JP3034463U - スパイラルホース製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパイラルホース製造装置に関し、内管押出
機を構成する各層材料押出部を、特別設計による高額な
投資を必要とせず、また多種多様な内管形成材質の適用
に道を開けるようにする。 【解決手段】 この考案のスパイラルホース製造装置
は、内管９０の第１層押出部１０の先端側に該第１層押
出部１０と一体的にヘッド部２０を有し、そのヘッド部
２０に第２層押出部４０の先端側が接続され、第１層押
出部１０および第２層押出部４０から押し出されてきた
第１層材料および第２層材料を層状に吐出させて内管を
押出成形で形成する内管押出機１と、内管押出機１の後
段にその内管押出機１とは対向するように設置したスパ
イラルマシン５と、内管９０の押し出し方向であってス
パイラルマシン５の後段に設置され、スパイラル補強層
９３で補強された内管９０に押し出し成形で外管９４を
形成する外管押出機８と、を有している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、内管とスパイラル補強層と外管とから成るスパイラルホースを製 造するスパイラルホース製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内管とスパイラル補強層と外管とから成るスパイラルホースは、ブレーキホー スやウォータホース等の高圧用ホースとして用いられており、近年、その需要が 増しつつある。 上記のスパイラルホースを製造するスパイラルホース製造装置としては、例え ば実公平５−４１８６５号公報に開示のものが知られており、この公知のスパイ ラルホース製造装置は、多層構造の内管を形成する多層押出機と、補強層形成装 置としてのスパイラルマシンと、外管を形成する外管押出機とを一体的に配設し 、内管押し出し、スパイラル補強層の形成、および外管押し出しの各工程を連続 してほぼ同時に行えるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来のスパイラルホース製造装置では、内管の形成手段として採 用している多層押出機と、補強層形成装置との組み合わせ方に起因する構造的な 理由から、内管用多層押出機のシリンダ部を一体化する必要性があり、このこと はコンパクトなスパイラルホース製造装置をもたらすものの、その反面非常に複 雑な構造となり、その複雑な構造に合わせて特別に設計したシリンダやスクリュ ー、減速機を用いることが避けられなくなり、したがって、かなり高額な投資を 要するという問題点を有していた。

【０００４】 またこの内管用多層押出機を構成する各押出部はその構造的な特徴から、スク リュー径およびそのＬ／Ｄ（Ｌ：スクリューの有効長、Ｄ：スクリューの外径） の選定については一定の制約を受けざるを得なくなり、近年補強ホースの内層に 対して要求されている材質面の多様化への対応および製品寸法規格の多様化への 対応については、押出機設計の面で最も重要な設計アイテムとなるスクリュー径 およびそのＬ／Ｄの自由度を留保する面で、必ずしも十分とは言い難い面がある 。

【０００５】 これに加えて、シリンダが一体化されているがための不便さとして、前述のよ うに多種多様な材質を多層押出ししようとした場合、選択された材質の組み合わ せによっては、シリンダの最適な押出温度条件が１５〜２５℃も異なる事例もあ って、押出側先端付近を中心として放射状に配置されているスクリュー同士が接 近するシリンダ先端付近では、温度調整用の温水ジャケットも限りなく接近せざ るを得ず、互いの温度コントロールの独立性がそこなわれるおそれがある。ゴム 等の押出機においてはシリンダ温度の不安定さは、そのまま押出量の不安定さに つながり、温度が高めに変動した場合には、押出したゴム等の物性においては部 分加硫のような悪影響を及ぼすことになる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、この考案は、スパイラル補強層を形成する補強層 形成手段を、多層内管を形成する内管形成手段の後段に配置し、内管形成手段の 各層の押出部を、特別設計による高額な投資を必要とせず、また内管各層の形成 に最適なスクリュー径およびそのＬ／Ｄで設計することができ、多種多様な内管 形成材質の適用に道を開くと同時に、その製品の寸法規格と、要求される生産性 の条件に最もよく適合した生産ができるようにしたものである。

