熱可塑性ハンドレールの押出方法及び装置
物品の押出方法および装置が提供される。ダイ組立体は、熱可塑性材料の流れを補強ケーブルのアレイに塗布して複合押出を形成できる。複合押出物の一面にスライダ織物を接合できる。ダイ組立体を出た後、細長のマンドレルに沿って通過する押出物を、スライダ織物が支持するように作用する。マンドレルがスライダ織物の基体を平坦なプロフィールから物品の最終内部プロフィールへと変形させる。押し出された物品はその後冷却されて材料を固化させる。ダイはスライダ織物用の冷却と、補強用ケーブル中への熱可塑性材料の浸透を促進する手段とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、エスカレータ、動く歩道及びその他の輸送装置用の熱可塑性ハンドレールに関し、また、連続押出加工技術による実質的に一定断面を有するそのようなハンドレールあるいはその他の物品の製造方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の節は、そこで述べる内容のいずれも従来技術もしくは当業者の知識の一部であることを認めるものではない。
【０００３】
ハンドレールは任意のエスカレータ、動く斜面、動く歩道、またはこれに類似した他の輸送装置における周知の標準的な部品である。従来、かかるハンドレールは大部分がゴムで形成されてハンドレールの外部カバーを構成し、利用者が掴むのに快適なＣ字型の外面を形成している。また、スチールの補強ケーブル及び織物層も含み、これがハンドレールの寸法安定性をもたらす作用をしている。
【０００４】
ハンドレールを設置し、自在に移動できるようにするために、下側にＴ字型のスロットが設けられる。このスロットは対応するＴ字型部即ちガイドと係合する。このガイドは磨きスチール、プラスチックやそれに類似したものでできており、エスカレータに沿って設けられる。そしていずれの端部も大型のプーリホイールや湾曲ガイド、ローラで係合されている。エスカレータの下側には適切な駆動機構が設けられる。ハンドレールが自由にスライドできるようにするために、Ｔ字型スロットは普通、織物で内張りされている。それは綿あるいは合成素材であり、通常「スライダ」と呼ばれている。
【０００５】
また、ハンドレールは通常、長手方向への伸びに対する十分な抵抗を与えることのできる抗張体として、スチールケーブルやその他の比較的伸びの小さい材料によって長手方向に補強されている。ハンドレールは、その本体の中に沢山の補強要素や層を組み込む必要がある。それは長手方向の可撓性を損なわずに少なくともハンドレールの横方向の剛性を充分に高めて、ハンドレールが偶発的及び意図的にガイドから外れないようにするためである。これらの層は通常、直交異方性を有する織物である。即ちこれらは一方向に対してはある程度の剛性を示し、もう一方向にはより大きな可撓性を示す。抗張体は、少なくとも適度な精度で配置されなければならない。より重要なのは、ハンドレールがプーリなどの周りを通過する際に自由に曲がることができるように、一般的には均一な深さの共通の曲げの中立軸上に配置されるべきことである。ハンドレールにはＴ字型のスロットが形成されなければならない。そしてそこには更にハンドレールの一方の側にだけ接合されるスライダ層も設ける必要がある。使用時にハンドレールがしっかりと保持されるために、このＴ字型のスロットは精度よく形成されなければならない。
【０００６】
このような要件のために、ハンドレールは従来、分離された区分単位で生産されてきた。また、ゴム引き布の使用も必要であった。ゴム引き布の層、コード（撚り糸）、生ゴムが互いに積層され、金型の中で組立てられて熱及び圧力をかけて圧縮成形され、その複合物を硬化及び成形して特徴的なハンドレールのＣ型が作られる。型は通常１０〜２０フィート（約３．０〜６．１ｍ）程度の長さであり、その長さのハンドレールを一度に成形できる。１つの部分が成形されると、ハンドレールは型の長さだけ前送りされる。そうして次の部分が成形される。このようにして１つのハンドレールの全長が製造され、各端部の約５フィート（約１．５ｍ）を除いて硬化される。この端の部分は、後で互いに継ぎ合わされて成形、硬化されてエンドレスのハンドレールとなる。この製造プロセスは手間がかかり、かなりの手作業を必要とし、かつ製造速度は、一般的に１０分程度かかるゴムの硬化反応の速度と型の長さとで決まる。
【０００７】
使用時のハンドレールはＴ字型断面の部材の上に配置される。ハンドレールが偶発的、あるいは意図的な変位に耐える力は、大部分が横方向の剛性、すなわちハンドレールのリップ強度にかかっている。押出ハンドレールの主要成分はエラストマ材料であり、エラストマ材料の硬度が重要な因子である。他の材料と同様に、エラストマ材料の硬度の選択は、横方向剛性と長手方向の柔軟性との兼ね合いによる。エスカレータや動く歩道の終端における転回部の周りのハンドレールガイドに追随できるために、ハンドレールは十分な長手方向の柔軟性を持つ必要がある。駆動機構を通り、ハンドレールの下側に戻す様々なプーリに追随できることもまた必要である。
【０００８】
これらの要件はあるが、ハンドレールは均一の断面を有しているので、理論的には長さ方向に連続的に製造し、後から個々の用途に合わせて裁断するということが可能である。従って、押出加工技術により製造するのに適していると言える。
【０００９】
アンジヨレッチらによる特許文献１に、Ｃ字型断面を有する、エラストマ材料でできたハンドレールの押出装置及び連続製造方法が開示されている。この押出装置は、ハンドレールの様々な要素を導入するための分離した個々の開口と、これらの要素を連続的に整形し、かつエラストマ材料中の相互に適正な位置にこれらを連続的に配置する手段と、を備えている。
【００１０】
ウェザーオールらによる特許文献２に、エスカレータ、動く歩道及びその他の輸送装置用の、概ねＣ字型断面を有し、内部に概ねＴ字型のスロットを画成する移動用ハンドレール構造が開示されている。このハンドレールは押出加工によって成形され、Ｔ字型スロットの周りに延在する熱可塑性材料の第１の層を含む。熱可塑性材料の第２の層は第１の層の外側の周りに延在し、このハンドレールの外面プロフィールを画成する。スライダ層がＴ字型スロットを内張りし、第１の層に接合されている。抗張体が第１の層の内部に延在している。第１の層は第２の層よりも硬い熱可塑性樹脂で形成され、これがリップ特性を改良し、直線駆動方式の駆動特性を改良することがわかっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第４，０８７，２２３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２３７，７４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一定の断面を有し、第１の熱可塑性材料と、抗張体と、物品の一方の側に設けられた織物ウェブと、を含む物品の押出加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この方法は、ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、ダイ組立体に第１の熱可塑性材料を溶融状態で供給するステップであって、第１の熱可塑性材料の押出温度が抗張体の融点よりも低いステップと、第１の熱可塑性材料を抗張体と共に供給し、それにより抗張体を第１の熱可塑性材料の内部に埋設するステップと、一定幅の細長い可撓性の織物ウェブを供給するステップであって、第１の熱可塑性材料の押出温度が織物の融点よりも低いステップと、第１の熱可塑性材料に対して前記織物を導入するステップであって、それにより第１の熱可塑性材料と抗張体と織物とが複合押出物を形成するステップと、押出物を冷却し固化させるステップと、を含む。
【００１４】
一定の断面を有し、熱可塑性材料と、物品の一方の側に織物ウェブとを含む物品の別の押出加工方法は、熱可塑性材料を溶融状態でダイ組立体に供給するステップと、一定幅の細長い可撓性の織物ウェブを供給するステップと、熱可塑性材料を材料のクロスオーバ温度より高く維持して材料が溶融しているが安定しているだけの粘性を有する状態で、ダイ組立体から熱可塑性材料を押し出して中間断面の押出物を形成するステップと、熱可塑性材料に対して織物を導入し、一定断面の物品を完成させるステップと、を含む。
【００１５】
連続押出によりハンドレールを形成する方法は、所望断面のハンドレールを形成するために溶融状態の熱可塑性エラストマと抗張体と補強スライダ織物とを結合させるステップであって、熱可塑性材料が初期の溶融状態であるが形状が安定するために充分粘性を有するように、エラストマのクロスオーバ温度より高い温度にあるステップと、ハンドレールをその長さに沿って外面から冷却し、ハンドレールの外面の周りの外部層の殆どを固化させ、かつ、その後にハンドレールの内面を冷却、固化してリップ強度を向上させるためにハンドレールにプレストレスを与えるステップと、を含む。
【００１６】
均一な断面を有する物品を押し出すための装置が、熱可塑性材料用の第１の入口を有するダイ組立体と、熱可塑性材料の一方の側に接合する細長の織物を導入するための入口スロットと、少なくとも熱可塑性材料から成り、中間断面を有する押出物を形成するための出口ダイと、出口ダイから延在し、まだ溶融状態にある押出物を支持するための支持面を有する主マンドレルと、を含む。ここで、織物が相対的スライド移動のためにマンドレルに当接し、出口ダイに隣接する一端の支持面が中間押出物の一方の側のプロフィールに相当し、かつ主マンドレルの長さに沿って連続的に変化して他端において最終プロフィールとなり、最終プロフィールは押出物の所望の最終断面に相当する。
【００１７】
別の装置は、抗張体を導入するための入口と、熱可塑性材料のための第１の入口と、熱可塑性材料の一方の側に接合するための細長の織物を導入するための入口スロットと、結合した押出流用のダクトを含む結合ゾーンであって、結合ゾーンの中への入口開口と、ダイ組立体の第１の入口とダクトとの間を接続する第１および第２のマニフォールドとを有し、抗張体の一方の側に第１の主マニフォールドからの第１の流れとして熱可塑性材料を供給し、かつ抗張体の反対側に第２の主マニフォールドからの第２の流れとして前記熱可塑性材料を供給し、抗張体を結合押出流の内部に埋設し、抗張体を埋設した後に織物を結合押出流に対して導入するための結合ゾーンと、少なくとも熱可塑性材料と抗張体とを含む押出物を形成する出口ダイと、を含むダイ組立体を備える。
【００１８】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法は、ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、抗張体の融点より低い温度での溶融状態で熱可塑性材料をダイ組立体に供給するステップと、抗張体と熱可塑性材料を流れ断面積の制限された要素に通過させ、熱可塑性材料を抗張体の中に浸透させやすくするための背圧を生成するステップと、を含む。
【００１９】
熱可塑性エラストマと抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体は、熱可塑性エラストマ用の第１の入口と、抗張体用の入口と、抗張体が熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、熱可塑性エラストマの抗張体の中への浸透を促進するために背圧を発生させる、熱可塑性エラストマ及び抗張体が通過する流れ断面積を制限された要素と、を含む。
【００２０】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法は、ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、抗張体の融点より低い温度での溶融状態で熱可塑性材料をダイ組立体に供給し、抗張体が熱可塑性材料の中に埋設されるステップと、細長の織物ウェブをダイ組立体に供給し、織物が熱可塑性材料の一方の側に接合されるようにするステップと、織物への熱移動を低減するために、ｉ）織物と接触するダイ組立体を冷却するステップと、ｉｉ）織物と接触するダイ組立体の要素に少なくとも何らかの熱分離を設けるステップと、の少なくとも１つのステップと、を含む。
【００２１】
熱可塑性材料と抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体は、熱可塑性材料用の第１の入口と、抗張体用の入口と、抗張体が熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、細長の織物ウェブ用の入口スロットと、織物がダイ組立体を通過する際に接触するダイ組立体要素であって、（ｉ）冷却用要素(cooling for the element)と、（ｉｉ）織物への熱移動を低減するためにダイ組立体の他の要素からの熱的な分離と、の少なくとも１つを含むダイ組立体の要素と、を含む。
【００２２】
熱可塑性材料と伸長防止用のケーブルアレイとを含む物品を押し出すためのダイ組立体は、ケーブル供給用のケーブルマンドレルと、ケーブルマンドレルに固定された少なくとも１つの第１のランナプレートであって、第１の熱可塑性材料の供給を受けるための第１の入口に接続され、ケーブルマンドレルから供給されたケーブルを埋設するように第１の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む少なくとも１つの第１のランナプレートと、少なくとも１つの第１のランナプレートに固定された少なくとも１つの第２のランナプレートであって、第２の熱可塑性材料の供給を受けるための第２の入口に接続され、第１の熱可塑性材料の上に第２の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む、少なくとも１つの第２のランナプレートと、を含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のこれら及びその他の態様は、ハンドレールやコンベヤベルト及びさまざまなその他の物品に適用可能である。例えば、本明細書で記述する押出方法及び装置は、車両用のドアやその他の額縁の生産に適用可能である。これらは、熱可塑性材料、植毛加工面、及び所望によりメタリック層やその類似のもので構成されうる。本明細書で説明される冷却技術は、押出物品にプレストレスをかけるのに有利である。ハンドレールの場合、これによりリップ強度が向上する。ドア用額縁及びその類似物の場合には、側面部分が内側に付勢され、より良好なグリップが得られる。
これら及びその他の出願人の教示の態様あるいは特徴が本明細書に記述される。
【００２４】
当業者であれば以下に記述する図面は説明を目的とするものであることが理解されるであろう。図面はいかなる点においても本出願人の教示の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、押出装置の斜視図である。
【図２ａ】図２ａは、ハンドレール用の冷却タンクおよび巻取組立体の斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは、冷却タンクの一端の垂直断面図であり、ウォータカーテンを示している。
【図３】図３は、補強ケーブル用のチューブ組立体の斜視図である。ダイ組立体の他の要素は鎖線の外形線で示す。
【図４】図４は、ダイの内部におけるプロフィールの形成過程を示す模式的な斜視図である。
【図５】図５及び図６は、ダイから出た後のハンドレールの連続的プロフィール形成過程を示す図である。
【図６】図５及び図６は、ダイから出た後のハンドレールの連続的プロフィール形成過程を示す図である。
【図７】図７及び図８は、ダイの出口における押出を終わった断面を示す図である。
【図８】図７及び図８は、ダイの出口における押出を終わった断面を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、エスカレータ、動く歩道及びその他の輸送装置用の熱可塑性ハンドレールに関し、また、連続押出加工技術による実質的に一定断面を有するそのようなハンドレールあるいはその他の物品の製造方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の節は、そこで述べる内容のいずれも従来技術もしくは当業者の知識の一部であることを認めるものではない。
【０００３】
ハンドレールは任意のエスカレータ、動く斜面、動く歩道、またはこれに類似した他の輸送装置における周知の標準的な部品である。従来、かかるハンドレールは大部分がゴムで形成されてハンドレールの外部カバーを構成し、利用者が掴むのに快適なＣ字型の外面を形成している。また、スチールの補強ケーブル及び織物層も含み、これがハンドレールの寸法安定性をもたらす作用をしている。
【０００４】
ハンドレールを設置し、自在に移動できるようにするために、下側にＴ字型のスロットが設けられる。このスロットは対応するＴ字型部即ちガイドと係合する。このガイドは磨きスチール、プラスチックやそれに類似したものでできており、エスカレータに沿って設けられる。そしていずれの端部も大型のプーリホイールや湾曲ガイド、ローラで係合されている。エスカレータの下側には適切な駆動機構が設けられる。ハンドレールが自由にスライドできるようにするために、Ｔ字型スロットは普通、織物で内張りされている。それは綿あるいは合成素材であり、通常「スライダ」と呼ばれている。
【０００５】
また、ハンドレールは通常、長手方向への伸びに対する十分な抵抗を与えることのできる抗張体として、スチールケーブルやその他の比較的伸びの小さい材料によって長手方向に補強されている。ハンドレールは、その本体の中に沢山の補強要素や層を組み込む必要がある。それは長手方向の可撓性を損なわずに少なくともハンドレールの横方向の剛性を充分に高めて、ハンドレールが偶発的及び意図的にガイドから外れないようにするためである。これらの層は通常、直交異方性を有する織物である。即ちこれらは一方向に対してはある程度の剛性を示し、もう一方向にはより大きな可撓性を示す。抗張体は、少なくとも適度な精度で配置されなければならない。より重要なのは、ハンドレールがプーリなどの周りを通過する際に自由に曲がることができるように、一般的には均一な深さの共通の曲げの中立軸上に配置されるべきことである。ハンドレールにはＴ字型のスロットが形成されなければならない。そしてそこには更にハンドレールの一方の側にだけ接合されるスライダ層も設ける必要がある。使用時にハンドレールがしっかりと保持されるために、このＴ字型のスロットは精度よく形成されなければならない。
【０００６】
このような要件のために、ハンドレールは従来、分離された区分単位で生産されてきた。また、ゴム引き布の使用も必要であった。ゴム引き布の層、コード（撚り糸）、生ゴムが互いに積層され、金型の中で組立てられて熱及び圧力をかけて圧縮成形され、その複合物を硬化及び成形して特徴的なハンドレールのＣ型が作られる。型は通常１０〜２０フィート（約３．０〜６．１ｍ）程度の長さであり、その長さのハンドレールを一度に成形できる。１つの部分が成形されると、ハンドレールは型の長さだけ前送りされる。そうして次の部分が成形される。このようにして１つのハンドレールの全長が製造され、各端部の約５フィート（約１．５ｍ）を除いて硬化される。この端の部分は、後で互いに継ぎ合わされて成形、硬化されてエンドレスのハンドレールとなる。この製造プロセスは手間がかかり、かなりの手作業を必要とし、かつ製造速度は、一般的に１０分程度かかるゴムの硬化反応の速度と型の長さとで決まる。
【０００７】
使用時のハンドレールはＴ字型断面の部材の上に配置される。ハンドレールが偶発的、あるいは意図的な変位に耐える力は、大部分が横方向の剛性、すなわちハンドレールのリップ強度にかかっている。押出ハンドレールの主要成分はエラストマ材料であり、エラストマ材料の硬度が重要な因子である。他の材料と同様に、エラストマ材料の硬度の選択は、横方向剛性と長手方向の柔軟性との兼ね合いによる。エスカレータや動く歩道の終端における転回部の周りのハンドレールガイドに追随できるために、ハンドレールは十分な長手方向の柔軟性を持つ必要がある。駆動機構を通り、ハンドレールの下側に戻す様々なプーリに追随できることもまた必要である。
【０００８】
これらの要件はあるが、ハンドレールは均一の断面を有しているので、理論的には長さ方向に連続的に製造し、後から個々の用途に合わせて裁断するということが可能である。従って、押出加工技術により製造するのに適していると言える。
【０００９】
アンジヨレッチらによる特許文献１に、Ｃ字型断面を有する、エラストマ材料でできたハンドレールの押出装置及び連続製造方法が開示されている。この押出装置は、ハンドレールの様々な要素を導入するための分離した個々の開口と、これらの要素を連続的に整形し、かつエラストマ材料中の相互に適正な位置にこれらを連続的に配置する手段と、を備えている。
【００１０】
ウェザーオールらによる特許文献２に、エスカレータ、動く歩道及びその他の輸送装置用の、概ねＣ字型断面を有し、内部に概ねＴ字型のスロットを画成する移動用ハンドレール構造が開示されている。このハンドレールは押出加工によって成形され、Ｔ字型スロットの周りに延在する熱可塑性材料の第１の層を含む。熱可塑性材料の第２の層は第１の層の外側の周りに延在し、このハンドレールの外面プロフィールを画成する。スライダ層がＴ字型スロットを内張りし、第１の層に接合されている。抗張体が第１の層の内部に延在している。第１の層は第２の層よりも硬い熱可塑性樹脂で形成され、これがリップ特性を改良し、直線駆動方式の駆動特性を改良することがわかっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第４，０８７，２２３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２３７，７４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一定の断面を有し、第１の熱可塑性材料と、抗張体と、物品の一方の側に設けられた織物ウェブと、を含む物品の押出加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この方法は、ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、ダイ組立体に第１の熱可塑性材料を溶融状態で供給するステップであって、第１の熱可塑性材料の押出温度が抗張体の融点よりも低いステップと、第１の熱可塑性材料を抗張体と共に供給し、それにより抗張体を第１の熱可塑性材料の内部に埋設するステップと、一定幅の細長い可撓性の織物ウェブを供給するステップであって、第１の熱可塑性材料の押出温度が織物の融点よりも低いステップと、第１の熱可塑性材料に対して前記織物を導入するステップであって、それにより第１の熱可塑性材料と抗張体と織物とが複合押出物を形成するステップと、押出物を冷却し固化させるステップと、を含む。
【００１４】
一定の断面を有し、熱可塑性材料と、物品の一方の側に織物ウェブとを含む物品の別の押出加工方法は、熱可塑性材料を溶融状態でダイ組立体に供給するステップと、一定幅の細長い可撓性の織物ウェブを供給するステップと、熱可塑性材料を材料のクロスオーバ温度より高く維持して材料が溶融しているが安定しているだけの粘性を有する状態で、ダイ組立体から熱可塑性材料を押し出して中間断面の押出物を形成するステップと、熱可塑性材料に対して織物を導入し、一定断面の物品を完成させるステップと、を含む。
【００１５】
連続押出によりハンドレールを形成する方法は、所望断面のハンドレールを形成するために溶融状態の熱可塑性エラストマと抗張体と補強スライダ織物とを結合させるステップであって、熱可塑性材料が初期の溶融状態であるが形状が安定するために充分粘性を有するように、エラストマのクロスオーバ温度より高い温度にあるステップと、ハンドレールをその長さに沿って外面から冷却し、ハンドレールの外面の周りの外部層の殆どを固化させ、かつ、その後にハンドレールの内面を冷却、固化してリップ強度を向上させるためにハンドレールにプレストレスを与えるステップと、を含む。
【００１６】
均一な断面を有する物品を押し出すための装置が、熱可塑性材料用の第１の入口を有するダイ組立体と、熱可塑性材料の一方の側に接合する細長の織物を導入するための入口スロットと、少なくとも熱可塑性材料から成り、中間断面を有する押出物を形成するための出口ダイと、出口ダイから延在し、まだ溶融状態にある押出物を支持するための支持面を有する主マンドレルと、を含む。ここで、織物が相対的スライド移動のためにマンドレルに当接し、出口ダイに隣接する一端の支持面が中間押出物の一方の側のプロフィールに相当し、かつ主マンドレルの長さに沿って連続的に変化して他端において最終プロフィールとなり、最終プロフィールは押出物の所望の最終断面に相当する。
【００１７】
別の装置は、抗張体を導入するための入口と、熱可塑性材料のための第１の入口と、熱可塑性材料の一方の側に接合するための細長の織物を導入するための入口スロットと、結合した押出流用のダクトを含む結合ゾーンであって、結合ゾーンの中への入口開口と、ダイ組立体の第１の入口とダクトとの間を接続する第１および第２のマニフォールドとを有し、抗張体の一方の側に第１の主マニフォールドからの第１の流れとして熱可塑性材料を供給し、かつ抗張体の反対側に第２の主マニフォールドからの第２の流れとして前記熱可塑性材料を供給し、抗張体を結合押出流の内部に埋設し、抗張体を埋設した後に織物を結合押出流に対して導入するための結合ゾーンと、少なくとも熱可塑性材料と抗張体とを含む押出物を形成する出口ダイと、を含むダイ組立体を備える。
【００１８】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法は、ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、抗張体の融点より低い温度での溶融状態で熱可塑性材料をダイ組立体に供給するステップと、抗張体と熱可塑性材料を流れ断面積の制限された要素に通過させ、熱可塑性材料を抗張体の中に浸透させやすくするための背圧を生成するステップと、を含む。
【００１９】
熱可塑性エラストマと抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体は、熱可塑性エラストマ用の第１の入口と、抗張体用の入口と、抗張体が熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、熱可塑性エラストマの抗張体の中への浸透を促進するために背圧を発生させる、熱可塑性エラストマ及び抗張体が通過する流れ断面積を制限された要素と、を含む。
