シート成形装置
【課題】材料圧延部への弾性材料の送出量の変動をなくして形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができ、さらに、材料貯留部の内圧の急激な変動を吸収することができるシート成形装置を提供すること。
【解決手段】弾性材料Ｗを供給するための材料供給部１と、材料供給部１から供給された弾性材料Ｗを一時的に貯留する材料貯留部３と、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを圧延するための材料圧延部２とを備えたシート成形装置において、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設け、この材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の３０〜９５％に設定する。
【解決手段】弾性材料Ｗを供給するための材料供給部１と、材料供給部１から供給された弾性材料Ｗを一時的に貯留する材料貯留部３と、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを圧延するための材料圧延部２とを備えたシート成形装置において、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設け、この材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の３０〜９５％に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート成形装置に関し、特に、弾性を有するゴム、プラスチック等の弾性材料（本明細書において、単に、「弾性材料」という。）をシート状に成形するシート成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、混練機で混練した樹脂材料を、２軸のテーパスクリューを備えた材料供給部より押し出し、押し出された樹脂材料を、２本のロールを備えた材料圧延部において圧延してシート状に成形するシート成形装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
このうち、特許文献１に記載のシート成形装置は、図７に示すように、２軸のテーパスクリュー１１ａ、１１ｂを備えた材料供給部１と、２本のロール２１ａ、２１ｂを備えた材料圧延部２との間に、材料供給部１から供給された樹脂材料Ｗａを一時的に貯留する材料貯留部３を備え、この材料貯留部３に貯留されている樹脂材料Ｗａが順次材料圧延部２に送られて、圧延され、シート状に成形されるようにしていた。
【０００４】
ところで、このシート成形装置の材料貯留部３は、上方が開放されたオープンバンク型といわれるものであるが、この方式のシート成形装置の場合、材料貯留部３が、材料供給部１からの樹脂材料Ｗａの受入量（材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量）と材料圧延部２への樹脂材料Ｗａの送出量（材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量）とが変動した場合の緩衝機構としての機能を有する反面、材料圧延部２への樹脂材料Ｗａの送出量が変動しやすく、成形されたシートの両端の形状が乱れたり、厚みがばらつく等の問題があった。
【０００５】
この問題点を解消するために、特許文献２に記載されたシート成形装置のように、材料貯留部３内に貯留されている樹脂材料Ｗａの量を検出し、その検出値に応じて、材料供給部１からの樹脂材料Ｗａの受入量を制御することが提案されているが、材料貯留部３内に貯留されている樹脂材料Ｗａの量を制御するだけでは、材料圧延部２への樹脂材料Ｗａの送出量の変動をなくすことは困難であった。
【０００６】
一方、シート成形装置の材料貯留部の上方を閉鎖したクローズドバンク型といわれるものも提案されているが、樹脂材料のうち弾性を有するゴムやプラスチックの場合、材料貯留部内に貯留されている樹脂材料にかかる圧力に圧力分布（圧力の大きさに場所によるばらつき）が生じるため、特定の箇所の樹脂材料にかかる圧力の検出値に基づいて材料供給部からの樹脂材料の受入量を制御しても、材料圧延部への樹脂材料の送出量の変動をなくすことは困難であった。
また、クローズドバンク型のシート成形装置の場合、材料供給部からの樹脂材料の受入量と材料圧延部への樹脂材料の送出量とが変動した場合の緩衝機構がないため、材料供給部の制御機構の応答性能の関係等で、材料貯留部の内圧が急激に高まると、材料供給部や材料圧延部の構成部材に大きな負荷がかかり、装置の損傷につながるという問題があった。
さらに、クローズドバンク型のシート成形装置の場合、材料貯留部の点検、清掃を行うために装置を分解しなければならず、手数を要するという問題があった。
【特許文献１】特公平２−４２３３１号公報
【特許文献２】特開平５−１０４６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来のシート成形装置の有する問題点に鑑み、材料圧延部への弾性材料の送出量の変動をなくして形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができ、さらに、材料貯留部の内圧の急激な変動を吸収することができるシート成形装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、材料貯留部の点検、清掃を容易に行うことができるシート成形装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成するため、本発明のシート成形装置は、弾性材料を供給するための材料供給部と、該材料供給部から供給された弾性材料を一時的に貯留する材料貯留部と、該材料貯留部に貯留されている弾性材料を圧延するための材料圧延部とを備えたシート成形装置において、前記材料貯留部に貯留されている弾性材料を上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構を設け、該材料押圧機構を構成する材料押圧部材の材料押圧面の面積を材料貯留部の上部開口部の面積の３０〜９５％に設定したことを特徴とする。
【０００９】
また、上記第１の目的に加え、上記第２の目的を達成するため、本発明のシート成形装置は、材料押圧機構が、材料押圧部材と、該材料押圧部材の材料押圧面から材料貯留部に貯留されている弾性材料に予め設定した一定圧力をかけるためのアクチュエータと、該アクチュエータの力を材料押圧部材に伝達するリンク機構とからなることを特徴とする。
【００１０】
この場合において、材料押圧部材の材料押圧面の位置に応じて、材料供給部による弾性材料の供給量及び／又は材料圧延部による弾性材料の払出量を制御する運転制御手段を備えることができる。
【００１１】
そして、運転制御手段は、材料圧延部の駆動前に、材料供給部による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材の材料押圧面の位置が上昇したときに、材料圧延部の駆動を開始し、材料供給部の材料供給量を定格供給量に設定するものとすることができる。
【００１２】
また、材料押圧機構の圧力を、材料圧延部の駆動前は材料押圧部材の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段を備えることができる。
【００１３】
また、材料貯留部の側壁を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材を幅方向に伸縮可能に形成することができる。
【００１４】
また、材料押圧部材により押圧された弾性材料を材料圧延部を構成する２本のロールのうちの下方のロールで支持するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のシート成形装置によれば、材料貯留部に貯留されている弾性材料を上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構を設けることにより、材料押圧機構によって材料貯留部に貯留されている弾性材料に一定圧力をかけながら、弾性材料を材料圧延部へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部への弾性材料の送出量の変動をなくすことができ、これによって、形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
そして、材料押圧機構によって材料貯留部に貯留されている弾性材料に一定圧力をかけることにより、例えば、設定値を超える内圧が材料貯留部に発生した場合、材料押圧部材が上昇することによって、材料貯留部の容積が増加し、材料貯留部の内圧を低下させることができ、さらに内圧が上昇すると、材料押圧部材が材料貯留部の上部開口部の開口端まで上昇することによって、材料貯留部の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態にして弾性材料を材料貯留部の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