【０００７】

【考案の実施の形態】

この考案のスパイラルホース製造装置は、 内管とスパイラル補強層と外管とから成るスパイラルホースを製造するスパイ ラルホース製造装置において、 上記内管の最も内側の第１層の第１層材料を押し出す第１層押出部と、第１層 の次の層となる第２層の第２層材料を押し出す第２層押出部と、を備え、上記第 １層押出部の先端側に該第１層押出部と一体的に多層押出ヘッド部を有し、その 多層押出ヘッド部に上記第２層押出部の先端側が接続され、第１層押出部および 第２層押出部から押し出されてきた第１層材料および第２層材料を層状に吐出さ せて内管を押出成形で形成する内管形成手段と、 上記内管形成手段の後段にその内管形成手段とは対向するように設置され、押 し出されてきた内管に補強糸をスパイラル状に巻いてスパイラル補強層を形成す る補強層形成手段と、 上記内管の押し出し方向であって上記補強層形成手段の後段に設置され、上記 スパイラル補強層で補強された内管に押出成形で外管を形成する外管形成手段と 、 を有するものである。

【０００８】

【実施例】

以下にこの考案の実施例を図１〜図５を用いて詳細に説明する。 図１はこの考案のスパイラルホース製造装置の要部を概略的に示す側面図、図 ２は内管押出機ヘッド部の構成と補強糸による補強層形成を示す図、図３は図２ の要部拡大図で内管押出機の第１層押出部および第２層押出部の構成を示す図、 図４は図２の要部拡大図で外管押出機の構成を示す図、図５はこのスパイラルホ ース製造装置で製造されたスパイラルホースの断面図である。

【０００９】 これらの図において、この考案のスパイラルホース製造装置は、内管９０を押 出成形で形成する内管押出機１と、内管押出機１の後段にその内管押出機１とは 対向するように設置され、押し出されてきた内管９０に補強糸２ａ，２ｂをスパ イラル状に巻いてスパイラル補強層９３を形成するスパイラルマシン５と、内管 ９０の押し出し方向であってスパイラルマシン５の後段に設置され、スパイラル 補強層９３で補強された内管９０に押し出し成形で外管９４を形成する外管押出 機８と、を有している。なお、内管押出機１から外管押出機８までの距離は、例 えば７００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度である。

【００１０】 上記内管押出機１は、内管９０の最も内側の第１層９１の第１層材料を押し出 す第１層押出部１０と、第１層９１の次の層となる第２層９２の第２層材料を押 し出す第２層押出部４０と、を備え、第１層押出部１０の先端側に該第１層押出 部１０と一体的に多層押出ヘッド部（以下、「ヘッド部」という）２０を有し、 そのヘッド部２０に第２層押出部４０の先端側を接続することで構成されており 、このヘッド部２０では、第１層押出部１０および第２層押出部４０から押し出 されてきた第１層材料および第２層材料を層状に吐出させて内管を押出成形で形 成する。

【００１１】 内管押出機１全体は、ここでは図示されていないテーブルに載置されており、 矢印ＡおよびＢ（図１）の方向で往復移動が可能になっている。

【００１２】 第１層押出部１０には、シリンダ１１の内周面にスクリュー１２が摺動可能に 嵌挿してあり、このスクリュー１２の回転により、シリンダ１１内に充填されて いる第１層材料をヘッド部２０側に押し出している。この第１層材料は、ヘッド 部２０との境目に設けてあるブレーカプレート１５の細孔１５ａ…を通ってヘッ ド部２０の第１層押出流路１４に押し出され、第１層フローガイド３１で誘導さ れつつ、先端側の第１層押出流路１４ａに入る。 シリンダ１１の外周にはシリンダ１１に発生した熱を冷却するための温調ジャ ケット１３が形成してある。

【００１３】 第２層押出部４０では、シリンダ４１の内周面にスクリュー４２が摺動可能に 嵌挿してあり、このスクリュー４２の回転により、シリンダ４１および第２層押 出流路４４内に充填されている第２層材料をヘッド部２０側に押し出している。 この第２層材料は、ヘッド部２０側の第２層フローガイド３２で誘導されつつ先 端側の第２層押出流路４４ａに押し出される。 シリンダ４１の外周にも、このシリンダ４１に発生した熱を冷却するための温 調ジャケット４３が形成してある。

