JP5532487B2 - シート成形装置 - Google Patents

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Description

本発明は、被成形材料を押出口から前方に押し出す材料押出部と、前記材料押出部から押し出される被成形材料を受け入れて、軸心が水平方向又は略水平方向に沿う姿勢で上下方向に並ぶ一対のロールにてシート状に成形して払い出す材料圧延部と、前記材料押出部と前記材料圧延部との間において前記材料押出部から押し出される被成形材料を一時的に貯留する材料貯留部とが設けられたシート成形装置に関する。
かかるシート成形装置は、被成形材料をシート状に成形してシート状材を製造するものである。そして、その運転では、材料押出部から押し出される被成形材料が材料貯留部にて一時的に貯留され、そのように材料貯留部にて一時的に貯留されている被成形材料が材料圧延部の一対のロールによりシート状に成形されながら払い出される。
被成形材料としては、例えば、タイヤ用コンパウンド等のゴム材料が挙げられる。
このようなシート成形装置において、材料貯留部における左右両側を区画する左右一対の側壁部夫々は、一対のロールの間に進入するロール間進入部分と、一対のロールよりも押出口側の押出口ロール間部分とを備えて構成される。
そして、従来では、一対の側壁部夫々の内面のうち、押出口ロール間部分の内面同士の左右方向の間隔である左右間隔が、押出口の左右方向の幅よりも広くなる条件で、上下方向において一定になるように構成されていた（例えば、特許文献１、２参照。）。
特開平９−１６３１号公報 実公平８−１０６９号公報
ところで、押出口から材料貯留部に押し出された被成形材料は、左右方向に広がりつつ、回転する一対のロールに引っ張られて前方に進み、一対のロールの間隙に進入してシート状に成形される。
しかしながら、従来のシート成形装置では、一対の側壁部夫々の内面のうち、押出口ロール間部分の内面同士の左右間隔が、上下方向において一定になるように構成されている。そのため、押出口から材料貯留部に押し出された被成形材料のうちの上方側の被成形材料は、左右方向に広がって側壁部の押出口ロール間部分の内面に当たると下方に流動し難い。従って、押出口の前面視において、押出口の口縁と押出口ロール間部分の内面との間における上方側の領域に、被成形材料が押出口ロール間部分の内面に当たったままで滞留する滞留域が生じ易く、しかも、その滞留域が広くなり易い。
そして、このように、押出口の前面視において、押出口の口縁と押出口ロール間部分の内面との間における上方側の領域に、被成形材料の広い滞留域が生じると、被成形材料の流動が阻害され、その下流の材料貯留部内における側壁部の内面近傍に被成形材料が十分に充填され難い。そのため、一対のロールの間隙に進入する被成形材料の左右方向の幅が狭くなったり、左右方向の端部の量が少なくなったりして、成形されたシート状材の幅（以下「シート幅」と呼ぶ。）が不安定になって、シート状材の左右方向のエッジにシート幅方向の凹凸が生じ易い。
ところで、材料供給源からの材料押出部への被成形材料の供給が終了時期に近付くと、シート状材の払い出し量を変化させるように材料圧延部が制御される場合がある。このようなときに、上述のようなシート状材のエッジの凹凸の発生が顕著になる。つまり、材料押出部の材料押出量と材料圧延部の材料払い出し量とのバランスが崩れると、シート状材のエッジに凹凸が発生し易くなるのである。
そして、シート状材のエッジに凹凸が生じると、シート状材のシート幅が目標シート幅よりも狭くなって、不良として処理される場合があり、しかも、生じたエッジの凹部が深いと、シート状材に裂け目が入り、シート状材が切断する場合があるので、歩留まりが低下し易く、被成形材料のシート成形における歩留まりを向上する上で改善の余地があった。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シート成形における歩留まりを向上し得るシート成形装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係るシート成形装置は、被成形材料を押出口から前方に押し出す材料押出部と、前記材料押出部から押し出される被成形材料を受け入れて、軸心が水平方向又は略水平方向に沿う姿勢で上下方向に並ぶ一対のロールにてシート状に成形して払い出す材料圧延部と、前記材料押出部と前記材料圧延部との間において前記材料押出部から押し出される被成形材料を一時的に貯留する材料貯留部とが設けられたシート成形装置であって、その特徴構成は、
前記材料貯留部における左右両側を区画する左右一対の側壁部夫々が、前記一対のロールの間に進入するロール間進入部分と、前記一対のロールよりも前記押出口側の押出口ロール間部分とを備えて構成され、
前記一対の側壁部夫々の内面のうち、少なくとも前記押出口ロール間部分の内面同士の左右方向の間隔である左右間隔が、下方側ほど広くなるように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、押出口ロール間部分における材料貯留部の左右方向の幅が下方側ほど広くなるので、押出口から材料貯留部に押し出された被成形材料を材料貯留部に充填するにあたり、押出口ロール間部分の内面に沿って下方に向かう被成形材料の流動が発生する。これにより、押出口の前面視において、押出口の口縁と押出口ロール間部分の内面との間における上方側の領域には、従来の如き被成形材料の滞留域が生じ難くなる。
また、材料貯留部の左右方向の幅が下方側ほど広くなり、さらに上述した被成形材料の下方に向かう流動が発生することから、下側のロールの外周面において極力広い領域に被成形材料を接触させることができる。
つまり、押出口から材料貯留部に押し出された被成形材料が効果的に下側のロールに向けて流動し、下側のロールの外周面に沿って左右方向に広がるので、左右方向の幅のバラツキを抑制した状態で、被成形材料が一対のロールの間隙に進入することになる。これにより、シート幅が狭くなるのが抑制されて、シート状材のエッジに凹凸が生じるのが抑制される。
従って、シート成形における歩留まりを向上し得るシート成形装置を提供することができるようになった。
