(57)【要約】【課題】金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するに際し、低コスト、短時間で種々のゴムの種類や成形される断面形状に対応して成形ゴムを良好に成形可能なゴム押出装置及びゴム押出方法を提供する。【解決手段】金型２から幅広断面形状を有する成形ゴムＳを押し出し成形するゴム押出装置１において、金型２はダイ本体２０と、出口部分であるリップ２１とから構成され、ダイ本体２０は、リップ２１のゴム流路中央部２２ａへと繋がる第１流路２６と、ゴム流路幅方向両端部２２ｂ，２２ｃへと繋がる第２流路２７とを備え、第１ゴム押出機３により第１ゴム材料Ｒ１を第１流路２６へ供給し、第２ゴム押出機４により第２ゴム材料Ｒ２を第２流路２７へ供給する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するゴム押出装置において、
前記金型はダイ本体と、出口部分であるリップとから構成され、
前記ダイ本体は、前記リップのゴム流路中央部へと繋がる第１流路と、ゴム流路幅方向両端部へと繋がる第２流路とを備え、
第１ゴム押出機により第１ゴム材料を前記第１流路へ供給し、第２ゴム押出機により第２ゴム材料を前記第２流路へ供給することを特徴とするゴム押出装置。
【請求項２】
前記第１ゴム押出機は、第１ギアポンプを介して前記第１流路へ前記第１ゴム材料を供給し、前記第２ゴム押出機は、第２ギアポンプを介して前記第２流路へ前記第２ゴム材料を供給することを特徴とする請求項１に記載のゴム押出装置。
【請求項３】
前記第１ギアポンプ及び前記第２ギアポンプのギア回転数を制御可能な制御装置を備えることを特徴とする請求項２に記載のゴム押出装置。
【請求項４】
金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するゴム押出方法において、
前記金型はダイ本体と、出口部分であるリップとから構成され、
前記ダイ本体は、前記リップのゴム流路中央部へと繋がる第１流路と、ゴム流路幅方向両端部へと繋がる第２流路とを備え、
第１ゴム押出機により第１ゴム材料を前記第１流路へ供給し、第２ゴム押出機により第２ゴム材料を前記第２流路へ供給することを特徴とするゴム押出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するゴム押出装置及びゴム押出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴムの押出成形は、ゴム材料を押出装置により圧力をかけて金型（ダイ）から押し出すことで所定の断面形状を有する成形ゴムを成形する（例えば、特開２００３−２６６５５５）。この金型は、ダイ本体と、成形ゴムの出口部分であるリップとから構成される。リップには、成形される成形ゴムの断面形状が加工されており、成形する成形ゴムの寸法や形状を変更するときには、このリップを交換することになる。
【０００３】
ところで、ゴムの押出成形を行う際、ダイ本体及びリップのゴム流路においては、ゴム流路の壁面抵抗の影響により、中央部と壁面部とではゴムの流速が異なる。そのため、例えば、幅広の断面形状をした成形ゴムであれば、中央部に比べ、幅方向両端部の流速が遅くなり、押し出された成形ゴムの表面にシワが発生する等の問題がある。
【０００４】
この問題の対策として、ゴム流路の中央部と幅方向両端部のゴムの流速を揃えるために、ダイ本体又はリップのゴム流路の幅方向両端部の高さを中央部より高くし、ゴムが幅方向両端部を流れ易くする方法がある。また、ゴム流路の幅方向両端部の高さを中央部より高くした断面形状を有するプレートをダイ本体とリップの間に交換可能に挿入して、ゴムがゴム流路の幅方向両端部を流れ易くする方法等もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６６５５５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、いずれの方法によっても、押し出されるゴムの種類、成形ゴムの形状が変わるたびに、ダイ本体、リップ、及びプレートについてゴム流路の設計及び製作が必要となり、多大なコストと時間がかかることとなる。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するに際し、低コスト、短時間で種々のゴムの種類や成形される断面形状に対応して成形ゴムを良好に成形可能なゴム押出装置及びゴム押出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係るゴム押出装置は、
