JP6790624B2 - ゴム押出装置 - Google Patents

Description

本発明は、未加硫ゴムを押し出すためのゴム押出装置に関する。

従来、ゴム押出装置にあっては、ケーシングに未加硫ゴムから脱気するための脱気口が設けられている。

例えば、下記特許文献１では、脱気後の移送速度を脱気前の移送速度よりも速くしたゴム押出装置が開示されている。また、同ゴム押出装置では、脱気口の直前で、軸方向に対向するスクリュー翼を連結する連結片を設けて未加硫ゴムの流路断面を縮小することにより、ゴムの充填性を高め、ゴムが脱気口から排出されることが防止されている。さらに、脱気された未加硫ゴムにエアが入り込まないように、脱気前のスクリュー翼のリード角よりも脱気後のスクリュー翼のリード角を大きくして、脱気口から吐出口までの未加硫ゴムの移送速度が高められている（同文献の段落「００１４」、「００１５」参照）。

特許第４８６３３９２号公報

一般に、ゴム押出装置の吐出口から押し出された未加硫ゴムは、時間の経過と共にシュリンクすることが知られている。上記特許文献１に示されるゴム押出装置にあっては、脱気口から吐出口までのスクリュー翼のリード角が大きいため、吐出口での未加硫ゴムの圧力が低下する傾向にある。このため、押出後のシュリンクが大きくなり、未加硫ゴムの寸法精度に影響を及ぼすおそれがある。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、押出後のシュリンクを抑制できるゴム押出装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、未加硫ゴムを押し出すためのゴム押出装置であって、ケーシングと、前記ケーシングの内部に収容されたスクリュー軸とを含み、前記ケーシングは、前記未加硫ゴムを前記ケーシング内部に投入するための投入口と、前記未加硫ゴムを吐出するための吐出口と、これらの間に位置しかつ真空装置に連結された脱気口とを含み、前記スクリュー軸は、前記ケーシング内の前記未加硫ゴムを前記吐出口に向かって混練しながら押し出す螺旋翼を具えており、前記螺旋翼は、前記脱気口よりも上流側の第１翼と、前記脱気口よりも下流側の第２翼とを含み、前記吐出口の直前部分の前記第２翼のリード角α２は、前記脱気口の直後部分の前記第２翼のリード角α１よりも小さいことを特徴とする。

本発明に係る前記ゴム押出装置において、前記第２翼のリード角αは、前記吐出口に向って段階的に減少することが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出装置において、前記第２翼の前記リード角αは、前記吐出口に向って漸減することが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出装置において、前記第２翼の前記リード角αは、前記第２翼の全範囲に亘って前記吐出口に向って漸減することが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出装置において、前記第２翼の前記リード角αは、前記吐出口に向って一様に減少することが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出装置において、前記吐出口の直前部分で前記スクリュー軸方向に隣り合う前記第２翼の間隔は、前記脱気口の直後部分で前記スクリュー軸方向に隣り合う前記第２翼の間隔よりも、５％〜２０％小さいことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出装置において、前記脱気口の直前部分で、前記未加硫ゴムの圧力を高めるための圧縮部をさらに含むことが望ましい。

本発明のゴム押出装置では、スクリュー軸の螺旋翼は、脱気口よりも上流側の第１翼と下流側の第２翼とを含み、吐出口の直前部分の第２翼のリード角α２は、脱気口の直後部分の第２翼のリード角α１よりも小さい。このような第２翼によって吐出口を通過する未加硫ゴムの圧力が高められ、押出後の未加硫ゴムのシュリンクが抑制される。

本発明のゴム押出装置の一実施形態を示す断面図である。 図１の脱気口よりも下流側のスクリュー軸を拡大して示す図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のゴム押出装置１の断面図である。図１に示されるように、ゴム押出装置１は、ケーシング２と、ケーシング２の内部に収容されたスクリュー軸３とを含んで構成されている。ケーシング２の下流側には、ゴム押出装置１によって押し出された未加硫ゴムを圧延する一対のカレンダーロール７が設けられている。

ケーシング２は、未加硫ゴムＧをケーシング２内部に投入するための投入口２１と、未加硫ゴムＧを吐出するための吐出口２２と、これらの間に位置しかつ真空装置（図示せず）に連結された脱気口２３とを含んでいる。

