(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュープレス型脱水機のバレルの外周面にはみ出した固着物を除去するバリ除去装置であって、
前記バレルの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記バレルの横方向から当該バレルの外周面に対して、上下に首振り運動しながら、高圧流体を噴射する第１のノズルと、
前記バレルの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記バレルの斜め上方向から当該バレルの外周面に対して、高圧流体を噴射する第２のノズルと、を有することを特徴とするスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置。
【請求項２】
前記第１のノズルの首振り中心が、前記バレルの中心より下側にオフセットしていることを特徴とする請求項１記載のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置。
【請求項３】
前記第１のノズルと前記第２のノズルが、前記バレルの軸方向に沿って、位相差をもって移動することを特徴とする請求項１または２記載のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のバリ除去装置と、スクリュープレス型脱水機とを有する脱水装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載のバリ除去装置と、スクリュープレス型脱水機とを有する脱水装置を用いてゴムを脱水するゴムの脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリュープレス型脱水機のバレルの外周面にはみ出した固着物を自動的に除去するためのスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置、これを用いた脱水装置およびゴムの脱水方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水分を多量に含んだフロック状ケーキを圧搾脱水する装置として、従来よりスクリュープレス型脱水機（以下、スクィーザともいう）が用いられている。この種のスクィーザでは、円筒形スリットゲージで構成されたバレルがスクリュー軸に平行に配置されており、このバレルの内部にスクリューが設けられている。そして、スクリューの回転により被脱水ケーキに背圧を加えつつ、この被脱水ケーキを出口方向に送り込んで圧搾することにより、スクリーンとしてのスリットゲージからバレル外に水分が絞り出されるとともに、出口からは脱水された材料が排出される。
【０００３】
脱水すべきケーキが例えば合成ゴムクラムの場合には、スリットから水分とともに少量のクラムもはみ出し、これが成長して固着物（以下、バリともいう）となってスリットを塞ぐので、脱水効率が低下するという問題があった。このため、従来では金属製のスクレーパを用いて定期的にバリを掻き取っていた。
【０００４】
ところが、このようなバリ取り作業は人手により行われていたので、作業工数がかかるばかりでなく作業環境も必ずしも良好とはいえなかった。
【０００５】
そこで、本願出願人は、上下に首振り運動する噴射ノズルから超高圧水を噴射することにより、この種のバリ取り作業を自動化することを先に提案した（実開平３−１０２，２１０号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粘着性がきわめて強い合成ゴムクラム等のバリにあっては、上下首振り機構を用いて超高圧水を噴射しても、完全に除去するには相当の時間を要した。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、バレルの外周面にはみ出したバリを自動的にしかも短時間で確実に除去できるスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置は、スクリュープレス型脱水機のバレルの外周面にはみ出した固着物を除去するバリ除去装置であって、
前記バレルの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記バレルの横方向から当該バレルの外周面に対して、上下に首振り運動しながら、高圧流体を噴射する第１のノズルと、
