(57)【要約】【課題】清掃作業やメンテナンス作業を殆ど不要としながら迅速に未加硫ゴムＭを混練する。【解決手段】混練ロール25、26により帯状に成形された未加硫ゴムＭを、該混練ロール25、26から離隔した反転ロール41まで空中を通じて導いて掛け回した後、前記混練ロール25、26まで空中を通じて導いて戻すことで、循環させながら繰り返し混練するようにしたので、帯状ゴム35から欠落したゴム微細片は大部分が落下し反転ロール41には一部が付着するだけとなり、反転ロール41の清掃作業を皆無とし、あるいは、殆ど行う必要がなくなる。しかも、ベルトコンベアを用いず反転ロール41を用いているので、コンベアの蛇行による弊害を防止するためのメンテナンス作業も不要となり、作業能率が向上する。【選択図】図１
2014148103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の水平な混練ロールに未加硫ゴムを供給する工程と、前記混練ロールを逆方向に回転させることで、該混練ロール間を通過する未加硫ゴムを帯状に成形する工程と、前記成形された帯状ゴムを、混練ロールから離隔して設けられ該混練ロールに平行で回転可能な反転ロールまで空中を通じて導いて該反転ロールに掛け回した後、前記混練ロールまで空中を通じて導いて混練ロール上の未加硫ゴムに戻し循環させることで繰り返し混練する工程とを備えたことを特徴とする未加硫ゴムの混練方法。
【請求項２】
未加硫ゴムが供給される一対の水平な混練ロールと、該混練ロールに回転駆動力を付与して逆方向に回転させ、前記混練ロール間を通過する未加硫ゴムを帯状に成形しながら混練することができる回転手段と、前記混練ロールから離隔した位置に回転可能に設けられるとともに、該混練ロールに平行で、前記混練ロールから空中を通じて導かれた帯状ゴムが掛け回された後、該帯状ゴムを混練ロールまで空中を通じて導いて混練ロール上の未加硫ゴムに戻し循環させる反転ロールとを備えたことを特徴とする未加硫ゴムの混練装置。
【請求項３】
前記一対の混練ロールを互いに接近離隔させてこれらの間のギャップ量を変更する変更手段をさらに設け、該変更手段により、少なくとも混練ロールによる帯状ゴムの成形開始から該帯状ゴムの始端が混練ロール上の未加硫ゴムに戻されるまでの間、混練ロール間のギャップ量を開始ギャップ量とする一方、前記帯状ゴムの始端が混練ロール上の未加硫ゴムに戻された後、混練ロールを互いに接近させて混練ロール間のギャップ量を前記開始ギャップ量より狭い練りギャップ量に変更するようにした請求項２記載の未加硫ゴムの混練装置。
【請求項４】
前記反転ロールを混練ロールに対し接近離隔させる接離手段をさらに設け、前記変更手段によって混練ロール間のギャップ量を開始ギャップ量から練りギャップ量へと狭くするとともに、前記回転手段によって混練ロールの回転速度を増大させるに従い、前記反転ロールを接離手段によって混練ロールから離隔させるようにした請求項３記載の未加硫ゴムの混練装置。
【請求項５】
前記一対の混練ロールのうち、反転ロールから離隔する側の混練ロールの周速を、反転ロールに近接する側の混練ロールの周速より大とした請求項２〜４のいずれか一項に記載の未加硫ゴムの混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、未加硫ゴムを一対の逆方向に回転する混練ロール間を通過させることで混練する混練方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の未加硫ゴムの混練方法および装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３５００７号公報
【０００４】
このものは、未加硫ゴムが供給される一対の水平な混練ロールと、該混練ロールに回転駆動力を付与して逆方向に回転させ、前記混練ロール間を通過する未加硫ゴムを帯状に成形しながら混練する回転手段と、前記混練ロールの直下に上流端が位置し、Ｌ字形に折れ曲がるとともに、混練ロールから供給された帯状ゴムを下流側に向かって搬送する受渡しコンベアベルトと、前記受渡しコンベアベルトの屈曲部に上流端が位置する一方、下流端が前記混練ロールの直上に位置し、受渡しコンベアベルトから受け渡された帯状ゴムを搬送して混練ロール上の未加硫ゴムに戻すことで循環させる練り返しコンベアベルトとを備えたものである。
【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、このような従来の未加硫ゴムの混練装置にあっては、帯状ゴムから欠落して受渡しベルトコンベア、練り返しベルトコンベアに付着したゴム微細片は、前記コンベアの走行時に周囲の浮遊物質によって汚染されるが、このように汚染されたゴム微細片が再び帯状ゴムに付着すると、未加硫ゴム中に不純物が混入することになる。このような事態を防止するには、前記受渡しベルトコンベア、練り返しベルトコンベアを頻繁に清掃して常に清潔にしておく必要があり、この結果、作業が面倒で、また、清掃作業中は混練作業を中断する必要があるため、作業能率が低下するという課題があった。
