JP6714590B2 - 多重押出し成形ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、タイヤのトレッド成形材を製造する多重押出し成形ヘッドであって、（ａ）ベース体であって、第１の押出し機が接続される第１の供給開口と、第２の押出し機が接続される第２の供給開口と、第３の押出し機が接続される第３の供給開口と、第４の押出し機が接続される第４の供給開口と、を有するベース体と、（ｂ）該ベース体に対して旋回可能に支持されていて、ベース体に向かって開放した収容部を有する第１のヘッド部分と、（ｃ）ベース体に対して旋回可能に支持された第２のヘッド部分と、（ｄ）ベース体に対して旋回可能に支持された少なくとも１つの流路インサートと、を備えており、（ｅ）第１のヘッド部分および第２のヘッド部分とは、閉鎖状態にすることができ、該閉鎖状態において、両ヘッド部分は互いに耐圧的に結合されていて、かつ多重押出し成形ヘッド内に、第１の流路、第２の流路、第３の流路および第４の流路が形成されていて、このとき流路はそれぞれ、１つの、特にそれぞれ正確に１つの供給開口に接続されている、多重押出し成形ヘッドに関する。

このような多重押出し成形ヘッドは、独国特許発明第１９７５７２６１号明細書に基づいて公知であり、かつタイヤのトレッド成形材を製造するために使用される。これらのトレッド成形材は、異なった箇所において種々様々な要求を満たす必要があるので、通常、天然ゴムまたはゴムである１つよりも多くの材料から製造される。この材料は、押出し成形ヘッドを通して押出し機に供給される。

公知の多重押出し成形ヘッドにおける欠点は、改善されたタイヤを製造するのに必要となるトレッドストリップ（Laufstreifen）を製造することができないということである。

本発明の課題は、トレッドストリップの製造を改善することにある。

この課題を解決するために、本発明の構成では、冒頭に述べた多重押出し成形ヘッドにおいて、ベース体は、第５の押出し機が接続される第５の供給開口を有しており、かつ前記多重押出し成形ヘッドは、第２の流路インサートを有しており、該第２の流路インサートは、第１の流路インサートとは無関係にベース体に対して旋回可能に支持されており、かつ第５の供給開口に接続された第５の流路を画定している。

このような多重押出し成形ヘッドには、より複雑なトレッドストリップを製造することができるという利点がある。追加の流路によって、従来製造可能なトレッド成形材とは異なった材料特性を有する別の領域を製造することができる。

さらに別の利点としては、多重押出し成形ヘッドは、より複雑なトレッド成形材を製造するための拡大された可能性にもかかわらず、簡単にクリーニングできるということがある。別の流路のための材料の供給は、簡単には可能でない。押出し成形ヘッドをクリーニングできることが保証されねばならないからである。このことは、第２の流路インサートの旋回可能性によって可能になる。

第１のヘッド部分が第２のヘッド部分の上に配置されていると好適である。特に、第１のヘッド部分が横方向軸線を中心にして旋回可能に支持されていると有利である。この特徴が特に意味することは、ヘッド部分が旋回軸線を中心にして旋回可能に支持されていて、この旋回軸線が、水平線との間に、最大で１５°、特に最大で２°の角度を成しているということである。通常、それを中心にして第１のヘッド部分が旋回可能である回転軸線は、可能な限り良好に近似して、水平に延びていると有利である。

好ましくはさらに、第２のヘッド部分は、第２の横方向軸線を中心にして旋回可能に支持されており、第２の横方向軸線は、第１の横方向軸線と同じ方向に延びている。この構成が特に意味するのは、好ましくは、第１の横方向軸線と第２の横方向軸線とは、互いの間に可能な限り小さな角度を成しており、このとき比較的小さな偏差が可能であるということである。特に、第１の横方向軸線と第２の横方向軸線との間における角度は、好ましくは１０°未満、特に２°未満である。

