特許 6232114 押出ヘッド及び押出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6232114

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】押出ヘッド及び押出装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 47/12 20060101AFI20171106BHJP

   B29C 47/04 20060101ALI20171106BHJP

   B29C 47/38 20060101ALI20171106BHJP

   B29K 21/00 20060101ALN20171106BHJP

【ＦＩ】

   B29C47/12

   B29C47/04

   B29C47/38

   B29K21:00

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-208280(P2016-208280)

(22)【出願日】2016年10月25日

【審査請求日】2016年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000212728

【氏名又は名称】中田エンヂニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(72)【発明者】

【氏名】橋本 武

【審査官】 関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３４９５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２３７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２１０６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４００８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−０５８７６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４７／１２

Ｂ２９Ｃ ４７／０４

Ｂ２９Ｃ ４７／３８

Ｂ２９Ｋ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エラストマー材料を押し出すための複数の押出機が連結される押出ヘッドであって、
第１側部と、前記第１側部とは反対側の第２側部とを有するヘッド本体と、
前記第１側部に取り付けられかつ前記エラストマー材料の押出口を有するプリフォーマブロックと、
前記第２側部に取り外し可能に設けられた少なくとも１つの流路ブロックとを含み、
前記ヘッド本体は、前記第１側部とは異なる位置に前記各押出機が連結される連結部を有し、
少なくとも１つの前記流路ブロックは、前記各押出機よりも小さい副押出機を有する第１流路ブロックを含むことを特徴とする押出ヘッド。

【請求項2】

前記第１流路ブロックは、前記副押出機と前記プリフォーマブロックとを連通させる副流路を有する請求項１に記載の押出ヘッド。

【請求項3】

前記第１流路ブロックは、前記副押出機が連結された流路ブロック本体と、前記流路ブロック本体と前記プリフォーマブロックとの間に配されたインサートブロックとを含む請求項１又は２に記載の押出ヘッド。

【請求項4】

前記プリフォーマブロックは、互いに向きが異なる少なくとも３つの面で、前記ヘッド本体又は前記流路ブロックと接触している請求項１乃至３のいずれかに記載の押出ヘッド。

【請求項5】

少なくとも１つの前記流路ブロックは、前記副押出機を有さない第２流路ブロックを含み、
前記第１流路ブロックと前記第２流路ブロックとは、交換可能である請求項１乃至４のいずれかに記載の押出ヘッド。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載の押出ヘッドと、前記押出ヘッドに連結された複数の前記押出機とを含むことを特徴とする押出装置。

【請求項7】

前記各押出機は、前記エラストマー材料を押し出すためのスクリューを有し、
前記副押出機は、前記各押出機の前記スクリューよりも小さい小型スクリューを有する請求項６に記載の押出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エラストマー材料を押し出すための複数の押出機が連結される押出ヘッド及び押出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、タイヤトレッド等のエラストマー部材を作るために、異なる配合の複数のエラストマー材料（例えば、ゴム）を相互に積層して押し出すための押出装置が知られている。このような押出装置は、エラストマー材料の押出口を有する押出ヘッドと、押出ヘッドに連結される複数の押出機とを含んでいる。各押出機は、それぞれ、エラストマー材料を押し出すためのスクリューを有し、異なる配合のエラストマー材料を混練しながら押出ヘッドに向けて押し出すものである。

【0003】

近年、上述のような押出装置においても、少量ではあるが、さらに異なる配合のエラストマー材料の追加が必要な場合がある。従来の押出装置では、さらなるエラストマー材料を追加するために、例えば、既存の押出装置の押出ヘッドを追加工して、当該押出ヘッドに連結される押出機の数を増加させていた。しかしながら、このような押出ヘッドの追加工は、多大な時間とコストとを必要するものであった。

【0004】

そこで、下記特許文献１では、押出ヘッドの押出口が形成されるダイに、追加の副押出機を連結する押出装置を提案している。特許文献１の押出装置は、既存のダイを追加の副押出機に対応したダイに交換することで、押出ヘッドに連結される押出機の数を増加させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−３１８０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般的に、押出口の形状は、製品の種類等に応じて変更される。したがって、前記ダイは、製造すべき製品に応じた押出口の形状を有するものに頻繁に交換される。しかしながら、特許文献１の押出装置では、ダイに副押出機が連結されているため、ダイを交換する度に、副押出機を移動させる必要があり、ダイ交換時の作業性が悪いという問題があった。

【0007】

また、特許文献１の押出装置は、副押出機が押出口側に配されているので、押出口側の作業スペースが小さく、押出時の作業性が悪いという問題があった。このような押出装置は、押出口から押し出されるエラストマー材料と副押出機とが接触することがあり、最終製品の品質が悪化するおそれがあった。