【０００６】
また、ベルトコンベアは長時間走行させると、伸長して蛇行し易くなるため、帯状ゴムの搬送時における幅方向位置を制御することが難しくなる。このため、定期的にベルトコンベアの張力調整や交換等のメンテナンス作業が必要となり、この結果、前述と同様に作業が面倒で、また、メンテナンス作業中は混練作業を中断する必要があるため、作業能率が低下するという課題があった。
【０００７】
さらに、前記ベルトコンベアは帯状ゴムの搬送時に該帯状ゴムと接触しているため、帯状ゴムから熱が伝達されて帯状ゴムとほぼ同一の温度まで上昇するが、このようにベルトコンベアの温度が上昇すると、該ベルトコンベアに接触している側の帯状ゴムは搬送中も放熱することが殆どなく、この結果、前記接触面側の帯状ゴムは温度が高いまま混練ロールに戻されることになる。ここで、混練される未加硫ゴムの温度が高くなると、混練ロールに密着しやすくなるため、未加硫ゴム（帯状ゴム）の温度があまり上昇しないよう混練ロールから未加硫ゴムに付与される剪断力を減少させる必要があり、この結果、未加硫ゴムが目標の練りに達するために長時間が必要となって、作業能率が低下してしまうという課題があった。
【０００８】
この発明は、清掃作業やメンテナンス作業が殆ど不要でありながら迅速に未加硫ゴムを混練することができる未加硫ゴムの混練方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、第１に、一対の水平な混練ロールに未加硫ゴムを供給する工程と、前記混練ロールを逆方向に回転させることで、該混練ロール間を通過する未加硫ゴムを帯状に成形する工程と、前記成形された帯状ゴムを、混練ロールから離隔して設けられ該混練ロールに平行で回転可能な反転ロールまで空中を通じて導いて該反転ロールに掛け回した後、前記混練ロールまで空中を通じて導いて混練ロール上の未加硫ゴムに戻し循環させることで繰り返し混練する工程とを備えた未加硫ゴムの混練方法により、達成することができる。
【００１０】
第２に、未加硫ゴムが供給される一対の水平な混練ロールと、該混練ロールに回転駆動力を付与して逆方向に回転させ、前記混練ロール間を通過する未加硫ゴムを帯状に成形しながら混練することができる回転手段と、前記混練ロールから離隔した位置に回転可能に設けられるとともに、該混練ロールに平行で、前記混練ロールから空中を通じて導かれた帯状ゴムが掛け回された後、該帯状ゴムを混練ロールまで空中を通じて導いて混練ロール上の未加硫ゴムに戻し循環させる反転ロールとを備えた未加硫ゴムの混練装置により、達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明においては、混練ロール間を通過して帯状となった未加硫ゴムを、該混練ロールから離隔して設けられた反転ロールまで空中を通じて導いて掛け回した後、前記混練ロールまで空中を通じて導いて混練ロール上の未加硫ゴムに戻すことで、循環させ繰り返し混練するようにしたので、帯状ゴムから欠落したゴム微細片は大部分が落下し反転ロールには一部が付着するだけであり、反転ロールの清掃作業を皆無とし、あるいは、殆ど行う必要がなくなる。しかも、ベルトコンベアを用いず反転ロールを用いているので、ベルトコンベアの蛇行による弊害に防止するためのメンテナンス作業も不要となり、作業能率が向上する。さらに、帯状ゴムは混練ロールから反転ロールまでの間および反転ロールから混練ロールまでの間は空中を導かれているので、両面から放熱が行われ、混練ロールに戻されたときの帯状ゴムは両面側共に温度が低下している。この結果、混練ロールから未加硫ゴムに大きな剪断力を付与することで、未加硫ゴムの混練速度を高めることも可能となり、作業能率を容易に向上させることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載のように構成すれば、練りギャップ量の混練ロールによって未加硫ゴムを混練する作業に先立ち、開始ギャップ量の混練ロールにより厚肉の帯状ゴムを成形することができ、この結果、混練ロールから反転ロール、混練ロールへと連続する帯状ゴムのループを容易に成形することができる。また、混練ロールによる帯状ゴムの成形開始時において、混練ロール間への未加硫ゴムの引き込みを容易とすることもできる。さらに、混練ロール間のギャップ量を開始ギャップ量から練りギャップ量へと狭くするとともに、混練ロールの回転速度を増大させると、成形される帯状ゴムの肉厚が薄くなる一方、単位時間当たりに成形される帯状ゴムの長さが長くなるが、この際、請求項４に記載のように構成すれば、帯状ゴムを弛みを生じさせることなく混練ロールから反転ロールを通じて混練ロールに再び戻すことができ、帯状ゴムの反転ロールへの巻き付きや破断等の事態を防止することができる。
