(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッファタンクから水を含んだクラムが投入されるホッパと、
このホッパに一端が連結されると共に複数の水抜き通路が放射状に形成された筒状のバレルと、
このバレル内に駆動回転自在に収納されて前記ホッパから投入されたクラムを圧縮しつつ当該バレルの他端側に送り出すスクリュー軸と、
前記バレルの他端に連結されて前記バレルの他端側に送り出された脱水後のクラムを吐出するための吐出口が形成された面板と、
前記スクリュー軸に沿って前記バレルの外周面と対向するように配置されると共にそれぞれ高圧の温水が供給されて前記バレルの水抜き通路から水と共に滲み出すクラムを前記バレルの外周面から掻き落とすための複数の温水噴射ノズルと、
前記バレルの外周面から掻き落とされたクラムを前記バッファタンクに戻すための回収手段と
を具えたことを特徴とするゴム脱水装置。
【請求項２】
前記面板の半径方向に往復動自在に取り付けられ、前記吐出口の開口面積を変更し得るシャッタをさらに具えたことを特徴とする請求項１に記載のゴム脱水装置。
【請求項３】
前記スクリュー軸と平行に前記バレルを挟んで対向するように前記バレルの側方に配置され、前記温水噴射ノズルがそれぞれ取り付けられた一対のノズルブラケットをさらに具えたことを特徴とする請求項１に記載のゴム脱水装置。
【請求項４】
それぞれ回転自在に支持された前記一対のノズルブラケットの一端に連結され、これらノズルブラケットを揺動させるためのモータをさらに具えたことを特徴とする請求項３に記載のゴム脱水装置。
【請求項５】
複数の水抜き通路が放射状に形成された筒状のバレルの一端側からこのバレル内に水を含んだクラムを投入するステップと、
前記バレルの一端側から投入されたクラムを圧縮しつつ前記バレルの他端側に送り、前記バレルの他端側に連結された面板の吐出口から脱水されたクラムを吐出させるステップと、
前記バレル内でのクラムの圧縮に伴って前記バレルの水抜き通路から水と共に滲み出すクラムを高圧の温水によって前記バレルの外周面から掻き落とすステップと、
前記バレルの外周面から掻き落とされたクラムを回収するステップと、
回収したクラムを再び前記バレルの一端側から投入するステップと
を具え、前記バレルの外周面からクラムを掻き落とすステップは、前記面板の吐出口から脱水されたクラムを吐出させるステップと同時に行われることを特徴とするゴム脱水方法。
【請求項６】
温水が７０〜９０℃に加熱されていることを特徴とする請求項５に記載のゴム脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成ゴムの製造過程で得られるクラムから水分を除去するためのゴム脱水装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成ゴムの製造過程で得られるクラムは、３０％程度の水分を含んでいるため、これを１０％程度の含水率まで脱水して次工程に送り出す必要がある。
【０００３】
このクラムを脱水する従来のゴム脱水装置は、水抜き通路を放射状に形成した筒状のバレルの一端側からクラムを供給し、このバレル内で回転するスクリュー軸によってクラムを圧縮しつつバレルの他端側から次工程へ送り出す際に、バレル内で圧縮されるクラム中の水分を水抜き通路から滲み出させるようにしたものである。
【０００４】
このような形式のゴム脱水装置においては、バレルの水抜き通路から水と共にクラムの一部も滲み出すこととなる。水と共にバレルから滲み出したクラムをそのままの状態に放置しておくと、温度の低下に伴って粘性が増大し、これがバレルの外周に付着堆積して脱水機能を低下させ、ひいては製造プラントの稼働停止を招来する虞が発生する。このため、従来では１５分あるいは３０分毎に作業員がバレルの外周に付着したクラムを掻き落とし治具を用いて掻き落とし、これを回収して前工程に戻すようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ゴム脱水装置の周囲は、高温多湿の雰囲気となっているため、このような環境下でバレルの外周に滲み出したクラムを手作業にて周期的に掻き落とすことは、相当な重労働を作業員に強いることとなり、これは作業環境改善の点からも望ましいことではない。
