JP2540182B2 - ゴム混合物の製法と装置 - Google Patents

ゴム混合物の製法と装置

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はゴム混合物を二つの段階即ち基礎混合と完
成混合に分けて製造する方法に関する。この方法では完
成混合の際の最高温度が基礎混合の場合より低い。
加硫可能なゴム混合物をそれに必要な成分、即ちゴ
ム、充填材、その他の添加剤と加硫または付着に必要な
成分とから製造することにはゴム製品の製造の際決定的
な意味がある。
加硫用のユニツトの他に混合と再生にそれがゴム工場
における最大の投資がなされる。このような混合物の製
造には先ず内部混合機が使用される。
混合工程は二種類の課題を達成する。
即ち一方では被加工性と使用性を得るのに必要な附加
材、たとえば高活性充填材と他の充填材、軟化剤、加工
補助手段、老化防止剤、オゾン保護剤、色素などをでき
る限り早く且つ充分に拡散する必要がある。この場合、
使用した混合ユニツト、混合タイプ、使用混合条件に応
じて混合物を損傷せず150℃以上の温度にすることがで
きる（基礎混合）。
しかし他方ではたとえば硫黄と加硫促進剤、過酸化
物、加硫樹脂、RFシステム等のようなものを、早期の反
応も起らない程低い温度で混入する必要がある。大てい
の促進剤系と付着系の場合100〜110℃の温度以上にして
はならない（完成混合）。
従って特にタイヤ工業が必要としているような装入量
が多い場合には二段階法に従って混合される。先ず添加
材は比較的高い温度でゴムに混合される（基礎混合）。
そうなると混合物は加工ユニツト上で且つ続いて空気又
は水中で冷却され、結局中間貯蔵される。次に第二段階
でゴム混合物が加硫中にしっかり付くように結合する材
料が基礎混合温度より低い温度で混合される（完成混
合）。完成混合の場合は温度は、ゴムが混合器中ではも
う交叉結合しない程低くしなければならない。
公知の混合方法の二段階性は高価な企業内部の運送が
条件で、評価不能な残渣量の集積が増え、二つの方法段
階の前にそれぞれの混合成分の秤量を必要とする。
この欠点を除去するために、いわゆる一段階の混和方
法が開発された。この方法では二つの決定的な方法段
階、即ち基礎混合と完成混合が一つのユニツトの内側で
冷却プロセスを介在して順に行なわれる。しかしこのよ
うな方法を行なう混和機は作動が遅い。タイヤ工場で必
要とする大量の装入量についてはそれらの混和機の二・
三が平行して配置されなければならない。従って投資額
が高く、広い場所が要る。
この発明の課題は、全混合時間を短縮し、混合装置を
簡単にすることにある。
この課題はこの発明の次に記載する特徴によって解決
される。即ち基礎混合物を中間貯蔵なしに完全混合と冷
却のためにラムのない混合機に移すというものである。
その場合基礎混合機をラム式混和機とし、完成混和機を
ラムのない混和機とすることにより基礎混和機と完成混
合機とを組合せるのが好都合である。
一ユニツト法と名付けた方が良いと思われるいわゆる
一段階法と比較すると基礎混合と完成混合の同時性によ
り時間の節約は著しい。この発明の方法によって働くユ
ニツト組合せは、冷却と完成混合に基く完成混合機の特
殊化の場合二台の平行作業一ユニツト混合機を用いて可
能となる少くとも同様に早い混合材装入を可能にする。
その場合この発明によるユニツト組合は極めて容易でか
つ廉価である。何となればこの場合は二つの混和機の一
方のみが高価なラム式混和機でありさえすればよいから
である。その上基礎混合機のみが強い力と冷いゴム混合
物の可塑化のために必要な能力をもてばよく、完成混和
機はほぼ100度の、従って極めて流動し易い完成基礎混
合物の可塑化のみを目的とした構成にすればよい。それ
故基礎混合機の駆動能力のせいぜい30％を完成混合機に
当てられれば好都合である。
この方法を更に促進するために完成混合機中で行なわ
れる初期の冷却段階の短縮が行なわれる。それは、完成
混合機の冷却作用表面を基礎混合機のそれより10％〜60
％、特に15％〜50％大きくすることにより可能となる。
これは完成混合機の特に密な羽根形成によっても、また
完成混合機全体の収容能力を基礎混合機より大きくする
ことによっても達成される。好都合なのは冷却管路とゴ
ム混合物の方に向けられた、完成混合機の壁部表面との
間の最も薄い壁厚が基礎混合機の場合より薄いことであ
る。この対策は完成混合機の僅かな機械的応力により可
能であり、羽根の中の冷却管路と完成混合機のトラブル
に到る混合材の特に小さな熱移動抵抗をもたらす。
有利なのは次のようにして完成混合を促進することで
ある。即ち完成混合の開始時に反応性添加物をゴム混合
物の自由な表面に配分する。今迄通常の点状のとりつけ
と比較して面状のそれは既に初めに高度の均一性をもた
らす。この改善は完成混合機のラムなし性によって可能
になる。