【００２０】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法は、ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、抗張体の融点より低い温度での溶融状態で熱可塑性材料をダイ組立体に供給し、抗張体が熱可塑性材料の中に埋設されるステップと、細長の織物ウェブをダイ組立体に供給し、織物が熱可塑性材料の一方の側に接合されるようにするステップと、織物への熱移動を低減するために、ｉ）織物と接触するダイ組立体を冷却するステップと、ｉｉ）織物と接触するダイ組立体の要素に少なくとも何らかの熱分離を設けるステップと、の少なくとも１つのステップと、を含む。
【００２１】
熱可塑性材料と抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体は、熱可塑性材料用の第１の入口と、抗張体用の入口と、抗張体が熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、細長の織物ウェブ用の入口スロットと、織物がダイ組立体を通過する際に接触するダイ組立体要素であって、（ｉ）冷却用要素(cooling for the element)と、（ｉｉ）織物への熱移動を低減するためにダイ組立体の他の要素からの熱的な分離と、の少なくとも１つを含むダイ組立体の要素と、を含む。
【００２２】
熱可塑性材料と伸長防止用のケーブルアレイとを含む物品を押し出すためのダイ組立体は、ケーブル供給用のケーブルマンドレルと、ケーブルマンドレルに固定された少なくとも１つの第１のランナプレートであって、第１の熱可塑性材料の供給を受けるための第１の入口に接続され、ケーブルマンドレルから供給されたケーブルを埋設するように第１の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む少なくとも１つの第１のランナプレートと、少なくとも１つの第１のランナプレートに固定された少なくとも１つの第２のランナプレートであって、第２の熱可塑性材料の供給を受けるための第２の入口に接続され、第１の熱可塑性材料の上に第２の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む、少なくとも１つの第２のランナプレートと、を含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のこれら及びその他の態様は、ハンドレールやコンベヤベルト及びさまざまなその他の物品に適用可能である。例えば、本明細書で記述する押出方法及び装置は、車両用のドアやその他の額縁の生産に適用可能である。これらは、熱可塑性材料、植毛加工面、及び所望によりメタリック層やその類似のもので構成されうる。本明細書で説明される冷却技術は、押出物品にプレストレスをかけるのに有利である。ハンドレールの場合、これによりリップ強度が向上する。ドア用額縁及びその類似物の場合には、側面部分が内側に付勢され、より良好なグリップが得られる。
これら及びその他の出願人の教示の態様あるいは特徴が本明細書に記述される。
【００２４】
当業者であれば以下に記述する図面は説明を目的とするものであることが理解されるであろう。図面はいかなる点においても本出願人の教示の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、押出装置の斜視図である。
【図２ａ】図２ａは、ハンドレール用の冷却タンクおよび巻取組立体の斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは、冷却タンクの一端の垂直断面図であり、ウォータカーテンを示している。
【図３】図３は、補強ケーブル用のチューブ組立体の斜視図である。ダイ組立体の他の要素は鎖線の外形線で示す。
【図４】図４は、ダイの内部におけるプロフィールの形成過程を示す模式的な斜視図である。
【図５】図５及び図６は、ダイから出た後のハンドレールの連続的プロフィール形成過程を示す図である。
【図６】図５及び図６は、ダイから出た後のハンドレールの連続的プロフィール形成過程を示す図である。
【図７】図７及び図８は、ダイの出口における押出を終わった断面を示す図である。
【図８】図７及び図８は、ダイの出口における押出を終わった断面を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の断面を有し、第１の熱可塑性材料と、抗張体と、物品の一方の側の織物ウェブと、を含む物品の押出加工方法であって、
ａ）ダイ組立体に前記抗張体を供給するステップと、
ｂ）前記ダイ組立体に前記第１の熱可塑性材料を溶融状態で供給するステップであって、前記第１の熱可塑性材料の押出温度が前記抗張体の融点よりも低いステップと、
ｃ）前記第１の熱可塑性材料を前記抗張体と共に供給し、それにより前記抗張体を前記第１の熱可塑性材料の内部に埋設するステップと、
ｄ）一定幅の細長い織物ウェブを供給するステップであって、前記第１の熱可塑性材料の押出温度が前記織物の融点よりも低いステップと、
ｅ）前記第１の熱可塑性材料に対して前記織物を導入するステップであって、それにより前記第１の熱可塑性材料と、前記抗張体と、前記織物とが、複合押出物を形成するステップと、
ｆ）前記押出物を冷却し固化させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｆ）が、中間断面の状態で、かつ、前記第１の熱可塑性材料が溶融しているが安定するだけの粘性を有する前記第１の熱可塑性材料のクロスオーバ温度を超えた温度で、前記押出物を前記ダイ組立体から押し出すステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の溶融熱可塑性材料を支持するために前記織物が敷かれた通路に沿って前記中間押出物を通過させ、前記通路に沿って前記押出物が連続的に最終の所望断面に整形される追加のステップが、前記ステップ（ｆ）と（ｇ）の間において更に遂行される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記追加のステップが、前記押出物のプロフィールを決定する細長い主マンドレルの支持面上に前記織物を支えるステップを含み、前記支持面の一端は前記中間断面の一方の側に相当するプロフィールを有し、かつ前記マンドレルの前記プロフィールは長さ方向に沿って連続的に変化し、前記支持面のもう一方の端は前記最終断面の一方の側に相当するプロフィールを有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記押出物及び前記織物が前記マンドレルの前記支持面に対して押しつけられるようにするために真空を適用するステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、前記最終断面を形成した後に、前記押出物を外部から冷却して充分に熱を排除し、前記押出物の外面の周りの外部層の殆どを固化させるステップを含む請求項３から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法がハンドレールを形成するステップを含み、前記織物が細長のスライダ織物を含み、前記抗張体が複数の補強用ケーブルを含み、前記第１の熱可塑性材料が熱可塑性エラストマを含み、前記追加のステップにおいて前記押出物が概ねＣ字型断面に形成される請求項３から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記中間断面が平坦な基体とそれに対して垂直に延在する側縁とを有し、前記ダイ組立体の中で前記方法が、前記織物を前記細長の基体に沿わせ、かつ前記中間断面の側縁部を覆うように折り畳むステップを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記マンドレルが、垂直のステムと水平部分とから成り、前記水平部分の端部に丸い角を有し、前記ステムと前記水平部分との間に傾斜した角を有して、内部にＴ字型を有するＣ字型の前記ハンドレールの最終断面を形成できるような形状をしている請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ハンドレールを、前記ハンドレールの外面を冷却して固化するために前記ハンドレールの外面を液体冷媒で冷却する冷却ユニットの中を通過させるステップを含み、前記液体冷媒は水を含み、冷却時に前記方法が、前記主マンドレルから延長した第２のマンドレル上に前記ハンドレールを支持するステップを含み、これにより水が前記ハンドレールの外面のみを冷却する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｃ）において、前記第１の熱可塑性材料が、前記抗張体の概ね対向する側への２つの分離した流れとして供給される請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｃ）の後に、第２の熱可塑性材料を別の流れとして溶融状態で前記ダイ組立体に供給するステップと、前記第２の熱可塑性材料の流れを前記織物との関係で前記第１の熱可塑性材料の反対側に導入し、前記第１と第２の熱可塑性材料が前記押出物の中で分離した層を画成するステップと、が追加で実行される請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２の熱可塑性材料が異なる硬度を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
一定の断面を有し、熱可塑性材料と、物品の一方の側の織物ウェブと、を含む物品の押出加工方法であって、
ａ）前記熱可塑性材料を溶融状態でダイ組立体に供給するステップと、
ｂ）一定幅の細長い可撓性の織物ウェブを供給するステップと、
ｃ）前記熱可塑性材料を材料のクロスオーバ温度より高く維持して前記材料が溶融しているが安定するだけの粘性を有する状態で、前記ダイ組立体から前記熱可塑性材料を押し出して中間断面の押出物を形成するステップと、
ｄ）前記熱可塑性材料に対して前記織物を導入し、一定断面の物品を完成させるステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
前記中間押出物を、前記熱可塑性材料を支持するために前記織物が敷かれた通路に沿って通過させ、かつ、前記物品が冷却されて固化する前に、前記押出物が前記中間断面から最終の所望断面に前記通路に沿って連続的に整形される追加のステップを、更に含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記押出物のプロフィールを決定する細長い主マンドレルの支持面上に前記織物を支えるステップを含み、前記支持面は一端において前記中間断面の一方の側に相当するプロフィールを有し、かつ前記マンドレルの長さ方向に沿って連続的に変化し、前記最終断面の一方の側に相当するプロフィールとなる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記押出物が前記マンドレルの前記支持面に押圧されるように真空を適用する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記外面層を冷却して固化するために、前記物品を、前記物品の前記外面を液体冷媒で冷却する冷却ユニットの中を通過させるステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
連続押出によりハンドレールを形成する方法であって、
ａ）所望断面のハンドレールを形成するために溶融状態の熱可塑性エラストマと、抗張体と、補強スライダ織物と、を結合させるステップであって、前記熱可塑性材料が初期の溶融状態であるが形状が安定するために充分粘性を有するように、前記エラストマのクロスオーバ温度より高い温度にあるステップと、
ｂ）前記ハンドレールをその長さに沿って前記外面から冷却し、前記ハンドレールの前記外面の周りの殆どの外部層を固化させ、かつ、その後に前記ハンドレールの前記内面を冷却、固化してリップ強度を向上させるために前記ハンドレールにプレストレスを与えるステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記ステップ（ｂ）が、前記ハンドレールが通過するマンドレルを含む細長い冷却ユニットを、前記ハンドレールを連続的に通過させるステップと、前記ハンドレールの外面を冷却するために前記ハンドレールへ冷却用流体を塗布するステップと、を含み、前記マンドレルが前記ハンドレール用の内部のＴ字型スロットを画成する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
均一な断面を有する物品を押し出すための装置であって、
熱可塑性材料用の第１の入口を有するダイ組立体と、
前記熱可塑性材料の一方の側に接合する細長の織物を導入するための入口スロットと、
少なくとも前記熱可塑性材料から成り、中間断面を有する押出物を形成するための出口ダイと、
前記出口ダイから延在し、まだ溶融状態にある前記押出物を支持するための支持面を有する主マンドレと、
を含み、
前記織物が相対的スライド移動のために前記マンドレルに当接し、前記出口ダイに隣接する一端の前記支持面が前記中間押出物の一方の側のプロフィールに対応し、かつ前記主マンドレルの長さに沿って連続的に変化して他端において最終プロフィールとされ、前記最終プロフィールは前記押出物の所望の最終断面に対応するものとされている装置。
【請求項２２】
前記マンドレルが、真空を適用して前記押出物を前記マンドレルの前記支持面に押圧するために、複数の開口と前記開口に連通する長さ方向に沿った穴とを含む請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
均一な断面を有する物品を押し出すための装置であって、前記装置は、
抗張体を導入するための入口と、
熱可塑性材料のための第１の入口と、
前記熱可塑性材料の一方の側に接合するための細長の織物を導入するための入口スロットと、
結合した押出流用のダクトを含む結合ゾーンであって、前記結合ゾーンの中への入口開口と、前記ダイ組立体の前記第１の入口と前記ダクトとの間を接続する第１および第２の主マニフォールドとを有し、前記抗張体の一方の側に前記第１の主マニフォールドからの第１の流れとして前記熱可塑性材料を供給し、かつ、前記抗張体の反対側に前記第２の主マニフォールドからの第２の流れとして前記熱可塑性材料を供給し、前記抗張体を前記結合押出流の内部に埋設し、前記抗張体を埋設した後に前記織物を前記結合押出流に対して導入するための結合ゾーンと、
少なくとも前記熱可塑性材料と前記抗張体とを含む押出物を形成する出口ダイと、
を含むダイ組立体を備える装置。
【請求項２４】
熱可塑性材料の第２の流れを提供する第２の入口と、前記第２の流れを前記押出物の反対の側に供給するために、前記第２の入口を前記結合ゾーンの下流の前記ダクトの前記入口スロットから遠い側に接続する個々の第２のマニフォールドと、を含む請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記押出物のプロフィールを画成する細長の主マンドレルを含み、一端における前記支持面が、前記出口ダイから出た直後の前記押出物の中間断面に相当するプロフィールを有し、前記マンドレルの前記プロフィールがその長さに沿って連続的に変化し、前記支持面のもう一方の端において前記押出物の最終断面の一方の側に対応するプロフィールを有する請求項２３あるいは２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記マンドレルが、前記支持面における複数の開口と、真空源に接続するための前記開口と連通する穴とを含み、前記真空源は、前記押出物に真空を作用させて前記マンドレルの前記支持面に対して前記織物を押し付けさせる請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記ハンドレールが前記主マンドレルを離れた後に前記ハンドレールの前記外面を急速に冷却するための冷却ユニットを含む請求項２３から２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
前記冷却ユニットが、細長のタンクと、前記ハンドレールを支持するために前記主マンドレルと同じ大きさを持つ第２のマンドレルと、前記ハンドレールの前記外面に冷却液を作用させるための液体源と、を含む請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記流体源は、前記第２のマンドレルの上に位置する複数のノズルを含む請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記ハンドレールが前記冷却ユニットに入った際に前記ハンドレールを冷却して被膜を形成するために、前記流体源が前記冷却ユニットの入口近くに位置する少なくとも１つのノズルを含み、かつ、前記ハンドレールの外部プロフィールを整えるために、前記ノズルより上流に少なくとも１つのローラと、前記ノズルより下流に少なくとも１つのローラを更に含む請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法であって、
ａ）ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、
ｂ）前記抗張体の融点より低い温度での溶融状態で前記熱可塑性材料を前記ダイ組立体に供給するステップと、
ｃ）前記抗張体と前記熱可塑性材料を流れ断面積を制限された要素を介して通過させ、前記熱可塑性材料を前記抗張体の中に浸透させやすくするための背圧を発生するステップと、
を含む方法。
【請求項３２】
前記流れ断面積を制限された要素が、複数のスロットを有する櫛状体部を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記櫛状体が、複数の垂直スロットと少なくとも１つの水平スロットとを含み、前記抗張体が複数のケーブルを含み、前記複数のケーブルを前記櫛状体組立体の１つの水平スロットに通過させるステップを含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
細長の可撓性織物ウェブを前記ダイ組立体の前記熱可塑性材料及び前記抗張体の流れの下に供給し、前記織物の温度をその融点より低く維持することを更に含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ダイ組立体に前記織物を有する前記押出物を支える押出物支持ブロックを設け、前記押出物支持ブロックを冷却することを含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記押出物支持ブロックと前記ダイのその他の要素との間を熱的に分離し、前記押出物を前記押出物支持ブロックより高い温度に加熱するように前記ダイを加熱することを更に含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
熱可塑性エラストマと抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体であって、
ａ）熱可塑性エラストマ用の第１の入口と、
ｂ）前記抗張体用の入口と、
ｃ）前記抗張体が前記熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、
ｄ）前記熱可塑性エラストマの前記抗張体の中への浸透を促進するために背圧を発生させる、前記熱可塑性エラストマ及び前記抗張体が通過する流れ断面積を制限された要素と、
を含むダイ組立体。
【請求項３８】
第２の結合ゾーンと、第２の熱可塑性ポリマ用の入口とを含み、前記第２の結合ゾーンにおいて前記第２の熱可塑性ポリマが前記第１の熱可塑性ポリマと前記抗張体の流れに一方の側から結合される請求項３７に記載のダイ組立体。
【請求項３９】
前記熱可塑性ポリマの一方の側に接合するための細長の織物ウェブ用の入口スロットを含む請求項３８に記載のダイ組立体。
【請求項４０】
押出物支持ブロックを含み、前記織物が前記押出物支持ブロックの上を通過して前記押出物を支持するように前記ダイ組立体が構成されている請求項３９に記載のダイ組立体。
【請求項４１】
ａ）前記押出物支持ブロック用の冷却と、
ｂ）前記押出物支持ブロックから離れている前記ダイ組立体の要素用の加熱と、
の少なくとも１つを含む請求項４０に記載のダイ組立体。
【請求項４２】
前記押出物支持ブロックが、流体を冷やし、前記ダイ組立体の他の要素から前記冷媒支持ブロックへの熱移動を制限するための、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とを含む請求項４１に記載のダイ組立体。
【請求項４３】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法であって、
ａ）ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、
ｂ）前記抗張体の融点より低い温度での溶融状態で前記熱可塑性材料を前記ダイ組立体に供給し、前記抗張体が前記熱可塑性材料の中に埋設されるステップと、
ｃ）細長の織物ウェブを前記ダイ組立体に供給し、前記織物が前記熱可塑性材料の一方の側に接合されるようにするステップと、
ｄ）前記織物への熱移動を低減するために、
ｉ）前記織物と接触する前記ダイ組立体を冷却するステップと、
ｉｉ）前記織物と接触する前記ダイ組立体の要素に少なくとも何らかの熱分離を
設けるステップと、
の少なくとも１つのステップと、
を含む方法。
【請求項４４】
前記ダイ組立体が、前記熱可塑性材料から形成され、前記抗張体を含む押出物用の出口を含み、前記出口に隣接する前記押出物に対して前記織物が導入され、前記押出物が冷却され固化する間、前記押出物を支持する請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
熱可塑性材料と抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体であって、
ａ）熱可塑性材料用の第１の入口と、
ｂ）前記抗張体用の入口と、
ｃ）前記抗張体が前記熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、
ｄ）細長の織物ウェブ用の入口スロットと、
ｅ）前記織物が前記ダイ組立体を通過する際に接触する前記ダイ組立体の要素であって、
ｉ）前記要素用の冷却と、
ｉｉ）前記織物への熱移動を低減するために前記ダイ組立体の他の要素からの熱
的な分離と、
の少なくとも１つを含む前記ダイ組立体の要素と、
を含むダイ組立体。
【請求項４６】
前記ダイ組立体が、前記熱可塑性材料から形成され、前記抗張体を含む押出物用の出口を含み、前記入口スロットが前記出口に隣接するように配置されて、前記押出物が冷却され固化する間前記押出物を支持するために前記織物が前記押出物に対して導入される請求項４５に記載のダイ組立体。
【請求項４７】
熱可塑性材料と伸長防止用のケーブルアレイとを含む物品を押し出すためのダイ組立体であって、
ａ）ケーブル供給用のケーブルマンドレルと、
ｂ）前記ケーブルマンドレルに固定された少なくとも１つの第１のランナプレートであって、第１の熱可塑性材料の供給を受けるための第１の入口に接続され、前記ケーブルマンドレルから供給された前記ケーブルを埋設するように前記第１の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む、前記の少なくとも１つの第１のランナプレートと、
ｃ）前記少なくとも１つの第１のランナプレートに固定された少なくとも１つ第２のランナプレートであって、第２の熱可塑性材料の供給を受けるための第２の入口に接続され、前記第１の熱可塑性材料の上に前記第２の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む、前記の少なくとも１つの第２のランナプレートと、
を含むダイ組立体。
【請求項４８】
前記少なくとも１つの第１のランナプレートと前記少なくとも１つの第２のランナプレートとの間に固定された櫛状体プレートを更に含み、前記櫛状体プレートは前記第１の熱可塑性材料の流れに背圧を生成するために流れ断面積を絞り込んだスロットを含む請求項４７に記載のダイ組立体。
【請求項４９】
前記ケーブルマンドレル、前記少なくとも１つの第１のランナプレート、前記櫛状体プレート、及び前記少なくとも１つの第２のランナプレートのそれぞれは洗浄を容易にするために相互に分解できるように構成されている請求項４８に記載のダイ組立体。
【請求項５０】
添付の図面を参照して以上に実質的に説明され、もしくは添付の図面に実質的に示された熱可塑性ハンドレールの押出方法。
【請求項５１】
添付の図面を参照して以上に実質的に説明され、もしくは添付の図面に実質的に示された熱可塑性ハンドレールの押出装置。
【請求項１】
一定の断面を有し、第１の熱可塑性材料と、抗張体と、物品の一方の側の織物ウェブと、を含む物品の押出加工方法であって、
ａ）ダイ組立体に前記抗張体を供給するステップと、
ｂ）前記ダイ組立体に前記第１の熱可塑性材料を溶融状態で供給するステップであって、前記第１の熱可塑性材料の押出温度が前記抗張体の融点よりも低いステップと、
ｃ）前記第１の熱可塑性材料を前記抗張体と共に供給し、それにより前記抗張体を前記第１の熱可塑性材料の内部に埋設するステップと、
ｄ）一定幅の細長い織物ウェブを供給するステップであって、前記第１の熱可塑性材料の押出温度が前記織物の融点よりも低いステップと、
ｅ）前記第１の熱可塑性材料に対して前記織物を導入するステップであって、それにより前記第１の熱可塑性材料と、前記抗張体と、前記織物とが、複合押出物を形成するステップと、
