(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にスクリューを具えた押出機の先端に、該押出機から送給されたゴム材料を定量押出しするギアポンプと、ギアポンプから押出されたゴム材料に所要の横断面形状を付与する成形手段とを取付けてなる未加硫ゴムの押出成形装置であって、
押出機のスクリューとギアポンプとの間で、ゴム材料が流動する内部通路に、温度センサを配置するとともに、該温度センサからの、ゴム材料の温度信号に基き、押出機のスクリューの回転駆動速度を変化させる速度制御手段を設けてなり、
前記速度制御手段は、前記温度センサで検出した温度勾配に応じて、スクリューの回転駆動速度の増減幅を変化させる未加硫ゴムの押出成形装置。
【請求項２】
押出機の内部のスクリューで、未加硫のゴム材料を、押出機の先端に取付けたギアポンプに送給して、該ゴム材料を、ギアポンプで定量押出して成形するに当り、押出機のスクリューとギアポンプとの間の内部通路に設けた温度センサで、該内部通路を流動するゴム材料の温度を検出し、該検出温度に基いて、押出機のスクリューの回転駆動速度を増減させて、ギアポンプに送給されるゴム材料の温度を調整し、
前記温度センサで検出した温度勾配に応じて、スクリューの回転駆動速度の増減幅を変化させる未加硫ゴムの押出成形方法。
【請求項３】
前記温度センサで検出したゴム温度が、許容上限値より低い設定上限値を上回ったときに、押出機のスクリューの回転駆動速度を遅くし、前記ゴム温度が、許容下限値より高い設定下限値を下回ったときに、スクリューの回転駆動速度を速くする請求項２に記載の未加硫ゴムの押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、押出機の内部のスクリューで、その押出機の先端のギアポンプに未加硫のゴム材料を送給し、ゴム材料を、ギアポンプから定量押出しするとともに所要の横断面形状を付与して、たとえば、生タイヤの製造に用いて好適なリボン状ストリップを成形する押出成形装置および押出成形方法に関するものであり、とくには、ギアポンプに送給されるゴム材料の温度を常に適正なものとして、押出し成形されたゴム材料の品質の低下を防止する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の押出成形装置としては、特許文献１、２に記載されたものがある。
これらの押出成形装置は、押出方向の先端に設けた口金などで、未加硫のゴム材料を、たとえば、成型ドラム、ハードコアもしくは台タイヤなどの、生タイヤ製造用の成型巻芯に巻回するため、所望の横断面形状をなすリボン状ストリップに押出し成形するものである。
【０００３】
ところで、かかる押出成形装置の一部をなす押出機の内部に設けたスクリューは、回転駆動力を付与されることにより、押出機内に供給された未加硫のゴム材料を混錬して、ゴム材料の温度を上昇させるとともに、ゴム材料を、押出機の先端に配置したギアポンプに向けて送給するべく機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７９６４２号公報
【特許文献２】特開２００９−１１３２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、押出機のスクリューを、常に同一の速度で回転駆動させる場合には、押出し成形する未加硫のゴム材料の材質によっては、スクリューによるゴム材料への熱入れが適正なものとならないことがあり、この結果として、押出成形装置から押出成形されたストリップを用いて製造したタイヤの品質が低下するという問題があった。
【０００６】
これはすなわち、ゴム材料の材質に起因して、押出成形装置内を送給されるゴム材料の温度が、経時的に大きく変動すると、押出し成形されたリボン状ストリップの熱収縮量が、長手方向で部分的に相違するものとなって、成形したストリップの形状維持が困難となる結果、そのようなストリップを用いて成型したタイヤの品質に影響を及ぼすおそれがあり、また、押出成形装置内のゴム材料の温度が著しく上昇した場合は、架橋反応を開始した未加硫ゴムのストリップが押出成形され、その後にこれをドラム上に巻回して成型した生タイヤの加硫によって、前記ストリップの部分が過加硫となり、あるいは、ゴム材料の温度が著しく低下した場合は、押出したストリップの、他のタイヤ構成部材などに対する粘着性の低下等を招くおそれがある。
