(57)【要約】【課題】  粒塊状ゴムを供給する連続混練機に対して背圧を生じさせたり、多段ロールを設けることによる設備の大型化を招くことのないゴムシート連続押し出し装置を提供すること。【解決手段】  第１成形ロール２０と第２成形ロール２１とからなり、このロールのロール軸方向の中央部に設定される受け入れ位置において、上方から供給される粒塊状ゴムＧを連続的に受け入れ可能に構成し、両ロールの間からゴムシートＳを連続的に押し出し成形可能に構成した成形ロール機構Ｒと、成形ロール機構Ｒのロール軸方向両側に配置され、第１成形ロール２０の表面に巻き付いているゴムシートＳに対して切断作用を行う一対のカッター２５，２６とを備え、成形ロール機構Ｒのロール軸方向両側から、カッター２５，２６により切断された一対のゴムシートＳを連続的に排出させる。【選択図】図２
2005262667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１成形ロールと第２成形ロールとからなり、このロールのロール軸方向に沿って第１位置、第２位置、第３位置をこの順番に設定し、この第２位置において設定される受け入れ位置において、上方から供給される粒塊状ゴムを連続的に受け入れ可能に構成し、両ロールの押し出し作用によりゴムシートを連続的に押し出し成形可能に構成した成形ロール機構と、
ロール軸方向における前記第１位置及び第３位置の夫々に設けられ、第１成形ロールの表面に巻き付いているゴムシートに対して切断作用を行う一対の切断機構とを備え、
第１位置のロール軸方向外側部分と第３位置のロール軸方向外側部分とから、切断機構により切断された一対のゴムシートを連続的に排出可能に構成したゴムシート連続押し出し装置。
【請求項２】
前記第２位置をロール軸方向の中央に設定し、この第２位置からの距離が等しくなるように第１位置及び第３位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のゴムシート連続押し出し装置。
【請求項３】
受け入れ部におけるゴムのバンク量を検出する検出手段と、
検出されたバンク量に基づき、第１・第２成形ロールの回転速度を調整するロール制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴムシート連続押し出し装置。
【請求項４】
前記受け入れ部のロール軸方向の範囲を規制する規制手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴムシート連続押し出し装置。
【請求項５】
連続混練機から押し出しされた粒塊状ゴムを自然落下させることで受け入れ部に供給する供給部を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴムシート連続押し出し装置。
【請求項６】
第１成形ロールと第２成形ロールとからなる成形ロール機構のロール軸方向に沿って第１位置、第２位置、第３位置をこの順番に設定し、この第２位置において設定される受け入れ位置において、上方から粒塊状ゴムを連続的に供給する工程と、
供給された粒塊状ゴムを第１成形ロールと第２成形ロールにより徐々にゴムシート状に形成しつつ、ゴムを第２位置から第１位置及び第３位置へと徐々に移動させていく工程と、
第１位置のロール軸方向外側部分と第３位置のロール軸方向外側部分とから、切断機構により切断された一対のゴムシートを連続的に排出する工程とを有するゴムシート連続押し出し方法。
【請求項７】
受け入れ部におけるゴムのバンク量を検出する工程と、
検出されたバンク量に基づき、第１・第２成形ロールの回転速度を調整する工程とを更に有する請求項６に記載のゴムシート連続押し出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒塊状ゴムを受け入れて成形ロール機構により連続的にゴムシートを排出可能なゴムシート連続押し出し装置及び押し出し方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのトレッドや自動車のウェザーストリップ等、ゴムの押し出し成形品の製造工程の１例を説明する。押し出し成形品は、バンバリーミキサー等の混練機を用いて原料ゴムに補強剤、充填剤、可塑剤等の添加剤（ただし、加硫剤及び加硫促進剤を除く）を配合、混練（ノンプロゴム混練）しシート状に成形し、離型剤を付けて、冷却した後、積み取る。ついでこのゴムシート（非加硫性ゴム組成物からなる）を混練機に再投入し、加硫剤及び加硫促進剤を添加して混練し（ファイナルゴム混練）、得られた加硫性ゴム組成物をゴムシートの形で離型剤を付け、冷却して積み取る。この摘み取られたゴムシートを押出機に供給し、所望の形状に押し出し成形して冷却し、所望の長さに切断して加硫して製造している。