ｆ）前記押出物を冷却し固化させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｆ）が、中間断面の状態で、かつ、前記第１の熱可塑性材料が溶融しているが安定するだけの粘性を有する前記第１の熱可塑性材料のクロスオーバ温度を超えた温度で、前記押出物を前記ダイ組立体から押し出すステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の溶融熱可塑性材料を支持するために前記織物が敷かれた通路に沿って前記中間押出物を通過させ、前記通路に沿って前記押出物が連続的に最終の所望断面に整形される追加のステップが、前記ステップ（ｆ）と（ｇ）の間において更に遂行される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記追加のステップが、前記押出物のプロフィールを決定する細長い主マンドレルの支持面上に前記織物を支えるステップを含み、前記支持面の一端は前記中間断面の一方の側に相当するプロフィールを有し、かつ前記マンドレルの前記プロフィールは長さ方向に沿って連続的に変化し、前記支持面のもう一方の端は前記最終断面の一方の側に相当するプロフィールを有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記押出物及び前記織物が前記マンドレルの前記支持面に対して押しつけられるようにするために真空を適用するステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、前記最終断面を形成した後に、前記押出物を外部から冷却して充分に熱を排除し、前記押出物の外面の周りの外部層の殆どを固化させるステップを含む請求項３から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法がハンドレールを形成するステップを含み、前記織物が細長のスライダ織物を含み、前記抗張体が複数の補強用ケーブルを含み、前記第１の熱可塑性材料が熱可塑性エラストマを含み、前記追加のステップにおいて前記押出物が概ねＣ字型断面に形成される請求項３から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記中間断面が平坦な基体とそれに対して垂直に延在する側縁とを有し、前記ダイ組立体の中で前記方法が、前記織物を前記細長の基体に沿わせ、かつ前記中間断面の側縁部を覆うように折り畳むステップを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記マンドレルが、垂直のステムと水平部分とから成り、前記水平部分の端部に丸い角を有し、前記ステムと前記水平部分との間に傾斜した角を有して、内部にＴ字型を有するＣ字型の前記ハンドレールの最終断面を形成できるような形状をしている請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ハンドレールを、前記ハンドレールの外面を冷却して固化するために前記ハンドレールの外面を液体冷媒で冷却する冷却ユニットの中を通過させるステップを含み、前記液体冷媒は水を含み、冷却時に前記方法が、前記主マンドレルから延長した第２のマンドレル上に前記ハンドレールを支持するステップを含み、これにより水が前記ハンドレールの外面のみを冷却する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｃ）において、前記第１の熱可塑性材料が、前記抗張体の概ね対向する側への２つの分離した流れとして供給される請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｃ）の後に、第２の熱可塑性材料を別の流れとして溶融状態で前記ダイ組立体に供給するステップと、前記第２の熱可塑性材料の流れを前記織物との関係で前記第１の熱可塑性材料の反対側に導入し、前記第１と第２の熱可塑性材料が前記押出物の中で分離した層を画成するステップと、が追加で実行される請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２の熱可塑性材料が異なる硬度を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
一定の断面を有し、熱可塑性材料と、物品の一方の側の織物ウェブと、を含む物品の押出加工方法であって、
ａ）前記熱可塑性材料を溶融状態でダイ組立体に供給するステップと、
ｂ）一定幅の細長い可撓性の織物ウェブを供給するステップと、
ｃ）前記熱可塑性材料を材料のクロスオーバ温度より高く維持して前記材料が溶融しているが安定するだけの粘性を有する状態で、前記ダイ組立体から前記熱可塑性材料を押し出して中間断面の押出物を形成するステップと、
ｄ）前記熱可塑性材料に対して前記織物を導入し、一定断面の物品を完成させるステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
前記中間押出物を、前記熱可塑性材料を支持するために前記織物が敷かれた通路に沿って通過させ、かつ、前記物品が冷却されて固化する前に、前記押出物が前記中間断面から最終の所望断面に前記通路に沿って連続的に整形される追加のステップを、更に含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記押出物のプロフィールを決定する細長い主マンドレルの支持面上に前記織物を支えるステップを含み、前記支持面は一端において前記中間断面の一方の側に相当するプロフィールを有し、かつ前記マンドレルの長さ方向に沿って連続的に変化し、前記最終断面の一方の側に相当するプロフィールとなる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記押出物が前記マンドレルの前記支持面に押圧されるように真空を適用する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記外面層を冷却して固化するために、前記物品を、前記物品の前記外面を液体冷媒で冷却する冷却ユニットの中を通過させるステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
連続押出によりハンドレールを形成する方法であって、
ａ）所望断面のハンドレールを形成するために溶融状態の熱可塑性エラストマと、抗張体と、補強スライダ織物と、を結合させるステップであって、前記熱可塑性材料が初期の溶融状態であるが形状が安定するために充分粘性を有するように、前記エラストマのクロスオーバ温度より高い温度にあるステップと、
ｂ）前記ハンドレールをその長さに沿って前記外面から冷却し、前記ハンドレールの前記外面の周りの殆どの外部層を固化させ、かつ、その後に前記ハンドレールの前記内面を冷却、固化してリップ強度を向上させるために前記ハンドレールにプレストレスを与えるステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記ステップ（ｂ）が、前記ハンドレールが通過するマンドレルを含む細長い冷却ユニットを、前記ハンドレールを連続的に通過させるステップと、前記ハンドレールの外面を冷却するために前記ハンドレールへ冷却用流体を塗布するステップと、を含み、前記マンドレルが前記ハンドレール用の内部のＴ字型スロットを画成する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
均一な断面を有する物品を押し出すための装置であって、
熱可塑性材料用の第１の入口を有するダイ組立体と、
前記熱可塑性材料の一方の側に接合する細長の織物を導入するための入口スロットと、
少なくとも前記熱可塑性材料から成り、中間断面を有する押出物を形成するための出口ダイと、
前記出口ダイから延在し、まだ溶融状態にある前記押出物を支持するための支持面を有する主マンドレと、
を含み、
前記織物が相対的スライド移動のために前記マンドレルに当接し、前記出口ダイに隣接する一端の前記支持面が前記中間押出物の一方の側のプロフィールに対応し、かつ前記主マンドレルの長さに沿って連続的に変化して他端において最終プロフィールとされ、前記最終プロフィールは前記押出物の所望の最終断面に対応するものとされている装置。
【請求項２２】
前記マンドレルが、真空を適用して前記押出物を前記マンドレルの前記支持面に押圧するために、複数の開口と前記開口に連通する長さ方向に沿った穴とを含む請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
均一な断面を有する物品を押し出すための装置であって、前記装置は、
抗張体を導入するための入口と、
熱可塑性材料のための第１の入口と、
前記熱可塑性材料の一方の側に接合するための細長の織物を導入するための入口スロットと、
結合した押出流用のダクトを含む結合ゾーンであって、前記結合ゾーンの中への入口開口と、前記ダイ組立体の前記第１の入口と前記ダクトとの間を接続する第１および第２の主マニフォールドとを有し、前記抗張体の一方の側に前記第１の主マニフォールドからの第１の流れとして前記熱可塑性材料を供給し、かつ、前記抗張体の反対側に前記第２の主マニフォールドからの第２の流れとして前記熱可塑性材料を供給し、前記抗張体を前記結合押出流の内部に埋設し、前記抗張体を埋設した後に前記織物を前記結合押出流に対して導入するための結合ゾーンと、
少なくとも前記熱可塑性材料と前記抗張体とを含む押出物を形成する出口ダイと、
を含むダイ組立体を備える装置。
【請求項２４】
熱可塑性材料の第２の流れを提供する第２の入口と、前記第２の流れを前記押出物の反対の側に供給するために、前記第２の入口を前記結合ゾーンの下流の前記ダクトの前記入口スロットから遠い側に接続する個々の第２のマニフォールドと、を含む請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記押出物のプロフィールを画成する細長の主マンドレルを含み、一端における前記支持面が、前記出口ダイから出た直後の前記押出物の中間断面に相当するプロフィールを有し、前記マンドレルの前記プロフィールがその長さに沿って連続的に変化し、前記支持面のもう一方の端において前記押出物の最終断面の一方の側に対応するプロフィールを有する請求項２３あるいは２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記マンドレルが、前記支持面における複数の開口と、真空源に接続するための前記開口と連通する穴とを含み、前記真空源は、前記押出物に真空を作用させて前記マンドレルの前記支持面に対して前記織物を押し付けさせる請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記ハンドレールが前記主マンドレルを離れた後に前記ハンドレールの前記外面を急速に冷却するための冷却ユニットを含む請求項２３から２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
前記冷却ユニットが、細長のタンクと、前記ハンドレールを支持するために前記主マンドレルと同じ大きさを持つ第２のマンドレルと、前記ハンドレールの前記外面に冷却液を作用させるための液体源と、を含む請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記流体源は、前記第２のマンドレルの上に位置する複数のノズルを含む請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記ハンドレールが前記冷却ユニットに入った際に前記ハンドレールを冷却して被膜を形成するために、前記流体源が前記冷却ユニットの入口近くに位置する少なくとも１つのノズルを含み、かつ、前記ハンドレールの外部プロフィールを整えるために、前記ノズルより上流に少なくとも１つのローラと、前記ノズルより下流に少なくとも１つのローラを更に含む請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法であって、
ａ）ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、
ｂ）前記抗張体の融点より低い温度での溶融状態で前記熱可塑性材料を前記ダイ組立体に供給するステップと、
ｃ）前記抗張体と前記熱可塑性材料を流れ断面積を制限された要素を介して通過させ、前記熱可塑性材料を前記抗張体の中に浸透させやすくするための背圧を発生するステップと、
を含む方法。
【請求項３２】
前記流れ断面積を制限された要素が、複数のスロットを有する櫛状体部を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記櫛状体が、複数の垂直スロットと少なくとも１つの水平スロットとを含み、前記抗張体が複数のケーブルを含み、前記複数のケーブルを前記櫛状体組立体の１つの水平スロットに通過させるステップを含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
細長の可撓性織物ウェブを前記ダイ組立体の前記熱可塑性材料及び前記抗張体の流れの下に供給し、前記織物の温度をその融点より低く維持することを更に含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ダイ組立体に前記織物を有する前記押出物を支える押出物支持ブロックを設け、前記押出物支持ブロックを冷却することを含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記押出物支持ブロックと前記ダイのその他の要素との間を熱的に分離し、前記押出物を前記押出物支持ブロックより高い温度に加熱するように前記ダイを加熱することを更に含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
熱可塑性エラストマと抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体であって、
ａ）熱可塑性エラストマ用の第１の入口と、
ｂ）前記抗張体用の入口と、
ｃ）前記抗張体が前記熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、
ｄ）前記熱可塑性エラストマの前記抗張体の中への浸透を促進するために背圧を発生させる、前記熱可塑性エラストマ及び前記抗張体が通過する流れ断面積を制限された要素と、
を含むダイ組立体。
【請求項３８】
第２の結合ゾーンと、第２の熱可塑性ポリマ用の入口とを含み、前記第２の結合ゾーンにおいて前記第２の熱可塑性ポリマが前記第１の熱可塑性ポリマと前記抗張体の流れに一方の側から結合される請求項３７に記載のダイ組立体。
【請求項３９】
前記熱可塑性ポリマの一方の側に接合するための細長の織物ウェブ用の入口スロットを含む請求項３８に記載のダイ組立体。
【請求項４０】
押出物支持ブロックを含み、前記織物が前記押出物支持ブロックの上を通過して前記押出物を支持するように前記ダイ組立体が構成されている請求項３９に記載のダイ組立体。
【請求項４１】
ａ）前記押出物支持ブロック用の冷却と、
ｂ）前記押出物支持ブロックから離れている前記ダイ組立体の要素用の加熱と、
の少なくとも１つを含む請求項４０に記載のダイ組立体。
【請求項４２】
前記押出物支持ブロックが、流体を冷やし、前記ダイ組立体の他の要素から前記冷媒支持ブロックへの熱移動を制限するための、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とを含む請求項４１に記載のダイ組立体。
【請求項４３】
熱可塑性材料と抗張体とを含む一定断面の物品の押出方法であって、
ａ）ダイ組立体に抗張体を供給するステップと、
ｂ）前記抗張体の融点より低い温度での溶融状態で前記熱可塑性材料を前記ダイ組立体に供給し、前記抗張体が前記熱可塑性材料の中に埋設されるステップと、
ｃ）細長の織物ウェブを前記ダイ組立体に供給し、前記織物が前記熱可塑性材料の一方の側に接合されるようにするステップと、
ｄ）前記織物への熱移動を低減するために、
ｉ）前記織物と接触する前記ダイ組立体を冷却するステップと、
ｉｉ）前記織物と接触する前記ダイ組立体の要素に少なくとも何らかの熱分離を
設けるステップと、
の少なくとも１つのステップと、
を含む方法。
【請求項４４】
前記ダイ組立体が、前記熱可塑性材料から形成され、前記抗張体を含む押出物用の出口を含み、前記出口に隣接する前記押出物に対して前記織物が導入され、前記押出物が冷却され固化する間、前記押出物を支持する請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
熱可塑性材料と抗張体とを含む物品を押し出すためのダイ組立体であって、
ａ）熱可塑性材料用の第１の入口と、
ｂ）前記抗張体用の入口と、
ｃ）前記抗張体が前記熱可塑性エラストマの中に埋設される結合ゾーンと、
ｄ）細長の織物ウェブ用の入口スロットと、
ｅ）前記織物が前記ダイ組立体を通過する際に接触する前記ダイ組立体の要素であって、
ｉ）前記要素用の冷却と、
ｉｉ）前記織物への熱移動を低減するために前記ダイ組立体の他の要素からの熱
的な分離と、
の少なくとも１つを含む前記ダイ組立体の要素と、
を含むダイ組立体。
【請求項４６】
前記ダイ組立体が、前記熱可塑性材料から形成され、前記抗張体を含む押出物用の出口を含み、前記入口スロットが前記出口に隣接するように配置されて、前記押出物が冷却され固化する間前記押出物を支持するために前記織物が前記押出物に対して導入される請求項４５に記載のダイ組立体。
【請求項４７】
熱可塑性材料と伸長防止用のケーブルアレイとを含む物品を押し出すためのダイ組立体であって、
ａ）ケーブル供給用のケーブルマンドレルと、
ｂ）前記ケーブルマンドレルに固定された少なくとも１つの第１のランナプレートであって、第１の熱可塑性材料の供給を受けるための第１の入口に接続され、前記ケーブルマンドレルから供給された前記ケーブルを埋設するように前記第１の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む、前記の少なくとも１つの第１のランナプレートと、
ｃ）前記少なくとも１つの第１のランナプレートに固定された少なくとも１つ第２のランナプレートであって、第２の熱可塑性材料の供給を受けるための第２の入口に接続され、前記第１の熱可塑性材料の上に前記第２の熱可塑性材料の流れを方向づけるチャネルを含む、前記の少なくとも１つの第２のランナプレートと、
を含むダイ組立体。
【請求項４８】
前記少なくとも１つの第１のランナプレートと前記少なくとも１つの第２のランナプレートとの間に固定された櫛状体プレートを更に含み、前記櫛状体プレートは前記第１の熱可塑性材料の流れに背圧を生成するために流れ断面積を絞り込んだスロットを含む請求項４７に記載のダイ組立体。
【請求項４９】
前記ケーブルマンドレル、前記少なくとも１つの第１のランナプレート、前記櫛状体プレート、及び前記少なくとも１つの第２のランナプレートのそれぞれは洗浄を容易にするために相互に分解できるように構成されている請求項４８に記載のダイ組立体。
【請求項５０】
添付の図面を参照して以上に実質的に説明され、もしくは添付の図面に実質的に示された熱可塑性ハンドレールの押出方法。
【請求項５１】
添付の図面を参照して以上に実質的に説明され、もしくは添付の図面に実質的に示された熱可塑性ハンドレールの押出装置。
【図８】図８ａ〜図８ｅは、異なるハンドレールの完成プロフィールを示す断面図である。
【図９】図９は、ダイの出口を前方から見返した図である。
【図１０】図１０は、ハンドレールの内部プロフィールを形成するための整形マンドレル部分を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、ダイの中の様々な通路を破線の外形線で示した側面図である。
【図１２】図１２は、ダイの中の様々な通路を破線の外形線で示した平面図である。
【図１３】図１３は、ダイ組立体要素の斜視図である。
【図１４】図１４は、接着剤の塗布、乾燥、予備加熱を示すケーブル供給ユニットの部分側面図である。
【図１５ａ】図１５ａは、ダイ組立体を後方上部から見た斜視図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、ダイ組立体を前方上部から見た斜視図である。
【図１５ｃ】図１５ｃは、ダイ組立体を下方から見た斜視図である。
【図１６】図１６ａ〜図１６ｆは、ダイ組立体の異なる部品の連続的な組み立てを示す斜視図である。
【図１７ａ】図１７ａおよび図１７ｂは、ダイ組立体の部分を構成するケーブルマンドレルを別々の端から見た斜視図である。
【図１７ｂ】図１７ａおよび図１７ｂは、ダイ組立体の部分を構成するケーブルマンドレルを別々の端から見た斜視図である。
【図１７ｃ】図１７ｃは、図１７ａおよび１７ｂのケーブルマンドレルの端面図である。
【図１７ｄ】図１７ｄおよび図１７ｅは、図１７ｃを線ＢＢ及びＡＡに沿って見たそれぞれの断面図である。
【図１７ｅ】図１７ｄおよび図１７ｅは、図１７ｃを線ＢＢ及びＡＡに沿って見たそれぞれの断面図である。
【図１８ａ】図１８ａは一端から見た櫛状体ユニットの斜視図であり、図１８ｂは別の一端から見た櫛状体ユニットの斜視図である。
【図１８ｃ】図１８ｃは、櫛状体ユニットの端面図である。
【図１８ｄ】図１８ｄは、図１８ｃの線ＤＤに沿って見た断面図である。
【図１９】図１９ａ、図１９ｂ、図１９ｃは、出口ダイブロックの斜視図である。
【図２０】図２０ａおよび図２０ｂは、押出物支持ブロックの斜視図である。
【図２１ｂ】図２１ｂは、上部ダイブロックの斜視図である。
【図２１ｃ】図２１ｃは、図２１ａ及び２１ｂの上部ダイブロックを下から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
請求の範囲に記載のそれぞれの発明の実施形態の例を提供するために、以下にさまざまな装置あるいは方法について説明する。下記の実施形態はいずれも、クレームされた発明を制限するものではなく、また何れのクレームされた発明も、以下に記載されていない装置あるいは方法を包含してもよい。クレームされた発明は、以下に記載された任意の１つの装置あるいは方法のすべての特徴を有する装置あるいは方法に限定されるものではないし、以下に記載された複数あるいはすべての装置に共通の特徴に限定されるものでもない。以下に記載された、あるいは本明細書の別の部分で説明する、装置要素あるいは方法ステップの組合せ、あるいは部分的組合せの中に、１つまたは複数の発明が存在し得る。以下に記載された装置あるいは方法が、クレームされた発明のいずれの実施形態でもないこともあり得る。出願人、発明者、および／または所有者は、本明細書でクレームされていなくて、下記説明の装置あるいは方法において開示されたいかなる発明についても権利を留保する。そしてかかる発明のいかなるものも本明細書における開示によって、遺棄、権利放棄したり、公共の用に供するものではない。
【００２７】
先ず図１を参照すると、例示の装置が全体として符号２０で表されている。装置２０は、ダイ組立体２２、ケーブル供給ユニット１００、スライダ織物のロール搭載機構６０、等のいくつかの重要なコンポーネントを含んでいる。
【００２８】
ハンドレール用の熱可塑性材料とは、選択された硬度を有する熱可塑性エラストマである。図に示すようにダイ組立体２２は、高温、溶融熱可塑性材料用の、主たる第１入口３４と第２入口７０とを有する。入口３４，７０は従来のスクリュー押出機からの出口であってもよい。所望の材料を所要の温度及び圧力条件で提供可能な任意の適当な機械が設けられてもよい。以下に詳細を述べるように、機械は材料を所望の流速で供給できることが必要である。
【００２９】
ダイ組立体２２からマンドレル１１２、１３４が延伸している。以下で詳細を述べるように、マンドレル１１２、１３４はいくつかの分離した部分から成っていてもよい。それらは相互に結合されていて、後で説明するように、少なくとも先頭部分に真空が供給されていて、ハンドレールが適切な内部プロフィールを取れるようになっている。
【００３０】
図２ａを参照すると、マンドレル１１２、１３４は、ハンドレールの冷却のために容器即ちタンク１３２に中へ入る。タンク１３２を出ると、ハンドレールは駆動ユニット１５０を通過して巻取りローラ１５５上に巻き取られる。
【００３１】
ここでダイ組立体２２の詳細を、図３、４、７、９、１１、１２と関連付けて説明する。先ず図１１と１２でよくわかるように、ダイ組立体２２はいくつかの分離したゾーンから成り、それらが結合してダイ組立体全体を構成する。
【００３２】
入口ゾーン２４において入口３４からのポリマがケーブルアレイの上下の２つの流れに分割される。この後、チョークゾーン２６があり、ここは通路が相対的に狭くなっていてポリマの流れを絞って均一な背圧を与え、２つの流れが実質的に均等な流れになるようにする。
【００３３】
その次にケーブル結合ゾーン２８がある。これは、ポリマの上の流れと下の流れがケーブルアレイの上と下から合流する上流ゾーン２８ａと、ポリマがケーブルアレイを均一に挟み込んで内部にケーブルを埋設する下部ゾーン２８ｂとからなる。以下に記載されたように、櫛状体(comb)が実装されて背圧を発生し、ポリマがケーブルアレイの中に浸透しやすいようにする。
【００３４】
次はスライダ結合ゾーン３０である。ここで、スライダ織物の層が導入されて、形成された押出プロファイルに導入される。
【００３５】
最後に出口ソーン３２があって、そこでポリマの第２の流れが導入され、結合された押出流に合流してハンドレールの外部層を形成する。
【００３６】
ここで図３を参照すると、第１入口３４が従来式のスクリュー押出機の出口に接続される。従来式のスクリュー押出機は、所要の温度及び圧力条件で、選ばれたエラストマあるいはその他の熱可塑性材料を分配できるものであれば任意の好適な押出機であってよい。所望に依っては、スクリュー押出機に加えて溶融ポンプを使用してもよい。あるいは、従来式のスクリュー押出機の代わりにツイン式スクリュー押出機を使用してもよい。ツイン式スクリュー押出機ではポリマ混合物の使用が可能である。
【００３７】
短い入口ダクト３６が分岐し、下部と上部の分配ダクト３８、３９に接続される。図１１では分離したダクト３８、３９がよくわかる。また図１２では、平面図でダクト３８、３９が９０度まで曲がって、第１の、すなわち下部マニフォールド４０と第２の、即ち上部のマニフォールド４１へ接続される様子が示されている。このようにして入口３４が第１の入口手段を提供する。この第１の入口手段は上記の代わりに、２つの別々の押出機が２つのダクト３８、３９に別々に接続されてもよいことは理解されるであろう。
【００３８】
マニフォールド４０、４１が流れを均等に所望の幅に分散させ、第１即ち下部チョーク４２と第２即ち上部チョーク４３へとつなげる。チョーク４２、４３は一定の幅を有してもよいが、図１１からわかるように、マニフォールド４０、４１に比べて深さがかなり減じられている。この理由は、上部チャネルと下部チャネルのそれぞれに制御された流れの抵抗を与えて、上部チャネル及び下部チャネルを通る所望の流れを確保するためである。上部チョーク４３は下部チョーク４２よりも幅を大きくしてより大きな流れを与えられるようにしてもよい。こうするとケーブルアレイを、結合した押出流の底部の方へ所望通りに維持するのに効果的である。
【００３９】
チョーク４２，４３は上部結合ダクト４４と下部結合ダクト４５へと繋がる。これらのダクト４４、４５は図１１からわかるようにより大きい深さとなっている。そしてその幅は、図１２でわかるように内側方向に向かって斜めになって、スライダ織物の幅に相当する幅になる。
【００４０】
次に図３でよくわかるように、中間の楔形ブロック４６がチョーク４２、４３と結合ダクト４４、４５とを分離する。複数のチューブ４８がブロック４６に組み込まれる。以下で詳細を述べるように、チューブ４８は、ハンドレールの補強用ケーブル５０にぴったり合うような寸法となっているが、図３の矢印５２で示すようにケーブル５０を自由にスライド移動できるようになっている。
