JP4418329B2 - 押出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリュー式のゴム押出し機本体の吐出口（シリンダ径に相当）よりも巾広横長のゴム部材を、予成形して押し出す際の、前記押出しヘッドの小型化、低コスト化を図りうる押出し装置に関する。

例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スクリュー式のゴム押出し機本体ａを用い、その吐出口ａ１よりも巾広横長状のゴム部材を、押出しヘッドｂのヘッド押出口ｂ１から予成形して押し出す場合がある。この場合、押出し作業終了時などにおいて、押出しヘッドｂのゴム流路内の清掃（ゴムの取り出し）を容易とするために、前記押出しヘッドｂは、ゴム押出し機本体ａに取り付く固定ヘッド部ｃと、この固定ヘッド部ｃに枢着される可動ヘッド部ｄとからなる上下開閉式で構成され、前記ゴム流路を広く開放させる構造が採用されている。

他方、押出しヘッドｂには、ゴム流路の内圧により、押出しヘッドｂを開く向きの力が作用する。

しかし前記上下開閉式では、ゴム流路の開放面積が大きいため、前記開く向きの力も大となり、これに対抗するため、前記押出しヘッドｂ及び押出しヘッドｂを閉じて保持するクランプ具（図示しない）に、高い強度が要求される。その結果、押出しヘッドｂ及びクランプ具の大型化、及びコストの上昇を招くという問題がある。又押出しヘッドｂでは、クランプ状態においてもその開閉部分がゴム流路の内圧によって僅かに開く傾向があるが、前記上下開閉式では、枢着点ｉから離れるヘッド押出口ｂ１の側で開き量が大となり、その結果、前記ヘッド押出口ｂ１に連設されるダイプレートｅの下面からゴムが滲み出す傾向もある。

そこで本発明の目的は、押出しヘッドやクランプ具の大型化、コストの上昇などを招くことなく、しかもゴム流路内のゴムの取り出しを容易としながらも、ゴム押出し機本体の吐出口よりも巾広のゴム部材を予成形でき、かつダイプレート下面からのゴムの滲み出しなどを確実に防止しうる押出し装置を提供することにある。

特開２０００−３１８０１６号公報

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、スクリューにより吐出口からゴムを吐出するゴム押出し機本体と、該ゴム押出し機本体に連結されかつ前記吐出口からのゴムを予成形して押し出すヘッド押出口を前端部に開口させた押出しヘッドとを具える押出し装置であって、
前記押出しヘッドは、
前記ゴム押出し機本体の前端部に固定されるとともに、前記吐出口に連通しかつ下流側に向かって該吐出口よりも内径Ｄを増加させた中間口までのびる断面円形状の第１のゴム流路を設けたヘッド本体部と、
該ヘッド本体部の前端部に接離可能に取り付くとともに、前記中間口と同径の取入れ口から前記ヘッド押出口に向かって横長状に変形し、しかも該ヘッド押出口の巾を前記吐出口の内径Ｄ０よりも大、かつ中間口での内径Ｄ１以下とする第２のゴム流路を設けたヘッド副部とを具えるとともに、
前記ヘッド本体部とヘッド副部とを、手動によってクランプして前記第１、第２のゴム流路を密に連結しうるシェルクランプ手段を具えたことを特徴とする押出し装置。

又請求項２の発明では、前記ヘッド本体部とヘッド副部とは、前記第１のゴム流路と第２のゴム流路とが一直線状に連なる流路閉止状態と、前記第１のゴム流路と第２のゴム流路とが交差することにより第１、第２のゴム流路を開放する流路開放状態まで、前記ヘッド副部を垂直な軸心周りで水平回動可能に保持しうる回動支持手段により連結されることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記第１のゴム流路は、前記中間口での内径Ｄ１を、前記吐出口の内径Ｄ０の１．１〜２．０倍であることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記押出しヘッドは、その前端部に、前記ヘッド押出口から予成形されたゴムを最終形状に成形する成形口を有するダイプレートが取り付くことを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、押出しヘッド及びクランプ具の大型化、装置コストの上昇などを招くことなく、しかもゴム流路内のゴムの取り出しを容易としながらも、ゴム押出し機本体の吐出口よりも巾広のゴム部材を、ヘッド押出口から予成形して押し出し成形でき、かつ口金下面からのゴムの滲み出しなどを確実に防止しうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の押出し装置を概念的に示す側面図、図２、３はその主要部を拡大して示すゴム流路の高さ方向及び巾方向の断面図、図４はゴム流路を概念的に示す斜視図である。

