(57)【要約】【課題】材料を混練する混練部と、混練部の上方に位置し、内部に筒状の空間を有するネック部と、ネック部の側面側上部に設けられた材料投入口と、材料投入口を開閉するホッパードアと、を備える密閉式混合機であって、ホッパードアとして、材料投入口を閉止する閉止位置と、材料投入口から密閉式混合機内に材料を流入させる開口位置との間を回動可能に設計された第１ドアと、第１ドアよりも密閉式混合機側に位置しつつ、第１ドアと共に回動可能に設計された第２ドアとを備え、第２ドアが、第１ドアが閉止位置に位置する際、閉止位置を超えて、さらにネック部内へ傾動可能に設計されたものであることを特徴とする密閉式混合機。【解決手段】ゴム材料などの混練対象物を材料投入口付近に詰まらせることなく、確実に投入可能な密閉式混合機を提供すること。【選択図】図１
2017081000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料を混練する混練部と、前記混練部の上方に位置し、内部に筒状の空間を有するネック部と、前記ネック部の側面側上部に設けられた材料投入口と、前記材料投入口を開閉するホッパードアと、を備える密閉式混合機であって、
前記ホッパードアとして、前記材料投入口を閉止する閉止位置と、前記材料投入口から前記密閉式混合機内に材料を流入させる開口位置との間を回動可能に設計された第１ドアと、
前記第１ドアよりも前記密閉式混合機側に位置しつつ、前記第１ドアと共に回動可能に設計された第２ドアとを備え、
前記第２ドアが、前記第１ドアが前記閉止位置に位置する際、前記閉止位置を超えて、さらに前記ネック部内へ傾動可能に設計されたものであることを特徴とする密閉式混合機。
【請求項２】
前記第１ドアと前記第２ドアとの間に膨張部材が設けられており、
前記膨張部材は、前記第１ドアが前記開口位置に位置する間は収縮しており、前記第１ドアが前記閉止位置に位置すると、前記第２ドアを前記ネック部内へ傾動するように膨張可能に設計されたものである請求項１に記載の密閉式混合機。
【請求項３】
前記第２ドアが傾動する際の最大傾き角度が、鉛直方向に対し少なくとも２０°以上である請求項１または２に記載の密閉式混合機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料を混練する混練部と、前記混練部の上方に位置し、内部に筒状の空間を有するネック部と、前記ネック部の側面側上部に設けられた材料投入口と、前記材料投入口を開閉するドア板と、を備える密閉式混合機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム材料などの混練を行う場合、一般的にバンバリーミキサーに代表される密閉式混合機が使用される。図３は従来の代表的な密閉式混合機の断面概略図である。
【０００３】
密閉式混合機１は、ケーシング２およびローター３を有する混練部４と、混練部４の上方に位置し、内部に筒状の空間を有するネック部５と、ネック部５の側面側上部に設けられた材料投入口６と、ネック部５の筒状の空間内を上下に移動可能であるラム７と、混練部４の下面に位置するドロップドア９と、を備える。前記材料投入口６は、ホッパードアＤにより開閉され、コンベア１０により運ばれてきたゴム材料１０などをネック部５内に投入する際、ホッパードアＤは開口位置に位置し（図中では実線で示す）、投入されたゴム部材１０を混練する際、薬品飛散などを防止するため、ホッパードアＤは閉止位置に位置する（図中では点線で示す）。
【０００４】
密閉式混合機の材料投入口およびホッパードア付近の拡大図を図４に示す。図４（ａ）はホッパードアＤが開口位置に位置する状態を示しており、この状態で、コンベア１０より運ばれてきたゴム材料Ｇは、ホッパードアＤ上に落下し、転がるようにネック部５内に落下することにより、混練部４内に移動する。しかしながら、使用するゴム材料Ｇによってはその表面が粘着性を示すものもあり、場合によっては、図４（ｂ）に示すようにホッパードアＤ上にゴム材料Ｇが付着し、ホッパードアＤが閉止位置に移動しても、ネック部５内に落下しない場合がある。その場合、ゴム材料Ｇが材料投入口６とホッパードアＤとの間に挟まることで、ホッパードアＤによる封止ができなくなり、混練中にゴム薬品が飛散する、さらには混練時にラム７が落下する際、ゴム材料Ｇが挟まることにより過剰に負荷が掛かり、密閉式混合機１の故障に繋がる場合があった。