【０００６】
また、バレルの外周から掻き落とし治具を用いてクラムを除去する場合、このクラム自体の付着力によって掻き落とし治具にクラムが付着堆積するため、掻き落とし治具からクラムを除去する必要が生じ、作業効率が余り良くなかった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の目的は、バレルの外周から水と共に滲み出すクラムを容易かつ効率良く自動的にバレルから除去し得るゴム脱水装置およびその方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態は、バッファタンクから水を含んだクラムが投入されるホッパと、このホッパに一端が連結されると共に複数の水抜き通路が放射状に形成された筒状のバレルと、このバレル内に駆動回転自在に収納されて前記ホッパから投入されたクラムを圧縮しつつ当該バレルの他端側に送り出すスクリュー軸と、前記バレルの他端に連結されて前記バレルの他端側に送り出された脱水後のクラムを吐出するための吐出口が形成された面板と、前記スクリュー軸に沿って前記バレルの外周面と対向するように配置されると共にそれぞれ高圧の温水が供給されて前記バレルの水抜き通路から水と共に滲み出すクラムを前記バレルの外周面から掻き落とすための複数の温水噴射ノズルと、前記バレルの外周面から掻き落とされたクラムを前記バッファタンクに戻すための回収手段とを具えたことを特徴とするゴム脱水装置にある。
【０００９】
本発明によると、バッファタンク内の水を含むクラムがホッパからバレル内に投入され、これらは駆動回転するスクリュー軸により、バレルの一端側から他端側に向けて圧送される。この圧送過程でクラムが圧縮され、バレルの水抜き通路から水分が排出されると共にクラムの一部がこの水抜き通路から滲み出す。また、バレルの他端側に送られて脱水された状態のクラムは、面板の吐出口から押し出されて次工程へ送られる。
【００１０】
一方、複数の温水噴射ノズルに供給される高圧の温水は、これら温水噴射ノズルからバレルの外周面に向けて噴射され、バレルの水抜き通路から滲み出したクラムをバレルの外周面から洗い流し、これを回収手段によってバッファタンクへ戻す。
本発明の第１の形態によるゴム脱水装置において、面板の半径方向に往復動自在に取り付けられ、吐出口の開口面積を変更し得るシャッタをさらに具えることができる。
また、スクリュー軸と平行にバレルを挟んで対向するようにバレルの側方に配置され、温水噴射ノズルがそれぞれ取り付けられた一対のノズルブラケットをさらに具えることができる。この場合、それぞれ回転自在に支持された一対のノズルブラケットの一端に連結され、これらノズルブラケットを揺動させるためのモータをさらに具えることができる。
本発明の第２の形態は、複数の水抜き通路が放射状に形成された筒状のバレルの一端側からこのバレル内に水を含んだクラムを投入するステップと、前記バレルの一端側から投入されたクラムを圧縮しつつ前記バレルの他端側に送り、前記バレルの他端側に連結された面板の吐出口から脱水されたクラムを吐出させるステップと、前記バレル内でのクラムの圧縮に伴って前記バレルの水抜き通路から水と共に滲み出すクラムを高圧の温水によって前記バレルの外周面から掻き落とすステップと、前記バレルの外周面から掻き落とされたクラムを回収するステップと、回収したクラムを再び前記バレルの一端側から投入するステップとを具え、前記バレルの外周面からクラムを掻き落とすステップは、前記面板の吐出口から脱水されたクラムを吐出させるステップと同時に行われることを特徴とするゴム脱水方法にある。
本発明の第２の形態によるゴム脱水方法において、温水が７０〜９０℃に加熱されているものであってよい。
