WO2011024785A1 - ゴム押出し用口金 - Google Patents

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中村　吉伸
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Definitions

  • the present invention relates to a rubber extrusion base that can prevent deformation of a rubber member during extrusion.
  • the rubber extruding base a attached to the front end of the rubber extruding device has an inflow port a1 into which the rubber extruded from the rubber extruding machine b flows, and the inflowing rubber has a predetermined cross-sectional shape. It is formed with a molding port a2 that is molded and discharged into a rubber member, and a rubber channel c that extends from the inlet port a1 to the molding port a2 while reducing the channel cross-sectional area toward the front in the rubber extrusion direction.
  • the opening shape of the molding port a2 determines the final shape of the rubber member, and is formed with a predetermined cross-sectional shape taking into account the die swell, which is the expansion of rubber after extrusion.
  • the opening shape of the inflow port portion a1 is set to a size and a size matching the opening shape of the rubber extrusion port e on the rubber extruder b side adjacent to the inflow port portion a1.
  • the discharge port f1 of the preformer f corresponds to the rubber extrusion port e
  • the rubber When the base a is directly connected to the front end of the extruder b, the discharge port b1 of the rubber extruder b corresponds to the rubber extrusion port e.
  • the inlet portion a1 is smaller than the rubber extrusion port e on the rubber extruder b side, there is a problem that the rubber stays at the connecting portion and the retained rubber is vulcanized. Therefore, it is necessary to match the opening shape of the inflow port portion a1 with the rubber extrusion port e. As a result, the opening area of the inflow port portion a1 is larger than that of the molding port portion a2.
  • the contour line cs is formed by an inclined line extending linearly between the rear end point P1 intersecting with the inflow port part a1 and the front end point P2 intersecting with the forming port part a2 (for example, FIG. 2 of Patent Document 1). reference.).
  • a longitudinal section of the rubber flow path c corresponding to a section in the thickness direction of the rubber member is representatively shown.
  • the smoothness of the rubber flow is hindered by the friction between the inner wall surface of the rubber flow path c and the rubber. It becomes difficult to make a uniform rubber flow.
  • FIG. 14 (A) when extruding a flat rubber member having a rectangular cross section, the balance of the long sides is broken as shown in FIG. 14 (A), and it is curved, as shown in FIGS. 14 (B) and 14 (C). Due to the difference in flow velocity between the center and the end of the long side, the rubber member tends to be deformed, for example, the edges of both ends undulate or the undulation occurs on the center side.
  • the present invention is based on the fact that the contour line of the inner wall surface of the rubber channel is formed by a curve passing through the side (outer side) where the channel cross-sectional area of the rubber channel increases from the inclined line.
  • An object of the present invention is to provide a base for extruding rubber that can reduce the influence of the friction of the rubber and make the rubber flow uniform over the entire opening of the molding port, and can prevent deformation of the rubber member during extrusion.
  • the invention of claim 1 of the present application includes an inlet portion into which rubber extruded from a rubber extruder flows, A molding port for molding and discharging the rubber flowing in from the inflow port into a rubber member having a predetermined cross-sectional shape; A rubber extruding die comprising a rubber channel extending from the inflow port portion to the molding port portion while reducing the cross-sectional area toward the front of the rubber extruding direction, In a longitudinal section and / or a transverse section along the rubber extrusion direction of the rubber flow path, When the contour line of the inner wall surface of the rubber flow path is a straight line connecting the rear end point P1 intersecting with the inflow port portion and the front end point P2 intersecting with the molding port portion as a reference line, the contour line of the rubber flow path is larger than the reference line. It is characterized by passing outside, which is the side where the cross-sectional area increases.
  • the molding port has a cross-sectional shape that is the same as the shape of the opening, and has a constant cross-sectional shape portion that extends linearly with a length L1 of 2 to 10 mm in the rubber extrusion direction. It is a feature.
  • the inner wall surface of the rubber flow path is characterized in that only the contour line in the longitudinal section passes through the outside, which is the side where the cross-sectional area of the rubber flow path increases from the reference line. Yes.
  • the inner wall surface of the rubber flow path is characterized in that only the contour line in the transverse section passes through the outside, which is the side on which the cross-sectional area of the rubber flow path increases from the reference line. Yes.
  • the inner wall surface of the rubber flow path is such that each contour line in the vertical cross section and the horizontal cross section is on the side where the cross-sectional area of the rubber flow path increases from each reference line. It is characterized by passing through.
  • the outline of the inner wall surface has a dividing point P3 that divides the front end point P2 and the rear end point P1 into a front region and a rear region
  • the contour line of the front region is composed of an inclined line portion extending linearly between the front end point P2 and the segment point P3
  • the contour line of the rear region is composed of the segment point P3 and the rear end point P1. It consists of an inclined line part that extends linearly between The front inclined line portion is characterized in that a longitudinal distance M between the front end point P2 and the dividing point P3 is equal to or greater than a distance N in the rubber extrusion direction.
  • the contour line of the inner wall surface has a dividing point P3 that divides the front end point P2 and the rear end point P1 into a front region and a rear region
  • the contour line of the front region consists of a circular arc part before extending in a convex arc shape centered on the rubber flow path side between the front end point P2 and the segment point P3
  • the contour line of the rear region is It consists of an inclined line portion extending linearly between the segment point P3 and the rear end point P1
  • the front arcuate curve portion is characterized in that a vertical distance M between the front end point P2 and the segment point P3 is set to be equal to or greater than a distance N in the rubber extrusion direction.