また、弾性材料を材料圧延部へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部における噛み込みが悪い弾性材料の場合でも、スリップすることなく、材料圧延部に噛み込ませることができる。
さらに、材料押圧機構を構成する材料押圧部材の材料押圧面の面積を材料貯留部の上部開口部の面積の３０〜９５％に設定することにより、材料貯留部に上方が開放されたオープンバンク型の緩衝機構としての機能を持たせることができ、材料貯留部の内圧の急激な変動を吸収するようにすることができ、これによって、材料供給部や材料圧延部の構成部材に大きな負荷がかかって装置が損傷することを未然に防止することができる。
【００１６】
また、材料押圧機構を、材料押圧部材と、該材料押圧部材の材料押圧面から材料貯留部に貯留されている弾性材料に予め設定した一定圧力をかけるためのアクチュエータと、該アクチュエータの力を材料押圧部材に伝達するリンク機構とから構成することにより、材料押圧機構を、リンク機構又は材料押圧部材の位置で簡易に分解することができ、これによって、材料貯留部の点検、清掃を容易に行うことができる。
また、リンク機構によって、設定値を超える内圧が材料貯留部に発生した場合、材料押圧部材が材料貯留部の上部開口部の開口端まで上昇することによって、材料貯留部の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態に自動的にして弾性材料を材料貯留部の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
【００１７】
また、材料押圧部材の材料押圧面の位置に応じて、材料供給部による弾性材料の供給量及び／又は材料圧延部による弾性材料の払出量を制御する運転制御手段を備えることにより、材料貯留部内に貯留されている弾性材料の量を所定量に維持し、これによって、形状が整い、寸法精度のより高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
【００１８】
そして、運転制御手段を、材料圧延部の駆動前に、材料供給部による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材の材料押圧面の位置が上昇したときに、材料圧延部の駆動を開始し、材料供給部の材料供給量を定格供給量に設定するものとすることにより、シート成形装置の運転を開始するにあたり、材料圧延部の駆動が停止された状態で材料供給部による材料供給量が高供給量に設定されるから、空状態の材料貯留部に対して迅速に弾性材料を充填することができる。また、材料貯留部に弾性材料が完全に充填されたことを材料押圧部材の材料押圧面の位置の上昇により検知することができ、それをきっかけに材料圧延部の駆動を開始することで、当初から高品質のシートを押し出すことができる。
【００１９】
また、材料押圧機構の圧力を、材料圧延部の駆動前は材料押圧部材の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段を備えることにより、運転初期に供給された弾性材料による材料押圧部材の上昇を確実にし、運転制御手段による弾性材料の供給量の制御を確実にして、駆動前の過剰供給による材料圧延部等の破損を防止することができる。
【００２０】
また、材料貯留部の側壁を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材を幅方向に伸縮可能に形成することにより、様々な幅寸法のシートを押し出すことが可能となる。
【００２１】
また、材料押圧部材により押圧された弾性材料を材料圧延部を構成する２本のロールのうちの下方のロールで支持するようにすることにより、材料貯留部の弾性材料を材料押圧部材によって下方のロールに押し付けることができ、弾性材料の材料圧延部への噛み込み性を向上させるとともに、バッチ処理の最後に材料貯留部に弾性材料が残留することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のシート成形装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１に、本発明のシート成形装置の第１実施例を示す。
このシート成形装置は、弾性材料Ｗを供給するための材料供給部１と、材料供給部１から供給された弾性材料Ｗを一時的に貯留する材料貯留部３と、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを圧延するための材料圧延部２とを備えている。
【００２４】
そして、このシート成形装置は、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設け、この材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積（ここで、上部開口部３１の面積とは、材料圧延部２の２本のロール２１ａ、２１ｂのうち、上方のロール２１ａの回転軸を含み、材料供給部１の２軸のテーパスクリューの回転軸を含む面Ｐと平行な面の位置の面積をいう。）の３０〜９５％、特に、弾性材料のはみ出しを防止する必要がある場合には、８５〜９５％に設定するようにしている。
ちなみに、本実施例においては、上部開口部３１の寸法に対する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの寸法を、弾性材料Ｗの送り方向を約７０％に、また、弾性材料Ｗの送り方向と直角方向を約８０％に、それぞれ設定することにより、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の約５６％に設定するようにしている。
【００２５】
このように、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設けることにより、材料押圧機構４によって材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに一定圧力をかけながら、弾性材料Ｗを材料圧延部２へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部２への弾性材料Ｗの送出量の変動をなくすことができ、これによって、形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
そして、材料押圧機構４によって材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに一定圧力をかけることにより、例えば、設定値を超える内圧が材料貯留部３に発生した場合、材料押圧部材４１が上昇することによって、材料貯留部３の容積が増加し、材料貯留部３の内圧を低下させることができ、さらに内圧が上昇すると、材料押圧部材４１が材料貯留部３の上部開口部３１の開口端まで上昇することによって、材料貯留部３の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態にして弾性材料Ｗを材料貯留部３の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
また、弾性材料Ｗを材料圧延部２へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部２における噛み込みが悪い弾性材料Ｗの場合でも、スリップすることなく、材料圧延部２に噛み込ませることができる。
さらに、材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の３０〜９５％に設定することにより、材料貯留部３に上方が開放されたオープンバンク型の緩衝機構としての機能を持たせることができ、材料貯留部３の内圧の急激な変動を吸収するようにすることができ、これによって、材料供給部１や材料圧延部２の構成部材に大きな負荷がかかって装置が損傷することを未然に防止することができる。
【００２６】
ところで、材料貯留部３の上部開口部３１の面積に対する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積の割合は、材料貯留部３に上方が開放されたオープンバンク型の緩衝機構としての機能を持たせるという観点から、弾性材料の特性等に応じて、上記３０〜９５％の範囲で任意に設定することができる。
そして、例えば、弾性材料Ｗの弾性が極めて大きい場合には、３０〜８０％程度の範囲の上部開口部３１の面積との比較で小さな材料押圧面４１ａを備えた材料押圧部材４１を用いることができ、一方、弾性がそれほど大きくない場合には、７０〜９５％程度、特に、弾性材料のはみ出しを防止する場合には、８５〜９５％程度の範囲の上部開口部３１の面積との比較で大きな材料押圧面４１ａを備えた材料押圧部材４１を用いるようにすることが好ましい。
【００２７】
