JP2995000B2 - ゴム混練り方法及びその装置 - Google Patents
ゴム混練り方法及びその装置Info
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
- B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/18—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/183—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft having a casing closely surrounding the rotors, e.g. of Banbury type
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
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- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/7476—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
- B29B7/7495—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants for mixing rubber
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原料ゴムの可塑化
及びゴム添加剤の分散の均一性を高めうるゴム混練り方
法及びその装置に関する。
及びゴム添加剤の分散の均一性を高めうるゴム混練り方
法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴム材への加工性を高めかつ所望の物性
を加硫後に付与するためには、ゴム分子の切断等によっ
て原料ゴムを可塑化しかつ添加剤を均一に分散させる混
練り作業が必要であり、そのために密閉型混練り装置が
多用されている。このものは、図８に略示するように、
一対のロータａ、ａを設けた混合室上にラムウェイトｂ
を昇降自在に配し、ラムウェイトｂの下降による加圧状
態においてロータａを回転させることによって、より高
いせん断力を発生せしめ、混練り効率を高めている。
を加硫後に付与するためには、ゴム分子の切断等によっ
て原料ゴムを可塑化しかつ添加剤を均一に分散させる混
練り作業が必要であり、そのために密閉型混練り装置が
多用されている。このものは、図８に略示するように、
一対のロータａ、ａを設けた混合室上にラムウェイトｂ
を昇降自在に配し、ラムウェイトｂの下降による加圧状
態においてロータａを回転させることによって、より高
いせん断力を発生せしめ、混練り効率を高めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら密閉型混
練り装置では、同図に示すように、原料ゴムを投入した
際の初期において、時に原料ゴムの一部が混合室上部の
ラム摺動部ｃで目詰りする場合があるが、混練り状態が
作業者の目視によって確認できないため、この部分のゴ
ムｃ１が練られずに可塑化状態の不良を招くとともに、
ゴム添加剤の分散が不均一化するという問題がある。又
このゴム詰りが発覚したときには、一般に、混練り時間
を延長することなどが行われるが、一旦詰ったゴムは、
粘度が低い他のゴムの中を塊状に動くためせん断力を作
用させにくく、従って可塑化の均一性を回復させること
は難しくかつ多くの時間を要することとなる。
練り装置では、同図に示すように、原料ゴムを投入した
際の初期において、時に原料ゴムの一部が混合室上部の
ラム摺動部ｃで目詰りする場合があるが、混練り状態が
作業者の目視によって確認できないため、この部分のゴ
ムｃ１が練られずに可塑化状態の不良を招くとともに、
ゴム添加剤の分散が不均一化するという問題がある。又
このゴム詰りが発覚したときには、一般に、混練り時間
を延長することなどが行われるが、一旦詰ったゴムは、
粘度が低い他のゴムの中を塊状に動くためせん断力を作
用させにくく、従って可塑化の均一性を回復させること
は難しくかつ多くの時間を要することとなる。
【０００４】そこで本発明は、ラムウェイトの高さ位置
の検出によるラムウェイトの下降途中経過時間の測定に
よって、ゴム詰まりの可能性の有無を識別すること、並
びにゴム詰まりの可能性がないときには所定の第１の加
圧混練り工程を選択し、又可能性があるときには減圧補
助ステップを含む所定の補助混練り工程を選択して行な