スクリュー軸３は、軸本体３１と、軸本体３１からスクリュー軸３の径方向外側に突出する螺旋翼３２とを具える。螺旋翼３２は、スクリュー軸３の軸方向にずれながら周方向に連続して形成されている。螺旋翼３２は、ケーシング２内の未加硫ゴムＧを吐出口２２に向かって混練しながら押し出す。

吐出口２２は、ケーシング２の下流側の先端に装着される口金２４に形成されている。吐出口２２から吐出された未加硫ゴムＧは、例えば、カレンダーロール７に供給され、所定の形状のゴムシートに圧延される。口金２４とカレンダーロール７との間にギヤポンプ等が設けられていてもよい。

螺旋翼３２は、脱気口２３よりも上流側の第１翼４１と、脱気口２３よりも下流側の第２翼４２とを含んでいる。第１翼４１の下流側端部は、第２翼４２の上流側端部連続して形成されている。これにより、第１翼４１と第２翼４２とが、スクリュー軸３の軸方向に連続する一つの螺旋翼３２を構成する。

第１翼４１は、リード角βで形成され、第２翼４２は、リード角αで形成されている。

図２は、脱気口２３よりも下流側のスクリュー軸３を拡大して示している。本実施形態では、第２翼４２のリード角αは一定ではなく、吐出口２２の直前部分の第２翼４２のリード角α２は、脱気口２３の直後部分の第２翼４２のリード角α１よりも小さい。すなわち、吐出口２２の直前部分でスクリュー軸３の軸方向に隣り合う第２翼４２の間隔（リード）Ｌ２は、脱気口２３の直後部分でスクリュー軸３の軸方向に隣り合う第２翼４２の間隔Ｌ１よりも小さい。

このような第２翼４２によって、吐出口２２の直前部分での未加硫ゴムＧの流路断面が縮小し、吐出口２２を通過する未加硫ゴムＧの圧力が高められる。従って、押出後の未加硫ゴムＧの経時的なシュリンクが抑制され、押出後の未加硫ゴムＧの寸法精度を高めることが可能となる。

第２翼４２のリード角αは、吐出口２２に向って段階的に減少するのが望ましい。このような第２翼４２によって、吐出口２２に向って未加硫ゴムＧの圧力が段階的に高められる。これにより、未加硫ゴムＧの過剰な発熱が抑制され、ケーシング２内での未加硫ゴムＧの加硫が抑制される。

第２翼４２のリード角αは、吐出口２２に向って漸減するのが望ましい。このような第２翼４２によって、吐出口２２に向って未加硫ゴムＧの圧力が徐々に高められ、未加硫ゴムＧの過剰な発熱がより一層抑制され、ケーシング２内での未加硫ゴムＧの加硫が抑制される。

さらに、第２翼４２のリード角αは、第２翼４２の全範囲に亘って吐出口２２に向って漸減するのが望ましい。このような第２翼４２によって、未加硫ゴムＧの過剰な発熱がより一層抑制され、ケーシング２内での未加硫ゴムＧの加硫が抑制される。

また、第２翼４２のリード角αは、吐出口２２に向って一様に減少するのが望ましい。このような第２翼４２によって、未加硫ゴムＧの流路断面が単調に縮小し、未加硫ゴムＧの過剰な発熱がより一層抑制され、ケーシング２内での未加硫ゴムＧの加硫が抑制される。

吐出口２２の直前部分での第２翼４２の間隔Ｌ２は、脱気口２３の直後部分での第２翼４２の間隔Ｌ１よりも、５％〜２０％小さいのが望ましい。すなわち、間隔Ｌ２と間隔Ｌ１との比Ｌ２／Ｌ１は、０．８０〜０．９５が望ましい。比Ｌ２／Ｌ１が０．８０未満の場合、未加硫ゴムＧが、ケーシング２内で過剰に発熱し、加硫が進行するおそれがある。比Ｌ２／Ｌ１が０．９５を超える場合、吐出口２２を通過する未加硫ゴムＧの圧力が十分に高められず、押出後の未加硫ゴムＧのシュリンクを十分に抑制できないおそれがある。