本発明に係るシート成形装置の更なる特徴構成は、前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面における上端部同士の左右間隔が、前記押出口の左右方向の幅よりも狭くなるように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、押出口の前面視において、押出口の口縁と押出口ロール間部分の内面との間における上方側の領域に、従来の如き滞留域が生じるのをより一層抑制することができる。
従って、左右方向の幅のバラツキをより一層抑制した状態で、被成形材料を一対のロールの間隙に進入させることができるので、シート状材のエッジに凹凸が生じるのをより一層抑制することができようになり、シート成形における歩留まりをより一層向上することができる。
本発明に係るシート成形装置の更なる特徴構成は、前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面が、下方側ほど左右方向の外側に位置する傾斜面で構成され、
前記押出口に対する前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面の相対位置関係が、前記押出口からの被成形材料の押出方向に沿う前面視で、前記押出口の口縁に外側から近接する又は接する状態となるように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、一対の押出口ロール間部分夫々の内面が、下方側ほど左右方向の外側に位置する傾斜面で構成されているので、その傾斜面により、押出口から材料貯留部に押し出された被成形材料は左右方向に広がりながら一層下方に流動し易くなる。
又、押出口からの被成形材料の押出方向に沿う前面視で、一対の押出口ロール間部分夫々の内面が押出口の口縁に外側から近接する又は接する状態となっているので、材料押出部による材料貯留部への被成形材料の押し出しを妨げるのを防止しながら、押出口の前面視において、押出口の口縁と押出口ロール間部分の内面との間における上方側の領域に、被成形材料の滞留域が生じるのを極力抑制することができる。
従って、左右方向の幅のバラツキを更に抑制した状態で、被成形材料を一対のロールの間隙に進入させることができるので、シート状材のエッジに凹凸が生じるのを更に抑制することができようになり、シート成形における歩留まりを更に向上することができる。
本発明に係るシート成形装置の更なる特徴構成は、前記一対の側壁部における内面同士の左右間隔が、前記押出口からの被成形材料の押出方向に沿って、前記一対のロールの側に向かうほど広くなるように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、押出口から材料貯留部に押し出された被成形材料を、左右方向に広げながら前方に向けて流動させることができる
つまり、一対の側壁部夫々の内面のうち、少なくとも押出口ロール間部分の内面同士の左右間隔が下方側ほど広くなっていることによる作用との相乗作用により、左右方向の幅のバラツキを更に抑制した状態で、被成形材料を一対のロールの間隙に進入させることができる。
従って、シート成形における歩留まりを更に向上することができる。
本発明に係るシート成形装置の更なる特徴構成は、前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面における下端部同士の左右間隔が、前記一対のロール間進入部分夫々の内面における前端部同士の左右間隔と同一又はその左右間隔よりも狭くなるように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、一対のロールの間隙に進入させる被成形材料が過剰となるのを防止しながら、押出口から材料貯留部に押し出された被成形材料を、一対のロール間進入部分夫々の内面における前端部同士の間に一杯になるように左右方向に広げて、一対のロールの間隙に進入させることができる。
ちなみに、一対のロール間進入部分夫々の内面における前端部同士の左右間隔は、被成形材料を一対のロールによりシート状に成形する際の成形幅を規定するものである。
尚、一対の押出口ロール間部分夫々の内面における下端部同士の左右間隔を、一対のロール間進入部分夫々の内面における前端部同士の左右間隔よりも広くすると、一対のロールの間隙に進入するまでに被成形材料が左右方向に広がり過ぎるので、無駄な被成形材料の流動が発生するため、シート成形を円滑に行い難い。
従って、左右方向の幅のバラツキを更に抑制した状態で、被成形材料を一対のロールの間隙に進入させることができるので、シート成形における歩留まりを更に向上することができる。
本発明に係るシート成形装置の更なる特徴構成は、前記材料貯留部が、上部が開口するように構成され、
前記材料貯留部に貯留されている被成形材料に対して、上部から押圧部材を押圧することにより圧力を印加する圧力印加部が設けられている点にある。
上記特徴構成によれば、材料貯留部内の被成形材料に対して、上部から押圧部材を押圧して適切な圧力を印加するので、材料貯留部が過圧状態となるのを回避できる。これにより、材料貯留部内を流動する被成形材料を左右方向に良好に広げることができる。
そして、押圧部材により、貯留部内の被成形材料をその左右方向の中央部近傍において上方から押圧することになるので、貯留部内において被成形材料を左右方向に効果的に広げながら流動させることができる。
従って、左右方向の幅のバラツキを更に抑制した状態で、被成形材料を一対のロールの間隙に進入させることができるので、シート成形における歩留まりを更に向上することができる。
シート成形装置の全体構成を示す左側面図 圧力印加部、材料貯留部及び材料圧延部を示す縦断左側面図 材料貯留部を示す縦断前面図 材料貯留部を示す横断平面図 材料貯留部を示す斜視図 図２のＶＩ−ＶＩ方向での断面図 側壁部の押出口ロール間部分を示す図 側壁部のロール間進入部分を示す図 材料貯留部における被成形材料の流動状態を説明するための材料貯留部の縦断前面図
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１に示すように、シート成形装置は、被成形材料Ｍを押出口１１から前方に押し出す材料押出部１と、その材料押出部１から押し出される被成形材料Ｍを受け入れて、軸心２１ａが水平方向に沿う姿勢で上下方向に並ぶ一対のロール２１にてシート状に成形して払い出す材料圧延部２と、材料押出部１と材料圧延部２との間において材料押出部１から押し出される被成形材料Ｍを一時的に貯留する材料貯留部３と、運転を制御する制御部Ｃ等を備えて構成されている。
又、材料圧延部２とその材料圧延部２にてシート状材Ｍｓを引き入れて所定の処理を施すシート材処理装置７０との間の搬送部には、シート状材Ｍｓを弛ませるバッファ部６０が設けられている。
