JP5853022B2 - 押し出し成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つの押し出し機を結合させるための押し出しヘッドと、押し出される少なくとも２種類の材料から成る製品を成形するための少なくとも１つの金型とを有している押し出し成形装置に関するものである。

この種の装置は、特に、タイヤを製造するためにエラストマー材から成っているストライプ状要素を生成させるために使用される。この種のストライプは、異なるエラストマー材から成る２つまたはそれ以上の層から成っていることが多い。これらの層は導電性が悪い。このように一貫して導電性が悪い層から構成されている車両タイヤを使用すると、車両が静電気で帯電されるというリスクがある。

この静電帯電という作用を回避するため、ストライプ状材料に付加的な導電性領域を埋設することがすでに知られている。たとえば特許文献１には、押し出しヘッドの領域にして排流穴の付近に、流動してくる材料を２つの部分流に分割する管状ノズルを配置した、天然ゴムの共有押し出し成形装置が記載されている。ノズルの、１つの流動方向とは逆の方向の側には、付加材料を排流させる排流隙間があり、該排流隙間は互いに切り離された２つの領域を再び互いに連通させる。前記付加材料は、非導電性の２つの層を貫通する層を形成させる。

この種の付加ノズルを主流動経路内へ挿入することにより、流動状態が変化し、特に発生する流動抵抗が変化する。それ故、この種の装置を使用すると、再現可能な正確な材料分布を達成するのは困難である。

欧州特許出願公開第１１０３３９１号明細書

本発明の課題は、冒頭で述べた種類の装置において、構造的構成が簡潔で、同質の材料特性を持った高品質のストライプ材の製造が支援されるように構成することである。

この課題は、本発明によれば、金型の、押し出しヘッド側の領域に、少なくとも１つの拡大要素が配置されていること、前記拡大要素が、第１の表面の領域において実質的に平滑に形成され、前記第１の表面とは逆の側の第２の表面の領域に、押し出される材料用の少なくとも１つの流路を有していること、前記拡大要素が前記押し出しヘッドの領域に回動可能に配置されていることによって解決される。

本発明によれば、複数個のヘッド要素のうちの少なくとも１つが付加流動通路を含み、該付加流動通路に別個の付加押し出し機を介して材料が供給されるようにした、１個または複数個のヘッド部分を備える共有押し出しヘッドが提供される。特に、既存の標準型のヘッド部分に別個の付加的成型用金型を組み込むことが考慮されている。この成型用金型には１個または複数個の流動通路が形成され、該流動通路を通じて材料が成型用金型へ誘導される。これによって付加的なプロファイルドストライプ(Profilstreifen)が共有押し出し成形プロファイルにもたらされる。共有押し出しヘッドは傾倒可能なヘッド部分を有していてよい。

本発明に従って拡大要素を使用することにより、特に、その基本構造の点で長年定評がある共有押し出し成形ヘッドを使用でき、拡大要素だけで修正を行うことができる。

本発明によれば、特に、押し出されるゴムプロファイルへの付加混合を実施することが可能である。これは特に導電性混合であってよい。たとえば、シリカを高い成分で含んでいるタイヤ走行面のためのプロファイルに適用できる。この高成分シリカにより、典型的には走行抵抗が減少する。導電性混合物、いわゆるチムニープロファイルは、車両の静電帯電を道路へ逃がす。

特に、エンドプロファイル内で付加的な、好ましくは導電性混合物が上下に位置する複数個の混合領域を貫通するように延在することが考慮されている。上下に位置する混合領域は典型的には導電性が悪い。

拡大要素によって供給される材料成分の空間的拡がりが比較的狭いため、通常は、スクリュー横断面が小さな付加押し出し機を使用すれば十分である。拡大要素のための押し出し通路の形成と案内とは、共有押し出しヘッド内での他の押し出し通路に対応するように行われる。

本発明に従って付加的成形金型としての拡大要素を既存のヘッド部分に組み込むことにより、別個の完備したヘッド部分を使用せずに済む。付加的成形金型としての拡大要素は加工される流動通路と一体に形成されていてよく、或いは、モジュール状金型セットを備えた金型担持体として形成されていてよい。既存のヘッド部分の領域における拡大要素のねじ止めまたはクランプ固定は、実際の実施態様とは関係なく行われる。

