JPH05149241A - 定量押出機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性体から成る定量プラグの重量がばら
つかないようにする。 【構成】 サーボモータ２と減速機構３と回転運動を直
線往復運動に変換する回転直線変換手段５とピストンラ
ム６とシリンダー８を備える。サーボモータ２が回転す
ると、回転直線変換手段５により、ピストンラム６が直
線往復運動する。サーボモータ２の回転数は、高精度に
制御できるため、ピストンラム６は、シリンダー８内に
充填された熱可塑性体７を一定速度で押し出す。この押
出された熱可塑性体７を一定時間毎に切断して定量プラ
グ25を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定量押出機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ゴルフボールやテニスボール及
び小物ゴム部品等の製造に於て、未加硫ゴム等の熱可塑
性体を、一定の重量（容量）のプラグに形成してから、
それを加硫用金型に装入する必要がある。

【０００３】そして、一定の重量（容量）のプラグ──
─以下定量プラグと呼ぶことがある───を作るため
に、従来から、定量押出機が使用されてきた。

【０００４】この定量押出機としては、古くから（20年
以上前から）英国のバーウェル社の“油圧制御式”のも
のが使用されてきた。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】しかし、従来の上記油圧制御式の定量押出
機では、次のような欠点があった。 油温変化により、プラグ重量がばらつく。 シリンダー内面と熱可塑性体との摩擦抵抗が、ピス
トンラムの位置によって変動するため、押出し速度にば
らつきを生じ、押出し開始直後と、押出し終了直前の差
が大であった（油圧回路の差圧弁で一定速度に制御する
ことは至難である。）。 微妙なプラグ重量の設定が困難であった。即ち、油
圧回路中の絞り弁にてピストンラムの速度を微調整する
ことは難しかった。 押出し途中で、全く異なった設定のプラグ重量を得
ることは至難であった。

【０００６】そこで、本発明は、上述の問題点を解決
し、押出し速度を高精度に制御出来る定量押出機を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る定量押出機
は、サーボモータを備えると共に、該サーボモータが、
回転運動を直線往復運動に変換する回転直線変換手段を
介して、シリンダー内の熱可塑性体を押出すためのピス
トンラムを、直線往復運動させるように構成したもので
ある。

【０００８】

【作用】シリンダー内に予熱されたロール巻き状の熱可
塑性体を入れて、真空脱気する。次に、サーボモータが
正回転すると、回転直線変換手段により、熱可塑性体の
シリンダー内抵抗が変動してもそれに関係なくピストン
が一定速度で前進する。そして、シリンダーの口金から
一定速度で熱可塑性体が押出される。サーボモータの回
転数を調整すれば、上記一定速度の増減調整が行われ、
押出される熱可塑性体から切断して得られるプラグの重
量（大きさ）が、任意に設定できる。

【０００９】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づき、本発明を
詳説する。

【００１０】図１は、本発明に係る定量押出機の主要部
となる押出機本体１の一実施例を示し、この押出機本体
１は、サーボモータ２と減速機構３とから成る動力部４
と、該動力部４による回転運動を直線往復運動に変換す
る回転直線変換手段５と、該回転直線変換手段５によっ
て直線往復運動するピストンラム６と、該ピストンラム
６が挿入されると共に熱可塑性体７が充填されるシリン
ダー８と、を備える。

【００１１】つまり、サーボモータ２は、回転直線変換
手段５を介して、シリンダー８内の熱可塑性体７を押出
すためのピストンラム６を、直線往復運動させる。

【００１２】回転直線変換手段５は、基端部９が動力部
４の減速機構３に連結されるボールスクリュー10と、ボ
ールスクリュー10の先端部11と基端部９を夫々回転自在
に支持するスラストベアリング12, 13と、ボールスクリ
ュー10に対して相対的に螺進退可能に螺嵌されるボール
ナット14と、円筒壁15を有すると共に先端にピストンラ
ム６が固着されかつ基端開口部28に該ボールナット14が
設けられた連接部16と、を備えている。

