JP2021104657A - Manufacturing apparatus and manufacturing method for rubber materials - Google Patents
Manufacturing apparatus and manufacturing method for rubber materials Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021104657A JP2021104657A JP2019238028A JP2019238028A JP2021104657A JP 2021104657 A JP2021104657 A JP 2021104657A JP 2019238028 A JP2019238028 A JP 2019238028A JP 2019238028 A JP2019238028 A JP 2019238028A JP 2021104657 A JP2021104657 A JP 2021104657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber material
- roll
- manufacturing apparatus
- pair
- material manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ゴム材料の製造装置および製造方法に関し、より詳しくは、タイヤ用ゴム部材などの製造に際して、所定配合で混練されたゴム材料に対して熱入れを施すゴム材料の製造装置および製造方法に関する。 The present invention relates to a rubber material manufacturing apparatus and manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a rubber material manufacturing apparatus and manufacturing method for heating a rubber material kneaded with a predetermined composition when manufacturing a rubber member for a tire or the like. Regarding.
タイヤは、種々のゴム組成物からなる各種タイヤ用ゴム部材が積層されて構成されているが、これらのタイヤ用ゴム部材は、所定配合で混練されたゴム材料を、所定の形状に押出成形することにより製造される。 A tire is constructed by laminating various rubber members for tires made of various rubber compositions, and these rubber members for tires extrude a rubber material kneaded with a predetermined composition into a predetermined shape. Manufactured by
このとき、混練されたゴム材料は、一般的に、予め、所定の温度まで加熱（熱入れ）された後、押出成形に適切な可塑性を備えた状態で押出機へ送り出され、所定の形状に押出成形されることで、タイヤ用ゴム部材に成形される。 At this time, the kneaded rubber material is generally heated (heated) to a predetermined temperature in advance and then sent out to an extruder with appropriate plasticity for extrusion molding to form a predetermined shape. By extrusion molding, it is molded into a rubber member for a tire.
熱入れ作業は、一般的に、一対のカレンダーロール（ロードミル）を用いて行われ、加熱されたロール間にゴム材料を複数回通過させて、ゴム材料にせん断力を繰り返し加え、ゴム材料を所定の温度まで加熱することにより行われている（例えば、特許文献１〜３）。
The heating operation is generally performed using a pair of calendar rolls (road mills), the rubber material is passed between the heated rolls a plurality of times, and a shearing force is repeatedly applied to the rubber material to determine the rubber material. (For example,
熱入れされたゴム材料は、その後、別の一対のカレンダーロール（フィードミル）を用いて、所定の厚み、幅に成形され、所定の供給速度で押出機へと供給される。 The heat-heated rubber material is then molded into a predetermined thickness and width using another pair of calendar rolls (feed mills) and supplied to the extruder at a predetermined supply rate.
しかしながら、従来の熱入れ作業は、ロードミルとフィードミル、少なくとも２種類のミル（カレンダーロール）を使用しているため、熱入れ設備の設置には大きなスペースを必要とし、設備の管理も煩雑とならざるを得なかった。 However, since the conventional heating work uses a road mill and a feed mill, and at least two types of mills (calendar rolls), a large space is required to install the heating equipment, and the management of the equipment becomes complicated. I had no choice but to do it.
また、ロードミルからフィードミルへとゴム材料を移送する際には、熱入れを一時停止する必要があるため、その間に、熱入れされたゴム材料が冷却されてしまい、フィードミルへの投入時には再加熱しなければならず、エネルギーロスが発生することが避けられなかった。 In addition, when transferring the rubber material from the load mill to the feed mill, it is necessary to suspend the heating, so the heated rubber material is cooled during that time, and when it is charged to the feed mill, it is re-heated. It had to be heated, and it was inevitable that energy loss would occur.
そこで、本発明は、熱入れ設備の設置スペースを低減させると共に、エネルギーロスを発生させることなく熱入れを行うことができるゴム材料の製造技術を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a technique for manufacturing a rubber material capable of reducing the installation space of a heating facility and performing heating without causing energy loss.
本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventor has diligently studied the solution to the above problem, found that the above problem can be solved by the invention described below, and completed the present invention.
請求項１に記載の発明は、
一端にゴム材料の投入部、他端にゴム材料の排出部が設けられた前後一対のカレンダーロールを備えたゴム材料の製造装置であって、
前記一対のカレンダーロールは、
前記投入部から中央部に向けて表面が凹凸面である凹凸部、および、前記排出部から中央部に向けて表面が平滑面である平滑部を有する第１ロールと、
表面全体が平滑面である第２ロールとにより構成されていることを特徴とするゴム材料の製造装置である。
The invention according to
A rubber material manufacturing apparatus equipped with a pair of front and rear calendar rolls having a rubber material input portion at one end and a rubber material discharge portion at the other end.
The pair of calendar rolls
A first roll having a concavo-convex portion whose surface is an uneven surface from the input portion to the central portion and a smooth portion whose surface is a smooth surface from the discharge portion to the central portion.
It is a rubber material manufacturing apparatus characterized in that the entire surface is composed of a second roll having a smooth surface.
請求項２に記載の発明は、
前記第１ロールにおける前記凹凸部と前記平滑部との、ロール表面全体における面積比が、６：４〜７：３であることを特徴とする請求項１に記載のゴム材料の製造装置である。
The invention according to
The rubber material manufacturing apparatus according to
請求項３に記載の発明は、
前記第１ロールにおける前記凹凸部が、前記投入部の端部から中央部に向けて螺旋状に延伸する凸条および凹溝を交互に配置して構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム材料の製造装置である。
The invention according to
請求項４に記載の発明は、
前記凸条と前記凹溝の面積比が、７：３〜６：４であることを特徴とする請求項３に記載のゴム材料の製造装置である。
The invention according to claim 4
The rubber material manufacturing apparatus according to
請求項５に記載の発明は、
前記凸条および凹溝が、前記第１ロールの端面に対して、１５〜４５°の傾斜角度で、螺旋状に延伸していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のゴム材料の製造装置である。
The invention according to claim 5
The rubber according to
請求項６に記載の発明は、
前記排出部が、前記投入部に対し、相対的に高い位置に位置するように、前記一対のカレンダーロールを傾斜させるロール傾斜機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のゴム材料の製造装置である。
The invention according to claim 6
請求項７に記載の発明は、
前記ロール傾斜機構による傾斜を所定の角度に制御する傾斜角度制御機構が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のゴム材料の製造装置である。
The invention according to claim 7
The rubber material manufacturing apparatus according to claim 6, further comprising an inclination angle control mechanism for controlling the inclination of the roll inclination mechanism to a predetermined angle.
