(57)【要約】【課題】異物除去具の交換、点検等の保守作業が容易にできる押出装置を提供する。【解決手段】材料Ｇを吐出する押出機２と、押出機２から吐出された材料Ｇを定量的に吐出するギヤポンプ３とが連結された押出装置１である。押出機２から吐出された材料Ｇ中の異物を除去するための異物除去具１６と、異物除去具１６とギヤポンプ３との間に配されかつ異物除去具１６を通過した材料Ｇをギヤポンプ３へ送るための連絡流路１７ｃを形成するインサート１７とを含んでいる。インサート１７は、押出機２側に固定される外筒部２５と、内周面２６ｂが連絡流路１７ｃを形成するとともに異物除去具１６に当接することにより異物除去具１６のギヤポンプ３側への移動を阻止する内筒部２６とを有している。押出機２とギヤポンプ３とを離間させた状態では、内筒部２６及び異物除去具１６は、外筒部２５に対して材料押出方向Ｄａへ取り出し可能とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫ゴムを含む可塑性の材料を吐出するスクリュー軸を備えた押出機と、前記押出機から吐出された前記材料を定量的に吐出する一対のギヤを備えたギヤポンプとが離間可能に連結された押出装置であって、
前記押出機から吐出された前記材料中の異物を除去するための異物除去具と、
前記異物除去具と前記ギヤポンプとの間に配されかつ前記異物除去具を通過した前記材料を前記ギヤポンプへ送るための連絡流路を形成するインサートとを含み、
前記インサートは、前記押出機側に固定される外筒部と、内周面が前記連絡流路を形成するとともに前記異物除去具に当接することにより前記異物除去具の前記ギヤポンプ側への移動を阻止する内筒部とを有し、
前記押出機と前記ギヤポンプとを離間させた状態では、前記内筒部及び前記異物除去具は、前記外筒部に対して材料押出方向へ取り出し可能とされていることを特徴とする押出装置。
【請求項２】
前記押出機と前記ギヤポンプとを離間させた状態において、前記押出機を運転することにより、前記材料とともに前記内筒部及び前記異物除去具は、前記外筒部から取り出し可能である請求項１に記載の押出装置。
【請求項３】
前記内筒部は、前記外筒部に対して回転不能に配されている請求項１又は２に記載の押出装置。
【請求項４】
前記内筒部は、前記外筒部に、固定機構により固定されている請求項１乃至３のいずれかに記載の押出装置。
【請求項５】
前記固定機構は、前記外筒部側から螺着される１本のネジ手段である請求項４に記載の押出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料中の異物を除去する異物除去具の交換、点検等の保守作業が容易にできる押出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ用ゴム部材を作るために、所定の断面形状の未加硫ゴムを連側的に吐出する押出装置が種々提案されている。一方、ゴム中に混在する異物は、製品であるタイヤの強度や精度の低下を招くため、これらを押出装置内で除去する必要がある。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、材料中の異物を除去する異物除去具を備えた押出装置が記載されている。このような押出装置は、材料中の異物を除去することができるので、品質に優れたタイヤの製造に寄与する。一方、異物除去具には異物が滞留しているので、その定期的な交換、点検等の保守作業が必要である。特許文献１の押出装置では、異物除去具を成形ダイに配することで、異物除去具の保守作業を容易にしている。
【０００４】
近年、円筒状の成形フォーマ上に、テープ状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻回して貼り付けられることにより、トレッドゴム等のタイヤ用ゴム部材を形成する、所謂ストリップワインド方式が提案されている。例えば、下記特許文献２には、このようなゴムストリップを製造するために、未加硫ゴムを定量的に吐出するギヤポンプを備えた押出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０２９８１７号公報
