JPH04320807A - ゴム材料準備装置の材料供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮成形等に使用する
成形用のゴム材料（所定の重量に計量されたゴム材料塊
）を準備するゴム材料準備装置における材料供給方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧縮成形等に使用する成形用のゴ
ム材料を準備する場合、例えば特開昭６３−５１１１０
号公報に示されるような装置と方法により、ゴム材料つ
まり所定の重量に計量されたゴム材料塊を作っていた。

【０００３】即ち、図４ａに示すように、先ず、材料供
給シリンダ２０内にその投入口からテープ状のゴムの練
生地を投入し、スクリュープランジャ２１を回転させる
。このとき、スクリュープランジャ２１が背圧によって
、図４ａの右方向に後退移動し、材料供給シリンダ２０
の先端部内にゴム材料が混練されながら導入されていく
。

【０００４】スクリュープランジャ２１が所定位置まで
後退すると、図４ｂのように、供給ヘッド２３内の切替
弁２２が切り替わり、押込みシリンダ２４が図４ｂの左
方向にスクリュープランジャ２１を前進移動させる。こ
れによって、ゴム材料が切替弁２２を通して供給ヘッド
２３内の計量シリンダ２５内に、計量プランジャ２６を
押し上げながら流入し、計量プランジャ２６がストッパ
２７に当って停止し、一定量のゴム材料が計量シリンダ
２５内に充填される。

【０００５】そして、切替弁２２が、図４ｃのように切
り替わり、図示しない油圧シリンダにより計量プランジ
ャ２６が一定ストロークだけ押し下げられ、これによっ
て、供給ヘッド２３の押出口からゴム材料が押出され、
次に、図４ｄのように、計量されたゴム材料塊が切断刃
２８により切断されて供給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法は
、上記のように、スクリュープランジャ２１を押込みシ
リンダ２４により押し込み、ゴム材料に高い圧力をかけ
ながら、材料供給シリンダ２０内のゴム材料を計量シリ
ンダ２５内に流入させるため、材料供給シリンダ２０内
及び／又は軽量シリンダ２５内のゴム材料に部分的な密
度差が生じ、そのためにゴム材料の圧縮比が供給毎にば
らつき、計量したゴム材料の重量にばらつきが生じる課
題があった。

【０００７】即ち、図５の２つのグラフａ、ｂは、従来
の材料供給方法により押出した際の、ゴム材料の押出数
に対するゴム材料塊の重量の変化を示しているが、この
グラフａ、ｂから分かるように、ゴム材料塊を押し出す
毎に、ゴム材料塊の重量に約０．２ｇのばらつきが発生
していた。

【０００８】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、ゴム材料塊の重量にばらつきを生じさせ
ず、正確な重量のゴム材料塊を押出すことができるゴム
材料準備装置の材料供給方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このために、本発明のゴ
ム材料準備装置の材料供給方法は、材料供給シリンダ内
に投入されたゴム材料を供給ヘッド内の材料通路を通し
て計量シリンダに充填し、計量シリンダ内に計量プラン
ジャを押込むことにより、供給ヘッドの押出部から一定
量のゴム材料を押出して供給するゴム材料準備装置の材
料供給方法において、供給ヘッド内の材料通路に連通し
て形成された圧抜き室内に圧抜きプランジャが嵌挿され
、材料供給シリンダ内の供給スクリューを回転させて、
ゴム材料を供給ヘッド内に押込みながら計量シリンダ内
に充填し、次に、圧抜きプランジャを圧抜き室から引出
して計量シリンダ内の圧力を一旦下げた後、計量シリン
ダ内に計量プランジャを押込み、供給ヘッドの押出部か
らゴム材料を押出すことを特徴とする。

【００１０】

【作用】供給ヘッド内の材料通路に連通して形成された
圧抜き室内に圧抜きプランジャを嵌挿した状態で、供給
スクリューを定速で回転させながら、材料供給シリンダ
内に投入されたゴム材料を供給スクリューによって混練
し供給ヘッド内に押込んでいく。