請求項８に記載の発明は、
前記傾斜角度制御機構は、
前記第１ロールの前記凹凸面と前記平滑面との境界近傍に、前記ゴム材料の温度を検知する温度センサーが設けられており、
前記温度センサーが検知した前記ゴム材料の温度に対応して、前記一対のカレンダーロールの傾斜角度を制御するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のゴム材料の製造装置である。
The invention according to claim 8 is
The tilt angle control mechanism is
A temperature sensor for detecting the temperature of the rubber material is provided near the boundary between the uneven surface and the smooth surface of the first roll.
The rubber material manufacturing apparatus according to claim 7, wherein the tilt angle of the pair of calendar rolls is controlled in response to the temperature of the rubber material detected by the temperature sensor. be.
請求項９に記載の発明は、
混練されたゴム材料を熱入れして、押出機へ送り出すゴム材料の製造方法であって、
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のゴム材料の製造装置を用いて、
所定の温度に加熱されて回転する前記一対のカレンダーロールの間に、前記投入部から前記ゴム材料を投入して、前記第１ロールの凹凸部と前記第２ロールの間を複数回通過させることにより、前記ゴム材料に熱入れを行った後、
前記第１ロールの平滑部と前記第２ロールの間を通過させ、前記排出部から前記ゴム材料を排出することにより、前記押出機へ前記ゴム材料を送り出すことを特徴とするゴム材料の製造方法である。
The invention according to claim 9 is
It is a method of manufacturing a rubber material that heats the kneaded rubber material and sends it to an extruder.
Using the rubber material manufacturing apparatus according to any one of
The rubber material is charged from the charging portion between the pair of calendar rolls heated to a predetermined temperature and rotated, and is passed between the uneven portion of the first roll and the second roll a plurality of times. After heating the rubber material with
A method for producing a rubber material, which comprises passing between the smoothing portion of the first roll and the second roll and discharging the rubber material from the discharging portion to deliver the rubber material to the extruder. Is.
本発明によれば、熱入れ設備の設置スペースを低減させると共に、エネルギーロスを発生させることなく熱入れを行うことができるゴム材料の製造技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for manufacturing a rubber material capable of reducing the installation space of a heating facility and performing heating without causing energy loss.
［１］本発明の完成に至る経緯
１．従来技術の問題点
最初に、本発明の理解を容易にするために、上記した従来技術の問題点について、詳細に説明する。
[1] Background to completion of the
熱入れ作業は、まず、混練されたゴム材料をロードミルに投入して、ロール間を通過させる。このとき、ゴム材料にせん断力が掛かり、ゴム材料が加熱されて、片方のロールの表面に貼り付く。そして、ゴム材料が所定の温度に達するまで、ロール間を複数回通過させる。これにより、ゴム材料が所定の温度まで加熱されて、熱入れされる。次に、熱入れされたゴム材料をロードミルからフィードミルに移送して、ロール間を複数回通過させた後、所定の厚み、幅に切り出して、所定の供給速度で押出機へと供給する。 In the heat-heating operation, first, the kneaded rubber material is put into a road mill and passed between the rolls. At this time, a shearing force is applied to the rubber material, and the rubber material is heated and adheres to the surface of one of the rolls. Then, the rubber material is passed between the rolls a plurality of times until it reaches a predetermined temperature. As a result, the rubber material is heated to a predetermined temperature and heated. Next, the heated rubber material is transferred from the load mill to the feed mill, passed between the rolls a plurality of times, cut into a predetermined thickness and width, and supplied to the extruder at a predetermined supply speed.
このとき、ゴム材料の配合によって適切な熱入れに必要な熱量が異なるため、ゴム材料毎に、ロードミルの回転数やゴム材料の通過回数を変化させる必要がある。一方、フィードミルでは、一定量のゴム材料を安定して押出機へ供給して押出すために、回転速度が押出機の押出速度に合うように回転数を設定する必要がある。 At this time, since the amount of heat required for appropriate heating differs depending on the composition of the rubber material, it is necessary to change the rotation speed of the load mill and the number of times the rubber material has passed for each rubber material. On the other hand, in the feed mill, in order to stably supply a certain amount of rubber material to the extruder and extrude it, it is necessary to set the rotation speed so that the rotation speed matches the extrusion speed of the extruder.
このように、ロードミルとフィードミルとでは、設定される回転数が同じではないため、従来は、熱入れ設備を、少なくともロードミルとフィードミルの２種類のミルで構成させて、それぞれを各ゴム材料および押出機に適した条件で運転することにより、熱入れ作業を行っていた。具体的には、ロードミルについては、回転数を対象のゴム材料に必要な熱入れ量に合わせて設定して約３分、ロール上にゴム材料を滞留させ、一方、フィードミルについては、回転数を押出機に合わせて設定して、約５分、ゴム材料をロール上に滞留させていた。 As described above, since the set rotation speeds are not the same between the load mill and the feed mill, conventionally, the heating equipment is composed of at least two types of mills, the load mill and the feed mill, and each rubber material is used. And by operating under the conditions suitable for the extruder, the heating work was performed. Specifically, for the road mill, the rotation speed is set according to the amount of heat required for the target rubber material, and the rubber material is retained on the roll for about 3 minutes, while for the feed mill, the rotation speed. Was set according to the extruder, and the rubber material was allowed to stay on the roll for about 5 minutes.
