(57)【要約】【課題】生産性が大幅に低下するのを回避しながら、粉状の配合剤の吹き出し量を低減することが可能なゴム材料の混練方法を提供する。【解決手段】密閉式混練機の混練室２，３内のゴム材料Ｗを加圧するためのフローティングウェイト９が混練室２，３から上方に延在する投入通路８上方の上昇位置で、粉状の配合剤ｘを投入口７から投入通路８に投入し、次いでフローティングウェイト９を上昇位置から投入通路８内を通って加圧位置まで降下させる際に、投入通路８内を降下する速度を投入通路８に入る前の降下速度より遅くする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉式混練機の混練室内のゴム材料を加圧するためのフローティングウェイトが該混練室から上方に延在する投入通路上方の上昇位置で、粉状の配合剤を投入口から前記投入通路に投入し、次いで前記フローティングウェイトを上昇位置から前記投入通路内を通って加圧位置まで降下させる際に、前記投入通路内を降下する速度を該投入通路に入る前の降下速度より遅くするゴム材料の混練方法。
【請求項２】
前記投入通路内を降下するフローティングウェイトの速度を該フローティングウェイトが前記投入通路内に入る直前で遅くした請求項１に記載のゴム材料の混練方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉式混練機を用いてゴム材料を混練する方法に関し、更に詳しくは、粉状の配合剤を投入した際の吹き出しを改善するようにしたゴム材料の混練方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム材料を混練する装置として、バッチ式バンバリミキサーなどの密閉式混練機が周知である（例えば、特許文献１参照）。この混練機では、投入口から上下に延在する投入通路を介してゴム材料を混練室に供給し、その供給したゴム材料を上昇位置から投入通路内を通って加圧位置まで降下させたフローティングウェイトにより加圧しながら、混練室内のロータにより混練するようになっている。
【０００３】
フローティングウェイトを所定の時間間隔で上昇位置と加圧位置との間を一定の速度で昇降させ、フローティングウェイトが上昇位置に移動した際に所望の配合剤を投入口から投入通路を介して混練室に供給する。
【０００４】
配合剤としては、粉状、液状、固体状のものがあるが、粉状の配合剤の場合には、フローティングウェイトが投入通路内を降下する際に、フローティングウェイトと通路壁面との間の隙間から外側に吹き出し、それによりゴム材料に配合する配合剤の配合割合が変化するという問題がある。特に多量の粉状配合剤を投入した際にこの傾向が顕著になる。
【０００５】
そこで、上記対策として、現在採用されている速度より遅い一定の速度でフローティングウェイトを昇降させることにより、粉状の配合剤の吹き出し量を低減することができるが、このように昇降速度を遅くすると混練時間が長くなり、生産性が大幅に低下する。
【特許文献１】特開昭６１−８２８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、生産性が大幅に低下するのを回避しながら、粉状の配合剤の吹き出し量を低減することが可能なゴム材料の混練方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のゴム材料の混練方法は、密閉式混練機の混練室内のゴム材料を加圧するためのフローティングウェイトが該混練室から上方に延在する投入通路上方の上昇位置で、粉状の配合剤を投入口から前記投入通路に投入し、次いで前記フローティングウェイトを上昇位置から前記投入通路内を通って加圧位置まで降下させる際に、前記投入通路内を降下する速度を該投入通路に入る前の降下速度より遅くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明によれば、投入通路内を降下するフローティングウェイトの速度を遅くしたので、降下するフローティングウェイトによって投入通路内に加わる圧力が低下する。それによりフローティングウェイトと通路壁面との間の隙間から外側に吹き出すエアの流速が低下するので、隙間から吹き出す粉状の配合剤の量を減らすことができる。
【０００９】
また、上昇位置と加圧位置との間の全域にわたってフローティングウェイトの速度を遅くせずに、投入通路内を降下する時だけ遅くするので、混練時間が長くなるのを抑え、生産性が大幅に低下するのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明のゴム材料の混練方法に使用される密閉式混練機の要部断面説明図であり、ケーシング１内に連通する左右の混練室２，３を有している。左右の混練室２，３内には、それぞれゴム材料Ｗを混練する１台のロータ４，５が不図示の駆動モータにより回転可能に設置されている。なお、ここで言うゴム材料Ｗとは、ゴム単体あるいはゴムに予め配合剤を配合したものを含むものとする。
【００１２】