【００４１】
チューブ４８は下流結合ゾーン２８ｂで終わる。図には示されていないが、チューブ４８の端部に隣接してダクトを横切って延在する櫛状体があってもよい。比較的小さい製造速度でのテストの目的のために、ポリマをケーブル５０に浸透させるための十分な背圧を発生させるためにこの櫛状体が設けられてもよい。大きな製造速度の場合には、ダイの内部では必然的により高い圧力となり、これでポリマが良好に浸透するための所要の内部圧力が十分に生成されるので、図に示すように櫛状体は省略されてもよい。
【００４２】
下流の結合ゾーン２８ｂでは単一の矩形部ダクト５６がある。従って、図１１に示すように、ケーブル５０はチューブ４８を抜ける時にポリマの上下の流れでサンドイッチされ、ともにダクト５６を下流方向に向かって通過する。
【００４３】
ポリマを両側からケーブルに対して導入するこの構成は利点が多いことがわかるであろう。この構成ではケーブルが正確にかついつも安定して完成製品の中に配置され、ポリマの横断流により変位させられるということがない。この構成では他の形態の抗張体を用いることも可能となる。例えば、ポリマ中に埋設されたスチールテープあるいはスチールケーブルから成るテープを用いることも可能である。いかなるテープ（及びカーボンファイバテープ１７４が図８ｂに示されている）が用いられても、ポリマが両側から供給されてハンドレールを正確に形成できるようにすることが重要である。
【００４４】
スチールケーブルがサンドイッチ構造を有する複合テープの形に形成されることもまた可能である。ここではスチールケーブルは２層のポリマの間に埋設され、そのそれぞれの側に２層の織物があってサンドイッチ構造を完成させる。このような複合テープはここで説明している装置と類似の装置を利用して形成することが可能である。こうして、スチールケーブルがダイに供給され、ポリマがケーブルの上下から供給される。これとは別に、ケーブルを複合ポリマ流の中に埋設した後、所要の織物の２つのテープが、スライダ織物６２としてスロットを介してダイの中へ導入される。更に、そのような構成はダイ組立体２２の追加のステージとして組み込まれてもよい。要するに、複合テープが上流で連続的に形成されて、ケーブル結合ゾーン２８へ供給される。この技術の利点は、グレードの異なるポリウレタンあるいは他のポリマを複合サンドイッチ構造の中でケーブル直近に存在させることができることである。そのような構造を図８ｃに示す。ここでは追加のテープ即ち織物層が１９０で示され、追加のポリマ層が１８８で示されている。
【００４５】
ハンドレール構造における周知の問題点は、ケーブルのフレッチング(fretting)である。直線駆動のようなある種のハンドレール駆動において、ケーブルを含むハンドレール本体部分は、対になった駆動ローラを通過する際に、極度の締付け荷重を受ける。これがケーブルのフレッチングを起こし、ケーブルを周りのポリマから分離させてしまう可能性がある。他のタイプの駆動装置では別の荷重が掛かる。ケーブルを分離して埋設して複合テープとし、ポリマの適切なグレードを選択することにより、ハンドレールの特性を調整することができる。高圧の櫛状体を半可撓性の接着剤との組合せで用いれば、それぞれのケーブル中のワイヤへの浸透がよく起こり、それぞれのケーブルを保護してフレッチングを防止、あるいは少なくとも軽減できることがわかってきている。
【００４６】
図１及び１１を参照すると、スライダ織物用のリール６０がシャフト（図示せず）上に取り付けられている。このシャフトは、スライダ織物に所望の張力をかけるための駆動機構に接続されている。スライダ織物６２は平坦な帯としてリール６０から出てゆく。このスライダ織物６２は、入口スロット６４にから上流結合ゾーン２８ａへ入ってゆく。このスロット６４はコーナ６４ａを有し、ここで織物バンドが約７０度曲げられる。更にはコーナ６４ｂがありそこから先ではスライダバンドは水平に延在する。コーナ６４ａ、６４ｂは、摩擦を低減するためにテフロン（登録商標）（ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、あるいはその他のもので被覆されていてもよい。摩擦が大きいとスライダ織物が伸びやすく、プレテンションを持ってしまう。そうすると、出来上がったハンドレールが駆動機構を通過する際の後方への曲がりが困難になってくる。コーナ６４の後、スライダ織物６２は複合押出物５８の底部に導入されて結合する。
【００４７】
スライダ織物６２は、通常、概ね一定の幅を持ったシート状材料の細長の柔軟なウェブである。スライダ織物６２は比較的低い摩擦係数を持つので、ハンドレールがガイド上をスライドすることが可能となる。スライダ織物６２の幅は、ハンドレールの寸法によって変わるが、例えば、１２５〜６０ｍｍである。ある実施例では、スライダ織物６２は、綿のような天然材料かあるいはポリエステルやナイロンのような合成材料のいずれかによる織布で構成されてもよい。しかし、本明細書で用いられる「織物」という用語は、好適な特性を有するその他の不織シート材料も含んでいることは理解されたい。
【００４８】
熱可塑性エラストマと織布との組合せ基づく押出物製品の曲げモジュラスは、その織物の特性に強く依存することが確認されている。このことは、曲げの中立軸が、織物からかなりの離れた位置にある高モジュラス部材（例えばケーブルアレイ）に依って画成されるハンドレールの場合には特によく当てはまる。クロスヘッド押出プロセスにおいて織物は、長手方向の引張り力を受け、織物がねじれて伸びることがある。この伸びは織物の特性、外力、温度の関数である。クロスヘッド押出ダイにおいては、ダイおよび溶融ポリマの温度は合成織布を弱めるレベルのものであり、その結果、比較的小さい荷重であってもかなりの伸びを生じる。織物が一旦伸ばされてから冷却されると、特性が変化し製品の中に固定されてしまう。そうすると製品の特性上逆効果をもたらす可能性がある。かなりの伸びのプロセスを経験した織物は、処理前の織物に比べて一般的により高いモジュラスを有し、破壊までの伸びが小さくなる。
【００４９】
スライダ織物６２は前以って収縮させておくこともできる。前以って収縮させていない場合には、伸びの性能が限定され、特にハンドレールが駆動機構において後方に曲げられる所でそうであることがわかっている。前以って収縮させた織物は、一般的に引張りにおいてより大きな伸びが可能となる。予備収縮は、織物６２がダイ組立体２２に入る直前に、加熱されたプレートの間を通すことによって与えられる。更に、予備加熱が織物の熱可塑性材料への接着も向上させることがわかっている。
【００５０】
スライダ層の前処理の方法および装置の実施例が、出願人により２００７年９月１０日に出願された、「押出による複合ハンドレール用スライダ層の前処理のための方法および装置（“Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎ
ｔ Ｏｆ Ａ Ｓｌｉｄｅｒ Ｌａｙｅｒ Ｆｏｒ Ｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｈａｎｄｒａｉｌｓ”）」という名称の米国仮特許出願第６０／９７１，１５６号
明細書、及び２００８年９月１０日出願の対応するＰＣＴ出願明細書に開示されており、参照により、両方の開示内容の全体がここに包含される。
【００５１】
図４に示すように、複合押出物５８は最初、スライダ６２の全幅に亘って延在する。結合ゾーン３０（図１１）においては、矩形断面で示されている押出物の両側を上へ延伸させるために、スライダ６２の両端は上へ折り畳まれる。この効果は、押し出された部分、すなわち結合された押出流５８の幅を減らすためである（図４）。そうすると一定の断面積を維持するために、それに対応して厚さが増加する。
【００５２】
図１３はダイインサート１６０を示し、これは相互に鏡像対称であり、またスライダ結合ゾーン２８の一部をなしている。ダイインサート１６０は、スライダ織物の両端６３（図５に示す）を曲げる役割を有する。それぞれのダイインサート１６０はランプ面１６２を有し、これは一方の端で平坦即ち水平であり、次第に回転してインサートのもう一方の端では垂直になっており、端部を上方に屈曲させる効果を有する。
【００５３】
図１１の１６４で模式的に示すように、ブレーカ層または追加の層をハンドレール断面に挿入することも可能である。実際に織物の追加層が、複合押出物５８と入口７０からの第２の流れとの間に導入される。こうして図１１に示すように、スロット６４と類似のスロットをスライダ結合ゾーンと出口ゾーンとの間に設けることができる。この、織物の両方の側に、ポリマ即ちポリウレタンの２つの流れを別々に提供するこの基本技術は様々な方法で適用可能であることが更に理解されるであろう。例えば、追加層は必ずしも第１の入口と第２の入口からの２つの流れの間に導入される必要はない。例えば、これらの入口のいずれか１つからの流れの一部を分岐させて、主たる流れと分岐させた流れとの間に追加層をサンドイッチすることも可能である。
【００５４】
第２の入口７０は、もう１つの入口と同様に、従来式のスクリュー押出機に接続することが可能であり、また所望によっては溶融ポンプとの組合せで任意の好適な押出機を使用することも可能である。入口７０はダクト７２を介して出口ゾーン即ちブロック３２に繋がる。ダクト７２は、ハンガー型マニフォールドとして知られる、標準型のマニフォールド７４に接続される。これは、複合押出物即ち押出流５８の幅全体に亘って、流れを実質的に均一に分散させる。マニフォールド７４は、断面では２つのチャネルがその両側に延伸して下がっており、２つのチャネル間の部分は比較的狭く、これは上から下へ向かって拡がっている。
【００５５】
図９はダイを上流方向に向かって見た端面図である。図に示すように、出口ゾーン３２は、穴８２の中のボルトにより普通の方法で互いに固定された、下部ダイ部材８０と上部ダイ部材８１とを有する。ハンガー型マニフォールド７４が点線の外形線で示されている。
【００５６】
下部ダイ部材８０が矩形のチャネル８４を画成し、織物スライダ６２が複合押出物と共にそこに受け入れられる。第２の入口７０からの追加の材料を収容するために、かつ所要のハンドレールプロフィールを形成するために、上部ダイ部材８１は２つのピークを持つ曲線プロフィール８６を画成する。
【００５７】
マニフォールド７４より上流にある複合押出物５８（図４）用のダクトのプロフィールは、ライン８８で示されている（図７及び図９）。このライン８８の形状は、押し出されるハンドレールの形状に依存する。この例では、入口７０及びそれに関連する押出機は比較的小さい容量であり、従って入口７０から充填される断面、つまりライン８８とプロフィール８６との間の断面は限られている。
【００５８】
小さいハンドレールに関しては、ライン８８は直線となり、マニフォールド７４より上流では、複合押出物５８は図７に示すように単純な矩形となる。図９に示すように大きなサイズのハンドレールに対しては、ライン８８は台形の中央部分を含む、即ち、押出物５８は台形を上乗せした矩形のプロフィールとなる。これはスライダ織物６２の両端が折り畳まれた場合にそうなる。これは入口７０から充填される実効断面を減らす効果がある。図に示すように、入口７０からの第２の材料が常に断面の端部へ延在する配置となる。第２の流れのみが所望の着色をされる。それはこれがハンドレールの外面を形成するからであり、第１の流れは透明あるいは無着色であってよい。２つの流れに対して、着色材料及び透明材料の任意の組合せが使用可能であることは理解されよう。例えば、追加の層１６４が供給される場合、第１の流れが着色され、第２の流れが透明であって、追加層の模様が目視可能であるようにしてもよい。第２の流れの追加は、図４の矢印９０で模式的に示されている。
【００５９】
次に、ケーブル供給ユニット１００を図１および１４との関連で説明する。複数のケーブルリール１０２が設けられ、それぞれにハンドレールに好適なタイプの複数撚りのスチールケーブル１本が巻かれている。ケーブルリール１００はブレーキ手段を有するシャフト（図示せず）に取り付けられ、ケーブルに適当な張力を掛ける。所望によっては、ケーブルリール１００は、接着剤を塗布する前の腐食を防止するために、温度と湿度を制御したハウジングの中に入れてもよい。ケーブル５０は転回ローラ１０４を通って接着剤塗布機１０６を通過する。ただし転回ローラ１０４は任意である。
【００６０】
ハンドレールは一般的に時間の経過と共に縮むことがあることを理解されたい。これはスチールケーブルの個々の撚り線のこすれや摩耗によるものである。元々スチールであったものの破片がケーブルの隙間を埋める。鉄の酸化がこの物質を成長させて、ケーブルの断面積を膨張させ、長さを減少させる。ケーブルを接着剤で完全に含浸させれば、優れた耐摩耗性と共に、上記の効果を防止ないしは少なくとも低減することができる。
【００６１】
接着剤塗布機１０６は、液体の接着剤溶液を入れる容器９２を備えている。入口及び出口９４があり、それぞれに硬質織物パッドあるいはスポンジパッドを有し、その間をケーブル５０が通過する。そしてそれらは接着剤溶液で飽和しており、ケーブルの内部への接着剤の浸透を促進する。パッドは容器９２を密封する役目もする。多量の接着剤の被覆を行うために、塗布機は出口側にチューブを備えることができ、ケーブル５０がそこを通過する。チューブは所望の厚さの接着剤を付与できるサイズとなっている。接着剤塗布機１０６は同時にケーブルに張力をかけることもできる。ダイ組立体２２に入る前に、ケーブルはファン９６の上を通過し、溶媒が飛ばされてケーブル上に接着剤が残る。ケーブル５０はその次に、ヒータ９８あるいはその他の高温空気源を持つファンに接続された、高温空気トンネル１０８を通過する。これは被覆されたケーブル５０を、約３００°Ｆ（約１４９°Ｃ）、もしくは接着剤の良好な接着を促進するような温度へ予備加熱する。これに代わって赤外線パネルや他の加熱装置を設けてもよい。わかりやすくするためにケーブルはローラ１０４の周りを通る時に分離して広がっているように示されているが、塗布機１０６からファン９６の上を通ってトンネル１０８を通過するまで、ケーブルは実質的に平行で等間隔となっていてもよい。
【００６２】
次にダイ組立体２２から押し出された断面が図７に示され、この断面は中間押出物１１０を有する。ダイの内部での温度条件は、ポリマがダイから出るときにまだ溶融している、即ち一般的にクロスオーバ温度より高くなっている状態である。クロスオーバ温度より低い場合には、剪断弾性率が材料の損失弾性率より大きく、逆に、クロスオーバ温度より上では、損失弾性率が剪断弾性率より大きくなる。剪断弾性率は材料が変形前の寸法に戻ろうとする傾向に関連する弾性応答成分であり、一方、損失弾性率はエネルギ損失応答成分であり、変形中の流動に関連する（エクシュタイン（Ｅｃｋｓｔｅｉｎ）他：「熱可塑性ポリウレタンの熱成形」、プラスチックエンジニアリング（１９９５年５月）、ページ２９参照）。その温度では、ポリマは未だ液体ではあるが高い粘性を示す。従ってポリマはほぼ安定しており、２つの丸いピークを有するプロフィールをしばらくの間は維持することができ、急速に平坦なプロフィールに崩れたりしない。それと同時に液体の特性を示して、詳細は後述するが、変形前の形状に戻ろうとする傾向を持たず、成形して断面形状を変化させることが可能である。具体的には、比較的鋭角的な形状を容易に形成することができる。
【００６３】
ハンドレールにはこのような押出技術を採用可能とする２つの特徴がある。第１に、ハンドレールにはスライダ６２が含まれる。マンドレル１１２に沿って通過する間、スライダ６２がまだ溶融状態にあるＴＰＵを支持するコンベアベルトの役目を実効的に果たす。この段階では、ＴＰＵはきわめて粘度が高く、他の固体表面に接触すればそれに粘着する傾向があり、換言すればマンドレル１１２との直接接触をさせることはできない。実際、成形ローラかその類のものがＴＰＵに接触しなければならないとすると、それを冷却して、ＴＰＵが少なくとも局所的に「薄皮で覆われて」粘着しないようにしなければならない。
【００６４】
第２の特徴は、ハンドレールが、単純な、丸まった外部形状を有することである。この形状はマンドレル上で容易に形成することができる。これとは対照的に突起部、窪み、およびとがった角を持つ複雑な外部表面はこの手法では形成するのは困難であり、適切な形状のダイによる成形を必要とするであろう。
【００６５】
中間押出物１１０をハンドレール１２６の最終プロフィールにするために、細長の主マンドレル１１２が与えられる。マンドレル１１２は多数のセクションから成る。図１０に示すように、マンドレルは基体１１４及び支持面を画成する上部セクション１１６を有する。上部セクション１１６のプロフィールは、連続的かつ滑らかに変化してハンドレールプロフィールを形成する。上部セクション１１６の長手方向には穴１１８があり、そこまでスロット１２０が開いている。横断する吸込み口１２２が穴１１８まで通じている。吸込み口１２２は真空源に接続される。これにより穴１１８内部が、水銀柱８〜１２インチ程度の真空に保たれる。真空にする目的は、スライダ織物６２を、従って押し出された部分を、常にマンドレル１１２密接させるためである。真空の程度は、マンドレル１１２のプロフィールに充分正確に追随させるのに必要で、かつ同時に余計な抵抗を発生させないような大きさで決められる。もし真空度を高くした場合には、ハンドレールをマンドレルに沿って引っ張るのにより大きな張力をかけることが必要となり、スライダ織物６２を延伸させてしまう可能性がある。
【００６６】
図５および６はプロフィール変化の進行を示す。図５に示すように、押し出されたプロフィールの両端が最初下方向へ落ちる。これは、図７に示す元のプロフィールにある２つの山を小さくする効果が出るようにするためである。図５の符号６３で示されるスライダ側縁部は、マンドレル１１２の側部に当接していることに注意されたい。図５においては、緩和された中間押出物のプロフィールが１１０ａで示されている。これらの側縁部６３はマンドレル１１２に沿って連続的に支持されている。プロフィール１１０ａの側部は連続的に下に落ち、ハンドレールのＣ字型プロフィールの丸まった端部の一部を形成して垂直となる。その次に内側及び上側に回転を続けて、図６に示すようなハンドレールの最終的なＣ字型のプロフィールを形成する。マンドレル１１２の正確な長さは、予定する生産速度に依存する。
【００６７】
マンドレル１１２は、押出物を理想的な形成温度に維持するために加熱も冷却もできる。これは、このプロセスの最初から最後まで固体のままである織物ウェブが接触面を形成し、溶融材料がマンドレルに接触せず、従ってマンドレルに粘着することがないことによって可能となる。押出物がマンドレル２２３の端から端まで移動する速度である製造速度によって、例えば５０℃の適切な工具温度にマンドレルを維持するために、現実に冷却が必要な場合がある。
【００６８】
マンドレル１１２の端で、最終のハンドレールプロフィール１２６が形成される。このハンドレールプロフィールは図６と８ａに示されている。前述のとおり、マンドレルに沿って動く間、材料は溶融状態に維持される。周知のように、熱可塑性エラストマ、特に熱可塑性ポリウレタンには明確な融点がない。それよりもむしろ、この材料には弾性的に挙動し材料が変形前の寸法に戻ろうとする傾向に関連する弾性応答の成分である剪断弾性率があり、またエネルギ損失応答成分であり、変形中の流動に関連する損失弾性率がある。ｔａｎδで表現されることもあるこの２つの因子即ち弾性率の比が、材料の状態をよく示す。ｔａｎδが１よりはるかに小さい場合には材料は固体として振る舞い、ｔａｎδが１より大きい場合には材料は粘性流体として振る舞う。これら２つの弾性率は、かなりの温度に亘って連続的に変化する。例えば分子量１５２，０００のポリウレタンは、約１５０℃から２００℃以上の範囲に亘って両方の弾性率が連続的に減少する。この時剪断弾性率の減少が損失弾性率の減少よりもより急である。その結果、１６５℃付近において、ｔａｎδの値が１を超え、粘性特性が優勢になることを示している。一般的に材料は、マンドレルの全長に沿って１より大きいｔａｎδを持つべきである。適用例によっては、マニフォールドの長さの少なくとも一部分において材料がこの点よりわずかに低くなることは容認され得る場合がある。また、外表面からの熱を失うために、ハンドレールの外側の温度は内側より低くなる。そして重要なのは、プロフィールが相対的に複雑な変化をするＴ字型スロットの周りの内部温度である。外部層は単に、比較的緩やかな湾曲を受けるだけである。従って、外側が軽く「被膜形成」、即ち固化し始めても許容される。しかし、マンドレル１１２の端においてポリマはまだ適切には固化はしていない。図７の中間押出物の初期の２つの山を持つプロフィールは、マンドレル１１２の反対側の端において所望の最終プロフィールが得られるように選択されるものである。
【００６９】
従ってポリマを冷却し固化させるために、次に、冷却タンク(cooling trough)１３２（図２ａ）を含む冷却ユニット１３０の中を通過させる。図１に示したように、タンク１３２は第２のマンドレル１３４を含んで構成されている。この第２のマンドレルは最終のハンドレール１２６のプロフィールを持つ。このマンドレルの少なくとも最初の部分が、マンドレル１１２のように、スロットが切られ、穴を持っており、これもまた真空源に接続されている。この実施例では、冷却タンク１３２は長さが１２フィートであり、マンドレル１３４はそれに対応する長さを有し、正確な長さは製造速度に依存して変わる。タンク１３２中のマンドレル１３４の最初の３フィートにはスロットが切られていて真空源に接続されている。その理由は、ハンドレールが十分に冷却されて完全に安定し、少なくとも部分的に固化して形状を保持することができるまでは、ハンドレールをマンドレル１３４に密接させるためである。
【００７０】
図に示すように、タンク１３４には、入口１３８と複数のスプレーノズル１４０を有するスプレーバー１３６が設けられている。ある実施例では、図２ａ、２ｂからわかるように、タンク１３４の入口のスロット形のノズル１４２がウォータナイフあるいはウォータカーテンを提供することができる。この地点で押出物にまだ被膜ができていない場合には、この方法により即座に均一な被膜を形成することができる。被膜ができていない状態でスプレーを受けると、個々の液滴が表面に痕跡をつけがちである。均一なウォータカーテンあるいはウォータナイフを適用することにより、この問題が回避され、概ね固体材料の被膜が形成される。被膜ができてしまうと、外観に影響を及ぼすことなしに、ランダムなスプレーでハンドレールをたやすく冷却することができる。ノズル１４２は、痕跡がつかないように、ウォータカーテンの方向をハンドレールに対して内側方向の浅い角度とすることができる。概ね円形の要素の中にある供給チャンバ１４４はカーテン１４６用の水の入口１４６を有する。
【００７１】
ウォータナイフの代わりに、１本のノズル（図示せず）などのような水源が、第１の上流ローラ１４８を冷却水で濡らすために使用されることもある。押出物を冷却して外表面に被膜を作り、ダイによる線を消すために、複数のローラ１４８を実装することもできる。ローラ１４８は押出物で駆動される。第１の上流ローラ１４８によって押出物に散布された水は、第１の上流ローラ１４８と第２の下流ローラ１４８との間の押出物表面に集まる。第２の下流ローラ１４８もまた、ハンドレールの外側表面を整形するのに利用できる。
使用時には、スプレーノズル１４０を介して水が散布され、ハンドレール１２６を冷却する。タンク１３２は水の排水口を含んで構成され、水は排出されるか、あるいは冷却ユニットを通って入口１３８に循環される。スプレーノズル１４０からの水はハンドレール１２６を冷却し、ポリマを固化することができる。これによりハンドレール１２６のリップ強度が向上することが見出されている。この理由は充分にはわかっていないが、考えられる解釈の１つは以下の通りである。
【００７２】
ハンドレール１２６が冷却されると、先ず外側が固化する。そして周知のごとく、固化の過程において材料が収縮し密度が上がる。このように、最初は固化されるのは外部層であり、内部は溶融したままである。実施例のあるものでは、マンドレル１３４そのものは冷却する必要がないことに注意されたい。ハンドレール１２６の内部が冷えて固化すると、今度は収縮しようとし、即ちより高密度になろうとする。これはハンドレールにプレストレスをかける効果があるものと考えられ、結果として、図８ａ、８ｂ、８ｃに１２９で示すリップが互いの方向へ押しやられる。更には、ハンドレールのプロフィールはスライダ織物６２によって維持されるものと考えられる。いずれにせよ、材料の与えられた硬度の割には、リップ強度が向上する結果が得られることがわかった。
【００７３】
また、押出物から排除される熱量、及びこの熱の排除されるタイミングが重要であることも分かった。効果的なプレストレスを与えるために、熱が主としてハンドレールの外側から排除され、かつこの排熱は、ハンドレールに残存する熱が排除される前に行われるべきであることがわかった。ハンドレールの外側の周りのかなりの層を固化するために充分な熱が排除され、その結果、続く内部の冷却及びそれによる収縮がプレストレスをもたらす。この熱量が先ず外部表面から排除されるとすると、ハンドレールの外側の層は十分に冷却されて固化することができ、その結果、ハンドレールの内部が固化する際にプレストレス効果が発生する。ここで、ウォータスプレーの構成では熱は殆ど外表面のみから排除され、内部から排除される熱の量は少量でしかないが、これは全く偶発的なものである。表示した実施例においては、マンドレル１３４を介して排熱することは全く意図されていない（図２ａ）。しかし一方で、マンドレルからのそのような熱の消失を防止するために特別に絶縁するような手立ては取られていない。しかし上述したように、最大速度で運転する場合にはツール温度を適切に維持するために冷却が必要になる場合もあるであろう。
【００７４】
通常、ハンドレールにはリップ強度が要求される。これは標準のテストに従って、リップ間の距離を規定量だけ変位させるのに要する力が１０ｋｇ以上である。ここで、ハンドレールが自然冷却されて内部および外部表面の双方から均等に冷却されると、リップ強度は弱過ぎてこのテストを満たすことはできないことがわかっている。その一方、上記の冷却手法によりもたらされたプレストレスがある場合、リップ強度は１０ｋｇより大きく、１０〜２０ｋｇの範囲が達成できる。これは通常のハンドレールに匹敵する。
【００７５】
ここで開示した方法及び装置により押し出されたハンドレールのリップの開放力は典型的には１５ｋｇであり、ショア「Ａ」硬度８５の熱可塑性ポリウレタンに対して、つかみ部幅３０ｍｍで、７ｍｍの撓みに対する測定値は少なくとも１０ｋｇより大きい。これは、均等な加熱および冷却のコンプレッションモールド法で製造された、均質でプレストレスなしのサンプルの場合の約６ｋｇと対比される。
【００７６】
