JP4475459B2 - Rubber coated head - Google Patents
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Description
本発明は、ベルト層コード等のコードにゴムを被覆して押し出す押出機に関し、特にゴム被覆ヘッド内におけるゴムの温度上昇を抑制した押出機に関する。 The present invention relates to an extruder that coats and extrudes a cord such as a belt layer cord, and particularly relates to an extruder that suppresses a temperature rise of rubber in a rubber-coated head.
例えばタイヤのベルトは、引き揃えられた複数本のベルト層コードの両面に薄いゴム層を被覆してサンドイッチ状にすることで形成される。従来、このような引き揃えられた複数本のコードに対してゴムを被覆する装置として、それらのコードを押出機のゴム被覆ヘッド内のコード通路を通過させているときに、コード通路の両側、例えば上下から合流するゴム流路にゴムを供給してコードの両面にゴムを被覆し、その後、ゴム被覆ヘッド前端の上下に配置された一対のダイの間に形成される通路の寸法によってコードの両面に被覆されたゴムの厚みを決定するように構成した、所謂インシュレーション方式の押出機がある(特許文献1参照)。 For example, a tire belt is formed by sandwiching a thin rubber layer on both sides of a plurality of belt layer cords that are aligned. Conventionally, as a device for coating rubber on such a plurality of aligned cords, when these cords are passed through the cord passage in the rubber coating head of the extruder, both sides of the cord passage, For example, rubber is supplied to a rubber flow path that joins from above and below to coat the rubber on both sides of the cord, and then the size of the cord is determined by the size of the passage formed between a pair of dies arranged above and below the front end of the rubber-coated head. There is a so-called insulation type extruder configured to determine the thickness of rubber coated on both surfaces (see Patent Document 1).
図3(a)はインシュレーション方式による従来の押出機の斜視図であり、(b)はそのゴム被覆ヘッド4のA−A断面図である。なお、図2(b)において、複数本のコード5が移送される方向を前方とする。
FIG. 3A is a perspective view of a conventional extruder using an insulation system, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA of the rubber-coated
図3(a)に示すように、押出機は、上面に設けられたホッパ2から投入されたゴム材料を攪拌してゴムを生成するゴム生成部1と、ゴム生成部1の側面に連結され、かつスクリューを内蔵し、ゴム生成部1から送出されたゴムを混練・加熱しながら前方へ移送するシリンダ3と、シリンダ3の先端に連結され、かつ図示されていない移送手段により張力を付与されて移送される複数本のコード5を所定の相対配列、例えば平行に保持して導入するとともに、その上下両面にシリンダ3から移送されてきたゴムを被覆して形成したベルト6を外部へ送出するゴム被覆ヘッド4とを備えている。
As shown in FIG. 3 (a), the extruder is connected to a rubber generating
図3(b)に示すように、ゴム被覆ヘッド4は、A−A断面が上下対称に構成されており、インサータ31と、インサータ31を保持するインサータホルダ32とを備えている。インサータ31は、その上下方向の中心を前後に貫通するコード通路33を備えており、後方から供給される複数本のコード5を所定の相対配列に保持して通過させることができる。インサータホルダ32の前方には、上下対称な上側ダイ34及び下側ダイ35が、インサータホルダ32の前面に対して間隔を空けて配置されている。
As shown in FIG. 3B, the rubber-coated
