(57)【要約】【課題】ゴムクラムを凝集させた凝集体を高い精度で成形し、凝集体を乾燥させたゴム材料の生産性を向上させる。【解決手段】ゴムクラム７０を成形手段３０により凝集させて凝集体７１を成形する。成形された凝集体７１を搬送手段５０により搬送して、搬送手段５０が搬送する凝集体７１を乾燥手段により乾燥させる。成形手段３０では、ゴムクラム７０を湾曲した通路３２の供給口に供給し、ゴムクラム７０を、通路３２内で供給口よりも下方の押出口まで通過させつつ凝集させる。通路３２内の凝集体７１を押出口から押し出して成形し、成形手段３０が成形した凝集体７１を乾燥させてゴム材料を製造する。【選択図】  図３
2012062397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムクラムを凝集させた凝集体を乾燥させてゴム材料を製造するゴム製造装置であって、
ゴムクラムを供給する供給手段と、
供給手段から供給されるゴムクラムを凝集させて凝集体を成形する成形手段と、
成形手段により成形された凝集体を搬送する搬送手段と、
搬送手段が搬送する凝集体を乾燥させる乾燥手段と、を備え、
成形手段が、ゴムクラムの供給口と、供給口よりも下方に設けられた凝集体の押出口と、ゴムクラムを供給口から押出口まで通過させつつ凝集させる湾曲した通路とを有し、通路内の凝集体を押出口から押し出して成形することを特徴とするゴム製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたゴム製造装置において、
押出口が、供給口と同じ面積に、又は、供給口よりも広い面積に形成されていることを特徴とするゴム製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたゴム製造装置において、
成形手段の通路が、湾曲部と、湾曲部から押出口まで直線状に形成された直線部とを有することを特徴とするゴム製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたゴム製造装置において、
成形手段の通路が、供給口から押出口まで、凝集体の成形形状に合わせた断面形状に形成されていることを特徴とするゴム製造装置。
【請求項５】
ゴムクラムを凝集させた凝集体を乾燥させてゴム材料を製造するゴム製造方法であって、
ゴムクラムを湾曲した通路の供給口に供給する工程と、
ゴムクラムを通路内で供給口よりも下方の押出口まで通過させつつ凝集させる工程と、
通路内の凝集体を押出口から押し出して成形する工程と、
成形された凝集体を搬送する工程と、
搬送される凝集体を乾燥させる工程と、
を有することを特徴とするゴム製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたゴム製造方法において、
前記成形する工程が、供給口と同じ面積に、又は、供給口よりも広い面積に形成された押出口から凝集体を押し出す工程を有することを特徴とするゴム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムのクラム（小片）を凝集させて凝集体を形成し、凝集体を乾燥させてゴム材料を製造するゴム製造装置及びゴム製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＳＲ（技術的格付けゴム）と呼ばれる天然ゴムは、天然ゴムのラテックスを採取してラテックス中の粒子を凝固させた後、破砕と洗浄を繰り返し行ってクラム化される。また、ゴムのクラム（ゴムクラムという）を乾燥してブロック状に形成し、ゴムブロックをパッキングして、天然ゴムからなるゴム材料が製造される（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ゴム材料は、一般に、人手により、ゴムクラムを、底部がメッシュ状の容器に入れて所定高さに調整し、対流伝熱型の乾燥機（例えば、トンネル型乾燥機）により、容器中のゴムクラムを乾燥させて製造される。その際、ゴムクラムは、粘着性や凝集性、及び、凝着性を有するため、容器中で互いに粘着して凝集し、凝集体の状態で乾燥する。乾燥後のゴム材料は、人手により容器から取り出された後、プレス成形によりブロック状に形成される。