【特許文献２】特開２０１４−０９１２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２の押出装置では、ギヤポンプに異物が噛み込むと不具合が発生する要因となり得るため、異物除去具をギヤポンプの上流側に設ける必要があった。上記特許文献１の異物除去具が配された成形ダイは、特許文献２ではギヤポンプより材料押出方向の下流側に位置するため、特許文献２に特許文献１の技術を適用することはできなかった。従って、特許文献２の押出装置は、異物除去具が付加された場合、その保守作業が容易にできないという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、異物除去具の交換、点検等の保守作業が容易にできる押出装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、未加硫ゴムを含む可塑性の材料を吐出するスクリュー軸を備えた押出機と、前記押出機から吐出された前記材料を定量的に吐出する一対のギヤを備えたギヤポンプとが離間可能に連結された押出装置であって、前記押出機から吐出された前記材料中の異物を除去するための異物除去具と、前記異物除去具と前記ギヤポンプとの間に配されかつ前記異物除去具を通過した前記材料を前記ギヤポンプへ送るための連絡流路を形成するインサートとを含み、前記インサートは、前記押出機側に固定される外筒部と、内周面が前記連絡流路を形成するとともに前記異物除去具に当接することにより前記異物除去具の前記ギヤポンプ側への移動を阻止する内筒部とを有し、前記押出機と前記ギヤポンプとを離間させた状態では、前記内筒部及び前記異物除去具は、前記外筒部に対して材料押出方向へ取り出し可能とされていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る押出装置において、前記押出機と前記ギヤポンプとを離間させた状態において、前記押出機を運転することにより、前記材料とともに前記内筒部及び前記異物除去具は、前記外筒部から取り出し可能であるのが望ましい。
【００１０】
本発明に係る押出装置において、前記内筒部は、前記外筒部に対して回転不能に配されているのが望ましい。
【００１１】
本発明に係る押出装置において、前記内筒部は、前記外筒部に、固定機構により固定されているのが望ましい。
【００１２】
本発明に係る押出装置において、前記固定機構は、前記外筒部側から螺着される１本のネジ手段であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の押出装置は、押出機から吐出された材料中の異物を除去するための異物除去具と、前記異物除去具とギヤポンプとの間に配されかつ前記異物除去具を通過した前記材料を前記ギヤポンプへ送るための連絡流路を形成するインサートとを含んでいる。このような押出装置は、異物が除去された材料をギヤポンプへスムーズに送ることができるので、ギヤポンプの不具合発生率を低減することができる。また、押出装置は、材料中の異物が除去されているので、例えば、タイヤ等の最終製品の品質を向上させることができる。
【００１４】
本発明において、前記インサートは、前記押出機側に固定された外筒部と、内周面が前記連絡流路を形成するとともに前記異物除去具に当接することにより前記異物除去具の前記ギヤポンプ側へ移動を阻止する内筒部とを有し、前記押出機と前記ギヤポンプとを離間させた状態では、前記内筒部及び前記異物除去具は、前記外筒部に対して前記材料の押出方向へ取り出し可能とされている。
【００１５】