【０００５】
密閉式混合機のホッパードア装置に関し、下記特許文献１では、少なくともドア板の閉止位置で、そのドア板の側面と供給ホッパーの側壁との間の隙間をドア板の長さ全体に渡ってシールするエアチューブ状のシール手段を前記ドア板またはホッパー側壁の一方に設置する技術が記載されている。しかしながら、この文献では、ドア板とホッパー側壁との間からゴム薬品が飛散することを防止するために、単にシール手段を施す技術しか記載しておらず、前記の課題を解決できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、ゴム材料などの混練対象物を材料投入口付近に詰まらせることなく、確実に投入可能な密閉式混合機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明に係る密閉式混合機は、材料を混練する混練部と、前記混練部の上方に位置し、内部に筒状の空間を有するネック部と、前記ネック部の側面側上部に設けられた材料投入口と、前記材料投入口を開閉するホッパードアと、を備える密閉式混合機であって、前記ホッパードアとして、前記材料投入口を閉止する閉止位置と、前記材料投入口から前記密閉式混合機内に材料を流入させる開口位置との間を回動可能に設計された第１ドアと、前記第１ドアよりも前記密閉式混合機側に位置しつつ、前記第１ドアと共に回動可能に設計された第２ドアとを備え、前記第２ドアが、前記第１ドアが前記閉止位置に位置する際、前記閉止位置を超えて、さらに前記ネック部内へ傾動可能に設計されたものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る密閉式混合機はホッパードアに特徴があり、通常１枚のドア板で構成されるところ、本発明では２枚のドア板でホッパードアが構成されている。２枚のドア板のうち、通常のホッパードアと同様、第１ドアは材料投入口を閉止する閉止位置と、材料投入口から密閉式混合機内に材料を流入させる開口位置との間を回動可能に設計されている。一方、本発明においては、第１ドアよりも密閉式混合機側に位置しつつ、第１ドアと共に回動可能に設計された第２ドアがさらに設置されており、第２ドアは、第１ドアが閉止位置に位置する際、閉止位置を超えて、さらにネック部内へ傾動可能に設計されている。その結果、ゴム材料などの混練対象物が粘着性を有するものであっても、第２ドア上に落下したゴム材料は自重により確実にネック部内に落下するため、混練対象物が材料投入口付近に詰まることなく、確実に投入可能される。
【００１０】
上記密閉式混合機において、前記第１ドアと前記第２ドアとの間に膨張部材が設けられており、前記膨張部材は、前記第１ドアが前記開口位置に位置する間は収縮しており、前記第１ドアが前記閉止位置に位置すると、前記第２ドアを前記ネック部内へ傾動するように膨張可能に設計されたものであることが好ましい。前記第１ドアが開口位置に位置する場合、材料投入口からゴム材料などの混練対象物を投入するために、第２ドアはできるだけ第１ドアに近接させておく必要がある。このため、第１ドアと第２ドアとの間に膨張部材を設ける場合であっても、第１ドアが開口位置に位置する間は、膨張部材が収縮していることが好ましい。一方、第１ドアが閉止位置に位置する場合、第２ドア上に落下したゴム材料を確実にネック部内に落下させるべく、第２ドアをネック部内へ傾動させるために、膨張部材が膨張していることが好ましい。
【００１１】
上記密閉式混合機において、前記第２ドアが傾動する際の最大傾き角度が、鉛直方向に対し少なくとも２０°以上であることが好ましい。かかる構成によれば、ゴム材料などの混練対象物が粘着性を有するものであっても、第２ドア上に落下したゴム材料は自重によりさらに確実にネック部内に落下するため、混練対象物が材料投入口付近に詰まることなく、さらに確実に投入可能される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る密閉式混合機の断面概略図の一例