うことを基本として、ゴム詰りに際して可塑化の均一性
を早期に回復でき、添加剤の分散に優れた高品質の混練
りゴムを安定して形成しうるとともに、混練り効率自体
の向上も達成しうるゴム混練り方法及びその装置の提供
を目的としている。
の検出によるラムウェイトの下降途中経過時間の測定に
よって、ゴム詰まりの可能性の有無を識別すること、並
びにゴム詰まりの可能性がないときには所定の第１の加
圧混練り工程を選択し、又可能性があるときには減圧補
助ステップを含む所定の補助混練り工程を選択して行な
うことを基本として、ゴム詰りに際して可塑化の均一性
を早期に回復でき、添加剤の分散に優れた高品質の混練
りゴムを安定して形成しうるとともに、混練り効率自体
の向上も達成しうるゴム混練り方法及びその装置の提供
を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、ロータを有
する混合室と、この混合室を加圧するラムウェイトを上
限位置から下限位置まで昇降可能に保持する昇降具と、
前記ラムウェイトの高さ位置を検出する検知器とを具え
る混合機の前記ラムウェイトの上限位置において混合室
に投入される原料ゴムとゴム添加剤とを、前記ラムウェ
イトを上限位置から下限位置まで下降させかつ下降開始
からＴＡ秒の時間の間、前記ロータを回転数ＲＡで回転
させて混練りする第１の加圧混練り工程と、この工程の
後、前記ラムウェイトを下限位置から上限位置まで上昇
させかつこの上昇開始から前記時間ＴＡより短いＴＢ秒
の時間の間、前記ロータを前記回転数ＲＡより遅い回転
数ＲＢで回転させて混練りする第１の減圧混練り工程と
を含むゴム混練り方法において、前記第１の加圧混練り
工程の際、前記ラムウェイトの下降開始から、上限位置
と下限位置との間の高さＨの２０％の距離を下限位置か
ら上方に隔たる２０％高さ位置に至るラムウェイトの下
降途中経過時間Ｔが１０秒以上要したとき、前記第１の
加圧混練り工程に代えて、前記ラムウェイトを下降途中
位置から上限位置まで上昇させかつこの上昇開始から１
０〜３０秒の時間Ｔ１の間、前記ロータを前記回転数Ｒ
Ａの９０〜７０％の低回転数Ｒ１で回転させる減圧補助
ステップと、このステップ後の前記ラムウェイトを上限
位置から下限位置まで下降させかつこの下降開始から前
記時間の差ＴＡ−Ｔ１より短いＴ２秒の時間の間、前記
ロータを回転数ＲＡで回転させる加圧補助ステップとか
らなる補助混練り工程を行なうことを特徴とするゴム混
練り方法であります。
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、ロータを有
する混合室と、この混合室を加圧するラムウェイトを上
限位置から下限位置まで昇降可能に保持する昇降具と、
前記ラムウェイトの高さ位置を検出する検知器とを具え
る混合機の前記ラムウェイトの上限位置において混合室
に投入される原料ゴムとゴム添加剤とを、前記ラムウェ
イトを上限位置から下限位置まで下降させかつ下降開始
からＴＡ秒の時間の間、前記ロータを回転数ＲＡで回転
させて混練りする第１の加圧混練り工程と、この工程の
後、前記ラムウェイトを下限位置から上限位置まで上昇
させかつこの上昇開始から前記時間ＴＡより短いＴＢ秒
の時間の間、前記ロータを前記回転数ＲＡより遅い回転
数ＲＢで回転させて混練りする第１の減圧混練り工程と
を含むゴム混練り方法において、前記第１の加圧混練り
工程の際、前記ラムウェイトの下降開始から、上限位置
と下限位置との間の高さＨの２０％の距離を下限位置か
ら上方に隔たる２０％高さ位置に至るラムウェイトの下
降途中経過時間Ｔが１０秒以上要したとき、前記第１の
加圧混練り工程に代えて、前記ラムウェイトを下降途中
位置から上限位置まで上昇させかつこの上昇開始から１
０〜３０秒の時間Ｔ１の間、前記ロータを前記回転数Ｒ
Ａの９０〜７０％の低回転数Ｒ１で回転させる減圧補助
ステップと、このステップ後の前記ラムウェイトを上限
位置から下限位置まで下降させかつこの下降開始から前
記時間の差ＴＡ−Ｔ１より短いＴ２秒の時間の間、前記
ロータを回転数ＲＡで回転させる加圧補助ステップとか
らなる補助混練り工程を行なうことを特徴とするゴム混
練り方法であります。
【０００６】又請求項２記載の発明は、前記加圧補助ス
テップの時間Ｔ２を、ＴＡ−（Ｔ＋Ｔ１）としたことを
特徴とするゴム混練り方法であります。
テップの時間Ｔ２を、ＴＡ−（Ｔ＋Ｔ１）としたことを
特徴とするゴム混練り方法であります。
【０００７】又請求項３記載の発明は、ロータを有する
混合室、この混合室を加圧するラムウェイトを上限位置
から下限位置まで昇降可能に保持する昇降具、前記ラム