その結果、前記したように、熱入れ設備の設置に際しては、ロードミルとフィードミル、少なくとも２種類のミル（カレンダーロール）が設置できるだけのスペースが必要となる。また、設置後の設備の管理も煩雑となる。さらに、ゴム材料のロードミルからフィードミルへの移送に際して、エネルギーロスが発生する。 As a result, as described above, when installing the heating equipment, a space for installing a load mill, a feed mill, and at least two types of mills (calendar rolls) is required. In addition, the management of equipment after installation becomes complicated. In addition, energy loss occurs when the rubber material is transferred from the load mill to the feed mill.
２．本発明の概要
このような状況下、本発明者は、前後一対のカレンダーロールの長手方向の片側にロードミル部、他の側にフィードミル部を形成した場合、熱入れ設備を設置するスペースが半減され、設備の管理も簡略化でき、さらに、ロードミルとフィードミルとの間の移送も不要となるため、エネルギーロスの発生が抑制できると考え、種々の実験と検討を行った。
2. Outline of the Present Invention Under such circumstances, when the present inventor forms a load mill portion on one side in the longitudinal direction of a pair of front and rear calendar rolls and a feed mill portion on the other side, the space for installing the heating equipment is halved. Therefore, the management of equipment can be simplified, and the transfer between the load mill and the feed mill is not required. Therefore, it is considered that the occurrence of energy loss can be suppressed, and various experiments and studies were conducted.
しかしながら、このように一対のカレンダーロールにロードミルとフィードミル、２つの機能を同時に持たせようとしても、前記したように、熱入れ工程の後には押出工程があるため、カレンダーロールの回転数は、フィードミルとしての回転数に設定される必要がある。このため、ロードミル部側では、ゴム材料の熱入れに必要なせん断力が確保できず、十分な熱入れができない状態で、ゴム材料が押出機へ供給されてしまう。 However, even if the pair of calendar rolls are to have the two functions of the load mill and the feed mill at the same time, as described above, since the extrusion process is performed after the heating process, the rotation speed of the calendar rolls is increased. It needs to be set to the number of revolutions as a feed mill. Therefore, on the load mill side, the shearing force required for heating the rubber material cannot be secured, and the rubber material is supplied to the extruder in a state where sufficient heating cannot be performed.
そこで、本発明者が種々の実験と検討を行ったところ、一対のカレンダーロールの内、１本のロールの長手方向の片側の表面に凹凸加工を施してロードミル部を形成させることにより、ロードミル部側で十分なせん断力を確保して、十分な熱入れが可能であることが分かった。 Therefore, as a result of various experiments and studies conducted by the present inventor, the load mill portion is formed by performing uneven processing on the surface of one of the pair of calendar rolls in the longitudinal direction in the longitudinal direction to form the load mill portion. It was found that sufficient heat can be applied by securing sufficient shearing force on the side.
即ち、一対のカレンダーロールの内、長手方向の片側の表面に凹凸加工が施されている一方、他の側の表面は平滑な１本のロール（第１ロール）、および、長手方向の表面全体が平滑面である１本のロール（第２ロール）で、一対のカレンダーロールを構成させる。このようにして、第１ロールの凹凸部と第２ロールとでロードミル部を構成させ、第１ロールの平滑部と第２ロールとでフィードミル部を構成させることにより、一対のカレンダーロールの回転数がフィードミル部に合わせた回転数であっても、ロードミル部で凹凸部によるせん断力をゴム材料に十分に作用させて、十分な熱入れを行うことができる。そして、この場合には、ロードミル部からフィードミル部への移送が不要となるため、エネルギーロスの発生を防止することができる。 That is, of the pair of calendar rolls, one surface in the longitudinal direction is subjected to uneven processing, while the surface on the other side is a smooth roll (first roll) and the entire surface in the longitudinal direction. A pair of calendar rolls is formed by one roll (second roll) having a smooth surface. In this way, the uneven portion of the first roll and the second roll form the load mill portion, and the smooth portion of the first roll and the second roll form the feed mill portion, whereby the pair of calendar rolls are rotated. Even if the number of rotations matches that of the feed mill portion, the shearing force of the uneven portion can be sufficiently applied to the rubber material in the load mill portion to sufficiently heat the rubber material. In this case, transfer from the load mill section to the feed mill section becomes unnecessary, so that the occurrence of energy loss can be prevented.
そして、上記した考え方の下、実験を行った結果、ロードミル部でゴム材料に十分な熱入れを行った後、フィードミル部に送り出すことにより、ゴム材料を最適な状態で押出機へ供給することができることが確認でき、本発明を完成するに至った。 Then, as a result of conducting an experiment based on the above idea, the rubber material is supplied to the extruder in an optimum state by sufficiently heating the rubber material in the load mill section and then sending it to the feed mill section. It was confirmed that this was possible, and the present invention was completed.
［２］具体的な実施の形態
以下、図面を参照しながら、具体的な実施の形態について説明する。
[2] Specific Embodiments Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings.
