JP4183782B2 - 押出製品を被覆するための装置を含むゴムコンパウンドのための押出ヘッド、および押出ヘッドに取り付けられるようになった被覆装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、形材製品を作るためにゴムコンパウンドを押し出す押出機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムを押し出すための種々の範疇の機械が知られている。１つのかかる範疇は、一定の輪郭を有する製品を長く押し出すことのできる一般に「ローラ−ダイ押出機」と呼ばれる押出機からなる。
この型式の機械では、この輪郭、すなわち、押出ゴム製品の横断面は、一方では、ゴムを押し出すローラによって、他方では、押出オリフィスを構成するようにこのローラと協働して作用する壁によって決められる。
タイヤ製造の分野では、ゴムコンパウンドからなる形材半製品が作られる。タイヤの連続製造をより精密にすることが求められている。この製造の精密性は、特に組み立てることでタイヤを構成するゴム製品の寸法形状を遵守することで決まる。「在来の」ローラ−ダイ押出機、すなわち、上述したような押出機は、それ自体ではかかる精密性をもたらさない。
【０００３】
米国特許第３，８７１，８１０号は、ゴムの流れを導通するためのチャンバを押出オリフィスの上流に含むローラ−ダイ押出機を説明している。このチャンバは、ゴムコンパウンドの輪郭が押出オリフィスによって決められた輪郭に精密に合わされるようにするため一連の次々の輪郭を含む工具からなる。それにより、得られた押出製品の輪郭は大変精密である。しかしながら、完璧に寸法形状決めされなければならない複雑な装備を使用したこの構造は、一方では、大変高価であり、他方では、大変精密な調節を要求する。さらには、異なる寸法をもつ別の製品の押出に変更することは、時間と費用のかかる作業である。というのは、このためには、単に静止壁を変更するだけでは足りず、導通チャンバを構成する複雑な工具をも変更しなければならないからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のすべての欠点を克服し、それによって、一定で精密な輪郭をもつ押出製品を作ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下では、押出機のローラの回転方向に言及するときに、「上流」および「下流」という用語を用いる。
本発明は、ゴムコンパウンド製の製品を作るための押出機であって、該押出機は、ゴムコンパウンドを押し出す押出オリフィイスに通ずる蓄積チャンバに前記ゴムコンパウンドを通すための入口通路と、製品の輪郭を決めるように回転ローラと協働して作用する壁と、押出オリフィスのすぐ下流にあり、押出製品の縁をばり取りするためのナイフと、を備えた押出ヘッドを含み、押出ヘッドはさらに、得られたばりのストランドを、入口通路と押出オリフィスの間で直接蓄積チャンバに送り戻すことによって再利用する装置を含む押出機に関する。
【０００６】
単純な工具を伴い、調節の容易なこの新規な解決法は、押出形材製品の縁を切り整えることによって、より精密な押出製品の輪郭を得ることを可能にする。さらに、切り取られたばりの裁断片すなわちストランドは、この構造の利点を害しない。というのは、切り取られたばりのストランドは、再利用され、製品のむだとはならないからである。
さらに、寸法形状の変更は、壁要素を変更すること以外は、ばり取りナイフ間の距離を調節することだけを要求する。
さらに、この解決法は、押出製品の切り整えられた縁が直接押出オリフィスの出口で得られる製品の縁よりも常にはるかに鋭いという点でも有利である。
ばりのストランドを効果的かつ経済的に再利用するために、ばりのストランドは、再利用装置によって入口通路と押出オリフィスの間に直接送り戻される。
【０００７】
本発明はまた、ゴムコンパウンド製の製品を作るための押出ヘッドであって、該押出ヘッドは、ゴムコンパウンドを押し出す押出オリフィイスに通ずる蓄積チャンバに前記ゴムコンパウンドを通すための入口通路を備え、前記押出オリフィスは、製品の輪郭を決めるように回転ローラと協働して作用する壁を含み、前記押出ヘッドは、押出オリフィスのすぐ下流にあり、押出製品の縁をばり取りするためのナイフと、得られたばりのストランドを、入口通路と押出オリフィスの間で直接蓄積チャンバに送り戻すことによって再利用する装置と、を含む押出ヘッドに関する。
驚くべきことに、この再利用装置は、押出製品を「ソール」すなわち「底」の形態で再利用装置によって外部から供給された別の押出製品で、入口通路と押出オリフィスの間の蓄積チャンパで重ねることによって被覆するのにも使用することができることがわかった。