【００１３】
また、請求項５に記載のように構成すれば、混練ロールから未加硫ゴムに付与される剪断力を容易に大きな値とすることができるため、未加硫ゴムの混練をより促進することができ、さらに、反転ロールから離隔する側の混練ロールへの帯状ゴムの密着を防止しながら、成形された帯状ゴムを反転ロールに向かって押し出すことができ、帯状ゴムの循環を容易に確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施形態１を示す概略正面図である。
【図２】一部がブロックで表された図１のＩ−Ｉ矢視図である。
【図３】作動を説明する混練ロール近傍の正面図である。
【図４】作動を説明する混練ロール近傍の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11は密閉式ゴム混練機、ここではインターナルミキサーであり、このインターナルミキサー11の上部にはカーボンあるいはシリカ等が混入された（架橋剤は混入されていない）未加硫ゴムＭが投入される投入口12が形成されている。また、前記インターナルミキサー11の内部でその下部には互いに平行に延びる水平な一対のロータ13が設けられ、これらロータ13の外周には互いに噛み合う、あるいは、噛み合わない翼がそれぞれ形成されている。そして、これらロータ13が図示していない駆動手段により逆方向に駆動回転されると、インターナルミキサー11内の未加硫ゴムＭはこれら翼により混練（カーボン、シリカ、または、カーボン＋シリカのマスターバッチ練り）され、粘度（可塑度）が低下するとともに分散度が向上する。なお、この発明においては、前記インターナルミキサー11により硫黄等の架橋剤（加硫剤）も混入されている未加硫ゴムＭを混練（プロ練り）するようにしてもよい。
【００１６】
16は前記インターナルミキサー11の直下に設置された押出し機であり、この押出し機16内には前記インターナルミキサー11による混練は終了したが、目標粘度には未到達である未加硫ゴムＭが供給される。このように押出し機16内にインターナルミキサー11から未加硫ゴムＭが供給されると、該未加硫ゴムＭはスクリュー17の回転により押出し機16の前方に向かって送り出され、その前端部に設けられた押出しロール18間を通過して帯状の未加硫ゴムＭとなる。ここで、前述の押出し機16、押出しロール18は未加硫ゴムＭを帯状とすることで、後述する混練装置における取り扱いを容易にするためのもので、該未加硫ゴムＭに対し混練を行うものではない。
【００１７】
21は前記インターナルミキサー11の後段混練装置として設置されたロール式の混練装置であり、この混練装置21は前記インターナルミキサー11から押出し機16、押出しロール18を通じて供給された未加硫ゴムＭを帯状に成形しながら混練することができる。なお、この実施形態においては、混練装置21をインターナルミキサー11の後段混練装置として使用しているが、該混練装置21はインターナルミキサー11とは無関係である単独の混練装置として用いることもできる。ここで、混練装置21を前述のようにインターナルミキサー11の後段混練装置として使用すると、インターナルミキサー11から排出された未加硫ゴムＭを再びインターナルミキサー11を用いて混練する場合に比較し、混練に必要なエネルギーを20〜50％程度低減することができる。
【００１８】
また、この実施形態においては、前記インターナルミキサー11からそのまま供給された架橋剤の混入されていない未加硫ゴムＭを、前記混練装置21により混練（前記マスターバッチ練り）するようにしたが、インターナルミキサー11において架橋剤が混入されている未加硫ゴムＭを混練（ファイナル練り）した場合には、混練装置21においてもファイナル練りすることになる。なお、インターナルミキサー11において未加硫ゴムＭに対しマスターバッチ練りを行った後、該未加硫ゴムＭに架橋剤を含有するゴムを追加することで、混練装置21においてファイナル練りを行うようにしてもよい。
【００１９】
前記混練装置21のフレーム22には２対の軸受23、24が取り付けられ、後側の対をなす軸受23には水平な混練ロール25の軸方向両端部が回転可能に支持され、前側の対をなす軸受24には前記混練ロール25と同一径および同一高さで該混練ロール25の軸線に軸線が平行である水平な混練ロール26の軸方向両端部が回転可能に支持されている。この結果、これら一対の混練ロール25、26の軸方向中央部間にはいずれの軸方向位置においても同一ギャップ量であるギャップ27が形成される。また、これら混練ロール25、26には前記押出し機16、押出しロール18から帯状の未加硫ゴムＭが供給され、この結果、これら混練ロール25、26上には未加硫ゴムＭからなるゴムバンク28が形成される。ここで、前記混練ロール25、26内には冷却流体が給排されており、これにより、後述の循環する未加硫ゴムＭは該混練ロール25、26により冷却されて温度が低下するため、混練速度を高めることができる。