この実施形態では、材料貯留部３が、上部に上部開口部３Ｏを有する上部開放状に構成されている。
そして、材料貯留部３に貯留されている被成形材料Ｍに対して、材料押出部１からの被成形材料Ｍの押出方向（以下、材料押出方向と記載する場合がある）Ｄｓに交差する下向きの材料押圧方向Ｄｐに、押圧部材４１を押圧させることにより圧力を印加する圧力印加部４が設けられている。
次に、シート成形装置の各部について説明を加える。尚、以下では、図３における左右方向、上下方向を、それぞれ、左右方向、上下方向に定義して説明する。
図１、図２及び図４に示すように、材料圧延部２の一対のロール２１は、上側のロール２１が下側のロール２１よりも材料貯留部３側とは反対側（前方側）に位置する前倒れ傾斜状にて上下方向に沿って並設されている。
上側及び下側のロール２１の一方が、モーターなどの回転駆動装置２２により被成形材料Ｍを送り出すべく回転駆動され、その駆動される一方のロール２１は、他方のロール２１を逆方向に従動回転させるべく、他方のロール２１にギア（図示省略）を介して連動連結されている。尚、上下一対のロール２１のうち、駆動回転するロール２１は上下いずれでも良く、また、両ロール２１をそれぞれ単独駆動させても良い。ちなみに、一対のロール２１は、材料貯留部３内に面する側では夫々の外周面が互いに近づくように、互いに逆方向に回転される。
そして、ロール２１の回転速度を制御することにより、材料圧延部２による材料払い出し量を制御するように構成されている。
この実施形態では、ロール２１の回転速度を通常速度とその通常速度よりも速い高速度の２段階に切り換えることにより、材料圧延部２の出力を２段階に切り換え自在なように構成されている。
図１〜図４に示すように、材料押出部１は、水平方向に並設された２軸のテーパースクリュー１３を備えて構成されている。
２軸のテーパースクリュー１３は、回転軸心１３ａが先端側ほど互いに近づき（図４参照）、且つ、回転軸心１３ａが先端側ほど下方になる（図１及び図２参照）傾斜姿勢でケーシング１４内に配設されている。
このケーシング１４は、内部空間が前方側ほど狭くなる先細り状に構成されており、その先端開口部には、長方形の四隅を曲線とした形状の押出口１１が形成された押出口形成体１２が取り付けられている。
つまり、材料押出部１は、材料押出方向Ｄｓが先方ほど下方になる斜め下向き方向になるように構成されている。
このテーパースクリュー１３の回転速度を制御することにより、材料押出部１による材料押出量を制御するように構成されている。
そして、この実施形態では、テーパースクリュー１３の回転速度を通常速度とその通常速度よりも速い高速度の２段階に切り換えることにより、材料押出部１の出力を２段階に切り換え自在なように構成されている。
図１及び図２に示すように、材料押出部１及び材料圧延部２は、側面視で、押出口１１の中心を通り材料押出方向Ｄｓに沿って前方に延ばした仮想線のやや下方に一対のロール２１の間隙２１Ｇが位置する相対位置関係で配設されている。
そして、図１〜図４に示すように、材料貯留部３は、それら材料押出部１と材料圧延部２との間に、それらの間の左右両側を押出口１１の上端よりも高い位置から押出口１１の下端よりも低い位置までの範囲にわたって囲むように配設されている。
図１〜図４に示すように、材料押出部１と材料圧延部２との間において、押出口形成体１２の左右両側には、夫々の側において材料押出部１と材料圧延部２との間を閉じるように側壁部３Ｇが設けられ、更に、材料圧延部２の下側のロール２１が押出口形成体１２の押出口１１よりも下方側の箇所に当接又は近接する状態で設けられている。そして、材料貯留部３が、押出口形成体１２、左右一対の側壁部３Ｇ及び一対のロール２１により仕切られる形態で、上部に上部開口部３Ｏを有する上部開放状に形成されている。
この上部開口部３Ｏは、押出口形成体１２、左右両側の側壁部３Ｇ及び上側のロール２１により囲まれる矩形状に構成されている。
図１〜図５に示すように、材料貯留部３における左右両側を区画する左右一対の側壁部３Ｇ夫々が、一対のロール２１の間に進入するロール間進入部分３２と、一対のロール２１よりも押出口１１側の押出口ロール間部分３１とを備えて構成されている。
図３及び図５に示すように、本発明では、一対の側壁部３Ｇ夫々の内面３Ｓのうち、少なくとも押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ同士の左右方向の間隔である左右間隔が、下方側ほど広くなるように構成されている。
以下、一対の側壁部３Ｇについて、説明を加える。
図２〜図８に示すように、各側壁部３Ｇのうちの押出口ロール間部分３１は、一対のロール２１と押出口形成体１２との間に位置する部分であり、ロール間進入部分３２は、押出口ロール間部分３１から前方に延びて一対のロール２１間をその間隙２１Ｇの手前近傍にまで延びるように構成されている。
尚、左右一対の押出口ロール間部分３１は、互いに面対称となるように構成され、図７は、左右一対の押出口ロール間部分３１のうちの右側の押出口ロール間部分３１を示す図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は下面図、（ｅ）は左上前方から見た斜視図である。
又、左右一対のロール間進入部分３２も、互いに面対称となるように構成され、図８は、左右一対のロール間進入部分３２のうちの右側のロール間進入部分３２を示す図であり、（ａ）は左上前方から見た斜視図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は後面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は斜め上前方から見た図である。
図２、図５及び図７に示すように、押出口ロール間部分３１は、左右方向視での外形形状が、縦長でしかも下底が上底に比べてかなり短い形態の概略直角台形状であり、その縦長直角台形状の押出口ロール間部分３１が、両端側に概ね直角の角部が存在する後面を押出口形成体１２の前面における押出口１１の左又は右側に当接させた状態で配設される。
その押出口ロール間部分３１における材料貯留部３内に面する内面３１Ｓは、上方部分の平行内面部分３１ａと、その下方側に連なる下方広がり内面部分３１ｂと、平行内面部分３１ａの下方側に位置して下方広がり内面部分３１ｂの前方側に連なる下方前方両広がり内面部分３１ｃとから成る。
