JP2510182B2 - 押出成形クロスヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野および従来の技術 本発明は、クロスヘツド押出成形機により、例えば、
印刷工業用の安定化ゴム円筒の生産のための円筒状加工
物に未加硫ゴム素材または同様な被覆材料の外層を塗布
する方法に関する。用語「クロスヘツド」は、それによ
り細長い移送管が、側方入口を経て高圧下の被覆材料を
受け且つこの材料を移送管加工物がクロスヘツドの前端
付近の押出成形ノズルを経てクロスヘツドを離れる際に
移送管加工物上およびその周りに結合させる「クロスヘ
ツド」押出成形装置を通して移送される装置を指す。従
つてクロスヘツドの内部では、交差的に導入された被覆
材料が円筒状加工物の周りに分配され且つそれと装置の
出口ノズル付近で強制的に接触させられ、それにより加
工物は、押出成形ノズル開口部の直径によつて定められ
る任意の所望の厚さの表層に被覆されてノズルを離れる
ことができる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、高い粘着性のゴム素材は取り扱うのが困難で
あり、被覆すべき物品の直径が約50mmを超える場合、こ
れらの単純なクロスヘツドは、被覆製品を生産するため
に使用できないことが見いだされている。一つの問題は
加工物の管の周りにゴムが充分に分配されないことであ
り、例えば英国特許第A1,082,538号に開示のごとく、加
工物の周りにゴムを導く固定ウオーム構造体をクロスヘ
ツドに組み込むことにより更に良好な分配を行うという
ことが努力がなされているが、考慮すべきいかなる長さ
のウオーム溝を通してもゴムを押し込むことは実際上不
可能なので、この種の方式でさえ小直径にしか使用でき
ない。

更に粘着性の少ない材料に関しては、被覆すべき物品
の通過のための中央通路を備える回転ウオームを有する
クロスヘツドにより押出成形を行うことが周知されてお
り、それによればウオームが、供給ホツパから材料を引
き出し、それを加圧してクロスヘツドのノズル端部付近
に送るように作動する。このような作動は高い粘着性の
材料に対しては、それらをホツパから正確に引き出し得
ないためのみならず、ウオームの回転する排出端によ
り、被覆すべき物品上で材料がほとんどねじ曲げられる
ために適用できず、通常、この種の押出成形品の品質は
不適格なものである。

一般に、良好な結果を得るためには、押出成形ノズル
の直く内側と被覆すべき物品の周りとの空間が、高圧下
にあり且つ材料の全く均等な分配を伴つた粘着性の材料
で充てんされるべきである。クロスヘツド構造体におい
ては、材料の増大された入口圧力または材料入口ポート
と押出成形ノズルとの間の増大された軸線方向距離とに
よつて前記空間の正確な充てんを助長することができる
が、より大きい寸法に対しては材料の所要の移動が極端
に高い圧力要件のみならず材料の相当な圧縮熱と摩擦熱
との発生にも関連付けられるので、この種の対策は限定
された範囲にしか用いることができない。これは、言う
までもなく、制御されない様態でゴムが加硫され始める
という危険性によつて既に、ある範囲までしか許容でき
ない。

従つて実際上は、様々な種々のクロスヘツド押出成形
機についての数多くの従来の諸提案にも拘わらず、主と
して薄いロールされたゴムシートのロールオンにより、
これには不適格な態様でシート間に気泡が捕そくされる
という周知の危険性が伴うが、全く異なる可成り困難な
方法で約５〜10mmを超える直径のゴム被覆円筒を作るこ
とが慣行とされている。

また、絶縁材料でもってワイヤまたはケーブルを被覆
するようにしたクロスヘッド押出成形機はDE−Ｂ−1,05
0,849によって知られている。この押出成形機は、円筒
状素材へ高粘着性材料のコーティングを適用するという
課題からは技術的に掛け離れたものである。しかしなが
ら、このような知られた押出成形機は、現在の押出成形
機において使用されるために非常に有益であると見いだ
された主要点、即ち、突出する管構成要素、いわゆるノ
ズル・コアが、保持管に連結された状態で回転に抗して
固定され、この保持管がウォームの中央通路を通り後方
へ、ウォームの内壁の内側に接してかつウォームの後端
を越えて後方へ延びていて、この保持管が非回転の状態
で押出成形機に固定されている。これによって、最前部
のノズル・コアは、なんらかの支持または保持リブがノ
ズル・コアの周囲と押出成形機ノズルの内面との間の流
通空間に提示されることなく、静止して保持され、この
最外部空間を通るコーティング材料の流れができるだけ
乱されることがないように、即ち、同時回転ノズル・コ
アによってねじ込まれることなくかつノズル・コアを保
持する外部支持リブによって切断されることなく軸線方
向に流すことができる。

