JPH02261621A - 糸強化押出成形ゴム製品の製造方法 - Google Patents

糸強化押出成形ゴム製品の製造方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、糸を連続的に供給し、連続前進方向に位置す
る配合ゴム内に埋込み、配合ゴムの加硫によりゴム製品
内で固定するような、剪断ヘッドを利用して糸補強押出
成形ゴム製品を製造する方法に関する。
(従来の技術) かかる方法が米国特許明細書第4671761号により
知られている。そこでは配合ゴム内への糸の埋込みが本
来の剪断ヘッドの後段に設けたグイ内で行われる。グイ
の個別部品は相対回転しないよう配設してあり、これに
より糸は常に互いに平行に、そしてゴム製品方向に対し
平行に伸長する。このことは特定の使用目的にとってあ
まり満足できない。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、かかる方法を、仕上げたゴム製品内で外装用
糸の螺旋状加熱が得られるよう改良することを目的とす
る。
(課題を解決するための手段) この目的が本発明によれば、冒頭述べた種類の方法にお
いて請求項1に明示した特徴により達成される。有利な
諸構成は従属請求項に明示しである。
本発明方法では、連続的に供給された糸が、剪断ヘッド
内で連続回転運動中の剪断マンドレルの、周辺方向に配
設され正面を貫通したオリフィスから、連続的に供給さ
れた配合ゴムのうちまだ剪断ヘッド内に含まれた部分に
埋込まれ、配合ゴムの前進速度は糸の埋込み中配合ゴム
が少なくとも近似的に最低可能粘度になるよう剪断マン
ドレルの回転速度と調整しである。これにより糸は全面
が配合ゴムにより十分に湿潤され、最終的に含まれるゴ
ム製品内で十分な粘着固定を惹き起こす。糸は配合ゴム
中に埋込まれる間付加的に剪断マンドレルの回転運動に
追従するが、このことは共通軸を中心とする加熱と得ら
れたゴム製品内での螺旋状流れとを条件とする。ゴム製
品はこのことによって長手方向だけでなく付加的に円周
方向でも補強され、例えばローブ又はその他の曲げ荷重
を受ける成形製品として又はそれらのなかで使用するこ
とが可能となる。
糸は適宜に使用される材料のいずれか、例えば天然、人
造又は金属製紡織糸から構成することができる。混合態
様の使用や複数の部分糸からなる実施もやはり可能であ
る。
使用された配合ゴムは剪断ヘッド内でケーシングを基準
とした剪断マンドレルの相対回転により縮充荷重を受け
る。縮充荷重は使用された配合物の加熱が剪断マンドレ
ルの回転速度増加に伴い上昇することを条件とする。こ
のことにより加硫温度への加熱は高回転数を適用すれば
問題なく可能である。しかしながら加硫及びこれに起因
する固化は加硫温度になったときでも自発的に容易に起
きるものでなく、使用された配合物の固化を惹き起こす
架橋反応の過程で、使用された配合物の流動粘度が一時
的にかなり低下するのに続いて生じる。さまざまな段階
を互いに明確に区別することができ、このことが本発明
では、糸をできるだけ最低可能流動粘度達成時点に配合
物内に埋込み、又これによりゴム製品内で糸の最適湿潤
と結合を得るとともにゴム製品に最適な強さを付与する
のに利用される。
配合ゴムが剪断ヘッド内に留まる滞留時間は望ましくは
配合ゴムが剪断ヘッドの成形グイから吐出される際少な
くとも進行した加硫段階にあるよう配分される。これに
より、埋込まれた糸の位置変化は最後にはもはや不可能
である。
場合によって必要となる仕上加硫は焼戻し室内で懸念な
く行うことができる。
糸は剪断ヘッドに導入する前に剪断マンドレルの回転方
向とは逆にそれ自身加熱することができ、このことは特
に個々の糸を複数の部分糸から構成した場合有利である
ことが判明した。
この場合ゴム製品完成品の内部で生じる補強部は普通撚
りロープのように構成され、ゴム製品は任意の引張荷重
、曲げ荷重を受けても十分な形状安定性が付与される。
糸は剪断マンドレルに導入する間制動することができ、
これは例えば摩擦機構を利用して行うことができる。こ
の場合糸は使用可能状態のゴム製品の内部で内部応力を
受けており、その寸法安定性が一層向上する。
剪断ヘッドには剪断マンドレルの正面を同心で貫通した
補助穴を通して予備成形品を連続して供給することがで
き、予備成形品は前述の如く粘着結合を生成しつつ、本
説明に沿って作製した別のゴム製品で被覆される。半径
方向で組型なった層の数は任意であり、ゴム製品の使用
目的によって決まる。
