JP4609891B2 - ゴム押出ヘッド及びそれを備えたゴム押出機 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム押出機及びその先端部に配置されるゴム押出ヘッドに関し、詳細には、押出されるゴムの底面の輪郭形状を形成するバックダイの形状を工夫することで、押出されたゴムの底面の肌を改善できるゴム押出ヘッド及びゴム押出機に関する。

タイヤ構成部材であるトレッドの押出に好適なゴム押出機として、図４に模式的平面図を示すものがある。このゴム押出機は、デュアルタイプ押出機と呼ばれており、第１の押出機本体１及び第２の押出機本体２のそれぞれの先端部は押出ヘッド４に共通に連結されている。第１の押出機本体１、第２の押出機本体２には、それぞれホッパ１ａ，２ａから配合組成が異なる未加硫ゴムＡ，Ｂが供給される。これらの未加硫ゴムＡ，Ｂは、押出機本体１，２の内部で回転するスクリュー（図示せず）により混練され、押出ヘッド４に導かれる。そして、その内部に設けられたゴム流路４ａ，４ｂを通り、押出ヘッド４の先端部に位置する一体複合未加硫ゴム形成手段７のゴム流路（図５を参照しながら後述する）に送り込まれ、このゴム流路に沿ってダイ６に向かい流動し合体して、ダイ６の開口を通って未加硫トレッドゴムが図に示す矢印Ｘの向きに連続して押出される。

図５は図４におけるＩ−Ｉ断面図である。この図に示すように、押出ヘッド４は、ダイ６と、バックダイ６ｂと、一体複合未加硫ゴム形成手段７とを備えている。ダイ６は、矢印Ｘの向きに連続して押出される未加硫トレッドゴムの底面を除く輪郭を形成し、バックダイ６ｂは、その未加硫トレッドゴムの底面の輪郭を形成する。また、一体複合未加硫ゴム形成手段７は、ダイ６を保持するダイホルダ８と、バックダイ６ｂを保持するバックダイホルダ９と、ダイホルダ８の背面側に位置する上側インサートブロック１０と、バックダイホルダ９の背面側に位置する下側インサートブロック１１とからなる。上側インサートブロック１０には、ゴム流路４ａから導入される未加硫ゴムＡをダイ６に導くためのゴム流路１０ａが形成されており、下側インサートブロック１１には、ゴム流路４ｂから導入される未加硫ゴムＢをダイ６に導くためのゴム流路１１ｂが形成されている。

ダイ６及びバックダイ６ｂの詳細を図６に示す。ここで、図６Ａは側面図、図６Ｂは正面図（図６Ａにおけるゴム流路の下流側から見た図）である。これらの図に示すように、バックダイ６ｂは、ダイ６に対向して、ダイ６とともに開口６ｃを構成する部位と、その開口６cの出口側（ゴム流路下流側）に配置されている部位とがある。ここで、バックダイ６ｂは開口６ｃの下端６ｃ１を構成する。上記バックダイ６ｂの二つの部位の間には、後者が前者よりもＨだけ高い段差が形成されている。つまり、後者は前者よりもゴム流路側に突出している。このような段差が形成されたバックダイはクランプカット方式と呼ばれており、バックダイにシャープなエッジを得るために採用されている。この段差により形成されるエッジ部６ｄは、Ｏ線（基準線）と呼ばれ、ダイ６の加工時の基準線となっている。
特開平１１−２４００８１号公報

しかしながら、このようなクランプカット方式のバックダイを備えたゴム押出機により押出された未加硫トレッドゴムの底面には、押出肌不良、鮫肌状の押出、底面の凹凸、穴空き等が発生することが多くなってきた。

その原因は、現在の主流となっている押出トレッドは、図７に示すように、ベーストレッド101上にキャップトレッド102を配置し、その両側にミニサイドゴム103を配置したものであるが、ベーストレッド101に採用されている低燃費・低発熱性を有するゴムは押出加工性が悪いため、バックダイのエッジ６ｄで擦られるためであることを究明した。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クランプカット方式のバックダイを有するゴム押出ヘッドにより押出されるゴムの底面の肌を改善することである。