インサータホルダ32の前面には、上下の端からそれぞれ前下方及び前上方にテーパ状の傾斜面36,37が延設されており、上側ダイ34の後部上端から前下方に延設された傾斜面38及び下側ダイ35の後部下端から前上方に延設された傾斜面39との間で、先端先細りの上下対称なゴム流路40,41を形成している。また、上側ダイ34の傾斜面38の下端の前方に延設された下向きの水平面と、下側ダイ35の傾斜面39の上端の前方に延設された上向きの水平面との間に形成される偏平な通路43の高さにより、ベルト6の上下の厚みを決定するように構成されている。
On the front surface of the
以上のように構成された押出機において、ゴム生成部1からシリンダ3へ供給されたゴムは、シリンダ3のスクリューの作用下で混練・溶融されながらシリンダ3の先端へ移送され、ゴム被覆ヘッド4に供給されて、紙面の裏面側からゴム流路40,41に注入される。一方、図示されていないコード移送手段により張力を付与されて移送されている複数本のコード5は、ゴム被覆ヘッド4の後端からインサータ31に導入され、所定の相対配列に保持されて、その前端からコード通路33とゴム流路40,41との交差部42に移送され、上下両面にゴムが被覆される。ゴムで被覆された複数本のコード(ベルト)6は、上下のダイ34,35の間の通路43を通過するときに上下の厚みが決定され、上下のダイ34,35の前端から前方へ送り出される。
In the extruder configured as described above, the rubber supplied from the rubber generating
前述したゴム被覆ヘッドでは、単位時間あたりのゴム被覆・押出量を多くするために、コード5の移送速度を上げるとともにシリンダ3から送出するゴムの送出速度を上げると、ゴム流路40,41を流れるゴムと傾斜面36,37,38,39との間の摩擦熱、及び上下のダイ34,35間の通路43を通るベルト6の上下両面のゴムとダイ34,35との間の摩擦熱が大きくなるため、ゴム流路40,41を流れるゴムの温度及び通路43を通るベルト6の表面のゴムの温度が上昇し、ベルト6の表面のゴムからブルーム(ゴム表面への薬品類の滲み出し)が発生してしまう。また、装置の動作が急停止した場合、ゴム及びベルト表面の温度が更に上昇し、ゴムに焦げが発生してしまう。
In the rubber-coated head described above, the
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、引き揃えられた複数本のコードの両面にゴムを被覆して押し出す押出機において、ゴム被覆ヘッド内を通過するゴムとその通路との間の摩擦熱によるゴムの温度上昇を抑えることである。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object thereof is to pass through a rubber-coated head in an extruder that coats and extrudes rubber on both surfaces of a plurality of aligned cords. It is to suppress the temperature rise of the rubber due to frictional heat between the rubber and the passage.
請求項1に係る発明は、引き揃えられた複数本のコードの両面にゴムを被覆するゴム被覆ヘッドであって、前記コードの通路と、前記通路の両面に合流するゴム流路とを備え、前記ゴム流路は前記コードの通路に対して実質的に直角をなす上流部と、その上流部に延設され、かつ前記コードの通路に対して斜めに合流する下流部とを有し、前記下流部の壁面は、ゴムの流れの向きを変化させる曲面を有することを特徴とするゴム被覆ヘッドである。
請求項2に係る発明は、請求項1記載のゴム被覆ヘッドにおいて、前記下流部は前記コードの通路に近づくにしたがって細くなることを特徴とするゴム被覆ヘッドである。
請求項3に係る発明は、請求項1記載のゴム被覆ヘッドにおいて、前記両面は上面及び下面であることを特徴とするゴム被覆ヘッドである。
請求項4に係る発明は、請求項1記載のゴム被覆ヘッドにおいて、前後に貫通した通路を有し、複数本のコードを所定の相対配列に保持して通過させるインサータと、前後に貫通した通路を有し、前記インサータの前面に間隔を空けて配置され、かつ前記インサータを通過し、ゴムが被覆されたコードを通過させるダイとを備え、前記インサータの前面と前記ダイの後面とが前記ゴム流路を区画することを特徴とするゴム被覆ヘッドである。
請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の何れかに記載のゴム被覆ヘッドを備えたことを特徴とする押出機である。
The invention according to
The invention according to
The invention according to
Passage invention according to
A fifth aspect of the present invention is an extruder comprising the rubber-coated head according to any one of the first to fourth aspects .