このシート成形装置は、従来のシート成形装置と同様、材料供給部１には、２軸のテーパスクリュー（図示省略）を配設するようにし、また、材料圧延部２には、２本のロール２１ａ、２１ｂを配設するようにしている。
【００２８】
また、このシート成形装置は、材料供給部１の２軸のテーパスクリューの回転軸を含む面Ｐ上に、材料圧延部２の２本のロール２１ａ、２１ｂによる圧延部２２が位置するようにするとともに、この面Ｐと水平面がなす角度θを５〜３０°（材料圧延部２側に向けて下降するようにし、本実施例においては１５°）に設定するようにしている。
【００２９】
ところで、本実施例のシート成形装置において、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４は、材料押圧部材４１と、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａから材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに予め設定した一定圧力（特に限定されるものではないが、例えば、０．２〜５ＭＰａの範囲の圧力を任意に設定できるようにする。）をかけるための油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ、バネ部材等からなるアクチュエータ４２と、このアクチュエータ４２の力を材料押圧部材４１に伝達するリンク機構４３（特に限定されるものではないが、図１に示すように、揺動軸４３ａが材料貯留部３の外側に位置するようにしたシーソー状のレバー部材）とから構成するようにしている。
なお、材料押圧機構４のアクチュエータ４２及びリンク機構４３は、後述する第２実施例と同様、材料貯留部３の中心を避けて側方に配設するようにすることが好ましく、これにより、材料貯留部３の上部開口部３１の上方のスペースを有効に利用し、材料押圧部材４１を分解しなくても、またロール２１ａ、２１ｂを移動させなくても、材料貯留部３の点検や清掃を可能とすることができる。
【００３０】
このように、アクチュエータ４２の力を、リンク機構４３（特に、図１に示すように、揺動軸４３ａが材料貯留部３の外側に位置するようにしたシーソー状のレバー部材から構成したリンク機構４３）を介して、材料押圧部材４１に伝達するように構成することにより、材料押圧機構４を、アクチュエータ４２とリンク機構４３との間（リンク機構４３と材料押圧部材４１との間）の位置で簡易に分解することで材料貯留部３の上部開口部３１を大きく開放することができ、これによって、材料貯留部３の点検、清掃を容易に行うことができる。
また、リンク機構４３を、図１に示すように、揺動軸４３ａが材料貯留部３の外側に位置するようにしたシーソー状のレバー部材から構成することによって、設定値を超える内圧が材料貯留部３に発生した場合、材料押圧部材４１が材料貯留部３の上部開口部３１の開口端まで上昇することによって、材料貯留部３の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態に自動的にして弾性材料Ｗを材料貯留部３の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
【００３１】
ところで、材料押圧機構４は、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するものであるため、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗの量に応じて、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置が図１に記載の実線と点線の範囲で変動することになる。
そこで、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置に応じて、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御する運転制御手段（図示省略）を備え、この運転制御手段によって材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御するようにする。
具体的には、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置が上限に近づけば、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量を減らしたり、材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を増やすようにし、下限に近づけば、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量を増やしたり、材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を減らすようにする。
これにより、材料貯留部３内に貯留されている弾性材料Ｗの量を所定量に維持し、これによって、形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
【実施例２】
【００３２】
図２〜図６に、本発明のシート成形装置の第２実施例を示す。
【００３３】
このシート成形装置は、第１実施例と同様に、ゴム状の弾性材料Ｗを供給するための材料供給部１と、該材料供給部１から供給された弾性材料Ｗを一時的に貯留する材料貯留部３と、該材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを圧延するための材料圧延部２とを備えている。
そして、このシート成形装置は、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設け、該材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の３０〜９５％、特に、弾性材料のはみ出しを防止する必要がある場合には、８５〜９５％に設定するようにしている。
なお、第１実施例と同一部材は同一符号を記すことにより、その説明を省略する。
【００３４】
材料押圧機構４は、材料押圧部材４１と、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａから材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに予め設定した一定圧力をかけるための油圧シリンダからなるアクチュエータ４２と、このアクチュエータ４２の力を材料押圧部材４１に伝達するリンク機構４３とから構成されている。
本実施例では、図２〜図３に示すように、アクチュエータ４２をシート成形装置の下部側方に配設することにより、材料貯留部３から材料押圧部材４１を完全に開放できるようにするとともに、上部開口部３１の上方のスペースを有効に利用し、材料押圧部材４１を分解しなくても、またロール２１ａ、２１ｂを移動させなくても、材料貯留部３の点検や清掃を可能としている。
また、アクチュエータ４２をシート成形装置の下部側方に配設することにより、リンク機構４３のアーム比を大きく取ることが可能となり、アクチュエータ４２の発生推力を小さくすることが可能となる。
さらに、材料押圧部材４１を完全に開放することにより、材料押圧部材４１の上部開口部３１に対する面積比率に関係なく、材料貯留部３の内圧の急激な変動を吸収することができる。
これにより、例えば、設定値を超える内圧が材料貯留部３に発生した場合、材料押圧部材４１が上昇することによって、材料貯留部３の容積が増加し、材料貯留部３の内圧を低下させることができ、さらに内圧が上昇すると、材料押圧部材４１が材料貯留部３の上部開口部３１の開口端まで上昇することによって、材料貯留部３の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態にして弾性材料Ｗを材料貯留部３の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故をより確実に防止することができる。
【００３５】
一方、このシート成形装置は、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置に応じて、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御する運転制御手段（図示省略）と、材料押圧機構４のアクチュエータ４２の圧力を、材料圧延部２の駆動前は材料押圧部材４１の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部２の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段（図示省略）とを備えている。
【００３６】
運転制御手段は、第１実施例と同じもので、弾性材料Ｗの量により上下移動する材料押圧部材４１に応じて、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御するようにする。