前記バレルの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記バレルの斜め上方向から当該バレルの外周面に対して、高圧流体を噴射する第２のノズルと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置では、バレルの外周面にはみ出した固着物を除去するに際し、第１のノズルを用いてバレルの横方向から高圧流体を噴射する一方で、第２のノズルを用いてバレルの斜め上方向から高圧流体を噴射する。
【００１０】
すなわち、第２のノズルを用いてバレルの斜め上方向から高圧流体を噴射すると、バレル外周面にはみ出した固着物に斜め上方向から斜め下方向に向かってバレルの略接線方向に高圧流体が吹き付けられるので、バレルの外周面の特に上部に付着した固着物には、下方向への切断力が作用し、当該外周面から剥がれ始めることとなる。
【００１１】
一方、第１のノズルを用いてバレルの横方向から上下に首振り運動しながら高圧流体を噴射すると、上述した第２のノズルによってバレル外周面から剥がれてきた固着物を容易に吹き飛ばすことができる。
【００１２】
このような第１のノズルと第２のノズルとをバレルの軸方向に沿って移動させると、きわめて短時間でしかも確実にバリを自動的に除去することができる。
【００１３】
本発明において、斜め上方向とは、バレルの軸方向に当該バレルを見た場合（図２参照。これをバレルの側面視とする。）、第２のノズルから噴射される流体の噴射方向が、バレルの斜め上方向からバレルの外周面に向かうことをいい、バレルの正面視における流体の噴射方向は特に限定されず、真下方向であっても、ある傾斜角をもっても良い。
【００１４】
本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置において、第１のノズルの首振り中心の位置は特に限定されず、バレルの中心近傍であれば良い。第１のノズルが上側に向いたときはバレルの外周面の上部に付着した固着物を吹き飛ばすことができ、第１のノズルが下側に向いたときはバレルの外周面の下部に付着した固着物を吹き飛ばすことができ、この首振り動作によってバレル外周面に付着した固着物を均一に吹き飛ばすことができる。
【００１５】
特に、第１のノズルの首振り中心が、バレルの中心より下側にオフセットしていることが好ましい。第２のノズルはバレルの斜め上に設けられているので、バレル外周面の上部に付着した固着物には、当該第２のノズルからの高圧流体による大きな切断力が作用するのに対し、バレル外周面の下部に行くほど第２のノズルからの切断力が小さくなる。したがって、第１のノズルの首振り中心をバレルの中心より下側にオフセットすることで、第２のノズルからの切断力をカバーすることができ、バレル外周面全体にわたり均一な切断力を与えることができる。
【００１６】
また、本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置において、第１のノズルと第２のノズルは、何れもバレルの軸方向に沿って移動しながら上述したバリの除去を行うが、これら第１および第２のノズルの移動方法は特に限定されない。例えば、第１のノズルと第２のノズルとを同じ位相でしかも同じ速度で移動させても良いし、異なる速度で移動させても良い。さらに、第１のノズルおよび第２のノズルは、それぞれ一定速度で移動させる必要はなく、固着物の付着が強固な部位やバリ量が多い部位に対しては低速とし、それ以外の部位は高速で移動させても良い。
【００１７】
特に、第１のノズルと第２のノズルが、バレルの軸方向に沿って位相差をもって移動することが好ましい。すなわち、第１のノズルと第２のノズルとをバレルの軸方向に所定距離だけ離間させた状態で、これら第１のノズルと第２のノズルとを同じ速度または異なる速度で移動させても良い。
【００１８】
このとき、第２のノズルを第１のノズルに対して先行するように設定し、第２のノズルで固着物を剥がし、この剥がれた固着物を第１のノズルで吹き飛ばすことがより好ましい。上述したように、第２のノズルはバレル外周面の固着物を剥がす作用が強く、このようにして剥がれた固着物は、第１のノズルによって、容易にしかもバレル外周面全体にわたって吹き飛ばすことができるからである。
【００１９】
本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置において、第２のノズルに首振り機構を設けても良い。こうすることで、バレル外周面に対する高圧流体の噴射角が変動するので、より固着物が剥がれやすくなる。
【００２０】
また、本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置において、第１のノズルおよび第２のノズルの噴射口は、何れもそれぞれ１つには限定されず、２つ以上の噴射口を設けても良い。特に、第２のノズルを固定としたときは、バレル外周面に対する高圧流体の噴射角を異ならせた複数の噴射口を設けることがより好ましい。