【００２０】
前記軸受23、24より軸方向一側に位置する混練ロール25、26の軸方向一端部には外歯車31、32がそれぞれ固定され、これら外歯車31、32同士は互いに噛み合っている。33はパソコン等の制御手段34に接続された駆動モータであり、この駆動モータ33の出力軸は混練ロール26の軸方向一端に連結されている。そして、この駆動モータ33は制御手段34から信号が入力されると、作動（出力軸が回転）あるいは停止され、また、作動時における回転速度が制御される。
【００２１】
そして、前記駆動モータ33が作動して外歯車32、混練ロール26が一体的に回転すると、該外歯車32に噛み合っている外歯車31および混練ロール25も一体的に回転するが、このとき、これら混練ロール25、26は逆方向に回転するため、これら混練ロール25、26上のゴムバンク28の一部を下方に引き込んでこれら混練ロール25、26間（ギャップ27間）を通過させ、未加硫ゴムＭからなる帯状ゴム35を成形する。この際、前記混練ロール25、26間のギャップが狭いと、前記未加硫ゴムＭは混練ロール25、26から大きな剪断力を受けて混練され、一方、前記ギャップが広いと、未加硫ゴムＭには殆ど剪断力が付与されないので、該未加硫ゴムＭは全くあるいは殆ど混練されない。
【００２２】
前述した外歯車31、32、駆動モータ33は全体として、混練ロール25、26に回転駆動力を付与して逆方向に回転させ、前記混練ロール25、26間を通過する未加硫ゴムＭを帯状に成形しながら混練することができる回転手段38を構成する。そして、前述のように回転手段38の一部に互いに噛み合う外歯車31、32を用いるようにすれば、これら外歯車31、32を異なるピッチ円、モジュールのものに交換することで、混練ロール25、26の回転速度比（周速比）を容易に変更することができる。なお、この発明においては、前記外歯車31、32の代わりにタイミングベルト、チェーン等を用いてもよく、あるいは、混練ロール25、26に駆動モータを個別に連結し、これら混練ロール25、26を個別に駆動回転して、これらの回転速度（周速度）を個別に制御するようにしてもよい。
【００２３】
41は前記混練ロール26の前方に該混練ロール26から離隔して設置された回転可能な反転ロールであり、この反転ロール41の軸線は前記混練ロール25、26の軸線に平行に延びるとともに、該反転ロール41の軸方向両端部は可動プレート42に取り付けられた軸受43に回転可能に支持されている。なお、この発明においては、前記反転ロール41に駆動モータを連結し、該反転ロール41を前記駆動モータにより混練ロール25、26と同期して、あるいは、別個に駆動回転するようにしてもよい。そして、前記混練ロール25、26間を未加硫ゴムＭが通過することで成形された帯状ゴム35は、図３に示すように、空中を通じて混練ロール26の下端から反転ロール41の下端まで導かれた後、該反転ロール41の周囲に約半周掛け回されて反転される。その後、前記帯状ゴム35は空中を通じて反転ロール41の上端から前記混練ロール25、26まで導かれ該混練ロール25、26上の未加硫ゴムＭ（ゴムバンク28）に戻されることでループ（無端状）となる。そして、この状態で混練ロール25、26が回転することにより、帯状ゴム35はこれら混練ロール25、26と反転ロール41との間を繰り返し循環される。
【００２４】
このように混練ロール25、26間を通過して帯状となった未加硫ゴムＭ（帯状ゴム35）を、該混練ロール25、26から離隔して設けられた反転ロール41まで空中を通じて導いて掛け回した後、前記混練ロール25、26まで空中を通じて導いて該混練ロール25、26上の未加硫ゴムＭ（ゴムバンク28）に戻すことで循環させ、繰り返し混練するようにしたので、帯状ゴム35から欠落したゴム微細片は大部分が落下し反転ロール41には一部が付着するだけであり、反転ロール41の清掃作業を皆無としたり、あるいは、殆ど行う必要がなくなる。
【００２５】
しかも、ベルトコンベアを用いず反転ロール41を用いているので、ベルトコンベアの蛇行による弊害に防止するためのメンテナンス作業も不要となり、作業能率が向上する。さらに、帯状ゴム35は混練ロール25、26から反転ロール41までの間、および、反転ロール41から混練ロール25、26までの間は空中を導かれているので、両面から外気に対し放熱が行われ、混練ロール25、26に戻されたときの帯状ゴム35は両面側共に温度が低下している。この結果、混練ロール25、26間のギャップ量を狭くしたり、これらの周速を増大させることで、未加硫ゴムＭに大きな剪断力を付与し、これにより、未加硫ゴムＭの混練速度を高めて作業能率を容易に向上させることができる。