【０００３】
このようにファイナルゴム混練で得られた加硫性ゴム組成物は、次の成形工程に供給する場合、成形工程で使用される押出機への供給を考慮して、比較的幅狭のゴムシートの形態で供給するようにしている。ファイナルゴム混練が連続混練機により行われる場合で、この連続混練機から押し出しされるゴムが粒塊状ゴムである場合は、例えば、次のようなゴムシート連続押し出し装置が知られている（下記特許文献１，２参照）。
【０００４】
特許文献１に開示される連続押し出し装置は、二軸押出機と、この二軸押出機の先端に設置されるカレンダーロールとを備えている。二軸押出機の先端から排出された塊状のゴムは、直ちにカレンダーロールへと送り込まれ、このカレンダーロールによりゴムシートが成形される。
【０００５】
特許文献２は、連続混練機によりゴム混和物（粘着材組成物）を排出し、このゴム混和物を直接カレンダーロールに供給して圧延し、ゴムシートを得る。ただし、ゴム混和物がカレンダーロールに供給されるのは粒塊状ゴムの状態にはなっていない。
【０００６】
特許文献１の場合、混練機の先端部にカレンダーロールが直結されており、連続混練機の内部に背圧が作用するという問題が生じる。このような背圧が作用すると、ゴム組成物に対し混練作用以外の原因による無駄な発熱を生じさせることになる。特に、焼けを生じやすいような配合を有するゴムの場合、ファイナルゴム混練における発熱作用により、ゴムの焼け（スコーチ）が発生しやすくなる。かかるゴムの焼けは、ゴム成形品の品質を低下させることになる。
【０００７】
特許文献２の場合は、背圧を生じさせるという問題は生じない。しかしながら、粒塊状ゴムを直接カレンダーロールを供給する場合、粒塊状であるためエアーもいっしょにカレンダーロール内に巻き込まれる。従って、エアーをかみこんだままの状態でゴムシートが成形されるため、例えば、ゴムシートの幅方向両側に凹凸が形成されるなどの問題が生じる。かかる問題を解決するには、カレンダーロールを多段設けなければならず、設備が大型化するなどの別の問題が生じてしまう。
【特許文献１】特開平９−２４５３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１３７２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、粒塊状ゴムを供給する連続混練機に対して背圧を生じさせたり、多段ロールを設けることによる設備の大型化を招くことのないゴムシート連続押し出し装置及び押し出し方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係るゴムシート連続押し出し装置は、
第１成形ロールと第２成形ロールとからなり、このロールのロール軸方向に沿って第１位置、第２位置、第３位置をこの順番に設定し、この第２位置において設定される受け入れ位置において、上方から供給される粒塊状ゴムを連続的に受け入れ可能に構成し、両ロールの押し出し作用によりゴムシートを連続的に押し出し成形可能に構成した成形ロール機構と、
ロール軸方向における前記第１位置及び第３位置の夫々に設けられ、第１成形ロールの表面に巻き付いているゴムシートに対して切断作用を行う一対の切断機構とを備え、
第１位置のロール軸方向外側部分と第３位置のロール軸方向外側部分とから、切断機構により切断された一対のゴムシートを連続的に排出可能に構成した特徴とするものである。
【００１０】
この構成によるゴムシート連続押し出し装置の作用・効果を説明する。成形ロール機構を備えており、第１成形ロールと第２成形ロールにより構成される。この成形ロールのロール軸方向に沿って、第１位置、第２位置、第３位置がこの順番に設定されている。これらのうち、第２位置に受け入れ位置が設定されており、この受け入れ位置において、上方から供給される粒塊状ゴムを連続的に受け取る。また、成形ロールの第１位置と第３位置は、第２位置の軸方向両側にあり、夫々の位置に切断機構が設けられている。これにより、第１位置よりも幅方向外側、及び、第３位置よりも幅方向外側から切断機構により切断された一対のゴムシートを連続的に排出させることができる。
【００１１】
この構成によれば、上方から供給された粒塊状ゴムは、それが第１・第２成形ロールの間を通過した後に直ちにシートとなって排出されるのではない。第２位置において受け入れられた粒塊状ゴムは、成形ロールの表面に巻きつけられた状態で、第１位置と第３位置の方に徐々に移動していき、第１・第２成形ロールの両端部の位置に到達して初めてゴムシートとして排出される。従って、多段ロールを設けるのと同等の効果を生じさせることができ、エアーが巻き込まれたとしてもゴムがロール軸に沿って移動している間に徐々にエアーも排除されていく。このように、多段ロールを設けなくてもエアーのかみ込みを防止することができる。その結果、粒塊状ゴムを供給する連続混練機に対して背圧を生じさせたり、多段ロールを設けることによる設備の大型化を招くことのないゴムシート連続押し出し装置を提供することができる。