図１、２において、押出し装置１は、吐出口２からゴムを吐出するゴム押出し機本体３と、このゴム押出し機本体３に連結され前記吐出口２からのゴムを予成形して押し出すヘッド押出口５を前端に開口させた押出しヘッド６とを具える。そして本発明の押出し装置１は、前記吐出口２の内径Ｄ０よりも巾広横長のゴム部材を、前記ヘッド押出口５から予成形して押し出すために構成される。なお前記押出しヘッド６の前端部には、前記ヘッド押出口５からの予成形ゴムを最終形状に成形する成形口７Ａを設けたダイプレート７が交換自在に取り付けられる。

前記ゴム押出し機本体３は、スクリュー９を収納しかつゴム投入口が設けられたシリンダ１０を具え、電動機Ｍによる前記スクリュー９の回転駆動により、投入されるゴムを混練しながらシリンダ１０前端で開口する吐出口２（図２、３に示す）から押出す周知の構造をなす。なお前記吐出口２は、前記シリンダ１０の内腔１０ｈと同径な断面円形状に形成される。

又前記押出しヘッド６は、前記シリンダ１０のフランジ状の前端部１０Ａに固定されるヘッド本体部１１と、このヘッド本体部１１の前端部１１Ａに回動支持手段１２（図３に示す）を介して接離可能に取り付くヘッド副部１３とを具える。

そして前記ヘッド本体部１１には、図２〜４に示すように、前記吐出口２に連通しかつ下流側に向かって該吐出口２よりも内径Ｄを増加させた中間口１５まで、滑らかにのびる断面円形状の第１のゴム流路１６が形成される。この第１のゴム流路１６では、その上流側開口である流入口１６Ａは、前記吐出口２と同径をなし、下流側開口である前記中間口１５まで、内径Ｄを一定比率で漸増させたコーン状に形成される。なお前記スクリュー９では、その前端が前記吐出口２を越えて第１のゴム流路１６内で終端することが好ましい。

又前記ヘッド副部１３には、その上流側開口である取入れ口１７から下流側開口である前記ヘッド押出口５まで、横長状に変形しながら滑らかにのびる第２のゴム流路１８が形成される。この第２のゴム流路１８では、前記取入れ口１７は、前記中間口１５と同径をなし、かつ前記ヘッド押出口５は、その巾Ｗを前記吐出口の内径Ｄ０よりも大、かつ前記中間口１５の内径Ｄ１以下に設定される。

なお本例では、第１のゴム流路１６の断面積が、前記流入口１６Ａから中間口１５まで漸増し、かつ第２のゴム流路１８の断面積が、前記中間口１５からヘッド押出口５まで漸減するものを例示している。しかし第１、第２のゴム流路１６、１８の一部に断面一定の平行流路部を形成しても良い。

ここで、前記ヘッド押出口５の断面形状として、図４には、横長かつ中くびれ状のものを例示しているが、ダイプレート７に設けた成形口７Ａによって定まる押出成形の最終形状に応じて適宜設定される。又本例では、前記成形口７Ａの巾Ｗａ（図３に示す）が、吐出口２の前記内径Ｄ０よりも大な場合が例示されているが、前記巾Ｗａが前記内径Ｄ０より小の場合であっても、成形口７Ａの形状や押出成型品のゴム組成等によっては、押出成型を高精度でかつ安定して行うために、ヘッド押出口５の前記巾Ｗを前記内径Ｄ０よりも大に設定することが要求されることがあり、本発明の押出し装置はこのようなときにも採用しうる。

次に、前記ヘッド本体部１１とヘッド副部１３とは、前記第１のゴム流路１６と第又２のゴム流路１８とが一直線状に連なる流路閉止状態Ｙ１（図２、３）と、前記第１のゴム流路１６と第２のゴム流路１８とが交差することにより第１、第２のゴム流路１６、１８を開放する流路開放状態Ｙ２（図３）まで、前記ヘッド副部１３を垂直な軸心Ｊ周りで水平回動可能に保持しうる回動支持手段１２により連結される。本例では、前記ヘッド副部１３は、このヘッド副部１３との間で前記ダイプレート７を交換自在に狭持する前金具１９が取り付き、この前金具１９を介して、前記軸心Ｊを有する回動支持手段１２が連結する。なお回動支持手段１２として、ヒンジ状など公知の種々な構造のものが採用できる。

