(57)【要約】【課題】密閉型混練機を用いて、粉状の配合剤を過剰に圧縮させずに、より均等に原料ゴムに分散できるゴム材料の混練方法および装置を提供する。【解決手段】一組のロータ３の回転による位相データを制御部１２に入力し、制御部１２が位相データに基づいて一組のロータ３間の上面視での隙間５ｃの面積Ｓを逐次算出し、この逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓの大きさに基づいて、位置センサ１４により検知されるラム６の上下方向位置を制御部１２により調整しながら、混練室５に投入された原料ゴムＧと粉状の配合剤Ｎとを含む混練物Ｒを回転する一組のロータ３により混練する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ゴムと粉状の配合剤とを含む混練物を、混練室の内部に配置された一組のロータと、前記混練室の上方を上下移動して前記混練室の上端開口を塞ぐことが可能なラムとを備えた密閉型混練機を用いて混練するゴム材料の混練方法において、
前記一組のロータの回転による位相データを制御部に入力し、前記位相データに基づいて前記制御部により前記一組のロータ間の上面視での隙間の面積を逐次算出し、前記逐次算出した隙間の面積の大きさに基づいて、前記ラムの上下方向位置を前記制御部により調整しながら、前記混練室に投入された前記混練物を回転する前記一組のロータにより混練することを特徴とするゴム材料の混練方法。
【請求項２】
前記一組のロータが、互いの外周面が噛み合うように配置された噛み合い式ロータである請求項１に記載のゴム材料の混練方法。
【請求項３】
前記逐次算出した隙間の面積が増加状態にある場合に前記ラムを下方移動させて、前記逐次算出した隙間の面積が減少状態にある場合に前記ラムを上方移動させる調整を行う請求項１または２に記載のゴム材料の混練方法。
【請求項４】
前記位相データに基づいて前記制御部により前記一組のロータ間上方の受入空間の容積を逐次算出し、この逐次算出した前記受入空間の容積が、予め設定された基準値以上になった時に前記原料ゴムおよび前記配合剤を前記混練室に投入する請求項１〜３のいずれかに記載のゴム材料の混練方法。
【請求項５】
前記配合剤に少なくともシリカが含まれる請求項１〜４のいずれかに記載のゴム材料の混練方法。
【請求項６】
前記混練物を複数バッチ連続して混練する際に、その混練よりも前に混練したバッチでの前記ラムの上下移動制御に基づいて、その混練での前記ラムの上下移動制御を行う請求項１〜５のいずれかに記載のゴム材料の混練方法。
【請求項７】
今回混練する混練物と同じ組成の混練物を以前に混練している場合には、以前の混練での前記ラムの上下移動制御に基づいて、今回の混練での前記ラムの上下移動制御を行う請求項１〜５のいずれかに記載のゴム材料の混練方法。
【請求項８】
原料ゴムと粉状の配合剤とを含む混練物が投入される混練室と、この混練室の内部に配置された一組のロータと、前記混練室の上方を上下移動して前記混練室の上端開口を塞ぐことが可能なラムとを備えた密閉型混練機を有するゴム材料の混練装置において、
前記一組のロータの回転による位相データが入力される制御部と、前記ラムの上下方向位置を検知する位置センサとを有し、前記位相データに基づいて前記制御部により前記一組のロータ間の上面視での隙間の面積が逐次算出されて、前記逐次算出された隙間の面積の大きさに基づいて、前記位置センサにより検知される前記ラムの上下方向位置が前記制御部により調整されつつ、前記混練室に投入された前記混練物が回転する前記一組のロータにより混練される構成にしたことを特徴とするゴム材料の混練装置。
【請求項９】
前記一組のロータが、互いの外周面が噛み合うように配置された噛み合い式ロータである請求項８に記載のゴム材料の混練装置。
【請求項１０】
前記逐次算出した隙間の面積が増加状態にある場合に前記ラムを下方移動させ、前記逐次算出した隙間の面積が減少状態にある場合に前記ラムを上方移動させる調整を行う設定にした請求項８または９に記載のゴム材料の混練装置。
【請求項１１】
