JPH071541A - 回転するコードガイドを伴う同時押出し装置及び方法 - Google Patents

回転するコードガイドを伴う同時押出し装置及び方法

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JPH071541A
JPH071541A JP5340902A JP34090293A JPH071541A JP H071541 A JPH071541 A JP H071541A JP 5340902 A JP5340902 A JP 5340902A JP 34090293 A JP34090293 A JP 34090293A JP H071541 A JPH071541 A JP H071541A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 隣接する補強部材間の接触をなくす。 【構成】 一対の補強部材ガイドが三つのエラストマー
材料のストリームのための固定されたフローチャンネル
間において装置内に回転可能に設けられており、互いに
反対方向に回転する。補強部材の二つの螺旋パターン及
びエラストマー材料の三つのストリームが同時押出し装
置の中心軸に概ね垂直な平面内に存在する同心円におい
て実質的に同時に合併し、管状合わせ部材を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明が適用される技術分野は同
時押出し装置及びその方法であり、特に空気圧タイヤ、
空気バネ、強化ホース、またはその他強化管状合わせ部
材等のための合わせ部材製造において使用されるエラス
トマー材料からなる円環状シームレス部材の製造に使用
されるためのものである。更に詳しくは、本発明は補強
部材を高密度にその空間において極めて正確に使用し、
その補強部材がエラストマー層により被覆分離された一
対の螺旋構造を有する強化管状合わせ部材を製造する為
の装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気タイヤ本体パイル、空気バネ等の管
状部材または物体は以前は織繊維を使用し、それをゴム
原料と共に平らに延ばし、これを大きさに合わせて切る
際、構成ドラムのまわりにこのシート部材を巻き付け、
シートの端部を重ね合わせ、概ね螺旋状に延びるシーム
及びバイアス構造に配置される内部平行補強コードと共
に円環を製造することにより、作られてきた。この巻き
付けまたは接ぎ構造を避けるために、従来技術において
押出しの方法が採用されており、これにより補強コード
を内包する円環押出し物が形成される。
【０００３】このような巻き付けまたは接ぎ構造に対す
る多くの問題点が米国特許番号第4,578,024号及び第4,6
57,718号に開示される同時押出し装置及び方法により解
決されている。この両方を引用により全公開に内包す
る。これらの先の発明は高密度に且つ均一に間隔配置さ
れる平行補強部材アレイをその共通境界付近に挟み込む
第一及び第二のエラストマー材料の同心円管状のストリ
ームにより構成される概ね管状のエラストマープライま
たは押出し物を製造することにより指摘した従来技術の
問題点に対する解決策を与える。このような強化管状部
材を使用する多くの用途において、例えば、かなりの運
動及び力が加えられる空気圧タイヤや空気バネの場合等
おいて個々の補強部材が互いに接触しないことが非常に
重要である。このような接触が生ずると、補強部材が疲
労欠陥を起こし、これが製品にピンホールを生じさせ、
ひいては空気のロスさらには製品の破壊を起こし兼ねな
い。
【０００４】またこの管状エラストマープライの強度を
増すために、個々の補強部材が管状押出し物に埋め込ま
れる際に互いに接触しないようにして内部補強部材を高
密度に入れることは多くのこのような管状製品において
望ましいことである。この補強部材の高密度化は多くの
高圧ホース構造に見られる補強部材の螺旋アレイを利用
することにより達成される。しかし、これらの通常静止
状態で使用されるホース構造においては補強部材の反対
向きの螺旋アレイの接触は問題にはならない。というの
は、これらのホースは摩滅ひいては重なり合い接触する
補強部材間の接触点におけるピンホール効果を引き起こ
す連続的な運動に曝されるわけではないからである。
【０００５】最終的な押出し管状押出し物を構成する個
々の層が管状押出し物が使用される特殊な用法によりさ
まざまな結果を達成し得るように異なる材料により構成
されることも好ましいことである。例えば、タイヤカー
カスまたは空気バネスリーブに使用する場合、内側の層
が高い流体不透過性を有し外側の層が高い耐摩滅性を有
することが望ましい。
【０００６】このように、管状押出し物が営利的に許容
出来る速度で押し出すことが出来ることが重要であり、
また押出し物を補強するために独立した補強部材の一対
の螺旋アレイを押出し物内に包含することが望ましい。
さらには押出し物が高密度に補強部材を有し、埋め込ま
れた個々の補強部材が互いに接触することなく均一かつ
一定の間隔を維持し、この管状押出し物が空気圧タイ
ヤ、空気バネ、または使用の際に定常的な運動に曝され
る同様な部材の構築に使用出来るようにすることが望ま
しい。
【０００７】管状プライの押出しの際に補強部材の相反
する回転の螺旋アレイ及び少なくとも三層からなるエラ
ストマー材料が押出し口において同時に合併することが
重要であることが見いだされた。この同時合併により個
々の補強部材が意図された間隔に確実に維持され、また
均一の厚さのエラストマー材料の内側層及び外側層の組