【０００４】
このように、ゴム材料は、乾燥や成形に多くの人手や工程を経るため、製造に多大な労力と長い時間を要する傾向がある。そのため、ゴム材料は、製造の自動化や省力化を図り、生産性をより向上させることが要求されている。また、ゴムクラムは、その性質に起因して取り扱いが非常に困難で、かつ、人手により容器に入れて高さを調整するため、容器中での高さが不均一になり易く、部分的に不足することもある。従って、凝集体は、繰り返し正確に成形するのが難しく、成形精度の変動を抑制して、高い精度を安定して確保することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９２９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、これら従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、ゴムクラムを凝集させた凝集体を高い精度で成形するとともに、凝集体を乾燥させて製造するゴム材料の生産性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ゴムクラムを凝集させた凝集体を乾燥させてゴム材料を製造するゴム製造装置であって、ゴムクラムを供給する供給手段と、供給手段から供給されるゴムクラムを凝集させて凝集体を成形する成形手段と、成形手段により成形された凝集体を搬送する搬送手段と、搬送手段が搬送する凝集体を乾燥させる乾燥手段と、を備え、成形手段が、ゴムクラムの供給口と、供給口よりも下方に設けられた凝集体の押出口と、ゴムクラムを供給口から押出口まで通過させつつ凝集させる湾曲した通路とを有し、通路内の凝集体を押出口から押し出して成形することを特徴とする。
また、本発明は、ゴムクラムを凝集させた凝集体を乾燥させてゴム材料を製造するゴム製造方法であって、ゴムクラムを湾曲した通路の供給口に供給する工程と、ゴムクラムを通路内で供給口よりも下方の押出口まで通過させつつ凝集させる工程と、通路内の凝集体を押出口から押し出して成形する工程と、成形された凝集体を搬送する工程と、搬送される凝集体を乾燥させる工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ゴムクラムを凝集させた凝集体を高い精度で成形できるとともに、凝集体を乾燥させて製造するゴム材料の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態のゴム製造装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】凝集体の成形手段を示す斜視図である。
【図３】凝集体を成形する成形手段と搬送手段の一部を示す斜視図である。
【図４】比較例の凝集体の成形手段を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のゴム製造装置とゴム製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のゴム製造装置は、ゴムラテックスから製造したゴムクラムを凝集させて凝集体を形成し、凝集体を乾燥させてゴム材料を製造する。これにより、各種のゴム製品やゴム部材の原料又は素材として使用されるゴム材料を製造する。なお、ここでは、天然ゴムのラテックスを処理して、ラテックス中の粒子を凝固させ、凝固させたゴムを破砕等して製造した天然ゴムのクラムから、天然ゴム材料を製造する。
【００１１】
図１は、本実施形態のゴム製造装置の概略構成を示す側面図である。
ゴム製造装置１は、図示のように、ゴムクラム７０を供給する供給手段１０と、凝集体７１を成形する成形手段３０と、凝集体７１を搬送する搬送手段５０と、凝集体７１を乾燥させる乾燥手段６０とを備えている。
【００１２】