このようなインサートは、外筒部を押出機側に固定した状態で、内筒部と異物除去具とを押出機側から取り出すことができる。従って、本発明によれば、異物除去具を内筒部とともに押出機側から取り出すことにより、その点検や交換等の保守作業が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の押出装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】異物除去具の分解断面図である。
【図３】インサートの断面図である。
【図４】ギヤポンプと離間させた状態の押出機の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１には、本実施形態の押出装置１の断面図が示されている。図１に示されるように、本実施形態の押出装置１は、未加硫ゴムＧｕを含む可塑性の材料Ｇを吐出する押出機２と、押出機２から吐出された材料Ｇを定量的に吐出するギヤポンプ３とが、連結部４を介して離間可能に連結されている。本実施形態の材料Ｇとしては、未加硫ゴムＧｕが例示されるが、可塑性の材料であれば、特に限定されない。
【００１８】
ギヤポンプ３から吐出された未加硫ゴムＧｕは、例えば、材料押出方向Ｄａの下流側（以下、単に「下流側」ということがある。）Ｓ２に配置されたカレンダーヘッド５によって圧延され、テープ状のゴムストリップＧｓに成形される。ゴムストリップＧｓは、例えば、トレッドゴム等を含むタイヤ用ゴム部材の形成に用いられる。従って、本実施形態の押出装置１は、タイヤを製造する生産ラインの一部を構成している。
【００１９】
本実施形態の押出機２は、スクリュー式押出機として構成されている。押出機２は、例えば、略円筒状のシリンダ６と、シリンダ６内にのびるスクリュー軸７とを備えている。
【００２０】
シリンダ６は、その内部に、未加硫ゴムＧｕを流すためのチャンバー６ｃが設けられている。このチャンバー６ｃは、シリンダ６の長手方向に沿ってのびている。シリンダ６の材料押出方向Ｄａの上流側（以下、単に「上流側」ということがある。）Ｓ１には、未加硫ゴムＧｕが投入される投入口６ａが設けられている。また、シリンダ６の下流側Ｓ２には、未加硫ゴムＧｕを吐出する吐出口６ｂが設けられている。
【００２１】
スクリュー軸７は、例えば、減速機付きモータ（図示省略）によって、シリンダ６の長手方向に沿った軸回りに回転駆動される。このような押出機２では、スクリュー軸７が回転駆動されることにより、投入口６ａから投入された未加硫ゴムＧｕが吐出口６ｂに向かって押し出され、吐出口６ｂから吐出される。
【００２２】
本実施形態のギヤポンプ３は、定容積型の押出しポンプとして構成されている。ギヤポンプ３は、例えば、ケーシング８と、ケーシング８の内部に配置される一対のギヤ９，９とを備えている。
【００２３】
ケーシング８は、その内部に、チャンバー８ｃが設けられている。一対のギヤ９，９は、例えば、ケーシング８のチャンバー８ｃ内で上下に配置され、互いに噛み合わされている。一対のギヤ９，９は、モーターＭ１によって、回転駆動されるのが望ましい。このような一対のギヤ９，９は、押出機２の吐出口６ｂから押し出された未加硫ゴムＧｕを、ギヤポンプ３の下流側Ｓ２に配置される押出しヘッド１０へ、定量的に吐出している。
【００２４】
押出しヘッド１０は、ヘッド本体１１と、口金１２とを含んで構成されている。ヘッド本体１１は、ギヤポンプ３の下流側Ｓ２に交換可能に連結されている。口金１２は、ヘッド本体１１に交換自在に取り付けられている。口金１２には、未加硫ゴムＧｕを予成形する予成形口１２ａが設けられている。このような押出しヘッド１０は、予成形された未加硫ゴムＧｕを、カレンダーヘッド５に吐出している。
【００２５】
本実施形態の連結部４は、押出機２とギヤポンプ３との間に位置している。連結部４は、例えば、押出機２に固定される第１シェルクランプ１３と、ギヤポンプ３に固定される第２シェルクランプ１４と、第１シェルクランプ１３及び第２シェルクランプ１４が当接した状態を保持するクランプ１５とを有している。
【００２６】