一方、圧力制御手段は、運転初期に供給された弾性材料Ｗによる材料押圧部材４１の上昇を確実にすることにより、運転制御手段による弾性材料Ｗの供給量の制御を確実にして、駆動前の過剰供給による材料圧延部２のロール２１ａ、２１ｂ等の破損を防止する。
【００３７】
具体的には、図４に示すように、材料貯留部３に十分な弾性材料Ｗが貯留されていない運転初期には、ロール２１ａ、２１ｂを停止させた状態にて材料貯留部３に弾性材料Ｗを充満させて内部圧力をかけ、その後、材料貯留部３に弾性材料Ｗが溜まり、材料押圧部材４１が上昇すると、この材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置を材料押圧部材４１の角度変化によって検知するようにし、材料押圧部材４１の角度変化（特に限定されるものではないが、本実施例においては、例えば、１０°）が生じると、これを近接スイッチやエンコーダ等により検知し、この検知信号によって、ロール２１ａ、２１ｂの運転を開始し、最初からシート形状を整った状態で押し出すことができるようにしている。
これにより、歩留まり率を向上することができる。
ロール２１ａ、２１ｂの運転の開始後は、材料押圧部材４１の角度変化を近接スイッチやエンコーダ等により検知し、この検知信号によって、運転制御手段が作動して、スクリュー１１ａ、１１ｂの回転数を制御するようにする。
この場合、通常は時間短縮の目的で、運転初期には材料供給部１のスクリュー回転数を高速（特に限定されるものではないが、定常運転時の主速の２〜５倍程度）にし、定常状態で、スクリュー１１ａ、１１ｂの回転数を主速（低速）に切り替え、定格供給量になるようにする。
このように、運転制御手段によって、材料圧延部２の駆動前に、材料供給部１による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置が上昇したときに、材料圧延部２の駆動を開始し、材料供給部１の材料供給量を定格供給量に設定するようにすることにより、シート成形装置の運転を開始するにあたり、材料圧延部２の駆動が停止された状態で材料供給部１による材料供給量が高供給量に設定されるから、空状態の材料貯留部３に対して迅速に弾性材料Ｗを充填することができる。また、材料貯留部３に弾性材料Ｗが完全に充填されたことを材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置の上昇により検知することができ、それをきっかけに材料圧延部２の駆動を開始することで、当初から高品質のシートを押し出すことができる。
一方、材料押圧部材４１が高圧で押されているとその上昇応答性が悪くなり、特に、弾性材料Ｗが供給されているにもかかわらず材料押圧部材４１が上昇しない場合は、運転制御手段が作動せず、スクリュー回転数の切り替えができずにロール２１ａ、２１ｂの破損につながるおそれがある。
これを防止するため、ロール２１ａ、２１ｂの運転開始までを低圧（特に限定されるものではないが、定常運転時の圧力の１／１０〜１／２程度。本実施例においては、例えば、２ＭＰａ）とすることで、材料押圧部材４１の動きをスムーズにさせて、運転制御手段による制御を確実に行うようにしている。
【００３８】
また、図５に示すように、本実施例では、材料貯留部３の側壁３３を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材４１を幅方向に伸縮可能に形成している。
通常、材料貯留部３が密閉式（クローズドバンク型）の場合、シール性の理由から、シート幅の設定は固定である。
これに対し、本実施例では、材料押圧部材４１の材料押圧面面積が材料貯留部３の上部開口部面積の一部（３０〜９５％）であり、完全なシール性を必要としないため、材料貯留部３の側壁３３の位置変更と、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの幅方向の寸法を変更することで、様々な幅寸法のシートを押し出すことが可能となる。
この場合、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの幅方向の寸法を変更する機構としては、材料押圧部材４１に材料押圧延長部材４１ｂを幅方向に移動可能に取り付けるようにすることができる。
これによって、上部開口部３１の寸法に対する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの弾性材料Ｗの送り方向と直角方向の寸法を、所定の値（特に限定されるものではないが、例えば、８０〜９８％）に設定することができる。
【００３９】
また、図６に示す変形実施例のように、上記実施例の材料貯留部３の底部に設ける受け台３２を省略するとともに、材料圧延部２を構成する２本のロール２１ａ、２１ｂのうちの下方のロール２１ｂを材料供給部１に隣接させることにより材料押圧部材４１の下方に位置するようにする（２本のロール２１ａ、２１ｂの回転軸が、材料供給部１のスクリュー１１ａ、１１ｂの回転軸を含む面に直交する面に対して角度θ２（特に限定されるものではないが、この変形実施例においては、２５°）傾斜した面内に位置するようにする）ことによって、材料押圧部材４１により押圧された弾性材料Ｗを材料圧延部２を構成する２本のロール２１ａ、２１ｂのうちの下方のロール２１ｂで支持するようにすることができる。
これにより、材料貯留部３の弾性材料Ｗを材料押圧部材４１によって下方のロール２１ｂに押し付けることができ、弾性材料Ｗの材料圧延部２への噛み込み性を向上させるとともに、バッチ処理の最後に材料貯留部３に弾性材料Ｗが残留することを防止することができる。
【００４０】
以上、本発明のシート成形装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のシート成形装置は、材料圧延部への弾性材料の送出量の変動をなくして形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができ、さらに、材料貯留部の内圧の急激な変動を吸収することができることから、弾性を有するゴムやプラスチックをシート状に成形するシート成形装置の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のシート成形装置の第１実施例を示す説明図である。
【図２】本発明のシート成形装置の第２実施例を示す説明図である。
【図３】同シート成形装置の材料押圧機構を示す平面図である。
【図４】同シート成形装置の運転制御手段及び圧力制御手段の動作を示す説明図である。
【図５】同シート成形装置の材料貯留部を示す断面図である。
【図６】同シート成形装置において、受け台を省略した変形実施例を示す説明図である。
【図７】従来のシート成形装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 材料供給部
１１ａ スクリュー
１１ｂ スクリュー
２ 材料圧延部
３ 材料貯留部
３１ 上部開口部
３２ 受け台
４ 材料押圧機構
４１ 材料押圧部材
４１ａ 材料押圧面
４１ｂ 材料押圧延長部材
４２ アクチュエータ
４３ リンク機構
Ｗ 弾性材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート成形装置に関し、特に、弾性を有するゴム、プラスチック等の弾性材料（本明細書において、単に、「弾性材料」という。）をシート状に成形するシート成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、混練機で混練した樹脂材料を、２軸のテーパスクリューを備えた材料供給部より押し出し、押し出された樹脂材料を、２本のロールを備えた材料圧延部において圧延してシート状に成形するシート成形装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
このうち、特許文献１に記載のシート成形装置は、図７に示すように、２軸のテーパスクリュー１１ａ、１１ｂを備えた材料供給部１と、２本のロール２１ａ、２１ｂを備えた材料圧延部２との間に、材料供給部１から供給された樹脂材料Ｗａを一時的に貯留する材料貯留部３を備え、この材料貯留部３に貯留されている樹脂材料Ｗａが順次材料圧延部２に送られて、圧延され、シート状に成形されるようにしていた。
【０００４】
ところで、このシート成形装置の材料貯留部３は、上方が開放されたオープンバンク型といわれるものであるが、この方式のシート成形装置の場合、材料貯留部３が、材料供給部１からの樹脂材料Ｗａの受入量（材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量）と材料圧延部２への樹脂材料Ｗａの送出量（材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量）とが変動した場合の緩衝機構としての機能を有する反面、材料圧延部２への樹脂材料Ｗａの送出量が変動しやすく、成形されたシートの両端の形状が乱れたり、厚みがばらつく等の問題があった。
【０００５】