  • the contour line of the inner wall surface is characterized by comprising an arcuate curve smoothly extending in a convex arc shape while increasing the radius of curvature from the front end point P2 to the rear end point P1.
  • the rear end point P1 where the inner wall surface of the rubber flow path intersects the inflow port portion and the front end point P2 which intersects the molding port portion are formed.
  • the contour line of the inner wall surface is formed by a curve passing through the outer side, which is the side where the cross-sectional area of the rubber flow path increases from the reference line.
  • a rubber extruding die 1 of this embodiment (hereinafter sometimes referred to as a die 1) includes an inflow port portion 3 into which rubber G extruded from a rubber extruder 2 flows in, and the inflowing rubber G into a predetermined amount.
  • a molding port 4 that is molded and discharged into a rubber member G1 having a cross-sectional shape, and a rubber channel 5 that extends from the inflow port 3 to the molding port 4 forward in the rubber extrusion direction are provided.
  • the base 1 is formed on a rubber member G1 having a flat, substantially rectangular cross-sectional shape (predetermined cross-sectional shape) having a low flatness ratio, which is a ratio D1 / W1 of the thickness D1 and the width W1.
  • the present invention can be applied to a cross-sectional shape having a flatness of 1 such as a circular cross-section or a square cross-section, or a high flat cross-section having a flatness close to 1.
  • the rubber extruder 2 is a screw type extruder having a well-known configuration in which a screw shaft 7 is rotatably accommodated in a cylinder 6, and is a charging port (illustrated) provided on the rear end side of the cylinder 6. No.) is pushed out while being kneaded together with the rotation of the screw shaft 7, and pushed out from the discharge port 6A opened at the front end of the cylinder 6.
  • an extrusion head 8 holding the preformer 9 and the base 1 is attached to the front end of the rubber extruder 2.
  • the extrusion head 8 has a head main body 8A that is detachably attached to the front end of the cylinder 6, and the block-shaped preformer 9 and the base 1 are exchangeably held in the head main body 8A.
  • the preformer 9 includes a preforming flow path 10 that preforms a rubber G having a circular cross section extruded from the rubber extruder 2 into a rectangular cross section and sends the rubber G to the base 1.
  • the opening shape of the rubber inlet 10a which is the rear end of the preforming flow path 10
  • the opening shape of the rubber discharge port 10b which is the front end of the flow path 10 is formed in, for example, a rectangular shape having an intermediate size between the rubber inflow port 10a and the molding port 4 of the base 1.
  • the inlet 3 of the base 1 is formed in an opening shape substantially equal to the rubber outlet 10b of the preformer 9.
  • the outline K of the inner wall surface 5S of the rubber flow path 5 is shown in the longitudinal section and / or the transverse section along the rubber extrusion direction of the rubber flow path 5. Further, the present invention is characterized in that it passes through the outer side, which is the side where the cross-sectional area of the rubber flow path 5 increases from the reference line J defined below.
  • the reference line J is defined as a straight line connecting the rear end point P1 where the contour line K intersects the inflow port portion 3 and the front end point P2 where the contour line K intersects the molding port portion 4.
  • the longitudinal section means a section in the thickness direction of the rubber member G1
  • the transverse section means a section in the width direction of the rubber member G1.
  • the contour line of the inner wall surface of the rubber channel is formed along the reference line J.
  • the contour line K is formed by a curve that passes outside the reference line J.
  • the contour line Ky passes a straight line connecting a rear end point P1y where the contour line Ky intersects the inflow port portion 3 and a front end point P2y which intersects the forming port portion 4 outside the reference line Jy. .
  • the distance La in the rubber extrusion direction from the front end point P2y of the maximum separation point Qy is The distance Lb in the rubber extrusion direction between the rear end point P1y and the front end point P2y is preferably 0.5 times or less, more preferably 0.4 times or less, and further preferably 0.3 times or less.
  • the maximum separation distance Tmax ⁇ is preferably 0.4 times or more, more preferably 0.5 times or more of the distance La.
  • a bent line can be adopted as such a contour line Ky.
  • the contour line Ky has a dividing point P3y that divides the front end point P2y and the rear end point P1y into a front region R1 and a rear region R2.
  • the maximum separation point Qy is adopted as the division point P3y.
  • the contour line of the front region R1 is formed by the inclined line part 15 before linearly extending from the front end point P2y to the segment point P3y
  • the contour line of the rear region R2 is formed from the segment point P3y to the rear end point P1y. It forms with the inclined line part 16 after extending linearly.
  • the front inclined line portion 15 is such that the vertical distance M between the front end point P2y and the dividing point P3y is equal to or greater than the distance N (corresponding to the distance La) in the rubber extrusion direction.
  • M ⁇ N the flow passage cross-sectional area is further increased on the molding port 4 side, so that the influence of the friction on the rubber flow can be suppressed.
  • the contour line Ky has a dividing point P3y that divides the front end point P2y and the rear end point P1y into a front region R1 and a rear region R2.
  • the maximum separation point Qy is adopted as the division point P3y.