好適な実施形態によれば、第１の流路インサートと第２の流路インサートとは、１つの共通のシール面を有している。言い換えれば、第１の流路インサートと第２の流路インサートとは、両流路インサートが１つの面において互いに接するように、互いに接触している。この１つの面は、第１の流路インサートと第２の流路インサートとが互いに対して緊締されない場合には、両流路内に存在している圧力下にあるゴムが、シール面に沿ってクリープしてしまうように形成されている。これによって好ましくは、コンパクトな構造形態が生ぜしめられ、さらに流路インサートを容易にクリーニングすることができる。つまり流路インサートが離反旋回させられると、流路インサートはそのシール面に沿ってスクリュ先端に到るまで互いに離反し、流路インサートによって形成された流路を簡単にクリーニングして、押出し成形ヘッドを用いて射出されて成形材を形成する押出し成形材料を除去することができる。

第１の流路インサートおよび第２の流路インサートの他に、別の流路インサートが存在しない場合には、第２の流路インサートは、好ましくは第１のヘッド部分とのシール面をも有している。このように構成されていると、上に述べた利点は残りの流路に対しても生ぜしめられる。しかしながら、多重押出し成形ヘッドが、第１の流路インサートおよび第２の流路インサートとは無関係に独立してベース体に対して旋回可能に支持されている第３の流路インサートを有することも可能である。

好適な実施形態によれば、流路インサートは、１つの共通の回転軸線を中心にしてベース体に対して旋回可能に支持されている。好ましくは、回転軸線は水平線に対して最大で１５°の角度を成して延びている。

１つの共通の旋回軸線における利点としては、押出し成形ヘッドを特にプロセス確実に操作できるということがある。さらに単純な手段によって、高いシール性が得られ、かつ製造が簡単になる。

好ましくは、流路インサートは、ヘッド部分が閉鎖状態にある場合に、第１の流路インサートと第２の流路インサートとが互いに接触して、互いの間に１つの流路を形成するように構成されている。この流路は、個々の流路インサートの選択的な離反旋回によって容易にクリーニングすることができる。

好ましくは、多重押出し成形ヘッドは、インサート閉鎖保持装置を有しており、該インサート閉鎖保持装置を用いて第２の流路インサートは、少なくとも２.５ＭＰａの圧力下にある、第２の流路内に存在するゴムが、該流路において保持可能に、ベース体に対して固定可能であり、インサート閉鎖保持装置は、第２の流路インサートがベース体に対して固定されている場合に、第１のヘッド部分が第２の流路インサートに対して旋回可能に形成されている。このように構成されていると、第１の流路をもクリーニングする必要なしに、ヘッド部分だけを離反旋回させ、例えばクリーニングすることが可能である。従来の押出し成形ヘッドでは、押出し成形ヘッドが開放される場合には常に、すべての流路をクリーニングすることが必要である。特に、第２の流路を比較的短いインターバル内でクリーニングすることが必要な場合には、インサート閉鎖保持装置は、追加のクリーニングコストを節約する。

好ましくは、多重押出し成形ヘッドはさらに第１ヘッド固定装置を有しており、この第１ヘッド固定装置を用いて第１のヘッド部分は、ベース体に対して固定可能であり、このとき第１ヘッド固定装置は、第２のヘッド部分がベース体に対して固定されている場合に、第１のヘッド部分がベース体に対して旋回可能に形成されている。第２のヘッド部分がベース体に対して固定されている場合というのは、特に、第１の流路および第２の流路内に存在していて２.５ＭＰａの圧力下にあるゴムが、流路内において保持可能であることを意味する。つまりゴムは側部においてシール面内に浸入することができない。第１のヘッド部分が第２のヘッド部分の上に配置されていると、すべての流路を上においてクリーニングすることができ、これに対して下側の流路を強制的にクリーニングする必要もなくなる。

好適な実施形態によれば、多重押出し成形ヘッドはヘッド固定装置を有していて、このヘッド固定装置を用いてヘッド部分およびすべての流路インサートは、ベース体に対して固定可能である。ヘッド固定装置は特に、押出し時に存在する内圧が受け止められるように形成されている。このヘッド固定装置は、好ましくはインサート閉鎖保持装置および／または第２ヘッド固定装置とは無関係に独立している。この構成には次のような利点があり、すなわちこのように構成されていると、場合によっては存在するその他の固定装置を、比較的小さな力のために設計することができ、これによって構造を簡単にすることができる。例えばヘッド固定装置は、ヘッド部分を形状結合式（formschluessig）に固定するように形成されている。