この問題点を解消するために、特許文献２に記載されたシート成形装置のように、材料貯留部３内に貯留されている樹脂材料Ｗａの量を検出し、その検出値に応じて、材料供給部１からの樹脂材料Ｗａの受入量を制御することが提案されているが、材料貯留部３内に貯留されている樹脂材料Ｗａの量を制御するだけでは、材料圧延部２への樹脂材料Ｗａの送出量の変動をなくすことは困難であった。
【０００６】
一方、シート成形装置の材料貯留部の上方を閉鎖したクローズドバンク型といわれるものも提案されているが、樹脂材料のうち弾性を有するゴムやプラスチックの場合、材料貯留部内に貯留されている樹脂材料にかかる圧力に圧力分布（圧力の大きさに場所によるばらつき）が生じるため、特定の箇所の樹脂材料にかかる圧力の検出値に基づいて材料供給部からの樹脂材料の受入量を制御しても、材料圧延部への樹脂材料の送出量の変動をなくすことは困難であった。
また、クローズドバンク型のシート成形装置の場合、材料供給部からの樹脂材料の受入量と材料圧延部への樹脂材料の送出量とが変動した場合の緩衝機構がないため、材料供給部の制御機構の応答性能の関係等で、材料貯留部の内圧が急激に高まると、材料供給部や材料圧延部の構成部材に大きな負荷がかかり、装置の損傷につながるという問題があった。
さらに、クローズドバンク型のシート成形装置の場合、材料貯留部の点検、清掃を行うために装置を分解しなければならず、手数を要するという問題があった。
【特許文献１】特公平２−４２３３１号公報
【特許文献２】特開平５−１０４６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来のシート成形装置の有する問題点に鑑み、材料圧延部への弾性材料の送出量の変動をなくして形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができ、さらに、材料貯留部の内圧の急激な変動を吸収することができるシート成形装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、材料貯留部の点検、清掃を容易に行うことができるシート成形装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成するため、本発明のシート成形装置は、弾性材料を供給するための材料供給部と、該材料供給部から供給された弾性材料を一時的に貯留する材料貯留部と、該材料貯留部に貯留されている弾性材料を圧延するための材料圧延部とを備えたシート成形装置において、前記材料貯留部に貯留されている弾性材料を上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構を設け、該材料押圧機構を構成する材料押圧部材の材料押圧面の面積を材料貯留部の上部開口部の面積の３０〜９５％に設定したことを特徴とする。
【０００９】
また、上記第１の目的に加え、上記第２の目的を達成するため、本発明のシート成形装置は、材料押圧機構が、材料押圧部材と、該材料押圧部材の材料押圧面から材料貯留部に貯留されている弾性材料に予め設定した一定圧力をかけるためのアクチュエータと、該アクチュエータの力を材料押圧部材に伝達するリンク機構とからなることを特徴とする。
【００１０】
この場合において、材料押圧部材の材料押圧面の位置に応じて、材料供給部による弾性材料の供給量及び／又は材料圧延部による弾性材料の払出量を制御する運転制御手段を備えることができる。
【００１１】
そして、運転制御手段は、材料圧延部の駆動前に、材料供給部による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材の材料押圧面の位置が上昇したときに、材料圧延部の駆動を開始し、材料供給部の材料供給量を定格供給量に設定するものとすることができる。
【００１２】
また、材料押圧機構の圧力を、材料圧延部の駆動前は材料押圧部材の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段を備えることができる。
【００１３】
また、材料貯留部の側壁を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材を幅方向に伸縮可能に形成することができる。
【００１４】
また、材料押圧部材により押圧された弾性材料を材料圧延部を構成する２本のロールのうちの下方のロールで支持するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のシート成形装置によれば、材料貯留部に貯留されている弾性材料を上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構を設けることにより、材料押圧機構によって材料貯留部に貯留されている弾性材料に一定圧力をかけながら、弾性材料を材料圧延部へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部への弾性材料の送出量の変動をなくすことができ、これによって、形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
そして、材料押圧機構によって材料貯留部に貯留されている弾性材料に一定圧力をかけることにより、例えば、設定値を超える内圧が材料貯留部に発生した場合、材料押圧部材が上昇することによって、材料貯留部の容積が増加し、材料貯留部の内圧を低下させることができ、さらに内圧が上昇すると、材料押圧部材が材料貯留部の上部開口部の開口端まで上昇することによって、材料貯留部の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態にして弾性材料を材料貯留部の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
また、弾性材料を材料圧延部へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部における噛み込みが悪い弾性材料の場合でも、スリップすることなく、材料圧延部に噛み込ませることができる。
さらに、材料押圧機構を構成する材料押圧部材の材料押圧面の面積を材料貯留部の上部開口部の面積の３０〜９５％に設定することにより、材料貯留部に上方が開放されたオープンバンク型の緩衝機構としての機能を持たせることができ、材料貯留部の内圧の急激な変動を吸収するようにすることができ、これによって、材料供給部や材料圧延部の構成部材に大きな負荷がかかって装置が損傷することを未然に防止することができる。
【００１６】
また、材料押圧機構を、材料押圧部材と、該材料押圧部材の材料押圧面から材料貯留部に貯留されている弾性材料に予め設定した一定圧力をかけるためのアクチュエータと、該アクチュエータの力を材料押圧部材に伝達するリンク機構とから構成することにより、材料押圧機構を、リンク機構又は材料押圧部材の位置で簡易に分解することができ、これによって、材料貯留部の点検、清掃を容易に行うことができる。
また、リンク機構によって、設定値を超える内圧が材料貯留部に発生した場合、材料押圧部材が材料貯留部の上部開口部の開口端まで上昇することによって、材料貯留部の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態に自動的にして弾性材料を材料貯留部の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
【００１７】
また、材料押圧部材の材料押圧面の位置に応じて、材料供給部による弾性材料の供給量及び／又は材料圧延部による弾性材料の払出量を制御する運転制御手段を備えることにより、材料貯留部内に貯留されている弾性材料の量を所定量に維持し、これによって、形状が整い、寸法精度のより高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
【００１８】
そして、運転制御手段を、材料圧延部の駆動前に、材料供給部による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材の材料押圧面の位置が上昇したときに、材料圧延部の駆動を開始し、材料供給部の材料供給量を定格供給量に設定するものとすることにより、シート成形装置の運転を開始するにあたり、材料圧延部の駆動が停止された状態で材料供給部による材料供給量が高供給量に設定されるから、空状態の材料貯留部に対して迅速に弾性材料を充填することができる。また、材料貯留部に弾性材料が完全に充填されたことを材料押圧部材の材料押圧面の位置の上昇により検知することができ、それをきっかけに材料圧延部の駆動を開始することで、当初から高品質のシートを押し出すことができる。
【００１９】
また、材料押圧機構の圧力を、材料圧延部の駆動前は材料押圧部材の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段を備えることにより、運転初期に供給された弾性材料による材料押圧部材の上昇を確実にし、運転制御手段による弾性材料の供給量の制御を確実にして、駆動前の過剰供給による材料圧延部等の破損を防止することができる。
【００２０】