ウェイトの高さ位置を連続して検出する検知器、及びこ
の検知器による高さ位置の検出信号によって前記ロータ
の回転数とラムウェイトの昇降動作とを制御する制御器
を具え、前記請求項１に記載のゴム混練り方法を行なう
ことを特徴とするゴム混練装置であります。
混合室、この混合室を加圧するラムウェイトを上限位置
から下限位置まで昇降可能に保持する昇降具、前記ラム
ウェイトの高さ位置を連続して検出する検知器、及びこ
の検知器による高さ位置の検出信号によって前記ロータ
の回転数とラムウェイトの昇降動作とを制御する制御器
を具え、前記請求項１に記載のゴム混練り方法を行なう
ことを特徴とするゴム混練装置であります。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１、２に示すように、ゴム混
練装置１は、左右一対のロータ２、２を回転自在に収容
した混合室３を有する装置本体４と、この混合室３を加
圧するラムウェイト５を昇降可能に保持する昇降具６
と、前記ラムウェイト５の高さ位置を連続的に検出する
検知器７と、この検知器７の検出信号によって前記ロー
タ２の回転数とラムウェイト５の昇降動作とを制御する
制御器９とを具えている。
示例とともに説明する。図１、２に示すように、ゴム混
練装置１は、左右一対のロータ２、２を回転自在に収容
した混合室３を有する装置本体４と、この混合室３を加
圧するラムウェイト５を昇降可能に保持する昇降具６
と、前記ラムウェイト５の高さ位置を連続的に検出する
検知器７と、この検知器７の検出信号によって前記ロー
タ２の回転数とラムウェイト５の昇降動作とを制御する
制御器９とを具えている。
【０００９】なお前記装置本体４には、前記混合室３に
下端部が通じかつ上端部に原料ゴム及びゴム添加剤の投
入口１０を開閉自在に設けたガイド孔１１が形成され、
このガイド孔１１に沿って前記ラムウェイト５を上限位
置Ｙ１から下限位置Ｙ２まで案内する。又ロータ２は、
断面横向き８の字状の混合室３の各中心位置に、翼部２
Ａの位相角度を互いに違えて水平配置され、装置本体４
に取付く例えばサーボモータ等の電動機Ｍによって互い
に逆向きに回転駆動される。
下端部が通じかつ上端部に原料ゴム及びゴム添加剤の投
入口１０を開閉自在に設けたガイド孔１１が形成され、
このガイド孔１１に沿って前記ラムウェイト５を上限位
置Ｙ１から下限位置Ｙ２まで案内する。又ロータ２は、
断面横向き８の字状の混合室３の各中心位置に、翼部２
Ａの位相角度を互いに違えて水平配置され、装置本体４
に取付く例えばサーボモータ等の電動機Ｍによって互い
に逆向きに回転駆動される。
【００１０】又前記昇降具６は、装置本体４の上部に取
付く例えばエアーシリンダ等から形成され、下方にのび
るロッド先端には、混合室３内の原料ゴム等を下限位置
Ｙ２で押圧して加圧する前記ラムウェイト５を設けてい
る。
付く例えばエアーシリンダ等から形成され、下方にのび
るロッド先端には、混合室３内の原料ゴム等を下限位置
Ｙ２で押圧して加圧する前記ラムウェイト５を設けてい
る。
【００１１】前記検知器７は、本例では、回転可能に支
持される例えば円板状をなしかつ外周にスリット等を等
間隔で形成したパルス信号発生用の回転体１３と、この
回転体１３の外周に一端が連係しかつ他端が装置本体４
に立設する保護管１４を通って前記ラムウェイト５に連
結することによって前記ラムウェイト５の昇降移動を前
記回転体１３の回転動に変換するワイヤーなどの紐体１
５と、前記回転動に伴う回転体１３のスリット等の通過
を光学的又は電磁的に検知するセンサー１６とを具え
る。従って、前記昇降具６のロッド伸縮によってラムウ
ェイト５が上限位置Ｙ１と下限位置Ｙ２との間で移動す
る際、前記回転体１３のスリット等の通過数をセンサー
１６がカウントすることによって、このラムウェイト５
の高さ位置を連続的に検出することができる。なお紐体
１５は、プーリー、スプリング等を用いて昇降動を回転
動に円滑に変換可能に保持される。
持される例えば円板状をなしかつ外周にスリット等を等
間隔で形成したパルス信号発生用の回転体１３と、この
回転体１３の外周に一端が連係しかつ他端が装置本体４
に立設する保護管１４を通って前記ラムウェイト５に連
結することによって前記ラムウェイト５の昇降移動を前
記回転体１３の回転動に変換するワイヤーなどの紐体１
５と、前記回転動に伴う回転体１３のスリット等の通過
を光学的又は電磁的に検知するセンサー１６とを具え
る。従って、前記昇降具６のロッド伸縮によってラムウ
ェイト５が上限位置Ｙ１と下限位置Ｙ２との間で移動す
る際、前記回転体１３のスリット等の通過数をセンサー
１６がカウントすることによって、このラムウェイト５