【0008】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、流路ブロックに副押出機を連結することを基本として、副押出機の追加が容易でありかつ作業性が良好な押出ヘッド及び押出装置を提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、エラストマー材料を押し出すための複数の押出機が連結される押出ヘッドであって、前記各押出機が連結される連結部を有するヘッド本体と、前記ヘッド本体の前記連結部を除いた位置である第１側部に取り付けられかつ前記エラストマー材料の押出口を有するプリフォーマブロックと、前記ヘッド本体の前記第１側部とは反対側の第２側部に取り外し可能に設けられた少なくとも１つの流路ブロックとを含み、少なくとも１つの前記流路ブロックは、前記各押出機よりも小さい副押出機を有する第１流路ブロックを含むことを特徴とする。

【0010】

本発明に係る押出ヘッドにおいて、前記第１流路ブロックは、前記副押出機と前記プリフォーマブロックとを連通させる副流路を有するのが望ましい。

【0011】

本発明に係る押出ヘッドにおいて、前記第１流路ブロックは、前記副押出機が連結された流路ブロック本体と、前記流路ブロック本体と前記プリフォーマブロックとの間に配されたインサートブロックとを含むのが望ましい。

【0012】

本発明に係る押出ヘッドにおいて、前記プリフォーマブロックは、互いに向きが異なる少なくとも３つの面で、前記ヘッド本体又は前記流路ブロックと接触しているのが望ましい。

【0013】

本発明に係る押出ヘッドにおいて、少なくとも１つの前記流路ブロックは、前記副押出機を有さない第２流路ブロックを含み、前記第１流路ブロックと前記第２流路ブロックとは、交換可能であるのが望ましい。

【0014】

本発明は、押出装置であって、上記の押出ヘッドと、前記押出ヘッドに連結された複数の前記押出機とを含むことを特徴とする。

【0015】

本発明に係る押出装置において、前記各押出機は、前記エラストマー材料を押し出すためのスクリューを有し、前記副押出機は、前記各押出機の前記スクリューよりも小さい小型スクリューを有するのが望ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の押出ヘッドは、各押出機が連結される連結部を有するヘッド本体と、前記ヘッド本体の前記連結部を除いた位置である第１側部に取り付けられかつ前記エラストマー材料の押出口を有するプリフォーマブロックと、前記ヘッド本体の前記第１側部とは反対側の第２側部に取り外し可能に設けられた少なくとも１つの流路ブロックとを含んでいる。このような押出ヘッドは、流路ブロックを取り外すことで、押出ヘッドの内部を容易にメンテナンスすることができる。

【0017】

本発明の押出ヘッドにおいて、少なくとも１つの前記流路ブロックは、前記各押出機よりも小さい副押出機を有する第１流路ブロックを含んでいる。このため、押出ヘッドは、流路ブロックを第１流路ブロックに交換することで、副押出機を追加することができる。また、副押出機は、押出口とは反対側に配されるので、押出時の作業性が向上する。このような押出ヘッドは、押し出されたエラストマー材料と副押出機とが接触するおそれがなく、製造される製品の品質を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の押出装置の一実施形態を示す正面図である。

【図2】押出装置の部分断面図である。

【図3】押出ヘッドの部分断面図である。

【図4】第１流路ブロックの分解断面図である。

【図5】第２流路ブロックを装着した押出ヘッドの部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の押出装置１を示す断面図である。図１に示されるように、本実施形態の押出装置１は、複数の押出機２と、複数の押出機２が連結される押出ヘッド３とを含んでいる。

【0020】

押出ヘッド３に連結された複数の押出機２は、例えば、第１押出機２Ａと、第２押出機２Ｂと、第３押出機２Ｃとを含んでいる。押出機２の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

【0021】

図２は、押出装置１の部分断面図である。図２に示されるように、押出機２は、エラストマー材料Ｇを押し出すためのものである。本実施形態の各押出機２は、略円筒状のバレル４と、バレル４内に配されたスクリュー５とを有している。すなわち、第１押出機２Ａは、第１バレル４Ａと第１スクリュー５Ａとを有し、第２押出機２Ｂは、第２バレル４Ｂと第２スクリュー５Ｂとを有し、第３押出機２Ｃは、第３バレル４Ｃと第３スクリュー５Ｃとを有している。

【0022】

各バレル４は、例えば、押出ヘッド３に連結されている。本実施形態のバレル４は、第１バレル４Ａが押出ヘッド３の一方側に連結され、第２バレル４Ｂ及び第３バレル４Ｃが押出ヘッド３の他方側に連結されている。

【0023】

各スクリュー５は、それぞれ、バレル４内のエラストマー材料Ｇを押し出すためのものである。本実施形態のスクリュー５は、第１スクリュー５Ａが最も大きく、第３スクリュー５Ｃが最も小さい。スクリュー５の大きさは、製造すべき製品に応じて、適宜設定されるものであり、例えば、同じ大きさのスクリュー５であってもよい。なお、バレル４内へのエラストマー材料Ｇの供給は、従来周知の供給方法が適宜採用され得る。

