JP2019059873A - Manufacturing method of rubber composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴム混練機を用いたゴム組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a rubber composition using a rubber kneader.
例えば、下記特許文献1には、ドロップドアを具えた密閉式混練機を用いたゴム組成物の製造方法が開示されている。特許文献1の製造方法では、ドロップドアの開閉不良を防止するために、密閉式混練機でゴム組成物を混練りする工程と、ゴム組成物の温度が第1温度に到達したときにドロップドアを開け、混練機からゴム組成物を排出する工程とを含む。
For example,
しかしながら、混練機内で混練されているゴム組成物は均一な温度分布を有していないため、測定箇所によって温度のばらつきが大きい。このため、ゴム組成物の温度に基づいてその混練状態を判定すると、ゴム組成物が十分に混練されないまま排出されることがある。このような場合、排出口及びドロップドアにゴム組成物が付着し、依然としてドロップドアの開閉が阻害されるという問題があった。 However, since the rubber composition kneaded in the kneader does not have a uniform temperature distribution, the temperature varies largely depending on the measurement location. Therefore, when the kneading state is determined based on the temperature of the rubber composition, the rubber composition may be discharged without being sufficiently kneaded. In such a case, there is a problem that the rubber composition adheres to the discharge port and the drop door and the opening and closing of the drop door is still inhibited.
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ドロップドアの開閉不良を防止し得るゴム組成物の製造方法を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described actual situation, and has as its main object to provide a method for producing a rubber composition that can prevent defective opening and closing of a drop door.
本発明は、ゴム組成物を混練するための空間を有しかつ下部にゴム取出用の開口部が形成されたチャンバーと、前記チャンバー内のゴム組成物を混練するための混練ロータと、前記混練ロータを駆動させる電動モータと、前記チャンバーの前記開口部を開閉するためのドロップドアとを具えたゴム混練機を用いたゴム組成物の製造方法であって、前記電動モータで前記混練ロータを駆動させることにより、前記チャンバー内で前記ゴム組成物を混練する混練工程と、前記混練工程中に、前記電動モータに作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、前記物理量に基づいて、前記ドロップドアを開くタイミングを制御するドア開工程とを含む。 According to the present invention, there is provided a chamber having a space for kneading a rubber composition and having an opening for taking out rubber at a lower part thereof, a kneading rotor for kneading a rubber composition in the chamber, and the kneading A method for producing a rubber composition using a rubber kneader comprising an electric motor for driving a rotor and a drop door for opening and closing the opening of the chamber, wherein the electric motor drives the kneading rotor. By detecting the physical quantity associated with the load acting on the electric motor during the kneading step of kneading the rubber composition in the chamber, and the kneading step, the drop door is detected based on the physical amount And a door opening process for controlling the timing of opening the door.
本発明のゴム組成物の製造方法において、前記物理量は、モータ電流値又はモータ消費電力値であるのが望ましい。 In the method of producing a rubber composition according to the present invention, the physical quantity is preferably a motor current value or a motor power consumption value.
本発明のゴム組成物の製造方法において、前記ドア開工程は、前記物理量が予め定められた閾値を下回ったときに前記ドロップドアを開くのが望ましい。 In the method of producing a rubber composition according to the present invention, it is preferable that the door opening step open the drop door when the physical quantity falls below a predetermined threshold.
本発明のゴム組成物の製造方法において、前記ゴム混練機は、前記物理量を表示する表示装置を具えているのが望ましい。 In the method of producing a rubber composition according to the present invention, the rubber kneader preferably includes a display device for displaying the physical quantity.
本発明のゴム組成物の製造方法は、電動モータで混練ロータを駆動させることにより、チャンバー内でゴム組成物を混練する混練工程と、混練工程中に、電動モータに作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、前記物理量に基づいて、ドロップドアを開くタイミングを制御するドア開工程とを含む。 The method for producing a rubber composition according to the present invention is associated with a kneading step of kneading a rubber composition in a chamber by driving a kneading rotor by an electric motor, and a load acting on the electric motor during the kneading step. And a door opening step of detecting the physical amount and controlling the timing of opening the drop door based on the physical amount.