の高さ位置を連続的に検出することができる。なお紐体
１５は、プーリー、スプリング等を用いて昇降動を回転
動に円滑に変換可能に保持される。
【００１２】このように本例の検知器７は、ラムウェイ
ト５の昇降動を回転体１３のパルス信号に置換えて検出
するため、昇降動を直接読み取る構造の検知器に比べて
動作が円滑となり耐久性を向上できるとともに、センサ
ーの数を著減でき構造簡易かつコンパクト化できるとい
う利点がある。しかしながら、ラムウェイト５等に検出
軸を立ち上げ、この検出軸の昇降動を複数の公知のスイ
ッチを用いて検知しても良い。
ト５の昇降動を回転体１３のパルス信号に置換えて検出
するため、昇降動を直接読み取る構造の検知器に比べて
動作が円滑となり耐久性を向上できるとともに、センサ
ーの数を著減でき構造簡易かつコンパクト化できるとい
う利点がある。しかしながら、ラムウェイト５等に検出
軸を立ち上げ、この検出軸の昇降動を複数の公知のスイ
ッチを用いて検知しても良い。
【００１３】又制御器９は、前記検知器７の検出信号に
よって前記ロータ２の回転数を制御するロータ制御部
と、ラムウェイト５の昇降動作を制御するラム制御部と
を具え、第１の加圧混練り工程２１を有する、図６に略
示する常時のゴム混練り工程２０と、減圧補助ステップ
３Ａを有する、図７に略示する非常時のゴム混練り工程
３０とを自動的に選択して実行する。
よって前記ロータ２の回転数を制御するロータ制御部
と、ラムウェイト５の昇降動作を制御するラム制御部と
を具え、第１の加圧混練り工程２１を有する、図６に略
示する常時のゴム混練り工程２０と、減圧補助ステップ
３Ａを有する、図７に略示する非常時のゴム混練り工程
３０とを自動的に選択して実行する。
【００１４】ここで前記常時のゴム混練り工程２０は、
第１の加圧混練り工程２１と、第１の減圧混練り工程２
２とを含み、本例ではさらに第２の加圧混練り工程２３
と、第２の減圧混練り工程２４と、第３の加圧混練り工
程２５とを具えている。
第１の加圧混練り工程２１と、第１の減圧混練り工程２
２とを含み、本例ではさらに第２の加圧混練り工程２３
と、第２の減圧混練り工程２４と、第３の加圧混練り工
程２５とを具えている。
【００１５】前記第１の加圧混練り工程２１は、図３、
６に示すように、前記ラムウェイト５の上限位置Ｙ１に
おいて投入口１０から混合室３に投入される原料ゴム及
びゴム添加剤を、図４、６に示す加圧状態で混練りする
工程であって、前記ラムウェイト５を上限位置Ｙ１から
下限位置Ｙ２まで下降させるとともに、ラムウェイト５
の下降開始Ｐ１からＴＡ秒の間、前記ロータ２を回転数
ＲＡで回転させる。なお通常のタイヤ用ゴムの成形にあ
っては、前記工程時間ＴＡは２５〜３５秒、本例では３
０秒程度であって、前記ロータ回転数ＲＡは４５〜３５
ｒｐｍ、本例では４０ｒｐｍ程度に設定する。
６に示すように、前記ラムウェイト５の上限位置Ｙ１に
おいて投入口１０から混合室３に投入される原料ゴム及
びゴム添加剤を、図４、６に示す加圧状態で混練りする
工程であって、前記ラムウェイト５を上限位置Ｙ１から
下限位置Ｙ２まで下降させるとともに、ラムウェイト５
の下降開始Ｐ１からＴＡ秒の間、前記ロータ２を回転数
ＲＡで回転させる。なお通常のタイヤ用ゴムの成形にあ
っては、前記工程時間ＴＡは２５〜３５秒、本例では３
０秒程度であって、前記ロータ回転数ＲＡは４５〜３５
ｒｐｍ、本例では４０ｒｐｍ程度に設定する。
【００１６】又本例では、前記第１の加圧混練り工程２
１に先駆け、投入される原料ゴム等を混合室３内に導く
ことを主目的として、投入口１０を閉止した後、ラムウ
ェイト５の上限位置Ｙ１において、ロータ２を前記回転
数ＲＡより高速の回転数Ｒ０で１０秒程度の時間Ｔ０の
間駆動する図３、６に示す予備工程２６が実施される。
この予備工程２６でのロータ回転数Ｒ０と前記ロータ回
転数ＲＡとの差は５〜１５ｒｐｍ、本例では１０ｒｐｍ
程度である。
１に先駆け、投入される原料ゴム等を混合室３内に導く
ことを主目的として、投入口１０を閉止した後、ラムウ
ェイト５の上限位置Ｙ１において、ロータ２を前記回転
数ＲＡより高速の回転数Ｒ０で１０秒程度の時間Ｔ０の
間駆動する図３、６に示す予備工程２６が実施される。
この予備工程２６でのロータ回転数Ｒ０と前記ロータ回
転数ＲＡとの差は５〜１５ｒｐｍ、本例では１０ｒｐｍ
程度である。
【００１７】又前記第１の減圧混練り工程２２は、図
５、６に示すように、ラムウェイト５を下限位置Ｙ２か
ら上限位置Ｙ１まで上昇させ、かつこの上昇開始Ｐ２か
らＴＢ秒の間、前記ロータ２を回転数ＲＢで回転させて
混練りする工程であり、このロータ回転数ＲＢは前記ロ
ータ回転数ＲＡより５〜１５ｒｐｍ低速、本例では１０