供給手段１０は、破砕装置１１と、ゴムクラム７０を洗浄する洗浄槽（プール）１２と、洗浄槽１２からゴムクラム７０を送り出す送出装置２０とを有し、破砕装置１１と送出装置２０が、洗浄槽１２を挟んで配置されている。破砕装置１１は、内部に収納したゴムを破砕してクラム化し、破砕したゴムクラム７０を、搬送管１１Ａを通して洗浄槽１２へ投入する。洗浄槽１２は、ゴムクラム７０が洗浄水１３内に投入され、洗浄水１３でゴムクラム７０を洗浄して、ゴムクラム７０とゴミ等の付着物とを分離する。ゴムクラム７０は、洗浄水１３に浮かんで送出装置２０まで浮遊し、その間に、付着物から分離される。
【００１３】
送出装置２０は、ポンプ２１により、洗浄水１３上のゴムクラム７０を吸い上げて逆Ｕ字状の搬送管２２を通して搬送し、搬送管２２の先端に取り付けた搬出口２３から、破砕したゴムクラム７０を下方に向けて送り出す。これにより、供給手段１０は、水にぬれたゴムクラム７０を成形手段３０に供給する。なお、供給手段１０は、複数対（図１では、最後の一対のみ示している）の破砕装置１１と洗浄槽１２を並べて配置し、ゴムクラム７０に対して破砕と洗浄とを繰り返し行った後に、ゴムクラム７０を成形手段３０に供給する。また、送出装置２０は、上記した構成に限定されず、例えば、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤ、又は、バケットコンベヤを使用してゴムクラム７０を搬送する等、ゴムクラム７０を搬送できる種々の装置を採用できる。
【００１４】
成形手段３０は、上部に、上方に向かって次第に広がるホッパー３１を有し、ホッパー３１の上端に開口する投入口に、供給手段１０から供給されるゴムクラム７０が投入される。成形手段３０は、ホッパー３１を通して内部に供給されるゴムクラム７０を、自重により、後述する内部の通路を下方に向かって移動させつつ凝集させて、ゴムクラム７０からなる凝集体７１を連続して成形する。凝集体７１は、ゴムクラム７０の集合物であり、成形手段３０により、水分を含んだ状態で、所定の断面形状や寸法に成形される。また、成形手段３０は、側面視湾曲形状に形成され、上方から供給されるゴムクラム７０を湾曲した方向に移動させ、凝集体７１を、下部の正面に設けられた開口から押し出す。これにより、成形手段３０は、凝集体７１を、水平方向に順次押し出してスラブ（厚板）状に成形し、搬送手段５０に凝集体７１を連続して供給する。
【００１５】
搬送手段５０は、ベルトコンベヤからなり、複数のプーリ５１と、プーリ５１に架け渡された無端状のベルト５２と、１つのプーリ５１を回転させる駆動装置（図示せず）とを有する。また、搬送手段５０は、一端部が、成形手段３０の下方に近接して設けられ、この一端部から、成形手段３０による凝集体７１の押出方向に直線状に配置されている。搬送手段５０は、成形手段３０から、凝集体７１がベルト５２の上面に順に押し出されて、凝集体７１がベルト５２上に積載される。その状態で、搬送手段５０は、プーリ５１を回転させてベルト５２を循環駆動し、ベルト５２上の凝集体７１を、成形手段３０による成形速度（押出速度）に合わせた所定速度で移動させる。これにより、搬送手段５０は、成形手段３０により順次成形された凝集体７１を上面に載せて、成形手段３０側から乾燥手段６０に向かって搬送する。
【００１６】
乾燥手段６０は、搬送手段５０の長手方向（凝集体７１の搬送方向）の所定範囲に設置され、搬送手段５０と凝集体７１を側方と上方から囲んで配置されている。この乾燥手段６０は、例えば、外部から供給される加熱気体を凝集体７１に吹き付けて、或いは、内部に設けられたヒータ等の加熱手段により、凝集体７１を加熱する。乾燥手段６０は、搬送手段５０が搬送する凝集体７１を所定温度に加熱して、凝集体７１から水分を気化させ、内部を通過する間に凝集体７１を乾燥させる。ゴム製造装置１は、乾燥手段６０と搬送手段５０によりコンベヤ式乾燥機を構成し、この乾燥機により、凝集体７１を連続して搬送しながら、乾燥手段６０が配置された加熱区間で加熱して乾燥させ、スラブ状のゴム材料７２を製造する。ゴム材料７２は、乾燥手段６０の出口から出て製造された後、搬送手段５０や他の搬送手段により、後工程へ搬送される。
