(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台のロール混練機に対して複数台の押出機を配置し、それぞれの押出機にゴム材料を投入するゴム用ホッパと、粉状配合剤を投入する配合剤供給手段とを設け、前記ロール混練機を通過したゴム材料をロール混練機に循環させる循環経路と、前記複数台の押出機のゴム用ホッパの内の任意のゴム用ホッパにゴム材料を供給する供給経路とを備え、循環経路にあるゴム材料を供給経路に移送する切換え手段を設けたゴム材料の混練システム。
【請求項２】
前記複数台の押出機とは別の押出機を前記ロール混練機に対して配置し、この押出機のゴム用ホッパにゴム材料を供給する副供給経路を備えた請求項１に記載のゴム材料の混練システム。
【請求項３】
前記ゴム用ホッパと配合剤供給手段とを設けた複数台の押出機と、前記循環経路と、前記供給経路と、前記切換え手段とからなるユニットを、前記１台のロール混練機に対して複数ユニット設け、前記ロール混練機の下方に、それぞれのユニットの内の任意のユニットに、ロール混練機を通過したゴム材料を供給するユニット振り分け手段を設けた請求項１に記載のゴム材料の混練システム。
【請求項４】
前記供給経路は、供給コンベヤと、この供給コンベヤの供給先に配置されるホッパ振り分けコンベヤとで構成される請求項１〜３のいずれかに記載のゴム材料の混練システム。
【請求項５】
前記ロール混練機の下方から側方側に下側練り返しコンベヤを延設し、その先端部を上下に回動して折り曲げ可能な切換えコンベヤ部に構成し、下側練り返しコンベヤの先端部近傍から前記ロール混練機の上方に上側練り返しコンベヤを延設し、前記切換えコンベヤ部を前記上側練り返しコンベヤに向かって折り曲げた状態の下側練り返しコンベヤと上側練り返しコンベヤとにより前記循環経路を形成し、前記切換えコンベヤ部を延ばして前記供給コンベヤの上方に配置した状態にすることにより、循環経路にあるゴム材料を供給経路に移送する構成にした請求項４に記載のゴム材料の混練システム。
【請求項６】
１台のロール混練機に対して１台の押出機を配置し、この押出機にゴム材料を投入するゴム用ホッパと、粉状配合剤を投入する複数の配合剤供給手段とを設け、前記ロール混練機を通過したゴム材料をロール混練機に循環させる循環経路と、前記１台の押出機のゴム用ホッパにゴム材料を供給する供給経路とを備え、循環経路にあるゴム材料を供給経路に移送する切換え手段を設けたゴム材料の混練システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム材料の混練システムに関し、さらに詳しくは、粉状配合剤をマスターバッチ化することなく、ロール混練機を用いて効率的に粉状配合剤をゴム材料に分散させて混練することができるゴム材料の混練システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ等のゴム製品に使用するゴム材料は、天然ゴム等の原料ゴム材料に、カーボンや各種配合薬品等の粉状配合剤を混合、混練して、粉状配合剤を分散させるとともに、ゴム材料を一定の粘度に低下させるようにしている。この混練を行なう方法が幾つか知られている。
【０００３】
バンバリーミキサと呼ばれる密閉型混練機を用いる混練では、一般に粉状配合剤を均一になるように分散させることが難しい。また、混練過程による摩擦や配合薬品類の発熱等によって、混練ゴムが所定の温度以上に上昇して加硫が進行してしまうので、途中で混練ゴムを取り出して冷却した後に再度混練を実施するなどの必要があり、作業上もエネルギー消費の観点でも効率性が悪くなる。
【０００４】
原料ゴム材料を供給するゴム供給ホッパと、薬品（粉状配合剤）の供給装置とを備えたスクリュー型混練機を用いた連続混練方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案の方法では、ゴム供給工程、薬品供給工程、混練工程、圧縮工程を順次連続的に行なうため、原料ゴムの送り量と薬品の供給量とを高精度で制御しなければならないという問題がある。
【０００５】
