(57)【要約】【課題】  熱入れ対象のゴム生地を切替えるときに、熱入れロールの表面温度を速やかに所定温度に上昇可能にする。【解決手段】  現在の生産に用いているゴム生地の熱入れ作業を終了させると同時に、外部加熱装置３を(ａ)に示す待機位置から(ｂ)に示す作動位置へ移動させ、熱入れロール１の外周面の加熱を開始する。温度センサ10により熱入れロール１の外周面の温度を測定し、それが所定温度以上になったら、(ｃ)に示すように外部加熱装置３を待機位置へ移動させ、ゴム生地の熱入れを開始する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部からの加熱により外周面の温度設定が可能であり、かつ互いの外周面が対向配置された一対の熱入れロールと、該熱入れロールの外周面を外部から加熱可能な外部加熱手段とを備えたことを特徴とする熱入れ装置。
【請求項２】
請求項１記載の熱入れ装置において、
前記外部加熱手段の発熱タイミング、及び発熱量を制御する加熱制御手段を備えたことを特徴とする熱入れ装置。
【請求項３】
請求項１記載の熱入れ装置において、
前記熱入れロールの外周面の温度を検出する温度検出手段を備え、前記加熱制御手段は、前記温度検出手段で検出された温度が所定温度以上であるとき、加熱動作を停止させることを特徴とする熱入れ装置。
【請求項４】
請求項１記載の熱入れ装置において、
前記外部加熱手段を、前記熱入れロールの外周面に近接した位置と、前記熱入れロールの外周面から離れた位置との間に配置可能な位置設定手段とを備えたことを特徴とする熱入れ装置。
【請求項５】
互いの外周面が対向配置された一対の熱入れロールの温度を制御する方法であって、
前記熱入れロールの外周面の温度を測定する工程と、前記温度の測定値が所定温度に到達するまで前記熱入れロールの外周面を外部から加熱する工程と、前記所定温度に到達したときに、前記外部からの加熱を停止すると共に、前記熱入れロールの外周面を内部からの熱供給量の制御により前記一定温度に維持する工程とからなることを特徴とする熱入れロールの温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未加硫配合ゴムであるゴム生地をシート状等の形状に成形するのに先立って、そのゴム生地の温度を成形に適した温度まで上昇させる熱入れ装置及びその温度制御方法に関し、詳細には、ゴム生地を変更した際に、ゴム生地の特性に応じた温度まで速やかに昇温可能にするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような熱入れ装置としては、互いに平行に配置した一対のロールをモータとギヤにより所定の速度比での回転を可能にすると共に、それらのロール内にロールの外周面温度を制御するための温水の循環を可能にし、かつ少なくとも一方のロールの周面にゴム生地の噛み込みを円滑にし、噛み込んだゴム生地の剪断変形量を大にする機能を持つ複数の突起を設けたものがある。この熱入れ装置においては、両ロール間に供給されたゴム生地に対し、ゴムの圧縮弾性限界内での圧縮歪を生じさせることで、ロール間を通過したゴムを、ヒステリシスロスに基づくゴム自身の発熱と、ロールによる加熱とによって所定の温度に昇温させ、ゴムの変形性を高めている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、文献には記載されたものではないが、前述した熱入れロールの外周面温度については、ゴム生地の密着を防止するため、55℃以上（密着の激しい材質のゴム生地の場合は80〜90℃）の一定温度に設定している。この温度設定は以下のように行う。まず、熱入れロールの外周面にゴム生地を供給する前に、熱入れロール内にゴム生地の材質に応じて前記一定温度よりも高い80〜100℃の温水の供給を開始し、前記一定温度に到達したときに、その温水の供給を停止し、ゴム生地の供給を開始する。その後は、ゴム生地自身の発熱による熱入れロールの外周面の温度上昇を抑えるため、熱入れロール内に40℃程度に制御された温水を供給して上記一定温度に維持している。
【０００４】
