(57)【要約】【課題】ゴム練り操作のために作業者が回転するロール面でゴムに触れる必要がなく、無人運転も可能で本質的に安全であり、ゴム練り工程の生産性の向上、安定した練りゴムの品質の確保を図れるとともに、密閉構造のゴム供給機構を簡易に開放露出して清掃容易にしたゴム練り機を提供する。【解決手段】このゴム練り機は、水平で上下に近接配置した２本のロール１，２と、それらのロールを変速回転させる減速機１６ａ，１６ｂ及び可変速電動機１５ａ，１５ｂと、基端のホッパー４に投入されたゴム塊を上記ロール間に供給するスクリュー押出機３とを備える。上記ロール１，２を出たゴムシートを上記ホッパー４に送るスクレーパー３３及びベルトコンベヤー３４、あるいは上ロール１上のベルトコンベヤー３５等によりゴムの循環機構を構成させる。またスクリュー押出機３の開放機構を具備し、密閉部内を開放露出して清掃容易にする。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平で、上ロールと下ロールとの間隙を自在に調節可能な調節装置を介して、上下に近接配置した２本のロールと、それらのロールを回転させる回転駆動手段と、基端のホッパーに投入されたゴム塊を上記ロール間に供給するスクリュー押出機とを備えたゴム練り機において、
上記ロールを出たゴムシートを上記ホッパーに送ることにより形成されるゴムの混練りのための循環機構を、上下のロールの回転速度を可変速電動機または減速機によって相違させることにより、ゴムシートを上ロールに選択的に巻き付ける巻き付け制御手段と、上ロールから剥離したゴムシートをホッパーに送る搬送手段により構成した、
ことを特徴とするゴム練り機。
【請求項２】
搬送手段がコンベヤーであることを特徴とする請求項１に記載のゴム練り機。
【請求項３】
ベルトコンベヤーが上ロールを超えて架設され、ゴムロールから出たシートを上記ベルトコンベヤーに誘導してホッパーに送ることを特徴とする請求項２に記載のゴム練り機。
【請求項４】
搬送手段が、上ロールの上部において該ロールに接し、そこに巻き付いたゴムシートを剥がしたうえでホッパーに誘導するスクレーパーを有することを特徴とする請求項１に記載のゴム練り機。
【請求項５】
搬送手段が、上ロールの上部において該ロールに接し、そこに巻き付いたゴムシートを剥がすスクレーパーと、該スクレーパーにより剥がされたゴムシートを上記ホッパーに送るコンベヤーとにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のゴム練り機。
【請求項６】
上下のロール間とスクリュー押出機の口金先端の間に、下ロールに接した水平のゴム落下防止板を設け、該ゴム落下防止板の両側に壁を直立させて構成する空間をゴム圧縮流路とし、その空間の上面に、ゴム圧縮流路の断面積を設定する回動板を、その両側の壁に接して上下に位置調節可能に設け、該回動板によりゴム塊をシート状にしてロールに供給することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のゴム練り機。
【請求項７】
上記回動板の出口側に形成されるゴム溜りに、そのゴム溜り量の検知器を設けて、該検知器で検出したゴム溜り量に応じて上記スクリューの回転数を調節可能とし、上記空間内でゴムのバンク挙動ができるように構成したことを特徴とする請求項６に記載のゴム練り機。
【請求項８】
スクリュー押出機におけるスクリューを収容する押出筒を、該スクリュー及びその駆動機構を含むスクリュー押出機本体から着脱可能に構成するとともに、上下のロールを支持するロールのフレームと上記押出筒の先端とを着脱可能に構成し、
上記ロールのフレームと押出筒との間、及び該押出筒とスクリュー押出機本体との間を相互に接離する方向に駆動する推進機構を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のゴム練り機。
【請求項９】
上記押出筒をロールのフレーム側及びスクリュー押出機本体側にそれぞれ締脱自在に緊締するクランプを備え、上記推進機構を、ロールのフレームとスクリュー押出機本体とを相互に接離する方向に駆動するものとしたことを特徴とする請求項８に記載のゴム練り機。
【請求項１０】
基台上に、スクリュー押出機本体及び上記推進機構を構成する直動機を配設するとともに、該直動機に連結した台車上に上記ロールのフレームを固定し、該台車上において上記押出筒をロールのフレームの移動方向に移動可能に支持させたことを特徴とする請求項８または９に記載のゴム練り機。
【請求項１１】
上ロールのゴムの送出側に、該ロールに圧接してロール面に対し摺動自在なカッターの保持座を設け、該カッターでゴムをロール軸に平行する方向に切断する機構を構成したことを特徴とする請求項１〜１０に記載のゴム練り機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
