(57)【要約】【課題】従来より高負荷条件での混練が行える加圧型混練機及びその運転方法を提供する。【解決手段】上部に材料を投入する開口を有し傾倒して開口から材料を排出する混合槽２０と、混合槽２０内に平行に設けられた二本のロータと、材料を加圧する加圧機構４０とを備えた加圧型混練機１０において、二本のロータから混合槽２０の外部において互いに平行な二本の駆動軸２７、２８がそれぞれ駆動装置１２まで延設され、駆動軸２８の一が駆動装置１２との繋がりを切るためのエアークラッチ３４を有し、エアークラッチ３４により駆動軸２８の一と駆動装置１２との繋がりを切ることで他の駆動軸２７を中心軸として混合槽２０が傾倒することを特徴とする。【選択図】図１
2009190014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に材料を投入する開口（２４）を有し傾倒して該開口（２４）から材料を排出する混合槽（２０）と、前記混合槽（２０）内に平行に設けられた二本のロータ（２５、２６）と、前記材料を加圧する加圧機構（４０）とを備えた加圧型混練機（１０）において、
二本の前記ロータ（２５、２６）から前記混合槽（２０）の外部において互いに平行な二本の駆動軸（２７、２８）がそれぞれ駆動装置（１２）まで延設され、前記駆動軸（２８）の一が前記駆動装置（１２）との繋がりを切るためのクラッチ機構（３４）を有し、前記クラッチ機構（３４）により前記駆動軸（２８）の一と前記駆動装置（１２）との繋がりを切ることで他の駆動軸（２７）を中心軸として前記混合槽（２０）が傾倒することを特徴とする加圧型混練機。
【請求項２】
上部に材料を投入する開口（２４）を有し傾倒して該開口（２４）から材料を排出する混合槽（２０）と、前記混合槽（２０）内に平行に設けられた二本のロータ（２５、２６）と、前記材料を加圧する加圧機構（４０）とを備えた加圧型混練機（１０）の運転方法において、
前記開口（２４）より材料を前記混合槽（２０）内に投入した後、
前記加圧機構（４０）により前記材料を加圧しながら、前記混合槽（２０）の外部に設けられた駆動装置（１２）にそれぞれ繋がっている二本の駆動軸（２７、２８）から伝達される動力により二本の前記ロータ（２５、２６）が回転することで前記材料を混練し、
混練した後、前記駆動軸（２８）の一と前記駆動装置（１２）との繋がりを切り、他の駆動軸（２７）を中心軸として前記混合槽（２０）を傾倒させて前記開口（２４）から前記材料を排出することを特徴とする加圧型混練機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム等の高粘性材料を加圧下で混練するための加圧型混練機及びその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム等の高粘性材料をバッチ毎に加圧下で混練するための混練機として、主に、図５に示すような密閉式混練機８０や図６に示すような加圧型混練機９０が用いられている。
【０００３】
密閉式混練機８０は、混合槽８１内（ケーシング内）に設けられた二本のロータ８２に、それぞれ減速機を介して直接動力が伝達されることから、高負荷条件（材料の粘性が高い等の条件）においても混練することができる。しかし、密閉式混練機８０は、混合槽８１が固定されている（傾倒できない）ため、材料は混合槽８１の下部に設けられた開口８３からしか排出することができない。そのため、下に櫓８４を組む等して密閉式混練機８０の設置面を高くしなくてはならなかった。また、材料排出後に混合槽内に残っている残材の確認等を行うことが難しく、残材の対応に苦慮していた。
【０００４】
一方、加圧型混練機９０は、特許文献１記載のように、混合槽９１内に設けられたロータ９２へ動力を伝達する駆動軸９３を中心軸として混合槽９１を傾倒できることから、密閉式混練機８０のように設置面を高くする必要がなく、また、材料排出後に混合槽９１内に残っている残材の確認等も容易である。しかし、加圧型混練機９０は、混合槽９１を傾倒できるようにするため、混合槽９１内に設けられた二本のロータ９２に対し、一本の駆動軸９３でしか駆動装置９６からの動力を伝達することができず、途中にギヤ９４を介することで、それぞれのロータ９２に動力を伝達している。そのため、密閉式混練機８０に比べ加圧型混練機９０は、両ロータ９２へ伝達されるトルクが小さく、高負荷がかかるときには材料（混合槽９１内）を加圧するためのウェイト９５の押付け圧を下げる等して対応していた。従って、加圧型混練機９０は、密閉式混練機８０に比べ材料の混練時間が長くなり、作業効率が悪かった。