また、材料貯留部の側壁を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材を幅方向に伸縮可能に形成することにより、様々な幅寸法のシートを押し出すことが可能となる。
【００２１】
また、材料押圧部材により押圧された弾性材料を材料圧延部を構成する２本のロールのうちの下方のロールで支持するようにすることにより、材料貯留部の弾性材料を材料押圧部材によって下方のロールに押し付けることができ、弾性材料の材料圧延部への噛み込み性を向上させるとともに、バッチ処理の最後に材料貯留部に弾性材料が残留することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のシート成形装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１に、本発明のシート成形装置の第１実施例を示す。
このシート成形装置は、弾性材料Ｗを供給するための材料供給部１と、材料供給部１から供給された弾性材料Ｗを一時的に貯留する材料貯留部３と、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを圧延するための材料圧延部２とを備えている。
【００２４】
そして、このシート成形装置は、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設け、この材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積（ここで、上部開口部３１の面積とは、材料圧延部２の２本のロール２１ａ、２１ｂのうち、上方のロール２１ａの回転軸を含み、材料供給部１の２軸のテーパスクリューの回転軸を含む面Ｐと平行な面の位置の面積をいう。）の３０〜９５％、特に、弾性材料のはみ出しを防止する必要がある場合には、８５〜９５％に設定するようにしている。
ちなみに、本実施例においては、上部開口部３１の寸法に対する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの寸法を、弾性材料Ｗの送り方向を約７０％に、また、弾性材料Ｗの送り方向と直角方向を約８０％に、それぞれ設定することにより、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の約５６％に設定するようにしている。
【００２５】
このように、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設けることにより、材料押圧機構４によって材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに一定圧力をかけながら、弾性材料Ｗを材料圧延部２へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部２への弾性材料Ｗの送出量の変動をなくすことができ、これによって、形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
そして、材料押圧機構４によって材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに一定圧力をかけることにより、例えば、設定値を超える内圧が材料貯留部３に発生した場合、材料押圧部材４１が上昇することによって、材料貯留部３の容積が増加し、材料貯留部３の内圧を低下させることができ、さらに内圧が上昇すると、材料押圧部材４１が材料貯留部３の上部開口部３１の開口端まで上昇することによって、材料貯留部３の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態にして弾性材料Ｗを材料貯留部３の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
また、弾性材料Ｗを材料圧延部２へ安定して送り出すことができるため、材料圧延部２における噛み込みが悪い弾性材料Ｗの場合でも、スリップすることなく、材料圧延部２に噛み込ませることができる。
さらに、材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の３０〜９５％に設定することにより、材料貯留部３に上方が開放されたオープンバンク型の緩衝機構としての機能を持たせることができ、材料貯留部３の内圧の急激な変動を吸収するようにすることができ、これによって、材料供給部１や材料圧延部２の構成部材に大きな負荷がかかって装置が損傷することを未然に防止することができる。
【００２６】
ところで、材料貯留部３の上部開口部３１の面積に対する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積の割合は、材料貯留部３に上方が開放されたオープンバンク型の緩衝機構としての機能を持たせるという観点から、弾性材料の特性等に応じて、上記３０〜９５％の範囲で任意に設定することができる。
そして、例えば、弾性材料Ｗの弾性が極めて大きい場合には、３０〜８０％程度の範囲の上部開口部３１の面積との比較で小さな材料押圧面４１ａを備えた材料押圧部材４１を用いることができ、一方、弾性がそれほど大きくない場合には、７０〜９５％程度、特に、弾性材料のはみ出しを防止する場合には、８５〜９５％程度の範囲の上部開口部３１の面積との比較で大きな材料押圧面４１ａを備えた材料押圧部材４１を用いるようにすることが好ましい。
【００２７】
このシート成形装置は、従来のシート成形装置と同様、材料供給部１には、２軸のテーパスクリュー（図示省略）を配設するようにし、また、材料圧延部２には、２本のロール２１ａ、２１ｂを配設するようにしている。
【００２８】
また、このシート成形装置は、材料供給部１の２軸のテーパスクリューの回転軸を含む面Ｐ上に、材料圧延部２の２本のロール２１ａ、２１ｂによる圧延部２２が位置するようにするとともに、この面Ｐと水平面がなす角度θを５〜３０°（材料圧延部２側に向けて下降するようにし、本実施例においては１５°）に設定するようにしている。
【００２９】
ところで、本実施例のシート成形装置において、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４は、材料押圧部材４１と、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａから材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに予め設定した一定圧力（特に限定されるものではないが、例えば、０．２〜５ＭＰａの範囲の圧力を任意に設定できるようにする。）をかけるための油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ、バネ部材等からなるアクチュエータ４２と、このアクチュエータ４２の力を材料押圧部材４１に伝達するリンク機構４３（特に限定されるものではないが、図１に示すように、揺動軸４３ａが材料貯留部３の外側に位置するようにしたシーソー状のレバー部材）とから構成するようにしている。
なお、材料押圧機構４のアクチュエータ４２及びリンク機構４３は、後述する第２実施例と同様、材料貯留部３の中心を避けて側方に配設するようにすることが好ましく、これにより、材料貯留部３の上部開口部３１の上方のスペースを有効に利用し、材料押圧部材４１を分解しなくても、またロール２１ａ、２１ｂを移動させなくても、材料貯留部３の点検や清掃を可能とすることができる。
【００３０】
このように、アクチュエータ４２の力を、リンク機構４３（特に、図１に示すように、揺動軸４３ａが材料貯留部３の外側に位置するようにしたシーソー状のレバー部材から構成したリンク機構４３）を介して、材料押圧部材４１に伝達するように構成することにより、材料押圧機構４を、アクチュエータ４２とリンク機構４３との間（リンク機構４３と材料押圧部材４１との間）の位置で簡易に分解することで材料貯留部３の上部開口部３１を大きく開放することができ、これによって、材料貯留部３の点検、清掃を容易に行うことができる。
また、リンク機構４３を、図１に示すように、揺動軸４３ａが材料貯留部３の外側に位置するようにしたシーソー状のレバー部材から構成することによって、設定値を超える内圧が材料貯留部３に発生した場合、材料押圧部材４１が材料貯留部３の上部開口部３１の開口端まで上昇することによって、材料貯留部３の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態に自動的にして弾性材料Ｗを材料貯留部３の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故を未然に防止することができる。
【００３１】
ところで、材料押圧機構４は、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するものであるため、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗの量に応じて、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置が図１に記載の実線と点線の範囲で変動することになる。
