JP5952160B2 - Extruder die and extrusion molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、押出機の先端に取り付けられ、押出機から供給されたゴム材料を所定の断面形状を有するタイヤ構成部材に成形する押出機用口金及びこれを備えた押出成形機に関するものである。 The present invention relates to an extruder die that is attached to the tip of an extruder and forms a rubber material supplied from the extruder into a tire constituent member having a predetermined cross-sectional shape, and an extruder having the same.
一般的に、空気入りタイヤを製造する場合には、インナーライナー、サイドウォール、ビード、トレッドなどの各タイヤ構成部材を未加硫の状態で貼り合わせてグリーンタイヤを成形し、これを加硫成形することで製造するようにしている。 Generally, when manufacturing pneumatic tires, each tire component such as inner liner, sidewall, bead, and tread is bonded together in an unvulcanized state to form a green tire, which is then vulcanized. To make it.
ビードは、補強材となるビードワイヤーと、断面が略三角形状のゴムからなるビードフィラーとから構成されている。従来、ビードフィラーは、押出機から上記断面形状を有する帯状ゴムを押し出し、一定の長さに切り出し、その端部同士を接合することで成形している(例えば、下記特許文献1)。
The bead is composed of a bead wire serving as a reinforcing material and a bead filler made of rubber having a substantially triangular cross section. Conventionally, a bead filler is formed by extruding a band-shaped rubber having the above-mentioned cross-sectional shape from an extruder, cutting it into a certain length, and joining the ends thereof (for example,
押出機の先端に設けられる口金は、タイヤ構成部材の断面形状に対応する吐出口を有している。これにより、押出機から供給されたゴム材料を所定の断面形状を有するタイヤ構成部材に成形することができる。 The base provided at the tip of the extruder has a discharge port corresponding to the cross-sectional shape of the tire constituent member. Thereby, the rubber material supplied from the extruder can be formed into a tire constituent member having a predetermined cross-sectional shape.
しかしながら、押し出されたタイヤ構成部材は、その断面形状によっては、耳切れ、波打ちなどが発生し、形状が不安定となる問題があった。例えば、ビードフィラーは、上記のように略三角形状の断面を有しているため、三角形の角部は特にゴム流れが悪く、耳切れが発生しやすかった。 However, depending on the cross-sectional shape of the extruded tire constituent member, there is a problem in that the shape of the tire becomes unstable due to the occurrence of edge cutting, undulation, and the like. For example, since the bead filler has a substantially triangular cross section as described above, the corner portion of the triangle has a particularly poor rubber flow, and ear cuts are likely to occur.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耳切れを防ぎ、寸法安定性を高めたタイヤ構成部材を押出成形できる押出機用口金及び押出成形機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a die for an extruder and an extrusion molding machine that can extrude a tire constituent member that prevents ear cutting and has improved dimensional stability. .
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る押出機用口金は、押出機の先端に取り付けられ、押出機から供給されたゴム材料を所定の断面形状を有するタイヤ構成部材に成形する押出機用口金であって、
ゴム材料が供給される供給口と、ゴム材料を吐出する吐出口と、前記供給口と前記吐出口とを連通するゴム流路と、を備え、
前記吐出口は、縁部の角部が鋭角である鋭角縁部を有しており、
前記供給口側の背面から前記鋭角縁部へ向かって下り傾斜したすり鉢状の傾斜面が形成されており、前記ゴム流路は前記吐出口側へ向かって縮小していることを特徴とするものである。
The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the extruder die according to the present invention is an extruder die that is attached to the tip of the extruder and molds a rubber material supplied from the extruder into a tire constituent member having a predetermined cross-sectional shape,
A supply port to which the rubber material is supplied, a discharge port for discharging the rubber material, and a rubber flow path that connects the supply port and the discharge port,
The discharge port has an acute-angled edge that has an acute corner.
A mortar-shaped inclined surface inclined downward from the back surface on the supply port side toward the acute-angled edge is formed, and the rubber flow path is reduced toward the discharge port side. It is.
