JPH0686088B2 - 多重押出線材の製法とその押出ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は多重押出線材の製法をその押出ヘッドに関す
る。

線材は中空材、中実材双方を含むものとする。

〈従来の技術〉 ゴム、プラスチック類を多重に押出して作る被覆層つき
線材の代表的な例は、電線用銅線に絶縁ゴムを被覆する
際、そのゴムの加硫工程中、表面の損傷を防ぐため、予
め防護用プラスチックを絶縁ゴムと同時に押出し被覆す
る場合や、ゴムホースを作る際、防護用プラスチックも
一緒に押出す場合等がある。いずれも防護用プラスチッ
クは加硫工程終了後、除去するが、そのまゝ残す例とし
ては無色の絶縁ゴムの上に、識別用色素を入れたゴム、
プラスチックを重ねる場合等がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 例えばゴムホースと防護用プラスチックを同時多重に押
出し、ゴムの加硫工程終了後、防護用プラスチックを切
開き除去して、製品のゴムホースを取出し、製品検査を
すると、ホースの表面に軽い傷をもつ不良品になってい
ることが少なくなかった。ホースの表面は押出し成形と
同時に防護用プラスチックで覆われるのでその表面にど
うして傷がつくのか、当初分からなった。

この不可解な現象を解決するため、本発明者は研究を進
めた結果、ゴムホース表面の傷の原因は防護用プラスチ
ックを押出すダイス、ニップルがゴム用ダイス、ニップ
ルと整合しなくなるためと分ってきた。当初、整合させ
て稼働をはじめたのに、整合しなくなる原因は、プラス
チックの押出温度が250゜〜300℃と高温で、しかもその
押出機は長いから、熱膨張により先端の押出ヘッド伸び
出て、当初の整合位置からはずれるためである。プラス
チック用押出ヘッドのニップル内径は、押出されたゴム
ホース外面に触れない寸法であるのに、押出ヘッドが整
合位置からはずれるため、まだ柔らかいゴムの片側表面
を押して傷と作るのである。

以上の研究結果から、複数台の押出機の押出ヘッドを並
べて、加熱したゴム、プラスチック類を同時、多重に押
出す場合、不良品を作らないため重要な事は、従来のよ
うに常温で各押出ヘッドを同軸に整合させるのではな
く、各押出機がそれぞれの材料を所要温度に加熱して押
出せる状態のもとに位置決めして整合させる必要があ
る、との結論を得た。この結論を具体化する事、さらに
一たん整合させ、稼働に入ってから、材料温度が多少変
っても、また使用材料、所要温度がある程度変っても、
再調整を要しない設備とする事、そのための押出ヘッド
の開発を課題とした。

〈課題を解決するための手段〉 この発明の多重押出線材の製法は複数台の押出機によ
り、ゴム、プラスチック類を同時、多重に押出して、被
覆層つき線材を作る多重押出線材の製法において、冷却
槽入口へ向かう上記線材の走行ラインが、上記各押出機
先端の押出ヘッドを通るように、各押出機を仮設置し、
上記各押出機の材料加熱部を、それぞれ稼働時の状態ま
で昇温させて、各押出機を自由膨張させ、この状態で上
記冷却槽側から、予め用意した上記各ヘッドの押出用ニ
ップル及び冷却槽入口の各内径に合わせた多段外径寸法
の直棒状芯出しゲージを通して、各押出ヘッドを線材走
行ラインに整合させ、その位置で各押出機の向きと前端
を固定した後、稼働させることを特徴とする。

この発明の多重押出線材製造用押出ヘッドは、押出ヘッ
ド本体は、その外周の一箇所に、押出機の押出口に接
続、固定する取付部、そして中央部に、前後方向に通し
た貫通孔を有し、上記本体の前面に抱合わせた蓋体は、
上記本体貫通孔と同軸の開口部を有し、ダイスはその後
端を上記蓋体開口部の周縁に取付け、ニップルは上記本
体貫通孔の周縁に取付けており、上記本体、蓋体の抱合
わせ面に、上記貫通孔と同軸の円弧状材料通路が外周か
ら内周へ多段に形成されており、それは上記押出口から
来た材料を左右へ分岐させる半円形通路、その半円形通
路の両端から分岐した一対の４分の１円形通路、その各
４分の１円形通路の各先端部を、その内周側左右へ広
げ、より小径の四分の１円幅の軸方向通路入口とし、そ
の入口から軸方向へ少し伸びた各通路が上記ダイス、ニ
ップル間へ通じて円筒形通路となっていることを特徴と
する。