ロール混練機による混練では、粉状配合剤を均一に分散させ易く、また、混練ゴムの温度上昇を抑えるにも優位性があり、利点が多い方法である。しかしながら、ロール混練機を用いる場合には、直接、粉状配合剤を投入すると飛散するという問題がある。そこで、この飛散を防止するために、ミキサ等を用いて予め粉状配合剤を所定割合で原料ゴム材料に混練したマスターバッチを製造し、このマスターバッチをロール混練機で混練するようにしている。マスターバッチは、ロール混練機による混練ラインとは独立したマスターバッチ製造ラインにおいて製造するため、工程全体としては追加的な時間が必要になり、無駄なエネルギーロスも生じる。また、非加硫系配合剤を混練したマスターバッチや加硫系配合剤を混練したマスターバッチなど複数種類のマスターバッチの製造管理や在庫管理等を行なう必要があるため、効率性を向上させるには改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−７１６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、粉状配合剤をマスターバッチ化することなく、ロール混練機を用いて効率的に粉状配合剤をゴム材料に分散させて混練することができるゴム材料の混練システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明のゴム材料の混練システムは、１台のロール混練機に対して複数台の押出機を配置し、それぞれの押出機にゴム材料を投入するゴム用ホッパと、粉状配合剤を投入する配合剤供給手段とを設け、前記ロール混練機を通過したゴム材料をロール混練機に循環させる循環経路と、前記複数台の押出機のゴム用ホッパの内の任意のゴム用ホッパにゴム材料を供給する供給経路とを備え、循環経路にあるゴム材料を供給経路に移送する切換え手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前記複数台の押出機とは別の押出機を前記ロール混練機に対して配置し、この押出機のゴム用ホッパにゴム材料を供給する副供給経路を備えることもできる。前記ゴム用ホッパと配合剤供給手段とを設けた複数台の押出機と、前記循環経路と、前記供給経路と、前記切換え手段とからなるユニットを、前記１台のロール混練機に対して複数ユニット設け、前記ロール混練機の下方に、それぞれのユニットの内の任意のユニットに、ロール混練機を通過したゴム材料を供給するユニット振り分け手段を設けることもできる。
【００１０】
前記供給経路は、例えば、供給コンベヤと、この供給コンベヤの供給先に配置されるホッパ振り分けコンベヤとで構成される。前記ロール混練機の下方から側方側に下側練り返しコンベヤを延設し、その先端部を上下に回動して折り曲げ可能な切換えコンベヤ部に構成し、下側練り返しコンベヤの先端部近傍から前記ロール混練機の上方に上側練り返しコンベヤを延設し、前記切換えコンベヤ部を前記上側練り返しコンベヤに向かって折り曲げた状態の下側練り返しコンベヤと上側練り返しコンベヤとにより前記循環経路を形成し、前記切換えコンベヤ部を延ばして前記供給コンベヤの上方に配置した状態にすることにより、循環経路にあるゴム材料を供給経路に移送する構成にすることもできる。
【００１１】
本発明の別のゴム材料の混練システムは、１台のロール混練機に対して１台の押出機を配置し、この押出機にゴム材料を投入するゴム用ホッパと、粉状配合剤を投入する複数の配合剤供給手段とを設け、前記ロール混練機を通過したゴム材料をロール混練機に循環させる循環経路と、前記１台の押出機のゴム用ホッパにゴム材料を供給する供給経路とを備え、循環経路にあるゴム材料を供給経路に移送する切換え手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のゴム材料の混練システムによれば、押出機にゴム材料を投入するゴム用ホッパと、粉状配合剤を投入する配合剤供給手段とを設けたので、押出機によって粉状配合剤を飛散しない程度にゴム材料に混合することができる。そのため、このゴム材料を押出機からロール混練機に直接投入して循環経路を通じてロール混練機に繰り返し循環させて混練することができる。これにより、粉状配合剤を迅速にゴム材料に分散させつつ粘度を低下させることが可能になる。それ故、押出機において１バッチ分のゴム材料に必要な所定量の粉状配合剤を混合すればよく、厳密な粉状配合剤の供給制御は不要となり、また、従来のようなマスターバッチの製造も不要になる。
【００１３】
さらに、循環経路にあるゴム材料を供給経路に移送する切換え手段を設けたので、前者の混練システムでは、供給経路を通じて任意のタイミングで任意の押出機にゴム材料を投入することができ、後者の混練システムでは、供給経路を通じて任意のタイミングで押出機にゴム材料を投入することができる。それ故、複数種類の粉状配合剤を順次、ゴム材料に混合して分散よく混練することができる。或いは、同じ種類の粉状配合剤を徐々に高い濃度になるようにゴム材料に混合して分散よく混練することが可能になる。
【００１４】
このように、ゴム材料への粉状配合剤の混合とゴム材料の混練を集約的に行なうことができるので、工程全体の作業効率およびエネルギー効率を向上させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のゴム材料の混練システムの第１実施形態を例示する全体概要図である。
【図２】図１のロール混練機の上方部分を例示する平面図である。
【図３】第２実施形態を例示する全体概要図である。
【図４】第３実施形態を例示する全体概要図である。
【図５】図４のロール混練機の上方部分を例示する平面図である。
【図６】第４実施形態を例示する全体概要図である。
【図７】図６の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のゴム材料の混練システムを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１７】
図１、図２に例示する第１実施形態は、１台のロール混練機１に対して複数台の押出機２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）が配置されている。それぞれの押出機２には、ゴム材料Ｒを投入するゴム用ホッパ３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）と、粉状配合剤Ｐを投入する配合剤供給手段５とが設けられている。それぞれの配合剤供給手段５は、下端部にフィーダ７を備えた配合剤タンク６と、フィーダ７により配合剤タンク６から供給される粉状配合剤Ｐの重量を測定する計量器８とを有している。
【００１８】
押出機２は、例えば、１軸或いは２軸のスクリュータイプなど種々のタイプを用いることができる。押出機２はこの実施形態のように３台に限らず、必要な複数台を設置することができる。例えば、押出機２の設置台数をゴム材料Ｒに混合する粉状配合剤Ｐの種類と同数にして、粉状配合剤Ｐの種類毎に専用の押出機２を設置することもできる。
【００１９】
粉状配合剤Ｐとしては、カーボンブラック、シリカ等の非加硫系配合剤、加硫剤、加硫促進剤等の加硫系配合剤等を例示できる。
【００２０】
ロール混練機１は、電動モータ等によって回転駆動される左右一対のロール１ａ、１ｂを有するオープン構造であり、一方のロール１ａがアクチュエータ１ｃにより他方のロール１ｂに対して近接離反移動可能に設けられている。一方のロール１ａを移動させることにより一対のロール１ａ、１ｂ間のギャップが変化し、混練条件に応じて適切なギャップに設定される。
【００２１】
また、ロール混練機１の下方から側方側に延びる下側練り返しコンベヤ９と、下側練り返しコンベヤ９の先端部近傍からロール混練機１の上方に延びる上側練り返しコンベヤ１０が設置されている。下側練り返しコンベヤ９の先端部は、上下に回動して折り曲げ可能な切換えコンベヤ部９ａになっている。切換えコンベヤ部９ａの搬送面を上側練り返しコンベヤ１０の搬送面に向かって折り曲げた状態にすると、下側練り返しコンベヤ９と上側練り返しコンベヤ１０とにより、ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒをロール混練機１に循環させる１つの循環経路が形成される。
【００２２】
さらに、切換えコンベヤ部９ａの近傍から複数台の押出機２の上方に延びる供給コンベヤ１１が設置されている。供給コンベヤ１１の供給先にはホッパ振り分けコンベヤ１３が設けられている。ホッパ振り分けコンベヤ１３は、複数台の押出機２のゴム用ホッパ３の上方で自身のコンベヤ幅方向に移動できるようになっている。
【００２３】
ホッパ振り分けコンベヤ１３を図２の実線で示すようにゴム用ホッパ３Ｂを覆う位置に待機させておくと、供給コンベヤ１１により供給されるゴム材料Ｒは、ホッパ振り分けコンベヤ１３に載置される。載置されたゴム材料Ｒは、ホッパ振り分けコンベヤ１３の回転駆動方向を選択して回転駆動することにより、２つのゴム用ホッパ３Ａ、３Ｃの内の任意のゴム用ホッパに投入される。或いは、ホッパ振り分けコンベヤ１３を予め図２の二点鎖線で示すようにコンベヤ幅方向に移動させてゴム用ホッパ３Ｂを覆う位置から退避させておけば、供給コンベヤ１１により供給されるゴム材料Ｒは、直接、ゴム用ホッパ３Ｂに投入される。即ち、供給コンベヤ１１とホッパ振り分けコンベヤ１３とにより、複数台の押出機２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）のゴム用ホッパ３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）の内の任意のゴム用ホッパ３にゴム材料Ｒを供給する１つの供給経路が形成されている。