【０００７】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、装置内を送給される未加硫のゴム材料を適正温度範囲内の加熱状態とすることにより、押出し成形されるリボン状ストリップなどの品質、ひいては、たとえばこれを用いて成型される生タイヤの品質の低下を有効に防止することができる未加硫ゴムの押出成形装置および押出成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の未加硫ゴムの押出成形装置は、内部にスクリューを具えた押出機の先端に、該押出機から送給されたゴム材料を定量押出しするギアポンプと、ギアポンプから押出されたゴム材料に所要の横断面形状を付与する、たとえばローラ成形機や成形用口金などの成形手段とを取付けてなるものであって、押出機のスクリューとギアポンプとの間で、ゴム材料が流動する内部通路に、温度センサを配置するとともに、該温度センサからの、ゴム材料の温度信号に基き、押出機のスクリューの回転駆動速度を変化させる速度制御手段を設けてなり、前記速度制御手段は、前記温度センサで検出した温度勾配に応じて、スクリューの回転駆動速度の増減幅を変化させるものである。
【０００９】
また、この発明の未加硫ゴムの押出成形方法は、押出機の内部のスクリューで、未加硫のゴム材料を、押出機の先端に取付けたギアポンプに送給して、該ゴム材料を、ギアポンプで定量押出して成形するに当り、押出機のスクリューとギアポンプとの間の内部通路に設けた温度センサで、該内部通路を流動するゴム材料の温度を検出し、該検出温度に基いて、押出機のスクリューの回転駆動速度を増減させて、ギアポンプに送給されるゴム材料の温度を調整し、前記温度センサで検出した温度勾配に応じて、スクリューの回転駆動速度の増減幅を変化させる。
【００１０】
ここで好ましくは、前記温度センサで検出したゴム温度が、許容上限値より低い設定上限値を上回ったときに、押出機のスクリューの回転駆動速度を遅くし、前記ゴム温度が、許容下限値より高い設定下限値を下回ったときに、スクリューの回転駆動速度を速くする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の未加硫ゴムの押出成形装置ないしは押出成形方法によれば、スクリューとギアポンプとの間の内部通路に配置した温度センサで測定したゴム材料の温度に応じて、押出機のスクリューの回転駆動速度を変化させることができるので、スクリューによる熱入れに基き、ギアポンプに送給されるゴム材料を、そのゴム材料の材質に応じて、常に適正範囲内の温度に加熱することができ、これがため、押出し成形されるリボン状ストリップを用いて成型した生タイヤの品質の低下を有効に防止することができる。
【００１３】
ここで、未加硫ゴムの押出成形方法において、ゴム材料の温度の、許容上限値より低い設定上限値と、許容下限値より高い設定下限値のそれぞれを予め定めておき、これらの各設定値を上回るか、もしくは下回る場合に、スクリューの回転駆動速度を増減させるときは、ギアポンプに送給されるゴム材料の温度が、実質的にこれらの許容上下限値の間となるように、スクリューの回転駆動速度を制御して、たとえば、設定上限値および設定下限値のそれぞれで、押出し成形するゴム材料の全体を、材質に応じた基準適正温度に十分均等に近づけることにより、時間の経過に伴うゴム材料の不均一な熱収縮をより一層抑制して、リボン状ストリップが、押出し成形によって付与された形状を十分確実に維持することができる。
【００１４】
またここで、ギアポンプに送給されるゴム材料の温度勾配に応じて、スクリューの回転駆動速度の増減幅を変化させるときは、ゴム材料の温度の変動幅を、さらに小さくすることができるとともに、ゴム材料の温度制御の応答性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係る押出成形装置の実施形態を示す断面図である。
【図２】この発明に係る押出成形方法での温度制御例を示すグラフである。
【図３】他の温度制御例を示す図２と同様のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１に断面図で示す押出成形装置１は、押出機２と、押出機２の先端に配置したギアポンプ３と、ここでは成形手段４としての、ギアポンプ３の先端に取付けた口金４ａおよび、口金４ａから離隔させて配設したローラ成形機４ｂとを具える。
【００１７】
ここで、押出機２は、未加硫のゴム部材５を押出機シリンダー内へ供給するホッパー２ａを具えるとともに、内部に、ホッパー２ａからのゴム材料５を、ギアポンプ３へ誘導する、図では左右方向に延在させて形成した通路２ｂを有し、また、シリンダー内で、この通路２ｂに沿って延在して、ゴム材料５の混錬および送給に寄与するスクリュー２ｃを設けてなるものである。
なお、このスクリュー２ｃは、それに回転駆動力を付与する、図示しない駆動手段、たとえばモータなどに連結される。
