(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムの乾燥工程で使用されるスクリュー乾燥機の筒体の先端部に該筒体の先端から突出するスクリュー先端部を収容する筒長のリング部材を介して取り付けられ、該筒体を塞がないように設けられた開口部を有するプレート支持部材と、
前記スクリュー乾燥機のスクリュー軸と直交する平面内の所定方向へ摺動可能なように前記プレート支持部材により支持され、前記筒体の先端を塞ぐためのダイプレートが嵌め入れられる複数個の貫通孔を有するスライドプレートと、
前記スライドプレートを前記所定方向へ摺動させる駆動手段と、
を有し、前記駆動手段により前記スライドプレートを摺動させてその貫通孔の何れか一つを前記筒体の出口側に位置させることを特徴とするダイプレート切換装置。
【請求項２】
ゴムの乾燥工程で使用されるスクリュー乾燥機の筒体の先端部に取り付けられ、該筒体を塞がないように設けられた開口部を有するプレート支持部材と、
前記スクリュー乾燥機のスクリュー軸と直交する平面内の所定方向へ摺動可能なように前記プレート支持部材により支持され、前記筒体の先端を塞ぐためのダイプレートが嵌め入れられる複数個の貫通孔を有するスライドプレートと、
前記スライドプレートを前記所定方向へ摺動させる駆動手段と、
を有し、稼働時に前記スライドプレートからのスラスト荷重が加わるべき前記プレート支持部材の内端面には該内端面と上記スライドプレート面との間にクリアランスを確保しつつ上記スラスト荷重を受けるスラストレールが前記スライドプレートの摺動時に該スライドプレートの貫通孔を横切らないように該摺動の方向と平行に設けられており、前記駆動手段により前記スライドプレートを摺動させてその貫通孔の何れか一つを前記筒体の出口側に位置させることを特徴とするダイプレート切換装置。
【請求項３】
ゴムの乾燥工程で使用されるスクリュー乾燥機の筒体の先端部に取り付けられ、該筒体を塞がないように設けられた開口部を有するプレート支持部材と、
前記スクリュー乾燥機のスクリュー軸と直交する平面内の所定方向へ摺動可能なように前記プレート支持部材により支持され、前記筒体の先端を塞ぐためのダイプレートが嵌め入れられる複数個の貫通孔を有するスライドプレートと、
前記スライドプレートを前記所定方向へ摺動させる駆動手段と、
を有し、前記プレート支持部材の先端側部分を構成するダイチェンジャーカバーの開口部は筒軸方向の先端側へ向けて拡がる形状を成しており、前記駆動手段により前記スライドプレートを摺動させてその貫通孔の何れか一つを前記筒体の出口側に位置させることを特徴とするダイプレート切換装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかのダイプレート切換装置を備えたスクリュー乾燥機。
【請求項５】
請求項４に於いて、
前記スライドプレートの貫通孔に嵌め入れられるダイプレートにはプラグが嵌め入れられる複数のプラグ用貫通孔が設けられており、プラグとしてはゴムを通過させる貫通孔を有するプラグと貫通孔を有しないプラグとが選択可能に用意されている、
ことを特徴とするスクリュー乾燥機。
【請求項６】
請求項５に於いて、
前記プラグの中でゴムを通過させる貫通孔を有するプラグとしては、ゴムの品種に対応する種々の径の貫通孔を有するプラグが選択可能に用意されている、
ことを特徴とするスクリュー乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムの乾燥工程で使用されるスクリュー乾燥機の出口を塞ぐように設置されるダイプレートを切り換える装置と、該装置を備えたスクリュー乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成ゴムプロセスの乾燥工程ではスクリュー乾燥機が用いられている。スクリュー乾燥機はバレル（筒体）内にスクリューを配して成る装置であり、入口側のホッパーから投入された水分１０％程度のクラムを、スクリューで混練しつつ進行させることにより出口側のダイプレートとの間で高圧（例：３０kg/cm2〜１００kg/cm2）を印加（背圧）して昇温（例：１６０℃〜２００℃）させ、該ダイプレートの多数の孔に嵌め込まれている多数のプラグの細孔から、大気圧・常温の外部へ放出する装置である。この放出時に於いてゴムの温度と印加圧力が急激に低下するため、ゴム内部の水分が爆発的に蒸発してゴムが乾燥される。即ち、ダイプレートは背圧をかけゴムを適正な温度に昇温させる役割を持つ。