１．第１の実施の形態
図１は本実施の形態に係る製造装置におけるカレンダーロールの形状を模式的に示す平面図である。図１において、１は熱入れ設備としてのカレンダーロールであり、第１ロール２と第２ロール３とを前後に配置して一対のカレンダーロール１が構成されている。
1. 1. The first embodiment FIG. 1 is a plan view schematically showing the shape of a calendar roll in the manufacturing apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1,
図１に示すように、カレンダーロール１の一端には、熱入れ対象のゴム材料が投入される投入部が設けられ、他端には熱入れが完了してシート化されたゴム材料が排出される排出部が設けられている。
As shown in FIG. 1, one end of the
そして、第１ロール２は、投入部から中央部に向けて表面が凹凸面に形成された凹凸部２１と、排出部から中央部に向けて表面が平滑面に形成された平滑部２２とを有している。一方、第２ロール３の表面３１、３２は、全体が平滑面に形成されている。
Then, the
そして、第１ロール２の凹凸部２１と、第２ロール３の表面３１とで、熱入れを行うロードミル部が構成され、第１ロール２の平滑部２２と、第２ロール３の表面３２とで、熱入れされたゴム材料を押出機へと送り出すフィードミル部が構成されている。
Then, the
本実施の形態において、ゴム材料はロードミル部側の投入部から投入された後、第１ロール２の凹凸部２１と第２ロール３の表面３１との間を通過することにより、せん断力が加えられて、熱入れされながら第２ロール３の平滑な表面３１に巻き付くが、その際、第１ロール２の表面の凹凸部２１に通過するゴム材料が食い込んで、さらに大きなせん断力が加えられるため、十分に熱入れされる。
In the present embodiment, after the rubber material is charged from the charging portion on the load mill portion side, a shearing force is applied by passing between the
熱入れされたゴム材料は、その後、カレンダーロール上を、ロードミル部からフィードミル部へと移動していき、フィードミル部で所定の厚みでシート出しされて、フィードミル部側の排出部から排出されて、押出機へ送り出される。 The heated rubber material then moves on the calendar roll from the load mill section to the feed mill section, is ejected into a sheet with a predetermined thickness at the feed mill section, and is discharged from the discharge section on the feed mill section side. And sent to the extruder.
以上のように、本実施の形態によれば、フィードミル部としての回転数、即ち、ゴム材料の押出機への送り出し速度に合わせて、カレンダーロールを回転させても、ロードミル部の凹凸部がゴム材料に十分なせん断力を与えて、十分な熱入れを適切に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, even if the calendar roll is rotated according to the rotation speed of the feed mill portion, that is, the feeding speed of the rubber material to the extruder, the uneven portion of the load mill portion is formed. Sufficient shearing force can be applied to the rubber material to properly heat it.
なお、本実施の形態において、第１ロール２における凹凸部２１と平滑部２２との、ロール表面全体における面積比は、６：４〜７：３であることが好ましく、対象となるゴム材料の硬さなどを考慮して、適宜設定される。
In the present embodiment, the area ratio of the
このように、凹凸部２１の面積を平滑部２２の面積に比べて大きくして、一対のカレンダーロールの中でロードミル部の割合を多くすることにより、ロードミル部での熱入れ時間を十分に確保すると共に、熱入れが不十分なゴム材料がロードミル部からフィードミル部へ流れ出ることを抑制して、十分に熱入れすることができる。
In this way, by making the area of the
そして、この凹凸部２１は、一端から中央部に向けて螺旋状に延伸する凸条２１ａおよび凹溝２１ｂを交互に配置して構成されていることが好ましい。このとき、凸条２１ａと凹溝２１ｂの面積比は、７：３〜６：４であることが好ましく、また、螺旋の傾斜角度は、１５〜４５°であることが好まく、対象となるゴム材料の硬さなどを考慮して、適宜設定される。
The
このような凸条と凹溝を螺旋状に形成させることにより、投入部から投入されて熱入れされた原料ゴムは、順次、ロールの中央部へと送られるため、ロードミル部において十分な熱入れが行われたゴム材料を、スムーズにフィードミル部へと送り出すことができる。 By forming such ridges and grooves in a spiral shape, the raw material rubber charged from the charging portion and heated is sequentially sent to the central portion of the roll, so that sufficient heating is performed in the load mill portion. The rubber material that has been subjected to the above can be smoothly sent out to the feed mill section.
２．第２の実施の形態
しかしながら、本発明者がさらに実験を行ったところ、カレンダーロールを水平状態にしたまま熱入れ作業を行った場合、ロードミル部での熱入れが十分でない状態でゴム材料がフィードミル部へ送り出される恐れがあることが分かった。
2. Second Embodiment However, as a result of further experiments conducted by the present inventor, when the heating operation is performed with the calendar roll in the horizontal state, the rubber material is fed in a state where the heating is not sufficient in the load mill portion. It turned out that there was a risk of being sent to the mill section.
そこで、所定の温度までゴム材料が加熱されるまではゴム材料をロードミル部に滞留させ、熱入れの完了が確認された後に、初めて、フィードミル部へ送り出すことができれば、十分に熱入れされたゴム材料だけを、確実に、フィードミル部に送り込めると考え、さらに実験と検討を行った。 Therefore, if the rubber material is retained in the load mill section until the rubber material is heated to a predetermined temperature and can be sent to the feed mill section for the first time after the completion of the heating is confirmed, the rubber material is sufficiently heated. We thought that only the rubber material could be reliably sent to the feed mill section, and further experiments and studies were conducted.
その結果、所定の熱入れが完了するまでは、排出部が投入部に比べて、相対的に高い位置となるように、カレンダーロールを傾斜させればよいことが分かった。 As a result, it was found that the calendar roll should be tilted so that the discharge portion is at a relatively higher position than the input portion until the predetermined heat feeding is completed.
具体的には、傾斜したカレンダーロールの投入部から連続的に投入された原料ゴムは、ロードミル部で凹凸部によってせん断力を受けながらロールの隙間に食い込まれた後は、凹凸部に沿って、上方の中央部に向けて押されて移動していく。このとき、フィードミル部の手前で、ゴム材料が所定の温度まで加熱されて、十分に熱入れできているか否かを確認する。 Specifically, the raw material rubber continuously charged from the loading portion of the inclined calendar roll is bitten into the gap of the roll while receiving the shearing force by the uneven portion at the load mill portion, and then along the uneven portion. It is pushed toward the upper center and moves. At this time, it is confirmed whether or not the rubber material has been heated to a predetermined temperature and sufficiently heated in front of the feed mill portion.