み合わせにおいて所望の厚さのエラストマー材料により
確実に分離される。
【０００８】管状押出し物内に補強部材またはコードを
本発明と同様に相反する回転方向のアレイにより配置す
る様々な従来技術の同時押出し装置及び方法が考案され
ている。このような装置及び方法のいくつかの例が以下
の特許に開示される。
【０００９】米国特許番号第3,183,135号は複数の縦方
向に平行に延びる補強部材を埋め込んだタイヤの製造に
使用する円環状押出し物を形成する方法を開示する。
【００１０】米国特許番号第3,303,251号は押出しダイ
スに先立つマンドレルにおける管状のガイド開口を開示
する。内側マンドレル及び外側マンドレルがあり、これ
らは互いに反対方向、または一方は静止し、他方は回転
され、さらには両方静止することも可能である。穿孔さ
れた開口部がマンドレル内に設けられており、これによ
り補強を導き又はこれらの補強がマンドレルに入り込む
際にこれらが捻れたり絡んだりすることを防止する。
【００１１】米国特許番号第3,331,725号は螺旋パター
ンで配置するために補強材料を傾斜した管を介して供給
することによりネットを製造する為の装置を開示する。
【００１２】米国特許番号第3,697,209号は補強材料の
層を第一の管状の材料ストリームの上に配し、さらに別
なるプラスチックの押出し層で覆い強化管状部材を形成
するプラスチック管形成を開示する。
【００１３】米国特許番号第4,060,361号は反対方向に
配設される螺旋パターンの補強部材を有する外側及び内
側押出しサブアセンブリを回転させる方法及び装置を開
示する。
【００１４】米国特許番号第4,132,756号は補強部材が
エラストマー材料の中に一体化されるまで補強部材間に
一定の間隔を維持するために補強部材を部材の内の一つ
に形成された溝に沿って供給する強化エラストマー管状
材料を製造するプロセスを開示する。
【００１５】米国特許番号第4,135,869号はコイルの回
りに管を押し出す押出しヘッドとの組合せにより複数の
ワイヤを絡ませることなく連続する螺旋コイルに形成す
る装置を開示する。
【００１６】米国特許番号第4,293,294号は交差する押
出しフローに流れ込むというよりはむしろマンドレルの
回りにフィラメントが巻き付くように、回転するマンド
レルにフィラメントを供給するために用いられる傾斜し
たフィラメント供給管を開示する。さらにこれらの管の
角度はフィラメントを偏らせるために用いられるが、押
出し流に対しては偏っていない。
【００１７】米国特許番号第4,472,126号は強化ホース
の製造のための押出し装置を開示する。この装置は内側
ダイスを備えた内管押出し部及び外管押出し部を有し、
更に中間ダイス及びもう一つの外ダイスとを備えてい
る。補強糸を保持するボビンを備えた螺旋装置が回転可
能に駆動され、中間ダイス及び内側ダイスの間に半径方
向配置で一定の間隔で離間した糸穴に補強糸を繰り出
す。
【００１８】米国特許番号第4,490,316号は強化ホース
の押し出すための装置及び方法を開示する。この補強部
材は組紐形成機により製造され、その後、その補強部材
は弾性材料の押出しを受け補強ホースを構成する。
【００１９】米国特許番号第4,790,737号は強化ホース
の製造の為の押出し装置を開示する。螺旋装置により回
動自在に補強糸を二軸性内管押出し部及び外側押出し部
に繰り出す。この螺旋装置は複数のボビンを有する一対
のボビンキャリアーを備え、これらのボビンから内側及
び外側スピナーに対し糸が繰り出される。
【００２０】米国特許番号第4,822,548号は強化ゴムホ
ースを押し出す装置及び方法を開示する。補強糸が回転
するモールドコアに繰り出され、その際、エラストマー
押出し物が供給され強化ホースが作られる。
【００２１】米国特許番号第5,049,331号は糸を螺旋状
にねじり込み、ゴムの物体を完成させる糸で強化された
押出しゴム製造の方法を開示する。
【００２２】米国特許番号第5,059,375号は強化管を形
成する装置及び方法を開示する。この装置は熱塑性プラ
スチック材料を押し出すための押出し通路を備えた回転
可能な部材と別の熱塑性プラスチック材料内にフィラメ
ントを有し、これにより、補強フィラメントが管壁に螺
旋状のパターンを構成する。
【００２３】上述の従来技術特許のいくつかは相反する
方向に巻かれた強化繊維の螺旋アレイに埋め込まれた管
状製品の押出しについて開示するが、逆方向アレイ繊維
は相互に接触する。先にも指摘したが、このことは、こ
の強化管状押出し物を用いた物が空気圧タイヤ及び空気
バネにおけるような定常的な運動を受けると、重大な問
題を引き起こし得る。最も重要なことはこれらの従来技
術特許のいずれもが本発明の装置及び方法に示される、
エラストマー材料内のコードの間隔を均一に一定に保
ち、コードが互いに接触することなく補強コードの高密
度化を可能にすることにより、補強コードの二つの螺旋
アレイに少なくとも三つのエラストマー材料のストリー
ムを同時に結合する装置を開示するものはない。
【００２４】
【発明が解決しようとうとする課題】本発明の目的は一
対の相反回転する補強部材の螺旋アレイを有する概して
管状のエラストマー押出し物を製造することにより、装
置及び方法に関する上述した従来技術の問題点の解決策
を提供することであり、その際、エラストマー材料の干
渉層とエラストマー材料の内側層及び外側層との組み合
わせにより、補強部材に対し全体に渡り均一の間隔をも
たせ、かつ同じ螺旋アレイ内での隣接する補強部材間の
接触を無くし、かつ補強部材が相反して回転する補強部
材の螺旋アレイと接触することを無くし、これにより高
