(57)【要約】【課題】線状材による摩耗が少なく、最小限の部品交換で長期間使用可能なゴム被覆ヘッドを備えた押出装置を提供することを目的とし、さらには、係る押出装置を用いてゴム被覆線状材を製造する方法を提供する。【解決手段】ゴム被覆ヘッド１に線状材６を導入する導入穴７を複数形成し、各導入穴７にセラミックス製で、中心部にガイド孔１８を備えた筒状のガイド部材９をそれぞれ配置し、各ガイド部材９をヘッド本体１との間に挟みこんで固定する固定手段１７を設け、ガイド部材９に対する固定手段１７の押圧力を調節することによって各ガイド部材９をヘッド本体５上において摺動自在とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にゴム流路が形成されたヘッド本体の対向面に、線状材をゴム流路に導入する導入穴と、線状材をゴム流路から導出する導出穴とがそれぞれ形成され、導入穴を覆うように配置されたガイド部材のガイド孔からゴム流路に線状材を導入し、導出穴を覆うように配置された押出ダイスの押出孔からゴム被覆線状材を送り出すゴム被覆ヘッドを備えた押出装置であって、前記導入穴が複数形成され、各導入穴に、ガイド孔を備えた筒状のガイド部材がそれぞれ配置され、各ガイド部材をヘッド本体との間に挟み込んで固定する固定手段が設けられ、ガイド部材に対する固定手段の押圧力を調節することによって、各ガイド部材を導入穴の半径方向に移動自在としたことを特徴とする押出装置。
【請求項２】
前記固定手段は、各ガイド部材をヘッド本体との間に挟み込むガイド部材ホルダーと、ガイド部材ホルダーを介してガイド部材をヘッド本体に押圧する押圧手段とを備え、前記ガイド部材ホルダーは、ガイド部材を収容する収容部を備え、該収容部は、ガイド部材の径よりも大径に形成され、収容部の範囲内でガイド部材がヘッド本体上を摺動可能とされたことを特徴とする請求項１記載の押出装置。
【請求項３】
前記ガイド部材がセラミックス製であることを特徴とする請求項１又は２記載の押出装置。
【請求項４】
前記導出穴が複数形成され、各導出穴に、セラミックス製で中心部に押出孔を備えた筒状の押出ダイスがそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の押出装置。
【請求項５】
前記ガイド孔及び押出孔の上流側周縁部にＲ加工が施されたことを特徴とする請求項４記載の押出装置。
【請求項６】
前記ガイド孔及び押出孔の上流側周縁部の曲率半径が、線状材の半径以上の大きさとされたことを特徴とする請求項５記載の押出装置
【請求項７】
前記線状材が、複数本のシースストランドを撚り合わせた中空構造を有するコードであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の押出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の押出装置を用い、前記ゴム流路に被覆ゴムを加圧供給しつつ、前記ガイド孔から線状材を導入し、押出孔からゴム被覆線状材を送り出すゴム被覆線状材の製造方法において、ゴム被覆線状材の製造に先立って、ゴム流路への被覆ゴムの供給圧力をゴム被覆線状材の製造時よりも低圧に、かつ、線状材の移動速度をゴム被覆線状材の製造時よりも低速にすることにより、ガイド孔から逆流しようとする被覆ゴムの圧力により自動的にガイド部材を摺動させてガイド部材の中心軸と線状材の中心軸とを一致させた後、固定手段によってガイド部材を固定し、その後、ゴム被覆線状材の製造を行なうことを特徴とするゴム被覆線状材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールコード等の線状材にゴム被覆を施すための押出装置及びこれを用いたゴム被覆線状材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴムホース等のゴム製品の強度を高めるため、ゴムを被覆したスチールコード等の線状材をゴム製品の表面に螺旋状に巻き付けて補強層を形成する場合がある。
