JPH07205333A - 環状部材の成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出し機31を用いて環状部材を成形すると
きの成形作業を簡単とし成形費を安価とする。 【構成】 リング状凹溝23を埋める押出し材料Ｇの始
端が停止位置に到達したとき、押出し機31を停止して押
出し材料Ｇを残圧のみにより押し出すようにし、閉止位
置に到達したときシャッター40で押出し口35を閉止し、
その後、下型19をさらに回転させ押出し材料Ｇの終端部
を始端部に摩り付け圧着して高品質の無端環状部材を成
形する。このとき、下型19の回転、押出し機31の作動、
シャッター40の作動を制御するだけでよく、成形が簡単
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、押出し機を用いて環
状部材を成形する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の環状部材の成形方法としては、例
えば特開平4-226741号公報に記載されているようなもの
が知られている。このものは、複数分割され受け面を有
する下型を前記受け面に垂直な回転軸線回りに回転させ
るとともに、押出し機の口金から押出し材料を前記受け
面に粘着させながら押出して該受け面上に弧状に屈曲し
た押出し材料を成形する工程と、該弧状の押出し材料を
下型のほぼ分割位置に沿って切断する工程と、押出し材
料が粘着している下型セグメントを取り出し移送した
後、該下型セグメントを複数個集合させて下型を復元す
る工程と、各下型セグメントに粘着している押出し材料
の両端を接合して無端の環状部材を成形する工程と、を
備えたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の環状部材の成形方法にあっては、下型セグメ
ント上に押し出された弧状の押出し材料を一旦切断した
後、別の集合位置まで移送し、その集合位置で押出し材
料の両端同士を接合して環状部材を成形するようにして
いるので、成形作業が複雑となり成形費が高価となって
しまうという問題点がある。

【０００４】この発明は、成形作業が簡単で成形費を安
価とすることができる環状部材の成形方法および装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、受け
面にリング状凹溝が形成された下型をリング状凹溝の中
心軸回りに回転させながら、押出し機から押出し材料を
リング状凹溝内に押し出して該リング状凹溝を押出し材
料で次々と埋める工程と、リング状凹溝を埋める押出し
材料の始端が下型の回転により押出し機の口金に接近し
て停止位置に到達したとき、押出し機の作動を停止さ
せ、押出し材料を押出し機から残圧により押出して該押
出し材料により残りのリング状凹溝を埋める工程と、リ
ング状凹溝を埋める押出し材料の始端が下型のさらなる
回転により押出し機の口金近傍の閉止位置に到達したと
き、シャッターによって押出し材料を切断するとともに
押出し機の押出し口を閉止する工程と、下型を押出し口
閉止からさらに所定角度だけ回転させて押出し材料の終
端部を口金により押出し材料の始端部に摩り付け圧着さ
せながらリング状凹溝内に押し込み、環状部材を成形す
る工程と、を備えた環状部材の成形方法により、また、
受け面にリング状凹溝が形成された下型と、該下型をリ
ング状凹溝の中心軸回りに回転させる回転手段と、押出
し材料を回転している下型のリング状凹溝内に押し出し
て該リング状凹溝を押出し材料で次々と埋める押出し機
と、押出し機の口金近傍に設けられ、作動したとき押出
し材料を切断するとともに押出し機の押出し口を閉止す
るシャッターと、リング状凹溝を埋める押出し材料の始
端が下型の回転により押出し機の口金に接近して停止位
置に到達したとき、押出し機の作動を停止させることに
より、押出し材料を押出し機から残圧により押出して残
りのリング状凹溝を埋めるとともに、リング状凹溝を埋
める押出し材料の始端が下型の回転により押出し機の口
金近傍の閉止位置に到達したとき、前記シャッターを作
動して押出し材料を切断するとともに押出し機の押出し
口を閉止させ、さらに、下型を押出し口閉止からさらに
所定角度だけ回転させて、押出し材料の終端部を口金に
より押出し材料の始端部に摩り付け圧着させながらリン
グ状凹溝内に押し込み環状部材を成形する制御手段と、
を備えた環状部材の成形装置により達成することができ
る。

