(57)【要約】【課題】屑の発生を抑制でき、また、冷却効率に優れ、さらには、安価な装置により混練りを行なえるゴム材料と配合剤とを混練りするするゴム材料の製造方法を提供すること。【解決手段】混練り初期には、第１のストックガイド３０を供給部２０の端部に位置させ、第２のストックガイド３２を第１のストックガイド３０に近接した箇所に位置させ、それらストックガイド３０、３２の間で混練りを行なう。投入されるゴム材料の量が増えるに伴って第２のストックガイド３２を排出部２２側に次第に移動させ、排出部２２の箇所で静止させ、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２との間で十分に混練りされたゴム材料を排出部２２から取り出す。混練り終了時には、第１のストックガイド３０を第２のストックガイド３２に向けて移動させつつ、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２との間で混練りされたゴム材料を排出部２２から取り出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オープンロール機の前ロールと後ロールの長手方向の一方の端部に位置する供給部にゴム材料を配合剤と共に連続して投入し、
それら２本のロールを互いに逆向きに回転させ、それら２本のロール間でゴム材料と配合剤とを混練りしつつ、それら２本のロールの長手方向の他方の端部に位置する排出部に向けて移動させ、
前記排出部から配合剤が配合されたゴム材料を連続して取り出すに際して、
前記長手方向と直交する方向に延在しそれら前ロールの上部と後ロールの上部とにわたって連続してそれら前ロールの外周面および後ロール外周面に当接可能な第１のストックガイドと第２のストックガイドを前記長手方向に移動可能に配置し、
ゴム材料を投入し始める混練り初期には、前記第１のストックガイドを前記供給部の箇所で前記長手方向の一方の端部側に位置させると共に、前記第２のストックガイドを前記第１のストックガイドよりも前記排出部側で前記第１のストックガイドに近接した箇所に位置させ、それら第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りを行ない、
投入されるゴム材料の量が所定の量となったならば、投入され増加するゴム材料の量に伴って第２のストックガイドを次第に前記排出部側に移動させ、それら第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りを行ない、
前記第２のストックガイドが前記排出部の箇所で前記長手方向の他方の端部側に到達したならば前記第２のストックガイドを該箇所に位置させ、それら第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りを行なうと共に、混練りされたゴム材料を前記排出部から取り出し、
ゴム材料の投入を停止する混練り終了時には、前記第１のストックガイドを前記第２のストックガイドに向けて移動させつつ、第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りされたゴム材料を前記排出部から取り出すようにした、
ことを特徴とするゴム材料と配合剤とを混練りするゴム材料の製造方法。
【請求項２】
前記前ロールと前記後ロールの間に盛り上がる混練りされたゴム材料のバンクの高さを検出し、
前記第１のストックガイドの移動の速度と、前記第２のストックガイドの移動の速度を、前記検出された前記バンクの高さに基づいて調整する、
ことを特徴とする請求項１記載のゴム材料と配合剤とを混練りするするゴム材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム材料と配合剤とをオープンロール機を用いて連続して混練りするゴム材料の製造方法に関し、より詳細には、ゴム材料と配合剤とをオープンロール機に連続して供給し、混練りされたゴム材料を連続して取り出すに際して、混練り初期に生じる屑および混練り終了時に生じる屑をなくすようにしたゴム材料と配合剤とを混練りするゴム材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム製品は、一般に、各種の配合剤が配合されたゴム材料が加工されることで形成されている。
ゴム材料に各種の配合剤を配合するにあたり、まず、素練りが行われ、配合剤の混合を可能とした性質や、加硫の加工に必要な性質などがゴム材料に付与される。
そして、混練りにおいて、素練りされたゴム材料に、補強材や老化防止材、架橋材、架橋促進材などの配合剤への配合がなされ、混練りでは、ゴム材料に対して配合剤が均一に配合されることが好ましい。
大量のゴムを連続して混練りする装置として、例えば、中空のバレル内に互いに逆向きに回転する一対の混練ロータを配置した密閉式連続混練機（特許文献１）が知られている。
【０００３】
この密閉式連続混練機では、バレルの長手方向の一方の端部の供給口からバレルの内部に被混練材料を連続して供給し、一対の混練ロータにより混練した材料を、バレルの長手方向の他方の端部の取り出し口から連続して取り出すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５２７０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、密閉式連続混練機では、熱が逃げにくく、冷却効率を高める上で不利であり、また、一対の混練ロータを回転させるために大きな動力源を要し、装置が高価で大掛りなものとなる。
また、密閉式連続混練機では、被混練材料を最初に投入する初期段階と、被混練材料の投入を停止する終了段階とでは、バレルの内部が安定しないため、取り出し口から取り出される材料は十分に混練されておらず屑となり、屑が出ることからコストを低減する上で不利がある。