バッチ式ゴム練り機には開放型と密閉型がある。本発明は密閉型ゴム練り機で混練りされたゴムブロックを仕上げ練りしたり、加硫剤を添加して混練り並びに圧延したりする開放型のゴム練り機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から知られている開放型のゴム練り機は、２本ロール機が一般的である。この２本ロール機は、２本のロール軸を水平面内で平行に並べてロール表面が近接するように配置し、両ロールを回転駆動しながらそれらのロール間に上から原料ゴムを入れ、２本のロールを異速で圧接回転させることにより、ゴムにせん断作用を与え、可塑化と摺り込み効果を付与するようにしている。作業者は、作業側のロールに巻き付いたゴムを手に持ったカッターで切り離し、巻き取るか、ロールの片側へ手で移動してバッチ内の混合を促進する。それは、単にロールに巻き付けてせん断を加えるだけでは、バッチ内で偏った練り作用しか得られないからである。
【０００３】
このように、上記公知のゴム練り機においては、水平に近接配置して回転する一対のロール上でゴムの切り返し操作を行うことによって、バッチ内でのゴムの混合を均一にすることができるが、作業者にとって回転するロールに接してゴムを操作することは安全な作業ではなく、しばしば手や指を挟み重大な障害を起こしてきたように、大きな危険を伴っている。
【０００４】
近時、このロール機に代替する押出機とロールを組み合わせたシーティング装置が実用されるようになってきた。この装置は、一対のロールを上下に並べて配置し、ロール間へスクリュー押出機の出口を近接して開口させ、一対のロールでゴムシートを圧延するようにしたものであるが、この装置ではスクリュー押出機からロールに練りゴムを押し込み、ワンパスでシート成形する機能を備えるに過ぎず、循環用のベルトコンベヤーを設けて循環練りするようにしても、仕上げ練りや加硫剤の混練り効果はないことが確認されている。そのような操作が必要な工程では、別に上記２本ロール機を設置して用に供する必要がある。
【０００５】
上述したところから分かるように、ゴム練り機に要求される機能は、効率の良い練り作用と安全性である。そして、上記２本ロールのゴム練り機では、練りゴムの品質は練り作用と共に個々の作業者の熟練度によって左右される。その作業者は回転するロール面に巻き付いたゴムを手で切り離したり、巻き取ったりする操作をするが、それは労度が甚だしいばかりでなく非常に危険な作業である。
そのため、この熟練度を要する作業を人の操作なしで機械的に操作できるようにすることが望まれるが、そのような操作を行う設備は未だ開発されていない。そして、このようなゴム練り作業を行う生産設備を開発すれば、労度の軽減に留まらず、安全性が確保され、操作の標準化による均質な品質の確保が可能になるのである。
【０００６】
一方、ゴム練り機を、使用者が要求する効率の良い練り作用と高い安全性とを兼ね備えたものとして構成すると、ゴム練り機自体の密閉性が高くなってしまい、配合の異なるゴムに切り換える際などにゴム練り機内部を清掃して異材が混ざらないように清掃するのに手間がかかるとともに、清掃結果の目視確認が不十分になる。
【０００７】
この点、従来の開放型のゴム練り機は、清掃は比較的容易であったが、開放型のため作業者に対する安全対策が著しく欠如しており、また、前述のシーティング装置においては、ロールを移動させてスクリューの先端とロール間に空隙を設ける方式と、ロールの間隔を大きく上下に開いて、その空隙からスクリュー押出機の押出筒内部の残り材料を掻き出したり、スクリュー基端上部のホッパーを開放して押出筒内部を点検清掃していたが、２本のスクリューがあるため押出筒内部を十分に清掃するのは至難であり、清掃結果を完全に確認することが極めて困難である。特に、色物の食品や医薬品用のゴム生地の場合、色や配合を切り換える度に、完全な清掃で異材の混入を皆無にする必要があり、効率の良い練り作用と高い安全性を維持しつつ、密閉部位を清掃しやすく且つ清掃の結果を確認できるゴム練り機が要望されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、上記従来のロールゴム練り機とは異なり、ゴム練り操作のために作業者が回転するロール面でゴムに触れる必要がなく、ゴム質によっては、完全な無人運転が可能であり、従って本質的に安全なゴム練り機を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、ゴム練り工程の生産性の向上、安定した練りゴムの品質の確保、及び省人工程の構築を可能にしたゴム練り機を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、効率の良い混練り作用と寸法精度の高い圧延操作を、連続して行うことができて、しかも、作業者に対する高い安全性を維持しつつ、スクリュー押出機に押出筒の開放機構を付設して、密閉部位を清掃しやすく且つ清掃の結果の確認を容易にしたゴム練り機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のゴム練り機は、水平で、上ロールと下ロールとの間隙を自在に調節可能な調節装置を介して、上下に近接配置した２本のロールと、それらのロールを回転させる回転駆動手段と、基端のホッパーに投入されたゴム塊を上記ロール間に供給するスクリュー押出機とを備えたゴム練り機において、上記ロールを出たゴムシートを上記ホッパーに送ることにより形成されるゴムの混練りのための循環機構を、上下のロールの回転速度を可変速電動機または減速機によって相違させることにより、ゴムシートを上ロールに選択的に巻き付ける巻き付け制御手段と、上ロールから剥離したゴムシートをホッパーに送る搬送手段により構成させたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記ゴム練り機における搬送手段としては、コンベヤーを用いることができ、この場合、ベルトコンベヤーは上ロールを超えて架設し、ゴムロールから出たシートを上記ベルトコンベヤーに誘導してホッパーに送る構成とすることができる。