前記位相データに基づいて前記制御部により前記一組のロータ間上方の受入空間の容積が逐次算出されて、前記逐次算出された受入空間の容積が、予め設定された基準値以上になった時に前記原料ゴムおよび前記配合剤が前記混練室に投入される構成にした請求項８〜１０のいずれかに記載のゴム材料の混練装置。
【請求項１２】
前記配合剤として少なくともシリカが含まれている請求項８〜１１のいずれかに記載のゴム材料の混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム材料の混練方法および装置に関し、さらに詳しくは、密閉型混練機を用いて、粉状の配合剤を過剰に圧縮することなく、より均等に原料ゴムに分散させることができるゴム材料の混練方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ等のゴム製品を製造する際には、様々なゴム部材が使用されている。ゴム部材の材料となるゴム材料を混練する設備として、密閉型混練機（いわゆる、バンバリーミキサー）が知られている。密閉型混練機には、混練室の内部に一組のロータが噛み合うように配置された噛み合い式ロータを備えた仕様がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
混練室に投入された原料ゴムおよび粉状の配合剤は、混練室の上端開口を塞いだ状態にしたラムによって下方に押圧されながら、回転するそれぞれのロータによって混練される。噛み合い式ロータの場合、一組のロータの回転による位相によって、互いのロータ間の隙間および互いのロータ間上方の受入空間の容積が比較的大きく変動する。そのため、互いのロータの間の隙間が狭くなった際にラム圧力を大きくすると、粉状の配合剤がロータの間で過剰に圧縮されることがある。これに伴い、粉状の配合剤が強固に固まって壊れにくい塊になり、原料ゴムに均等に分散させることができないという不具合が生じる。噛み合い式ロータでなくても、一組のロータの回転による位相によって、互いのロータ間の隙間および互いのロータ間上方の受入空間の容積の変動が比較的大きい場合は同様の不具合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、密閉型混練機を用いて、粉状の配合剤を過剰に圧縮することなく、より均等に原料ゴムに分散させることができるゴム材料の混練方法およ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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明のゴム材料の混練方法は、原料ゴムと粉状の配合剤とを含む混練物を、混練室の内部に配置された一組のロータと、前記混練室の上方を上下移動して前記混練室の上端開口を塞ぐことが可能なラムとを備えた密閉型混練機を用いて混練するゴム材料の混練方法において、前記一組のロータの回転による位相データを制御部に入力し、前記位相データに基づいて前記制御部により前記一組のロータ間の上面視での隙間の面積を逐次算出し、前記逐次算出した隙間の面積の大きさに基づいて、前記ラムの上下方向位置を前記制御部により調整しながら、前記混練室に投入された前記混練物を回転する前記一組のロータにより混練することを特徴とする。
【０００７】
本発明のゴム材料の混練装置は、原料ゴムと粉状の配合剤とを含む混練物が投入される混練室と、この混練室の内部に配置された一組のロータと、前記混練室の上方を上下移動して前記混練室の上端開口を塞ぐことが可能なラムとを備えた密閉型混練機を有するゴム材料の混練装置において、前記一組のロータの回転による位相データが入力される制御部と、前記ラムの上下方向位置を検知する位置センサとを有し、前記位相データに基づいて前記制御部により前記一組のロータ間の上面視での隙間の面積が逐次算出されて、前記逐次算出された隙間の面積の大きさに基づいて、前記位置センサにより検知される前記ラムの上下方向位置が前記制御部により調整されつつ、前記混練室に投入された前記混練物が回転する前記一組のロータにより混練される構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一組のロータの回転による位相データに基づいて、制御部により一組のロータ間の上面視での隙間の面積を逐次算出し、この逐次算出された隙間の面積の大きさに基づいてラムの上下方向位置を適切に調整できる。