金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するゴム押出装置において、
前記金型はダイ本体と、出口部分であるリップとから構成され、
前記ダイ本体は、前記リップのゴム流路中央部へと繋がる第１流路と、ゴム流路幅方向両端部へと繋がる第２流路とを備え、
第１ゴム押出機により第１ゴム材料を前記第１流路へ供給し、第２ゴム押出機により第２ゴム材料を前記第２流路へ供給することを特徴とする。
【０００９】
この構成によるゴム押出装置の作用・効果を説明する。金型はダイ本体とリップとから構成される。出口部分であるリップは、幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するために、内部のゴム流路とリップ出口とが幅広断面形状をしている。ダイ本体は、リップのゴム流路中央部へと繋がる第１流路と、ゴム流路幅方向両端部へと繋がる第２流路とを備え、第１ゴム押出機により第１ゴム材料を第１流路へ供給し、第２ゴム押出機により第２ゴム材料を第２流路へ供給する。この構成によれば、第１ゴム押出機の第１ゴム材料の吐出量と第２ゴム押出機の第２ゴム材料の吐出量をそれぞれ調整し、第１流路を流れる第１ゴム材料の量と第２流路を流れる第２ゴム材料の量を調整することができるので、リップにおけるゴム流路中央部とゴム流路幅方向両端部のゴム材料の流速を揃えることができる。したがって、本発明に係るゴム押出装置によれば、第１ゴム押出機と第２ゴム押出機のゴム材料の吐出量を調整するだけでリップにおけるゴム流路中央部とゴム流路幅方向両端部のゴム材料の流速を揃えることができるので、金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するに際し、低コスト、短時間で種々のゴムの種類や成形される断面形状に対応することができ、成形ゴムを良好に成形可能である。
【００１０】
本発明に係るゴム押出装置において、前記第１ゴム押出機は、第１ギアポンプを介して前記第１流路へ前記第１ゴム材料を供給し、前記第２ゴム押出機は、第２ギアポンプを介して前記第２流路へ前記第２ゴム材料を供給することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１ギアポンプ及び第２ギアポンプは定量のゴム材料を供給する機能を有するので、第１流路へ供給される第１ゴム材料の量と第２流路へ供給される第２ゴム材料の量をより正確に調整し、リップにおけるゴム流路中央部とゴム流路幅方向両端部のゴム材料の流速を揃えることができ、低コスト、短時間で種々のゴムの種類や成形される断面形状に対応して、幅広断面形状を有する成形ゴムを良好に成形可能である。
【００１２】
本発明に係るゴム押出装置において、前記第１ギアポンプ及び前記第２ギアポンプのギア回転数を制御可能な制御装置を備えることが好ましい。
【００１３】
ゴム押出装置は第１ギアポンプ及び第２ギアポンプのギア回転数を制御可能な制御装置を備えるので、第１流路へ供給される第１ゴム材料の量と第２流路へ供給される第２ゴム材料の量をより正確に、かつ、より容易に調整し、リップにおけるゴム流路中央部とゴム流路幅方向両端部のゴム材料の流速を揃えることができ、低コスト、短時間で種々のゴムの種類や成形される断面形状に対応して、幅広断面形状を有する成形ゴムを良好に成形可能である。
【００１４】
上記課題を解決するため本発明に係るゴム押出方法は、