【特許文献１】特開平１０−５８４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、従来より高負荷条件での混練が行える加圧型混練機及びその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の加圧型混練機は、上部に材料を投入する開口を有し傾倒して該開口から材料を排出する混合槽と、前記混合槽内に平行に設けられた二本のロータと、前記材料を加圧する加圧機構とを備えた加圧型混練機において、二本の前記ロータから前記混合槽の外部において互いに平行な二本の駆動軸がそれぞれ駆動装置まで延設され、前記駆動軸の一が前記駆動装置との繋がりを切るためのクラッチ機構を有し、前記クラッチ機構により前記駆動軸の一と前記駆動装置との繋がりを切ることで他の駆動軸を中心軸として前記混合槽が傾倒することを特徴としている。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の加圧型混練機の運転方法は、上部に材料を投入する開口を有し傾倒して該開口から材料を排出する混合槽と、前記混合槽内に平行に設けられた二本のロータと、前記材料を加圧する加圧機構とを備えた加圧型混練機の運転方法において、前記開口より材料を前記混合槽内に投入した後、前記加圧機構により前記材料を加圧しながら、前記混合槽の外部に設けられた駆動装置にそれぞれ繋がっている二本の駆動軸から伝達される動力により二本の前記ロータが回転することで前記材料を混練し、混練した後、前記駆動軸の一と前記駆動装置との繋がりを切り、他の駆動軸を中心軸として前記混合槽を傾倒させて前記開口から前記材料を排出することを特徴としている。
【０００８】
ロータが回転するための駆動力を供給する駆動装置としては、特に限定はされないが、モータだけでもよいし、モータと減速機とを含めたものであってもよい。
【０００９】
本発明に用いられるクラッチ機構としては、特に限定はされないが、空気圧によりクラッチを作動させるエアークラッチ、油圧によりクラッチを作動させる油圧クラッチ、電磁力によりクラッチを作動させる電磁クラッチ等が例示できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来より高負荷条件での混練が行える加圧型混練機及びその運転方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上部に材料を投入する開口を有し傾倒して開口から材料を排出する混合槽と、混合槽内に平行に設けられた二本のロータと、材料を加圧する加圧機構とを備えた加圧型混練機において、
二本のロータから混合槽の外部において互いに平行な二本の駆動軸がそれぞれ駆動装置まで延設され、駆動軸の一が駆動装置との繋がりを切るためのエアークラッチを有し、エアークラッチにより駆動軸の一と駆動装置との繋がりを切ることで他の駆動軸を中心軸として混合槽が傾倒することを特徴とする加圧型混練機。
【実施例】
【００１２】
図１〜図５に示すように、本発明の実施例の加圧型混練機１０は、据付ベース１１並びに据付ベース１１上に配設された、駆動装置１２、混合槽２０、加圧機構４０及び混合槽２０を傾倒する傾倒機構５０を有している。
【００１３】
混合槽２０内に設けられているロータ２５、２６を駆動する駆動装置１２は、駆動モータ１３と、駆動モータ１３の回転軸１４に入力軸１６が連結されている減速機１５とからなっている。減速機１５は、入力軸１６から入力された動力を出力する二本の出力軸１７、１８を並設している。両出力軸１７、１８は、減速機１５内に設けられたギヤの作用により、互いに逆回転で同期するようになっている。また、駆動モータ１３及び減速機１５はそれぞれ据付ベース１１上に固定されている。
【００１４】
混合槽２０は、投入された材料を内部で混練するための空間を有する槽部２１と、槽部２１の両側方に設けられ、槽部２１から延びている継合片２２によって槽部２１と連結され、槽部２１に設けられているロータ２５、２６を回転可能に支持する軸受部２３とを有する。槽部２１は、水平方向に延びる略円柱状の二本のロータ２５、２６が内部に平行に設けられ、二本のロータ２５、２６の直上にあたるところに周囲を立壁３６で囲われている略矩形の開口２４が設けられている。