好ましくは、多重押出し成形ヘッドは、第２の流路インサートをモータによって旋回させる、操作装置を有している。このように構成されていると、クリーニングが容易になり、かつさらに事故のおそれが減じられる。通常、第２の流路インサートを離反旋回させるために追加の工具が必要ないからである。

好ましくは、多重押出し成形ヘッドは、ベース体に対して第２のヘッド部分をモータによって旋回および固定させる第２ヘッド固定装置を有している。

特に好ましくは、すべての流路インサートは各１つの駆動装置を有しており、これらの各駆動装置を用いて流路は自動式に旋回可能である。これらの各駆動装置は、好ましくは各流路インサートに閉鎖保持力（Zuhaltekraft）を加えるように形成されており、この閉鎖保持力は、流路内において２.５ＭＰａの圧力下にあるゴムによって加えられる力よりも大きい。これによりゴムは流路内において確実に保持される。そして、ただ１つの流路しかクリーニングを必要としていないにもかかわらず、すべての流路をクリーニングする必要が回避される。

本発明は、前記課題をさらに請求項１０に記載の特徴を備えたトレッド成形材製造装置によって解決する。

次に、添付の図面を参照しながら本発明を詳説する。

１つのヘッド部分と１つの流路インサートとが離反旋回させられている、本発明に係る多重押出し成形ヘッドを示す断面図である。 単に第１のヘッド部分だけが離反旋回させられた状態における、図１に示した多重押出し成形ヘッドを示す図である。 閉鎖状態における多重押出し成形ヘッドを示す図である。 単に第２の流路だけが閉鎖されている、多重押出し成形ヘッドを示す図である。 第１のヘッド部分が離反旋回させられていて、第２のヘッド部分が閉鎖された位置にある、図４に示した多重押出し成形ヘッドを示す図である。

図１には、本発明に係る多重押出し成形ヘッド１０が示されており、この多重押出し成形ヘッド１０は、ベース体１２、第１のヘッド部分１４、第２のヘッド部分１６、第１の流路インサート１８および第２の流路インサート２０を有している。

ベース体１２は、第１の供給開口２２、第２の供給開口２４、第３の供給開口２６、第４の供給開口２８および第５の供給開口３０を有している。すべての供給開口２２，２４，２６，２８，３０を通して、多重押出し成形ヘッド１０の運転時に成形される材料、例えばゴム（Gummi）または天然ゴム（Kautschuk）が、少なくとも２.５ＭＰａの圧力ｐ下で、各１つの押出し機から供給される。それぞれの押出し機のうち、供給開口２２，２４，２６，２８，３０に進入する押出し機スクリュの端部が略示されている。

第１のヘッド部分１４は、水平な回転軸線Ｄ_１４を中心にしてベース体１２に対して旋回可能に支持されている。第１のヘッド部分１４は、ベース体１２に向かって開放した収容部３２を有している。ここで分かるように、第１のヘッド部分１４が、図３に示した閉鎖された位置にある場合に、第１のヘッド部分１４は収容部３２の領域において、ベース体１２と共に中空室を形成している。この中空室内には、特に第２の流路インサート２０が配置されている。第２のヘッド部分１６は、回転軸線Ｄ_１６を中心にして旋回可能に支持されている。

多重押出し成形ヘッド１０は、第１の供給開口２２から延びる第１の流路３４と、第２の供給開口２４から延びる第２の流路３６と、第３の供給開口２６から延びる第３の流路３８と、第４の供給開口２８から延びる第４の流路４０と、第５の供給開口３０から延びる第５の流路４２とを有している。

図２に示すように、第２の流路インサート２０は、第４の流路４０と第５の流路４２とを画定している。第１の流路インサート１８と第２の流路インサート２０とは、互いに接触し、互いの間に第４の流路４０を形成している。さらに図面から分かるように、第１の流路インサート１８は、第３の流路３８と第４の流路４０とを画定している。第１の流路インサート１８は、駆動装置１９を用いて回転軸線Ｄ_１４を中心にして旋回可能であり、この回転軸線Ｄ_１４を中心にして第１のヘッド部分１４も旋回可能に支持されている。図２には、第１ヘッド固定装置４９（図１参照）は示されていない。

