JP4796305B2

JP4796305B2 - 圧縮空気節減ゴム練り装置

Info

Publication number: JP4796305B2
Application number: JP2005018533A
Authority: JP
Inventors: 伸夫井上; 国博山田; 淑博原田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-01-26
Also published as: JP2006205459A

Description

本発明はゴム練り機の改良に関するものである。

従来より、タイヤ等に用いられる大量の生ゴムを練るに当たっては、通常はバンバリ−等の名称で呼ばれるゴム練り機が用いられている。これは一対のロ−タ−を配置した練り機本体とこれに連なるエアシリンダ−を配置してなるもので、エアシリンダ−内のピストンロッド先端にフロ−ティングウエイトを備え、これによって投入された生ゴムが練り機本体内に加圧され混練りされる構造となっている。

図１はその概要を示すものであり、１は一対のロ−タ−、２はロ−タ−１を内蔵する練り機本体、３はこの練り機本体２に連なるエアシリンダ−、４はエアシリンダ−内のピストン、５はピストン４に連結されたピストンロッド、６はピストンロッド５の先端に備えられたフロ−ティングウエイトである。練り機本体２とエアシリンダ−３の間には生ゴム投入口７が備えられている。尚、Ｄ１、Ｄ２は開閉弁（電磁弁）である。

かかる生ゴム練り機にあって、生ゴム投入口７より生ゴムが投入され、ピストン４の上側の部屋Ｖ１に圧縮空気が導管９ａを通って加えられ、かつピストン４の下側の部屋Ｖ２内の圧縮空気を外部に排出することによってピストン４、ピストンロッド５、フロ−ティングウエイト６が下がり、フロ−ティングウエイト６によって生ゴムが下方に押されて練り機本体２内に圧入され、ここでロ−タ−１によって混練りが行われる。

一方、生ゴムの再投入にあっては、ピストン４を上方に引き上げることが必要であり、ピストン４の上側の部屋Ｖ１の圧縮空気を排出すると共に、下側の部屋Ｖ２に圧縮空気が導管９ｂを通って充填される。

そして、現在タイヤ等に用いられる生ゴムの練り時には、加圧する方法としては直径６００ｍｍ程度、ストローク１０００ｍｍ程度の巨大なエアシリンダーを用い、エアシリンダーの一方の部屋Ｖ１に０．５Ｍｐａから１Ｍｐａ程度の圧縮空気を封入し、ゴムを加圧するという方法が一般的である。

従来の方式の欠点としては、ゴムを練り、練り終ったゴムを排出し、また新たな生ゴムを練るためには、この巨大シリンダ−の加圧部分を一旦後退させねばならす、このためエアシリンダの逆側の部屋Ｖ２に圧縮空気を充満させてエアシリンダのピストンを全ストローク移動させる必要がある。そのため、１サイクルで略１０分間ごとにこの巨大シリンダの両側の部屋Ｖ１、Ｖ２に大量の圧縮空気を充満させる必要が生じ、結果的に大型の空気圧縮機が必要となり、それを運転するための電力も多大であった。

このように、従来の生ゴム練り機にあっては、圧縮空気が大量に必要となり、しかも圧縮空気がシリンダ−の上下の部屋Ｖ１、Ｖ２内に所定の圧力をもって充填されるにはそれ相当の時間が必要であり改良が求められていた。かかる改善を目的として特許文献１が提案されている。

特開昭６２−３５８０７号公報

かかる文献にあっては、排出されていた圧縮空気を一旦別のタンクに貯め、４つの切替弁をもってシリンダ−の上側の部屋Ｖ１と下側の部屋Ｖ２へ圧縮空気を導くものである。このため、シリンダ−の上下動のための作業が複雑で時間がかかり、しかも別途大型のタンクを必要とするという問題点もあった。