【０００８】
かくして、本発明はまた、回転ローラを含む押出ヘッドに取り付けられるようになった、押出製品をゴムコンパウンド系材料で重ねることによって被覆する装置であって、該装置は、収束するリブを支持する凹形の外面を有する前記材料を収集する要素と、前記収集要素の凹形の外面の曲率よりも大きい曲率をもつ凹形の外面を有する前記材料を凝集性の塊に凝集させる要素と、この塊を薄層化し、分配するブレードからなる要素とを次々に含むことを特徴とする装置に関する。本発明の内容はまた、ゴムコンパウンド製の製品を作るための押出ヘッドであって、該押出ヘッドは、ゴムコンパウンドを押し出す押出オリフィイスに通ずる蓄積チャンバに入口通路を備え、前記押出オリフィスは、製品の輪郭を決めるように回転ローラと協働して作用する壁を含み、前記押出ヘッドは、入口通路と押出オリフィスの間で直接蓄積チャンバにゴムコンパウンド系材料を送り、入口通路から出た製品に上から重ねるようにローラの表面上にこのゴムコンパウンド系材料を分配する被覆装置を含む押出ヘッドに関する。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して、本発明による押出ヘッドの実施例を読むことで明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１によれば、本発明によるローラ−ダイ型式の押出機は、押出ヘッド３を有する。例として、一軸スクリュー押出機を選択することができ、ここでは、かかるスクリューは示されていない。このスクリューは、図２に示すように、押出ヘッド３内でゴムコンパウンドを入口通路４１を通して蓄積チャンバ４に押し入れ、次いで、蓄積チャンバ４が開口する押出オリフィス６まで押すことを可能にする。
押出ヘッド３は、押し出すべき製品の輪郭を決めるように押出オリフィス６の壁８と協働して作用する回転ローラ７を含む。ローラ−ダイ押出機について知られているように、完全に円筒形である表面をもつローラ７と関連した静止壁８の形状を適当に選択することによって、所望の輪郭が得られる。かくして、寸法の変更を行なおうとするときには、静止壁８が新しい所望の輪郭に適しているように静止壁８を変更するだけでよい。かくして、ローラ７と壁８は、コンパウンドＡを押し出す押出オリフィス６を構成する。
【００１１】
ローラ７と壁８は、押出ヘッド３によって支持され、図示されていないタイによって互いに連結された２つの側壁９の間に取り付けられている。
本発明の別の実施例によれば、静止壁ではなく、第２のローラからなり、ローラ７と協働して作用する回転壁を選択することも可能である。かかる実施例が、仏国特許出願第Ａ−２，７００，２９１号でわかる。
本明細書では、製品の「輪郭」は、製品の主要な長さと垂直な平面におけるこの製品の横断面の外形を意味する。工具の輪郭というときには、これは、ゴムが押し出されるオリフィスの形状を意味する。
押出製品Ｂの輪郭の精密性および押出製品Ｂの縁の鋭さを増すために、ばり取りナイフ１０および１１が、図２に矢印Ｆで示すローラ７の回転方向に関して、押出オリフィス６のすぐ下流に取り付けられている。それらの間の距離が輪郭の正確な幅を決めるこれらのナイフ１０および１１は、押出製品Ｂの縁を切り整える。かくして、この裁断作業は、押出製品が押出オリフィス６を出た直後にローラ７上で直接行われ、製品Ｂ´を得ることを可能にする。
【００１２】
本発明によれば、押出ヘッド３は、このばり取り作業中に得られたばりのストランドＣを、蓄積チャンバ４に送り戻すことによって再利用するための装置１５を含む。
図示していない本発明の第１の代替実施例によれば、ばりのストランドＣは、ゴムコンパウンドが押出機に送られると同時に押出機のインプットとして送り戻される。すなわち、ばりのストランドＣは、入口通路４１を通過して蓄積チャンバ４に入り、次いで、押出オリフィス６に達する。
しかしながら、この解決法は、いくつかの欠点を有する。というのは、この解決法は、押出機の流量および生産性の減少を生じ、この減少は、再利用される量に比例する。
【００１３】
さらに、再利用が連続的であるためには、ばりのストランドは、押出機の入口まで容易に流れなければならず、ばりのストランドの経路中に途切れがないようにするためには、ばりのストランドが十分な厚さを有していることが条件となるが、このことは、製品またはナイフに関連した制約によって、保証されない。
さらに、ゴムの押出の場合には、早すぎる加硫を防止するために、温度が制御すべき主要なファクタとなる。いま、ゴムコンパウンドの温度よりも高い温度をもつばりのストランドを送り戻すことは、押出機に送られるコンパウンド全体の温度を上げる。