また、上記搬送手段としては、上ロールの上部において該ロールに接し、そこに巻き付いたゴムシートを剥がしたうえでホッパーに誘導するスクレーパーを用い、さらには、上ロールの上部において該ロールに接し、そこに巻き付いたゴムシートを剥がすスクレーパーと、該スクレーパーにより剥がされたゴムシートを上記ホッパーに送るコンベヤーとにより構成することができる。
【００１１】
上記構成を有するゴム練り機においては、スクリュー押出機のホッパーに投入されたゴム塊が、該スクリュー押出機により上下のロール間に供給され、それらのロール間で圧延されて、ロールの反スクリュー押出機側にゴムシートとして送出される。このゴムシートは、ゴムの循環機構を構成するゴムシートの巻き付け制御手段と搬送手段により上記押出機のホッパーに誘導され、再びスクリュー押出機により一対のロール間に供給される。
【００１２】
搬送手段としては、上述したスクレーパーやコンベヤー等を用いることができる。一対のロール間で圧延されたゴムシートは、上ロール及び／又は下ロールに連結した可変速駆動装置による回転速度の適切な設定、並びに上下ロールの温度差の適切な設定により、上ロールに巻き付かせることができるので、そのゴムシートをスクレーパー等でロールから剥離してスクリュー押出機のホッパーに誘導し、あるいは上ロールの上部に架設したコンベヤー等により該ホッパーへ搬送し、再びロール間に送り込む動作を繰り返してゴムを循環させることにより、安定した練りゴムの品質を確保することができる。
また、ゴムの循環が行われるようになった後は、ロールの回転速度とスクリュー押出機の駆動速度を上げることにより、ゴム練り速度を大幅に向上させることができる。上下ロールの回転速度（回転数）を相違させることは、上ロールへの巻き付け選択をするばかりでなく、通過するゴムに剪断作用を負荷して混練りするのに有効である。
【００１３】
このような機構のゴム練り機では、作業者は機械を監視するのみか、あるいは一対のロール間から出るゴムシートの先端をコンベヤーに載せるなどの簡単で安全な作業だけで、ゴムに機械的な練り作用を与えることができるので、作業者は殆どゴムに触れて操作することはない。練りが完了した時点では、上ロールに付着してスクリュー押出機側へ移送されるゴムシートを、上下ロールからの送出側において上ロール上でロール軸方向に切り裂き、同時に上下のロールを同期回転させると、ゴムシートは上ロールから剥離し、従って、下ロールの下部に取出し用のコンベヤーを配設しておけば、ゴムシートがその上に供給されるので、系外へ搬出することができる。
特に、これらの作業において作業者がゴムに触れる作業側は、一対のロールにおけるゴムシートの送出側であり、そのため、ロール間に作業者の指や手が噛み込まれることはなく、本質安全の機構たり得るものとなる。
【００１４】
上記ゴム練り機においては、上下のロール間とスクリュー押出機の口金先端の間に、下ロールに接した水平のゴム落下防止板を設け、該ゴム落下防止板の両側に壁を直立させて構成する空間をゴム圧縮流路とし、その空間の上面に、ゴム圧縮流路の断面積を設定する回動板を、その両側の壁に接して上下に位置調節可能に設け、該回動板によりゴム塊をシート状にしてロールに供給するのが有効である。この場合、上記回動板の出口側に形成されるゴム溜りに、そのゴム溜り量の検知器を設けて、該検知器で検出したゴム溜り量に応じて上記スクリューの回転数を調節可能とし、上記空間内でゴムのバンク挙動ができるように構成するのが適切であり、これにより、ゴム溜りで回転あるいは混練するようなゴムの挙動を得て、練り効果を高めることができる。
【００１５】
本発明の好ましい構成態様としては、スクリュー押出機におけるスクリューを収容する押出筒を、該スクリュー及びその駆動機構を含むスクリュー押出機本体から着脱可能に構成するとともに、上下のロールを支持するロールのフレームと上記押出筒の先端とを着脱可能に構成し、該ロールのフレームと押出筒との間、及び該押出筒とスクリュー押出機本体との間を相互に接離する方向に駆動する推進機構を設けることができる。
【００１６】
この場合、上記押出筒をロールのフレーム側及びスクリュー押出機本体側にそれぞれ締脱自在に緊締するクランプを備え、上記推進機構を、ロールのフレームとスクリュー押出機本体とを相互に接離する方向に駆動するものとすることができ、また、基台上に、スクリュー押出機本体及び上記推進機構を構成する直動機を配設するとともに、該直動機に連結した台車上に上記フレームを固定し、該台車上において上記押出筒をフレームの移動方向に移動可能に支持させるのが適切である。
このように構成すると、押出筒をクランプでロールのフレーム側に固定し、押出筒とスクリュー押出機本体との間のクランプを外して、推進機構によりスクリュー押出機本体から離間する方向に駆動すると、スクリューが押出筒から抜き出され、一方、押出筒とロールのフレームとの間のクランプを外し、押出筒とスクリュー押出機本体との間をクランプで固定して同様に推進機構を駆動すると、ロールのフレームがスクリュー押出機から離れる方向に移動する。即ち、単一の推進機構により、スクリューを押出筒に挿脱し、またロールのフレームとスクリュー押出機との間を開閉することができる。