所定の温度となっていれば、十分に熱入れが行われているので、そのままフィードロール部へ送り出す。一方、所定の温度まで達していない場合には、熱入れが不十分であると判断して、ゴム材料を再び投入部へと戻して、さらに熱入れを行う必要がある。このとき、本実施の形態のように、カレンダーロールが傾斜していると、効率的に、熱入れが不十分なゴム材料をフィードミル部へ送り出すことなく、ロードミル部に滞留させることができる。そして、下方に位置する投入部へ戻して、再度、ロードミル部で熱入れすることにより、十分な熱入れを行うことができる。 If the temperature is at a predetermined level, the heat has been sufficiently heated, and the feed roll unit is fed as it is. On the other hand, if the temperature does not reach a predetermined temperature, it is necessary to determine that the heating is insufficient, return the rubber material to the charging portion again, and perform further heating. At this time, if the calendar roll is tilted as in the present embodiment, the rubber material with insufficient heat can be efficiently retained in the load mill portion without being sent to the feed mill portion. Then, by returning to the charging section located below and heating again in the load mill section, sufficient heating can be performed.
具体的には、熱入れが不十分なゴム材料がフィードミル部へ送り出されない傾斜角度にカレンダーロールを傾斜させることにより、熱入れが不十分なゴム材料は、その重力によって自動的に下方に位置する投入部へと移動していくため、ロードミル部に長時間滞留させて、十分な熱入れを行うことができる。 Specifically, by tilting the calendar roll to an inclination angle at which the insufficiently heated rubber material is not sent to the feed mill portion, the insufficiently heated rubber material is automatically lowered by its gravity. Since it moves to the position of the charging section, it can be retained in the load mill section for a long time to sufficiently heat it.
図２は、本実施の形態に係るゴム材料の製造装置における熱入れ設備（カレンダーロール）が、水平状態から傾斜状態への移行を示す斜視図である。なお、図２において、状態１は熱入れ開始前のロールが水平状態にあるときの図であり、状態２は熱入れ開始後のロールが傾斜状態にあるときの図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the transition of the heating equipment (calendar roll) in the rubber material manufacturing apparatus according to the present embodiment from the horizontal state to the inclined state. In FIG. 2,
図２に示すように、カレンダーロールは、ロール傾斜機構（図示せず）により、水平な状態１から状態２へと、ゴム材料の排出側が、投入側に対し、相対的に高い位置になるように、傾斜させることができるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the calendar roll has a roll tilting mechanism (not shown) so that the discharge side of the rubber material is at a relatively high position with respect to the loading side from the
傾斜角度θは、傾斜角度制御機構（図示せず）により、異なるゴム材料の各々に合わせて、適切な傾斜角度に制御することができる。具体的な傾斜角度制御機構としては、例えば、第１ロール２の凹凸部２１と平滑部２２との境界近傍に、ゴム材料の温度を検知する放射温度計などの温度センサーを設けて、この温度センサーが検知したゴム材料の温度に対応して、傾斜角度を制御するように構成されている傾斜角度制御機構を挙げることができる。
The tilt angle θ can be controlled to an appropriate tilt angle according to each of the different rubber materials by a tilt angle control mechanism (not shown). As a specific tilt angle control mechanism, for example, a temperature sensor such as a radiation thermometer that detects the temperature of the rubber material is provided near the boundary between the
なお、このような傾斜角度制御機構は、温度センサーが検知したゴム材料の温度によって、ゴム材料の到達を検知することもできるため、ゴム材料検知センサーとして利用することもできる。具体的には、まず、ロードミル部を通過してきたゴム材料の到達が検知されるまで、傾斜角度を変更させ、その後、到達したゴム材料の温度が所定の熱入れ温度と検知されるまで、さらに傾斜角度を変更させる。 Since such an inclination angle control mechanism can detect the arrival of the rubber material based on the temperature of the rubber material detected by the temperature sensor, it can also be used as a rubber material detection sensor. Specifically, first, the inclination angle is changed until the arrival of the rubber material that has passed through the load mill portion is detected, and then until the temperature of the reached rubber material is detected as a predetermined heating temperature. Change the tilt angle.
そして、温度センサーにより、所定の温度まで加熱されて、熱入れが完了したことが確認できたら、ロールの傾斜を解除して、元の水平状態に戻して、フィードミル部による押出機への送り出しを行う。 Then, when the temperature sensor confirms that the heating has been completed by heating to a predetermined temperature, the roll is released from the inclination, returned to the original horizontal state, and sent to the extruder by the feed mill section. I do.
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples.
［１］実験例１
本実験例においては、同一種類で同じ物性を有する２色のゴム材料を用いて、２つの試験を行った。
[1] Experimental Example 1
In this experimental example, two tests were performed using two-color rubber materials of the same type and having the same physical characteristics.
１．実験１−１
黒と白の色が異なる２種類のシート状ゴム材料を熱入れし、ゴム材料の混合状態を判断した。
1. 1. Experiment 1-1
Two types of sheet-shaped rubber materials having different colors of black and white were heated and the mixed state of the rubber materials was judged.
（１）試験体の作製
（ａ）実施例１−１
熱入れ設備として、図１に示すカレンダーロール（径６６０ｍｍ、長さ２３００ｍｍ）を用い、これを水平状態に配置した。
(1) Preparation of test piece (a) Example 1-1
As the heating equipment, a calendar roll (diameter 660 mm, length 2300 mm) shown in FIG. 1 was used and arranged in a horizontal state.
なお、第１ロールは、傾斜角度３０°に形成された凸条および凹溝により、凸条と凹溝の面積比が７：３となるように形成された凹凸部と、平滑部とを、ロール表面全体において６：４の面積比となるように加工し、第２ロールは全体を平滑表面とした。 In addition, in the first roll, the uneven portion formed so that the area ratio of the convex and the concave groove is 7: 3 and the smooth portion are formed by the convex and concave grooves formed at an inclination angle of 30 °. The entire roll surface was processed so as to have an area ratio of 6: 4, and the entire roll surface was made smooth.
