JP2761695B2

JP2761695B2 - プリフォーマー

Info

Publication number: JP2761695B2
Application number: JP5026323A
Authority: JP
Inventors: 征彦大木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1993-01-20
Filing date: 1993-01-20
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JPH06210702A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム、樹脂類の複数の
材料を別個に供給して、一体に押出し成形する複合押出
成形装置に用いられるプリフォーマーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプリフォーマーとして
は、特開昭56−144145号が公知である。そこでは、プリ
フォーマーの後面の流入孔にて、２種の材料を合流合体
させている。

【０００３】ところが、複合（合体）すべき材料が、３
種類以上となった場合には、プリフォーマーの後面の流
入孔にて一度に合体させることは、配合（合体）形状を
正確に保持できない。

【０００４】そこで、本発明者等は、図８に示すような
プリフォーマーを製作して実験を繰返した。

【０００５】即ち、図８に於て、４層用プリフォーマー
を示し、右方が後面であって、相違する４種類の材料が
独立して流入する流入孔ａ…を有すると共に、同図の左
方が前面であって、その前面に於て、一度に、４本の流
路ｂ…を合流合体させる構造である。

【０００６】なお、同図左方の前面側の凹所ｃには口金
が付設される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図８に示した
プリフォーマーでは、次のような問題点があることが判
明した。

【０００８】プリフォーマー全体としての重量が約
30kg程度となり、作業者が複合押出装置に取付けたり取
外す作業が困難であった。

【０００９】各流路ｂが長く、金型加工が至難であ
る。従って、製作日数が掛ると共に、コスト高となる。

【００１０】流路ｂ内に入ったゴムや樹脂類の掃除
が必要な場合に、（流路ｂが長いため）至難である。

【００１１】本発明は、このような問題点を解決して、
作業者が手作業にて簡単に取付け取外しのできるプリフ
ォーマーを提供すること、及び、製作が容易で、納期が
短く、低コストのプリフォーマーを提供すること、さら
に、流路内の材料の除去が容易なプリフォーマーを提供
することを、目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプリフォー
マーは、相違する材料が流入する複数の流入孔をプリフ
ォーマー軸心に対して傾斜するように設けた平板状の後
面分割体と、上記流入孔から流入した相違する材料を合
体状態で流出させる１個の流出孔を有する平板状の前面
分割体と、上記後面分割体と該前面分割体との間に重ね
合わせ状に介装されると共に上記流入孔と上記流出孔と
を連通連結するための連通孔を上記軸心に対して傾斜す
るように設けた平板状の中間分割体とを、備え、かつ、
後面分割体と中間分割体と前面分割体とを、分割組立自
在としたプリフォーマーであって、上記後面分割体と中
間分割体と前面分割体とに夫々嵌合孔を設け、かつ、各
嵌合孔に分割組立自在として一つのブロックを嵌合させ
て、これらのブロックの嵌合をもって、該後面分割体に
は上記流入孔である２つの合流用孔を形成し該中間分割
体には上記連通孔である２つの合流用孔を形成し該前面
分割体には上記流出孔となる合流部を形成し、かつ、流
入孔である上記合流用孔の合流部を、上記後面分割体と
中間分割体の相互接合位置に於て形成すると共に、連通
孔である上記合流用孔の合流部を、中間分割体と前面分
割体の相互接合位置に於て形成したものである。

【００１３】また、他のプリフォーマーは、相違する材
料が流入する複数の流入孔をプリフォーマー軸心に対し
て傾斜するように設けた平板状の後面分割体と、上記流
入孔から流入した相違する材料を合体状態で流出させる
１個の流出孔を有する平板状の前面分割体と、上記後面
分割体と該前面分割体との間に重ね合わせ状に介装され
ると共に上記流入孔と上記流出孔とを連通連結するため
の連通孔を上記軸心に対して傾斜するように設けた平板
状の中間分割体とを、備え、かつ、後面分割体と中間分
割体と前面分割体とを、分割組立自在としたプリフォー
マーであって、上記後面分割体の後面と、該後面分割体
と中間分割体の相互接合面上と、該中間分割体と上記前
面分割体の相互接合面上に、合流部形成用のブロックを
分割組立自在にプリフォーマー締付方向と直交する方向
に沿って配設したものである。

