(57)【要約】【課題】設備コストを制御し、かつ原料ゴムのハンドリングトラブルを招くことなく自動化することが可能な原料ゴムの切断・計量方法及び装置並びに原料ゴムを所定の温度に迅速に、かつ均一に加温して、混練する際に配合剤の分散を向上させるようにした原料ゴムの投入方法及び装置を提供する。【解決手段】原料ゴム供給装置１により供給された原料ゴムの塊ａを切断装置３により切断して誤差許容値以下の重量を有するゴム片ｂの一群に分割し、その一群のゴム片ｂを振り分け装置５により原料ゴムの種類毎に個別計量コンベア７に振り分け、各個別計量コンベア７でゴム片ｂの重量を計量し、１バッチ分の混練ゴム材料に要する重量に応じた量のゴム片ｂを搬出し、累積計量コンベア９で１バッチ分のゴム片ｂ’の合計重量を計量する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１バッチ分の混練ゴム材料を得るための原料ゴムの切断・計量方法であって、原料ゴム供給装置により供給された原料ゴムの塊を切断装置により切断して誤差許容値以下の重量を有するゴム片の一群に分割し、該一群のゴム片を振り分け装置により原料ゴムの種類毎に個別計量コンベアに振り分け、各個別計量コンベアでゴム片の重量を計量し、１バッチ分の混練ゴム材料に要する重量に応じた量のゴム片を搬出する原料ゴムの切断・計量方法。
【請求項２】
前記原料ゴム供給装置により原料ゴムの塊を切断装置に供給する工程において、前記個別計量コンベア上にゴム片が残っている場合には、該残っているゴム片の総重量に応じて、制御装置により前記原料ゴム供給装置が供給する原料ゴムの塊の数を指示する請求項１に記載の原料ゴムの切断・計量方法。
【請求項３】
前記ゴム片を累積計量コンベアに搬出し、該累積計量コンベアで個別計量コンベアから搬送されて１バッチ分となったゴム片の合計重量を計量する請求項１または２に記載の原料ゴムの切断・計量方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法により、計量された１バッチ分のゴム片を投入用容器に収容し、該ゴム片を予め設定されている温度に加温して混練機に搬送し、投入する原料ゴムの投入方法。
【請求項５】
１バッチ分の混練ゴムの材料を得るための原料ゴムの切断・計量装置であって、原料ゴムの塊を供給する原料ゴム供給装置と、該原料ゴムの塊を切断して誤差許容値以下の重量を有するゴム片の一群に分割する切断装置と、該一群のゴム片を原料ゴムの種類毎に振り分ける振り分け装置と、前記原料ゴムの種類毎にゴム片の重量を計量可能な個別計量コンベアとからなる原料ゴムの切断・計量装置。
【請求項６】
前記個別計量コンベア上に残っているゴム片の総重量に応じて前記原料ゴム供給装置が供給する原料ゴムの塊の数を指示する制御装置を有する請求項５に記載の原料ゴムの切断・計量装置。
【請求項７】
前記個別計量コンベアから搬出されて１バッチ分となったゴム片の合計重量を計量可能な累積計量コンベアを有する請求項５または６に記載の原料ゴムの切断・計量装置。
【請求項８】
請求項７に記載の原料ゴムの切断・計量装置と、前記累積計量コンベアで計量した１バッチ分のゴム片を収容する投入用容器と、該投入用容器に収容したゴム片を予め設定された温度に加温する加温手段と、該加温されたゴム片を前記投入用容器により混練機へ搬送する搬送手段とを備えた原料ゴムの投入装置。
【請求項９】
前記投入用容器に前記加温手段を設けた請求項８に記載の原料ゴムの投入装置。
【請求項１０】
前記投入用容器の収容部を底面に底扉を有する箱状体に構成し、前記加温手段を、少なくとも前記収容部の側壁に設けた発熱体と、前記収容したゴム片の温度を検知する温度センサと、該温度センサの検知信号に基づき前記発熱体の発熱量を制御するコントローラとから構成し、前記搬送手段を該投入用容器を搭載する自走装置とした請求項９に記載の原料ゴムの投入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１バッチ分の混練ゴム材料を得るための原料ゴムの切断・計量方法及び装置並びにこれらを用いた原料ゴムの投入方法及び装置に関し、更に詳しくは、設備コストを抑制し、かつ原料ゴムのハンドリングトラブルを招くことなく自動化することができる原料ゴムの切断・計量方法及び装置並びに原料ゴムを所定の温度に迅速にかつ、ばらつきが小さくなるように加温して、混練する際に配合剤の分散を向上するようにした原料ゴムの投入方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム混練機へ供給する１バッチ分の混練ゴム材料を得るための方法や装置として、例えば、カメラやレーザー変位センサなどにより原料ゴムの塊の形状を測定し、それに基づいて必要量のゴム片に切断することで、自動化を図るようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
しかしながら、切断位置を決める際に高度な演算機能を要するため、切断位置を決めるための装置コストが高く、それにより設備コストが高くなるという問題があった。しかも、多品種の原料ゴムからなる混練ゴム材料を作る場合には、それぞれの原料ゴムに対して上記切断位置を決める装置が必要になるため、設備コストが一層増大する。
【０００４】
また、切断により原料ゴムの塊が小さくなった場合には、その原料ゴムの塊のハンドリングが困難であるため、正確な位置で切断するのが極めて難しく、それが実際の設備で自動化を図る際の妨げの要因になっていた。
【０００５】
また、原料ゴムを混練機で混練する際には、所定の温度に加温しておくとカーボンブラック等の配合剤の分散をよくし、均一なゴム組成物にすることができる。従来はベール状の大きな塊の原料ゴムを加温室で加温し、この加温した原料ゴムを必要量に計量するために切断等して小片化するようにしていた。
【０００６】
そのため、所定の温度に加温するまでに長い時間を要し、また、塊の表面と内部とで大きな温度差が生じて、均一に加温することが困難であった。これにより、混練時の配合剤の分散性を十分に向上させることができなかった。
【特許文献１】特開平６−１９０７８３号公報
【特許文献２】特開平７−１２６３１号公報
【特許文献３】特開平９−２１０７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、設備コストを抑制し、かつ原料ゴムのハンドリングトラブルを招くことなく自動化することが可能な原料ゴムの切断・計量方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
また、別の目的は、原料ゴムを所定の温度に迅速にかつ、ばらつきが小さくするように加温して、混練する際に配合剤の分散を向上させるようにした原料ゴムの投入方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の原料ゴムの切断・計量方法は、１バッチ分の混練ゴム材料を得るための原料ゴムの切断・計量方法であって、原料ゴム供給装置により供給された原料ゴムの塊を切断装置により切断して誤差許容値以下の重量を有するゴム片の一群に分割し、該一群のゴム片を振り分け装置により原料ゴムの種類毎に個別計量コンベアに振り分け、各個別計量コンベアでゴム片の重量を計量し、１バッチ分の混練ゴム材料に要する重量に応じた量のゴム片を搬出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の原料ゴムの切断・計量装置は、１バッチ分の混練ゴムの材料を得るための原料ゴムの切断・計量装置であって、原料ゴムの塊を供給する原料ゴムの供給装置と、該原料ゴムの塊を切断して誤差許容値以下の重量を有するゴム片の一群に分割する切断装置と、該一群のゴム片を原料ゴムの種類毎に振り分ける振り分け装置と、前記原料ゴムの種類毎にゴム片の重量を計量可能な個別計量コンベアとからなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の原料ゴムの投入方法は、請求項３に記載の方法により、計量された１バッチ分のゴム片を投入用容器に収容し、該ゴム片を予め設定されている温度に加温して混練機に搬送し、投入することを特徴とする。
【００１２】