密度に補強部材を埋め込んだ管状押出し物を形成する。
【００２５】本発明の更なる目的は、補強部材の螺旋ア
レイ対及びエラストマー材料の干渉層及びエラストマー
材料の内側層及び外側層が押出し口において同時に合併
することにより、不都合な補強部材間接触を招き兼ねな
い補強部材の歪みが防止される押出し装置及び方法を提
供することにある。
【００２６】本発明の別の目的は補強部材が押出しヘッ
ド内で移動される際、これらを押出し装置内の個々のガ
イド溝内に積極的に案内し、これらが、複合管状部材を
形成するためにエラストマー材料のストリームと同時に
合併される位置でガイドから出るまで確保する装置及び
方法を提供する。
【００２７】本発明の更なる目的は押出し速度に一致す
る、押出しヘッド内でのガイドを介して移動する補強部
材の速度に同期して互いに反対方向に回転する一対のク
リールに装填された複数のボビンに補強部材を保持する
ことにより、個々のボビンから押出しヘッドを介し、形
成されるエラストマーの管状プライへの移動に対し、連
続的な一定のテンションを加える装置及び方法を提供す
ることにある。
【００２８】本発明の別の目的は特定の従来の押出し材
料における補強のためにこれまで使用されてきた織繊維
に通常ある横糸の無い管状強化プライを提供することに
ある。
【００２９】本発明の更なる別の目的は、エラストマー
材料の個々のストリームを下流の同時結合装置に対し、
補強部材の螺旋アレイ対と共に供給する個々の押出し装
置の出力速度を変化させることにより、管状押出し物の
厚さを変化させることができる方法及び装置を提供する
ことにある。
【００３０】本発明の更なる目的は、螺旋アレイの角度
形成を押出しの際に回転する補強部材クリールの速度を
変更することにより変化させ、最終管状押出しプライに
おける様々な特性を生み出すことが可能な装置及び方法
を提供することにある。
【００３１】本発明の更なる目的は、比較的耐久性があ
り長持ちする構造を有し、修理及び保守のために容易に
分解でき、押出し材料の供給を受ける市販の押出し装置
と共に使用可能であり、かつそこに用いられる補強部材
の種類を最終製品が使用される特定用途に応じて変更す
ることが可能な同時押出し装置及び方法を提供すること
にある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】これらの目的及び長所は
円環状押出し口にて合流する少なくとも第一、第二及び
第三のエラストマー材料の同軸ストリームより構成され
る概管状のエラストマー合わせ部材を形成するための中
心軸を有する装置において、前記装置はエラストマー材
料の第一ストリームを押出し口に送り出すための内側フ
ローチャンネルを形成する為の固定された第一チャンネ
ル形成手段と、エラストマー材料の第二ストリームを押
出し口に送り出すための中間フローチャンネルを形成す
る為の、かつ前記第一チャンネル形成手段について同心
円状に配置されるの固定された第二チャンネル形成手段
と、エラストマー材料の第三ストリームを押出し口に送
り出すための外側フローチャンネルを形成する為の、か
つ前記第一及び第二チャンネル形成手段について同心円
状に配置されるの固定された第三チャンネル形成手段
と、固定された第一及び第二チャンネル形成手段の間に
回転自在に設置され、エラストマー材料の合流する第一
及び第二のストリームの界面に導くための円環状押出し
口に第一螺旋パターンで複数の独立した補強部材を送り
出す為の内側ガイド部材と、固定された第二及び第三チ
ャンネル形成手段の間に回転自在に設置され、エラスト
マー材料の合流する第二及び第三のストリームの界面に
導くための円環状押出し口に第一螺旋パターンに対向す
る方向に第二螺旋パターンで複数の独立した補強部材を
送り出す為の外側ガイド部材とを備え、エラストマー材
料の第二ストリームが第一及び第二の補強部材の螺旋パ
ターンを分離し、更に前記内側及び外側ガイド部材を相
対的に反対方向に回転させるための手段と、第一、第二
及び第三のチャンネル形成手段の排出端部、及び内側及
び外側ガイド部材の排出端部を該同時押出し装置の軸に
概して垂直に広がりを有する平面に存在する仮想円にに
おいて位置決めするための手段とを設け、これにより前
記第一、第二及び第三のエラストマー材料のストリーム
及び第一及び第二の複数の補強部材が押出し口にて実質
的に同時に合併する装置として記述される一般性質を有
する本発明の同時押出し装置により達成される。
【００３３】これらの目的及び長所は更に押出しヘッド
内で概軸方向に同心円状に押出し口へ向かい移動するエ
ラストマー材料の第一、第二及び第三の円環ストリーム
を形成し、第一及び第二の複数の独立した補強部材を押
出しヘッド内で互いに反対方向に回転し、上記補強部材
の二つの螺旋パターンを形成し、次に実質的に同時に補
強部材の二つの螺旋パターンを押出し口にてエラストマ
ー材料の三つのストリームに合流し、エラストマー材料
の第二ストリームが補強部材の二つの螺旋パターンを分
離し、かつエラストマー材料の第一及び第三のストリー
ムの各々が補強部材の上記螺旋パターンの対応する一つ
を被覆し、上記管状エラストマー合わせ部材を形成する
方法として記述される一般的性質を有する本発明の改良
方法により達成される。
【００３４】
【実施例】図１は同時押出し装置及び組み付け動作状態
の本発明の回転コードガイド装置を示す図解的垂直図で
ある。１で示される同時押出しヘッドは２で示される回
転コードガイド装置内に垂直配置され設置される。コー
ドガイド装置２は複数の垂直フレーム部材３及結合水平
フレーム部材４よりなる支持フレームを具備する。６で