  • the contour line of the front region R1 is formed by the arcuate curved portion 17 before extending in a convex arc shape having a center on the rubber flow path 5 side from the front end point P2y to the segment point P3y, and the contour line of the rear region R2 Is formed by the inclined line portion 16 extending linearly from the segment point P3y to the rear end point P1y.
  • the front arcuate curve portion 17 has a vertical distance M between the front end point P2y and the dividing point P3y to be not less than a distance N in the rubber extrusion direction. It is preferable that the front arcuate curve portion 17 and the rear inclined line portion 16 are smoothly connected.
  • an arcuate curve can be adopted as the contour line Ky.
  • the contour line Ky is an arc-shaped curve that smoothly extends in a convex arc shape from the front end point P2y to the rear end point P1y while increasing the radius of curvature toward the rear in the rubber extrusion direction. Formed with.
  • an arcuate curve for example, an ellipse, a parabola, an involute curve, or the like can be suitably employed.
  • the molding port 4 has a constant cross-sectional shape that has the same cross-sectional shape as the opening shape of the molding port 4 and extends linearly with a length L 1 of 2 to 10 mm in the rubber extrusion direction.
  • a portion 4A is provided. This constant cross-sectional shape portion 4A compensates for the decrease in pressure-resistant strength on the side of the molding mouth 4 due to the contour Ky being curved outwardly from the reference line Jy, and maintains the durability of the mouthpiece 1. Is preferable.
  • FIG. 6 shows the base 1 of the second embodiment in which the contour lines Ky, Kx in the longitudinal section and the transverse section of the inner wall surface 5S of the rubber flow path 5 pass outside the reference lines Jy, Jx, respectively. Illustrate.
  • the base 1 of the second embodiment not only the influence of the friction between the upper and lower inner wall surfaces 5S of the rubber flow path 5 and the rubber on the rubber flow but also the rubber caused by the friction between the left and right inner wall surfaces 5S and the rubber. Since the influence on the flow can be suppressed, the uniformization of the rubber flow can be further promoted.
  • the contour line Ky in the longitudinal section is the same as the contour line Ky of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • As for the contour line Kx in the cross section a bent line, a compound curve, and an arc-shaped curve can be adopted as in the case of the contour line Ky of the first embodiment.
  • the contour line Kx is divided into a front region R1 and a rear region R2 by dividing a portion between the front end point P2x and the rear end point P1x by a partition point P3x, and the front region R1.
  • the maximum separation point Qx at which the contour line Kx is farthest from the reference line Jx is employed.
  • the lateral distance V between the front end point P2x and the segment point P3x is not less than the distance W (corresponding to the distance La) in the rubber extrusion direction.
  • V> W
  • a flow-path cross-sectional area can increase more on the shaping
  • the distance N in the extrusion direction of the maximum separation point Qy in the longitudinal section and the distance W in the extrusion direction of the maximum separation point Qx in the transverse section are set equal.
  • the contour line of the front region R1 has a center on the rubber flow path 5 side from the front end point P2x to the dividing point P3x instead of the front inclined line portion 20. It is formed by a circular arc curve portion 22 before extending into a convex arc shape. Also in this case, it is preferable that the longitudinal distance V between the front end point P2x and the segment point P3x is equal to or greater than the distance W in the rubber extrusion direction because the influence of the friction on the rubber flow can be suppressed.
  • the front arcuate curve portion 22 and the rear inclined line portion 21 are preferably connected smoothly.
  • the contour line Kx is a circle extending smoothly in a convex arc shape from the front end point P2x to the rear end point P1x while increasing the radius of curvature toward the rear in the rubber extrusion direction. It is formed with an arcuate curve.
  • the arc-shaped curve for example, an ellipse, a parabola, an involute curve, and the like are suitable, but other than this, a configuration in which a plurality of arcs having different curvature radii are connected can be used.
  • FIG. 10 also shows the base 1 of the third embodiment.
  • the inner wall surface 5S of the rubber flow path 5 is such that only the contour line Kx in the transverse section passes outside the reference line Jx, and the inner wall surface 5S of the rubber flow path 5 in the longitudinal section.
  • a case where the contour line Ky is formed along the reference line Jy is shown.
  • Such a base 1 has a rubber member G1 having a cross-sectional shape with a flatness of 1 such as a circle or square, a high flatness close to 1, and a flatness of more than 1. It can be suitably used for a vertically long cross-sectional shape.
  • the outline Kx is the same as the outline Kx of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • a die having the structure of the present invention was prototyped based on the specifications shown in Table 1, and each die was mounted on a screw type rubber extruder shown in FIG. 1 to extrude a rubber member.
  • the opening shapes and dimensions of the forming port portion and the inflow port portion of each die are shown in FIGS.
  • the extruded state when the rubber member is extruded using each die and the state of the cut surface when the rubber member is cut at right angles to the extrusion direction (in the case of the conventional example) ).
  • Example B1 In the state of the cut surface, the following three stages are evaluated.
  • Example B1 and Conventional Example B the rubber member is too thin to check the deformation state of the cut surface.
  • the extruded state was poor and the cut surface could not be evaluated.
  • a critique about the situation of the cut surface is shown in parentheses. * 5--The center tends to swell and bare (dents) are less likely to occur during press molding. * 6 --- The center is recessed, and a defect due to the bear (recessed portion) occurs during press molding.

