(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムホース内管に補強層を被覆形成するゴムホースの製造方法において、
ホース成形手段から押し出し成形された、表面温度が略６０℃以上のゴムホース内管を前記ホース成形手段から連続して、入口から出口に向けトンネル状に形成された冷却室内に導入して、該ゴムホースの表面を上下方向から−４５℃程度の低温の冷却気体を噴射して冷却室の出口側ではゴムホースの表面温度は−３０℃〜−２５℃に低下して排出され、冷却室出口からブレーダまでの間は常温で且つゴムホース内管外周面に結露が生じない湿度に設定すると共に、ブレーダの出口側の補強層の表面温度は０℃±２℃に制御して該ゴムホース内管に前記補強層を被覆形成することを特徴とするゴムホースの製造方法。
【請求項２】
前記冷却室は、冷熱量を異ならせた複数の区画からなり、該区画の少なくとも１が、上下方向から冷却気体を噴射して冷却する区画であることを特徴とする請求項１記載のゴムホースの製造方法。
【請求項３】
ホース成形手段により押しだし成形されたゴムホース内管に補強層形成手段により補強層を被覆形成するゴムホースの製造装置において、
押し出し成形された前記ゴムホース内管が前記補強層形成手段側に連続移動させるとともに、移動する経路上に入口から出口に向けトンネル状に形成された冷却室を配置し、
前記冷却室は、ゴムホースの表面を上下方向から−４５℃程度の低温の冷却気体を噴射して冷却室の出口側ではゴムホースの表面温度は−３０℃〜−２５℃に低下して排出されるように制御されているとともに、冷却室出口からブレーダまでの間は常温で且つゴムホース内管外周面に結露が生じない湿度に設定され、且つブレーダの出口側の補強層の表面温度は０℃±２℃に制御して該ゴムホース内管に前記補強層を被覆形成されることを特徴とするゴムホースの製造装置。
【請求項４】
前記冷却室内の冷却空間を前記ゴムホース内管移動経路上に沿って複数の区画に構成し、該区画の少なくとも１が、上下方向から冷却気体を噴射して冷却する区画であることを特徴とする請求項３記載のゴムホースの製造装置。
【請求項５】
前記複数の区画が前記ゴムホース内管の両側より冷却媒体を噴射する両側冷却区画と、前記ゴムホース内管の片側より冷却媒体を噴射する片側冷却区画との組み合わせで構成されることを特徴とする請求項４記載のゴムホースの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムホース内管に補強層が形成されたゴムホースを製造するための製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、ゴムホースの製造は、図６に示すように、ホース成形機１１にてゴムホース１３Ａを押しだし成形後にブレーダ５によってホース表面に金属、布等の補強材を編み込まれてゴムホース１３Ｂとして製品となる。その際に、該補強材の材質、編み込み形状などを種々選択することによって高圧用、中圧用、低圧用と区別することができる。
そして、該ゴムホースの製造方法においては、編み込む際の機械的圧力で変形が起きないようにマンドレル１４という芯棒がゴムホース１３Ａ内に挿入されている。
すなわち、ゴム材料がマンドレル表面でホースとなり、ブレーダにより補強材が編み込まれて製品となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この製造方法は補強材の編み込み後にマンドレルをホースから引き抜く必要がある。
また、ゴムホースは連続的に製造できるが、マンドレルの長さは工場のスペースなどから制限があり、長尺なゴムホースを形成したい場合は不利である。
また、予め押し出したゴムホ−スの内径にマンドレルを挿入する場合は、別の押し込み工程を必要とするとともに、マンドレル同士の継ぎ目部分では、マンドレルが連続していないので、補強材の編み込みが不規則となる。
【０００４】