示される一対のクリール（その一つは図７に示され
る。）が押出しヘッド１について間隔を保持した関係で
回転可能に設けられる。各クリール６は７で示されるフ
レームを具備し、このフレーム７上に複数の独立したボ
ビン９を有するテーブル８が設置される。各ボビン９は
一本の補強コードもしくは部材１０を有する。
【００３５】各クリール６は駆動部材１２（図１）によ
り回動自在に支持される。上側のクリール６はベルト１
３により駆動軸１５のプーリー１４に連接される。下の
クリール６の駆動部材１２は第二の駆動ベルト１７に接
続されるベルト１６により回転される。更にこの駆動ベ
ルト１７はシャフト１５に接続されており、これらの全
てがモーター１８により回転される。このように、駆動
ベルト及び関連プーリーは以下により詳しく述べるよう
に、押出しヘッド１へ補強コード１０を送り出すため
に、駆動部材１２が同期速度で調和して回転するような
大きさに形成される。特定の駆動部材１２及び各種駆動
ベルト、駆動シャフト及びモーター配置を図１に示す
が、これらは本発明の概念に影響しない範囲で変化し得
るものであり、この配置は各補強コードクリール６を互
いに反対方向に回転させる駆動手段の一形態の例であ
る。
【００３６】図９に示されるように、上側クリール６及
び押出しヘッド１のいくつかの内部構成要素がスライド
レール20上に設けられており、これにより、押出しヘッ
ド１の保守及び清掃が容易になる開放位置へ上側クリー
ル及び各種押出しヘッド構成要素を矢印Ａの方向へ移動
することが可能になる。ここでも、この開放機構の特定
の詳細、特にスライドレール２０及びこのための駆動手
段は本発明の概念に影響しない範囲で変更し得る。
【００３７】図１に示されるように、三つの独立して制
御動作される押出し機２２、２３及び２４は押出しヘッ
ド１に接続されており、三つの独立したエラストマー材
料のストリームを押出しヘッドに供給し、次いで、２５
で示される強化管状押出し物を形成する。尚、この強化
管状押出し物２５は内部の補強コードパターンの相反す
るアレイを示すために部分的に切り欠いて示してある。
【００３８】多くの押出しヘッド１の態様が米国特許番
号第5,069,850号、第5,108,682号及び第4,578,024号に
示されており、これらもまた本発明の譲受人により所有
され、これらの概念をここに参考として包含する。
【００３９】特に図２乃至５に示されるように、押出し
ヘッド１は中央に空洞軸管３０（図５）を具備し、この
管３０は押出しヘッド１の中心軸３２に同軸上にある貫
通孔３１を有し、この貫通孔３１は外方向へ広がるフレ
ア端部３６を終点とする。ソリッドスパイダーロッド３
３が管孔３１の先端部において同軸的に延びており、こ
の分野において周知の手段、例えば、管３０の外端部を
構成し、スパイダーロッド３３のフレア部を受ける段差
部を有する挿入スリーブ２６により調整可能に配設され
る。ロッド３３はピン３５を調整可能に配設するネジき
り端部３４を有する。ロッド３３は管３０の内側先端部
内に円環状空間を形成し、管孔３１の後部との組み合わ
せにより押出しヘッド１を介してエラストマー材料の円
環状のストリームを前方に送り出す為の押出し機２２の
出口と連通する内側フローチャンネル３７を構成する。
【００４０】４０により示される内側ガイド部材は中央
管３０の大きくなっている円柱後部４５について同心円
状に回転可能に配設される。ガイド部材４０は、４１で
示される円環シェルを具備し、この円環シェル４１は概
ね空洞状の内部即ち孔を有し、その大部分は円柱内面４
２及び円錐状外面４３により構成される。円環状シェル
４１は後方に位置する第一及び第二の支持リング対４４
及び５４により中央管３０について回転可能に配設され
る。支持リング４４は中央管３０の厚くなっている後部
４５及び円環シェル４１の軸方向に延びている後部４６
の間に設けられている。支持リング５４はシェル４１の
後部４６上に設けられた外側円柱スリーブ３８及び別の
同心円シェル５２の後部に形成された円環凹部３９の間
に配設される。
【００４１】内側ガイド円環シェル４１の外側円錐面４
３には間隔配置された溝４８が形成されており（図
８）、この溝は一定間隔で面４３に概ね平行配置されシ
ェル４１の小径端部に集束する。極薄の概ね円錐形のカ
バーシェル４９が特に図８に示されるように溝４８内の
個々の補強コード１０を保持するように円環シェル４１
の周りに設けられている。カバーシェル４９は円環シェ
ル４１のほぼ全軸長に渡り広がりを有することが好まし
く、これにより、保持状態での適切な間隔配置に個々の
補強コードを確保し、隣接するコード及び押出しヘッド
１の関連部材との絡まりを防止する。
【００４２】押出し機２３は押出しヘッド１の出口端部
に向かって集結する円環形状の中間、即ち第二エラスト
マー材料ガイドチャンネル５０に連通する。チャンネル
５０は、同心円状に配置され、かつ入れ子式に結合され
る円錐形の内側及び外側シェル５２及び５３の間に形成
される。内側及び外側シェル５２及び５３の後端部は互
いに固定した位置で円環端部クランプリング５６により
支持リング及び中央管３０に固定される。シェル５２及
び５３はこのように押出しヘッド１の出口端部に向かっ
て集束する円環フローチャンネル５０を形成する。
【００４３】内側シェル５２の円錐内面５８には空腔５
９が形成されており、この中にガイド部材４０の円環シ
ェル４１が支持リング４４及び４５により円錐内面５８
及びガイド部材シェル４１のコードカバーシェル４９の
間に微小の隙間４７を保ち回転可能に設置されている。
（図８）。隙間４７は回転するガイド部材４０及び固定