本発明の押出機用口金の吐出口は、縁部の角部が鋭角である鋭角縁部を有しており、すなわち、押出成形されるタイヤ構成部材は、鋭角の角部を有する断面形状となる。このような吐出口の鋭角縁部ではゴム流れが悪いため、ゴム材料が不足してタイヤ構成部材は耳切れが生じやすい。本発明の押出機用口金は、供給口側の背面から鋭角縁部へ向かって下り傾斜したすり鉢状の傾斜面が形成されており、ゴム流路は前記吐出口側へ向かって縮小しているため、供給口から供給された多くのゴム材料を鋭角縁部に供給しやすくなり、吐出口の鋭角縁部でのゴム流れが改善される。その結果、耳切れを防ぎ、寸法安定性を高めたタイヤ構成部材を押出成形できる押出機用口金を提供できる。 The discharge port of the die for an extruder according to the present invention has an acute edge with an acute corner, that is, the extruded tire component has a cross-sectional shape with an acute corner. Become. Since the rubber flow is poor at such an acute edge portion of the discharge port, the rubber component is insufficient and the tire constituent member is likely to be cut off. The die for an extruder according to the present invention has a mortar-shaped inclined surface that is inclined downward from the back surface on the supply port side toward the acute-angled edge, and the rubber flow path is reduced toward the discharge port side. Therefore, it becomes easy to supply a large amount of rubber material supplied from the supply port to the acute angle edge portion, and the rubber flow at the acute angle edge portion of the discharge port is improved. As a result, it is possible to provide a die for an extruder that can extrude a tire constituent member that prevents ear cutting and has improved dimensional stability.
本発明の押出機用口金において、前記傾斜面は、平滑面により形成されていることが好ましい。傾斜面を平滑面により形成することにより、傾斜面に沿ったゴム流れが良好となり、吐出口の鋭角縁部でのゴム流れが効果的に改善される。 In the die for an extruder according to the present invention, the inclined surface is preferably formed by a smooth surface. By forming the inclined surface as a smooth surface, the rubber flow along the inclined surface is improved, and the rubber flow at the acute-angled edge of the discharge port is effectively improved.
本発明の押出機用口金において、前記傾斜面は、押出方向と交差する複数の踏み面と、複数の踏み面同士を連結する蹴上げとで構成される階段状面により形成されていることが好ましい。傾斜面を階段状面により形成することにより、傾斜面を機械により加工することが容易となる。これにより、傾斜面の加工時間が短縮できるとともに加工寸法も安定する。 In the die for an extruder according to the present invention, the inclined surface is preferably formed by a stepped surface including a plurality of tread surfaces intersecting the extrusion direction and a kick-up connecting the plurality of tread surfaces. . By forming the inclined surface with a stepped surface, the inclined surface can be easily machined. Thereby, the processing time of the inclined surface can be shortened and the processing dimension is stabilized.
本発明の押出機用口金において、前記階段の蹴上げ高さは、前記吐出口へ向かって徐々に小さくなることが好ましい。また、本発明の押出機用口金において、前記階段の踏み面長さは、前記吐出口へ向かって徐々に小さくなることが好ましい。これらの構成によれば、供給口付近のゴム流路の体積を多くすることができ、多くのゴム材料を供給口から供給できるため、多くのゴム材料を吐出口の鋭角縁部に供給しやすくなる。 In the extruder die of the present invention, it is preferable that the height of the staircase rises gradually toward the discharge port. Moreover, in the die for an extruder according to the present invention, it is preferable that the length of the tread surface of the stairs gradually decreases toward the discharge port. According to these configurations, the volume of the rubber flow path in the vicinity of the supply port can be increased, and a large amount of rubber material can be supplied from the supply port. Therefore, it is easy to supply a large amount of rubber material to the sharp edge of the discharge port. Become.
