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発明の名称 ゴムまたは樹脂の押出成型方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−15144(P2007−15144A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−196734(P2005−196734)
出願日 平成17年7月5日(2005.7.5)
代理人 【識別番号】100096714
【弁理士】
【氏名又は名称】本多 一郎
発明者 坂口 明広
要約 課題
押出ヘッドに真空チャンバーを接続してゴムまたは樹脂の押出成型を行う際の、連続押出時における押出ヘッド内部の圧力変動を低減して、急激な圧力の増減を防止することにより、押出し材料内部への空気の残留や被覆ゲージの変動、押出されたゴムまたは樹脂による被覆欠陥の発生等を防止することのできるゴムまたは樹脂の押出成型方法を提供する。

解決手段
押出ヘッド1に真空チャンバー2を接続してゴムまたは樹脂10の押出しを行うゴムまたは樹脂の押出成型方法である。押出ヘッド1に対し、別途1本以上の真空保持タンク8を接続する。
特許請求の範囲
【請求項1】
押出ヘッドに真空チャンバーを接続してゴムまたは樹脂の押出しを行うゴムまたは樹脂の押出成型方法において、前記押出ヘッドに対し、別途1本以上の真空保持タンクを接続することを特徴とするゴムまたは樹脂の押出成型方法。
【請求項2】
前記押出ヘッドとしてクロスヘッドを用いる請求項1記載のゴムまたは樹脂の押出成型方法。
【請求項3】
前記ゴムまたは樹脂を、芯材の外周に押出被覆する請求項1または2記載のゴムまたは樹脂の押出成型方法。
【請求項4】
前記真空保持タンクの容量を2〜200リットルとする請求項1〜3のうちいずれか一項記載のゴムまたは樹脂の押出成型方法。
【請求項5】
前記真空保持タンクを2本以上接続する請求項1〜4のうちいずれか一項記載のゴムまたは樹脂の押出成型方法。
【請求項6】
請求項3〜5のうちいずれか一項記載のゴムまたは樹脂の押出成型方法を用いたことを特徴とするホースの製造方法。
【請求項7】
内側から、内管樹脂層と、少なくとも1層の補強層と、外被ゴム層または外被樹脂層とが順次積層されてなる樹脂ホースの製造方法であって、
マンドレルの外周に、前記ゴムまたは樹脂としての前記外被ゴム層または外被樹脂層を押出被覆する請求項6記載のホースの製造方法。
【請求項8】
請求項3〜5のうちいずれか一項記載のゴムまたは樹脂の押出成型方法を用いたことを特徴とするパイプの製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明はゴムまたは樹脂の押出成型方法(以下、単に「押出成型方法」とも称する)に関し、詳しくは、押出ヘッドに真空チャンバーを接続してゴムまたは樹脂の押出成型を行うにあたり、連続押出時における押出ヘッド内部の圧力変動を低減させたゴムまたは樹脂の押出成型方法、および、これを用いたホースまたはパイプの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ゴムや樹脂の押出成型においては、芯材または外被により被覆される内材(以下、総称して「芯材」と称する)に対してゴムや樹脂を充分に密着させるために、押出ヘッド内部を負圧に保持する方法が用いられていた(例えば、特許文献1に記載)。
【0003】
この負圧の保持は、図2に示すように、一般に、押出ヘッド1に真空チャンバー(負圧チャンバーを含む)2を接続し、その内部の空気を真空ポンプ(図示せず)で配管ホース3を介して吸引することにより行われていた。また、この場合、真空チャンバー2の入り口には、芯材20の外径に合わせたゴムまたは樹脂製のパッキン11がセットされ、これにより空気の流入を防いで、真空または負圧を保持していた。図中、符号4は、スクリュー12を内蔵する押出機本体を示し、符号5および6はピンおよびピンホルダーを示し、符号7は押出ダイを示す。また、符号10は押出されたゴムまたは樹脂を示す。
【特許文献1】特開平7−52324号公報(特許請求の範囲等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記芯材は、長尺の1本の場合には外径が安定しており、また負圧の保持も良好であるが、図3に示す複数本のジョイント部Xなど、外径が変動して小径になった部分がパッキン11を通過する場合には、パッキン11と芯材20との外径が合わず、その隙間からエアが入って急激に負圧が抜けてしまうことになる。このような急激な負圧の減少が発生すると、芯材20に対するゴムまたは樹脂10の密着性が低下して、内部への空気の残留が生ずる場合がある(図中の符号A)。