【００１８】
またここで、ギアポンプ３は、図に示すところでは、スクリュー２ｃの延在方向と直交する向き（図の上下方向）で相互に噛み合う一対のギア３ａを具えてなり、所定の速度で回転させたこれらのギア３ａの間に、スクリュー２ｃから送給されたゴム材料５を通過させることにより、ゴム材料５の、口金４ａ側への定量押出しを実現するものである。
【００１９】
ここにおいて、押出機２のスクリュー２ｃとギアポンプ３との間の、ゴム材料５が通過する内部通路内に、温度センサ６を配置するとともに、温度センサ６からの信号に基き、スクリュー２ｃの上記の駆動手段を制御する速度制御手段を設ける。
このような速度制御手段による制御方法としては、たとえば、図２に例示するグラフに基いて、押出機２のスクリュー２ｃの回転駆動速度を変化させることができる。
【００２０】
すなわち、図２（ａ）に示すように、押出し成形するゴム材料５の材質に応じて、許容下限値より高い設定下限値Ｔ１および、許容上限値より低い設定上限値Ｔ２のそれぞれを予め設定して、ゴム材料５の押出し成形を開始するとともに、温度センサ６で、ゴム材料５の温度を、所要の時間間隔で、または連続的に適宜検出し、この検出温度が次第に低下して、設定下限値Ｔ１を下回った時に、図２（ｂ）に示すように、スクリュー２ｃの回転数をＲ１からＲ２まで増加させる。
このことにより、スクリュー２ｃよる、押出機２内のゴム材料５への熱入れ機能が高まって、ギアポンプ３に送給されるゴム材料５の温度が次第に上昇することになる。
【００２１】
そして、ゴム材料５の検出温度が、設定上限値Ｔ２を上回った場合には、スクリュー２ｃの回転数をＲ２まで減少させて、スクリュー２ｃによる熱入れ機能を低減させることで、ギアポンプ３に送給されるゴム材料５の温度が次第に低下することになる。
押出機スクリュー２ｃのこのような速度制御方法によれば、設定下限値Ｔ１および設定上限値Ｔ２の選択により、ギアポンプ３に送給されるゴム材料５の温度が、材質に応じて、許容下限値と許容上限値との間の規準適正温度Ｔｓ付近で維持されるように容易に調整することができるので、スクリュー２ｃによるゴム材料５への熱入れが常に適正なものとなって、押出し成形されるリボン状ストリップ５ａなどの品質の低下を防止することができる。
なお、設定下限値Ｔ１および設定上限値Ｔ２の具体的な数値としては、たとえば、設定下限値Ｔ１を５０℃とし、設定上限値Ｔ２を１３０℃とすることができる。
【００２２】
ここで好ましくは、図３に示すように、設定下限値Ｔ１´、設定上限値Ｔ２´以外に、それらの間の他の設定値Ｔ３、Ｔ４を設け、他の設定値Ｔ３、Ｔ４で、スクリュー２ｃの回転数をさらに細かく変化させる。
このことによれば、ギアポンプ３に送給されるゴム材料５の温度の変動幅をより一層小さくできるとともに、温度制御の応答性を高めることができる。
【００２３】
また、制御手段による温度制御応答性を向上させるためには、温度センサ６で検出した温度の勾配に応じて、スクリュー２ｃの回転駆動速度の増減幅を変化させることもできる。
つまり、たとえば、短時間のうちに検出温度が急激に上昇もしくは低下した場合は、その温度勾配に応じて、スクリュー２ｃの回転駆動速度を大幅に減少もしくは増加させ、この一方で、検出温度が僅かに上昇もしくは低下した場合は、スクリュー２ｃの回転駆動速度を僅かに減少もしくは増加させる。
【００２４】
ところで、図示の押出成形装置１は、口金４ａおよびローラ成形機４ｂの両成形手段４により、ギアポンプ３から押出されるゴム材料５を、たとえばリボン状のストリップ５ａに成形するものである。
ここで、口金４ａは、それの吐出口を、扁平な矩形や平行四辺形、六角形などの所要の内輪郭横断面形状に形成し、また、ローラ成形機４ｂは、所要の表面輪郭形状を有する一対のローラで構成することができる。
なお、図示の実施の形態では、ゴム材料５を、口金４ａおよびローラ成形機４ｂの双方で成形するものとしたが、これらのうちの、いずれか一方のみで成形することもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１  押出成形装置
２  押出機
２ａ  ホッパー
２ｂ  通路
２ｃ  スクリュー
３  ギアポンプ
３ａ  ギア
４  成形手段
４ａ  口金
４ｂ  ローラ成形機
５  ゴム材料
５ａ  リボン状ストリップ
６  温度センサ
Ｔ１、Ｔ１´  設定下限値
Ｔ２、Ｔ２´  設定上限値
Ｔ３、Ｔ４  他の設定値
Ｔｓ  基準適正温度
【図１】
0005574843.tif 000002
【図２】
0005574843.tif 000003
【図３】
0005574843.tif 000004