これにより、隙間の面積が小さい時には、ラムを上方移動させて混練物に付与するラム圧力を小さくして、ロータ間に混練物を通過させることができる。そのため、狭くなったロータ間で粉状の配合剤が過剰に圧縮されることがなく、強固に固まった塊になることを抑制できる。これに伴い、粉状の配合剤をより均等に原料ゴムに分散させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の混練装置を、密閉型混練機を縦断面視にして例示する説明図である。
【図２】図１の混練室の内部を拡大して例示する説明図である。
【図３】図２の一組のロータを上面視で例示する説明図である。
【図４】図１の一組のロータの位相データおよびラムの上下方向位置を例示するグラフ図である。
【図５】図１の混練装置によって混練物を混練している状態を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のゴム材料の混練方法および装置を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図３に例示する本発明のゴム材料の混練装置１（以下、混練装置１という）は、原料ゴムＧと配合剤Ｎとを含む混練物Ｒを混練する。この混練工程によって原料ゴムＧに配合剤Ｎを均等に分散させて、適度な粘度にした未加硫のゴム材料が製造される。
【００１２】
原料ゴムＧおよび配合剤Ｎは、製造するゴム材料の種類（特性）に応じて、適切な材料が選択される。原料ゴムＧとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（アクリルニトリルゴム、水素化ニトリルゴム）、エチレンプロピレンジエンゴム等を例示できる。これらが１種単独でまたは２種以上を組合せて用いられる。配合剤Ｎとしては、シリカおよびシランカップリング剤、カーボンブラック等の充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等の非加硫系の配合剤Ｎが適宜選択して用いられる。配合剤Ｎとしてオイルも用いられる。
【００１３】
この混練装置１は密閉型混練機２を有している。密閉型混練機２は、原料ゴムＧと配合剤Ｎとを含む混練物Ｒが投入される混練室５と、混練室５の内部に配置された一組のロータ３と、混練室５の上端開口５ａを塞ぐことが可能なラム６と、制御部１２と、位置センサ１４とを備えている。制御部１２には一組のロータ３の回転による位相データおよび位置センサ１４による検知データが入力される。制御部１２はロータ３の回転駆動を制御する。
【００１４】
混練室５の側部には油投入部７、底面には開閉する排出扉１１が設けられている。混練室５の上端開口５ａにはラム室６ａが連接されて上方に延在している。ラム６は、ラム室６ａの内部を上下移動して混練室５内の混練物Ｒに圧力（ラム圧力）を付与する。ラム６は下方移動することで混練室５の上端開口５ａを塞ぐことができる。ラム室６ａの側部には、搬送コンベヤ等を有する投入機構８と、非加硫系の配合剤Ｎがホッパ９から投入される配合剤投入部１０とが設けられている。投入機構８は、制御部１２により制御されて原料ゴムＧを混練室５に投入する。
【００１５】
この実施形態の混練装置１はさらに温度センサ１３を有している。温度センサ１３は混練室５に先端部を露出して設けられている。温度センサ１３は混練室５で混練されている混練物Ｒ（原料ゴムＧ）の温度を逐次検知し、その検知データは制御部１２に入力される。
【００１６】
ラム６に設置されている位置センサ１４は、ラム６の上下方向位置を逐次検知し、その検知データは制御部１２に入力される。ラム６をより下方に位置させると混練室５の混練物Ｒ（原料ゴムＧ）に付与されるラム圧力がより大きくなり、ラム６をより上方に位置させると混練室５の混練物Ｒ（原料ゴムＧ）に付与されるラム圧力がより小さくなる。