【0005】
また一方、図4に示すように、ジョイント部Xがパッキン11を通過して次の芯材20がパッキン11に入ると、押出ヘッド1内部には逆に、急激に大きな負圧がかかることになる。このような急激な負圧の増加が生ずると、ゴムや樹脂10の流れが押出ヘッド1の負圧に引かれて停止または遅れを生じ、図示するように、押出ヘッド1からの出口付近において逆流して被覆ゲージの変動を引き起こしたり、特に急激な負圧の増加時には、芯材20に対するゴムや樹脂10の被覆が途切れて、破れなどの大きな不具合を生じる場合もあった。これらの問題は、図3,4に示すようなジョイント部Xの通過時のみならず、芯材20間で外径のばらつきが大きかったり、または、芯材20をジョイントせずに切り離して押出しに供する場合などにも生じうるものであった。
【0006】
これら不具合に対応するために、非常に容量の大きな真空チャンバーが提案され使用されているが、十分な効果の得られるものではなかった。即ち、真空チャンバーは、容量が大きければ負圧変動は小さくなるものの、押出ヘッドに設置する場合を考えると大きすぎると作業性が悪く、ハンドリングにも問題を生ずることになる。また、100Lを超えるような真空チャンバーは、現実的には設置不可能である。
【0007】
また、芯材のジョイント部の外径を芯材の外径に合わせるために、シール用のテープを巻くことも実施されているが、作業に手間がかかる上、効果も十分ではなかった。さらに、ジョイントせずに1本ずつ押出しする方法もあるが、非効率的であり、最後の被覆部について空気が残留してしまう場合があった。さらにまた、真空チャンバーに対し真空ポンプとは別にバルブを設置して、ジョイント部通過時にバルブの開閉を調整することにより急激な負圧変動を避ける方法もあるが、非常に危険であり、また作業に熟練を要するものであった。
【0008】
そこで本発明の目的は、押出ヘッドに真空チャンバーを接続してゴムまたは樹脂の押出成型を行うに当たり、連続押出時における真空チャンバー、即ち、押出ヘッド内部の圧力変動を低減して、急激な圧力の増減を防止することにより、押出し材料内部への空気の残留や被覆ゲージの変動、押出されたゴムまたは樹脂による被覆欠陥の発生等を防止することのできるゴムまたは樹脂の押出成型方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、押出し時における押出ヘッド内部での急激な圧力の増減を防止することができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【0010】
即ち、本発明のゴムまたは樹脂の押出成型方法は、押出ヘッドに真空チャンバーを接続してゴムまたは樹脂の押出しを行うゴムまたは樹脂の押出成型方法において、前記押出ヘッドに対し、別途1本以上の真空保持タンクを接続することを特徴とするものである。
【0011】
本発明においては、好適には、前記押出ヘッドとしてクロスヘッドを用いる。また、本発明は、前記ゴムまたは樹脂を、芯材の外周に押出被覆する場合に、より効果的である。さらに、前記真空保持タンクの容量は、好適には2〜200リットルであり、前記真空保持タンクは、2本以上接続することが好ましい。
【0012】
本発明の押出形成方法はホースまたはパイプの製造に好適に用いることができ、特に、内側から、内管樹脂層と、少なくとも1層の補強層と、外被ゴム層または外被樹脂層とが順次積層されてなる樹脂ホースの製造方法であって、マンドレルの外周に、前記ゴムまたは樹脂としての前記外被ゴム層または外被樹脂層を押出被覆する場合に適用することが、より効果的である。
【発明の効果】
【0013】
本発明のゴムまたは樹脂の押出成型方法によれば、上記構成としたことにより、連続押出時における真空チャンバー内部の圧力変動を低減して、急激な圧力の増減を防止することができ、押出し材料内部への空気の残留や被覆ゲージの変動、押出されたゴムまたは樹脂による被覆欠陥等の発生を防止することができ、特に、ホースまたはパイプの製造に好適に適用可能である。なお、本発明において「真空チャンバー」には負圧チャンバーも含まれ、また、「芯材」とは、前述したように、外被により被覆される内材、即ち、芯材の外周に他材料を担持してなるものも含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1に、本発明の押出成型方法に係る概略説明図を示す。図示するように、本発明においては、押出ヘッド1に真空チャンバー2を接続してゴムまたは樹脂の押出しを行うにあたり、押出ヘッド1に対し、別途1本以上、図示する例では2本の真空保持タンク8を接続する点が重要となる。
