JP6933047B2 - Kneading method and equipment for rubber materials - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム材料の混練方法および装置に関し、さらに詳しくは、密閉型混練機での複数の混練段階を万遍なく、より効率的に行うことを可能にしたゴム材料の混練方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a rubber material kneading method and an apparatus, and more particularly to a rubber material kneading method and an apparatus capable of performing a plurality of kneading steps in a closed kneader evenly and more efficiently. It is a thing.
タイヤ等のゴム製品を製造する際には、様々なゴム部材が使用されている。ゴム部材の材料となるゴム材料を混練する設備として、密閉型混練機(いわゆる、バンバリーミキサー)が知られている。密閉型混練機は、混練室に内設された一組のロータを有している。密閉型混練機は、それぞれのロータが対となる同じ仕様になっていて、1つの駆動モータにより回転駆動される構造が一般的である。 When manufacturing rubber products such as tires, various rubber members are used. A closed type kneader (so-called Banbury mixer) is known as a facility for kneading a rubber material that is a material for a rubber member. The closed kneader has a set of rotors installed in the kneading chamber. The closed kneader has the same specifications in which the rotors are paired with each other, and generally has a structure in which the rotors are rotationally driven by one drive motor.
密閉型混練機では、主に、ゴム素練り段階、配合剤取り込み段階、均一分散段階が行われる。ゴム素練り段階では、原料ゴムとオイルとを混練する。次いで、配合剤取り込み段階では、原料ゴムと非加硫系の配合剤とを混練する。次いで、均一分散段階では、配合剤を原料ゴムの全体に渡り均一に分散させる。それぞれの段階の目的は異なるため、最適な混練条件も異なっている。それ故、従来、混練段階毎にロータの回転速度を異ならせる、或いは、温度条件を調節する等の操作をしているが、それぞれの段階に適した混練条件にすることは難しい。 In the closed kneader, the rubber kneading step, the compounding agent uptake step, and the uniform dispersion step are mainly performed. In the rubber kneading stage, the raw rubber and oil are kneaded. Next, in the compounding agent uptake stage, the raw rubber and the non-vulcanized compounding agent are kneaded. Then, in the uniform dispersion step, the compounding agent is uniformly dispersed over the entire raw rubber. Since the purpose of each stage is different, the optimum kneading conditions are also different. Therefore, conventionally, the rotation speed of the rotor is changed for each kneading step, or the temperature condition is adjusted, but it is difficult to set the kneading condition suitable for each step.
密閉型混練機の一組のロータを、別々の独立した電動機によって回転駆動させる混練装置が提案されている(特許文献1参照)。この混練装置によれば、それぞれの電動機を独立して制御してそれぞれのロータを回転駆動させることができるので、それぞれの混練段階に適した混練条件に設定し易くなる。しかしながら、互いのロータの回転数や位相を変更するだけでは、それぞれの段階に適した混練条件に設定できない場合があるため、それぞれの段階を万遍なく効率的に行うことは難しい。 A kneading device has been proposed in which a set of rotors of a closed kneader is rotationally driven by separate independent motors (see Patent Document 1). According to this kneading device, each motor can be independently controlled to rotate and drive each rotor, so that it becomes easy to set kneading conditions suitable for each kneading stage. However, it is difficult to perform each stage evenly and efficiently because it may not be possible to set kneading conditions suitable for each stage simply by changing the rotation speed and phase of each rotor.
本発明の目的は、密閉型混練機での複数の混練段階を万遍なく、より効率的に行うことを可能にしたゴム材料の混練方法および装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for kneading a rubber material, which makes it possible to perform a plurality of kneading steps in a closed kneader evenly and more efficiently.