【００１７】
次に、凝集体７１の成形手段３０について、より詳細に説明する。
図２は、成形手段３０を示す斜視図であり、図３は、凝集体７１を成形する成形手段３０と搬送手段５０の一部を示す斜視図である。
成形手段３０は、図示のように、ホッパー３１の下側に、板状の外面部材に区画されたゴムクラム７０の通路３２を有する。通路３２は、ホッパー３１の内部空間に続いて、成形手段３０の内部に形成されるとともに、少なくとも一部が湾曲して形成されている。
【００１８】
本実施形態では、通路３２は、ホッパー３１から搬送手段５０まで延びる弧状をなし、ホッパー３１から下方に向かいつつ、水平方向（図２、３では右方向）に次第に向きを変えて形成されている。また、通路３２は、ホッパー３１と繋がる一端（上方端）にゴムクラム７０の供給口３３が、搬送手段５０の上面に近接する他端（下方端）に凝集体７１の押出口３４が、それぞれ設けられている。即ち、この通路３２は、供給口３３と押出口３４を繋いで、それらの間で全体又は一部（ここでは一部）がなだらかに湾曲して形成されている。また、通路３２は、供給口３３の下方において、供給口３３から下方に向かって、かつ、正面の押出口３４（搬送手段５０）に向けて湾曲して形成されている。
【００１９】
供給口３３は、ゴムクラム７０の入口用の開口部であり、通路３２の上方端で上方に向けて開口し、ホッパー３１から供給されるゴムクラム７０を湾曲した通路３２内に流入させる。通路３２は、供給口３３から供給されるゴムクラム７０が充填されるとともに、充填されたゴムクラム７０に発生する圧力により、ゴムクラム７０を下方に向けて移動させて、供給口３３から押出口３４まで通過させる。ゴムクラム７０は、その性質（粘着性、凝集性）により、通路３２を通過中に互いに粘着して次第に凝集し、１つの塊となって、通路３２の形状に応じた形状に形成される。このように、通路３２は、ゴムクラム７０を通過させつつ、押出口３４まで通過する間に凝集させて一体化し、ゴムクラム７０からなる凝集体７１を形成する。
【００２０】
押出口３４は、凝集体７１の出口用の開口部であり、通路３２の下方端で正面（水平方向）に向けて開口して、凝集体７１を通路３２内から水平方向に押し出す。その際、押出口３４は、凝集体７１を開口形状に応じた所定の断面形状に成形し、凝集体７１を搬送手段５０に向けて、その上面に沿って押し出す。以上のように、成形手段３０は、ゴムクラム７０の供給口３３と、供給口３３よりも下方に設けられた凝集体７１の押出口３４と、両口３３、３４間の通路３２とを有する。ゴムクラム７０と凝集体７１は、後方から押されて通路３２内を移動し、通路３２を通過して押出口３４から通路３２の外部に押し出される。成形手段３０は、通路３２内で形成された凝集体７１を押出口３４から押し出して、凝集体７１を設定された形状と寸法に成形する。
【００２１】
なお、成形手段３０の通路３２は、ゴムクラム７０の通過方向に直交する断面の形状（断面形状）が、供給口３３から押出口３４まで、凝集体７１の成形形状に合わせた断面形状に形成されている。ここでは、成形手段３０は、通路３２の断面形状、供給口３３、及び、押出口３４が、互いに一致した（又は、相似した）矩形状に形成されており、凝集体７１を断面矩形状に成形して、搬送手段５０上に所定の高さ（厚さ）で積載する。また、通路３２は、ゴムクラム７０の通過方向の異なる範囲に形成された湾曲部３２Ａと直線部３２Ｂとを有する。湾曲部３２Ａは、所定の曲率で湾曲して形成された部分であり、通路３２の供給口３３側に設けられている。直線部３２Ｂは、湾曲部３２Ａから押出口３４まで直線状に、かつ、湾曲部３２Ａの長さ以下の長さに形成されている。更に、通路３２は、滑らかな内面形状に形成されて、供給口３３から押出口３４まで段差等なく連続して延び、ゴムクラム７０を円滑に通過させる。
【００２２】
