(57)【要約】【課題】成型部材の湾曲形状を自ら修正することができる成型部材の形状制御装置を提供する。【解決手段】流動性のある被成型材料の流路３２と、流路３２内に進退可能な流動抵抗部材４０と、被成型材料が流路３２から押し出されて形成された成型部材５０の速さを測定するセンサ７６６と、センサ７６６が測定する成型部材５０の速さと、センサ７６６の位置での成型部材５０の目標とする速さとの差に基づき流動抵抗部材４０を進退させる制御部７６２と、を備える。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性のある被成型材料の流路と、
前記流路内に進退可能な流動抵抗部材と、
被成型材料が前記流路から押し出されて形成された成型部材の速さを測定するセンサと、
前記センサが測定する成型部材の速さと、前記センサの位置での成型部材の目標とする速さとの差に基づき前記流動抵抗部材を進退させる制御部と、
を備える成型部材の形状制御装置。
【請求項２】
複数の前記流動抵抗部材と複数の前記センサとがそれぞれ成型部材の幅方向に並べられた、請求項１に記載の成型部材の形状制御装置。
【請求項３】
前記センサが測定する成型部材の速さと、前記センサの位置での成型部材の目標とする速さとが一致するまで、前記制御部が前記流動抵抗部材の進出量を調整する、請求項１又は２に記載の成型部材の形状制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成型部材の形状制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムや合成樹脂等の流動性のある被成型材料の押出成型では、被成型材料が押し出されて形成された成型部材が真っ直ぐである必要があるにもかかわらず、押出機の押出口の形状が非対称であること等が原因となって、成型部材が湾曲してしまう場合がある。また、反対に、成型部材が所定の曲率で湾曲することが望まれる場合もある。
【０００３】
そこで、押出機本体と口金との間に成型用金型が設けられた特許文献１の発明が提案されている。この成型用金型の内部には入れ子が設けられており、入れ子には押出機本体から口金へ通じる複数のゴムの流路が形成されている。そして流路毎に内径の大きさが部分的に異なる。内径が大きいほどその流路はゴムの流量が多いので、口金から押し出されるゴム成形物は、内径の大きな流路側が外径側、内径の小さな流路側が内径側となるように湾曲する。
【０００４】
また、押出機本体の排出口にダイが設けられ、ダイの排出口に口金が設けられた特許文献２の発明が提案されている。この発明では、口金のダイに対する取付け位置が変更可能となっている。口金のダイに対する取付け位置次第で、口金のゴムの受け口に、ダイから排出されるゴムを直接受ける部分と直接受けない部分が生じ、これらの部分の間でゴムの流速に差が生じる。その結果、口金から押し出されるゴムが所定の曲率で湾曲する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８３７５０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７２２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の発明では、ゴム成形物の曲率を変えたいときは、作業者が口金および成型用金型を押出機本体から取り外して入れ子を取り替えなければならない。また特許文献２の発明では、押し出されるゴム成形物の曲率を変えたいときは、作業者が口金のダイに対する取付け位置を変えなければならない。このように口金を押出機本体から取り外したり口金の取付け位置を変更したりすることは、作業者にとって労力となっていた。
【０００７】