操作自在性は、拡大要素が押し出しヘッドの領域に回動可能に配置されていることによって向上させることができる。

典型的な実施態様によれば、押し出しヘッドは複数個の流動通路を有している。

付加ストライプのための材料を提供するため、拡大要素は１つの流動通路を介して１つの付加押し出し機と結合可能である。

押し出し成形装置のモジュール状構成は、複数個の押し出し機と結合させるための接続部がすべて押し出しヘッドの外面に設けられていることによって支援される。

特にコンスタントな生産は、金型の領域で流動通路の合流が行われていることによって達成される。

種々の要請に適合させるため、拡大要素は少なくとも２つの流路を有している。

特に、流路のうちの少なくとも１つが流路ブロッカーによって閉鎖可能であることが考えられる。

図面には、本発明のいくつかの実施形態が図示されている。
互いに境界を接している異なる材料から構成される押し出されたストライプの横断面図である。 付加要素を組み込む以前の複式押し出しヘッドの図である。 拡大要素を組み込んだ後の図２の押し出しヘッドを示す図である。 フラップ状拡大要素を開いた後の図３の押し出しヘッドを示す図である。 流動通路を備えたカセットを後方から見た斜視図である。 付加ストライプのためのフラップ状拡大要素の１実施形態を示す図である。 必要でない流路の領域にブロッカーを使用して１つまたは２つのストライプを供給するための、図６の変形実施形態を示す図である。 流路内のブロッカーの配置を変更した図７の配置構成を示す図である。

図１は押し出し成形したストライプ（１）の横断面図である。ストライプ（１）は互いに境界を接している複数の材料領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）から成っている。同じ符号はそれぞれ同じ材料を使用していることを示している。車両のタイヤを製造するためにエラストマー材からストライプ（１）を製造する際の典型的な適用例によれば、材料（Ａ，Ｂ，Ｃ）は電気性がなく、或いは、導電性が悪い。領域（Ｅ）に対しては、導電性に優れた材料を使用する。材料領域（Ｅ）は材料（Ａ，Ｂ，Ｃ）から成る材料層を貫通している。

図２は、図示していない２つの押し出し機との結合のために設けられる押し出しヘッド（２）を例示したものである。図示した実施形態によれば、押し出しヘッド（２）は２つの回動可能なヘッド部分（３，４）を有し、この場合ヘッドベース（５）に対し相対的な回動を行なうことができる。ヘッド部分（３，４）は回り継手（６，７）とシリンダ（８，９）との双方を介してヘッドベース（５）と結合されている。シリンダ（８，９）は典型的には液圧シリンダとして形成されている。

シリンダ（８，９）のピストの位置決めの際に、回り継手（６，７）のまわりでのヘッド部分（３，４）の回動が行われる。

ヘッドベース（５）は、ヘッド部分（３，４）とは逆の側の背面に、図示していない押し出し機との結合のために接続部（１０，１１）を有している。ヘッド部分（３，４）とヘッドベース（５）との間には、流動通路（１４，１５）を少なくとも部分的に画成するためのインサート要素（１２，１３）が配置されている。

図３は、本発明による拡大要素（１６）を備えた、図２の変形実施形態を示している。図示した実施形態では、拡大要素（１６）は回り継手（１７）を介して回動可能に配置されている。接続部（１０，１１）は図２の配置構成に比べてわずかに変形されており、これは、流動通路（１９）を介して拡大要素（１６）と結合されて付加押し出し機の接続に用いられる接続部（１８）のために十分なスペースを確保するためである。

図４は、ヘッド部分（３）を回り継手（６）のまわりに上方へ回動した、図３の配置構成を示している。このため、シリンダ（８）のピストンは引き込まれている。図からわかるように、本実施形態によれば、拡大要素（１６）は回り継手（１７）を介してヘッド部分（３）とフラップ状に結合されている。

図５はカセット（２０）を下のほうから見た斜視図である。金型（２８）、舌片またはプレーフォーマーへの流動通路（１４，１５，１９）の入口が見て取れる。金型内では流動通路の合流が行われる。

図６は拡大要素（１６）の１実施形態を例示したものである。拡大要素（１６）は第１の表面の領域に流路（２１）を有している。この実施形態は単独のストライプを製造するために用いる。