【００１１】供給ヘッドに供給されたゴム材料は、供給
ヘッド内の材料通路を通過して計量シリンダ内に入り、
フリー状態の計量プランジャを徐々に押し上げ、ゴム材
料が計量シリンダ内に充填されていく。このとき、ゴム
材料は供給スクリューの回転力のみにより徐々に押込ま
れていくため、ゴム材料に加わる圧力は、従来の場合の
半分程度である。そして、計量プランジャが設定位置ま
で上昇したとき、供給スクリューの回転を停止する。

【００１２】次に、圧抜きプランジャを圧抜き室から引
出して計量シリンダ内の圧力を一旦下げ、その後、計量
プランジャを計量シリンダ内に所定のストロークだけ押
込むことにより、供給ヘッドの押出部から所定重量のゴ
ム材料を押出し、切断刃でゴム材料の元部を切断する。

【００１３】上記の動作を繰り返すことにより、ゴム材
料塊が連続して作られていくが、ゴム材料は供給スクリ
ューの回転力のみにより供給ヘッド内に徐々に押込まれ
、且つ圧抜きプランジャを圧抜き室から引出して計量シ
リンダ内の圧力を下げるため、ゴム材料の圧力は比較的
低い状態を維持する。

【００１４】このため、供給ヘッド内に押し込まれたゴ
ム材料に、高圧による部分的な密度差が殆ど生じず、計
量シリンダ内のゴム材料の圧縮比は押出毎に殆ど一定と
なり、ばらつきのない一定重量のゴム材料塊を作ること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】先ず、ゴム材料準備装置の概略構成を図３
により説明すると、１は供給ヘッドで、供給ヘッド１内
には、縦に計量シリンダ３が設けられると共に、水平方
向及び計量シリンダ３の下部周囲に材料通路１ｂが形成
される。計量シリンダ３の内部はその下端において材料
通路１ｂの一部と連通し、その計量シリンダ３下側の材
料通路は押出部１ａとして開口している。この押出部１
ａは、下方に設けた流体圧シリンダ１５のピストンロッ
ドに連結された閉鎖部材１３によって閉鎖される。

【００１７】さらに、供給ヘッド１の右端に材料供給シ
リンダ４が材料を押し込むように連通接続される。材料
供給シリンダ４には帯状ゴム材料を投入するための投入
口４ａが形成され、モータ６によって回転駆動される供
給スクリュー７が、ゴム材料を混練しながら供給ヘッド
１へ送るように、シリンダ４内に配設される。

【００１８】供給ヘッド１内の左側には、圧抜き室１ｃ
が材料通路１ｂと連通して形成され、その圧抜き室１ｃ
内に外側から圧抜きプランジャ１２が嵌挿される。圧抜
きプランジャ１２は、流体圧シリンダ１４のピストンロ
ッド先端に連結され、この流体圧シリンダ１４の作動に
より移動する。

【００１９】さらに、計量シリンダ３内には、所定の長
さの計量プランジャ５が上部を上方に突出させて昇降自
在に嵌挿される。

【００２０】供給ヘッド１の上方に、計量プランジャ５
を押し下げてゴム材料を押出す押出シリンダ８が、その
ピストンロッドを下向きにして縦に配置される。そのピ
ストンロッドの先端には計量プランジャ５の先端が当る
ストッパ９が交換可能に取付けられ、そのストッパ９の
厚さを交換により変えることで、押出すゴム材料塊の重
量を変える構造である。

【００２１】１０はストッパ９付近に取付けられた計量
プランジャ上昇検出用の近接スイッチで、計量プランジ
ャ５が上昇しストッパ９に当接したとき、その検出信号
を出力する。