ロータ４，５は、それぞれ螺旋状に捩じれた混練翼４ａ，５ａを有し、左側の混練室２に配置したロータ４は、矢印Ｒ１で示す正回転方向（時計回りの方向）に回転する一方、右側の混練室３に配置したロータ５は、矢印Ｒ２で示す反回転方向（反時計回りの方向）に回転するようになっている。
【００１３】
ケーシング１の下部排出口１ｘには、上下動可能な排出ドア６が設けられ、混練終了後に排出ドア６が降下して排出口１ｘを開口し、混練が終了したゴム材料Ｗを外部に排出できるようになっている。
【００１４】
ケーシング１の上方には、混練室２，３から上方に延在する、ゴム材料Ｗを混練室２，３内に投入するための投入口７が設けられ、この投入口７から投入されたゴム材料Ｗが上下に延在する投入通路８を介して混練室２，３内に供給されるようにしてある。
【００１５】
投入通路８の上方には、混練されるゴム材料Ｗを加圧するためのフローティングウェイト９が設置されている。このフローティングウェイト９は、ロッド１０の下端に固定され、不図示の油圧シリンダ等の作動によりロッド１０が上下動し、それによりフローティングウェイト９が実線で示す上昇位置と点線で示す加圧位置との間を昇降できるようになっている。
【００１６】
図中、１１，１２，１３はそれぞれ冷却水を循環させる冷却水循環路であり、この冷却水循環路１１，１２，１３内に冷却水を循環させることで、混練中のゴム材料Ｗを冷却できるようにしている。１４は投入口７から吹き出した粉状の配合剤を回収するための集塵機１５に接続された回収口である。
【００１７】
以下、ゴム材料Ｗに３種類の配合剤を加えて混練する場合を例にとって、図１〜３を参照しながら、本発明のゴム材料の混練方法について説明する。
【００１８】
先ず、投入口７からゴム材料Ｗを投入通路８を介して混練室２，３内に供給する。この時、フローティングウェイト９は、図１に実線で示す上方位置にあり、図３では工程ａに該当する。
【００１９】
ゴム材料Ｗの投入後、ロータ４，５が回転してゴム材料Ｗを混練すると共に、フローティングウェイト９が従来と同じ一定の速度で、上昇位置から投入通路８内を通って、図１の点線で示す加圧位置まで降下する。図３の工程ｂである。
【００２０】
加圧位置にあるフローティングウェイト９により、ゴム材料Ｗを加圧しながら所定時間混練する（図３の工程ｃ）と、混練中のゴム材料Ｗの向きを変えて混練を促進すると共に配合剤を投入するため、フローティングウェイト９が上昇位置まで従来と同じ一定の速度で上昇する（図３の工程ｄ）。
【００２１】
フローティングウェイト９の上昇後、投入口７から第１の粉状の配合剤ｘ（例えば粉状のシリカなど）が投入口７から投入通路８内に投入される（図３の工程ｅ）。
【００２２】
この粉状の配合剤ｘの投入が終了すると、上昇位置で待機するフローティングウェイト９が加圧位置まで降下する。その際に、フローティングウェイト９は、投入通路８内に入る直前まで、工程ｂと同じ速度で降下する。図２に示す投入通路８内に入る直前で降下速度を遅くし、その遅い降下速度で加圧位置まで降下する（図３の工程ｆ）。これにより、降下するフローティングウェイト９によって投入通路８内に加わる圧力が減少するので、フローティングウェイト９と通路壁面８ａとの間の隙間から外側に吹き出すエアの流速が低下し、吹き出す第１の粉状の配合剤ｘの量が低減する。
【００２３】
加圧位置にあるフローティングウェイト９により、第１の粉状の配合剤ｘを供給したゴム材料Ｗを加圧しながら所定時間混練する（図３の工程ｇ）と、フローティングウェイト９が再び上昇位置まで工程ｄと同様に一定の速度で上昇する（図３の工程ｈ）。
【００２４】
フローティングウェイト９の上昇後、投入口７から第２の粉状の配合剤（例えば粉状のカーボン）が投入口７から投入通路８内に投入される（図３の工程ｉ）。
【００２５】
この粉状の配合剤の投入が終了すると、上昇位置で待機するフローティングウェイト９が再び加圧位置まで降下する。その際に、工程ｆと同様に、フローティングウェイト９が投入通路８内に入る直前まで工程ｂと同じ速度で降下し、図２に示す投入通路８内に入る直前で降下速度を遅くして、その遅い降下速度で加圧位置まで降下する（図３の工程ｊ）。これにより、降下するフローティングウェイト９によって投入通路８内に加わる圧力が減少するので、フローティングウェイト９と通路壁面８ａとの間の隙間から外側に吹き出す第２の粉状の配合剤の量が低下する。
【００２６】
加圧位置にあるフローティングウェイト９により、第２の粉状の配合剤を供給したゴム材料Ｗを加圧しながら所定時間混練する（図３の工程ｋ）と、フローティングウェイト９が再び上昇位置まで工程ｄと同様に一定の速度で上昇する（図３の工程ｌ）。
【００２７】
フローティングウェイト９の上昇後、投入口７から液状の配合剤（例えばオイル）が投入通路８内に投入され、混練室２，３内に供給される（図３の工程ｍ）。
【００２８】
この液状の配合剤の投入が終了すると、上昇位置で待機するフローティングウェイト９が再び加圧位置まで降下する。このように液状の配合剤を投入した場合には、吹き出しの問題がないので、工程ｂと同様に、フローティングウェイト９が同じ一定速度で加圧位置まで降下する（図３の工程ｎ）。
【００２９】