拡大要素（１６）は、第１の表面に対向している第２の表面の領域で平滑に形成されている。流路（２１）を備えた第１の表面は、閉じた状態でヘッド部分（３）側に配置される。

図７は３つの流路（２２，２３，２４）を備えた拡大要素（１６）の１実施形態を示す図である。流路（２２，２４）内には流路ブロッカー（２５，２６）が配置され、その結果図示した実施形態では、流路（２３）のみが開口している。この実施形態は１つのストライプの製造に使用される。

図８は図７の実施形態を変形した配置構成を示すもので、流路（２２，２４）はフリーであり、流路ブロッカー（２７）は流路（２３）の領域に配置されている。この実施形態は２つのストライプの製造に用いる。

拡大要素（１６）の回動運動を実施するため、空気圧、電気または液圧の調整要素を使用することができる。また、手動で回動させることも考えられる。

その都度の適用例の要望に応じて、流路（２１，２２，２３，２４）を個別に形成すること、または、分岐して形成することができる。

本発明の特徴は、使用するすべての流路をヘッドベース（５）の領域またはヘッド部分（３，４）の領域で合流させるのではなく、金型（２８）まで延在させてそこで初めて合流させる点にある。これは、すべての流路の最適な構成によりエラストマー材の好適な流動特性の達成を支援するものである。流路に沿って実質的に均一な圧縮が存在し、同じ流動方向を維持することができ、急激な転向を回避できる。金型（２８）の領域ですべてのコンポーネントが連続的に合流し、このことは分離継目での個々の材料領域の好適な付着を支援する。

分離された流路が金型（２８）に別個に進入していることにより、最適な質量分布が達成され、製造されたプロファイルの優れた、再現性のある対称性が提供される。さらに、個々の材料の供給をバランスよく行うことができ、金型（２８）のブレークイン時間が短くなり、製造されたプロファイルの品質が向上する。

本発明に従って使用される付加押し出し機は２つ、３つまたは４つの通常の標準的な押し出し機と組み合わせて使用することができる。必要な押し出し機の実際的な数量は、使用すべき種々の材料の数量に依存している。基本的には、押し出しヘッド（２）の領域に複数の拡大要素（１６）も配置することができる。この場合には、必要とする付加押し出し機の数量も対応させる。

１個または複数個の拡大要素（１６）と結合させるための付加押し出し機の配置は、既存の構造的所与条件に依存している。たとえば、複数個の付加押し出し機を軸線方向において既存の押し出しヘッドの上方または下方に配置することができる。基本的には、１個または複数個のゴムストライプを任意の他の方向から射出ヘッド（２）内へ押し出すことも可能である。

Claims (7)

1. 少なくとも２つの押し出し機を結合させるための押し出しヘッドと、押し出される少なくとも２種類の材料から成る製品を成形するための少なくとも１つの金型とを有している押し出し成形装置において、
   前記金型の、前記押し出しヘッド（２）側の領域に、少なくとも１つの拡大要素（１６）が配置されていること、
   前記拡大要素（１６）が、第１の表面の領域において実質的に平滑に形成され、前記第１の表面とは逆の側の第２の表面の領域に、押し出される材料用の少なくとも１つの流路（２１，２２，２３，２４）を有していること、
   前記拡大要素（１６）が前記押し出しヘッド（２）の領域に回動可能に配置されていること、
   を特徴とする押し出し成形装置。
2. 前記押し出しヘッド（２）が複数個の流動通路（１４，１５）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の押し出し成形装置。
3. 前記拡大要素（１６）が１つの流動通路（１９）を介して１つの付加押し出し機と結合可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の押し出し成形装置。
4. 複数個の押し出し機と結合させるための接続部（１０，１１，１８）がすべて前記押し出しヘッド（２）の外面に設けられていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の押し出し成形装置。
5. 前記金型（２８）の領域で流動通路（１４，１５）の合流が行われていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の押し出し成形装置。
6. 前記拡大要素（１６）が少なくとも２つの流路（２１，２２，２３，２４）を有していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の押し出し成形装置。
7. 前記流路（２１，２２，２３，２４）のうちの少なくとも１つが流路ブロッカー（２５，２６，２７）によって閉鎖可能であることを特徴とする、請求項６に記載の押し出し成形装置。
   

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