(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー原材料（Ａ）と可塑剤（ｂ）を有した配合剤（Ｂ）とが混入される混練室（４）と前記混練室（４）内に配置されて動力部（９）により混練回動されるロータ（８）とを有する混練機（２）、前記混練機（２）の混練室（４）内に前記可塑剤（ｂ）を供給する供給装置（４０）および前記供給装置（４０）で供給される前記可塑剤（ｂ）の供給を制御するとともに前記混練機（２）の前記ロータ（８）を回動する前記動力部（９）の駆動力を電力量（Ｅ）で処理する制御装置（２４）を具備し、前記制御装置（２４）は前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が下限の閾値（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５）に低下すると前記供給装置（４０）の前記可塑剤（ｂ）の供給を中断させるとともに前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が上限の閾値（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６）に上昇すると前記供給装置（４０）の前記可塑剤（ｂ）の供給を再開させるステップを繰返して設定量の前記可塑剤（ｂ）が混練されて完了する制御をすることを特徴とする混練装置。
【請求項２】
エラストマー原材料（Ａ）と可塑剤（ｂ）を有した配合剤（Ｂ）とが混入される混練室（４）と前記混練室（４）内に配置されて動力部（９）により混練回動されるロータ（８）とを有する混練機（２）、前記混練機（２）の混練室（４）内に前記可塑剤（ｂ）を供給する供給装置（４０）および前記供給装置（４０）で供給される前記可塑剤（ｂ）の供給を制御するとともに前記混練機（２）の前記ロータ（８）を回動する前記動力部（９）の駆動力を電力量（Ｅ）で処理する制御装置（２４）を具備し、前記制御装置（２４）は、前記供給装置（４０）による前記可塑剤（ｂ）の供給を中断及び再開する中断再開ステップを繰り返して設定量の前記可塑剤（ｂ）が混練されて完了する制御をし、前記中断再開ステップでは、前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が当該中断再開ステップの直前の中断再開ステップの電力量（Ｅ）の８０％の下限の閾値（Ｐ３，Ｐ５）に低下すると前記供給装置（４０）の前記可塑剤（ｂ）の供給を中断させるとともに前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が前記直前の中断再開ステップの電力量（Ｅ）の９０％の上限の閾値（Ｐ４，Ｐ６）に上昇すると前記供給装置（４０）の前記可塑剤（ｂ）の供給を再開させる制御をすることを特徴とする混練機。
【請求項３】
前記制御装置（２４）は、前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が上限の閾値（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６）に上昇すると、その後前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が下限の閾値（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５）に低下して前記可塑剤（ｂ）の供給が中断されるまでの間に、一回当たり５０〜５００ｃｃの前記可塑剤（ｂ）を所定の時間間隔で前記供給装置（４０）から供給させる制御に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の混練機。
【請求項４】
前記制御装置（２４）は、前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が上限の閾値（Ｐ2 ，Ｐ4 ，Ｐ6 ）に上昇すると５〜２０秒の間隔で前記可塑剤（ｂ）を前記供給装置（４０）から供給させる制御に設定させることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の混練機。
【請求項５】