本発明の第２の好ましい代替実施例は、これらの問題を解決する。ばりのストランドを、入口通路４１と押出オリフィス６の間で直接蓄積チャンバ４に送り戻すことによって再利用し、それによって、押出ヘッドの単純さを損なうことなく、得られる押出製品の均一性を満たすことが可能なように思われた。
【００１４】
この再利用装置１５が、ばり取りナイフ１０および１１の下流に配置されている。再利用装置１５は、ローラ７と協働して作用して、ローラ７の回転方向に、ローラ７に沿って、押出オリフィス６までばりのストランドＣを連行する。かくして、ばりのストランドＣは、ローラ７上を蓄積チャンバ４の上流に戻される。図２および図３に非常に概略的に示されているように、この再利用装置１５は、ばり取りナイフ１０および１１から遠ざかる方向に、次々にローラ７と協働して作用する３つの部品を含む：
− 第１の部品は、ばりのストランドＣがローラ７に対して再び中心決めされるように、ばりのストランドＣを収集する要素１６からなる。この要素１６は、ローラ７と協働して作用する所定の曲率をもつ凹形の外面１６１を有し、凹形の外面１６１は、ローラ７の中央の方にばりのストランドＣを戻すようにローラ７の中央に向かって収束するリブ１６２を支持している。
【００１５】
− 外面１６１は、この外面１６１が協働して作用するローラ７の外面とほぼ平行であり、できる限り効果的であるようにこのローラの外面からわずかに間隔を隔てて配置されている。図２に示されている例では、この外面１６１は、装置１５の第２の部品の方向にローラ７に向かってわずかに収束する。
− この第２の部品は、ビードＤの形成によってばりのストランドＣを凝集性の塊に凝集させる要素１７からなる。この要素１７は、収集要素１６の外面１６１よりも大きい曲率をもつ凹形の外面１７１を有し、外面１７１とローラ７の外面との間にビードＤを形成することができる。凝集要素１７はまた、ローラ７に対して横断方向に、形成された凝集性の塊の広がりを制限する両側縁を有する。最後に、第３の部品は、ローラ７上にビードＤを薄層化し、分配する要素１８からなり、この要素は、ローラ７と共に、入口通路４１と押出オリフィス６との間で蓄積チャンバ４に通ずる流れオリフィス２０を構成するブレードからなる。かくして、ブレード１８の自由縁はビードを薄層化し、ローラ７の表面に亘って横断方向に分配する。
【００１６】
ブレード１８は、凝集要素１７に作られた開口２１に挿入され、これまた開口２１に配置されたねじのような調節手段２２を用いることによって凝集要素１７に固定されており、調節要素２２はまた、ローラ７に対してブレード１８を位置決めし、図４でわかるように、ローラ７とブレード１８の間にほぼ一定の距離を維持する。
この実施例では、ブレード１８はまっすぐな縁１８１を有するが、ブレード１８は別の型式の輪郭を有することを容易に考えることができる。
装置１５は、凝集要素にボルト１９´によって取り付けられ、図示されていない手段によって２つの側縁９に横方向に固定された支持体１９によって押出ヘッド３に締結されている。
【００１７】
いくつかの押出製品を、これらをローラ上７に並置することによって、同時に作ることを考えることができ、このとき、押出ヘッド３は、存在する製品の縁と同じ数のばり取りナイフを含む。かかる場合には、収集要素１６の外面１６１は、すべてのばりのストランドが効果的に収集されることを確保するように、前記面の中央部分にある図３に示すようなＶ字形の発散中央リブ１３を含む。
ばり取りナイフ１０、１１および再利用装置１５の存在は、それらの特徴によって、単純な押出ヘッドを得ることの助けとなる。この再利用装置１５はまた、、このシステムにより、ばりのストランドＣが製品に関して単なるむだとならないため、本発明の経済上の目的に貢献し、またさらに、これらのばりのストランドを押出オリフィス６の近くで蓄積チャンバ４に直接送り戻すことにより、押出機の生産速度を変えないことができる。
【００１８】
この構造はまた、ばりのストランドが非常に細かくても再利用の実行を可能にする。かくして、装置１５は、作られるばりのストランドに関していかなる特別な制約ももたらさず、ばりのストランドの寸法は、製品またはナイフにのみ依存する。
さらに、図２に示すように、収集要素１６とローラ７の間に形成される再入角度の危険から使用者を保護するための安全装置２３を再利用装置１５の上流に設けることが有利である。これまた側壁９に固定されたこの装置２３は、ローラ７と協働して作用する外面２３１を有し、外面２３１は、たとえば、作業者が外面２３１とローラ７との間に手を入れた場合に押出を停止させる図示しない検出器を有する。