【００１４】

【作用】後面分割体と中間分割体と前面分割体とに、分
割組立自在であるため、分割状態として、（複合押出成
形装置の集中吐出頭へ、）取付けたり取外すことが可能
となり、作業者が手にて容易に行うことができる。

【００１５】さらに、各分割体によって加工すべき流路
の長さが短くなり、流路の加工が著しく容易となると共
に、内面に材料が滞留しないでスムースに流れると共に
押出形状も正確となる最適の流路断面形状とすることが
可能である。特に、合流部を形成するためのブロック
は、各分割体に対して分割（分離）組立自在であって、
内部に形成すべき複雑な流路の加工が著しく容易とな
る。

【００１６】また、各分割体の相互の接合位置にて、相
違する材料が順次１種ずつ合流合体することにより、合
流部の加工が容易であると共に、合体配合形状が正確と
なる。

【００１７】

【実施例】以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説す
る。

【００１８】図３にプリフォーマー１の一実施例を断面
にて示し、図１はそのプリフォーマー１を使用した複合
押出成形装置を示す。また、図２はその装置の分解状態
を示している。

【００１９】まず、図１及び図２から説明すると、２は
プリフォーマー１が着脱自在に嵌込まれたボックスイン
サート、５は合体式ボックスであって、固定ボックス３
と複数個の移動ボックス４…とから成る。

【００２０】固定ボックス３は凹所６を有し、その凹所
６内にボックスインサート２が嵌込まれる。

【００２１】７…は複数の押出機であり、上記各移動ボ
ックス４は各押出機７の吐出端に固着されて、（図２に
示す如く）ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を構成して
いる。

【００２２】このように、集中吐出頭８は、固定ボック
ス３、移動ボックス４…、ボックスインサート２及びプ
リフォーマー１等から構成されていると共に、一個の該
集中吐出頭８に対して、複数の押出機７…が付設され
る。

【００２３】しかも、ボックス５が合体式であって、
（図２のように、）各押出機７と移動ボックス４とをユ
ニットＵ１，Ｕ２，…として、固定ボックス３から着脱
可能に構成されているのである。

【００２４】ところで、移動ボックス４は、押出機７か
ら排出したゴム、樹脂類を、最も安定した状態で、か
つ、押出形状が決め易くなるような内面形状を有すると
共に、外面は先端テーパ面９に形成され、固定ボックス
３の後面側の開口側へ拡大するテーパ状の挿入孔10に挿
入して、固定ボックス３の後面に、取付けられる。

【００２５】固定ボックス３は、（前述のように）前面
側の凹所６を有すると共に、後面側から該凹所６の底面
へ連通する上記挿入孔10…が貫設されている。

【００２６】そして、この固定ボックス３は、図１に示
した状態で、移動ボックス４内に発生する内圧に抗する
補強の役目をなしている。即ち、挿入孔10…内に移動ボ
ックス４…が夫々密嵌状に挿入されて取付けられると、
移動ボックス４がゴムや樹脂の内圧を受けて、拡径方向
へ弾性変形しようとするが、それを受け止める。

【００２７】なお、固定ボックス３には、温水，ヒータ
ー，その他の手段によって、温度を一定に保つようにな
っている（図示省略）。

【００２８】次に、ボックスインサート２は、プリフォ
ーマー１が嵌込まれる凹所２ａを有すると共に、その底
面から後面───凹所６の底面に対応する側───に連
通状の通路11…が貫設され、移動ボックス４の先端から
排出されたゴムや樹脂類等の材料を、プリフォーマー１
に送る治具である。

【００２９】このボックスインサート２も温調するのが
好ましい（図示省略）。

【００３０】しかして、プリフォーマー１は、複数の上
記押出機７…から押出され、ボックス５、ボックスイン
サート２の各通路を送られてきたゴムや樹脂類等の材料
を、複合押出成形品の決められた位置に分配する治具で
あり、例えば、図３に示すような形状・構造とするのが
望ましい。

【００３１】つまり、上述の図１，図２では４種の材料
を複合する集中吐出頭８を例示したが、図３も、これに
合わせて４種の材料を複合する（４層用）プリフォーマ
ーを例示している。

【００３２】図２に示すように、プリフォーマー１が着
脱自在であり、図３のような複数のプリフォーマー１…
の一揃えから、選択的に使用すれば、種々の製品に対応
容易である。

