JP3023284B2 - 粘性材料の混練回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粘性材料の混練回収装置
に関するもので、更に詳しくは、粘性材料、特に高分子
系の粘性材料の混練を連続的に行うことを可能にした混
練回収装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高分子系粘性材料、或いはこれに
充填材や各種の添加材を配合したものを機械的な剪断力
を与えて混練りする場合、一対の回転ロールを適度な間
隔をおいて並設し、その一対の回転ロールを内方向に向
かって回転させるようにした混練装置が一般的に用いら
れている。ところで、この混練装置は、回転ロールの回
転方向の混練においては十分な剪断が与えられ混練が行
われるが、回転ロールの軸方向には殆ど混練が行われな
いという不具合がある。その為、回転ロールに巻き付い
た平板状の粘性材料を軸方向においても混練するため
に、平板化された粘性材料を回転ロールに巻き付ける巻
き付け作業、及び回転ロールの表面に巻き付いた粘性材
料を剥いで該回転ロール上の別な場所へ供給する切り返
し作業、回収作業を人手により行っている。しかも、回
転ロールに巻き付いた平板状の粘性材料は、所定幅の帯
状又は紐状に切断されるため、その切断した帯状、紐状
の粘性材料は、別途次工程に合わせて切断しなければな
らない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た人手に因る作業は体力を要するほか、手指を回転ロー
ルへ引き込まれるという危険を伴い、工程の合理化及び
安全性の確立が望まれていた。また、帯状、紐状に切断
した粘性材料は次工程に合わせて、別の場所で所定幅の
短冊状に切断し、これを次工程に搬送するため工数が余
分にかかり、生産性、作業性を低下させるという不具合
を有する。本発明は上述したような従来の技術が有する
問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、混練された粘性材料を次工程に合った大きさに連続
して切断して回収することができる自動化が可能な混練
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に本発明が講じた技術的手段は、粘性材料を、一対の並
設された回転ロール上で混練する装置において、一対の
回転ロールにおける粘性材料が巻き付く方のロール上
に、該ロールに接するように切り返しプレートを１個又
は複数個設け、且つ前記回転ロールの軸方向一側部に、
回転ロール上で混練平板化されて該ロールに巻き付いた
粘性部材を所定寸法の短冊状に切り出す、回転ロールに
接して粘性材料を所定幅に切断する回転刃と、その切断
された周長分を複数に等分する回転刃の側面に突設した
円周切断刃とから成る切断機構と、その短冊状に切り出
した粘性部材を回収する回収機構を設けたことを特徴と
する。尚、上記回転ロールの軸方向の他側部に粘性材料
を供給する機構としては、コンベヤを配置して自動供給
の形態としたり、人手に因る手動供給とするなど何れで
も可能である。

【０００５】上記の混練装置において粘性材料が巻き付
く方の回転ロールの上方位置には該ロールの外周面に接
する切り返しプレートを配置し、回転ロールの軸方向の
混練が効果的に行われるようにする。その切り返しプレ
ートは、回転ロールの軸方向に移動が不可な固定式とし
たり、回転ロールの軸方向に移動が可能な可動式とする
など何れでも可能で、何れの場合も回転ロールの外周面
に対しては接離自在とする。

【０００６】回転ロールの外周面に巻き付けられ混練さ
れた粘性部材を短冊状に切断する切断機構における円周
切断刃は、その刃先を回転刃の刃先と面一に合わせて該
回転刃の側面に固着されている。又、円周切断刃の取り
付け個数は製造しようとする粘性部材の大きさ（縦、横
の寸法）に応じて決定し、従って回転刃の側面に円周切
断刃を１個、又は複数個を適宜間隔に配置する。勿論、
円周切断刃の幅は切り出された粘性部材の幅と同じ幅
か、粘性材料の幅よりも多少幅広くする。