【００１２】
受け入れ位置におけるゴムのバンク量を検出する検出手段と、
検出されたバンク量に基づき、第１・第２成形ロールの回転速度を調整するロール制御手段とを備えていることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記第２位置をロール軸方向の中央に設定し、この第２位置からの距離が等しくなるように第１位置及び第３位置が設定されていることが好ましい。
【００１４】
第２位置において受け入れられた粒塊状ゴムは、第１位置と第３位置の方向に徐々に移動していくので、第１位置と第３位置を第２位置から等しい位置に設定しておくことで、成形ロールのロール軸両側に均等にゴムを移動させることができる。これにより、排出される一対のゴムシートの品質も均等にすることができる。
【００１５】
本発明において、受け入れ位置におけるゴムのバンク量を検出する検出手段と、
検出されたバンク量に基づき、第１・第２成形ロールの回転速度を調整するロール制御手段とを備えていることが好ましい。
【００１６】
受け入れ位置には連続的に粒塊状ゴムが供給されてくるので、この位置にゴムの溜まりができる。このゴムの溜まり量（バンク量）を検出することで、供給過剰や供給不足の状態を常時監視することができる。そして、バンク量が所定レベルから外れてきたことが検出されると、ロール制御手段により第１・第２成形ロールの回転速度を調整する。これにより、粒塊状ゴムの供給状態を適切に維持することができる。また、バンク量を適切に設定しておくことで、排出されるゴムシートの幅寸法や厚み寸法等も所望に維持することができる。
【００１７】
本発明において、前記受け入れ部のロール軸方向の範囲を規制する規制手段を備えていることが好ましい。規制手段を設けることで、ロール軸幅方向における、ゴム溜まりの範囲を設定することができる。これにより、排出されるゴムシートの幅寸法も所望の寸法とすることができる。
【００１８】
本発明において、連続混練機から押し出しされた粒塊状ゴムを自然落下させることで受け入れ部に供給する供給部を備えることが好ましい。自然落下させることで、連続混練機に対して背圧を生じさせることがない。
【００１９】
上記課題を解決するため本発明に係るゴムシート連続押し出し方法は、
第１成形ロールと第２成形ロールとからなる成形ロール機構のロール軸方向に沿って第１位置、第２位置、第３位置をこの順番に設定し、この第２位置において設定される受け入れ位置において、上方から粒塊状ゴムを連続的に供給する工程と、
供給された粒塊状ゴムを第１成形ロールと第２成形ロールにより徐々にゴムシート状に形成しつつ、ゴムを第２位置から第１位置及び第３位置へと徐々に移動させていく工程と、
第１位置のロール軸方向外側部分と第３位置のロール軸方向外側部分とから、切断機構により切断された一対のゴムシートを連続的にする工程とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
この構成による作用・効果は、既に述べた通りであり、粒塊状ゴムを供給する連続混練機に対して背圧を生じさせたり、多段ロールを設けることによる設備の大型化を招くことのないゴムシート連続押し出し方法を提供することができる。
【００２１】
本発明において、受け入れ部におけるゴムのバンク量を検出する工程と、
検出されたバンク量に基づき、第１・第２成形ロールの回転速度を調整する工程とを更に有することが好ましい。
【００２２】
これにより、粒塊状ゴムの供給状態を適切に維持することができる。また、バンク量を適切に設定しておくことで、排出されるゴムシートの幅寸法や厚み寸法等も所望に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係るゴムシート連続押し出し装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１の、ゴムシートを連続的に製造する製造設備の構成の一部を示す模式図である。
【００２４】
＜製造設備の構成＞
連続混練機１は、ファイナルゴム混練を行う機能を有し、ノンプロゴムを投入するホッパー１０と、加硫剤や加硫促進剤を含む添加剤を投入するホッパー１１と、ゴム混練を行うスクリュー１２と、スクリュー１２を駆動する電動モータ１３とを備える。スクリュー１２の先端側には、供給部１４が設けられている。スクリュー１２の先端からは、ファイナルゴムが粒塊状ゴムの形態で製造され、供給部１４に案内される形で下方に自然落下する。