【００２４】
折り曲げた状態の切換えコンベヤ部９ａを、図１の二点鎖線で示すように回動させて延ばして（折り曲げない状態にして）供給コンベヤ１１の後端部の上方に配置した状態にすると、循環経路にあるゴム材料Ｒを供給コンベヤ１１に移載して供給経路に移行させることができる。即ち、切換えコンベヤ部９ａが、循環経路にあるゴム材料Ｒを供給経路に移送する切換え手段になっている。
【００２５】
供給コンベヤ１１の後端部は、ゴム材料供給源１５ａの近傍に配置されている。そして、供給コンベヤ１１の後端部とゴム材料供給源１５ａとの間には、計量コンベヤ１６が設置されている。
【００２６】
この実施形態の混練システムを用いたゴム材料の混練方法を以下に説明する。
【００２７】
ゴム材料供給源１５ａから供給されたゴム材料Ｒは計量コンベヤ１６を通じて、供給コンベヤ１１に搬送される。計量コンベヤ１６では、供給される１バッチ分のゴム材料Ｒの重量が測定される。
【００２８】
供給コンベヤ１１により搬送された１バッチ分のゴム材料Ｒは、ホッパ振り分けコンベヤ１３の操作により、任意のゴム用ホッパ３に投入され、その押出機２の先端から押出される。その押出し過程では、配合剤タンク６に収容されている粉状配合剤Ｐがフィーダ７により配合剤用ホッパ４を通じて押出機２の内部に投入される。投入される粉状配合剤Ｐの量は、１バッチ分のゴム材料Ｒの重量に応じて設定された所定量である。
【００２９】
押出機２の内部では、ゴム材料Ｒが熱入れされるとともに、投入された粉状配合剤Ｐがゴム材料Ｒに混合される。ここでは、粉状配合剤Ｐが飛散しない程度にゴム材料Ｒに混合される。
【００３０】
押出機２から押出されたゴム材料Ｒは、ブレンダコンベヤ１４を通じてロール混練機１に投入される。ブレンダコンベヤ１４は、一対のロール１ａ、１ｂの上方でロール軸方向に移動するともに回転駆動する。したがって、ブレンダコンベヤ１４に載置されたゴム材料Ｒは、ブレンダコンベヤ１４の位置決めとブレンダコンベヤ１４の回転駆動方向を選択して回転駆動することで、一対のロール１ａ、１ｂの軸方向任意の位置に投入することができる。これにより、粉状配合剤Ｐの分散が促進できる。ブレンダコンベヤ１４は必要に応じて設ければよい。
【００３１】
ロール混練機１に投入されたゴム材料Ｒは、一対のロール１ａ、１ｂを通過することにより混練されて、粘度低下されつつ粉状配合剤Ｐが分散される。ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒは、下側練り返しコンベヤ９の後端部に載置される。
【００３２】
ここで、切換えコンベヤ部９ａの搬送面を上側練り返しコンベヤ１０の搬送面に向かって折り曲げた状態にすることで、ゴム材料Ｒは、下側練り返しコンベヤ９から上側練り返しコンベヤ１０に搬送され、上側練り返しコンベヤ１０によりロール混練機１の上方に搬送されて、ロール混練機１に投入される。このように循環経路を形成すると、ゴム材料Ｒは繰り返しロール混練機１により混練され、所定の粘度でかつ粉状配合剤Ｐが均一になるように分散したゴム材料Ｒが得られる。
【００３３】
ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒが、下側練り返しコンベヤ９の後端部に載置された際に、切換えコンベヤ部９ａを回動させて延ばし、供給コンベヤ１１の後端部の上方に配置した状態にすると、ゴム材料Ｒは下側練り返しコンベヤ９から供給コンベヤ１１に搬送される。そして、ゴム材料Ｒは供給コンベヤ１１によりホッパ振り分けコンベヤ１３に移送される。
【００３４】
例えば、押出機２に一度ゴム材料Ｒを通しただけでは、所定量の粉状配合剤Ｐを混合できない、或いは、混合させ難い場合は、同じ押出機２（同じ粉状配合剤Ｐが供給される押出機２）にゴム材料Ｒを投入し、所定量の粉状配合剤Ｐがゴム材料Ｒに混合するまで、その押出機２への投入を繰り返す。所定量の粉状配合剤Ｐを混合した後は、循環経路を形成してゴム材料Ｒをロール混練機１により混練することで、所定の粘度でかつ粉状配合剤Ｐが均一になるように分散したゴム材料Ｒを得ることができる。
【００３５】