図２、図５及び図７に示すように、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの平行内面部分３１ａは、材料押出方向Ｄｓと材料押圧方向Ｄｐとの両方向に平行な面に構成されている。
図２、図３、図５、図６及び図７に示すように、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの下方広がり内面部分３１ｂは、材料押出方向Ｄｓに平行で、材料押圧方向Ｄｐにおいては下方側ほど左右方向の外側に位置する下方広がり状の傾斜面に構成されている。
又、この押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの下方広がり内面部分３１ｂは、左右方向での側面視で、底辺が押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの略全幅にわたり、且つ、頂点が概略直角台形状の押出口ロール間部分３１における内面３１Ｓの下底の後端に位置する縦長の概略逆三角形状に構成されている。
押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの下方前方両広がり内面部分３１ｃは、材料押出方向Ｄｓにおいては前方側ほど左右方向の外側に位置し、且つ、材料押圧方向Ｄｐにおいては下方側ほど左右方向の外側に位置する形態で、下方と前方の両方向に向けて広がる傾斜面に構成されている。
又、この押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの下方前方両広がり内面部分３１ｃは、左右方向の側面視で、頂点が逆三角形状の下方広がり内面部分３１ｂの底辺部分の前端に位置し、底辺が直角台形状の押出口ロール間部分３１における内面３１Ｓの下底全長にわたる縦長の概略三角形状に構成されている。
つまり、この実施形態では、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓのうちで、押圧部材４１の上下方向における移動範囲の下限位置（詳細は後述）よりも下方の全域において、一対の押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ同士の左右間隔が、下方側ほど広くなるように構成されていることになる。
図２、図３、図５及び図８に示すように、ロール間進入部分３２は、左右方向視での外形形状が、頂点部分が前方（一対のロール２１の間隙２１Ｇの側）を向く概略二等辺三角形状である。そして、そのロール間進入部分３２の後方（押出口１１の側）を向く端面部分（即ち、概略二等辺三角形状の底辺に対応する縁部に沿う端面部分）は、平面状に形成され、ロール間進入部分３２における一対のロール２１夫々に対向する端面部分（即ち、概略二等辺三角形状の頂点を挟む長さが等しい辺に対応する縁部に沿う端面部分）は、各ロール２１と同心円の円弧状に湾入する湾入面３２ｄとなるように構成されている。
又、ロール間進入部分３２における材料貯留部３内に面する内面３２Ｓは、左右方向視において、後端縁の上方側に寄った部分と下方側の湾曲状端縁の後方側に寄った部分とを結ぶ第１線分の後方側の部分である下方広がり内面部分３２ａと、その第１線分と、上方側の湾曲状端縁の前方に寄った部分と下方側の湾曲状端縁の前方側に寄った部分とを結ぶ第２線分との間の部分である前方広がり内面部分３２ｂと、その第２線分から前端にまで延びる平行内面部分３２ｃとからなる。
図２、図５、図６及び図８に示すように、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの下方広がり内面部分３２ａは、材料押出方向Ｄｓに平行で、材料押圧方向Ｄｐにおいては下方側ほど左右方向の外側に位置する下方広がり状の傾斜面に構成されている。
ロール間進入部分３２の内面の前方広がり内面部分３２ｂは、材料押出方向Ｄｓにおいては前方側ほど左右方向の外側に位置し、且つ、材料押圧方向Ｄｐに平行な前方広がり状の傾斜面に構成されている。
ロール間進入部分３２の内面の平行内面部分３２ｃは、材料押出方向Ｄｓと材料押圧方向Ｄｐとの両方向に平行な面に構成されている。
図７（ｂ）に示すように、押出口ロール間部分３１の上底に平行な方向での前面視において、材料押出方向Ｄｓと材料押圧方向Ｄｐとに沿う面に対する押出口ロール間部分３１の下方広がり内面部分３１ｂの傾斜角度αは、例えば５〜１５度とされ、同じく、材料押出方向Ｄｓと材料押圧方向Ｄｐとに沿う面に対する押出口ロール間部分３１の下方前方両広がり内面部分３１ｃの前端縁の傾斜角度βは、下方広がり内面部分３１ｂの傾斜角度αよりも大きい例えば１０〜２０度とされる。
又、図８（ｆ）に示すように、押出口ロール間部分３１の上底に平行な方向での前面視において、材料押出方向Ｄｓと材料押圧方向Ｄｐとに沿う面に対するロール間進入部分３２の下方広がり内面部分３２ａの傾斜角度γは、材料押出方向Ｄｓと材料押圧方向Ｄｐとに沿う面に対する押出口ロール間部分３１の下方前方両広がり内面部分３１ｃの前端縁の傾斜角度βと同一とされ、例えば１０〜２０度とされる。
又、ロール間進入部分３２の下方広がり内面部分３２ａの後端縁の長さは、押出口ロール間部分３１の下方前方両広がり内面部分３１ｃの前端縁の長さと同一とされる。
図２〜図６に示すように、上述のように構成された押出口ロール間部分３１とロール間進入部分３２とが、押出口ロール間部分３１の下方前方両広がり内面部分３１ｃの前端縁とロール間進入部分３２の下方広がり内面部分３２ａの後端縁とを合わせるように、押出口ロール間部分３１の前面とロール間進入部分３２の後面とを当接させた状態で、連結部材３３により一体的に組み付けられて、側壁部３Ｇが構成される。
このように押出口ロール間部分３１とロール間進入部分３２とが連結部材３３により一体的に組み付けられると、押出口ロール間部分３１の平行内面部分３１ａ、下方広がり内面部分３１ｂ及び下方前方両広がり内面部分３１ｃ、並びに、ロール間進入部分３２の下方広がり内面部分３２ａ、前方広がり内面部分３２ｂ及び平行内面部分３２ｃが概ね一連に連なる状態となって、それらの内面部分により、側壁部３Ｇの内面３Ｓが構成される（図２及び図４参照）。
そして、図２〜図６に示すように、このように押出口ロール間部分３１とロール間進入部分３２とが一体的に組み付けられて構成された側壁部３Ｇが、材料押出部１と材料圧延部２との間の左右両側夫々に、押出口１１からの材料押出方向Ｄｓに沿う前面視で、押出口ロール間部分３１の下方広がり内面部分３１ｂが、押出口１１の口縁に外側から近接する状態となるよう配設される（図３参照）。
