(57)【要約】【課題】ドロップドアの開閉不良を防止し得るゴム組成物の製造方法を提供する。【解決手段】ゴム組成物６を混練するための空間２Ａを有しかつ下部にゴム取出用の開口部２ｂが形成されたチャンバー２と、チャンバー２内のゴム組成物６を混練するための混練ロータ３と、混練ロータ３を駆動させる電動モータ４と、チャンバー２の開口部２ｂを開閉するためのドロップドア５とを具えたゴム混練機１を用いたゴム組成物の製造方法である。電動モータ４で混練ロータ３を駆動させることにより、チャンバー２内でゴム組成物６を混練する混練工程Ｓ２と、混練工程Ｓ２中に、電動モータ４に作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、物理量に基づいて、ドロップドア５を開くタイミングを制御するドア開工程Ｓ３とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム組成物を混練するための空間を有しかつ下部にゴム取出用の開口部が形成されたチャンバーと、前記チャンバー内のゴム組成物を混練するための混練ロータと、前記混練ロータを駆動させる電動モータと、前記チャンバーの前記開口部を開閉するためのドロップドアとを具えたゴム混練機を用いたゴム組成物の製造方法であって、
前記電動モータで前記混練ロータを駆動させることにより、前記チャンバー内で前記ゴム組成物を混練する混練工程と、
前記混練工程中に、前記電動モータに作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、前記物理量に基づいて、前記ドロップドアを開くタイミングを制御するドア開工程とを含む、
ゴム組成物の製造方法。
【請求項２】
前記物理量は、モータ電流値又はモータ消費電力値である、請求項１記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項３】
前記ドア開工程は、前記物理量が予め定められた閾値を下回ったときに前記ドロップドアを開く、請求項１又は２記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項４】
前記ゴム混練機は、前記物理量を表示する表示装置を具えている、請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム混練機を用いたゴム組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１には、ドロップドアを具えた密閉式混練機を用いたゴム組成物の製造方法が開示されている。特許文献１の製造方法では、ドロップドアの開閉不良を防止するために、密閉式混練機でゴム組成物を混練りする工程と、ゴム組成物の温度が第１温度に到達したときにドロップドアを開け、混練機からゴム組成物を排出する工程とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−３０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、混練機内で混練されているゴム組成物は均一な温度分布を有していないため、測定箇所によって温度のばらつきが大きい。このため、ゴム組成物の温度に基づいてその混練状態を判定すると、ゴム組成物が十分に混練されないまま排出されることがある。このような場合、排出口及びドロップドアにゴム組成物が付着し、依然としてドロップドアの開閉が阻害されるという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ドロップドアの開閉不良を防止し得るゴム組成物の製造方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ゴム組成物を混練するための空間を有しかつ下部にゴム取出用の開口部が形成されたチャンバーと、前記チャンバー内のゴム組成物を混練するための混練ロータと、前記混練ロータを駆動させる電動モータと、前記チャンバーの前記開口部を開閉するためのドロップドアとを具えたゴム混練機を用いたゴム組成物の製造方法であって、前記電動モータで前記混練ロータを駆動させることにより、前記チャンバー内で前記ゴム組成物を混練する混練工程と、前記混練工程中に、前記電動モータに作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、前記物理量に基づいて、前記ドロップドアを開くタイミングを制御するドア開工程とを含む。
【０００７】
本発明のゴム組成物の製造方法において、前記物理量は、モータ電流値又はモータ消費電力値であるのが望ましい。
【０００８】
本発明のゴム組成物の製造方法において、前記ドア開工程は、前記物理量が予め定められた閾値を下回ったときに前記ドロップドアを開くのが望ましい。
【０００９】