【０００７】切断機構によって所定寸法の短冊状に切断
された粘性部材を回収する機構は、ベルトコンベヤやス
ラットコンベヤ等によって構成され、そのコンベヤは前
記した切断機構の下方に配置して切断された粘性部材を
受け止めて次工程へと搬送するようにする。また、本発
明が対象とする高分子系粘性材料としては、天然ゴム、
又は合成ゴムに充填剤や各種添加材を配合したもの、パ
テ、粘性食品（ガム等）が例示される。

【０００８】

【作用】上記の手段によれば、コンベヤによる自動供
給、又は人手による手動供給によって粘性材料が並設さ
れた回転ロールの軸方向一側部に供給すると、その粘性
材料は互いに内方向に回転する回転ロールによって十分
な剪断が与えられ混練が行われると共に、回転ロール上
に配置した切り返しプレートを回転ロールの外周面に接
触させて該回転ロールに巻き付けられた粘性部材をロー
ル表面から剥いで切り返し、それまでの巻き付けられて
いた場所とは違った位置へ供給すると共に、粘性部材と
ロール表面との間に存在する空気を抜き、回転ロールに
巻かれる粘性部材が波打っておどり現象を生じるのを止
め、安定した回転及び十分な混練を行う。そして、十分
に混練された粘性部材は、回転刃の側面に円周切断刃を
固着した切断機構によって所定寸法の短冊状に切断され
て回収機構に回収され、次工程へ自動的に搬送される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明に係る連続混練回収装置の概略を示
す説明図で、図中、Ａは並設した一対の回転ロール、Ｂ
は前記回転ロールＡに巻き付いた粘性材料を該回転ロー
ルＡの表面から剥いで回転ロール上の別の場所へ供給す
る切り返しプレート、Ｃは混練を完了した粘性部材を所
定幅に切断する切断機構、Ｄは切断機構Ｃによって所定
の寸法に切断された粘性部材を回収し次工程へ搬送する
回収搬送機構である。

【００１０】一対の回転ロールＡは、ロール１，２を両
者の間に適度な間隙を設けて設置され、且つ両ロール
１，２は矢印で示すように互いに内方向へ、しかも互い
に回転速度差を有するように回転を行い、回転速度の遅
いロール１側の表面に粘性材料が巻き付くようにしてあ
る。また、一対の回転ロールＡは該ロールの軸方向一側
に供給される材料が該回転ロールの回転に伴って混練さ
れてロールの他側へ自動的に移動するように両ロールの
軸芯間隔を変えたり、或いはロールの形状を直円筒でな
くテーパ筒或いは太鼓形状など、外径寸法に寸法差を設
け、それに因って粘性材料が混練されながら回転ロール
上を移動するようにしてもよい。更に、回転ロールＡ
は、混練り時の発熱を除去する為に、必要により２本の
ロール１，２の内部に水、或いは冷却用媒体（冷媒）を
通す構造としても良いものである。

【００１１】混練の対象となる粘性材料ａはベルトコン
ベヤ16によって上記の回転ロールＡの一側におけるロー
ル１，２の間に自動的に供給され、そのロール１，２が
互いに内方向へ回転速度差をつけて回転することによ
り、粘性材料は次第に展性を示し、少なくとも一方のロ
ール（回転速度の遅いロール）１の表面に巻き付くと共
に、その粘性部材に剪断が加えられることによって混練
効果が与えられる。尚、原料の粘性材料の供給は、図示
したベルトコンベヤ16による連続的な供給に限らず、ホ
ッパー等を介して間欠的に行うようにしても良いもので
ある。

【００１２】一対の回転ロールにおいて粘性部材が巻き
付くロール１側の外周面近くに設けられる切り返しプレ
ートＢは、ロール１の軸芯線上に位置させて該ロール１
の上方に平行に架設した角材からなるガイド杆３と、そ
のガイド杆３に嵌合装着してロール１の幅方向に移動可
能で任意の位置に固定自在とした取付アーム４と、その
アーム４に取り付けられるプレート５とで構成され、取
付アーム４に取り付けられるプレート５の幅は２０mm〜
１００mm（好ましくは３０mm〜７０mm）でロール１の外
周面と対向する面がロール１の外周面に沿う形状に形成
され、且つ横断面形状が略三角形を呈するように形成さ
れており、その頂角θは３０゜〜９０゜の角度に形成さ
れている。そして、この切り返しプレートＢはロール１
上に１個若しくは複数個配置しても良いものである。上
記の切り返しプレートＢが山形の部分を該ロール１の回
転方向と対向して配置されることで回転ロールＡで混練
される粘性部材の流れを乱し素練り度を向上させること
ができる。