【００３３】このように、プリフォーマー１によって、
複数の材料を、所要配置、所要断面形状に組合わせて、
複合させた押出成形品を作ることができる。

【００３４】なお、本発明に於て、ゴム材料の加硫、あ
るいは樹脂類の架橋反応は、いずれの工程で行なうこと
も自由である。例えば、本発明の複合押出成形装置にて
押出後に、別の加硫・架橋ラインを通して、行なっても
良いし、又は、剪断発熱を各押出機７…内で行なってか
ら直ちに集中吐出頭へ送り込んでも、良い。

【００３５】また、本発明に於て、押出機７とは、剪断
発熱機を押出機の吐出端に連設した場合をも包含するも
のとする。

【００３６】しかして、図２に於て、Ｕ４′はスペアー
（予備）用のユニットを示し、一の材料を押出していた
一のユニットＵ４を停止し、固定ボックス５から引出し
て、他の材料を押出すためのスペアー用のユニットＵ
４′を固定ボックス５に取付けると、迅速に供給材料を
変更（ゴム替え）できる。勿論、他のユニットＵ１，Ｕ
２，Ｕ３についてもスペアー用のユニットを予め準備し
ておいて、迅速な材料変更（ゴム替え）を実現できる。

【００３７】なお、図１と図２では図示省略したが、各
ユニットＵ１，Ｕ２，…を夫々（減速機・モータも含め
て）一体化すると共に、油圧シリンダ，あるいは，駆動
モータとボールネジ等の往復機構を付設しておいて、上
述のスペアー用のユニットと、迅速な交換を行なうよう
にするのが望ましい。

【００３８】このように、図１と図２に示した実施例で
は、特に多種少量生産用として、たびたび、供給材料の
変更を行なう場合、及び、小型押出機７…を用いる場合
に、好適であるといえる。

【００３９】次に、図３に示したプリフォーマー１につ
いて詳しく説明する。

【００４０】このプリフォーマー１は、相違する材料─
──ゴムや樹脂類───が流入する４個の流入孔13，1
4，15，16を有する後面分割体17と、上記の相違する材
料を合体状態で流出させる１個の流出孔18を有する前面
分割体19と、両者間に介装されると共に流入孔13，14，
15，16から入った材料を適宜合体させる流路を有する中
間分割体20と、を備え、全体が分割組立自在なブロック
状である。

【００４１】さらに具体的に言えば、流入孔14と流入孔
15から流入した材料は、後面分割体17と中間分割体20と
の相互接合位置Ｂに於て、合流合体するように、合流部
21が設けられている。

【００４２】そして、この合流部21にて合流合体した材
料と、上記流入孔13からの材料とを、合流合体させるよ
うに、中間分割体20と前面分割体19との相互接合位置Ａ
に、別の合流部22を、設ける。

【００４３】かつ、前面分割体19の前面側の流出孔18
は、流入孔13，14，15からの３種（層）の合体材料と、
残りの流入孔16からの材料とを、合流合体させる合流部
23に形成されている。

【００４４】このように、（図１と図３に於ては、）押
出機７…の各々から押し出された材料を、順次１種ずつ
合流合体させる役目を、このプリフォーマー１がなして
いる。

【００４５】なお、合流部２１，２２，２３を形成する
ため、図３の実施例では、Ｖ型ブロック２４，２５，２
６が、夫々、後面分割体１７，中間分割体２０，前面分
割体１９に、用いられている。即ち、各分割体１７，２
０，１９自体が分割組立構造となっている。これによ
り、流路の加工を容易としている。具体的には、後面分
割体１７，中間分割体２０，前面分割体１９に、夫々、
嵌合孔を設け、各嵌合孔にＶ型ブロック２４，２５，２
６を分割組立自在として嵌合させて、後面分割体１７に
は、流入孔である２つの合流用孔を形成し、中間分割体
２０には、連通孔である２つの合流用孔を形成し、前面
分割体１９には、流出孔となる合流部を形成する。

【００４６】次に、図４〜図７に於て、一層詳しく説明
する。

【００４７】図４は図３に代わる別の実施例を断面にて
示す。そして、この図４のプリフォーマー１にて色々な
形状の製品に対応可能ではあるが、一例として、図６の
断面図に示したタイヤのサイドウォール27を成型する場
合について以下説明する。

【００４８】このサイドウォールは、図６のように
の４つ（４層）の部位から成り、各部位の
（ゴム）材料は、図４のように、後面分割体17の流入孔
13，14，16から流入する。特に、図４の実施例では、後
面分割体17の後面の流入孔14自体が、合流部21ａを構成
している。