混練装置（１）でエラストマーを混練する方法に於いて、第１ステップでエラストマー（Ａ）と充填剤（ａ）とを投入して混練し、次に第２ステップで可塑剤（ｂ）を投入して混練するとともに混練するロータ（８）のトルクの電力量（Ｅ）が前記第１ステップのトルクの電力量（Ｅ）の７５〜８３％の範囲で前記可塑剤（ｂ）の供給を中断して混練し、第３ステップで前記ロータ（８）のトルクの電力量（Ｅ）が前記第１ステップのトルクの電力量（Ｅ）の８６〜９５％に上昇すると前記可塑剤（ｂ）を供給するステップを繰返して設定された配合の前記可塑剤（ｂ）を混練する混練方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エラストマーの原材料の混練装置および混練方法に関する。特に、可塑剤を能率的に混練できるようにした混練装置および混練方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関する先行技術として図８に示すゴム混練機が存在する。
【０００３】
図８は、ゴム混練機の断面図である。
図８に於て、混練機本体６１のチャンバ６３の内周面は、二つの円筒面を並列に配置して断面３形状に形成されている。このチャンバ６３には、円筒面の軸方向に回転軸６９が配置されているとともに、ゴム原材料Ａと配合剤Ｂとを混練できるように一対にロータ６６が各々設けられている。そして、回転軸６９は互いに対向する方向に回転してロータ６６によりゴム原材料Ａと配合剤Ｂとを巻込みながら混練するように構成されている。
【０００４】
この一対のロータ６６の回動により混練されるゴム原材料Ａと配合剤Ｂとは、混練機本体６１の上方に設けられた投入口６２から供給されるように成されている。
そして、ゴム原材料Ａと配合剤Ｂとが供給されると油圧シリンダのピストンロッド６４が図示した状態に降下してフローティングウェイト６５によりポリマーであるゴム原材料Ａと種々の可塑剤Ｃを含む配合剤Ｂとに圧力を加えながらロータ６６の回動によりゴム原材料Ａと配合剤Ｂとを混練する。
【０００５】
混練されたゴム原材料Ａと配合剤Ｂとは一体となって取出口のドロップドア６７を開いて取出口から取り出される。この取り出されたゴム原材料等Ａ，Ｂは、次の後工程で再度ローラによりシート状に形成される。
尚、チャンバ６３の外周側には、冷却チャンバ６８が設けられており、この冷却チャンバ６８によりゴム原材料Ａが混練中の発熱を防止している。又、投入口６２には、ドロップドア６７が設けられて混練中は投入口６２を密閉している。
【０００６】
更に、投入口６２の反対側にはダクト７１が設けられてバックフィルタ（集塵機）７２に連通している。このバックフィルタは、チャンバ６３内でゴム原材料Ａと配合剤（カーボンなど）とを混練するとき、配合剤が外部へ飛散するのを防止するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように構成された混練機６０に投入される原材料Ａとしてはポリマーであり、配合剤としては、カーボンブラックおよびオイル等である。そして、これらの配合剤Ｂの投入は、ステップ単位で行われている。この配合剤の投入方法によっては、図６に示すように、ポリマの分散割合や混合時間が大きな影響を受けることになる。図６は、一度に多量の配合剤Ｂを投入した場合の混練電力と混練時間を表したものである。図６に於て、ポリマーとカーボンブラックとを投入した後に、イ点で多量の可塑剤を一度に投入すると、ポリマーの可塑化が急速に進行してロータ６６が空回りし、混練が促進できなくなる問題がある。
【０００８】
更に、図７に示すものは、原材料Ａであるポリマーと充填剤であるカーボンブラックとを投入した後に、可塑剤としてのオイルを３回以上に分けて投入した場合の混練チャートである。この混練では、図６に示すような可塑剤により混練不能になるのを防止するため何回かに分けて可塑剤を投入したものである。しかし、可塑剤を多段階にすることによりフローティングウェイト６５の開閉と投入時間の増加により操作時間が長くなるという問題を惹起する。
【０００９】
更に、可塑剤を投入するためフローティングウェイト６５を何回も開閉（図示上下に移動）するとフローティングウェイト６５のまわりに配合剤Ｂが付着するので、ヘラで作業者が掻き落し作業をしなければならなくなるので、作業時間の増加とともに、掻き落した可塑剤等を再混練しなければならない作業が増加することになる。