タンク１３２を出るとすぐに、ハンドレール１２６は駆動ユニット１５０を通過する。駆動ユニット１５０は上部駆動組立体１５１と下部駆動組立体１５２とを含み、そのそれぞれはローラ上にかけられたバンドを含み、このバンドがハンドレール１２６に係合する。下部駆動組立体１５２は、ハンドレールの内側でスライダと係合するように構成されている。このようなユニットは押出成形には一般的である。ここでこの駆動ユニットはタコメータによるフィードバック付きの直流モータを有し、ハンドレールの速度を正確に制御できる。ある実施例では、これにより速度制御を０．１％以内の精度で行うことができる。
【００７７】
押出技術においては周知のように、押出速度が注意深く制御され、かつ２つの入口３４、７０を通る流速も注意深く制御されれば、押し出されたハンドレール１２６のプロフィール、及び単位フィート当りのその重量は所望の公差の範囲内で一定である。良好な制御がなされれば、単位長さあたりの重量の公差は１％よりもよい値が達成できる。押出機は必要な一定流速を与えるために一定のスクリュー速度で運転され、例えば温度、圧力などの他の因子が一定であれば、一定流速が実現できる。溶融ポンプを利用すれば、更に制御を向上させ、変動を減少させられる。
【００７８】
１５５で示すように、完成ハンドレール１２６を巻き取るためのスプールが設けられる。ハンドレールのループを形成するために、選ばれた長さのハンドレールを継ぎ合わせることができる。これは例えば、出願人による「熱可塑性物品を継ぎ合わせるための方法および装置」という名称の米国特許第６，０８６，８０６号明細書に開示されている。参照によりここにその全体の内容がこの明細書の内容に包含される。
【００７９】
図８ａは、ケーブル５０とスライダ織物６２を有するハンドレール１２６の最終完成プロフィールを示す。熱可塑性エラストマは２層として形成されている。内層１２８は第１の入口３４から供給された熱可塑性プラスチックであり、外層１２７は第２の入口７０から供給された熱可塑性プラスチックである。ケーブル５０は内層１２８内の同一平面上に配置され、ケーブル５０は構造１２６の折曲げの中立軸を画成する。
【００８０】
次に例示の材料については、スライダ織物６２は、１平方ヤード当り２０オンスの平織のポリエステルであってよい。
【００８１】
ケーブルは、接着剤がワイヤの中に浸透できるように比較的開放的な構造をもつものが選択される。例えば、好適なスチールケーブルは、それぞれが、０．２０＋／−０．０１ｍｍの３本ストランド芯線と０．３６＋／−０．０１ｍｍの６本の外側ストランドとからなっている。好適な仕様を有する、真鍮メッキされた高張力鋼コードはベルギー、コルトレイク市のべカルト社（Ｂｅｋａｅｒｔ ＳＡ， ｏｆ Ｋｏｒｔｒｉｊｋ， Ｂｅｌｇｉｕｍ）から調達できる。
【００８２】
使用される接着剤は溶媒型の接着剤であってよい。ただし、例えば反応性ホットメルト接着剤のような、任意の好適な接着剤を用いてもよい。ケーブルに塗布する接着剤としては、一例として、モートンインタナショナル社（Ｍｏｒｔｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．）の一部門であるモートンオートモーティブアドヒーシブ社（Ｍｏｒｔｏｎ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）から販売されているＴＨＩＸＯＮ（登録商標）４０５がある。ただしこれに限定されるものではない。
【００８３】
熱可塑性エラストマに関しては、２つの層１２７，１２８共に、ショア「Ａ」硬度８５のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ（登録商標）５８２０６であってよい。用途によっては、ハンドレールの外側をより硬い熱可塑性プラスチックで形成することが好ましい場合がある。この目的には、ショア「Ｄ」硬度４５のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ（登録商標）５８２７７を使用できる。次に、内層１２６にはより柔らかい材料の、ショア「Ａ」硬度７２のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ５８６６１などが用いられる。屋外での用途に対しては、ハンドレールが雨などに晒される可能性があるので、外層１２７としては、ショア「Ａ」硬度８５のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ５８３００などのような、ポリエーテル型の耐水性熱可塑性材料が用いられる。ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ５８２２６も用途によっては好適である。その他の熱可塑性材料も使用可能である。
【００８４】
図８ｂ、８ｃはハンドレール断面の変形例を示す。図８ｂにおいては、第２のハンドレールの断面１７０がスライダ６２と熱可塑性材料の内層１７１、外層１７２とを含む。ここでは、個々のケーブル５０はカーボンファイバテープ１７４で置き換えられている。
【００８５】
図８ｃに１８０で示されたハンドレールの第３の変形例においては、前のものと同様にスライダ６２がある。ハンドレール１８０は内層１８１と外層１８２とを有す。ここで、抗張体はマトリックス１８４で与えられ、これは熱可塑性エラストマ１８８の層の中に埋設されたケーブル１８６から成っている。エラストマ１８８の両側には織物層１９０があり、サンドイッチ構造を形成している。前述のとおり、このサンドイッチ構造は、ハンドレール形成プロセス全体の中の重要な一部として、ダイ組立体の重要な構成要素としてのダイ組立体の入り口部分において形成される。
【００８６】
たハンドレールのプロフィールの変形例１２６ａ、１２６ｂが図８ｄ、８ｅに示されている。ハンドレール１２６に比較して、ハンドレール１２６ａ、１２６ｂは、過酷な屈曲条件下でのケーブルの座屈の可能性が小さく、歪及び曲げ応力が小さく、繰返し荷重条件下での疲労寿命が長くなる。これは、出願人による２００７年９月１０日出願の「修正ハンドレール」という名称の米国仮特許出願第６０／９７１，１６３号明細書、及び２００８年９月１０日出願の対応するＰＣＴ出願明細書に開示されている。この両出願の全内容は参照によりこの明細書の内容に包含される。
【００８７】
マンドレル１１２に沿って移動した後に所望のプロフィールが得られるように、曲線８６のプロフィールが選択される。このプロフィールは必ずしも正確ではないことを理解されたい。そうなるために、図２ｄに１４７及び１４８で示す、１つまたは複数のトリミング用のローラや、サイジングローラが設けられる。このように、全体の幅をある公差内に抑えるために、少なくとも１組のローラ１４７が設けられてもよい。上部の厚さを所望の公差内に抑えるために、少なくとも１つのローラ１４８が設けられてもよい。この地点では、十分に冷却されて外表面に被膜ができており、ローラはハンドレール材料とは粘着しないので、ハンドレールをローラに接触させることができる。
【００８８】
ある実施例ではローラは基本的に円筒形であってよい。しかし、少なくとも上部ローラ１４８はハンドレールの上部の所望のプロフィールに相当するプロフィールを有することができる。即ちこれによりハンドレールの中高の上部表面を画成する。ローラの直径の変化はあまり極端であってはならない。というのはローラの一部分とハンドレールとの間にスリップが起きやすいからである。
【００８９】
摩擦を低減するために様々な部品をＴＥＦＬＯＮ（登録商標）で被覆、ないしはその他の処理を行って、摩擦係数を下げることができる。従って、コーナ６４ａ、６４ｂ（図１１）をＴＥＦＬＯＮで被覆してもよい。同様に、マンドレル１１２、及び第２のマンドレル１３４の少なくとも最初の部分はＴＥＦＬＯＮで被覆されてよい。真空によってスライダ織物６２をマンドレルに押圧する強い圧力があり、これがかなりの摩擦効果を生じる。
【００９０】
ここでの教示は、エスカレータやその類似のもののためのハンドレールに関して主として説明してきたが、一定の断面を持つ様々な細長の物品にこの教示を適用できることを理解されたい。より具体的には、本体が熱可塑性エラストマで形成され、それを貫通する強化手段あるいは抗張手段を有し、かつ一方の側に追加の織物シート層もしくは類似のものが接合されたような物品に適用可能である。そのような構造はコンベヤベルトによく見られる。通常、コンベヤベルトは一般的に矩形断面をしており、コンベヤベルトの幅全体に亘ってほぼ均一な性質を有している。
【００９１】
従って、普通、コンベヤベルトにハンドレールのような複雑なプロフィールを作り込む必要はない。従って、マンドレル１１２上での形成プロセスは省略できる。ここで説明した方法によれば、コンベヤベルト本体内の所望の深さの共通曲げ中立軸上に補強ケーブルないしはそれと同様なものを正確に配置したコンベヤベルトを形成することが可能である。また、ベルトがその一方の側に織物層を持つこともできる。また、上記の同時係属出願と同様に、そのようなコンベヤベルトは継ぎ合わせることが可能である。
【００９２】
使用するポリマ材料は、任意の熱可塑性エラストマであってよい。実験及び検査の結果、ハンドレール製造にはショア「Ａ」硬度８５の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）が好適であることがわかった。この材料を用いてハンドレールの本体を形成する場合、スライダ織物との接着は、接着剤やのりを用いないでも問題がない。スライダ材料がポリエステルの織布織物であれば、最終製品でのＴＰＵへの接着強度は、９０度剥離テストで代表的には１インチ幅当り（ｐ．ｉ．ｗ．）６０ポンドである。例として、ダイ温度が２００℃に設定されたダイを通してポリエステル織物が押し出され、その接着強度が１インチ幅当り２０〜３０ポンドであった。これに対して２１５℃のダイの場合には、接着強度は１インチ幅当り５５〜６０ポンドであった。
【００９３】
これらのテストに対しては、モノフィラメント横糸の軽量ポリエステルが使用された。一般的に、モノフィラメント材料は良好な接着力を得るにはより大きな問題が生じる。熱プレス中で織物をＴＰＵ上に成形して、ベンチテストを行った。ＴＰＵは１１０℃で予備乾燥した。プレス温度２１５℃でＴＰＵは完全に織物を含浸した。しかしそれにも拘らず、剥離強度はわずか１インチ幅当り２０ポンドであった。その一方、織物を２００℃まで、ＴＰＵを２１５℃まで予備加熱し、その後ラミネートしたサンプルは、接着強度が１インチ幅当り６５ポンドを超えた。
【００９４】
図１１のように、製品設計の自由度を上げるために、追加の織物層１６４が加えることができることにも注意されたい。これは、補強物を追加するときと同じように、ダイ中の流れが分岐しているところではどこででもハンドレールの厚さの任意の深さに追加することができる。
【００９５】
本明細書では、第２の流れの色を変えることにより、もしくは外部シート層がある場合にはそれを変えることにより、ハンドレールやその他の物品の色を迅速に変えることのできる押出技術を提供できるということを理解されたい。
【００９６】
本明細書では、それぞれのステップが本質的に単純ないくつかのステップに分離することのできる押出プロセスを提供でき、従って多くの複雑な押出操作を同時に行う必要がないことも理解されたい。実際の押出物のプロフィールは比較的単純であり、この技術は、すべての要素を押し出しプロフィールの適正な位置に正確に配置することができるものである。ハンドレールのスライダ織物は、ハンドレールの最終形状の形成時に押出物を支持するコンベヤベルトとして利用できる。ハンドレール形状の最終形態は、ハンドレールの内側となるものの連続的な変化により形成され、外面プロフィールに必ずしも接触する必要がない。そうすることにより外表面が冷却、固化されて光沢のある仕上げとなる。外表面は、リップにプレストレスを与えて適切なリップ強度を付与するために、例えば水などの流体を散布して冷却することができる。更に、スライダ織物が関係する押し出しダイ部品を冷却することにより織物の伸びを制限でき、柔軟なハンドレール製品とすることができる。
【００９７】
本明細書の教示によれば、ハンドレールを連続的、かつ簡単に製造することができ、従来のハンドレールに必要とされた、広範囲に及ぶ手順の手動設定を必要としなくなる。ポリマとしてポリウレタンを使用すれば、高い光沢仕上げを維持するために、所望の高い光沢仕上げと、切り込みや摩耗に対する抵抗の両方を満たすグレードの選択が可能となる。
【００９８】
ハンドレールの構造は従来のハンドレールとは違って単純であり、所望の強度及び耐久特性を与えるための複雑な層の組合せを必要としない。むしろ、外表面の冷却をすることでリップにプレストレスをもたらし、結果として比較的軟らかいグレードのポリウレタンでも、十分なリップ強度を得ることができる。
【００９９】
また、スライダ織物とポリウレタンとを高温で結合させることにより、優れた接着特性が実現され、従来の接着技術に比べてより大きな剥離強度が得られることも分かった。
【０１００】
このハンドレールは、無制限の長さでの製造が可能である。ハンドレールの完全な環を形成するために、例えば出願人の米国特許第６，０８６，８０６号明細書に開示されたような、継ぎ合わせが可能である。この継ぎ合わせ技術では、一般の人には気付かれない継ぎ合わせを行うことができ、ハンドレールの高い光沢仕上げと外観の連続性を維持することが可能である。
【０１０１】
分離した２つの流れをダイ組立体に供給することにより、異なるポリマを供給することが可能となる。外層を形成する第２の流れにのみ、所望の外観と色特性を持つことが要求される。主たる流れは任意の好適な材料で構成することが可能であり、着色の必要がない。さまざまな異なる色を持つ、リサイクル材料を含めることも可能である。戸外用途には、外表面層に耐候性ポリウレタンを使うことが可能であり、その一方で、第１の入口からの主たる流れにはこれを用いる必要はない。
【０１０２】
本明細書の更なる態様は、ハンドレールの製造時に、スライダのあるＴ字型スロットの公差を外部プロフィールよりもはるかに厳しくすることができることである。一般的に、Ｔ字型スロットの公差は０．５ｍｍであり、外部プロフィールの公差は１ｍｍ程度である。Ｔ字型スロットは対応する形状のガイドに追随する必要があり、従って公差は非常に重要であることは理解されるであろう。その一方で、外面プロフィールは、高々駆動輪に接触するだけであり、そこには大きな公差が容易に許容される。また、ハンドレールの利用可能な上部の走行域の両端において、ハンドレールは開口部から出て、もう１つの開口部を通過してエスカレータの下に取り込まれてゆく。これらの開口部は、利用者の指などが巻き込まれるのを防ぐような寸法となっている。しかしここでもそのための外部プロフィールに対する公差は相対的に緩い。従って、内部表面の整形に超硬質工具を用いれば十分である。
【０１０３】
次に図１５〜１８を参照するが、これらの図面には、符号２００で全体が表示されているダイ組立体の別の実施例の詳細が示されている。ダイ組立体２００は、２０２で示された入口、即ちスチールケーブルやスチールテープなどの抗張体や補強材の入口を有し、これはダイ組立体の後ろにある、後述のケーブルマンドレル３００の中に設けられている。ダイ組立体２００の前側には、押出物の出口開口２０４がある。前述の第１の実施例の場合と同様に、スチールケーブル５０がケーブル供給ユニット１００から供給されるが、ケーブル供給ユニット１００は、温度及び湿度を制御した囲いの中に収容されていてもよい。
【０１０４】
第１の入口２１０が第１のポリマ用に設けられ、第２の入口２１２が第２のポリマ用に設けられている。以下に詳述するように、ダイ組立体２００は周知の方法で相互に固定された、いくつかの別々の要素から成っている。これらの要素は、溶融ポリマの漏れを防ぐために適当なシールが施され、互いにボルト止めされるか、他の方法で相互に固定される。図１６ａ〜１６ｆはダイ組立体２００の個々の部品の詳細を示し、それらがダイ組立体全体を構成する様子を示している。また、ケーブルマンドレル３００が図１７ａ〜１７ｅに詳細に示され、櫛状体ユニット４００が図１８ａ〜１８ｄに示されている。
【０１０５】
先ず図１６ａを参照すると、第１のランナプレート２２０が示されている。第１のランナプレート２２０には第１の入口ランナ２２２が形成されており、それは入口２１０によって、溶融熱可塑性材料即ちポリマの供給源に周知の方法で接続される。前述したように、熱可塑性材料即ちポリマは、普通、スクリュー押出機か類似のもので供給される。図に示すように、１つの第１のランナプレート２２０は概ね円筒形で、ケーブルマンドレル３００が入る円筒形の穴２２４を有する。図１６ａに示すように、ケーブルマンドレル３００は、円筒形の穴２２４に合う円筒形のプラグ部３０２を有し、またケーブルマンドレル３００を第１のランナプレート２２０へねじ止めするための環状フランジ３０４も含んでいる。
【０１０６】
図１６ａに示すように、第１の入口ランナ２２２が穴を有し、この穴は第１のランナプレート２２０の前面２２８上に半円形のチャネル２２６へと繋がっている。矢印で示すように、チャネル２２６は溶融ポリマを矢印の方向に導くようになっている。
【０１０７】
図１６ｂを参照すると、もう１つの第１のランナプレート２４０が、第１のランナプレート２２０の面２２８に対応する背面（図示せず）を有し、ここにもまた半円形のチャネルが設けられてランナチャネルを形成し、これらの面が相互に取付られて密封される。もう１つの第１のランナプレート２４０は、背面から前面２４４に延在する開口２４２を含む。前面２４４には、窪み２４６が設けられてチャネル即ちマニフォールドを形成し、ポリマの流れを面２４４の中心に向けさせ、従って５０で示される補強材、即ち抗張ケーブルの周りに向かわせる。
【０１０８】
図１６ｃを参照すると、櫛状体プレート２５０がもう１つの第１のランナプレート２４０の前面２４４に取り付けられている。櫛状体プレート２５０は細長の矩形スロット２５２を有し、櫛状体ユニット４００がそこに取り付けられる。スロット２５２は図に示すように、櫛状体ユニット４００のプロフィールに相当するプロフィールを有している。櫛状体ユニット４００の目的は、スチールワイヤ即ちケーブル５０を整列した状態に維持し、ポリマの流れに所望の背圧を生成するために流れの断面積を減少させたスロットを提供し、その結果としてケーブル５０のワイヤの個々の撚り線の中にポリマを浸透させるようにするためのものである。
【０１０９】
櫛状体ユニット４００はまた、同一平面上の補強アレイの製造を可能とするように構成されている。これは、ケーブルアレイを歪ませる傾向のある横方向の流れを制御し制限することにより実現される。より具体的は、櫛状体ユニット４００は、横方向の流れを防止できる発散型の出口チャネル４０２を含む。
【０１１０】
もう１つの第１のランナプレート２４０と櫛状体プレート２５０との間に、第１の結合チャンバもしくは結合ゾーンが形成され、そこで、ケーブル５０が第１のポリマ流と結合して、その中に埋設される。
【０１１１】
第２のポリマ流用の入口ランナの構成の詳細が図１６ｄと１６ｅに示されている。第２の入口ランナ２６０が、入口２１２から、一対の第２のランナプレート２６２、２６４の間に画成されるランナまでの第２のポリマ流を提供する。図１６ｄに示すように、第２のランナプレート２６２は流れ領域、即ちマニフォールドを画成する窪み部分２６６を前面２６８に有し、これが流れを発散し、第１のポリマと補強用のワイヤ、即ちケーブル５０とを含む押出物部分の全幅に亘って均一な流れを提供する。第２の入口ランナ２６０は、平面プレートである、第２のランナプレート２６４を終端とする。第１のポリマの場合と同様に、第２の入口ランナ２６０は、例えばスクリュー押出機もしくはそれに類似の装置などの、好適な第２のポリマ源に接続される。
【０１１２】
第２の入口ランナの窪み即ちマニフォールド２６６は、底部要素２７２で画成される第２の結合ゾーン即ちチャンバ２７０に繋がる。底部要素２７２は第１の部分２７４と第２の部分２７６とを含む。これらの部分２７４、２７６の１つがチャンバ２７０の部分を画成するが、洗浄を容易にするために２つの部分２７４、２７６が設けられる。
【０１１３】
図に示すように、第２の部分２７６は２７８において窪んでいてスロットが形成され、そこに２８０で示したスライダ織物ウェブが引き込まれるようになっている。
【０１１４】
図１６ｅ、１６ｆを参照すると、押出物は次に、第１の底部ダイブロック２８４と第２の底部ダイブロック２８６とを含む出口ゾーン２８２へ至る。これらのダイブロック２８４、２８６はチャネル２８８を画成し、押出物支持ブロック２９０がその中へ取り付けられる。このブロック２９０には冷媒を流すための開口２９２が設けられている。冷媒は、水又は油であってよい。また、押出物支持ブロック２９０は、底部ダイブロック２８４、２８６から押出物支持ブロック２９０への熱移動を低減するために、底部ダイブロック２８４、２８６から離間して取り付けられてもよい。セラミック被覆を利用することもできる。
【０１１５】
ある実施例では、冷却ブロック２９０はスチール製である。別の実施例では、冷却ブロック２９０は、例えば、ＣＥＬＡＺＯＬＥ（登録商標）あるいはＴＯＲＬＯＮ（登録商標）などの耐熱性プラスチックで形成されていてもよい。ただしこれに限定するものではない。耐熱性プラスチックは一般的に熱容量と熱伝導率が比較的低く、その結果、ダイの中でのスライダ織物への熱移動が少ない。しかし、製造及び摩耗特性の両面からコストが安くつくスチールが、冷却ブロック２９０には好適な材料である。
【０１１６】
押出物を支持するスライダの案内を支援するために、押出物支持ブロック２９０の上部表面には２本の浅い矩形のスロット即ちガイド２９４が設けられてもよい。図１６ｅに示すように、ブロック２９０の両側縁は内側に向かって斜めになっており、スライダ織物２８０の両側縁を次第に上へ折り曲げて、溶融熱可塑性材料の両端を包み込むようにさせる。
【０１１７】
図１６ｄは、第２のポリマ流と織物が加えられるダイの位置を示す。第２のポリマはマニフォールドにおいて第１のポリマと補強材の上に塗布される。織物２８０は底部からダイの中に入り、ポリマと補強材アレイの結合物の下に送り込まれる。織物は、溶融物あるいはダイの温度より低い温度、場合によってははるかに低い温度の、約５０℃でダイへ供給される。これによって、プロセス中で織物が到達する最高温度を制限する。織物はまた、ダイ外側の直近に供給装置を設けることにより、前以って縮んだ状態で、かつ実効的に張力がゼロで供給される。スライダの好適な前処理に関する更なる詳細は、出願人による２００７年９月１０日出願の「複合押出ハンドレール用スライダ層の前処理方法および装置」という名称の米国仮特許出願第６０／９７１，１５６号明細書、及び２００８年９月１０日出願の対応するＰＣＴ出願明細書に開示されている。
【０１１８】
図１６ｄ、１６ｆを参照すると、出口ゾーン２８２を完成させるために、上部ダイブロック２９６が第１の出口ダイブロック２８４の上に取り付けられ、一対の上部ダイブロック２９７、２９８が第２の底部ダイブロック２８６の上に取り付けられる。
【０１１９】
上部ダイブロック２９６、２９７、２９８は、例えば間隔を設けることにより、少なくともある程度は底部ダイブロック２８４、２８６から熱的に隔離される。そうすると、これらは押出物支持ブロック２９０から離間されるかあるいは別の形で、熱的に隔離される。上部ダイブロック２９６、２９７、２９８は、押し出された熱可塑性ポリマを所望の温度に保つためにバンドヒータで加熱することができる。どのような熱分離も決して完全ではなく、高々熱移動を低減するだけであることは理解されるであろう。
【０１２０】
ケーブルマンドレル３００が図１７ａ〜図１７ｅに示されている。既に述べたようにマンドレルには、円筒形プラグ３０２とフランジ３０４とが含まれる。プラグ３０２の内部には内部穴３０６がある。
【０１２１】
円筒形プラグ３０２の先端には、共通の面上に複数の小さい穴３０８が設けられている。これらの穴３０８のそれぞれは、小さい直径の部分と大きい直径の部分とを持っている。穴３０８の小径部には、皮下注射用の肉厚の小さい(hypodermic)スチールチューブ３１０が取り付けられる。スチールチューブ３１０は必要があれば個別に交換できる。
【０１２２】
図に示すように、円筒形プラグ３０２の正面には少し突き出た隆起部３１２があり、チューブ３１０の端がこの隆起部３１２の頂点上に開口している。
【０１２３】
ダイ組立体２００の部品を組立てるために、ねじの切られた、あるいは平坦な、またはその他の適切な組立用の穴が、周知の方法で設けられてもよい。
【０１２４】
櫛状体ユニット４００の詳細が図１８ａ〜図１８ｄに示されている。櫛状体ユニット４００は基本的に第１の矩形ブロック４０４と第２の矩形ブロック４０６とからなる。末広がりの出口チャネル４０２が、第２の矩形ブロック４０６の上部表面上に設けられる。それ以外はブロック４０４と４０６の上面は同一平面となっている。
【０１２５】
中央部分に、第１の矩形ブロック４０４の上部表面方向へ伸びた、櫛状体部４１０がある。この櫛状体部４１０は矩形スロット４１２と４１４とで画成される。スロット４１２は櫛状体４１０の外側に向かって設けられ、櫛状体部４１０の全深さに亘って延在する。
【０１２６】
櫛状体部４１０の中央部に、スロット４１４が櫛状体部４１０の全体の途中まで延在する。そしてその下に、図１８ｃ、図１８ｄからよくわかるように、２つの水平スロット、即ち開口４１６がある。この実施例では、スロット４１４が１８個と、スロット４１２が１０個の、計２８スロットがある。この実施例では２０本のスチールケーブル、即ちワイヤ５０があり、これらが上側の水平開口４１６を貫通して同一平面内に保持される。
【０１２７】
第１のポリマは第１のランナプレート２２０を介して供給され、スロット４１２、４１４、それにスチールケーブルが入っていなければスロット開口４１６を、強制的に通過させられる。これは背圧を発生させ、ポリマ、即ち熱可塑性プラスチックを、各ワイヤ、ケーブルや抗張体５０の個々の撚り線の間の隙間に押し込む働きをする。
【０１２８】
ここで述べた実施例ではケーブルは２０本でスロットは４１２、４１４合わせて２８個であるが、これらの数は所望により変化し得ることに注意されたい。また、この構成は他のタイプの抗張体を収容できるように改変してもよい。例えば、スチールテープの抗張体の場合、そのような抗張体を収容できる水平のスロットが１つあればよい。用途によっては、スチールケーブルを先ず押出装置に通して、スチールケーブルが埋設された熱可塑性材料の成形ストリップを形成することが好ましい場合もある。そのような熱可塑性材料のストリップは一般的に断面が矩形であり、好適な押出装置に供給して、スチールテープ抗張体の場合とほぼ同様に押し出してハンドレールの完成断面を形成する。
【０１２９】
使用時には、スチールケーブル５０が先ず処理されて、図１４あるいは類似の手法で、例えば変性エポキシ接着剤などの接着剤が付与される。そうして、スチールケーブル５０がケーブルマンドレル３００のチューブ３１０に供給される。同時に、第１のポリマが第１のランナプレート２２０に供給され、チャネル２２６を介して結合チャンバ２３４へ送られる。そこでポリマがケーブル５０の両側の周りに流れ込み、ケーブル５０を熱可塑性材料の流れの中に埋設する。