図３に示すように、押出口１１の左右方向の幅Ｗｍは、このシート成形装置の仕様により決まり、一対のロール間進入部分３２夫々の内面３２Ｓの前端同士の左右間隔（一対のロール間進入部分３２における平行内面部分３２ｃの前端同士の左右間隔）Ｗｆは、押出口１１の左右方向の幅Ｗｍよりも大きい条件で、一対のロール２１にて被成形材料Ｍをシート状に成形するに当たっての目標幅により決まる。
そして、図３に示すように、一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓにおける上端部同士の左右間隔（一対の下方広がり内面部分３１ｂの上端部同士の左右間隔）Ｗｔ、及び、一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓにおける下端部同士の左右間隔（一対の下方前方両広がり内面部分３１ｃにおける下端部の前端同士の最大左右間隔）Ｗｄ夫々は、押出口１１の左右方向の幅Ｗｍ、及び、一対のロール間進入部分３２夫々の内面３２Ｓにおける前端部同士の左右間隔Ｗｆに基づいて、下記の式（１）、（２）の条件にて設定される。
Ｗｔ＜Ｗｍ………式（１）
Ｗｍ＜Ｗｄ＜Ｗｆ………式（１）
つまり、この実施形態では、一対の側壁部３Ｇ夫々の内面３Ｓのうち、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ（具体的には、下方広がり内面部分３１ｂ及び下方前方両広がり内面部分３１ｃ）に加えて、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓのうちの押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの前方に連なる部分（即ち、下方広がり内面部分３２ａ）同士の左右間隔も、下方側ほど広くなるように構成されていることになる。
又、一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓの上端部（平行内面部分３１ａ、即ち、下方広がり内面部分３１ｂの上端縁）同士の左右間隔Ｗｔが、押出口１１の左右方向の幅Ｗｍよりも狭くなるように構成されていることになる。
又、一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓ（具体的には後方側の部分である下方広がり内面部分３１ｂ）が、下方側ほど左右方向の外側に位置する傾斜面で構成され、押出口１１に対する一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓ（具体的には下方広がり内面部分３１ｂ）の相対位置関係が、押出口１１からの材料押出方向Ｄｓに沿う前面視で、押出口１１の口縁に外側から近接する状態となるように構成されていることになる。
又、一対の側壁部３Ｇにおける内面３Ｓ同士の左右間隔が、押出口１１からの材料押出方向Ｄｓに沿って、一対のロール２１の側に向かうほど広くなるように構成されていることになる。
更に、一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓにおける下端部同士の左右間隔Ｗｄが、一対のロール間進入部分３２夫々の内面３２Ｓにおける前端部同士の左右間隔Ｗｆよりも狭くなるように構成されていることになる。
図１及び図２に示すように、圧力印加部４は、ロール２１の軸心２１ａと平行な回転軸心４２周りに回転自在に支持されたリンク４３と、そのリンク４３の上方側の端部に平面状の材料押圧面４１ａを下向きにして連結具４４により連結された押圧部材４１と、リンク４３の下方側の端部に連結されてそのリンク４３を回転軸心４２周りに回転させることにより押圧部材４１を下向きの材料押圧方向Ｄｐに沿って移動させるアクチュエータ４５とを備えて構成されている。ちなみに、リンク４３の回転軸心４２は、押出口１１に対して、材料押出方向Ｄｓにおいて後方側に位置する。
そして、リンク４３の下方側の端部を引っ張る方向にアクチュエータ４５を作動させることにより、押圧部材４１により材料貯留部３に貯留されている被成形材料Ｍを上方から下向きの材料押圧方向Ｄｐに押圧するように構成されている。
この実施形態では、押圧部材４１により被成形材料Ｍを押圧する押圧力を、低圧と高圧の２段階に切り換えるように構成されている。
アクチュエータ４５としては、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、電動シリンダ等を用いることができる。
図２〜図４に示すように、上述のようにリンク４３の上端部に連結された押圧部材４１は、厚さ方向（材料押圧方向Ｄｐに相当する）視で矩形状に構成されて、材料貯留部３内に配設されている。
そして、押圧部材４１を材料貯留部３内において材料押圧方向Ｄｐに沿って移動させることが可能なように、材料押圧方向Ｄｐ視において、押圧部材４１の外周部と材料貯留部３の上部開口部３Ｏの口縁（押出口形成体１２、左右両側の側壁部３Ｇ及び上側のロール２１にて形成される）との間には、隙間が設けられている。
ところで、圧力印加部４は、材料貯留部３に貯留されている被成形材料Ｍを上方から下方に向く材料押圧方向Ｄｐに予め設定した設定圧力をかけて押圧するものであるため、材料貯留部３に貯留されている被成形材料Ｍの量に応じて、押圧部材４１の材料押圧面４１ａにおける材料押圧方向Ｄｐでの位置が所定の範囲で変動することになる。
尚、図２及び図３に示すように、押圧部材４１の材料押圧面４１ａにおける材料押圧方向Ｄｐでの位置の変動範囲は、材料貯留部３内において、一対の押出口ロール間部分３１夫々の平行内面部分３１ａにて左右両側が囲まれる領域になるように構成されている。
そして、図１に示すように、材料押圧方向Ｄｐでの押圧部材４１（実際には材料押圧面４１ａ）の位置を検出する位置検出センサＴ１が設けられている。
具体的には、位置検出センサＴ１は、回転軸心４２に対するリンク４３の回転角度（以下、位置対応角度と記載する場合がある）を検出するロータリーエンコーダにより構成されている。
つまり、押圧部材４１が材料押圧方向Ｄｐの下限位置（概ね、平行内面部分３１ａの下端縁）に位置するときの位置対応角度を０度とすると、材料押圧方向Ｄｐでの押圧部材４１の位置が下限位置から高くなるほど、位置対応角度が大きくなり、位置対応角度の変動は材料押圧方向Ｄｐでの押圧部材４１の位置変動となる。