さらに、このような熱入れ装置において、ゴム生地を異なる材質のものに切替えるときは、熱入れロールに存在しているゴム生地を熱入れロール外へ排出させた後に、熱入れロールに供給するゴムを押し出すゴム押出機の口金の交換、ゴム押出機に投入するゴム材料の切替え等を行う。ここで、熱入れロールに残存しているゴム生地の排出が完了してから、新たに熱入れするゴム生地が熱入れロールに供給可能な状態になるまで、通常５分程度かかる。このとき、熱入れロールに残存しているゴム生地がロール外に排出されるまでの間は熱入れロール内に40℃程度の温水を供給して熱入れロールを冷し、排出が完了したときに40℃程度の温水の供給を終了すると同時に、この間に冷えた熱入れロールの外周面の温度を次に熱入れするゴム生地の密着防止に適合した55℃以上（密着の激しい材質のゴム生地の場合は80〜90℃）の一定温度に速やかに上昇させるため、ゴム生地の材質に応じて前記一定温度よりも高い80〜100℃の温水の供給を開始し、前記一定温度に到達したときに再び40℃程度の温水を供給している。
【特許文献１】特開平9-295316号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の熱入れ装置では、ゴム生地を切替えるとき、80〜100℃の温水を熱入れロール内に供給し始めてから、ロールの外周面温度が55〜90℃に到達するまで20〜40分程度の時間がかかるため、次に熱入れするゴム生地が熱入れロールに供給可能な状態になった後に15〜35分程度の間は熱入れ作業が出来ない。このため、熱入れ装置の後段に設置されているゴムシート成形装置等におけるゴムシートの生産が出来なくなり、生産効率の低下を招いている。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、熱入れロールの外周面温度を速やかに所定温度に上昇可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、内部からの加熱により外周面の温度設定が可能であり、かつ互いの外周面が対向配置された一対の熱入れロールと、該熱入れロールの外周面を外部から加熱可能な外部加熱手段とを備えたことを特徴とする熱入れ装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の熱入れ装置において、前記外部加熱手段の発熱タイミング、及び発熱量を制御する加熱制御手段を備えたことを特徴とする熱入れ装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１記載の熱入れ装置において、前記熱入れロールの外周面の温度を検出する温度検出手段を備え、前記加熱制御手段は、前記温度検出手段で検出された温度が所定温度以上であるとき、加熱動作を停止させることを特徴とする熱入れ装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１記載の熱入れ装置において、前記外部加熱手段を、前記熱入れロールの外周面に近接した位置と、前記熱入れロールの外周面から離れた位置との間に配置可能な位置設定手段とを備えたことを特徴とする熱入れ装置である。
請求項５に係る発明は、互いの外周面が対向配置された一対の熱入れロールの温度を制御する方法であって、前記熱入れロールの外周面の温度を測定する工程と、前記温度の測定値が所定温度に到達するまで前記熱入れロールの外周面を外部から加熱する工程と、前記所定温度に到達したときに、前記外部からの加熱を停止すると共に、前記熱入れロールの外周面を内部からの熱供給量の制御により前記一定温度に維持する工程とからなることを特徴とする熱入れロールの温度制御方法である。
【０００８】
（作用）
請求項１に係る発明によれば、外部加熱手段又は内部からの加熱の少なくとも一方により、熱入れロールの外周面温度を所定の温度に設定可能である。
請求項２に係る発明によれば、外部加熱手段の発熱タイミング及び発熱量を制御することにより熱入れロールの外周面温度を所定の温度に設定可能である。
請求項３に係る発明によれば、熱入れロールの外周面温度が所定温度以上になったときに、熱入れロールの外周面の加熱を停止させる。
請求項４に係る発明によれば、外部加熱手段をロールの外周面に近接して対向する位置と、ロールの外周面から離れた位置との間に配置出来る。
請求項５に係る発明によれば、ロールの外周面の温度が所定温度に到達するまではロールの外部から加熱し、その所定温度に到達したときにはロールの内部からの熱供給量の制御によりその温度に維持する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外部加熱手段により熱入れロール外周面を加熱することにより、熱入れロールの外周面温度を速やかに所定温度まで上昇させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るゴムシート成形装置の全体構成を示す図であり、図２はその熱入れ装置の斜視図である。
