(57)【要約】【課題】高い生産性を備えながら、効率良く最終目標品質のゴム材料製品を得ることが出来ると共に、種々のコンパウンドにも対応させることが可能な汎用性の高い装置とすることが出来るゴム材料の混練り方法及びその装置を提供する。【解決手段】混練りロール３の排出部には供給コンベヤー４が設置してあり、この供給コンベヤー４の排出側には、カッター装置５ａ，計量コンベヤー５ｂを介して移動可能な振り分け供給コンベヤー５が接続可能に配設されている。計量コンベヤー５ｂでは、前記混練り機１で混練された混練り材料Ｗの重量を計測し、後述する練り返しシステム群６Ａ，６Ｂに分割して供給するか、直接供給するかを判断し、仮に分割して供給する場合には、前記カッター装置５ａにより混練り材料Ｗを任意に切断するように構成されている。振り分け供給コンベヤー５の前後端側には、振り分け供給コンベヤー５と直交する向きに複数台の練り返し装置６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂを直列に連結した少なくとも二列の練り返しシステム群６Ａ，６Ｂが並列に接続されている。【選択図】  図１
2006116725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量されたゴム材料と配合薬品とを混練り機に投入して混練りした後、この混練り材料をその混練り材料の混練り量に応じて振り分け供給コンベヤーにより並列に配設された練り返しシステム群に定量ずつ供給し、前記直列または並列の練り返しシステム群により目標品質に到達させるべく材料温度及び材料粘度を制御しながら順次混練りを行い、混練り終了後、中間搬送コンベヤーにより最終混練り装置に供給して加硫系配合薬品と共に混練りを行い、最終製品までの混練り作業が終了した後、最終搬出コンベヤーを介して製品ストック工程に順次搬出するゴム材料の混練り方法。
【請求項２】
前記並列の練り返しシステム群は、振り分け供給コンベヤーに接続する複数台の練り返し装置を直列に連結し、混練り材料を下流側に向かって順次温度を低下させながら繰り返し混練りする請求項１に記載のゴム材料の混練り方法。
【請求項３】
計量されたゴム材料と配合薬品とを混練りする混練り機と、この混練り機に供給コンベヤー及び計量コンベヤーを介して混練り材料が供給される移動可能な振り分け供給コンベヤーと、この振り分け供給コンベヤーに複数台の練り返し装置を直列に連結した少なくとも二列以上に並設した練り返しシステム群と、前記練り返しシステム群の搬出側に連結された中間搬送コンベヤーを介して接続され、かつ加硫系配合薬品の投入装置を備えた最終混練り装置と、この最終混練り装置に最終搬出コンベヤーを介して接続する製品ストック工程とで構成して成るゴム材料の混練り装置。
【請求項４】
前記振り分け供給コンベヤーは、二列以上の練り返しシステム群間を往復移動可能で、混練り機から供給された混練り材料の混練り量に応じて練り返しシステム群にそれぞれ分割して供給するように構成した請求項３に記載のゴム材料の混練り装置。
【請求項５】
前記複数台の練り返し装置は、シーティングロールと，練り返しコンベヤーと，受渡しコンベヤーとにより構成され、個々の練り返し装置で混練り材料が目標品質となるように順次繰り返し混練りを行う請求項３または４に記載のゴム材料の混練り装置。
【請求項６】
前記中間搬送コンベヤーは、二列以上の練り返しシステム群と直行する向きに配設され、中間搬送コンベヤーの搬出端末部に最終混練り装置を接続して成る請求項３，４または５に記載のゴム材料の混練り装置。
【請求項７】
前記最終混練り装置と製品ストック工程との間に、混練り製品のサンプリング装置及び冷却装置を設置した請求項３，４，５または６に記載のゴム材料の混練り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴム材料の混練り方法及びその装置にかかわり、更に詳しくはゴム材料と配合薬品との混練りから、加硫系配合薬品を投入して最終目標とする最終製品の混練り工程までの一連の工程を一度に行うことが出来るゴム材料の混練り方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ等のゴム製品の材料として使用するゴム材料は、天然ゴム等の原料ゴムとカーボン，加硫剤以外の配合薬品とをバンバリーミキサーと呼称される密閉型混練り機に所定量投入して混練りし、原料ゴムとカーボン，配合薬品とを均一に混合させると共に、一定の可塑化（粘度低下) をさせる方法が行われている。
【０００３】
然しながら、実際にはゴム材料等の混練り中にゴム材料の摩擦や配合薬品類の発熱等により混練り材料が目標温度以上に上昇してしまい、混練り材料の上限温度の制約から目標とする可塑化を得ることが１回の練りでは困難である。このため、混練りした混練り材料を一度混練り機から放出させて一定温度になるまで冷却した後に、再度混練り機に再投入して混練り作業を繰り返し行う必要があった。
【０００４】