このダイプレートにはプラグを嵌め入れる孔が設けられており、このプラグの交換のためにダイプレートを外して交換する必要が生ずる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ゴムの乾燥が良好に行われるためには、スクリュー乾燥機内部での昇温が適正に行われることが必要である。そのためには、ダイプレートで適正な背圧をかけることが必要である。しかしながら、ゴムの品種が変わるとその流動状態に影響する物性が変わるため、同一のダイプレートが設けられている場合でも背圧が変わる。このため、品種に応じてダイプレートに嵌め込むプラグの数やその細孔の径もしくは形状を変えることにより、乾燥させる種々のゴム品種について適正な背圧を確保することが行われている。
ダイプレートに嵌め込むプラグの数やその細孔の径もしくは形状を変える（ダイ条件を変更する）ためには、ダイプレートをスクリュー乾燥機から取り外す必要があるが、その場合には、まず、ダイプレートの前方（ゴムの放出先）に設けられているカッター（プラグ細孔から放出される紐状ゴムを裁断して粒状にする部材）や、フード（ゴムから蒸発した水分を除去するための熱風通路の覆い）を取り外さなければならない。このため、煩雑な手作業が必要であり、従来、ダイプレートの除去と再設置には、長時間（例：３時間程度）を要していた。
ダイ条件の変更は、上述のようにゴムの品種を変える場合ばかりでなく、運転中にゴムの乾燥度合いをモニタしてダイ条件を微調整したいような場合にも必要とされるが、従来、そのような場合には、乾燥機を含む仕上げプラントを一旦停止せざるを得ず、生産性上の問題もあった。
本発明は、煩雑な手作業無く、且つ、短時間で、ダイ条件を変更できるようにすることを目的とする。また、運転中にゴムの乾燥度合いをモニタしてダイ条件を微調整できるようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記［１］〜［６］の構成を成す。
［１］構成１：
ゴムの乾燥工程で使用されるスクリュー乾燥機の筒体の先端部に該筒体の先端から突出するスクリュー先端部を収容する筒長のリング部材を介して取り付けられ、該筒体を塞がないように設けられた開口部を有するプレート支持部材と、
前記スクリュー乾燥機のスクリュー軸と直交する平面内の所定方向へ摺動可能なように前記プレート支持部材により支持され、前記筒体の先端を塞ぐためのダイプレートが嵌め入れられる複数個の貫通孔を有するスライドプレートと、
前記スライドプレートを前記所定方向へ摺動させる駆動手段と、
を有し、前記駆動手段により前記スライドプレートを摺動させてその貫通孔の何れか一つを前記筒体の出口側に位置させることを特徴とするダイプレート切換装置。
［２］構成２：
ゴムの乾燥工程で使用されるスクリュー乾燥機の筒体の先端部に取り付けられ、該筒体を塞がないように設けられた開口部を有するプレート支持部材と、
前記スクリュー乾燥機のスクリュー軸と直交する平面内の所定方向へ摺動可能なように前記プレート支持部材により支持され、前記筒体の先端を塞ぐためのダイプレートが嵌め入れられる複数個の貫通孔を有するスライドプレートと、
前記スライドプレートを前記所定方向へ摺動させる駆動手段と、
を有し、稼働時に前記スライドプレートからのスラスト荷重が加わるべき前記プレート支持部材の内端面には該内端面と上記スライドプレート面との間にクリアランスを確保しつつ上記スラスト荷重を受けるスラストレールが前記スライドプレートの摺動時に該スライドプレートの貫通孔を横切らないように該摺動の方向と平行に設けられており、前記駆動手段により前記スライドプレートを摺動させてその貫通孔の何れか一つを前記筒体の出口側に位置させることを特徴とするダイプレート切換装置。
［３］構成３：
ゴムの乾燥工程で使用されるスクリュー乾燥機の筒体の先端部に取り付けられ、該筒体を塞がないように設けられた開口部を有するプレート支持部材と、
前記スクリュー乾燥機のスクリュー軸と直交する平面内の所定方向へ摺動可能なように前記プレート支持部材により支持され、前記筒体の先端を塞ぐためのダイプレートが嵌め入れられる複数個の貫通孔を有するスライドプレートと、
前記スライドプレートを前記所定方向へ摺動させる駆動手段と、
を有し、前記プレート支持部材の先端側部分を構成するダイチェンジャーカバーの開口部は筒軸方向の先端側へ向けて拡がる形状を成しており、前記駆動手段により前記スライドプレートを摺動させてその貫通孔の何れか一つを前記筒体の出口側に位置させることを特徴とするダイプレート切換装置。
［４］構成４：
構成１〜構成３の何れかのダイプレート切換装置を備えたスクリュー乾燥機。