【００１４】 ヘッド部２０のヘッド外周壁２６は略円筒状に形成されており、そのヘッド外 周壁２６の内周面にダイホルダ２１を介して、またはダイホルダ２１とダイ押さ え部材２２との双方を介して、先端に向けて円錐状に変化する円筒状の第１ダイ ２５が嵌合してある。この第１ダイ２５の円錐部分先端には、開口部３３が穿設 してある。

【００１５】 第１ダイ２５の円筒部分内周面には、内周面から中心方向に向けて形成した柱 状の支持部材３０が周方向に一定間隔毎に突設してあり、その支持部材３０の途 中には、先端に向けて円錐台形状に変化する円筒状の第２ダイ２３が支持固定し てあり、またその支持部材３０の先端にニップルホルダ２７が支持固定してある 。

【００１６】 なお、押し出されてきた第１層材料および第２層材料は、この一定間隔毎に設 けた支持部材３０の間を通過するので、その進行を遮られることなく、先端側に 押し出し可能となっている。

【００１７】 上記のニップルホルダ２７は、ヘッド部２０の中央に上記の支持部材３０によ って支持されており、その先端部分にニップル２７ａを保持している。このニッ プル２７ａは、上記の開口部３３に所定間隙を保つようにして挿入してある。ま た、このニップルホルダ２７およびニップル２７ａには、その先端側に大気圧の 空気を導入させるためのエアー流路２８が形成してあり、その大気圧の空気は、 ヘッド外周壁２６、第２層フローガイド３２、第１ダイ２５、および支持部材３ ０を貫通させて形成したエアー孔２９を通ってエアー流路２８に流入するように なっている。

【００１８】 ニップルホルダ２７と第２ダイ２３とによって先端側の第１層押出流路１４ａ が形成される。また、第２ダイ２３と第１ダイ２５とによって先端側の第２層押 出流路４４ａが形成される。そして、第２ダイ２３の先端長さは短くなっている ため、ニップルホルダ２７の先端側では、ニップル２７ａと第１ダイ２５とによ る押出流路２４が形成され、第１層押出流路１４ａと第２層押出流路４４ａとは 、１つの押出流路２４に合流するようになっている。

【００１９】 上記スパイラルマシン５は、円筒形支持部材６７と、その円筒形支持部材６７ の内周に回転自在に支持された外側回転筒６３およびこれに固定された外輪５１ と、外側回転筒６３の内周に回転自在に支持された内側回転筒６４およびこれに 固定された内輪５２とを備えている。さらに外側回転筒６３の、外輪５１が固定 された端部とは反対側の端部には、外輪駆動用タイミングプーリ７３ｂと、外輪 用ブレーキディスク７２ｂとが配設されており、同様にして内側回転筒６４の、 内輪５２が固定された端部とは反対側の端部には、内輪駆動用タイミングプーリ ７３ａと、内輪用ブレーキディスク７２ａとが配設されている。外輪５１および 内輪５２は、駆動モーター６５の回転をギアボックス６６内のギア列やタイミン グベルト（図示せず）および外輪駆動用タイミイングプーリ７３ｂ、内輪駆動用 タイミングプーリ７３ａを介して受け取り、互いに逆方向で同速で回転する。円 筒形支持部材６７の上部には、油圧で駆動されるディスクブレーキ６２ａ，６２ ｂが配設されていて、回転停止時にはこれらのディスクブレーキ６２ａ、６２ｂ はそれぞれ内輪用ブレーキディスク７２ａ、外輪用ブレーキディスク７２ｂに対 してブレーキ力を作用させて回転を止める。

【００２０】 外輪５１には、補強糸２ａを導出可能な外ボビン５５が、外ボビンケース５３ で収納保護されて円周状に例えば１２個配置してあり、またその外ボビンケース ５３の近傍には支持部材５７が立設してある。この支持部材５７の先端には、ス パイラルマシン５の中心に向けてガイド５９が連結してある。各ガイド５９の先 端には、円錐形状の外スピンナ６１が連結され、その外スピンナ６１の先端（円 錐中央）側はここでは図示されていない支持部材で外輪５１側に支持され、各外 ボビン５５と一体に回転可能となっている。そして、外スピンナ６１の円錐中央 は開口し、外スピンナ６１には、その開口部分に沿って１２個の糸孔６１ａが形 成されている。

