JPS6260971B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可塑化可能のコンパウンドの加工
法、それも、コンパウンドがこねる作業により予
熱され、可塑化され、引き続いて、シリンダより
ピストンを介して母型を通過して押出され、正確
に配量された分量でカツトされる形式の方法に関
するものである。本発明は、さらに、この方法を
実施する装置に関するものである。

素材ゴムを半製品に加工する公知の装置には、
押出し機と分離して設置され、１名の付加的人員
により操作される圧延装置が備えられており、こ
の圧延装置内で、ストリツプ状ないしプレート状
の素材ゴムが予熱され、可塑化される。出費の多
いこの前処理の後、装置に装入するには、まずピ
ストンが引き戻され、次いで、母型ホルダーの役
目を果たしているヘツドが開かれ、素材ゴムが送
入され、ヘツドが閉じられ、引き続き真空が生ぜ
しめられる。ここで、初めてピストンの前進運動
が行なわれる。

在来の装置のもう一つの問題は、母型内へ押込
まれるコンパウンドの分量を正確に一定量に維持
することである。公知の方法によれば、この分量
は、液圧式制御回路を介して測定されるが、その
精度は、ゴム・コンパウンドの良好で一様の可塑
性に、言いかえると予熱と出費の多いこねる作業
に左右される。この理由から、この公知の方法に
よれば、素材ゴムは、加工前に、付加的圧延装置
内で約80℃の比較的高温で予熱することが不可欠
である。これに必要なエネルギー消費は、素材ゴ
ムを保管の前に冷却する必要がある場合には、一
層増大する。

母型から出て来る半製品をカツトする場合、公
知の方法によれば、連続回転するカツターが用い
られる。このカツターは、種々の所定の回転速度
を有している。経験的に明らかとなつたことは、
このカツト方法の場合、半製品の厚みが大で、カ
ツト速度が僅かであれば、カツト面が斜めにな
り、変形が生じるということであつた。しかも、
そのさい、ゴムがカツターを圧迫し、制動作用を
及ぼす。したがつて、より有利と思われるのは、
カツト過程が、周期的に、言いかえると分離カツ
ター回転速度に応じて開始されるのではなくて、
所定量の半製品が送出されたときに、カツトが行
なわれるという方法である。さらに、半製品の長
さは、周期的に回転するカツターの場合には制限
される。

また、公知の装置では、母型ホルダーの役目を
もつヘツドが、装入時に周期的に開放されねばな
らないため、母型が冷却され、これにより、同様
に時間とエネルギーの損失が生じるのみでなく、
スタート時にきず物が生じる。この種のきず物
は、最初の部分に、ないしは場合によつては最初
と最後の部分のみに限定しうることが望ましかろ
う。

さらに、公知の装置の欠点は、生産速度の変更
が、装置全体を停止させるか、ないしはスタート
時に比較的多くのきず物が出ることを我慢するか
しないと不可能な点である。

以上のようなわけで、本発明の課題は、素材ゴ
ムを半製品に加工する公知の方法と装置の上記欠
陥を除去することにある。本発明の装置によれ
ば、装置の事実上連続的かつ自動的な、保守を最
小限しか必要としない運転と、ピストンの前進運
動により誘導される正確な分量制御とが可能とな
り、しかも、常温素材を装置に装入できるので、
人員やエネルギーの節約をはかることができる。

“常温”素材とは、ここでは可塑化可能のコン
パウンド、特にゴム・コンパウンドの意味である
が、このゴム・コンパウンドは、素材自動加工装
置へ装入される前には、可塑化・予熱処理を末だ
受けていないので、事実上、周囲温度を有してい
る。