上記目的を達成するため本発明のゴム材料の混練方法は、原料ゴムと配合剤とを含む混練物を、一組のロータが内設された混練室を有する密閉型混練機を用いて混練するゴム材料の混練方法において、前記一組のロータを、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の少なくとも1つを長手方向に分割することにより、それぞれの前記ロータの撹拌羽根の数および長さのみを異ならせ、その他の仕様は同じにして、互いに異なる形状にし、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータを非対称形状にすることで、それぞれの前記ロータを対にならない異なる形状にして、前記混練室に前記混練物の材料を順次投入して、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練することを特徴とする。
本発明の別のゴム材料の混練方法は、原料ゴムと配合剤とを含む混練物を、一組のロータが内設された混練室を有する密閉型混練機を用いて混練するゴム材料の混練方法において、前記一組のロータを、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の数、この撹拌羽根の前記中心線に対する傾斜角度、この撹拌羽根の厚みのいずれか1つのみを、それぞれの前記ロータどうしで異ならせ、その他の仕様は同じにして、互いに異なる形状にし、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータを非対称形状にすることで、それぞれの前記ロータを対にならない異なる形状にして、前記混練室に前記混練物の材料を順次投入して、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the method for kneading a rubber material of the present invention, a kneaded product containing a raw material rubber and a compounding agent is kneaded using a closed kneader having a kneading chamber in which a set of rotors is installed. In the method of kneading the rubber material, the set of rotors is divided into at least one of the stirring blades of each rotor in the longitudinal direction, so that only the number and length of the stirring blades of the respective rotors are different. so, the other specifications in the same, and in different shapes, and, for each of which is an intermediate position of the rotation axis to each other of the rotor the rotation axis extending in the axial direction of each of the rotor By forming the asymmetric shape, each of the rotors has a different shape that does not form a pair, and the materials of the kneaded product are sequentially charged into the kneading chamber, and the pair of rotors are rotationally driven to knead the mixture. And.
Another method of kneading the rubber material of the present invention is to knead the kneaded product containing the raw material rubber and the compounding agent by using a closed kneader having a kneading chamber in which a set of rotors is installed. In the method, only one of the number of stirring blades of each of the rotors, the inclination angle of the stirring blades with respect to the center line, and the thickness of the stirring blades of the set of rotors is used among the rotors. With respect to the center line extending in the axial direction of the rotating shaft, which is an intermediate position between the rotating shafts of the respective rotors, and having the same other specifications and different shapes. By making the rotors asymmetrical, each of the rotors has a different shape that does not pair, and the materials of the kneaded material are sequentially put into the kneading chamber, and the pair of rotors are rotationally driven to knead. It is characterized by.
本発明のゴム材料の混練装置は、原料ゴムと配合剤とを含む混練物が投入される混練室と、この混練室に内設された一組のロータと、この一対のロータを回転駆動させる駆動モータと、この駆動モータを制御する制御部とを備えた密閉型混練機を有する混練装置において、前記一組のロータが、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の少なくとも1つが長手方向に分割されていることにより、撹拌羽根の数および長さのみがそれぞれの前記ロータどうしで異なり、その他の仕様が同じにされて、互いに異なる形状になっていて、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータが非対称形状にされることにより、それぞれの前記ロータは対にならない異なる形状に設定されていて、前記混練室に順次投入される前記混練物の材料が、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練される構成にしたことを特徴とする。
本発明の別のゴム材料の混練装置は、原料ゴムと配合剤とを含む混練物が投入される混練室と、この混練室に内設された一組のロータと、この一対のロータを回転駆動させる駆動モータと、この駆動モータを制御する制御部とを備えた密閉型混練機を有する混練装置において、前記一組のロータが、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の数、この撹拌羽根の前記中心線に対する傾斜角度、この撹拌羽根の厚みのいずれか1つのみが、それぞれの前記ロータどうしで異なり、その他の仕様は同じされて、互いに異なる形状になっていて、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータが非対称形状にされることにより、それぞれの前記ロータは対にならない異なる形状に設定されていて、前記混練室に順次投入される前記混練物の材料が、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練される構成にしたことを特徴とする。
The rubber material kneading device of the present invention rotates and drives a kneading chamber in which a kneaded product containing a raw material rubber and a compounding agent is charged, a set of rotors built in the kneading chamber, and a pair of rotors. In a kneading device having a drive motor and a closed kneader including a control unit for controlling the drive motor, the set of rotors is divided into at least one of the stirring blades of each rotor in the longitudinal direction. by that, unlike only the number and length of the stirring blades in each of the rotor to each other, are the other specifications are the same, they become different shapes, and the intermediate axis of rotation each other of each rotor By making each rotor asymmetrical with respect to the center line extending in the axial direction of the rotation axis, which is the position, each rotor is set to a different shape that is not paired, and the kneading is performed. The material of the kneaded product, which is sequentially charged into the chamber, is kneaded by rotating the pair of rotors.