【０１３０】
スチールケーブルと熱可塑性材料の結合した流れが次に櫛状体ユニット４００の櫛状体部４１０を通過する。櫛状体部４１０で流れの断面積が制限されていることにより大きな背圧が生じ、それが熱可塑性材料を空間、即ちケーブル５０の個々の撚り線の間の空隙の中へ強制的に、つまり加圧して押し込む働きをする。
【０１３１】
櫛状体ユニット４００を通過した後、スチールケーブル５０を含んだ第１の熱可塑性材料の流れは第２の結合チャンバ即ちゾーン２７０に入る。ここで第２のポリマ流が供給されて押出物上に上部層を形成する。この第２のポリマ流は第２の入口２１２から第２の入口ランナ２６０を通って供給される。
【０１３２】
流れが押出物支持ブロック２９０の上を通過するときに、スロット２７８から導入された織物ウェブ２８０と合流し、これらは出口ゾーン２８２で結合する。
【０１３３】
ダイ組立体２００の全体は標準のバンドヒータで均一に加熱され、温度は、例えば、１７５〜２１０℃の間に制御される。冷却されたブロック２９０の下のダイの２つの部品２８４、２８６は加熱する必要がなく、この２つと上にあるダイの最終部品との接触は最小化される。このダイの最終ゾーンへの加熱は上側からのみ行われる。こうして、溶融ポリマに接触するダイ部品と、織物に接触する冷却されたブロックとの間に最大可能な温度差をもたらすことができる。図に示すような構成を用いることにより、冷却されたブロック２９０の温度を７５℃より低く保持し、ダイのその他の部分を２００℃とすることが可能となる。それでも溶融ポリマとの接触で温度は上昇するが、温度上昇は冷却ゾーンがない場合に比べるとはるかに小さい。この構成を用いることで、ダイの中における織物の伸びを４％未満に抑えることが可能である。
【０１３４】
温度及びその他のパラメータに関する例示的な値を挙げたが、これらは使用されている材料の特性やその他のパラメータで変わり得ることは理解されるであろう。
【０１３５】
完成した押出物は最終開口２０４を通ってダイから出てくる。そうして以前の図で示したように支持マンドレルへ送られる。
【０１３６】
所望の形状を作るための押出物の更なる処理、例えば、マンドレル上での押出ハンドレールの整形ステップが前述したようにこの次に行われる。マンドレル、即ち整形機はダイに固定する必要はない。ダイ組立体とマンドレルとの間がある程度の相対的変位をすることも可能である。
【０１３７】
図１９ａ〜１９ｃを参照すると、出口ダイブロック２８４と２８６は相互に一体的に形成されてもよい。図に示すように、ダイブロック２８４、２８６は、ベース部３２０と、相互に鏡像関係となっている側部３２１、３２２とを有す。それぞれの側部３２１、３２２は、高さの異なる２つの外側部３２４、３２６を含んでいる。外側部３２４、３２６の内側に、傾斜部３２８と内側部３２９がある。傾斜部３２８と内側部３２９は押出物支持ブロック２９０のプロフィールに一致するように構成されている。図２０ａ、２０ｂとの関連で以下に詳説する。
【０１３８】
図２０ａ、２０ｂを参照すると、押出物支持ブロック２９０は概ね平坦で、スライダ織物２８０を支持するための概ね平坦な中央面３３０を含んでいる。符号３３２で示すように丸められた端部が設けられていて、スライダ織物２８０がスロット２７８を通って平坦な上部、即ち中央面３３０へ抵抗なく通過できるようになっている。
【０１３９】
支持ブロック２９０は、出口ダイブロック２８４、２８６の部分３２８、３３０に一致するように構成された側面を有する。このように、押出物支持ブロック２９０は、第１の短い側面３３４と、斜めになった側面部３３６と、嵌めこみの平坦な側面部３３８とをそれぞれの側に含む。ここで平坦な側面部３３４、３３８はすべて互いに平行となっている。
【０１４０】
側面部３３４、３３６、３３８は上方向に伸びて、それぞれの側に上部リップ３４０を形成する。それぞれの上部リップ３４０の内側面３４２は、概ね垂直な上部分と、上面３３０に円滑に繋がっている丸められた下部分とを含んでいる。図面からわかるように、各リップ３４０は傾斜した部分と、ダイの軸に平行に芯合わせされた直線部分とを有する。この形状は、スライダ織物２８０の端部が連続的に押出物の周りに折り畳まれていくようにすることを意図したものである。
【０１４１】
図２０ｂでよくわかるように、押出物支持ブロック２９０の底部には一連の幅の狭いリブ３４６が設けられている。これは、出口ダイブロック２８４、２８６に取り付けられた場合、接触面積を最小化し、少なくともダイの様々な要素間での伝導による熱移動の減少に資するためである。冷却剤を流すための開口２９２も図２０ａに示されている。
【０１４２】
図２１ａ、２１ｂ、２１ｃを参照すると、ダイブロック２９６、２９７、２９８が類似のユニットとして同じように作られている。図２１ｃでよくわかるように、ブロック２９６と２９７の間には部分的にスロット３５０が延在している。ここで、ブロック２８４、２８６は側面及び底面でスロットにより実質的に分離されていることに注意されたい。
【０１４３】
ブロック２９６、２９７、２９８の上面は概ね平坦である。側面に沿って、前方のブロック２９７、２９８はほぼ同じ断面の突起３５２、３５３を持ち、最後尾のブロック２９６はより浅い突起３５４を持っている。突起３５２、３５３、３５４は両側でそれぞれ鏡像となっていることが理解されるであろう。
【０１４４】
ブロック２９６、２９７、２９８は、全体として符号３５８で示されている中央部を有し、これは下方向に突き出ていて、それぞれの側に概ね共通の外側面３５６を備えている。
【０１４５】
最後尾のブロック２９６の中央部３５８は、押出物支持ブロック２９０の後部プロフィールに相当するプロフィールを持っている。傾斜した側縁部３６０も含まれる。中央部表面３６２は中央部３５８の前方に向かって上方向に延在し、かつ斜めになった側面３６４が中央面３６２と傾斜して交わる。外側面３６６は同一平面上にあり、中央面３６２よりも小さい角度で上方向に傾斜している。外側側縁面３６８も備えられている。スライダ織物の上端をガイドするのを支援するために、浅い溝３７０も設けられる。中央面３６２の中で、丸みを持った面３７０が始まる。このプロフィールは図２１ｂの３７２に最もよく表されている。
【０１４６】
丸みを持った面３７０は、符号３７４で示されるブロック２９７の中央部へと続く。このブロック２９７は、ほぼ垂直な短い側面３７６と、下向きに突き出て側面３７４に平行な幅の狭い突起３７８を、両側に含んでいる。突起３７８もまた、スライダ織物の両側縁をガイドするのを支援するためのものである。
【０１４７】
最前面のダイブロック２９８もまた、丸みを持ち、端３７２で示される形状に倣った中央面を有する。幅の狭い突起３７８はダイブロック２９８へと続き、ダイブロック２９８から出る前で終了する。それは押出物がダイから出る前に最終プロフィールとなることができるようにするためである。
【０１４８】
出願人の教示を様々な実施形態との関連で説明したが、出願人の教示がそのような実施形態に限定されることを意図するものではない。出願人の教示は、当業者に理解されるように、さまざまな代替案、改変物、等価物を包含する。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図８ｅ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５ａ】
【図１５ｂ】
【図１５ｃ】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１６ｃ】
【図１６ｄ】
【図１６ｅ】
【図１６ｆ】
【図１７ａ】
【図１７ｂ】
【図１７ｃ】
【図１７ｄ】
【図１７ｅ】
【図１８ａ】
【図１８ｂ】
【図１８ｃ】
【図１８ｄ】
【図１９ａ】
【図１９ｂ】
【図１９ｃ】
【図２０ａ】
【図２０ｂ】
【図２１ａ】
【図２１ｂ】
【図２１ｃ】
【図９】図９は、ダイの出口を前方から見返した図である。
【図１０】図１０は、ハンドレールの内部プロフィールを形成するための整形マンドレル部分を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、ダイの中の様々な通路を破線の外形線で示した側面図である。
【図１２】図１２は、ダイの中の様々な通路を破線の外形線で示した平面図である。
【図１３】図１３は、ダイ組立体要素の斜視図である。
【図１４】図１４は、接着剤の塗布、乾燥、予備加熱を示すケーブル供給ユニットの部分側面図である。
【図１５ａ】図１５ａは、ダイ組立体を後方上部から見た斜視図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、ダイ組立体を前方上部から見た斜視図である。
【図１５ｃ】図１５ｃは、ダイ組立体を下方から見た斜視図である。
【図１６】図１６ａ〜図１６ｆは、ダイ組立体の異なる部品の連続的な組み立てを示す斜視図である。
【図１７ａ】図１７ａおよび図１７ｂは、ダイ組立体の部分を構成するケーブルマンドレルを別々の端から見た斜視図である。
【図１７ｂ】図１７ａおよび図１７ｂは、ダイ組立体の部分を構成するケーブルマンドレルを別々の端から見た斜視図である。
【図１７ｃ】図１７ｃは、図１７ａおよび１７ｂのケーブルマンドレルの端面図である。
【図１７ｄ】図１７ｄおよび図１７ｅは、図１７ｃを線ＢＢ及びＡＡに沿って見たそれぞれの断面図である。
【図１７ｅ】図１７ｄおよび図１７ｅは、図１７ｃを線ＢＢ及びＡＡに沿って見たそれぞれの断面図である。
【図１８ａ】図１８ａは一端から見た櫛状体ユニットの斜視図であり、図１８ｂは別の一端から見た櫛状体ユニットの斜視図である。
【図１８ｃ】図１８ｃは、櫛状体ユニットの端面図である。
【図１８ｄ】図１８ｄは、図１８ｃの線ＤＤに沿って見た断面図である。
【図１９】図１９ａ、図１９ｂ、図１９ｃは、出口ダイブロックの斜視図である。
【図２０】図２０ａおよび図２０ｂは、押出物支持ブロックの斜視図である。
【図２１ｂ】図２１ｂは、上部ダイブロックの斜視図である。
【図２１ｃ】図２１ｃは、図２１ａ及び２１ｂの上部ダイブロックを下から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
請求の範囲に記載のそれぞれの発明の実施形態の例を提供するために、以下にさまざまな装置あるいは方法について説明する。下記の実施形態はいずれも、クレームされた発明を制限するものではなく、また何れのクレームされた発明も、以下に記載されていない装置あるいは方法を包含してもよい。クレームされた発明は、以下に記載された任意の１つの装置あるいは方法のすべての特徴を有する装置あるいは方法に限定されるものではないし、以下に記載された複数あるいはすべての装置に共通の特徴に限定されるものでもない。以下に記載された、あるいは本明細書の別の部分で説明する、装置要素あるいは方法ステップの組合せ、あるいは部分的組合せの中に、１つまたは複数の発明が存在し得る。以下に記載された装置あるいは方法が、クレームされた発明のいずれの実施形態でもないこともあり得る。出願人、発明者、および／または所有者は、本明細書でクレームされていなくて、下記説明の装置あるいは方法において開示されたいかなる発明についても権利を留保する。そしてかかる発明のいかなるものも本明細書における開示によって、遺棄、権利放棄したり、公共の用に供するものではない。
【００２７】
先ず図１を参照すると、例示の装置が全体として符号２０で表されている。装置２０は、ダイ組立体２２、ケーブル供給ユニット１００、スライダ織物のロール搭載機構６０、等のいくつかの重要なコンポーネントを含んでいる。
【００２８】
ハンドレール用の熱可塑性材料とは、選択された硬度を有する熱可塑性エラストマである。図に示すようにダイ組立体２２は、高温、溶融熱可塑性材料用の、主たる第１入口３４と第２入口７０とを有する。入口３４，７０は従来のスクリュー押出機からの出口であってもよい。所望の材料を所要の温度及び圧力条件で提供可能な任意の適当な機械が設けられてもよい。以下に詳細を述べるように、機械は材料を所望の流速で供給できることが必要である。
【００２９】
ダイ組立体２２からマンドレル１１２、１３４が延伸している。以下で詳細を述べるように、マンドレル１１２、１３４はいくつかの分離した部分から成っていてもよい。それらは相互に結合されていて、後で説明するように、少なくとも先頭部分に真空が供給されていて、ハンドレールが適切な内部プロフィールを取れるようになっている。
【００３０】
図２ａを参照すると、マンドレル１１２、１３４は、ハンドレールの冷却のために容器即ちタンク１３２に中へ入る。タンク１３２を出ると、ハンドレールは駆動ユニット１５０を通過して巻取りローラ１５５上に巻き取られる。
【００３１】
ここでダイ組立体２２の詳細を、図３、４、７、９、１１、１２と関連付けて説明する。先ず図１１と１２でよくわかるように、ダイ組立体２２はいくつかの分離したゾーンから成り、それらが結合してダイ組立体全体を構成する。
【００３２】
入口ゾーン２４において入口３４からのポリマがケーブルアレイの上下の２つの流れに分割される。この後、チョークゾーン２６があり、ここは通路が相対的に狭くなっていてポリマの流れを絞って均一な背圧を与え、２つの流れが実質的に均等な流れになるようにする。
【００３３】
その次にケーブル結合ゾーン２８がある。これは、ポリマの上の流れと下の流れがケーブルアレイの上と下から合流する上流ゾーン２８ａと、ポリマがケーブルアレイを均一に挟み込んで内部にケーブルを埋設する下部ゾーン２８ｂとからなる。以下に記載されたように、櫛状体(comb)が実装されて背圧を発生し、ポリマがケーブルアレイの中に浸透しやすいようにする。
【００３４】
次はスライダ結合ゾーン３０である。ここで、スライダ織物の層が導入されて、形成された押出プロファイルに導入される。
【００３５】
最後に出口ソーン３２があって、そこでポリマの第２の流れが導入され、結合された押出流に合流してハンドレールの外部層を形成する。
【００３６】
ここで図３を参照すると、第１入口３４が従来式のスクリュー押出機の出口に接続される。従来式のスクリュー押出機は、所要の温度及び圧力条件で、選ばれたエラストマあるいはその他の熱可塑性材料を分配できるものであれば任意の好適な押出機であってよい。所望に依っては、スクリュー押出機に加えて溶融ポンプを使用してもよい。あるいは、従来式のスクリュー押出機の代わりにツイン式スクリュー押出機を使用してもよい。ツイン式スクリュー押出機ではポリマ混合物の使用が可能である。
【００３７】
短い入口ダクト３６が分岐し、下部と上部の分配ダクト３８、３９に接続される。図１１では分離したダクト３８、３９がよくわかる。また図１２では、平面図でダクト３８、３９が９０度まで曲がって、第１の、すなわち下部マニフォールド４０と第２の、即ち上部のマニフォールド４１へ接続される様子が示されている。このようにして入口３４が第１の入口手段を提供する。この第１の入口手段は上記の代わりに、２つの別々の押出機が２つのダクト３８、３９に別々に接続されてもよいことは理解されるであろう。
【００３８】
マニフォールド４０、４１が流れを均等に所望の幅に分散させ、第１即ち下部チョーク４２と第２即ち上部チョーク４３へとつなげる。チョーク４２、４３は一定の幅を有してもよいが、図１１からわかるように、マニフォールド４０、４１に比べて深さがかなり減じられている。この理由は、上部チャネルと下部チャネルのそれぞれに制御された流れの抵抗を与えて、上部チャネル及び下部チャネルを通る所望の流れを確保するためである。上部チョーク４３は下部チョーク４２よりも幅を大きくしてより大きな流れを与えられるようにしてもよい。こうするとケーブルアレイを、結合した押出流の底部の方へ所望通りに維持するのに効果的である。
【００３９】
チョーク４２，４３は上部結合ダクト４４と下部結合ダクト４５へと繋がる。これらのダクト４４、４５は図１１からわかるようにより大きい深さとなっている。そしてその幅は、図１２でわかるように内側方向に向かって斜めになって、スライダ織物の幅に相当する幅になる。
【００４０】
次に図３でよくわかるように、中間の楔形ブロック４６がチョーク４２、４３と結合ダクト４４、４５とを分離する。複数のチューブ４８がブロック４６に組み込まれる。以下で詳細を述べるように、チューブ４８は、ハンドレールの補強用ケーブル５０にぴったり合うような寸法となっているが、図３の矢印５２で示すようにケーブル５０を自由にスライド移動できるようになっている。
【００４１】
チューブ４８は下流結合ゾーン２８ｂで終わる。図には示されていないが、チューブ４８の端部に隣接してダクトを横切って延在する櫛状体があってもよい。比較的小さい製造速度でのテストの目的のために、ポリマをケーブル５０に浸透させるための十分な背圧を発生させるためにこの櫛状体が設けられてもよい。大きな製造速度の場合には、ダイの内部では必然的により高い圧力となり、これでポリマが良好に浸透するための所要の内部圧力が十分に生成されるので、図に示すように櫛状体は省略されてもよい。
【００４２】
下流の結合ゾーン２８ｂでは単一の矩形部ダクト５６がある。従って、図１１に示すように、ケーブル５０はチューブ４８を抜ける時にポリマの上下の流れでサンドイッチされ、ともにダクト５６を下流方向に向かって通過する。
【００４３】
ポリマを両側からケーブルに対して導入するこの構成は利点が多いことがわかるであろう。この構成ではケーブルが正確にかついつも安定して完成製品の中に配置され、ポリマの横断流により変位させられるということがない。この構成では他の形態の抗張体を用いることも可能となる。例えば、ポリマ中に埋設されたスチールテープあるいはスチールケーブルから成るテープを用いることも可能である。いかなるテープ（及びカーボンファイバテープ１７４が図８ｂに示されている）が用いられても、ポリマが両側から供給されてハンドレールを正確に形成できるようにすることが重要である。
【００４４】
スチールケーブルがサンドイッチ構造を有する複合テープの形に形成されることもまた可能である。ここではスチールケーブルは２層のポリマの間に埋設され、そのそれぞれの側に２層の織物があってサンドイッチ構造を完成させる。このような複合テープはここで説明している装置と類似の装置を利用して形成することが可能である。こうして、スチールケーブルがダイに供給され、ポリマがケーブルの上下から供給される。これとは別に、ケーブルを複合ポリマ流の中に埋設した後、所要の織物の２つのテープが、スライダ織物６２としてスロットを介してダイの中へ導入される。更に、そのような構成はダイ組立体２２の追加のステージとして組み込まれてもよい。要するに、複合テープが上流で連続的に形成されて、ケーブル結合ゾーン２８へ供給される。この技術の利点は、グレードの異なるポリウレタンあるいは他のポリマを複合サンドイッチ構造の中でケーブル直近に存在させることができることである。そのような構造を図８ｃに示す。ここでは追加のテープ即ち織物層が１９０で示され、追加のポリマ層が１８８で示されている。
【００４５】
ハンドレール構造における周知の問題点は、ケーブルのフレッチング(fretting)である。直線駆動のようなある種のハンドレール駆動において、ケーブルを含むハンドレール本体部分は、対になった駆動ローラを通過する際に、極度の締付け荷重を受ける。これがケーブルのフレッチングを起こし、ケーブルを周りのポリマから分離させてしまう可能性がある。他のタイプの駆動装置では別の荷重が掛かる。ケーブルを分離して埋設して複合テープとし、ポリマの適切なグレードを選択することにより、ハンドレールの特性を調整することができる。高圧の櫛状体を半可撓性の接着剤との組合せで用いれば、それぞれのケーブル中のワイヤへの浸透がよく起こり、それぞれのケーブルを保護してフレッチングを防止、あるいは少なくとも軽減できることがわかってきている。
【００４６】
図１及び１１を参照すると、スライダ織物用のリール６０がシャフト（図示せず）上に取り付けられている。このシャフトは、スライダ織物に所望の張力をかけるための駆動機構に接続されている。スライダ織物６２は平坦な帯としてリール６０から出てゆく。このスライダ織物６２は、入口スロット６４にから上流結合ゾーン２８ａへ入ってゆく。このスロット６４はコーナ６４ａを有し、ここで織物バンドが約７０度曲げられる。更にはコーナ６４ｂがありそこから先ではスライダバンドは水平に延在する。コーナ６４ａ、６４ｂは、摩擦を低減するためにテフロン（登録商標）（ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、あるいはその他のもので被覆されていてもよい。摩擦が大きいとスライダ織物が伸びやすく、プレテンションを持ってしまう。そうすると、出来上がったハンドレールが駆動機構を通過する際の後方への曲がりが困難になってくる。コーナ６４の後、スライダ織物６２は複合押出物５８の底部に導入されて結合する。
【００４７】
スライダ織物６２は、通常、概ね一定の幅を持ったシート状材料の細長の柔軟なウェブである。スライダ織物６２は比較的低い摩擦係数を持つので、ハンドレールがガイド上をスライドすることが可能となる。スライダ織物６２の幅は、ハンドレールの寸法によって変わるが、例えば、１２５〜６０ｍｍである。ある実施例では、スライダ織物６２は、綿のような天然材料かあるいはポリエステルやナイロンのような合成材料のいずれかによる織布で構成されてもよい。しかし、本明細書で用いられる「織物」という用語は、好適な特性を有するその他の不織シート材料も含んでいることは理解されたい。
【００４８】
熱可塑性エラストマと織布との組合せ基づく押出物製品の曲げモジュラスは、その織物の特性に強く依存することが確認されている。このことは、曲げの中立軸が、織物からかなりの離れた位置にある高モジュラス部材（例えばケーブルアレイ）に依って画成されるハンドレールの場合には特によく当てはまる。クロスヘッド押出プロセスにおいて織物は、長手方向の引張り力を受け、織物がねじれて伸びることがある。この伸びは織物の特性、外力、温度の関数である。クロスヘッド押出ダイにおいては、ダイおよび溶融ポリマの温度は合成織布を弱めるレベルのものであり、その結果、比較的小さい荷重であってもかなりの伸びを生じる。織物が一旦伸ばされてから冷却されると、特性が変化し製品の中に固定されてしまう。そうすると製品の特性上逆効果をもたらす可能性がある。かなりの伸びのプロセスを経験した織物は、処理前の織物に比べて一般的により高いモジュラスを有し、破壊までの伸びが小さくなる。
【００４９】
スライダ織物６２は前以って収縮させておくこともできる。前以って収縮させていない場合には、伸びの性能が限定され、特にハンドレールが駆動機構において後方に曲げられる所でそうであることがわかっている。前以って収縮させた織物は、一般的に引張りにおいてより大きな伸びが可能となる。予備収縮は、織物６２がダイ組立体２２に入る直前に、加熱されたプレートの間を通すことによって与えられる。更に、予備加熱が織物の熱可塑性材料への接着も向上させることがわかっている。
【００５０】
スライダ層の前処理の方法および装置の実施例が、出願人により２００７年９月１０日に出願された、「押出による複合ハンドレール用スライダ層の前処理のための方法および装置（“Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎ
ｔ Ｏｆ Ａ Ｓｌｉｄｅｒ Ｌａｙｅｒ Ｆｏｒ Ｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｈａｎｄｒａｉｌｓ”）」という名称の米国仮特許出願第６０／９７１，１５６号
明細書、及び２００８年９月１０日出願の対応するＰＣＴ出願明細書に開示されており、参照により、両方の開示内容の全体がここに包含される。
【００５１】
図４に示すように、複合押出物５８は最初、スライダ６２の全幅に亘って延在する。結合ゾーン３０（図１１）においては、矩形断面で示されている押出物の両側を上へ延伸させるために、スライダ６２の両端は上へ折り畳まれる。この効果は、押し出された部分、すなわち結合された押出流５８の幅を減らすためである（図４）。そうすると一定の断面積を維持するために、それに対応して厚さが増加する。
【００５２】
図１３はダイインサート１６０を示し、これは相互に鏡像対称であり、またスライダ結合ゾーン２８の一部をなしている。ダイインサート１６０は、スライダ織物の両端６３（図５に示す）を曲げる役割を有する。それぞれのダイインサート１６０はランプ面１６２を有し、これは一方の端で平坦即ち水平であり、次第に回転してインサートのもう一方の端では垂直になっており、端部を上方に屈曲させる効果を有する。
【００５３】
図１１の１６４で模式的に示すように、ブレーカ層または追加の層をハンドレール断面に挿入することも可能である。実際に織物の追加層が、複合押出物５８と入口７０からの第２の流れとの間に導入される。こうして図１１に示すように、スロット６４と類似のスロットをスライダ結合ゾーンと出口ゾーンとの間に設けることができる。この、織物の両方の側に、ポリマ即ちポリウレタンの２つの流れを別々に提供するこの基本技術は様々な方法で適用可能であることが更に理解されるであろう。例えば、追加層は必ずしも第１の入口と第２の入口からの２つの流れの間に導入される必要はない。例えば、これらの入口のいずれか１つからの流れの一部を分岐させて、主たる流れと分岐させた流れとの間に追加層をサンドイッチすることも可能である。
【００５４】
第２の入口７０は、もう１つの入口と同様に、従来式のスクリュー押出機に接続することが可能であり、また所望によっては溶融ポンプとの組合せで任意の好適な押出機を使用することも可能である。入口７０はダクト７２を介して出口ゾーン即ちブロック３２に繋がる。ダクト７２は、ハンガー型マニフォールドとして知られる、標準型のマニフォールド７４に接続される。これは、複合押出物即ち押出流５８の幅全体に亘って、流れを実質的に均一に分散させる。マニフォールド７４は、断面では２つのチャネルがその両側に延伸して下がっており、２つのチャネル間の部分は比較的狭く、これは上から下へ向かって拡がっている。
【００５５】
図９はダイを上流方向に向かって見た端面図である。図に示すように、出口ゾーン３２は、穴８２の中のボルトにより普通の方法で互いに固定された、下部ダイ部材８０と上部ダイ部材８１とを有する。ハンガー型マニフォールド７４が点線の外形線で示されている。
【００５６】
下部ダイ部材８０が矩形のチャネル８４を画成し、織物スライダ６２が複合押出物と共にそこに受け入れられる。第２の入口７０からの追加の材料を収容するために、かつ所要のハンドレールプロフィールを形成するために、上部ダイ部材８１は２つのピークを持つ曲線プロフィール８６を画成する。
【００５７】
マニフォールド７４より上流にある複合押出物５８（図４）用のダクトのプロフィールは、ライン８８で示されている（図７及び図９）。このライン８８の形状は、押し出されるハンドレールの形状に依存する。この例では、入口７０及びそれに関連する押出機は比較的小さい容量であり、従って入口７０から充填される断面、つまりライン８８とプロフィール８６との間の断面は限られている。