上述の事情に鑑み、本発明は、ゴムホースの内径の芯棒としてマンドレルを用いないホ−スを製造するための製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、マンドレルの抜き取り作業をなくし、補強材編み込み後の工程、すなわち補強材層の外側へのゴム層の被覆などの工程を連続的に行うことができ、製造効率及び歩留まりが向上し、品質が安定化するホ−スを製造するための製造方法及び製造装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１記載の方法発明は、ゴムホース内管に補強層を被覆形成するゴムホースの製造方法において、
ホース成形手段から押し出し成形された、表面温度が略６０℃以上のゴムホース内管を前記ホース成形手段から連続して、入口から出口に向けトンネル状に形成された冷却室内に導入して、該ゴムホースの表面を上下方向から−４５℃程度の極低温の冷却気体を噴射して冷却室の出口側ではゴムホースの表面温度は−３０℃〜−２５℃に低下して排出され、冷却室出口からブレーダまでの間は常温で且つゴムホース内管外周面に結露が生じない湿度に設定すると共に、ブレーダの出口側の補強層の表面温度は０℃±２℃に制御して該ゴムホース内管に前記補強層を被覆形成することを特徴とする。
【０００６】
ここにおいて、ホース成形手段から押し出し成形されたゴムホース内管は、ホース成形手段の押圧力によって冷却室に直接導入することができる。
また、ホース成形手段と冷却室との間を近接配置しなくても、前記ホース形成手段と冷却室との間に適宜距離をとってホースの外側を回転ローラなどによって搬送してもよい。この際には、ホース形成手段と冷却室との間で適宜冷却される。また、ホース成形手段と冷却室との間に適宜予備的な冷却手段を配置することもでき冷却室でゴムホース内管を効率よく冷却することができる。
そして、冷却固化とは、ホース形成機から押しだし成形後のゴムホース内管を冷却してブレーダーの圧力によって変形しない硬さを得ることをいう。
【０００７】
本発明は、前記冷却室は、冷熱量を異ならせた複数の区画からなり、該区画の少なくとも１が、上下方向から冷却気体を噴射して冷却する区画であってもよく、ホース成形手段から押し出し成形されたゴムホース内管を前記ホース成形手段から連続して冷却室に導入されるが、該冷却室は、段階的に冷熱量が異なるものを複数連結して、段階的にゴムホースを冷却しても、また、所定の冷熱量を有する１つの冷却室であってもよい。
【０００８】
この冷却室において冷却固化された後に、該ゴムホース内管の外周面側に前記補強層を形成する。
よって、本発明においては、ゴムホース内管が冷却固化しているので、マンドレルを必要とせずに補強層の編み込み作業を行うことができる。
【０００９】
そして、その編み込み作業は編み込み作業上必要とされる冷却固化状態を保つ条件においては、冷却室内であっても、また、冷却室を退出した下流側であってもよい。
【００１０】
本発明は、ホース成形手段から押し出し成形されたゴムホース内管を前記ホース成形手段から連続して冷却固化した後に、該ゴムホース内管の外周面側に補強層を形成するので、マンドレルを用いないためマンドレルの抜き取り作業を行う必要はなく、直接に補強材編み込み工程に移行でき、工程は簡単となり、コストが低減され、産業の発展に寄与して多大なものがある。
また、本発明によると、補強材編み込み工程後の工程、すなわち補強材層の外側へのゴム層の被覆などの工程を連続的に行うことができ、製造効率及び歩留まりが向上し、品質が安定化するホ−スを製造するための製造方法を提供することができる。
【００１１】
また、前記冷却室は、冷熱量を異ならせた複数の区画からなり、トンネル形状に形成され、該トンネル形状内を前記ゴムホース内管が移動しながら、前記冷却室の出口側においてゴムホース内管の表面温度が０℃以下になるように制御することが望ましい。
【００１２】
かかる技術手段によると、前記冷却室は、冷熱量を異ならせた複数の区画から構成されているので、前記ゴムホース内管を段階的に冷却することができ、ゴムホース内管の肉厚部分を十分に延設中心方向に冷却することができる。
そして、前記ゴムホース内管が移動しながら、前記冷却室の出口側においてゴムホース内管の表面温度が０℃以下になるように制御するので、ゴムホースは表面温度ムラがなく冷却固化された、０℃より低い温度でブレーダによって、網角度が一定均一に編組がなされる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項１にかかる方法発明を実施するための一装置発明であって、ホース成形手段により押しだし成形されたゴムホース内管に補強層形成手段により補強層を被覆形成するゴムホースの製造装置において、