一般に、混練工程において、ゴム組成物全体が十分に混練されると、その流動性が高められ、混練ロータを駆動するための電動モータに作用する負荷が小さくなる。本発明の製造方法では、ドロップドアを開けるタイミングを、電動モータに作用する負荷に関連付けられた物理量に基づいて制御するため、ゴム組成物全体が十分に混練された状態でドロップドアを開くことができる。この結果、ドロップドアや開口部周辺にゴム組成物が付着することを確実に防止できる。 Generally, when the entire rubber composition is sufficiently kneaded in the kneading step, the flowability thereof is enhanced, and the load acting on the electric motor for driving the kneading rotor is reduced. In the manufacturing method of the present invention, in order to control the timing of opening the drop door based on the physical quantity associated with the load acting on the electric motor, the drop door may be opened with the entire rubber composition sufficiently kneaded. it can. As a result, adhesion of the rubber composition around the drop door and the opening can be reliably prevented.
以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図1には、本実施形態のゴム組成物の製造方法に用いられるゴム混練機1の断面図が示されている。図1に示されるように、ゴム混練機1は、チャンバー2と、混練ロータ3と、電動モータ4と、ドロップドア5と、制御部10とを含んでいる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a
チャンバー2は、ゴム組成物6を混練するための空間2Aを有している。空間2Aの上部には、ゴム組成物6を投入するための投入口2aが形成されている。空間2Aの下部には、混練後のゴム取出用の開口部2bが形成されている。
The
混練ロータ3は、チャンバー2内に配され、ゴム組成物6を混練する。本実施形態では、チャンバー2内に2本の混練ロータ3が配されている。2本の混練ロータ3は、回転軸が互いに平行になるように配されている。2本の混練ロータ3は、例えば、回転軸方向の端部に設けられた駆動ギヤ3bを介して互いに連結している。各混練ロータ3には、外側に張り出した翼部3aが螺旋状に形成されている。2本の混練ロータ3は、例えば、互いに逆向きに回転し、混練ロータ3の翼部3aがチャンバー2内のゴム組成物6を混練する。
The
電動モータ4は、チェーン11及びギヤ12を介して混練ロータ3を駆動させる。本実施形態では、例えば、電動モータ4の駆動力が、チェーン11及びギヤ12を介して、混練ロータ3の駆動ギヤ3bに伝達され、2本の混練ロータ3を互いに逆向きに回転させる。電動モータ4には、混練ロータ3の回転抵抗に応じて負荷が作用する。このため、混練開始直後は、ゴム組成物6が十分に混練されていないため、混練ロータ3の回転抵抗が大きく、電動モータ4には大きな負荷が作用する。一方、ゴム組成物6が十分に混練されると、混練ロータ3の回転抵抗が小さくなり、電動モータ4に作用する負荷が小さくなる。本実施形態では、電動モータ4に作用する負荷を示す物理量として、モータ電流値又はモータ消費電力値が測定部13によって測定される。
The electric motor 4 drives the
ドロップドア5は、チャンバー2の開口部2bを開閉するために設けられている。本実施形態のドロップドア5は、例えば、ゴム混練機1の本体に形成されたドア支持部5aを支点として、下方に移動可能に設けられている。また、ドロップドア5は、閉状態においてロック手段5bによってロックされている。ロック手段5bが解除され、ドロップドア5が下方に移動することにより、チャンバー2が開放され、混練されたゴム組成物6を取り出すことができる。
The
制御部10は、例えば、電動モータ4によって混練ロータ3を駆動させることができる。また、制御部10は、電動モータ4に作用する負荷に関連付けられた物理量に基づいて、電動モータ4の停止、及び、ドロップドア5の開放を行うことができる。上記物理量は、例えば、電動モータ4のモータ電流値又はモータ消費電力値であり、測定部13で測定される。
The
望ましい態様として、本実施形態のゴム混練機1は、投入口2aの上部にフローティングウェイト7が配されている。フローティングウェイト7は、その自重又は上部に取り付けられたピストンロッド7aによって混練中のゴム組成物6を下方に付勢することができ、ゴム組成物6を混練され易くする。但し、ゴム混練機1は、このような態様に限定されるものではない。
As a desirable mode, as for the
図2には、本発明のゴム組成物の製造方法のフローチャートが示されている。図2に示されるように、本実施形態のゴム組成物の製造方法は、ゴム組成物投入工程S1と、混練工程S2と、ドア開工程S3と、ゴム取出工程S4とを含んでいる。 FIG. 2 shows a flow chart of the method for producing the rubber composition of the present invention. As shown in FIG. 2, the method for producing a rubber composition of the present embodiment includes a rubber composition feeding step S1, a kneading step S2, a door opening step S3, and a rubber removing step S4.