【0024】

本実施形態の押出ヘッド３は、ヘッド本体６と、プリフォーマブロック７と、取り外し可能に設けられた少なくとも１つの流路ブロック８とを含んでいる。このような押出ヘッド３は、流路ブロック８を取り外すことで、押出ヘッド３の内部を容易にメンテナンスすることができる。

【0025】

ヘッド本体６は、各押出機２が連結される連結部９を有しているのが望ましい。本実施形態の連結部９は、第１押出機２Ａが連結される第１連結部９Ａと、第２押出機２Ｂが連結される第２連結部９Ｂと、第３押出機２Ｃが連結される第３連結部９Ｃとを含んでいる。各連結部９は、各押出機２のバレル４に適合した形状であるのが望ましい。

【0026】

本実施形態のヘッド本体６は、各押出機２とプリフォーマブロック７とを連通させる流路１０を有している。本実施形態の流路１０は、第１押出機２Ａに連通する第１流路１０Ａと、第２押出機２Ｂに連通する第２流路１０Ｂと、第３押出機２Ｃに連通する第３流路１０Ｃとを含んでいる。第１流路１０Ａ及び第２流路１０Ｂは、それぞれ、ヘッド本体６と流路ブロック８との境界部に沿って形成されるのが望ましい。

【0027】

プリフォーマブロック７は、例えば、ヘッド本体６の連結部９を除いた位置である第１側部Ｓ１に取り付けられている。プリフォーマブロック７は、エラストマー材料Ｇの押出口１１ａを有するダイ１１を含んでいるのが望ましい。このようなダイ１１の押出口１１ａは、各押出機２から押し出されたエラストマー材料Ｇを、製造すべき製品に応じて相互に積層して押し出すことができる。

【0028】

本実施形態の押出ヘッド３は、プリフォーマブロック７のダイ１１の周囲に、その他の部材が存在していない。このような押出ヘッド３は、プリフォーマブロック７付近の作業スペースが大きいので、ダイ１１を製造すべき製品に応じた押出口１１ａの形状を有するものに容易に交換することができる。

【0029】

図３は、押出ヘッド３の部分断面図である。図３に示されるように、本実施形態のプリフォーマブロック７は、ヘッド本体６の流路１０に連通する複数の内部流路１２を有している。各内部流路１２は、例えば、プリフォーマブロック７のプリフォーマ部７ａで合流し、エラストマー材料Ｇを相互に積層している。積層されたエラストマー材料Ｇは、ダイ１１の押出口１１ａから外部に押し出される。

【0030】

プリフォーマブロック７は、例えば、互いに向きが異なる少なくとも３つの面１３で、ヘッド本体６又は流路ブロック８と接触している。本実施形態のプリフォーマブロック７の３つの面１３は、ヘッド本体６と接触する第１面１３Ａ及び第２面１３Ｂを含んでいる。

【0031】

プリフォーマブロック７は、例えば、各内部流路１２が、少なくとも３つの面１３とプリフォーマ部７ａとを連通する第１プリフォーマブロック７Ａを含んでいる。本実施形態の第１プリフォーマブロック７Ａの内部流路１２は、第１面１３Ａ及び第２面１３Ｂにおいてヘッド本体６の流路１０に連通している。

【0032】

図１に示されるように、少なくとも１つの流路ブロック８は、ヘッド本体６の第１側部Ｓ１とは反対側の第２側部Ｓ２に取り外し可能に設けられている。すなわち、流路ブロック８は、ヘッド本体６のプリフォーマブロック７とは反対側に位置している。このような流路ブロック８は、押出ヘッド３の内部をメンテナンスするために容易に取り外され得る。

【0033】

本実施形態の少なくとも１つの流路ブロック８は、各押出機２よりも小さい副押出機１４を有する第１流路ブロック８Ａを含んでいる。副押出機１４は、第１流路ブロック８Ａのプリフォーマブロック７とは反対側に位置しているのが望ましい。このため、押出ヘッド３は、流路ブロック８を第１流路ブロック８Ａに交換することで、副押出機１４を追加することができる。また、副押出機１４は、押出口１１ａとは反対側に配されるので、押出時の作業性が向上する。このような押出ヘッド３は、押し出されたエラストマー材料Ｇと副押出機１４とが接触するおそれがなく、製造される製品の品質を向上し得る。

【0034】

図４は、第１流路ブロック８Ａの分解断面図である。図２及び図４に示されるように、本実施形態の副押出機１４は、略円筒状の小型バレル１５と、小型バレル１５内に配された小型スクリュー１６とを有している。小型バレル１５は、例えば、第１流路ブロック８Ａに連結されている。小型スクリュー１６は、各押出機２のスクリュー５よりも小さいのが望ましい。