この結果、ゴム材料の生産性の低下と多大なエネルギーを必要とし、更に混練り機も複数台設置する必要があるため多大な設備費用とスペースが必要となっていた。
【０００５】
このような課題を解決するために、混練り機に多台数のミキシングロールを直列に配設して混練りを行う混練り方法や、混練り装置が種々提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００６】
しかし、上記のような従来の混練り方法は、ゴム材料の配合によっては、最終目標のゴム製品を得るためには、少なくとも複数回以上の混練り作業を繰り返し行う必要があったり、また１回で混練りするためには、生産性を大きく低下することになり、汎用性に乏しいと言う問題があった。
【０００７】
更に従来の混練り方法では、混練り材料の温度等は考慮されていたが、目標粘度を与える温度に適正に制御する機能がなく、最終目標の半製品ゴム材料を得ることが難しいと言う問題があった。
【０００８】
また従来の混練り装置は、原料ゴムと配合薬品との混練りと、加硫系配合薬品を投入して混練りを行う最終混練り装置とは分離されているために、中間冷却時間が一定せず、混練り材料を効率良く混練りさせることが出来ず、また生産性の向上を図ることが難しいと言う問題があった。
【特許文献１】特開昭６３−５６４０７号公報
【特許文献１】特許第２９３６３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成するため、高い生産性を備えながら、効率良く最終目標品質のゴム材料製品を得ることが出来ると共に、種々のコンパウンドにも対応させることが可能な汎用性の高い装置とすることが出来るゴム材料の混練り方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上記目的を達成するため、この発明のゴム材料の混練り方法は、計量されたゴム材料と配合薬品とを混練り機に投入して混練りした後、この混練り材料をその混練り材料の混練り量に応じて振り分け供給コンベヤーにより並列に配設された練り返しシステム群に定量ずつ供給し、前記直列または並列の練り返しシステム群により目標品質に到達させるべく材料温度及び材料粘度を制御しながら順次混練りを行い、混練り終了後、中間搬送コンベヤーにより最終混練り装置に供給して加硫系配合薬品と共に混練りを行い、最終製品までの混練り作業が終了した後、最終搬出コンベヤーを介して製品ストック工程に順次搬出することを要旨とするものである。
【００１１】
ここで、前記並列の練り返しシステム群は、振り分け供給コンベヤーに接続する複数台の練り返し装置を直列に連結し、混練り材料を下流側に向かって順次温度を低下させながら繰り返し混練りするものである。
【００１２】
また、この発明のゴム材料の混練り装置は、計量されたゴム材料と配合薬品とを混練りする混練り機と、この混練り機に供給コンベヤー及び計量コンベヤーを介して混練り材料が供給される移動可能な振り分け供給コンベヤーと、この振り分け供給コンベヤーに複数台の練り返し装置を直列に連結した少なくとも二列以上に並設した練り返しシステム群と、前記練り返しシステム群の搬出側に連結された中間搬送コンベヤーを介して接続され、かつ加硫系配合薬品の投入装置を備えた最終混練り装置と、この最終混練り装置に最終搬出コンベヤーを介して接続する製品ストック工程とで構成したことを要旨とするものである。
【００１３】
ここで、前記振り分け供給コンベヤーは、二列以上の練り返しシステム群間を往復移動可能で、混練り機から供給された混練り材料の混練り量に応じて練り返しシステム群にそれぞれ分割して供給するように構成し、また前記複数台の練り返し装置は、ミキシングロールと，練り返しコンベヤーと，受渡しコンベヤーとにより構成され、個々の練り返し装置で混練り材料が目標品質となるように順次繰り返し混練りを行うものである。
【００１４】
また、前記中間搬送コンベヤーは、二列以上の練り返しシステム群と直行する向きに配設され、中間搬送コンベヤーの搬出端末部に最終混練り装置を接続し、更に前記最終混練り装置と製品ストック工程との間に、混練り製品のサンプリング装置及び冷却装置を設置するものである。
【００１５】
このように、この発明では、ゴム材料と配合薬品との混練りから、加硫系配合薬品の投入して最終目標とする最終製品の混練り工程までの一連の工程を一度に行うことが出来るので、高い生産性を備えながら、効率良く最終目標品質のゴム材料製品を得ることが出来ると共に、種々のコンパウンドにも対応させることが可能な汎用性の高い装置とすることが出来るものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。(a).ゴム材料と配合薬品との混練りから、加硫系配合薬品の投入して最終目標とする最終製品の混練り工程までの一連の工程を一度に行うことが可能であるので、効率良く最終目標品質のゴム材料製品を得ることが出来、生産性の向上を図ることが出来る。
(b).種々のコンパウンドにも対応させることが可能な汎用性の高い装置とすることが出来る。