【００１７】
位置センサ１４には、様々なセンサ類を用いることができるが、例えば、ラム６の下面と混練室５の混練物Ｒの最上位置との上下間隔を検知する光学センサやレーザセンサ等の各種センサを用いることができる。或いは、ラム６の上面とラム室６ａの上面との上下間隔、ラム６の下面と混練室５の上端開口５ａとの上下間隔、または、ラム６の上面に連結されている支柱の上下移動量を検知する各種センサを用いることができる。
【００１８】
制御部１２には電力計１２ａが付設されている。ロータ３の回転駆動に要した瞬時電力Ｐが電力計１２ａにより逐次検知され、その検知データは制御部１２に入力される。制御部１２では瞬時電力を積算した積算電力量が算出され、任意の混練期間おけるロータ３の回転駆動に要した電力量（ロータ３に作用する負荷）を把握することができる。制御部１２にはロータ３の回転数（回転速度）等も入力され、ラム６の上下移動、ロータ３の回転数などは制御部１２によって制御される。
【００１９】
それぞれのロータ３は、互いに平行配置された回転軸４ａと、回転軸４ａの外周面に突設された撹拌羽根４ｂとを有している。そして、互いのロータ３の外周面が噛み合うように配置された、いわゆる噛み合い式のロータ３になっている。それぞれのロータ３の外周面の仕様（外周面の形状など）は、混練物Ｒの種類等によって適宜設定される。
【００２０】
上述した位相データとは、それぞれのロータ３の回転角度（回転した位置）のデータである。それぞれのロータ３が１回転（３６０°回転）すると、図４に例示するように、ロータ３間上方の受入空間５ｂの容積Ｖ（実線で示す曲線Ｖ）およびロータ３間の上面視での隙間５ｃの面積Ｓ（破線で示す曲線Ｓ）が変動する。受入空間５ｂの容積Ｖおよび隙間５ｃの面積Ｓの変動は、それぞれのロータ３の１回転毎に繰り返されることになる。
【００２１】
受入空間５ｂは、ロータ３間の上方に位置していて、混練室５に投入された混練物Ｒが最初に配置される空間である。図２で例示するように、混練室５の上端開口５ａとそれぞれのロータ３の外周面とで囲まれたロータ３間上方の空間が受入空間５ｂとなる。
【００２２】
ロータ３間の上面視での隙間５ｃの面積Ｓとは、混練室５でのそれぞれのロータ３Ａ、２Ｂの外周面どうしに挟まれた上面視の面積である。図３ではこの隙間５ｃの面積Ｓが斜線部で例示されている。
【００２３】
この実施形態では図４に例示するように、それぞれのロータ３がある位置から９０°回転した時に受入空間５ｂの容積Ｖが最小値Ｖｎ（最小容積）になり、１８０°回転した時に受入空間５ｂの容積Ｖが最大値Ｖｘ（最大容積）になる。隙間５ｃの面積Ｓは、それぞれのロータ３がある位置から３０°回転した時に最大値Ｓｘ（最大面積）になり、１１０°回転した時に最小値Ｓｎ（最小面積）になる。それぞれのロータ３の回転により受入空間５ｂの容積Ｖが最大値Ｖｘになった時、隙間５ｃの面積Ｓは増加状態にあり、その後に最大面積になる。このような容積Ｖおよび面積Ｓの変動が、それぞれのロータ３が１／２回転（１８０°回転）毎に繰り返す。尚、受入空間５ｂの容積Ｖおよび隙間５ｃの面積Ｓの変動は、それぞれのロータ３の外周面の仕様によって異なるので、図４に例示したものに限らない。本発明は容積Ｖおよび面積Ｓが、図４に例示した以外の様々に変動する場合にも適用することができる。
【００２４】
それぞれのロータ３の仕様（外周面形状など）は既知なので、それぞれのロータ３の位相が判明すれば、任意の時点の受入空間５ｂの容積Ｖおよび隙間５ｃの面積Ｓを把握することができる。そこで、本発明では、一組のロータ３の回転による位相データを制御部１２に入力し、入力された位相データに基づいて制御部１２によって隙間５ｃの面積Ｓを逐次算出する。また、この実施形態では、入力された位相データに基づいて制御部１２によって受入空間５ｂの容積Ｖを逐次算出する。
【００２５】
位相データを取得する手段は特に限定されない。例えば、それぞれのロータ３の回転軸４ａの回転数（回転位置）を公知のセンサ等で検知し、この検知データに基づいて位相データを得る（算出）することができる。
【００２６】
以下、本発明のゴム材料の混練方法の一例を説明する。
【００２７】
