(57)【要約】【課題】装置の設置スペースに高さ方向の制約がある場合であっても混練を行なえるようにしたゴム材料の混練方法および装置を提供する。【解決手段】一対の混練ロール２ａ、２ｂの下方位置から上方位置に至る循環経路を形成する受け渡しコンベヤ６および練り返しコンベヤ５を、ゴム材料Ｒを循環させる搬送方向に稼動させるとともに、両方の混練ロール２ａ、２ｂを受け渡しコンベヤ６によるゴム材料Ｒの搬送方向と同じ方向に回転させ、最初のゴム材料Ｒを受け渡しコンベヤ６の搬送開始端から投入し、受け渡しコンベヤ６によりゴム材料Ｒの受け入れを行なう。【選択図】    図２
2007276230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム材料を互いに逆方向に回転する一対の混練ロールにより挟圧して下方のコンベヤに投下し、該コンベヤにより前記一対の混練ロールの上方に還流させて再び挟圧する混練工程を繰り返すゴム材料の混練方法において、前記混練工程に最初のゴム材料を投入する場所を前記一対の混練ロール下方の前記コンベヤの搬送開始端にし、該最初のゴム材料を投入するとき、前記一対の混練ロールの両方を前記ゴム材料の搬送方向と同方向に回転させるゴム材料の混練方法。
【請求項２】
前記一対の混練ロールの近傍に受け入れセンサを配置し、該受け入れセンサが前記最初に投入したゴム材料が前記一対の混練ロールの下方を通過したことを検知したとき、該一対の混練ロールを互いに逆方向の回転に切り換える請求項１に記載のゴム材料の混練方法。
【請求項３】
ゴム材料を挟圧する一対の混練ロールに、その下方位置から上方位置に前記挟圧後のゴム材料を循環搬送するコンベヤを付設したゴム材料の混練装置において、最初のゴム材料を投入する位置を、前記一対の混練ロールの下方で前記コンベヤの搬送開始端に設定し、かつ少なくとも前記一対の混練ロールのうち前記コンベヤ搬送開始端側の混練ロールを独立して正逆回転可能に構成したゴム材料の混練装置。
【請求項４】
前記一対の混練ロールの近傍に前記最初に投入したゴム材料の通過を検知する受け入れセンサを設けた請求項３に記載のゴム材料の混練装置。
【請求項５】
前記一対の混練ロールの少なくとも一方の周面に回転駆動型のスクレーパを対設し、該スクレーパを駆動解除時に回転フリーになるように構成した請求項３または４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混練装置に関し、さらに詳しくは、装置の設置スペースに高さ方向の制約がある場合であっても混練を行なえるようにした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】
従来、タイヤ等のゴム製品の材料として使用する加硫前のゴム材料は、未加硫の天然ゴム等の原料ゴムと、カーボンブラック等の非加硫系配合剤とをバンバリーミキサと呼ばれる密閉型混練機で予備混練を行なった後、ロール混練機で所定の粘度になるまで混練を行なうようにしている。
【０００３】
ロール混練機は、互いに逆回転する一対の混練ロールと、これら混練ロールの下方位置から上方位置に至るゴム材料の循環経路を形成するコンベヤとから構成されており、このロール混練機に予備混練したゴム材料を投入するときは、供給コンベヤ等の搬送手段により一対の混練ロールの上方位置に搬送して投入を行なっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
したがって、ロール混練機の上方には、予備混練したゴム材料の搬送手段を受け入れるための十分なスペースを確保する必要があった。そのため、高さ方向のスペースが大きくなることが避けられず、既存の工場などで高さ方向のスペースに制約がある場合には、ロール混練機を設置できないため、工場建屋を改修しなければならないという問題があった。
【特許文献１】特開平５−３０５６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、装置の設置スペースに高さ方向の制約がある場合であっても混練を行なえるようにしたゴム材料の混練方法および混練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本発明のゴム材料の混練方法は、ゴム材料を互いに逆方向に回転する一対の混練ロールにより挟圧して下方のコンベヤに投下し、該コンベヤにより前記一対の混練ロールの上方に還流させて再び挟圧する混練工程を繰り返すゴム材料の混練方法において、前記混練工程に最初のゴム材料を投入する場所を前記一対の混練ロール下方の前記コンベヤの搬送開始端にし、該最初のゴム材料を投入するとき、前記一対の混練ロールの両方を前記ゴム材料の搬送方向と同方向に回転させることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のゴム材料の混練装置は、ゴム材料を挟圧する一対の混練ロールに、その下方位置から上方位置に前記挟圧後のゴム材料を循環搬送するコンベヤを付設したゴム材料の混練装置において、最初のゴム材料を投入する位置を、前記一対の混練ロールの下方で前記コンベヤの搬送開始端に設定し、かつ少なくとも前記一対の混練ロールのうち前記コンベヤ搬送開始端側の混練ロールを独立して正逆回転可能に構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、最初にゴム材料を投入する場所を、一対の混練ロールの下方位置で、かつコンベヤの搬送開始端に設定したので、混練装置の上方にはゴム材料を受け入れるためのスペースを確保する必要がなくなる。