【００１９】
この外面２３１は、有利には、ローラ７の回転軸線と平行な回転軸線をもち、再利用装置の方にばりのストランドを連行するのを容易にする小さなホイール２３２を備える。
押出ヘッド３の作用を、図２を参照して以下に簡単に説明する。
ゴムコンパウンドＡが入口通路４１を通して蓄積チャンバ４に押出オリフィス６まで押し入れられ、押出オリフィス６の静止壁８は、コンパウンド６を連行するローラ７と協働して作用することによって押し出すべき製品の輪郭を作ることを可能にする。
押出オリフィス６を出るときに、押出製品Ｂは、押出製品の縁を切り整えるナイフ１０および１１を用いてばり取りされる。このようにして得られた製品Ｂ´は、ローラ７から離され、図示しない第２のローラ上を連行される。もちろん、製品Ｂ´を連行するその他の手段を考えることができる。
【００２０】
ばり取り作業中に形成されたばりのストランドＣはローラ７上に残っている。これは、知られているように、ゴムコンパウンドが未加硫の状態では、少なくない粘性を呈するからである。それ故、ゴムコンパウンドがローラ７に付けられたままにする追加の作業を行う必要はなく、したがって、ばりのストランドは、ローラ７の回転に追従する。
かくして、ばりのストランドＣは、随意には安全装置２３の小さいホイール２３２に助けられて、収集要素１６まで案内され、リブ１６２と接触するようになり、リブ１６２は、ばりのストランドＣを、ローラ７の回転に追従し続けたまま、ローラ７の中央に送り戻す。
次いで、ばりのストランドＣは凝集要素１７に達する。凝集要素１７は、収集要素の曲率、したがって、ローラ７の曲率よりも大きな曲率をもつ外面１７１を有するので、ばりのストランドＣは、外面１７１とローラ７の間に蓄積される。これは、後にある通路オリフィス２０の狭さにより、ばりのストランドＣが直接ローラ７に沿ってその経路を続けてたどることが阻止されるからである。かくして、ばりのストランドＣは、混ざり合うことにより、互いに巻かれ、ビードＤとなる。
【００２１】
しかしながら、オリフィス２０は、コンパウンドの完全な通過を阻止しないが、これは、ビードＤがブレード１８によって薄層化された後にのみ起こる。ブレード１８は同時に、ばりのストランドのこの塊を大変薄い表面の形態でローラ７上に分配する。もちろん、ビードＤによってブレード１８に及ぼされる高い圧力は、保持手段２２によって発生される支持圧を要求する。これによって、ローラ７とブレード１８との間に大変狭いオリフィスを維持することができる。
かくして、すべてのばりのストランドＣは、入口通路４１と押出オリフィス６の間で蓄積チャンバに送り戻され、ローラ７によって連行された大変薄いソールの形態で分配される。次いで、このソールの上に入口通路から出たゴムコンパウンドを重ねることによって被覆が起こる。したがって、押し出され、切り整えられた製品Ｂ´は再利用された製品からなる大変薄いソールを有する。
【００２２】
したがって、ブレード１８とローラの間のオリフィス２０の設定は、押出製品に送り戻される再利用された製品の量によって決められる。
驚くべきことに、このように押出製品にばりのストランドを重ねることによって被覆を行うこの再利用装置１５は、有利にも、いかなる再利用の観点からも独立して、別のゴムコンパウンド系材料を押出製品に重ねることによって被覆する装置として使用できることがわかった。
本発明のこの実施例では、被覆装置は、前に説明した再利用装置１５と絶対的に同じである。第２の被覆材料は、ローラ７と装置１５の間に押出ヘッド３の外部から供給される。同様に、安全装置２３は有利には存在してもよい。
かかる被覆装置を支持した押出ヘッド３はまた、前に説明した押出ヘッド３と同じであり、ばり取りナイフを含んでもいてもよく、或いは含んでいなくてもよい。ばり取りナイフが存在するときには、得られたばりのストランドは、その量および被覆材料の性質に応じて、被覆することや、外部の材料と混合することや、或いは、押出機へのインプットとして送り戻されることによって再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＩ線における押出ヘッドの部分断面図。
【図２】図１のII線における図１に示された押出ヘッドの断面図。
【図３】押出ヘッドの構成要素の概略斜視図。
【図４】図２に示された部分Ｚの拡大図。
【符号の説明】
３ 押出ヘッド
４ 蓄積チャンバ
６ 押出オリフィス
７ ローラ
８ 壁
１０、１１ ばり取りナイフ
１５ 再利用装置
１６ 収集要素
１７ 凝集要素
１８ ブレード

Claims (14)