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Abstract

　押し出し後のゴム部材の変形を防止する。　ゴム押出し用口金１は、ゴムが流入する流入口部３と、流入したゴムを成形して押し出す成形口部４と、その間を継ぐゴム流路５とを具える。ゴム流路５の内壁面５Ｓは、ゴム押出し方向に沿った縦断面、及び／又は横断面における輪郭線Ｋが、基準線Ｊよりもゴム流路５の断面積が増加する側である外側を通る。前記基準線Ｊは、前記輪郭線Ｋが流入口部３に交わる後端点Ｐ１と成形口部４に交わる前端点Ｐ２とを結ぶ直線で定義される。

Description

ゴム押出し用口金
　本発明は、押し出しに際してのゴム部材の変形を防止しうるゴム押出し用口金に関する。
　ゴム押出装置の前端に装着されるゴム押出し用口金ａは、図１３に略示するように、ゴム押出機ｂから押し出されるゴムが流入する流入口部ａ１と、流入したゴムを所定断面形状のゴム部材に成形して吐出する成形口部ａ２と、前記流入口部ａ１から成形口部ａ２までゴム押出し方向前方に向かって流路断面積を減じながらのびるゴム流路ｃとを具えて形成される。
　前記成形口部ａ２の開口形状は、ゴム部材の最終形状を決定するもので、押出し後のゴムの膨張であるダイスウェルを考慮した所定断面形状にて形成される。これに対して、前記流入口部ａ１の開口形状は、この流入口部ａ１に隣接されるゴム押出機ｂ側のゴム押出し口ｅの開口形状に合わせた形成、大きさに設定される。なお同図の如く、ゴム押出機ｂの前端に、プリフォーマｆを介して口金ａが接続される場合には、該プリフォーマｆの吐出口ｆ１が前記ゴム押出し口ｅに相当し、又ゴム押出機ｂの前端に、口金ａが直接接続される場合には、このゴム押出機ｂの吐出口ｂ１が前記ゴム押出し口ｅに相当する。
　ここで、前記流入口部ａ１がゴム押出機ｂ側のゴム押出し口ｅより小さい場合、その接続部分でゴムが滞留を起こし、その滞留したゴムが加硫するという問題がある。従って、流入口部ａ１の開口形状をゴム押出し口ｅに合わせる必要があり、その結果、流入口部ａ１の開口面積は、成形口部ａ２よりも大となる。
　他方、ゴム流路ｃでは、前記流入口部ａ１から成形口部ａ２までゴムを円滑に流動させるために、ゴム押出し方向に沿った縦断面及び横断面において、それそれゴム流路ｃの内壁面の輪郭線ｃｓは、前記流入口部ａ１に交わる後端点Ｐ１と成形口部ａ２に交わる前端点Ｐ２との間を直線状にのびる傾斜線にて形成されている（例えば特許文献１の図２参照。）。同図には、ゴム部材の厚さ方向断面に相当するゴム流路ｃの縦断面が、代表して示される。
特開２００６－８２２７７号公報
　しかしながら前記輪郭線ｃｓを傾斜線としたゴム流路ｃでは、ゴム流路ｃの内壁面とゴムとの摩擦によってゴム流れの円滑さが阻害されるため、成形口部ａ２の開口全体に亘って均一なゴム流れを作ることが難しくなる。その結果、例えば断面長方形状の偏平なゴム部材を押し出す場合、図１４（Ａ）に示すように長辺のバランスが崩れて湾曲したり、又図１４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように長辺の中央と端との流速の差によって、両端縁が波打ちしたり、逆に中央側に波打ちが生じるなど、ゴム部材に変形を招く傾向となる。
　そこで本発明は、ゴム流路の内壁面の輪郭線を、前記傾斜線よりもゴム流路の流路断面積が増加する側（外側）を通る曲線にて形成することを基本として、ゴムとの摩擦による影響を減じて成形口部の開口全体に亘ってゴム流れを均一化させることができ、押し出しに際してのゴム部材の変形を防止しうるゴム押出し用口金を提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、ゴム押出機から押し出されるゴムが流入する流入口部と、
　この流入口部から流入したゴムを所定断面形状のゴム部材に成形して吐出する成形口部と、
　前記流入口部から成形口部までゴム押出し方向前方に向かって流路断面積を減じながらのびるゴム流路とを具えるゴム押出し用口金であって、
　前記ゴム流路のゴム押出し方向に沿った縦断面、及び／又は横断面において、
　前記ゴム流路の内壁面の輪郭線は、前記流入口部に交わる後端点Ｐ１と成形口部に交わる前端点Ｐ２とを結ぶ直線を基準線としたとき、この基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴としている。
　又請求項２の発明では、前記成形口部は、その開口形状と同一の断面形状を有してゴム押出し方向に２～１０ｍｍの長さＬ１で直線状にのびる一定断面形状部分を有することを特徴としている。
　又請求項３の発明では、前記ゴム流路の内壁面は、前記縦断面における輪郭線のみが、前記基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴としている。
　又請求項４の発明では、前記ゴム流路の内壁面は、前記横断面における輪郭線のみが、前記基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴としている。
　又請求項５の発明では、前記ゴム流路の内壁面は、前記縦断面と横断面とにおける各輪郭線が、それぞれ各前記基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴としている。
　又請求項６の発明では、前記内壁面の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と後端点Ｐ１との間を、前領域と後領域とに区分する区分点Ｐ３を有し、
　しかも前記前領域の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３との間を直線状にのびる前の傾斜線部からなり、かつ前記後領域の輪郭線は、前記区分点Ｐ３と後端点Ｐ１との間を直線状にのびる後の傾斜線部からなるとともに、
　前記前の傾斜線部は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３との間の縦方向の距離Ｍを、ゴム押出し方向の距離Ｎ以上としたことを特徴としている。
　又請求項７の発明では、前記内壁面の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と後端点Ｐ１との間を、前領域と後領域とに区分する区分点Ｐ３を有し、
　しかも前記前領域の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３の間を、ゴム流路側に中心を有する凸円弧状にのびる前の円弧曲線部からなり、かつ前記後領域の輪郭線は、前記区分点Ｐ３と後端点Ｐ１との間を直線状にのびる後の傾斜線部からなるとともに、
　前記前の円弧曲線部は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３との間の縦方向の距離Ｍを、ゴム押出し方向の距離Ｎ以上としたことを特徴としている。
　又請求項８の発明では、前記内壁面の輪郭線は、前記前端点Ｐ２から後端点Ｐ１まで、曲率半径を増加させながら凸円弧状に滑らかにのびる円弧状曲線からなることを特徴としている。
　本発明は、ゴム流路のゴム押出し方向に沿った縦断面、及び／又は横断面において、ゴム流路の内壁面が流入口部に交わる後端点Ｐ１と成形口部に交わる前端点Ｐ２とを結ぶ直線を基準線としたとき、前記内壁面の輪郭線を、前記基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通る曲線にて形成している。
　これにより、成形口部側の流路断面積を増加させることができ、内壁面とゴムとの摩擦によるゴム流れへの影響を抑えることが可能となる。その結果、成形口部の開口全体に亘ってゴム流れを均一化させることができ、押し出しに際してのゴム部材の変形を抑制しうる。
本発明のゴム押出し用口金の一例を示す断面図である。 第１実施形態のゴム押出し用口金を説明する三面図である。 縦断面におけるゴム流路の輪郭線を示す断面図である。 縦断面におけるゴム流路の輪郭線の他の例を示す断面図である。 縦断面におけるゴム流路の輪郭線のさらに他の例を示す断面図である。 第２実施形態のゴム押出し用口金を説明する三面図である。 横断面におけるゴム流路の輪郭線を示す断面図である。 横断面におけるゴム流路の輪郭線の他の例を示す断面図である。 横断面におけるゴム流路の輪郭線のさらに他の例を示す断面図である。 第３実施形態のゴム押出し用口金を説明する三面図である。 押出し成形されるゴム部材を例示する斜視図である。 （Ａ）～（Ｃ）は表１における口金の成形口部の開口形状を示す正面図である。 従来のゴム押出し用口金を示す断面図である。 （Ａ）～（Ｃ）はゴム部材の変形状体を説明する斜視図である。 表１のAに用いる口金の四面図である。 表１のBに用いる口金の四面図である。 表１のCに用いる口金の三面図である。
１     ゴム押出し用口金
２     ゴム押出機
３     流入口部
４     成形口部
４Ａ   一定断面形状部分
５     ゴム流路
５Ｓ   内壁面
１５   前の傾斜線部
１６   後の傾斜線部
１７   前の円弧曲線部
２０   傾斜線部
２１   傾斜線部
２２   円弧曲線部
Ｇ ゴム
Ｇ１ ゴム部材
Ｊ     基準線
Ｊｘ   基準線
Ｊｙ   基準線
Ｋ     輪郭線
Ｋｘ   輪郭線
Ｋｙ   輪郭線
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
　図１において、本実施形態のゴム押出し用口金１（以後、口金１と呼ぶ場合がある）は、ゴム押出機２から押し出されるゴムＧが流入する流入口部３と、流入したゴムＧを所定断面形状のゴム部材Ｇ１に成形して吐出する成形口部４と、前記流入口部３から成形口部４までゴム押出し方向前方に向かってのびるゴム流路５とを具える。
　本例では、図１１に示すように、前記口金１が、厚さＤ１と巾Ｗ１との比Ｄ１／Ｗ１である偏平率が低い偏平な略矩形断面形状（所定断面形状）のゴム部材Ｇ１に成形して押し出す場合を例示している。しかしこれ以外にも、例えば円形断面や正方形断面など偏平率が１、或いは偏平率が１に近い高偏平な断面形状のものなどにも適用可能である。