押出口３４は、供給口３３と同じ面積に、又は、供給口３３よりも広い面積に形成されている。即ち、押出口３４の面積をＳＡ、供給口３３の面積をＳＢとしたとき、ＳＡはＳＢ以上（ＳＡ≧ＳＢ）となる。また、押出口３４は、凝集体７１に設定された厚さ及び幅に一致（又は、近似）した高さ及び幅に形成されている。併せて、通路３２の少なくとも押出口３４近傍の部分も、押出口３４の寸法に合わせた寸法に形成される。
【００２３】
次に、このゴム製造装置１（図１参照）により、ゴム材料７２を製造する手順や動作について説明する。ゴム製造装置１は、供給手段１０により、上記のようにゴムクラム７０を製造して成形手段３０のホッパー３１に順次投入し（図２参照）、ゴムクラム７０を、湾曲した通路３２の供給口３３に供給する。このゴムクラム７０を通路３２内に充填して、充填したゴムクラム７０を、通路３２内で下方に向かって次第に移動させる。これにより、ゴムクラム７０を、通路３２内で、供給口３３よりも下方の押出口３４まで通過させつつ凝集させて凝集体７１を形成する。続いて、通路３２内の凝集体７１を押出口３４から押し出して（図３参照）、所定の断面形状に成形する。その際、凝集体７１を、供給口３３と同じ面積に、又は、供給口３３よりも広い面積に形成された押出口３４から押し出して成形する。同時に、成形された凝集体７１を、搬送手段５０により、押出口３４からの押出方向に搬送し、凝集体７１を、押し出しに続いて移動させる。この搬送される凝集体７１（図１参照）を、乾燥手段６０により乾燥させて、凝集体７１から水分を除去する。これら各工程を連続して実行することで、ゴムクラム７０からゴム材料７２を連続して製造する。
【００２４】
このゴム材料７２の製造時に、本実施形態のゴム製造装置１とゴム製造方法では、成形手段３０によりゴムクラム７０から凝集体７１を成形し、成形された凝集体７１を搬送しながら乾燥させる。そのため、ゴム材料７２を自動で連続して製造でき、製造のための労力と時間を削減して、省力化と生産性の向上を図ることができる。また、ゴムクラム７０を湾曲した通路３２内を通過中に凝集させて凝集体７１を形成し、通路３２内の凝集体７１を押出口３４から押し出して成形するため、凝集体７１を、設定された形状と寸法に正確かつ容易に成形できる。これに伴い、凝集体７１を正確、均一に連続して成形して、凝集体７１に生じる形状や寸法のバラツキを低減できるため、その成形の精度の変動を抑制して、高い精度を安定して確保できる。
【００２５】
更に、ゴムクラム７０が、湾曲した通路３２を次第に方向を変化させながら充分な時間をかけて通過するため、通路３２を通過する間に、ゴムクラム７０を確実に凝集させることができる。その結果、凝集体７１を通路３２及び押出口３４の形状に合わせて均一に成形でき、凝集体７１とゴム材料７２の形状や寸法のバラツキを、より低減させることができる。
【００２６】
従って、本実施形態によれば、ゴムクラム７０を凝集させた凝集体７１を高い精度で成形できるとともに、凝集体７１を乾燥させて製造するゴム材料７２の生産性を向上させることができる。また、通路３２の湾曲部３２Ａと押出口３４の間に直線部３２Ｂを設けたため、直線部３２Ｂのゴムクラム７０が、湾曲部３２Ａから移動するゴムクラム７０に押されて、その圧力により確実に凝集する。同時に、凝集体７１が直線部３２Ｂで直線的に移動して、押出口３４から均一に押し出される。その結果、凝集体７１を、より精度よく成形でき、凝集体７１の形状や寸法の均一性を一層向上できる。併せて、凝集体７１が直線的に押し出されて、その押し出し方向が安定するため、成形手段３０から供給する凝集体７１を、搬送手段５０により、形状を維持しながら容易に搬送することもできる。
【００２７】
なお、成形手段３０の押出口３４は、供給口３３と同じ面積に、又は、供給口３３よりも広い面積に形成するのが好ましい。このようにすることで、凝集体７１が押出口３４の縁部で詰まるのを防止できる。また、凝集体７１を押出口３４の形状に合わせて正確に成形することもできるため、凝集体７１の成形の精度を、より向上させることができる。成形手段３０の通路３２を、供給口３３から押出口３４まで、凝集体７１の成形形状に合わせた断面形状に形成するときには、通路３２を通過する凝集体７１を設定形状に一層正確に成形できる。
【００２８】