Another rubber material kneading device of the present invention rotates a kneading chamber in which a kneaded product containing a raw material rubber and a compounding agent is charged, a set of rotors built in the kneading chamber, and a pair of rotors. In a kneading device having a closed kneader including a drive motor to be driven and a control unit for controlling the drive motor, the set of rotors has the number of stirring blades of each rotor, and the number of stirring blades of the stirring blades. Only one of the inclination angle with respect to the center line and the thickness of the stirring blade is different between the rotors, the other specifications are the same, the shapes are different from each other, and the rotors are different from each other. By making each rotor asymmetrical with respect to the center line extending in the axial direction of the rotating shaft, which is an intermediate position between the rotating shafts, each rotor is set to a different shape that is not paired. The material of the kneaded product, which is sequentially charged into the kneading chamber, is kneaded by rotating the pair of rotors.
本発明によれば、密閉型混練機に備わる一組のロータを、互いに異なる形状、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置をこの回転軸の軸方向に延在する中心線に対して非対称形状にすることにより、それぞれのロータを対にならない異なる形状に設定したので、従来の対になった形状の一組のロータを用いる場合に比して、混練物に対して付与するせん断力や混練物の流動方向のバリエーションを増やすことできる。これに伴い、混練室に順次投入される材料を混練する際に、それぞれの混練段階に適した混練条件を実現し易くなる。それ故、密閉型混練機での複数の混練段階を万遍なく、より効率的に行うことが可能になる。 According to the present invention, a set of rotors provided in a closed kneader has a different shape from each other, and an intermediate position between the rotation axes of the respective rotors extends with respect to a center line extending in the axial direction of the rotation axes. By making the shape asymmetric, each rotor is set to a different shape that does not pair, so the shearing force applied to the kneaded product is compared to the case of using a set of rotors with a conventional paired shape. And the variation of the flow direction of the kneaded material can be increased. Along with this, when kneading the materials sequentially put into the kneading chamber, it becomes easy to realize kneading conditions suitable for each kneading stage. Therefore, it becomes possible to perform a plurality of kneading steps in a closed kneader evenly and more efficiently.
以下、本発明のゴム材料の混練方法および装置を、図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the method and apparatus for kneading the rubber material of the present invention will be described based on the embodiment shown in the figure.
図1〜図3に例示する本発明のゴム材料の混練装置1(以下、混練装置1という)は、原料ゴムGと配合剤Nとを含む混練物Rを混練する。この混練工程によって原料ゴムGに配合剤Nを均等に分散させて、適度な粘度にした未加硫のゴム材料が製造される。 The rubber material kneading device 1 (hereinafter referred to as kneading device 1) of the present invention exemplified in FIGS. 1 to 3 kneads the kneaded product R containing the raw material rubber G and the compounding agent N. By this kneading step, the compounding agent N is evenly dispersed in the raw rubber G to produce an unvulcanized rubber material having an appropriate viscosity.
原料ゴムGおよび配合剤Nは、製造するゴム材料の種類(特性)に応じて、適切な材料が選択される。原料ゴムGとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ポリブタジエン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(アクリルニトリルゴム、水素化ニトリルゴム)、エチレンプロピレンジエンゴム等を例示できる。これらが1種単独でまたは2種以上を組合せて用いられる。配合剤Nとしては、シリカおよびシランカップリング剤、カーボンブラック等の充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等の非加硫系の配合剤Nが適宜選択して用いられる。配合剤Nとしてオイルも用いられる。 As the raw material rubber G and the compounding agent N, appropriate materials are selected according to the type (characteristics) of the rubber material to be produced. The raw material rubber G includes natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-polybutadiene, chloroprene rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), and nitrile rubber (acrylic nitrile rubber, Nitrile hydride rubber), ethylene propylene diene rubber and the like can be exemplified. These may be used alone or in combination of two or more. As the compounding agent N, a filler such as silica and silane coupling agent, carbon black, and a non-vulcanizing compounding agent N such as zinc oxide and stearic acid are appropriately selected and used. Oil is also used as the compounding agent N.