【０００３】
この場合、ゴム被覆線状材を得るには、特許文献１に記載されているように、内部にゴム流路が形成されたゴム被覆ヘッドに複数の線状材を導入し、ゴム被覆ヘッドに取り付けられた押出ダイスの押出孔から複数本のゴム被覆線状材を配列した状態で引き出すという押出装置を用いる方法が知られている。
【０００４】
上記ゴム被覆ヘッドにおいて、線状材を導入する導入部には、複数のガイド孔が形成されたプレート状の金属製コードガイドが取り付けられ、ゴム被覆線状材を押し出す押出部には、複数の押出孔が形成された押出ダイスが取り付けられている。
【特許文献１】実開２００４−１０６２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記押出ダイスの押出孔は線状材にゴムを被覆するため、その孔径は線状材の径に対して大きく形成されているのに対し、コードガイドに形成されたガイド孔は、導入される線状材の径よりも大きすぎるとガイド孔から被覆ゴムが漏れ出るおそれがあるため、線状材の径に近い大きさに形成される。これにより、ガイド孔壁と線状材とが接触しやすくなってガイド孔壁の摩耗が激しくなり、早期にコードガイド全体を交換しなければならないといった問題があった。
【０００６】
特に、スチールコード等に代表される線状材は、ゴム被覆ヘッド内のゴム流路に導入されると、ゴム流路にかかるゴム圧によって線状材内部に被覆ゴムが浸透して膨張するという性質を有しており、この性質により、線状材とガイド孔との隙間が一層狭くなり、ガイド孔壁が摩耗しやすくなりコードガイドの使用期間が短くなるという問題が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明では、線状材による摩耗が少なく、最小限の部品交換で長期間使用可能なゴム被覆ヘッドを備えた押出装置を提供することを目的とし、さらには、係る押出装置を用いてゴム被覆線状材を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、内部にゴム流路が形成されたヘッド本体の対向面に、線状材をゴム流路に導入する導入穴と、線状材をゴム流路から導出する導出穴とがそれぞれ形成され、導入穴を覆うように配置されたガイド部材のガイド孔からゴム流路に線状材を導入し、導出穴を覆うように配置された押出ダイスの押出孔からゴム被覆線状材を送り出すゴム被覆ヘッドを備えた押出装置であって、前記導入穴が複数形成され、各導入穴に、ガイド孔を備えた筒状のガイド部材がそれぞれ配置され、各ガイド部材をヘッド本体との間に挟み込んで固定する固定手段が設けられ、ガイド部材に対する固定手段の押圧力を調節することによって、各ガイド部材を導入穴の半径方向に移動自在としたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、固定手段によって、各ガイド部材を導入穴の半径方向に移動自在としたため、ガイド部材の中心軸と線状材の中心軸とが一致するようにガイド部材を移動させることが可能となり、これにより線状材によるガイド部材の偏摩耗を防止し、長期間使用可能なゴム被覆ヘッドを備えた押出装置を提供することができる。
【００１０】
また、従来はプレート状のコードガイドを使用し、これをゴム被覆ヘッドに取り付けていたのに対して、本発明においては、導入する線状材の数の導入穴をゴム被覆ヘッドに形成し、各導入穴にガイド部材を別個に配置したため、いずれかのガイド部材で偏摩耗が生じた場合においても、そのガイド部材のみを交換すればよく、押出装置のランニングコストを低減することが可能となる。
【００１１】
ガイド部材は、その外面部及び内面部が、それぞれ導入穴の周縁部にかからないように限られた範囲内で移動可能とするのが好ましい。このような限定的な範囲内でガイド部材を移動可能とすることにより、線状材が導入穴に接触して摩耗することを確実に防止するとともに、ガイド部材と導入穴との間に隙間が生じてゴムが漏れるのを防止することが可能となる。