(c).従来のような多大なエネルギーを必要を必要とせずに、最終目標品質のゴム材料製品を効率良く生産することが出来る。
(d).多大な設備費用やスペースが不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、この発明のゴム材料の混練り方法を実施するための混練り装置全体の概略構成図、図２は図１の概略平面図、図３は図１のＸ−Ｘ矢視一部側面図を示し、この混練り装置のバンバリーミキサーと呼称される密閉型の混練り機１の材料供給側には、天然ゴム等の原料ゴムとカーボン，加硫剤以外の配合薬品を計量して供給する原料計量供給装置２（供給コンベヤー）が接続され、また原料ゴムとカーボン，配合薬品とを均一に混合させた混練り材料Ｗの排出側近傍には、ダンプロールと呼称される混練りロール３が配設されている。
【００１９】
前記混練りロール３の排出部には、混練りされたシート状の混練り材料Ｗを受け取り、次工程に搬送する供給コンベヤー４が設置してあり、この供給コンベヤー４の排出側には、カッター装置５ａ，計量コンベヤー５ｂを介して移動可能な振り分け供給コンベヤー５が接続可能に配設されている。計量コンベヤー５ｂでは、前記混練り機１で混練された混練り材料Ｗの重量を計測し、後述する練り返しシステム群６Ａ，６Ｂに分割して供給するか、直接供給するかを判断し、仮に分割して供給する場合には、前記カッター装置５ａにより混練り材料Ｗを任意に切断するように構成されている。
【００２０】
また前記振り分け供給コンベヤー５の前後端側には、振り分け供給コンベヤー５と直交する向きに複数台（この実施形態では２台であるが、台数には限定されない）の練り返し装置６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂを直列に連結した少なくとも二列の練り返しシステム群６Ａ，６Ｂが並列に接続されている。なお、上記練り返しシステム群６Ａ，６Ｂも、二列に限定されず、二列以上に設置することも可能である。
【００２１】
前記練り返しシステム群６Ａ，６Ｂは、所定の間隔を隔てて並列に配列され、練り返しシステム群６Ａ，６Ｂを構成する練り返し装置６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂは、それぞれシーティングロール８，練り返しコンベヤー９，受渡しコンベヤー１０等により構成されて直列に配設され、混練り機１から混練りされた材料の温度及び粘度を、練り返しシステム群６Ａ，６Ｂの練り返し装置６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂを通すことにより、順次材料温度を低下させてハンドリングを容易にすると共に、目標とする品質に到達させるように構成している。
【００２２】
なお、この発明では混練り機１で混練りする材料の量と、練り返し装置６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂで混練りする材料の量とを対応させるために、混練り機１から放出されたゴム材料の重量チェックを行って、練り返しシステム群６Ａ，６Ｂにおいて最適な混合ボリュウムとなるように分割し、振り分け供給コンベヤー５により練り返しシステム群６Ａ，６Ｂに分配・供給するようにしている。
【００２３】
また、混練り機１から放出されたゴム材料の重量が練り返しシステム群６Ａ，６Ｂの一つの混練りラインで済むものであれば、前記カッター装置５ａにより分割せずに計量コンベヤー５ｂを介して一つの練り返しシステム群６Ａまたは６Ｂにより混練りを行うものである。
【００２４】
次ぎに、前記練り返しシステム群６Ａ，６Ｂの練り返し装置６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂの搬出側には、練り返しシステム群６Ａ，６Ｂと直交する向きに中間搬送コンベヤー１１が連結され、この中間搬送コンベヤー１１の搬出端側には、供給コンベヤー１２を介して加硫系配合薬品の投入装置１３を備えた最終混練り装置１４が接続されている。
【００２５】
この最終混練り装置１４には、最終混練りロール１５と練り返しコンベヤー１６とで構成され、前記練り返しシステム群６Ａまたは６Ｂにより目標品質となった混練り材料Ｗに対して一定比率のイオウ等の加硫系配合薬品Ｑを投入して均一に分散するまで混練りして放出させるものである。
【００２６】
前記最終混練り装置１４の放出部には、直交する向きに最終搬出コンベヤー１７が接続され、この最終搬出コンベヤー１７の搬出側には、シーテングロール１８，搬出コンベヤー１９，混練り製品のサンプリング装置２０及び冷却装置２１介して製品ストック工程２２が接続されている。なお、この発明の実施形態では、最終製品をストックする前に混練り製品のサンプリングを行うことで、品質のチェックを確実に行っている。
【００２７】
次ぎに、上記のような混練り装置により、ゴム材料の混練り方法について説明する。
先ず、原料計量供給装置２により天然ゴム等の原料ゴムとカーボン，加硫剤以外の配合薬品を計量した後、計量された材料を混練り機１に投入して原料ゴムとカーボン，配合薬品とを均一に混合させる。