また、本発明に係る押出成形機は、上記何れかの押出機用口金と、前記押出機用口金が先端に取り付けられる押出機とを備えるものである。 An extrusion molding machine according to the present invention includes any one of the above-described extruder caps and an extruder to which the extruder die is attached at the tip.
本発明の押出機用口金の吐出口は、縁部の角部が鋭角である鋭角縁部を有しており、すなわち、押出成形されるタイヤ構成部材は、鋭角の角部を有する断面形状となる。このような吐出口の鋭角縁部ではゴム流れが悪いため、ゴム材料が不足してタイヤ構成部材は耳切れが生じやすい。本発明の押出機用口金は、供給口側の背面から鋭角縁部へ向かって下り傾斜したすり鉢状の傾斜面が形成されており、ゴム流路は前記吐出口側へ向かって縮小しているため、供給口から供給された多くのゴム材料を鋭角縁部に供給しやすくなり、吐出口の鋭角縁部でのゴム流れが改善される。その結果、耳切れを防ぎ、寸法安定性を高めたタイヤ構成部材を押出成形できる押出成形機を提供できる。 The discharge port of the die for an extruder according to the present invention has an acute edge with an acute corner, that is, the extruded tire component has a cross-sectional shape with an acute corner. Become. Since the rubber flow is poor at such an acute edge portion of the discharge port, the rubber component is insufficient and the tire constituent member is likely to be cut off. The die for an extruder according to the present invention has a mortar-shaped inclined surface that is inclined downward from the back surface on the supply port side toward the acute-angled edge, and the rubber flow path is reduced toward the discharge port side. Therefore, it becomes easy to supply a large amount of rubber material supplied from the supply port to the acute angle edge portion, and the rubber flow at the acute angle edge portion of the discharge port is improved. As a result, it is possible to provide an extrusion molding machine capable of extruding a tire constituent member that prevents ear cutting and has improved dimensional stability.
本発明の押出成形機において、前記押出機と前記押出機用口金との間に、前記押出機から供給されたゴム材料を前記押出機用口金へとゴム排出口を介して排出するプレフォームダイを備え、前記供給口は、前記ゴム排出口よりも小さいことが好ましい。押出機用口金の供給口をプレフォームダイのゴム排出口よりも小さくすることで、押出機からのゴム材料をプレフォームダイを介して口金に効率良く供給できる。 In the extrusion molding machine according to the present invention, a preform die for discharging the rubber material supplied from the extruder to the extruder die via a rubber outlet between the extruder and the extruder die. It is preferable that the supply port is smaller than the rubber discharge port. By making the supply port of the die for the extruder smaller than the rubber discharge port of the preform die, the rubber material from the extruder can be efficiently supplied to the die via the preform die.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、押出成形機の全体を示す概略図である。図2は、押出成形機を押出方向前方から見た正面図である。本発明の押出成形機1は、押出機2と、押出機2の先端に接続されたプレフォームダイ3及び口金4(押出機用口金に相当)とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the entire extrusion molding machine. FIG. 2 is a front view of the extrusion molding machine as viewed from the front in the extrusion direction. The
押出機2は、不図示のホッパーから供給されたゴム材料を内部で混練して押出機先端から押し出すことができる。押出機2としては、従来公知の押出機をいずれも使用することができる。 The extruder 2 can knead the rubber material supplied from a hopper (not shown) inside and extrude it from the tip of the extruder. As the extruder 2, any conventionally known extruder can be used.