【０００９】
また、最初のゴム材料を投入する際に、一対の混練ロールの両方をコンベヤの搬送方向と同一方向に回転させるので、投入したゴム材料を滞留させることなく円滑に循環工程内に受け入れることが可能になる。これに伴い、混練ロールとその下方のコンベヤとのクリアランスを最小限に設定でき、混練装置の高さを小さくしてコンパクトな構成にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のゴム材料の混練方法および混練装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１に例示するように本発明の混練装置１は、いわゆるロール混練機であり、対向する一対の混練ロール２ａ、２ｂを有し、これら混練ロール２ａ、２ｂの下方には、受け渡しコンベヤ６が配置されている。この受け渡しコンベヤ６は、混練ロール２ａ、２ｂの下方位置から水平方向に延びる搬送面と、中途から上下方向に回動可能な搬送面とを有し、搬送面の上方にはゴム材料Ｒのゴム温度を検知する温度センサ７と制御装置９の制御によりゴム材料Ｒを冷却する冷却ファン８が配置されている。
【００１２】
また、受け渡しコンベヤ６の回動部の上方から混練ロール２ａ、２ｂの上方に延びるように練り返しコンベヤ５が配置されている。この練り返しコンベヤ５および受け渡しコンベヤ６により、ゴム材料Ｒを混練ロール２ａ、２ｂの間に繰り返し供給する循環経路が形成されている。
【００１３】
一対の混練ロール２ａ、２ｂは、それぞれ別個に設けられた油圧あるいは電動の駆動モータ４ａ、４ｂにより回転し、回転速度はそれぞれ独立して調整可能で、かつ正逆回転可能になっている。また、混練ロール２ａ、２ｂのロールギャップを検知するギャップセンサ（図示せず）が設けられ、一方の混練ロール２ａにはアクチュエータ３が備わり、この混練ロール２ａを移動させてロールギャップを変更可能としている。
【００１４】
駆動モータ４ａ、４ｂの駆動トルク、ロール表面速度、ロールギャップ、ゴム温度の各データは制御装置９に送信され、これらのデータに基づいて、制御装置９により混練ロール２ａ、２ｂの表面速度、受け渡しコンベヤ６および練り返しコンベヤ５の搬送速度、ロールギャップ、ゴム温度が制御されるようになっている。ゴム材料Ｒは、互いに逆方向に回転する混練ロール２ａ、２ｂの間を繰り返し通過して挟圧されることにより、適切なせん断力が付与されて、所定の混練時間で目標粘度になるように混練される。
【００１５】
ゴム材料Ｒを混練する際には、１バッチの混練工程中において、当初に設定したロールギャップは一定にしておくことが好ましいが、ゴム材料Ｒの特性に応じて可変制御するようにしてもよい。
【００１６】
それぞれの混練ロール２ａ、２ｂには、その周面に近接してスクレーパ１１、１１が対設されている。このスクレーパ１１は、混練ロール２ａ、２ｂとほぼ同じ幅で、かつ平行に配置され、回転軸を中心に放射状に突設された剥がし羽根を有している。剥がし羽根は、近接するそれぞれの混練ロール２ａ、２ｂと同じ方向に、図示しない電動モータにより回転駆動するように構成され、駆動が解除している時には、剥がし羽根がフリーの状態で自在に回転できる構造になっている。
【００１７】
また、混練ロール２ａ、２ｂの近傍には、受け入れセンサ１０が配置され、混練ロール２ａ、２ｂの下方位置にある受け渡しコンベヤ６の搬送面を検知範囲として、検知信号は制御装置９に送信されるように構成されている。受け入れセンサ１０は、この検知範囲を網羅するために複数設けることもできる。
【００１８】
図２に例示するように、この混練装置１には未加硫の天然ゴム等の原料ゴムとカーボンブラック等の非加硫系配合剤とをバンバリーミキサにより予備的に混練したゴム材料Ｒが、受け渡しコンベヤ６の搬送開始端に隣接した供給コンベヤ１２により供給される。このゴム材料Ｒは所定重量に計量されているが、シート状や塊状など一定形状ではなく、高さ方向に盛り上がった状態で供給されることもある。
【００１９】