されたシェル５２の間の回転摩擦を無くし、又は実質的
に減少させる。
【００４４】第三の即ち、外側エラストマー材料フロー
チャンネル６０は押出し機２４の出口端部と連通してい
て、６２で示される外側ハウジング６２の中に形成さ
れ、押出しヘッド１の先端つまり出口端部へと向かって
位置する。ハウジング６２は単独の円環部材で構成する
ことも可能であるが、好ましくは、内側ハウジング部６
３及び独立した嵌合外側ハウジング部６４により構成さ
れる。
【００４５】６６で示される第二ガイド部材はハウジン
グ６２の内側部６３及び第二チャンネル構成部材の外側
シェル５３の間に回転可能に設置される。第二ガイド部
材６６は第二チャンネル構成部材の外側シェル５３及び
外側ハウジング６２の内側ハウジング部６３の間に位置
する間隔配置された二対の支持リング６８及び６９によ
り回転可能に設けらた内側円錐シェル６７を具備する。
ガイド部材シェル６７の外面６７にも図８に示されるよ
うな一連の軸方向に延びる間隔配置された平行溝４８が
形成される。これらの溝の後端部は円錐形のカバー板７
３により覆われる。図８に示すような板４９に類似した
薄手のカバー板（図示せず）がシェル６７の集束先端部
に配設され、各溝の補強コード１０を保持する。
【００４６】支持板７４は図１に示されるように支持フ
レームに押出しヘッド１を設置するための内側ハウジン
グ部６３にボルトで固定される。駆動部材１２は内側シ
ェル５３と外側ハウジング６２の間の第二ガイド部材６
６を回転させるためにカバー板７３の後端部において半
径外方向に延びるマウントフランジ７５に結合される。
板７６は内側ガイド部材４０に取り付けられ（図４）、
また上側クリール６に取り付けられ（図１）、ガイド部
材４０を下側クリール６の方向とは逆の方向に回転させ
る。
【００４７】このように、中央管３０、内側及び外側シ
ェル５２、５３、及び外側ハウジング６２は押出しヘッ
ド内に固定設置され、内側ガイド部材４０及び外側ガイ
ド部６６は上述したように押出しヘッド１のそれぞれ固
定された部材の間に回転可能に設置され駆動される。
【００４８】再び図３乃至５を参照し、円環ダイスリン
グ７８には中央開口７９が形成される。ピン３５は開口
７９に調整可能に配置され、ピン３５の滑らかな円柱外
側面及び内側の面が中央開口７９を構成するダイスリン
グ７８の円柱内側面の間に円環状押出し口８０を形成す
る。ダイスリング７８はボルト８２によりハウジング６
２の外側端部内に取り付けらている外側保持リング８１
に設置される。ダイスリング７８は更に円環端部クラン
プ板８４及びクランプナット８５により保持リング８１
内に保持される。
【００４９】図６に特に示される本発明の主要な特徴の
一つによれば、内側フローチャンネル３７の円環アウト
レット即ち排出端部８７、中間フローチャンネル５０の
円環アウトレット即ち排出端部８８、及び外側フローチ
ャンネル６０の円環アウトレット即ち排出端部８９は押
出しヘッド１の中央軸３２に垂直な面９０に存在する同
心円に終端部を有する。更に、内側ガイド部材４０のア
ウトレット即ち、排出端部９２及び外側ガイド部材６６
のアウトレット即ち、排出端部９３もまた平面９０に存
在する、若しくは近傍に存在する同心円において終端部
を有する。このように、それぞれチャンネル３７、５０
及び６０を流れるエラストマー材料の内側、中間及び外
側のストリーム９５、９６、９７は平面９０で互いに同
時に合流し、更に同時に各々ガイド部材４０、６６の排
出端部９２及び９３を離れる際に直ちに補強コード１０
と合併する。
【００５０】三つのエラストマー材料のストリームを補
強部材またはコードの二つのアレイの同時合併結合する
装置により、エラストマー材料の三つのストリーム内に
補強部材を均等間隔に確実に埋め込むことができ、しか
も、最も重要なことには、これらの補強部材が互いに接
触することなく保たれる。さらにはこれらのコードは所
定の間隔及び一定の均一なテンション（このテンション
は押し出される材料の前方へ移動するストリームにより
コードに対して押し出されるエラストマー材料にコード
が埋め込まれる際に課せられる。）で維持される。これ
により、押し出されるエラストマー材料にコードが埋め
込まれる際のコードの歪みが防止され、更に重要なこと
には、エラストマー材料の中間層、即ちストリーム９６
による分離によりコードの二つの螺旋アレイの隣接補強
コード間の接触が防止される。
【００５１】コード（大抵の場合、ねじられた繊維によ
り構成される）がガイド部材の排出端部を出て行く際、
自然に移動する傾向をもつが、エラストマー材料と補強
コードを同時に結合するこの装置は、エラストマー材料
内にこれらのコードを正確に配設することができる。し
かしながら、ガイド部材の排出端部を出ると直ちにエラ
ストマー材料内にコードを埋め込むことにより、このコ
ードの移動傾向を防ぐことが出来、エラストマー材料の
ストリームの中にコードを正確に配設する。押出し口を
介しての押出し物の動きにより補強コードを十分なテン
ションで引き、コードに対して一定のテンションを維持
し、これによりエラストマー材料内へのコードの正確な
配設を更に確保する。
【００５２】エラストマー材料の三つのストリームを補
強コードの二つの集束する螺旋アレイと同時に合併させ
る本同時結合装置は結合された材料及びコードの界面に
おけるエアートラップを最小限に抑え、最終押出し物に
生ずる問題点を低減させる。このエラストマー材料内に
おけるコードの正確な位置決めにより、コードをこれま
で可能なものより更に高密度に、かつ互いにコードを接