又押出し装置１には、前記流路閉止状態Ｙ１において、ヘッド本体部１１とヘッド副部１３とを手動によってクランプし、前記第１、第２のゴム流路１６、１８を密に連結するシェルクランプ手段２０が配される。

前記シェルクランプ手段２０は、図３、５に示すように、前記押出しヘッド６の外周面に形成されるフランジ状の周方向の係止リブ２１、及びこの係止リブ２１を周方向に囲みかつ内周面に該係止リブ２１と嵌合しうる嵌合溝２２を設けた左右一対かつシェル状に開閉可能なクランプアーム２３Ｌ、２３Ｒを含んで構成される。

なお前記係止リブ２１は、ヘッド本体部１１側の係止リブ片２１Ａと、ヘッド副部１３側の係止リブ片２１Ｂとからなる。又前記流路閉止状態Ｙ１において、各係止リブ片２１Ａ、２１Ｂは、互いに突き合わされ、これにより側面がテーパ面Ｔｓとなる楔状断面を互いに協働して形成する。

又前記クランプアーム２３Ｌ、２３Ｒは図５の如く半円弧状をなし、各下端部がヘッド本体部１１に枢着点Ｐ０で枢着されることにより、該枢着点Ｐ０廻りでシェル状に開閉動しうる。なお前記嵌合溝２２は、前記テーパ面Ｔｓに合う傾斜壁面を有し、閉状態Ｚ１において、楔状の前記係止リブ２１を嵌入し、ヘッド本体部１１とヘッド副部１３とを狭圧して密に連結しうる。又開状態Ｚ２において、両者の連結を解除でき、ヘッド副部１３の流路開放状態Ｙ２への開放を行いうる。

又前記クランプアーム２３Ｌ、２３Ｒは、手動操作部２５によってその開閉が手動操作される。該手動操作部２５は、本例では、
・一方のクランプアーム２３Ｌの上端部に、一端部が第１の支点Ｐ１で枢着され、かつ他端部に手操作用グリップ部２６Ａを設けた操作レバー２６、
・他方のクランプアーム２３Ｒの上端部に、一端部が第２の支点Ｐ２で枢着され、かつ他端部が前記操作レバー２６の中央側の第３の支点Ｐ３で枢着される第１の連結リンク２７、及び
・一端部がヘッド本体部１１の第４の支点Ｐ４で枢着され、かつ他端部が前記第１、３の支点Ｐ１、Ｐ３間に位置する第５の支点Ｐ５で操作レバー２６に枢着される第２の連結リンク２８、
とを具えて形成される。

なお本例では、前記支点Ｐ４は、前記枢着点Ｐ０、Ｐ０間の垂直２等分線ｎ上に位置するとともに、前記各支点Ｐ１〜Ｐ５は、閉状態Ｚ１において、前記垂直２等分線ｎと直角な直線上に配列している。このようなリンク機構は、自由度１の限定連鎖をなすため、前記グリップ部２６Ａへの手操作によって、前記クランプアーム２３Ｌ、２３Ｒを閉状態Ｚ１と開状態Ｚ２との間で開閉しうる。

このように構成した本発明の押出し装置１では、前記押出しヘッド６内のゴム流路の開閉を、ゴムの流れ方向に沿った上下開閉式ではなく、流れ方向と直角な向きで開放している。従って、ゴム流路の開放面積が上下開閉式よりも小となり、内圧によって作用する押出しヘッド６を開く向きの力を減じることができる。その結果、押出しヘッド６の強度を低く抑えることができ、その小型軽量化、低コスト化を図ることができる。又クランプにおいても、その強度を低く抑えることができ、本願の如く、構造簡易かつ手動操作可能なシェルクランプ手段を採用することが可能となる。従って、クランプにおいても小型軽量化、低コスト化を達成することができる。