このノズル・コアの主要点は、押出成形機ハウジング
に非回転的に固定されたその後端を有する内側保持部に
取り付けられ、また高い粘着性の物質でもって加工する
ようにされた押出成形機のために非常に有利であり、そ
してその背景において、本発明は、特許請求の範囲第１
項の前提部に述べられた主要点を有するクロスヘッド押
出成形機に関している。

このような押出成形機は、その関連した供給器具を具
備し、むしろ複雑なユニットであり、このユニットは、
種々のサイズの素材および種々のタイプの粘着性材料と
ともに作動するのに容易に適応可能であるならば、経済
的に向上した使用が可能である。

そして、本発明の目的は、上記のような課題を解決す
る簡単な構想によるこのような押出成形クロスヘッドを
提供することである。

課題を解決するための手段 本発明に関した押出成形機のクロスヘッドにおいて
は、種々のタイプの粘着性材料でもって加工するため
に、ノズル・コア端部と押出成形機ノズルとの間の自由
空間の有効長さを調節することができることが重要であ
り、そしてもちろん、その効果に対する一手段は、軸線
方向に調節可能にノズル・コアを配置することである。
しかしながら、このノズル・コアは、また上記DE−Ｂ−
1,050,849から知られているように、システムにおいて
後方向に加圧された材料の噴出を回避するためにウォー
ムの前方端に対して後方向に固定する幅広くされたヘッ
ド部分として配置されるべきであり、そして軸線方向に
調節可能にウォーム全体を配置することは困難である。

本発明に関しては、ノズル・コアを軸線方向に調節可
能にする要求にかかわらず、ウォームのコア管の前方端
に対してシールを行いかつウォームから前方向に集束す
る態様で突出するように保持管の最前端部に設けられた
外管ヘッドを含むノズル・コアの主要点を維持するのが
好ましい。そして、本発明により、この主要点は、保持
管の内側に取り付けられ、かつ、保持管の後端部の外側
において、内管の軸線方向位置を調節する装置に連結さ
れた内管のさらに前方向に突出する端部部分と組合わさ
れて使用され、内管が保持管から後方向に引き込み自在
である特許請求の範囲第１項の特徴部分に特定されるよ
うな全ての事項である。

この付加された内管は、被覆される素材のための案内
管として使用されることができ、そして保持管から引き
込められるこの内管でもって等しい外径を有し、しかし
種々の内径を有する種々の内管のいずれかを使用するこ
とが可能であり、これにより種々の直径の素材でもって
作業するための押出成形機に適合することが可能であ
る。選択された内管は、その軸線方向位置に関して調節
されて、その内管がコア管のヘッドの前方に多かれすく
なかれ突出し、即ち、押出成形機とノズル・コアとの間
の有効な自由長さを全体として多かれすくなかれ減少す
ることになる。このことは、押出成形機を調節して種々
の粘着性の物質とともに作動することを可能にする。

特許請求の範囲第２項に記載の発明によれば、押出成
形クロスヘッドにおいて、上記内管は、外側管と内側ラ
イニング管とを含む二重管としてなされることができ、
それにより種々の素材のための非常に多数の種々の内径
が相対的に少数のこのような管構成要素から管構成要素
を選択しかつ組み合わせることにより提供されることが
できる。

以下に、添付図面について、本発明を例示として更に
詳細に説明する。

実施例 第１図に示す装置は、入口８を経て受容された未加硫
ゴム素材を高圧の下でクロスヘツド押出成形機２へ供給
するように作動できる供給押出機６に接続された入口管
４を有するクロスヘツド押出成形機２を含む。このクロ
スヘツドは、押出成形される材料の作用で図示の矢印の
方向へクロスヘツドを通つて引き出される円筒状加工物
10のための中央通路を有し、それによつて加工物10が最
前方の押出成形ノズル12を経てクロスヘツドを離れ、そ
の時にはゴム素材の被膜14を備えている。

これまで説明した装置は全く在来的なものである。

しかしクロスヘツドには、クロスヘツド２の後端の背
後のウオームの後端の大ピニオン20と相まつて作用する
駆動ピニオン18を有する電動機16で駆動される内部の回
転ウオームが設けられる。

前記ウオームを第２図に示し、22で表示してある。そ
れには、後方のブロツク部分26から前方へ突出し且つク
ロスヘツド２の円筒状主ハウジング30の内側と相まつて
作用する一重、二重、または多重ウオーム巻き28を備え
る管状ウオーム・コア24が含まれる。円筒状のブロツク
部分26はハウジング30の後端を超えて後方へ突出し、ピ
ニオン20を支える。