また、口金を押出機本体に取り付けて押し出してみたところ、成型部材の湾曲形状が目標の湾曲形状と異なっていた、という場合がある。そのような場合は、湾曲形状の修正のために作業者が再び口金を押出機本体から取り外したり口金の取付け位置を変更したりしなければならならず、作業者にとって多大な労力となっていた。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、成型部材の湾曲形状を自ら修正することができる成型部材の形状制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の成型部材の形状制御装置は、流動性のある被成型材料の流路と、前記流路内に進退可能な流動抵抗部材と、被成型材料が前記流路から押し出されて形成された成型部材の速さを測定するセンサと、前記センサが測定する成型部材の速さと、前記センサの位置での成型部材の目標とする速さとの差に基づき前記流動抵抗部材を進退させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
実施形態の成型部材の形状制御装置は成型部材の湾曲形状を自ら修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】押出機１の前後方向の断面図。
【図２】押出口３３の形がビードフィラー形である口金３０を押出口３３側から見た斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図（ボルト３６の先端に流動抵抗部材４０が固定されている形態）。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図（棒４２の先端に流動抵抗部材４０が固定されている形態）。
【図５】流動抵抗部材４０のバリエーションを示す図。（ａ）円柱の流動抵抗部材４０を流路３２側から見た斜視図。（ｂ）四角柱の流動抵抗部材４０を流路３２側から見た斜視図。（ｃ）角部が面取りされた円柱の流動抵抗部材４０を流路３２側から見た斜視図。（ｄ）円錐の流動抵抗部材４０を流路３２側から見た斜視図。（ｅ）円錐の流動抵抗部材４０が収容穴３４に収容された状態を流路３２側から見た斜視図。（ｆ）角部が面取りされた円柱の流動抵抗部材４０が収容穴３４に収容された状態を流路３２側から見た斜視図。
【図６】流動抵抗部材４０が並んでいる面を被成型材料の流路３２側から見た図。（ａ）複数の流動抵抗部材４０が２列に並んでいる形態を示す図。（ｂ）複数の流動抵抗部材４０が１列に並んでいる形態を示す図。
【図７】口金３０からの押し出しの様子を示す図。（ａ）流動抵抗部材４０が流路３２内に進出していないときの図。（ｂ）少数の流動抵抗部材４０が少し進出したときの図。（ｃ）ｂのときより多くの流動抵抗部材４０がｂのときより大きく進出したときの図。
【図８】口金１３０からの押し出しの様子を示す図。（ａ）流動抵抗部材４０が流路１３２内に進出していないときの図。（ｂ）複数の流動抵抗部材４０のうちの一部が流路１３２内に進出したときの図。
【図９】口金２３０からの押し出しの様子を示す図。（ａ）流動抵抗部材４０が流路２３２内に進出していないときの図。（ｂ）複数の流動抵抗部材４０のうちの一部が流路２３２内に進出したときの図。
【図１０】（ａ）口金３３０の上下方向中央位置での断面図で、口金３３０の流路３３２の下面２３８を上から見た図。（ｂ）口金３３０の前後方向の断面図で、（ａ）のＢ−Ｂ位置での断面図。（ｃ）口金３３０の前後方向の断面図で、（ａ）のＣ−Ｃ位置での断面図。
【図１１】複数の流動抵抗部材４０が流路３２の左右方向に隙間無く並べられている口金の左右方向の断面図。
【図１２】本体５３０ａと別体５３０ｂとを備える口金５３０の前後方向の断面図。
【図１３】第１流動抵抗部材６４０および第２流動抵抗部材６４２を備える口金を示す図。（ａ）左右方向の断面図。（ｂ）前後方向の断面図。
【図１４】形状制御装置７６０を備える押出機７０１の前後方向の断面図。
【図１５】駆動装置７７０およびその周辺部分を示す図。
【図１６】流路３２、駆動装置７７０およびセンサ７６６を前方から見た図。
【図１７】制御部７６２による制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．被成型材料の流路および流動抵抗部材について
本実施形態では、流動性のある被成型材料としてゴムを例に取り、被成型材料の流路としてゴムの押出機の口金の流路を例に取る。
【００１３】