本発明によれば、ゴム流路の全部をコードの通路に対して斜めにする場合と比べると、ゴム流路の上流部をコードの通路に対して実質的に直角にすることで、ゴム流路の下流部の傾斜を、ゴム流路の全部をコードの通路に対して斜めにする場合の傾斜と変えずに、ゴム流路の全長を短くできるため、ゴム流路とゴムとの間の摩擦熱によるゴムの温度上昇を低減できる。また、ゴム流路の下流部に曲面(R)を形成することにより、下流部とゴムとの間の摩擦抵抗を低減できるため、摩擦熱によるゴムの温度上昇を低減できる。 According to the present invention, compared with the case where the entire rubber flow path is inclined with respect to the cord passage, the rubber flow is improved by making the upstream portion of the rubber flow passage substantially perpendicular to the cord passage. The overall length of the rubber flow path can be shortened without changing the slope of the downstream portion of the path from the slope when the entire rubber flow path is inclined with respect to the path of the cord. Rubber temperature rise due to frictional heat can be reduced. Further, by forming the curved surface (R) in the downstream portion of the rubber flow path, the frictional resistance between the downstream portion and the rubber can be reduced, so that the temperature rise of the rubber due to frictional heat can be reduced.
以下、本発明の実施形態について、面を参照して説明する。
図1(a)は本発明の実施形態に係る押出機の斜視図であり、(b)はそのゴム被覆ヘッドのB−B断面図である。図1(a)において、図3(a)と同一の部分には図3(a)で使用した符号を付した。ここで、本実施形態に係る押出機は、ゴム被覆ヘッド7以外は従来装置と同じであるため、ゴム被覆ヘッド7以外の構成及び機能に関する説明は省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a perspective view of an extruder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a BB cross-sectional view of the rubber-coated head. In FIG. 1A, the same parts as those in FIG. 3A are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Here, since the extruder according to the present embodiment is the same as the conventional apparatus except for the rubber-coated
図1(b)に示すように、ゴム被覆ヘッド7は、B−B断面が上下対称に構成されており、インサータ11と、インサータ11を保持するインサータホルダ12とを備えている。インサータ11は、上下方向の中心を前後に貫通するコード通路13を備えており、後方から供給される複数本のコード5を所定の相対配列に保持して通過させることができる。インサータホルダ12の前方には、上下対称な上側ダイ14及び下側ダイ15が、インサータホルダ12の前面に対して間隔を空けて配置されている。
As shown in FIG. 1B, the rubber-coated
インサータホルダ12の前面には、上端から下方へ垂直面16が延設され、その前下方には曲面からなる傾斜面17がインサータ12の前端まで延設されている。また、下端から上方へ垂直面18が延設され、その前下方には曲面からなる傾斜面19がインサータ12の前端まで延設されている。上側ダイ14の後面には、上端から下方へ垂直面20が延設され、その前下方に曲面からなる傾斜面21が下端まで延設されている。また、下側ダイ15の後面には、下端から上方へ垂直面22が延設され、その前上方に曲面からなる傾斜面23が上端まで延設されている。
A
インサータホルダ12の前面の上側の垂直面16及び傾斜面17と、それらに対向する上側ダイ14の後面の垂直面20及び傾斜面21との間の空間は、上側のゴム流路24を形成している。同様に、インサータホルダ12の前面の下側の垂直面18及び傾斜面19と、それらに対向する下側ダイ15の後面の垂直面22及び傾斜面23との間の空間は、下側のゴム流路25を形成している。各傾斜面は、ゴム流路24,25がコードの移送経路と合流する下流部における摩擦抵抗を低下させることにより、ゴムの流れの向きを垂直方向から緩やかに変化させるために曲面にした。また、傾斜面17,21の間隔はゴム流路24の下流部が先細りとなるように、徐々に狭くなっており、同様に、傾斜面19,23の間隔もゴム流路25の下流部が先細りとなるように、徐々に狭くなっている。