押し出し成形された前記ゴムホース内管が前記補強層形成手段側に連続移動させるとともに、移動する経路上に入口から出口に向けトンネル状に形成された冷却室を配置し、
前記冷却室は、ゴムホースの表面を上下方向から−４５℃程度の極低温の冷却気体を噴射して冷却室の出口側ではゴムホースの表面温度は−３０℃〜−２５℃に低下して排出されるように制御されているとともに、冷却室出口からブレーダまでの間は常温で且つゴムホース内管外周面に結露が生じない湿度に設定され、且つブレーダの出口側の補強層の表面温度は０℃±２℃に制御して該ゴムホース内管に前記補強層を被覆形成されることを特徴とする。
【００１４】
本装置発明は、押し出し成形された前記ゴムホース内管が前記補強層形成手段側に連続移動させながら、前記補強層が被覆形成されるので、押し出し成形後にゴムホース内管を巻き取った巻き取りドラム等を補強層被覆形成ラインにセットして補強層を被覆形成する必要がなく、また、マンドレルの抜き取り作業を行う必要はなく、直接に補強材編み込み工程に移行でき、工程は簡単となり、コストが低減され、産業の発展に寄与して多大なものがある。
また、本発明によると、補強材編み込み工程後の工程、すなわち補強材層の外側へのゴム層の被覆などの工程を連続的に行うことができ、製造効率及び歩留まりが向上し、品質が安定化するホ−スを製造するための製造装置を提供することができる。
【００１５】
また、前記冷却室内の冷熱付与量を、前記冷却室の出口側においてゴムホース内管の表面温度が０℃以下になるように制御することが望ましい。
かかる技術手段によると、前記ゴムホース内管が移動しながら、前記冷却室の出口側においてゴムホース内管の表面温度が０℃以下になるように制御するので、ゴムホースは表面温度ムラがなく冷却固化された、０℃より低い温度でブレーダによって、網角度が一定均一に編組がなされる。
【００１６】
また、前記冷却室内の冷却空間を前記ゴムホース内管移動経路上に沿って複数の区画に構成し、少なくとも一の区画が他の区画の冷熱量と異ならせるように構成することも本装置発明の有効な手段である。
【００１７】
かかる技術手段によると、前記冷却室は、冷熱量を異ならせた複数の区画から構成されるので、前記ゴムホース内管を段階的に冷却することができ、ゴムホース内管の肉厚部分を十分に延設中心方向に冷却することができる。
【００１８】
そして、前記複数の区画が前記ゴムホース内管の両側より冷却媒体を噴射する両側冷却区画と、前記ゴムホース内管の片側より冷却媒体を噴射する片側冷却区画との組み合わせで構成されることにより、より一層の冷却効果を奏することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図１〜図５を参照して本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態に係るゴムホ−スの製造装置の概略側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
図１及び図２において、ホース成形機１は、生ゴムもしくは合成ゴムなどの原材料ゴムを素練りして、さらに軟化剤、充填剤、加流剤、加流促進剤、酸化防止剤等を混練して、芯型２の周囲の空隙に押しだし円筒のゴムホース３Ａを成形する成形機である。
【００２１】
該成形機１の下流側には冷却室４Ａが配設され、該冷却室４Ａは図２の断面図に示すように、トンネル状に形成され、入口４Ａａ及び出口４Ａｂを除いて、断熱材にて囲まれ、−４５℃程度の極低温の冷却気体をゴムホース３Ａに噴出する機能を有している。
【００２２】
よって、冷却室４Ａ内は、冷却室内より温度が高いＦ空間から、温度の低い冷却室入口４Ａａ内に、そして冷却室入口４ＡａからＦ空間へと空気が対流するので、冷却室４Ａの奥側より温度は高いが、奥側にいくに連れて温度は低下する。
また、冷却室４Ａの出口側は、冷却室内より温度が高いＲ空間から、温度の低い冷却室出口４Ａｂ内に、そして冷却室出口４ＡｂからＲ空間へと空気が対流するので、冷却室４Ａの奥側から出口４Ａｂ側にいくに連れて温度は上がる。