【００２５】
ゴムシート連続押し出し装置２（以下、単に「押出装置」という）は、供給部１４を介して自然落下してくる粒塊状ゴムを受け入れ、ゴムシートを成形し排出する機能を有する。押出装置２は、成形ロール機構Ｒとして第１成形ロール２０と第２成形ロール２１とを備えている。この一対の成形ロール２０，２１の間をゴムを通過させることで、所望の厚さのゴムシートＳを得ることができる。第１・第２成形ロール２０，２１の間には、ゴムの溜まり部Ｔが形成される。押出装置２の詳細については、後述する。
【００２６】
引き取り装置３は、上下一対のコンベア３ａ，３ｂから構成され、押出装置２から排出されるゴムシートＳを引き取り、搬送する。防着処理部４では、ゴムシートＳの表面に防着剤（離型剤）を塗布させる。ニップローラ４ａによりゴムシートＳを防着材の液中に案内する。乾燥部５では、防着剤の塗布されたゴムシートＳを乾燥させる。積み取り部６では、ゴムシートＳを図示のような形態で重ねて積み取る。
【００２７】
＜押出装置の構成＞
次に、押出装置２の構成を詳細に説明する。図２は、押出装置２の正面図を示し、図３は側面図を示す。第１成形ロール２０と第２成形ロール２１とは、そのロール軸方向両端部が第１支持柱２２と第２支持柱２３により支持されている。第１・第２成形ロール２０，２１は、ロール駆動部２４により駆動される。ロール駆動部２４は、成形ロールを回転駆動する駆動モータ及び駆動回路等により構成される。第１成形ロール２０と第２成形ロール２１とは、所定の厚みのゴムシートＳを押し出し成形できるように、ロール表面間の距離（隙間）が設定されている。この距離を変更するための調整機構（不図示）が設けられており、成形すべきゴムシートＳの厚みに応じて設定することができる。
【００２８】
図２に示すように、成形ロール２０のロール軸方向に沿って、第１位置Ｔ１、第２位置Ｔ２、第３位置Ｔ３がこの順番で設定されている。第２位置Ｔ２は、供給部１４により供給される粒塊状ゴムＧを受け入れる受け入れ位置として設定されている。第２位置Ｔ２は、ロール軸方向の中央位置に設定されている。第１位置Ｔ１と第３位置Ｔ３には、夫々第１カッター２５と第２カッター２６（これらは夫々切断機構に相当する）が設定されている。図３の側面図には、第２カッター２６のみが図示されるが、第１カッター２５も同じ構成である。第２カッター２６は、支持バー２６ａの先端に回転自在に軸支されている。支持バー２６ａは、支軸２６ｂにおいて回転可能に支持されている。カッター２６は円板状のカッターとして形成され、カッターの刃先がゴムシートＳの表面に離間・近接可能になっている。第１位置Ｔ１と第２位置Ｔ２の距離、第３位置Ｔ３と第２位置Ｔ２の距離は、等しくなるように設定されている。第１・第２カッター２５，２６は、ロール軸方向に沿って移動調整可能になっており、第１位置Ｔ１と第３位置Ｔ３を設定変更可能に構成している。これにより、排出されるゴムシートＳの幅を変更可能にしている。なお、カッターは本実施形態の形態に限定されるものではない。
【００２９】
第１位置規制板２７と第２位置規制板２８（これらは規制手段に相当）とが設けられており、供給部１４から供給される粒塊状ゴムＧの溜まり部Ｔの範囲（ロール軸方向の範囲）を規制する機能を有する。第１位置規制板２７は第４位置Ｔ４に設定され、第２位置規制板２８も第５位置Ｔ５に設定されている。これら第１・第２位置規制板２７，２８のロール軸方向の規制位置も調整可能に構成されている。この第１・第２位置規制板２７，２８の設定位置によっても、ゴムシートＳの幅寸法を変更可能にしている。
【００３０】
第１・第２成形ロール２０，２１の間には、ゴムの溜まり部Ｔが形成されるが、この溜まり部Ｔの高さ（バンク量）を検出するセンサー２９（検出手段）が設けられており、センサー２９は、発光部２９ａと受信部２９ｂとから構成される光センサーである。受信部２９ｂへの光が遮断されるか否かでバンク量が所定レベル以下か否かを検出することができる。この光センサー２９を高さ方向に多数並べることで、バンク量をきめ細かく検出することができる。
【００３１】
制御装置３０は、センサー２９からの信号を受信し、ロール駆動部２４にバンク量（高さ）が所定の高さになるように指令を与える。例えば、バンク量が低くなってきたら、第１・第２成形ロール２０，２１の回転数を落とすようにし、バンク量が高くなってきたら回転数を上げるように制御する。
【００３２】
＜作動説明＞