図１に示されるように、脱気口２３の直前部分には、未加硫ゴムＧの圧力を高める圧縮部４３が設けられている。圧縮部４３は、例えば、脱気口２３の直前部分での未加硫ゴムＧの流路断面を縮小することにより実現される。本実施形態では、脱気口２３の直前部分で、軸本体３１からスクリュー軸３の径方向外側に堰状に突出する突出部４４が設けられている。突出部４４は、第１翼４１のスクリュー軸３の軸方向で対向する翼表面間を連結する。突出部４４は、対向する上記翼表面に連結されていなくてもよい。また、脱気口２３の直前部分で、第１翼４１のリード角βが小さく形成されていてもよい。

図１に示されるゴム押出装置及び表１の仕様に基づくスクリュー軸を用いて未加硫のゴムシートが押し出され、ケーシング内の圧力、耐シュリンク性能及び耐加硫性能がテストされた。ゴム押出機の仕様及びテスト方法は、以下の通りである。
ケーシングの直径 ： φ９０mm
スクリュー軸の回転数 ： ３０．０rpm

＜ケーシング内の圧力＞
ケーシング内の脱気口の直前及び吐出口の直前に設けられた圧力計によって、未加硫ゴムの押出時の圧力が測定された。

＜耐シュリンク性能＞
吐出口から吐出された後、２０分経過後に測定された未加硫ゴムの厚さ及び幅に基づいて、耐シュリンク性能が評価された。結果は、実施例１を１００とする評点で表され、数値が大きいほどシュリンクが小さく良好である。
＜耐加硫性能＞
吐出口２２から吐出口された未加硫ゴムのムーニー粘度及びスコーチタイムが測定され、耐加硫性能が評価された。結果は、実施例１を１００とする評点で表され、数値が大きいほど加硫の進行度合いが小さく良好である。

テストの結果、実施例のゴム押出機は、比較例に比べて吐出口の直前での圧力が大きく、耐シュリンク性能が良好であることが確認された。

以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

１ ゴム押出装置
２ ケーシング
３ スクリュー軸
２１ 投入口
２２ 吐出口
２３ 脱気口
３２ 螺旋翼
４１ 第１翼
４２ 第２翼
α リード角
Ｇ 未加硫ゴム

Claims (6)

1. 未加硫ゴムを押し出すためのゴム押出装置であって、
   ケーシングと、前記ケーシングの内部に収容されたスクリュー軸とを含み、
   前記ケーシングは、前記未加硫ゴムを前記ケーシング内部に投入するための投入口と、前記未加硫ゴムを吐出するための吐出口と、これらの間に位置しかつ真空装置に連結された脱気口とを含み、
   前記スクリュー軸は、前記ケーシング内の前記未加硫ゴムを前記吐出口に向かって混練しながら押し出す螺旋翼を具えており、
   前記螺旋翼は、前記脱気口よりも上流側の第１翼と、前記脱気口よりも下流側の第２翼とを含み、
   前記吐出口の直前部分の前記第２翼のリード角α２は、前記脱気口の直後部分の前記第２翼のリード角α１よりも小さく、
   前記吐出口の直前部分で前記スクリュー軸方向に隣り合う前記第２翼の間隔は、前記脱気口の直後部分で前記スクリュー軸方向に隣り合う前記第２翼の間隔よりも、５％〜２０％小さいことを特徴とするゴム押出装置。
2. 前記第２翼のリード角αは、前記吐出口に向って段階的に減少する請求項１記載のゴム押出装置。
3. 前記第２翼の前記リード角αは、前記吐出口に向って漸減する請求項２記載のゴム押出装置。
4. 前記第２翼の前記リード角αは、前記第２翼の全範囲に亘って前記吐出口に向って漸減する請求項３記載のゴム押出装置。
5. 前記第２翼の前記リード角αは、前記吐出口に向って一様に減少する請求項２乃至４のいずれかに記載のゴム押出装置。
6. 前記脱気口の直前部分で、前記未加硫ゴムの圧力を高めるための圧縮部をさらに含む請求項１乃至５のいずれかに記載のゴム押出装置。

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