金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するゴム押出方法において、
前記金型はダイ本体と、出口部分であるリップとから構成され、
前記ダイ本体は、前記リップのゴム流路中央部へと繋がる第１流路と、ゴム流路幅方向両端部へと繋がる第２流路とを備え、
第１ゴム押出機により第１ゴム材料を前記第１流路へ供給し、第２ゴム押出機により第２ゴム材料を前記第２流路へ供給することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によるゴム押出方法の作用・効果については、すでに述べた通りであり、本発明に係るゴム押出方法を用いることで、金型から幅広断面形状を有する成形ゴムを押し出し成形するに際し、低コスト、短時間で種々のゴムの種類や成形される断面形状に対応して成形ゴムを良好に成形可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係るゴム押出装置及びゴム押出方法の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、ゴム押出装置を側面から見た概略構成を示した模式図である。なお、説明のために一部を切断した図で示している。
【００１７】
＜ゴム押出装置の全体構成＞
図１に示すように、ゴム押出装置１は、金型２と、第１ゴム押出機３と、第２ゴム押出機４とを備えている。また、ゴム押出装置１は、第１ゴム押出機３と金型２との間に第１ギアポンプ５を、第２ゴム押出機４と金型２との間に第２ギアポンプ６を備えている。
【００１８】
第１ゴム押出機３及び第２ゴム押出機４は、ゴム材料の混練を行なうことができるスクリュー３ａ，４ａと、ゴム材料を投入可能なホッパー３ｂ，４ｂをそれぞれ備えている。第１ゴム押出機３のホッパー３ｂには第１ゴム材料Ｒ１を投入し、第２ゴム押出機４のホッパー４ｂには第２ゴム材料Ｒ２を投入する。
【００１９】
なお、第１ゴム材料Ｒ１と第２ゴム材料Ｒ２は、同一のゴム材料であってもよく、また、種類や色の違う別々のゴム材料であってもよい。ゴム材料としては、特に制限がなく、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などの汎用ゴムを用いることができる。
【００２０】
第１ギアポンプ５は、２枚のギア５ａを備えており、金型２へ向けて定量の第１ゴム材料Ｒ１を供給することができる。同様に、第２ギアポンプ６は、２枚のギア６ａを備えており、金型２へ向けて定量の第２ゴム材料Ｒ２を供給することができる。第１ギアポンプ５及び第２ギアポンプ６は、それぞれサーボモータ（不図示）によって駆動され、第１ギアポンプ５のギア５ａの回転数、及び第２ギアポンプ６のギア６ａの回転数は、制御装置７によって、サーボモータを介して高精度かつ自動的に制御することができる。なお、図１では、２枚のギア５ａ，６ａは、図示の都合上、上下方向に並べられているが、実際は平面方向（ギア５ａ，６ａの軸が上下となる方向）に並べられる。
【００２１】
＜金型の構成＞
金型２は、図１に示すように、ダイ本体２０とリップ２１とから構成される。第１ゴム押出機３から金型２へ供給された第１ゴム材料Ｒ１と第２ゴム押出機４から金型２へ供給された第２ゴム材料Ｒ２は、リップ２１の先端から一体となった成形ゴムＳとして押し出される。リップ２１は、ダイ本体２０から着脱可能となっており、押し出し成形される成形ゴムＳの寸法や形状に合わせて交換される。リップ２１内部にはゴム流路２２が形成されており（詳しくは後述する）、リップ２１のリップ出口２１ａは、成形ゴムＳの断面形状と同一に加工されている。リップ２１をリップ出口２１ａ方向（図１の矢印Ａ方向）から見た正面図を図２に示す。図２のように、リップ出口２１ａは、幅広の矩形形状をしており、リップ出口２１ａと同じ矩形断面形状をした成形ゴムＳが成形される。
【００２２】