［５］構成５：
構成４に於いて、
前記スライドプレートの貫通孔に嵌め入れられるダイプレートにはプラグが嵌め入れられる複数のプラグ用貫通孔が設けられており、プラグとしてはゴムを通過させる貫通孔を有するプラグと貫通孔を有しないプラグとが選択可能に用意されている、
ことを特徴とするスクリュー乾燥機。
［６］構成６：
構成５に於いて、
前記プラグの中でゴムを通過させる貫通孔を有するプラグとしては、ゴムの品種に対応する種々の径の貫通孔を有するプラグが選択可能に用意されている、
ことを特徴とするスクリュー乾燥機。
図１は、本発明の一例を模式的に示す斜視図である。図示の装置は、ホッパー59から矢印の如く取り込んだクラムを、スクリュー乾燥機50内で混練しつつ前進させることで、ダイプレート32（正面視左方のダイプレート）との間で昇圧・昇温して、該ダイプレート32の多数のプラグの細孔から、大気圧・常温の外部へ放出する装置である。
図示の装置では、ダイプレート32は２個であり、スライドプレート22は油圧シリンダ73の駆動力によりスクリューの軸と直交する方向へ摺動可能に設けられた直方体形状の平板であるが、本発明は、かかる構成に限定されない。例えば、ダイプレート32は３個以上でもよい。また、スライドプレートを円板状もしくは輪円板状（円板の中央部の無い形状）に形成し、その同一円周上に複数のダイプレートの各中心が位置するように構成してもよい。その場合には、円板もしくは輪円板を面内で回転させることにより、ダイプレートを切り換える。
また、図示の装置では、プレート支持部材は、スクリュー乾燥機50の筒体先端を塞ぐ位置に在るダイプレート32の開放面（図示されている側の面）が露出するようにスライドプレート32を支持するとともにその摺動を案内するダイチェンジャーカバー12（及びハウジング13）と、該ダイチェンジャーカバー12の手前側の内面に設けられてスライドプレート32からのスラスト荷重を受けて該スライドプレート32に摺接するスラストレール15と、ダイチェンジャーカバー12の奥側の内面に設けられてスライドプレート22とスクリュー乾燥機50の出口側端面との間をシールするシールリング63とから構成されるが、本発明は、かかる構成に限定されない。例えば、スライドプレートが上記の如く円板状に形成された場合は、スクリュー乾燥機50の筒体先端を塞ぐ位置に在るダイプレート32の開放面が露出するように、且つ、その回転運動の摺動を案内するように、当該円板状のスライドプレートを支持する部材であればよい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図２〜図７を参照して、本発明の具体例を説明する。図２は本具体例のダイプレート切換装置の正面図（ｂ）と縦断面図（ａ）と上面図であり、図３〜図５は要部の部品図である。また、図６は要部の縦断面図であり、図７はダイプレートの詳細説明図である。また、図８と図９は、図６のスライドレール25に代えて、各々ローラ25a 、ボルト25b を用いた場合を示す要部縦断面図と、その拡大図である。
図示の装置は、直方体平板形状のスライドプレート22を、油圧シリンダ73の駆動力によってスクリュー56の軸方向と直交するプレート面内方向へ移動させることにより、該スライドプレート22に設けられている２個のダイプレート32,32 の何れか一方を、スクリュー乾燥機のバレル（内筒54，中筒53）の出口側を塞ぐように位置させる（設置する）装置である。このようなスライドプレート22の移動を可能とするために、スライドプレート22の端部（図２（ｂ）（ｃ）の右端）には、ピン孔75a とピン75を介して油圧シリンダ73のロッドが連結されており、この油圧シリンダ73の外筒は、ダイチェンジャーカバー12に固定された支持棒71を介して支持された支持板72に取り付けられている。
【０００６】
まず、本切換装置の要部を、図６を参照して説明する。
スクリュー乾燥機のバレル54,53 の先端（図中右端）部は、スクリュー56の先端がバレル54,53 から突出するように、通常のスクリュー乾燥機のバレルと比較して長さＳだけ短縮されている。この短縮されたバレル54,53 の先端部にフランジ16が設けられており、このフランジ16に、ハウジング13がボルトで固定されている。このハウジング13にはガイドリング62がボルト（図４（ａ）にボルト孔を示す）で固定されている。このガイドリング62の先端部にシールリング63が外嵌され、このシールリング63の先端部のフランジ部に調節リング65がボルト（双方のボルト孔を図４（ｂ）（ｃ）に示す）で固定されてシールリング63に外嵌されている。また、シールリング63の後端（図中左端）寄り外周面とハウジング13の対応する内周面との間には不図示の調整ナットが嵌挿されている。