本発明の原料ゴムの投入装置は、請求項７に記載の原料ゴムの切断・計量装置と、前記累積計量コンベアで計量した１バッチ分のゴム片を収容する投入用容器と、該投入用容器に収容したゴム片を予め設定された温度に加温する加温手段と、該加温したゴム片を前記投入用容器により混練機へ搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述した本発明の原料ゴムの切断・計量方法及び装置によれば、原料ゴム供給装置により供給された原料ゴムの塊を切断装置により切断して誤差許容値以下の重量を有するゴム片の一群に分割し、そのゴム片を個別計量コンベアで計量して１バッチ分の混練ゴム材料に要する重量に応じた量のゴム片を搬出するので、切断位置を決めるための高価な装置を使用することなく、原料ゴムの塊を切断して１バッチ分の混練ゴム材料に要する量の原料ゴムを得ることができる。従って、設備が従来よりシンプルになり、設備コストを低く抑えることができる。
【００１４】
また、多品種の原料ゴムからなる混練ゴム材料を得る場合であっても、個別計量コンベアの数を増やすだけでよいので、多品種の場合にも設備コストの抑制が可能になる。
【００１５】
また、原料ゴムの塊を一群のゴム片に切断するだけで、切断により小さくなった原料ゴムの塊をハンドリングするようなことがないため、原料ゴムのハンドリングトラブルを招くことなく自動化することができる。
【００１６】
本発明の原料ゴムの投入方法及び装置によれば、切断して小片化した１バッチ分のゴム片を加温するので、ベール状の大きなゴムの塊よりも表面積が増大して、迅速に加温することができ、かつ、個々のゴム片を全体的に略均一に加温することができる。
【００１７】
この加温した小片化された原料ゴムを投入用容器に収容したままで混練機へ搬送し、投入して混練することにより、配合剤の分散の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
図１は、本発明の原料ゴムの切断・計量装置の一実施形態の概略図を示し、この１バッチ分の混練ゴム材料を得るための原料ゴムの切断・計量装置は、原料ゴムの塊ａを供給する原料ゴム供給装置１と、原料ゴムの塊ａを一群のゴム片ｂに切断する切断装置３と、一群のゴム片ｂを原料ゴムの種類毎に振り分ける振り分け装置５と、原料ゴムの種類毎にゴム片ｂの重量を計量可能な複数の個別計量コンベア７と、個別計量コンベア７から搬出されて１バッチ分となったゴム片ｂ’の合計重量を計量可能な累積計算コンベア９と、これら原料ゴム供給装置１、切断装置３、振り分け装置５、個別計量コンベア７、累積計量コンベア９を制御する制御装置１１、及び別の配合を有する混練ゴム材料を作る際の段替え時に個別計量コンベア７に残っているゴム片ｂを一時保管する複数の端数ストレージ台車１２を具備している。
【００１９】
原料ゴム供給装置１は、原料ゴムの塊ａを切断装置３に向けて搬送するコンベア１３と、ゴムの種類毎にパレット１５上に収容された原料ゴムの塊ａをコンベア１３に供給する供給手段１７を備えている。コンベア１３の搬送側には、原料ゴムの塊ａを切断装置３に移載する移載手段１９が設けられている。各原料ゴムの塊ａは略直方体形状をした１ベール(bale)の塊（例えば、３５kgの塊）であり、１ベール単位で供給するようになっている。
【００２０】
切断装置３は、原料ゴム供給装置１の移載手段１９に隣接して設置され、原料ゴムの塊ａを切断して誤差許容値（１バッチ分の混練ゴム材料における種類毎のゴム量の誤差許容値）以下（例えば、各種類のゴム量の誤差許容値が±１．５kgの場合、３kg以下）の重量を有するゴム片ｂの一群に分割するようになっている。ここで切断された一群のゴム片ｂは、振り分け装置５に排出される。
【００２１】
振り分け装置５は、切断装置３の排出側に隣接して設置され、切断装置３から送られてきた一群のゴム片ｂを個別計量コンベア７に向けて搬送するコンベア２１を有している。コンベア２１上を搬送されてきた一群のゴム片ｂが、その原料ゴムの種類に対応した個別計量コンベア７の位置までくると、コンベア２１上から個別計量コンベア７に移載されるようになっている。この振り分け制御は、制御装置１１から出力された制御信号により行なわれ、一群（１ベール単位）のゴム片ｂを原料ゴムの種類毎にそれぞれの個別計量コンベア７に移載する。
【００２２】