【００２１】
本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置に用いられる高圧流体としては、特に限定されず、高圧水、高圧エアーなどを例示できる。除去対象となる固着物が例えば合成ゴムクラムである場合には、５０ｋｇ／ｃｍ２  以上の超高圧水を用い、好ましくは１００ｋｇ／ｃｍ２  〜５００ｋｇ／ｃｍ２  である。
【００２２】
スクリュープレス型脱水機は公知のものが用いられ、例えば特公平７−１３，０８８号公報に記載されているものが用いられる。
【００２３】
具体的なゴムの種類としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸メチル−イタコン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸メチル−フマル酸共重合体、ポリスチレン−ポリブタジエンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリイソプレンブロック共重合体などが挙げられる。
【００２４】
これらのゴムは、通常、溶液重合、乳化重合をしたものが用いられる。例えば、乳化重合をして凝固させたもの、溶液重合後にスチームトリッピング等でクラム化させたもの等が用いられる。
【００２５】
スクリュープレス型脱水機で脱水された後のゴム中の含水率は、２０重量％以下、好ましくは１〜１５重量％、より好ましくは５〜１５重量％である。
【００２６】
次に、このようにして脱水されたゴムは、乾燥装置により乾燥される（以下、乾燥工程ともいう）。乾燥装置としては、スクリュー押出機型あるいはニーダー型乾燥機、エキスパンダー乾燥機、熱風乾燥機、バンド乾燥機等が使用され、乾燥されたゴム中の含水率は一般に２重量％未満、好ましくは１重量％以下である。乾燥工程において、発泡したクラム状、粒状あるいは粉末状の形態でゴムを得ることができ、またストランド状やペレット状で得ることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１は本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置の一実施形態の要部を示す斜視図、図２は本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置に係る第２のノズルの作用を説明するための側面図、図３は本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置に係る第１のノズルの作用を説明するための側面図である。
【００２９】
本実施形態に係るスクリュープレス型脱水機は、例えば合成ゴムクラムの脱水工程に用いられるもので、内部にスクリュー（図示せず）が回転可能に設けられたバレル５０を有している。
【００３０】
このバレル５０は、図１に示されるように、軸５２方向に一定間隔をもって配設された半円形のゲージ枠５４が２個結合された円環状の枠体を有し、この円環状枠体の内側にスリットゲージ５６が狭い間隔をもって平行に取り付けられてなる。そして、水分を多量に含んだ被脱水物、例えば合成ゴムクラムは、図１に示される投入口１０２からバレル５０の一方の開口５０ａに導入され、他方の開口５０ｂから排出される。この被脱水物の送り込みは、バレル５０の内部に挿入され、外面に螺旋状の山部と谷部とが形成されたスクリューによって行われる。すなわち、投入口１０２からスクリューの螺旋状谷部に導入された被脱水物は、スクリューの回転によって背圧が加えられながら、バレル５０の出口５０ｂに向かって送られ、この間に、被脱水物に含まれた水分は、スリットゲージ５６の隙間からバレル５０の外側に絞り出されることとなる。
【００３１】
この脱水工程において、バレル５０のスリットゲージ５６の隙間から水分が絞り出される際に、少量ではあるがクラムもはみ出し、これがバレル５０の外周面５０ｃに固着する。このようにしてバレル５０の外周面５０ｃにはみ出したクラム、すなわちバリ（固着物）は、スリットゲージ５６の隙間を塞いで脱水効率を低下させてしまうので、定期的に除去清掃する必要がある。
【００３２】
本実施形態のバリ除去装置は、図１にその一方側を示すように、第１のユニット１０と第２のユニット２０とを有し、この第１および第２のユニット１０，２０と同じものがバレル５０の他方側にも設けられている。
【００３３】