プレフォームダイ3は、押出機2と口金4との間に設けられ、押出機2から供給されたゴム材料を口金4へとゴム排出口31を介して排出するものである。プレフォームダイ3は、押出機2の先端、より具体的には押出機2の押出方向Xの下流側に接続されている。プレフォームダイ3は、押出機2から押し出されたゴム材料を口金4へ導くための流路が内部に形成されている。
The
口金4は、押出機2の先端、より具体的にはプレフォームダイ3の押出方向Xの下流側に取り付けられ、押出機2から供給されたゴム材料を所定の断面形状を有するタイヤ構成部材に成形するものである。本実施形態では、押出成形されるタイヤ構成部材が、略三角形状断面を有するビードフィラー5である例を示す。
The base 4 is attached to the tip of the extruder 2, more specifically, the downstream side in the extrusion direction X of the
口金4の構成について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、口金4を背面側、具体的にはプレフォームダイ3側から見た背面図である。図4は、図3の口金4のA−A断面図である。
The configuration of the base 4 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a rear view of the base 4 as seen from the back side, specifically from the
口金4は、略直方体状をしている。口金4は、ゴム材料が供給される供給口41と、ゴム材料を吐出する吐出口42と、供給口41と吐出口42とを連通するゴム流路43と、を備えている。供給口41は口金4の背面4aに設けられ、吐出口42は口金4の前面4bに設けられている。本実施形態では、後述する傾斜面44を除き、供給口41と吐出口42は同一形状をしており、ゴム流路43の流路壁は、押出方向Xに平行に延びる平面となっている。
The base 4 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The base 4 includes a
本実施形態では、略三角形状断面を有するビードフィラー5を押出成形するために、吐出口42は、正面視で略三角形状をしている。この例では、吐出口42は、縁部の角部が鋭角である鋭角縁部42a,42b,42cを3個有している。このような吐出口42の鋭角縁部42a,42b,42cではゴム流れが悪いため、ゴム材料が不足してビードフィラー5は耳切れが生じやすい。
In this embodiment, in order to extrude the
本発明の口金4は、供給口41側の背面4aから鋭角縁部42a,42b,42cへ向かって下り傾斜したすり鉢状の傾斜面44が形成されている。傾斜面44は、鋭角縁部42a,42b,42cを頭頂点とし、底面が菱形である四角錐の一部を切り欠いた形態である。口金4の背面に傾斜面44が形成された状態であっても、供給口41は、プレフォームダイ3のゴム排出口31よりも小さくなっている。
The base 4 of the present invention is formed with a mortar-shaped
口金4の背面4aにすり鉢状の傾斜面44が形成されていることで、ゴム流路43は供給口41側から吐出口42側へ向かって縮小している。特に、鋭角縁部42a,42b,42cの周囲のゴム流路が吐出口42側へ向かって縮小しているため、供給口41から供給された多くのゴム材料を鋭角縁部42a,42b,42cに供給しやすくなり、吐出口42の鋭角縁部42a,42b,42cでのゴム流れが改善される。
Since the mortar-shaped
また、ビードフィラー5の先端側は、袴側よりもゴム材料の供給量を多くなるようにすることが好ましい。ビードフィラー5の先端側とは、図1における紙面右側であり、ビードフィラー5の袴側とは、図1における紙面左側である。先端側は袴側よりゴム流れが悪いため、ビードフィラー5が、袴側が外周側となった円弧状に押し出される(バナナシェイプするともいう)という問題がある。これに対し、例えば、鋭角縁部42cに対応する傾斜面44の傾斜角度を、鋭角縁部42a,42bに対応する傾斜面44の傾斜角度よりも緩やかにする。これにより、鋭角縁部42cに対応する傾斜面44内の体積が、鋭角縁部42a,42bに対応する傾斜面44の体積よりも大きくなり、鋭角縁部42cへ供給されるゴム材料を、鋭角縁部42a,42bへ供給されるゴム材料よりも多くすることができる。
Moreover, it is preferable that the tip side of the
なお、本発明において、すり鉢状とは、押出方向Xに直交する断面積が供給口41側から吐出口42側へ向かって徐々に小さくなるものを意味し、本実施形態のような四角錐形の他、半球形、円錐形等をも含む概念である。また、本実施形態では、すり鉢状の傾斜面44の底が鋭角縁部42a,42b,42cと完全に一致しているが、必ずしも一致する必要はなく、傾斜面44に沿ってゴム材料が鋭角縁部42a,42b,42cに導かれる形態であればよい。
In the present invention, the mortar shape means that the cross-sectional area perpendicular to the extrusion direction X gradually decreases from the