【００２１】 また、内輪５２には、補強糸２ｂを導出可能な内ボビン５６が、内ボビンケー ス５４で収納保護されて円周状に同じく１２個配置してあり、またその内ボビン ケース５４の近傍には支持部材５８が立設してある。各支持部材５８の先端には 、円錐形状の内スピンナ６０が連結され、その内スピンナ６０の先端（円錐中央 ）側はここでは図示されていない支持部材で内輪５２側に支持され、各内ボビン ５６と一体に回転可能となっている。そして、内スピンナ６０の円錐中央は開口 し、内スピンナ６０には、その開口部分に沿って１２個の糸孔６０ａが形成され ている。

【００２２】 外ボビン５５から導出された補強糸２ａは、張力調整器７１で適正な張力に調 整された後、支持部材５７で支持されたガイド５９、および外スピンナ６１に沿 って案内されて糸孔６１ａから導出され、外輪５１の回転に応じて内管９０にス パイラル状に巻き付けられる。同様に、内ボビン５６から導出された補強糸２ｂ は、張力調整器７１で適正な張力に調整された後、支持部材５８で支持された内 スピンナ６０に沿って案内されて糸孔６０ａから導出され、内輪５２の回転に応 じて内管９０に補強糸２ａとは逆方向でスパイラル状に巻き付けられる。

【００２３】 円筒形支持部材６７には、その中央に貫通路７０が形成してあり、上記の内管 押出機１から押し出された内管９０は、この貫通路７０を通過して後段の外管押 出機８に押し出される。

【００２４】 上記の外管押出機８は、押出部８ａとヘッド部８ｂとから成り、押出部８ａは 、押出流路８２内に充填してある外管層材料を、スクリュー８０によりヘッド部 ８ｂ側に押し出している。ヘッド部８ｂのヘッド外周壁８１は略円筒状に形成さ れており、その内室にはニップル８３が支持固定され、また先端側にダイ８５が 調芯ボルト８６で締着してある。このダイ８５の先端には、開口部８８が穿設し てあり、開口部８８は、ニップル８３の中心線に沿って形成した貫通路８９にそ のまま連続するようになっている。ヘッド外周壁８１とニップル８３、およびダ イ８５とニップル８３との間に押出流路８４が形成されている。 ヘッド外周壁８１の外周には発生した熱を冷却するための温調ジャケット８７ が形成してある。 なお、図１では、押出部８ａはヘッド部８ｂに対して垂直に配置されているよ うに図示されているが、実際は水平に配置される。

【００２５】 上記のスパイラルホース製造装置において、スパイラルホース９の製造は次の ような手順で行われる。 先ず内管押出機１において、第１層押出部１０が第１層材料を、第２層押出部 ４０が第２層材料を押し出すと、第１層材料は第１層押出流路１４，１４ａを通 って、また第２層材料は第２層押出流路４４，４４ａを通って、それぞれ押出流 路２４に入り、その後開口部３３での第１ダイ２５とニップル２７ａとの間の間 隙を押し出される。この押し出しにより、第１層９１および第２層９２から成る 内管９０が形成される。この内管形成時には、エア孔２９経由で大気圧の空気を ニップル２７ａの先端から内管９０の空洞に導き入れ、形成直後の内管９０が負 圧によって押しつぶされないようにしている。 なお、外管形成以降の連続する後工程中で、巻取機等を用いてホースを巻き取 る場合には、このエア孔２９より大気圧以上の適当に調節したエアを注入して、 巻き取り中のホースのつぶれ対策を行うことも可能である。

【００２６】 内管押出機１から内管９０が押し出されてくると、それを待機していたかのよ うに、スパイラルマシン５がその内管９０に補強糸２ａ，２ｂをスパイラル状に 巻き付け、スパイラル補強層９３を形成する。このスパイラル補強層９３の形成 は、ニップル２７ａが、開口部３３から突き出している部分で行うので、内管９ ０の形状を保持したまま行うことができる。