この混練装置1は密閉型混練機1aを有している。密閉型混練機1aは、混練室5aと、混練室5aに内設された一組のロータ2(2A、2B)と、それぞれのロータ2A、2Bを回転駆動させる駆動モータ3(3A、3B)と、駆動モータ3を制御する制御部12とを備えている。この実施形態では、混練装置1はさらに温度センサ13を有している。温度センサ13は混練室5aに先端部を露出して設けられている。温度センサ13は混練室5aで混練されている混練物Rの温度を逐次検知し、その検知データは制御部12に入力される。
The
混練室5aの側部には油投入部7、底面には開閉する排出扉11が設けられている。混練室5aの上方にはラム室5bが連接されていて、ラム室5bの内部には、上下移動して混練室5a内の圧力(ラム圧力)を調整するラム6が配置されている。ラム室5bの側部には、原料ゴムGが投入されるゴム投入部8と、非加硫系の配合剤Nがホッパ9から投入される配合剤投入部10とが設けられている。
An
制御部12には電力計12aが付設されている。ロータ2の回転駆動に要した瞬時電力Pが電力計12aにより逐次検知され、その検知データは制御部12に入力される。制御部12では瞬時電力を積算した積算電力量が算出され、任意の混練期間おけるロータ2の回転駆動に要した電力量(ロータ2に作用する負荷)を把握することができる。制御部12にはロータ2の回転数(回転速度)やラム圧力等が入力され、制御部12によってロータ2の回転数やラム圧力(ラムの上下移動)等が制御される。
A
それぞれのロータ2は、変速機4を介して駆動モータ3に接続されている。この実施形態では、ロータ2A、2B毎にそれぞれ、独立した駆動モータ3A、3Bが備わっている。そのため、それぞれのロータ2A、2Bを独立して所望の回転数で回転駆動させることが容易である。これに伴い、それぞれのロータ2A、2Bの回転速度比を変更する操作を迅速に行うことができる。
Each
それぞれのロータ2は、回転軸2cと、回転軸2cの周面に突設された撹拌羽根2dとを有している。図では、平行して配置されたそれぞれの回転軸2cどうしの中間位置で、回転軸2cの軸方向に延在する中心線CLを一点鎖線で示している。それぞれのロータ2の仕様(回転軸2cの外径、周面形状など、撹拌羽根2dの数、厚みt、長さL、外径、中心線CLに対する傾斜角度a(≦90度)など)は、混練物Rの種類等によって適宜設定される。
Each
尚、図1ではそれぞれのロータ2A、2Bの撹拌羽根2dの位相がずれているが、図3ではそれぞれの撹拌羽根2dを比較し易くするために、位相を一致させた状態で図示している。図6〜図9においても、それぞれのロータ2A、2Bの撹拌羽根2dの位相を一致させた状態で図示している。
In FIG. 1, the
本発明では、一組のロータ2が、互いに異なる形状、かつ、中心線CLに対して非対称形状にされていることが特徴の1つになっている。即ち、それぞれのロータ2A、2Bは対にならない異なる形状に設定されている。例えば、それぞれのロータ2A、2Bが有する撹拌羽根2dの数、撹拌羽根2dの中心線CLに対する傾斜角度a、撹拌羽根2dの厚みt、撹拌羽根2dの長さLの少なくとも1つを、それぞれのロータ2A、2Bどうしで異ならせることで、それぞれのロータ2A、2Bを対にならない異なる形状にする。
One of the features of the present invention is that a set of
図9に例示するように従来の一組のロータ14は、互いに対になる同じ形状になっている。図9(A)に例示する一組のロータ14は、互いの撹拌羽根14bの向きが異なるだけでその他は同じ形状であり、中心線CLに対して互いが対称形状になっている。図9(B)に例示する一組のロータ14は、回転軸14aも撹拌羽根14bも互いが同じ形状になっている。本発明の一組のロータ2A、2Bは、このような従来の一組のロータ14とは異なる仕様になっている。
As illustrated in FIG. 9, the conventional set of
この実施形態では、図3に例示するように、それぞれのロータ2A、2Bの撹拌羽根2dの数および長さLが互いに異なっている。即ち、一方のロータ2Aの撹拌羽根2dの長さL1に対して、他方のロータ2Bでは撹拌羽根2dが長さ方向に分割されていて、より短い長さL2になっている。これに伴い、他方のロータ2Bの撹拌羽根2dの枚数がより多くなっている。それぞれのロータ2A、2Bのその他の仕様は同じになっている。
In this embodiment, as illustrated in FIG. 3, the number and length L of the
以下、本発明のゴム材料の混練方法の手順を説明する。 Hereinafter, the procedure of the kneading method for the rubber material of the present invention will be described.
