(57)【要約】【課題】コードへのゴム付着量の変動を抑制し、配列した各コード間で均一にゴムを付着させることが可能なコードのゴム被覆ヘッド及びコードのゴム装置を提供する。【解決手段】ゴム組成物を押し出すゴム供給手段４と、該ゴム供給手段４から供給されたゴム組成物に複数のコード２を通過させ、配列形成された複数のダイス孔５からそれぞれゴム被覆コード６として送り出すゴム被覆ヘッド１とを備え、ゴム供給手段４は、複数のダイス孔５からなるダイス孔群１５を挟んでその両側に設置し、各ゴム供給手段４は、ゴム組成物の供給方向Ａがダイス孔５の配列方向Ｂに対して直交するようにそれぞれゴム被覆ヘッド１に接続した構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム組成物を供給するゴム供給手段と、該ゴム供給手段から供給されたゴム組成物に複数のコードを通過させ、配列形成された複数のダイス孔からそれぞれゴム被覆コードとして送り出すゴム被覆ヘッドとを備え、前記ゴム供給手段は、前記複数のダイス孔からなるダイス孔群を挟んでその両側に設置され、各ゴム供給手段は、ゴム組成物の供給方向が前記ダイス孔の配列方向に対して直交するようにそれぞれ前記ゴム被覆ヘッドに接続されたことを特徴とするコードのゴム被覆装置。
【請求項２】
前記ダイス孔は、その形成位置が前記ゴム供給手段の接続位置から遠くなるほど、孔径が大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１記載のコードのゴム被覆装置。
【請求項３】
前記ゴム被覆ヘッドに、前記ゴム供給手段からゴム組成物を取り入れるゴム取入口が設けられ、該ゴム取入口は、前記ダイス孔群の配列方向中央に位置するように形成され、前記ダイス孔は、ダイス孔群の配列方向中央から両端側にいくほど孔径が大きくなるように形成されたこと特徴とする請求項２記載のコードのゴム被覆装置。
【請求項４】
前記ゴム被覆ヘッドに、前記ゴム供給手段からゴム組成物を取り入れるゴム取入口が設けられ、該ゴム取入口は、前記ダイス孔群の配列方向中央に位置するように形成され、前記ダイス孔は、ダイス孔群の配列方向中央から両端にかけて複数個ずつに区分され、両端側の区分ほどダイス径が大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項２記載のコードのゴム被覆装置。
【請求項５】
前記ゴム供給手段が押出機であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコードのゴム被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム製品を補強するために用いられるゴム被覆コードの製造するのに用いられるコードのゴム被覆装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム被覆コードを得る方法として、特許文献１に示すように、押出機の出口側に接続されたゴム被覆ヘッド内にコードを通過させてゴム被覆したコードを送り出す押出し方式のゴム被覆装置が知られている。押出し方式以外のゴム被覆装置としては、特許文献２に示すように、カレンダーロールを使用してコードにゴムを被覆するカレンダー方式のゴム被覆装置も知られている。
【０００３】
上述した２種類のゴム被覆装置を比較すると、特許文献１に記載された押出し方式の装置の方が、カレンダー方式の装置に比べて押出し圧力が高く、コードへのゴムの含浸性に優れ、その結果、耐久性に優れたゴム被覆コードを得ることができるという利点を有している。
【特許文献１】特開２００５―２４６７３６号公報
【特許文献２】特開２００４−０９０５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の装置では、ゴム被覆コードを送り出すダイス孔の軸方向が押出機からのゴム供給方向に対して直交する方向とされ、かつダイス孔がゴム供給方向上流側から下流側に沿って配列されているため、ゴム供給方向の上流側と下流側とではダイス孔にかかる圧力が変化する。
【０００５】
これにより、コードに被覆されるゴムの量がゴム供給方向上流側で多くなる一方、下流側では少なくなり、得られるゴム被覆コードの厚みが変化するおそれが生じていた。特にダイス孔数が多くなるほど、コードの厚みの変化は大きくなっていた。
【０００６】
上記のように、複数本が配列した状態で引き出されたゴム被覆コードは、耐圧ゴムチューブ等のゴム被覆製品の表面に螺旋状に巻き付けられ、ゴムチューブの補強層を形成するために使用されることがある。
【０００７】