【００１０】
本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その技術的課題は、混練時間を最小にすることにある。
又、混練時のロータのスリップ時間を低減することで、混練能率が向上し、混練に伴う品質を安定化させることである。更に又、可塑剤、充填剤等がフローティングウェイト６５に付着することや、フローティングウェイト６５の開閉により充填剤等が飛散して計量通り配合されず混練の品質が悪化するのを防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の混練機は、上述のような課題を解決するために成されたものであって、その技術的課題は以下のように構成されている。すなわち、
【００１２】
本発明の第１の観点の混練装置は、エラストマー原材料（Ａ）と可塑剤（ｂ）を有した配合剤（Ｂ）とが混入される混練室（４）と混練室（４）内に配置されて動力部により混練回動されるロータ（８）とを有する混練機（２）、混練機（２）の混練室（４）内に可塑剤（ｂ）を供給する供給装置（４０）および供給装置（４０）で供給される可塑剤（ｂ）の供給を制御するとともに混練機（２）のロータ（８）を回動する動力部（９）の駆動力を電力量（Ｅ）で処理する制御装置（２４）を具備し、制御装置（２４）は動力部（９）の電力量（Ｅ）が下限の閾値（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５）に低下すると供給装置（４０）の可塑剤（ｂ）の供給を中断させるとともに動力部（９）の電力量（Ｅ）が上限の閾値（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６）に上昇すると供給装置（４０）の可塑剤（ｂ）の供給を再開させるステップを繰返して設定量の可塑剤（ｂ）が混練して完了する制御をするものである。
【００１３】
本発明の第２の観点の混練装置は、エラストマー原材料（Ａ）と可塑剤（ｂ）を有した配合剤（Ｂ）とが混入される混練室（４）と混練室（４）内に配置されて動力部（９）により混練回動されるロータ（８）とを有する混練機（２）、混練機（２）の混練室（４）内に可塑剤（ｂ）を供給する供給装置（４０）および供給装置（４０）で供給される可塑剤（ｂ）の供給を制御するとともに混練機（２）のロータ（８）を回動する動力部（９）の駆動力を電力量（Ｅ）で処理する制御装置（２４）を具備し、制御装置（２４）は、前記供給装置（４０）による前記可塑剤（ｂ）の供給を中断及び再開する中断再開ステップを繰り返して設定量の前記可塑剤（ｂ）が混練されて完了する制御をし、前記中断再開ステップでは、前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が当該中断再開ステップの直前の中断再開ステップの電力量（Ｅ）の８０％の下限の閾値（Ｐ３，Ｐ５）に低下すると供給装置（４０）の可塑剤（ｂ）の供給を中断させるとともに動力部（９）の電力量（Ｅ）が前記直前の中断再開ステップの電力量（Ｅ）の９０％の上限の閾値（Ｐ４，Ｐ６）に上昇すると供給装置（４０）の可塑剤（ｂ）の供給を再開させる制御をするものである。
【００１４】
好適には、制御装置（２４）は、動力部（９）の電力量（Ｅ）が上限の閾値（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６）に上昇すると、その後前記動力部（９）の電力量（Ｅ）が下限の閾値（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５）に低下して前記可塑剤（ｂ）の供給が中断されるまでの間に、一回当たり５０〜５００ｃｃの可塑剤（ｂ）を所定の時間間隔で供給装置（４０）から供給させる制御に設定されているものである。
【００１５】
好適には、制御装置（２４）に、動力部（９）の電力量（Ｅ）が上限の閾値（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６）に上昇すると５〜２０秒の間隔で可塑剤（ｂ）を供給装置（４０）から供給させる制御に設定させるものである。
【００１６】