第１のユニット１０は、超高圧水を噴射する第１のノズル１２と、この第１のノズル１２を上下に首振り運動させる機構と、これら第１のノズル１２および首振り運動機構をバレル５０の軸５２方向に沿って移動させる機構とを有している。第１のノズル１２は、可動プレート１４に立設されたブラケット１４ａに、上下方向に首振り可能に支持されており、回動軸１４ｂを中心にして、図示しない首振り運動機構によって首振り運動を行う。第１のノズル１２の首振り運動は、通常、毎分１０回以上程度の往復回数であり、好ましくは２０〜１００回／分程度の往復回数である。第１のノズル１２の首振り機構は特に限定されず、例えば電気モータの回転力をカム機構によって往復運動に変換するもの等々、種々の機構が適用できる。
【００３４】
この可動プレート１４は、バレル５０の軸５２方向に沿って敷設されたレール１６を介して固定プレート１８に取り付けられており、図示しない駆動源からの駆動力によって移動する。レール１６の具体的構造等は特に限定されず、種々のレールが適用でき、また可動プレート１４を移動させる駆動手段も、例えば電気モータの回転力を減速器やチェーンを介して往復運動に変換するもの等々、種々の手段が適用できる。
【００３５】
図２に示すように、第１のノズル１２は、その首振り中心１２ａがバレル５０の中心５２ａより下側に設定されており、特にバレル５０の下半分に超高圧水を噴射させ易くなっている。ただし、バレル５０上部にも超高圧水が噴射されるように、第１のノズル１２の首振り角度が設定されている。
【００３６】
一方、第２のユニット２０は、超高圧水を噴射する第２のノズル２２と、この第２のノズル２２をバレル５０の軸５２方向に沿って移動させる機構とを有している。第２のノズル２２は、可動プレート２４に固定されており、可動プレート２４は、バレル５０の軸５２方向に沿って敷設されたレール２６を介して固定プレート２８に取り付けられている。可動プレート２４は図示しない駆動源からの駆動力によって移動するが、レール２６の具体的構造等は特に限定されず、種々のレールが適用でき、また可動プレート２４を移動させる駆動手段も、例えば電気モータの回転力を減速器やチェーンを介して往復運動に変換するもの等々、種々の手段が適用できる。
【００３７】
図２に示すように、第２のノズル２２は、その先端で分岐されて２つの噴射口２２ａ，２２ｂから超高圧水が互いに異なる角度で噴射されるようになっている。この第２のノズル２２は、同図に示すバレル側面視において、超高圧水がバレル５０の斜め上方からバレル５０の外周面５０ｃに向かって噴射されるように設定されており、特にバレル５０の上半分に対する超高圧水の作用が強くなっている。なお、図２のバレル軸方向（同図の紙面に垂直な方向）の第２のノズル２２ａ，２２ｂの傾斜角は特に限定されない。
【００３８】
本実施形態で用いられる高圧流体としては、特に限定されず、高圧水、高圧エアーなどを例示できる。除去対象となるバリが例えば合成ゴムクラムである場合には、５０ｋｇ／ｃｍ２  以上の超高圧水を用い、好ましくは１００ｋｇ／ｃｍ２  〜５００ｋｇ／ｃｍ２  である。
【００３９】
次に上述したバリ除去装置を用いたバリの除去手順を説明する。
【００４０】
スクリュープレス型脱水機で脱水工程を継続すると、バレル５０の外周面５０ｃには、図２（中心線の右側）に点線で示すようにクラムのはみ出しによるバリｆが固着する。
【００４１】
このバリｆを除去するために、まず第１のユニット１０と第２のユニット２０とをバレル５０の入口５０ａまたは出口５０ｂを始点として、当該バレル５０の軸５２方向に沿って一定の速度で移動させる。本実施形態では、第１のユニット１０の移動速度を１０ｃｍ／分〜３０ｃｍ／分とし、第２のユニット２０の移動速度を２０ｃｍ／分〜６０ｃｍ／分とし、さらに第２のユニット２０の移動速度を第１のユニット１０のそれより大きく設定してあることが好ましい。すなわち、第２のユニット２０の方が先行して移動するように設定してあればよい。また、第１および第２のユニット１０，２０の移動開始にともない、第１のノズル１２および第２のノズル２２ａ，２２ｂからそれぞれ超高圧水を噴射する。さらに、第１のユニット１０に関しては、第１のユニット１０の移動開始にともない第１のノズル１２を上下に首振り運動させる。
【００４２】
これにより、バレル５０に対しては、まず最初に第２のノズル２２ａ，２２ｂによって斜め上方向から超高圧水が噴射され、次いで、第１のノズル１２によって横方向から超高圧水が噴射される。
【００４３】
第２のノズル２２ａ，２２ｂによりバレル５０の斜め上方向から超高圧水が噴射されると、図２に示すように、バレル５０の外周面５０ｃにはみ出したバリｆに斜め上方向から斜め下方向に向かってバレル５０の略接線方向に超高圧水が吹き付けられるので、バレル５０の外周面５０ｃの特に上部に付着したバリｆには、下方向への大きな切断力が作用し、当該外周面５０ｃから剥がれ始めることとなる。