各個別計量コンベア７は、振り分け装置５に隣接して設置された第１コンベア２３と、ゴム片ｂの重量を計量する計量機２５と、計量されたゴム片ｂを累積計量コンベア９に向けて搬出する第２コンベア２７を備えている。第１コンベア２３に移載されたゴム片ｂが順次計量機２５に送られ、そこで計量されたゴム片ｂが第２コンベア２７に送られるようになっている。個別計量コンベア７の数は、１バッチ分の混練ゴム材料に必要とする原料ゴムの種類と同数である。
【００２３】
振り分け装置５から１ベール単位のゴム片ｂの供給を第１コンベア２３が受けると、その供給を知らせる信号を個別計量コンベア７が制御手段１１に出力する。また、計量機２５でゴム片ｂの計量を実施する毎に、その計量した重量値信号を制御手段１１に出力する。
【００２４】
累積計量コンベア９は、個別計量コンベア７の第２コンベア２７に隣接して設置され、累積計量コンベア９上にゴム片ｂが載置されると、そのゴム片ｂの重量を計量し、計量された重量値信号を制御装置１１に出力するようになっている。
【００２５】
制御装置１１は、各演算処理を行う処理部３７とデータを記憶する記憶部３９を備えている。この記憶部３７には、１バッチ分の混練ゴム材料に必要なゴムの種類データと各種類毎に必要な重量データ、１ベール単位の原料ゴムの塊ａの重量データ及び１バッチ分の混練ゴム材料の重量データが記憶されており、その混練ゴム材料を初めて作る際には、ゴムの種類のデータ、各種類毎に必要な重量データ、及び１ベール単位の原料ゴムの塊ａの重量データに基づいて原料ゴム供給装置１を制御し、供給手段１７により順次パレット１５上の原料ゴムの塊ａをコンベア１３に供給する。
【００２６】
また、制御装置１１は、順次供給した原料ゴムの塊ａに応じた制御信号を振り分け装置５に出力し、振り分け装置５により原料ゴムの種類毎にそれぞれの個別計量コンベア７に振り分けて移載させる。
【００２７】
処理部３７は、各個別計量コンベア７にあるゴム片ｂの重量値を算出するようになっている。即ち、各個別計量コンベア７から１ベール単位のゴム片ｂの供給を受けたのを知らせる信号が入力されると、予め入力された１ベール分の重量値を加算し、総重量値を算出し、記憶部３９に記憶する。
【００２８】
また、計量機２５でゴム片ｂの計量を実施した際の重量値信号を受け取ると、その重量値を加算した合計重量値を算出する。この合計重量値が各種類毎に必要な重量データの誤差許容範囲内に入ると、第１コンベア２３を停止してゴム片ｂを計量機２５に送るのを停止する一方、第２コンベア２７上にある計量済のゴム片ｂを累積計量コンベア９に搬出する指示信号を制御装置１１が個別計量コンベア７に出力する。
【００２９】
また、累積計量コンベア９から受け取った１バッチ分の重量値信号の重量値が１バッチ分の重量データの誤差許容値内に入る場合には、ゴム混練機に投入するための投入用容器３３に向けて搬送する指示信号を制御装置１１が累積計量コンベア９に出力する。外れている場合には、累積計量コンベア９を逆駆動させて回収用容器（不図示）に向けて搬送する指示信号を累積計量コンベア９に出力する。
【００３０】
また、ゴム片ｂの総重量値からその合計計量値を引いた値を新たな総重量値として更新し、それを記憶部３９に記憶する。１バッチ分の混練ゴム材料を作る際に、個別計量コンベア７上にゴム片ｂが残っている場合には、原料ゴム供給装置１により原料ゴムの塊ａを切断装置３に供給する時に、残っているゴム片ｂの総重量、即ち記憶部３９に記憶する総重量値に応じて原料ゴム供給装置１が供給する原料ゴムの塊ａの数（ゴム量）を指示する指示信号を原料ゴム供給装置１に出力する。
【００３１】
例えば、作る１バッチ分の混練ゴム材料が、種類Ａの原料ゴムを６０kg、種類Ｂの原料ゴムを３０kg、種類Ｃの原料ゴムを１０kg、種類Ｄの原料ゴムを２０kg必要とする。他方、種類Ａのゴム用の個別計量コンベア７には１０kgのゴム片ｂ、種類Ｂのゴム用の個別計量コンベア７には５kgのゴム片ｂ、種類Ｃのゴム用の個別計量コンベア７には２５kgのゴム片ｂ、種類Ｄのゴム用個別計量コンベア７には２０kgのゴム片ｂが残っているとすると、差（必要とする原料ゴムの重量−ゴム片ｂの総重量）を算出する。
【００３２】