触させることなく配置することが可能になるので、コー
ドの密度を比較的高くすることが可能になり、著しく強
力な押出し製品を生み出すこと出来る。既に指摘したよ
うに、特に、強化押出し物が空気バネ又は空気圧タイヤ
等の動く製品に使用される際には、このようなコードの
接触が不都合を招く可能性がある。
【００５３】図１１に示すように、各螺旋アレイの個々
の補強コードの間隔９８は個々の補強コードの直径９９
の少なくとも１から２．５倍の間であることが望まし
い。これにより、押出し物内で互いに接触することな
く、補強コードを著しく高密度に入れることが可能にな
り、このような強化押出し物製品を生産する従来の押出
し装置及び方法において成し得なかった高密度を可能に
する。
【００５４】ガイド部材４０及び６６の排出端部９２及
び９３は仮想平面９０に端部を有すると述べたが、これ
らは、平面９０におけるエラストマー材料の合流点の若
干後ろ側に端部をもってもよい。例えば、コードの直径
が０．０１インチの場合、コードガイドは平面９０の手
前、０．００５インチから０．０１５インチの間におい
て端部を持つことが可能である。
【００５５】エラストマーストリーム９５、９６及び９
７の組成は本発明の概念を損なわない範囲において同一
物であってもよいし、また異なるものでもよい。例え
ば、空気バネ又は空気圧タイヤに使用する際には、最終
製品内に空気を保持するために、内側ストリーム９５を
高い流体不透過性を有する材料で構成することが可能で
ある。同様に、空気バネ、又はタイヤカーカスの外側の
被覆を形成する外側ストリーム９７は高い耐摩耗性を有
するエラストマー材料により構成することが好ましい。
【００５６】図１０は完成品としての強化押出し物２５
を切り欠き部及び断面と共に示す拡大図である。ここに
おいて、図解的に示すように、二つの螺旋アレイは、各
々複数の独立した補強コード１０からなり、これらは供
給クリール６の同時回転及び内側及び外側ガイド部材４
０及び６６の回転により形成される。図１０に示される
実施例において、二つの螺旋アレイは相対する方向に延
び、各々、３７度の螺旋角をもつ。ここでも、各アレイ
の個々のコードはエラストマー材料により互いに間隔を
確保されており、また二つのアレイは主に中間エラスト
マーストリーム９６により、互いに非接触で間隔おいた
関係で維持される。
【００５７】本発明更なる特徴によれば、個々の押出し
機２２−２４の速度を制御することにより、押出し物２
５を形成する際、押出し口８０のサイズまたは管状エラ
ストマープライの全厚さを変化させることなく、エラス
トマー材料の個々の層の厚さを変更することが可能であ
る。更には、クリール６の速度及び押出しフローを変化
させることにより、補強コードの二つのアレイの螺旋の
角度を変えることが可能であり、これにより完成品とし
ての押出し物２５に様々な特性を与えることが出来る。
例えば、空気バネの用途においては補強コードの角度即
ちバイアスがバネの特性に影響を与える。
【００５８】このように、コードガイドを回転させる同
時押出し装置及び方法は単純化され、上述した全ての目
的を達成する効果的、安全、安価、かつ効率的な装置を
提供し、従来の装置及び方法における困難を克服し問題
を解決し、更に本分野おいて新規な結果をもたらす。
【００５９】ここまでの記述において、簡潔、明瞭及び
理解し易くするために、特定の用語を用いてきたが、こ
れらにより、従来技術での要請を越えた必要以上の限定
をすることを意図するものではなく、このような用語は
記述目的のために使用され、広く解釈されるものとす
る。
【００６０】更に、本発明の記述及び図解は、例示であ
り、本発明の範囲はここに記述、又は図解されたそのも
ののみに限定されるものではない。
【００６１】ここまで、本発明の特徴、開示及び原理、
回転コードガイドを有する改良された同時押出し装置及
び方法を構成し使用する様式、構成の特徴及び有効、新
規かつ有用な帰結を述べてきたが、この新規かつ有用な
構造、装置、要素、配置、部材及びその組合せ、及び方
法手順は添付請求範囲に述べる。
【００６２】以下本発明の態様を述べる。
【００６３】１． 円環状押出し口（８０）にて合流す
る少なくとも第一（９５）、第二（９６）及び第三（９
７）のエラストマー材料の同軸ストリームより構成され
る概管状のエラストマー合わせ部材（２５）を形成する
ための中心軸（３２）を有する同時押出し装置（１）に
おいて、前記装置はエラストマー材料の第一ストリーム
（９５）を押出し口に送り出すための内側フローチャン
ネル（３７）を形成する為の固定された第一チャンネル
形成手段と、エラストマー材料の第二ストリーム（９
６）を押出し口に送り出すための中間フローチャンネル
（５０）を形成する為の、かつ前記第一チャンネル形成
手段について同心円状に配置されるの固定された第二チ
ャンネル形成手段と、エラストマー材料の第三ストリー
ム（９７）を押出し口に送り出すための外側フローチャ
ンネル（６０）を形成する為の、かつ前記第一及び第二
チャンネル形成手段について同心円状に配置されるの固
定された第三チャンネル形成手段と、固定された第一及
び第二チャンネル形成手段の間に回転自在に設置され、
エラストマー材料の合流する第一及び第二のストリーム
の界面に導くための円環状押出し口に第一螺旋パターン
で複数の独立した補強部材を送り出す為の内側ガイド部
材（４０）と、固定された第二及び第三チャンネル形成
手段の間に回転自在に設置され、エラストマー材料の合
流する第二及び第三のストリームの界面に導くための円
環状押出し口に第一螺旋パターンに対向する第二螺旋パ
ターンで複数の独立した補強部材（１０）を送り出す為