このように供給経路を利用して、同じ押出機２（同じ粉状配合剤Ｐが供給される押出機２）にゴム材料Ｒを繰り返し投入することにより、同じ種類の粉状配合剤Ｐを徐々に高い濃度になるようにゴム材料Ｒに混合して分散よく混練することが可能になる。
【００３６】
また、ゴム材料Ｒに種類の異なる複数種類の粉状配合剤Ｐを混合する場合は、供給コンベヤ１１によりゴム材料Ｒがホッパ振り分けコンベヤ１３に搬送された際に、ホッパ振り分けコンベヤ１３の操作により、所望の粉状配合剤Ｐが供給される押出機２のゴム用ホッパ３にゴム材料Ｒを投入して、その粉状配合剤Ｐをゴム材料Ｒに混合する。このようにして必要なすべての粉状配合剤Ｐをゴム材料Ｒに混合した後は、循環経路を形成してゴム材料Ｒをロール混練機１により繰り返し混練する。或いは、個々の粉状配合剤Ｐを混合する毎に循環経路を形成してゴム材料Ｒをロール混練機１により繰り返し混練する。これにより、複数種類の粉状配合剤Ｐを順次、ゴム材料Ｒに混合して、所定の粘度でかつ粉状配合剤Ｐが均一になるように分散したゴム材料Ｒを得ることができる。
【００３７】
切換えコンベヤ部９ａの回動を操作することにより、供給経路を通じて任意のタイミングで任意の押出機２にゴム材料Ｒを投入することができる。即ち、本発明では任意のタイミングで任意の粉状配合剤Ｐをゴム材料Ｒに混合することができる。
【００３８】
したがって、最初にゴム材料Ｒとして素練りの原料ゴムをゴム材料供給源１５ａから供給し、非加硫系配合剤を混合して混練された、いわゆるノンプロゴムを得ることができる。次いで、このノンプロゴムをゴム材料供給源１５ａから供給し、加硫系配合剤を混合して混練された、いわゆるファイナルゴムを得ることができる。
【００３９】
既述したように、押出機２では粉状配合剤Ｐを飛散しない程度にゴム材料Ｒに混合することができるので、ゴム材料Ｒを押出機２からロール混練機１に直接投入して混練することが可能となる。これにより、粉状配合剤Ｐを迅速にゴム材料Ｒに分散させつつ粘度を低下させることが可能になる。それ故、押出機２においては、１バッチ分のゴム材料Ｒに必要な所定量の粉状配合剤Ｐを適宜混合すればよく、厳密な粉状配合剤Ｐの供給制御は不要となる。
【００４０】
また、従来のように別ラインでマスターバッチを製造する必要がなくなるので、ゴム材料Ｒに対する無駄な加熱、冷却も不要になる。さらに、マスターバッチの製造管理や在庫管理等も不要になる。
【００４１】
このように本発明によれば、ゴム材料Ｒへの粉状配合剤Ｐの混合とゴム材料Ｒの混練を集約的に行なうことができるので、従来に比して工程全体の作業効率およびエネルギー効率を向上させるには有利になる。
【００４２】
図３に例示する第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、第１実施形態と相違して、ロール混練機１に対して、複数台の押出機２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）とは別の押出機２Ｄが配置され、この押出機２Ｄのゴム用ホッパ３Ｄにゴム材料Ｒ２を供給する１つの副供給経路を備えた構造になっている。副供給経路は、ゴム材料供給源１５ｂの近傍からゴム用ホッパ３Ｄの上方に配置された供給コンベヤ１２により構成されている。供給コンベヤ１２の後端部とゴム材料供給源１５ｂとの間には、計量コンベヤ１６が設置されている。
【００４３】
この実施形態では、押出機２Ｄが配合剤供給手段５Ｄを有しているが省略することも可能である。また、この実施形態では１つの副供給経路に対して１台の押出機２Ｄを設置しているので、ホッパ振り分けコンベヤ１３は不要になっている。１つの副供給経路に対して複数台の押出機２Ｄを設ける場合は、その内の任意の押出機２Ｄのゴム用ホッパ３Ｄにゴム材料Ｒ１を供給するホッパ振り分けコンベヤ１３を設ければよい。複数台の押出機２Ｄを設け、それぞれ押出機２Ｄ毎に専用の副供給経路を備えることもできる。その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００４４】
この実施形態の混練システムを用いたゴム材料の混練方法を以下に説明する。
【００４５】
天然ゴムと合成ゴム等の異なる複数種類のゴム材料Ｒ１、Ｒ２を混練する場合には、ゴム種と粉状配合剤Ｐの種類によって混合し易さの違い（分散の偏り）等が生じることがある。粉状配合剤Ｐの分散の偏り等はゴム物性に影響する。そこで、例えば、混練したゴム材料での粉状配合剤Ｐの分散の偏りを制御したい場合にこの実施形態を用いる。
【００４６】