【００２６】
前述した反転ロール41、可動プレート42、軸受43は全体として、混練ロール25、26により成形された帯状ゴム35をループ44を形成しながら混練ロール25、26上に滞留している未加硫ゴムＭのゴムバンク28に再び戻して循環させる循環手段45を構成する。ここで、前述した混練ロール25、26と反転ロール41との間における帯状ゴム35の誘導は、例えば、帯状ゴム35の始端を把持している図示していない把持体を前記ループ44の経路に沿って移動させる誘導手段により行うことができる。また、作業者が帯状ゴム35の始端を把持しながらループ44の経路に沿って帯状ゴム35を誘導してループ44を形成することもできる。
【００２７】
ここで、この実施形態においては、前記外歯車31のピッチ円を外歯車32のピッチ円より小径としており、この結果、反転ロール41から離隔する側の混練ロール25の周速が反転ロール41に近接する側の混練ロール25の周速より大となる。このように反転ロール41から離隔する側の混練ロール25の周速を、回転手段38により、反転ロール41に近接する側の混練ロール26の周速より大とすれば、混練ロール25、26から未加硫ゴムＭに付与される剪断力を容易に大きな値とすることができるため、未加硫ゴムＭの混練をより促進することができ、また、反転ロール41から離隔する側の混練ロール25への帯状ゴム35の密着を防止しながら、成形された帯状ゴム35を反転ロール41に向かって押し出すことができ、帯状ゴム35の循環を容易に確実なものとすることができる。
【００２８】
そして、前記混練ロール25の周速は混練ロール26の周速の 1.1〜1.3倍の範囲内とすることが好ましい。ここで、前述のように１台の駆動モータ52の駆動回転力を歯車列等の変速機構で変速することで、混練ロール25、26の周速を異ならせるようにすれば、構造が簡単で安価に製作できるが、前記周速比を混練ロール25、26の回転中に変更することはできない。そこで、このような回転中における周速比の変更という要求がある場合には、前記混練ロール25、26にそれぞれ駆動モータ等の駆動機構を連結し、個別に回転速度（周速）を制御するようにすればよい。また、この発明においては、前記混練ロール25、26の周速を同一としてもよい。
【００２９】
48は前記フレーム22上に敷設された前後方向に延びる複数本のガイドレールであり、これらのガイドレール48には前記可動プレート42の下面に設置された複数のスライドベアリング49が摺動可能に係合している。50は前記可動プレート42に取り付けられたねじブロックであり、このねじブロック50には前記ガイドレール48に平行に延びるねじ軸51が螺合している。そして、このねじ軸51の前端には駆動モータ52の出力軸53が連結されており、この結果、前記駆動モータ52が作動してねじ軸51が回転すると、反転ロール41、可動プレート42はガイドレール48に沿って前後方向に移動し、混練ロール25、26に接近離隔する。前述したガイドレール48、ねじ軸51、駆動モータ52は全体として、反転ロール41を混練ロール25、26に対し接近離隔させる接離手段54を構成する。なお、この発明においては、接離手段として流体シリンダ、ラック・ピニオン機構等を用いるようにしてもよい。
【００３０】
前記フレーム22と一対の軸受24との間には流体シリンダ57がそれぞれ介装されており、これら流体シリンダ57のヘッド側はフレーム22に固定され、また、前記流体シリンダ57のピストンロッド58の先端は前記軸受24に固定されている。これにより、軸受24は流体シリンダ57を介してフレーム22に取り付けられることになる。また、前記流体シリンダ57と図示していない流体源、タンクとは途中に切換弁が介装された流体通路により接続されている。そして、前記制御手段34から前記制御弁に信号が出力されると、流体源からの流体により流体シリンダ57が作動してピストンロッド58が突出したり引っ込んだりするが、このとき、軸受24、混練ロール26は一体となって混練ロール25に接近あるいは離隔し、これにより、混練ロール25、26間のギャップ量が変更される。前述した流体シリンダ57、流体源、タンク、切換弁、流体通路は全体として、制御手段34からの信号に基づき一対の混練ロール25、26を互いに接近離隔させてこれらの間のギャップ量を変更する変更手段59を構成する。
【００３１】