本発明の第３の観点の混練方法は、混練装置（１）でエラストマーを混練する方法に於いて、第１ステップでエラストマー（Ａ）と充填剤（ａ）とを投入して混練し、次に第２ステップで可塑剤（ｂ）を投入して混練するとともに混練するロータ（８）のトルクの電力量（Ｅ）の７５〜８３％の範囲で可塑剤（ｂ）の供給を中断して混練し、第３ステップでロータ（８）のトルクの電力量（Ｅ）が第１ステップの電力量（Ｅ）の８６〜９５％に上昇すると可塑剤（ｂ）を供給するステップを繰返して設定された配合の可塑剤（ｂ）を混練するものである。
【００１７】
【作用】
本発明の混練装置は、第１ステップとしてエラストマー原材料Ａと、カーボンブラックの充填剤ａとを混練装置１内に投入して混練し、しかる後に可塑剤ｂをこの混練した原材料Ａに供給して混練を続行する。そして、第２ステップは、この可塑剤ｂを原材料Ａに供給して混練開始すると、スリップ現象が惹起するので混練するトルクが下がることになる。そこで、このスリップするのを放置すると混練能率が低下するから、この可塑剤ｂの供給を中断する下限の閾（閾）値を設ける。この閾値は第１ステップのトルクの電力量Ｅの７５〜８３％の範囲に設定すると混練するトータル時間を最小にできるとともに、充填剤の分散化が良好となる。この可塑剤ｂの供給が中断されると、スリップ現象が少なくなるから、トルクの電力量Ｅは上昇することになる。そして、第３ステップは第１ステップの電力量Ｅに対し８６〜９５％の範囲の電力量Ｅに上昇したとき可塑剤ｂの供給を再開する。この８６〜９５％を上限の閾値と設定する。この可塑剤ｂの供給により第２のステップと同様にトルクの電力量Ｅは低下するから、可塑剤ｂの供給を中断する。このように第４ステップ、第５ステップ、第６ステップと前ステップの上限の閾値を基準にして次の閾値を設定しながら、原材料に対して設定された量の可塑剤ｂが混練されるまで続行する。
【００１８】
混練装置１で混練中に動力部９のトルクが上限の閾値（Ｐ2 ，Ｐ4 ，Ｐ6 ）に上昇したとき可塑剤ｂを供給装置４０から供給するが、この供給は、５０〜５００ｃｃ供給するように制御装置２４のメモリ部２４２に設定部２５から入力することもできる。
【００１９】
又、上限の閾値（Ｐ2 ，Ｐ4 ，Ｐ6 ）に上昇したとき、可塑剤ｂの供給は５〜２０秒の間隔で供給するように制御装置２４のメモリ部２４２に入力すると良い。
【００２０】
更に、混練装置１の制御装置２４は、混練機２を作動させる動力部９の電力メータ（センサ）からの電力量Ｅの信号をＩ／Ｆ２２を介してＣＰＵ２４０に入力するように構成されている。
又、この電力量Ｅの変化を閾値の設定データにより演算して制御装置２４から供給装置４０である貯蓄タンク４２の供給バルブ４１が開弁するように信号を入力する。そして、可塑剤ｂを混練室４内に供給するように成されている。
【００２１】
又、貯蓄タンク４２の可塑剤ｂの温度、容量等のデータを検出して入力できるように、貯蓄タンク４２のデータがＩ／Ｆ２３を介して制御装置に入力される。
可塑剤ｂの温度を上昇させて原材料Ａに供給すると、スリップ現象が小さくなることも認められるので、可塑剤ｂの温度管理を制御装置２４で処理すると良い。
【００２２】
更に、制御装置２４は、設定された混練条件をＩ／Ｆ２１を介して混練機２に入力できるように成されている。例えば、エラストマー原材料Ａの粘性度に応じて混練回転数を制御することも可能になる。
【００２３】
そして、混練装置１は、エラストマー原材料Ａと充填剤ａとを開口部５より混練室に投入し、フローティングウェイト１０を降下させて開口部５に嵌着する。次に制御装置２４からのＩ／Ｆ２１を介した信号入力により動力部９を作動させてロータ８を回転しながらエラストマー原材料等を混練する。このときの動力部９の電力量Ｅ1 は制御部に入力されている。