【００４９】この合流部21ａにて、図６の部位と部位
の（ゴム）材料が合体して、図７(ロ) に示すように２
層を成す。

【００５０】ところで、図７の(イ)(ロ)…(ト) は各々図４
（又は後述の図５）の流路(イ)(ロ)…(ト) の横断面形状の
概略をも示す図である。

【００５１】この図４と図７を参照すれば明らかな如
く、流路(イ) を通った部位用材料は、流路(ロ) を通っ
た部位用材料と、合流合体する。

【００５２】その合流合体する合流部22ａは、後面分割
体19と中間分割体20との相互接合位置Ｂである。

【００５３】この合流合体にて、流路(ニ) では、流れる
材料は、図７(ニ) に示す３層を成す。この３層の材料
は、中間分割体20と前面分割体19との相互接合位置
Ａの合流部23ａに於て、（流入孔16→流路(ハ) →流路
(ホ) と流れてきたところの）材料と、合体する。

【００５４】つまり、図７(ヘ) に示すような４層の配分
形状となる。

【００５５】その後、図４のように、前面分割体19の前
面凹所28に嵌込まれた口金29にて、図７(ト) 及び図６に
示した製品（サイドウォール）形状とする。

【００５６】このように、図４（及び図３，図５）では
簡略化して示してあるが、内部の流路は、概略図７に示
すような扁平断面である。（勿論、押出成型すべき製品
に対応して、その他の種々の流路断面とすることもあり
える。）

【００５７】また、図３に於て用いたＶ型ブロック２
４，２５，２６に代えて、図４では直方体のプレートか
ら刻んだ角型ブロック３２，３３，３３を使用してい
る。この角型ブロック３２，３３，３３は耐久性に優れ
るという利点がある。従って、合流部を形成するための
ブロック３２，３３，３３が、後面分割体１７の後面
と、該後面分割体１７と中間分割体２０の相互接合面上
と、該中間分割体２０と上記前面分割体１９の相互接合
面上に、プリフォーマー締付方向と直交する方向に沿っ
て配設されることになり、これらの部位においてはプリ
フォーマー締付け力を確実に受け各部材の密着性が優
れ、注入される材料の外部へのはみ出しを防止して、異
種材料（ゴム）間のリークによる製品不良がない高品質
の製品を提供することができる。

【００５８】次に、図５に示した他の実施例は、４本の
通路11…の内で外側の２本の（材料用の）流入孔1
3，16を、面取り部34，34に、設けたものである。（そ
れ以外の同一符号は図４と同様であるので説明を省略す
る。）

【００５９】このように面取り部34，34を後面分割体17
に形成し、それに流入孔13、16を配置することによっ
て、全体の軽量化及びコンパクト化を図り、かつ、各流
路長さの均等化を図っている。

【００６０】次の表１は、図５に示したプリフォーマー
を基準100 として、図３，図４及び図８に夫々示したプ
リフォーマーの重量、製作コスト、製作日数、改造日数
を定数的に示したものである。

【００６１】

【表１】

【００６２】この表１に於て、図８の比較例に示した一
体型のプリフォーマーの重量が最も軽いが、分割できな
いために手作業によるその取り扱いが困難である。それ
に対し、図３，図４，図５に示した本発明実施品では、
３分割以上であるため、その取り扱いが容易である。

【００６３】本発明の図１と図２に示した実施例によれ
ば、一台の押出成型装置にて、高能率に、多種多様な形
状・材料の複合押出成形品を少量ずつ作ることができ
る。また、ユニットＵ１，Ｕ２，…の交換が迅速とな
り、押出ラインを長時間止めることがなくなる。かつ、
ボックス５の周りが単純化され、取り扱いが容易であ
る。

【００６４】本発明は上述の実施例に限定されず、その
設計変更は自由である。例えば、３層、あるいは、５層
以上とすることも可能である。そして中間分割体20を２
枚以上としても良い。また、タイヤを例にとれば、トレ
ッドやビードエイペックス、その他の部位の複合押出製
品用とするも自由である。

【００６５】

【発明の効果】本発明は次のような著大な効果を奏す
る。

【００６６】全体が分割組立自在であるから、全体
が一つのブロック体からなるものに比べて、各部材（分
割体やブロック）自体が軽量であって、人手によって持
ち上げて、複合押出成形装置に取付けたり、取外す作業
が楽となる。