請求項１に係る発明は、押出されるゴムの底面以外の輪郭を形成するダイと、該ダイと前記ゴムの流路を挟んで対向し、前記ゴムの底面の輪郭を形成するバックダイとを有するゴム押出ヘッドであって、前記バックダイは、前記ダイに対向して前記ダイとともに開口を構成する部位と、前記部位に対して前記ゴムの流路の下流側に配置されるとともに、前記開口の下端の位置から前記ゴム流路側に徐々に突出する突出面とを有することを特徴とするゴム押出ヘッドである。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のゴム押出ヘッドにおいて、前記突出面は、前記ゴム流路方向の傾斜が一定の斜面であることを特徴とするゴム押出ヘッドである。
請求項３に係る発明は、請求項１記載のゴム押出ヘッドにおいて、前記突出面は、前記ゴム流路方向の傾斜が段階的に変化する斜面であることを特徴とするゴム押出ヘッドである。
請求項４に係る発明は、請求項１記載のゴム押出ヘッドにおいて、前記突出面は、前記ゴム流路方向の傾斜が連続的に変化する斜面であることを特徴とするゴム押出ヘッドである。
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押出ヘッドを備えたゴム押出機である。

（作用）
本発明によれば、ダイとバックダイにより構成される開口を通過したゴムの底面は開口の下端の位置からゴム流路側に徐々に突出している突出面上を移動し、押出ヘッドから押出される。このとき、ゴムは開口から従来装置の場合のような線ではなく面で押出されることになるため、押し出しが容易になる。このため、アイロン効果により底面の肌が改善されると共に、エッジに擦られることによる押出肌の不良が防止される。

本発明によれば、クランプカット方式のバックダイを有するゴム押出ヘッドにより押出されるゴムの底面の肌を改善することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係るゴム押出ヘッドの構成を示す断面図である。この図におおいて図５と同一又は対応する構成要素には、図５におけるそれらの構成要素と同じ符号を付した。また、本実施形態に係るゴム押出機の全体構成は図４に示すゴム押出機と同じである。

本実施形態に係るゴム押出ヘッド４は、ダイ６と、バックダイ６ｅと、一体複合未加硫ゴム形成手段７とを備えている。ダイ６は、矢印Ｘの向きに連続して押出される未加硫トレッドゴムの底面を除く輪郭を形成し、バックダイ６ｅは、その未加硫トレッドゴムの底面の輪郭を形成する。また、一体複合未加硫ゴム形成手段７は、ダイ６を保持するダイホルダ８と、バックダイ６ｅを保持するバックダイホルダ９と、ダイホルダ８の背面側に位置する上側インサートブロック１０と、バックダイホルダ９の背面側に位置する下側インサートブロック１１とからなる。上側インサートブロック１０には、ゴム流路４ａから導入される未加硫ゴムＡをダイ６に導くためのゴム流路１０ａが形成されており、下側インサートブロック１１には、ゴム流路４ｂから導入される未加硫ゴムＢをダイ６に導くためのゴム流路１１ｂが形成されている。

図２は図１のダイ６及びバックダイ６ｅの拡大図である。バックダイ６ｅは、図６に示すバックダイ６ｂと同様に、開口６ｃの下端６ｃ1を構成する部位と、その開口６ｃのゴム流路下流側に配置されている部位とがあり、それらの間には、後者が前者よりもＨだけ高くなるように構成されている。つまり、後者は前者よりもゴム流路側に突出している。ただし、図６に示すバックダイ６ｂでは、高さＨの段差が形成されているのに対し、本実施形態のバックダイ６ｅでは、高さＨの傾斜が一定の斜面（テーパ面）６ｆが形成されている点で相違する。つまり、図６に示すバックダイ６ｂのように開口６ｃの下端の位置から垂直面により一気に突出するのではなく、斜面により徐々に突出する。

