JPS6010898B2 - ホ−スの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性樹脂材を芯層として、これをゴム層
で被覆することにより、耐油性、耐熱性に優れたホース
を連続的に製造する方法に関する。

上記のように熱可塑性樹脂を芯層として混入したゴムホ
ースを製造する場合、従来では、一般のゴムホースを製
造する工程と全く同様の方法を用いていたため、つまり
、未加硫ゴムで熱可塑性樹脂を被覆した状態でホースと
なる筒状体を成形し、その後、成形装置から筒状体を取
り外して加稀釜に搬入し、この加硫釜内で加熱加硫して
いたため、ゴム材のみから製造されるホースではそれほ
ど問題視されていなかった欠点、つまり、熱可塑性樹脂
は、ゴムの加硫の際に熱を与えると軟化し易く、このた
め加流釜内でホースを積み重ね状とすること、さらに、
加硫時に加圧スチームによる外圧が加えられることなど
によって、筒状体を構成するゴム材と熱可塑性樹脂材の
うち、外圧によって熱可塑性樹脂が変形したままゴム材
が加硫により硬化し、ホースが変形したものとなる欠点
があった。

また、連続成形装置により連続的に不定長のホースを製
造することが可能なもので、長大なホースを製造する場
合には、加硫釜の容量にも制限があり、長尺ホースを製
造すること自体が困難なものであり、現実にはあまり長
尺のホースを製造することは不可能であった。さらにま
た、長尺ホースを連続成形しようとする場合、ゴムが未
加硫のままであったり、熱可塑性樹脂が硬化されていな
いと、フオーマーによる回転力を長いホースの末端まで
伝えることが充分にできず、この点でも長尺ホースを製
造することは困難であった。

そしてまた、ゴムと樹脂とで長尺ホースを一体的に連続
成形しようとすると、樹脂と樹脂、あるいはゴムとゴム
とであれば、その相溶性の良さと、押えローラなどによ
る外圧を加えられることとにより、成形工程が比較的短
時間で済むため、成形装置によるホースの成形処理長さ
も比較的短くて済むが、熱可塑性樹脂を芯層としてゴム
材によりこれを被覆しているホースでは、ホースの変形
を避けるため、そのゴム層と樹脂層との接合面に成形工
程で外圧を与えることが困難であり、その結果、比較的
長時間にわたって成形工程を維持し続けなければならず
、従って、そのような長時間にわたる成形状態を維持す
るためのフオーマーは、ホース製造上の能率アップのた
めにホース状体送り速度の早いものであると、ホース送
り長さが長大なものとなって片持ち支持することが困難
であり、やむなく、送り速度を低下させて非能率的な連
続成形作業を行わざるを得ないものであった。

本発明が解決しようとする技術的課題は、上記のような
熱可塑性樹脂を芯層としてこれを被覆する状態にゴム層
を設けたホースを製造するにあたって、ホース成形工程
と加硫工程と冷却工程との効果的な組合せにより、ホー
スの変形を避けながら充分長大なホースを連続的に、か
つ、能率良く製造できるように工夫したホースの製造方
法を得ることである。

上記課題を解決するために講じた本発明の技術手段は、
加硫剤混入済みの未加硫ゴムと熱可塑性樹脂とを、その
熱可塑性樹脂層をゴム層で被覆した状態の帯状体として
押し出すと共に、この押し出された帯状体をフオーマー
上に螺旋巻さして筒状体に成形しながら螺旋方向に強制
送りし、その後、成形された筒状体をフオーマ−上で加
熱加硫し、かつ、加硫処理した後にフオーマ−上で冷却
することである。

■ フオーマー上での成形工程中に加熱加硫処理するも
のであるから、加稀処理前のさくし、状態にある未加硫
ゴムに、成形工程中に鋤性、保形性を高める加硫処理を
施すことができ、従って、成形工程の後に加硫釜で加硫
する場合のように加硫工程中でのホースの自重等による
変形を確実に防止し、また、樹脂の軟化する高温でゴム
を加硫しても、樹脂層は保形性を高められたゴム層によ
って被覆されているので、ゴム層自体の保形性の良さを
利用して加熱による樹脂層が変形されてしまうことも確
実に避け易い。