【００２２】１１はゴム材料を切断する切断刃で、供給
ヘッド１の下側に配設され、押出部１ａの下面に沿って
水平移動し、押出されたゴム材料をその元部で切断する
。

【００２３】次に、図１を参照してゴム材料準備装置の
材料供給方法を説明する。

【００２４】先ず、ゴム材料準備装置は、図１Ａの状態
、つまり閉鎖部材１３が押出部１ａを閉鎖し、圧抜きプ
ランジャ１２が圧抜き室１ｃ内に挿入され、計量プラン
ジャ５が計量シリンダ３内の下端付近まで挿入された状
態にある。なお、計量プランジャ５は、その下降端から
僅かに持ち上げられ、計量プランジャ５の下側に材料通
路１ｂと連通する部分がつくられている。

【００２５】この状態で、モータ６を回転駆動し、供給
スクリュー７を定速で回転させる。帯状の練生地（ゴム
材料）は投入口４ａから材料供給シリンダ４内に導入さ
れ、ゴム材料は供給スクリュー７によって混練されなが
ら、図１Ａの左方向に前進し、供給ヘッド１内に押し込
まれる。

【００２６】さらに、ゴム材料が供給ヘッド１に供給さ
れることにより、材料通路１ｂを通過してゴム材料が、
計量シリンダ３内に入り、フリー状態の計量プランジャ
５を徐々に押し上げ、ゴム材料が計量シリンダ３内に充
填されていく（図１Ｂ）。このとき、ゴム材料は供給ス
クリュー７の回転力のみにより徐々に押込まれていくた
め、ゴム材料に加わる圧力は、従来の押込シリンダを使
用した場合の半分程度である。

【００２７】そして、計量プランジャ５の先端がストッ
パ９に当接すると、これが近接スイッチ１０により検出
され、このとき、モータ６が停止して供給スクリュー７
の回転が停止する。

【００２８】次に、図１Ｃに示すように、流体圧シリン
ダ１４の作動により圧抜きプランジャ１２が一定のスト
ロークだけ圧抜き室１ｃから引き出され、そのまま一定
時間例えば５秒間保持される。なお、ゴム材料や装置の
条件によって、この保持時間は任意に決めることができ
、例えば、０秒としてもよい。

【００２９】このように、材料通路１ｂと連通する圧抜
き室１ｃから圧抜きプランジャ１２を引き出すことによ
って、計量シリンダ３内のゴム材料の圧力が適度に下げ
られ、従来のような高圧によるゴム材料中の部分的な密
度差は殆ど生じなくなる。

【００３０】次に、圧抜き保持時間経過後、図１Ｄのよ
うに、閉鎖部材１３が図示しない流体圧シリンダ（１５
）によって下げられ、図示しない押出シリンダ（８）が
そのピストンロッドを下降させる。すると、そのピスト
ンロッドがストッパ９を介して計量プランジャ５を計量
シリンダ３内に押し込み、これによって、ゴム材料が押
出部１ａから外部に押出されていく。そして、計量プラ
ンジャ５が下降端で停止すると、計量された一定重量の
ゴム材料が、押出部１ａから押出された状態となる。

【００３１】この状態で、切断刃１１が移動し、押出部
１ａから押出された一定重量のゴム材料が切り落され、
ゴム材料塊が作られる。

【００３２】続いて、再び、押出シリンダ（８）がその
ピストンロッドとストッパ９を図１Ａの位置まで上昇さ
せると共に、計量プランジャ３をその下降端から僅かに
上げて、計量シリンダ３の下端を材料通路１ｂと連通さ
せ、さらに圧抜きプランジャ１２を圧抜き室１ｃ内に戻
す（図１Ａ）。

【００３３】そして、再び供給スクリュー７が回転駆動
され、上記と同様に、ゴム材料の計量シリンダ３への充
填、圧抜きプランジャ１２の引き出し、及び押出シリン
ダ８による押出しが行われ、上述の動作が繰り返される
ことにより、次々とゴム材料塊が作られていく。

【００３４】図２のグラフＡ、Ｂは、上記の材料供給方
法によりゴム材料を押出した際の実験結果を示し、ゴム
材料の押出数に対するゴム材料塊の重量の変化を示して
いる。