　次に、前記ゴム押出機２は、本例では、シリンダ６内にスクリュー軸７を回転自在に収納した周知構成のスクリュー式押出機であって、シリンダ６の後端側に設ける投入口（図示しない）から投入されるゴムＧを、前記スクリュー軸７の回転とともに混練しながら押進し、シリンダ６前端で開口する吐出口６Ａから押し出す。
　又前記ゴム押出機２の前端には、本例では、プリフォーマ９と口金１とを保持した押出しヘッド８が装着される。この押出しヘッド８は、前記シリンダ６の前端に着脱自在に取り付くヘッド本体８Ａを有し、このヘッド本体８Ａ内に、ブロック状のプリフォーマ９と口金１とを交換自在に保持している。
　前記プリフォーマ９は、前記ゴム押出機２から押し出される断面円形状のゴムＧを、断面矩形に予備成形して口金１に送り出す予備成形流路１０を具える。この予備成形流路１０の後端であるゴム流入口１０ａの開口形状は、図２に示すように、前記ゴム押出機２の吐出口６Ａと実質的に等しい円形に設定されるとともに、予備成形流路１０の前端であるゴム吐出口１０ｂの開口形状は、前記ゴム流入口１０ａと口金１の成形口部４との中間サイズの例えば矩形状に形成される。又前記口金１の流入口部３は、前記プリフォーマ９のゴム吐出口１０ｂと実質的に等しい開口形状にて形成されている。
　そして本発明の口金１は、前記図２に示す如く、ゴム流路５のゴム押出し方向に沿った縦断面、及び／又は横断面において、前記ゴム流路５の内壁面５Ｓの輪郭線Ｋが、下記に定義される基準線Ｊよりもゴム流路５の断面積が増加する側である外側を通ることに特徴を具える。前記基準線Ｊは、前記輪郭線Ｋが前記流入口部３に交わる後端点Ｐ１と、輪郭線Ｋが前記成形口部４に交わる前端点Ｐ２とを結ぶ直線として定義される。なお前記縦断面は、ゴム部材Ｇ１の厚さ方向の断面を意味し、又横断面は、ゴム部材Ｇ１の巾方向の断面を意味する。
　ここで、従来の口金においては、ゴム流路の内壁面の輪郭線は、この基準線Ｊに沿って形成されている。これに対して前記口金１においては、前記輪郭線Ｋは、前記基準線Ｊよりも外側を通る曲線にて形成されている。このような輪郭線Ｋとすることにより、成形口部４側の流路断面積を増加させることができる。その結果、前記内壁面５Ｓとゴムとの摩擦によるゴム流れへの影響が低く抑えられ、ゴム流れの均一化が図られることにより、押し出し後のゴム部材の変形を抑制することが可能となる。
　なお図２の第１実施形態においては、前記縦断面（図２にＢ－Ｂ断面図として示される。）におけるゴム流路５の内壁面５Ｓの輪郭線Ｋｙのみが、基準線Ｊｙよりも外側を通り、横断面（図２にＡ－Ａ断面図として示される。）におけるゴム流路５の内壁面５Ｓの輪郭線Ｋｘが基準線Ｊｘに沿って形成される場合が示される。これは、前記図１１に示すように、比Ｄ１／Ｗ１が非常に小さい、偏平なゴム部材Ｇ１の場合には、ゴム流路５の上下の内壁面５Ｓとゴムとの摩擦の影響が大きく現れるため、この縦断面における輪郭線Ｋｙを規制している。
　次に、前記縦断面における輪郭線Ｋｙを、より詳しく説明する。前記輪郭線Ｋｙは、図３に示すように、この輪郭線Ｋｙが流入口部３に交わる後端点Ｐ１ｙと成形口部４に交わる前端点Ｐ２ｙとを結ぶ直線を基準線Ｊｙよりも外側を通る。このとき、前記輪郭線Ｋｙが基準線Ｊｙから離間する離間距離Ｔが最大Ｔmax となる最大離間点をＱｙとしたとき、この最大離間点Ｑｙの前端点Ｐ２ｙからのゴム押出し方向の距離Ｌａが、前記後端点Ｐ１ｙと前端点Ｐ２ｙとの間のゴム押出し方向の距離Ｌｂの０．５倍以下、さらには、０．４倍以下、さらには０．３倍以下とするのが好ましい。これにより、より成形口部４側で流路断面積が増加するため、摩擦によるゴム流れへの影響をより低く抑えることができる。又同目的で、前記最大離間距離Ｔmax は、前記距離Ｌａの０．４倍以上、さらには０．５倍以上であるのが好ましい。
　又このような輪郭線Ｋｙとして、屈曲線を採用することができる。具体的には、輪郭線Ｋｙは、前記前端点Ｐ２ｙと後端点Ｐ１ｙとの間を、前領域Ｒ１と後領域Ｒ２とに区分する区分点Ｐ３ｙを有する。この区分点Ｐ３ｙとして前記最大離間点Ｑｙが採用される。そして、前領域Ｒ１の輪郭線を、前記前端点Ｐ２ｙから区分点Ｐ３ｙまで直線状にのびる前の傾斜線部１５で形成するとともに、後領域Ｒ２の輪郭線を、前記区分点Ｐ３ｙから後端点Ｐ１ｙまで直線状にのびる後の傾斜線部１６で形成する。この場合、前記前の傾斜線部１５は、前記前端点Ｐ２ｙと区分点Ｐ３ｙとの間の縦方向の距離Ｍを、ゴム押出し方向の距離Ｎ（前記距離Ｌａに相当する）以上とするのが好ましい。このように、Ｍ≧Ｎとすることで、より成形口部４側で流路断面積が増加するため、摩擦によるゴム流れへの影響を抑えることができる。
　又前記輪郭線Ｋｙとして、複合曲線を採用することができる。具体的には、図４に示すように、輪郭線Ｋｙは、前記前端点Ｐ２ｙと後端点Ｐ１ｙとの間を、前領域Ｒ１と後領域Ｒ２とに区分する区分点Ｐ３ｙを有する。この区分点Ｐ３ｙとして前記最大離間点Ｑｙが採用される。そして、前領域Ｒ１の輪郭線を、前記前端点Ｐ２ｙから区分点Ｐ３ｙまでゴム流路５側に中心を有する凸円弧状にのびる前の円弧曲線部１７で形成するとともに、後領域Ｒ２の輪郭線を、前記区分点Ｐ３ｙから後端点Ｐ１ｙまで直線状にのびる後の傾斜線部１６で形成する。この場合にも、前記前の円弧曲線部１７は、前記前端点Ｐ２ｙと区分点Ｐ３ｙとの間の縦方向の距離Ｍを、ゴム押出し方向の距離Ｎ以上とするのが好ましい。なお前の円弧曲線部１７と後の傾斜線部１６とは、滑らかに連結するのが好ましい。