【００５８】
小さいハンドレールに関しては、ライン８８は直線となり、マニフォールド７４より上流では、複合押出物５８は図７に示すように単純な矩形となる。図９に示すように大きなサイズのハンドレールに対しては、ライン８８は台形の中央部分を含む、即ち、押出物５８は台形を上乗せした矩形のプロフィールとなる。これはスライダ織物６２の両端が折り畳まれた場合にそうなる。これは入口７０から充填される実効断面を減らす効果がある。図に示すように、入口７０からの第２の材料が常に断面の端部へ延在する配置となる。第２の流れのみが所望の着色をされる。それはこれがハンドレールの外面を形成するからであり、第１の流れは透明あるいは無着色であってよい。２つの流れに対して、着色材料及び透明材料の任意の組合せが使用可能であることは理解されよう。例えば、追加の層１６４が供給される場合、第１の流れが着色され、第２の流れが透明であって、追加層の模様が目視可能であるようにしてもよい。第２の流れの追加は、図４の矢印９０で模式的に示されている。
【００５９】
次に、ケーブル供給ユニット１００を図１および１４との関連で説明する。複数のケーブルリール１０２が設けられ、それぞれにハンドレールに好適なタイプの複数撚りのスチールケーブル１本が巻かれている。ケーブルリール１００はブレーキ手段を有するシャフト（図示せず）に取り付けられ、ケーブルに適当な張力を掛ける。所望によっては、ケーブルリール１００は、接着剤を塗布する前の腐食を防止するために、温度と湿度を制御したハウジングの中に入れてもよい。ケーブル５０は転回ローラ１０４を通って接着剤塗布機１０６を通過する。ただし転回ローラ１０４は任意である。
【００６０】
ハンドレールは一般的に時間の経過と共に縮むことがあることを理解されたい。これはスチールケーブルの個々の撚り線のこすれや摩耗によるものである。元々スチールであったものの破片がケーブルの隙間を埋める。鉄の酸化がこの物質を成長させて、ケーブルの断面積を膨張させ、長さを減少させる。ケーブルを接着剤で完全に含浸させれば、優れた耐摩耗性と共に、上記の効果を防止ないしは少なくとも低減することができる。
【００６１】
接着剤塗布機１０６は、液体の接着剤溶液を入れる容器９２を備えている。入口及び出口９４があり、それぞれに硬質織物パッドあるいはスポンジパッドを有し、その間をケーブル５０が通過する。そしてそれらは接着剤溶液で飽和しており、ケーブルの内部への接着剤の浸透を促進する。パッドは容器９２を密封する役目もする。多量の接着剤の被覆を行うために、塗布機は出口側にチューブを備えることができ、ケーブル５０がそこを通過する。チューブは所望の厚さの接着剤を付与できるサイズとなっている。接着剤塗布機１０６は同時にケーブルに張力をかけることもできる。ダイ組立体２２に入る前に、ケーブルはファン９６の上を通過し、溶媒が飛ばされてケーブル上に接着剤が残る。ケーブル５０はその次に、ヒータ９８あるいはその他の高温空気源を持つファンに接続された、高温空気トンネル１０８を通過する。これは被覆されたケーブル５０を、約３００°Ｆ（約１４９°Ｃ）、もしくは接着剤の良好な接着を促進するような温度へ予備加熱する。これに代わって赤外線パネルや他の加熱装置を設けてもよい。わかりやすくするためにケーブルはローラ１０４の周りを通る時に分離して広がっているように示されているが、塗布機１０６からファン９６の上を通ってトンネル１０８を通過するまで、ケーブルは実質的に平行で等間隔となっていてもよい。
【００６２】
次にダイ組立体２２から押し出された断面が図７に示され、この断面は中間押出物１１０を有する。ダイの内部での温度条件は、ポリマがダイから出るときにまだ溶融している、即ち一般的にクロスオーバ温度より高くなっている状態である。クロスオーバ温度より低い場合には、剪断弾性率が材料の損失弾性率より大きく、逆に、クロスオーバ温度より上では、損失弾性率が剪断弾性率より大きくなる。剪断弾性率は材料が変形前の寸法に戻ろうとする傾向に関連する弾性応答成分であり、一方、損失弾性率はエネルギ損失応答成分であり、変形中の流動に関連する（エクシュタイン（Ｅｃｋｓｔｅｉｎ）他：「熱可塑性ポリウレタンの熱成形」、プラスチックエンジニアリング（１９９５年５月）、ページ２９参照）。その温度では、ポリマは未だ液体ではあるが高い粘性を示す。従ってポリマはほぼ安定しており、２つの丸いピークを有するプロフィールをしばらくの間は維持することができ、急速に平坦なプロフィールに崩れたりしない。それと同時に液体の特性を示して、詳細は後述するが、変形前の形状に戻ろうとする傾向を持たず、成形して断面形状を変化させることが可能である。具体的には、比較的鋭角的な形状を容易に形成することができる。
【００６３】
ハンドレールにはこのような押出技術を採用可能とする２つの特徴がある。第１に、ハンドレールにはスライダ６２が含まれる。マンドレル１１２に沿って通過する間、スライダ６２がまだ溶融状態にあるＴＰＵを支持するコンベアベルトの役目を実効的に果たす。この段階では、ＴＰＵはきわめて粘度が高く、他の固体表面に接触すればそれに粘着する傾向があり、換言すればマンドレル１１２との直接接触をさせることはできない。実際、成形ローラかその類のものがＴＰＵに接触しなければならないとすると、それを冷却して、ＴＰＵが少なくとも局所的に「薄皮で覆われて」粘着しないようにしなければならない。
【００６４】
第２の特徴は、ハンドレールが、単純な、丸まった外部形状を有することである。この形状はマンドレル上で容易に形成することができる。これとは対照的に突起部、窪み、およびとがった角を持つ複雑な外部表面はこの手法では形成するのは困難であり、適切な形状のダイによる成形を必要とするであろう。
【００６５】
中間押出物１１０をハンドレール１２６の最終プロフィールにするために、細長の主マンドレル１１２が与えられる。マンドレル１１２は多数のセクションから成る。図１０に示すように、マンドレルは基体１１４及び支持面を画成する上部セクション１１６を有する。上部セクション１１６のプロフィールは、連続的かつ滑らかに変化してハンドレールプロフィールを形成する。上部セクション１１６の長手方向には穴１１８があり、そこまでスロット１２０が開いている。横断する吸込み口１２２が穴１１８まで通じている。吸込み口１２２は真空源に接続される。これにより穴１１８内部が、水銀柱８〜１２インチ程度の真空に保たれる。真空にする目的は、スライダ織物６２を、従って押し出された部分を、常にマンドレル１１２密接させるためである。真空の程度は、マンドレル１１２のプロフィールに充分正確に追随させるのに必要で、かつ同時に余計な抵抗を発生させないような大きさで決められる。もし真空度を高くした場合には、ハンドレールをマンドレルに沿って引っ張るのにより大きな張力をかけることが必要となり、スライダ織物６２を延伸させてしまう可能性がある。
【００６６】
図５および６はプロフィール変化の進行を示す。図５に示すように、押し出されたプロフィールの両端が最初下方向へ落ちる。これは、図７に示す元のプロフィールにある２つの山を小さくする効果が出るようにするためである。図５の符号６３で示されるスライダ側縁部は、マンドレル１１２の側部に当接していることに注意されたい。図５においては、緩和された中間押出物のプロフィールが１１０ａで示されている。これらの側縁部６３はマンドレル１１２に沿って連続的に支持されている。プロフィール１１０ａの側部は連続的に下に落ち、ハンドレールのＣ字型プロフィールの丸まった端部の一部を形成して垂直となる。その次に内側及び上側に回転を続けて、図６に示すようなハンドレールの最終的なＣ字型のプロフィールを形成する。マンドレル１１２の正確な長さは、予定する生産速度に依存する。
【００６７】
マンドレル１１２は、押出物を理想的な形成温度に維持するために加熱も冷却もできる。これは、このプロセスの最初から最後まで固体のままである織物ウェブが接触面を形成し、溶融材料がマンドレルに接触せず、従ってマンドレルに粘着することがないことによって可能となる。押出物がマンドレル２２３の端から端まで移動する速度である製造速度によって、例えば５０℃の適切な工具温度にマンドレルを維持するために、現実に冷却が必要な場合がある。
【００６８】
マンドレル１１２の端で、最終のハンドレールプロフィール１２６が形成される。このハンドレールプロフィールは図６と８ａに示されている。前述のとおり、マンドレルに沿って動く間、材料は溶融状態に維持される。周知のように、熱可塑性エラストマ、特に熱可塑性ポリウレタンには明確な融点がない。それよりもむしろ、この材料には弾性的に挙動し材料が変形前の寸法に戻ろうとする傾向に関連する弾性応答の成分である剪断弾性率があり、またエネルギ損失応答成分であり、変形中の流動に関連する損失弾性率がある。ｔａｎδで表現されることもあるこの２つの因子即ち弾性率の比が、材料の状態をよく示す。ｔａｎδが１よりはるかに小さい場合には材料は固体として振る舞い、ｔａｎδが１より大きい場合には材料は粘性流体として振る舞う。これら２つの弾性率は、かなりの温度に亘って連続的に変化する。例えば分子量１５２，０００のポリウレタンは、約１５０℃から２００℃以上の範囲に亘って両方の弾性率が連続的に減少する。この時剪断弾性率の減少が損失弾性率の減少よりもより急である。その結果、１６５℃付近において、ｔａｎδの値が１を超え、粘性特性が優勢になることを示している。一般的に材料は、マンドレルの全長に沿って１より大きいｔａｎδを持つべきである。適用例によっては、マニフォールドの長さの少なくとも一部分において材料がこの点よりわずかに低くなることは容認され得る場合がある。また、外表面からの熱を失うために、ハンドレールの外側の温度は内側より低くなる。そして重要なのは、プロフィールが相対的に複雑な変化をするＴ字型スロットの周りの内部温度である。外部層は単に、比較的緩やかな湾曲を受けるだけである。従って、外側が軽く「被膜形成」、即ち固化し始めても許容される。しかし、マンドレル１１２の端においてポリマはまだ適切には固化はしていない。図７の中間押出物の初期の２つの山を持つプロフィールは、マンドレル１１２の反対側の端において所望の最終プロフィールが得られるように選択されるものである。
【００６９】
従ってポリマを冷却し固化させるために、次に、冷却タンク(cooling trough)１３２（図２ａ）を含む冷却ユニット１３０の中を通過させる。図１に示したように、タンク１３２は第２のマンドレル１３４を含んで構成されている。この第２のマンドレルは最終のハンドレール１２６のプロフィールを持つ。このマンドレルの少なくとも最初の部分が、マンドレル１１２のように、スロットが切られ、穴を持っており、これもまた真空源に接続されている。この実施例では、冷却タンク１３２は長さが１２フィートであり、マンドレル１３４はそれに対応する長さを有し、正確な長さは製造速度に依存して変わる。タンク１３２中のマンドレル１３４の最初の３フィートにはスロットが切られていて真空源に接続されている。その理由は、ハンドレールが十分に冷却されて完全に安定し、少なくとも部分的に固化して形状を保持することができるまでは、ハンドレールをマンドレル１３４に密接させるためである。
【００７０】
図に示すように、タンク１３４には、入口１３８と複数のスプレーノズル１４０を有するスプレーバー１３６が設けられている。ある実施例では、図２ａ、２ｂからわかるように、タンク１３４の入口のスロット形のノズル１４２がウォータナイフあるいはウォータカーテンを提供することができる。この地点で押出物にまだ被膜ができていない場合には、この方法により即座に均一な被膜を形成することができる。被膜ができていない状態でスプレーを受けると、個々の液滴が表面に痕跡をつけがちである。均一なウォータカーテンあるいはウォータナイフを適用することにより、この問題が回避され、概ね固体材料の被膜が形成される。被膜ができてしまうと、外観に影響を及ぼすことなしに、ランダムなスプレーでハンドレールをたやすく冷却することができる。ノズル１４２は、痕跡がつかないように、ウォータカーテンの方向をハンドレールに対して内側方向の浅い角度とすることができる。概ね円形の要素の中にある供給チャンバ１４４はカーテン１４６用の水の入口１４６を有する。
【００７１】
ウォータナイフの代わりに、１本のノズル（図示せず）などのような水源が、第１の上流ローラ１４８を冷却水で濡らすために使用されることもある。押出物を冷却して外表面に被膜を作り、ダイによる線を消すために、複数のローラ１４８を実装することもできる。ローラ１４８は押出物で駆動される。第１の上流ローラ１４８によって押出物に散布された水は、第１の上流ローラ１４８と第２の下流ローラ１４８との間の押出物表面に集まる。第２の下流ローラ１４８もまた、ハンドレールの外側表面を整形するのに利用できる。
使用時には、スプレーノズル１４０を介して水が散布され、ハンドレール１２６を冷却する。タンク１３２は水の排水口を含んで構成され、水は排出されるか、あるいは冷却ユニットを通って入口１３８に循環される。スプレーノズル１４０からの水はハンドレール１２６を冷却し、ポリマを固化することができる。これによりハンドレール１２６のリップ強度が向上することが見出されている。この理由は充分にはわかっていないが、考えられる解釈の１つは以下の通りである。
【００７２】
ハンドレール１２６が冷却されると、先ず外側が固化する。そして周知のごとく、固化の過程において材料が収縮し密度が上がる。このように、最初は固化されるのは外部層であり、内部は溶融したままである。実施例のあるものでは、マンドレル１３４そのものは冷却する必要がないことに注意されたい。ハンドレール１２６の内部が冷えて固化すると、今度は収縮しようとし、即ちより高密度になろうとする。これはハンドレールにプレストレスをかける効果があるものと考えられ、結果として、図８ａ、８ｂ、８ｃに１２９で示すリップが互いの方向へ押しやられる。更には、ハンドレールのプロフィールはスライダ織物６２によって維持されるものと考えられる。いずれにせよ、材料の与えられた硬度の割には、リップ強度が向上する結果が得られることがわかった。
【００７３】
また、押出物から排除される熱量、及びこの熱の排除されるタイミングが重要であることも分かった。効果的なプレストレスを与えるために、熱が主としてハンドレールの外側から排除され、かつこの排熱は、ハンドレールに残存する熱が排除される前に行われるべきであることがわかった。ハンドレールの外側の周りのかなりの層を固化するために充分な熱が排除され、その結果、続く内部の冷却及びそれによる収縮がプレストレスをもたらす。この熱量が先ず外部表面から排除されるとすると、ハンドレールの外側の層は十分に冷却されて固化することができ、その結果、ハンドレールの内部が固化する際にプレストレス効果が発生する。ここで、ウォータスプレーの構成では熱は殆ど外表面のみから排除され、内部から排除される熱の量は少量でしかないが、これは全く偶発的なものである。表示した実施例においては、マンドレル１３４を介して排熱することは全く意図されていない（図２ａ）。しかし一方で、マンドレルからのそのような熱の消失を防止するために特別に絶縁するような手立ては取られていない。しかし上述したように、最大速度で運転する場合にはツール温度を適切に維持するために冷却が必要になる場合もあるであろう。
【００７４】
通常、ハンドレールにはリップ強度が要求される。これは標準のテストに従って、リップ間の距離を規定量だけ変位させるのに要する力が１０ｋｇ以上である。ここで、ハンドレールが自然冷却されて内部および外部表面の双方から均等に冷却されると、リップ強度は弱過ぎてこのテストを満たすことはできないことがわかっている。その一方、上記の冷却手法によりもたらされたプレストレスがある場合、リップ強度は１０ｋｇより大きく、１０〜２０ｋｇの範囲が達成できる。これは通常のハンドレールに匹敵する。
【００７５】
ここで開示した方法及び装置により押し出されたハンドレールのリップの開放力は典型的には１５ｋｇであり、ショア「Ａ」硬度８５の熱可塑性ポリウレタンに対して、つかみ部幅３０ｍｍで、７ｍｍの撓みに対する測定値は少なくとも１０ｋｇより大きい。これは、均等な加熱および冷却のコンプレッションモールド法で製造された、均質でプレストレスなしのサンプルの場合の約６ｋｇと対比される。
【００７６】
タンク１３２を出るとすぐに、ハンドレール１２６は駆動ユニット１５０を通過する。駆動ユニット１５０は上部駆動組立体１５１と下部駆動組立体１５２とを含み、そのそれぞれはローラ上にかけられたバンドを含み、このバンドがハンドレール１２６に係合する。下部駆動組立体１５２は、ハンドレールの内側でスライダと係合するように構成されている。このようなユニットは押出成形には一般的である。ここでこの駆動ユニットはタコメータによるフィードバック付きの直流モータを有し、ハンドレールの速度を正確に制御できる。ある実施例では、これにより速度制御を０．１％以内の精度で行うことができる。
【００７７】
押出技術においては周知のように、押出速度が注意深く制御され、かつ２つの入口３４、７０を通る流速も注意深く制御されれば、押し出されたハンドレール１２６のプロフィール、及び単位フィート当りのその重量は所望の公差の範囲内で一定である。良好な制御がなされれば、単位長さあたりの重量の公差は１％よりもよい値が達成できる。押出機は必要な一定流速を与えるために一定のスクリュー速度で運転され、例えば温度、圧力などの他の因子が一定であれば、一定流速が実現できる。溶融ポンプを利用すれば、更に制御を向上させ、変動を減少させられる。
【００７８】
１５５で示すように、完成ハンドレール１２６を巻き取るためのスプールが設けられる。ハンドレールのループを形成するために、選ばれた長さのハンドレールを継ぎ合わせることができる。これは例えば、出願人による「熱可塑性物品を継ぎ合わせるための方法および装置」という名称の米国特許第６，０８６，８０６号明細書に開示されている。参照によりここにその全体の内容がこの明細書の内容に包含される。
【００７９】
図８ａは、ケーブル５０とスライダ織物６２を有するハンドレール１２６の最終完成プロフィールを示す。熱可塑性エラストマは２層として形成されている。内層１２８は第１の入口３４から供給された熱可塑性プラスチックであり、外層１２７は第２の入口７０から供給された熱可塑性プラスチックである。ケーブル５０は内層１２８内の同一平面上に配置され、ケーブル５０は構造１２６の折曲げの中立軸を画成する。
【００８０】
次に例示の材料については、スライダ織物６２は、１平方ヤード当り２０オンスの平織のポリエステルであってよい。
【００８１】
ケーブルは、接着剤がワイヤの中に浸透できるように比較的開放的な構造をもつものが選択される。例えば、好適なスチールケーブルは、それぞれが、０．２０＋／−０．０１ｍｍの３本ストランド芯線と０．３６＋／−０．０１ｍｍの６本の外側ストランドとからなっている。好適な仕様を有する、真鍮メッキされた高張力鋼コードはベルギー、コルトレイク市のべカルト社（Ｂｅｋａｅｒｔ ＳＡ， ｏｆ Ｋｏｒｔｒｉｊｋ， Ｂｅｌｇｉｕｍ）から調達できる。
【００８２】
使用される接着剤は溶媒型の接着剤であってよい。ただし、例えば反応性ホットメルト接着剤のような、任意の好適な接着剤を用いてもよい。ケーブルに塗布する接着剤としては、一例として、モートンインタナショナル社（Ｍｏｒｔｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．）の一部門であるモートンオートモーティブアドヒーシブ社（Ｍｏｒｔｏｎ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）から販売されているＴＨＩＸＯＮ（登録商標）４０５がある。ただしこれに限定されるものではない。
【００８３】
熱可塑性エラストマに関しては、２つの層１２７，１２８共に、ショア「Ａ」硬度８５のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ（登録商標）５８２０６であってよい。用途によっては、ハンドレールの外側をより硬い熱可塑性プラスチックで形成することが好ましい場合がある。この目的には、ショア「Ｄ」硬度４５のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ（登録商標）５８２７７を使用できる。次に、内層１２６にはより柔らかい材料の、ショア「Ａ」硬度７２のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ５８６６１などが用いられる。屋外での用途に対しては、ハンドレールが雨などに晒される可能性があるので、外層１２７としては、ショア「Ａ」硬度８５のルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ５８３００などのような、ポリエーテル型の耐水性熱可塑性材料が用いられる。ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）社のＥＳＴＡＮＥ５８２２６も用途によっては好適である。その他の熱可塑性材料も使用可能である。
【００８４】
図８ｂ、８ｃはハンドレール断面の変形例を示す。図８ｂにおいては、第２のハンドレールの断面１７０がスライダ６２と熱可塑性材料の内層１７１、外層１７２とを含む。ここでは、個々のケーブル５０はカーボンファイバテープ１７４で置き換えられている。
【００８５】
図８ｃに１８０で示されたハンドレールの第３の変形例においては、前のものと同様にスライダ６２がある。ハンドレール１８０は内層１８１と外層１８２とを有す。ここで、抗張体はマトリックス１８４で与えられ、これは熱可塑性エラストマ１８８の層の中に埋設されたケーブル１８６から成っている。エラストマ１８８の両側には織物層１９０があり、サンドイッチ構造を形成している。前述のとおり、このサンドイッチ構造は、ハンドレール形成プロセス全体の中の重要な一部として、ダイ組立体の重要な構成要素としてのダイ組立体の入り口部分において形成される。
【００８６】
たハンドレールのプロフィールの変形例１２６ａ、１２６ｂが図８ｄ、８ｅに示されている。ハンドレール１２６に比較して、ハンドレール１２６ａ、１２６ｂは、過酷な屈曲条件下でのケーブルの座屈の可能性が小さく、歪及び曲げ応力が小さく、繰返し荷重条件下での疲労寿命が長くなる。これは、出願人による２００７年９月１０日出願の「修正ハンドレール」という名称の米国仮特許出願第６０／９７１，１６３号明細書、及び２００８年９月１０日出願の対応するＰＣＴ出願明細書に開示されている。この両出願の全内容は参照によりこの明細書の内容に包含される。
【００８７】
マンドレル１１２に沿って移動した後に所望のプロフィールが得られるように、曲線８６のプロフィールが選択される。このプロフィールは必ずしも正確ではないことを理解されたい。そうなるために、図２ｄに１４７及び１４８で示す、１つまたは複数のトリミング用のローラや、サイジングローラが設けられる。このように、全体の幅をある公差内に抑えるために、少なくとも１組のローラ１４７が設けられてもよい。上部の厚さを所望の公差内に抑えるために、少なくとも１つのローラ１４８が設けられてもよい。この地点では、十分に冷却されて外表面に被膜ができており、ローラはハンドレール材料とは粘着しないので、ハンドレールをローラに接触させることができる。
【００８８】
ある実施例ではローラは基本的に円筒形であってよい。しかし、少なくとも上部ローラ１４８はハンドレールの上部の所望のプロフィールに相当するプロフィールを有することができる。即ちこれによりハンドレールの中高の上部表面を画成する。ローラの直径の変化はあまり極端であってはならない。というのはローラの一部分とハンドレールとの間にスリップが起きやすいからである。
【００８９】
摩擦を低減するために様々な部品をＴＥＦＬＯＮ（登録商標）で被覆、ないしはその他の処理を行って、摩擦係数を下げることができる。従って、コーナ６４ａ、６４ｂ（図１１）をＴＥＦＬＯＮで被覆してもよい。同様に、マンドレル１１２、及び第２のマンドレル１３４の少なくとも最初の部分はＴＥＦＬＯＮで被覆されてよい。真空によってスライダ織物６２をマンドレルに押圧する強い圧力があり、これがかなりの摩擦効果を生じる。
【００９０】
ここでの教示は、エスカレータやその類似のもののためのハンドレールに関して主として説明してきたが、一定の断面を持つ様々な細長の物品にこの教示を適用できることを理解されたい。より具体的には、本体が熱可塑性エラストマで形成され、それを貫通する強化手段あるいは抗張手段を有し、かつ一方の側に追加の織物シート層もしくは類似のものが接合されたような物品に適用可能である。そのような構造はコンベヤベルトによく見られる。通常、コンベヤベルトは一般的に矩形断面をしており、コンベヤベルトの幅全体に亘ってほぼ均一な性質を有している。
【００９１】
従って、普通、コンベヤベルトにハンドレールのような複雑なプロフィールを作り込む必要はない。従って、マンドレル１１２上での形成プロセスは省略できる。ここで説明した方法によれば、コンベヤベルト本体内の所望の深さの共通曲げ中立軸上に補強ケーブルないしはそれと同様なものを正確に配置したコンベヤベルトを形成することが可能である。また、ベルトがその一方の側に織物層を持つこともできる。また、上記の同時係属出願と同様に、そのようなコンベヤベルトは継ぎ合わせることが可能である。
【００９２】
使用するポリマ材料は、任意の熱可塑性エラストマであってよい。実験及び検査の結果、ハンドレール製造にはショア「Ａ」硬度８５の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）が好適であることがわかった。この材料を用いてハンドレールの本体を形成する場合、スライダ織物との接着は、接着剤やのりを用いないでも問題がない。スライダ材料がポリエステルの織布織物であれば、最終製品でのＴＰＵへの接着強度は、９０度剥離テストで代表的には１インチ幅当り（ｐ．ｉ．ｗ．）６０ポンドである。例として、ダイ温度が２００℃に設定されたダイを通してポリエステル織物が押し出され、その接着強度が１インチ幅当り２０〜３０ポンドであった。これに対して２１５℃のダイの場合には、接着強度は１インチ幅当り５５〜６０ポンドであった。
【００９３】
これらのテストに対しては、モノフィラメント横糸の軽量ポリエステルが使用された。一般的に、モノフィラメント材料は良好な接着力を得るにはより大きな問題が生じる。熱プレス中で織物をＴＰＵ上に成形して、ベンチテストを行った。ＴＰＵは１１０℃で予備乾燥した。プレス温度２１５℃でＴＰＵは完全に織物を含浸した。しかしそれにも拘らず、剥離強度はわずか１インチ幅当り２０ポンドであった。その一方、織物を２００℃まで、ＴＰＵを２１５℃まで予備加熱し、その後ラミネートしたサンプルは、接着強度が１インチ幅当り６５ポンドを超えた。
【００９４】