このような場合、１つのゴム材料Ｒ１については、第１実施形態と同様に供給経路と循環経路とを利用して、所望の粉状配合剤Ｐを１バッチ分のゴム材料Ｒ１に必要な所定量だけ混合して混練される。次いで、別のゴム材料供給源１５ｂから供給された別のゴム材料Ｒ２は計量コンベヤ１６を通じて、供給コンベヤ１２に搬送される。計量コンベヤ１６では、供給される１バッチ分のゴム材料Ｒ２の重量が測定される。
【００４７】
供給コンベヤ１２により搬送された１バッチ分のゴム材料Ｒ２は、押出機２Ｄのゴム用ホッパ３Ｄに投入され、その押出機２Ｄの先端から押出される。押出されたゴム材料Ｒ２は、粉状配合剤Ｐを混合して混練されたゴム材料Ｒ１とともにロール混練機１に投入され、循環経路を通じてロール混練機１によって所定の粘度になるまで混練される。押出されたゴム材料Ｒ２は押出機２Ｄにより熱入れされているので、ゴム材料Ｒ１と混ざり易い状態であり、混練時間を短縮するには有利になる。
【００４８】
このようにして、粉状配合剤Ｐを所望の分散状態に制御して、ゴム材料Ｒ１とＲ２ととが混練されたゴム材料を得ることができる。押出機２Ｄでは必要に応じて、ゴム材料Ｒ２に所望の粉状配合剤Ｐを混合することもできる。
【００４９】
図４、図５に例示する第３実施形態は、第１実施形態の変形例であり、第１実施形態を構成するゴム用ホッパ３と配合剤供給手段５とを設けた複数台の押出機２と、循環経路と、供給経路と、切換え手段とからなるユニットＵ１を、１台のロール混練機１に対してもう１つ設ける（ユニットＵ１と同じユニットＵ２を設ける）とともに、ロール混練機１の下方にユニット振り分けコンベヤ１７が設けられたものである。
【００５０】
ユニット振り分けコンベヤ１７には、ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒが載置される。そして、載置されたゴム材料Ｒは、ユニット振り分けコンベヤ１７の回転駆動方向を選択して回転駆動させることにより、ユニットＵ１、Ｕ２の内の任意のユニット（下側練り返しコンベヤ９）に供給される。このようにユニット振り分けコンベヤ１７は、それぞれのユニットＵ１、Ｕ２の内の任意のユニットにゴム材料Ｒを供給するユニット振り分け手段として機能する。
【００５１】
１台のロール混練機１に対して設置する上記ユニットの数は２つに限らず、必要な複数にすることができる。この場合にも、それぞれのユニットの内の任意のユニットにゴム材料Ｒを供給するユニット振り分け手段を設ける。
【００５２】
この実施形態の混練システムを用いたゴム材料の混練方法を以下に説明する。
【００５３】
１つのユニットＵ１において、ゴム材料供給源１５ａから供給されたゴム材料Ｒ１は、第１実施形態と同様に供給経路と循環経路とを利用して、所望の粉状配合剤Ｐを混合して混練される。この際に、ユニット振り分けコンベヤ１７の回転駆動方向は、ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒ１が一方のユニットＵ１（下側練り返しコンベヤ９）に供給されるように設定されている。
【００５４】
ゴム材料Ｒ１を所定仕様に混練した後は、ユニットＵ１の下側練り返しコンベヤ９と上側練り返しコンベヤ１０を稼働させたまま、ロール混練機１（一対のロール１ａ、１ｂ）を停止させる。これによって循環経路でループ状につながって循環していたゴム材料Ｒ１が途中で切断される。
【００５５】
次いで、ロール混練機１（一対のロール１ａ、１ｂ）を稼働させるとともに、ユニット振り分けコンベヤ１７の回転駆動方向を反対方向にして、ゴム材料Ｒ１が他方のユニットＵ２（下側練り返しコンベヤ９）に供給されるように設定する。これによりゴム材料Ｒ１は、他方のユニットＵ２の下側練り返しコンベヤ９に載置されて搬送される。
【００５６】
このユニットＵ２では、ユニットＵ１と同様に供給経路と循環経路とを利用して自由にゴム材料Ｒ１を混練することができる。例えば、供給経路を通じて押出機２のゴム用ホッパ３にゴム材料Ｒ１を投入して新たな粉状配合剤Ｐを混合し、循環経路で繰り返し混練することができる。
【００５７】
例えば、１つのユニットＵ１においては、ゴム材料Ｒ１としてゴム材料供給源１５ａから供給された素練りの原料ゴムに非加硫系配合剤を混合して混練することによりノンプロゴムを得ることができる。そして、そのノンプロゴムをユニット振り分けコンベヤ１７によって他方のユニットＵ２に移送して、Ｕ２においてノンプロゴムに加硫系配合剤を混合して混練することによりファイナルゴムを得ることができる。
【００５８】
また、第３実施形態では、第２実施形態と同様の混練も行なうことができる。