多重押出し成形ヘッド１０は、インサート閉鎖保持装置４４を有しており、このインサート閉鎖保持装置４４を用いて、第２の流路インサート２０をベース体１２に向かって押圧することができる。本実施形態ではインサート閉鎖保持装置４４は液圧シリンダ４６を有しており、この液圧シリンダ４６のピストンロッド４８は、第２の流路インサート２０に作用する（図１参照）。インサート閉鎖保持装置４４は、第２の流路インサート２０をベース体１２に対して不動に押圧して、２.５ＭＰａ、特に３.５ＭＰａの圧力下にある、流路内に存在する材料が、第２の流路インサート２０をベース体１２から押し離すことができないように形成されている。

図面から分かるように、特に、第２の流路インサート２０がインサート閉鎖保持装置４４を用いてベース体１２に対して固定されている場合においても、第１のヘッド部分１４は、第１ヘッド固定装置４９を用いて第２の流路インサート２０に対して旋回可能である。

図１にはさらに第２ヘッド固定装置５０が示されており、この第２ヘッド固定装置５０は、本実施形態では同様に液圧シリンダを有している。第２ヘッド固定装置５０は第２のヘッド部分１６に対して作用し、これにより第２のヘッド部分１６はベース体１２に対して固定可能である。図１に示すように、第２のヘッド部分１６がベース体１２に対して固定されている場合に、第１のヘッド部分１４をベース体１２に対して旋回させることができる。第２ヘッド固定装置５０は、材料が第１の流路３４内において約５ＭＰａ、特に３.５ＭＰａの圧力下になることができるように、かつこの圧力が第２のヘッド部分１６をベース体１２から押し離すことができないように設計されている。

第２ヘッド固定装置５０を用いて、第２のヘッド部分１６をさらに上に移動させることが可能である。従って第２ヘッド固定装置は、操作装置とも呼ぶことができる。

図３には、多重押出し成形ヘッド１０が閉鎖状態で示されている。この多重押出し成形ヘッド１０は、本発明に係るトレッド成形材製造装置（Laufprofil-Herstellvorrichtung）の一部であり、このトレッド成形材製造装置は、多重押出し成形ヘッド１０の他に５つの押出し機を有しており、これらの押出し機のうちのそれぞれ１つが、正確に供給開口２２，２４，２６，２８，３０のうちの１つに、押出し材料を供給するために接続されている。

図４には、開放された第２のヘッド部分１６と第３の流路インサート５２とを備えた多重押出し成形ヘッド１０が示されており、第３の流路インサート５２は、第２のヘッド部分１６とは無関係にモータ式に駆動装置５４を用いて旋回可能である。第３の流路インサート５２は、第２の流路３６と第１の流路３４とを画定している。

図５に示した多重押出し成形ヘッドでは、第１のヘッド部分は離反旋回させられていて、第２のヘッド部分は閉鎖された位置にある。

流路インサート１８，２０，５２は、好適な実施形態では、それぞれのアームに固定されていて、このときアームは旋回可能に支持されている。これは、流路インサートの交換を可能にする。

１０ 多重押出し成形ヘッド
１２ ベース体
１４ 第１のヘッド部分
１６ 第２のヘッド部分
１８ 第１の流路インサート
２０ 第２の流路インサート
２２ 第１の供給開口
２４ 第２の供給開口
２６ 第３の供給開口
２８ 第４の供給開口
３０ 第５の供給開口
３２ 収容部
３４ 第１の流路
３６ 第２の流路
３８ 第３の流路
４０ 第４の流路
４２ 第５の流路
４４ インサート閉鎖保持装置
４６ 液圧シリンダ
４８ ピストンロッド
４９ 第１ヘッド固定装置
５０ 第２ヘッド固定装置
５２ 第３の流路インサート
５４ 駆動装置
Ｐ 圧力
Ｄ_{１４，１６} 回転軸線