連続した工程で層ごとに作製された適宜なゴム製品の場
合剪断マンドレルの回転方向を新しい層ごとに変更する
可能性がある。かかる場合半径方向で重なった糸層は互
いに交差配設してあり、使用可能状態のゴム製品は十分
な寸法安定性を得ることになる。
従って、組型なった層に追従した糸層の巻層方向が同一
の場合、仕上げたゴム製品は弾性が比較的大きく、規定
どおり使用する間衝撃荷重が予想される使用事例に特に
適したものとなる。
この点に関し、使用した配合ゴムが同時に高い内部減水
を有すると最適な性質が得られる。高い内部減衰は同時
に、特定の用途において二次的影響によりゴム製品内に
発生することのある振動の抑制を促進する。
強固な相互付着を考慮して、予備成形品及び個々のゴム
層を作製するのに同種の配合ゴムを使用すると有利であ
ることが判明した。この場合配合ゴムは各糸層の埋込み
中単に予備加硫され、ゴム製品の最終成形後に初めて一
緒に仕上加硫される。この点に関連し例えば焼戻し室を
利用することができ、このことから本来の剪断マンドレ
ルの動作時間が短くなり、本発明方法の経済性が一層向
上する。付加的にかかるゴム製品の半径方向で組型なっ
た層が離脱不可能に結合され、従ってかなりの機械的抵
抗性が生じる。
本発明方法により得られるゴム製品は場合によってはそ
の完全加硫前にも配合ゴム内に埋込み、異なる造形の成
形製品へと継続処理し、これと−緒に完全加硫すること
ができる。こうして得られる補強効果は強化用糸の本提
案による結合方式に照らしかなり大である。
本発明方法により得られる成形品の格別な利点はそこに
含まれた強化用糸が配合ゴム内へのその完全な埋込みに
より優れた形で周囲の諸影響から保護される点にある。
これにより、糸が腐食荷重を受けることも殆どない。鋼
線も、ローブとして湿った範囲で使用される糸補強押出
成形ゴム製品の製造時問題なく使用することができる。
(実施例及び作用) 本発明対象を以下添付した図面を基に更に説明する。
第1図に示した剪断ヘッドは前記方法により糸補強押出
成形ゴム製品を製造するのに役立つ。
該ヘッドを構成するケーシング1は押出機又は成形ダイ
6の吐出し穴の前に固着しである。ケーシング1内に成
形ダイ6と、成形ダイ6と同軸に配設されその軸を中心
に回転可能な剪断マンドレル5が設けてあり、後者が適
当な駆動部を備えている。
剪断マンドレル5は図の左側にコイル8を備えており、
これがマンドレルの回転運動に追従し又該コイルから連
続的に糸2が引き出され、摩擦機構9を通過して剪断マ
ンドレル5の糸ガイド10内に導入可能である。コイル
8を収容した容器11は半径方向外方に広がった直径の
範囲でかさ歯車12に固着してあり、かさ歯車は静止し
た歯車リム13と噛み合っている。それ故コイル8は剪
断マンドレル5が回転運動する間その軸14を中心に移
動するだけでなく、付加的にかさ歯車12の軸を中心に
記入した矢印方向にも移動する。これにより糸2は剪断
マンドレル5の回転方向とは逆に自己の軸を中心に加熱
される。
このことがやはり記入した矢印により示唆しである。
糸が剪断マンドレルに進入する範囲で糸2は摩擦機構9
の作用を受ける。これにより系内では、ゴム製品を形成
する配合ゴム内に埋込む間引張応力が働く。
糸ガイドは円周方向に配分した若干数の穴からなり、そ
のオリフィス4が剪断マンドレルの正面に設けである。
これにより、オリフィス4から吐出された糸2は剪断マ
ンドレル5の回転運動に追従し、そのことから15に示
したように軸14を中心に加熱が起きる。その際決定的
に重要な点として配合ゴム3の前進速度は、配合ゴムが
糸の埋込み中、特に糸がオリフィス4を離れる時点に、
少なくとも近似的に最低可能粘度となるよう、剪断マン
ドレル5の回転速度と調整しである。配合ゴムの前進運
動はこの場合押出機6の吐出し速度によって一義的に決
まり、剪断マンドレル5の回転速度に拘りなく変更し、
言及した境界条件が確実に維持される値に調整すること
ができる。境界条件は使用可能状態のゴム製品を試料に
とってそのなかでの使用した糸の結合品質を基に問題な
く点検し、必要に応じて修正することができる。
基本的には、成形ダイ6を離れた糸強化ゴム製品が完全
加硫の形で存在し、規定どおりの用途に直接供給できる
ようプロセス実施速度を選択することができる。だが、
経済的観点の下で優先されるプロセス実施では、剪断ヘ
ッド1内部での配合ゴム3の完全加硫は、配合ゴムの予
備加硫が終了し、これにより成形ダイ6から吐出された
ゴム製品の固有強度が支持及び搬送にとって十分となる