【００１１】
本実施形態に係るゴムシート成形装置は、フロントロール1A及びバックロール1Bからなる熱入れロール１と、熱入れロール１の外周面を加熱するための外部加熱装置３とからなる熱入れ装置を備えている。また、このゴムシート成形装置は、熱入れロール１にて熱入れされたゴム生地Ｇbを搬送するコンベア６と、コンベア６により搬送されたゴム生地ＧbをゴムシートＧcに成形する、カレンダロール７，８，９からなるカレンダ装置を備えている。さらに、このゴムシート成形装置は、上述した各手段を制御するための、マイクロコンピュータ等で構成された制御装置11を備えている。
【００１２】
熱入れロール１を構成するフロントロール1A及びバックロール1Bは、制御装置11の制御に基づいて、図示されていないフロントロール駆動モータ、バックロール駆動モータにより回転駆動される。また、制御装置11の制御により、図示されていない加熱手段により温度制御された温水が内部に供給され、外周面の温度が所定温度に維持される。これらは何れも公知の手段であるため、詳細な説明は省略する。
【００１３】
コンベア６は、制御装置11の制御に基づいて、図示されていないコンベア駆動モータにより駆動される。また、カレンダロール７，８、９は、制御装置11の制御に基づいて、図示されていないカレンダロール駆動モータにより駆動される。
【００１４】
外部加熱装置３は、100℃以上の熱を発生可能な遠赤外線ヒータ、スチーム等から構成されており、制御装置11の制御により発熱タイミング及び発熱量が制御される。また、熱入れロール１に対向する側が凹む方向に湾曲した板状に構成されている。さらに、図２に示すように、外部加熱装置３の熱入れロール１の軸線方向の長さは、フロントロール1AＡからフィードアップされるゴム生地Ｇbの幅以上であり、50〜100cmに設定する。また、外部加熱装置３は、アーム４を介して揺動軸５に取り付けられており、制御装置11の制御に基づいて、図示されていない揺動軸駆動モータにより揺動軸５を揺動させることで、図１の一点鎖線に示すような熱入れロールの外周面付近で熱入れロールの外周面に対向する位置（作動位置）と、図１の実線に示すような熱入れロールの外周面から離れた位置（待機位置）との間を変位することが可能である。
【００１５】
熱入れロール１の外周面の付近には、熱入れロール１の外周面の温度を検知することの出来る、赤外線センサ等の温度センサ10が設けられており、温度センサ10が検知した温度データは制御装置11に供給され、熱入れローラ１の外周面の温度制御に用いられる。
（詳細は後述）。
【００１６】
以上の構成を有するゴムシート成形装置について、定常運転時の動作、及びゴム生地切替え時の動作の順に説明する。
定常運転状態では、フロントロール1Aとバックロール1Bとの間に供給されるゴム生地Ｇaは、これらのロール間を通過することで熱入れされ、所定の幅に圧延されたゴム生地Ｇbとなり、コンベア６によりカレンダロール７，８，９を備えたカレンダ装置へ送られる。カレンダ装置へ送られたゴム生地Ｇbは、カレンダロール７，８間を通り、さらにカレンダロール８，９間を通って、所定幅のゴムシートＧcに成形される。このとき、フロントロール1A及びバックロール1Bの表面温度は、ゴム生地Ｇaの材質に応じて、55〜90℃の所定の一定温度になるように制御装置11により制御される。即ち、温度センサ10で検出したフロントロール1A又はバックロール1Bの表面温度と、制御装置11内のメモリに予め設定されている熱入れ中のゴム生地の密着防止に必要な熱入れロール１の表面温度とを比較し、それらが一致するように、フロントロール1A及びバックロール1B内に供給する温水の温度を調整する。
【００１７】
次に、ゴム生地を切替えるときの動作について、制御部11の動作を示す図３のフローチャート、及び外部加熱装置３の動作を示す図４を参照しながら説明する。