混練工程は図4に例示するように、ゴム素練り段階(S1)、配合剤取り込み段階(S2)、均一分散段階(S3)で構成される。図4には混練工程でのロータ2の回転数r、回転駆動に要する瞬時電力Pおよび混練物Rの温度Tの経時データを例示している。図4の回転数rは、それぞれのロータ2A、2Bの回転数の平均値である。
As illustrated in FIG. 4, the kneading step is composed of a rubber kneading step (S1), a compounding agent uptake step (S2), and a uniform dispersion step (S3). FIG. 4 illustrates time-dependent data of the rotation speed r of the
ゴム素練り段階においては、図1に例示するようにラム6をラム室5bの上端部の待機位置に保持した状態で、予め設定された所定量の原料ゴムGを、ゴム投入部8を通じて混練室5aに投入する。その後、ラム6をラム室5bの下端まで下方移動させる。この状態で、油投入部7を通じてオイルを混練室5aに投入しながらロータ2を回転駆動して原料ゴムGとオイルとを混練する。この段階では、ロータ2の負荷を示す瞬時電力Pは比較的小さく、混練物Rの温度Tは徐々に低下する。
In the rubber kneading step, as illustrated in FIG. 1, in a state where the
ゴム素練り段階の終了後は、配合剤取り込み段階に移行する。配合剤取り込み段階では、ラム6をラム室5bの上端部の待機位置に移動させて、予め設定された種類の所定量の配合剤N(充填剤など)をホッパ9から配合剤投入部10を通じて混練室5aに投入する。その後、ラム6をラム室5bの下端まで下方移動させる。この状態で図5に例示するようにロータ2を回転駆動して混練物Rを混練する。
After the rubber kneading stage is completed, the process proceeds to the compounding agent uptake stage. In the compounding agent uptake stage, the
配合剤取り込み段階では、ゴム素練りした原料ゴムGの上に載った配合剤Nを大きくかき混ぜて、徐々に小さなゴムの固まりが形成される。次いで、小さなゴムの固まりが徐々に大きくなり、最後には一塊りになる。配合剤取り込み段階では、ラム6を数回、ラム室5bの上端部に上昇させた状態にしてロータ2を回転させることにより混練物Rの上下を反転させるラム反転を行う。この段階では、混練物Rの温度Tは徐々に上昇する。
In the compounding agent uptake stage, the compounding agent N placed on the raw rubber G kneaded with rubber is largely stirred to gradually form a small mass of rubber. The small rubber mass then gradually grows into a mass at the end. In the compounding agent uptake stage, the
カーボン取り込み段階が終了すると、均一分散段階に移行する。この段階では、配合剤Nを原料ゴムGの全体に渡り均一に分散させる。この段階では当初、瞬時電力Pは大きいが徐々に低下する。混練物Rの温度Tは所定の温度範囲でほぼ一定に維持する。即ち、この段階では、温度センサ13により逐次検知した混練物Rの温度Tの検知データに基づいて、制御部12によりロータ2の回転数を制御して、混練物Rの温度Tを所定の温度範囲に維持して混練する。
When the carbon uptake stage is completed, the process proceeds to the uniform dispersion stage. At this stage, the compounding agent N is uniformly dispersed over the entire raw material rubber G. At this stage, the instantaneous power P is initially large, but gradually decreases. The temperature T of the kneaded product R is maintained substantially constant within a predetermined temperature range. That is, at this stage, the rotation speed of the