図１に例示するように、原料ゴムＧと粉状の配合剤Ｎとを混練室５に投入して、混練物Ｒを混練する場合、ラム６をラム室６ａの上端部の待機位置に保持した状態で、予め設定された所定量の原料ゴムＧを、投入機構８を用いて混練室５に投入する。予め設定された種類の所定量の配合剤Ｎ（充填剤など）は、ホッパ９から配合剤投入部１０を通じて混練室５に投入する。また、油投入部７を通じてオイルを適宜、混練室５に投入する。
【００２８】
その後、図５に例示するようにラム６をラム室６ａの下方に移動させて上端開口５ａを塞いだ状態にする。この状態で、それぞれのロータ３を回転駆動して、ラム６の上下位置、ロータ３の回転数等を調整し、混練物Ｒの温度、ラム６の上下方向位置、電力量を検知しながら混練物Ｒを混練する。これにより、原料ゴムＧに配合剤Ｎを均等に分散させて、適度な粘度にした未加硫のゴム材料が製造される。製造された未加硫のゴム材料は、開口した排出扉１１から密閉型混練機２の外部に排出する。排出されたゴム材料は、次工程において、硫黄や加硫促進剤等の加硫系配合剤が所定割合で配合されて混練される。
【００２９】
本発明では混練物Ｒを混練する際に、回転している一組のロータ３の位相データを逐次検知して制御部１２に入力する。制御部１２は、入力された位相データに基づいてロータ３間の上面視での隙間５ｃの面積Ｓを逐次算出する。制御部１２には、位置センサ１４により検知されたラム６の上下方向位置が逐次入力されている。そこで、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓの大きさに基づいて、ラム６の上下方向位置（位置センサ１４により検知される上下方向位置）を制御部１２により調整しながら混練物Ｒを混練する。
【００３０】
図４に例示するように、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが増加状態（図４の曲線Ｓが右上がりの状態）にある場合には、図４の一点鎖線Ｐで例示するように、ラム６をより下方移動させてラム圧力を増加させる調整を行う。一方、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが減少状態（図４の曲線Ｓが右下がりの状態）にある場合には、図４の一点鎖線Ｐで例示するように、ラム６を上方移動させてラム圧力を減少させる調整を行う。
【００３１】
このようにして、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが大きいほどラム６を下方位置に配置し、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが小さいほどラム６を上方位置に配置する制御を行う。これにより、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが最大面積Ｓｘの時はラム６を最下位置に配置することでラム圧力を最大にする。一方、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが最小面積Ｓｎの時はラム６をできるだけ上方に移動させてラム圧力を最小にする。例えば、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが最小面積Ｓｎの時は、混練室５の混練物Ｒに接触しない位置までラム６を上方移動させる。
【００３２】
本発明によれば、位相データに基づいて制御部１２により一組のロータ３間の上面視での隙間５ｃの面積Ｓを逐次算出することで、この逐次算出された隙間５ｃの面積Ｓの大きさに基づいてラム６の上下方向位置（ラム圧力）を適切に調整できる。これにより、隙間５ｃの面積Ｓが小さい時には、混練物Ｒに付与するラム圧力を小さくして、ロータ３間に混練物Ｒを通過させることができる。
【００３３】
したがって、狭くなったロータ３間で粉状の配合剤Ｎが過剰に圧縮されることが防止されて、粉状の配合剤Ｎが強固に固まった塊になることを抑制できる。これに伴い、粉状の配合剤Ｎをより均等に原料ゴムＧに分散させるには有利になる。
【００３４】