ここで、前述のように混練ロール26が流体シリンダ57の作動により混練ロール25に接近離隔すると、混練ロール26の軸方向一端部に固定された外歯車32と外歯車31との噛み合いが外れるおそれがあるため、この実施形態においては前記軸受24と外歯車32との間における混練ロール26の軸方向一端部に、リンク撓み継手、フランジ形撓み継手等の撓み継手60を設け、前述のように混練ロール25、26が互いに接近離隔しても、外歯車31、32同士が常時正常に噛み合うようにしている。なお、この発明においては、前記流体シリンダをフレーム22と一対の軸受23との間に設置してもよい。また、前記変更手段としてねじ機構、ラック・ピニオン機構等を用いるようにしてもよく、一対の混練ロール25、26を互いに接近離隔させてこれらの間のギャップ量を変更することができるものであれば、どのような構造のものを用いてもよい。
【００３２】
そして、前記制御手段34から変更手段59に開始ギャップ信号が出力されると、流体シリンダ57により混練ロール26が混練ロール25から離隔して、混練ロール25、26間のギャップ量が比較的広い開始ギャップ量、通常は２〜５mmとなり、この結果、低速で逆方向に回転している混練ロール25、26により比較的厚肉の帯状ゴム35が成形される。ここで、前述のような開始ギャップ信号が制御手段34から変更手段59に出力される期間は、混練ロール25、26の回転が開始することで、インターナルミキサー11から供給された未加硫ゴムＭ（ゴムバンク28）が混練ロール25、26間を通過し帯状ゴム35の成形が開始されるとき、あるいは、前記開始の直前から、該帯状ゴム35の始端が反転ロール41において反転して混練ロール25、26（ゴムバンク28）に戻る、あるいは、戻ってからある程度の時間が経過するまでの間、即ち、少なくとも混練ロール25、26による帯状ゴム35の成形開始から、帯状ゴム35の始端が混練ロール25、26上の未加硫ゴムＭ（ゴムバンク28）に戻されて帯状ゴム35のループ44が完成されるまでの間である。
【００３３】
そして、前述のように比較的厚肉である帯状ゴム35の始端が混練ロール25、26上の未加硫ゴムＭ（ゴムバンク28）に戻された後、前記制御手段34から変更手段59に練りギャップ信号が出力される。このように練りギャップ信号が変更手段59に出力されると、流体シリンダ57が作動して混練ロール26が混練ロール25に接近（混練ロール25、26が互いに接近）し、混練ロール25、26間のギャップ量が前記開始ギャップ量より狭く未加硫ゴムＭの混練に好適な練りギャップ量、通常は0.5〜1.3mmとに変更される。これにより、混練ロール25、26から未加硫ゴムＭに大きな剪断力が付与され、該未加硫ゴムＭは逆方向に回転する混練ロール25、26により強力に混練されながら薄肉の帯状ゴム35に成形される。
【００３４】
このように変更手段59を制御手段34により制御して、練りギャップ量の混練ロール25、26によって未加硫ゴムＭを混練する作業に先立ち、開始ギャップ量の混練ロール25、26により厚肉の帯状ゴム35を成形するようにすれば、帯状ゴム35の取り扱いが容易となって、混練ロール25、26から反転ロール41へ、続けて、該反転ロール41から混練ロール25、26へと連続する帯状ゴム35のループ44を、破断等の事態を効果的に抑制しながら容易に成形することができ、作業能率が向上する。また、混練ロール25、26間のギャップ量が練りギャップ量より広い開始ギャップ量であると、混練ロール25、26に供給された未加硫ゴムＭの粘度が高くても、該混練ロール25、26の回転開始時における未加硫ゴムＭのこれら混練ロール25、26間への引き込みを容易とすることができる。
【００３５】
ここで、前述のように混練ロール25、26間のギャップ量が開始ギャップ量から練りギャップ量へと狭くなっていくと、成形される帯状ゴム35の肉厚が薄肉となり、この結果、単位時間当たりにおける未加硫ゴムＭの混練量が減少し作業能率が低下してしまう。このため、この実施形態においては、前記ギャップ量が狭くなるに従い、前記制御手段34から回転手段38（駆動モータ33）に出力する信号の値を変更し、該駆動モータ33により混練ロール25、26双方の回転速度（周速度）を増大させて、薄肉化していく帯状ゴム35の単位時間当たりの成形長さを増大させている。このとき、反転ロール41の位置が不動で、かつ、反転ロール41の周速が混練ロール26の周速より低いと、混練ロール25、26と反転ロール41との間の帯状ゴム35に弛みが生じてしまう。
【００３６】
このため、この実施形態では、変更手段59によって混練ロール25、26間のギャップ量を開始ギャップ量から練りギャップ量へと狭くするとともに、前記回転手段38によって混練ロール25、26の回転速度を増大させるに従い、制御手段34から接離手段54の駆動モータ52に出力する信号の値を変更してねじ軸51を回転させ、反転ロール41をガイドレール48に沿って混練ロール25、26から徐々に離隔するよう移動させている。この結果、帯状ゴム35を弛みを生じさせることなく混練ロール25、26から反転ロール41を通じて混練ロール25、26に再び戻すことができ、帯状ゴム35の反転ロール41への巻き付きや走行途中での破断等の事態を防止することができる。なお、この発明においては、前記反転ロール41の位置を不動とする一方、該反転ロール41の回転速度（周速）を前記ギャップ量が狭くなるに従い駆動モータによって高速化し、帯状ゴム35の弛みを防止するようにしてもよい。
