JP4201083B2 - 混練方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムなどのコンパウンドを混練する方法と装置に関し、更に詳しくは、バッチ間におけるコンパウンドの粘度のバラツキを抑制し、品質を安定化することができる混練方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
混練ロールなどで混練されたゴムなどのコンパウンドは、その粘度が適正の範囲を外れていると、後工程の押出しや圧延などでの加工性に悪影響を及ぼす。そのため、混練後において、常に適正レベルにある粘度のコンパウンドが求められている。
【0003】
一般に、コンパウンドの粘度を確認する場合、混練ロールから取り出した混練後のコンパウンドからサンプルを無作為に抽出してムーニー粘度を測定するようにしている。この方法では、サンプルのムーニー粘度を測定している間、このバッチの他のコンパウンドは保管されるが、その間にもムーニー粘度(可塑度)が変化するため、測定精度が低下せざるを得ない。またサンプルの抽出及び粘度の測定作業が生産工程の自動化を妨げる原因になっていた。
【0004】
そこで、上記対策として、例えば、混練ロールに巻き付けられて混練されているコンパウンドの表面温度を測定し、その温度を用いて粘度を得るようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−277236号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同じ配合を有するコンパウンドの各バッチを同じ混練条件(混練速度)で混練し、同じ表面温度で取り出したにもかかわらず、バッチ間で粘度にバラツキが発生するという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、バッチ間におけるコンパウンドの粘度のバラツキを抑制し、品質を安定化することが可能な混練方法及び装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の混練方法は、一対の混練ロールの一方の混練ロールにコンパウンドを巻き付けながら混練する際に、第1温度センサーにより前記一方の混練ロールに巻き付けられたコンパウンドの表面温度を測定する一方、第2温度センサーにより前記コンパウンドが巻き付けられる一方の混練ロールのロール面の表面温度を測定し、前記コンパウンド及びロール面の表面温度に対応したコンパウンドの粘度データを備えたデータベースを有する処理部により、該データベースに基づいて前記第1温度センサー及び第2温度センサーで検出された検出信号の温度データから前記混練されるコンパウンドの粘度を求めながら混練することを特徴とする。
【0009】
本発明の混練装置は、一対の混練ロールの一方の混練ロールにコンパウンドを巻き付けながら混練する混練装置において、前記一方の混練ロールに巻き付けられたコンパウンドの表面温度を測定する第1温度センサーと、前記コンパウンドが巻き付けられる一方の混練ロールのロール面の表面温度を測定する第2温度センサーと、前記コンパウンド及びロール面の表面温度に対応したコンパウンドの粘度データを備えたデータベースを有し、該データベースに基づいて前記第1温度センサー及び第2温度センサーで検出された検出信号の温度データから前記混練されるコンパウンドの粘度を求める処理部とを具備することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明の混練装置の一実施形態を示し、左右の支持体1,2間の前後に一対の混練ロール3,4(図2参照)が回転自在に支持されている。左側の支持体1の左側に駆動モータ5が設置され、この駆動モータ5の作動により一対の混練ロール3,4が回転するようになっている。一方(前側)の混練ロール3がゴムなどのコンパウンドCを巻き付けるロールになっている。
【0012】
一対の混練ロール3,4の上方に位置する左右の支持体1,2間に配設された前後の支持ロッド6に、混練ロール3,4間のバンク7から混練されるコンパウンドCが混練ロール3,4の軸方向外側に溢れ出すのを防止するための平板状の左右の堰き止め板8,9が固定されている。
【0013】
支持ロッド6より更に上方に位置する左右の支持体1,2間には、一方の混練ロール3に所定の間隔を隔てた補助ロール10が配設され、混練されているコンパウンドCをこの補助ロール10を経由させて一方の混練ロール3に巻き付けながら混練するようになっている。
【0014】
右側の支持体2から延設した支持部材11上に、一方の混練ロール3に対面して、一方の混練ロール3に巻き付けられたコンパウンドCの表面温度を測定する第1温度センサー12が設けられている。
【0015】
左側の支持体1の上端に延設した支持部材13には、コンパウンドCが巻き付けられる一方の混練ロール3のロール面3aの表面温度を測定する第2温度センサー14が取り付けられ、補助ロール10に対面する混練ロール3のロール面3aの部分a(コンパウンドCが補助ロール10に巻き付けられるために混練ロール3から離間する部分)の表面温度を測定できるようにしている。
【0016】
第1温度センサー12及び第2温度センサー14は、支持体2内に設置されたコンピュータなどからなる処理部15に接続され、検出信号を処理部15に出力するようになっている。
【0017】
処理部15は、混練される各種のコンパウンドの表面温度及び混練ロール3のロール面3aの表面温度に対応した各種コンパウンドの粘度データを備えたデータベースを有している。このデータベースに基づいて、第1センサー12及び第2センサー14で検出された検出信号の温度データから混練されるコンパウンドCの粘度を求めるようになっている。得られた粘度は表示パネル16に表示される。
【0018】