【００２７】 スパイラル補強層９３を形成した内管９０は、さらに押し出されてスパイラル マシン５の貫通路７０を通過し、そのまま外管押出機８の開口部８８に到達する 。

【００２８】 外管押出機８では、押出部８ａが外管層材料を押し出すので、その外管層材料 は押出流路８２，８４に入り、その後開口部８８でのニップル８３との間隙を押 し出される。この押し出しにより、スパイラル補強層９３の外表面に外管層材料 から成る外管９４が形成される。

【００２９】 このようにして内管９０、スパイラル補強層９３および外管９４が形成された スパイラルホース９は、外管押出機８の貫通路８９を通過し、さらに外径測定、 印刷、冷却、および定尺切断又は巻き取り等の工程を経て完成品となる。

【００３０】 上記の製造工程において、内管押出機１による内管製造開始時には、未だ安定 した稼動状況ではないため良品を得るのは困難であり、このためこの実施例では 、内管製造開始時には内管押出機１を矢印Ａの方向に移動させて、内管押出機１ をスパイラルマシン５から離しておき、その状態で初期運転を行い、良品が出る のを確認してから再度内管押出機１を矢印Ｂの方向に移動させ、内管押出機１を スパイラルマシン５に接近させてセッティングし、本格的な製造に入る。したが って、従来不可避的に発生していた初期不良を確実に防止することができる。

【００３１】 以上述べたように、この実施例では、内管押出機１の後段にスパイラルマシン ５を配置し、さらにその後段に外管押出機８を配置したので、内管押出機１の配 置スペースを十分に確保することができ、内管押出機１を多層押出機とした場合 でも、内管押出機１の各押出部１０、４０を互いに分離独立的に配置することが できる。

【００３２】 したがって、各押出部１０，４０の配置スペースも十分に確保することができ 、特別設計の必要もないので、そのための高額な投資も不要とすることができる 。

【００３３】 また、配置スペースの確保により、各押出部１０，４０を内管各層の形成に最 適なスクリュー径およびそのＬ／Ｄで設計することができ、近年補強ホースの内 層に対して要求されている材質面の多様化、製品寸法規格の多様化にも柔軟に対 応することができる。

【００３４】 さらに、各押出部１０，４０での押出プロセスにおける各シリンダの温度を温 調ジャケット１３，４３により独立的に安定してコントロールでき、ゴム、プラ スチック、熱可塑性エラストマー等から選択される二種類以上の異種の材質をそ れぞれに適した押出温度条件で押し出すことを可能とし、また押出量を安定させ ることができるとともに、各層材料の物性も良好に保持することができる。

【００３５】 また、スパイラルマシン５を内管押出機１の後段にその内管押出機１とは対向 するように設置したので、スパイラルマシン５と内管押出機１との間にスペース を保持することができ、そのスペースでスパイラルマシン５に対する各種作業（ ボビン交換作業や、糸掛け作業、あるいは張力調整作業など）を行えるので、そ の各種作業を容易に且つ短時間で行うことができる。 また、メンテナンスや修理もスパイラルマシン５単独で簡単に行うことができ る。

【００３６】 さらに、スパイラルマシン５と内管押出機１とを別体にしたので、内管押出機 １をスパイラルマシン５に対して接離自在に構成することができ、上記の初期運 転時だけでなく、スパイラルマシン５に対する各種作業時にも移動させることに より、作業空間をより広くとれ、作業の容易性、迅速性を一層改善することがで きる。

【００３７】 上記の説明では、内管押出機１で２層の内管９０を形成するようにしたが、ヘ ッド部２０に接続する押出部を増設することで３層以上の内管を形成するように 構成することもできる。

【００３８】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案のスパイラルホース製造装置によれば、内管形 成手段の後段に補強層形成手段を配置し、さらにその後段に外管形成手段を配置 したので、内管形成手段の配置スペースを十分に確保することができ、内管を種 類の異なる複数の押出材質からなる多層構造とした場合でも、内管形成手段の各 押出部を互いに独立的に配置することができる。