この出口側の空気の対流現象で、ある程度の湿気による結露は排除される。
【００２３】
冷却室４Ａ内では、入口の内側及び出口内側を除いて、略−４４℃程度に設定され、押し出した際に表面温度７０℃で、外径φ１０ｍｍ、肉厚ｔ３ｍｍのゴムホース３Ａを１．５０〜２．９ｍ／ｍｉｎで搬送した際にはゴムホース３Ａを冷却中は略−３６℃程度に設定される。
そして、冷却室４Ａを出るとゴムホ−ス３Ａは略−３０℃〜−２５℃程度に上昇して排出されるように構成される。
また、Ｒ空間は前記した空気の対流現象によってゴムホース３Ａ表面の湿気は排除されるが、それは程度問題であり、Ｒ空間は常温（約２０℃）で、ゴムホース表面に結露が生じない湿度が低い状態に設定した。
【００２４】
図２は冷却室４Ａの断面図であるが、ゴムホース３Ａを冷却した冷却気体は冷却器９に送られ、該冷却器９によって冷却された冷却気体はファン８によってゴムホース３Ａに噴射される。
【００２５】
冷却室４Ａの下流側には、前記ゴムホ−ス３Ａの外周にワイヤーおよび／または有機繊維をスパイラル状に巻回および／または編組を行なうためのブレーダ５が配設されている。
【００２６】
次に、このように構成されたゴムホース製造装置の動作を説明する。図１において、ホース成形機１から押し出されたゴムホース３Ａは、表面温度７０℃で冷却室４Ａに押し出し搬送される。
【００２７】
冷却室４Ａ内ではゴムホース３Ａは１．５０〜２．９ｍ／ｍｉｎで搬送され、冷却室４Ａ内の温度はゴムホース３Ａを搬入前は−４４℃であり、ゴムホース３Ａを搬送稼働中は−３６℃〜−３４℃である。
【００２８】
冷却室４Ａの出口側ではゴムホース３Ａの表面温度は−３０℃〜−２５℃に低下して排出され、ブレーダ５の出口側では図５に示す補強用の織物層６の表面温度は０℃±２℃である。
よって、ゴムホース３Ａは表面温度ムラがなく冷却固化された、０℃より低い温度でブレーダ５によって、網角度が一定均一に編組がなされ、真円に近いホースが完成される。
【００２９】
次に図３及び図４を用いて第２実施の形態を説明する。
図３は本発明の他の実施の形態に係るゴムホ−スの製造装置の概略側面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態と図１における第１実施の形態との相違点は、第１実施の形態における冷却室の冷熱量を部分的に調整できないのに対して、本実施の形態は冷却室が冷熱量を異ならせた複数の区画から構成され、それらの区画はそれぞれ異なった冷熱量に調整可能に構成したものである。
【００３０】
よって、その相違点である冷却室４Ｂを説明し、それ以外は、第１実施の形態と同じ構成であり説明を省略する。
図３に示すように、冷却室４Ｂは第１冷却室４０、第２冷却室４１、第３冷却室４２と３個の区画から構成されている。
第１冷却室４０は、トンネル状に形成され、入口４Ｂａ及び出口４Ｂｂを除いて、断熱材にて囲まれ、図４（ａ）の断面図に示すようにゴムホース３Ａの表面を上下方向から冷却気体を噴射して冷却する。ゴムホース３Ａを冷却した冷却気体は破線で示す矢印のように冷却器９に送られ、該冷却器９によって冷却された冷却気体はファン８によってゴムホース３Ａに噴射される。
このように、ゴムホース３Ａの表面を上下方向から冷却気体を噴射して冷却するので、良好に容易に冷却することができる。そして、特に、第１冷却室４０は入口側に配置しているので、上下方向からの噴射により急激にゴムホース３Ａを冷却することができる。
尚、図４（ｂ）に示すように、冷却気体噴射通路４Ｂａ，４Ｂｂをそれぞれ区画して設けることにより、冷却能力が向上して望ましい。
【００３１】
第２冷却室４１及び第３冷却室４２は、図２に示すような一方側からゴムホース３Ａを冷却する冷却室である。
これらの複数の冷却室は、それぞれ冷熱量が調整可能に構成されているので、複数の冷却室の冷熱量を調整することによって所望の温度勾配で−４５℃程度の極低温の冷却気体をゴムホース３Ａに噴出する機能を有している。
また、第１冷却室のごとき上下方向からの冷却気体の噴射機能は、適宜第２冷却室または第３冷却室の位置に配置してもよく、全ての冷却室を上下方向からの冷却気体の噴射機能を備えてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態においては、冷却気体で説明しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、アルコール等の液体を噴射してもよい。