　又前記輪郭線Ｋｙとして、円弧状曲線を採用することができる。具体的には、図５に示すように、輪郭線Ｋｙは、前記前端点Ｐ２ｙから後端点Ｐ１ｙまで、ゴム押出し方向後方に向かって曲率半径を増加させながら凸円弧状に滑らかにのびる円弧状曲線で形成される。このような円弧状曲線として、例えば、楕円、放物線、インボリュート曲線などが好適に採用しうる。しかしこれ以外にも、曲率半径が異なる複数の円弧を連結することで円弧状曲線を形成することもできる。
　又前記口金１においては、前記成形口部４に、この成形口部４の開口形状と同一の断面形状を有してゴム押出し方向に２～１０ｍｍの長さＬ１で直線状にのびる一定断面形状部分４Ａを具える。この一定断面形状部分４Ａは、前記輪郭線Ｋｙが基準線Ｊｙから外側に離間する曲線をなすことに起因する成形口部４側の耐圧強度の低下を補い、口金１の耐久性を維持する上で好ましい。
　次に図６に、ゴム流路５の内壁面５Ｓの、縦断面と横断面とにおける各輪郭線Ｋｙ、Ｋｘが、それぞれ基準線Ｊｙ、Ｊｘよりも外側を通る第２実施形態の口金１を例示する。この第２実施形態の口金１の場合には、ゴム流路５の上下の内壁面５Ｓとゴムとの摩擦によるゴム流れへの影響だけでなく、左右の内壁面５Ｓとゴムとの摩擦によるゴム流れへの影響を抑えることができるため、ゴム流れの均一化をさらに促進すれることができる。
　前記縦断面における輪郭線Ｋｙについては、第１実施形態の輪郭線Ｋｙと同様であり、その説明を省略する。又横断面における輪郭線Ｋｘについても、第１実施形態の前記輪郭線Ｋｙと同様、屈曲線、複合曲線、円弧状曲線が採用できる。
　屈曲線の場合、図７に示すように、前記輪郭線Ｋｘは、前端点Ｐ２ｘと後端点Ｐ１ｘとの間を、区分点Ｐ３ｘにより前領域Ｒ１と後領域Ｒ２とに区分し、前記前領域Ｒ１の輪郭線を、前記前端点Ｐ２ｘから区分点Ｐ３ｘまで直線状にのびる前の傾斜線部２０で形成するとともに、後領域Ｒ２の輪郭線を、前記区分点Ｐ３ｘから後端点Ｐ１ｘまで直線状にのびる後の傾斜線部２１で形成する。なお区分点Ｐ３ｘとして、輪郭線Ｋｘが基準線Ｊｘから最も離間する最大離間点Ｑｘが採用される。この場合にも、前記前端点Ｐ２ｘと区分点Ｐ３ｘとの間の横方向の距離Ｖは、ゴム押出し方向の距離Ｗ（前記距離Ｌａに相当する）以上とするのが好ましい。このように、Ｖ≧Ｗとすることで、より成形口部４側で流路断面積が増加することができ、摩擦によるゴム流れへの影響を抑えうる。なお縦断面における前記最大離間点Ｑｙの押出し方向の距離Ｎと、横断面における前記最大離間点Ｑｘの押出し方向の距離Ｗとは等しく設定される。
　又複合曲線の場合、図８に示すように、前領域Ｒ１の輪郭線を、前記前の傾斜線部２０に代えて、前記前端点Ｐ２ｘから区分点Ｐ３ｘまでゴム流路５側に中心を有する凸円弧状にのびる前の円弧曲線部２２で形成する。この場合にも、前記前端点Ｐ２ｘと区分点Ｐ３ｘとの間の縦方向の距離Ｖを、ゴム押出し方向の距離Ｗ以上とするのが、摩擦によるゴム流れへの影響を抑えうる点で好ましい。なお前の円弧曲線部２２と後の傾斜線部２１とは、滑らかに連結するのが好ましい。
　又円弧状曲線の場合、図９に示すように、輪郭線Ｋｘは、前記前端点Ｐ２ｘから後端点Ｐ１ｘまで、ゴム押出し方向後方に向かって曲率半径を増加させながら凸円弧状に滑らかにのびる円弧状曲線で形成される。前記円弧状曲線として、例えば、楕円、放物線、インボリュート曲線などが好適であるが、これ以外にも、曲率半径が異なる複数の円弧を連結したものなども採用しうる。
　又図１０に、第３実施形態の口金１が示される。この第３実施形態では、前記ゴム流路５の内壁面５Ｓは、前記横断面における輪郭線Ｋｘのみが、前記基準線Ｊｘよりも外側を通り、縦断面におけるゴム流路５の内壁面５Ｓの輪郭線Ｋｙが基準線Ｊｙに沿って形成される場合が示される。このような口金１は、ゴム部材Ｇ１の断面形状が、例えば円形や正方形など偏平率を１としたもの、又偏平率が１に近い高偏平率のもの、さらには偏平率が１を越えた縦長断面形状のものなどに好適に採用しうる。
　なお輪郭線Ｋｘについては、第２実施形態の輪郭線Ｋｘと同様であり、その説明を省略する。
　以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
　本発明の効果を確認するため、本発明の構造を有する口金を表１の仕様に基づき試作するとともに、各口金を図１に示すスクリュー式ゴム押出機に装着してゴム部材を押し出し成形した。各口金の成形口部及び流入口部の開口形状、寸法は、図１５～１７に示される。
そして、各口金を用いてゴム部材を押し出し成形したときの押し出し状態、及びゴム部材を押出し方向と直角にカットしたときのカット面の状態を、従来構造の口金を用いた場合（従来例の場合）と比較した。
（１）押し出し状態において、以下の３段階で評価する。