又開閉の向きが、流れ方向と直角であるので、ヘッド副部１３を垂直な軸心Ｊ周りで水平回動可能に支持することも可能となる。係る場合には、前記ヘッド副部１３の小型軽量化に伴い、例えば油圧シリンダｆ（図６（Ａ）に示す）などを用いることなく手動によって開閉操作を行うことも可能となり、油圧シリンダｆなどの排除によるさらなる小型軽量化、低コスト化を達成することが可能となる。

又開放がダイプレート７と異なる位置で行われるため、ダイプレート下面からのゴムの滲み出しなどを確実に防止しうる。

他方、前記押出し装置１では、最大径をなす前記中間口１５のところでゴム流路が開放される。従って、押出し作業終了時などの清掃において、第１ゴム流路１６内のゴム及び第２ゴム流路１８内のゴムを、夫々前記中間口１５から容易に取り出すことができる。

ここで、前記中間口の内径Ｄ１は、前記吐出口の内径Ｄ０の２．０倍以下であることが好ましく、２．０倍を越えると、押出しヘッド６を開く向きの力の上昇、及び押出しヘッド６の大型化に伴い、シェルクランプ手段２０の採用が難しく、又作業性を損ねる恐れを招く。このような観点から、前記中間口の内径Ｄ１の上限値Ｄ１max を、表１の如く、吐出口の内径Ｄ０の値によって規制することも好ましい。なお内径Ｄ１が内径Ｄ０の１．０倍未満では本願を採用する必要がなくなる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の押出し装置を概念的に示す側面図である。 その主要部を拡大して示すゴム流路の高さ方向の断面図である。 前記主要部を拡大して示すゴム流路の巾方向の断面図である。 ゴム流路を概念的に示す斜視図である。 シェルクランプ手段を示す正面図である。 （Ａ）（Ｂ）は、従来の問題点を説明する断面図、及び正面図である。

符号の説明

２ 吐出口
３ ゴム押出し機本体
５ ヘッド押出口
６ 押出しヘッド
７ ダイプレート
７Ａ 成形口
９ スクリュー
１１ ヘッド本体部
１２ 回動支持手段
１３ ヘッド副部
１５ 中間口
１６ 第１のゴム流路
１７ 取入れ口
１８ 第２のゴム流路
２０ シェルクランプ手段
Ｙ１ 流路閉止状態
Ｙ２ 流路開放状態
Ｊ 垂直な軸心

Claims (4)

1. スクリューにより吐出口からゴムを吐出するゴム押出し機本体と、該ゴム押出し機本体に連結されかつ前記吐出口からのゴムを予成形して押し出すヘッド押出口を前端部に開口させた押出しヘッドとを具える押出し装置であって、
   前記押出しヘッドは、
   前記ゴム押出し機本体の前端部に固定されるとともに、前記吐出口に連通しかつ下流側に向かって該吐出口よりも内径Ｄを増加させた中間口までのびる断面円形状の第１のゴム流路を設けたヘッド本体部と、
   該ヘッド本体部の前端部に接離可能に取り付くとともに、前記中間口と同径の取入れ口から前記ヘッド押出口に向かって横長状に変形し、しかも該ヘッド押出口の巾を前記吐出口の内径Ｄ０よりも大、かつ中間口での内径Ｄ１以下とする第２のゴム流路を設けたヘッド副部とを具えるとともに、
   前記ヘッド本体部とヘッド副部とを、手動によってクランプして前記第１、第２のゴム流路を密に連結しうるシェルクランプ手段を具えたことを特徴とする押出し装置。
2. 前記ヘッド本体部とヘッド副部とは、前記第１のゴム流路と第２のゴム流路とが一直線状に連なる流路閉止状態と、前記第１のゴム流路と第２のゴム流路とが交差することにより第１、第２のゴム流路を開放する流路開放状態まで、前記ヘッド副部を垂直な軸心周りで水平回動可能に保持しうる回動支持手段により連結されることを特徴とする請求項１記載の押出し装置。
3. 前記第１のゴム流路は、前記中間口での内径Ｄ１を、前記吐出口の内径Ｄ０の１．１〜２．０倍であることを特徴とする請求項１又は２記載の押出し装置。
4. 前記押出しヘッドは、その前端部に、前記ヘッド押出口から予成形されたゴムを最終形状に成形する成形口を有するダイプレートが取り付くことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の押出し装置。

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