1. 回転ローラを含む押出ヘッドに取り付けられるようになった、押出製品をゴムコンパウンド系材料で重ねることによって被覆する装置であって、該装置は、回転ローラの中央に向かって収束するリブを支持する凹形の外面を有する前記材料を収集する要素と、前記収集要素の凹形の外面の曲率よりも大きい曲率をもつ凹形の外面を有する前記材料を凝集性の塊に凝集させる要素と、この塊を薄層化し、分配するブレードを含む要素とを回転ローラの回転方向に次々に含むことを特徴とする装置。
2. 収集要素の凹形の外面は、回転ローラの中央から両端に向かって発散する中央リブを支持することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 収集要素の凹形の外面は、ローラの外面とほぼ平行であり、該収集要素の凹形の外面は、ローラの外面と協働して作用して収集材料のための通路を構成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 凝集要素は、ローラに対して横断方向に、形成された凝集性の塊の広がりを制限する両側縁を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. ブレードは、ローラと共に流れオリフィスを構成していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. ブレードは凝集要素に作られた開口に挿入されており、前記開口に配置されたブレードの位置を調節する手段が、ブレードとローラとの間の距離を一定に維持することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. ゴムコンパウンド製の製品を作るための押出ヘッドであって、該押出ヘッドは、ゴムコンパウンドを押し出す押出オリフィイスに通ずる蓄積チャンバに前記ゴムコンパウンドを通すための入口通路を備え、前記押出オリフィスは、製品の輪郭を決めるように回転ローラと協働して作用する壁を含み、前記押出ヘッドは、押出オリフィスのすぐ下流にあり、押出製品の縁をばり取りするためのナイフと、得られたばりのストランドを、入口通路と押出オリフィスの間で直接蓄積チャンバに送り戻すことによって再利用する装置と、を含み、前記押出ヘッドは、請求項１に記載の被覆装置を含む押出ヘッド。
8. ばりのストランドは、蓄積チャンバの上流でローラ上に送り戻される請求項７に記載の押出ヘッド。
9. 再利用装置は、ばり取りナイフの下流にあり、再利用装置は、前記ローラの回転方向に前記ローラに沿って押出オリフィスまでばりのストランドを連行するように前記ローラと協働して作用することを特徴とする請求項７に記載の押出ヘッド。
10. 再利用装置は、入口通路から出た製品に上から重ねるようにローラの表面上にばりのストランドから作られたコンパウンドを分配することを特徴とする請求項７に記載の押出ヘッド。
11. ローラの回転軸線と平行な回転軸線をもち、再利用装置の方にばりのストランドを連行するのを容易にする小さなホイールを備えた安全装置を含むことを特徴とする請求項７に記載の押出ヘッド。
12. ゴムコンパウンド系の製品を製造する押出機であって、該押出機は、ゴムコンパウンド製の製品を作るための押出ヘッドであって、該押出ヘッドは、ゴムコンパウンドを押し出す押出オリフィイスに通ずる蓄積チャンバに前記ゴムコンパウンドを通すための入口通路を備え、前記押出オリフィスは、製品の輪郭を決めるように回転ローラと協働して作用する壁を含み、前記押出ヘッドは、押出オリフィスのすぐ下流にあり、押出製品の縁をばり取りするためのナイフと、得られたばりのストランドを、入口通路と押出オリフィスの間で直接蓄積チャンバに送り戻すことによって再利用する装置と、を含み、該装置は、請求項１に記載の被覆装置を含む押出ヘッドを含む押出機。
13. ゴムコンパウンド製の製品を作るための押出ヘッドであって、該押出ヘッドは、ゴムコンパウンドを押し出す押出オリフィイスに通ずる蓄積チャンバに前記ゴムコンパウンドを通すための入口通路を備え、前記押出オリフィスは、製品の輪郭を決めるように回転ローラと協働して作用する壁を含み、前記押出ヘッドは、入口通路と押出オリフィスの間で直接蓄積チャンバにゴムコンパウンド系材料を送り、入口通路から出た製品に上から重ねるようにローラの表面上にこのゴムコンパウンド系材料を分配する請求項１に記載の被覆装置を含むことを特徴とする押出ヘッド。
14. ローラの回転軸線と平行な回転軸線をもち、被覆装置の方にゴムコンパウンド系材料を連行するのを容易にする小さなホイールを備えた安全装置を被覆装置の上流に含むことを特徴とする請求項１３に記載の押出ヘッド。

Images