【００１３】回転ロールＡの回転によって所定の混練を
完了した粘性部材ａ′を所定幅に切断する切断機構Ｃ
は、回転ロールＡ上で混練平板化されてロール１に巻き
付いた粘性部材を所定幅で切り出す機構で、その機構は
粘性部材を帯状に切り出す円板形状をした回転刃６と、
その回転刃６によって切り出された帯状の粘性部材を一
定長さ毎に切断する回転刃６の一側面に円周を等分する
如く取り付けられた円周切断刃７、更に所定長さに切り
出された粘性部材をロール１表面から剥がすスクレーパ
８とで構成されている。そして、上記した回転刃６と円
周切断刃７とが一体化したカッターは減速機付きモータ
９によって駆動させると共に、それらはガイドレール10
にスライド可能に取り付けられた台板11上に設置され、
カッター及びスクレーパをロール１に対して接触又は離
反し得るようになっている。回転刃６の側面に取り付け
られる円周切断刃７の個数は図示した３個の形態に限ら
れるものではなく、１個又は複数個としてもよく、その
個数は粘性部材の用途、使用形態等によって決定される
短冊状の粘性部材の大きさ（長さ）によって回転刃６の
周長を何等分するかで決められる。又、円周切断刃７の
幅は回転ロールＡのロール１に巻き付いた粘性部材から
切り出される帯状の粘性部材の幅に応じて決定され、従
って円周切断刃７の幅寸法が大小異なった数種類を用意
し、得ようとする製品に応じてカッターを付け替えるよ
うにする。

【００１４】スクレーパ８は前記した回転刃６と円周切
断刃７とで周方向及び周方向と直交する方向の切れ目を
入れられた短冊形状の粘性部材をロール１の表面から剥
離させるもので、該スクレーパ８は前記した台板11に起
立固定された取り付け腕12にエアシリンダ13を介して取
り付けられ、ロール１に対す接近、離反をガイドレール
10に対する台板11のスライドとは別途に独立して調整し
得るように構成されている。

【００１５】前記切断機構Ｃによって所定の寸法に切断
された粘性部材を回収し次工程へ搬送する回収搬送機構
Ｄは、切断機構Ｃのカッター及びスクレーパ８の下方に
位置させロール１の軸芯と交差させて設置したベルトコ
ンベヤ14と、そのベルトコンベヤ14と交差する如く配置
したベルトコンベヤ15によって構成されている。尚、ベ
ルトコンベヤ14に連設するコンベヤは次工程に合わせて
レイアウトされるもので、図示した形態に限られるもの
ではない。

【００１６】上記した構成により、原料の粘性材料がベ
ルトコンベヤ16によって回転ロールＡに連続して供給さ
れると、その粘性材料は該回転ロールＡの作用で混練さ
れ、且つ切り返しプレートＢの働きでその混練が更に十
分に行われる。尚、、その切り返しプレートＢは、粘性
材料が最終段階で所定幅に切断されるためにはロール１
の表面に粘性部材が平板状と成って巻き付き定着してい
る必要がある。しかしながら、ロール１表面と粘性部材
との間に空気が入った場合、ロール１に巻かれた粘性部
材が波打っておどり現象を生じ、操業が不安定となる。
その為、回転ロールＡの途中に切り返しプレートＢを配
置して混練作業の途中で空気抜きを行うことで安定した
回転が行われ、粘性部材の切り出し作業が円滑に行われ
る。それにより粘性材料の混練、切り出し、及び搬出を
連続して行うことができる。