本発明のゴム組成物の製造方法において、前記ゴム混練機は、前記物理量を表示する表示装置を具えているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のゴム組成物の製造方法は、電動モータで混練ロータを駆動させることにより、チャンバー内でゴム組成物を混練する混練工程と、混練工程中に、電動モータに作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、前記物理量に基づいて、ドロップドアを開くタイミングを制御するドア開工程とを含む。
【００１１】
一般に、混練工程において、ゴム組成物全体が十分に混練されると、その流動性が高められ、混練ロータを駆動するための電動モータに作用する負荷が小さくなる。本発明の製造方法では、ドロップドアを開けるタイミングを、電動モータに作用する負荷に関連付けられた物理量に基づいて制御するため、ゴム組成物全体が十分に混練された状態でドロップドアを開くことができる。この結果、ドロップドアや開口部周辺にゴム組成物が付着することを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のゴム混練機の断面図である。
【図２】本実施形態のゴム組成物の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】混練ロータの回転数及びモータ電流と時間との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のゴム組成物の製造方法に用いられるゴム混練機１の断面図が示されている。図１に示されるように、ゴム混練機１は、チャンバー２と、混練ロータ３と、電動モータ４と、ドロップドア５と、制御部１０とを含んでいる。
【００１４】
チャンバー２は、ゴム組成物６を混練するための空間２Ａを有している。空間２Ａの上部には、ゴム組成物６を投入するための投入口２ａが形成されている。空間２Ａの下部には、混練後のゴム取出用の開口部２ｂが形成されている。
【００１５】
混練ロータ３は、チャンバー２内に配され、ゴム組成物６を混練する。本実施形態では、チャンバー２内に２本の混練ロータ３が配されている。２本の混練ロータ３は、回転軸が互いに平行になるように配されている。２本の混練ロータ３は、例えば、回転軸方向の端部に設けられた駆動ギヤ３ｂを介して互いに連結している。各混練ロータ３には、外側に張り出した翼部３ａが螺旋状に形成されている。２本の混練ロータ３は、例えば、互いに逆向きに回転し、混練ロータ３の翼部３ａがチャンバー２内のゴム組成物６を混練する。
【００１６】
電動モータ４は、チェーン１１及びギヤ１２を介して混練ロータ３を駆動させる。本実施形態では、例えば、電動モータ４の駆動力が、チェーン１１及びギヤ１２を介して、混練ロータ３の駆動ギヤ３ｂに伝達され、２本の混練ロータ３を互いに逆向きに回転させる。電動モータ４には、混練ロータ３の回転抵抗に応じて負荷が作用する。このため、混練開始直後は、ゴム組成物６が十分に混練されていないため、混練ロータ３の回転抵抗が大きく、電動モータ４には大きな負荷が作用する。一方、ゴム組成物６が十分に混練されると、混練ロータ３の回転抵抗が小さくなり、電動モータ４に作用する負荷が小さくなる。本実施形態では、電動モータ４に作用する負荷を示す物理量として、モータ電流値又はモータ消費電力値が測定部１３によって測定される。
【００１７】
ドロップドア５は、チャンバー２の開口部２ｂを開閉するために設けられている。本実施形態のドロップドア５は、例えば、ゴム混練機１の本体に形成されたドア支持部５ａを支点として、下方に移動可能に設けられている。また、ドロップドア５は、閉状態においてロック手段５ｂによってロックされている。ロック手段５ｂが解除され、ドロップドア５が下方に移動することにより、チャンバー２が開放され、混練されたゴム組成物６を取り出すことができる。
【００１８】
制御部１０は、例えば、電動モータ４によって混練ロータ３を駆動させることができる。また、制御部１０は、電動モータ４に作用する負荷に関連付けられた物理量に基づいて、電動モータ４の停止、及び、ドロップドア５の開放を行うことができる。上記物理量は、例えば、電動モータ４のモータ電流値又はモータ消費電力値であり、測定部１３で測定される。
【００１９】
望ましい態様として、本実施形態のゴム混練機１は、投入口２ａの上部にフローティングウェイト７が配されている。フローティングウェイト７は、その自重又は上部に取り付けられたピストンロッド７ａによって混練中のゴム組成物６を下方に付勢することができ、ゴム組成物６を混練され易くする。但し、ゴム混練機１は、このような態様に限定されるものではない。
【００２０】
図２には、本発明のゴム組成物の製造方法のフローチャートが示されている。図２に示されるように、本実施形態のゴム組成物の製造方法は、ゴム組成物投入工程Ｓ１と、混練工程Ｓ２と、ドア開工程Ｓ３と、ゴム取出工程Ｓ４とを含んでいる。
【００２１】
図１に示されるように、ゴム組成物投入工程Ｓ１では、ゴム組成物６がチャンバー２の投入口２ａから投入される。本実施形態では、その後、投入口２ａにフローティングウェイト７が配される。
【００２２】
混練工程Ｓ２では、電動モータ４で混練ロータ３を駆動させることにより、チャンバー２内でゴム組成物６が混練される。