このように、通常のバレルから短縮された長さＳの部分には、ガイドリング62とシールリング63が設けられて筒体を構成しており、これにより、バレル短縮部分の代用として機能している。つまり、スライドプレート22に保持されているダイプレート32の後面（図中左面）とスクリュー56の先端との距離を、通常の場合と同程度にしている。換言すれば、ガイドリング62やシールリング63の存在にもかかわらず、ダイプレート32の後面とスクリュー56の先端との距離が通常の場合より長くならないようにしており、これにより、運転停止時に於いてスクリューの先端部にゴムが残留することを防止している。スクリュー56の先端とダイプレート32との間の距離を通常の場合より長くならないようにして同じ効果を達成する別の方法としては、スクリュー自体を長く構成してもよい。なお、57はスクリュー羽根であり、52はバレル外筒である。
【０００７】
ハウジング13の先端には、ダイチェンジャーカバー12がボルト（ボルト孔とノックボルト孔を図５（ａ）に示す）で固定されており、このダイチェンジャーカバー12の内端面には、スラストレール15が、油圧シリンダ73の軸方向と平行にボルトで固定されている。スラストレール15は、ゴムの圧力によってスライドプレート22に印加されるスラスト荷重を受ける部材であり、且つ、スライドプレート22が油圧シリンダ73の駆動力で移動される際には、スライドプレート22との摺動面として機能する部材である。このスラストレール15により、ダイチェンジャーカバー12の内端面とダイプレート32の前面側（図中、右側端面）との間には僅かなクリアランスが確保されており、両面の摺接を防止している。即ち、このように、上記クリアランスを確保しつつスラスト荷重を受けて摺動面として機能する部材が摺動方向と平行に設けられているため、摺動時に於いてスラストレール15がダイブレート32と摺接することはない。つまり、スラストレール15がリング状でないため摺動時にダイブレート32がスラストレール15を横切ることはない。したがって、摺動時にゴムがダイプレート32とスラストレール15との間の摺動面に侵入して滑らかな摺動を妨げて、金属どうしのかじり現象を誘発する不具合が防止されている。なお、ダイプレート32の後面側に設けられているシールリング63は、リング状であるため摺動時に於いてダイプレート32と摺接するが、この後面側にはスクリューによるスラスト荷重がかからないので、上述の金属のかじり現象は生じない。なお、ダイチェンジャーカバー12の開口部は、図５（ａ）に示すように、先端側に向けて開口度合いが大きくなるように漏斗状の面12b として形成されており、これにより、図６のようにダイプレート32に嵌入されたプラグ35の細孔から放出されたゴムが、ダイチェンジャーカバー12の開口部に引っ掛からないようにされている。
【０００８】
次に、スライドプレート22とダイプレート32について説明する。
スライドプレート22は、上述の如く、スラストレール15によってスラスト荷重を支えられているとともに、シールリング63によって後面側をシールされているのであるが、さらに、スライドプレート22の上側面と下側面には各々スライドレール25,25 が設けられており、前述のようにスライドプレート22が移動される際には、このスライドレール25,25 が前述の摺動を滑らかにしている。なお、このスライドレール25に代えて、図８に示すようにローラ25a を用いてもよい。このローラ25a は、図示のように、ローラ受台250aに支持されたローラ軸25A に軸支されているため、前述の摺動時に転動して、スライドレール25の場合と同様に前述の摺動を滑らかにする作用を奏する。また、上記スライドレール25や上記ローラ25a に代えて、図９に示すように、ハウジング13に取り付けたボルト25b により、スライドプレート22の上側面と下側面を支持するように構成してもよい。このボルト25b の先端面には、摺動性に優れた材質を用いるとよい。なお、ボルト25b に限らず、本装置の各摺動部は、湿り水蒸気や水と接するため、耐摩耗性と耐食性とを両立させることが望ましい。このため、摺動面の表面処理（メッキやハードフェージング）を行ったり、潤滑剤を用いて摺動抵抗を減少させる等の対策を施すことが望ましい。例えば、固体潤滑剤を含むオイルレスベアリングを用いることができる。潤滑剤としてオイルやグリースを用いる場合には、これらが製品に侵入しない構造とする必要がある。なお、メッキの例としてはダイクロンメッキ（千代田第一工業（株）製）があり、ハードフェージング用耐摩耗鋼の例としてはヘインズステライト（三菱金属（株）製）があり、オイルレスベアリングの例としてはオイレスベアリング（オイレス工業（株）製）がある。