このとき、配列した各コード間で不均一にゴムが被覆されたゴム被覆コードをゴム製品の補強材として使用した場合には、ゴム製品使用時に圧力保持に変動が起き、製品の早期破損に繋がるおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明では、上記に鑑み、コードへのゴム付着量の変動を抑制し、配列した各コード間で均一にゴムを付着させることが可能なコードのゴム被覆ヘッド及びコードのゴム装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、ゴム組成物を供給するゴム供給手段と、該ゴム供給手段から供給されたゴム組成物に複数のコードを通過させ、配列形成された複数のダイス孔からそれぞれゴム被覆コードとして送り出すゴム被覆ヘッドとを備え、ゴム供給手段は、複数のダイス孔からなるダイス孔群を挟んでその両側に設置され、各ゴム供給手段は、ゴム組成物の供給方向がダイス孔の配列方向に対して直交するようにそれぞれ前記ゴム被覆ヘッドに接続されたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、ゴム供給手段は、ゴム組成物の供給方向がダイス孔の配列方向に対して直交するようにゴム被覆ヘッドに接続されているため、各ダイス孔の形成位置とゴム供給手段の接続位置との間の距離に大きな差異が生じず、ダイス孔にかかる圧力の変化を抑制することができ、最終的にゴム付着量の変動を抑制し、配列した各コード間で均一にゴムを付着させることが可能となる。
【００１１】
さらに、上記構成では、ゴム供給手段が、ダイス孔群を挟んでその両側に設置されている、すなわち、ダイス孔群を通過するコード群の表裏両側に設置されているため、コードの表裏にまんべんなくゴム組成物を被覆することが可能となる。ここで重要なのは、ダイス孔群（コード群）の両側に複数設置されたゴム供給手段によって、それぞれ別にゴム組成物を加圧しながらゴム被覆ヘッド内に供給することであり、これによりコードの表裏いずれかの側にゴムが偏って付着するのを抑制することができる。
【００１２】
ダイス孔を配列形成するとは、具体的に、ダイス孔を一定間隔で直線上に一列に並べて形成することができるほか、千鳥状の二列に並べて形成することも可能である。
【００１３】
本発明に係るコードのゴム被覆装置においては、ゴム被覆ヘッドにおけるゴム供給手段の接続位置から各ダイス孔までの距離の差は、小さくはなるものの存在する。そこで、本発明においては、ダイス孔は、その形成位置がゴム被覆ヘッドにおいてゴム供給手段の接続位置から遠くなるほど、孔径が大きくなるように形成するようにした。
【００１４】
このようにダイス孔の孔径を、ゴム供給手段の接続位置からの距離に応じて調整することにより、各ダイス孔から送り出されるコードに付着するゴム量を均一にすることが可能となる。
【００１５】
ここで、ゴム被覆ヘッドにおけるゴム供給手段の接続位置と、ダイス孔からのゴム流量との関係について説明する。ゴム被覆ヘッドにおけるゴム供給手段の接続位置には、ゴム供給手段からゴム組成物を取り入れるゴム取入口が形成される。
【００１６】
いまゴム取入口から近い位置に形成されたダイス孔Ｄ1にかかる圧力（水頭圧）をｈ1とし、ゴム取入口から遠い位置に形成されたダイス孔Ｄ2にかかる圧力（水頭圧）をｈ2とすると、ゴム取入口から離れるほどゴム圧力が低下するため、ｈ1＞ｈ2となる。
【００１７】
各ダイス孔におけるゴム流速Ｕは、ベルヌーイの定理より、Ｕ＝（２ｇｈ）1/2であらわされる。ゴムの流量Ｑは、ダイス断面積をＡで一定とするとＱ＝ＵＡとなる。すなわち、ダイス孔Ｄ1から流出するゴム流量Ｑ1は、Ｑ1＝Ａ×（２ｇｈ1）1/2となり、ダイス孔Ｄ2から流出するゴム流量Ｑ2＝Ａ×（２ｇｈ2）1/2よりも大きくなる。
【００１８】
上記Ｑ1とＱ2とを等しくするには、ダイス孔Ｄ2のダイス断面積をＡ2とすると、
Ａ×（２ｇｈ1）1/2＝Ａ2×（２ｇｈ2）1/2
∴Ａ2＝Ａ×（ｈ1／ｈ2）1/2
となる。ここで、ｈ1＞ｈ2であることから、Ａ2＞Ａとなる。
【００１９】
すなわち、ダイス孔Ｄ2の孔径をダイス孔Ｄ1の孔径よりも大きくすることでＱ1およびＱ2のゴム流量を揃えることが可能となる。なお、上記ゴム流速Ｕの関係式は、厳密にはニュートン流体に適用されるものであって、ゴム組成物のようなビンガム流体では誤差が大きくなるが、各ダイス孔におけるゴム流速を相対的に比較することは可能である。
【００２０】