【００１７】
また、上記ゴム練り機においては、上ロールのゴムの送出側に、該ロールに圧接してロール面に対し摺動自在なカッターの保持座を設け、該カッターでゴムを平行する方向に切断する機構を構成することができ、この場合、ロール間隙の移動及びロール面への圧接強さを調節する空気圧シリンダでカッターをロールに圧接する機構を設けるのが有効である。
【００１８】
このように構成したゴム練り機においては、密閉性が高く作業者に対する高い安全性を維持しながらも、ゴム生地の色や配合の切り換え時等において、ロールを支持するフレームと押出筒との間を離間させることにより、ロール及び押出筒の先端の清掃を容易に且つ確実に行うことができ、また、押出筒とスクリュー押出機本体とを離間させてスクリューを開放露出することにより、押出筒内部及びスクリューの清掃を容易に且つ確実に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明に係るゴム練り機の第１実施例を示している。このゴム練り機は、基本的には、水平で上下に近接配置した２本のロール１，２と、ホッパー４に投入されたゴム塊を上記ロール１，２間に供給するためのスクリュー押出機３とを備えている。
【００２０】
上記上ロール１及び下ロール２は、基台５上に設けた左右一対のフレーム６ａ，６ｂ間に、水平で上下に互いに平行に配置して、両軸端の軸受け７ａ，７ｂ及び８ａ，８ｂを該フレームに支持させている。上ロール１の両軸端の軸受け７ａ，７ｂは、フレーム６ａ，６ｂに固定的に支持させているが、下ロール２の両軸端を受ける軸受け８ａ，８ｂは、フレーム６ａ及び６ｂにそれぞれ昇降自在に保持させ、それらのフレーム６ａ，６ｂの下部に設けた雌螺子部９ａ，９ｂに螺挿している螺子１０ａ，１０ｂの先端を下面に当接して支持させている。上記螺子１０ａ，１０ｂはフレームに設けた駆動装置１１により回転駆動されるものであり、これらにより、下ロール２を昇降させて一対のロール１，２間の間隙を任意に調整する間隙調整機構を構成させている。
【００２１】
一方、上記上ロール１と下ロール２の軸には、それらの回転駆動手段として、それぞれ、減速機１６ａ，１６ｂを介して可変速電動機１５ａ，１５ｂに連結し、スクリュー押出機３側から供給されたゴムを噛み込む方向に回転駆動するようにし、しかも、上記可変速電動機１５ａ，１５ｂまたは減速機１６ａ，１６ｂにおいて、上下のロール１，２の回転数を独立して任意に設定できるようにしている。しかしながら、上ロール１または下ロール２に連結した単一の電動機で、図示しない歯車等を介して他方のロールを従動回転させることもできる。但し、この場合にはそれぞれのロールの軸に連結した減速機において両ロールの回転数を独立して任意に設定可能にする必要がある。
【００２２】
前記スクリュー押出機３は、相互に噛み合って回転する２本のスクリュー２１ａ，２１ｂを収容する押出筒２０を備えている。この押出筒２０は、断面が楕円または瓢箪形で、その軸線方向には先細りのテーパー状をなし、先端の口金２２を、相互に近接配置した上記上ロール１と下ロール２の間に近接させて配置し、また、この押出筒２０の基端側には、大きな練りゴムブロックの受入れのために上方に大きく開放する前記ホッパー４を設けている。
【００２３】
上記２本のスクリュー２１ａ，２１ｂにおける押出筒２０外に突出させた基端は、そこに設けたケース２５にベアリング２６ａ，２６ｂによって回転自在に支持させ、該ケース２５内において、それぞれのスクリューの軸に互いに噛合するコニカル歯車２７ａ，２７ｂを取り付けている。そして、一方のスクリュー２１ａの軸端は、減速機２８を介してモーター２９に連結している。
そして、このスクリュー押出機３の駆動速度も、上記モーター２９または減速機２８によって任意に調整可能にしている。
【００２４】
上記構成を有するスクリュー押出機３は、モーター２９により減速機２８を介してスクリュー２１ａを回転駆動すると、コニカル歯車２７ａ，２７ｂを介してスクリュー２１ｂも回転駆動され、それにより、ホッパー４に投入されたゴム塊が押出筒２０の先端の口金２２を通して上下のロール１，２間に供給されるものである。
【００２５】
また、前記フレーム６ａ，６ｂは、基台５上に複数の転輪３０を介してロール１，２の軸線に直交する水平方向に移動自在に支持され、ロール移動装置３１により移動可能にしている。そのため、一対のロール１，２をスクリュー押出機３に対して相対的に移動させることができる。上記口金２２の先端とロール１，２の間の距離を適当に設定し、その間に後述するような適当なゴム溜り形成する空間を設けるのが望ましい。
【００２６】
上記上ロール１のスクリュー押出機３側の上部には、上ロール１に平行で該上ロール１に先端が接するスクレーパー３３を設け、このスクレーパー３３で上ロール１から剥離したゴムシートをホッパー４内に誘導する搬送手段として、該スクレーパー３３の下方から先端がホッパー４の上縁に達するベルトコンベヤー３４を設けている。上記スクレーパー３３自体が、剥離したゴムシートをホッパー４まで誘導する機能をもつものであれば、該スクレーパーを搬送手段として上記ベルトコンベヤー３４は設ける必要がない。