本実施形態の傾斜面44は、押出方向Xと交差する複数の踏み面441と、複数の踏み面441同士を連結する蹴上げ442とで構成される階段状面により形成されている。傾斜面44を階段状面により形成することにより、傾斜面44を機械により加工することが容易となり、傾斜面44の加工時間が短縮できるとともに加工寸法も安定する。なお、本実施形態では、段数が3段となっているが、口金4の押出方向厚みや吐出口42の形状等により適宜設定可能である。
The
本実施形態では、複数の踏み面441の長さLは一定であり、蹴上げ442の高さHも一定である。さらに、踏み面441の長さLと蹴上げ442の高さHは同一である。踏み面の長さLは、ゴム流れの悪化を防ぎ、かつ機械加工をしやすくする観点から、5〜7mmが好ましく、2〜4mmがより好ましい。同様に、蹴上げ442の高さHは、ゴム流れの悪化を防ぎ、かつ機械加工をしやすくする観点から、5〜7mmが好ましく、2〜4mmがより好ましい。
In the present embodiment, the length L of the plurality of tread surfaces 441 is constant, and the height H of the kick-
<別実施形態>
(1)前述の実施形態では、すり鉢状の傾斜面44は、押出方向Xに直交する断面が菱形状をしているが、傾斜面44の断面は、円状(図5を参照)、楕円状、多角形等などでもよい。
<Another embodiment>
(1) In the above-described embodiment, the mortar-shaped
(2)前述の実施形態では、傾斜面44において階段状面の蹴上げ442の高さを一定としているが、階段の蹴上げ高さは、図6Aに示すように、吐出口42へ向かって徐々に小さくなることが好ましい。これにより、ビードフィラー先端の鋭角部分等のゴム供給に不利な部分にもより多くのゴムを供給することができる。図6Aの例では、踏み面長さLを一定とし、H1:H2:H3=3:2:1としている。
(2) In the above-described embodiment, the height of the stepped surface kick-
(3)前述の実施形態では、傾斜面44において階段状面の踏み面441の長さを一定としているが、階段の踏み面長さは、図6Bに示すように、吐出口42へ向かって徐々に小さくなることが好ましい。これにより、ビードフィラー先端の鋭角部分等のゴム供給に不利な部分にもより多くのゴムを供給することができる。図6Bの例では、蹴上げ高さHを一定とし、L1:L2:L3=3:2:1としている。
(3) In the above-described embodiment, the length of the stepped
(4)前述の実施形態では、傾斜面44を階段状面により形成しているが、平滑面により形成してもよい。傾斜面44を平滑面により形成することにより、傾斜面44に沿ったゴム流れが良好となり、吐出口42の鋭角縁部42a,42b,42cでのゴム流れが効果的に改善される。また、傾斜面44を階段状面により形成する場合、踏み面441と蹴上げ442の連結部分に丸みを持たせて、ゴム流れが良好となるようにしてもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)本発明の押出機用口金及び押出成形機は、押出成形されるタイヤ構成部材が、略三角形状断面を有するビードフィラーである場合に特に有用であるが、トレッド等である場合にも有用である。 (5) The extruder die and the extruder according to the present invention are particularly useful when the tire constituent member to be extruded is a bead filler having a substantially triangular cross section, but also when it is a tread or the like. Useful.
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は、下記のようにして測定を行った。 Examples and the like specifically showing the configuration and effects of the present invention will be described below. In addition, the evaluation item in an Example etc. measured as follows.
(1)部品不良率
ビードフィラーを1000m押出して、耳切れ、波打ち、不安定形状などで部品として採用できない割合を測定した。従来例を100として指数評価し、点数が少ないほど部品の不良率が小さく優れることを示す。
(1) Defect rate of parts The bead filler was extruded 1000 m, and the proportion of parts that could not be adopted as parts due to ear cutting, undulation, unstable shape, etc. was measured. The index is evaluated with the conventional example as 100, and the smaller the score, the smaller the defect rate of the parts, and the better.