第１シェルクランプ１３は、押出機２のシリンダ６の吐出口６ｂ側端面に固定されている。第１シェルクランプ１３は、シリンダ６の最大外径よりも大きい径を有する略円板形状であるのが望ましい。
【００２７】
第２シェルクランプ１４は、ギヤポンプ３のケーシング８の上流側Ｓ１端面に固定されている。第２シェルクランプ１４は、第１シェルクランプ１３と略同一の外径を有し、第１シェルクランプ１３と類似する形状であるのが望ましい。
【００２８】
第１シェルクランプ１３と第２シェルクランプ１４とは、互いに当接し、それらの外周をクランプ１５により保持されることにより、押出機２とギヤポンプ３とが連結される。一方、クランプ１５が解除されると、第１シェルクランプ１３と第２シェルクランプ１４とは離間自在となり、押出機２とギヤポンプ３とが離間され得る。このような連結部４は、押出機２とギヤポンプ３との連結作業及び離間作業を短時間で行うことができる。
【００２９】
押出装置１は、さらに押出機２から吐出された未加硫ゴムＧｕ中の異物を除去するための異物除去具１６と、異物除去具１６を通過した未加硫ゴムＧｕをギヤポンプ３へ送るためのインサート１７とを含んでいる。異物除去具１６及びインサート１７は、押出機２とギヤポンプ３との間に配されている。このような押出装置１は、異物が除去された未加硫ゴムＧｕをギヤポンプ３へスムーズに送ることができるので、ギヤポンプ３の不具合発生率を低減することができる。また、押出装置１は、未加硫ゴムＧｕ中の異物が除去されているので、例えば、タイヤ等の最終製品の品質を向上させることができる。
【００３０】
異物除去具１６は、例えば、第１シェルクランプ１３の内部に配されている。異物除去具１６は、その上流側Ｓ１の端面がシリンダ６の吐出口６ｂ側の端面に当接し、その下流側Ｓ２の端面がインサート１７の底面１７ｂに当接している。
【００３１】
図２には、異物除去具１６の分解断面図が示されている。図２に示されるように、異物除去具１６は、例えば、網状のストレイナー１８と、ストレイナー１８よりも目が粗い複数の孔を有するブレーカープレート１９とを含んでいる。ストレイナー１８は、１枚で構成されてもよいし、複数枚で構成されてもよい。本実施形態では、２枚のストレイナー１８が、１つのブレーカープレート１９に、一体に固着されている。
【００３２】
ストレイナー１８は、リング状の枠部２０と、枠部２０の内側に配置された網部２１とを含んでいる。網部２１には、材料押出方向Ｄａに沿って貫通する複数の孔部２１ｈが設けられている。孔部２１ｈは、例えば、正面視において正方形状に形成されている。なお、網部２１のメッシュ数については、未加硫ゴムＧｕに配合される添加物の大きさ等に基づいて、適宜設定されうる。
【００３３】
ブレーカープレート１９は、基部２２と、基部２２に設けられた複数の孔２３とを含んでいる。ブレーカープレート１９の基部２２は、例えば、円筒状に形成されている。基部２２の上流側Ｓ１の端面には、下流側Ｓ２に凹む凹部２２ａが設けられている。凹部２２ａは、例えば、円筒状に形成されている。
【００３４】
凹部２２ａには、各ストレイナー１８が重ねて配置される。これにより、ストレイナー１８は、ブレーカープレート１９の孔２３よりも上流側Ｓ１に配置され、ブレーカープレート１９に支持され得る。
【００３５】
図１に示されるように、インサート１７は、異物除去具１６とギヤポンプ３との間に配されている。インサート１７は、上流側Ｓ１の底面１７ｂと下流側Ｓ２の上面１７ａとを有し、底面１７ｂ側から上面１７ａ側にかけて断面積が漸減する略円錐台形状である。インサート１７は、その内部に連絡流路１７ｃを形成している。このようなインサート１７は、押出機２とギヤポンプ３とが連結されるときの位置決め機能を有している。
【００３６】
連絡流路１７ｃは、異物除去具１６を通過した未加硫ゴムＧｕをギヤポンプ３へ送るのに適した形状を有している。すなわち、連絡流路１７ｃの上流側Ｓ１の断面形状は、押出機２のシリンダ６の吐出口６ｂの形状に略等しく、下流側Ｓ２の断面形状は、ギヤポンプ３のケーシング８のチャンバー８ｃの上流側Ｓ１端面の形状に略等しいのが望ましい。