【００１５】
両ロータ２５、２６のうち、手前側（図２の右側）は第一ロータ２５であり、奥側（図２の左側）は第二ロータ２６である。また、両ロータ２５、２６の外周面にはノグ３７が螺旋状に突設されている。なお、両ロータ２５、２６のノグ３７は、ロータ回転時（互いのロータは逆回転する）に、互いのノグ３７が緩衝しないようになっている。両ロータ２５、２６の長さ方向の一端からは出力軸１７、１８と繋がる丸棒状の駆動軸２７、２８が槽部２１の側壁２９を貫通して槽部２１の外部へと延設されている。また、他端からは同じく丸棒状のロータ軸３１、３２が、側壁２９と相対する槽部２１の側壁３０を貫通して槽部２１の外部へと延設されている。また、各ロータ２５、２６並びにそのロータ２５、２６から延設されている、駆動軸２７、２８及びロータ軸３１、３２の軸線はそれぞれ同一直線である。
【００１６】
両駆動軸２７、２８は、互いに平行である。また、共に一方の軸受部２３を貫通している。さらに、混合槽２０の側方にあり、混合槽２０の傾倒時には、混合槽２０と共に傾倒するギヤボックス３３内を通っている。両駆動軸２７、２８のうち、第一ロータ２５に設けられている第一駆動軸２７は、混合槽２０の両側方に設けられた一対で混合槽２０を支承する支承部３８、３９の一である第一支承部３８を貫通し、軸継手１９によって出力軸１７の一と繋がっている。また、第二ロータ２６に設けられている第二駆動軸２８は、エアークラッチ３４を介して他の出力軸１８と繋がっている。エアークラッチ３４は、小口面が相対する二つの円筒物からなり、一方の円筒物は、空気圧によって摺動し、相対する小口面から突出する複数（図４においては４つであるが、特に限定はされない）の継合ピン３５を有し、他方の円筒物の相対する小口面には、継合ピン３５が挿脱されるピン孔３５ａが継合ピント３５と同数だけ凹設されている。ピン孔３５ａに継合ピン３５が挿入され、両円筒物間を継合ピン３５が跨ぐことによりクラッチが繋がり、ピン孔３５ａから継合ピン３５が抜出されることによりクラッチが切れる。
また、両駆動軸２７、２８がギヤボックス３３内を通ることにより、ギヤボックス３３内に設けられたギヤの作用を両駆動軸２７、２８が受け、両ロータ２５、２６の互いの外周の位置決めが行われる。それによって、回転駆動時及び混合槽傾倒時において両ロータ２５、２６の外周面のノグ３７が互いに緩衝することを防止している。
【００１７】
両ロータ軸３１、３２は、互いに平行である。また、共に駆動軸２７、２８が貫通していない方の軸受部２３を貫通している。両ロータ軸３１、３２のうち、第一ロータ２５に設けられている第一ロータ軸３１は、さらに支承部３８、３９のもう一方である第二支承部３９を貫通している。
第一ロータ２５から延設されている、第一駆動軸２７及び第一ロータ軸３１が混合槽２０の両側方に設けられた一対の支承部３８、３９を通ることにより、混合槽２０は第一ロータ２５を回転中心として、図３、４のように傾倒可能である。すなわち、混合槽２０は第一駆動軸２７及び第一ロータ軸３１を回転中心として傾倒可能となっている。なお、第二ロータ２６に設けられているロータ軸は、第二ロータ軸３２である。
【００１８】
傾倒機構５０は、軸受部２３と第二支承部３９との間の第一ロータ軸３１上に設けられた傾倒ギヤ５１と、傾倒ギヤ５１の下方に位置し、傾倒ギヤ５１に噛合うウォームギヤ５２と、据付ベース１１に固定され、ウォームギヤ５２を回転軸５４の先端部に取着し、混合槽２０を傾倒するための駆動源である傾倒モータ５３とからなっている。
【００１９】
加圧機構４０は、混合槽２０の後方に立設している逆Ｌ字状の架台４５の上面に載設されている油圧シリンダ４１と、油圧シリンダ４１のロッド４２の先端に取着され、開口２４から混合槽２０内に挿入されることにより混合槽２０内の材料を加圧するウェイト４３とを有する。ウェイト４３は、槽部２１の垂直方向に位置している。また、ウェイト４３が水平方向に変位しないよう、逆Ｌ字状の架台４５の上面に設けられた二つのガイド孔４６に挿通している二本のガイド棒４４が、ロッド４２と平行になるようにウェイト４３の上面４７から突設している。
【００２０】
次に、本発明の実施例の加圧型混練機１０の運転方法について説明する。