更に、上記スクレーパー等に代えて、またはそれに加えて、上下のロール１，２で圧延して押し出されたゴムシートをホッパー４内に戻すための搬送手段として、図中に鎖線で示すように、上ロール１の上方においてゴムシートの押出側からスクリュー押出機３の上方を経てホッパー４に達するベルトコンベヤー３５を懸架してもよい。
【００２７】
また、上ロール１におけるスクリュー押出機３とは反対の側に、スライド駆動機構３７によりロール軸に平行にスライド走行するようにカッター３８の保持座３７を設け、該保持座３７から図示を省略している空気圧シリンダでカッター３８を出没自在とし、練りが完了した時点で、上下ロール間から出て上ロール１に付着してスクリュー押出機３側へ移送されているゴムシートを、その流れに直交する方向に上記カッター３８で切断して、上ロール１から剥離できるようにしている。カッター３８でゴムシートを切断する場合には、同時に上下のロールを同期回転させるのが望ましい。
上ロール１から剥離したゴムシートを系外へ搬出するための搬送機構として、上記下ロール２の下部には取出し用のベルトコンベヤー３９を配設している。上ロールから剥離したゴムシートは、そのベルトコンベヤー３９上に供給されるので、容易に系外へ搬出することができる。
【００２８】
上記構成を有するゴム練り機においては、スクリュー押出機３のホッパー４に投入されたゴム塊が、該スクリュー押出機３により上下のロール１，２間に供給され、それらのロール間で圧延されて、ロールのスクリュー押出機３側とは反対の側にゴムシートとして押し出される。このゴムシートは、ゴムの循環機構を構成する搬送手段、具体的には、スクレーパー３３及びベルトコンベヤー３４、あるいは上ロール１上のベルトコンベヤー３５等により、上記スクリュー押出機３のホッパー４に誘導され、再びスクリュー押出機３により一対のロール１，２間に供給される。このようなゴムの循環により、安定した練りゴムの品質を確保することができる。
【００２９】
上記ゴム練り機においては、上下のロール１，２の回転数を独立して任意に設定可能にしているので、上下のロール１，２の回転数を適切に選択して、それらの回転速度差により、上下ロール１，２間を通過するゴムに十分なせん断作用を与え、練り効果を高め得るばかりでなく、ゴムシートをホッパー４に誘導するのに有利な上ロール１へ巻き付かせる条件等に設定することができる。
なお、ゴム質によっては、上ロール１を下ロール２より速くすることで、ゴムシートが上ロール１に巻き付くが、天然ゴムを配合した場合などでは、上ロール１を下ロール２より遅い回転にするとともに、温度を下ロールよりやや高くすることにより、ゴムは上ロールに巻き付くようになる。
【００３０】
練りが完了した時点では、上述したように、上ロール１に付着したゴムシートをカッター３８でロール軸に平行に切断し、同時に上下のロールを同期回転させて、下ロール２の下部に配設した取出し用のベルトコンベヤー３９上にゴムシートを落下させて系外へ搬出すればよい。
【００３１】
このような機構のゴム練り機では、作業者は機械を監視するのみか、あるいは上下一対のロール１，２間から出るゴムシートの先端をベルトコンベヤー３５あるいはベルトコンベヤー３９に載せるなどの簡単で安全な作業だけで、ゴムに機械的な練り作用を与えることができるので、作業者は殆どゴムに触れることはない。
特に、これらの作業において作業者がゴムに触れる作業側は、一対のロールにおけるゴムシートの送出側であり、そのため、ロール間に作業者の指や手が噛み込まれることはなく、本質安全の機構たり得るものとなる。
【００３２】
次に、図３〜図１１は本発明に係るゴム練り機の第２実施例を示している。このゴム練り機は、基本的な構成は前記第１実施例と同様であるが、図５及び図６に詳細に示すように、ホッパー５４に投入されたゴム塊を上記ロール５１，５２間に供給するためのスクリュー押出機５３を、スクリュー７１ａ，７１ｂを収容する押出筒７０と、該スクリュー７１ａ，７１ｂ及びその駆動機構を含むスクリュー押出機本体５３Ａとを分離できるものとして、後述するクランプで着脱可能に構成している。そして、上下のロール５１，５２を軸受け５７ａ，５７ｂ及び５８ａ，５８ｂを介して支持する一体化された左右一対のフレーム５６ａ，５６ｂと、上記押出筒７０の先端の口金７２とを、着脱可能に構成し、後述する推進機構を構成する油圧シリンダ７３により、上記フレーム５６ａ，５６ｂと押出筒７０との間、及び該押出筒７０とスクリュー押出機本体５３Ａとの間を相互に接離する方向に駆動することができるように構成している。
なお、上記下ロール５２の両軸受け５８ａ，５８ｂは、フレーム５６ａ，５６ｂに固定的に支持させているが、上ロール５１の両軸端を受ける軸受け５７ａ，５７ｂは、フレーム５６ａ及び５６ｂにそれぞれ昇降自在に保持させており、該フレームに設けた駆動装置６１により、上ロール５１を昇降させて一対のロール５１，５２間の間隔を任意に調整する間隔調整機構を構成させている。
【００３３】
更に具体的には、上記ゴム練り機は、基台５５上にスクリュー押出機本体５３Ａ及び推進機構を構成する油圧シリンダ７３を固定するとともに、該油圧シリンダ７３に連結した台車７４上に上下のロール５１，５２を支持するフレーム５６ａ，５６ｂを固定しており、上記台車７４は、基台５５に敷設したレール５５ａ上において、複数の転輪８０を介してロール５１，５２の軸線に直交する水平方向に移動自在に支持されている。一方、上記押出筒７０は、該台車７４上に敷設したレール７４ａ上をフレーム５６ａ，５６ｂの移動方向に移動可能に支持されている。