【0015】
押出ヘッド1に対し、真空チャンバー2とは別に真空保持タンク8を接続することで、従来の真空チャンバーの容量不足の問題を解消することができ、押出ヘッド内部の圧力変動を確実に低減して、急激な圧力の増減を防止することができる。従って本発明は、特に、ゴムまたは樹脂10を芯材20の外周に押出被覆する場合に有効であり(図1参照)、芯材と被覆ゴムまたは被覆樹脂との間への空気の残留や、被覆部の外径変動、ゴムまたは樹脂の逆流による成型不良等の発生を効果的に防止することができる。また、従来の、真空チャンバーにバルブを設置してジョイント通過時にバルブの開閉を調整しつつ押出成型を行うような、危険を伴うとともに熟練を要する作業が不要となる利点もある。
【0016】
真空保持タンク8の容量は、好適には2リットル以上であり、大きいほど効果も高いが、真空ポンプ能力および設置スペースから、200リットル程度までが妥当である。また、スペース的に余裕があれば、2本以上の真空保持タンク8を用いることが好ましく、これにより、真空または負圧の保持能力が更に高まることになる。従って、スペースおよび真空ポンプ能力の双方の観点からは、容量2〜200リットル×2本程度の真空保持タンク8の使用が妥当である。なお、真空保持タンク8を複数本にて押出ヘッド1に接続する場合、図示するように直列で接続しても、並列で接続してもよく(図示せず)、いずれの場合にも効果が得られる。
【0017】
真空保持タンク8は負圧で使用されるため、負圧時の空気圧に耐える強度が必要である。このため金属製のものを用いることが望ましく、また、強度が比較的高いプラスチックを用いてもよい。
【0018】
本発明の押出成型方法においては、押出ヘッド1に対し、別途1本以上の真空保持タンク8を接続してゴムまたは樹脂の押出しを行うものであればよく、具体的な装置構成等については特に制限されるものではない。例えば、真空ポンプ9は、真空引きを行う際の効率上からは、図示するように、真空保持タンク8に接続することが好適であるが、真空チャンバー2に接続してもよく、特に制限はない。また、図示する例では押出ヘッド1としてクロスヘッドを用いているが、これには限定されない。なお、本発明の押出成型方法が適用可能なゴムまたは樹脂についても特に制限はなく、通常押出成型に用いられるいかなるゴムおよび樹脂を用いてもよい。
【0019】
また、本発明のホースまたはパイプの製造方法は、上記本発明の押出成型方法を用いたものであればよく、建設機械用油圧ホースや土木工事用高圧ホース、洗浄用ホース等、および、水用樹脂パイプその他の流体用パイプ等の、押出成型により製造されるホースまたはパイプの製造に好適に適用することができる。
【0020】
特には、内側から、内管樹脂層と、少なくとも1層の補強層と、外被ゴム層または外被樹脂層とが順次積層されてなる樹脂ホースを製造するにあたり、マンドレルの外周に外被ゴム層または外被樹脂層を押出被覆する際に、上記押出成型方法を適用することが効果的である。即ち、補強層は通常、金属や繊維等からなるワイヤの編み上げにより形成され、その表面は凹凸を有するため、補強層上に外被ゴム層または外被樹脂層を被覆する際には密着不良を生じやすいためである。本発明の押出成型方法を適用して補強層上への外被ゴム層または外被樹脂層の被覆を行うことで、補強層−外被ゴム層(外被樹脂層)間の密着性を確実に確保して、前述した被覆間への空気の残留や被覆ゲージの変動、被覆欠陥等の発生を効果的に防止することが可能となる。
【0021】
本発明のホースまたはパイプの製造方法においては、上記本発明の押出成型方法を用いる以外の点については、常法に従い行うことができ、特に制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施の形態に係るゴムまたは樹脂の押出成型方法を示す概略説明図である。
【図2】従来のゴムまたは樹脂の押出成型方法を示す概略説明図である。
【図3】従来のゴムまたは樹脂の押出成型方法を示す概略説明図である。
【図4】従来のゴムまたは樹脂の押出成型方法を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【0023】
1 押出ヘッド
2 真空チャンバー
3 配管ホース
4 押出機本体
5 ピン
6 ピンホルダー
7 押出ダイ
8 真空保持タンク
9 真空ポンプ
11 パッキン
12 スクリュー
10 ゴムまたは樹脂
20 芯材




 

 


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