【００３９】 したがって、各押出部の配置スペースも十分に確保することができ、特別設計 の必要もないので、そのための高額な投資も不要とすることができる。

【００４０】 また、配置スペースの確保により、各押出部を内管各層の形成に最適なスクリ ュー径およびそのＬ／Ｄで設計することができ、近年補強ホースの内層に対して 要求されている材質面の多様化、製品寸法規格の多様化にも柔軟に対応すること ができる。さらに、各押出部での押出プロセスにおける各シリンダの温度を独立 的にコントロールでき、押出量を安定させることができるともに、各層材料の物 性も良好に保持することができる。

【００４１】 また、補強層形成手段を内管形成手段の後段にその内管形成手段とは対向する ように設置したので、補強層形成手段と内管形成手段の間にスペースを確保する ことができ、そのスペースで補強層形成手段に対する各種作業（ボビン交換作業 、糸掛け作業、あるいは糸張力の調整作業など）を行えるので、その各種作業を 容易にかつ短時間で行うことができる。 また、メンテナンスや修理も補強層形成手段単独で簡単に行うことができる。

【００４２】 さらに、補強層形成手段と内管形成手段とを別体にしたので、内管形成手段を 補強層形成手段に対して移動可能に構成することができ、補強層形成手段に対す る各種作業時に移動させることにより、作業空間をより広くとれ、作業の容易性 、迅速性を一層改善することができる。

【００４３】 また、内管形成手段を補強層形成手段に対して移動可能に構成し、内管製造開 始時には、内管形成手段を補強層形成手段から離しておき、その状態で初期運転 を行い、良品が出るのを確認してから再度内管形成手段を補強層形成手段に接近 させてセッティングし、本格的な製造に入るようにしたので、従来不可避的に発 生していた初期不良を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のスパイラルホース製造装置の要部を
概略的に示す側面図である。

【図２】図２の要部拡大図で内管押出機ヘッド部の構成
と補強糸による補強層形成を示す図である。

【図３】図２の要部拡大図で内管押出機の第１層押出部
および第２層押出部の構成を示す図である。

【図４】図２の要部拡大図で外管押出機の構成を示す図
である。

【図５】スパイラルホース製造装置で製造されたスパイ
ラルホースの断面図である。

【符号の説明】

１ 内管押出機（内管形成手段） ２ａ，２ｂ 補強糸 ５ スパイラルマシン（補強層形成手段） ８ 外管押出機（外管形成手段） ９ スパイラルホース １１，４１ シリンダ １２，４２，８０ スクリュー １３，４３ 温調ジャケット ９０ 内管 ９１ 第１層 ９２ 第２層 ９３ スパイラル補強層 ９４ 外管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00 23:00

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内管とスパイラル補強層と外管とから成
   るスパイラルホースを製造するスパイラルホース製造装
   置において、 上記内管の最も内側の第１層の第１層材料を押し出す第
   １層押出部と、第１層の次の層となる第２層の第２層材
   料を押し出す第２層押出部と、を備え、上記第１層押出
   部の先端側に該第１層押出部と一体的に多層押出ヘッド
   部を有し、その多層押出ヘッド部に上記第２層押出部の
   先端側が接続され、第１層押出部および第２層押出部か
   ら押し出されてきた第１層材料および第２層材料を層状
   に吐出させて内管を押出成形で形成する内管形成手段
   と、 上記内管形成手段の後段にその内管形成手段とは対向す
   るように設置され、押し出されてきた内管に補強糸をス
   パイラル状に巻いてスパイラル補強層を形成する補強層
   形成手段と、 上記内管の押し出し方向であって上記補強層形成手段の
   後段に設置され、上記スパイラル補強層で補強された内
   管に押出成形で外管を形成する外管形成手段と、 を有することを特徴とするスパイラルホース製造装置。
2. 【請求項２】 上記内管形成手段は、上記補強層形成手
   段に対して接離自在に構成されていることを特徴とする
   請求項１に記載のスパイラルホース製造装置。
3. 【請求項３】 上記内管形成手段は、上記多層押出ヘッ
   ド部に２以上の押出部を接続し３層以上の層から成る内
   管を形成することを特徴とする請求項１に記載のスパイ
   ラルホース製造装置。