そこで、熱が逃げ易く冷却効率に優れ、大きな動力源を要せず、小型で安価なオープンロール機を用いて混練りを連続して行なうことが考えられる。
オープンロール機を用いた場合、前ロールと後ロールの長手方向の一方の端部に被混練材料を連続して投入し、前ロールと後ロールの長手方向の他方の端部から混練した材料を連続して取り出すことが考えられる。
しかしながら、オープンロール機を用いた場合も、密閉式連続混練機と同様に、被混練材料を最初に投入する初期段階と、被混練材料の投入を停止する終了段階とでは、前ロールと後ロールとの間に盛り上がるバンクが安定しないため、やはり取り出される材料は十分に混練されておらず屑となり、屑が出ることからコストを低減する上で不利となる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、オープンロール機を用い、屑の発生を抑制しつつゴム材料と配合剤との混練りを連続して行なえるゴム材料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明は、オープンロール機の前ロールと後ロールの長手方向の一方の端部に位置する供給部にゴム材料を配合剤と共に連続して投入し、それら２本のロールを互いに逆向きに回転させ、それら２本のロール間でゴム材料と配合剤とを混練りしつつ、それら２本のロールの長手方向の他方の端部に位置する排出部に向けて移動させ、前記排出部から配合剤が配合されたゴム材料を連続して取り出すに際して、前記長手方向と直交する方向に延在しそれら前ロールの上部と後ロールの上部とにわたって連続してそれら前ロールの外周面および後ロール外周面に当接可能な第１のストックガイドと第２のストックガイドを前記長手方向に移動可能に配置し、ゴム材料を投入し始める混練り初期には、前記第１のストックガイドを前記供給部の箇所で前記長手方向の一方の端部側に位置させると共に、前記第２のストックガイドを前記第１のストックガイドよりも前記排出部側で前記第１のストックガイドに近接した箇所に位置させ、それら第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りを行ない、投入されるゴム材料の量が所定の量となったならば、投入され増加するゴム材料の量に伴って第２のストックガイドを次第に前記排出部側に移動させ、それら第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りを行ない、前記第２のストックガイドが前記排出部の箇所で前記長手方向の他方の端部側に到達したならば前記第２のストックガイドを該箇所に位置させ、それら第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りを行なうと共に、混練りされたゴム材料を前記排出部から取り出し、ゴム材料の投入を停止する混練り終了時には、前記第１のストックガイドを前記第２のストックガイドに向けて移動させつつ、第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りされたゴム材料を前記排出部から取り出すようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ゴム材料と配合剤とを供給部に供給し始める混練り初期には、ゴム材料と配合剤は、第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りされ、排出部からゴム材料が取り出されることがない。
連続して投入され増加するゴム材料の量に伴って第２のストックガイドを次第に排出部側に移動させ、第２のストックガイドが排出部の箇所に到達したならば第２のストックガイドを該箇所に位置させ、それら第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間で混練りを行なうと共に、混練りされたゴム材料を排出部から連続して取り出す。
混練り終了時、第１のストックガイドを排出部側に移動させていき、第１のストックガイドと第２のストックガイドとの間に残存する全ての混練りされたゴム材料と配合剤を排出部から取り出す。
したがって、混練り初期と混練り終了時に、配合剤が均一に配合されていないゴム材料である屑を発生させることなく、ゴム材料と配合剤とをオープンロール機を用いて連続して混練りすることができる。
また、オープンロール機を用いるため、冷却効率に優れ、小型で安価な装置により混練りを連続して行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１のストックガイドが供給部の箇所で前ロールおよび後ロールの長手方向の一方の端部側に位置し、第２のストックガイドが第１のストックガイドに近接した状態の混練り初期のオープンロール機の説明図であり、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図である。
【図２】第１のストックガイドを供給部側に静止させておき、第２のストックガイドを排出部側に移動した状態のオープンロール機の説明図であり、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図である。
【図３】第２のストックガイドが排出部側に到達した状態のオープンロール機の説明図であり、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図である。
【図４】第２のストックガイドが排出部側に静止させておき第１のストックガイドを排出部側に移動した状態のオープンロール機の説明図であり、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図である。