本実施形態の押出機１およびその口金３０について図面に基づき説明する。なお本実施形態は例示であって、発明の範囲はこれに限定されない。また以下の説明において、前方とは押し出し方向のことであり、後方とは押し出し方向と反対の方向のことである。また左右とは口金３０より前方から口金３０を見たときの左右のことである。また図中の矢印は、特に断りがない限り、被成型材料の流動方向又は成型部材５０の移動方向を示す。
【００１４】
本実施形態の押出機１はゴムや合成樹脂等の流動性のある被成型材料を押し出し成型するものである。図１に示すように、押出機１は、押出機本体１０と、押出機本体１０の押し出し方向の先端に設けられた口金３０とを備える。
【００１５】
押出機本体１０は横倒しにされた円筒状のバレル１１を備える。バレル１１の上部には被成型材料が投入されるホッパー１４が接続されている。バレル１１の内部には、バレル１１の中心軸に沿ってスクリュー１２が収容されている。スクリュー１２は、バレル１１の後方に設けられたモータ１３が駆動することにより回転し、ホッパー１４から投入された被成型材料を前方へ押し出す。バレル１１は図示しないヒータによって温度調節可能となっている。
【００１６】
なお、押出機本体１０のスクリュー１２より前方の場所にギアポンプが設けられていても良い。ギアポンプは送り出し量を制御しながら被成型材料を前方へ送り出す。また、スクリュー１２の代わりにピストンが設けられ、ピストンが被成型材料を前方へ押し出す構造であっても良い。
【００１７】
口金３０は前後方向に貫通する流路３２を有する。被成型材料は流路３２内を前方へ向かって流動する。流路３２の前方の端部が押出口３３である。
【００１８】
流路３２の断面形状（流路の断面形状とは被成型材料の流動方向に直交する方向の断面の形状のことである）および押出口３３の形状は限定されない。図２の実施形態の場合は、流路３２の断面形状および押出口３３の形状は、左右方向に長い長孔状であり、より具体的には横倒しにされたタイヤのビードフィラーの断面形状である。そのため、流路３２は、左右方向の一方側（図２では左側）で上下方向に高く、他方側（図２では右側）で上下方向に低い。
【００１９】
口金３０には流路３２内に進退可能な１または複数の流動抵抗部材４０が設けられている。流動抵抗部材４０は、流路３２内に進出したときに被成型材料の流動に対する抵抗となる部材で、例えば円柱の部材である。流動抵抗部材４０が設けられる場所は、限定されないが、図２のように流路３２の断面が長孔状の場合は、例えば流路３２の近接する対向面である上面３７および下面３８のいずれか一方である。図２では流動抵抗部材４０が下面３８に設けられている。
【００２０】
流動抵抗部材４０は口金３０の外部からの操作により流路３２内に進退可能となっている。流動抵抗部材４０の進退に関わる構造は限定されない。図３の場合は、口金３０の流路３２の下面３８に対する凹部として流動抵抗部材４０と同一形状の収容穴３４が形成され、収容穴３４の底部から口金３０の外部にかけてボルト孔４３が貫通している。ボルト孔４３にはボルト３６が通され、ボルト３６の先端に流動抵抗部材４０が固定されている。この構造において、作業者がボルト３６を口金３０の内部にねじ込む方向に回すと流動抵抗部材４０が流路３２内に進出し、反対方向に回すと流動抵抗部材４０が流路３２内から後退する。作業者は、ボルト３６のねじ込み量を調整することによって、流動抵抗部材４０の流路３２内への進出量を調整することができる。流動抵抗部材４０が完全に後退したとき、流動抵抗部材４０の頂部は流路３２を形成する面（図２の場合は下面３８）と同一面上にあることが望ましい。
【００２１】
なお、流動抵抗部材４０の進退に関わる別の構造として図４の構造が挙げられる。図４の場合は、口金３０の流路３２の下面３８に対する凹部として流動抵抗部材４０と同一形状の収容穴３４が形成され、収容穴３４の底部から口金３０の外部にかけて貫通孔４４が貫通している。貫通孔４４には棒４２が通され、棒４２の先端に流動抵抗部材４０が固定されている。この構造において、作業者または作業者の指示で動くシリンダ等の作動部が、口金３０の外部から棒４２を押したり引いたりすることにより、流動抵抗部材４０の流路３２内への進出量を調整することができる。
【００２２】