種類Ａの原料ゴムの場合には６０kg−１０kg＝５０kg、種類Ｂの原料ゴムの場合には３０kg−５kg＝２５kg、種類Ｃの原料ゴムの場合には１０kg−２５kg＝−１５kg、種類Ｄの原料ゴムの場合には２０kg−２０kg＝０kgとなる。
【００３３】
１ベール単位の原料ゴムの塊ａの重量を３５kgとすると、次いで差÷３５kgの商を切り上げた整数値を算出し、この値を供給する原料ゴムの塊ａの数とする。上記種類Ａの原料ゴムの塊では２個、種類Ｂの原料ゴムの塊では１個となり、その指示信号を出力する。種類Ｃ及び種類Ｄの原料ゴムの場合は差が０以下になるので、個別計量コンベア７上に必要量があると判断し、供給する指示信号を出力しない。これにより、個別計量コンベア７上に残るゴム片ｂの量を必要最小限に維持し、段替え作業を容易にしている。
【００３４】
端数ストレージ台車１２は、ストックスペース４１と個別計量コンベア７との間を移動自在になっており、段替え時に個別計量コンベア７の第１コンベア２３を逆方向に駆動することで、個別計量コンベア７に残っているゴム片ｂを端数ストレージ台車１２に排出し、一時保管できるようにしている。再び段替えして必要になった時に端数ストレージ台車１２上のゴム片ｂを個別計量コンベア７に移載し、古い切断済のゴム片ｂを先に使用することが可能である。
【００３５】
以下、上述した装置による本発明の原料ゴムの切断・計量方法について説明する。
先ず、個別計量コンベア７にゴム片ｂが残っていない状態で行う場合について説明すると、原料ゴム供給装置１が制御手段１１からの指示信号を受けて、１ベール単位の原料ゴムの塊ａを切断装置３に供給する。制御手段１１の指示信号は、１バッチ分の混練ゴム材料に必要なゴムの種類データと各種類毎に必要な重量データ、及び１ベール単位の原料ゴムの塊ａの重量データに基づき、各種類毎の重量データを超える最小限の重量となるようにしながら、記憶部３９に記憶させたゴムの種類データの順に原料ゴムの塊ａを供給するようにした指示信号であり、その指示信号に従って、供給手段１７がパレット１５上の原料ゴムの塊ａをコンベア１３に順次供給する。この供給した順番は、記憶部３９に順番データとして記憶される。
【００３６】
切断装置３では、原料ゴムの塊ａが切断され、誤差許容値以下の重量を有するゴム片ｂの一群に分割される。分割された一群のゴム片ｂは、次いで振り分け装置５に送られ、ここで原料ゴムの種類毎に振り分けられて個別計量コンベア７に移載される。
【００３７】
即ち、コンベア２１上を搬送される一群のゴム片ｂが原料ゴムの種類に対応した個別計量コンベア７の位置までくると、コンベア２１の搬送は停止され、一群のゴム片ｂを個別計量コンベア７に移載するのである。これは、制御装置１１からの制御信号により行われるが、その制御信号は記憶部３９に記憶した順番データに基づくものである。
【００３８】
各個別計量コンベア７は、振り分け装置５から第１コンベア２３がゴム片ｂを受けると、それを知らせる信号が制御装置１１に入力される。制御手段１１では、予め入力された１ベール分の重量値を加算し、総重量値を算出し（ゴム片ｂが残っていない場合の総重量値は１ベール分の重量値）、それを記憶部３９に記憶する。
【００３９】
第１コンベア２３上のゴム片ｂが順次計量機２５に送られ、計量機２５でゴム片ｂの重量が計量される。その計量が実施される毎に、その重量値信号が制御装置１１に入力される。制御手段１１では、重量値信号の重量値を順次加算し、合計重量値を算出する。この合計重量値が各種類毎に必要な重量データの誤差許容値内に入る（各ゴム片ｂが誤差許容値以下の重量であるため、合計重量値がこの範囲に入ることが可能）と、制御手段１１からの制御信号により、第１コンベア２３が停止してゴム片ｂを計量機２５に送るのを停止する一方、第２コンベア２７上にある計量済のゴム片ｂが累積計量コンベア９に搬出される。各個別計量コンベア７から累積計量コンベア９に搬出されるゴム片ｂの合計量は、１バッチ分の混練ゴム材料に要する重量に応じた量である。他方、制御装置１１では、総重量値が搬出したゴム片ｂの合計重量値を引いた値に更新される。
【００４０】