【００１２】
ガイド部材を限定的な範囲で移動させるには、固定手段として、各ガイド部材をヘッド本体との間に挟み込むガイド部材ホルダーと、ガイド部材ホルダーを介してガイド部材をヘッド本体に押圧する押圧手段とを備え、ガイド部材ホルダーは、ガイド部材を収容する収容部を備え、該収容部は、ガイド部材の径よりも大径に形成され、収容部内でガイド部材がヘッド本体上を摺動可能な構成とすればよい。ガイド部材を収容する収容部は、ガイド部材ホルダー側でなく、ヘッド本体側に設けてもよい。
【００１３】
なお、ガイド部材をヘッド本体表面において摺動可能にするには、ガイド部材の外径がヘッド本体表面に形成される導入穴径よりも大きくなるようにすればよい。また、線状材が導入穴に接触しないようにするには、導入穴径がガイド孔径よりも大きくなるように形成すればよい。
【００１４】
ガイド部材は、金属製のものを用いることできるが、強度が高く、耐摩耗性に優れているという観点からセラミックス製のものを用いるのが好ましい。セラミックスとしては、例えば、アルミナ等を例示することができる。
【００１５】
押出ダイスは、従来と同様に、複数の押出孔を形成したプレート状のものを使用し、これを押出ダイスと略同形に形成された導出穴に取り付けるようにしてもよいが、導入穴に対向する位置に複数の導出穴を形成し、押出ダイスもガイド部材と同じように、セラミックス製で、中心部に押出孔を備えた筒状に形成して、各導出穴をそれぞれ覆うように設置すれば、耐久性に優れ、たとえいずれかの押出ダイスで偏摩耗が生じた場合においても、その押出ダイスのみを交換すればよく、押出装置のランニングコストを低減することが可能となる。
【００１６】
セラミックス製で筒状のガイド部材及び押出ダイスを用いる場合には、ガイド孔及び押出孔において、線状材移動方向の上流側周縁部にＲ加工を施すことが好ましく、ガイド孔のＲ加工により、ガイド孔へ導かれる線状材の中心軸とガイド孔の中心軸とが同心上になくともガイド孔に導かれる線状材とガイド孔のＲ加工部との接触摩耗を緩和することができる。また、押出孔のＲ加工により、被覆ゴムが押出孔に流れやすくなり、線状材内部への被覆ゴムの充填及び線状材外部へのゴム被覆をスムーズに行なうことが可能となる。Ｒ加工が施されたガイド孔及び押出孔の上流側周縁部の曲率半径は、線状材の半径以上の大きさとするのが好ましい。
【００１７】
本発明に係る押出装置を使用すれば、ゴム被覆線状材が複数配列した形態のもの又はゴム被覆線状材同士が接着した線状材入りゴムテープの形態のものを得ることができる。この最終製品の幅を変更する場合には、筒状のガイド部材及び押出ダイスの代わりに孔のない栓体を用いればよい。これにより、最終製品の幅を任意に変更することが可能となる。
【００１８】
本発明で使用される線状材としては、ゴム被覆して使用されるものであれば特に限定はないが、スチールコード等のように複数本のシースストランドを撚り合わせたコードを用いるのが好ましく、特に中空構造を有するコードが好適に用いられる。
【００１９】
すなわち、中空構造を有するコードを線状材として使用する場合、ヘッド本体内のゴム流路にコードが導入されると、押出機からゴム流路内に供給された高圧の被覆ゴムがコード内部に侵入し、これによりコードが膨張することになる。したがって、コードとガイド孔との隙間がより狭くなり、両者が接触しやすくなって、ガイド孔壁の摩耗が生じやすくなることから、本発明に係る押出装置に特に好適に用いられる。
【００２０】
ここで、中空構造を有するコードとは、コード中心の周りに配置した複数のシースストランドを撚り合わせることにより、コード中心部にシースストランドで囲まれた空間（中空部）が形成された構造をいう。中空構造の具体例としては、シースストランドのみでコアストランドを有さない構造を挙げることができるほか、コアストランドを有するものであっても、その径が中空部に比べて充分に小さいものであればよい。