【００５９】
図６、図７に例示する第４実施形態は、第１実施形態の変形例であり、第１実施形態と相違して、１台のロール混練機１に対して１台の押出機２が配置され、この押出機２にゴム材料Ｒを投入する１つのゴム用ホッパ３と、粉状配合剤Ｐを投入する複数の配合剤供給手段５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが設けられている。
【００６０】
配合剤供給手段５はこの実施形態のように３台に限らず、必要な複数台を設置することができる。例えば、配合剤供給手段５の設置台数をゴム材料Ｒに混合する粉状配合剤Ｐの種類と同数にして、粉状配合剤Ｐの種類毎に専用の配合剤供給手段５を設置することもできる。
【００６１】
また、この混練システムには第１実施形態と同様に、ロール混練機１の下方から側方側に延びる下側練り返しコンベヤ９と、下側練り返しコンベヤ９の先端部近傍からロール混練機１の上方に延びる上側練り返しコンベヤ１０が設置されている。下側練り返しコンベヤ９の先端部は、上下に回動して折り曲げ可能な切換えコンベヤ部９ａになっている。切換えコンベヤ部９ａの搬送面を上側練り返しコンベヤ１０の搬送面に向かって折り曲げた状態にすると、下側練り返しコンベヤ９と上側練り返しコンベヤ１０とにより、ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒをロール混練機１に循環させる１つの循環経路が形成される。
【００６２】
さらに、切換えコンベヤ部９ａの近傍から１台の押出機２の上方に延びる供給コンベヤ１１が設置されている。供給コンベヤ１１の供給先は、１台の押出機２のゴム用ホッパ３の上方に設定されている。この供給コンベヤ１により、１台の押出機２のゴム用ホッパ３にゴム材料Ｒを供給する１つの供給経路が形成されている。
【００６３】
折り曲げた状態の切換えコンベヤ部９ａを、図６の二点鎖線で示すように回動させて延ばして（折り曲げない状態にして）供給コンベヤ１１の後端部の上方に配置した状態にすると、循環経路にあるゴム材料Ｒを供給コンベヤ１１に移載して供給経路に移行させることができる。即ち、切換えコンベヤ部９ａが、循環経路にあるゴム材料Ｒを供給経路に移送する切換え手段になっている。
【００６４】
この実施形態の混練システムを用いたゴム材料の混練方法を以下に説明する。
【００６５】
ゴム材料供給源１５ａから供給されたゴム材料Ｒは計量コンベヤ１６を通じて、供給コンベヤ１１に搬送される。計量コンベヤ１６では、供給される１バッチ分のゴム材料Ｒの重量が測定される。
【００６６】
供給コンベヤ１１により搬送された１バッチ分のゴム材料Ｒは、１台の押出機２のゴム用ホッパ３に投入され、その押出機２の先端から押出される。その押出し過程では、複数の配合剤供給手段５Ａ、５Ｂ、５Ｃのそれぞれの配合剤タンク６の内のいずれか１つの配合剤タンク６に収容されている粉状配合剤Ｐがフィーダ７により配合剤用ホッパ４を通じて押出機２の内部に投入される。投入される粉状配合剤Ｐの量は、１バッチ分のゴム材料Ｒの重量に応じて設定された所定量である。
【００６７】
押出機２の内部では、ゴム材料Ｒが熱入れされるとともに、投入された粉状配合剤Ｐがゴム材料Ｒに混合される。ここでは、粉状配合剤Ｐが飛散しない程度にゴム材料Ｒに混合される。
【００６８】
押出機２から押出されたゴム材料Ｒは、ブレンダコンベヤ１４を通じてロール混練機１に投入され、一対のロール１ａ、１ｂを通過することにより混練されて、粘度低下されつつ粉状配合剤Ｐが分散される。ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒは、下側練り返しコンベヤ９の後端部に載置される。
【００６９】
ここで、切換えコンベヤ部９ａの搬送面を上側練り返しコンベヤ１０の搬送面に向かって折り曲げた状態にすることで、ゴム材料Ｒは、下側練り返しコンベヤ９から上側練り返しコンベヤ１０に搬送され、上側練り返しコンベヤ１０によりロール混練機１の上方に搬送されて、ロール混練機１に投入される。このように循環経路を形成すると、ゴム材料Ｒは繰り返しロール混練機１により混練され、所定の粘度でかつ粉状配合剤Ｐが均一になるように分散したゴム材料Ｒが得られる。
【００７０】
ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒが、下側練り返しコンベヤ９の後端部に載置された際に、切換えコンベヤ部９ａを回動させて延ばし、供給コンベヤ１１の後端部の上方に配置した状態にすると、ゴム材料Ｒは下側練り返しコンベヤ９から供給コンベヤ１１に搬送される。そして、ゴム材料Ｒは供給コンベヤ１１により、再び、押出機２のゴム用ホッパ３に投入される。