ダイプレート32には、図３に示すように、先端側に段差が有り該段差によって先端側で径が小さくなる多数のダイプレート孔33（図には一部のダイプレート孔のみ示されている）が設けられており、このダイプレート孔33内に、図７に示すようにプラグ35が嵌め込まれる。プラグ35としては、種々のプラグが用意されており、ゴムは、この細孔を通って放出される。したがって、ゴムの放出量は、プラグを適宜に選択するとともにプラグの数を適宜に選択することで調整することができる。なお、プラグを嵌入しないダイプレート孔33には、細孔の無いプラグが嵌入される。
ダイプレート32の外周面は、図３（ｃ）に示すように、先端側で径が小さくなる段差が形成されている。また、スライドプレート22のダイプレート用の孔内面には、上記段差に対応する段差が形成されている。このため、ダイプレート32をスライドプレート22のダイプレート用の孔に嵌入すると、ダイプレート32は上記段差によって係止される。係止されたダイプレート32は、ボルトによってスライドプレート22のダイプレート用孔内に固定される。なお、段差に代えて、テーパーを設けてもよい。
【０００９】
かかる構成のダイプレート切換装置をスクリュー乾燥機に取り付けて、合成ゴム（ＢＲ０１：ポリブタジエンゴム，ＳＬ５５２：スチレンブタジエンゴム／日本合成ゴム（株）製）の乾燥を行い、運転途中でダイプレート切換装置を動作させてダイプレート32を切り換えたところ、スラストレール15とスライドプレート22の摺動面に金属どうしのかじりが発生したり、ゴムが侵入して焼けつくようなことは無かった。
一方、比較のために、スラストレール15に代えて、シールリング63と同等のシール部材をスラストレール15の位置に設けた切換装置（ダイプレートの両面にシールリングを設けた装置：摺動時にはシール部材がダイプレートの開放面を横切る）を試作して、同様に動作させたところ、上記シールリング63と同等のシール部材とスライドプレート22の摺接面に金属どうしのかじりが発生し、また、ゴムの焼きつきも生じた。
【００１０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、煩雑な手作業無く、且つ、短時間で、ダイプレートを切り換えてダイ条件を変更することができる。また、運転中にゴムの乾燥度合いをモニタしてダイ条件を微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を模式的に示す斜視図。
【図２】本発明の具体例のダイプレート切換装置を示し、（ｂ）は正面図、（ａ）は正面図内の矢視Ａ２−Ａ２線断面図、（ｃ）は上面図。
【図３】図２の切換装置のスライドプレート22を示し、（ｂ）は正面図、（ａ）はダイプレート32を省略した正面図内の矢視Ａ３−Ａ３線断面図。（ｃ）はダイプレート32とプラグの関係を説明するためにダイプレート孔33の一部のみを示すダイプレート32の断面図、（ｄ）はダイプレート32とプラグの関係を説明するためにダイプレート孔33の一部のみを示すダイプレート32の正面図。
【図４】図２の切換装置の部品の縦断面図で、（ａ）はガイドリング62、（ｂ）はシールリング63、（ｃ）は調節リング65、を各々示す。
【図５】図２の切換装置のダイチェンジャーカバー12の背面図（ｂ）と、背面図内の矢視Ａ５−Ａ５線断面図（ａ）、及びスラストレール15の背面図（ｃ）。
【図６】図２の切換装置の要部の端面図。
【図７】図２の切換装置のダイプレート32の説明図。
【図８】図２の切換装置でスライドレール25に代えてローラ25a を用いたの要部の端面図（ａ）と、その拡大図（ｂ）。
【図９】図２の切換装置でスライドレール25に代えてボルト25b を用いたの要部の端面図（ａ）と、その拡大図（ｂ）。
【符号の説明】
１２  ダイチェンジャーカバー
１３  ハウジング
１５  スラストレール
２２  スライドプレート
３２  ダイプレート
５０  スクリュー乾燥機
５９  ホッパー
６３  シールリング
７３  油圧シリンダ
【図１】
0003755227.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003755227.tif 000009
【図９】
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