表面温度を５０℃に設定したカレンダーロールの投入部から、上記した２色のゴム材料を、同じ投入速度、投入量で投入し、ロードミル部で３分間の熱入れを行った後、フィードミル部に送り、３分後、排出部から排出し、排出されたゴム材料を実施例１−１の試験体として得た。 From the loading section of the calendar roll whose surface temperature is set to 50 ° C., the rubber materials of the above two colors are charged at the same loading speed and loading amount, and after heating for 3 minutes in the load mill section, the feed mill section After 3 minutes, the rubber material was discharged from the discharge section, and the discharged rubber material was obtained as a test piece of Example 1-1.
（ｂ）比較例１−１
熱入れ設備として、従来と同様の、ロードミルおよびフィードミルの２基のカレンダーロールから構成された熱入れ設備を、水平状態に並べて配置した。具体的には、ロードミルとしては、径６６０ｍｍ、長さ２３００ｍｍのカレンダーロールを用い、フィードミルとしては、径５６０ｍｍ、長さ２０００ｍｍのカレンダーロールを用いた。
(B) Comparative Example 1-1
As the heating equipment, the same heating equipment as the conventional one, which was composed of two calendar rolls, a road mill and a feed mill, was arranged side by side in a horizontal state. Specifically, a calendar roll having a diameter of 660 mm and a length of 2300 mm was used as the load mill, and a calendar roll having a diameter of 560 mm and a length of 2000 mm was used as the feed mill.
実施例１−１と同じ表面温度に設定したロードミルに、上記した２色のゴム材料を、同じ投入速度、投入量で投入し、約３分間の熱入れを行った後、ゴム材料をロードミルから切り上げて、約４０秒掛けて、フィードミルまで手作業により移送した。その後、ゴム材料をフィードミルに投入して、約５分後、フィードミルから排出し、排出されたゴム材料を比較例１−１の試験体として得た。 The rubber materials of the above two colors are charged into a load mill set to the same surface temperature as in Example 1-1 at the same charging speed and charging amount, and after heating for about 3 minutes, the rubber material is transferred from the load mill. It was rounded up and manually transferred to the feed mill in about 40 seconds. Then, the rubber material was put into the feed mill, and after about 5 minutes, it was discharged from the feed mill, and the discharged rubber material was obtained as a test piece of Comparative Example 1-1.
（２）評価
各試験体のゴム材料の混合状態を目視にて観察した。評価の結果を表１に示す。
(2) Evaluation The mixed state of the rubber materials of each test piece was visually observed. The evaluation results are shown in Table 1.
２．実験１−２
実験１−１で用いたと同じ熱入れ設備を用いて、上記した２種類のゴム材料の内の黒色のゴムを、実験１−１と同様にして熱入れして、実施例１−２、および比較例１−２の試験体を得、ロードミル（またはロードミル部）からフィードミル（またはフィードミル部）へと送られる各試験体の温度を計測した。
2. Experiment 1-2
Using the same heating equipment used in Experiment 1-1, the black rubber of the above two types of rubber materials was heated in the same manner as in Experiment 1-1, and Examples 1-2 and Specimens of Comparative Example 1-2 were obtained, and the temperature of each specimen sent from the load mill (or load mill section) to the feed mill (or feed mill section) was measured.
計測の結果を表１に示す。 The measurement results are shown in Table 1.
表１に示すように、実施例１−１、比較例１−１の試験体のいずれも、均一に混合されていることが確認できた。しかし、実施例１−２の試験体ではゴム材料の温度が７２℃であったのに対し、比較例１−２の試験体では６３℃と低くなっており、比較例の熱入れの場合には、移送に際して、ゴム材料の温度が低下してエネルギーロスが発生していることが確認できた。 As shown in Table 1, it was confirmed that all of the test specimens of Example 1-1 and Comparative Example 1-1 were uniformly mixed. However, the temperature of the rubber material was 72 ° C. in the test body of Example 1-2, whereas it was as low as 63 ° C. in the test body of Comparative Example 1-2. It was confirmed that the temperature of the rubber material dropped and energy loss occurred during the transfer.
［２］実験例２
本実験例においては、熱入れ設備として、図１に示すカレンダーロールを傾斜させることによる効果を確認した。以下、具体的に説明する。
[2] Experimental Example 2
In this experimental example, the effect of tilting the calendar roll shown in FIG. 1 was confirmed as the heating equipment. Hereinafter, a specific description will be given.
１．実験２−１
（１）試験体の作製
実施例１−１と同じカレンダーロールに、ロール傾斜機構および傾斜角度制御機構を組み込んで、実験２−１における熱入れ設備とした。
1. 1. Experiment 2-1
(1) Preparation of test piece The roll tilting mechanism and the tilting angle control mechanism were incorporated into the same calendar roll as in Example 1-1 to serve as the heating equipment in Experiment 2-1.
そして、カレンダーロールを水平に対して１０°傾斜させた状態で、投入部から２色のゴム材料を投入して、ロードミル部にて熱入れを行い、熱入れの完了を温度センサーにて検知した後は、カレンダーロールを水平に戻して、フィードミル部にてシート出しして、実施例２−１としての試験体を得た（トータル作業期間：８分）。 Then, with the calendar roll tilted 10 ° with respect to the horizontal, two-color rubber materials were charged from the charging section, heat was applied at the load mill section, and the completion of heating was detected by the temperature sensor. After that, the calendar roll was returned to the horizontal position, and the sheet was taken out at the feed mill section to obtain a test piece as Example 2-1 (total work period: 8 minutes).