【0035】

本実施形態の第１流路ブロック８Ａは、副押出機１４が連結された流路ブロック本体１７と、流路ブロック本体１７とプリフォーマブロック７との間に配されたインサートブロック１８とを含んでいる。流路ブロック本体１７は、例えば、副押出機１４が連結される副連結部１９を有している。本実施形態のインサートブロック１８は、流路ブロック本体１７の副連結部１９とは反対側に挿入されている。

【0036】

本実施形態の第１流路ブロック８Ａは、副押出機１４とプリフォーマブロック７とを連通させる副流路２０を有している。副流路２０は、流路ブロック本体１７からインサートブロック１８にかけて連通しているのが望ましい。

【0037】

図３及び図４に示されるように、本実施形態のインサートブロック１８は、プリフォーマブロック７の少なくとも３つの面１３に接触する凹状に形成された少なくとも３つの面２１を有している。インサートブロック１８の少なくとも３つの面２１は、プリフォーマブロック７の第１面１３Ａと接触する第４面２１Ａ、第２面１３Ｂと接触する第５面２１Ｂ及び第３面１３Ｃと接触する第６面２１Ｃとを含んでいる。

【0038】

本実施形態のインサートブロック１８の副流路２０は、第３面１３Ｃ及び第６面２１Ｃにおいて第１プリフォーマブロック７Ａの内部流路１２に連通している。このような副流路２０は、副押出機１４から押し出された追加のエラストマー材料Ｇを、第１プリフォーマブロック７Ａの内部流路１２に円滑に流動させることができる。

【0039】

インサートブロック１８は、加工が容易な材質により形成されるのが好ましい。このようなインサートブロック１８は、プリフォーマブロック７とヘッド本体６又は流路ブロック８とが３つの面１３，２１で接触するときに、調整部材として容易に精密加工することができる。

【0040】

このため、押出ヘッド３は、インサートブロック１８を採用することで、第１プリフォーマブロック７Ａの内部流路１２と、ヘッド本体６の流路１０又は第１流路ブロック８Ａの副流路２０との気密性を向上させることができる。

【0041】

少なくとも１つの流路ブロック８は、副押出機１４を有さない第２流路ブロック８Ｂを含んでいるのが望ましい。本実施形態の押出ヘッド３は、第１流路ブロック８Ａと第２流路ブロック８Ｂとが、交換可能である。

【0042】

このため、副押出機１４による追加のエラストマー材料Ｇが不要な製品を製造するときは、流路ブロック８を第１流路ブロック８Ａから第２流路ブロック８Ｂに交換して製造することができる。このような押出装置１は、例えば、押出ヘッド３に第２流路ブロック８Ｂを装着して製品を製造している間に、第１流路ブロック８Ａの点検整備等を行うことができる。

【0043】

図５は、第２流路ブロック８Ｂを装着した押出ヘッド３の部分断面図である。図５に示されるように、第２流路ブロック８Ｂは、例えば、インサートブロック１８及び副流路２０を有していない。本実施形態の第２流路ブロック８Ｂは、第１流路ブロック８Ａのインサートブロック１８の位置に対応する位置が空洞である。

【0044】

このため、プリフォーマブロック７は、互いに向きが異なる少なくとも３つの面１３のうち、第１面１３Ａ及び第２面１３Ｂで、ヘッド本体６又は第２流路ブロック８Ｂと接触して配されている。このようなプリフォーマブロック７は、その内部流路１２が、第１面１３Ａ及び第２面１３Ｂとプリフォーマ部７ａとを連通する第２プリフォーマブロック７Ｂが好適に採用され得る。

【0045】

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

【符号の説明】

【0046】

２ 押出機
３ 押出ヘッド
６ ヘッド本体
７ プリフォーマブロック
８ 流路ブロック
８Ａ 第１流路ブロック
９ 連結部
１１ａ 押出口
１４ 副押出機
Ｇ エラストマー材料
Ｓ１ 第１側部
Ｓ２ 第２側部

【要約】

【課題】副押出機の追加が容易でありかつ作業性が良好な押出ヘッド及び押出装置を提供する。
【解決手段】エラストマー材料Ｇを押し出すための複数の押出機２が連結される押出ヘッド３である。各押出機２が連結される連結部９を有するヘッド本体６と、ヘッド本体６の連結部９を除いた位置である第１側部Ｓ１に取り付けられかつエラストマー材料Ｇの押出口１１ａを有するプリフォーマブロック７と、ヘッド本体６の第１側部Ｓ１とは反対側の第２側部Ｓ２に取り外し可能に設けられた少なくとも１つの流路ブロック８とを含んでいる。少なくとも１つの流路ブロック８は、各押出機２よりも小さい副押出機１４を有する第１流路ブロック８Ａを含む。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】