次に、制御装置２４からのＩ／Ｆ２１ａを介して供給バルブ４１を開弁させ、貯蓄タンク４２内の可塑剤ｂを混練室４に例えば２００ｃｃを供給する。この可塑剤ｂが供給されると、動力部９のトルクが低下するから、電力メータを介して検知した信号はＩ／Ｆ２２により制御装置２４に入力される。そして、第１ステップの電力量Ｅ1 に対する下限の閾値Ｇ1 に電力量Ｅ1 が低下した信号を受けて制御装置２４から供給バルブ４１に対し、閉弁の信号を入力して可塑剤ｂの供給を中断する。可塑剤ｂの供給が中断されると、動力部９のトルクが上昇するので、電力量Ｅ1 も上昇する。第３ステップとして、この電力量Ｅ2 が第１ステップの電力量Ｅ1 に対する上限の閾値Ｇ2 に達した時点で制御装置２４から供給バルブ４１への信号入力により、可塑剤ｂが混練室４へ供給される。この可塑剤ｂの供給を受けると、動力部９のトルクは低下して電力量Ｅ3 が制御装置２４にフィードバックされる。このようにして混練が繰返され、可塑剤ｂは計量された配合割合の全量が混練される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の混練装置を図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態を示す混練装置の断面図である。
図１に於て、１は混練装置である。混練装置１は、混練機２と制御装置２４と可塑剤の供給装置４０とから構成されている。
【００２６】
混練機２は、混練本体３とフローティングウェイト１０とを組合わせることにより構成される。
混練本体３は、断面半球状に形成された円筒面を２個合体した形の混練室４を形成している。そして、混練室４の図示上方は円筒面に形成されて閉口部５を設けている。
【００２７】
混練室４の半円形円筒面の中心軸には、それぞれ第１と第２の回転軸６ａ，６ｂが設けられている。この回転軸６ａ，６ｂには各々第１と第２の羽根７ａ，７ｂが設けられて一対のロータ８を構成している。このロータ８は、動力部９によって第１と第２の回転軸６ａ，６ｂが、両者間に向かって互いに回転し、互いの第１の羽根７ａと第２の羽根７ｂによってポリマーの原材料Ａと配合剤Ｂと可塑剤Ｃとを圧延しながら混練するように構成されている。
【００２８】
次に、フローティングウェイト１０は、混練本体３の開口部５内に嵌合する外周面１１が設けられているとともに、先端に原材料Ａが混練しやすいように押さえ込む圧接面１２を形成している。
このフローティングウェイト１０は、油圧シリンダ１３により開口部５内に嵌合するとともに、離脱するように構成されている。油圧シリンダ１３の両端には、フローティングウェイト１０を案内するガイドロッド１６が設けられており、図１の状態で混練しているとき、又は、図２の状態に移動するとき、更に、図２の状態から図１の状態に移動するときには、フローティングウェイト１０を案内するとともに保持する役目をしている。
【００２９】
図２は、フローンティングウェイト１０が混練本体３より上方へ移動した状態図である。
図２の状態で、ポリマーの原材料Ａと配合剤Ｂとを混練本体３に投入する。又、混練本体３内で混練が完了して生地を取り出すときは、図２の状態にして取り出される。
【００３０】
上述のように構成された混練装置１には原材料Ａであるポリマーと、種々の配合剤Ｂとを混練室４に投入して混練される。配合剤Ｂには種々のものがあり、ポリマー成形品に使用される目的およびその成形品に要求される性能に応じ選択されている。このうち、本発明に関連するものとしては、充填剤ａと可塑剤ｂとが少なくとも配合剤Ｂとして混練される。
【００３１】
充填剤としては、カーボンブラック、酸化珪素等がある。
又、可塑剤ｂとしては、ペプタイガー、プロセス油、伸展油、エステーツ系可塑剤、植物系油脂類等が知られている。
【００３２】
この混練機２は、制御装置２４により制御されながら上述のポリマーの原材料Ａと配合剤Ｂとを混練する。
この制御装置２４は、ＰＣ（プログラマブルコントローラ）の制御が価格の点から好ましい。
【００３３】
制御措置４０は図３のように構成されている。そして、制御装置２４は、混練機２の動力部９と結線されているとともに、動力部９の電力計にも直結されている。更に、動力部９の回転時間、混練温度もフィードバックできるよに構成されている。
【００３４】
可塑剤ｂの供給装置４０は、混練本体３に供給口が取付けられており、可塑剤ｂを貯留タンク４２からパイプ４３を介して供給される。この供給の制御は、制御装置２４により供給バルブ４１を作動させて行われる。
【００３５】
図３の制御装置２４は、ＰＣ（プログラマブルコントローラ）で、そのＣＰＵ２４０を中心にメモリ部２４２とデータを入力する設定器（プログラミングツール）２５が設けられている。尚、この設定器２５からは１／Ｏ装置２４６を介して入力される。