【００３７】
インサート１７の底面１７ｂ側には、フランジ１７ｄが形成されている。インサート１７は、例えば、このフランジ１７ｄを介して押出機２側の第１シェルクランプ１３に、複数本のネジ手段２４により固定されている。一方、インサート１７の上面１７ａは、押出機２とギヤポンプ３とが連結されたとき、第２シェルクランプ１４を貫通して、ギヤポンプ３のケーシング８の内部に当接する。このとき、異物除去具１６及びインサート１７は、押出機２とギヤポンプ３とに挟持され、強固に固定される。
【００３８】
図３には、インサート１７の断面図が示されている。図３に示されるように、インサート１７は、フランジ１７ｄを含む外筒部２５と、内周面２６ｂが連絡流路１７ｃを形成する内筒部２６とを有している。
【００３９】
外筒部２５は、インサート１７の略円錐台形状の一部を構成する外周面２５ａと、内筒部２６が挿入される内周面２５ｂとを有している。外筒部２５の内周面２５ｂは、略円筒形状であるか、下流側Ｓ２から上流側Ｓ１にかけて内径が漸減するテーパ状である。
【００４０】
本実施形態の外筒部２５には、例えば、その外周面２５ａから内周面２５ｂまで貫通する貫通孔２５ｃが形成されている。貫通孔２５ｃには、後述する固定機構２７が挿通可能である。固定機構２７がネジ手段２７Ａである場合、貫通孔２５ｃには、雌ネジが形成されていてもよい。
【００４１】
外筒部２５のフランジ１７ｄには、複数のネジ手段２４（図１に示す）が挿通される複数の取付孔２５ｄが形成されている。外筒部２５は、例えば、これら複数の取付孔２５ｄを介して、押出機２側の第１シェルクランプ１３（図１に示す）に固定されている。このような外筒部２５は、押出機２側に強固に固定され得る。
【００４２】
内筒部２６は、外筒部２５の内周面２５ｂに略等しい形状の外周面２６ａを有している。外筒部２５の内周面２５ｂは、略円筒形状であるか、下流側Ｓ２から上流側Ｓ１にかけて内径が漸減するテーパ状であるため、内筒部２６は、材料押出方向Ｄａへ取り出し可能に配置され得る。
【００４３】
内筒部２６は、外筒部２５に取り外し自在な固定機構２７により固定されているのが望ましい。本実施形態の内筒部２６は、固定機構２７により、外筒部２５に対して回転不能に配されている。固定機構２７は、例えば、工具Ｔ等により外筒部２５側から螺着される１本のネジ手段２７Ａである。このような固定機構２７は、１本のネジ手段２７Ａを取り外す、又は、緩めることで、内筒部２６を外筒部２５から取り出し可能な状態にできるので、その作業時間が大幅に短縮できる。なお、固定機構２７は、複数本のネジ手段２７Ａであってもよい。
【００４４】
図１に示されるように、異物除去具１６の外径は、インサート１７の内筒部２６の外径より小さいか略等しい。従って、インサート１７の内筒部２６は、外筒部２５に固定された状態で、ギヤポンプ３と異物除去具１６とに当接することにより、異物除去具１６のギヤポンプ３側へ移動を阻止している。このような異物除去具１６は、第１シェルクランプ１３等に固定する別の手段を不要とし、異物除去具１６の点検、交換等の保守作業が容易にできる。
【００４５】
図４には、ギヤポンプ３（図１に示す）と離間させた状態の押出機２の拡大断面図が示されている。図４に示されるように、押出機２とギヤポンプ３とを離間させた状態では、例えば、固定機構２７を取り外す、又は、緩めることで、インサート１７の内筒部２６及び異物除去具１６は、外筒部２５に対して材料押出方向Ｄａへ取り出し可能とされている。
【００４６】
このため、インサート１７は、外筒部２５を押出機２側に固定した状態で、内筒部２６と異物除去具１６とを押出機２側から取り出すことができる。従って、異物除去具１６のストレイナー１８等の点検や交換等の保守作業は、外筒部２５を押出機２側に固定している複数のネジ手段２４を取り外すことなく行うことができ、作業時間を大幅に短縮することができる。
【００４７】