加圧位置にあるフローティングウェイト９により、液状の配合剤を供給したゴム材料Ｗを加圧しながら所定時間混練する（図３の工程ｏ）と、混練中のゴム材料Ｗの向きを変えて混練を促進するため、フローティングウェイト９が再び上昇位置まで工程ｄと同様に一定の速度で上昇する（図３の工程ｐ）。
【００３０】
フローティングウェイト９が上昇位置まで移動すると、吹き出しによりフローティングウェイト９上に粉状の配合剤が堆積している場合には、それを投入通路８内に掃き落とす（図３の工程ｑ）。
【００３１】
所定時間上昇位置に留まると、フローティングウェイト９が再び加圧位置まで降下する。吹き出しの問題がないので、工程ｂと同様に、フローティングウェイト９が従来と同じ一定速度で上昇位置から加圧位置まで降下する（図３の工程ｒ）。
【００３２】
加圧位置にあるフローティングウェイト９により、ゴム材料Ｗを加圧しながら所定時間混練する（図３の工程ｓ）と、混練が終了し、フローティングウェイト９が再び上昇位置まで工程ｄと同様に一定の速度で上昇する（図３の工程ｔ）。
【００３３】
上昇後、排出ドア６が降下して排出口１ｘが開口し、混練が終了したゴム材料Ｗが排出口１ｘから外部に排出される（図３の工程ｕ）。
【００３４】
上述した本発明によれば、投入口７から粉状の配合剤ｘを投入通路８内に投入し、フローティングウェイト９を上昇位置から加圧位置まで降下させる際に、投入通路８に入る直前で、投入通路８内を降下する速度を遅くしたので、降下するフローティングウェイト９によって投入通路８内に加わる圧力が減少し、それによりフローティングウェイト９と通路壁面８ａとの間の隙間から外側に吹き出すエアの流速が低下するので、吹き出す配合剤の量を低減することができる。
【００３５】
また、上昇位置と加圧位置との間の昇降全体にわたってフローティングウェイト９の速度を遅くせずに、投入通路８に入る直前で降下速度を遅くすることにより、混練時間が延びるのを極力抑えて、生産性が大幅に低下するのを回避することができる。
【００３６】
本発明において、フローティングウェイト９の降下速度を遅くするタイミングとしては、上述したように投入通路８に入る直前で遅くするが、粉状の配合剤の吹き出しをより効果的に抑制する上で好ましいが、フローティングウェイト９が投入通路８内に入った直後に降下速度を遅くすることで、投入通路８内を降下するフローティングウェイト９の速度が遅くなるようにしてもよい。
【００３７】
遅くした時のフローティングウェイト９の降下速度は、投入される粉状の配合剤の量により適宜設定することができるが、投入される粉状の配合剤の量が多ければ多いほど、フローティングウェイト９の降下速度を遅くするのが、粉状の配合剤の吹き出しをより効果的に抑制する上でよい。
【００３８】
例えば、一例として、ゴム１００重量部に対して、粉状の配合剤の量が４０重量部未満の場合には０．２０ｍ／秒、４０重量部以上６０重量部未満の場合には０．１７ｍ／秒、６０重量部以上８０重量部以下の場合には０．１５ｍ／秒、８０重量部を超える場合には０．１０ｍ／秒にすることができる。
【００３９】
上記実施形態では、ゴム材料Ｗを混練室２，３内に供給して混練した後、粉状の配合剤を加える例を示したが、本発明は、ゴム材料Ｗを混練室２，３内に供給する前に、粉状の配合剤を投入口７から投入通路８内に投入し、フローティングウェイト９を上昇位置から加圧位置まで降下させるようにしたゴム材料の混練方法であってもよく、粉状の配合剤を投入口７から投入通路８内に投入した後、フローティングウェイト９を上昇位置から加圧位置まで降下させる工程を有するゴム材料の混練方法であれば、いずれにも用いることができる。
【実施例】
【００４０】
表１に配合割合を示すゴム材料と配合剤とを使用し、表２に示す条件でそれぞれゴム材料を密閉式混練機で混練し、各混練終了時間（混練にかかった時間）と粉状の配合剤の吹き出し量をそれぞれ調べたところ、表２に示す結果を得た。なお、表２中、工程ａ〜ｕは、図３に示す工程を表している。
【００４１】
【表１】
2006231874.tif 000003
【００４２】
【表２】
2006231874.tif 000004
【００４３】
表１から、本発明のゴム材料の混練方法は、生産性の大幅な低下を回避しながら、粉状の配合剤の吹き出し量を効果的に低減できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のゴム材料の混練方法に使用される密閉式混練機の要部断面説明図である。
【図２】本発明のゴム材料の混練方法において、フローティングウェイトが投入通路直前まで降下した状態を示す断面説明図である。
【図３】本発明のゴム材料の混練方法の各工程の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ケーシング
２，３  混練室
４，５  ロータ
６  排出ドア
７  投入口
８  投入通路
８ａ  通路壁面
９  フローティングウェイト
Ｗ  ゴム材料
ｘ  粉状の配合剤
【図１】
2006231874.tif 000005
【図２】
2006231874.tif 000006
【図３】
2006231874.tif 000007