図１１のように、製品設計の自由度を上げるために、追加の織物層１６４が加えることができることにも注意されたい。これは、補強物を追加するときと同じように、ダイ中の流れが分岐しているところではどこででもハンドレールの厚さの任意の深さに追加することができる。
【００９５】
本明細書では、第２の流れの色を変えることにより、もしくは外部シート層がある場合にはそれを変えることにより、ハンドレールやその他の物品の色を迅速に変えることのできる押出技術を提供できるということを理解されたい。
【００９６】
本明細書では、それぞれのステップが本質的に単純ないくつかのステップに分離することのできる押出プロセスを提供でき、従って多くの複雑な押出操作を同時に行う必要がないことも理解されたい。実際の押出物のプロフィールは比較的単純であり、この技術は、すべての要素を押し出しプロフィールの適正な位置に正確に配置することができるものである。ハンドレールのスライダ織物は、ハンドレールの最終形状の形成時に押出物を支持するコンベヤベルトとして利用できる。ハンドレール形状の最終形態は、ハンドレールの内側となるものの連続的な変化により形成され、外面プロフィールに必ずしも接触する必要がない。そうすることにより外表面が冷却、固化されて光沢のある仕上げとなる。外表面は、リップにプレストレスを与えて適切なリップ強度を付与するために、例えば水などの流体を散布して冷却することができる。更に、スライダ織物が関係する押し出しダイ部品を冷却することにより織物の伸びを制限でき、柔軟なハンドレール製品とすることができる。
【００９７】
本明細書の教示によれば、ハンドレールを連続的、かつ簡単に製造することができ、従来のハンドレールに必要とされた、広範囲に及ぶ手順の手動設定を必要としなくなる。ポリマとしてポリウレタンを使用すれば、高い光沢仕上げを維持するために、所望の高い光沢仕上げと、切り込みや摩耗に対する抵抗の両方を満たすグレードの選択が可能となる。
【００９８】
ハンドレールの構造は従来のハンドレールとは違って単純であり、所望の強度及び耐久特性を与えるための複雑な層の組合せを必要としない。むしろ、外表面の冷却をすることでリップにプレストレスをもたらし、結果として比較的軟らかいグレードのポリウレタンでも、十分なリップ強度を得ることができる。
【００９９】
また、スライダ織物とポリウレタンとを高温で結合させることにより、優れた接着特性が実現され、従来の接着技術に比べてより大きな剥離強度が得られることも分かった。
【０１００】
このハンドレールは、無制限の長さでの製造が可能である。ハンドレールの完全な環を形成するために、例えば出願人の米国特許第６，０８６，８０６号明細書に開示されたような、継ぎ合わせが可能である。この継ぎ合わせ技術では、一般の人には気付かれない継ぎ合わせを行うことができ、ハンドレールの高い光沢仕上げと外観の連続性を維持することが可能である。
【０１０１】
分離した２つの流れをダイ組立体に供給することにより、異なるポリマを供給することが可能となる。外層を形成する第２の流れにのみ、所望の外観と色特性を持つことが要求される。主たる流れは任意の好適な材料で構成することが可能であり、着色の必要がない。さまざまな異なる色を持つ、リサイクル材料を含めることも可能である。戸外用途には、外表面層に耐候性ポリウレタンを使うことが可能であり、その一方で、第１の入口からの主たる流れにはこれを用いる必要はない。
【０１０２】
本明細書の更なる態様は、ハンドレールの製造時に、スライダのあるＴ字型スロットの公差を外部プロフィールよりもはるかに厳しくすることができることである。一般的に、Ｔ字型スロットの公差は０．５ｍｍであり、外部プロフィールの公差は１ｍｍ程度である。Ｔ字型スロットは対応する形状のガイドに追随する必要があり、従って公差は非常に重要であることは理解されるであろう。その一方で、外面プロフィールは、高々駆動輪に接触するだけであり、そこには大きな公差が容易に許容される。また、ハンドレールの利用可能な上部の走行域の両端において、ハンドレールは開口部から出て、もう１つの開口部を通過してエスカレータの下に取り込まれてゆく。これらの開口部は、利用者の指などが巻き込まれるのを防ぐような寸法となっている。しかしここでもそのための外部プロフィールに対する公差は相対的に緩い。従って、内部表面の整形に超硬質工具を用いれば十分である。
【０１０３】
次に図１５〜１８を参照するが、これらの図面には、符号２００で全体が表示されているダイ組立体の別の実施例の詳細が示されている。ダイ組立体２００は、２０２で示された入口、即ちスチールケーブルやスチールテープなどの抗張体や補強材の入口を有し、これはダイ組立体の後ろにある、後述のケーブルマンドレル３００の中に設けられている。ダイ組立体２００の前側には、押出物の出口開口２０４がある。前述の第１の実施例の場合と同様に、スチールケーブル５０がケーブル供給ユニット１００から供給されるが、ケーブル供給ユニット１００は、温度及び湿度を制御した囲いの中に収容されていてもよい。
【０１０４】
第１の入口２１０が第１のポリマ用に設けられ、第２の入口２１２が第２のポリマ用に設けられている。以下に詳述するように、ダイ組立体２００は周知の方法で相互に固定された、いくつかの別々の要素から成っている。これらの要素は、溶融ポリマの漏れを防ぐために適当なシールが施され、互いにボルト止めされるか、他の方法で相互に固定される。図１６ａ〜１６ｆはダイ組立体２００の個々の部品の詳細を示し、それらがダイ組立体全体を構成する様子を示している。また、ケーブルマンドレル３００が図１７ａ〜１７ｅに詳細に示され、櫛状体ユニット４００が図１８ａ〜１８ｄに示されている。
【０１０５】
先ず図１６ａを参照すると、第１のランナプレート２２０が示されている。第１のランナプレート２２０には第１の入口ランナ２２２が形成されており、それは入口２１０によって、溶融熱可塑性材料即ちポリマの供給源に周知の方法で接続される。前述したように、熱可塑性材料即ちポリマは、普通、スクリュー押出機か類似のもので供給される。図に示すように、１つの第１のランナプレート２２０は概ね円筒形で、ケーブルマンドレル３００が入る円筒形の穴２２４を有する。図１６ａに示すように、ケーブルマンドレル３００は、円筒形の穴２２４に合う円筒形のプラグ部３０２を有し、またケーブルマンドレル３００を第１のランナプレート２２０へねじ止めするための環状フランジ３０４も含んでいる。
【０１０６】
図１６ａに示すように、第１の入口ランナ２２２が穴を有し、この穴は第１のランナプレート２２０の前面２２８上に半円形のチャネル２２６へと繋がっている。矢印で示すように、チャネル２２６は溶融ポリマを矢印の方向に導くようになっている。
【０１０７】
図１６ｂを参照すると、もう１つの第１のランナプレート２４０が、第１のランナプレート２２０の面２２８に対応する背面（図示せず）を有し、ここにもまた半円形のチャネルが設けられてランナチャネルを形成し、これらの面が相互に取付られて密封される。もう１つの第１のランナプレート２４０は、背面から前面２４４に延在する開口２４２を含む。前面２４４には、窪み２４６が設けられてチャネル即ちマニフォールドを形成し、ポリマの流れを面２４４の中心に向けさせ、従って５０で示される補強材、即ち抗張ケーブルの周りに向かわせる。
【０１０８】
図１６ｃを参照すると、櫛状体プレート２５０がもう１つの第１のランナプレート２４０の前面２４４に取り付けられている。櫛状体プレート２５０は細長の矩形スロット２５２を有し、櫛状体ユニット４００がそこに取り付けられる。スロット２５２は図に示すように、櫛状体ユニット４００のプロフィールに相当するプロフィールを有している。櫛状体ユニット４００の目的は、スチールワイヤ即ちケーブル５０を整列した状態に維持し、ポリマの流れに所望の背圧を生成するために流れの断面積を減少させたスロットを提供し、その結果としてケーブル５０のワイヤの個々の撚り線の中にポリマを浸透させるようにするためのものである。
【０１０９】
櫛状体ユニット４００はまた、同一平面上の補強アレイの製造を可能とするように構成されている。これは、ケーブルアレイを歪ませる傾向のある横方向の流れを制御し制限することにより実現される。より具体的は、櫛状体ユニット４００は、横方向の流れを防止できる発散型の出口チャネル４０２を含む。
【０１１０】
もう１つの第１のランナプレート２４０と櫛状体プレート２５０との間に、第１の結合チャンバもしくは結合ゾーンが形成され、そこで、ケーブル５０が第１のポリマ流と結合して、その中に埋設される。
【０１１１】
第２のポリマ流用の入口ランナの構成の詳細が図１６ｄと１６ｅに示されている。第２の入口ランナ２６０が、入口２１２から、一対の第２のランナプレート２６２、２６４の間に画成されるランナまでの第２のポリマ流を提供する。図１６ｄに示すように、第２のランナプレート２６２は流れ領域、即ちマニフォールドを画成する窪み部分２６６を前面２６８に有し、これが流れを発散し、第１のポリマと補強用のワイヤ、即ちケーブル５０とを含む押出物部分の全幅に亘って均一な流れを提供する。第２の入口ランナ２６０は、平面プレートである、第２のランナプレート２６４を終端とする。第１のポリマの場合と同様に、第２の入口ランナ２６０は、例えばスクリュー押出機もしくはそれに類似の装置などの、好適な第２のポリマ源に接続される。
【０１１２】
第２の入口ランナの窪み即ちマニフォールド２６６は、底部要素２７２で画成される第２の結合ゾーン即ちチャンバ２７０に繋がる。底部要素２７２は第１の部分２７４と第２の部分２７６とを含む。これらの部分２７４、２７６の１つがチャンバ２７０の部分を画成するが、洗浄を容易にするために２つの部分２７４、２７６が設けられる。
【０１１３】
図に示すように、第２の部分２７６は２７８において窪んでいてスロットが形成され、そこに２８０で示したスライダ織物ウェブが引き込まれるようになっている。
【０１１４】
図１６ｅ、１６ｆを参照すると、押出物は次に、第１の底部ダイブロック２８４と第２の底部ダイブロック２８６とを含む出口ゾーン２８２へ至る。これらのダイブロック２８４、２８６はチャネル２８８を画成し、押出物支持ブロック２９０がその中へ取り付けられる。このブロック２９０には冷媒を流すための開口２９２が設けられている。冷媒は、水又は油であってよい。また、押出物支持ブロック２９０は、底部ダイブロック２８４、２８６から押出物支持ブロック２９０への熱移動を低減するために、底部ダイブロック２８４、２８６から離間して取り付けられてもよい。セラミック被覆を利用することもできる。
【０１１５】
ある実施例では、冷却ブロック２９０はスチール製である。別の実施例では、冷却ブロック２９０は、例えば、ＣＥＬＡＺＯＬＥ（登録商標）あるいはＴＯＲＬＯＮ（登録商標）などの耐熱性プラスチックで形成されていてもよい。ただしこれに限定するものではない。耐熱性プラスチックは一般的に熱容量と熱伝導率が比較的低く、その結果、ダイの中でのスライダ織物への熱移動が少ない。しかし、製造及び摩耗特性の両面からコストが安くつくスチールが、冷却ブロック２９０には好適な材料である。
【０１１６】
押出物を支持するスライダの案内を支援するために、押出物支持ブロック２９０の上部表面には２本の浅い矩形のスロット即ちガイド２９４が設けられてもよい。図１６ｅに示すように、ブロック２９０の両側縁は内側に向かって斜めになっており、スライダ織物２８０の両側縁を次第に上へ折り曲げて、溶融熱可塑性材料の両端を包み込むようにさせる。
【０１１７】
図１６ｄは、第２のポリマ流と織物が加えられるダイの位置を示す。第２のポリマはマニフォールドにおいて第１のポリマと補強材の上に塗布される。織物２８０は底部からダイの中に入り、ポリマと補強材アレイの結合物の下に送り込まれる。織物は、溶融物あるいはダイの温度より低い温度、場合によってははるかに低い温度の、約５０℃でダイへ供給される。これによって、プロセス中で織物が到達する最高温度を制限する。織物はまた、ダイ外側の直近に供給装置を設けることにより、前以って縮んだ状態で、かつ実効的に張力がゼロで供給される。スライダの好適な前処理に関する更なる詳細は、出願人による２００７年９月１０日出願の「複合押出ハンドレール用スライダ層の前処理方法および装置」という名称の米国仮特許出願第６０／９７１，１５６号明細書、及び２００８年９月１０日出願の対応するＰＣＴ出願明細書に開示されている。
【０１１８】
図１６ｄ、１６ｆを参照すると、出口ゾーン２８２を完成させるために、上部ダイブロック２９６が第１の出口ダイブロック２８４の上に取り付けられ、一対の上部ダイブロック２９７、２９８が第２の底部ダイブロック２８６の上に取り付けられる。
【０１１９】
上部ダイブロック２９６、２９７、２９８は、例えば間隔を設けることにより、少なくともある程度は底部ダイブロック２８４、２８６から熱的に隔離される。そうすると、これらは押出物支持ブロック２９０から離間されるかあるいは別の形で、熱的に隔離される。上部ダイブロック２９６、２９７、２９８は、押し出された熱可塑性ポリマを所望の温度に保つためにバンドヒータで加熱することができる。どのような熱分離も決して完全ではなく、高々熱移動を低減するだけであることは理解されるであろう。
【０１２０】
ケーブルマンドレル３００が図１７ａ〜図１７ｅに示されている。既に述べたようにマンドレルには、円筒形プラグ３０２とフランジ３０４とが含まれる。プラグ３０２の内部には内部穴３０６がある。
【０１２１】
円筒形プラグ３０２の先端には、共通の面上に複数の小さい穴３０８が設けられている。これらの穴３０８のそれぞれは、小さい直径の部分と大きい直径の部分とを持っている。穴３０８の小径部には、皮下注射用の肉厚の小さい(hypodermic)スチールチューブ３１０が取り付けられる。スチールチューブ３１０は必要があれば個別に交換できる。
【０１２２】
図に示すように、円筒形プラグ３０２の正面には少し突き出た隆起部３１２があり、チューブ３１０の端がこの隆起部３１２の頂点上に開口している。
【０１２３】
ダイ組立体２００の部品を組立てるために、ねじの切られた、あるいは平坦な、またはその他の適切な組立用の穴が、周知の方法で設けられてもよい。
【０１２４】
櫛状体ユニット４００の詳細が図１８ａ〜図１８ｄに示されている。櫛状体ユニット４００は基本的に第１の矩形ブロック４０４と第２の矩形ブロック４０６とからなる。末広がりの出口チャネル４０２が、第２の矩形ブロック４０６の上部表面上に設けられる。それ以外はブロック４０４と４０６の上面は同一平面となっている。
【０１２５】
中央部分に、第１の矩形ブロック４０４の上部表面方向へ伸びた、櫛状体部４１０がある。この櫛状体部４１０は矩形スロット４１２と４１４とで画成される。スロット４１２は櫛状体４１０の外側に向かって設けられ、櫛状体部４１０の全深さに亘って延在する。
【０１２６】
櫛状体部４１０の中央部に、スロット４１４が櫛状体部４１０の全体の途中まで延在する。そしてその下に、図１８ｃ、図１８ｄからよくわかるように、２つの水平スロット、即ち開口４１６がある。この実施例では、スロット４１４が１８個と、スロット４１２が１０個の、計２８スロットがある。この実施例では２０本のスチールケーブル、即ちワイヤ５０があり、これらが上側の水平開口４１６を貫通して同一平面内に保持される。
【０１２７】
第１のポリマは第１のランナプレート２２０を介して供給され、スロット４１２、４１４、それにスチールケーブルが入っていなければスロット開口４１６を、強制的に通過させられる。これは背圧を発生させ、ポリマ、即ち熱可塑性プラスチックを、各ワイヤ、ケーブルや抗張体５０の個々の撚り線の間の隙間に押し込む働きをする。
【０１２８】
ここで述べた実施例ではケーブルは２０本でスロットは４１２、４１４合わせて２８個であるが、これらの数は所望により変化し得ることに注意されたい。また、この構成は他のタイプの抗張体を収容できるように改変してもよい。例えば、スチールテープの抗張体の場合、そのような抗張体を収容できる水平のスロットが１つあればよい。用途によっては、スチールケーブルを先ず押出装置に通して、スチールケーブルが埋設された熱可塑性材料の成形ストリップを形成することが好ましい場合もある。そのような熱可塑性材料のストリップは一般的に断面が矩形であり、好適な押出装置に供給して、スチールテープ抗張体の場合とほぼ同様に押し出してハンドレールの完成断面を形成する。
【０１２９】
使用時には、スチールケーブル５０が先ず処理されて、図１４あるいは類似の手法で、例えば変性エポキシ接着剤などの接着剤が付与される。そうして、スチールケーブル５０がケーブルマンドレル３００のチューブ３１０に供給される。同時に、第１のポリマが第１のランナプレート２２０に供給され、チャネル２２６を介して結合チャンバ２３４へ送られる。そこでポリマがケーブル５０の両側の周りに流れ込み、ケーブル５０を熱可塑性材料の流れの中に埋設する。
【０１３０】
スチールケーブルと熱可塑性材料の結合した流れが次に櫛状体ユニット４００の櫛状体部４１０を通過する。櫛状体部４１０で流れの断面積が制限されていることにより大きな背圧が生じ、それが熱可塑性材料を空間、即ちケーブル５０の個々の撚り線の間の空隙の中へ強制的に、つまり加圧して押し込む働きをする。
【０１３１】
櫛状体ユニット４００を通過した後、スチールケーブル５０を含んだ第１の熱可塑性材料の流れは第２の結合チャンバ即ちゾーン２７０に入る。ここで第２のポリマ流が供給されて押出物上に上部層を形成する。この第２のポリマ流は第２の入口２１２から第２の入口ランナ２６０を通って供給される。
【０１３２】
流れが押出物支持ブロック２９０の上を通過するときに、スロット２７８から導入された織物ウェブ２８０と合流し、これらは出口ゾーン２８２で結合する。
【０１３３】
ダイ組立体２００の全体は標準のバンドヒータで均一に加熱され、温度は、例えば、１７５〜２１０℃の間に制御される。冷却されたブロック２９０の下のダイの２つの部品２８４、２８６は加熱する必要がなく、この２つと上にあるダイの最終部品との接触は最小化される。このダイの最終ゾーンへの加熱は上側からのみ行われる。こうして、溶融ポリマに接触するダイ部品と、織物に接触する冷却されたブロックとの間に最大可能な温度差をもたらすことができる。図に示すような構成を用いることにより、冷却されたブロック２９０の温度を７５℃より低く保持し、ダイのその他の部分を２００℃とすることが可能となる。それでも溶融ポリマとの接触で温度は上昇するが、温度上昇は冷却ゾーンがない場合に比べるとはるかに小さい。この構成を用いることで、ダイの中における織物の伸びを４％未満に抑えることが可能である。
【０１３４】
温度及びその他のパラメータに関する例示的な値を挙げたが、これらは使用されている材料の特性やその他のパラメータで変わり得ることは理解されるであろう。
【０１３５】
完成した押出物は最終開口２０４を通ってダイから出てくる。そうして以前の図で示したように支持マンドレルへ送られる。
【０１３６】
所望の形状を作るための押出物の更なる処理、例えば、マンドレル上での押出ハンドレールの整形ステップが前述したようにこの次に行われる。マンドレル、即ち整形機はダイに固定する必要はない。ダイ組立体とマンドレルとの間がある程度の相対的変位をすることも可能である。
【０１３７】
図１９ａ〜１９ｃを参照すると、出口ダイブロック２８４と２８６は相互に一体的に形成されてもよい。図に示すように、ダイブロック２８４、２８６は、ベース部３２０と、相互に鏡像関係となっている側部３２１、３２２とを有す。それぞれの側部３２１、３２２は、高さの異なる２つの外側部３２４、３２６を含んでいる。外側部３２４、３２６の内側に、傾斜部３２８と内側部３２９がある。傾斜部３２８と内側部３２９は押出物支持ブロック２９０のプロフィールに一致するように構成されている。図２０ａ、２０ｂとの関連で以下に詳説する。
【０１３８】
図２０ａ、２０ｂを参照すると、押出物支持ブロック２９０は概ね平坦で、スライダ織物２８０を支持するための概ね平坦な中央面３３０を含んでいる。符号３３２で示すように丸められた端部が設けられていて、スライダ織物２８０がスロット２７８を通って平坦な上部、即ち中央面３３０へ抵抗なく通過できるようになっている。
【０１３９】
支持ブロック２９０は、出口ダイブロック２８４、２８６の部分３２８、３３０に一致するように構成された側面を有する。このように、押出物支持ブロック２９０は、第１の短い側面３３４と、斜めになった側面部３３６と、嵌めこみの平坦な側面部３３８とをそれぞれの側に含む。ここで平坦な側面部３３４、３３８はすべて互いに平行となっている。
【０１４０】
側面部３３４、３３６、３３８は上方向に伸びて、それぞれの側に上部リップ３４０を形成する。それぞれの上部リップ３４０の内側面３４２は、概ね垂直な上部分と、上面３３０に円滑に繋がっている丸められた下部分とを含んでいる。図面からわかるように、各リップ３４０は傾斜した部分と、ダイの軸に平行に芯合わせされた直線部分とを有する。この形状は、スライダ織物２８０の端部が連続的に押出物の周りに折り畳まれていくようにすることを意図したものである。
【０１４１】
図２０ｂでよくわかるように、押出物支持ブロック２９０の底部には一連の幅の狭いリブ３４６が設けられている。これは、出口ダイブロック２８４、２８６に取り付けられた場合、接触面積を最小化し、少なくともダイの様々な要素間での伝導による熱移動の減少に資するためである。冷却剤を流すための開口２９２も図２０ａに示されている。
【０１４２】
図２１ａ、２１ｂ、２１ｃを参照すると、ダイブロック２９６、２９７、２９８が類似のユニットとして同じように作られている。図２１ｃでよくわかるように、ブロック２９６と２９７の間には部分的にスロット３５０が延在している。ここで、ブロック２８４、２８６は側面及び底面でスロットにより実質的に分離されていることに注意されたい。
【０１４３】
ブロック２９６、２９７、２９８の上面は概ね平坦である。側面に沿って、前方のブロック２９７、２９８はほぼ同じ断面の突起３５２、３５３を持ち、最後尾のブロック２９６はより浅い突起３５４を持っている。突起３５２、３５３、３５４は両側でそれぞれ鏡像となっていることが理解されるであろう。
【０１４４】
ブロック２９６、２９７、２９８は、全体として符号３５８で示されている中央部を有し、これは下方向に突き出ていて、それぞれの側に概ね共通の外側面３５６を備えている。
【０１４５】
最後尾のブロック２９６の中央部３５８は、押出物支持ブロック２９０の後部プロフィールに相当するプロフィールを持っている。傾斜した側縁部３６０も含まれる。中央部表面３６２は中央部３５８の前方に向かって上方向に延在し、かつ斜めになった側面３６４が中央面３６２と傾斜して交わる。外側面３６６は同一平面上にあり、中央面３６２よりも小さい角度で上方向に傾斜している。外側側縁面３６８も備えられている。スライダ織物の上端をガイドするのを支援するために、浅い溝３７０も設けられる。中央面３６２の中で、丸みを持った面３７０が始まる。このプロフィールは図２１ｂの３７２に最もよく表されている。
【０１４６】
丸みを持った面３７０は、符号３７４で示されるブロック２９７の中央部へと続く。このブロック２９７は、ほぼ垂直な短い側面３７６と、下向きに突き出て側面３７４に平行な幅の狭い突起３７８を、両側に含んでいる。突起３７８もまた、スライダ織物の両側縁をガイドするのを支援するためのものである。
【０１４７】
最前面のダイブロック２９８もまた、丸みを持ち、端３７２で示される形状に倣った中央面を有する。幅の狭い突起３７８はダイブロック２９８へと続き、ダイブロック２９８から出る前で終了する。それは押出物がダイから出る前に最終プロフィールとなることができるようにするためである。
【０１４８】
出願人の教示を様々な実施形態との関連で説明したが、出願人の教示がそのような実施形態に限定されることを意図するものではない。出願人の教示は、当業者に理解されるように、さまざまな代替案、改変物、等価物を包含する。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図８ｅ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５ａ】
【図１５ｂ】
【図１５ｃ】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１６ｃ】
【図１６ｄ】
【図１６ｅ】
【図１６ｆ】
【図１７ａ】
【図１７ｂ】
【図１７ｃ】
【図１７ｄ】
【図１７ｅ】
【図１８ａ】
【図１８ｂ】
【図１８ｃ】
【図１８ｄ】
【図１９ａ】
【図１９ｂ】
【図１９ｃ】
【図２０ａ】
【図２０ｂ】
【図２１ａ】
【図２１ｂ】
【図２１ｃ】
【公表番号】特表２０１０−５３８９３２（Ｐ２０１０−５３８９３２Ａ）
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２４３１５（Ｐ２０１０−５２４３１５）
【出願日】平成２０年９月１０日（２００８．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００８／００１５９６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３３２７０
【国際公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（５０９１９８２８４）イー エイチ シー カナダ インコーポレーテッド (5)
【氏名又は名称原語表記】ＥＨＣ Ｃａｎａｄａ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１２８７ Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｒｏａｄ，Ｏｓｈａｗａ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｌ１Ｊ ６Ｚ７， Ｃａｎａｄａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１０日（２００８．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００８／００１５９６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３３２７０
【国際公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（５０９１９８２８４）イー エイチ シー カナダ インコーポレーテッド (5)
【氏名又は名称原語表記】ＥＨＣ Ｃａｎａｄａ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１２８７ Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｒｏａｄ，Ｏｓｈａｗａ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｌ１Ｊ ６Ｚ７， Ｃａｎａｄａ
【Ｆターム（参考）】
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