また、上記フレーム５６ａ，５６ｂ及びスクリュー押出機本体５３Ａにおける上記押出筒７０に面する側には、該押出筒７０をフレーム５６ａ，５６ｂ側及びスクリュー押出機本体５３Ａ側にそれぞれ締脱自在に緊締する二対のクランプ８１Ａ，８１Ｂ（図７）及び８２Ａ，８２Ｂ（図３、図８及び図９）を設けており、クランプ８１Ａ，８１Ｂまたはクランプ８２Ａ，８２Ｂを外したときには、上記油圧シリンダ７３の駆動により、上記フレーム５６ａ，５６ｂとスクリュー押出機本体５３Ａとの間隔を相互に離間または近接できるようにしている。また、基台５５上のレール５５ａ及び台車７４上のレール７４ａを延長して、クランプ８２Ａ，８２Ｂを外し、油圧シリンダーを前進させ、停止センサー（図示省略）でクランプ８１Ａ，８１Ｂを外して、更に油圧シリンダーを前進限度まで前進させることで、フレーム５６ａ，５６ｂの間とスクリュー押出機本体５３Ａから、押出筒７０を同時に切り離すことができる。
なお、上記推進機構としては、上記のような油圧シリンダ７３で構成したものに限定されず、スクリュー・ラックピニオン等の機械的な直動動力伝達手段からなる直動機を用いることができる。
【００３４】
上記フレーム５６ａ，５６ｂに設けたクランプ８１Ａ，８１Ｂは、図７に明確に示すように、フレーム５６ａ，５６ｂ側に設けたフランジ５９と押出筒７０先端の口金７２に設けたフランジ７５とに両側から係合してそれらを緊締する係合部８３ａ，８３ｂと、該係合部を駆動する油圧シリンダ８４ａ，８４ｂとを備えている。
上記係合部８３ａ，８３ｂは平面視略Ｕ字状に形成されていて、内側対向面が奥細のテーパーをなしており、上記フレーム５６ａ，５６ｂ側のフランジ５９及び押出筒７０先端側のフランジ７５が互いに衝当した状態において、油圧シリンダ８４ａ，８４ｂを駆動して両側からそれらのフランジ５９，７５の外側テーパー面に係合させることにより、上記押出筒７０をフレーム５６ａ，５６ｂ側に緊締するようにしている。
【００３５】
次に、クランプ８２Ａ及び８２Ｂの構成について説明する。
なお、以下の説明においては、クランプ８２Ａと８２Ｂは、上記ロール５１の中央においてその軸線に直行する平面を介して面対称に現れるため、ここではクランプ８２Ａについてのみ説明し、クランプ８２Ｂについては、補助符号ＡをＢ、ａをｂに読み替えることとして、その説明を省略する。
上記スクリュー押出機本体５３Ａに設けたクランプ８２Ａは、図８及び図９に明確に示すように、押出筒７０の基端のフランジ８９に係合してそれを緊締する係合部材８５ａを、スクリュー押出機本体５３Ａのフランジ８６にピン８７で回転自在に支持させ、該係合部材８５ａを、ピン９５によりスクリュー押出機本体５３Ａに揺動自在に取り付けられた油圧シリンダ９０ａによって、緊締位置（図８の実線位置）と開放位置（同鎖線位置）に変位させるようにしている。
即ち、上記クランプ８２Ａにおける係合部材８５ａは、係合部材本体９１ａとその両端部から平行に延びる腕部９２ａ，９３ａとにより側面視略コ字状に形成されており（図９参照）、その上下の腕部９２ａ，９３ａの先端は、それぞれピン８７によりスクリュー押出機本体５３Ａのフランジ８６に回転自在に支持されている。また、係合部材８５ａにおける上腕部９２ａは、その先端側を外方に延長して略鉤形に形成しており、その先端部には油圧シリンダ９０ａのロッド８８ａがピン９４で回転自在に連結されている。そして、上記押出筒７０側のフランジ８９及びスクリュー押出機本体５３Ａのフランジ８６が互いに衝当した状態において、油圧シリンダ９０ａを駆動して上記係合部材８５ａを揺動させることにより、該係合部材８５ａの本体９１ａを押出筒７０側のフランジ８９と相対峙する位置に係合させるようにしており、それにより上記押出筒７０をスクリュー押出機本体５３Ａ側に緊締できるようにしている。
【００３６】
上記ゴム練り機は、押出筒７０をクランプ８１Ａ，８１Ｂでロール５１，５２のフレーム５６ａ，５６ｂ側に固定し、押出筒７０とスクリュー押出機本体５３Ａとの間のクランプ８２Ａ，８２Ｂを外して、油圧シリンダ７３によりスクリュー押出機本体５３Ａをフレーム５６ａ，５６ｂから離間する方向に駆動すると、上記フレーム５６ａ，５６ｂに押出筒７０を連結したままスクリュー押出機本体５３Ａから切り離され、フレーム５６ａ，５６ｂは基台５５上のレール５５ａを、また押出筒７０は台車７４上のレール７４ａを、それらが一体となって移動する。それにより、上記スクリュー７１ａ，７１ｂが押出筒７０から抜き出される。このように、上記スクリュー７１ａ，７１ｂを抜き出すと、スクリュー全体の清掃が可能となり、押出筒７０内部も同様に清掃と点検が可能となる。
なお、上記押出筒７０は台車７４上のレール７４ａを移動可能に支持されているので、再度スクリュー押出機本体５３Ａ側に固定した場合において、左右上下の接合に誤差が生じることはない。
【００３７】