【００４４】
次いで、第１のノズル１２によりバレル５０の横方向から上下に首振り運動しながら高圧流体が噴射されると、図３に示すように、上述した第２のノズル２２ａ，２２ｂによってバレル５０の外周面５０ｃから剥がれてきたバリｆが容易に吹き飛ばされる。
【００４５】
ここで、本実施形態では、第２のノズル２２ａ，２２ｂはバレル５０の斜め上方に設けられているので、バレル５０の外周面５０ｃの上部に付着したバリｆには、当該第２のノズル２２ａ，２２ｂからの超高圧水による大きな切断力が作用するのに対し、バレル５０の外周面５０ｃの下部に行くほど第２のノズル２２ａ，２２ｂからの切断力が小さくなるが、第１のノズル１２の首振り中心１２ａがバレル５０の中心５２ａより下側にオフセットされているので、第２のノズル２２ａ，２２ｂからの切断力をカバーすることができ、バレル５０の外周面全体にわたり均一な切断力を与えることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、第２のユニット２０を第１のユニット１０に対して先行させ、バレル５０の上部、つまりバリの剥がれ方向に重力が作用しない部位に固着したバリｆを第２のノズル２２ａ，２２ｂで剥がし、自重で剥がれ落ちる位置まで剥がしたのち、この剥がれたバリｆを第１のノズル１２で吹き飛ばすこととしている。こうすることで、除去し難いバレル５０の上部のバリｆをきれいに剥がすことが可能となる。
【００４７】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００４８】
本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置において、第２のノズル２２ａまたは２２ｂに首振り機構を設けても良い。こうすることで、バレル外周面に対する高圧流体の噴射角が変動するので、バリがより剥がれやすくなる。
【００４９】
また、本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置において、第１のノズル１２の噴射口の数は１つに限定されず、２つ以上の噴射口を設けても良い。同様に、第２のノズル２２の噴射口の数についても２つに限定されず、１つまたは３つ以上の噴射口を設けても良い。
【００５０】
さらに、本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置において、第１のノズル１２および第２のノズル２２のバレル５０の軸方向５２への移動速度は一定である必要はなく、バリｆの付着が強固な部位やバリ量が多い部位に対しては低速とし、それ以外の部位は高速で移動させても良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、バレルの外周面にはみ出した固着物を除去するに際し、第１のノズルを用いてバレルの横方向から高圧流体を噴射する一方で、第２のノズルを用いてバレルの斜め上方向から高圧流体を噴射するので、きわめて短時間でしかも確実にバリを自動的に除去することができる。
【００５２】
特に、第１のノズルの首振り中心をバレルの中心より下側にオフセットすれば、バレル下側に対する切断力が小さくなりがちな第２のノズルをカバーすることができ、バレル外周面全体にわたり均一な切断力を与えることができる。
【００５３】
また、第１のノズルと第２のノズルとをバレルの軸方向に沿って位相差をもって移動させ、特に第２のノズルを第１のノズルに対して先行するように設定すれば、第２のノズルで固着物を剥がし、この剥がれた固着物を第１のノズルで吹き飛ばすことができ、バリの除去効率がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置の一実施形態の要部を示す斜視図である。
【図２】本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置に係る第２のノズルの作用を説明するための側面図である。
【図３】本発明のスクリュープレス型脱水機のバリ除去装置に係る第１のノズルの作用を説明するための側面図である。
【符号の説明】
ｆ…バリ（固着物）
１０…第１のユニット
１２…第１のノズル
１２ａ…第１のノズルの首振り中心
２０…第２のユニット
２２…第２のノズル
２２ａ，２２ｂ…第２のノズルの噴射口
５０…バレル
５０ａ…外周面
５２…バレルの軸
５２ａ…バレルの中心
【図１】
0003584638.tif 000002
【図２】
0003584638.tif 000003
【図３】
0003584638.tif 000004