流動抵抗部材４０は、図５（ａ）に示す円柱の部材であっても良いが、図５（ｂ）のような四角柱の部材、図５（ｃ）のような角部が面取りされた円柱の部材、図５（ｄ）のような円錐の部材等であっても良い。中でも、流動抵抗部材４０が流路３２内に進出していないときに、収容穴３４と流動抵抗部材４０との間に大きな隙間（例えば図５（ｅ）の隙間３５）を生じさせないという点から、図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のように流動抵抗部材４０の頂部４１が面であることが望ましい。また収容穴３４と流動抵抗部材４０との間に小さな隙間（例えば図５（ｆ）の隙間３５）も生じさせないという点から、図５（ａ）、（ｂ）のように、流動抵抗部材４０の頂部４１が１つの面であって、流動抵抗部材４０が流路３２内に進出していないときに頂部４１が流路３２の形成面である下面３８と一体化して１つの面を形成することが望ましい。
【００２３】
流動抵抗部材４０の並び方は限定されない。例えば図２および図６（ａ）のように複数の流動抵抗部材４０が間隔を空けて２列に並んでいても良いし、図６（ｂ）のように複数の流動抵抗部材４０が間隔を空けて１列に並んでいても良い。複数の流動抵抗部材４０が間隔を空けて２列に並ぶ場合は、図６（ａ）のように、１列目の流動抵抗部材４０と２列目の流動抵抗部材４０とが互い違いになることが望ましい。また、流路３２の左右にそれぞれ流動抵抗部材４０が１つずつ設けられていても良いし、流路３２に流動抵抗部材４０が１つだけ設けられていても良い。
【００２４】
この口金３０において流動抵抗部材４０が流路３２内に進出すると、進出した流動抵抗部材４０が被成型材料の流動に対する抵抗となり、その流動抵抗部材４０の周囲において被成型材料の流速および流量が小さくなり、それに応じて口金３０の押出口３３から押し出される成型部材５０の湾曲形状が変化する。その具体的な様子を図２の口金３０を例にして説明する。
【００２５】
まず、図２の口金３０では流路３２が左側で高く右側で低いため、流動抵抗部材４０が流路３２内に進出していないときは、被成型材料の流速および流量が左側で大きく右側で小さい。そのため、図７（ａ）に示されるように、口金３０の押出口３３から押し出された成型部材５０は右側へ湾曲する。
【００２６】
次に、左側の少数の流動抵抗部材４０が流路３２内に少し進出すると、流路３２内における左側の流速および流量が図７（ａ）のときより小さくなり、被成型材料の流速および流量が左右で等しくなる。そのため、図７（ｂ）に示されるように、口金３０の押出口３３から押し出された成型部材５０は真っ直ぐになる。
【００２７】
次に、図７（ｂ）のときよりも流路３２内に進出する左側の流動抵抗部材４０の数が増えたり流動抵抗部材４０の進出量が大きくなったりすると、流路３２内における左側の流速および流量が図７（ｂ）のときよりも小さくなり、被成型材料の流速および流量が左側で小さく右側で大きくなる。そのため、図７（ｃ）に示されるように、口金３０の押出口３３から押し出された成型部材５０は左側へ湾曲する。
【００２８】
図７の（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合も、押出口３３の形状が変わらないため、押出口３３から押し出された成型部材５０の断面形状（成型部材の断面形状とは成型部材の延びる方向に直交する方向の断面の形状のことである）は同じである。成型部材５０が湾曲するときの成型部材５０の曲率の大きさは、流路３２内に進出する流動抵抗部材４０の数および進出量により変化する。
【００２９】
このように、実施形態の口金３０では流動抵抗部材４０が流路３２内に進退可能となっているため、成型部材５０の湾曲形状を変えることができる。しかも、流動抵抗部材４０の流路３２内への進退が口金３０の外部からの操作により行われるため、作業者が口金３０を押出機本体１０から取り外したり口金３０の取付け位置を変更したりしなくても、成型部材５０の湾曲形状を変えることができる。
【００３０】
ここで、口金３０に設けられる流動抵抗部材４０が複数であれば、流動抵抗部材４０の進出のさせ方のバリエーションが多くなり、流路３２内の場所による被成型材料の流速および流量を微調整でき、成型部材５０の湾曲形状を微調整できる。また、複数の流動抵抗部材４０が間隔を空けて２列に並び、１列目の流動抵抗部材４０と２列目の流動抵抗部材４０とが互い違いになっていれば、１列目と２列目の両方の流動抵抗部材４０を進出させることによって流路３２内の被成型材料の流速および流量を極端に小さくすることが可能となり、成型部材５０の湾曲形状を大きく変えることが可能となる。