■ フオーマー上でゴムを冷却処理するものであるから
、冷却時のゴムの収縮作用を有効に利用して、つまり、
冷却時には樹脂層の外側を覆うゴム層部分が先に冷却し
始めることで、外部のゴム層と、このゴム層に被覆され
る熱可塑性樹脂の芯層との接合面に面圧を加えることが
可能となり、その結果、加圧状態でゴム層と樹脂層との
接着を促進させて、フオーマーによるホ−ス送り速度を
低下させる等の作業能率の低下を極力避けながら能率良
くホースを製造することができる。■ ホース構成材と
してのゴム材はフオーマー上で加硫されて硬化し、熱可
塑性樹脂はフオーマー上での冷却によって硬化されるの
で、フオーマーによる回転力をホースの末端まで無理な
く伝達でき、ホースの途中での擬れによる変形を抑制し
た状態で充分長大なホースを連続成形することが可能で
ある。

以下、本発明の実施例を図面の記載に基づいて詳述する
。

先ず、本発明方法により、第６図に示すように、ゴムｌ
ａの肉厚内に熱可塑性樹脂製の螺旋補強線材２を芯層と
して鰹入させてある補強入りゴムホ−スを製造する方法
について説明する。

第１図に示すように、押し出し成形機Ａのダイスａより
、加硫剤混入済みの未加硫ゴム１と、硬質樹脂製補強線
材２とを、後者２が前者１の肉厚内に埋入された帯状体
３として連続的に押し出し成形する。押し出し成形機Ａ
の内部では、未加硫ゴムーは約６０ｑｏ以下に、補強線
材２は約１３０〜１８０ｏのこ保たれ、ダイスａから大
気中に押し出された帯状体３は約１００００になる。

ダイスａ内の圧力は１００〜２００ｋ９／ｃ榊こ設定さ
れている。この帯状体３に成形された時点では、押し出
し成形のための加熱により、未加硫ゴムーの物性が、常
温下における物性よりも鞠性の大きい物性に変化し、補
強線材２の周部全周にわたって付着している。

前記帯状体３は、フオーマーＢ上に側縁を内外に重ね合
わせた状態に螺旋巻きされ、ホース状体４（筒状体）に
成形される。

フオーマーＢには、加熱装置５Ａが内装され、かつ、フ
オーマーＢの長手方向中間部外周には、加熱装置５Ｂを
内装して、これらの両加熱装置５Ａ，５Ｂにより加硫装
置６を構成してあり、前記ホース状体４は、フオーマー
Ｂによる送り作用を受け、かつ、フオーマーＢにより保
形されつつ、両加熱装置５Ａ，５Ｂにより内外両側から
約１７０〜２２０ｑｏに加熱され、連続的に加碗される
。加硫装置６よりも突出したフオーマ−Ｂの自由端側に
は、加熱装置５Ａ，５８は内装されておらず、その突出
した部分のフオーマ−Ｂ上の外周部に配談した冷却装置
としての冷却水噴出用ノズル７から噴射される冷却水に
よって、加硫後のホ−ス状体４は直ちに冷却され、次い
で、長尺水槽８上を浮遊して移動する間に常温にまで冷
却され、補強線村２が硬化して、第６図に示す如き補強
入りゴムホースとなる。

因みに、下記の材料を用いて上述の方法を実施したとこ
ろ、ゴムｌａと補強線材２との付着力（結合力）が大き
く、屈曲変形の反復によっても両者ｌａ，２が容易に剥
離することのない補強入りゴムホースが得られた。

硬質樹脂製補強線材２・…・・硬質塩化ビニール加硫剤
混入済み未加硫ゴム１…・・・ニトリルゴム ７０
部 他のゴム（ＳＢＲ） ３０ 部 カーボン ７０部 軟化剤 ２０部 加硫剤 １．５部 その他の添加剤 若干 これは、硬質塩化ビニールとニトリルゴムとの相溶性が
良い（ＳＰ値が近い）ことと、押し出し成形時の圧力に
より溶融軟化状態において両者が押圧されることとの相
乗効果が発揮されるためであると思われる。

尚、補強線材２をポリプロピレンやポリエチレンにした
場合には、ＳＰ値の関係から結合力を高めるゴムとして
、エチレンプロピロレンターポリマ一やブチルゴムが適
当である。