一方、押出筒７０とフレーム５６ａ，５６ｂとの間のクランプ８１Ａ，８１Ｂを外し、押出筒７０とスクリュー押出機本体５３Ａとの間をクランプ８２Ａ，８２Ｂで固定した状態で上記油圧シリンダ７３を駆動するとして台車７４を推進させると、上記フレーム５６ａ，５６ｂが基台５５のレール５５ａ上を移動してスクリュー押出機５３から離れる方向に移動する。このとき、押出筒７０は台車７４上のレール７４ａを滑動するが、上記スクリュー押出機本体５３Ａにクランプ８２Ａ，８２Ｂで緊締されているため実際には移動せず、結果的にフレーム５６ａ，５６ｂと押出筒７０の間に空隙を生じせしめる。これにより、ロール５１，５２及び該ロールと接する押出筒７０の口金７２部分の十分な清掃が可能となる。
【００３８】
上記構成を有するゴム練り機は、上下のロール５１，５２を支持するフレーム５６ａ，５６ｂと押出筒７０の先端とをクランプ８１Ａ，８１Ｂの緊脱により着脱可能に構成するとともに、スクリュー押出機５３におけるスクリュー７１ａ，７１ｂを収容する押出筒７０をクランプ８２Ａ，８２Ｂの緊脱によりスクリュー押出機本体５３Ａから着脱可能に構成し、フレーム５６ａ，５６ｂと押出筒７０との間、及び該押出筒７０とスクリュー押出機本体５３Ａとを推進機構を構成する油圧シリンダ７３の駆動により相互に接離させることができるようにしているので、密閉性が高く作業者に対する高い安全性を維持しながらも、ゴム生地の色や配合の切り換え時等において、ロール５１，５２を支持するフレーム５６ａ，５６ｂと押出筒７０との間を離間させることにより、ロール５１，５２及び押出筒７０の先端の口金７２の清掃を容易に且つ確実に行うことができ、また、押出筒７０とスクリュー押出機本体５３Ａとを離間させてスクリュー７１ａ，７１ｂを開放することにより、押出筒７０内部及びスクリュー７１ａ，７１ｂの清掃を容易に且つ確実に行うことができる。
【００３９】
また、図１０及び図１１からわかるように、上下のロール５１，５２間とスクリュー押出機５３の口金７２先端の間に、下ロール５２に接した全面が水平のゴム落下防止板９６を設けると共に、該ゴム落下防止板９６に接して、それらの左右外側面側に設けた間隔調整用ねじロッド９７ａにより間隔を自在に設定できる壁９７，９７を直立させており、それらにより構成される空間９８をゴム溜りとしている。さらに、その開放された上面には、そのゴム溜りにおけるゴム溜り量を検知する検知器９９を設けている。この検知器９９は、ヒンジ９９ｂによってゴム溜り上に回動自在に保持された昇降板９９ａを備え、ヒンジ９９ｂにおいてその昇降板９９ａの回動角度をセンサ１００で検出することによりゴム溜り量を検出するもので、上記スクリュー７１ａ，７１ｂの回転数が該センサ１００で検出した上記空間９８内のゴム溜り量に応じて調節され、該空間９８内でゴムのバンク挙動ができるように構成されている。上記センサ１００としては、ポテンショメータ、エンコーダーあるいは近接スイッチ等を用いることができる。
なお、この第２実施例のその他の構成及び作用は、実質的に前記第１実施例と同様であるから、同一部分または相当部分に同一符号を付して、それらの説明を省略する。
【００４０】
図１２は、上記ゴム溜りに関する他の実施例（第３実施例）を示している。この第３実施例では、ロールのフレーム側に設けたフランジ５９におけるロール側において下ロール５２に接して設けた水平のゴム落下防止板９６上に、左右一対の壁１０１，１０１を固定的に立設するとともに、それらの壁１０１，１０１間のゴム圧縮流路の断面積を設定する回動板１０２を、その固定的な壁１０１，１０１に接して上下に位置調節可能に設けるとともに、該回動板１０２の出口付近に形成されるゴム溜りに、その部分のゴム溜り量を検出する検知器１０３を設けている。
さらに具体的に説明すると、上記回動板１０２は、ヒンジ１０２ａによって回動自在に支持されており、該回動板１０２を、両側の壁１０１，１０１に設けた多数のセット孔１０１ａのいずれかにロックピン１０１ｂを挿嵌することにより、上記壁１０１，１０１に対してゴムシートＧが最適吐出厚さになるように調整して固定できるようにしている。また、上記回動板１０２の出口付近の先端部には、吐出してきたゴムシートＧの上面に当接する昇降板１０３ａをヒンジ１０３ｂにより上下に揺動自在に支持させ、その昇降板１０３ａの揺動を、ポテンショメータ、エンコーダー、あるいは近接スイッチ等のセンサ１０４によって検出できるようにしている。このセンサ１０４で角度等を検出することによりゴム溜り量を検知でき、その出力に基づいて前記スクリュー７１ａ，７１ｂの回転数を調節することにより、ゴム溜り内でのゴムのバンク挙動を得ることができる。
そして、ゴム塊を上記回動板１０２で所定の厚さの板状としてゴム溜りに吐出することにより、ゴム落下防止板９６を経てロール５１，５２の噛み合う位置に供給される際に、上下ロール５１，５２の異速回転で渦巻き挙動を呈して壁９７，９７間への圧延を容易にするとともに、混練りが促進される。
なお、この第３実施例のその他の構成及び作用は、実質的に前記第２実施例と同様である。
【００４１】
【実施例】
密閉型混練機（加圧ニーダー）で所定の条件で混練りしたゴム塊を、上記第１実施例にかかるゴム練り機のホッパー４へ投入し、従来型のロール機と同一の条件で操作した。ゴム質によって、上ロールを下ロールより速くすることで、上ロールに巻き付き、スクレーパーでベルトコンベヤーへ容易に乗移り、ホッパー４へ循環した。練りゴムの温度は従来のロール練り機と同等の１００℃で、シート状に圧延して取り出し、冷却装置へ送り出した。また、循環開始１分後に粉末の加硫剤をホッパー内のゴムの上へ手投入し、上下ロールの回転比を１．１５：１．０とし２０ｒｐｍで２分間循環した。取り出したゴムシート中の加硫剤の分散は、シート出ししつつ１ｍに１個のサンプル計１６個を取って、加硫した後の硬度測定した結果、硬度のバラツキは±１°（ＪＩＳ硬度）以内で、十分な分散効果があったと判定できた。