ウオーム22の前端は押出成形ノズル12の後方に間隔を
置いて位置し、ウオーム・コア24は、ウオーム・コア24
の前端に対してシールし且つ押出成形ノズル12に向かっ
て集束して、ノズル・コア32まで前方へ延びている。こ
のノズル・コア32は、円錐状ウォーム・コア・ヘッドで
あって、突出する管構成要素をなすものである。ノズル
・コア32は保持管34の前端に連結され、保持管はウオー
ムの後端の背後に戻りウオームの中央通路を経て後方へ
突出し、そこに露出端部分36を有する。この部分は、下
方へ突き出てクロスヘツドの支持シヤシ42上の後部突起
40に固定された固定ラジアル・アーム38を有し、それに
より保持管34ならびにそれと共にノズル・コア32が回転
を防止される。

保持管34の内側には、ノズル・コア32の前方に突出す
るかむしろその前端を形成する前端と、保持管34の後端
36を超えて突出し且つ調整スピンドル52に連結された下
方へ突出するラジアル・アーム50を備える後端48とを有
する直円筒状の内管44が配設される。調節スピンドル52
は二つの固定ブラケツト54で保持され且つ案内され、そ
れらの間で調整ナツト56がスピンドル52に取り付けられ
る。この装置によれば、調整ナツト56を回すことによつ
て内管44の軸方向位置を調整でき、それにより内管44の
前端46の位置が微細に調整可能となる。この、ノズル・
コアの有効な前端の調整可能性は、実際上、とくに様々
な種類の被膜材料を取り扱うためにクロスヘツドを使用
する場合に極めて重要である。

被覆すべき材料10は、直接この管により、または例え
ばゴムで作られた最も内側のライニング・スリーブ58に
よつて中心に置かれた内管44を通して運ばれ且つ導かれ
る。

押出成形ノズル12は、クロスヘツド・ハウジング30の
前端にねじ込まれるエンド・キヤツプ60に設けられ、言
うまでもなく、クロスヘツドは、種々の外径の被覆した
製品の生産のため、異なるノズル直径を有する幾つかの
エンド・キヤツプ60を備えるべきである。あるいは、一
つまたはほんの少数の異なるエンド・キヤツプ60への挿
入のために、種々のノズル・インサートを備えても良
い。

同様に、広範囲の直径の加工物に押出成形機を適合さ
せるため、装置には、保持管34の中央通路の直径に対応
する同一の外径を有し、しかも種種の内径を備える一連
のスリーブ58のそれぞれの外径に各々が対応する種々の
内径を有する少数の内管44を含めても良い。内管とスリ
ーブとは、機械を掃除する必要なしにそれらを背後から
引込め且つ挿入することができるので、交換が容易であ
る。第２図では、更に厚い内管44の前端の輪郭を点線47
に示してある。図示しない様態で、内管44を引込め且つ
挿入するための、例えば液圧で作動される装置を機械に
設けても良い。

作 用 作動中はゴム素材が押出機６から入口４に、従つてウ
オーム巻き28の後端部分に押し入れられ、ウオーム22
は、加圧された素材を押出成形ノズルへ運ぶように電動
機16で回転され、それによりウオームはノズル・コア3
2,46の周りに広く、連続的に素材を排出する。従つて材
料はウオーム22とノズル12との間の空間に「ねじり」出
されるが、ノズル・コア32は回転に抗してロツクされる
ので、材料と、ノズル・コアの外面および前記空間の他
方の硬質の壁の両者との間の摩擦係合により、材料はそ
れがノズル12に向かつて更に押しやられる際に直ぐに回
転を停止する。従つて極めて粘着性の材料が、加工物10
の経路全体の空間を間違いなく充てんし且つまた移動の
方向を（回転されていない）加工物のそれと大体合致さ
せて加工物と強制的に接触させられるに至る。加工物に
ねじり出される材料に関連する回転ウオームの潜在的な
不利点は、それにより除去される。加工物は、移動され
た材料の引出し作用によつて前進させられる。