【図２】本発明に係る密閉式混合機の材料投入口およびホッパードア付近の拡大図の一例
【図３】従来の代表的な密閉式混合機の断面概略図
【図４】従来の代表的な密閉式混合機の材料投入口およびホッパードア付近の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明では、ゴム材料などの混練対象物の混練のために密閉式混合機を使用する。かかる密閉式混合機としては、噛合式インターミックスタイプミキサー、接線式バンバリータイプミキサー、加圧式ニーダーなどが使用可能であるが、特に噛合式インターミックスタイプミキサーが好適に使用可能である。
【００１４】
本発明に係る密閉式混合機の好適な実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る密閉式混合機の断面概略図の一例である。
【００１５】
密閉式混合機１は、ケーシング２およびローター３を有する混練部４と、混練部４の上方に位置し、内部に筒状の空間を有するネック部５と、ネック部の側面側上部に設けられた投入口６と、ネック部５の筒状の空間内を上下に移動可能であるラム７と、混練部４の下面に位置するドロップドア９と、を備える。
【００１６】
本実施形態では、混練部４のケーシング２内には、一対のローター３が混練部４の幅方向に配置され、モーターを動力源としてそれぞれ所定方向に回転する。その際、ローター３とケーシング２およびラム７との間の隙間でゴム組成物がせん断力を受けることにより、ゴム材料などの混練対象物が混練される。混練時の混練対象物の温度は、例えば８０〜１８０℃に設定され、混練時間は例えば０．５〜５．０分が例示される。
【００１７】
混練部４のケーシング３の上面中央部には、開口部２ａが設けられ、開口部２ａの上方には、内部に筒状の空間を有するネック部５が設けられている。ネック部５の側面側上部には、ゴム材料やカーボンブラックなどの粉状物、さらには各種ゴム薬品などを投入可能な投入口６が設けられている。ゴム材料とカーボンブラック、ゴム薬品などとを別々の投入口から投入するために、投入口６を２つ以上設けても良い。投入口６から投入されたゴム材料とカーボンブラック、ゴム薬品などは、ネック部５の筒状の空間内を通って、ケーシング２の開口部２ａからケーシング２内に投入される。
【００１８】
ラム７は、ケーシング２の開口部２ａを閉塞可能な形状に形成され、その上端に連結されたシャフト８により、ネック部５の筒状の空間を上下方向に移動可能に設けられている。ラム７は、その自重またはシャフトからの押圧力により、混練部４のケーシング２内に存在するゴム組成物を押付・加圧することができる。
【００１９】
混練部４のケーシング２の下面に位置するドロップドア９は、混練部４内でゴム組成物が混練される際には閉鎖され、混練終了後には開放されてゴム組成物を下方に排出することができる。
【００２０】
本発明に係る密閉式混合機は、ホッパードアが第１ドアＤ１および第２ドアＤ２の２枚で構成されている。第１ドアＤ１は材料投入口６を閉止する閉止位置（図中では点線で示す）と、材料投入口６から密閉式混合機１内に材料を流入させる開口位置（図中では実線で示す）との間を回動可能に設計されている。第２ドアＤ２は、第１ドアＤ１よりも密閉式混合機１側に位置しつつ、第１ドアＤ１と共に回動可能に設計されており、さらに第１ドアＤ１が閉止位置に位置する際、閉止位置を超えて、さらにネック部５内へ傾動可能に設計されている。
【００２１】
図２（ａ）において、第１ドアＤ１および第２ドアＤ２が開口位置に位置する状態を示す。ベルトコンベア１０より運ばれてきたゴム材料Ｇなどの混練対象物は、開口位置に位置する第２ドアＤ２上に落下し、転がるようにネック部５内に落下することにより、混練部４内に移動する。ただし、混練対象物によっては、その表面に粘着性を示すものもあり、閉止位置に位置する第２ドアＤ２上に落下しても、第２ドアＤ２表面に付着し、ネック部５内に落下しない場合もある。しかしながら、このような場合であっても、本発明に係る密閉式混合機であれば、第１ドアＤ１が閉止位置に位置した段階で、混練対象物が確実にネック部５内に落下する。
【００２２】