図1に示されるように、ゴム組成物投入工程S1では、ゴム組成物6がチャンバー2の投入口2aから投入される。本実施形態では、その後、投入口2aにフローティングウェイト7が配される。
As shown in FIG. 1, in the rubber composition charging step S <b> 1, the
混練工程S2では、電動モータ4で混練ロータ3を駆動させることにより、チャンバー2内でゴム組成物6が混練される。
In the kneading
ドア開工程S3では、混練工程S2中に、電動モータ4に作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、物理量に基づいて、ドロップドア5を開くタイミングを制御する。本実施形態のドア開工程S3は、物理量が予め定められた閾値を下回ったときにドロップドア5を開く。
In the door opening process S3, during the kneading process S2, a physical quantity associated with a load acting on the electric motor 4 is detected, and the timing at which the
ゴム取出工程S4では、混練されたゴム組成物6が、開かれた開口部2bから取り出される。
In the rubber removing step S4, the kneaded
一般に、混練工程S2において、ゴム組成物6全体が十分に混練されると、その流動性が高められ、混練ロータ3を駆動するための電動モータ4に作用する負荷が小さくなる。本発明の製造方法では、ドロップドア5を開けるタイミングを、電動モータ4に作用する負荷に関連付けられた物理量に基づいて制御するため、ゴム組成物6全体が十分に混練された状態でドロップドア5を開くことができる。この結果、ドロップドア5や開口部2b周辺にゴム組成物6が付着することを確実に防止できる。
Generally, when the
本実施形態では、上記物理量として、測定部13で測定されたモータ電流値又はモータ消費電力値が用いられる。また、本実施形態の制御部10は、モータ電流値又はモータ消費電力値に基づいて、自動でドロップドア5を開くことができる。
In the present embodiment, the motor current value or the motor power consumption value measured by the
ゴム混練機1は、例えば、物理量を表示する表示装置8を具えているのが望ましい。これにより、作業者が上記物理量を容易に確認することができる。
The
本実施形態のゴム混練機1は、例えば、混練ロータ3の回転数を指定することができ、表示装置8は、例えば、上記回転数及び電動モータ4のモータ電流値又はモータ消費電力値を表示することができる。より望ましい態様では、表示装置8は、回転数並びにモータ電流値及びモータ消費電力値について、時系列にグラフ化したデータを出力することができる。
The
図3には、縦軸を混練ロータ3の回転数及びモータ電流値とし、横軸を時間tとしたグラフが示されている。図3では、2点鎖線が混練ロータの回転数を示し、実線がモータ電流値を示している。図3に示されるように、本実施形態では、t=t1〜t2の間において、混練工程S2が行われている。なお、混練工程S2では、適宜回転数が変更されている。
FIG. 3 shows a graph in which the vertical axis represents the number of rotations of the kneading
本実施形態のドア開工程S3では、モータ電流値が、予め定められた閾値a1を下回ったとき、ドロップドア5が開けられ(t=t2)、ゴム取出工程S4が実施される。
In the door opening process S3 of the present embodiment, when the motor current value falls below a predetermined threshold value a1, the
本実施形態では、混練工程S2において、ドア開工程S3が行われる直前に、混練ロータ3の回転数を下げるのが望ましい。一般に、ゴム組成物6が十分に混練されている場合、混練ロータ3の回転数の低下に比例してモータ電流値も低下する傾向がある。本実施形態では、このような傾向を利用して、ドア開工程S3の前に混練ロータ3の回転数を低下させ、そのときのモータ電流値の変化を確認することにより、ゴム組成物6の大凡の混練状態を推定することができる。なお、このような操作が追加される場合は、それに応じた閾値a1が予め定められる。
In the present embodiment, it is desirable to lower the rotational speed of the kneading
望ましい態様では、ドロップドア5が開けられた後、混練ロータ3の回転数が上げられる。これにより、ゴム組成物6を速やかに取出すことができる。
In a desirable mode, the rotation speed of the kneading
以上、本発明の一実施形態のゴム組成物の製造方法が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。 As mentioned above, although the manufacturing method of the rubber composition of one embodiment of the present invention was explained in detail, the present invention is changed into various aspects, and is carried out, without being limited to the above-mentioned specific embodiment. obtain.
