(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉されたミキシングチャンバーの内部に平行に配設されて互いが逆方向に回転する２つのロータを有し、各ロータのそれぞれに２つの長翼を設けた密閉式混練機において、
前記各ロータには、回転方向順に、長翼、２つの短翼、長翼、２つの短翼が各々配設されているとともに、前記各々の２つの短翼のうち一方の短翼は、前記ロータの一端部を始点として設けられているとともに、他方の短翼は前記ロータの他端部を始点として設けられていることを特徴とする密閉式混練機。
【請求項２】
前記各長翼の両端部を切り欠いて、そこに被混練物の流路を形成した請求項１記載の密閉式混練機。
【請求項３】
前記各短翼は、前記各ロータの回転により、前記ロータの前記一端部あるいは前記他端部から中央部に向かって被混練物が流動するように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の密閉式混練機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム、プラスチック等の混練に使用する密閉式混練機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の密閉式混練機を図５及び図６により説明すると、６が密閉されたミキシングチャンバー、１が同ミキシングチャンバー６の内部に平行に配設された２つのロータ、２が同各ローラ１に設けた２つの長翼、３が回転方向上流側の長翼２の後方及び回転方向下流側の長翼２の後方に各ロータ１の一端部側及び他端部側を始点として設けた短翼、４が各ロータ１の回転方向、７がフローティングウェイト、８がドロップドアで、各ロータ１を逆方向に回転させる一方、ホッパー（図示せず）から投入した被混練物をフローティングウェイト７を下降させることにより、ミキシングチャンバー６内へ圧入させて混練する。
【０００３】
そして混練を終了したら、ミキシングチャンバー６下部のドロップドア８を開いて、ミキシングチャンバー６外へ排出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
密閉式混練機に求められる性能は、混練品質及び生産性の向上である。これらの要求性能を向上させるためには、被混練物に対する剪断性や流動性が重要であり、特にゴムの混練においては、配合剤であるカーボンブラックやオイル等との十分な混練が必要である。
【０００５】
しかし最近のゴムの高品質化に伴い、配合剤としてのオイル投入量が増加することにより、オイルが潤滑剤になって、チャンバー壁との間でゴムの滑りが生じることがある。
この場合、配合剤が十分に混練されなくて、品質が低下するとともに、スリップにより混練時間が長くなって、生産性が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その目的とする処は、混練品質、生産性を向上できる密閉式混練機を提供しようとする点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、密閉されたミキシングチャンバーの内部に平行に配設されて互いが逆方向に回転する２つのロータを有し、各ロータのそれぞれに２つの長翼を設けた密閉式混練機において、前記各長翼のうち、回転方向上流側の長翼の後方にロータの両端部側を始点とする短翼を設け、回転方向下流側の長翼の後方にロータの両端部側を始点とする短翼を設けている（請求項１）。またこの密閉式混練機において、各長翼の両端部を切り欠いて、そこに被混練物の流路を形成してもよい（請求項２）。またこの密閉混練機において、各ロータの回転により被混練物をロータの両端部側からロータの内側に向かって流動させるように各短翼をロータ上に配設してもよい（請求項３）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の密閉式混練機を図１及び図２に示す実施形態により説明する。
図１は、同密閉式混練機のロータの第１実施形態を示す展開図、図２は、同ロータの第２実施形態を示す展開図である。
図１の６が密閉されたミキシングチャンバー、１が同ミキシングチャンバー６の内部に平行に配設された２つのロータ、２が各ロータ１に設けた２つの長翼、４が各ロータ１の回転方向である。また３Ａ、３Ｂが回転方向上流側の長翼２の後方のロータ１上にロータ１の一端部側及び他端部側を始点として設けた短翼、３Ｃ、３Ｄが回転方向下流側の長翼２の後方に各ロータ１の一端部側及び他端部側を始点として設けた短翼である。
【０００９】
なお短翼３Ａ、３Ｄは、従来の短翼３の設置位置付近に設けられるが、翼数の増大に伴い、翼長さ、形状等は最適形状に調整される。また翼数の増加により、チャンバー６内空間が減少するので、投入バッチ量の低下が問題になるような場合には、図２に示すように長翼２の両端部を切り欠いて、そこに被混練物の流路を形成してもよい（請求項２参照）。
【００１０】
次に前記図１及び図２に示す密閉式混練機の作用を具体的に説明する。
各長翼２のうち、回転方向上流側の長翼２の後方にロータ１の両端部側を始点とする短翼３Ａ、３Ｂを設け、回転方向下流側の長翼２の後方にロータ１の両端部側を始点とする短翼３Ｃ、３Ｄを設けており、長翼２によりロータ１の端部の方向へ分岐した被混練物が、これらの短翼３Ａ、３Ｂ及び３Ｃ、３Ｄにより、ロータ１の内側に向かい流動して、ミキシングチャンバー内部での混練作用が向上する。
【００１１】
このとき、被混練物は、ロータ１が１回転する間に、長翼２及び短翼３Ａ〜３Ｄにより、強力な剪断作用を周方向で少なくとも２回以上受けることになり、被混練物が短時間で分散して、混練品質、生産性が向上する。５は被混練物の流れ方向を示している。
本発明の密閉混練機の作用を確認するため、チャンバー径φ１２８のラボミキサーを用いて、ゴム混練試験を実施した。
【００１２】
図３は、ゴムが一定品質（ここではムーニ粘度を用いて評価した）になるのに必要な混練時間を示している。図３により、本発明の密閉式混練機のロータは、従来のものに比較して混練品質が短時間で向上することが明らかであり、生産性も向上することが明らかである。
またゴムにカーボンブラックやオイル等を添加して混練する場合、通常は、図４に示すような電力の経時変化を示す。添加剤としてオイルを投入した場合、オイルが潤滑油となって、チャンバー壁との間でゴムの滑りを生じるが、このとき、電力は一旦低下した後、再び上昇するので、混練時間が長くなる等の問題が発生する。このようなオイル添加時のゴム混練試験を行った結果、本発明の密閉式混練機では、スリップ時間が従来の約５０％に短縮されることが確認された。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の密閉式混練機は前記のように各長翼のうち、回転方向上流側の長翼の後方にロータの端部側を始点とする短翼を設け、回転方向下流側の長翼の後方にロータの端部側を始点とする短翼を設けており、各長翼によりロータの両端部の方向へ分岐した被混練物をこれらの短翼によりロータの内側に向かい流動させるので、ミキシングチャンバー内部での被混練物の混練作用が向上する。このとき、被混練物は、ロータが１回転する間に、長翼及び短翼により強力な剪断作用を周方向で少なくとも２回以上受けることになり、被混練物を短時間で分散できる上に、オイル投入時のスリップ時間も短縮できて、混練品質、生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密閉式混練機のロータの第１実施形態を示す展開図である。
【図２】同ロータの第２実施形態を示す展開図である。
【図３】混練品質（ムーニ粘度）と混練時間との関係を示す説明図である。
【図４】電力−時間チャート図である。
【図５】従来の密閉混練機の縦断側面図である。
【図６】同密閉式混練機のロータの展開図である。
【符号の説明】
１              ロータ
２              長翼
３Ａ、３Ｂ      回転方向上流側の長翼２の後方に設けた短翼
３Ｃ、３Ｄ      回転方向下流側の長翼２の後方に設けた短翼
４              回転方向
５              被混練物の流れ方向
６              ミキシングチャンバー
７              フローティングウェイト
８              ドロップドア
【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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