【００４２】
作業者は、従来型のロールによるゴム練りと異なり、練り操作中にゴムに触れることもなく、殆ど監視作業に終始し、練りゴムは従来型ロールにおける練り時間より１５％ほど早く練り上がった。独立駆動の上下両ロールについて、異速を選択すると早く練り上がり、等速を選択すると平滑なゴムシートを取り出すことができた。ここで練り上がりとは、従来のロール機で練り上げたシートと同じ平滑なシートで、ムーニー粘度試験機で計測したムーニー粘度が同じレベルになった状態を言う。この場合、７０±３＠　ＭＬ１＋４　１００℃であった。
【００４３】
また、上記ゴム練り機の操作で、ゴムが上ロールのスクレーパーからスクリュー押出機のホッパーへ入り始めてから、上ロールから切り離して取り出すまでの時間をタイマーでセットした予練り１分と加硫剤添加後２分とした。この間、直径４００ｍｍのロールを２０ｒｐｍで回転させ、７０ｋｇ（６０リッター）のゴムは、厚さ１０ｍｍ×巾５００ｍｍで４回の混練り循環をしたことになり、十分な混練り作用を発揮した。
【００４４】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明のゴム練り機によれば、従来のロールゴム練り機と異なり、ロールにおけるゴムシートの送出側（ロール１と２が噛み合って廻らない側）が作業側となるため、本質的に安全である。また、上下のロール間から送出されたゴムシートをスクリュー押出機のホッパーに送る搬送手段を含むゴムの循環機構を備えているので、作業者がゴム練り操作のために回転するロール面でゴムに触れる必要はなく、ゴム質によっては、完全な無人運転が可能である。
【００４５】
また、本発明のゴム練り機における練り効果は、特に上下のロールに回転速度差を与えた場合においてすぐれ、この場合には上下ロール間を通過するゴムに大きなせん断作用が与えられ、しかも、スクリュー押出機の口金先端とロール間の谷間に形成されるゴム溜りを適切に設定することにより、回転するようなゴムの挙動が発生し、練り効果が高められる。
第２実施例で示した、スクリュー押出機の口金先端で、回動板の固定角度を下げて、コムを板状で上下ロール間に供給すると、混練り効果が顕著である。
このように、本発明のゴム練り機によれば、ゴム練り工程の生産性向上、安定した練りゴムの品質、操作の安全および省人工程を構築できる生産設備を提供することができる。
【００４６】
更に、スクリュー押出機におけるスクリューを収容する押出筒をスクリュー押出機本体から着脱可能に構成するとともに、上下のロールを支持するフレームと上記押出筒の先端とを着脱可能に構成し、該フレームと押出筒との間、及び該押出筒とスクリュー押出機本体とを交互あるいは同時に離間する方向に駆動する推進機構を設けた構成とすることにより、ロール及び押出筒の先端の清掃を容易に且つ確実に行うことができ、また、押出筒とスクリュー押出機本体とを離間させてスクリューを開放することにより、押出筒内部及びスクリューの清掃を容易に且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るゴム練り機の平面図である。
【図２】上記ゴム練り機の部分破断正面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係るゴム練り機の平面図である。
【図４】上記ゴム練り機の部分破断正面図である。
【図５】同スクリューを押出筒から抜き出した状態を示す部分破断正面図である。
【図６】同フレームと押出筒との間に空隙を生じせしめた状態を示す部分破断正面図である。
【図７】同フレーム側に設けたクランプを示す部分拡大平面図である。
【図８】同スクリュー押出機本体側に設けたクランプを示す部分拡大平面図である。
【図９】図８の正面図である。
【図１０】上記第２実施例におけるスクリュー押出機のゴム溜りについて説明するための要部拡大側断面図である。
【図１１】同拡大平面図である。
【図１２】本発明の第３実施例の構成を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１，５１　　上ロール
２，５２　　下ロール
３，５３　　スクリュー押出機
４，５４　　ホッパー
５，５５　　基台
６ａ，６ｂ，５６ａ，５６ｂ　フレーム
１５ａ，１５ｂ　可変速電動機
１６ａ，１６ｂ　減速機
２０，７０　　押出筒
２１ａ，２１ｂ，５１ａ，５１ｂ　スクリュー
２２，７２　　口金
３３　　スクレーパー
３４，３５　ベルトコンベヤー
５３Ａ　スクリュー押出機本体
７３　　油圧シリンダ
７４　　台車
８１Ａ，８１Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ　クランプ
９６　　ゴム落下防止板
９７　　壁
９８　　空間
９９，１０３　　検知器
１０１　　壁
１０２　　回動板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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