【００１３】さらに、ボールスクリュー10の先端部11を
支持するスラストベアリング12には、外周面に摺動用円
筒ブッシュ17を有する支持環18が外嵌状に取着され、そ
のブッシュ17は、連接部16の円筒壁15の内周面に摺動自
在に当接する。

【００１４】また、連接部16の円筒壁15の長手方向所定
位置には、円筒壁15を支持すると共に、その外周面に摺
動自在に当接する内周面24を有するリング状のピストン
受けブッシュ19が配設される。この円筒壁15の外周面に
は、（図示省略の）長手方向の溝が形成され、かつ、ピ
ストン受けブッシュ19の内周面24には、該長手方向の溝
に摺動自在に嵌込まれる凸部が形成される。これによ
り、連接部16は、軸心Ｌを軸として回転することは出来
ず、軸心Ｌ方向に直線往復運動のみ可能とされる。

【００１５】なお、ピストン受けブッシュ19の内周面24
に、（図示省略の）長手方向の溝を形成し、かつ、円筒
壁15の外周面に、該長手方向の溝に摺動自在に嵌込まれ
る凸部を形成するも望ましい。

【００１６】次に、シリンダー８は、基端開口状とされ
ると共に先端に略円環状の口金20を有し、該口金20は中
央部に、先端方向に縮径しつつ開口する押出し孔21を有
する。

【００１７】また、シリンダー８内には、未加硫ゴム等
の熱可塑性体７が充填される。即ち、シリンダー８の先
端面壁が開閉可能であって、これを開放して、（図１の
左方から）熱可塑性体７は、予熱されたロール巻きとし
てシリンダー８内に挿入されると共に、シリンダー８に
付設される保温手段にて60℃〜90℃程度の範囲内で一定
に保温される。

【００１８】さらに、シリンダー８の口金20の先端面22
に近接する位置を横切る軌跡を描く定速カッター23が設
けられている。

【００１９】つまり、図２に示すように、定速カッター
23は軸心Ｍ廻りに図示矢印のように定速回転する。そし
て、この定速カッター23は、（図示省略の）回転駆動装
置に連結され、その回転数が高精度に制御され、かつ、
回転数が可変とされる。

【００２０】しかして、図１にもどって、この実施例の
押出機本体１の作動状態を説明する。

【００２１】サーボモータ２が予め設定した一定回転数
で、定速回転すると、その回転は、減速機構３───例
えば歯車群から成る───により減速され、その減速さ
れた回転数でボールスクリュー10が定速回転する。

【００２２】そして、ボールスクリュー10の定速回転に
より、ボールナット14が軸心Ｌ方向に移動する。つま
り、ボールナット14は、連接部16及びその先端のピスト
ンラム６と一体状となっており、かつ、連接部16は軸心
Ｌを軸として回転できないため、ボールナット14，連接
部16及びピストンラム６は先端方向（図１の左方向）へ
一定速度で移動する。

【００２３】なお、ピストンラム６の速度は、0.5 〜2.
0 mm/sec程度に設定される。

【００２４】そして、シリンダー８内にて所定温度に保
温された熱可塑性体７が、ピストンラム６に押されて、
口金20の押出し孔21から押出される。

【００２５】この押出しに伴って、シリンダー８内の熱
可塑性体７の容量がしだいに減少して、シリンダー８の
内面との摩擦抵抗がしだいに減少してゆき、押出し開始
直後と押出し完了直前では、大きな抵抗差がある。しか
し、ピストンラム６が前進する力は、シリンダー８内の
熱可塑性体７の抵抗よりも十分に大きく設定しておくこ
とによって、押出し速度はシリンダー８内の熱可塑性体
７の抵抗の変化には影響を受けないで、一定となる。