【００６７】合流部を形成するためのブロックは、
各分割体に対して分割（分離）組立自在であって、内部
に形成すべき複雑な流路の加工が、著しく容易となり、
製作日数の短縮、改造日数の短縮、製作コストの低減を
図りえる。特に、相互接合位置に於て合流部を配設する
ため、複雑かつ微妙な形状にも、容易に加工が可能とな
って、安定して高精度に材料の配分形状が決定出来る。

【００６８】プリフォーマーの内部に、合流部を形
成可能となったため、特に４層以上の材料を、正確な材
料配分形状に押出してゆくことが出来る。これによって
得られる製品の性能・品質を向上出来る。

【００６９】内部の流路内に塞った材料の除去・掃
除が、容易であり、特に、合流部を形成するためのブロ
ックを各分割体から分割（分離）させることができ、内
部の流路の掃除がより容易となる。

【００７０】（請求項２によれば、）上述の〜
の他に、合流部が、後面分割体の後面と、該後面分割体
と中間分割体の相互接合面上と、該中間分割体と上記前
面分割体の相互接合面上に、プリフォーマー締付方向と
直交する方向に沿って配設されるので、これらの部位に
おいてはプリフォーマー締付け力を確実に受け各部材の
密着性が優れ、注入される材料の外部へのはみ出しを防
止して、異種材料（ゴム）間のリークによる製品不良が
ない高品質の製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】分解状態の説明用断面図である。

【図３】プリフォーマーの一実施例の断面図である。

【図４】プリフォーマーの他の実施例の断面図である。

【図５】プリフォーマーの別の実施例の断面図である。

【図６】複合押出成形品の一例を示す断面図である。

【図７】各流路断面に於ける材料の配合形状を示す説明
図である。

【図８】比較例のプリフォーマーを示す断面図である。

【符号の説明】

13 流入孔 14 流入孔 15 流入孔 16 流入孔 17 後面分割体 18 流出孔 19 前面分割体 20 中間分割体 21 合流部 21ａ合流部 22 合流部 22ａ合流部Ａ相互接合位置Ｂ相互接合位置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】相違する材料が流入する複数の流入孔を
プリフォーマー軸心に対して傾斜するように設けた平板
状の後面分割体と、上記流入孔から流入した相違する材
料を合体状態で流出させる１個の流出孔を有する平板状
の前面分割体と、上記後面分割体と該前面分割体との間
に重ね合わせ状に介装されると共に上記流入孔と上記流
出孔とを連通連結するための連通孔を上記軸心に対して
傾斜するように設けた平板状の中間分割体とを、備え、
かつ、後面分割体と中間分割体と前面分割体とを、分割
組立自在としたプリフォーマーであって、上記後面分割
体と中間分割体と前面分割体とに夫々嵌合孔を設け、か
つ、各嵌合孔に分割組立自在として一つのブロックを嵌
合させて、これらのブロックの嵌合をもって、該後面分
割体には上記流入孔である２つの合流用孔を形成し該中
間分割体には上記連通孔である２つの合流用孔を形成し
該前面分割体には上記流出孔となる合流部を形成し、か
つ、流入孔である上記合流用孔の合流部を、上記後面分
割体と中間分割体の相互接合位置に於て形成すると共
に、連通孔である上記合流用孔の合流部を、中間分割体
と前面分割体の相互接合位置に於て形成したことを特徴
とするプリフォーマー。
【請求項２】相違する材料が流入する複数の流入孔を
プリフォーマー軸心に対して傾斜するように設けた平板
状の後面分割体と、上記流入孔から流入した相違する材
料を合体状態で流出させる１個の流出孔を有する平板状
の前面分割体と、上記後面分割体と該前面分割体との間
に重ね合わせ状に介装されると共に上記流入孔と上記流
出孔とを連通連結するための連通孔を上記軸心に対して
傾斜するように設けた平板状の中間分割体とを、備え、
かつ、後面分割体と中間分割体と前面分割体とを、分割
組立自在としたプリフォーマーであって、上記後面分割
体の後面と、該後面分割体と中間分割体の相互接合面上
と、該中間分割体と上記前面分割体の相互接合面上に、
合流部形成用のブロックを分割組立自在にプリフォーマ
ー締付方向と直交する方向に沿って配設したことを特徴
とするプリフォーマー。