以上、凝集体７１を断面矩形状に成形する例を説明したが、凝集体７１は、台形状や両側部が湾曲した形状等、各種の断面形状に成形することもできる。この場合には、成形手段３０の通路３２や押出口３４を、凝集体７１の断面形状に合わせた形状に形成する。
【００２９】
（ゴム材料７２の製造試験）
本発明の効果を確認するため、ゴム製造装置１により、天然ゴムを破砕したゴムクラム７０から凝集体７１を成形して、ゴム材料７２を製造する試験を実施した。試験では、搬送手段５０のベルト５２を分速２．４ｍ（２．４ｍ／ｍｉｎ）で駆動して、成形手段３０から搬送手段５０のベルト５２に凝集体７１を積載した。また、成形手段３０による凝集体７１の成形量（押出量）に合わせて、成形量と同じ量のゴムクラム７０を成形手段３０に供給し、成形手段３０内のゴムクラム７０の量を一定に維持した。
【００３０】
凝集体７１は、成形手段３０の通路３２に注水せずに、２つの設定高さ（７０、１２０ｍｍ）で成形した（以下、実施例１、２という）。また、通路３２に１分あたり５０リットル（５０Ｌ／ｍｉｎ）の量で注水しながら、凝集体７１を１２０ｍｍの設定高さで成形した（以下、実施例３という）。これら実施例を、異なる成形手段により凝集体７１を成形する比較例と比較した。
【００３１】
図４は、比較例の凝集体７１の成形手段を示す斜視図である。
比較例の成形手段９０は、図示のように、ホッパー９１の下方の通路９２を湾曲させずに、直線状に傾斜させて形成した。この成形手段９０の供給口９３からゴムクラム７０を供給し、ゴムクラム７０を、通路９２を通過させつつ凝集させて、凝集体７１を押出口９４から押し出して成形した。その際、比較例では、凝集体７１の通過を補助するため、成形手段９０を振動させた。凝集体７１は、成形手段９０の通路９２に注水せずに、２つの設定高さ（７０、１２０ｍｍ）で成形した（以下、比較例１、３という）。また、通路９２に１分あたり５０リットル（５０Ｌ／ｍｉｎ）の量で注水しながら、凝集体７１を１２０ｍｍの設定高さで成形した（以下、比較例２という）。
【００３２】
実施例と比較例では、それぞれベルト５２の長さ１ｍ分の凝集体７１を搬送手段５０に積載して、凝集体７１の１０箇所の高さを測定（測定高さＡ〜Ｊという）した。これら高さの測定結果に基づき、凝集体７１の高さのバラツキや均一性を評価した。表１に、各凝集体７１の測定高さ、及び、測定高さの平均値（平均測定高さ）と標準偏差を示す。
【００３３】
【表１】
2012062397.tif 000003
【００３４】
比較例では、注水（比較例２、３参照）しない方が測定高さのバラツキを低減できるものの、ゴムクラム７０の塊が発生して、凝集体７１を均一に成形するのが困難となり、測定高さのバラツキが大きくなった。これに対し、実施例では、設定高さや注水の有無によらず、ゴムクラム７０の塊が発生せずに凝集体７１が均一に成形されて、凝集体７１の測定高さのバラツキが低減した。また、実施例では、成形手段３０の設定高さを変更することで（実施例１、２参照）、凝集体７１を目的とする高さに合わせて成形でき、各高さで、バラツキを低減できることが分かった。これより、本発明により、ゴムクラム７０を凝集させた凝集体７１を高い精度で成形できることが証明された。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・ゴム製造装置、１０・・・供給手段、１１・・・破砕装置、１２・・・洗浄槽、１３・・・洗浄水、２０・・・送出装置、２１・・・ポンプ、２２・・・搬送管、２３・・・搬出口、３０・・・成形手段、３１・・・ホッパー、３２・・・通路、３２Ａ・・・湾曲部、３２Ｂ・・・直線部、３３・・・供給口、３４・・・押出口、５０・・・搬送手段、５１・・・プーリ、５２・・・ベルト、６０・・・乾燥手段、７０・・・ゴムクラム、７１・・・凝集体、７２・・・ゴム材料。
【図１】
2012062397.tif 000004
【図２】
2012062397.tif 000005
【図３】
2012062397.tif 000006
【図４】
2012062397.tif 000007