【００３７】
63は前記フレーム22と各軸受23との間にそれぞれ介装されたロードセル、圧電センサ等の測定センサであり、これら測定センサ63は、練りギャップ量の混練ロール25、26により未加硫ゴムＭが混練されているとき、混練ロール25、26から未加硫ゴムＭに付与される挟持力（押付け力）の反力を測定し、その測定結果をパソコン等の演算部64に出力する。このとき、演算部64は前記反力を基に未加硫ゴムＭの粘度を推測により、例えば、周知の計算式を用いて演算することで求めたり、多種類の未加硫ゴムＭに対し多数回の混練を行い、それらの集積されたデータを基に求める。その後、前記推測された未加硫ゴムＭの粘度は前記制御手段34に出力される。
【００３８】
そして、前述のように帯状ゴム35がループを形成しながら循環することで混練ロール25、26から未加硫ゴムＭに対し繰り返し混練が行われ、該未加硫ゴムＭの粘度が目標粘度（目標混練度）に到達すると、帯状ゴム35を幅方向に破断して前記ループ44を分断するとともに、混練ロール25、26を互いに離隔させて混練ロール25、26のギャップ量を前記練りギャップ量より広い排出ギャップ量とする。ここで、前述したループ44の分断と、排出ギャップ量へのギャップ量変更は、ループ44の分断後に、排出ギャップ量へのギャップ量変更を行うようにしてもよく、逆に、排出ギャップ量へのギャップ量変更後に、ループ44の分断を行うようにしてもよく、あるいは、ループ44の分断と排出ギャップ量へのギャップ量変更とを同時に行うようにしてもよい。なお、前記排出ギャップ量の値は前記開始ギャップ量の値と同一であってもよく、あるいは、異なっていてもよい。
【００３９】
その後、図４に示すように、混練ロール25、26を低速で回転させ、破断した残りの帯状ゴム35を混練ロール25、26に引き取るとともに、該混練ロール25、26によって厚肉の帯状ゴム35を成形し下方に向かって排出する。ここで、前述のように未加硫ゴムＭの粘度が目標粘度となったとき、帯状ゴム35を幅方向に破断して前記ループ44を分断するとともに、混練ロール25、26を互いに離隔させて混練ロール25、26間のギャップ量を練りギャップ量より広い排出ギャップ量に変更するようにしたので、排出時における帯状ゴム35の肉厚が混練時における帯状ゴム35の肉厚より厚肉となる。
【００４０】
この結果、排出時に未加硫ゴムＭが混練ロール25、26間を通過しても該混練ロール25、26から未加硫ゴムＭに付与される剪断力は小さな値となり、これにより、既に目標粘度まで混練された未加硫ゴムＭが排出の際（混練ロール25、26間を通過する際）に、混練ロール25、26によりさらに混練されて過剰混練となる事態を抑制することができる。しかも、前述のように排出時における帯状ゴム35の肉厚は混練時より厚肉であるため、短時間で混練ロール25、26上の未加硫ゴムＭ（ゴムバンク28）を帯状としながら装置外に排出することができ、作業能率が向上する。
【００４１】
ここで、前述のようにループ44の分断を行うと、反転ロール41と混練ロール26との間に位置する帯状ゴム35は自重により反転ロール41または混練ロール26から垂下しながら振り子状に揺動することになるが、この実施形態においては、混練ロール26と反転ロール41との間でこれら混練ロール26、反転ロール41の直下に前記混練ロール26に平行に延びるとともに、同一高さに位置する複数のフリー回転可能な支持ローラ67を設置したので、前記垂下しようとした部位の帯状ゴム35は前記支持ローラ67によって下方から支持され、該部位の姿勢が安定するとともに、周囲の機器に接触するような事態が防止される。
【００４２】
また、排出ギャップ量へとギャップ量が変更されると、接離手段54を作動して反転ロール41をガイドレール48に沿って混練ロール26に接近するよう移動させ、該反転ロール41を初期位置に復帰させる。前述のようにループ44の分断と、排出ギャップ量へのギャップ量変更とが行われると、混練ロール25、26間から厚肉の帯状ゴム35が下方に向かって排出されるが、このような帯状ゴム35は前記混練ロール25、26の直下に設置された一対の成形ロール70間を通過することで目標厚さの帯状ゴムに成形され、その後、次工程へと搬出される。
【００４３】
次に、前記実施形態１の作用について説明する。