一方、隙間５ｃの面積Ｓが大きい時には、ラム６をより下方に移動させて、混練物Ｒに付与するラム圧力をより大きくして、ロータ３間に混練物Ｒを通過させることができる。そのため、ロータ３間で粉状の配合剤Ｎが過剰に圧縮されることなく、粉状の配合剤Ｎをより均等に原料ゴムＧに分散させる混練をより短時間で行うは有利になる。
【００３５】
狭くなったロータ３間に通過させる混練物Ｒに付与するラム圧力をより小さくすることで、回転駆動されるロータ３に作用する負荷を低減させることができるメリットもある。これに伴い、ロータ３の回転駆動に要する電力量を削減するには有利になる。
【００３６】
製造ラインで混練物Ｒを混練する前には試験練りを行って、ロータ３間を通過する粉状の配合剤Ｎが強固に固まった塊になることを防止できるラム６の上下方向位置（ラム圧力）と、隙間５ｃの面積Ｓの大きさとの相関関係を把握しておくとよい。そして、混練物Ｒを混練して未加硫のゴム材料を量産する際には、把握したこの相関関係を用いて制御部１２によりラム６の上下方向位置を調整することが望ましい。
【００３７】
一組のロータ３が噛み合い式の場合は、互いのロータ３間の隙間５ｃおよび互いのロータ３間上方の受入空間５ｂの容積Ｖの変動が比較的大きいので、本発明は特に有益である。ただし、一組のロータが非噛み合い式であっても、一組のロータの回転による位相によって、互いのロータ間の隙間および互いのロータ間上方の受入空間の容積の変動が比較的大きい場合は、本発明を適用することができる。
【００３８】
粉状のシリカは嵩密度が小さいため密閉型混練機２では過剰に圧縮され易く、また、過剰に圧縮されると強固に固まって壊れにくい塊になり易い。そのため、混練物Ｒに粉状の配合剤Ｎとしてシリカが含まれている場合は、本発明は特に有益である。
【００３９】
ある混練物Ｒを複数バッチ連続して混練する場合も本発明を適用することができる。この場合は、例えば、その混練よりも前に混練したバッチにおけるラム６の上下移動制御（上下方向位置データ）に基づいて、その混練でのラム６の上下移動制御を行うこともできる。ある混練物Ｒを複数バッチ連続して混練する場合、それぞれのバッチにおける混練室５に充填されている混練物Ｒの上端位置は大きくは変わらない。そこで、その混練の１回前に混練したバッチの混練物Ｒが、粉状の配合剤Ｎが過剰に圧縮されずに適切に混練されているならば、そのバッチにおける混練と同様にラム６の上下移動を制御することで適切にゴム材料Ｒを混練できる。
【００４０】
今回混練する混練物Ｒと同じ組成の混練物Ｒを以前に混練している場合にも本発明を適用することができる。この場合は、例えば、以前の混練の際でのラム６の上下移動制御（上下方向位置データ）に基づいて、今回の混練でのラム６の上下移動制御を行う。以前の混練によって混練物Ｒが、粉状の配合剤Ｎが過剰の圧縮されずに適切に混練されているならば、以前に混練と同様にラム６の上下移動を制御することで適切に混練物Ｒを混練できる。
【００４１】
混練室５に投入した原料ゴムＧは、受入空間５ｂの容積Ｖが大きい方がロータ３の間に食い込まれ易くなる。そこで、制御部１２により逐次算出した受入空間５ｂの容積Ｖが、予め設定された基準値Ｖｃ以上になった時に、制御部１２は投入機構８を作動させて原料ゴムＧを混練室５に投入するとよい。
【００４２】
この実施形態では図４に例示するように、受入空間５ｂの容積Ｖが基準値Ｖｃ以上になった時（ロータ位相が１８０°程度の符号Ｔで示す範囲にある時）に、原料ゴムＧを混練室５に投入するとよい。原料ゴムＧは、全量を一回で混練室５に投入することも、複数に分割して複数回で混練室５に投入することもできる。混練室５では、投入された原料ゴムＧが受入空間５ｂで互いロータ３の上に配置された状態になり、ラム６によって下方に押圧されつつ、回転するロータ３の間に徐々に食込まれて混練される。
【００４３】
このように位相データに基づいて制御部１２により原料ゴムＧを混練室５に投入するタイミングを、受入空間５ｂの容積Ｖが予め設定された基準値Ｖｃ以上になった時（即ち、容積Ｖが比較的大きい時）に制御することもできる。これにより、原料ゴムＧがロータ３の間に食い込まれ易い時に原料ゴムＧを混練室５に投入することが可能になる。原料ゴムＧがロータ３の間により迅速に食込まれるので、原料ゴムＧをより短時間で効率的に混練するには有利になる。ひいては、原料ゴムＧと配合剤Ｎとを混練した未加硫のゴム材料の生産性向上に寄与する。