の外側ガイド部材（６６）とを備え、エラストマー材料
の第二ストリームが第一及び第二の補強部材の螺旋パタ
ーンを分離し、更に前記内側及び外側ガイド部材を相対
的に反対方向に回転させるための手段を具備する同時押
出し装置において、第一、第二及び第三のチャンネル形
成手段の排出端部（８７、８８、８９）、及び内側（４
０）及び外側（６６）ガイド部材の排出端部（９２、９
３）を該同時押出し装置の軸（３２）に概して垂直に広
がりを有する平面（９０）に存在する仮想円ににおいて
位置決めするための手段を設け、これにより前記第一
（９５）、第二（９６）及び第三（９７）のエラストマ
ー材料のストリーム及び第一及び第二の複数の補強部材
が押出し口（８０）にて実質的に同時に合併することを
特徴とする。
【００６４】２． 第一チャンネル形成手段が、該押出
し装置を通り概して同軸的に延び、かつ外側に広がりを
有する排出端部（３６）にて終点を有する円環状空洞管
（３０）を具備し、更にピン（３５）が該空洞管の外に
広がる端部内に調節可能に配設され、これらの間に円環
状流路（３７）を形成することを特徴とする上記１に記
載の同時押出し装置。
【００６５】３． ダイスリング（７８）が貫通形成さ
れたダイス開口（７９）を有し、該ピン（３５）がダイ
ス開口内に配設され、ピンの外側円環面とダイスリング
の内側円環面の間に円環押出し口（８０）を形成するこ
とを特徴とする上記２に記載の同時押出し装置。
【００６６】４． 第二のチャンネル形成手段が入れ子
式に間隔を保ち結合された内側（５２）及び外側（５
３）の円錐形シェルを具備し、それらの間に中間フロー
チャンネル（５０）が形成されることを特徴とする上記
１に記載の同時押出し装置。
【００６７】５． 内側ガイド部材（４０）が中央孔及
び外側円環面（４３）を有する空洞シェルを具備し、第
一チャンネル形成手段がガイド部材空洞シェルの中央孔
内に配設される円環空洞管（３０）を具備し、支持手段
（４４、５４）が前記空洞シェルと第一チャンネル形成
手段の管との間及び前記空洞シェルと第二チャンネル形
成手段の内側シェル（５２）との間に配設され、前記管
（３０）と前記内側シェルとの間において前記空洞シェ
ル（４１）を回動自在に設置することを特徴とする上記
４に記載の同時押出し装置。
【００６８】６． 内部ガイド部材の空洞シェル（４
１）の外側円環面（４３）が円錐形であり、かつ補強部
材を受容するための概軸方向に延びる溝（４８）のアレ
イが形成されており、カバーシェル（４９）が該補強部
材を該溝内に保持することを特徴とする上記５に記載の
同時押出し装置。
【００６９】７． 第三チャンネル形成手段が固定され
た外側ハウジング（６２）及びその内部に形成された外
側フローチャンネル（６０）を具備し、かつ、支持手段
（６８、６９）が前記固定された外側ハウジングと外側
ガイド部材との間及び第二チャンネル形成手段の外側円
錐シェル（５３）と前記外側ガイド部材（６６）との間
に配設され、前記外側ガイド部材を第二及び第三のチャ
ンネル形成手段との間において回動自在に設置すること
を特徴とする上記５に記載の同時押出し装置。
【００７０】８． 押出し口での個々の補強部材間の距
離が前記各補強部材の直径の１から２．５倍の範囲にあ
ることを特徴とする上記１に記載の同時押出し装置。
【００７１】９． 個々の補強部材が独立したスプール
（９）に巻かれ、前記スプールが一対のクリール（６）
に支持され、駆動源手段（１２、１３、１４、１５、１
６、１７、１８）が前記クリールを内側及び外側ガイド
部材を回転するための手段の回転に同期して回転させる
ように前記クリールに作動的に接続されていること特徴
とする上記１に記載の同時押出し装置。
【００７２】１０． エラストマー材料の第一（９
５）、第二（９６）及び第三（９７）の円環ストリーム
が押出しヘッド（１）内で概軸方向に同心円状に押出し
口（８０）へ向かい移動され、第一及び第二の複数の独
立した補強部材（１０）が押出しヘッド内で互いに反対
方向に回転され、上記補強部材の二つの螺旋パターンを
形成する概管状エラストマー合わせ部材（２５）を製造
する方法において、実質的に同時に補強部材の二つの螺
旋パターンを押出し口にてエラストマー材料の三つのス
トリームを合流し、エラストマー材料の第二ストリーム
が補強部材の二つの螺旋パターンを分離し、かつエラス
トマー材料の第一及び第三のストリームの各々が補強部
材の上記螺旋パターンの対応する一つを被覆し、上記管
状エラストマー合わせ部材を形成することを特徴とす
る。
【００７３】１１． 押出しヘッドの軸中心線（３２）
に沿ってエラストマー材料の第一ストリームを動かし、
エラストマー材料の第二及び第三のストリームを押出し
口に向かう搬送方向に移動させる工程により特徴づけら
れる上記１０に記載の方法。
【００７４】１２． エラストマー材料の三つのストリ
ームを形成する工程が三つの個別の押出し機（２２、２
３、２４）により開始される工程により特徴づけられる
上記１０に記載の方法。
【００７５】１３． 押出し口での個々の補強部材間の
距離を前記各補強部材の直径の１から２．５倍の範囲に
維持する工程により特徴づけられる上記１０に記載の方
法。
【００７６】１４． 補強部材が押出しヘッド内で回転
される際、補強部材を互いに接触しないように概平行に
間隔を保ち、積極的に維持する工程により特徴づけられ
る上記１０に記載の方法。 １５． 三つの押出し機の押出し速度を変えることによ
り、押出し口のサイズ又は管状エラストマー合わせ部材
の全厚を変化させることなく、エラストマー層の相対的
な厚さを変更する工程により特徴づけられる上記１２に