完成混合機中の混合材の滞留時間は更に次のようにし
て短縮することができる。即ち完成混合機の始まりのと
ころで添加された反応性添加物を完成混合機中にただ粗
く一次配分し、続いて圧延機或いは一重又は二重混合ウ
オーム中に細かく配分する。前記の三つの択一ユニツト
はその収容能力に応じて並べてある。大量のゴムの需要
がある工場でこの発明の方法を実施する場合には（この
発明は正にこういう工場で実施される。何となればその
ような工場でゴムの装入を加速するのが最も効果的であ
るから）、二重混合ウオームが収容能力が最大なので好
ましい。
操作者を健康を害する有機蒸気から保護し、混合材を
汚染から守るために、基礎混合物を基礎混合機から完成
混合機と塵と空気の遮断の下に給送するのがよい。完成
混合機のラムなし仕様の場合にはこの遮断は特に容易に
実現できる。というのは基礎混合された材料は直接塵・
空気遮断管路から完成混合機に入ることができるからで
ある。管路の構造は、基礎混合物供給のために外から機
械的な力を加える必要がない場合には特に簡単である。
従って基礎混合機を完成混合機上の高い所に、そして完
成混合機と比較してせいぜい、基礎混合物を基礎混合機
から完成混合機に給送する際の全摩擦抵抗の克服にのみ
利用される重力が充分である限り傾斜配置させるのが好
ましい。この配置は狭い場所で済む。
今迄公知になっている二段階法と比較すると、この発
明によって基礎混和機から中間貯ぞう所及びそこから完
成混合混和機への搬送並びに中間貯ぞう所の場所が省け
る。その上従来必要であった完成混合前の基礎混合物の
秤量が省かれる。あと操作に必要なのはもう混和機案内
装置一台と一人の操作人員のみである。更に二台の完備
混練設備、二台のバツチ・オフ装置の代りに一基の混練
設備、第二混合トラフ、唯一台の仕上げ設備、一台のバ
ツチ・オフ装置を必要とするだけである。基礎と完成混
合は暖中で行なわれるので、従来必要だった、完成混合
前の可塑化のためのエネルギー消費がない。もとより浄
化費は安い。というのは再処理装置とバツチ・オフ設備
が要らないからである。これによって混合物交代は容易
になる。
無論、非反応材料も下段混和機中に初めて加えること
ができる。
好都合なのは混合材を下段混和機からその下にある圧
延機或いは一重混合ウオーム又は二重混合ウオームの上
へ空けて、そしてその先は通常のように加工することで
ある。その場合有利なのは混合ウオーム、特に二重混合
ウオームである。というのはこのウオームは混合装置の
大きさを、特にこのユニツトへの装入にタンピング装置
を使用する場合にも制限しないからである。何度も説明
したこれらのユニツト中では比較的低い温度で混合物成
分を有利に配分することができる。
続いて一本の帯を射出して通常のバツチ・オフ設備中
で再処理する。
混合プロセス中は両方の混和機中で温度とエネルギー
導入量を計測して、オンラインの混合プロセスを制御し
なければならない。その上、混合ウオームの識別データ
とウオームから出てくる混合材、例えば膨潤押出物、表
面材等もオンライン制御に利用するのが好ましい。この
ようにして品質制御を加硫特性と加硫データの確定にの
み限定することができる。
図をもとに更に詳記する。
図にはこの発明の方法を実施するための装置を示して
ある。図には基礎混合物製造に用いる高所に配置された
ラム式混合機である基礎混合機１を示してある。矢印２
は基礎混合物成分の流入を表わしている。完成した基礎
混合物は矢印３が示すように重力を利用して中間貯ぞう
することなくラムなし混合機４に入れられる。この段階
では混合機回転数は、最大速度の冷却が行なわれる程少
ない。混合物が臨界温度以下になった後、即ち大ていの
加速システムの場合100〜110℃である臨界温度以下にな
った後、矢印５で示すように反応材料を添加する。分散
によって加硫可能な完成混合物ができ、これは矢印６で
示すようにウオーム混合器７の中へ空けられる。これを
容易にするために蝶番関節８が示すように下段混和機を
傾倒可能にしてある。
図示の実施例が示すように、この発明の方法によって
場所と搬送の容量を必要とする中間貯蔵なしの極めてま
とまりのない設備構造が可能になる。
ラム式混和機である基礎混合機１は上部にラム10の昇
降に用いる作業シリンダ９を有する。ラムは混合室13に
装入するために第２図に示す上端位置にある。基礎混合
物の成分は矢印２で示すように供給ホツパ12を経て導入
される。装入後ラム10が降されて、ラムは混合室13を二
つのロータ14で上方を塞ぐ。周知のように混合室13はわ
きをトラフ半体15によって塞がれる。この場合これらの
半体とこの中にあるロータは通常の構造にすることがで
き、特に適当な冷却装置をも備えることができる。
混合室13は作業シリンダ16によって開閉できるサドル
17によって下方が塞がれ、サドル17の先端17′は混合室
13中に突出している。基礎混合物の完成後、この混合物