【００４４】
混練室５に投入した原料ゴムＧをロータ３の間に食い込ませ易くするには、基準値Ｖｃは、受入空間５ｂの最大容積Ｖｘから最小容積Ｖｎを差し引いた変動値Ｄの１０％を、受入空間５ｂの最大容積Ｖｘから差し引いた値に設定する（Ｖｃ＝Ｖｘ−Ｄ×１０％）とよい。基準値Ｖｃは、より好ましくは、変動値Ｄの５％を受入空間５ｂの最大容積Ｖｘから差し引いた値に設定し（Ｖｃ＝Ｖｘ−Ｄ×５％）、さらに好ましくは、変動値Ｄの１％を受入空間５ｂの最大容積Ｘから差し引いた値に設定する（Ｖｃ＝Ｖｘ−Ｄ×１％）。
【００４５】
さらには、逐次算出した隙間５ｃの面積Ｓが増加状態にある時に原料ゴムＧを混練室５に投入することが好ましい。隙間５ｃの面積Ｓが増加状態にある時は、受入空間５ｂにある原料ゴムＧがラム６によって下方に押圧されてロータ３間を通過し易くなるので、原料ゴムＧがロータ３の間に益々食込まれ易くなり、原料ゴムＧをより短時間で効率的に混練するには一段と有利になる。
【００４６】
ロータ３を回転させたままの状態で原料ゴムＧを混練室に投入することもできるが、原料ゴムＧを混練室５に投入する時にロータ３の回転を停止させることもできる。これにより、受入空間５ｃの容積Ｖが予め設定された基準値Ｖｃ以上になった時に、原料ゴムＧを混練室５に確実に投入するには有利になる。
【００４７】
本発明は、予め素練された原料ゴムＧと配合剤Ｎとを一緒に投入して混練する場合にも適用できる。また、本発明は、原料ゴムＧに非加硫系配合剤Ｎが混練された混練物Ｒに、加硫系配合剤Ｎを混練する場合にも適用することができる。
【実施例】
【００４８】
図１〜図５に例示した密閉型混練機と同様の装置を用いて、原料ゴムおよび所定量の粉状のシリカを一緒に混練室に投入して混練した。ラムの上下方向位置の調整（原料ゴムおよびシリカの混練物に付与するラム圧力の調整）の有無のみを表１に示すように２通り（ケース１、２）に異ならせて、シリカの分散性、回転するロータに作用する負荷の大きさを確認した。ケース１はロータ間の上面視での隙間の面積が増加状態にある場合にラムを下方移動させることでラム圧力を増加させ、この面積が減少状態にある場合にラムを上方移動させることでラム圧力を減少させる調整を行った。この面積が最大値の時にラムを最下位置に配置した。ケース２は、ラムの上下方向位置の調整を行わずに常に最下位置に配置し続けた。
【００４９】
シリカの分散性は、混練した後で原料ゴム中での強固に固まって塊になったシリカの数を確認し、表１では、ケース１を基準の指数１００として指数評価した。指数の数値が小さい程、シリカの塊の数が少なく、シリカが均等に分散していて分散性に優れていることを示す。
【００５０】
ロータに作用する負荷の大きさは、表１では、ケース１を基準の指数１００として指数評価した。指数の数値が小さい程、負荷が小さいことを示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
表１の結果から、ケース１はケース２に比して、シリカの分散性に優れていることが分かる。また、ケース１はケース２に比して、回転するロータに作用する負荷が小さくてエネルギの低減に有効であることが分かる。
【符号の説明】
【００５３】
１  混練装置
２  密閉型混練機
３  ロータ
４ａ  回転軸
４ｂ  撹拌羽根
５  混練室
５ａ  上端開口
５ｂ  受入空間
５ｃ  隙間
６  ラム
６ａ  ラム室
７  油投入部
８  投入機構
９  ホッパ
１０  配合剤投入部
１１  排出扉
１２  制御部
１２ａ  電力計
１３  温度センサ
１４  位置センサ
Ｇ  原料ゴム
Ｎ  配合剤
Ｒ  混練物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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