本発明の課題は、独立の特許請求の範囲第２項
に述べた方法と、この方法を実施するための、特
許請求の範囲第１項に記載の装置とにより解決さ
れた。

次に添付図面につき、本発明の１実施例を説明
する： 第１図の自動加工装置は、参照番号１で全体が
示されている台を有している。この台１の上に
は、本発明の方法を実施するための種々の装置が
組付けられている。押出し・充填シリンダ２は、
以下では単にシリンダと呼ぶ。このシリンダ２
は、装入室３を介して充填・可塑化ウオーム４と
接続されている。シリンダ２内に往復動可能に支
承されているピストン５（第２図）のピストン・
ロツド６は、液圧装置７の駆動ピストン（図示せ
ず）と結合されている。この液圧装置７は、モー
タＭと液圧ポンプ８とを介して作動せしめられ
る。充填ウオーム４も、液圧駆動装置４ａと結合
されており、この装置４ａにより回転せしめられ
る。充填ウオーム４からシリンダ２への移行部に
配置された装入室３は、液圧式アン・ロツク装置
９を有しており、装入室３は、この装置９によ
り、シリンダのクリーニングのさい容易に開くこ
とができる。

装入室３と反対側のシリンダ端部のところで、
シリンダ２は、母型ホルダー１０内に開口してい
る。このホルダー１０内には、押出しされる半製
品の成形に必要な母型に固定することができる。
さらに、押出しされる半製品の出口域には、カツ
ター１１が配置されている。カツター１１は、電
磁式ブレーキ・クラツチ組合せ装置を介して、駆
動モータ１３と結合されている。調節ねじ１４
は、カツター１１の調節のために用いられる。

装入室３と母型ホルダー１０の間には、引張り
棒１５が配置されている。これらの棒１５は、充
填ウオーム４の全域にわたつて延びており、棒１
５の端部は、垂直のプレート１６内に固定されて
いる。

充填ウオーム４の回転駆動運動用の駆動装置４
ａは、液圧ポンプ１６により液圧を供給される
が、このポンプ１６も同様にモータＭにより駆動
される。液圧接続部は、第１図では、見易くする
ため省略してある。

さらに、保護グリツド１７には、外装板が備え
られており、この外装板は、シリンダ２のヘツド
側に配置された装置類をカバーしている。

この自動加工装置の稼動の場合、原材料は、こ
こでは素材ゴム・コンパウンドであるが、矢印１
８の方向で充填ウオーム４に供給され、このウオ
ーム４により、まず、原材料が可塑化される。押
出し過程の間にこのように行なわれる可塑化過程
のさい、原材料は加熱され、次の工程の準備が行
なわれる。充填・可塑化ウオーム４が前置されて
いるため、図示の装置の場合、この形式の公知の
あらゆる装置と異なり、常温装入を行うことがで
きる。この結果、本発明の装置の場合は、原材料
を、加工前に別個の圧延装置にて可塑化前処理を
行なう必要がない。

本発明の方法を、さらに理解するには、第２図
と第３図とにより、シリンダ２の構成を見ておか
ねばならない。まず、第２図で分かるように、全
体図が示されているシリンダ２は、円筒体１９を
有しており、この円筒体１９の前部には、半製品
の形状に適合するノズル開口２１を有する母型２
０が配置されている。母型２０は、シリンダ２の
環状肩２２により保持されている。母型２０の正
面のすぐ前にはカツター１１が配置されている。

ピストン５は、環状の外とう２３とコア２４を
有している。コア２４は、外とう２３に対して軸
方向に押しずらし可能であるが、この押しずらし
距離は一定の値に制限されている。このため、外
とう２３は、ピストンロツド６と結合されている
コア２４の軸方向運動のさい、連行される。第２
図の作動段階では、ピストン５が左へ矢印方向に
移動していると仮定しよう。この場合、ピストン
５の左側のシリンダ室Ｖ１内に原料ゴム・コンパ
ウンドがあり、これがノズル２１から押し出され
るのである。ピストン５の右側のシリンダ室Ｖ２
内へは、充填ウオーム４が開口しており、このウ
オーム４を介してゴム・コンパウンドＲがシリン
ダ２内へ装入される。第２図から分かるように、
この作動段階では、ピストン５のコア２４は、環
状外とう２３に押し当てられており、この結果、
ゴム・コンパウンドは、シリンダ室Ｖ２からシリ
ンダ室Ｖ１へ、入ることはできない。