記載の方法。
【００７７】１６． 他の二つのストリームの流体不透
過性より大きな不透過性を有するエラストマー材料のス
トリームの一つを形成する工程により特徴づけられる上
記１０に記載の方法。
【００７８】１７． 他の二つのストリームの耐摩耗性
より大きな耐摩耗性を有するエラストマー材料のストリ
ームの一つを形成する工程により特徴づけられる上記１
０に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の回転コードガイドを有するエラ
ストマー同時押出し装置の動作位置を示す概図解的な垂
直図である。
【図２】図２は図１の矢印２−２の一般方向における拡
大垂直図であり、見易くするために回転コードガイド部
材を取り除いたものを示す。
【図３】図３は図１の線３−３における拡大断面図であ
る。
【図４】図４は図３の線４−４の断面図である。
【図５】図５は図１の押出しヘッドの部分的に分解及び
断面で示した拡大分解図である。
【図６】図６は図４の円で囲まれた部分を大きく拡大し
た断面図であり、図６Ａは図４の線６Ａ−６Ａにおいて
大きく拡大した断片的な断面図である。
【図７】図７は図１の矢印７−７の方向から見た拡大平
面図である。
【図８】図８は図４の線８−８において大きく拡大した
断片的断面図である。
【図９】図９は部分的に分解状態の同時押出し装置につ
いての図１に類似する垂直図である。
【図１０】図１０は本発明の装置により形成される押出
し物の一部切り欠いた拡大斜視図である。
【図１１】図１１は図１０の押出し物の一端部の大きく
拡大した断片図である。
【符号の説明】
１ 同時押出し装置 １０ 補強部材 ２５ 管状のエラストマー合わせ部材 ３７ 内側フローチャンネル ４０ 内側ガイド部材 ５０ 中間フローチャンネル ６０ 外側フローチャンネル ６６ 外側ガイド部材 ８０ 円環状押出し口 ８７ 排出端部 ９５ 第一エラストマー材料 ９６ 第二エラストマー材料 ９７ 第三エラストマー材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 30:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円環状押出し口にて合流する少なくとも
    第一、第二及び第三のエラストマー材料の同軸ストリー
    ムより構成される概管状のエラストマー合わせ部材を形
    成するための中心軸を有する同時押出し装置であって、
    前記装置はエラストマー材料の第一ストリームを押出し
    口に送り出すための内側フローチャンネルを形成する為
    の固定された第一チャンネル形成手段と、エラストマー
    材料の第二ストリームを押出し口に送り出すための中間
    フローチャンネルを形成する為の、かつ前記第一チャン
    ネル形成手段について同心円状に配置されるの固定され
    た第二チャンネル形成手段と、エラストマー材料の第三
    ストリームを押出し口に送り出すための外側フローチャ
    ンネルを形成する為の、かつ前記第一及び第二チャンネ
    ル形成手段について同心円状に配置されるの固定された
    第三チャンネル形成手段と、固定された第一及び第二チ
    ャンネル形成手段の間に回転自在に設置され、エラスト
    マー材料の合流する第一及び第二のストリームの界面に
    導くための円環状押出し口に第一螺旋パターンで複数の
    独立した補強部材を送り出す為の内側ガイド部材と、固
    定された第二及び第三チャンネル形成手段の間に回転自
    在に設置され、エラストマー材料の合流する第二及び第
    三のストリームの界面に導くための円環状押出し口に第
    一螺旋パターンに対向する第二螺旋パターンで複数の独
    立した補強部材を送り出す為の外側ガイド部材とを備
    え、エラストマー材料の第二ストリームが第一及び第二
    の補強部材の螺旋パターンを分離し、更に前記内側及び
    外側ガイド部材を相対的に反対方向に回転させるための
    手段を具備する同時押出し装置において、第一、第二及
    び第三のチャンネル形成手段の排出端部、及び内側及び
    外側ガイド部材の排出端部を該同時押出し装置の軸に概
    して垂直に広がりを有する平面に存在する仮想円ににお
    いて位置決めするための手段を具備し、これにより前記
    第一、第二及び第三のエラストマー材料のストリーム及
    び第一及び第二の複数の補強部材が押出し口にて実質的
    に同時に合併することを特徴とする同時押出し装置。
  2. 【請求項２】 エラストマー材料の第一、第二及び第三
    の円環ストリームが押出しヘッド内で概軸方向に同心円
    状に押出し口へ向かい移動され、第一及び第二の複数の
    独立した補強部材が押出しヘッド内で互いに反対方向に
    回転され、上記補強部材の二つの螺旋パターンを形成す
    る概管状エラストマー合わせ部材を製造する方法におい
    て、実質的に同時に補強部材の二つの螺旋パターンを押
    出し口にてエラストマー材料の三つのストリームを合流
    し、エラストマー材料の第二ストリームが補強部材の二
    つの螺旋パターンを分離し、かつエラストマー材料の第
    一及び第三のストリームの各々が補強部材の上記螺旋パ
    ターンの対応する一つを被覆し、上記管状エラストマー
    合わせ部材を形成することを特徴とする方法。
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