本発明は使用された圧縮空気の排出をほぼ半減化し、かつ、生ゴムの練りのサイクルタイムを短縮化する生ゴム練り装置を提供するものである。

本発明の要旨は、一対のローターを内蔵する練り機本体と、この練り機本体に生ゴム投入装置を介して連結したエアシリンダーと、このエアシリンダー内に設けられたピストンと、このピストンに連結されたピストンロッドと、このピストンロッドの先端に備えられたフローティングウエイトと、ピストンの上下の部屋Ｖ１、Ｖ２に圧縮空気をそれぞれ導入する２本の導管より上下の部屋Ｖ１、Ｖ２内に圧縮空気を充填するコンプレッサーとを備えてなる生ゴム練り装置であって、２本の導管を連結管にて繋いで形成した閉回路中の連結管に開閉弁Ｂ１を備え、この閉回路外の導管に夫々開閉弁Ｂ２、Ｂ３と開閉弁Ｄ１、Ｄ２とを備え、連結管に開閉弁Ｂ１と直列に絞り弁を備え、絞り弁は、開閉弁Ｂ２、Ｂ３を閉止した状態で開放され、部屋Ｖ２から部屋Ｖ１へ連結管を流れる空気の量を絞る生ゴム練り装置にかかるものである。

本発明によれば、生ゴム練り機に供給する圧縮空気量が略半減するので、コンプレッサ−の電力使用量が略半減し、また、ピストンを下降させるスピードが向上し、ピストン下降開始からゴムヘの加圧完了までの時間が短縮化される。よって生ゴム練りのサイクルタイムが短縮化し、結果として生ゴム練り能力の向上となった。

図２は本発明の生ゴム練り装置の全体図を示す図である。符号１〜９は図１にて説明したと同様であるためここでは簡単に述べるが、１は一対のロ−タ−、２は練り機本体、３はエアシリンダ−、４はピストン、５はピストンロッド、６はフロ−ティングウエイト、７は練り機本体２とエアシリンダ−３の間に介在する生ゴム投入口、９ａ、９ｂは圧縮空気用の導管である。尚、コンプレッサ−は省略している。

かかる生ゴム練り機にあって、生ゴム投入口７より生ゴムが投入され、ピストン４の上下動をもたらしてフロ−ティングウエイト６を下げ、これによって投入された生ゴムが下方に押されて練り機本体２内に圧入され、ロ−タ−１によって混練りが行われる。

一方、生ゴムの再投入にあっては、ピストン４を上方に引き上げ、投入口より再度生ゴムを投入し、繰り返しピストン４を下げることとなる。

さて、本発明の生ゴム練り機の最大の特徴はピストン４にて区画する上下の部屋Ｖ１、Ｖ２に通じる閉回路を構成したものであり、ピストンの上下動の際にここに備えた開閉弁Ｂ１と導管に備えた開閉弁Ｂ２、Ｂ３を操作し、部屋Ｖ１、Ｖ２内の圧縮空気を利用してピストンをより迅速に動かそうとするものである。

ここで、ピストン４の上下動について言及すると、先ず、ピストン４にて分けられたエアシリンダ−内の上下の部屋Ｖ１、Ｖ２に対し、連結管１１にて閉回路を形成し、ここに開閉弁Ｂ１を備えたものである。この構造において、通常はピストン４が上端にあり部屋Ｖ２には圧縮空気が充填されている。そして、生ゴム練りを開始する場合、閉回路外の導管９ａ、９ｂに備えた開閉弁Ｂ２、Ｂ３を閉止したまま閉回路の開閉弁Ｂ１を開放する。するとピストン４及びピストンロツド５の自重によりピストン４は下降しＶ２内の圧縮空気は開閉弁Ｂ１を経由して部屋Ｖ１に流入する。ピストン４が十分下降したとき開閉弁Ｂ１を閉止し、今度は導管１２の開閉弁Ｂ２を開放してその後ろに設置された電磁弁Ｄ１等から部屋Ｖ１に更に圧縮空気を追加すればよい。このピストン４の降下により投入された生ゴムを充分加圧することができ、通常の練り作業がおこなえる。