実施例として、図1に示されるゴム混練機が準備され、上述の製造方法でゴム組成物が製造された。比較例として、ゴム組成物の温度によってドロップドアを開くタイミングを制御する従来の製造方法により、ゴム組成物が製造された。各製造方法について、ドロップドアのゴム付着量が確認された。 As an example, a rubber kneader shown in FIG. 1 was prepared, and a rubber composition was produced by the above-mentioned production method. As a comparative example, a rubber composition was manufactured by a conventional manufacturing method in which the timing of opening the drop door is controlled by the temperature of the rubber composition. The amount of rubber attached to the drop door was confirmed for each manufacturing method.
<ドロップドアのゴム付着量>
チャンバーからゴム組成物を取り出した後、ドロップドアに付着したゴム組成物の重量が測定された。ドロップドアのゴム付着量が小さい程、ドロップドアや開口部周辺にゴム組成物が付着するのを防止できていることを示す。
テストの結果が表1に示される。
<Rubber adhesion amount of drop door>
After removing the rubber composition from the chamber, the weight of the rubber composition attached to the drop door was measured. As the rubber adhesion amount of the drop door is smaller, it is shown that the rubber composition can be prevented from adhering to the vicinity of the drop door and the opening.
The results of the test are shown in Table 1.
テストの結果、比較例の製造方法では、ゴム組成物の温度によってドロップドアを開くタイミングを制御しているため、ゴム組成物が十分に混練されていない状態でドロップドアが開けられており、ドロップドアのゴム付着量が多い。これに対し、実施例の製造方法では、十分にゴム組成物が混練されたことを判定してドロップドアが開けられているため、上記ゴム付着量が少なく、ひいてはドロップドアの開閉不良を防止しているのが確認できた。 As a result of the test, in the manufacturing method of the comparative example, since the timing of opening the drop door is controlled by the temperature of the rubber composition, the drop door is opened in a state where the rubber composition is not sufficiently kneaded. There is a large amount of rubber adhesion on the door. On the other hand, in the manufacturing method of the embodiment, it is determined that the rubber composition has been sufficiently kneaded and the drop door is opened, so the amount of rubber adhesion is small, and in turn the opening / closing failure of the drop door is prevented. Was confirmed.
1 ゴム混練機
2 チャンバー
2A 空間
2b 開口部
3 混練ロータ
4 電動モータ
5 ドロップドア
6 ゴム組成物
S2 混練工程
S3 ドア開工程
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記電動モータで前記混練ロータを駆動させることにより、前記チャンバー内で前記ゴム組成物を混練する混練工程と、
前記混練工程中に、前記電動モータに作用する負荷と関連付けられた物理量を検出し、前記物理量に基づいて、前記ドロップドアを開くタイミングを制御するドア開工程とを含む、
ゴム組成物の製造方法。 A chamber having a space for kneading the rubber composition and having an opening for taking out the rubber at the lower part, a kneading rotor for kneading the rubber composition in the chamber, and the kneading rotor driven A method of producing a rubber composition using a rubber kneader comprising an electric motor and a drop door for opening and closing the opening of the chamber,
Kneading the rubber composition in the chamber by driving the kneading rotor with the electric motor;
A door opening step of detecting a physical quantity associated with a load acting on the electric motor during the kneading step, and controlling a timing at which the drop door is opened based on the physical quantity;
Method of producing a rubber composition.
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