累積計量コンベア９ではゴム片ｂ’の重量が計量され、その計量した重量値信号が制御装置１１に入力される。制御手段１１では、累積計量コンベア９から受け取った１バッチ分の重量値信号の重量値が１バッチ分の重量データの誤差許容値内に入るか否か判定し、入る場合には制御信号を出力し、それにより累積計量コンベア９が１バッチ分のゴム片ｂ’を投入用容器３３に向けて搬送し、投入用容器３３内に排出する。これにより誤った量の混練ゴム材料が混練機に投入されるのを防ぐことができる。
【００４１】
個別計量コンベア７にゴム片ｂが残っている状態で行う場合には、上述したように記憶部３９に記憶する原料ゴムの種類毎の総重量値に応じて原料ゴム供給装置１が供給する原料ゴムの塊ａの数を指示する指示信号を出力し、それに応じて原料ゴム供給装置１が１ベール単位の原料ゴムの塊ａを切断装置３に供給する。この時、供給した原料ゴムの塊ａの順番は、記憶部３９に更新した順番データとして記憶される。以降は、上記と同様の工程である。
【００４２】
上述した本発明によれば、原料ゴム供給装置１により供給された原料ゴムの塊ａを切断装置３により切断して誤差許容値以下の重量を有するゴム片ｂの一群に分割し、個別計量コンベア７でそのゴム片ｂを計量して１バッチ分の混練ゴム材料に要する重量に応じた量のゴム片ｂを搬出するようにしたので、従来の切断位置を決めるための高価な装置を使用することなく、原料ゴムの塊ａを切断して１バッチ分の混練ゴム材料に要する量の原料ゴムを得ることができる。従って、設備がシンプルになり、設備コストを低く抑えることができる。
【００４３】
また、多品種の原料ゴムからなる混練ゴム材料を作る場合であっても、個別計量コンベア７の数を増やすだけでよいため、多品種の場合にも設備コストの抑制が可能になる。
【００４４】
更に、原料ゴムの塊ａを一群のゴム片ｂに切断するだけで、切断により小さくなった原料ゴムの塊をハンドリングするようなことがないため、原料ゴムのハンドリングトラブルを招くことなく自動化することが可能になる。
【００４５】
また、個別計量コンベア７上に残っているゴム片ｂの総重量に応じて、制御装置１１により原料ゴム供給装置１が供給する原料ゴムの塊ａの数を指示するので、個別計量コンベア７上に残るゴム片ｂの量を少なくして、段替え作業を容易に行うことができる。
【００４６】
また、段替え作業が容易であるため、小ロットの生産システムへの対応が可能になり、しかも多品種の原料ゴムからなる混練ゴム材料を作るための設備コストも抑制できるので、多品種小ロット生産を低い設備コストで実現することが可能になる。
【００４７】
本発明において、上記原料ゴム供給装置１では、供給手段１７によりパレット１５上に収容された原料ゴムの塊ａをコンベア１３に供給するようにしたが、その作業を作業者が行なってもよい。その場合、原料ゴムの塊ａを供給する順番は、制御装置１１から作業者の近くに設置した表示装置に表示するようにするのがよい。
【００４８】
また、個別計量コンベア７は、上述したように計量機２５で計量する方式が計量精度を高める上で好ましいが、ロスインウェイト方式の個別計量コンベアであってもよい。
【００４９】
図２に本発明の原料ゴムの投入装置の一実施形態の概略図を示す。この投入装置は、本発明の原料ゴムの切断・計量装置で計量された原料ゴムを混練機４２に搬送して投入するように構成されており、図１に示した原料ゴムの切断・計量装置に加温室４０が追加して設けられている。尚、図１に記載したストックスペース４１は省略しているが、勿論そのまま設けておくこともできる。
【００５０】
この投入装置では、先に説明したように累積計量コンベア９で計量された１バッチ分のゴム片ｂ’が投入用容器３３に収容される。この投入用容器３３を加温室４０に移動させ、次の混練操作まで待機する。加温室４０では、投入用容器３３に収容されたゴム片ｂ’が予め設定された温度に加温されてその温度で維持される。
【００５１】
この設定された温度とは、このゴム片ｂ’とともに混練するカーボン等の配合剤が、混練機４２において分散よく混練できるように決定されたものであり、外気温度やゴム種等により異なるが、例えば、４０℃〜５０℃程度である。
【００５２】
小片化により表面積が大きくなったゴム片ｂ’は、すぐに設定温度まで加温することができ、また、個々のゴム片ｂ’において表面と内部とで生じる温度差が非常に小さくなり、全体的にほぼ均一に加温することができる。
【００５３】