〈作用〉 この発明の多重押出線材の製法は、前述の研究結果にも
とづき、まず従来通り各押出機を並べて、それぞれの押
出ヘッドを通る走行ラインが冷却槽へ入るように仮設置
した後、各押出機の材料加熱部を稼働時の状態まで昇温
させる。その昇温により各押出機が自由膨張できるよう
な仮設置にしておく。

この状態で各押出ヘッドを、冷却槽入口へ向かう走行ラ
インに整合させる手段として、この発明は直棒状芯出し
ゲージを使用する。このゲージは多段外径寸法で、最も
太い部分は冷却槽入口に適合し、次の段は最外層を作る
押出ヘッドのニップル内径、次の段はその下の層を作る
押出ヘッドのニップル内径、というように各ニップル内
径に適合する部分を持つゲージである。仮設置した各押
出機を出し入れ調整して、ゲージが各押出ヘッドに適合
するよう位置決めしたら、各押出機の向きと前端を固定
する。具体的には、ゲージにより各押出ヘッドが整合し
た時の押出機の前端だけ固定し、後端は押出機の向きを
変える横移動だけ出来ないよう拘束する。

これで押出機が膨張収縮しても、その前端に付けた押出
ヘッドの位置は変らなくなる。

つまり各押出機を稼働温度で位置決めし、しかもその稼
働温度が多少変っても、それによる押出機の膨張収縮で
各押出ヘッドの整合が崩れないようにしたのである。

この発明の多重押出線材製造用押出機は、上記製法の実
施に使われる押出機であるから、その前端だけ固定し、
後端は押出機の向きを変える横移動が出来ないよう拘束
できるものである。すなわち一台の押出機は一個の基盤
に載って、工場床面の所要位置に置かれ、押出機前端だ
け支持脚を介して上記基盤に固定される。。押出機後端
は後部支持台に載って、上記基盤上に、スクリュー軸方
向にのみ可動に取付けられているから、押出機の向きを
変える横移動は出来ない。

つまり前端だけ固定された押出機は後方へ膨張収縮が可
能であるため押出機の昇温、降温により、前端に付けた
押出ヘッドを変位させない。

この発明の多重押出線材製造用押出ヘッドは、その軸方
向長さを画期的に短縮し、多重押出し材料相互間の熱影
響を減じた。従来の押出ヘッドは後述するように、本体
の線材走行方向の中空部に、同軸の案内筒をはめ込み、
本体にダイス、案内筒にニップルを取付けるもので、本
体、案内筒にはめ合い面に掘込んだ材料通路が左右に分
かれ、それぞれが半円形に広がった所で、ダイス、ニッ
プル間に通ずるようにしており、ヘッド全体として軸方
向に長く、また材料通路も軸方向に長いため、内層材料
への熱影響も大きかった。

これに対し、この発明の押出ヘッドは、線材走行ライン
に直角な厚板状の本体と、これに抱合わさる蓋体から成
り、本体にダイス、蓋体にニップル付け、材料通路は本
体、蓋体の抱合わせ面に、外周から内周へ多段に作って
均等に広げた所で、ダイス、ニップル間へ進めるから、
全体も通路も、軸方向に極めて短くなり、内層材料への
熱影響を減じたのである。

〈実施例〉 第１図はこの発明を適用したゴムホース製造設備の概略
平面図で、その１はゴム押出機、1aはその押出ヘッド、
1bは材料供給部、1cはスクリュー駆動機構、1dはその基
盤である。２は防護用プラスチック押出機で、2aはその
押出ヘッド、2dは基盤である。３は冷却槽、４は引取り
機である。Ｌは線材走行ラインで、この場合、ホース用
芯材が通っている。

第２図はホース用芯材ＯにまずゴムＧを被覆し、その上
に防護用プラスチックＰを被覆して、冷却槽３へ入れる
所を示す。ゴム押出機ヘッド1aのダイスを10、ニップル
を11とし、プラスチック押出ヘッド2aのダイスを20、ニ
ップルを21としている。これらについては第６図以下に
より後述する。

第３図はこの発明で、各押出機ヘッド1a,2aと冷却槽３
を整合させるための芯出しゲージ５の実施例で、その多
段外径寸法a,b,cはそれぞれヘッド1aのニップル11の内
径、ヘッド2aのニップル21の内径、冷却槽３の入口の内
径に合わせてある。