【０００６】

【作用】今、受け面にリング状凹溝が形成された下型が
回転手段によりリング状凹溝の中心軸回りに回転されて
いるとする。このとき、押出し機から押出し材料がリン
グ状凹溝内に押し出され、これにより、該リング状凹溝
は押出し材料によって次々と埋められる。次に、下型が
さらに回転してリング状凹溝を埋める押出し材料の始端
が押出し機の口金に接近し停止位置に到達すると、制御
手段により押出し機の作動が停止される。この停止後も
押出し機内には残圧が残っているので、該残圧により押
出し材料が押出し機の押出し口から押し出されるが、こ
のときも下型は回転を継続しているので、該押出し材料
は残りのリング状凹溝を埋める。次に、下型がさらに回
転してリング状凹溝を埋める押出し材料の始端が押出し
機の口金近傍の閉止位置に到達すると、制御手段はシャ
ッターを作動し、該シャッターにより残圧で押し出され
ている押出し材料を切断するとともに押出し機の押出し
口を閉止する。このとき、押出し機の内圧は低圧となっ
ているので、次回のシャッターの開放作業が容易とな
る。そして、この押出し口閉止後も下型をさらに所定角
度だけ回転させる。これにより、押出し材料の終端部は
口金により押出し材料の始端部に摩り付け圧着されなが
らリング状凹溝内に押し込まれ、環状部材が成形され
る。そして、下型が押出し口閉止から所定角度だけ回転
すると、制御手段により下型の回転が停止される。この
ように下型の回転、押出し機の作動、シャッターの作動
を制御手段により制御するだけで、高品質の無端環状部
材を簡単に成形することができ、成形費を安価とするこ
とができる

【０００７】また、請求項２に記載のようにすれば、押
出し材料の始端部を確実に下型のリング状凹溝に圧着さ
せることができる。さらに、請求項３に記載のようにす
れば、次にシャッターを開放するときにおける押出し材
料からの抵抗を確実に減少させることができ、シャッタ
ーの開放作業が容易となる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１、２において、11は床面12上に設置され
たベースであり、このベース11には水平な円板状のタレ
ットテーブル13が回転可能に支持されている。そして、
このタレットテーブル13はベース11に内蔵された図示し
ていない駆動機構により垂直な軸線回りに 180度ずつ間
欠的に回転させられる。前記タレットテーブル13には一
対の支持台16が回転可能に支持され、これらの支持台16
はタレットテーブル13の回転軸線から等距離離れるとと
もに、タレットテーブル13の周方向に 180度だけ離れて
配置されている。各支持台16には上面に平坦な受け面18
を有する円板状の水平な下型19が支持され、これらの下
型19の受け面18にはそれぞれ断面形状が成形を行う環状
部材の断面形状と同一であるリング状凹溝23が形成され
ている。前記タレットテーブル13には回転手段としての
一対のモータ17が取り付けられ、これらのモータ17は対
応する支持台16、下型19に駆動力をそれぞれ付与して、
これら支持台16、下型19をリング状凹溝23の中心軸回り
に回転させる。また、これらのモータ17にはエンコーダ
20がそれぞれ取り付けられ、これらのエンコーダ20はモ
ータ17の回転量、即ち支持台16、下型19の回転量を常時
検出し、その検出結果を後述する制御手段に出力する。
21は各支持台16に取り付けられた上下方向に延びる昇降
機構としてのシリンダであり、これらのシリンダ21のピ
ストンロッド22の先端は前記下型19に連結されている。
この結果、シリンダ21が作動すると下型19は個別に昇降
する。

【０００９】31は押出し機であり、この押出し機31の内
部には押出し材料Ｇ、ここでは高温で軟弱な生ゴムが通
過する通路32が形成され、この通路32には駆動部33によ
って駆動回転されるスクリュー34が収納されている。そ
して、このスクリュー34が駆動部33によって駆動回転さ
れると、押出し材料Ｇは通路32内を押出し口35に向かっ
て移送される。36は押出し機31の先端に設けられた口金
であり、この口金36は押出し機31から押し出された押出
し材料Ｇの断面形状をリング状凹溝23の断面形状と同一
形状に規定する。そして、前記タレットテーブル13の回
転およびシリンダ21の作動によって下型19はその受け面
18が口金36の下端にほぼ接し、かつ押出し口35がリング
状凹溝23に重なり合う位置まで移送されるが、このとき
の下型19の位置が押出し位置Ａであり、この押出し位置
Ａに下型19があるとき、押出し機31から押出し材料Ｇが
リング状凹溝23に押し出される。ここで、一方の下型19
が押出し位置Ａにあるとき、残り他方の下型19は押出し
機31から離隔した交換位置Ｂに位置する。前記押出し機
31の口金36の下部には、図３に示すように圧力センサー
37が取り付けられ、この圧力センサー37は押出し機31の
内部、即ち通路32の圧力を検出する。38は押出し機31に
取り付けられたシリンダであり、このシリンダ38のピス
トンロッド39の先端には口金36の近傍に位置するシャッ
ター40が取り付けられている。そして、このシャッター
40は前記シリンダ38のピストンロッド39が突出したと
き、口金36に当接するまで移動して押出し口35から押し
出されている押出し材料Ｇを切断するとともに、押出し
機31の押出し口35を閉止する。41はマイクロコンピュー
タ等の制御手段であり、この制御手段41にはエンコーダ
20および圧力センサー37から検出結果が入力され、ま
た、ベース11内の駆動機構、モータ17、シリンダ21、駆
動部33およびシリンダ38に制御信号を出力し、これらの
作動を制御する。