【図５】第２のストックガイドが排出部側に静止させておき第１のストックガイドを排出部側に移動した状態のオープンロール機の説明図であり、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図である。
【図６】図１のＣーＣ線断面図である。
【図７】図３のＣーＣ線断面図である。
【図８】第１、第２のストックガイドの説明図で、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は(Ｂ)のＣ―Ｃ線断面図、(Ｄ) は(Ｂ)のＤ―Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
図１〜図７に示すように、オープンロール機１０は、互いに平行に配置され温度と回転速度が調節可能な前ロール１２と後ロール１４とを備えている。
前ロール１２の外周面にゴム材料が付着し易いように、前ロール１２の外周面の温度は、後ロール１４の外周面の温度よりも高く設定され、また、前ロール１２の外周面の周速度は、後ロール１４の外周面の周速度よりも大きく設定されている。
前ロール１２の外周面と後ロール１４の外周面には、それら２本のロールの長手方向の一方の端部から他方の端部にむけてゴム材料を移動させるための凹凸構造が形成されている。図１に示すように、本実施の形態は凹凸構造として、前ロール１２の外周面と後ロール１４の外周面にそれぞれ螺旋状に形成された凹溝１６を用いている。
前ロール１２と後ロール１４とは、互いに逆向きに回転され、前ロール１２と後ロール１４の長手方向の一方の端部は、素練りされたゴム材料が配合剤と共に供給される供給部２０とされ、長手方向の他方の端部は、配合剤が混練りされたゴム材料を取り出す排出部２２とされる。
排出部２２には、図３、図７に示すように、前ロール１２の外周面に接触するゴム掻き取り用の羽根２４が配置されている。
なお、図中符号２８Ａは、前ロール１２の外周面に付着したゴム材料を示し、符号２８Ｂは、前ロール１２と後ロール１４との間に盛り上がる混練りされたゴム材料であるバンクを示している。
【００１０】
さらに、前ロール１２と後ロール１４の上方に、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２が配置されている。第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２は、ガイド手段を介して前ロール１２と後ロール１４の長手方向に移動可能である。この場合のガイド手段は、例えば、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２に滑動可能に結合され前ロール１２と後ロール１４と平行に配置された複数のガイドロッドで構成するなど従来公知の様々な構造が採用可能である。
第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２は、互いに同一の形状であり、図８に示すように、本体板部３００２と、本体板部３００２の下部に設けられた２つの円弧部３００４を有している。
第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２は、平面視した場合に、前ロール１２および後ロール１４の長手方向と直交する方向に延在している。
２つの円弧部３００４は、前ロール１２の上部と後ロール１４の上部とにわたり連続してそれら前ロール１２の外周面および後ロール１４外周面に当接可能に設けられ、各円弧部４００４の上部には、前ロール１２の外周面および後ロール１４外周面に付着したゴム材料を掻き集め易いように傾斜面３００６が形成されている。
第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２は、不図示の駆動手段により前ロール１２および後ロール１４の長手方向に沿って移動される。この場合の駆動手段は、例えば、油圧シリンダを用いるなど従来公知の様々な構成が採用可能である。
【００１１】
また、第１のストックガイド３０が第２のストックガイド３２に対向する箇所において、前ロール１２と後ロール１４の間に盛り上がる混練りされたゴム材料のバンク２８Ｂの高さを検出する第１のセンサ３４が設けられている。
また、第２のストックガイド３２が第１のストックガイド３０に対向する箇所において、前ロール１２と後ロール１４の間に盛り上がる混練りされたゴム材料のバンク２８Ｂの高さを検出する第２のセンサ３６が設けられている。
それらセンサ３４、３６は制御手段に接続され、第１のストックガイド３０の移動の速度と、第２のストックガイド３２の移動の速度は、検出されたそれらバンク２８Ｂの高さに基づいて調整される。
【００１２】
次に混練りの動作について説明する。
ゴム材料と配合剤とを供給部２０に供給し始める混練り初期には、図１に示すように、第１のストックガイド３０を供給部２０の箇所で前ロール１２および後ロール１４の長手方向の一方の端部側に位置させる。
また、第２のストックガイド３２を第１のストックガイド３０よりも排出部２２側で第１のストックガイド３０に近接した箇所に位置させる。
そして、それら２本のロールを互いに逆向きに回転させ、それら２本のロール間で第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２との間に、ゴム材料と配合剤とを供給し始める。
【００１３】
供給されたゴム材料と配合剤は、互いに逆向きに回転する２本のロール１２、１４間で混練りされると共に、混練りされたゴム材料と配合剤は２本のロール１２、１４間にバンク２８Ｂとして盛り上がる。
また、２本のロール１２、１４間の間隙から漏れ出た混練りされたゴム材料と配合剤は、符号２８Ａで示すように、前ロール１２の外周面に巻き付く。