図3に、あるゴムからなるコンパウンドを同じ混練条件で混練した時のコンパウンドの表面温度とロール面の表面温度、及び粘度との関係を表すグラフ図を示す。各線分mは、同じムーニー粘度の位置を示し、数字はその線分mにおけるムーニー粘度の値である。例えば、混練されているコンパウンドの表面温度が70度、ロール面の表面温度が56度である場合には、ムーニー粘度が38となる。
【0019】
各線分mは、多数の実験データから得られたものであり、このような表面温度と粘度との相関関係を示すデータが各種のコンパウンド毎にデータベース化されており、処理部15はこのようなデータベースから第1センサー12及び第2センサー14で検出された検出信号の温度データに対応したムーニー粘度を得るようになっている。
【0020】
本発明者らは、同じ配合を有するコンパウンドにおいて、同じ表面温度で取り出しても、バッチ間でコンパウンドの粘度にバラツキが生じる点について鋭意検討した結果、混練されるコンパウンドが巻き付けられて接触する一方の混練ロールのロール面に着目した。
【0021】
同じ配合を有するコンパウンドを各バッチ毎に回転する混練ロールで順次混練した際に、混練ロールがその作動時間の経過と共に熱を帯びてロール面の温度が上昇する。それがコンパウンドの粘度に影響しており、コンパウンドが同じ表面温度でもロール面の表面温度が相違すると粘度が異なることがわかった。
【0022】
そこで、コンパウンドの表面温度とコンパウンドが巻き付けられるロール面の表面温度、及びコンパウンドの粘度について、実験を数多く繰り返し行った結果、図3に示すような相関関係が存在することを見つけたのである。
【0023】
上述した装置では、一対の混練ロール3,4の一方の混練ロール3にコンパウンドCを巻き付けながら混練する際に、第1温度センサー12により一方の混練ロール3に巻き付けられたコンパウンドCの表面温度を測定する一方、第2温度センサー14によりコンパウンドCが巻き付けられる一方の混練ロール3のロール面3aの表面温度を測定し、処理部15でその温度データから上述したデータベースに基づいて混練されるコンパウンドCの粘度を常時求めながら混練する。処理部15で得られた粘度が所望の粘度になると、作業者が混練ロール3から混練されたコンパウンドを引き剥がして混練が終了する。
【0024】
このように本発明では、粘度に影響する、コンパウンドCの表面温度とコンパウンドCが巻き付けられる一方の混練ロール3のロール面3aの表面温度の両者を用いて、処理部15でコンパウンドの粘度を求めるようにしたので、同じ配合を有するコンパウンドの各バッチを同じ混練条件(混練速度)で混練した際のバッチ間のコンパウンドの粘度のバラツキを抑制し、品質を安定化することが可能になる。
【0025】
【発明の効果】
上述した本発明によれば、一対の混練ロールの一方の混練ロールにコンパウンドを巻き付けながら混練する際に、粘度に影響する、コンパウンドと一方の混練ロールのロール面の両表面温度を用いて、処理部でデータベースに基づいてコンパウンドの粘度を求めるようにするため、同じ配合を有するコンパウンドの各バッチを同じ混練条件で混練ロールにより混練した際のバッチ間のコンパウンドの粘度のバラツキを改善し、品質の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の混練装置の一実施形態を示す正面図である。
【図2】コンパウンドを混練ロールと補助ロールに巻き付けて混練する状態を示す斜視説明図である。
【図3】あるゴムからなるコンパウンドの表面温度と混練ロールのロール面の表面温度、及び粘度との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
3,4 混練ロール 3a ロール面
7,8 堰き止め板 10 補助ロール
12 第1温度センサー 14 第2温度検出センサー
15 処理部 C コンパウンド
Claims (4)
- 一対の混練ロールの一方の混練ロールにコンパウンドを巻き付けながら混練する際に、第1温度センサーにより前記一方の混練ロールに巻き付けられたコンパウンドの表面温度を測定する一方、第2温度センサーにより前記コンパウンドが巻き付けられる一方の混練ロールのロール面の表面温度を測定し、前記コンパウンド及びロール面の表面温度に対応したコンパウンドの粘度データを備えたデータベースを有する処理部により、該データベースに基づいて前記第1温度センサー及び第2温度センサーで検出された検出信号の温度データから前記混練されるコンパウンドの粘度を求めながら混練する混練方法。
- 前記一方の混練ロールに所定の間隔を隔てて補助ロールを設け、前記コンパウンドを該補助ロールを経由させて前記一方の混練ロールに巻き付ける構成にし、前記第2温度センサーにより前記補助ロールに対面する前記一方の混練ロールのロール面の表面温度を測定する請求項1に記載の混練方法。
- 一対の混練ロールの一方の混練ロールにコンパウンドを巻き付けながら混練する混練装置において、前記一方の混練ロールに巻き付けられたコンパウンドの表面温度を測定する第1温度センサーと、前記コンパウンドが巻き付けられる一方の混練ロールのロール面の表面温度を測定する第2温度センサーと、前記コンパウンド及びロール面の表面温度に対応したコンパウンドの粘度データを備えたデータベースを有し、該データベースに基づいて前記第1温度センサー及び第2温度センサーで検出された検出信号の温度データから前記混練されるコンパウンドの粘度を求める処理部とを具備する混練装置。
- 前記一方の混練ロールに所定の間隔を隔てて補助ロールを設け、前記コンパウンドを該補助ロールを経由させて前記一方の混練ロールに巻き付ける構成にし、前記第2温度センサーを前記補助ロールに対面する前記一方の混練ロールのロール面の表面温度を測定する構成にした請求項3に記載の混練装置。
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