ｒｐｍ程度低速に設定される。又工程時間ＴＢは５〜１
５秒と前記工程時間ＴＡより短く、本例では１０秒程度
としている。
５、６に示すように、ラムウェイト５を下限位置Ｙ２か
ら上限位置Ｙ１まで上昇させ、かつこの上昇開始Ｐ２か
らＴＢ秒の間、前記ロータ２を回転数ＲＢで回転させて
混練りする工程であり、このロータ回転数ＲＢは前記ロ
ータ回転数ＲＡより５〜１５ｒｐｍ低速、本例では１０
ｒｐｍ程度低速に設定される。又工程時間ＴＢは５〜１
５秒と前記工程時間ＴＡより短く、本例では１０秒程度
としている。
【００１８】又第２、第３の加圧混練り工程２３、２５
では、夫々ラムウェイト５を上限位置Ｙ１から下限位置
Ｙ２まで下降させるとともに、ラムウェイト５の各下降
開始Ｐ３、Ｐ５から夫々ＴＣ秒、ＴＥ秒の間、前記ロー
タ２を回転数ＲＣ、ＲＥで回転させる。又第２の減圧混
練り工程２４では、ラムウェイト５を下限位置Ｙ２から
上限位置Ｙ１まで上昇させ、かつこの上昇開始Ｐ４から
ＴＤ秒の間、前記ロータを回転数ＲＤで回転させる。
では、夫々ラムウェイト５を上限位置Ｙ１から下限位置
Ｙ２まで下降させるとともに、ラムウェイト５の各下降
開始Ｐ３、Ｐ５から夫々ＴＣ秒、ＴＥ秒の間、前記ロー
タ２を回転数ＲＣ、ＲＥで回転させる。又第２の減圧混
練り工程２４では、ラムウェイト５を下限位置Ｙ２から
上限位置Ｙ１まで上昇させ、かつこの上昇開始Ｐ４から
ＴＤ秒の間、前記ロータを回転数ＲＤで回転させる。
【００１９】なお、加圧混練り工程２３でのロータ回転
数ＲＣは、前記減圧混練り工程２２のロータ回転数ＲＢ
と略等しく、その工程時間ＴＣは、工程時間ＴＡより短
くかつ工程時間ＴＢより長い、本例では２０秒程度とし
ている。又減圧混練り工程２４でのロータ回転数ＲＤ
は、加圧混練り工程２５のロータ回転数ＲＥと略等し
く、加圧混練り工程２３のロータ回転数ＲＣより５〜１
５ｒｐｍ低速、本例では１０ｒｐｍ低速としている。又
減圧混練り工程２４の工程時間ＴＤは、前記減圧混練り
工程２２の工程時間ＴＢと略等しく、又加圧混練り工程
２５のロータ回転数ＲＥと工程時間ＴＥとの積ＲＥ・Ｔ
Ｅは、加圧混練り工程２３のロータ回転数ＲＣと工程時
間ＴＣとの積ＲＣ・ＴＣと略一致している。
数ＲＣは、前記減圧混練り工程２２のロータ回転数ＲＢ
と略等しく、その工程時間ＴＣは、工程時間ＴＡより短
くかつ工程時間ＴＢより長い、本例では２０秒程度とし
ている。又減圧混練り工程２４でのロータ回転数ＲＤ
は、加圧混練り工程２５のロータ回転数ＲＥと略等し
く、加圧混練り工程２３のロータ回転数ＲＣより５〜１
５ｒｐｍ低速、本例では１０ｒｐｍ低速としている。又
減圧混練り工程２４の工程時間ＴＤは、前記減圧混練り
工程２２の工程時間ＴＢと略等しく、又加圧混練り工程
２５のロータ回転数ＲＥと工程時間ＴＥとの積ＲＥ・Ｔ
Ｅは、加圧混練り工程２３のロータ回転数ＲＣと工程時
間ＴＣとの積ＲＣ・ＴＣと略一致している。
【００２０】すなわち各工程２０〜２５におけるロータ
回転数Ｒ０〜ＲＥ、及び工程時間Ｔ０〜ＴＥは、本例で
は、 Ｒ０＞ＲＡ＞ＲＢ≒ＲＣ＞ＲＤ≒ＲＥ ＴＡ＞ＴＣ＞Ｔ０≒ＴＢ≒ＴＤ ＲＥ・ＴＥ≒ＲＣ・ＴＣ としている。
回転数Ｒ０〜ＲＥ、及び工程時間Ｔ０〜ＴＥは、本例で
は、 Ｒ０＞ＲＡ＞ＲＢ≒ＲＣ＞ＲＤ≒ＲＥ ＴＡ＞ＴＣ＞Ｔ０≒ＴＢ≒ＴＤ ＲＥ・ＴＥ≒ＲＣ・ＴＣ としている。
【００２１】ここで、ゴムは、一般に混練りがすすむに
つれて粘度が次第に低下して反発弾性が徐々に衰退する
ため、せん断力が減じてゴム分子の切断効率が低下す
る。しかし混合室３を減圧した時には、ゴムの反発弾性
の回復がなされ、再び加圧した際、ゴムが受けるせん断
力が回復して混練効率が高められる。従って、本願で
は、加圧混練り工程２１、２３、２５と減圧混練り工程
２２、２４とを交互に繰返している。又加圧混練り工程
２１、２３、２５においても、ＲＡ＞ＲＣ＞ＲＥとして
粘度の低下に伴いロータ回転数を減じているため、ゴム
へのせん断力を高く維持できる。
つれて粘度が次第に低下して反発弾性が徐々に衰退する
ため、せん断力が減じてゴム分子の切断効率が低下す
る。しかし混合室３を減圧した時には、ゴムの反発弾性
の回復がなされ、再び加圧した際、ゴムが受けるせん断
力が回復して混練効率が高められる。従って、本願で
は、加圧混練り工程２１、２３、２５と減圧混練り工程
２２、２４とを交互に繰返している。又加圧混練り工程
２１、２３、２５においても、ＲＡ＞ＲＣ＞ＲＥとして
粘度の低下に伴いロータ回転数を減じているため、ゴム
へのせん断力を高く維持できる。
【００２２】なお昇降具６による、上限位置Ｙ１と下限
位置Ｙ２との間のラムウェイト５の昇降移動時間は、通
常１〜２秒程度であり、前記ロータ回転数の切替えはこ