ゴムコンパウンドおよび大抵のその他の高い粘着性の
素材の取扱いについては、材料を高温に保つことが有利
ないしは実際上必要であり、従つて少なくとも開始の段
階にあつては、クロスヘツドを加熱することが望まし
い。クロスヘツド・ハウジング２は、上記の目的でのク
ロスヘツド予熱のため切換弁66を介してヒータ・ユニツ
ト64に接続可能なリング状円筒室62で構成される。しか
し作動中は、クロスヘツドの内側に発生する摩擦熱が、
この点で充分であるのみならず、例えばゴム素材に約90
〜100℃での加硫を開始させるには高過ぎると思われる
点で実際充分以上である温度上昇を生じがちとなる可能
性がある。クロスヘツドが適度に高い能力を以て作動し
得るようにさせるためには、従つて、クロスヘツドの有
効な冷却に備えることが必要とみられ、好適な装置にお
いては、必要の際に上記の冷却を行うため、室62が弁66
を介して冷却ユニツト68に接続可能となつている。

ノズル・コア32はウオーム22の前端に対して適切にシ
ールされるべきであるが、保持管34ならびにそれと共に
ノズル・コア32が軸線方向に調整可能な態様に配設され
ていても、適切なシールに備えることが可能であり、そ
れにより、内側の直管44を回避することもできる。

内管44は必ずしも非回転の態様で保持する必要はな
い。

被覆材料がゴム素材の場合、被覆された加工物10は通
常、充分に制御された加硫が行われる加熱ステーシヨン
に進むべきである。

押出成形ハウジングには、ボルト74で固定される最外
側のふた72により密閉された半径方向に突出する円筒状
部分70が設けられ、この部分の内部空間を76と表示して
ある。この空間はウオーム26の外側とその入口端付近で
連通するが、それは、１）被覆材料の入口速度が押出成
形ノズル12を通るこの材料の出口の速度と一時的に入れ
替わつた場合の被覆材料の膨張室として、２）入口速度
が更に恒久的に出口速度と入れ替わり、そのため、過度
の内部の過剰圧力による損傷に備える残余のクロスヘツ
ド装置の防護のためのボルト74の破損によりふた72が吹
き飛ばされる場合の保安装置として、３）ふた72が取り
除かれた場合に取り扱われる材料の目視検査を可能にす
る検査開口部として、４）前に取り扱われた被覆材料を
ウオームから、および押出成形ノズルに隣接する空間か
ら掃出するために使用できる生ゴムのような充てん材料
の入口として、および５）入口の材料からの気泡の抽出
のための真空源78へ接続されるのに適切な室として、幾
つかの目的に適うものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクロスヘツド押出成形機の斜視
図、第２図はその断面図である。 2:押出成形クロスヘツド、4:材料入口 10:円筒状加工物、12:押出成形ノズル 22:ウオーム、24:コア部分 30:押出成形ハウジング、32:ノズル・コア 34:保持管、36:後端 44:内管、46:前端部分 58:ライニング管

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状加工物に未加硫ゴム素材または同様
   な高い粘着性の材料の被覆を塗布する押出成形クロスヘ
   ッドにして、前壁部分に押出成形ノズルを有し後端付近
   に交差的に配向された被覆材料の導入用の供給開口部を
   有し後端から回転され且つ処理すべき細長い加工物の貫
   通用の中央通路を備える移送ウォームを内部に設けた円
   筒状の押出成形ハウジングを含み、その排出端に近い前
   記移送ウォームのコア部分が、前記移送ウォームと一緒
   の回転に抗して固定された突出する管構成要素のノズル
   ・コアを通って押出成形ノズルに向かって延びるように
   し、前記ノズル・コアが、前記移送ウォームの中央通路
   を通り後方へ前記移送ウォームの内壁の内側に接して前
   記移送ウォームの後端を超えて延びる保持管に連結され
   て固定され、そこで前記保持管が非回転状態で押出成形
   機に固定されている押出成形クロスヘッドにおいて、前
   記ノズル・コアが、前記移送ウォームのコア管の前端に
   対してシールし、かつ前方に集束する態様で、前記前端
   から前方へ突出するように前記保持管の最前端に設けら
   れた外管ヘッドと、前記保持管の内側に取り付けられた
   内管のさらに前方に突出する前端部分であって、前記保
   持管の後端の外側で、前記内管の軸線方向の位置を調整
   する装置に連結された前記内管の前端部分と、を組み合
   わせて構成され、前記内管が前記保持管から後方へ引込
   み自在であるようにしたことを特徴とする押出成形クロ
   スヘッド。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の押出成形ク
   ロスヘッドにおいて、前記保持管の中央通路に嵌合し、
   しかも種々の内径を有する若干の異なる内管と、これら
   の内管の各々のために、それぞれの内管の内側にはま
   り、しかも種々の内径を有し、ゴムで作られた少数のラ
   イニング管と、を付属品として有することを特徴とする
   クロスヘッド。