【００３１】
以上の実施形態に対し発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更を行うことができる。
【００３２】
まず、流路の断面形状および押出口の形状の変更例を図８〜図１０に示す。なお図８〜図１０では流動抵抗部材４０が２列に並んでいるものとする。
【００３３】
図８の口金１３０では、流路１３２の断面形状および押出口１３３の形状は長孔状であってより具体的には頂角が９０°以上の二等辺三角形である。この口金１３０では、流路１３２の近接する対向面の一方である下面に、流路１３２内に進退可能な流動抵抗部材４０が設けられている。流動抵抗部材４０の進退に関わる構造、形状、並び方は、上記実施形態の通りである。
【００３４】
この口金１３０において流動抵抗部材４０が流路１３２内に進出していないとき（図８（ａ））、流路１３２の左右両側で被成型材料の流速および流量が小さくなるため、押出口１３３から押し出された成型部材５０の左右両側が切れやすい。そこで、成型部材５０の左右両側が切れる場合は、流路１３２の左右方向の中央付近の流動抵抗部材４０を流路１３２内に進出させる（図８（ｂ））。すると、流路１３２の左右方向の中央付近における被成型材料の流速および流量が小さくなり、流路１３２の左右両側における被成型材料の流速および流量が大きくなる。その結果、押出口１３３から押し出された成型部材５０の左右両側が切れにくくなる。
【００３５】
また、図９の口金２３０では、流路２３２の断面形状および押出口２３３の形状は長孔状であってより具体的には左右に長い長方形である。そのため流路２３２の上下方向の高さが左右で同じである。この口金２３０では、流路２３２の近接する対向面の一方である下面に、流路２３２内に進退可能な流動抵抗部材４０が設けられている。流動抵抗部材４０の進退に関わる構造、形状、並び方は、上記実施形態の通りである。
【００３６】
この口金２３０において流動抵抗部材４０が流路２３２内に進出していないとき（図９（ａ））、流路２３２内の左右で被成型材料の流速および流量が同じであるため、押出口２３３から押し出された成型部材５０は真っ直ぐに延びる。しかし、流路２３２の左右方向のいずれか一方向にある流動抵抗部材４０を流路２３２内に進出させると（図９（ｂ））、進出した流動抵抗部材４０付近における被成型材料の流速および流量が小さくなり、押出口２３３から押し出された成型部材５０が湾曲する。
【００３７】
また、図１０の口金３３０では、流路３３２が、押出口３３３側の前方部３３２ａで上下方向に狭く、押出機本体１０側の後方部３３２ｂで上下方向に広くなっている。押出口３３３は長方形である。前方部３３２ａと後方部３３２ｂとの境界３３２ｃは左右方向に対して傾斜している。そのため、後方部３３２ｂは、左右の一方側（例えば右側（図１０では下側として描かれている））で前後方向（図１０では左右方向として描かれている）に長く、他方側（例えば左側（図１０では上側として描かれている））で前後方向に短くなっている。
【００３８】
この口金３３０では、流路３３２の後方部３３２ｂにおける近接する対向面の一方である下面３３８に、流路３３２内に進退可能な流動抵抗部材４０が設けられている。流動抵抗部材４０の進退に関わる構造、形状、並び方は、上記実施形態の通りである。
【００３９】
この口金３３０では、上下方向に広い後方部３３２ｂが左右の一方側（例えば右側（図１０では下側として描かれている））で前後（図１０では左右として描かれている）に長く他方側（例えば左側（図１０では上側として描かれている））で前後に短いため、流動抵抗部材４０が流路３３２内に進出していないとき、流路３３２内の左右の一方側で被成型材料の流速および流量が大きく他方側で被成型材料の流速および流量が小さい。そのため押出口３３３から押し出された成型部材５０が湾曲する。
【００４０】