バンク２８Ｂと、前ロール１２に巻き付いたゴム材料２８Ａとは、２本のロール１２、１４間で混練りされつつ凹溝１６により排出部２２側へと移動しようとするが、前ロール１２に付着したゴム材料２８Ａは第２のストックガイド３２の円弧部３００４により、また、バンク２８Ｂは第２のストックガイド３２の円弧部３００４と本体板部３００２によりその移動が阻止される。無論、供給されたゴム材料と配合剤の供給部２０よりも前ロール１２および後ロール１４の長手方向の一方の端部側への移動は、第１のストックガイド３０により阻止される。
すなわち、供給されるゴム材料が一定の量になるまで、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２を静止させておくので、供給されるゴム材料と配合剤の量が少なくても、それら第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２との間で混練りが十分に行なわれ、配合剤が均等に配合されていないゴム材料は排出部２２から取り出されることがない。
供給されるゴム材料が一定の量に達したか否かは、センサ３４、３６で検出したバンク２８Ｂの高さから判断する。
【００１４】
やがて、供給されるゴム材料が一定の量に達したならば、図２に示すように、第１のストックガイド３０を静止させておくと共に、投入されるゴム材料の量が増えるに伴って第２のストックガイド３２を排出部２２側に次第に移動させ、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２との間で混練りを十分に行う。この場合も、配合剤が均等に配合されていないゴム材料は排出部２２から取り出されることがない。
第２のストックガイド３２の移動速度は、センサ３４、３６で検出したバンク２８Ｂの高さに基づいて調整する。例えば、第１のストックガイド３０に設けた第１のセンサ３４で検出したバンク２８Ｂの高さが所定の高さよりも低い場合には、バンク２８Ｂの高さが所定の高さとなるように、第２のストックガイド３２の移動速度を下げ、混練り十分に行うようにする。また、第２のストックガイド３２に設けた第２のセンサ３６で検出したバンク２８Ｂの高さが所定の高さよりも高い場合には、バンク２８Ｂの高さが所定の高さとなるように、第２のストックガイド３２の移動速度を上げ、必要かつ十分な混練りを行なうようにする。
【００１５】
このように投入されるゴム材料の量が増えるに伴って第２のストックガイド３２を移動させていき、図３に示すように、第２のストックガイド３２が排出部２２の箇所で前ロール１２および後ロール１４の長手方向の他方の端部側に達したならば、第２のストックガイド３２をその位置に静止させる。
第２のストックガイド３２が排出部２２の端部に位置すると、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２との間で十分に混練りされたゴム材料は、図７に示すように、羽根２４により掻き取られ、帯状のゴム材料２８Ｃとなって次の工程へ送られていく。
以後、供給部２０にゴム材料と配合剤とが供給され、２本のロールで混練りされ、排出部２２から排出されていく。
【００１６】
混練りを終了する場合には、供給部２０へのゴム材料および配合剤の投入を停止する。
ゴム材料および配合剤の投入を停止すると、供給部２０から排出部２２に向かってゴム材料が移動するので、バンク２８Ｂの高さは低くなる。
今度は、図４、図５に示すように、第２のストックガイド３２を静止させておき、第１のストックガイド３０を排出部２２側に移動させていく。
この場合も、混練りが十分に行われるように、第１のストックガイド３０および第２のストックガイド３２に設けられたセンサ３４、３６によりバンク２８Ｂの高さを検出し、移動速度を調整しつつ混練りを行う。
【００１７】
第１のストックガイド３０の移動により、前ロール１２に貼り付いたゴム材料２８Ａとバンク２８Ｂは排出部２２側へと移動されていく。すなわち、混練り終了時には、オープンロール機１０に供給されたゴム材料と配合剤は、混練りされつつ排出部２２側に移動されていく。
第１のストックガイド３０が第２のストックガイド３２の近傍の排出部２２の箇所に至ったならば、第１のストックガイド３０の移動を停止する。
これにより第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２との間に残存する、混練りされたゴム材料と配合剤は羽根２４により全て掻き取られ、次の工程へと送られていく。
したがって、混練り終了時に、配合剤が均一に配合されていない屑が発生することがない。
混練りが終了したならば、第１のストックガイド３０と第２のストックガイド３２とを、元の供給部２０側の位置に復帰させ、次の混練りに備える。
【００１８】
本実施の形態によれば、混練り初期と混練り終了時において屑を出すことなくゴムの混練りを連続して行なえ、コストを低減する上で有利となる。
また、オープンロール機１０を使用するため、従来の密閉式連続混練機で混練りを行なう場合に比べて、熱が逃げ易く、冷却効率を高める上で有利となり、また、オープンロール機１０を駆動させるために大きな動力源を要せず、小型で安価な装置により混練りを連続して行なうことが可能となる。
【符号の説明】
【００１９】
１０……オープンロール機、１２……前ロール、１４……後ロール、１６……凹溝、２０……供給部、２２……排出部、２８Ａ……前ロールの外周面に付着したゴム材料、２８Ｂ……バンク、３０……第１のストックガイド、３２……第２のストックガイド、３４……第１のセンサ、３６……第２のセンサ。
【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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