均一分散段階の終了後、混練物Rを混練して製造された未加硫のゴム材料を、開口した排出扉11から密閉型混練機1aの外部に排出する。排出されたゴム材料は、次工程において、硫黄や加硫促進剤等の加硫系配合剤が所定割合で配合されて混練される。尚、混練物Rを構成する材料の種類等に応じて、図4に例示したロータ2の回転数r、瞬時電力Pおよび混練物Rの温度Tの経時データは異なる。
After the completion of the uniform dispersion step, the unvulcanized rubber material produced by kneading the kneaded product R is discharged to the outside of the closed kneader 1a through the opened
混練工程のそれぞれの段階では、それぞれのロータ2A、2Bを適切な回転数で回転駆動するが、本発明では、それぞれのロータ2A、2Bが互いに異なる形状をしている。そのため、混練物Rは異なる形状のロータ2A、2Bによって混練される。また、混練物Rを両方のロータ2によって均等に混練したり、いずれか一方のロータ2に偏重させて混練することもできる。
At each stage of the kneading process, the
それ故、図9に例示した従来の対になった形状の一組のロータ14を用いる場合に比して、混練物Rに対して付与するせん断力や混練物Rの流動方向(撹拌効果)のバリエーションを増やすことできる。したがって、混練室5aに順次投入される材料を混練する際に、それぞれの混練段階(S1、S2、S3)に適した混練条件を実現し易くなる。これに伴い、それぞれの混練段階を万遍なく、より効率的に行うことが可能になる。
Therefore, as compared with the case of using a set of
図3に例示するロータ2では、一方のロータ2Aは他方のロータ2Bに比して、混練物Rの材料を均等に分散させ易くなっている。そこで、原料ゴムGに対して配合剤Nをより分散させる必要がある均一分散段階では、一方のロータ2A側に混練物Rを積極的に流動させて混練を行う。例えば、一方のロータ2Aの回転数を他方のロータ2Bよりも大きくして混練物Rを一方のロータ2A側に偏らせる。
In the
他方のロータ2Bは一方のロータ2Aに比して、混練物Rに大きなせん断力を付与し易くなっている。そこで、混練物Rに対してより大きなせん断力を付与する必要がある素練り段階や配合物取り込み段階では、他方のロータ2B側に混練物Rを積極的に流動させて混練を行う。例えば、他方のロータ2Bの回転数を一方のロータ2Aよりも大きくして混練物Rを他方のロータ2B側に偏らせる。
The
それぞれのロータ2A、2Bは図3に例示した形状に限らず、図6、図7、図8に例示した形状にすることもできる。図6では、それぞれのロータ2A、2Bの撹拌羽根2dの数が異なっている。即ち、一方のロータ2Aは、他方のロータ2Bに対して撹拌羽根2dの数が多くなっている。これに伴い、一方のロータ2Aでは撹拌羽根2dの間隔(配置ピッチ)が狭くなっている。それぞれのロータ2A、2Bのその他の仕様は同じになっている。
The
図6に例示するロータ2では、他方のロータ2Bは一方のロータ2Aに比して、混練物Rの材料を均等に分散させ易くなっている。一方のロータ2Aは他方のロータ2Bに比して、混練物Rに大きなせん断力を付与し易くなっている。したがって、上述したように、それぞれの混練段階に応じて、それぞれのロータ2A、2Bを適切に使用して混練物Rを混練すればよい。
In the
図7では、それぞれのロータ2A、2Bの撹拌羽根2dの傾斜角度aが異なっている。即ち、一方のロータ2Aの傾斜角度a1は、他方のロータ2Bの傾斜角度a2よりも小さくなっている。それぞれのロータ2A、2Bのその他の仕様は同じになっている。
In FIG. 7, the inclination angles a of the
図7に例示するロータ2では、一方のロータ2Aは他方のロータ2Bに比して、混練物Rの材料を均等に分散させ易くなっている。他方のロータ2Bは一方のロータ2Aに比して、混練物Rに大きなせん断力を付与し易くなっている。したがって、上述したように、それぞれの混練段階に応じて、それぞれのロータ2A、2Bを適切に使用して混練物Rを混練すればよい。
In the
図8では、それぞれのロータ2A、2Bの撹拌羽根2dの厚さtが異なっている。即ち、一方のロータ2Aの厚さt1は、他方のロータ2Bの厚さt2よりも小さくなっている。それぞれのロータ2A、2Bのその他の仕様は同じになっている。
In FIG. 8, the thickness t of the
図8に例示するロータ2では、一方のロータ2Aは他方のロータ2Bに比して、混練物Rの材料を均等に分散させ易くなっている。他方のロータ2Bは一方のロータ2Aに比して、混練物Rに大きなせん断力を付与し易くなっている。したがって、上述したように、それぞれの混練段階に応じて、それぞれのロータ2A、2Bを適切に使用して混練物Rを混練すればよい。