【００２３】
ドア開工程Ｓ３では、混練工程Ｓ２中に、電動モータ４に作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、物理量に基づいて、ドロップドア５を開くタイミングを制御する。本実施形態のドア開工程Ｓ３は、物理量が予め定められた閾値を下回ったときにドロップドア５を開く。
【００２４】
ゴム取出工程Ｓ４では、混練されたゴム組成物６が、開かれた開口部２ｂから取り出される。
【００２５】
一般に、混練工程Ｓ２において、ゴム組成物６全体が十分に混練されると、その流動性が高められ、混練ロータ３を駆動するための電動モータ４に作用する負荷が小さくなる。本発明の製造方法では、ドロップドア５を開けるタイミングを、電動モータ４に作用する負荷に関連付けられた物理量に基づいて制御するため、ゴム組成物６全体が十分に混練された状態でドロップドア５を開くことができる。この結果、ドロップドア５や開口部２ｂ周辺にゴム組成物６が付着することを確実に防止できる。
【００２６】
本実施形態では、上記物理量として、測定部１３で測定されたモータ電流値又はモータ消費電力値が用いられる。また、本実施形態の制御部１０は、モータ電流値又はモータ消費電力値に基づいて、自動でドロップドア５を開くことができる。
【００２７】
ゴム混練機１は、例えば、物理量を表示する表示装置８を具えているのが望ましい。これにより、作業者が上記物理量を容易に確認することができる。
【００２８】
本実施形態のゴム混練機１は、例えば、混練ロータ３の回転数を指定することができ、表示装置８は、例えば、上記回転数及び電動モータ４のモータ電流値又はモータ消費電力値を表示することができる。より望ましい態様では、表示装置８は、回転数並びにモータ電流値及びモータ消費電力値について、時系列にグラフ化したデータを出力することができる。
【００２９】
図３には、縦軸を混練ロータ３の回転数及びモータ電流値とし、横軸を時間ｔとしたグラフが示されている。図３では、２点鎖線が混練ロータの回転数を示し、実線がモータ電流値を示している。図３に示されるように、本実施形態では、ｔ＝ｔ１〜ｔ２の間において、混練工程Ｓ２が行われている。なお、混練工程Ｓ２では、適宜回転数が変更されている。
【００３０】
本実施形態のドア開工程Ｓ３では、モータ電流値が、予め定められた閾値ａ１を下回ったとき、ドロップドア５が開けられ（ｔ＝ｔ２）、ゴム取出工程Ｓ４が実施される。
【００３１】
本実施形態では、混練工程Ｓ２において、ドア開工程Ｓ３が行われる直前に、混練ロータ３の回転数を下げるのが望ましい。一般に、ゴム組成物６が十分に混練されている場合、混練ロータ３の回転数の低下に比例してモータ電流値も低下する傾向がある。本実施形態では、このような傾向を利用して、ドア開工程Ｓ３の前に混練ロータ３の回転数を低下させ、そのときのモータ電流値の変化を確認することにより、ゴム組成物６の大凡の混練状態を推定することができる。なお、このような操作が追加される場合は、それに応じた閾値ａ１が予め定められる。
【００３２】
望ましい態様では、ドロップドア５が開けられた後、混練ロータ３の回転数が上げられる。これにより、ゴム組成物６を速やかに取出すことができる。
【００３３】
以上、本発明の一実施形態のゴム組成物の製造方法が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。
【実施例】
【００３４】
実施例として、図１に示されるゴム混練機が準備され、上述の製造方法でゴム組成物が製造された。比較例として、ゴム組成物の温度によってドロップドアを開くタイミングを制御する従来の製造方法により、ゴム組成物が製造された。各製造方法について、ドロップドアのゴム付着量が確認された。
【００３５】
＜ドロップドアのゴム付着量＞
チャンバーからゴム組成物を取り出した後、ドロップドアに付着したゴム組成物の重量が測定された。ドロップドアのゴム付着量が小さい程、ドロップドアや開口部周辺にゴム組成物が付着するのを防止できていることを示す。
テストの結果が表１に示される。
【００３６】
【表１】
2019059873.tif 000003
【００３７】
テストの結果、比較例の製造方法では、ゴム組成物の温度によってドロップドアを開くタイミングを制御しているため、ゴム組成物が十分に混練されていない状態でドロップドアが開けられており、ドロップドアのゴム付着量が多い。これに対し、実施例の製造方法では、十分にゴム組成物が混練されたことを判定してドロップドアが開けられているため、上記ゴム付着量が少なく、ひいてはドロップドアの開閉不良を防止しているのが確認できた。
【符号の説明】
【００３８】
１  ゴム混練機
２  チャンバー
２Ａ  空間
２ｂ  開口部
３  混練ロータ
４  電動モータ
５  ドロップドア
６  ゴム組成物
Ｓ２  混練工程
Ｓ３  ドア開工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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