【００７１】
例えば、複数種類の粉状配合剤Ｐを混合して混練する際には、先に投入した粉状配合剤Ｐとは異なる粉状配合剤Ｐを収容している配合剤タンク６を備えた配合剤供給手段５のフィーダ７により、配合剤用ホッパ４を通じて押出機２の内部に別の粉状配合剤Ｐを投入して同様に混練を行なう。このようにして必要なすべての粉状配合剤Ｐをゴム材料Ｒに混合した後は、循環経路を形成してゴム材料Ｒをロール混練機１により繰り返し混練する。或いは、個々の粉状配合剤Ｐを混合する毎に循環経路を形成してゴム材料Ｒをロール混練機１により繰り返し混練する。これにより、複数種類の粉状配合剤Ｐを順次、ゴム材料Ｒに混合して、所定の粘度でかつ粉状配合剤Ｐが均一になるように分散したゴム材料Ｒを得ることができる。
【００７２】
切換えコンベヤ部９ａの回動を操作することにより、供給経路を通じて任意のタイミングで１台の押出機２にゴム材料Ｒを投入し、複数の配合剤供給手段５Ａ、５Ｂ、５Ｃの内の任意の配合剤供給手段５によって任意の粉状配合剤Ｐをゴム材料Ｒに混合することができる。
【００７３】
したがって、最初にゴム材料Ｒとして素練りの原料ゴムをゴム材料供給源１５ａから供給し、非加硫系配合剤を混合して混練されたノンプロゴムを得ることができる。次いで、このノンプロゴムをゴム材料供給源１５ａから供給し、加硫系配合剤を混合して混練されたファイナルゴムを得ることができる。
【００７４】
この実施形態においても、押出機２では粉状配合剤Ｐを飛散しない程度にゴム材料Ｒに混合してゴム材料Ｒを押出機２からロール混練機１に直接投入して混練することができるので、粉状配合剤Ｐを迅速にゴム材料Ｒに分散させつつ粘度を低下させることが可能になる。それ故、押出機２においては、１バッチ分のゴム材料Ｒに必要な所定量の粉状配合剤Ｐを適宜混合すればよく、厳密な粉状配合剤Ｐの供給制御は不要となる。
【００７５】
また、従来のように別ラインでマスターバッチを製造する必要がなくなるので、ゴム材料Ｒに対する無駄な加熱、冷却も不要になる。さらに、マスターバッチの製造管理や在庫管理等も不要になる。
【００７６】
このように本発明によれば、ゴム材料Ｒへの粉状配合剤Ｐの混合とゴム材料Ｒの混練を集約的に行なうことができるので、従来に比して工程全体の作業効率およびエネルギー効率を向上させるには有利になる。
【００７７】
図３に例示した第２実施形態のように、この実施形態の１台の押出機２とは別の押出機をロール混練機１に対して配置し、この別の押出機のゴム用ホッパにゴム材料Ｒを供給する副供給経路を備えた構造にすることもできる。
【００７８】
また、図４に例示した第３実施形態のように、この実施形態を構成するゴム用ホッパ３と複数の配合剤供給手段５Ａ、５Ｂ、５Ｃとを設けた１台の押出機２と、循環経路と、供給経路と、切換え手段とからなるユニットを、１台のロール混練機１に対して複数ユニット設け、ロール混練機１の下方に、それぞれのユニットの内の任意のユニットに、ロール混練機１を通過したゴム材料Ｒを供給するユニット振り分け手段を設けた構造にすることもできる。
【符号の説明】
【００７９】
１  ロール混練機
１ａ、１ｂ  ロール
１ｃ  アクチュエータ
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  押出機
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ  ゴム用ホッパ
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ  配合剤用ホッパ
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  配合剤供給手段
６  配合剤タンク
７  フィーダ
８  計量器
９  下側練り返しコンベヤ
９ａ  切換えコンベヤ部
１０  上側練り返しコンベヤ
１１  供給コンベヤ
１２  供給コンベヤ
１３  ホッパ振り分けコンベヤ
１４  ブレンダコンベヤ
１５ａ、１５ｂ  ゴム材料供給源
１６  計量コンベヤ
１７  ユニット振り分けコンベヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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