Claims (9)

1. タイヤのトレッド成形材を製造する多重押出し成形ヘッドであって、
   （ａ）ベース体（１２）であって、
   第１の押出し機が接続される第１の供給開口（２２）と、
   第２の押出し機が接続される第２の供給開口（２４）と、
   第３の押出し機が接続される第３の供給開口（２６）と、
   第４の押出し機が接続される第４の供給開口（２８）と、
   を有するベース体（１２）と、
   （ｂ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持されていて、前記ベース体（１２）に向かって開放した収容部（３２）を有する第１のヘッド部分（１４）と、
   （ｃ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持された第２のヘッド部分（１６）と、
   （ｄ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持された少なくとも１つの流路インサート（１８，２０）と、を備えており、
   （ｅ）前記第１のヘッド部分（１４）および前記第２のヘッド部分（１６）は、閉鎖状態にすることができ、該閉鎖状態において、
   前記ヘッド部分（１４，１６）は互いに耐圧的に結合されていて、かつ
   前記多重押出し成形ヘッド（１０）内に、第１の流路（３４）、第２の流路（３６）、第３の流路（３８）および第４の流路（４０）が形成されていて、前記流路はそれぞれ、供給開口に接続されている、多重押出し成形ヘッドにおいて、
   （ｆ）前記ベース体（１２）は、第５の押出し機が接続される第５の供給開口（３０）を有しており、
   （ｇ）前記多重押出し成形ヘッド（１０）は、第２の流路インサート（２０）を有しており、該第２の流路インサート（２０）は、
   第１の流路インサート（１８）とは無関係に前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持されており、かつ
   前記第５の供給開口（３０）に接続された第５の流路（４２）を画定しており、
   前記第１の流路インサート（１８）と前記第２の流路インサート（２０）とは、１つの共通のシール面を有している、
   ことを特徴とする、多重押出し成形ヘッド。
2. タイヤのトレッド成形材を製造する多重押出し成形ヘッドであって、
   （ａ）ベース体（１２）であって、
   第１の押出し機が接続される第１の供給開口（２２）と、
   第２の押出し機が接続される第２の供給開口（２４）と、
   第３の押出し機が接続される第３の供給開口（２６）と、
   第４の押出し機が接続される第４の供給開口（２８）と、
   を有するベース体（１２）と、
   （ｂ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持されていて、前記ベース体（１２）に向かって開放した収容部（３２）を有する第１のヘッド部分（１４）と、
   （ｃ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持された第２のヘッド部分（１６）と、
   （ｄ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持された少なくとも１つの流路インサート（１８，２０）と、を備えており、
   （ｅ）前記第１のヘッド部分（１４）および前記第２のヘッド部分（１６）は、閉鎖状態にすることができ、該閉鎖状態において、
   前記ヘッド部分（１４，１６）は互いに耐圧的に結合されていて、かつ
   前記多重押出し成形ヘッド（１０）内に、第１の流路（３４）、第２の流路（３６）、第３の流路（３８）および第４の流路（４０）が形成されていて、前記流路はそれぞれ、供給開口に接続されている、多重押出し成形ヘッドにおいて、
   （ｆ）前記ベース体（１２）は、第５の押出し機が接続される第５の供給開口（３０）を有しており、
   （ｇ）前記多重押出し成形ヘッド（１０）は、第２の流路インサート（２０）を有しており、該第２の流路インサート（２０）は、
   第１の流路インサート（１８）とは無関係に前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持されており、かつ
   前記第５の供給開口（３０）に接続された第５の流路（４２）を画定しており、
   前記流路インサート（１８，２０）は、１つの共通の回転軸線（Ｄ）を中心にして前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持されている、
   ことを特徴とする、多重押出し成形ヘッド。
3. タイヤのトレッド成形材を製造する多重押出し成形ヘッドであって、
   （ａ）ベース体（１２）であって、
   第１の押出し機が接続される第１の供給開口（２２）と、
   第２の押出し機が接続される第２の供給開口（２４）と、