の昇降移動時間の間で行われる。
位置Ｙ２との間のラムウェイト５の昇降移動時間は、通
常１〜２秒程度であり、前記ロータ回転数の切替えはこ
の昇降移動時間の間で行われる。
【００２３】次に、非常時のゴム混練り工程３０を説明
する。前記非常時のゴム混練り工程３０は、前記ガイド
孔１１にゴム詰りの可能性があるときに自動で切替わる
工程であり、図７に略示するように、前記第１の加圧混
練り工程２１に代えて補助混練り工程３１を行なう。な
お前記切替えは、前記第１の加圧混練り工程２１の際
に、下降開始Ｐ１から、上限位置Ｙ１と下限位置Ｙ２と
の間の高さＨの２０％の距離を下限位置Ｙ２から上方に
隔たる２０％高さ位置Ｙ３に至るラムウェイト５の下降
途中経過時間Ｔが１０秒以上要するかどうかで判断さ
れ、１０秒以上要した時に補助混練り工程３１を行な
う。
する。前記非常時のゴム混練り工程３０は、前記ガイド
孔１１にゴム詰りの可能性があるときに自動で切替わる
工程であり、図７に略示するように、前記第１の加圧混
練り工程２１に代えて補助混練り工程３１を行なう。な
お前記切替えは、前記第１の加圧混練り工程２１の際
に、下降開始Ｐ１から、上限位置Ｙ１と下限位置Ｙ２と
の間の高さＨの２０％の距離を下限位置Ｙ２から上方に
隔たる２０％高さ位置Ｙ３に至るラムウェイト５の下降
途中経過時間Ｔが１０秒以上要するかどうかで判断さ
れ、１０秒以上要した時に補助混練り工程３１を行な
う。
【００２４】前記補助混練り工程３１は、ラムウェイト
５を前記下降途中から上限位置Ｙ１まで再上昇させかつ
この上昇開始Ｐ６から１０〜３０秒の時間Ｔ１の間、前
記ロータ２を前記回転数ＲＡの９０〜７０％の低回転数
Ｒ１で回転させる減圧補助ステップ３１Ａと、このステ
ップ３１Ａの後、ラムウェイト５を上限位置Ｙ１から下
限位置Ｙ２まで再び下降させかつこの下降開始Ｐ７から
Ｔ２秒の時間の間、前記ロータ２を前記回転数ＲＡと等
しい回転数Ｒ２で回転させる加圧補助ステップ３１Ｂと
から構成されている。
５を前記下降途中から上限位置Ｙ１まで再上昇させかつ
この上昇開始Ｐ６から１０〜３０秒の時間Ｔ１の間、前
記ロータ２を前記回転数ＲＡの９０〜７０％の低回転数
Ｒ１で回転させる減圧補助ステップ３１Ａと、このステ
ップ３１Ａの後、ラムウェイト５を上限位置Ｙ１から下
限位置Ｙ２まで再び下降させかつこの下降開始Ｐ７から
Ｔ２秒の時間の間、前記ロータ２を前記回転数ＲＡと等
しい回転数Ｒ２で回転させる加圧補助ステップ３１Ｂと
から構成されている。
【００２５】この補助混練り工程３１は、前述のよう
に、減圧補助ステップ３１Ａによって一旦減圧し、詰っ
たゴムの上方への動きを円滑化させるとともに、回転数
減によってロータ回転に伴う混合室３内のゴムの内圧変
動を詰ったゴムに伝わりやすくしているため、次に加圧
した際、詰ったゴムを混合室内に確実に落とし込みでき
る。しかも減圧補助ステップ３１Ａでの減圧と回転数減
は、混合室３内のゴムの混練りが進行して詰ったゴムと
の間の粘度差が過大となるのを抑制でき、可塑化の均一
性を早期に回復しうる。
に、減圧補助ステップ３１Ａによって一旦減圧し、詰っ
たゴムの上方への動きを円滑化させるとともに、回転数
減によってロータ回転に伴う混合室３内のゴムの内圧変
動を詰ったゴムに伝わりやすくしているため、次に加圧
した際、詰ったゴムを混合室内に確実に落とし込みでき
る。しかも減圧補助ステップ３１Ａでの減圧と回転数減
は、混合室３内のゴムの混練りが進行して詰ったゴムと
の間の粘度差が過大となるのを抑制でき、可塑化の均一
性を早期に回復しうる。
【００２６】なお前記切替えの判断基準となる途中経過
時間Ｔは、１０秒以上の範囲でできるだけ１０秒に近く
設定することが均一性の早期回復のために好ましく、従
って本例では略１０秒に設定する。
時間Ｔは、１０秒以上の範囲でできるだけ１０秒に近く
設定することが均一性の早期回復のために好ましく、従
って本例では略１０秒に設定する。
【００２７】又加圧補助ステップ３１Ｂの前記工程時間
Ｔ２は、全体の混練り効率から判断して工程時間の差Ｔ
Ａ−Ｔ１より短くて良く、特にＴ２＝ＴＡ−（Ｔ＋Ｔ
１）とした時には、常時／非常時でのゴム混練り工程２
０、３０の工程時間を略一致でき、以後の加硫成形等の
作業を円滑化できる。
Ｔ２は、全体の混練り効率から判断して工程時間の差Ｔ
Ａ−Ｔ１より短くて良く、特にＴ２＝ＴＡ−（Ｔ＋Ｔ
１）とした時には、常時／非常時でのゴム混練り工程２
０、３０の工程時間を略一致でき、以後の加硫成形等の
作業を円滑化できる。
【００２８】なお補助混練り工程３１の後、前記常時の
ゴム混練り工程２０と同様に、第１の減圧混練り工程２
２、第２の加圧混練り工程２３、第２の減圧混練り工程