作業が終わってピストン４を上昇させる場合は、部屋Ｖ２に圧縮空気を充填し、一方、部屋Ｖ１内の圧縮空気を大気に開放すればよい。更に詳しく述べれば、開閉弁Ｂ１を閉止し開閉弁Ｂ２、Ｂ３を開き、部屋Ｖ１側の電磁弁Ｄ１を大気に開放して部屋Ｖ１内の圧縮空気を大気に放出し、同時に部屋Ｖ２側の電磁弁Ｄ２に通電して圧縮空気を部屋Ｖ２内に注入してピストン４を上昇させることとなる。

尚、好適には、ピストン４の下降速度を制御するため、開閉弁Ｂ１に直列に絞り弁（図示せず）を設置し空気の流れ量を絞ることでピストン４の下降速度を任意の速度に調整できることになる。

図３は本発明の別例であり、電磁弁Ｄ１、Ｄ２を大気開放弁とし、電磁弁と同様の機能を持たせた例である。

本発明によれば生ゴム練り機に供給すべき圧縮空気量が略半減するので、電力使用量が略半減し、又、ピストンを下降させるスピードが向上し、ピストン下降開始からゴムヘの加圧完了までの時間が短縮化される。よって練りのサイクルタイムが短縮化し、結果として練り能力の向上となった。

更に、本発明の生ゴム練り機は、設備の改造は極く軽微な変更であり、連結管、開閉弁１、２、３を取り付ける程度の軽微にして安価な改造ですみ、万一システムがうまく作動しない場合でも簡便に元に復旧可能であり、設備改為にともなうリスクがほとんどないという点にもメリットがある。勿論、操作性の容易なことも特徴の一つである。

図１は従来より行われている生ゴム練り機の全体図である。図２は本発明の生ゴム練り機の全体図である。図３は本発明の生ゴム練り機の別例を示す部分図である。

符号の説明

１‥ロ−タ−、
２‥練り機本体、
３‥エアシリンダ−、
４‥ピストン、
５‥ピストンロッド、
６‥フロ−ティングウエイト、
７‥生ゴム投入口、
９ａ、９ｂ‥導管、
１１‥連結管、
１２、１３‥導管、
Ｂ１ ‥閉回路に備えた開閉弁、
Ｂ２、Ｂ３ ‥導管に備えた開閉弁、
Ｄ１、Ｄ２ ‥電磁弁（大気開放弁）、
Ｖ１ ‥ピストンにて区画する上部屋、
Ｖ２ ‥ピストンにて区画する下部屋。

Claims

一対のローターを内蔵する練り機本体と、
この練り機本体に生ゴム投入装置を介して連結したエアシリンダーと、
このエアシリンダー内に設けられたピストンと、
このピストンに連結されたピストンロッドと、
このピストンロッドの先端に備えられたフローティングウエイトと、
ピストンの上下の部屋Ｖ１、Ｖ２に圧縮空気をそれぞれ導入する２本の導管より上下の部屋Ｖ１、Ｖ２内に圧縮空気を充填するコンプレッサーとを備えてなる生ゴム練り装置であって、
２本の導管を連結管にて繋いで形成した閉回路中の連結管に開閉弁Ｂ１を備え、
この閉回路外の導管に夫々開閉弁Ｂ２、Ｂ３と開閉弁Ｄ１、Ｄ２とを備え、
連結管に開閉弁Ｂ１と直列に絞り弁を備え、
絞り弁は、開閉弁Ｂ２、Ｂ３を閉止した状態で開放され、部屋Ｖ２から部屋Ｖ１へ連結管を流れる空気の量を絞ることを特徴とする生ゴム練り装置。
開閉弁Ｄ１、Ｄ２が電磁弁である請求項１記載の生ゴム練り装置。
開閉弁Ｄ１、Ｄ２が大気開放弁である請求項１記載の生ゴム練り装置。