The space between the upper
上側ダイ14の傾斜面21の下端の前方には下向きの水平面が延設されており、下側ダイ15の傾斜面23の上端の前方には上向きの水平面が延設されている。これらの水平面の間に形成される偏平な通路27の高さにより、ベルト6の上下の厚みを決定するように構成されている。
A downward horizontal plane extends in front of the lower end of the
以上のように構成された押出機において、ゴム生成部1からシリンダ3へ供給されたゴムは、シリンダ3のスクリューの作用下で混練・溶融されながらシリンダ3の先端へ移送され、ゴム被覆ヘッド7に供給されて、紙面の裏面側からゴム流路24,25に注入される。一方、図示されていないコード移送手段により張力を付与されて移送されている複数本のコード5は、ゴム被覆ヘッド7の後端からインサータ11に導入され、所定の相対配列に保持されて、その前端からコード通路13とゴム流路24,25との交差部26に移送され、上下両面にゴムが被覆される。ゴムで被覆された引き揃えコード(ベルト)6は、上下のダイ14,15の間の通路27を通過するときに上下の厚みが決定され、上下のダイ14,15の前端から前方へ送り出される。
In the extruder configured as described above, the rubber supplied from the
ここで、本実施形態によれば、インサータホルダ12の前面の上下の垂直面16,18と、上下のダイ14,15の後面の垂直面20,22とにより、垂直なゴム流路を形成しているため、傾斜したゴム流路を形成している従来装置と比較すると、インサータホルダ12の上下の端から交差部26までのゴム流路が短くなるため、その分ゴム流路とゴムとの間の摩擦熱が低減する。また、垂直面16,18,20,22に延設されている傾斜面17,19,21,23の曲面の丸み(R)により、摩擦抵抗が低下するため、ゴム流路24,25内のゴムの流れの向きが急変せず緩やかに変化する。このため、ゴム流路24,25の下流部におけるゴムの摩擦熱が低減する。実際に本実施形態に係る押出機によりコード5にゴムを被覆して形成したベルト6の表面の温度を測定したところ115℃であり、従来装置(122℃)よりも7℃低下した。また、ブルームは発生していなかった。さらに、その押出機を従来装置と同条件で急停止させたところ、従来装置のようなゴムの焦げは発生しなかった。
Here, according to the present embodiment, a vertical rubber flow path is formed by the upper and lower
図2はゴム被覆ヘッドの変形例の縦断面図である。このゴム被覆ヘッドは、図1(b)に示すゴム被覆ヘッドにおける曲面からなる傾斜面17,19,21,23に代えて平面からなる傾斜面17A,19A,21A,23Aを設けたものである。この変形例においても、インサータホルダの上下の垂直面16,18と、上下のダイの後面の垂直面20,22とにより、垂直なゴム流路を形成しているため、インサータホルダと上下の端から交差部26までのゴム流路が従来装置より短くなるため、ゴム流路とゴムとの間の摩擦熱が低減する。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a modified example of the rubber-coated head. This rubber-coated head is provided with
なお、以上説明した2つの構成例以外にも例えば下記(1)、(2)のような変形が可能である。
(1)図1(b)では各傾斜面17,19,21,23の上端から下端までの全てが曲面であり、図2では各傾斜面17A,19A,21A,23Aの上端から下端までの全てが平面であるが、各傾斜面の上端から下端までの一部(例えば図1(b)のインサータ11の上端から下端までの部分)を平面とし、その上下両側を曲面にしてもよい。
(2)図1(b)及び図2では、ゴム流路24,25は、それらの上下の端から各々の高さの1/2程度まで垂直に形成されているが、垂直な流路を例えばインサータ11の上下の端まで延長してもよい。
In addition to the two configuration examples described above, for example, the following modifications (1) and (2) are possible.
(1) In FIG. 1B, all of the
(2) In FIG. 1 (b) and FIG. 2, the
11・・・インサータ、12・・・インサータホルダ、13・・・コード通路、14・・・上側ダイ、15・・・下側ダイ、16,18,20,22・・・垂直面、17,19,21,23・・・曲面からなる傾斜面、24,25・・・ゴム流路。
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