押出機２とギヤポンプ３とを離間させた状態において、例えば、押出機２を運転することにより、材料Ｇである未加硫ゴムＧｕとともに内筒部２６及び異物除去具１６は、材料押出方向Ｄａへ押し出され、外筒部２５から取り出し可能である。従って、異物除去具１６の点検や交換等の保守作業は、異物除去具１６を内筒部２６とともに押出機２側から取り出すことにより、容易にその作業を行うことができる。
【００４８】
異物除去具１６の保守作業が終了後、未加硫ゴムＧｕが取り除かれた外筒部２５の内部に、異物除去具１６及び内筒部２６が挿入される。異物除去具１６は、内筒部２６を外筒部２５に固定機構２７で固定され、押出機２とギヤポンプ３とが連結されることにより、材料押出方向Ｄａへの移動が規制される。
【００４９】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。
【００５０】
例えば、上述の実施形態では、押出機２を運転することにより、内筒部２６及び異物除去具１６を取り出す例を示したが、取出具等を用いて取り出してもよい。このような取出具は、異物除去具１６及び内筒部２６の挿入時にも用いられる態様であるのが望ましい。
【００５１】
また、上述の実施形態では、固定機構２７としてネジ手段２７Ａが例示されていたが、固定機構２７は、例えば、回り止め機構が設けられてもよい。この場合、外筒部２５と内筒部２６とにそれぞれ溝部を設け、これらの溝部に回り止め機構が挿入されている態様が好ましい。このような回り止め機構として、例えば、略直方体形状のキーが例示され得る。
【００５２】
回り止め機構は、外筒部２５から内筒部２６と異物除去具１６とを下流側Ｓ２に取り出すことを妨げない態様であれば、例えば、外筒部２５の溝部と、内筒部２６に形成された凸部との組み合わせ等から構成されてもよい。
【実施例】
【００５３】
図１〜４のインサートが外筒部と内筒部とからなる押出装置が製作された（実施例）。比較例として、インサートが一体構造の押出装置が準備された。実施例と比較例の押出装置において、異物除去具の交換に要する時間（下記作業手順の「クランプの解除」から「クランプの連結」までに要する時間）がそれぞれ１０回ずつ測定され、その平均が計算された。比較例及び実施例のそれぞれの作業手順は、次の通りである。
【００５４】
＜比較例＞
（１）押出装置の運転停止後、クランプを解除し、押出機とギヤポンプとを離間する。
（２）インサートを固定している複数のネジ手段を外し、インサートを取り外す。
（３）押出機を運転し、異物除去具を取り出す。
（４）新しい異物除去具を押出機側に挿入する。
（５）インサートを押出機に取り付け、複数のネジ手段で固定する。
（６）押出機とギヤポンプとをクランプで連結する。
【００５５】
＜実施例＞
（１）押出装置の運転停止後、クランプを解除し、押出機とギヤポンプとを離間する。
（２）インサートの内筒部と外筒部とを固定しているネジ手段を緩める。
（３）押出機を運転し、内筒部と異物除去具とを取り出す。
（４）新しい異物除去具と内筒部とを外筒部内部に挿入する。
（５）内筒部と外筒部とをネジ手段で固定する。
（６）押出機とギヤポンプとをクランプで連結する。
【００５６】
テストの結果が表１に示される。結果は、比較例を１００とする指数で示されており、数値が小さい程、作業時間が短いことを示す。
【００５７】
【表１】
2017087486.tif 000003
【００５８】
表１から明らかなように、実施例の異物除去具の交換に要する時間は、比較例の異物除去具の交換に要する時間に比べ、大幅に短縮されていることが確認された。
【符号の説明】
【００５９】
１  押出装置
２  押出機
３  ギヤポンプ
１６  異物除去具
１７  インサート
２５  外筒部
２６  内筒部
【図１】
2017087486.tif 000004
【図２】
2017087486.tif 000005
【図３】
2017087486.tif 000006
【図４】
2017087486.tif 000007