【００１０】次に、この発明の一実施例の作用について
説明する。今、タレットテーブル13の回転が停止して一
方の下型19が押出し位置Ａの直下に位置し、他方の下型
19が交換位置Ｂに位置しているとする。次に、制御手段
41からの制御信号によって一方のシリンダ21のピストン
ロッド22を突出し、一方の下型19を図４(e) に示すよう
に押出し位置Ａまで上昇させる。このとき、該一方の下
型19の受け面18と口金36の下端はほぼ接触し、この結
果、口金36の下端とリング状凹溝23の内壁との間のリン
グ状凹溝23全体が押出し材料Ｇの通過可能空間となる。

【００１１】次に、制御手段41からシリンダ38に制御信
号を出力してピストンロッド39を引っ込ませ、シャッタ
ー40を図４(c) に示すように口金36から離隔させる。こ
れにより、押出し口35が図５に示すように開放されて押
出し材料Ｇが押出し可能となる。このような押出し口35
の開放の直後に制御手段41から駆動部33に制御信号を出
力し、図４(a) に示すように該駆動部33により押出し機
31のスクリュー34の回転を開始させる。この結果、通路
32内の押出し材料Ｇは該スクリュー34に押されて押出し
口35から一方の下型19のリング状凹溝23内に押し出され
る。このとき、図４(a)(d)に示すように下型19は回転を
停止しているので、時間の経過とともに押出し機31の通
路32内の内圧が徐々に上昇し、この結果、リング状凹溝
23内に押し出された押出し材料Ｇの始端部G1は該リング
状凹溝23の内壁に押し付けられてめくれ上がったりする
ことなく確実に粘着（圧着）される。

【００１２】そして、押出し機31の内圧が設定圧以上に
上昇すると、制御手段41は圧力センサー37からの検出結
果に基づいて一方のモータ17に制御信号を出力する。こ
の結果、モータ17は作動し、支持台16、下型19を図４
(d) に示すように一体的にリング状凹溝23の中心軸回り
に回転させる。このときも押出し機31は継続して作動し
ているので、押出し口35からリング状凹溝23内に次々と
押出し材料Ｇが押し出され、該リング状凹溝23は押し出
された押出し材料Ｇによって次々と埋められる。このと
き、口金36の下端は下型19の受け面18にほぼ接している
ので、押出し材料Ｇは口金36の下端とリング状凹溝23の
内壁とによって決定される一定のコンター、ここではリ
ング状凹溝23の断面形状と同一形状に成形される。

【００１３】この状態で下型19が１周近く回転し、リン
グ状凹溝23を埋める押出し材料Ｇの始端が図６に示すよ
うに、押出し機31の口金36に接近して停止位置Ｔに到達
すると、エンコーダ20からの出力に基づいて制御手段41
は押出し機31の駆動部33に制御信号を出力する。この結
果、押出し機31の駆動部33は作動を停止し、これによ
り、スクリュー34の回転が図４(a) に示すように停止す
る。ここで、押出し時には押出し機31の内圧はかなり高
圧（25 kgf/cm²程度）であるので、スクリュー34の回転
停止後も押出し機31内に残った残圧によって押出し材料
Ｇはだらだらと押出し機31の押出し口35からリング状凹
溝23内に押し出される。このときも下型19はモータ17に
よって回転を継続しているので、該押出し材料Ｇは残り
のリング状凹溝23を埋める。