そして、流動抵抗部材４０が流路３３２内に進出すると、押出口３３３から押し出された成型部材５０の湾曲形状が変わる。例えば、複数の流動抵抗部材４０のうち左右の一方側（例えば右側（図１０では下側として描かれている））の流動抵抗部材４０が流路３３２内に進出すると、流路３３２内の前記一方側における流速および流量が小さくなり、流速および流量の左右の差が小さくなるため、湾曲の曲率が小さくなる。また、複数の流動抵抗部材４０のうち左右の他方側（例えば左側（図１０では上側として描かれている））の流動抵抗部材４０が流路３３２内に進出すると、流路３３２内の前記他方側における流速および流量が小さくなり、流速および流量の左右の差が大きくなるため、湾曲の曲率が大きくなる。
【００４１】
以上の他にも、流路の断面形状および押出口の形状としては、長孔状でないものも含めて様々な形状があり得る。流路の断面形状および押出口の形状が上下左右に対称であって、流路内に流動抵抗部材が無ければ成型部材が真っ直ぐに押し出される場合であっても、流動抵抗部材を流路内に進出させて流路内での流速および流量を上下あるいは左右に非対称とすることにより、成型部材を湾曲させることができる。また、流路の断面形状および押出口の形状が上下あるいは左右に非対称であって、流路内に流動抵抗部材が無ければ成型部材が湾曲して押し出される場合であっても、流動抵抗部材を流路内に進出させて流路内での流速および流量を上下左右に対称とすることにより、成型部材を真っ直ぐに押し出すことができる。
【００４２】
また、図１１のように、複数の流動抵抗部材４０が、流路３２の左右方向に隙間無く並べられ、棒４２に押される等して流路３２の下面４３８から上面４３７まで進出できるように構成されていても良い。この場合、連続する２以上の流動抵抗部材４０が下面４３８から上面４３７まで進出することにより、流路３２内に壁を作ることができ、その壁の所で被成型材料の流動を止めることができる。
【００４３】
また、図１２に示すように、口金５３０が、本体５３０ａと、本体５３０ａの前方に設けられた別体５３０ｂとを備えるものであっても良い。別体５３０ｂはボルト等の固定手段で本体５３０ａの前方端部に固定される。本体５３０ａは、実質的に上記実施形態および変更例の口金と同じものであり、流路３２内に進退可能な流動抵抗部材４０が設けられたものである。別体５３０ｂは押出口５３３が開けられたプレート状のものである。押出口５３３の形状は、押し出される成型部材の断面形状である最終プロファイル形状と同じである。
【００４４】
この口金５３０によれば、別体５３０ｂを付け替えるだけで最終プロファイル形状を変更することができる。そして、別体５３０ｂを付け替えたときに流動抵抗部材４０の流路３２内への進出状態も変更して、流路３２内における被成型材料の流れを、そのときの最終プロファイル形状に適したものとすることができる。例えば、別体５３０ｂを付け替えて最終プロファイル形状を図９のような長方形から図８のような二等辺三角形に変更したときに、それまで流路３２内に進出していなかった左右方向中央付近の流動抵抗部材４０を流路３２内に進出させ、成型部材５０の左右両側が切れないようにする。また、押出口５３３が本体５３０ａの流路３２の左側半分だけに開口している別体５３０ｂを取り付けたときは、流路３２の右側に被成型材料を流す必要がないため、右側の流動抵抗部材４０を流路３２内に進出させて流路３２の右側における被成型材料の流れを阻害する。
【００４５】
また、図１３に示すように、流路３２内に上下方向に進退する複数の第１流動抵抗部材６４０が左右方向に並べて設けられ、さらに、流路３２内の第１流動抵抗部材６４０の場所よりも後方の場所に左右方向に進退する第２流動抵抗部材６４２が設けられていても良い。第２流動抵抗部材６４２の上下方向の太さは限定されないが、図１３では、第２流動抵抗部材６４２の上下方向の太さが流路３２の上下方向の高さよりも長い。この図１３の場合、第２流動抵抗部材６４２がその進出した範囲において被成型材料の流れを完全に止める。このような第２流動抵抗部材６４２が、流路３２の左右いずれか一方側に設けられていても良いし、左右両側に設けられていても良い。
【００４６】
２．成型部材の形状制御装置について