ゴム取入口から各ダイス孔までの距離の差をできるだけ小さくするには、ゴム取入口をダイス孔群の配列方向中央に位置するように形成すればよい。このとき、ゴム取入口と各ダイス孔との距離は、ダイス孔群の配列方向中央が最も短く、ダイス孔群の配列方向両端側が最も長くなる。そこで、ダイス孔径がダイス孔群の配列方向中央から両端側にいくほど大きくなるようにダイス孔を形成することで、配列した各コード間で均一かつ安定的ににゴムを付着させることが可能となる。
【００２１】
ゴム被覆ヘッドにダイス孔が多数配列形成される場合、各ダイス孔は、孔径を連続的に少しずつ変化するように形成してもよいが、隣接するダイス孔では孔径の差異はごくわずかであり、ダイス孔ごとに孔径を変化させるのも手間がかかる。
【００２２】
そこで、本発明においては、ゴム被覆ヘッドに、ゴム供給手段からゴム組成物を取り入れるゴム取入口を設け、ゴム取入口は、ダイス孔群の配列方向中央に位置するように形成し、ダイス孔は、ダイス孔群の配列方向中央から両端にかけて複数個ずつに区分し、両端側の区分ほどダイス径が大きくなるように形成するようにした。
【００２３】
このように、ダイス孔径を複数個ずつ段階的に変化させることにより、ダイス孔を容易に形成することが可能となる。
【００２４】
ゴム供給手段としては、ゴム組成物を加圧しながらゴム被覆ヘッド内に供給することができるものであればよく、具体的には押出機をそのまま用いることができる。また、押出機の出口側にゴム組成物を加圧するギアポンプ等の加圧手段を設置したものを使用してもよい。これらのゴム供給手段は、ダイス孔群を挟んでその両側に複数設置すればよい。
【００２５】
ただ、押出機を複数設置するのはコストがかかる上にスペース的にも制約を受けることになる。そこで、本発明では、使用する押出機は１機とし、押出機から押し出されたゴム組成物が通る通路を途中で分岐させて、分岐路ごとに加圧手段を設置し、各加圧手段で加圧されたゴム組成物をダイス孔群を挟んでその両側からゴム被覆ヘッド内に供給する構成を採用可能とした。これにより使用する押出機が１機で済むことになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、ゴム供給手段は、ダイス孔群を挟んでその両側に設置し、各ゴム供給手段は、ゴム組成物の供給方向がダイス孔の配列方向に対して直交するようにそれぞれゴム被覆ヘッドに接続したため、各ダイス孔から送り出されるコードに付着するゴム量を均一にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の実施形態を示す図であり、図１は本発明に係るコードのゴム被覆装置の概略図を、図２は図１で用いられるゴム被覆ヘッドの平面図を、それぞれ示す。
【００２８】
ゴム被覆装置は、図１に示すように、ゴム被覆ヘッド１と、ゴム被覆ヘッド１にコード２を供給するコード供給部３と、ゴム組成物を加熱混練しながら押し出してゴム被覆ヘッド１に供給するゴム供給手段としての押出機４と、ゴム被覆ヘッド１に形成された複数のダイス孔５からゴム被覆コード６を引き出す引取ローラ７とを備えている。
【００２９】
ゴム被覆ヘッド１には、図２に示すように、ゴム被覆ヘッド１の長さ方向に沿って複数のダイス孔５が千鳥状の二列に配列形成されている。ゴム被覆ヘッド１は、ダイス孔５が形成された面を下に向けて設置される。
【００３０】
ゴム被覆ヘッド１におけるダイス孔５の数は特に制限はないが、配列したダイス孔５の上流側と下流側とで明らかな圧力差を生じるという観点からいえば、使用するコード２の本数が１００本を超えるような場合に特に効果が大きくなる。
【００３１】
コード供給部３では、図示しない複数のボビンからそれぞれ引き出されたコード２を配列した状態でゴム被覆ヘッド１に供給するようになっている。本実施形態では、コード２は、ゴム被覆ヘッド１の上面側からヘッド内に導入され、配列した状態のままゴム被覆ヘッド１の下面に形成されたダイス孔５から下方に引き出される構造となっている。
【００３２】
コード２の種類は特に制限はなく、ナイロンやポリエステル、レーヨン、アラミド、スチール等からなるコードを用いることができる。その中でも特に、撚り線構造のスチールコードのようにゴム含浸性が低いコードを用いれば、ゴムの付着量が均一でコード内部までゴムが含浸したゴム被覆コード６を得ることが可能となる。
【００３３】
本実施形態では、ゴム供給手段として押出機４を２機使用している。ダイス孔群１５を正面にしてゴム被覆ヘッド１を見たときに、押出機４は、複数のダイス孔５からなるダイス孔群１５を挟んでその両側に対向配置され、各押出機４は、ゴム組成物の供給方向Ａがダイス孔５の配列方向Ｂに対して直交するように、それぞれゴム被覆ヘッド１の側面（配列方向Ｂと平行な側面）に接続されている。
【００３４】