図２、図３に例示するように、予備混練したゴム材料Ｒを最初に混練装置１に投入する際は、受け渡しコンベヤ６および練り返しコンベヤ５を、ゴム材料Ｒを循環させる搬送方向に稼動させるとともに、両方の混練ロール２ａ、２ｂを、受け渡しコンベヤ６によるゴム材料Ｒの搬送方向と同一方向に回転させる。このように、混練ロール２ａ、２ｂの下方位置の受け渡しコンベヤ６の搬送開始端を最初のゴム材料Ｒを投入する場所にし、受け渡しコンベヤ６によりゴム材料Ｒの受け入れを行なうので、従来のロール混練機のように練り返しコンベヤ５の上方にゴム材料Ｒを供給するための搬送手段を設置する必要がなくなる。
【００２０】
このように最初のゴム材料Ｒを投入する位置を、受け渡しコンベヤ６の搬送開始端として受け入れを行なう場合、混練ロール２ａ、２ｂと受け渡しコンベヤ６との間に、ゴム材料Ｒを滞留させないようにする必要がある。そこで、本発明では両方の混練ロール２ａ、２ｂの回転方向を、投入するゴム材料Ｒの受け渡しコンベヤ６による搬送方向と同じ方向にしている。これにより、ゴム材料Ｒの高さＨが、混練ロール２ａ、２ｂの最下位置と受け渡しコンベヤ６の搬送面とのクリアランスＣ（以下、ロール下クリアランスＣという）よりも大きい場合であっても、混練ロール２ａ、２ｂの回転力および受け渡しコンベヤ６の搬送力により、ゴム材料Ｒを滞留させることなく円滑に、循環工程内に受け入れることができる。
【００２１】
したがって、繰り返し混練するゴム材料Ｒの循環に支障がない範囲でロール下クリアランスＣを最小限に設定することができ、混練装置１を、高さの小さなコンパクトな構成にすることが可能になる。また、ロール下クリアランスＣを小さくすることにより、混練しているゴム材料Ｒが混練ロール２ａ、２ｂから落下する際に、受け渡しコンベヤ６が受ける衝撃が緩和され、受け渡しコンベヤ６の耐久性を高める効果を得ることもできる。さらに、ゴム材料Ｒが落下する際に受け渡しコンベヤ６の外へ飛び出すようなトラブルを防止することもできる。
【００２２】
尚、一対の混練ロール２ａ、２ｂのうち、受け渡しコンベヤ６の搬送開始端側となる混練ロール２ｂのみを正逆回転可能に構成してもよい。
【００２３】
ゴム材料Ｒを投入する際は、スクレーパ１１がゴム材料Ｒの投入の障害になることを防止するために、電動モータによるスクレーパ１１の剥がし羽根の駆動を止め、フリーに回転できる状態にしておくとよい。
【００２４】
次いで、投入したゴム材料Ｒが混練ロール２ａ、２ｂの下方を通過したことを、受け入れセンサ１０により検知し、この検知信号が制御装置９に送信される。このように受け入れセンサ１０が、投入したゴム材料の通過を検知したときに、制御装置９により、それぞれの混練ロール２ａ、２ｂが図１に示すように互いに逆方向に回転するように切り換えが行なわれる。
【００２５】
具体的には、受け入れセンサ１０の検知信号に基づいて、ゴム材料Ｒが混練ロール２ａ、２ｂの下方を通過してから練り返しコンベヤ５により混練ロール２ａ、２ｂに供給されるまでの準備時間の間に、それぞれの混練ロール２ａ、２ｂが互いに逆方向に回転するように制御される。この準備時間は、受け渡しコンベヤ６および練り返しコンベヤ５の搬送速度と循環経路の長さとに基づいて、制御装置９により算出される。このようにして時間のロスを無くして即座にゴム材料Ｒの混練を開始することができる。
【００２６】
上記のように本発明では、混練装置１の上方にゴム材料を供給するためのスペースを不要とするとともに、混練装置１のコンパクト化を図ることができるので、高さ方向のスペースの制約を強く受けることなく混練装置１を設置することが可能になる。したがって、既存の工場など高さ方向のスペースに制約がある場合であっても、混練装置１を設置することができるようになり、限られたスペースを有効に利用して最適なレイアウトの混練ラインを構築してゴム材料を混練することが可能になる。
【００２７】
複数台の混練装置１を直列に連結してゴム材料Ｒの混練を行なう場合は、上流側の混練装置１の受け渡しコンベヤ６の一端部を回動させることにより、下流側の混練装置１の受け渡しコンベヤ６の搬送開始端に、上流側の混練装置１で混練したゴム材料Ｒを供給することができる。このように、上流側の混練装置１の受け渡しコンベヤ６を下流側の混練装置１に対する供給コンベヤ１２として機能させることにより、混練ラインの簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の混練装置がゴム材料を混練している状態を例示する側面図である。
【図２】図１の混練装置に最初のゴム材料を供給している状態を例示する側面図である。
【図３】図２の次の状態を例示する混練装置の側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  混練装置
２ａ、２ｂ  混練ロール
３  アクチュエータ
４ａ、４ｂ  駆動モータ
５  練り返しコンベヤ
６  受け渡しコンベヤ
７  温度センサ
８  冷却ファン
９  制御装置
１０  受入れセンサ
１１  スクレーパ
１２  供給コンベヤ
Ｒ  ゴム材料
【図１】
2007276230.tif 000003
【図２】
2007276230.tif 000004
【図３】
2007276230.tif 000005