そこで、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置に応じて、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御する運転制御手段（図示省略）を備え、この運転制御手段によって材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御するようにする。
具体的には、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置が上限に近づけば、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量を減らしたり、材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を増やすようにし、下限に近づけば、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量を増やしたり、材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を減らすようにする。
これにより、材料貯留部３内に貯留されている弾性材料Ｗの量を所定量に維持し、これによって、形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができる。
【実施例２】
【００３２】
図２〜図６に、本発明のシート成形装置の第２実施例を示す。
【００３３】
このシート成形装置は、第１実施例と同様に、ゴム状の弾性材料Ｗを供給するための材料供給部１と、該材料供給部１から供給された弾性材料Ｗを一時的に貯留する材料貯留部３と、該材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを圧延するための材料圧延部２とを備えている。
そして、このシート成形装置は、材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗを上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構４を設け、該材料押圧機構４を構成する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの面積を材料貯留部３の上部開口部３１の面積の３０〜９５％、特に、弾性材料のはみ出しを防止する必要がある場合には、８５〜９５％に設定するようにしている。
なお、第１実施例と同一部材は同一符号を記すことにより、その説明を省略する。
【００３４】
材料押圧機構４は、材料押圧部材４１と、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａから材料貯留部３に貯留されている弾性材料Ｗに予め設定した一定圧力をかけるための油圧シリンダからなるアクチュエータ４２と、このアクチュエータ４２の力を材料押圧部材４１に伝達するリンク機構４３とから構成されている。
本実施例では、図２〜図３に示すように、アクチュエータ４２をシート成形装置の下部側方に配設することにより、材料貯留部３から材料押圧部材４１を完全に開放できるようにするとともに、上部開口部３１の上方のスペースを有効に利用し、材料押圧部材４１を分解しなくても、またロール２１ａ、２１ｂを移動させなくても、材料貯留部３の点検や清掃を可能としている。
また、アクチュエータ４２をシート成形装置の下部側方に配設することにより、リンク機構４３のアーム比を大きく取ることが可能となり、アクチュエータ４２の発生推力を小さくすることが可能となる。
さらに、材料押圧部材４１を完全に開放することにより、材料押圧部材４１の上部開口部３１に対する面積比率に関係なく、材料貯留部３の内圧の急激な変動を吸収することができる。
これにより、例えば、設定値を超える内圧が材料貯留部３に発生した場合、材料押圧部材４１が上昇することによって、材料貯留部３の容積が増加し、材料貯留部３の内圧を低下させることができ、さらに内圧が上昇すると、材料押圧部材４１が材料貯留部３の上部開口部３１の開口端まで上昇することによって、材料貯留部３の上方が実質的に開放されたオープンバンク状態にして弾性材料Ｗを材料貯留部３の外に排出させることができ、これにより、装置の破損等の事故をより確実に防止することができる。
【００３５】
一方、このシート成形装置は、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置に応じて、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御する運転制御手段（図示省略）と、材料押圧機構４のアクチュエータ４２の圧力を、材料圧延部２の駆動前は材料押圧部材４１の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部２の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段（図示省略）とを備えている。
【００３６】
運転制御手段は、第１実施例と同じもので、弾性材料Ｗの量により上下移動する材料押圧部材４１に応じて、材料供給部１による弾性材料Ｗの供給量及び／又は材料圧延部２による弾性材料Ｗの払出量を制御するようにする。
一方、圧力制御手段は、運転初期に供給された弾性材料Ｗによる材料押圧部材４１の上昇を確実にすることにより、運転制御手段による弾性材料Ｗの供給量の制御を確実にして、駆動前の過剰供給による材料圧延部２のロール２１ａ、２１ｂ等の破損を防止する。
【００３７】
具体的には、図４に示すように、材料貯留部３に十分な弾性材料Ｗが貯留されていない運転初期には、ロール２１ａ、２１ｂを停止させた状態にて材料貯留部３に弾性材料Ｗを充満させて内部圧力をかけ、その後、材料貯留部３に弾性材料Ｗが溜まり、材料押圧部材４１が上昇すると、この材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置を材料押圧部材４１の角度変化によって検知するようにし、材料押圧部材４１の角度変化（特に限定されるものではないが、本実施例においては、例えば、１０°）が生じると、これを近接スイッチやエンコーダ等により検知し、この検知信号によって、ロール２１ａ、２１ｂの運転を開始し、最初からシート形状を整った状態で押し出すことができるようにしている。
これにより、歩留まり率を向上することができる。
ロール２１ａ、２１ｂの運転の開始後は、材料押圧部材４１の角度変化を近接スイッチやエンコーダ等により検知し、この検知信号によって、運転制御手段が作動して、スクリュー１１ａ、１１ｂの回転数を制御するようにする。
この場合、通常は時間短縮の目的で、運転初期には材料供給部１のスクリュー回転数を高速（特に限定されるものではないが、定常運転時の主速の２〜５倍程度）にし、定常状態で、スクリュー１１ａ、１１ｂの回転数を主速（低速）に切り替え、定格供給量になるようにする。
このように、運転制御手段によって、材料圧延部２の駆動前に、材料供給部１による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置が上昇したときに、材料圧延部２の駆動を開始し、材料供給部１の材料供給量を定格供給量に設定するようにすることにより、シート成形装置の運転を開始するにあたり、材料圧延部２の駆動が停止された状態で材料供給部１による材料供給量が高供給量に設定されるから、空状態の材料貯留部３に対して迅速に弾性材料Ｗを充填することができる。また、材料貯留部３に弾性材料Ｗが完全に充填されたことを材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの位置の上昇により検知することができ、それをきっかけに材料圧延部２の駆動を開始することで、当初から高品質のシートを押し出すことができる。
一方、材料押圧部材４１が高圧で押されているとその上昇応答性が悪くなり、特に、弾性材料Ｗが供給されているにもかかわらず材料押圧部材４１が上昇しない場合は、運転制御手段が作動せず、スクリュー回転数の切り替えができずにロール２１ａ、２１ｂの破損につながるおそれがある。
これを防止するため、ロール２１ａ、２１ｂの運転開始までを低圧（特に限定されるものではないが、定常運転時の圧力の１／１０〜１／２程度。本実施例においては、例えば、２ＭＰａ）とすることで、材料押圧部材４１の動きをスムーズにさせて、運転制御手段による制御を確実に行うようにしている。
【００３８】
また、図５に示すように、本実施例では、材料貯留部３の側壁３３を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材４１を幅方向に伸縮可能に形成している。
通常、材料貯留部３が密閉式（クローズドバンク型）の場合、シール性の理由から、シート幅の設定は固定である。