【００１１】
【実施例】
本発明によるゴム脱水装置およびその方法を合成ゴムの製造システムに組み込んだ一実施例について、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
本実施例における合成ゴムの製造システムの概念を表す図３に示すように、モータ駆動の攪拌羽根１０が設けられた処理タンク１１には、前工程にて得られたゴム溶液と、高温の水蒸気と、温水タンク１２からの温水とが供給され、ここでクラムスラリーが形成される。また、ゴム溶液の溶媒となる例えばトルエンなどは、この処理タンク１１から回収され、前工程側へ戻される。
【００１３】
処理タンク１１内のクラムスラリーは、温水と共にポンプ１３によってバッファタンク１４側に供給される。このバッファタンク１４には、モータ１５によって回転する攪拌羽根１６が設けられており、この攪拌羽根１６の駆動回転によってクラムスラリーと温水とがバッファタンク１４内で攪拌される。このバッファタンク１４内のクラムスラリーは、ポンプ１７によって水抜きコンベヤ１８上へ順次供給され、この水抜きコンベヤ１８上を移動する間に３０％程度の含水率のクラムＣとなり、脱水装置１９のホッパ２０に投入される。そして、この脱水装置１９によって含水率が１０％程度まで脱水され、次工程へ搬出される。
【００１４】
一方、脱水装置１９の後述するバレル２１から絞り出された温水は、回収タンク２２に流下し、この温水と共にバレル２１から絞り出されるクラムＣは、７０〜９０℃に加熱された高圧温水の噴射によってバレル２１の外周面から吹き飛ばされ、この高圧温水と共に回収タンク２２内に回収される。また、微細なクラムＣと共に水抜きコンベヤ１８から流れ落ちる温水も、回収タンク２２に回収される。
【００１５】
回収タンク２２には、モータ２３によって回転する攪拌羽根２４が設けられており、水抜きコンベヤ１８および脱水装置１９からそれぞれ回収される温水とクラムＣとがこの攪拌羽根２４の回転によって回収タンク２２内で攪拌されてクラムスラリーとなり、これらはポンプ２５によってバッファタンク１４側に戻され、次工程へ送ることができなかったクラムＣの再処理を行うようにしている。
【００１６】
ただし、回収タンク２２内のほとんどが温水であるため、この回収タンク２２内の温水を温水タンク１２に供給する必要があるが、この場合には、攪拌羽根２４の回転を止めて温水よりも比重の軽いクラムを浮き上がらせ、ポンプ２５によって回収タンク２２の底部から温水のみを温水タンク１２に戻すようにしている。
【００１７】
このように、例えば９０℃程度に加熱された高圧洗浄水によって脱水装置１９のバレル２１の外周面からクラムＣを掻き落とし、これを回収タンク２２からバッファタンク１４に戻すようにしているため、バッファタンク１４に戻されるクラムＣの温度低下を抑制することができる。つまり、回収されたクラムＣをバッファタンク１４に戻した場合、バッファタンク１４での処理温度が大きく低下してしまうというような不具合を未然に防止することが可能である。
なお、上述した回収タンク２２，ポンプ２５や後述する受け皿部５０などがバレル２１の外周面から掻き落とされたクラムＣをバッファタンク１４に戻すための本発明における回収手段を構成している。
【００１８】
本実施例における脱水装置１９の概略平面構造を図１に示し、そのII−II矢視断面構造を図２に示し、図１中のIV−IV矢視断面構造を図４に示す。すなわち、一端がホッパ２０に連通する筒状をなすバレル２１の他端には、本実施例では８個の吐出口２６を環状に形成した面板２７が連結されている。バレル２１の中央およびホッパ２０を貫通するように、この面板２７の中央部に先端が回転自在に支持されたスクリュー軸２８の他端には、図示しない駆動モータが減速機を介して連結されている。スクリュー軸２８のホッパ２０およびバレル２１内に位置する部分には、面板２７側ほどリード角がゆるやかとなった搬送羽根２９が間欠的に複数枚設けられている。このため、スクリュー軸２８の一回転当たりのクラムＣの移動量が、ホッパ２０側ほど大きく、面板２７側ほど小さくなる結果、クラムＣがバレル２１内を移動する間に次第に圧縮されるようになっている。