   第３の押出し機が接続される第３の供給開口（２６）と、
   第４の押出し機が接続される第４の供給開口（２８）と、
   を有するベース体（１２）と、
   （ｂ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持されていて、前記ベース体（１２）に向かって開放した収容部（３２）を有する第１のヘッド部分（１４）と、
   （ｃ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持された第２のヘッド部分（１６）と、
   （ｄ）前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持された少なくとも１つの流路インサート（１８，２０）と、を備えており、
   （ｅ）前記第１のヘッド部分（１４）および前記第２のヘッド部分（１６）は、閉鎖状態にすることができ、該閉鎖状態において、
   前記ヘッド部分（１４，１６）は互いに耐圧的に結合されていて、かつ
   前記多重押出し成形ヘッド（１０）内に、第１の流路（３４）、第２の流路（３６）、第３の流路（３８）および第４の流路（４０）が形成されていて、前記流路はそれぞれ、供給開口に接続されている、多重押出し成形ヘッドにおいて、
   （ｆ）前記ベース体（１２）は、第５の押出し機が接続される第５の供給開口（３０）を有しており、
   （ｇ）前記多重押出し成形ヘッド（１０）は、第２の流路インサート（２０）を有しており、該第２の流路インサート（２０）は、
   第１の流路インサート（１８）とは無関係に前記ベース体（１２）に対して旋回可能に支持されており、かつ
   前記第５の供給開口（３０）に接続された第５の流路（４２）を画定しており、
   前記ヘッド部分（１４，１６）が前記閉鎖状態にある場合に、前記第１の流路インサート（１８）と前記第２の流路インサート（２０）とは互いに接触していて、互いの間に前記第４の流路（４０）を形成している、
   ことを特徴とする、多重押出し成形ヘッド。
4. 前記多重押出し成形ヘッド（１０）は、インサート閉鎖保持装置（４４）を有しており、該インサート閉鎖保持装置（４４）を用いて前記第２の流路インサート（２０）は、少なくとも２.５ＭＰａ（２５バール）の圧力下にある、前記第１の流路（３４）内に存在するゴムが、該流路において保持可能に、前記ベース体（１２）に対して固定可能であり、
   前記インサート閉鎖保持装置（４４）は、前記第２の流路インサート（２０）が前記ベース体（１２）に対して固定されている場合に、前記第１のヘッド部分（１４）が前記第２の流路インサート（２０）に対して旋回可能に形成されている、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の多重押出し成形ヘッド。
5. 第１ヘッド固定装置（４９）を備え、該第１ヘッド固定装置（４９）を用いて前記第１のヘッド部分（１４）が、前記ベース体（１２）に対して可動かつ固定可能であり、
   前記第１ヘッド固定装置は、前記第２のヘッド部分（１６）が前記ベース体（１２）に対して固定されている場合に、前記第１のヘッド部分（１４）が前記ベース体（１２）対して旋回可能に形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の多重押出し成形ヘッド。
6. ヘッド固定装置を備え、該ヘッド固定装置を用いて前記ヘッド部分（１４，１６）およびすべての流路インサート（１８，２０）が、前記ベース体（１２）に対して固定可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の多重押出し成形ヘッド。
7. 前記第１の流路インサート（１８）に対して前記第２の流路インサート（２０）をモータによって旋回させる、操作装置が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の多重押出し成形ヘッド。
8. 前記ベース体（１２）に対して前記第２のヘッド部分（１６）をモータによって旋回および固定させる、第２ヘッド固定装置（５０）を備える、請求項１から７までのいずれか１項記載の多重押出し成形ヘッド。
9. 車両タイヤのトレッド成形材を製造するトレッド成形材製造装置であって、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の多重押出し成形ヘッド（１０）と、
   第１の供給開口（２２）に接続されている第１の押出し機と、
   第２の供給開口（２４）に接続されている第２の押出し機と、第３の供給開口（２６）に接続されている第３の押出し機と、第４の供給開口（２８）に接続されている第４の押出し機と、
   少なくとも１つの第５の供給開口（３０）に接続されている、少なくとも１つの第５の押出し機と、
   を備えていることを特徴とする、トレッド成形材製造装置。

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