前記フオーマーＢとしては 【ィ｝ 同一方向に回転駆動される２本以上の送りロー
ラーを成形すべきホース状体の軸芯に対して同一方向に
傾斜させて設けてあるフオーマー、｛〇｝ 同一方向に
回転駆動される複数本のローフーを同一円周上で、成形
すべきホース状体の軸芯と平行に配設し、これらローラ
ー群の近くに設けた外側ローラーのカム面又は各ローラ
ーの基端に藤芯方向での位置を順次ずらして成形したカ
ム等によってホース状体を送り出すフオーマＮ １本の
筒状回転軸の周囲又は同一円周上で筒状に配置した複数
本の回転軸群の周囲にベルト等を螺旋状に捲回させ、こ
のベルト等の両端を前記筒状回転軸の中空部又は回転軸
群の中空部で互いに連結させて無端状の螺旋回動体を構
成し、この螺旋回動体の外周部に前記帯状体３を螺旋巻
さしてホース状体に成形しつつ送り出すフオーマー・６
同一円周上に配置した複数本の回転軸の夫々に、藤芯
方向に往復摺動のみ自在なスリーブを套駁し、これらス
リーブ群の外周部に前記帯状体３を螺旋巻さして、ホー
ス状体４に成形すべ〈構成すると共に、各スリーブを半
円筒形に二つ割された構造とし、これら両半円筒形スリ
ーブ部分を、ホース状体４の内面に接する位置に来たと
き送り出し方向に摺動させ、ホース状体４の内面から離
れた位置に来たときには逆方向に摺動させることによっ
てホース状体４を送り出すように構成してあるフオーマ
ー、等々、適宜の形式のフオーマーＢを採用することが
できるが、図示の実施例では「 フオーマーＢを次の通
りに構成してある。

即ち、第２図乃至第４図に示すように、芯金９の一端部
をフレーム１０ここ螺着した熱伝導性の４・さし、材質
からなるスリーブｌｉに挿入して、片持ち状態に固定支
持させ、芯金９の外周面には、複数本のフレキシブルな
送りローラー１２・・を、保持枠１３を介して仮想円筒
面（成形すべきホース状体の内周面）に内接する螺旋状
に配設し、各ローラー１２・・が定位層においてその局
部軸芯周りに回転自在となるように構成してある。

前記保持枠１３は、第５図イ，口に示すように、多角形
状をなし、周部には送りローラー１２・・を回転自在に
鉄め込む凹部１３ａ・・を有し、ボルト１４，１４の締
め付けにより、芯金９に固定されるもので、芯金９の片
持ち側端部から自由端にかけて、各保持枠１３の位相を
一定角度８ずつずらせて固定することにより、送りロー
ラー１２・・の螺旋ピッチを任意に調整できる。

各送りローラー１２・・の基端は、フレ÷ムー０に回転
自在に挿通支持させた受動軸１５・・の一端にカップリ
ング１６・・を介して連結され、受動軸１５・・の池端
には原動軸１７に固着した主ギャ１８と隣合するピニオ
ンギャ１９・・が固着され、ブーリー２０からの入力に
よって原動軸１７が回転することにより、各送りローラ
ー１２・・が、その螺旋方向とは逆方向に回転するよう
に構成されている。

前記内側の加熱装置５Ａは、第４図、第５図イ，口に示
すように、芯金９に複数本の孔を設け、この孔にニクロ
ム線ヒーターを挿設して構成されているが芯金９の外周
面にニクロム線ヒーターを付設した構造、芯金９内に油
路を形成し、外部熱源によって加熱された高温オイルを
、この油路を介して循環させる構造、その他、フオーマ
−Ｂの形式に適応した種々の具体構造を採用できる。

外側の加熱装置５Ｂは、複数本の赤外線ランプから構成
されているが、ニクロム線ヒーター等、適宜他の構造を
採用できる。

また、内外いずれかの加熱装置５Ａ又は５Ｂのみによっ
て、加熱加硫が十分に行える場合には、一方のみ設けれ
ば足り、内外両側から加熱することを要しない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るホースの製造方法の実施例を示し、
第１図は製造工程を示す概略正面図、第２図は平面図、
第３図は正面図、第４図は要部の縦断正面図、第５図イ
，口は要部の縦断側面図、第６図は本発明方法により製
造された補強入りゴムホースの一部切欠正面図である。 １・・・・・・未加硫ゴム、２・・・・・・熱可塑性樹
脂、３・・・．．．帯状体、４…・・・筒状体、Ｂ・・
・・・・フオーマ−。第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加硫剤混入済みの未加硫ゴム１と熱可塑性樹脂２と
   を、その熱可塑性樹脂層をゴム層で被覆した状態の帯状
   体３として押し出すと共に、この押し出された帯状体を
   フオーマーＢ上に螺旋巻きして筒状体４に成形しながら
   螺旋方向に強制送りし、その後、成形された筒状体４を
   フオーマー上で加熱加硫し、かつ、加硫処理した後にフ
   オーマーＢ上で冷却するホースの製造方法。