そして、混練機２の動力に費やす電力をインターフェース回路Ｉ／Ｆ２２を介してＡ／ＤＣ２４４でデジタル形式の信号に変換してＣＰＵに入力できるように成されている。又、貯留タンク４２内の可塑剤ｂの温度をＩ／Ｆ２３からＡ／ＤＣ２４４を介してＣＰＵ２４０に入力される。
【００３６】
更に、ＣＰＵ２４０は、メモリ部２４２のデータをもとにメモリ部２４２に記憶されている制御プログラムを動作させ、Ｄ／ＡＣ２４３によりデジタル形式の供給バルブ４１へ信号を入力して可塑剤ｂの供給を電力量から制御する。
【００３７】
上述のように構成されている混練装置１は、図４に示すフローチャートによりゴム原材料Ａであるポリマーと配合剤Ｂのうちの充填剤ａであるカーボンブラックとを混練本体３からフローティングウェイト１０を上昇させ、図２に示す状態にして投入する。そして、図４のフローチャートを基に第１の実施の形態について以下に詳述する。  第１の実施の形態に於ける第１ステップは、ポリマーの原材料Ａと充填剤ａとを混練室４内でロータ８を回動して制御装置２４の設定仕様に従い混練される。このときの最終の初期電力値Ｐ0 を制御装置２４のメモリ部２４２に入力される。
尚、この充填剤ａをポリマーに十分に混練される工程（ＢＩＴ）が含まれている。
【００３８】
次に第２ステップでは、制御装置２４からの信号を受けた供給装置４０である供給バルブ４１は、可塑剤を蓄えた貯蓄タンク４２から可塑剤ｂを混練室４内に注入（供給）する。尚、この注入（供給）量と注入（供給）頻度及びトータル注入量と注入終了後の制御因子（時間、温度、積算電力等）は、メモリ部２４２に混練仕様として入力しておく。
【００３９】
この注入量は、一回当り５０〜５００ｃｃであり、この実施例では２００ｃｃとした。又、注入頻度は、５〜２０秒の間隔が好ましい。この実施例では１０ｓｅｃに設定して実施される。
【００４０】
又、注入量は、設定値の２００ｃｃ以上注入したか否かチェックされる。この注入量２００ｃｃが注入されたことを確認の上注入完了となる。
又、注入間隔は１０ｓｅｃであり、１０ｓｅｃ以上の間隔であるか否か確認される。
【００４１】
そして、第３ステップは、前述のメモリ部２４２に入力されている初期電力値Ｐ01の８０％を第１の閾値Ｐ1 とするとともに、９０％を第２の閾値Ｐ2 として設定する。
そして、１０ｓｅｃ間隔で２００ｃｃの可塑剤ｂを注入しながら連続に混練する。この連続混練工程中に混練動力の電力値Ｅは可塑剤の注入量がある一定量に達した時点で急激に降下するが、設定値の電力の第１閾値Ｐ1 より電力が低下した時点で注入を一時中断する。しかし、混練は続行されている。
【００４２】
この電力の低下は、ロータ８のスリップに伴って電力が低下するものである。しかし、混練が続行されているから、可塑剤ｂが混入されていくにつれて電力値Ｅが上昇し始めることになる。この電力値の上昇が前述の第２閾値Ｐ2 に達した時点で制御装置２４の指令により２回目の可塑剤の注入が再開されることになる。
【００４３】
次に、第４のステップは、この可塑剤ｂの再注入直前の瞬間電力値Ｐ02をＩ／Ｆ２２を介して制御装置２４のメモリ部２４２に入力されており、電力値Ｐ02の８０％を第３閾値Ｐ3 に設定するとともに、その９０％を第４閾値Ｐ4 として設定した上でメモリ部２４２に入力される。
そして、前述と同様の工程に従い、第３閾値Ｐ3 に低下した時点で可塑剤の注入が中断されながら混練されて第４閾値Ｐ4 に達した時点で、可塑剤の注入が開始される。
【００４４】
この第３および第４のステップに従いながら、ポリマー原材料Ａの量に対応した計量の可塑剤ｂが配合混練完了するまで図４のフローチャートの右側のフローに従い、繰返しの各ステップが実施される。尚、図４のフローチャートで右側の各ステップごとの仕様の閾値は、各ステップごとに上述のごとく段階に下方へ設定される。
【００４５】
上述の繰返しの工程により、この可塑剤ｂのトータル配合量が完了すると、図４の左側のフローに従い可塑剤注入完了として予め設定しておいた混練仕様の制御因子に切換えて混練され、その全混練のステップを完了する。
【００４６】