以上の構成を有する本実施形態に係るゴム押出ヘッドによれば、図示されていない押出機本体から押出ヘッド４内に送り込まれた未加硫ゴムＡ，Ｂはゴム流路４ａ，４ｂを通り、押出ヘッド４の先端部に位置する一体複合未加硫ゴム形成手段７のゴム流路１０ａ，１１ｂに送り込まれ、このゴム流路に沿ってダイ６に向かい流動し合体して、ダイ６の開口６ｃを通って未加硫トレッドゴムが図に示す矢印Ｘの向きに連続して押出される。このとき、バックダイ６ｅにおいて、ダイ６の開口６ｃよりもゴム流路の下流側に対向する部位には、テーパ面６ｆが存在するため、未加硫トレッドゴムは従来のように線で押出されるのではなく、面で押出されることになる。従って、ゴムの型付けの履歴が長くとれることで、ゴムの底面の粗さが平滑化される（アイロン効果が得られる）ことで、押出された未加硫トレッドゴムの底面の肌が改善される。また、従来のバックダイ６ｄの場合、図６Ｂに示すように、ダイ６の開口６ｃの両側端とバックダイ６ｂのエッジ部６ｄとの交差部に鋭角が形成されるため、ゴムが出にくいのに対し、本実施形態では、交差部は上下方向に幅（厚み）があるため、ゴムが出やすい。

このようにして押出された未加硫トレッドゴムの押出し肌を目視したところ、凹凸のない平滑な面であった。また、押出不良が減少したため、製品不良が減少し、練り返し量も低減した。

なお、以上の実施形態では、バックダイ６ｅにおいて、ダイ６の開口６ｃよりもゴム流路の下流側に対向する部位に、ゴム流路方向に対する傾斜が一定の斜面であるテーパ６ｆを形成したが、このような傾斜が一定の斜面に代えて、図３Ａに示すバックダイ６ｇのように、傾斜が連続的に変化する斜面６ｈ（側面視が円弧等の曲線）を設けてもよいし、図３Ｂに示すバックダイ６ｉのように、傾斜が段階的に変化する斜面６ｊ（側面視が多角形の辺等の折れ線）を設けてもよい。

本発明の実施形態に係るゴム押出ヘッドの構成を示す断面図である。 図１のダイ及びバックダイの拡大図である。 バックダイの変形例を示す図である。 従来のゴム押出機の構成を示す模式的平面図である。 図４におけるＩ−Ｉ断面図である。 図４におけるダイ及びバックダイの詳細を示す図であり、Ａは側面図、Ｂは正面図である。 現在主流となっている押出トレッドの構造を示す図である。

符号の説明

６・・・ダイ、６ｃ・・・開口、６ｅ，６ｇ，６ｉ・・・バックダイ、６ｆ，６ｈ，６ｊ・・・斜面。

Claims (5)

1. 押出されるゴムの底面以外の輪郭を形成するダイと、該ダイと前記ゴムの流路を挟んで対向し、前記ゴムの底面の輪郭を形成するバックダイとを有するゴム押出ヘッドであって、
   前記バックダイは、前記ダイに対向して前記ダイとともに開口を構成する部位と、前記部位に対して前記ゴムの流路の下流側に配置されるとともに、前記開口の下端の位置から前記ゴム流路側に徐々に突出する突出面とを有することを特徴とするゴム押出ヘッド。
2. 請求項１記載のゴム押出ヘッドにおいて、
   前記突出面は、前記ゴム流路方向の傾斜が一定の斜面であることを特徴とするゴム押出ヘッド。
3. 請求項１記載のゴム押出ヘッドにおいて、
   前記突出面は、前記ゴム流路方向の傾斜が段階的に変化する斜面であることを特徴とするゴム押出ヘッド。
4. 請求項１記載のゴム押出ヘッドにおいて、
   前記突出面は、前記ゴム流路方向の傾斜が連続的に変化する斜面であることを特徴とするゴム押出ヘッド。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載のゴム押出ヘッドを備えたゴム押出機。

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