を直接混合室13からとり出して常に開いている（ラムな
し）入口18から混和機４の同様に二つのロータ20を有す
る混合室19の中に入れることによって混合室13はサドル
17の開口により内容物を下方へ空ける。混合機４は基礎
混合機１と比較して遥かに大きい混合室19を有し、ロー
タ20の回転数は比較的小さくて、前記混合材冷却が達成
される。矢印５で示す方向に反応材を添加した後完成混
合物を引き出す。即ち混合機の開閉サドル21が下方へ向
って開かれる。完成された混合物はそれから第１図に示
すように加工がが続けられる。
混和機４中での混合物の処理の後もう次のチヤージの
準備が基礎混合機１の中で始まる。その容量が大きすぎ
たり、混合機４の容量が前記の操作に対して小さすぎる
ようなら、第２の混合機４を設置することができる。そ
の場合にはこれら混合機を隣接させて、何れか一方の混
合機４に装入する。二台の混合機４での混合材の配分は
基礎混合機１の下にある回動可能な案内板によって容易
に実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の方法を実施するための装置を図式的
に示し、第２図はこの発明の方法を実施するための混合
ユニツトの垂直断面図である。 図中符号 １……基礎混合機、３……ゴム混合物、 ４……完成混合機。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第一段階でラム式混合機中でゴムと非反応
    性添加物とから回分式に基礎混合物を製造し、第二段階
    でこの基礎混合物に反応性添加物を加えて同じく回分式
    に完成混合し、この完成混合の際の最高温度を基礎混合
    の際の温度より低くする、ゴム混合物の製造方法におい
    て、基礎混合物を中間貯蔵なしに完成混合と冷却のため
    にラムのない混合機に移すことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】反応性添加物を完成混合の開始時に添加す
    ることを特徴とする請求項１）に記載の方法。
  3. 【請求項３】反応性添加物をゴム混合物の自由な表面に
    配分することを特徴とする請求項２）に記載の方法。
  4. 【請求項４】基礎混合物を完成混合のために塵と空気を
    遮断して移送することを特徴とする請求項１）〜３）の
    いずれか一に記載の方法。
  5. 【請求項５】請求項１）に記載の方法を実施するための
    装置であって、基礎混合機として回分式に働くラム式混
    合機とこのラム式混合機に後置接続された、同じく回分
    式に働く完成混合機としての混合装置から成る、特許請
    求の範囲１）の方法を実施するための装置において、完
    成混合機がラムなし混合機（４）であり、このラムなし
    混合機の材料収容能力は基礎混合機（１）の材料収容能
    力よりも大きく且つ基礎混合機（１）の直下に配設され
    ることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】完成混合機（４）の駆動能力が基礎混合機
    （１）の駆動能力のせいぜい30％であることを特徴とす
    る請求項５）に記載の装置。
  7. 【請求項７】完成混合機（４）の冷却作用する表面が基
    礎混合機（１）のそれより10％〜60％大きいことを特徴
    とする請求項５）または６）に記載の装置。
  8. 【請求項８】基礎混合機（１）を完成混合機（４）に対
    して横にずらして、基礎混合物（３）が基礎混合機
    （１）から重力によってのみ完成混合機（４）に移送さ
    れるように構成したことを特徴とする請求項５）〜７）
    のいずれか一に記載の装置。
  9. 【請求項９】基礎混合機（１）と完成混合機（４）との
    間に防塵気密性移送管路を配設したことを特徴とする請
    求項５）〜８）のいずれか一に記載の装置。
  10. 【請求項１０】完成混合機（４）を傾倒可能に構成した
    ことを特徴とする請求項５）〜９）のいずれか一に記載
    の装置。
  11. 【請求項１１】ゴム混合物が重力によって基礎混合機
    （１）から完成混合機（４）へ移送可能であることを特
    徴とする請求項５）に記載の装置。
  12. 【請求項１２】請求項５）に記載の装置を使用して請求
    項１）のゴム混合物を製造する方法において、完成混合
    機を低い回転数で駆動して、最も早い冷却を達成するこ
    とを特徴とする方法。
JP63018580A 1987-01-30 1988-01-30 ゴム混合物の製法と装置 Expired - Lifetime JP2540182B2 (ja)

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