ような大きさに設計しである。
ゴム製品は引き続き室内に移し、加硫過程が終了するま
で高温の作用に曝すことができる。このように生成した
ゴム製品の機械的性質は剪断ヘッド内で仕上加硫した前
述のゴム製品のそれと実質的に違わない。
第2図に示した装置は本発明方法の変形適用に役立つ。
第1図に示した剪断マンドレルとは異なり、補助穴が同
心で完全に貫通した実施が適用されている。補助穴は予
備成形品16を連続的に供給するのに役立ち、予備成形
品は上記プロセスにより第1図に示した装置を利用して
作製することができる。予備成形品は回転方向及び/又
は回転速度が剪断マンドレル5の回転方向及び回転速度
とは異なり、好ましくは回転速度Oである。補助穴のオ
リフィスは剪断マンドレル5の正面を、糸ガイドのオリ
フィス4の半径方向内側で貫通している。これにより、
装置を規定どおり使用する間オリフィス4から吐出され
た糸2は連続的に配合ゴムで被覆され、螺旋状に予備成
形品16の外周に巻き付けられる。
この場合剪断マンドレル5は第2図に示すように第1図
とは逆の回転方向が適用され、得られる強化用糸2の巻
層方向は事前に作製した糸層のそれとは逆である。仕上
加硫後に得られるゴム製品の形状安定性にとって個々の
糸層をこのように交差して重ねることは著しく重要であ
る。
仕上加硫は望ましくは前記実施の意味で第2図に示した
層とは別に、独立した焼戻し室内で行われる。
第2図に示した予備成形品の被覆は勿論任意の回数繰り
返すことができる。このため必要となるのは剪断マンド
レル5と成形ダイ6を使用することだけであり、成形ダ
イは用意する吐出し穴を考慮して適宜に広げである。又
、直径が大きくなると剪断マンドレル5の正面の周辺に
配設したオリフィス4の数を適宜に増やし、補強部内に
希望する糸密度が得られるようにする。
個々のオリフィスに糸がなくてもそこから吐出される糸
の、隣接オリフィスの範囲で生じる結合が不利な影響を
受けることはない。
(発明の効果) 上記のように、本発明によれば、仕上げたゴム製品内で
外装用糸の螺旋状加熱が得られる。
従って、本発明方法により得られる成形品においては、
そこに含まれた強化用糸が配合ゴム内へのその完全な埋
込みにより優れた形で周囲の諸影響から保護される。こ
れにより、糸が腐食荷重を受けることも殆どない。鋼線
も、ロープとして湿った範囲で使用される糸補強押出成
形ゴム製品の製造時問題なく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施するための第一装置であり、 第2図は本発明方法を変形使用するための第二装置であ
る。 1・・・ケーシング、2・・・糸、 3・・・配合ゴム、4・・・オリフィス、5・・・剪断
マンドレル、6・・・成形ダイ、8・・・コイル、9・
・・摩擦機構、 10・・・糸ガイド、11・・・容器、12・・・かさ
歯車、13・・・歯車リム、14・・・軸、15・・・
加熱地点、 16・・・予備成形品、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 糸を連続的に供給し、連続前進方向に位置する配合
    ゴム内に埋込み、配合ゴムの加硫によりゴム製品内で固
    定するような、剪断ヘッドを利用して糸強化押出成形ゴ
    ム製品を製造する方法であって、 剪断ヘッド(1)内で連続回転運動中の剪断マンドレル
    (5)の周辺方向に配設され正面を貫通したオリフィス
    (4)から、配合ゴム(3)のうち上記剪断ヘッド(1
    )内に含まれた部分に糸を連続的に埋込み、上記配合ゴ
    ム(3)の前進速度を、糸の埋込み中上記配合ゴム(3
    )が少なくとも近似的に最低可能粘度になるよう上記剪
    断マンドレル(5)の回転速度と調整したことを特徴と
    する方法。 2 上記配合ゴム(3)が上記剪断ヘッド(1)内に留
    まる滞留時間を、上記配合ゴムが上記成形ダイ(6)か
    ら吐出される際進行した加硫段階にあるよう配分したこ
    とを特徴とする請求項1記載の方法。 3 上記糸(2)を、上記剪断マンドレル(5)に導入
    する前に上記剪断マンドレル(5)の回転方向とは逆に
    それ自身加熱することを特徴とする請求項1〜2記載の
    方法。 4 上記糸(2)を、上記剪断マンドレル(5)に導入
    する前に制動することを特徴とする請求項1〜3記載の
    方法。
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