また、補強層の編み込み動作は冷却室の外で行っているが、ゴムホース表面の冷却固化条件を保つ冷却室内であってもよい。
【００３３】
【実施例】
合成ゴムのアクリルゴム（ＡＣＭ）を用い、ホース成形機１から押し出し外径φ１０ｍｍ、肉厚ｔ３ｍｍのゴムホース内管を成形した。
冷却室前のゴムホース内管の表面温度７０℃、
ホース冷却通路内温度：ゴムホース内管挿入前−４４℃、ゴムホース内管冷却中▲１▼１．６５〜１．７ｍ／ｍｉｎで搬送中は−３６℃、▲２▼２．７５〜２．８５ｍ／ｍｉｎで搬送中は−３４℃、
冷却室出口でのゴムホース内管の表面温度−３０℃〜−２５℃
補強用の織物層の糸テンション：３００ｇ／糸１本、
冷却室とブレーダ間の空間の温度２５℃、湿度３０％に設定した。
【００３４】
この条件でゴムホース内管をホース成形機から押しだし形成し、連続して冷却室に導入したところ、冷却室内のゴムホース内管の搬送速度▲１▼１．６５〜１．７ｍ／ｍｉｎ、または、▲２▼２．７５〜２．８５ｍ／ｍｉｎにおいても、ブレーダ出口のゴムホース内管表面温度は０℃±２℃であり、そのときに真円に近いゴムホース内管が形成されることが確認された。そして、ブリーダ入口側でのゴムホース内管表面における結露は見いだされなかった。
【００３５】
よって、ホース成形機から押し出された外径φ１０ｍｍ、肉厚ｔ３ｍｍのゴムホース内管を−４４℃近辺の冷却通路内にて搬送してゴムホース内管の表面温度−３０℃〜−２５℃程度まで低下させた後に、所定距離離れたブリーダにてゴムホース内管の外周に補強用の織物層を形成して、その織物層の表面温度がブレーダ出口において０℃±２℃に制御することによって真円に近いゴムホース内管が形成される。
また、冷却室出口からブレーダまでの間は所定距離有するとともに、その区域内の雰囲気が所定湿度を有する気体で包囲されていることによってゴムホース内管外周面に結露が生じないことも理解される。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したごとく、本発明は、ホース成形手段から押し出し成形されたゴムホース内管を前記ホース成形手段から連続して導入して冷却固化した後に、該ゴムホース内管の外周面側に補強層を形成するので、マンドレルを用いないためマンドレルの抜き取り作業を行う必要はなく、直接に補強材編み込み工程に移行でき、工程は簡単となり、コストが低減され、産業の発展に寄与して多大なものがある。
【００３７】
また、本発明によると、補強材編み込み工程後の工程、すなわち補強材層の外側へのゴム層の被覆などの工程を連続的に行うことができ、製造効率及び歩留まりが向上し、品質が安定化するホ−スを製造するための製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係るゴムホ−スの製造装置の概略側面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】  本発明の他の実施の形態に係るゴムホ−スの製造装置の概略側面図である。
【図４】  図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】  ゴムホ−スの斜視図である。
【図６】  従来のゴムホ−ス製造装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１        ホース成形機（ホース成形手段）
２        芯型
３        ゴムホース（ゴムホース内管３Ａ，３Ｂ）
４        冷却室
５        ブレーダ
６        織物層（補強層）
８        ファン
９        冷却器
【図１】
0004588189.tif 000002
【図２】
0004588189.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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