【００１７】上記装置において、回転ロールＡへ粘性材
料の供給を停止すると、回転ロールで混練されロールに
巻き付いた粘性材料は該ロールの軸芯に沿って移動する
流れが停止される。従って、回転ロールの一側部に配置
して所定幅に切り取る切断機構が固定化されていると、
所定幅に切り取った後の残りはそのままロール上に残る
ことになる。その為、上記した切断機構と回収機構を一
体として回転ロールの軸芯に沿って順次移動させること
でロールに巻かれて残っている粘性材料を所定幅の帯状
に切断し、切り取ることができる。更に、切断機構によ
って所定幅の帯状に切断するが、その切断幅を小さくす
ることで該粘性材料が回転ロールの軸芯に沿って切断機
構の位置まで流れ移動するのに要する時間が長くかか
り、それにより冷却機構を備えたロールで冷却される時
間が長くなるため、切断して回収するときの粘性部材の
温度を下げることができる。そして温度が下がれば次工
程へ連続して送ることが可能となる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の粘性材料の混練回収装置は請求
項１に示す構成により、回転ロールの全長に亘って良好
な混練効果が得られ、しかも混練された粘性材料を連続
して所定寸法の短冊状に切断して回収することができる
自動化が可能な混練装置を提供することができる。即
ち、回転ロール上に配置した切り返しプレートを回転ロ
ールの外周面に接触させることで、該回転ロールに巻き
付けられた粘性部材をロール表面から剥いで切り返し、
それまでの巻き付けられていた場所とは違った位置へ供
給するため、粘性部材とロール表面との間に存在する空
気を抜き、回転ロールに巻かれる粘性部材が波打ってお
どり現象を生じるのを止め、安定した回転及び十分な混
練を行うことができる。

【００１９】更に、切断機構が回転刃の側面に周長切断
刃を固着した構成により、帯状の粘性部材は所定寸法の
短冊状に切断されて回収機構に回収され、次工程へ自動
的に搬送される。従って、粘性部材を次工程に合った大
きさに切断して供給出来る為、作業性の向上に貢献でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る混練回収装置の概略を示す斜視図
である。

【図２】回転ロール上に設けられる切り返しプレートの
一実施例を示す正面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】切り返しプレートの作動を示す説明図である。

【図５】切り返しプレートの取り付け状態を示す正面図
である。

【図６】切断機構の一実施例を示す側面図である。

【図７】回転ロールに巻き付いた粘性材料を切断する状
態を示す説明図である。

【図８】短冊状に切断された粘性材料の端部がスクレー
パで回転ロールから剥される状態を示す同説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ…回転ロール Ｂ…切り返しプレート Ｃ…切断機構 Ｄ…回収搬送機構 １，２…ロール ６…回転刃 ７…円周切断刃 ８…スクレーパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−93314（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−185423（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−30045（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29B 7/00 - 7/94 B26D 1/12 - 1/43

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘性材料を、一対の並設された回転ロー
   ル上で混練する装置において、一対の回転ロールにおけ
   る粘性材料が巻き付く方のロール上に、該ロールに接す
   るように切り返しプレートを１個又は複数個設け、且つ
   前記回転ロールの軸方向一側部に、回転ロール上で混練
   平板化されて該ロールに巻き付いた粘性部材を所定寸法
   の短冊状に切り出す、回転ロールに接して粘性材料を所
   定幅に切断する回転刃と、その切断された周長分を複数
   に等分する回転刃の側面に突設した円周切断刃とから成
   る切断機構と、その短冊状に切り出した粘性部材を回収
   する回収機構を設けてなることを特徴とする粘性材料の
   混練回収装置。
2. 【請求項２】 上記の切り返しプレートが回転ロールの
   軸方向に移動不可で回転ロールの外周面に対して接離調
   節自在である請求項１記載の粘性材料の混練回収装置。
3. 【請求項３】 上記の切り返しプレートが回転ロールの
   軸方向に移動可能である請求項１記載の粘性材料の混練
   回収装置。