【００２１】
次に、上記押出装置を用いたゴム被覆線状材の製造方法を説明する。本発明に係るゴム被覆線状材の製造方法は、上記押出装置を用い、ゴム流路に被覆ゴムを加圧供給しつつ、前記ガイド孔から線状材を導入し、押出孔からゴム被覆線状材を送り出すゴム被覆線状材の製造方法において、ゴム被覆線状材の製造に先立って、ゴム流路への被覆ゴムの供給圧力をゴム被覆線状材の製造時よりも低圧に、かつ、線状材の移動速度をゴム被覆線状材の製造時よりも低速にすることにより、ガイド孔から逆流しようとする被覆ゴムの圧力により自動的にガイド部材を摺動させ、ガイド部材の中心軸と線状材の中心軸とを一致させた後、固定手段によってガイド部材を固定する調心工程を行い、その後、ゴム被覆線状材の製造を行なうことを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、調心工程において固定手段によるガイド部材に対する押圧力を緩めた状態としておくことで、被覆ゴムがガイド孔から外部に逆流しようとする力を利用してガイド部材を自動的に摺動させることができ、これにより導入穴に配置された複数のガイド部材の位置合せを簡単に行なうことができ、ガイド部材の摩耗を抑制しつつ、長期間使用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、ゴム被覆ヘッドに線状材を導入する導入穴を複数形成し、各導入穴にセラミックス製で、中心部にガイド孔を備えた筒状のガイド部材をそれぞれ配置し、各ガイド部材をヘッド本体との間に挟みこんで固定する固定手段を設け、ガイド部材に対する固定手段の押圧力を調節することによって各ガイド部材をヘッド本体上において摺動自在としたため、ガイド部材の中心軸と線状材の中心軸とが一致するようにガイド部材を摺動させることが可能となり、これにより線状材によるガイド部材の偏摩耗を防止し、長期間使用可能なゴム被覆ヘッドを備えた押出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を基に本発明について説明する。図１は、本発明に係る押出装置のゴム被覆ヘッドを示す断面図であり、図２は、上記ゴム被覆ヘッドを構成する半割状のヘッド本体をゴム流路側から見た正面図であり、図３は、図１の一部拡大図である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、本発明に係る押出装置は、ゴム被覆ヘッド１とゴム被覆ヘッド１の基部側に接続されるゴム押出機２とを備えており、押出機２から加熱混練された被覆ゴム３がゴム被覆ヘッド１に供給されるようになっている。
【００２６】
ゴム被覆ヘッド１は、内部にゴム流路４を有する筒状のヘッド本体５と、ヘッド本体５の対向面の対向する位置に、対になるようにそれぞれ複数形成された線状材６の導入穴７及び導出穴８と、ヘッド本体５の表面において導入穴を覆うように配置されるガイド部材９と、ガイド部材９をヘッド本体５との間に挟み込むガイド部材ホルダー１０と、導出穴８を覆うように配置される押出ダイス１１と、押出ダイス１１をヘッド本体５との間に挟み込むダイスホルダー１２とを備えている。
【００２７】
線状材６は、ガイド部材９を通って、導入穴７からヘッド本体１内に導入され、ゴム流路４を通過した後、導出穴８を通って押出ダイス１１で成形されてゴム被覆線状材１９として送り出されるようになっている。
【００２８】
ガイド部材９と押出ダイス１１とをそれぞれヘッド本体５に押圧する押圧手段１６として、ボルト１３と、ダイスホルダー１２に形成された雌ネジ部１４とを備えている。上記押圧手段１６と、ガイド部材ホルダー１０とによってガイド部材９を固定する固定手段１７が構成される。
【００２９】
ガイド部材ホルダー１０及びヘッド本体５にはボルト穴１５が形成されている。ボルト穴１５にボルト１３を挿入し、雌ネジ部１４に螺着してねじ込み力を調節することで、押圧手段１６としてガイド部材９に対する押圧力を調節可能としている。