最初、常温で各押出機1,2を、第１図のように、冷却槽
３、引取機４を通る材料走行ラインＬに合わせて仮設置
し、それぞれを稼働状態に昇温させてから、第３図の芯
出しゲージ５を冷却槽３の内側から各ヘッド押出ヘッド
2a,1aへさし込む。各押出機1,2の位置調整の方法は任意
で、工場技術者に任されるが、一般には各押出機の基盤
2d（第４図）を仮設置した時、床面所要位置に固定した
垂直水平調整用ブロックを、基盤2d側の押ネジで押して
基盤そのものの位置を微調整する。、ゲージ５の外径ａ
の部分が押出ヘッド１のニップル11に内径に適合し、外
径ｂの部分が押出ヘッド２のニップル21の内径に適合
し、さらに外径ｃの部分も冷却槽３の入口に適合したら
三者が整合したことになり、昇温中の芯出しを容易にし
ている。

第4,5図はプラスチック押出機２の実施例で、前端に押
出ヘッド2a、後端に材料供給部2b,スクリュー駆動機構2
cをつけ、押出機一セットを一個の基盤2d上にまとめて
いる。

押出機２のスクリューシリンダはほゞ全長を電熱加熱器
６で囲まれ、また冷却用風車７を備える。この押出機２
の前端は、基盤2d上に定置した支持脚８上に固定され、
材料供給部2bを含む後端は後部支持台９により支持され
る。その後部支持台９とスクリュー駆動機構1cとは、共
通の可動台板12を介して、基盤2d上のスクリュー軸方向
レール13に載っているから、スクリューシリンダの膨張
収縮に応じて後部支持台９が容易に移動し、従来のよう
にスクリューシリンダの膨張で押出ヘッド2aが押出され
て、走行ラインからはずれる恐れがない。

なお第４図の実施例では、スクリューシリンダ中間部を
中間受板14でもって受けいるが、これは単に受けている
だけで、膨張収縮を妨げない。

次に第６図以下に示す押出ヘッド2a,1aについて説明す
る。第6,7図に示すプラスチック用押出ヘッド2aが今回
の発明のもので、ゴム用押出ヘッド1a（第8,9図）は在
来型のものである。無論、ゴム用押出ヘッドも第6,7図
と同じにしてよいが、この実施例では他の押出し材料に
熱影響を与えないから、在来のものにした。

まず第8,9図によって在来の押出ヘッド１の構造を説明
する。ヘッド本体17は取付部16により、押出機１の押出
口15に接続、固定され、線材走行方向の本体中空部に案
内筒18がはめ込まれている。その案内筒18の外周には、
押出口15から押出された材料をダイス10、ニップル11の
間へ導く材料通路19が掘込まれている。この通路19は案
内筒18の周面を左右に分かれて、次第に向きを走行ライ
ン方向に変え、通路幅を半円状に広げて、案内筒18に取
付けたニップル11と、本体17に取付けたダイス10との間
隙に達している。ダイス10、ニップル11の間隙から押出
されたゴムが芯材Ｃの外周に付くことは言うまでもな
い。

この在来型の押出ヘッド1aは走行ライン方向に長い案内
筒18を使い、同方向に長い材料通路を設けるので、押出
ヘッド1aはライン方向に長い空間を占め、図の芯材Ｃが
他の材料を被覆していた場合は、その材料に少なからぬ
熱影響を与える。

これを小さくし、下層材に熱影響をあまり与えなくした
のが、この発明の押出ヘッド2aで、第6,7図に示す。取
付部16を介して押出機２の押出口15に接続固定したヘッ
ド本体22は、走行ラインに直角に立つ厚板状であり、そ
の前面に抱合わす蓋体23も同様である。本体22の中央部
に、前後方向に通じた貫通孔24を有し、蓋体23はその貫
通孔24と同軸の開口部25を有している。ダイス20はその
後端を開口部25の周縁に付け、ニップル21はその後端を
貫通孔24の周縁に取付けている。

ヘッド本体22、蓋体23の抱合わせ面に、貫通孔24と同軸
の円弧状材料通路26,27,28が外周から内周へ多段に形成
されている。すなわちそれは押出口15から来た材料を左
右へ分岐させる半円形通路26、その通路26の両端から分
岐した一対の４分の１円形通路27、その各先端部をその
内周側左右へ広げ、より小径の４分の１円幅の軸方向通
路28の入口としている。その入口から軸方向へ伸びた４
分の１の幅の四個の通路28がそれぞれダイス20、ニップ
ル21間へ通じて居る。そこから円筒状に材料、この場
合、プラスチックＰが押出されて、ゴムホースＧの外周
を被覆するのである。

この実施例では、半円形通路26と左右の４分の１円形通
路27とは貫通孔24（軸方向）に直角な抱合わせ面にあ
り、軸方向通路28の入口はその面より少し前側になって
いる。つまり抱合わせ面は、内径寄りでは円すい状にや
ゝ前側へ出ている。そして通路27の端部から軸方向通路
28入口へ向かう部分でやゝ細く絞られているのは、押出
すプラスチックを全周均一な厚みに揃えるためである。