先ず、開口２４から混練する材料を槽部２１内に投入する。
次に、開口２４の上方に保持されているウェイト４３を油圧シリンダ４１を作動することにより下降させ、開口２４を塞ぐようにして開口２４内に挿入し、槽部２１内の材料を加圧することで槽部２１内を加圧する。また、駆動モータ１３を作動させることにより、二本の出力軸１７、１８から二本の駆動軸２７、２８を介して、それぞれ二本のロータ２５、２６に駆動力を伝達し、ロータ２５、２６が回転駆動して、材料の混練を行う。
なお、ウェイト４３の下降による加圧の操作と、ロータ２５、２６の回転駆動の操作とは、同時に行ってもよいし、一方を他方より先に行ってもよい。
【００２１】
材料の混練が終了したら、駆動モータ１３の作動を止めると共に、油圧シリンダ４１を作動させ、ウェイト４３を槽部２１の上方に上昇させる。
なお、ウェイト４３の上昇による除圧の操作と、ロータ２５、２６の回転停止の操作とは、同時に行ってもよいし、一方を他方より先に行ってもよい。
次に、エアークラッチ３４を操作することにより、出力軸１８と第二駆動軸２８との繋がりを切る。
その後、傾倒モータ５３を作動させて、第一駆動軸２７を中心軸として混合槽２０を傾倒させ、槽部２１内の材料を開口２４から外部に排出する。
【００２２】
本実施例の加圧型混練機１０によれば、次の（ａ）〜（ｄ）の効果が得られる。
（ａ）従来の加圧混練機と比べ、駆動軸を太くすることなく、ロータに伝達する動力を約二倍にすることができる。
（ｂ）ロータに伝達する動力を従来の約二倍にできることで、より高負荷条件での混練が行え、作業効率の向上が図れる。
（ｃ）混合槽が傾倒できることにより、材料排出後の槽内確認が容易に行える。
（ｄ）槽内確認が容易に行えることで、槽内残材の確認が容易にでき、適切な残材対応ができ、混合物の品質保証が図れる。
【００２３】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で、例えば、次に述べる態様に変更して具体化することもできる。
図６（ａ）に示すように、傾倒モータ及びウォームギヤをそれぞれ傾倒シリンダ６１及びラック６２に変えた傾倒機構６０に変更する態様。傾倒シリンダ６１が伸縮することにより、傾倒シリンダ６１の先端に取着しているラック６２がその長さ方向に移動し、それによって、ラック６２に噛合っている傾倒ギヤ５１が回転し、混合槽２０が傾倒する。
図６（ｂ）に示すように、据付ベース１１に対し傾動可能に取付けられた座板７１上に垂直に設けられ、傾倒モータ７２の駆動により回転するネジ棒７３と、ネジ棒７３に螺合し、継合片２２に取着している耳部７４とからなる傾倒機構７０に変更する態様。ネジ棒７３が回転することにより、ネジ棒７３中での耳部７４が螺合している位置が変位し、それによって耳部７４が取着している継合片２２を有する側が上昇し、混合槽２０が傾倒する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例の加圧型混練機の平面図である。
【図２】同加圧型混練機の図１の切断線での断面図である。
【図３】混合槽を傾倒させた状態の同加圧型混練機の平面図である。
【図４】同加圧型混練機の図３の切断線での断面図である。
【図５】同加圧型混練機の混合槽付近の斜視図である。
【図６】本発明の別例の加圧型混練機の傾倒機構の斜視図である。
【図７】密閉式混練機の断面図である。
【図８】従来の加圧型混練機の平面図及び断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    加圧型混練機
１２    駆動装置
２０    混合槽
２４    開口
２５    第一ロータ
２６    第二ロータ
２７    第一駆動軸
２８    第二駆動軸
３４    エアークラッチ
４０    加圧機構
【図１】
2009190014.tif 000003
【図２】
2009190014.tif 000004
【図３】
2009190014.tif 000005
【図４】
2009190014.tif 000006
【図５】
2009190014.tif 000007
【図６】
2009190014.tif 000008
【図７】
2009190014.tif 000009
【図８】
2009190014.tif 000010