図３は、図２のI−I断面を示した断面図である。リップ２１内部のゴム流路２２は、リップ入口２１ｂからリップ出口２１ａへ向かい拡幅している。従来、図２に示すような幅広の断面形状をしたリップ出口２１ａを有するリップ２１により押出成形を行うと、ゴム流路２２の壁面抵抗の影響により、中央部２２ａに比べ、幅方向両端部２２ｂ，２２ｃのゴムの流速が遅くなり、押し出された成形ゴムＳの表面にシワが発生する等の問題が生じやすい。なお、本実施形態では、一例として、成形ゴムＳの断面形状が幅広の矩形形状をしたものを押し出し成形する構成の説明を行うが、本発明に係るゴム押出装置１及びゴム押出方法はその他の幅広断面形状をした成形ゴムＳの押出成形にも適用可能である。
【００２３】
図４は、ダイ本体２０の構成を示した分解斜視図である。ダイ本体２０は第１〜第３流路形成ブロック２３，２４，２５から構成される。
【００２４】
第１流路形成ブロック２３と第２流路形成ブロック２４とが対向する面には、それぞれ１本の第１流路溝２６ａが形成されており、第１流路形成ブロック２３と第２流路形成ブロック２４とを接合することで、１対の第１流路溝２６ａにより第１流路２６が形成される。図１のように、第１流路２６の上流口２６ｂは第１ギアポンプ５を介して第１ゴム押出機３と接続され、下流口２６ｃはリップ２１のリップ入口２１ｂの中央部と接続される。すなわち、第１流路２６を流れる第１ゴム材料Ｒ１が、下流口２６ｃからリップ２１の中央部２２ａ（図３参照）に供給されるように構成される。
【００２５】
また、第２流路形成ブロック２４と第３流路形成ブロック２５とが対向する面には、それぞれ第２流路溝２７ａが形成されており、第２流路形成ブロック２４と第３流路形成ブロック２５とを接合することで、１対の第２流路溝２７ａにより第２流路２７が形成される。第２流路２７は、図４に示すように、上流口２７ｂは１つであるが、流路の途中で分流し、下流口２７ｃ，２７ｄは２つになっている。図１のように、第２流路２７の上流口２７ｂは第２ギアポンプ６を介して第２ゴム押出機４と接続され、下流口２７ｃ，２７ｄはリップ２１のリップ入口２１ｂの幅方向両端部と接続される。すなわち、第２流路２７を流れる第２ゴム材料Ｒ２が、下流口２７ｃ，２７ｄからリップ２１の幅方向両端部２２ｂ，２２ｃ（図３参照）に供給されるように構成される。
【００２６】
＜ゴム押出装置によるゴム押出方法＞
第１ゴム押出機３のホッパー３ｂに投入された第１ゴム材料Ｒ１は、スクリュー３ａにより混練されながら先端側に送り出され、第１ギアポンプ５に供給される。また、第２ゴム押出機４のホッパー４ｂに投入された第２ゴム材料Ｒ２は、スクリュー４ａにより混練されながら先端側に送り出され、第２ギアポンプ６に供給される。スクリュー３ａ，４ａの回転数は、制御装置７により制御される。第１ギアポンプ５に供給された第１ゴム材料Ｒ１は、ダイ本体２０内部の第１流路２６へ定量供給される。第２ギアポンプ６に供給された第２ゴム材料Ｒ２は、ダイ本体２０内部の第２流路２７へ定量供給される。
【００２７】
図５は、金型２（ダイ本体２０とリップ２１）の内部を、ゴム材料が流れる様子を示している。第１流路２６へ供給された第１ゴム材料Ｒ１は、リップ入口２１ｂからリップ２１のゴム流路２２へと供給されるが、この際、第１流路２６は、リップ入口２１ｂの中央部と接続されており、第１ゴム材料Ｒ１はゴム流路２２の中央部２２ａに供給される。一方、第２流路２７へ供給された第２ゴム材料Ｒ２は、リップ入口２１ｂからリップ２１のゴム流路２２へと供給されるが、この際、第２流路２７は、リップ入口２１ｂの幅方向両端部と接続されており、第２ゴム材料Ｒ２はゴム流路２２の幅方向両端部２２ｂ，２２ｃに供給される。第１ゴム材料Ｒ１と第２ゴム材料Ｒ２は、リップ出口２１ａから一体となって押し出され、成形ゴムＳが成形される。
【００２８】