そこで、位置検出センサＴ１の検出情報と材料押圧方向Ｄｐでの押圧部材４１の位置との相関関係を予め求めておいて、位置検出センサＴ１により、位置対応角度を材料押圧方向Ｄｐでの押圧部材４１の位置として検出するように構成されている。
又、図１に示すように、材料圧延部２の出口付近には、一対のロール２１から払い出されるシート状材Ｍｓの有無を検出することにより、シート排出有無を検出するシート検出センサＴ２が設けられている。
制御部Ｃの制御動作を説明する。
この制御部Ｃは、シーケンサーを用いて構成され、材料押出部１（具体的にはテーパースクリュー１３）、圧力印加部４（具体的にはアクチュエータ４５）及び材料圧延部２（具体的にはロール２１）の作動を制御して、材料貯留部３に一時的に貯留される状態で材料押出部１から押し出される被成形材料Ｍをシート状に成形するように構成されている。
この実施形態では、制御部Ｃは、ロット毎に、充填運転、通常運転、終期運転、シートエンド処理運転を順に実行するように構成してある。
尚、材料圧延部２によりシート成形を適切に行うことが可能な材料貯留部３における被成形材料Ｍの貯留量に対応して、運転開始用の設定角度Ｋ１が予め設定されている。
更に、押出部１からの押出量が定常状態よりも少なくなって、材料貯留部３における被成形材料Ｍの貯留量が少なくなったときに、終期運転を開始するために、その終期運転開始用の設定角度Ｋ２も、運転開始用の設定角度Ｋ１よりも小さい条件で、予め設定される。ここでの定常状態とは、通常運転が定常的に実行されている状態をいう。
そして、制御部Ｃは、位置検出センサＴ１にて検出される位置対応角度が運転開始用の設定角度Ｋ１になるまでは、充填運転を実行し、位置検出センサＴ１にて検出される位置対応角度が運転開始用の設定角度Ｋ１になると、充填運転を終了して通常運転を開始し、位置検出センサＴ１にて検出される位置対応角度が終期運転開始用の設定角度Ｋ２になると、通常運転を終了して終期運転を設定時間の間実行し、その設定時間が経過すると、シートエンド処理運転を開始し、シート検出センサＴ２にてシート排出無しが検出されると、材料供給部１のテーパースクリュー１３、圧力印加部４のアクチュエータ４５及び材料圧延部２のロール２１等の作動を停止させることにより、シート成形装置を停止させる。
次に、図９に基づいて、材料貯留部３の側壁部３Ｇの内面３Ｓを本発明のように構成することにより、材料貯留部３における被成形材料Ｍの流動状態を改善できることを検証する。
尚、図９（ａ）は、材料貯留部３の側壁部３Ｇの内面３Ｓを上述した実施形態のように構成した場合の縦断前面図である。又、図９（ｂ）は、従来のように、材料貯留部３の側壁部３Ｇ夫々の内面３Ｓのうち、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ同士の左右間隔を、押出口１１の左右方向の幅よりも広くなる条件で、上下方向において一定になるように構成した場合の縦断前面図である。
ちなみに、図９（ｂ）に示す構成では、側壁部３Ｇのロール間進入部分３２の内面３２Ｓは、後方側の部分の前方広がり内面部分３２ｆと、その前方広がり内面部分３２ｆの前方に連なって前端にまで延びる平行内面部分３２ｇとからなる。
ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの前方広がり内面部分３２ｆは、材料押圧方向Ｄｐに平行で、材料押出方向Ｄｓにおいては前方側ほど左右方向の外側に位置する形態の前方広がり状の平面に構成され、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの平行内面部分３２ｇは、材料押出方向Ｄｓと材料押圧方向Ｄｐとの両方向に平行な平面に構成されている。
図９（ａ）に示す構成では、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓのうちで、押圧部材４１の移動範囲の下限位置よりも下方の全域において、一対の押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ同士の左右間隔が、下方側ほど広くなるように構成されている。
このことにより、押出口１１から材料貯留部３に押し出された被成形材料Ｍを材料貯留部３に充填するにあたり、黒塗り矢印のように、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓに沿って下方に向かう被成形材料Ｍの流動が発生する。これにより、押出口１１の前面視において、押出口１１の口縁と押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓとの間における上方側の領域には、被成形材料Ｍの滞留域Ａが生じ難くなる。また、一対の押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ同士の左右間隔が下方側ほど広くなり、さらに上述した被成形材料Ｍの下方に向かう流動が発生することから、下側のロール２１の外周面において極力広い領域に被成形材料Ｍを接触させることができる。
又、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓのうちで、前端側の部分の下方前方両広がり内面部分３１ｃにおいては、一対の押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ同士の左右間隔が、下方側ほど且つ前方側ほど広くなるように構成されているので、被成形材料Ｍを左右方向に広げることができる。
更に、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓのうち、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの前方に連なる部分である下方広がり内面部分３２ａにおいても、一対のロール間進入部分３２の内面３２Ｓ同士の左右間隔が下方側ほど広くなるように構成されているので、被成形材料Ｍが下方に流動するのを更に助長させて、下側のロール２１の外周面に対して被成形材料Ｍを接触させる面積を更に広げることができる。
従って、これらの相乗作用により、押出口１１から材料貯留部３に押し出された被成形材料Ｍを効果的に下側のロール２１に向けて流動させて、被成形材料Ｍを下側のロール２１の外周面に沿わせて左右方向に広げながら、前方に向けて流動させることができる。これにより、被成形材料Ｍを極力広い左右方向の幅で一対のロール２１の間隙２１Ｇに進入させることができるようになり、シート状材Ｍｓの幅が狭くなるのを抑制すると共に、シート状材Ｍｓのエッジに凹凸が生じるのを抑制することができる。