本実施形態の成型部材５０の形状制御装置７６０は、上記の流動抵抗部材４０を備え、これを利用したものである。本実施形態では上記の「１．被成型材料の流路および流動抵抗部材について」に記載されている全ての実施形態及び変更例を利用することができる。以下の説明における流動抵抗部材４０の形状、流動抵抗部材４０の配置、流路３２の断面形状等は例示である。
【００４７】
図１４に本実施形態の形状制御装置７６０を備えるゴムの押出機７０１を示す。押出機７０１は、上記実施形態の押出機１と同じく、口金３０内にゴムの流路３２を備え、流路３２内に進退する流動抵抗部材４０を備える。また押出機７０１は、流動抵抗部材４０を流路３２内に進退させる駆動装置７７０と、駆動装置７７０を駆動させることにより流動抵抗部材４０を進退させる制御部７６２とを備える。さらに押出機７０１は、口金３０より前方に、口金３０から押し出されて形成された成型部材５０を下から支持する受けローラー等の支持部７６４と、支持部７６４に支持されている成型部材５０の速さを測定するロータリーエンコーダ等のセンサ７６６とを備える。センサ７６６は、制御部７６２に電気的に接続されており、測定した情報を制御部７６２へ送る。形状制御装置７６０は、流動抵抗部材４０、駆動装置７７０、制御部７６２およびセンサ７６６からなる。
【００４８】
図１５に駆動装置７７０を示す。駆動装置７７０は、制御部７６２からの指示で駆動する駆動モータ７７１と、駆動モータ７７１が駆動することにより回転する第１ギア７７２と、第１ギア７７２と噛み合う第２ギア７７３と、第２ギア７７３に固定され第２ギア７７３と同軸上で回転するおねじ部７７４とを備える。おねじ部７７４の先端には流動抵抗部材４０が固定され、おねじ部７７４と流動抵抗部材４０とが同軸上で回転可能となっている。また口金３０には、その外側から流路３２へ向かって穴状のめねじ部７７５が設けられている。めねじ部７７５の底から流路３２にかけて、流動抵抗部材４０が通過できる貫通孔７７６が貫通している。そして、第２ギア７７３に固定されたおねじ部７７４が口金３０のめねじ部７７５にねじ込まれ、おねじ部７７４の先端に固定された流動抵抗部材４０が口金３０の貫通孔７７６を貫通している。
【００４９】
この構成により、制御部７６２からの指示で駆動モータ７７１が駆動して第１ギア７７２が回転すると、これと噛み合う第２ギア７７３とともにおねじ部７７４が回転する。すると、第２ギア７７３、おねじ部７７４および流動抵抗部材４０が一体となってこれらの軸方向に動く。その結果、流動抵抗部材４０が流路３２内に進退する。
【００５０】
ここで、流動抵抗部材４０が流路３２内に大きく進退して第２ギア７７３がその軸方向に大きく移動した場合でも第１ギア７７２と第２ギア７７３とが外れないように、第２ギア７７３はその軸方向に十分に長くなっている。
【００５１】
図１６に示すように、複数の流動抵抗部材４０が設けられている場合は、１つの流動抵抗部材４０を１つの駆動装置７７０が進退させるように、流動抵抗部材４０と同数の駆動装置７７０が設けられている。そして、各駆動装置７７０の駆動によって各流動抵抗部材４０がそれぞれ独立して進退可能となっている。
【００５２】
このような形状制御装置７６０において、制御部７６２は、センサ７６６が測定する成型部材５０の速さ（実測値）と、センサ７６６の位置での成型部材５０の目標とする速さ（目標値）との差に基づき、流動抵抗部材４０を進退させる。ここで目標値とは、センサ７６６が測定する成型部材５０の速さがその目標値となったときに成型部材５０が理想的な湾曲形状となる値である。制御部７６２は、流動抵抗部材４０を進退させることによって実測値を目標値に近づけ、成型部材５０を理想的な湾曲形状に近づけていく。その制御方法について図１７に基づき説明する。ここでは例として、図１６に示すように、左右方向すなわち成型部材５０の幅方向に複数の流動抵抗部材４０が並び、各流動抵抗部材４０の前方にそれぞれセンサ７６６が設けられているものとする。
【００５３】