これに対し、本実施例では、材料押圧部材４１の材料押圧面面積が材料貯留部３の上部開口部面積の一部（３０〜９５％）であり、完全なシール性を必要としないため、材料貯留部３の側壁３３の位置変更と、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの幅方向の寸法を変更することで、様々な幅寸法のシートを押し出すことが可能となる。
この場合、材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの幅方向の寸法を変更する機構としては、材料押圧部材４１に材料押圧延長部材４１ｂを幅方向に移動可能に取り付けるようにすることができる。
これによって、上部開口部３１の寸法に対する材料押圧部材４１の材料押圧面４１ａの弾性材料Ｗの送り方向と直角方向の寸法を、所定の値（特に限定されるものではないが、例えば、８０〜９８％）に設定することができる。
【００３９】
また、図６に示す変形実施例のように、上記実施例の材料貯留部３の底部に設ける受け台３２を省略するとともに、材料圧延部２を構成する２本のロール２１ａ、２１ｂのうちの下方のロール２１ｂを材料供給部１に隣接させることにより材料押圧部材４１の下方に位置するようにする（２本のロール２１ａ、２１ｂの回転軸が、材料供給部１のスクリュー１１ａ、１１ｂの回転軸を含む面に直交する面に対して角度θ２（特に限定されるものではないが、この変形実施例においては、２５°）傾斜した面内に位置するようにする）ことによって、材料押圧部材４１により押圧された弾性材料Ｗを材料圧延部２を構成する２本のロール２１ａ、２１ｂのうちの下方のロール２１ｂで支持するようにすることができる。
これにより、材料貯留部３の弾性材料Ｗを材料押圧部材４１によって下方のロール２１ｂに押し付けることができ、弾性材料Ｗの材料圧延部２への噛み込み性を向上させるとともに、バッチ処理の最後に材料貯留部３に弾性材料Ｗが残留することを防止することができる。
【００４０】
以上、本発明のシート成形装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のシート成形装置は、材料圧延部への弾性材料の送出量の変動をなくして形状が整い、寸法精度の高い、高品質のシートの成形を行うことができ、さらに、材料貯留部の内圧の急激な変動を吸収することができることから、弾性を有するゴムやプラスチックをシート状に成形するシート成形装置の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のシート成形装置の第１実施例を示す説明図である。
【図２】本発明のシート成形装置の第２実施例を示す説明図である。
【図３】同シート成形装置の材料押圧機構を示す平面図である。
【図４】同シート成形装置の運転制御手段及び圧力制御手段の動作を示す説明図である。
【図５】同シート成形装置の材料貯留部を示す断面図である。
【図６】同シート成形装置において、受け台を省略した変形実施例を示す説明図である。
【図７】従来のシート成形装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 材料供給部
１１ａ スクリュー
１１ｂ スクリュー
２ 材料圧延部
３ 材料貯留部
３１ 上部開口部
３２ 受け台
４ 材料押圧機構
４１ 材料押圧部材
４１ａ 材料押圧面
４１ｂ 材料押圧延長部材
４２ アクチュエータ
４３ リンク機構
Ｗ 弾性材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状の弾性材料を供給するための材料供給部と、該材料供給部から供給された弾性材料を一時的に貯留する材料貯留部と、該材料貯留部に貯留されている弾性材料を圧延するための材料圧延部とを備えたシート成形装置において、前記材料貯留部に貯留されている弾性材料を上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構を設け、該材料押圧機構を構成する材料押圧部材の材料押圧面の面積を材料貯留部の上部開口部の面積の３０〜９５％に設定したことを特徴とするシート成形装置。
【請求項２】
材料押圧機構が、材料押圧部材と、該材料押圧部材の材料押圧面から材料貯留部に貯留されている弾性材料に予め設定した一定圧力をかけるためのアクチュエータと、該アクチュエータの力を材料押圧部材に伝達するリンク機構とからなることを特徴とする請求項１記載のシート成形装置。
【請求項３】
材料押圧部材の材料押圧面の位置に応じて、材料供給部による弾性材料の供給量及び／又は材料圧延部による弾性材料の払出量を制御する運転制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート成形装置。
【請求項４】
運転制御手段が、材料圧延部の駆動前に、材料供給部による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材の材料押圧面の位置が上昇したときに、材料圧延部の駆動を開始し、材料供給部の材料供給量を定格供給量に設定するものであることを特徴とする請求項３に記載のシート成形装置。
【請求項５】
材料押圧機構の圧力を、材料圧延部の駆動前は材料押圧部材の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のシート成形装置。
【請求項６】
材料貯留部の側壁を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材を幅方向に伸縮可能に形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のシート成形装置。
【請求項７】
材料押圧部材により押圧された弾性材料を材料圧延部を構成する２本のロールのうちの下方のロールで支持するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のシート成形装置。
【請求項１】
ゴム状の弾性材料を供給するための材料供給部と、該材料供給部から供給された弾性材料を一時的に貯留する材料貯留部と、該材料貯留部に貯留されている弾性材料を圧延するための材料圧延部とを備えたシート成形装置において、前記材料貯留部に貯留されている弾性材料を上方から予め設定した一定圧力をかけて押圧するための材料押圧機構を設け、該材料押圧機構を構成する材料押圧部材の材料押圧面の面積を材料貯留部の上部開口部の面積の３０〜９５％に設定したことを特徴とするシート成形装置。
【請求項２】
材料押圧機構が、材料押圧部材と、該材料押圧部材の材料押圧面から材料貯留部に貯留されている弾性材料に予め設定した一定圧力をかけるためのアクチュエータと、該アクチュエータの力を材料押圧部材に伝達するリンク機構とからなることを特徴とする請求項１記載のシート成形装置。
【請求項３】
材料押圧部材の材料押圧面の位置に応じて、材料供給部による弾性材料の供給量及び／又は材料圧延部による弾性材料の払出量を制御する運転制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート成形装置。
【請求項４】
運転制御手段が、材料圧延部の駆動前に、材料供給部による材料供給量を定格供給量より大きい高供給量に設定し、材料押圧部材の材料押圧面の位置が上昇したときに、材料圧延部の駆動を開始し、材料供給部の材料供給量を定格供給量に設定するものであることを特徴とする請求項３に記載のシート成形装置。
【請求項５】
材料押圧機構の圧力を、材料圧延部の駆動前は材料押圧部材の上昇応答性が上がる低圧に保持するとともに、材料圧延部の駆動後に予め設定した一定圧力に保持する圧力制御手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のシート成形装置。
【請求項６】
材料貯留部の側壁を接離方向に移動可能に設けるとともに、材料押圧部材を幅方向に伸縮可能に形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のシート成形装置。
【請求項７】
材料押圧部材により押圧された弾性材料を材料圧延部を構成する２本のロールのうちの下方のロールで支持するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のシート成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１２４６３（Ｐ２００９−１２４６３Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４７７８２（Ｐ２００８−１４７７８２）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（５９５０５７７２０）株式会社モリヤマ (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（５９５０５７７２０）株式会社モリヤマ (26)
【Ｆターム（参考）】
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