一方、図９（ｂ）に示すように、一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓ同士の左右間隔が、上下方向において一定になるように構成されていると、押出口１１から材料貯留部３に押し出された被成形材料Ｍのうち上方側の被成形材料Ｍは、黒塗り矢印のように、左右方向に広がって側壁部３Ｇの押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓに当たると下方に流動し難い。従って、押出口１１の前面視において、押出口１１の口縁と押出口ロール間部分３１の内面との間における上方側の領域に、被成形材料Ｍが押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓに当たったままで滞留する滞留域Ａが生じ易く、しかも、その滞留域Ａが広くなり易い。
そして、このように材料貯留部３内に広い滞留域Ａが生じると、被成形材料Ｍの流動が阻害され、その下流の材料貯留部３内における側壁部３Ｇの内面３Ｓ近傍に被成形材料Ｍが十分に充填され難い。そのため、一対のロール２１の間隙２１Ｇに進入する被成形材料Ｍの左右方向の幅が狭くなったり、左右方向の端部の量が少なくなったりして、シート状材Ｍｓの幅が不安定になって、シート状材Ｍｓの左右方向のエッジに凹凸が生じ易い。
〔別実施形態〕
（Ａ）一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓを、下方側ほど左右方向の外側に位置する傾斜面で構成する場合に、上記の実施形態では、押出口１１に対する一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓの相対位置関係が、押出口１１からの材料押出方向Ｄｓに沿う前面視で、押出口１１の口縁に外側から近接する状態となるように構成したが、押出口１１の口縁に接する状態となるように構成しても良い。
（Ｂ）一対の側壁部３Ｇ夫々の内面３Ｓのうち、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ同士の左右間隔が下方側ほど広くなるように構成するに当たって、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの形態は、上記の実施形態において例示した形態、即ち、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓを平行内面部分３１ａと下方広がり内面部分３１ｂと下方前方両広がり内面部分３１ｃとから構成する形態に限定されるものではない。
（Ｂ−１）例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの全面を、材料押出方向Ｄｓに平行で、材料押圧方向Ｄｐにおいては下方側ほど左右方向の外側に位置する下方広がり状の一面の傾斜面としても良い。
（Ｂ−２）例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの全面を、材料押出方向Ｄｓにおいては前方側ほど左右方向の外側に位置し、且つ、材料押圧方向Ｄｐにおいては下方側ほど左右方向の外側に位置する下方前方両広がり状の一面の傾斜面としても良い。
これらの場合は、いずれも、押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓの全面にわたって、一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓ同士の左右間隔が下方側ほど広くなるように構成されることになる。
（Ｂ−２）例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓを、材料押圧方向Ｄｐにおいて下方側ほど左右方向の外側に位置する形態で、複数段状になるようにしても良い。
（Ｃ）一対の押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓに加えて、一対のロール間進入部分３２の内面３２Ｓ同士の左右間隔も下方側ほど広くなるように構成するに当たって、上記の実施形態のように、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの一部において、一対のロール間進入部分３２の内面３２Ｓ同士の左右間隔が下方側ほど広くなるように構成する場合に限定されるものではない。
例えば、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの全面を、材料押出方向Ｄｓにおいては前方側ほど左右方向の外側に位置し、且つ、材料押圧方向Ｄｐにおいては下方側ほど左右方向の外側に位置する形態で、下方と前方の両方向に向けて広がる一面の傾斜面とすることにより、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの全面において、一対のロール間進入部分３２の内面３２Ｓ同士の左右間隔が下方側ほど広くなるように構成しても良い。
（Ｄ）一対の側壁部３Ｇにおける内面３Ｓ同士の左右間隔が、材料押出方向Ｄｓに沿って、一対のロール２１の側に向かうほど（即ち、前方ほど）広くなるように構成するに当たって、上記の実施形態のように、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの一部（下方前方両広がり内面部分３１ｃ）、並びに、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの一部（前方広がり内面部分３２ｂ）において、一対の側壁部３Ｇにおける内面３Ｓ同士の左右間隔が材料押出方向Ｄｓに沿って前方ほど広くなるように構成する場合に限定されるものではない。
（Ｄ−１）例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓには、左右間隔が材料押出方向Ｄｓに沿って前方ほど広くなる部分を設けずに、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの一部において、一対の側壁部３Ｇにおける内面３Ｓ同士の左右間隔が材料押出方向Ｄｓに沿って前方ほど広くなるように構成しても良い。