２４、第３の加圧混練り工程２５が順次実施される。
ゴム混練り工程２０と同様に、第１の減圧混練り工程２
２、第２の加圧混練り工程２３、第２の減圧混練り工程
２４、第３の加圧混練り工程２５が順次実施される。
【００２９】
【実施例】図１に示す混練り装置を用いて、表１に記載
の原料ゴムと添加剤との混練り作業を行い、ゴム詰りの
発生の有無に関りなく常時のゴム混練り工程のみで混練
する比較例の混練ゴムにおける添加剤の分散の均一性
と、常時／非常時のゴム混練り工程を選択して混練する
本願実施例の混練ゴムにおける添加剤の分散の均一性と
を比較し、その結果を表２に記載した。又前記ゴム混練
り工程におけるロータ回転数及び工程時間は表３に示
す。
の原料ゴムと添加剤との混練り作業を行い、ゴム詰りの
発生の有無に関りなく常時のゴム混練り工程のみで混練
する比較例の混練ゴムにおける添加剤の分散の均一性
と、常時／非常時のゴム混練り工程を選択して混練する
本願実施例の混練ゴムにおける添加剤の分散の均一性と
を比較し、その結果を表２に記載した。又前記ゴム混練
り工程におけるロータ回転数及び工程時間は表３に示
す。
【００３０】なお添加剤の分散の均一性は、レオメータ
を用い、混練ゴムを１６０℃の一定温度で加硫していく
様子をトルクとして測定し、１２個の各サンプルにおけ
る最大トルク値の標準偏差σで比較した。
を用い、混練ゴムを１６０℃の一定温度で加硫していく
様子をトルクとして測定し、１２個の各サンプルにおけ
る最大トルク値の標準偏差σで比較した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】表２のごとく、比較例品では、標準偏差σ
が大きくゴム詰りの発生の有無によって加硫ゴムでの品
質が大きくばら付くのに対して、本願の実施例品では、
ゴム詰りの発生の有無に係らず略一定品質の加硫ゴムが
得られ、均一性が大巾に向上されているのが分かる。
が大きくゴム詰りの発生の有無によって加硫ゴムでの品
質が大きくばら付くのに対して、本願の実施例品では、
ゴム詰りの発生の有無に係らず略一定品質の加硫ゴムが
得られ、均一性が大巾に向上されているのが分かる。
【００３５】
【発明の効果】叙上の如く本発明は構成しているため、
ゴム詰りに際して可塑化の均一性を早期に回復でき、添
加剤の分散に優れた高品質の混練りゴムを安定して形成
しうるとともに、混練り効率自体の向上も達成しうる。
ゴム詰りに際して可塑化の均一性を早期に回復でき、添
加剤の分散に優れた高品質の混練りゴムを安定して形成
しうるとともに、混練り効率自体の向上も達成しうる。
【図１】本発明のゴム混練装置の一実施例を模式的に略
示する斜視図である。
示する斜視図である。
【図２】その主要部の部分断面図である。
【図３】予備工程を説明する装置の略断面図である。
【図４】加圧混練り工程を説明する装置の略断面図であ
る。
る。
【図５】減圧混練り工程を説明する装置の略断面図であ
る。
る。
【図６】常時のゴム混練り工程におけるラムウェイトの
昇降動作と時間の関係を示す工程図である。
昇降動作と時間の関係を示す工程図である。
【図７】非常時のゴム混練り工程におけるラムウェイト
の昇降動作と時間の関係を示す工程図である。
の昇降動作と時間の関係を示す工程図である。
【図８】従来技術の問題点を説明する装置の略断面図で
ある。
ある。
１ 混合機 ２ ロータ ３ 混合室 ５ ラムウェイト ６ 昇降具 ７ 検知器 ２１ 第１の加圧混練り工程 ２２ 第１の減圧混練り工程 ３１ 補助混練り工程 ３１Ａ 減圧補助ステップ ３１Ｂ 加圧補助ステップ Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７ 下降開始 Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６ 上昇開始 Ｙ１ 上限位置 Ｙ２ 下限位置 Ｙ３ ２０％高さ位置
Claims (3)
- 【請求項１】ロータを有する混合室と、この混合室を加
圧するラムウェイトを上限位置から下限位置まで昇降可
能に保持する昇降具と、前記ラムウェイトの高さ位置を
検出する検知器とを具える混合機の前記ラムウェイトの
上限位置において混合室に投入される原料ゴムとゴム添
加剤とを、前記ラムウェイトを上限位置から下限位置ま
で下降させかつ下降開始からＴＡ秒の時間の間、前記ロ
ータを回転数ＲＡで回転させて混練りする第１の加圧混
練り工程と、 この工程の後、前記ラムウェイトを下限位置から上限位
置まで上昇させかつこの上昇開始から前記時間ＴＡより
短いＴＢ秒の時間の間、前記ロータを前記回転数ＲＡよ
り遅い回転数ＲＢで回転させて混練りする第１の減圧混