In the
それぞれのロータ2A、2Bの回転数(回転速度)は、それぞれの混練段階毎に異ならせることも、それぞれの混練段階の途中で異ならせることもできる。
The rotation speeds (rotational speeds) of the
上記の実施形態とは異なり、1つの駆動モータ3を用いてそれぞれのロータ2A、2Bを回転駆動させる構成にしてもよい。この構成にした場合は、変速機4によって、それぞれのロータ2A、2Bを適切な回転数にして回転駆動させる。変速機4のギヤを変更することで、それぞれのロータ2A、2Bの回転速度比を変更することができる。
Unlike the above embodiment, one drive motor 3 may be used to drive the
それぞれのロータ2A、2Bを互いに異なる形状にすることで、それぞれのロータ2A、2Bが受ける負荷の大きさに差異が生じ易くなる。そのため、それぞれのロータ2A、2Bを同じ材質や同じ表面処理にしていると、経時的に劣化程度に大きな差異が生じることがある。そこで、それぞれのロータ2A、2Bの材質と表面処理の少なくとも一方を異ならせることもできる。例えば、相対的に大きな負荷を受けるロータ2には、より耐久性(耐力など)が高い材質、メッキ等の表面処理層の層厚を大きくする等の構成にするとよい。
By making the
1 混練装置
1a 密閉型混練機
2(2A、2B) ロータ
2c 回転軸
2d 撹拌羽根
3(3A、3B) 駆動モータ
4 変速機
5a 混練室
5b ラム室
6 ラム
7 油投入部
8 ゴム投入部
9 ホッパ
10 配合剤投入部
11 排出扉
12 制御部
12a 電力計
13 温度センサ
14 従来のロータ
14a 回転軸
14b 撹拌羽根
G 原料ゴム
N 配合剤
R 混練物
1 Kneading device 1a Sealed kneader 2 (2A, 2B)
Claims (8)
前記一組のロータを、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の少なくとも1つを長手方向に分割することにより、それぞれの前記ロータの撹拌羽根の数および長さのみを異ならせ、その他の仕様は同じにして、互いに異なる形状にし、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータを非対称形状にすることで、それぞれの前記ロータを対にならない異なる形状にして、前記混練室に前記混練物の材料を順次投入して、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練することを特徴とするゴム材料の混練方法。 In a method of kneading a rubber material in which a kneaded product containing a raw material rubber and a compounding agent is kneaded using a closed kneader having a kneading chamber in which a set of rotors is installed.
By dividing at least one of the stirring blades of each of the rotors in the longitudinal direction into the set of rotors, only the number and length of the stirring blades of each of the rotors are different, and the other specifications are the same. a manner, the different shapes, and, with respect to the center line extending in the axial direction of the rotary shaft is an intermediate position of the rotation axis to each other of the respective rotors, each of the rotor by asymmetrical, A method for kneading a rubber material, which comprises forming each of the rotors into different shapes that do not form a pair, sequentially charging the materials of the kneaded material into the kneading chamber, and rotating the pair of rotors to knead the materials. ..