【００１４】下型19がこの状態でさらに回転し、リング
状凹溝23を埋める押出し材料Ｇの始端が図７に示すよう
に、押出し機31の口金36近傍の閉止位置Ｈに到達する
と、エンコーダ20からの出力に基づいて制御手段41はシ
リンダ38に制御信号を出力し、そのピストンロッド39を
突出させる。この結果、シャッター40が図４(c) に示す
ように口金36に向かって移動し、押出し口35から押し出
されている押出し材料Ｇを該押出し口35において切断す
るとともに、押出し機31の押出し口35を停止する。この
結果、押出し材料Ｇは押出し機31内に閉じ込められる
が、前述のようにスクリュー34の回転停止後も残圧によ
って押出し材料Ｇを押出し機31から押し出すようにした
ので、押出し口35の閉止時における押出し機31の内圧は
所定低圧以下となる。このため、次にシャッター40を開
放するときにおける押出し材料Ｇからの抵抗を大幅に減
少させることができ、シャッター40の開放作業が容易と
なる。このとき、制御手段41は圧力センサー37によっ
て、押出し機31の内圧が所定低圧より高い圧力のときに
シャッター40が押出し口35を閉止しないよう、即ち、押
出し口35の閉止時における押出し機31の内圧を所定低圧
以下に抑えるように監視している。なお、シャッター40
による押出し口35の閉止時の押出し機31の内圧をさらに
低下させてシャッター40の開放作業をさらに容易にする
ために、シャッター40による押出し口35の閉止直前に押
出し機31のスクリュー34を若干逆回転させるようにして
もよい。そして、前述のようにシャッター40によって押
出し材料Ｇを切断すると、リング状凹溝23に押し出され
た押出し材料Ｇは押出し機31内の押出し材料Ｇから切り
離され終端が形成される。

【００１５】このようなシャッター40による押出し口35
の閉止後も下型19の回転を継続させる。この結果、押出
し材料Ｇの終端部G2は口金36の下端により押出し材料Ｇ
の始端部G1に摩り付けられながら圧着されてリング状凹
溝23内に押し込まれる。ここで、この摩り付け圧着開始
時に、押出し材料Ｇの終端部G2をリング状凹溝23から僅
かに盛り上がる程度にすれば、押出し材料Ｇの始端部G1
と終端部G2の圧着は良好となり、しかも、この盛り上が
り部分は前述の摩り付けによって広く分散されて消失
し、高品質の環状部材が成形される。

【００１６】前記下型19が押出し口35の閉止時から所定
角度だけ回転すると、エンコーダ20からの出力に基づい
て制御手段41が一方のモータ17に制御信号を出力し、該
モータ17の回転を停止させる。これにより、一方の下型
19の回転が図４(d) に示すように停止される。このモー
タ17の回転停止と同時に、制御手段41は一方のシリンダ
21に制御信号を出力し、そのピストンロッド22を引っ込
ませて環状部材が成形された一方の下型19を図４(e) に
示すように下降させる。そして、一方の下型19が下降限
まで下降すると、制御手段41は駆動機構に制御信号を出
力してタレットテーブル13を 180度だけ回転させ、リン
グ状凹溝23が押出し材料Ｇによって埋められていない他
方の下型19を押出し位置Ａの直下に、また、環状部材が
リング状凹溝23に成形された一方の下型19を交換位置Ｂ
まで移送する。その後、前述と同様にして他方の下型19
のリング状凹溝23内に押出し材料Ｇを押し出して環状部
材を成形する。このとき、交換位置Ｂに位置している下
型19から環状部材を取り出し次工程へ搬送する。このよ
うに、この実施例においては、環状部材を成形するため
に、弧状の押出し材料の切断、移送、集合、接合という
作業を行う必要はなく、下型19の回転、押し出し機31
（駆動部33）の作動、シャッター40（シリンダ38）の作
動を制御手段41により制御するだけで高品質の無端環状
部材を簡単に成形することができ、成形費を安価とする
ことができる。