図２（ｂ）において、第１ドアＤ１が閉止位置に位置する状態を示す。第１ドアＤ１が閉止位置に位置すると、第２ドアＤ２が閉止位置を超えてネック部５内に傾動するため、混練対象物が粘着性を有するものであっても、第２ドアＤ２上に落下した混練対象物は自重により確実にネック部５内に落下するため、混練対象物が材料投入口６付近に詰まることなく、確実に投入可能される。
【００２３】
混練対象物をネック部５内に落下させた後、混練対象物を混練する際は、ラム７が、ネック部５の筒状の空間内を下方に移動するため、第１ドアＤ２を第１ドアに近接させる（つまり、鉛直方向に対する第２ドアＤ２の傾動する角度を０°に近づける）。
【００２４】
第２ドアＤ２上に落下した混練対象物を確実にネック部５内に落下させるためには、第１ドアＤ１が閉止位置に位置した時、第２ドアＤ２を傾動させる角度は、鉛直方向に対し２０°以上が好ましく、２５°以上がより好ましい。
【００２５】
本実施形態では、第１ドアＤ１が閉止位置に位置する際に、第２ドアＤ２を傾動させる手段の一例として、第１ドアＤ１と第２ドアＤ２との間に膨張部材Ａを設ける例を示す。このような膨張部材としては、任意のタイミングで膨張・収縮させることができるものであれば特に限定なく使用可能であり、例えばエアを注入・放出することにより、膨張・収縮動作が可能な袋状部材が挙げられ、袋状部材を構成する材料としては例えば耐久性を有するゴム部材が挙げられる。
【００２６】
膨張部材としてゴム製袋状部材を使用する場合、第１ドアＤ１および第２ドアＤ２が開口位置に位置する状態では、例えばゴムチューブなどを介して袋内のエアを放出することにより収縮させておく。これにより、材料投入口６から混練対象物を投入するために、第２ドアＤ２できるだけ第１ドアＤ１に近接させることができる。一方、第１ドアが閉止位置に位置する場合、第２ドア上に落下したゴム材料を確実にネック部内に落下させる必要があるため、ゴム製袋状部材の袋内にエアを注入して、第２ドアＤ２をネック部５内へ傾動させる。そして、混練対象物をネック部５内に落下させた後、混練対象物を混練する際は、ラム７の降下に備えて、ゴム製袋状部材の袋内のエアを放出させることにより収縮させ、第１ドアＤ２を第１ドアに近接させることができる。
【００２７】
なお、膨張部材としてゴム製袋状部材を使用する場合、第１ドアＤ１が閉止位置に位置した際の、第２ドアＤ２を傾動させる角度を過度に大きくすると、袋状部材へのエアの注入量および放出量が多くなり、繰り返し使用した場合の耐久性が悪化する恐れがある。したがって、膨張部材としてゴム製袋状部材を使用する場合、第２ドアＤ２を傾動させる角度は、４５°以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００２８】
比較例１
図３および４に記載のとおり、ドロップドアが１枚で構成されたバンバリーミキサーに対し、コンベアを介して、表１に記載のゴム組成物からなるシート状のゴム組成物を材料投入口から繰り返し１０００回投入したところ、５３回詰まりが発生した。
【００２９】
【表１】
2017081000.tif 000003
【００３０】
実施例１〜２
図１および図２に記載のとおり、ドロップドアが２枚の第１ドアＤ１および第２ドアＤ２で構成され、Ｄ１およびＤ２の間にゴム製袋状部材を介在させたバンバリーミキサー（実施例１では、鉛直方向に対する第２ドアＤ２の傾動角度２５°、実施例２では、鉛直方向に対する第２ドアＤ２の傾動角度４０°）に対し、コンベアを介して、比較例１と同様のシート状のゴム組成物を材料投入口から繰り返し１０００回投入したところ、詰まりが発生しなかった。このことから、本発明に係る密閉式混合機では、ゴム材料などの混練対象物を材料投入口付近に詰まらせることなく、確実に投入可能であることがわかる。
【図１】
2017081000.tif 000004
【図２】
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【図３】
2017081000.tif 000006
【図４】
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