（２）評価
得られた実施例２−１の試験体におけるゴム材料の混合状態を目視にて観察した。評価の結果を、実施例１−１の結果と併せて表２に示す。
(2) Evaluation The mixed state of the rubber material in the obtained test piece of Example 2-1 was visually observed. The results of the evaluation are shown in Table 2 together with the results of Example 1-1.
２．実験２−２
実験２−１で用いたと同じ熱入れ設備を用いて、実験１−２と同様にして、実施例２−２の試験体を得、ロードミル部からフィードミル部へと送られる際のゴム材料の温度を計測した。
2. Experiment 2-2
Using the same heating equipment used in Experiment 2-1 to obtain the test piece of Example 2-2 in the same manner as in Experiment 1-2, the rubber material to be sent from the load mill section to the feed mill section. The temperature was measured.
計測の結果を、実施例１−１、１−２の結果と併せて表２に示す。 The measurement results are shown in Table 2 together with the results of Examples 1-1 and 1-2.
表２に示すように、実施例２−１においても、実施例１−１と同様に、均一に混合されていることが確認できた。そして、実施例２−２では、ゴム材料の温度が７３℃となっており、実施例１−２の場合と同様に、エネルギーロスの発生がないことが確認できた。 As shown in Table 2, it was confirmed that in Example 2-1 as well, as in Example 1-1, the mixture was uniformly mixed. Then, in Example 2-2, the temperature of the rubber material was 73 ° C., and it was confirmed that no energy loss occurred as in the case of Example 1-2.
また、実施例２−１を採用した場合、全体の作業時間を、実施例１−１の場合に比べて、短縮することができ、カレンダーロールを適切な角度で傾斜させることにより、効率的な熱入れが可能であることが確認できた。 Further, when Example 2-1 is adopted, the total working time can be shortened as compared with the case of Example 1-1, and it is efficient by inclining the calendar roll at an appropriate angle. It was confirmed that heating was possible.
［３］実験例３
本実験例においては、第１ロールにおける凹凸部と平滑部のロール表面全体における面積比が、ゴム材料の熱入れに及ぼす影響について確認した。
[3] Experimental Example 3
In this experimental example, the effect of the area ratio of the uneven portion and the smooth portion on the entire roll surface in the first roll on the heat heating of the rubber material was confirmed.
１．試験体の作製
実験２−１で用いたと同じ熱入れ設備を用いて、ゴム材料の熱入れを行うに際して、表３に示すように、凹凸部と平滑部の面積比を変化させて、実施例３−１〜３−５のカレンダーロールとし、各カレンダーロールを用いて、実験２−１と同様に、２種類のシートゴムで熱入れを行うことにより、実施例３−１〜３−５の試験体を得た。
1. 1. Preparation of Specimen When heating the rubber material using the same heating equipment used in Experiment 2-1 as shown in Table 3, the area ratio of the uneven portion and the smooth portion was changed in Examples. The calendar rolls of Examples 3-1 to 3-5 were used, and each calendar roll was heated with two types of sheet rubber in the same manner as in Experiment 2-1. Specimens were obtained.
２．評価
評価は、実験例１−１、２−１と同様に、各試験体におけるゴム材料の混合状態を目視にて観察し、良、可、不可で判定した。
2. Evaluation Evaluation was performed by visually observing the mixed state of the rubber materials in each test piece in the same manner as in Experimental Examples 1-1 and 2-1 and judging whether it was good, acceptable, or unacceptable.
また、各試験体のロードミル部からフィードミル部へと送られる際のゴム材料の温度を計測し、狙い温度との差に基づいて、良、可、不可で判定した。 In addition, the temperature of the rubber material when it was sent from the load mill section to the feed mill section of each test piece was measured, and based on the difference from the target temperature, it was judged as good, acceptable, or unacceptable.
３．結果
評価の結果を表３に示す。
3. 3. Results The results of the evaluation are shown in Table 3.
表３より、実施例３−２〜３−４の場合、ゴム材料の混合状態およびゴム材料温度の評価結果が良であり、良好な熱入れが行われていることが分かる。 From Table 3, in the case of Examples 3-2-3-4, it can be seen that the evaluation results of the mixed state of the rubber material and the rubber material temperature are good, and good heating is performed.
［４］実験例４
本実験例においては、カレンダーロールのロードミル部において凹凸部を形成する凸条と凹溝の面積比が、ゴム材料の熱入れに及ぼす影響について確認した。
[4] Experimental Example 4
In this experimental example, the effect of the area ratio of the ridges and grooves forming the uneven portion on the load mill portion of the calendar roll on the heat heating of the rubber material was confirmed.
１．試験体の作製
実験２−１で用いたと同じ熱入れ設備を用いて、ゴム材料の熱入れを行うに際して、表４に示すように、凹凸部を形成する凸条と凹溝の面積比を変化させて、実施例４−１〜４−５のカレンダーロールとし、各カレンダーロールを用いて、実験２−１と同様に、２種類のシートゴムで熱入れを行うことにより、実施例４−１〜４−５の試験体を得た。なお、凹凸部と平滑部との面積比は、７：３に固定した。
1. 1. Preparation of test piece When heating the rubber material using the same heating equipment used in Experiment 2-1 as shown in Table 4, the area ratio of the ridges and grooves forming the uneven portion was changed. The calendar rolls of Examples 4-1 to 4-5 were used, and each calendar roll was heated with two types of sheet rubber in the same manner as in Experiment 2-1. Specimens of ~ 4-5 were obtained. The area ratio between the uneven portion and the smooth portion was fixed at 7: 3.
２．評価
評価は、実験例１−１、２−１と同様に、各試験体におけるゴム材料の混合状態を目視にて観察し、良、可、不可で判定した。
2. Evaluation Evaluation was performed by visually observing the mixed state of the rubber materials in each test piece in the same manner as in Experimental Examples 1-1 and 2-1 and judging whether it was good, acceptable, or unacceptable.