【００２８】
そして、混練りした材料は、混練りロール３により一定温度以下となるように混練りした後にシート状にして搬出し、このシート状の混練り材料Ｗを供給コンベヤー４で受け取り、この供給コンベヤー４からカッター装置５ａ，計量コンベヤー５ｂを介して振り分け供給コンベヤー５上に移載させる。
【００２９】
計量コンベヤー５ｂでは、上述したように混練り機１で混練りした材料の重量に応じて一つの練り返しシステム群６Ａで混練りするか、複数の練り返しシステム群６Ａ，６Ｂで混練りするかを計量して選択し、一つの練り返しシステム群６Ａで混練りする場合には、計量コンベヤー５ｂ上に移載された混練り材料Ｗを一列目の練り返しシステム群６Ａに直接供給し、また複数に分割して供給する場合には、カッター装置５ａで混練り材料Ｗを重量に応じて均一に分割したものを計量コンベヤー５ｂと、振り分け供給コンベヤー５とで時間差を持たせて複数の練り返しシステム群６Ａ，６Ｂにそれぞれ供給する。
【００３０】
なお、上記練り返しシステム群６Ａ，６Ｂが二列以上の場合には、それぞれ混練り材料Ｗを計量コンベヤー５ｂにより計量してカッター装置５ａにより均等に分割させてそれぞれの練り返しシステム群６Ａ，６Ｂ・・・に順次供給するものである。
【００３１】
そして、練り返しシステム群６Ａまたは６Ｂに供給された混練り材料Ｗは、練り返し装置６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂのミキシングロール８，練り返しコンベヤー９，受渡しコンベヤー１０等により混練り材料Ｗが所定の温度以下となるように順次混練り作業が繰り返し行われる。例えば、この実施形態では、１台目の練り返し装置６ａ，７ａと２台目の練り返し装置６ｂ，７ｂとでは、１０℃程度の温度差により低下させた。
【００３２】
このようにして、目標とする品質に到達させた混練り材料Ｗを、練り返しシステム群６Ａ，６Ｂと直交する向きに配設された中間搬送コンベヤー１１上に移載し、この中間搬送コンベヤー１１から供給コンベヤー１２を介して最終混練り装置１４に供給する。この最終混練り装置１４では、混練り機１の混合重量と一定比率で計量された加硫系配合薬品Ｑと、練り返しシステム群６Ａまたは６Ｂにより最適な状態に混練りされたゴム材料とを再度集約し、初期の混合重量と同一にした状態で最終製品の混練り作業を繰り返し行う。
【００３３】
そして、加硫系配合薬品を投入して均一に混合された最終製品の混練り材料Ｗａは、放出部に接続された最終搬出コンベヤー１７に排出され、この最終搬出コンベヤー１７により搬出された混練り材料Ｗａは、シーテングロール１８，搬出コンベヤー１９，混練り製品のサンプリング装置２０及び冷却装置２１を介して製品ストック工程２２へ供給されてストックされるものである。
【００３４】
このように、この発明の実施形態では、ゴム材料と配合薬品との混練りから、加硫系配合薬品の投入して最終目標とする最終製品の混練り工程までの一連の工程を一度に行うことが出来るので、高い生産性を備えながら、効率良く最終目標品質のゴム材料製品を得ることが出来ると共に、種々のコンパウンドにも対応させることが可能な汎用性の高い装置とすることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明のゴム材料の混練り方法を実施するための混練り装置全体の概略構成図である。
【図２】図１の概略平面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ矢視一部側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  混練り機                    ２  原料計量供給装置
３  混練りロール                ４  供給コンベヤー
５ａ  カッター装置              ５ｂ  計量コンベヤー
５  振り分け供給コンベヤー
６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ  練り返し装置
６Ａ、６Ｂ  練り返しシステム群
８  シーティングロール          ９  練り返しコンベヤー
１０  受渡しコンベヤー          １１  中間搬送コンベヤー
１２  供給コンベヤー            １３  投入装置
１４  最終混練り装置            １５  最終混練りロール
１６  練り返しコンベヤー        １７  最終搬出コンベヤー
１８  シーテングロール          １９  搬出コンベヤー
２０  サンプリング装置          ２１  冷却装置
Ｗ  混練り材料                Ｗａ  最終混練り材料
Ｑ  加硫系配合薬品
【図１】
2006116725.tif 000003
【図２】
2006116725.tif 000004
【図３】
2006116725.tif 000005