まず、インターナルミキサー11内に投入口12を通じて未加硫ゴムＭを投入すると、回転しているロータ13の翼により前記未加硫ゴムＭが混練（マスターバッチ練り）され、粘度（可塑度）が低下するとともに分散度が向上する。そして、前記インターナルミキサー11による未加硫ゴムＭの混練が終了すると、該未加硫ゴムＭは押出し機16に供給されるが、このとき、スクリュー17が回転して未加硫ゴムＭは前方に送り出された後、押出しロール18間を通過して帯状となる。このようにして成形された帯状の未加硫ゴムＭは、混練装置21の混練ロール25、26上に供給されてゴムバンク28を形成するが、このようにして未加硫ゴムＭの大部分が混練ロール25、26に供給されると、駆動モータ33が作動して混練ロール25、26が逆方向に回転し、これら混練ロール25、26間のギャップ27を下方に向かって通過する未加硫ゴムＭを帯状に成形する。
【００４４】
このとき、前記混練ロール25、26間のギャップ量は、流体シリンダ57の作動によって混練ロール26が混練ロール25から離隔しているため、混練時における練りギャップ量より広い開始ギャップ量であり、この結果、低速で回転する混練ロール25、26により比較的厚肉の帯状ゴム35が成形される。このようにして成形された帯状ゴム35は誘導手段により、空中を通じて混練ロール26から反転ロール41まで導かれた後、該反転ロール41の周囲に約半周掛け回されて反転され、その後、空中を通じて反転ロール41から前記混練ロール25、26まで導かれ該混練ロール25、26上の未加硫ゴムＭのゴムバンク28に戻される。これにより、帯状ゴム35はループ44を形成する。
【００４５】
このように帯状ゴム35のループ形成のために、ベルトコンベアではなく反転ロール41を用いるようにしたので、清掃作業が殆ど不要となるとともに、蛇行による弊害防止のためのメンテナンス作業も不要となり、しかも、帯状ゴム35は両面からの放熱により温度が低下するので、混練速度を高めることができ、これにより、作業能率を容易に向上させることができる。
【００４６】
前述のようにして帯状ゴム35のループ44が形成されると、流体シリンダ57が作動して混練ロール26が混練ロール25に接近し、混練ロール25、26間のギャップ量が前記開始ギャップ量より狭く混練に好適な練りギャップ量に変更される。これにより、逆方向に回転する混練ロール25、26から該混練ロール25、26間を通過する未加硫ゴムＭに大きな剪断力が付与され、該未加硫ゴムＭは混練されながら薄肉の帯状ゴム35に成形される。このとき、作業能率の低下を防止するため、帯状ゴム35の薄肉化に対応して混練ロール25、26の回転速度（周速度）を増大させるが、前記反転ロール41の位置が不動で、かつ、反転ロール41の周速が混練ロール26の周速より低いと、混練ロール25、26と反転ロール41との間の帯状ゴム35に弛みが生じてしまう。このため、駆動モータ52によりねじ軸51を回転させて反転ロール41を混練ロール25、26から徐々に離隔させ、前述の弛みの発生を防止している。
【００４７】
そして、前述のように帯状ゴム35が混練ロール25、26、反転ロール41間においてループを形成しながら所定回数循環することで未加硫ゴムＭに対する混練が繰り返され、該未加硫ゴムＭの粘度が目標粘度に到達すると、未加硫ゴムＭ（帯状ゴム35）を幅方向に破断しループ44を分断する。その後、流体シリンダ57を作動して混練ロール26を混練ロール25から離隔させ、混練ロール25、26間のギャップ量を練りギャップ量から排出ギャップ量に拡大する。このとき、ループ44の分断により帯状ゴム35は反転ロール41または混練ロール26から垂下しようとするが、この垂下しようとした部位の帯状ゴム35は支持ローラ67によって下方から支持され、該部位の姿勢が安定する。
【００４８】
その後、混練ロール25、26を低速で回転させ、該混練ロール25、26から厚肉の帯状ゴム35を排出する。このとき、接離手段54を作動して反転ロール41をガイドレール48に沿って混練ロール26に接近するよう移動させ、該反転ロール41を初期位置に復帰させる。また、混練ロール25、26により成形された厚肉の帯状ゴム35は下方に向かって排出された後、一対の成形ロール70間を通過することで目標厚さの帯状ゴムに成形され、その後、次工程へと搬出される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は、未加硫ゴムを一対の逆方向に回転する混練ロール間を通過させることで混練する産業分野に適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
21…混練装置               25、26…混練ロール
38…回転手段               41…反転ロール
54…接離手段               59…変更手段
Ｍ…未加硫ゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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