上述の第１の実施の形態に於ては、電力の閾値を各ステップごとに８０％を下位値とするとともに上位閾値を９０％としたが、下位閾値を７５％とするとともに、上位閾値を９５％等に設定することもできる。つまり、混練中の計量された電力量Ｅがある値に下がれば、可塑剤ｂの注入を中止して混練を続行し、可塑剤の中止とともに電力値は上昇するので、ある値に達すると、可塑剤を再開し、この各工程を繰返すことにより、全量の可塑剤ｂを配合するようにすると、無駄時間のない混練が可能となり、混練作業が最適に短縮されるとともに、配合剤Ｂによる品質管理を最高状態にすることが期待できる。
【００４７】
図５は、この第１の実施の形態に於ける混練時間と混練動力の電力との関係を表したものである。
【００４８】
図５は、イに於て原材料であるポリマーＡとカーボンブラックａとを混練機２に投入して混練したときの電力値の変化である。
次にロは、ポリマーにカーボンが混入した（ＢＩＴ）際の電力値の変化である。
【００４９】
上述の混練完了に伴い、電力値が第１閾値Ｐ1 、第３閾値Ｐ3 、第５閾値Ｐ5 に低下すれば、可塑剤の注入を停止するとともに、第２閾値Ｐ2 、第４閾値Ｐ4 、第６閾値Ｐ6 に上昇すれば、可塑剤の注入を再開した電力値の時間に対する変化である。
【００５０】
この図５の混練時間に対する電力量Ｅの変化から明らかなように、全混練の動力の電力量Ｅを低減することができるとともに、混練時間も図７に示す従来の優れた混練機の混練時間に対し３０〜４０％の混練時間を短縮することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の混練装置は、最適制御の混練方法を見いだしたことにより、混練時間を従来に比べて飛躍的に向上させることができる。
更に、混練の最適制御の方法として、電力値の上限と下限とを各ステップごとに前工程の電力値Ｅに対し段階的にある閾値に下げていくことにより極めて効率的な混練制御を可能にすることが期待できる。
【００５２】
又、従来はフローティングウェイトに可塑剤が付着するので、掻き落とし作業を混練中に行わねばならなかったが、段階的に最適量を注入することにより、この可塑性の付着が防止できることになる。
【００５３】
更に、品質管理に於ても、スリップ時間を短縮できるので、混練に於ける配合の分散が均一になり、品質が向上する。更に又、可塑剤がフローティングウェイトに付着することも防止できるので、計量通りの可塑剤をエラストマー原材料に配合して、可塑剤不足による品質の低下も防止できる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の混練装置の断面図である。
【図２】図１のフローティングウェイトが上昇して開口部を開いた状態図である。
【図３】図１の制御装置の要部構成図である。
【図４】図１の混練のフローチャートである。
【図５】図１の混練時間と混練効力の電力との関係図である。
【図６】従来の混練時間と混練電力との関係図である。
【図７】従来の他の混練時間と混練電力との関係図である。
【図８】従来の混練機の断面図である。
【符号の説明】
１・・・・混練装置
２・・・・混練機
３・・・・混練本体
４・・・・混練室
５・・・・開口部
６ａ・・・第１の回転軸
６ｂ・・・第２の回転軸
７ａ・・・第１の羽根
７ｂ・・・第２の羽根
８・・・・ロータ
９・・・・動力部
１０・・・フローティングウェイト
１１・・・外周面
１２・・・圧接面
１３・・・油圧シリンダ
１６・・・ガイドロット
２１〜２３・・・Ｉ／Ｆ（インターフェース）
２４・・・制御装置
２５・・・設定器
２４０・・ＣＰＵ
２４２・・メモリ部
２４３・・Ｄ／ＡＣ
２４４・・Ａ／ＤＣ
２４６・・Ｉ／Ｏ装置
２５・・・設定器
４０・・・供給装置
４１・・・供給バルブ
４２・・・貯留タンク
４３・・・供給パイプ
６０・・・混練機
６１・・・混練機本体
６２・・・投入口
６３・・・チャンバ
６４・・・ピストンロッド
６５・・・フローティングウェイト
６６・・・ロータ
６７・・・ドロップドア
６８・・・冷却チャンバ
６９・・・回転軸
７１・・・ダクト
Ａ・・・・ゴム原材料
Ｂ・・・・配合剤
ａ・・・・充填剤
ｂ・・・・可塑剤
【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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【図８】
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