混練操作の開始にあわせて、設定温度に加温されている１バッチ分のゴム片ｂ’は、投入用容器３３に収容されたまま、台車やホイストクレーン等により混練機４２へ搬送されて、収容されているゴム片ｂ’が混練機４２に投入されて配合剤とともに混練される。ゴム片ｂ’は適温に加温されているので、カーボンブラック等の配合剤の分散性を向上させて混練することができ、品質の安定した混練ゴムを短時間に得ることができる。
【００５４】
このように、この原料ゴムの投入装置によれば、ベール状の原料ゴムの塊ａの切断、計量、混練機４２への投入までの一貫した工程を連続的に効率よく行うことができる。
【００５５】
小片化したゴム片ｂ’は、上述したように、迅速に加温し易い反面、外気に曝した状態にすると、外気温度等に影響を受けてゴム温度が変化し易いので、加温室４０と混練機４２とを近接して配置することが好ましい。これにより、加温室４０を出てから混練機４２にゴム片ｂ’を投入するまでの時間が短くなるとともに、搬送時間のばらつきが小さくなり、バッチ間でのゴム温度のばらつきを小さくすることができる。
【００５６】
また、図３に例示するような投入用容器３３を用いることもできる。この投入用容器３３は、原料ゴムの収容部３４を自走装置３６に搭載するように構成されている。収容部３４は上蓋３４ａを有し、底面に底扉３４ｂを設けた箱状体として構成され、上部には側壁３４ｃから外側に突出したフランジ状の係止フレーム３４ｄが設けられている。
【００５７】
収容部３４の側壁３４ｃおよび底扉３４ｂには、それぞれ発熱体３５ａが壁面の表面または内部に埋設するように配設されている。発熱体３５ａとしては、例えば、電気抵抗の大きいニクロム線などの電熱線が好ましい。発熱体３５ａに電力を供給する電源としてバッテリ３５ｃが接続され、発熱体３５ａの発熱量を温度センサ３５ｄの検知信号に基づき制御するコントローラ３５ｂが設けられている。このコントローラ３５ｂとバッテリ３５ｃとは、自走装置３６側に装着されている。
【００５８】
発熱体３５ａは収容部３４の側壁３４ｃに周方向に延在し、かつ上下方向に複数の帯域に区分されるように配置されている。また区分した帯域毎に温度センサ３５ｄが配置されている。コントローラ３５ｂは、この区分した帯域単位で各発熱体３５ａの発熱量を各帯域の温度センサ３５ｄの検知信号に基づいて制御するようになっている。
【００５９】
この実施形態では、発熱用のバッテリ３５ｃを自走装置３６の駆動に兼用しているが、自走装置３６用には発熱用のバッテリ３５ｃとは独立した別個のバッテリを設けるようにしてもよい。また、発熱用のバッテリ３５ｃおよびコントローラ３５ｂは、収容部３４側に設けるようにすることもできる。或いは、発熱用の電源は投入用容器３３の外部から入力するようにしてもよい。また、発熱体３５ａは主として側壁３４ｃに設ければよいが、底扉３４ｂ、上蓋３４ａの必要な位置に設定するようにしてもよい。
【００６０】
この投入用容器３３は、例えば、１個当たり一辺が１０〜１５ｃｍ程度で２〜３ｋｇ程度に小片化された１バッチ分のゴム片ｂ’を累積計量コンベア９から受け入れた後、上蓋３４ａを被せて収容しておく。小片化したゴム片ｂ’の大きさとしては、上記例示範囲に限定されるものではない。
【００６１】
混練操作の開始に合わせて、この投入用容器３３は自走装置３６により、混練機４２まで設置された搬送経路を無人で移動し混練機４２の近くで停止する。或いは、混練操作の開始前から事前に、搬送経路を無人で移動し混練機４２の近くで待機する。
【００６２】
次いで、収容部３４をホイストクレーン等の吊り具で吊上げて自走装置３６から分離させ、混練機４２のホッパ部の上方に移動させる。ここで、図示しない固定フレームに収容部３４の係止フレーム３４ｄを係止させ、開閉機構を作動することにより底扉３４ｂを開口し、収容していたゴム片ｂ’をホッパ部に落下させて混練機４２へ供給する。
【００６３】
収容部３４に収容されているゴム片ｂ’に対しては、上述したような配合剤を分散よく混練できるゴム温度が予め設定されており、この設定温度がコントローラ３５ｂに入力されている。コントローラ３５ｂは、温度センサ３５ｄの検知信号に基づく検知温度と、設定温度との比較により発熱体３５ａの発熱量を制御し、収容部３４内でゴム温度が設定温度になるようにゴム片ｂ’を加温し、その温度を維持する。