以上、この発明の多重押出線材の製法、その押出ヘッド
をそれぞれ一実施例について説明したが、いずれも実施
条件に応じて、当業者の周知技術により多様に変化、応
用し得ることは言うまでもない。

この発明の押出ヘッドの特徴を生かして、多重押出線材
以外の線材押出用に活用してもよい。

〈発明の効果〉 この発明の多重押出線材の製法は、複数台の押出機によ
り、ゴム、プラスチック類を同時、多重に押出して被覆
層つき線材を作る際、内層材料の表面にしばしば出来る
傷の原因が、多層材料用押出機の熱膨張により、その押
出ヘッドが変位するため、とつきとめた。その対策とし
ては、各押出機の材料加熱部を稼働状態に昇温させて位
置決めする。その際、多段外径寸法の直棒芯出しゲージ
を用いて、加熱状態でも各押出機の押出ヘッドを整合さ
せ易くした。そして、稼働中に多少、押出機の温度変化
があっても構わないよう、各押出機はその向きと前端を
固定し、機体の膨張収縮で押出ヘッドが押し引きされな
いようにした。

この発明の多重押出線材製造用押出ヘッドは、従来の押
出ヘッドの材料押出用通路が軸方向に長いため、下層材
料への熱影響が大きかった問題を解消した。すなわち押
出ヘッド本体を、線材走行ラインに直角に立つ厚板状に
し、その前面に蓋体を抱合わせ、それぞれにダイス、ニ
ップルを付け、抱合わせ面の外周から内周へ多段に円弧
状材料通路を設けたから、走行ラインにほゞ直角な抱合
わせ面で、すでに材料通路が走行ラインを囲む四個の４
分の１円形軸方向通路入口になってしまい、ごく短い軸
方向通路でダイス、ニップル間へ出るから、従来に比べ
押出ヘッドの軸方向長さが極端に減り、内層材料への熱
影響も著減したのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をゴムホース製造装置に適用した実施
例の概略平面図、第２図は同じく多重押出し被覆部の断
面説明図、第３図は直棒状芯出しゲージの実施例立面
図、第4,5図はこの発明の押出機の一実施例の正面図、
側面図、第6,7図はこの発明の押出ヘッドの一実施例立
面図、横断面図で、第６図は第７図のＸ−Ｘ断面図を見
せている。第8,9図は従来の押出ヘッドを示す立面図、
横断面図である。 図中、２は押出機、2aは押出ヘッド、2dは基盤、８は支
持脚、20はダイス、21はニップル、22はヘッド本体、23
は蓋体、26,27,28は材料通路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台の押出機により、ゴム、プラスチッ
   ク類を同時、多重に押出して、被覆層つき線材を作る多
   重押出線材の製法において、冷却槽入口へ向かう上記線
   材の走行ラインが、上記各押出機先端の押出ヘッドを通
   るように、各押出機を仮設置し、上記各押出機の材料加
   熱部を、それぞれ稼働時の状態まで昇温させて、各押出
   機を自由膨張させ、この状態で上記冷却槽側から、予め
   用意した上記各ヘッドの押出用ニップル及び冷却槽入口
   の各内径に合わせた多段外径寸法の直棒状芯出しゲージ
   を通して、各押出ヘッドを線材走行ラインに整合させ、
   その位置で各押出機の向きと前端を固定した後、稼働さ
   せることを特徴とする多重押出線材の製法。
2. 【請求項２】押出ヘッド本体は、その外周の一箇所に、
   押出機の押出口に接続、固定する取付部、そして中央部
   に、前後方向に通した貫通孔を有し、上記本体の前面に
   抱合わせた蓋体は、上記本体貫通孔と同軸の開口部を有
   し、ダイスはその後端を上記蓋体開口部の周縁に取付
   け、ニップルは上記本体貫通孔の周縁に取り付けてお
   り、上記本体、蓋体の抱合わせ面に、上記貫通孔と同軸
   の円弧状材料通路が外周から内周へ多段に形成されてお
   り、それは上記押出口から来た材料を左右へ分岐させる
   半円形通路、その半円形通路の両端から分岐した一対の
   ４分の１円形通路、その各４分の１円形通路の各先端部
   を、その内周側左右へ広げ、より小径の四分の１円幅の
   軸方向通路入口とし、その入口から軸方向へ少し伸びた
   各通路が上記ダイス、ニップル間へ通じて円筒形通路と
   なっていることを特徴とする多重押し出線材製造用押出
   ヘッド。