【００３５】ここで、グラフＡは、練りローラで混練り
した直後の帯状ゴム材料を使用してゴム材料塊を押出し
た際のゴム材料塊の重量の変化を示し、グラフＢは、混
練りした後、約１週間放置されていた帯状ゴム材料を使
用してゴム材料塊を押出した際のゴム材料塊の重量の変
化を示している。また、各グラフにおける曲線Ａ１，Ｂ
１は上記の圧抜きプランジャ１２を引き出した状態の保
持時間が０秒の場合、曲線Ａ２，Ｂ２はその保持時間が
５秒の場合である。

【００３６】このグラフＡ、Ｂから分かるように、ゴム
材料塊の重量のばらつきは、安定域に達した際、約０．
０７ｇとなり、ゴム材料塊の重量のばらつきは、従来の
方法に比べて約１／３と非常に減少し、正確な重量のゴ
ム材料塊を押出すことができる。また、グラフＡとグラ
フＢから、使用する帯状ゴム材料の状態に拘らず、ばら
つきの少ないゴム材料塊を押出すことができ、異った製
造ロット間でのゴム材料塊のばらつきも、少なくするこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のゴム材料
準備装置の材料供給方法によれば、材料供給シリンダ内
の供給スクリューを回転させることにより、ゴム材料を
供給ヘッド内に押込み計量シリンダ内に充填し、圧抜き
プランジャを圧抜き室から引出して計量シリンダ内の圧
力を下げるように構成したから、ゴム材料に加わる圧力
が比較的低く、供給ヘッド内に押し込まれたゴム材料に
、部分的な密度差が殆ど生じない。このため、計量シリ
ンダ内のゴム材料の圧縮比は押出数毎に殆ど一定となり
、ばらつきのない一定重量のゴム材料塊を連続して作る
ことができる。また、異なった製造ロット間でつくられ
るゴム材料塊の重量のばらつきも少なくすることができ
る。

【００３８】さらに、従来のゴム材料準備装置に使用し
ていた押込みシリンダが不要となるため、設備費を低減
することができる。さらに、従来のゴム材料準備装置の
ように、供給スクリューが押込みシリンダによって材料
供給シリンダ内を移動することがないため、材料供給シ
リンダの投入口でテープ状のゴム材料が無理に引かれて
切れる等の不具合は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ゴム材料準備装置の材料供給方法の工程説明図
である。

【図２】押出数に対するゴム材料塊の重量の変化を示す
グラフ図である。

【図３】ゴム材料準備装置の概略構成図である。

【図４】従来の材料供給方法の工程説明図である。

【図５】従来の押出数に対するゴム材料塊の重量の変化
を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１−供給ヘッド、１ａ−押出部、１ｂ−材料通路、１ｃ
−圧抜き室、３−計量シリンダ、４−材料供給シリンダ
、５−計量プランジャ、７−供給スクリュー、１２−圧
抜きプランジャ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　材料供給シリンダ内に投入されたゴム
   材料を供給ヘッド内の材料通路を通して計量シリンダに
   充填し、該計量シリンダ内に計量プランジャを押込むこ
   とにより、該供給ヘッドの押出部から一定量のゴム材料
   を押出して供給するゴム材料準備装置の材料供給方法に
   おいて、前記供給ヘッド内の材料通路に連通して形成さ
   れた圧抜き室内に圧抜きプランジャが嵌挿され、前記材
   料供給シリンダ内の供給スクリューを回転させて、ゴム
   材料を供給ヘッド内に押込みながら前記計量シリンダ内
   に充填し、次に、該圧抜きプランジャを該圧抜き室から
   引出して該計量シリンダ内の圧力を一旦下げた後、該計
   量シリンダ内に計量プランジャを押込み、該供給ヘッド
   の押出部からゴム材料を押出すことを特徴とするゴム材
   料準備装置の材料供給方法。