ピストン５が前方の死点（左側の最終位置）に
達すると、ピストン５は戻り運動を始め、矢印２
６の方向（第３図）へ移動する。これにより、コ
ア２４がピストン外とう２３から離れ、環状すき
間２７を通つて、ゴム・コンパウンドが、ピスト
ンの戻り運動の間に、シリンダ室Ｖ２からＶ１へ
溢れ出る。両ピストン部分、すなわち外とう２３
とコア２４とは、したがつて一種の逆止弁を形成
している。この逆止弁は、第３図から分かるよう
に、シリンダ室Ｖ２からシリンダ室Ｖ１へのゴ
ム・コンパウンドの溢出は、ピストン５の戻り運
動のときにのみ可能である。この戻り運動の間、
充填ウオーム４からのシリンダ２への装入は中断
することができるが、原則としては、充填ウオー
ム４を連続的に継続作業させることも可能であ
る。

ピストンのコア２４内には、さらに、逆止弁２
８が配置されている。この弁２８は、中空ピスト
ンロツド６の孔２９と連通している。第３図のピ
ストン５の戻り運動の場合、閉鎖部材が弁座から
離れ、この結果、逆止弁２８の、開放された横断
面部を通つてシリンダ室Ｖ１の空気が、中空ピス
トンロツド６のなかへ流入することができる。こ
の空気流は、第３図では、破線の矢印で示してあ
る。

ピストンのコア２４と外とう２３との間の可動
結合は、専門家により、種々の形式で解決可能で
ある。図示の実施例の場合には、両部分２３，２
４間に、すべり片３０が配置されており、このす
べり片３０の両終端位置の間をピストン５のコア
２４が案内されている。

以上の説明から分かるように、本発明による自
動加工装置は、この形式の公知の装置と異なり、
押出し工程の間に充填が行なわれ、このために、
時間が節約されると同時に、言うまでもなく労力
とエネルギーが著しく節約される。加えて、在
来、必要とされた付加的圧延装置は不要となる。

ゴム・コンパウンドもしくは類似の可塑化可能
のコンパウンドより成る部材を製作する場合、経
験上、特に重要なのは、製作される各個の部材
を、正確に等しい分量にすることである。このこ
とは、本発明によれば、次のようにすることによ
つて達成された。すなわち、ピストン５が、その
直線的送り運動の間に、たとえば0.005mm長さ間
隔ごとに制御インパルスを発するようにし、この
インパルスが記憶され、製作工程の終了時に分析
評価されるようにしたのである。ピストンの直線
的送り運動に応じて、予め調節されたインパルス
数に達すると、直ちにカツター１１が操作され
る。

スタート時点や、充填時間に影響を与える充填
ウオーム回転速度は、間欠的装入の場合、ピスト
ン５の前進運動に応じて決めることができる。こ
の制御方法により、各個部材に用いるコンパウン
ド量が正確に測定できるのみでなく、製作される
部材の長さも任意に選択することができる。

予め調節されたインパルス数と、前進するピス
トンによる継続的なインパルス発信により、さら
に、ピストン速度が、液圧制御システムを介して
自動制御されうるようになつた。ピストン速度の
こうした測定と、ピストンの送りに応じたカツタ
ー１１および（または）充填・可塑化ウオーム４
の制御とにより、ゴム・コンパウンドの正確な重
量ないし分量が確実に保証される。

中空ピストンロツド６の孔には、第３図の場
合、真空が作用しており、この結果、ピストン５
の前進のさいにシリンダ室Ｖ１に追い込まれた空
気が吸い出される。吸出された空気の通路は、破
線の矢印で示されている。

本発明の方法およびこの方法を実施する装置
を、原料ゴム・コンパウンドの加工の場合につい
て、図示の実施例について説明したが、この方法
および装置は、このままの形式で、他の可塑化可
能のコンパウンド、たとえばポリウレタン、エボ
ナイト、シリコン等々の加工にも用いることがで
きる。