(2)押出時間
ビードフィラーを1000m押出す時間を測定した。従来例を100として指数評価し、点数が少ないほど押出時間が短く優れることを示す。
(2) Extrusion time The time for extruding the bead filler 1000 m was measured. The index is evaluated with the conventional example as 100, and the smaller the score, the shorter the extrusion time and the better.
実施例1〜5
口金の背面に、図7に示す断面形状の傾斜面をそれぞれ加工したものを実施例1〜5とした。かかる口金を用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。タイプ1は、踏み面長さと蹴上げ高さを一定とした。タイプ2は、蹴上げ高さを吐出口へ向かって徐々に小さくした。タイプ3は、踏み面長さを吐出口へ向かって徐々に小さくした。タイプ4は、タイプ2の逆で、蹴上げ高さを吐出口へ向かって徐々に大きくした。タイプ5は、タイプ3の逆で、踏み面長さを吐出口へ向かって徐々に大きくした。
Examples 1-5
Examples obtained by processing the inclined surfaces having the cross-sectional shapes shown in FIG. Table 1 shows the results of the above evaluation using such a die. In
比較例
口金に傾斜面を形成せず、ゴム流路の断面積が押出方向に一定のものを比較例とした。かかる口金を用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。
Comparative Example A comparative example in which the inclined surface was not formed on the base and the cross-sectional area of the rubber channel was constant in the extrusion direction was used as a comparative example. Table 1 shows the results of the above evaluation using such a die.
表1に示すとおり、実施例1〜5に係る口金は、従来例に比べ、部品の不良率が低下しており、押出時間も短くなっている。実施例2は、実施例5に比べ、部品の不良率が低い。また、実施例3は、実施例4に比べ、部品の不良率が低い。 As shown in Table 1, in the caps according to Examples 1 to 5, the defective rate of parts is lower and the extrusion time is shorter than in the conventional example. Example 2 has a lower component defect rate than Example 5. In addition, the third embodiment has a lower component defect rate than the fourth embodiment.
1 押出成形機
2 押出機
3 プレフォームダイ
4 口金
4a 背面
5 ビードフィラー
31 ゴム排出口
41 供給口
42 吐出口
42a 鋭角縁部
42b 鋭角縁部
42c 鋭角縁部
43 ゴム流路
44 傾斜面
441 踏み面
442 蹴上げ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ゴム材料が供給される供給口と、ゴム材料を吐出する吐出口と、前記供給口と前記吐出口とを連通するゴム流路と、を備え、
前記吐出口は、縁部の角部が鋭角である鋭角縁部を有し、
前記供給口側の背面から前記鋭角縁部へ向かって下り傾斜したすり鉢状の傾斜面が形成されており、前記ゴム流路は前記吐出口側へ向かって縮小し、
前記傾斜面は、押出方向と交差する複数の踏み面と、複数の踏み面同士を連結する蹴上げとで構成される階段状面により形成されていることを特徴とする押出機用口金。 A die for an extruder that is attached to the tip of an extruder and molds a rubber material supplied from the extruder into a tire component having a predetermined cross-sectional shape,
A supply port to which the rubber material is supplied, a discharge port for discharging the rubber material, and a rubber flow path that connects the supply port and the discharge port,
The discharge port has an acute-angled edge that has an acute corner.
A mortar-shaped inclined surface inclined downward from the back surface on the supply port side toward the acute edge is formed, and the rubber flow path is reduced toward the discharge port side ,
The base for an extruder, wherein the inclined surface is formed by a stepped surface including a plurality of tread surfaces intersecting the extrusion direction and a kick-up connecting the plurality of tread surfaces .
前記供給口は、前記ゴム排出口よりも小さいことを特徴とする請求項4に記載の押出成形機。 Between the extruder and the die for the extruder, a preform die for discharging the rubber material supplied from the extruder to the die for the extruder through a rubber discharge port,
The extrusion molding machine according to claim 4 , wherein the supply port is smaller than the rubber discharge port.
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