【００１７】なお、前述の実施例においては、エンコー
ダ20からの出力に基づいて制御手段41が下型19の回転、
押出し機31の作動、シャッター40の作動のタイミングを
決定するようにしたが、この発明においては、タイマー
等を用いてこれらのタイミングを決定するようにしても
よい。また、前述の実施例においては、タレットテーブ
ル13に２個の下型19を支持させ、 180度ずつ間欠的にタ
レットテーブル13を回転させることで、下型19を押出し
位置Ａと交換位置Ｂとの２つのステーションに交互に停
止させるようにしたが、この発明においては、タレット
テーブルに４個の下型を支持させ、90度ずつ間欠的にタ
レットテーブルを回転させることで、下型を押出し位
置、手直し位置、交換位置、清掃位置の４つのステーシ
ョンに次々に停止させるようにしてもよい。さらに、前
述の実施例においては、下型19の１回転でリング状凹溝
23全体を押出し材料Ｇで埋めて単層の環状部材を成形す
るようにしたが、この発明においては、下型の１回転目
でリング状凹溝の下半分を押出し材料で埋め、２回転目
でリング状凹溝の上半分を押出し材料で埋めることによ
り、多層（２層）構造の環状部材を成形するようにして
もよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、成形作業が簡単となり成形費を安価とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す一部破断正面図であ
る。

【図２】同様の平面図である。

【図３】シャッター近傍の正面断面図である。

【図４】各部の動作タイミングを示すタイムチャートで
あり、(a) は押出し機のスクリューの回転数、(b) は押
出し機の内圧、(c) は、シャッターの開閉状態、(d)は
下型の回転数、(e) は下型の昇降状態を示している。

【図５】この発明の作用を説明する図３と同様の正面断
面図である。

【図６】この発明の作用を説明する図３と同様の正面断
面図である。

【図７】この発明の作用を説明する図３と同様の正面断
面図である。

【符号の説明】

17…回転手段 18…受け面 19…下型 23…リング状凹溝 31…押出し機 35…押出し口 36…口金 37…圧力センサー 40…シャッター 41…制御手段 Ｇ…押出し材料 Ｔ…停止位置 Ｈ…閉止位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受け面にリング状凹溝が形成された下型を
   リング状凹溝の中心軸回りに回転させながら、押出し機
   から押出し材料をリング状凹溝内に押し出して該リング
   状凹溝を押出し材料で次々と埋める工程と、リング状凹
   溝を埋める押出し材料の始端が下型の回転により押出し
   機の口金に接近して停止位置に到達したとき、押出し機
   の作動を停止させ、押出し材料を押出し機から残圧によ
   り押出して該押出し材料により残りのリング状凹溝を埋
   める工程と、リング状凹溝を埋める押出し材料の始端が
   下型のさらなる回転により押出し機の口金近傍の閉止位
   置に到達したとき、シャッターによって押出し材料を切
   断するとともに押出し機の押出し口を閉止する工程と、
   下型を押出し口閉止からさらに所定角度だけ回転させて
   押出し材料の終端部を口金により押出し材料の始端部に
   摩り付け圧着させながらリング状凹溝内に押し込み、環
   状部材を成形する工程と、を備えたことを特徴とする環
   状部材の成形方法。
2. 【請求項２】回転が停止している下型のリング状凹溝内
   に押出し機から押出された押出し材料の始端部を押し付
   けて粘着させた後、下型の回転を開始する工程と、をさ
   らに備えた請求項１記載の環状部材の成形方法。
3. 【請求項３】押出し機の内圧を圧力センサーによって検
   出し、シャッターによって押出し機の押出し口を閉止す
   るときの押出し機の内圧を所定低圧以下に抑えるように
   した請求項１記載の環状部材の成形方法。
4. 【請求項４】受け面にリング状凹溝が形成された下型
   と、該下型をリング状凹溝の中心軸回りに回転させる回
   転手段と、押出し材料を回転している下型のリング状凹
   溝内に押し出して該リング状凹溝を押出し材料で次々と
   埋める押出し機と、押出し機の口金近傍に設けられ、作
   動したとき押出し材料を切断するとともに押出し機の押
   出し口を閉止するシャッターと、リング状凹溝を埋める
   押出し材料の始端が下型の回転により押出し機の口金に
   接近して停止位置に到達したとき、押出し機の作動を停
   止させることにより、押出し材料を押出し機から残圧に
   より押出して残りのリング状凹溝を埋めるとともに、リ
   ング状凹溝を埋める押出し材料の始端が下型の回転によ
   り押出し機の口金近傍の閉止位置に到達したとき、前記
   シャッターを作動して押出し材料を切断するとともに押
   出し機の押出し口を閉止させ、さらに、下型を押出し口
   閉止からさらに所定角度だけ回転させて、押出し材料の
   終端部を口金により押出し材料の始端部に摩り付け圧着
   させながらリング状凹溝内に押し込み環状部材を成形す
   る制御手段と、を備えたことを特徴とする環状部材の成
   形装置。