この場合は、例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの全面を、材料押出方向Ｄｓに平行となるように構成し、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓを上記の実施形態と同様の形態とする。
（Ｄ−２）例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓには、左右間隔が材料押出方向Ｄｓに沿って前方ほど広くなる部分を設けずに、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの全面において、一対の側壁部３Ｇにおける内面３Ｓ同士の左右間隔が材料押出方向Ｄｓに沿って前方ほど広くなるように構成しても良い。
この場合は、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの全面を、材料押出方向Ｄｓに平行となるように構成し、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの全面を、材料押出方向Ｄｓに沿って一対のロール２１の側に向かうほど広くなる前方広がり状の一面の傾斜面とする。
（Ｄ−３）例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓの全面、及び、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓの全面において、一対の側壁部３Ｇにおける内面３Ｓ同士の左右間隔が材料押出方向Ｄｓに沿って前方ほど広くなるように構成しても良い。
この場合は、例えば、押出口ロール間部分３１の内面３１Ｓ、及び、ロール間進入部分３２の内面３２Ｓ夫々を、材料押出方向Ｄｓにおいては前方側ほど左右方向の外側に位置し、且つ、材料押圧方向Ｄｐにおいては下方側ほど左右方向の外側に位置する形態の下方前方両広がり状の一面の傾斜面とする。
（Ｅ）一対の押出口ロール間部分３１夫々の内面３１Ｓにおける下端部同士の左右間隔Ｗｄ、及び、一対のロール間進入部分３２夫々の内面３２Ｓにおける前端同士の左右間隔Ｄｆ夫々は、押出口１１の左右方向の幅をＷｍとすると、Ｗｍ＜Ｗｄ≦Ｗｆとなる条件で、適宜設定することができる。
（Ｇ）上記の実施形態では、材料貯留部３の側壁部３Ｇを互いに別体の押出口ロール間部分３１とロール間進入部分３２とにより構成したが、材料貯留部３の側壁部３Ｇを単一の部材により構成しても良い。
（Ｈ）材料貯留部３を上部に上部開口部３Ｏを有する上部開放状に構成するにしても、上記の実施形態の如き圧力印加部４を省略して、材料押出部１からの押出力と重力とにより、被成形材料Ｍを一対のロール２１の間に進入させるように構成しても良い。
あるいは、材料貯留部３を上下左右の側周部全周にわたって閉じたられた状態に構成して、材料押出部１からの押出力によって、材料貯留部３内に貯留される被成形材料Ｍに圧力が印加されるように構成しても良い。
以上説明したように、シート成形における歩留まりを向上し得るシート成形装置を提供することができる。
１ 材料押出部
２ 材料圧延部
３ 材料貯留部
３Ｇ 側壁部
３Ｓ 内面
４ 圧力印加部
１１ 押出口
２１ ロール
２１ａ 軸心
３１ 押出口ロール間部分
３１Ｓ 内面
３２ ロール間進入部分
３２Ｓ 内面
４１ 押圧部材
Ｄｓ 材料押出方向（被成形材料の押出方向）
Ｍ 被成形材料
Ｗｄ 一対の押出口ロール間部分夫々の内面における下端部同士の左右間隔
Ｗｆ 一対のロール間進入部分夫々の内面における前端部同士の左右間隔
Ｗｍ 押出口の左右方向の幅
Ｗｔ 一対の押出口ロール間部分夫々の内面における上端部同士の左右間隔

Claims (6)

  1. 被成形材料を押出口から前方に押し出す材料押出部と、
    前記材料押出部から押し出される被成形材料を受け入れて、軸心が水平方向又は略水平方向に沿う姿勢で上下方向に並ぶ一対のロールにてシート状に成形して払い出す材料圧延部と、
    前記材料押出部と前記材料圧延部との間において前記材料押出部から押し出される被成形材料を一時的に貯留する材料貯留部とが設けられたシート成形装置であって、
    前記材料貯留部における左右両側を区画する左右一対の側壁部夫々が、前記一対のロールの間に進入するロール間進入部分と、前記一対のロールよりも前記押出口側の押出口ロール間部分とを備えて構成され、
    前記一対の側壁部夫々の内面のうち、少なくとも前記押出口ロール間部分の内面同士の左右方向の間隔である左右間隔が、下方側ほど広くなるように構成されているシート成形装置。
  2. 前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面における上端部同士の左右間隔が、前記押出口の左右方向の幅よりも狭くなるように構成されている請求項１に記載のシート成形装置。
  3. 前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面が、下方側ほど左右方向の外側に位置する傾斜面で構成され、
    前記押出口に対する前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面の相対位置関係が、前記押出口からの被成形材料の押出方向に沿う前面視で、前記押出口の口縁に外側から近接する又は接する状態となるように構成されている請求項２に記載のシート成形装置。
  4. 前記一対の側壁部における内面同士の左右間隔が、前記押出口からの被成形材料の押出方向に沿って、前記一対のロールの側に向かうほど広くなるように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート成形装置。
  5. 前記一対の押出口ロール間部分夫々の内面における下端部同士の左右間隔が、前記一対のロール間進入部分夫々の内面における前端部同士の左右間隔と同一又はその左右間隔よりも狭くなるように構成されている請求項４に記載のシート成形装置。
  6. 前記材料貯留部が、上部が開口するように構成され、
    前記材料貯留部に貯留されている被成形材料に対して、上部から押圧部材を押圧することにより圧力を印加する圧力印加部が設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート成形装置。
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