次に、図２の押出装置２の動作について説明する。連続混練機１により混練された粒塊状ゴムが供給部１４を介して受け入れ位置において受け入れられる。供給されるゴムは、粒塊状であり、例えば、１０ｍｍ前後の大きさの塊となっている。受け入れ位置にて粒塊状ゴムＧを受け入れると、ゴムの溜まり部Ｔが徐々に形成されていく。これと共に、第１・第２成形ロール２０，２１の間を通過したゴムはシート状に形成され、第１成形ロール２０の周囲に巻きついた状態とされる。なお、第１・第２カッター２５，２６は、共に第１成形ロール２０から離れた位置にセットされている。
【００３３】
図４に示すように、中央の受け入れ位置に供給されるゴムは、徐々に周囲に流れていく（矢印Ａ参照）。これにより、ゴムは第１成形ロール２０の周囲を何度か回ることになる。粒塊状ゴムを押し出し成形してゴムシートを製造する場合、エアーがかみ込み易くなっており、エアーをかみこんだままゴムシートを作製すると品質の低下を招く。本発明による押出装置２では、第１・第２成形ロール２０，２１から押出されたゴムを直ちにゴムシートとして排出させるのではなく、何度か第１成形ロール２０の周囲を移動する。この移動の間にかみこんだエアーが排出され、エアーのかみ込みのない品質の良いゴムシートを得ることができる。また、粒塊状ゴムＧは自然落下で供給されており、連続混練機１に対して背圧を作用させるといった問題は生じない。従って、無駄な発熱によりゴム焼けを生じさせることはない。
【００３４】
図５に示す状態は、ゴムの溜まり部Ｔが第１・第２位置規制板２７，２８の位置まで拡張された状態である。この時点では、まだゴムシートとして排出させる状態とはなっていない。ゴムは第１成形ロール２０の周囲に巻きついたままとなっている。そして、適宜のタイミング、例えば、センサー２９により検出されるバンク量が所定レベルの高さになったことが検出されると、第１・第２カッター２５，２６を作動させる。カッター２５，２６を第１成形ロール２０の表面に巻き付いているゴムの表面に作用させる。この動作は、作業者が行ってもよいし、カッター作動装置を設け、この装置により作動させても良い。カッター２５，２６を作動させることで、第１位置Ｔ１と第３位置Ｔ３に対応した位置に、切断線（周方向に沿った方向、図５で見て上下方向）を入れることができる。ただし、切断線を入れただけではゴムシートＳとして取り出す（排出する）ことはできない。なお、第１カッター２５と第２カッター２６を作動させるタイミングであるが、これらは同時でなくても良く、例えば、第１カッター２５の方を早く作動させてもよい。
【００３５】
更に、別のカッター（不図示）により、ロール軸に沿った方向に切れ目Ｌ１，Ｌ２を入れる（図５参照）。そして、この切れ目Ｌ１，Ｌ２を入れた位置からゴムを引っ張り出し、引き取り装置３へ持っていく。引っ張り出したゴムの先端を上下のコンベア３ａ，３ｂの間に挟みこむことで、ゴムシートＳを引き取って行くことができる。このゴムシートＳの引っ張り出し作業は、作業者が行うことができる。あとは、連続的にゴムシートＳを排出させて行くことができる。
【００３６】
ゴムシートＳは、成形ロール２０の幅方向両端において、一対取り出すことができる。排出されるゴムシートＳの幅は、第１位置Ｔ１と第４位置Ｔ４との間隔で決まる幅、第３位置Ｔ３と第５位置Ｔ５との間隔で決まる幅であり、これらは同じ寸法である。
【００３７】
＜別実施形態＞
供給される粒塊状ゴムの大きさは、適宜決めることができ、特定の大きさ、特定の範囲の大きさに限定されるものではない。また、粒塊状ゴムを供給する装置（連続混練機）については、特定の構造の装置に限定されるものではない。本実施形態では、排出される一対のゴムシートの幅は同じであるが、これを異ならせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ゴムシート製造設備の構成を示す概念図
【図２】ゴムシート連続押し出し装置の構成を示す正面図
【図３】ゴムシート連続押し出し装置の構成を示す側面図
【図４】ゴムシート連続押し出し装置の動作を説明する図
【図５】ゴムシート連続押し出し装置の動作を説明する図
【符号の説明】
【００３９】
１      連続混練機
２      ゴムシート連続押し出し装置
３      引き取り装置
２０    第１成形ロール
２１    第２成形ロール
２４    ロール駆動部
２５    第１カッター
２６    第２カッター
２７    第１位置規制板
２８    第２位置規制板
２９    センサー
３０    制御装置
Ｇ      粒塊状ゴム
Ｓ      ゴムシート
Ｔ      溜まり部
Ｔ１    第１位置
Ｔ２    第２位置
Ｔ３    第３位置
Ｒ      成形ロール機構
【図１】
2005262667.tif 000003
【図２】
2005262667.tif 000004
【図３】
2005262667.tif 000005
【図４】
2005262667.tif 000006
【図５】
2005262667.tif 000007