ゴム被覆ヘッド１における押出機４の接続位置には、押出機４からゴム組成物を取り入れるゴム取入口８が形成されている。すなわち、ゴム取入口８は、ゴム被覆ヘッド１に対して、ダイス孔群１５の配列方向中央に位置するように、かつダイス群１５を挟んで対向するように２箇所形成されており、ゴム取入口８から各ダイス孔５までの距離の差ができるだけ小さくなるような構造とされている。
【００３５】
ゴム取入口８を介して押出機３から供給されたゴム組成物はダイス孔５から押し出される。ゴム取入口８と複数のダイス孔５との間にはゴム流路９が形成されている。また、ゴム被覆ヘッド１は、前述のごとく、コード供給部３から導入した配列状態の複数のコード２をゴム組成物に通過させてダイス孔５から送り出すようになっており、これにより、コード２にゴム組成物が被覆される。
【００３６】
ゴム取入口８の中心軸Ｃは、ダイス孔５の配列方向Ｂに対して直交するように形成されている。ゴム組成物は、ゴム取入口８の軸方向に沿った方向（ゴム供給方向Ａ）で、ダイス孔群１５の両側からゴム被覆ヘッド１内に供給される。すなわち、コード群の表裏両側からゴム組成物が供給され、これによってコードの表裏にまんべんなくゴム組成物を被覆することを可能としている。
【００３７】
ダイス孔群１５は、配列方向Ｂに沿って５つの区分１０ａ〜１０ｅに区分けされ、各区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び１０ｅのダイス孔の孔径はそれぞれｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ２及びｄ１に形成されている。
【００３８】
各区分におけるダイス孔径の関係は、ダイス孔群１５の配列方向Ｂの中央に位置する区分１０ｃのダイス孔径ｄ３が最も小さく、配列方向方向Ｂの両端側の区分ほどダイス径が大きくなるように、すなわち、ｄ３＜ｄ２＜ｄ１になるように設定されている。
【００３９】
このように、ダイス孔５にかかる圧力が高いダイス孔群１５の中央の区分１０ｃにおけるダイス孔径ｄ３を最も小さく、ダイス孔５にかかる圧力が低くなるダイス孔群１５の両端の区分１０ａ及び１０ｅのダイス孔径ｄ１を最も大きくなるようにすることによって、コード２に付着するゴム量を均一に揃えることが可能となる。
【００４０】
本実施形態においては、ゴム供給手段として押出機４を２機使用する場合について説明したが、これに限らず、例えば、図３に示すように、押出機４を１機使用し、押出機４から押し出されたゴム組成物が通る通路１１を途中で分岐させて、分岐路１２ごとに加圧手段としてギアポンプ１３を設置し、各ギアポンプ１３で加圧されたゴム組成物をダイス孔群１５を挟んでその両側からゴム被覆ヘッド１内に供給することも可能である。
【００４１】
以上のようにして得られたゴム被覆コード６は、複数が配列した状態のままゴム被覆製品の表面に巻きつけて使用することができる。また、得られたゴム被覆コード６をいったん保管しておくことも可能である。
【００４２】
この場合には、配列した状態の複数のゴム被覆コード６を互いに接着させて一体化することにより、コード入りゴムテープとして巻取ローラ等に巻き取っておけばよい。
【００４３】
ゴム被覆コードを一体化するには、ゴム被覆コードの互いの間隔が小さいときには、互いに接着して一体化してテープ状とすることができる。また、引取ローラ７でゴム被覆コード６を挟みこんで引き出す際に、引取ローラ７の押圧力により、ゴム被覆コードを互いに接着させてテープ状にすることもできる。また、引取ローラ７とは別に、ゴム被覆コード６を押圧してテープ状にする押圧ローラを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るコードのゴム被覆装置を示す概略図
【図２】図１におけるゴム被覆ヘッドを示す正面図
【図３】図１のゴム被覆装置におけるゴム供給手段の別の態様を示す概略図
【符号の説明】
【００４５】
１        ゴム被覆ヘッド
２        コード
３        コード供給部
４        押出機
５        ダイス孔
６        ゴム被覆コード
７        引取ローラ
８        ゴム取入口
９        ゴム流路
１０        区分
１１        ゴム通路
１２        分岐路
１３        ギアポンプ
１５        ダイス孔群
Ａ        ゴム供給方向
Ｂ        ダイス孔の配列方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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