【００２６】従って、熱可塑性体７の押出し速度は高精
度に制御できる。例えば、従来の（油圧制御方式の）バ
ーウェル社（英国）の定量押出機とこの実施例の定量押
出機との単位時間内での熱可塑性体７の押出し容量のば
らつきの比較では、前者の容量ばらつきが±1.5 ％であ
るのに対し、後者の容量ばらつきは±0.5 ％であり、こ
のことからも実施例の定量押出機の方が押出し速度が高
精度であることが明らかである。

【００２７】このようにして、順次口金20から押出され
る熱可塑性体７は、高精度の一定回転数で回転する上述
の定速カッター23で切断される。つまり、熱可塑性体７
の押出し速度が安定しているため、高精度な一定時間毎
にこれを切断すれば、所定重量の熱可塑性体７の固まり
であるところの（仮想線で示す）定量プラグ25が得られ
る。

【００２８】その後、この定量プラグ25を図示省略の加
硫用金型に入れて、ゴルフボールのワンピースボール、
又は、ツーピースボールのコア，糸巻きボールのセンタ
ー，テニスボール，くつ底等の小物ゴム部品等を形成す
る。

【００２９】上述のように、サーボモータ２によれば、
ピストンラム６の前進速度を高精度に一定に保つことが
可能となり、重量にばらつきのない定量プラグ25が得ら
れる。なお、定量プラグ25の一定重量を押出し途中でも
変更できる。

【００３０】なお、定量プラグ25の一定重量は、定速カ
ッター23の回転数を変化させることにより変更すること
も可能である。

【００３１】また、動力部４の減速機構３を省き、ボー
ルスクリュー10をサーボモータ２にて直接回転させるも
自由である。この場合、サーボモータ２は、熱可塑性体
７のシリンダー８内の抵抗に十分抗し得るトルクを発揮
できるものとする。

【００３２】但し、図１の実施例のように減速機構３を
介することにより、ボールスクリュー10をサーボモータ
２にて直接回転させる場合よりも高回転かつ低トルクに
て回転制御でき、これによりサーボモータ２にかかる負
荷が小となり、一層精度の高い押出し速度の制御ができ
る。

【００３３】次に、図３は、回転直線変換手段５の他の
実施例を略示し、この回転直線変換手段５は、長手方向
に直線往復運動するラック26と、所定位置で回転運動す
るピニオン27と、を備える。このラック26の先端にピス
トンラム６を固着すれば良い。

【００３４】さらに、ピニオン27は、（図示省略の）減
速機構３とサーボモータ２又はサーボモータ２のみから
成る動力部４に連結する。

【００３５】なお、本発明は、上記実施例以外にも要旨
を逸脱しない範囲内で設計変更自由であり、例えば、回
転直線変換手段５のボールスクリュー10とボールナット
14を、角ネジを有するネジ棒とナットに置き換えるのも
自由である。

【００３６】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次のような著
大な効果を奏する。

【００３７】熱可塑性体７の押出し速度の精度を向上で
き、押出し開始から完了まで一定の速度で押出しでき
る。そして、ピストンラム６の位置，速度及び加速度を
数値制御にてコントロールできる。特に、押出し開始直
後に人手による重量合わせが不要となる。また、押出し
途中で重量変更が容易に行える。

【００３８】従って、重量にばらつきのない定量プラグ
25を得ることができ、（その後の加硫工程にて）不良品
の発生及び熱可塑性体７の無駄使いを防止できる。さら
に、部品点数が少なく、メンテナンスが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出機本体の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】要部を示す側面図である。

【図３】回転直線変換手段の他の実施例を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

２ サーボモータ ５ 回転直線変換手段 ６ ピストンラム ７ 熱可塑性体 ８ シリンダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモータ２を備えると共に、該サー
   ボモータ２が、回転運動を直線往復運動に変換する回転
   直線変換手段５を介して、シリンダー８内の熱可塑性体
   ７を押出すためのピストンラム６を、直線往復運動させ
   るように構成したことを特徴とする定量押出機。