第１ギアポンプ５のギア５ａの回転数、及び第２ギアポンプ６のギア６ａの回転数は、リップ２１のゴム流路２２において、中央部２２ａを流れるゴム材料の流速ｖ１と、幅方向両端部２２ｂ，２２ｃを流れるゴム材料の流速ｖ２とが同じとなるように調整される。ギア５ａ，６ａの回転数は、第１ギアポンプ５及び第２ギアポンプ６の出口近傍にそれぞれ圧力センサー（不図示）を設けて、これらの圧力センサーが検出した圧力に基づき、制御装置７によって自動的に制御することができる。また、ギア５ａ，６ａの回転数は、リップ出口２１ａから実際に押し出される成形ゴムＳの速度を非接触の表面速度計で計測し、計測された速度に基づき、制御装置７によってフィードバック制御することもできる。なお、ギア５ａ，６ａの回転数は、制御装置７によらず、リップ出口２１ａから実際に押し出される成形ゴムＳの速度をモニターで目視しながら手動で調整してもよい。
【００２９】
本発明に係るゴム押出装置１によれば、第１ゴム押出機３の第１ゴム材料Ｒ１と第２ゴム押出機４の第２ゴム材料Ｒ２の吐出量をそれぞれ調整することで、第１流路２６を流れる第１ゴム材料Ｒ１と第２流路２７を流れる第２ゴム材料Ｒ２の量を調整することができる。さらに、本発明に係るゴム押出装置１は、第１ギアポンプ５と第２ギアポンプ６を備えるので、第１流路２６を流れる第１ゴム材料Ｒ１と第２流路２７を流れる第２ゴム材料Ｒ２の量をより正確に調整することができる。これにより、リップ２１のゴム流路２２において、中央部２２ａの第１ゴム材料Ｒ１の流速ｖ１と幅方向両端部２２ｂ，２２ｃの第２ゴム材料Ｒ２の流速ｖ２を揃えることができる。したがって、本発明に係るゴム押出装置１及びゴム押出方法によれば、第１ゴム押出機３と第２ゴム押出機４のゴム材料の吐出量を調整するだけで、金型２から幅広断面形状を有する成形ゴムＳを押し出し成形するに際し、種々のゴムの種類やリップ２１の形状であっても、リップ２１のゴム流路中央部２２ａとゴム流路幅方向両端部２２ｂ，２２ｃの流速を揃えることができるので、低コスト、短時間で幅広断面形状を有する成形ゴムＳを良好に成形可能である。
【００３０】
＜別実施形態＞
上記実施形態においては、第２ゴム押出機４により第２ゴム材料Ｒ２を第２流路２７に供給し、分流した第２流路２７の下流口２７ｃ，２７ｄがそれぞれリップ２１の幅方向両端部２２ｂ，２２ｃに接続されている。しかし、ゴム押出装置１が、第３ゴム押出機と、第３ギアポンプと、第３流路とをさらに備えるようにしてもよい。この場合、第２流路２７は分流させず、第２流路２７がリップ入口２１ｂの幅方向両端部のいずれか１つに接続され、第３流路が残りの１つに接続される。この構成によれば、第２ゴム押出機４により第２流路２７に供給された第２ゴム材料Ｒ２と、第３ゴム押出機により第３流路に供給された第３ゴム材料は、それぞれリップ２１の幅方向両端部２２ｂ，２２ｃのいずれか１つに供給される。したがって、仮にリップ２１のゴム流路２２が左右対称でなくとも、第１〜第３ゴム押出機のゴム材料の吐出量をそれぞれ調整することで、リップ２１のゴム流路中央部とゴム流路両端部の流速をそれぞれ調整して揃えることができる。また、この構成によれば、第１〜第３ゴム材料がそれぞれ異なる種類から構成される成形ゴムＳを良好に成形することも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ゴム押出装置を側面から見た概略構成を示した模式図
【図２】図１の矢印Ａ方向からリップを見た正面図
【図３】図２のI−I断面を示した断面図
【図４】ダイ本体の構成を示した分解斜視図
【図５】金型内部をゴム材料が流れる様子を示した図
【符号の説明】
【００３２】
１    ゴム押出装置
２    金型
３    第１ゴム押出機
４    第２ゴム押出機
５    第１ギアポンプ
６    第２ギアポンプ
７    制御装置
２０    ダイ本体
２１    リップ
２２    ゴム流路
２２ａ  中央部
２２ｂ，２２ｃ  幅方向両端部
２６    第１流路
２７    第２流路
Ｒ１    第１ゴム材料
Ｒ２    第２ゴム材料
Ｓ      成形ゴム
【図１】
2009202357.tif 000003
【図２】
2009202357.tif 000004
【図３】
2009202357.tif 000005
【図４】
2009202357.tif 000006
【図５】
2009202357.tif 000007