練り工程とを含むゴム混練り方法において、 前記第１の加圧混練り工程の際、前記ラムウェイトの下
降開始から、上限位置と下限位置との間の高さＨの２０
％の距離を下限位置から上方に隔たる２０％高さ位置に
至るラムウェイトの下降途中経過時間Ｔが１０秒以上要
したとき、 前記第１の加圧混練り工程に代えて、前記ラムウェイト
を下降途中位置から上限位置まで上昇させかつこの上昇
開始から１０〜３０秒の時間Ｔ１の間、前記ロータを前
記回転数ＲＡの９０〜７０％の低回転数Ｒ１で回転させ
る減圧補助ステップと、このステップ後の前記ラムウェ
イトを上限位置から下限位置まで下降させかつこの下降
開始から前記時間の差ＴＡ−Ｔ１より短いＴ２秒の時間
の間、前記ロータを回転数ＲＡで回転させる加圧補助ス
テップとからなる補助混練り工程を行なうことを特徴と
するゴム混練り方法。 - 【請求項２】前記加圧補助ステップの時間Ｔ２は、ＴＡ
−（Ｔ＋Ｔ１）であることを特徴とするゴム混練り方
法。 - 【請求項３】ロータを有する混合室、この混合室を加圧
するラムウェイトを上限位置から下限位置まで昇降可能
に保持する昇降具、前記ラムウェイトの高さ位置を連続
的に検出する検知器、及びこの検知器による高さ位置の
検出信号によって前記ロータの回転数とラムウェイトの
昇降動作とを制御する制御器を具え、前記請求項１に記
載のゴム混練り方法を行なうゴム混練装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8062807A JP2995000B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | ゴム混練り方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8062807A JP2995000B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | ゴム混練り方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09254148A JPH09254148A (ja) | 1997-09-30 |
| JP2995000B2 true JP2995000B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=13210988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8062807A Expired - Lifetime JP2995000B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | ゴム混練り方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995000B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5031282B2 (ja) * | 2005-07-26 | 2012-09-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 密閉式混練機 |
| US8047701B2 (en) | 2005-07-26 | 2011-11-01 | Kobe Steel, Ltd. | Batch mixer |
| JP6954040B2 (ja) * | 2017-11-21 | 2021-10-27 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム材料の混練方法および装置 |
| CN109159314A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-08 | 青岛科技大学 | 一种三转子密炼机 |
| CN112265171B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-02-22 | 厦门汉旭硅材料科技有限公司 | 一种用于鞋底的聚硅改性耐磨膏制备系统及制备工艺 |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP8062807A patent/JP2995000B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09254148A (ja) | 1997-09-30 |
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