また、各試験体のロードミル部からフィードミル部へと送られる際のゴム材料の温度を計測し、狙い温度との差に基づいて、良、可、不可で判定した。 In addition, the temperature of the rubber material when it was sent from the load mill section to the feed mill section of each test piece was measured, and based on the difference from the target temperature, it was judged as good, acceptable, or unacceptable.
３．結果
評価の結果を表４に示す。
3. 3. Results The results of the evaluation are shown in Table 4.
表４より、実施例４−３および４−４の場合、ゴム材料の混合状態およびゴム材料温度の評価結果が良であり、良好な熱入れが行われていることが分かる。 From Table 4, in the cases of Examples 4-3 and 4-4, it can be seen that the evaluation results of the mixed state of the rubber material and the rubber material temperature are good, and good heating is performed.
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications can be made to the above embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
１ 熱入れ設備（カレンダーロール）
２ 第１ロール
３ 第２ロール
２１ 凹凸部
２１ａ 凸条
２１ｂ 凹溝
２２ 平滑部
３１、３２ 第２ロールの表面
θ 傾斜角度
1 Heat heating equipment (calendar roll)
2
Claims (9)
前記一対のカレンダーロールは、
前記投入部から中央部に向けて表面が凹凸面である凹凸部、および、前記排出部から中央部に向けて表面が平滑面である平滑部を有する第１ロールと、
表面全体が平滑面である第２ロールとにより構成されていることを特徴とするゴム材料の製造装置。 A rubber material manufacturing apparatus equipped with a pair of front and rear calendar rolls having a rubber material input portion at one end and a rubber material discharge portion at the other end.
The pair of calendar rolls
A first roll having a concavo-convex portion whose surface is an uneven surface from the input portion to the central portion and a smooth portion whose surface is a smooth surface from the discharge portion to the central portion.
A rubber material manufacturing apparatus characterized in that the entire surface is composed of a second roll having a smooth surface.
前記第１ロールの前記凹凸面と前記平滑面との境界近傍に、前記ゴム材料の温度を検知する温度センサーが設けられており、
前記温度センサーが検知した前記ゴム材料の温度に対応して、前記一対のカレンダーロールの傾斜角度を制御するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のゴム材料の製造装置。 The tilt angle control mechanism is
A temperature sensor for detecting the temperature of the rubber material is provided near the boundary between the uneven surface and the smooth surface of the first roll.
The rubber material manufacturing apparatus according to claim 7, wherein the rubber material manufacturing apparatus is configured to control the tilt angle of the pair of calendar rolls in response to the temperature of the rubber material detected by the temperature sensor.
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のゴム材料の製造装置を用いて、
所定の温度に加熱されて回転する前記一対のカレンダーロールの間に、前記投入部から前記ゴム材料を投入して、前記第１ロールの凹凸部と前記第２ロールの間を複数回通過させることにより、前記ゴム材料に熱入れを行った後、
前記第１ロールの平滑部と前記第２ロールの間を通過させ、前記排出部から前記ゴム材料を排出することにより、前記押出機へ前記ゴム材料を送り出すことを特徴とするゴム材料の製造方法。 It is a method of manufacturing a rubber material that heats the kneaded rubber material and sends it to an extruder.
Using the rubber material manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 8.
The rubber material is charged from the charging portion between the pair of calendar rolls heated to a predetermined temperature and rotated, and is passed between the uneven portion of the first roll and the second roll a plurality of times. After heating the rubber material with
A method for producing a rubber material, which comprises passing between the smoothing portion of the first roll and the second roll and discharging the rubber material from the discharging portion to deliver the rubber material to the extruder. ..
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019238028A JP2021104657A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for rubber materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019238028A JP2021104657A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for rubber materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021104657A true JP2021104657A (en) | 2021-07-26 |
Family
ID=76919186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019238028A Pending JP2021104657A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for rubber materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021104657A (en) |
-
2019
- 2019-12-27 JP JP2019238028A patent/JP2021104657A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109908824B (en) | Tempering method of efficient tempering device | |
| JP2021104657A (en) | Manufacturing apparatus and manufacturing method for rubber materials | |
| JP6925017B2 (en) | Billet both ends grinding device | |
| JP5915788B1 (en) | Rubber roll manufacturing method, rubber roll manufacturing apparatus | |
| US20230226722A1 (en) | Production of rubber mixtures in a rubber mixture production line incorporating one or more twin-screw mixing and extrusion machines | |
| KR101384501B1 (en) | Apparatus for manufacturing sheet rubber for tire | |
| JP5406053B2 (en) | Rubber material kneading system | |
| EP2203294A1 (en) | Extruder screw for machines extruding plastics material | |
| CN109590450A (en) | The metering method of metal injection molded molding machine | |
| US2941239A (en) | Mixing machine | |
| KR20090057664A (en) | Milling system for manufacturing plate and milling method using the same | |
| CN113926345A (en) | Energy-containing solid particle flooding and dissolving mixing device | |
| JP6115180B2 (en) | Method for producing rubber material by kneading rubber material and compounding agent | |
| JP5718387B2 (en) | Method and apparatus for kneading unvulcanized rubber | |
| JP7035817B2 (en) | Rubber material manufacturing method and manufacturing system | |
| JP6939504B2 (en) | Heat heating device for rubber parts for tires | |
| JP2019188681A (en) | Kneaded rubber warming device and warming method | |
| JP3853339B2 (en) | Rubber material kneading control method and control device therefor | |
| JPH10296766A (en) | Calender molding method | |
| KR101377504B1 (en) | Temperature control method of heating furnace | |
| JP5181679B2 (en) | Heating furnace and temperature control method for heated material | |
| WO2021224085A1 (en) | Production line for a rubber mixture comprising an internal mixer, and related method | |
| WO2021224086A1 (en) | Rubber mixture production line comprising an internal mixer, and related method | |
| KR101546475B1 (en) | method for friction stir weld and after treatment by rolling press forming | |
| CN217916212U (en) | Automatic rubber mixing machine |