【００６４】
原料ゴムは、原料ゴム供給装置１から混練機４２へ投入されるまでに要する時間がバッチ毎にばらつきがあるが、このように投入までの時間にばらつきがある場合でも、また、外気温度に変化がある場合でも、上記の投入用容器３３では、１バッチ分のゴム片ｂ’の温度を常に設定温度に加温状態に保持して投入するので、原料ゴムにカーボンブラック等の配合剤を良好に分散させて混練を行なうことができる。これにより、バッチ間での混練において品質のばらつきのない均一な混練ゴムを短時間で効率よく得ることができる。
【００６５】
収容部３４内のゴム温度は、収容部３４の位置によって、僅かな差異が生じる。そのため、この実施形態では、発熱体３５ａが収容部３４の上下方向に複数の帯域に区分され、発熱体３５ａの各帯域の発熱量を温度センサ３５ｄの検知信号に基づき、コントローラ３５ｂにより制御することにより、ゴム片ｂ’を収容部３４内の全体で、ほぼ均一の目標温度になるように加温することができる。
【００６６】
発熱体３５ａの区分は、ゴム温度に差異が生じやすい方向に区分することが好ましく、この実施形態では、収容部３４の側壁３４ｃに上下方向に複数の帯域に区分している。収容部３４内の加温温度に、ほとんど差異が生じない場合、或いは厳密な温度コントロールを必要としない場合は、発熱体３５ａを複数の帯域に区分しないで構成することもできる。
【００６７】
均一で十分な加温が可能であれば上蓋３４ａを省略することができるが、上蓋３４ａを設けることにより、加温効果の向上に加えて、混練機４２に投入するまでに収容部３４に余分な材料等が紛れ込むトラブルを防止できる。
【００６８】
この実施形態のように、発熱体３５ａを複数の帯域に区分してゴム温度を収容部３４全体で均一化する制御をする場合には、１バッチにおけるゴム品質の均一化も図ることができる。
【００６９】
また、投入されるゴム片ｂ’の温度が収容部３４の全体で、ほぼ均一に保たれているので、混練機４２の混練に要する電力量および機械的負荷の変動が小さくなり、設備保全に対しても良好になる。
【００７０】
収容部３４の底面が開口しない構造にして、収容部３４を傾けて上方の開口からゴム片ｂ’を供給するようにしても良いが、この実施形態のように底面を開口して供給することで、ゴム片ｂ’の収容部３４内面への付着を最小限にして、収容したゴム片ｂ’の供給残りを防止することができる。
【００７１】
ゴム片ｂ’の供給残りを防止するには、収容部３４の内面、即ち、収容部３４の側壁３４ｃおよび底扉３４ｂの内側表面に、フッ素樹脂コーティング等のゴム片ｂ’に対する付着防止加工をしておくことが好ましい。
【００７２】
また、自走装置３６を設けずに、一般的な台車や、ホイストクレーン等を用いて投入用容器３３を混練機４２まで搬送するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の原料ゴムの切断・計量装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明の原料ゴムの投入装置の一実施形態を示す概略図である。
【図３】図２の投入用容器の一例を示す側面図である。
【図４】図３の投入用容器の収容部を例示する斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  原料ゴム供給装置
３  切断装置
５  振り分け装置
７  個別計量コンベア
９  累積計量コンベア
１１  制御装置
１２  端数ストレージ台車
３３  投入用容器
３４  収容部      ３４ａ  上蓋        ３４ｂ  底扉
３４ｃ  側壁      ３４ｄ  係止フレーム
３５ａ  発熱体    ３５ｂ  コントローラ  
３５ｃ  バッテリ  ３５ｄ  温度センサ
３６  自走装置
４０  加温室
４２  混練機
ａ  原料ゴムの塊
ｂ，ｂ’  ゴム片
【図１】
2006284554.tif 000003
【図２】
2006284554.tif 000004
【図３】
2006284554.tif 000005
【図４】
2006284554.tif 000006