【００１９】
図４およびその左側面形状を表す図６に示すように、面板２７には、各吐出口２６にそれぞれ対応してその開口面積を変更し得るシャッタが面板２７の半径方向に往復動自在に取り付けられている。そのうちの４つのシャッタ３０は、ねじ３１を用いた手動操作で吐出口２６の開閉を行うことができるようになっている。また、残りの４つのシャッタ３０は、それぞれアクチュエータ３２によって吐出口２６の開閉を行うようにしているため、脱水装置１９の可動中でもそれらの吐出口２６の開閉を行うことが可能である。
【００２０】
本実施例におけるバレル２１は、それぞれ円弧状をなす多数の棒材３３と、これら棒材３３を囲むようにその長手方向に沿って間欠的に複数組配備されて棒材３３を円筒状に束ねる二つ割り構造のディスクプレート３４と、これら二つ割り構造のディスクプレート３４の間に挟まれると共に図２中、上端部および下端部に位置する棒材３３に挟み込まれ、それぞれ先端部が相互に隣接する搬送羽根２９の間に突出してバレル２１内でのスクリュー軸２８の回転に伴うクラムＣの連れ回りを阻止するための一対のナイフバー３５と、図２中、ディスクプレート３４の上端部および下端部にそれぞれ配置されてこれらディスクプレート３４を挟んで対向する二組の押さえ板３６およびナット板３７と、棒材３３の長手方向に沿ってディスクプレート３４と交互に配備され、ディスクプレート３４の上端部および下端部に位置する押さえ板３６をそれぞれ貫通してナット板３７にねじ込まれる締結ボルト３８とを具えている。
【００２１】
図２中の矢視Ｖ部を抽出拡大した図５に示すように、円周方向に隣接する棒材３３の間には、スリット状の水抜き通路３９がそれぞれ形成されており、この水抜き通路３９を介してバレル２１内とバレル２１外とが連通状態となっている。このため、バレル２１内でのクラムＣの圧縮に伴い、このクラムＣ中の水分が水抜き通路３９からバレル２１外に絞り出される結果、面板２７の吐出口２６から吐出されるクラムＣは、その含水率が１０％程度にまで脱水されるようになっている。
【００２２】
バレル２１の側方には、このバレル２１を挟んで対向する一対のノズルブラケット４０がスクリュー軸２８と平行に配置されている。棒状をなすこれらノズルブラケット４０の両端部は、それぞれ軸受金４１を介して回転自在に支持されている。また、各ノズルブラケット４０の一端には、これらを揺動させるためのノズル揺動モータ４２がそれぞれ連結され、シーケンサ４３（図３参照）によって作動が制御されるこれらノズル揺動モータ４２の回転に伴い、ノズルブラケット４０が揺動するようになっている。
【００２３】
前記ノズルブラケット４０には、隣接するディスクプレート３４の間に位置する棒材３３の表面とそれぞれ対向する複数の温水噴射ノズル４４が取り付けられており、これら温水噴射ノズル４４には、それぞれ温水供給管４５を介して一対の切り換えチャンバ４６が連通している。高温の水が高圧ポンプ４７を介してそれぞれ供給されるこれら切り換えチャンバ４６には、それぞれの温水供給管４５に対応した複数対の開閉弁４８が組み込まれている。そして、シーケンサ４３からの指令によって任意の一対の開閉弁４８のみ開状態となり、これら開状態の開閉弁４８に対応した温水供給管４５に接続する温水噴射ノズル４４から、例えば１３０kg/cm2程度の高圧温水が毎分７０リットルの割合でこの温水噴射ノズル４４と対向する棒材３３の表面に吹き付けられ、水抜き通路３９を介して水と共に滲みだすクラムＣを棒材３３の表面から除去するようになっている。
【００２４】