ゴム質の切替えを行うときは、制御装置11は、生産指令に基づいて、次に熱入れするゴム生地がロールに対する密着の激しい材質か否かを判定する（ステップＳ１）。そして、密着の激しい材質のゴムの場合は、現在熱入れしているゴム生地の熱入れ作業を終了し、そのゴム生地が熱入れローラ１の外部に全て排出されたときに、外部加熱装置３を図４(ａ)に示す待機位置から図４(ｂ)に示す作動位置へ移動させ、熱入れロール１の外周面の加熱を開始する（ステップＳ２）。このとき、従来装置と同様に、熱入れロール１の外周面の温度を次に熱入れするゴム生地の密着防止に適合した55℃以上（密着の激しい材質のゴム生地の場合は80〜90℃）の一定温度に速やかに上昇させるため、熱入れロール１内にはゴム生地の材質に応じた80〜100℃の温水の供給を開始する。
【００１８】
次いで、制御装置11は、温度センサ10で測定された熱入れロールの表面温度データを取り込み（ステップＳ３）、その値が、次に熱入れするゴム生地を熱入れするために必要な表面温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。そして、熱入れロール１の表面温度データがゴム生地の密着防止可能な表面温度（例えば90℃）以上になるまでステップＳ３，Ｓ４を繰り返し実行して、その表面温度になったときに外部加熱装置３をオフにすると共に、図４(ｃ)に示す待機位置へ移動させ（ステップＳ５）、処理を終了する。なお、密着の激しい材質のゴムでない場合（ステップＳ１でNO）は、外部加熱装置３による加熱を行わない。
【００１９】
図３の処理が終了したら、フロントロール１とバックロール２との間に切替え後のゴム生地Ｇaを供給する（前述したように、現在熱入れしているゴム生地の熱入れ作業の終了と同時に、次に熱入れするゴム生地の準備を開始しており、通常、５分程度でこの準備作業は終了している。）と共に、熱入れロール１、コンベア６、及びカレンダロール７，８，９の動作を開始させる。以後は、温度センサ10で検出される熱入れロール１の表面温度データがゴム生地の密着防止可能な温度に維持されるように、40℃程度に温度制御された温水を熱入れロール１内に供給する。
【００２０】
図５は熱入れロールの外周面温度と加熱時間との関係の測定結果を示すグラフである。ここで、特性Ｉは外部加熱装置３を用いて加熱したときの特性であり、IIは温水の供給による内部加熱を行ったときの特性である。このグラフから、外部加熱装置３を用いた場合には５分程度で密着防止可能な下限温度（55℃）に到達し、10分程度で密着の激しい材質のゴム生地の密着防止可能な温度（80℃）に到達していることが確認出来た。これに対し、公知の内部加熱の場合は55℃まで20分、80℃までは40分であるから、本実施形態では加熱時間が1/4に短縮されており、その分、初回の熱入れ時に生産が開始するまでの時間及びゴム生地の切替え時に生産が停止している時間が短縮されることになる。
【００２１】
このように、本実施形態によれば、現在の生産に用いているゴム生地の熱入れ作業の終了と同時に外部加熱装置３により熱入れロールの加熱を開始することにより、ゴム質切替え時に熱入れロールの外周面温度を速やかに所要の温度まで昇温させることができるため、生産が停止している時間も短縮され、生産効率が向上する。なお、図３に示す処理では、密着の激しい材質のゴム生地の場合のみ外部加熱装置３により加熱を行うものとしたが、そうでないゴムについても外部加熱装置３による加熱を行うように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るゴムシート成形装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１における熱入れ装置の斜視図である。
【図３】ゴム生地を切替えるときの制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】ゴム生地を切替えるときの外部加熱装置の動作を示す図である。
【図５】熱入れロールの外周面温度と加熱時間との関係の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１・・・熱入れロール、３・・・外部加熱装置、４・・・アーム、５・・・揺動軸、10・・・温度センサ、11・・・制御装置。
【図１】
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【図２】
2007007872.tif 000004
【図３】
2007007872.tif 000005
【図４】
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【図５】
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