前記一組のロータを、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の数、この撹拌羽根の前記中心線に対する傾斜角度、この撹拌羽根の厚みのいずれか1つのみを、それぞれの前記ロータどうしで異ならせ、その他の仕様は同じにして、互いに異なる形状にし、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータを非対称形状にすることで、それぞれの前記ロータを対にならない異なる形状にして、前記混練室に前記混練物の材料を順次投入して、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練することを特徴とするゴム材料の混練方法。 In a method of kneading a rubber material in which a kneaded product containing a raw material rubber and a compounding agent is kneaded using a closed kneader having a kneading chamber in which a set of rotors is installed.
Only one of the number of stirring blades of each of the rotors, the inclination angle of the stirring blades with respect to the center line, and the thickness of the stirring blades of the set of rotors is made different between the rotors. , the other specifications in the same, and in different shapes, and, for each of the rotor of the rotary shaft to each other the rotation axis extending in the axial direction of an intermediate position of each of the rotor asymmetry By forming the shape, each of the rotors has a different shape that does not form a pair, and the materials of the kneaded product are sequentially put into the kneading chamber and kneaded by rotationally driving the pair of rotors. How to knead the rubber material.
前記一組のロータが、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の少なくとも1つが長手方向に分割されていることにより、撹拌羽根の数および長さのみがそれぞれの前記ロータどうしで異なり、その他の仕様が同じにされて、互いに異なる形状になっていて、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータが非対称形状にされることにより、それぞれの前記ロータは対にならない異なる形状に設定されていて、前記混練室に順次投入される前記混練物の材料が、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練される構成にしたことを特徴とするゴム材料の混練装置。 A kneading chamber in which a kneaded product containing raw rubber and a compounding agent is charged, a set of rotors installed in the kneading chamber, a drive motor for rotating the pair of rotors, and a drive motor for controlling the drive motor. In a kneading device having a closed type kneader equipped with a control unit,
Since at least one of the stirring blades of each of the rotors is divided in the longitudinal direction in the set of rotors, only the number and length of the stirring blades differ between the rotors, and other specifications are different. They are the same, they become different shapes, and, with respect to the center line extending in the axial direction of the rotary shaft is an intermediate position of the rotation axis to each other of the respective rotors, each of the rotor asymmetrically The rotors are set to different shapes that are not paired with each other, and the materials of the kneaded material sequentially charged into the kneading chamber are kneaded by rotationally driving the pair of rotors. A rubber material kneading device characterized by having a structure.
前記一組のロータが、それぞれの前記ロータが有する撹拌羽根の数、この撹拌羽根の前記中心線に対する傾斜角度、この撹拌羽根の厚みのいずれか1つのみが、それぞれの前記ロータどうしで異なり、その他の仕様は同じされて、互いに異なる形状になっていて、かつ、それぞれのロータの回転軸どうしの中間位置である前記回転軸の軸方向に延在する中心線に対して、それぞれの前記ロータが非対称形状にされることにより、それぞれの前記ロータは対にならない異なる形状に設定されていて、前記混練室に順次投入される前記混練物の材料が、前記一対のロータを回転駆動させることにより混練される構成にしたことを特徴とするゴム材料の混練装置。 A kneading chamber in which a kneaded product containing raw rubber and a compounding agent is charged, a set of rotors installed in the kneading chamber, a drive motor for rotating the pair of rotors, and a drive motor for controlling the drive motor. In a kneading device having a closed type kneader equipped with a control unit,
Only one of the number of stirring blades of each of the rotors, the inclination angle of the stirring blades with respect to the center line, and the thickness of the stirring blades of the set of rotors is different between the rotors. The other rotors have the same specifications, have different shapes from each other , and have a center line extending in the axial direction of the rotating shafts, which is an intermediate position between the rotating shafts of the respective rotors. The rotors are set to different shapes that are not paired with each other by making the rotors asymmetrical, and the material of the kneaded material sequentially charged into the kneading chamber rotates the pair of rotors. A rubber material kneading device characterized in that it is kneaded.
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