この場合、ノズル揺動モータ４２の操作によってノズルブラケット４０を回動させ、温水噴射ノズル４４からの高圧温水がバレル２１のほぼ外周全域に亙って噴射されるようにしているため、バレル２１の外周全域から滲みだすクラムＣを確実に掻き落とすことが可能である。本実施例では、一対の温水噴射ノズル４４からのみ高温の高圧温水を噴射させるようにしているため、水抜き通路３９からのクラムＣの滲み出し量が多い箇所と少ない所とをそれぞれ独立して効率良く洗浄することができる。従って、高温の高圧温水をすべての温水噴射ノズル４４から同時に噴射させる場合よりも、容量の小さな高圧ポンプ４７を使用することができる上、温水の消費を少なくすることができるため、ランニングコストを抑えることが可能である。
【００２５】
このように、高圧温水がバレル２１の外周面に向けて散布されるため、バレル２１の周囲は、飛散防止カバー４９で囲繞されており、脱水装置１９の外部に高温の温水が飛散しないように配慮している。また、この飛散防止カバー４９の下方には、バレル２１から除去されたクラムＣを温水と共に集める受け皿部５０が設けられており、この受け皿部５０に集められたクラムＣおよび温水が回収タンク２２に排出される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のゴム脱水装置によると、高圧の温水が供給される複数の温水配管をスクリュー軸に沿ってバレルに近接状態で配置し、バレルの外周面と対向する複数の温水噴射ノズルをこれら温水配管に接続し、バレルの水抜き通路から水と共に滲み出すクラムに対して温水噴射ノズルからの高圧の温水を噴射し、これによってバレルの外周面から掻き落とされたクラムを回収手段によってバッファタンクに戻すようにしたので、人手によらず自動的にバレルの外周面からクラムを掻き落としてこれを再び脱水処理することができる。しかも、バレルの外周面から滲み出すクラムを継続的に掻き落とすことができるため、脱水効率が向上してクラムに対して安定した脱水作業を続けることができる。
【００２７】
また、高温の温水を用いて原料の粘度を低下させた状態でバレルの外周面からクラムを掻き落とすようにしたので、従来のように機械的に掻き取る方法よりも、容易且つ確実にバレルの外周面からクラムを除去することができる。
【００２８】
さらに、高温の温水をクラムと共に前工程に戻すことによって、この温水の熱エネルギを有効利用することができ、効率の良い製造プラントを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるゴム脱水装置の一実施例の概略構造を表す平面図である。
【図２】図１中のII−II矢視断面図である。
【図３】図１に示すゴム脱水装置を組み込んだ合成ゴムの製造システムの一例を表す概念図である。
【図４】図１中のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図２中の矢視Ｖ部を抽出拡大した断面図である。
【図６】図４の左側面図である。
【符号の説明】
Ｃ  クラム
１０  攪拌羽根
１１  処理タンク
１２  温水タンク
１３  ポンプ
１４  バッファタンク
１５  モータ
１６  攪拌羽根
１７  ポンプ
１８  水抜きコンベヤ
１９  脱水装置
２０  ホッパ
２１  バレル
２２  回収タンク
２３  モータ
２４  攪拌羽根
２５  ポンプ
２６  吐出口
２７  面板
２８  スクリュー軸
２９  搬送羽根
３０  シャッタ
３１  ねじ
３２  アクチュエータ
３３  棒材
３４  ディスクプレート
３５  ナイフバー
３６  押さえ板
３７  ナット板
３８  締結ボルト
３９  水抜き通路
４０  ノズルブラケット
４１  軸受金
４２  ノズル揺動モータ
４３  シーケンサ
４４  温水噴射ノズル
４５  温水供給管
４６  切り換えチャンバ
４７  高圧ポンプ
４８  開閉弁
４９  飛散防止カバー
５０  受け皿部
【図１】
0003791705.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003791705.tif 000006
【図６】
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