予め、口金３０から押し出された成型部材５０の各センサ７６６の位置での目標とする速さが、目標値として制御部７６２に設定される。設定後に制御部７６２が制御を開始する（Ｓ１）。まず制御部７６２は、各センサ７６６によりそれぞれの位置における成型部材５０の速さを測定する（Ｓ２）。次に、制御部７６２が、それぞれの位置における成型部材５０の実測値と目標値とを比較する（Ｓ３）。そして、全ての位置において実測値と目標値とに差が無い場合（Ｓ４のＮｏ）は、制御部７６２は制御を終了する（Ｓ５）。一方、１以上の位置において実測値と目標値とに差がある場合（Ｓ４のＹｅｓ）は、制御部７６２は、全ての位置において実測値と目標値とを一致させるためにどの流動抵抗部材４０をどれだけ進退させれば良いか計算する（Ｓ６）。制御部７６２は、その計算結果に基づき、駆動モータ７７１を駆動することにより、進退させるべき流動抵抗部材４０を進退させるべき距離だけ進退させる（Ｓ７）。制御部７６２は、流動抵抗部材４０を進退させた後、再び各センサ７６６によりそれぞれの位置における成型部材５０の速さを測定する（Ｓ２）。制御部７６２は、全ての位置において実測値と目標値とが一致するまで以上の制御を繰り返し、流動抵抗部材４０の進出量を調整する。全ての位置において実測値と目標値とが一致すると（Ｓ４のＮｏ）、制御部７６２は制御を終了する（Ｓ５）。全ての位置において実測値と目標値とが一致したとき、成型部材５０は理想的な湾曲形状となっている。
【００５４】
なお、目標値は所定の範囲を有していても良い。目標値が所定の範囲を有している場合、図１７に基づく上記の説明における「実測値と目標値とに差が無い」及び「実測値と目標値とが一致する」とは実測値が目標値の範囲内に収まっていることを意味し、「実測値と目標値とに差がある」とは実測値が目標値の範囲外であることを意味する。
【００５５】
押出機７０１の稼働中、制御部７６２は図１７に示すこのような制御を時間間隔を置かずに繰り返し行っても良いし、所定の時間間隔を置きながら断続的に行っても良い。また、制御部７６２は図１７に示すこのような制御を押出機７０１の１回の稼働中に１回だけ行っても良い。
【００５６】
以上のように、本実施形態の形状制御装置７６０は、成型部材５０の実測値と目標値との差に基づき流動抵抗部材４０を進退させることにより、成型部材５０の湾曲形状を自ら修正することができる。ここで、本実施形態のように複数のセンサ７６６と複数の流動抵抗部材４０とがそれぞれ成型部材５０の幅方向に並べられていることにより、成型部材５０の速さをその幅方向の複数の位置で測定することができ、それらの測定結果に基づき複数の流動抵抗部材４０を進退させることにより流路３２内における被成型材料の流れの左右でのバランスを微調整できるため、成型部材５０が理想的な湾曲形状に近くなる。
【００５７】
以上の実施形態に対し発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更を行うことができる。例えば、流動抵抗部材４０の数とセンサ７６６の数とは必ずしも一致していなくても良い。例えば、センサ７６６の方が数が少なく、制御部７６２が１つのセンサ７６６による測定結果を複数の流動抵抗部材４０の進退に利用しても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１…押出機、１０…押出機本体、１１…バレル、１２…スクリュー、１３…モータ、１４…ホッパー、３０…口金、３２…流路、３３…押出口、３４…収容穴、３５…隙間、３６…ボルト、３７…上面、３８…下面、４０…流動抵抗部材、４１…頂部、４２…棒、４３…ボルト孔、４４…貫通孔、５０…成型部材、１３０…口金、１３２…流路、１３３…押出口、２３０…口金、２３２…流路、２３３…押出口、３３０…口金、３３２…流路、３３２ａ…前方部、３３２ｂ…後方部、３３２ｃ…境界、３３３…押出口、３３８…下面、４３７…上面、４３８…下面、５３０…口金、５３０ａ…本体、５３０ｂ…別体、５３３…押出口、６４０…第１流動抵抗部材、６４２…第２流動抵抗部材、７０１…押出機、７６０…形状制御装置、７６２…制御部、７６４…支持部、７６６…センサ、７７０…駆動装置、７７１…駆動モータ、７７２…第１ギア、７７３…第２ギア、７７４…おねじ部、７７５…めねじ部、７７６…貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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