図示の実施例によれば、充填・可塑化ウオーム
４は、母型２０と反対側のピストン面により制限
されているシリンダ２部分に開口している。この
ため、この構成の場合、ピストン２４内もしくは
環状外とう２３内に逆止弁を配置しておかねばな
らない。しかし、充填・可塑化ウオーム４をシリ
ンダ２の前方部分、すなわち母型２０とピストン
５との間に開口させる場合には、このような逆止
弁は不要である。この装入形式の場合は、したが
つて、母型２０とピストン５との間のシリンダ室
Ｖ１は、そのつど閉鎖可能の開口から、充填・可
塑化ウオーム４により充填が行なわれ、充填され
たコンパウンドは、引き続き周期的にピストンに
より母型２０から押出される。この構成は、特
に、著しく小型の装置の場合に適している。

充填・可塑化ウオーム４の代りに、他の装置、
たとえば相応サイズの歯車ポンプを用いてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるゴム・コンパウンド自動
加工装置の略示斜視図、第２図はピストンおよび
シリンダの配置の縦断面図、第３図は第２図とは
別の作業段階のピストン・シリンダ配置の縦断面
図である。 図において：１……自動加工装置の台、２……
押出しシリンダ、４……充填・可塑化ウオーム、
５……ピストン、６……ピストンロツド、８……
液圧ポンプ、１１……カツター、２０……母型、
２３……外とう、２４……コア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゴム・コンパウンドを半製品のゴム素材に加
   工する素材自動加工装置、それも、コンパウンド
   がこねる作業により予熱され、可塑化され、引き
   続きシリンダからピストンを介して母型内を通過
   して押出され、正確に配量された分量でカツトさ
   れる形式のものにおいて、ピストン押出し機２
   が、その自由端部に押出し母型２０と、シリンダ
   １９の内部に、可動に支承されたピストン５とを
   有しており、しかもピストン５が、往復動を行な
   いうるために駆動装置６と結合されており、さら
   に充填・可塑化装置４が備えられており、この装
   置がシリンダ１９内に開口しており、全体は、充
   填・可塑化装置４に常温にて送られるコンパウド
   が、同装置４内で、シリンダ１９に入る直前に始
   めて予熱され、可塑化され、引き続きピストン５
   により押出し母型２０内を通過し、押出されるよ
   うになつており、ピストン５が逆止弁２３，２４
   を有し、この逆止弁２３，２４により、シリンダ
   ２内に装填されたコンパウンドが、装置の稼動中
   にピストンの一方の部分Ｖ２から他方の部分Ｖ１
   への移行が、ピストンの戻り運動の間にのみ可能
   となり、しかも、母型２０と反対側のシリンダ部
   分Ｖ２内には、充填・可塑化装置４が開口してお
   り、この結果、コンパウンドが、押出しシリンダ
   ２内へ入る直前に予熱され、可塑化されており、
   さらにピストン・ロツド６が孔を有しており、こ
   の孔が、一方では真空源に接続され、他方では、
   逆止弁２８を介して、母型側のシリンダ部分Ｖ１
   内に開口しており、この結果、前記シリンダ部分
   Ｖ１内に含まれている空気が、ピストンの戻り運
   動のさいに吸出されることを特徴とする素材自動
   加工装置。 ２ ゴム・コンパウンドを加工して、ゴム原材料
   から半製品ゴム素材を製造する方法にして、常温
   のゴム・コンパウンドを充填・可塑化装置に送つ
   て可塑化する段階と、ゴム・コンパウンドをこね
   る作業により予熱し、可塑化し、最後に、ピスト
   ンを用いてシリンダから母型を通して押出す段階
   と、運転中シリンダに供給された材料を、母型と
   反対側のシリンダの室から他のシリンダの室へ、
   ピストンの逆止弁を用いて移行させ、同時にゴ
   ム・コンパウンドを、それが加熱された可塑化さ
   れた直後にシリンダへ供給する段階と、および、
   ゴム・コンパウンドを正確に計量された分量でカ
   ツトする段階とを有することを特徴とする方法。