【００３０】
ヘッド本体５は、軸方向Ａに２分割された導入側本体５ａと導出側本体５ｂとから構成されており、ヘッド本体５の軸方向一端側の基部には押出機２が接続されている。導入穴７及び導出穴８は、夫々導入側本体５ａ及び導出側本体５ｂに、軸方向Ａに沿って複数配列形成されている。なお、本実施形態では、導入穴７及び導出穴８は、軸方向Ａに沿って千鳥状の二列に並べて形成されているが、これに限らず、直線上に一列に並べて形成することも可能である。
【００３１】
ヘッド本体５の導入穴７の形成面には、導入穴７ごとに導入穴７を覆うようにガイド部材９が配置される。また、ヘッド本体５の導出穴８の形成面には、導出穴８ごとに導出穴８を覆うように押出ダイス１１が配置される。
【００３２】
ガイド部材９は、図３に示すように、アルミナからなるセラミックス製で中心部に線状材６のガイド孔１８を備えた円筒状に形成されており、押出ダイス１１も同じ材質のセラミックス製で中心部にゴム被覆線状材１９を押し出す押出孔２０を備えた円筒状に形成されている。そして、ガイド部材９及び押出ダイス１１ともに、ガイド孔１８及び押出孔２０において、線状材６の移動方向Ｂの上流側周縁部にＲ加工が施されている。
【００３３】
導出穴８において、線状材６の移動方向Ｂの下流側端部には、拡径部２４が形成されており、この拡径部２４に押出ダイス１１が嵌入され、さらに、その下流側に押出ダイス１１をヘッド本体５に押圧しつつ拡径部２４内に保持するダイスホルダー１２が配されている。ダイスホルダー１２には押出ダイス１１よりも小径で線状材を通過させるための貫通孔２５が形成されている。
【００３４】
本実施形態における線状材６としては、スクイーズ式ポンプに使用されるポンピングチューブ等の補強用に好適に使用されるコードであって、コアストランドを有さず、シースストランド２３を撚り合わせた中空構造の撚り合せコードが使用されている。この中空構造のコード６のコード径の変化を図４〜図６に示すコード断面図を基に説明すると、図４は、図３におけるＸ地点でのコード断面図であり、図５は、図３におけるＹ地点でのコード断面図であり、図６は、図３におけるＺ地点でのコード断面図である。
【００３５】
すなわち、ゴム被覆ヘッド１導入前のＸ地点のコード径が最も小さく（図４）、ゴム流路４のゴム圧の影響を受けるガイド孔内のＹ地点ではコード６内に被覆ゴムが侵入してコードが膨張し（図５）、押出孔２０通過後のＺ地点ではコードにゴムが被覆される（図６）。
【００３６】
従って、ガイド部材９のガイド孔１８の径は、膨張したコード６がガイド孔１８に接触することなく通過可能で、かつゴム被覆線状材の製造時にガイド孔１８から被覆ゴム３が逆流して漏れ出さない大きさに設定される。なお、押出ダイス１１の押出孔２０の径は、コード６の表面に被覆ゴム３を被覆するため、ガイド孔１８の径よりも大きくなるように設定される。
【００３７】
図７は、ガイド部材ホルダーを収容部側から見た正面図である。ガイド部材ホルダー１０は、プレート状に形成され、その表面には、ガイド部材９を収容する凹状の収容部２１が、軸方向Ａに沿って千鳥状の二列に並べて形成される。収容部２１の中央には、ガイド部材９よりも小径で、線状材（コード）６を通過させるための貫通孔２２が形成されている。
【００３８】
収容部２１は、ガイド部材９よりも大径に形成されており、収容部２１の範囲内でガイド部材９は、導入穴７の半径方向（本実施形態ではヘッド本体５の表面上）に摺動可能とされている。なお、収容部２１は、ガイド部材９を収容部２１に収容したときに、ガイド部材９がガイド部材ホルダー１０の表面から僅かに露出する深さに形成されている。
【００３９】