　○－－－変形がない。
　△－－－やや変形があるが問題ない。
　×－－－変形が大きく問題がある。
なお括弧内に押し出し状況についての寸評を示す。
※１－－押出し後、曲がりくせが無く安定している。
※２－－押し出し速度を上げると中央部にシワが発生傾向となる。
※３－－中央部にシワが発生する。（図１４（Ｃ））
※４－－押し出し後、曲がりくせがなく安定している。
（２）カット面の状態において、以下の３段階で評価する。
なお実施例Ｂ１、従来例Ｂは、ゴム部材が薄過ぎてカット面の変形状態が確認できず、
従来例Ａは、押し出し状態が悪く、カット面の評価ができなかった。
　○－－－変形がない。
　△－－－やや変形があるが問題ない。
　×－－－変形が大きく問題がある。
なお括弧内にカット面の状況についての寸評を示す。
※５－－中央が膨れ傾向となり、プレス成形時にベア（凹み部分）が発生されにくい。
※６－－中央が凹み、プレス成形時にベア（凹み部分）による不良が発生する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例のものは、ゴム流路の内壁面とゴムとの摩擦によるゴム流れへの影響を抑えることができ、押し出しに際してのゴム部材の変形を抑制しうるのが確認できる。

Claims (8)

  1. 　ゴム押出機から押し出されるゴムが流入する流入口部と、
    　この流入口部から流入したゴムを所定断面形状のゴム部材に成形して吐出する成形口部と、
    　前記流入口部から成形口部までゴム押出し方向前方に向かって流路断面積を減じながらのびるゴム流路とを具えるゴム押出し用口金であって、
    　前記ゴム流路のゴム押出し方向に沿った縦断面、及び／又は横断面において、
    　前記ゴム流路の内壁面の輪郭線は、前記流入口部に交わる後端点Ｐ１と成形口部に交わる前端点Ｐ２とを結ぶ直線を基準線としたとき、この基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴とするゴム押出し用口金。
  2. 　前記成形口部は、その開口形状と同一の断面形状を有してゴム押出し方向に２～１０ｍｍの長さＬ１で直線状にのびる一定断面形状部分を有することを特徴とする請求項１記載のゴム押出し用口金。
  3. 　前記ゴム流路の内壁面は、前記縦断面における輪郭線のみが、前記基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴とする請求項１又は２記載のゴム押出し用口金。
  4. 　前記ゴム流路の内壁面は、前記横断面における輪郭線のみが、前記基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴とする請求項１又は２記載のゴム押出し用口金。
  5. 　前記ゴム流路の内壁面は、前記縦断面と横断面とにおける各輪郭線が、それぞれ各前記基準線よりもゴム流路の断面積が増加する側である外側を通ることを特徴とする請求項１又は２記載のゴム押出し用口金。
  6. 　前記内壁面の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と後端点Ｐ１との間を、前領域と後領域とに区分する区分点Ｐ３を有し、
    　しかも前記前領域の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３との間を直線状にのびる前の傾斜線部からなり、かつ前記後領域の輪郭線は、前記区分点Ｐ３と後端点Ｐ１との間を直線状にのびる後の傾斜線部からなるとともに、
    　前記前の傾斜線部は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３との間の縦方向の距離Ｍを、ゴム押出し方向の距離Ｎ以上としたことを特徴とする請求項１～５の何れかに記載のゴム押出し用口金。
  7. 　前記内壁面の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と後端点Ｐ１との間を、前領域と後領域とに区分する区分点Ｐ３を有し、
    　しかも前記前領域の輪郭線は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３の間を、ゴム流路側に中心を有する凸円弧状にのびる前の円弧曲線部からなり、かつ前記後領域の輪郭線は、前記区分点Ｐ３と後端点Ｐ１との間を直線状にのびる後の傾斜線部からなるとともに、
    　前記前の円弧曲線部は、前記前端点Ｐ２と区分点Ｐ３との間の縦方向の距離Ｍを、ゴム押出し方向の距離Ｎ以上としたことを特徴とする請求項１～５の何れかに記載のゴム押出し用口金。
  8. 　前記内壁面の輪郭線は、前記前端点Ｐ２から後端点Ｐ１まで、曲率半径を増加させながら凸円弧状に滑らかにのびる円弧状曲線からなることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載のゴム押出し用口金。
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