上記構成の押出装置を用いてゴム被覆線状材１９を製造するには、実際のゴム被覆線状材１９の製造に先立って、先ず、調心工程として、ゴム被覆ヘッド１のボルト１３を緩めて収容部２１内のガイド部材９が摺動自在な状態とした上で、導入穴７と導出穴８にコード６を挿通させ、ゴム被覆線状材１９の製造時よりも低速でコード６をコード移動方向Ｂに向って移動させる。さらに、押出機２からゴム被覆ヘッド１に供給する被覆ゴム３のゴム圧をゴム被覆線状材１９の製造時よりも低圧にする（例えば、製造時にゴム圧を１０ＭＰａにするところ、調心工程では５ＭＰａにする）。
【００４０】
上記ゴム圧について説明すると、押出装置を用いてコードにゴム被覆する場合、ゴム被覆後のコードの耐久性及び耐屈曲性を向上させるために、コード内部に被覆ゴムを充填することが必要となる。したがって、ゴム被覆線状材を製造する際には、ゴム流路４中のゴム圧を高圧にして、コード６内部に被覆ゴム３が侵入するようにする。
【００４１】
しかし、ゴム圧を高圧にするとコード６が膨張して、コード６とガイド孔１８との隙間が狭くなるため、コード６とガイド孔１８との隙間を確保するために、調心工程においては、コード６が膨張しない程度のゴム圧で被覆ゴム３をゴム流路４に供給すればよい。
【００４２】
以上の操作により、調心工程において、ゴム流路４に加圧供給された被覆ゴム３は、コード６とガイド孔１８との隙間から逆流する（コード移動方向Ｂと逆方向に流れようとする）。このとき、被覆ゴム３はコード６の周りを均等に流れようとするため、流動する被覆ゴム３の作用によって、ガイド部材９は、ガイド部材９の中心軸９ａとコード６の中心軸６ａとが一致するようにヘッド本体５上を自動的に摺動する。
【００４３】
ガイド部材９とコード６とがセンタリングされた後は、押圧手段１６のボルト１３を強く締め付けることでガイド部材９を固定する。このようにして調心工程が終了した後は、コード６の移動速度を速くし、かつ被覆ゴムの供給圧力を高めて、実際のゴム被覆線状材１９の製造条件に戻す。これにより、線状材（コード）６による摩耗が少なく、また、最小限の部品（ガイド部材９及び押出ダイス１１）交換で長期間使用可能なゴム被覆ヘッド１を備えた押出装置を得ることができ、また、本発明に係る押出装置を用いて製造されたゴム被覆線状材１９は、コードの周りに均等な厚みのゴム層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る押出装置のゴム被覆ヘッドを示す断面図
【図２】上記ゴム被覆ヘッドを構成する導入側本体をゴム流路側から見た正面図
【図３】図１の一部拡大図
【図４】ゴム被覆ヘッドに導入する前のコード断面図
【図５】ゴム被覆ヘッドに導入した後のコード断面図
【図６】ゴム被覆線状材の断面図
【図７】ガイド部材ホルダーを収容部側から見た正面図
【符号の説明】
【００４５】
１        ゴム被覆ヘッド
２        押出機
３        被覆ゴム
４        ゴム流路
５        ヘッド本体
５ａ      導入側本体
５ｂ      導出側本体
６        線状材
７        導入穴
８        導出穴
９        ガイド部材
１０        ガイド部材ホルダー
１１        押出ダイス
１２        ダイスホルダー
１３        ボルト
１４        雌ネジ部
１５        ボルト穴
１６        押圧手段
１７        固定手段
１８        ガイド孔
１９        ゴム被覆線状材
２０        押出孔
２１        収容部
２２        貫通孔
２３        シースストランド
２４        拡径部
２５        貫通孔
Ａ        軸方向
Ｂ        線状材の移動方向
【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】
2008142930.tif 000007
【図６】
2008142930.tif 000008
【図７】
2008142930.tif 000009