JPH01125208A - ゴム混合物の製法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はゴム混合物を二つの段階即ち基礎混合と完成
混合に分けて製造する方法に関する。この方法では完成
混合の際の最高温度が基礎混合の場合より低い。

加硫可能なゴム混合物をそれに必要な成分、即ちゴム、
充填材、その他の添加剤と加硫または付着に必要な成分
とから製造するにはゴム製品の製造の際決定的な意味が
ある。

加硫用のユニットの他に混合と再生にそれがゴム工場に
おける最大の投資ブロックとなる。このような混合物の
製造には先ず内部混合機が使用される。

混合工程は二種類の課題を達成する。

即ち一方では被加工性と使用性を得るのに必要な附加材
、たとえば高活性と他の充填材、軟化剤、加工補助手段
、老化防止剤、オゾン保護剤、色素などをできる限り早
く且つ充分に拡散する必要がある。この場合、使用した
混合ユニット、混合タイプ、使用混合条件に応じて混合
物を損傷せず１５０℃以上の温度にすることができる（
基礎混合）。

しかし他方では基質の交叉結合と付着に必要な材料、た
とえば硫黄と加硫樹脂、１２Ｆシステム等のようなもの
を、早期の反応も起らない程低い温度で混入する必要が
ある。大ていの促進剤系と付着系の場合１００〜１１０
℃の温度以上にしてはならない（完成混合）。

従って特にタイヤニ業が必要としているような装入量が
多い場合には二段階法に従って混合される。先ず添加材
は比較的高い温度でゴムに混合される（基礎混合）、そ
うなると混合物は加工ユニット上で且つ続いて空気又は
水中で冷却され、結局中間貯蔵される。次に第二段階で
基礎物質の交叉結合と付着に必要な材料が基礎混合温度
より低い温度で混合される（完成混合）、完成混合の場
合は温度は、ゴムが混合器中ではもう交叉結合しない程
低くシなければならない。

公知の混合方法の二段階性は高価な企業内部の運送が条
件で、評価不能な残渣量の集積が増え、二つの方法段階
の前にそれぞれの混合成分の秤量を必要とする。

相方法が開発された。この方法では二つの決定的な方法
段階、即ち基礎混合と完成混合が一つのユニットの内側
で冷却プロセスを介在して順に行なわれる。しかしこの
ような方法を行なう混和機は作動が遅い。タイヤニ場で
必要とする大量の装入量についてはそれらの混和機の二
・三が平行して配置されなければならない、従って投資
額が高く、広い場所が要る。

この発明の課題は、全混合時間を短縮し、混合装置を簡
単にすることにある。

この課題はこの発明の次に記載する特徴によって解決さ
れる。即ち混合材を順に基礎混合機と完成混合機とに通
し、中間貯蔵なしに重力を利用して混合材を基礎混合機
から完成混合機に供給し、基礎混合の後完成混合機中で
混合材を冷却し、完成混合機中の一チャージの冷却と完
成混合中に既に基礎混合機中の次のチャージの基礎混合
を行なうというものである。その場合基礎混合機をラム
式混和機とし、完成混和機をラムのない混和機とするこ
とにより基礎混和機と完成混合機とを組合せるのが好都
合である。

一ユニット法と名付けた方が良いと思われるいわゆる一
段階法と比較すると基礎混合と完成混合の同時性により
時間の節約は著しい。この発明の方法によって働くユニ
ット組合せは、冷却と完成混合に基く完成混合機の特殊
化の場合二台の平行作業−ユニット混合機を用いて可能
となる少くとも同様に早い混合材装入を可能にする。そ
の場合この発明によるユニット組合は極めて容易でかつ
廉価である。何となればこの場合は二つの混和機の一方
のみが高価なラム式混和機でありさえすればよいからで
ある。その上基礎混合機のみが強い力と冷いゴム混合物
の可塑化のために必要な能力をもてばよく、完成混和機
はほぼ１００度の、従って極めて流動し易い完成基礎混
合物の可塑化のみを目的とした構成にすればよい、それ
故基礎混合機の駆動能力のせいぜい３０％を完成混合機
に当てられれば好都合である。

この方法を更に促進するために完成混合機中で行なわれ
る初期の冷却段階の短縮が行なわれる。

それは、完成混合機の冷却作用表面を基礎混合機のそれ
より１０％〜６０％、特に１５％〜５０％大きくするこ
とにより可能となる。これは完成混合機の特に密な羽根
形成によっても、また完成混合機全体の収容能力を基礎
混合機より大きくすることによっても達成される。好都
合なのは冷却管路と混合材の方に向けられた、完成混合
機の壁部表面との間の最も薄い壁厚が基礎混合機の場合
より薄いことである。この対策は完成混合機の僅かな機
械的応力により可能であり、羽根の中の冷却管路と完成
混合機のトラフに到る混合材の特に小さな熱移動抵抗を
もたらす。

有利なのは次のようにして完成混合を促進することであ
る。即ち完成混合の開始時に起る交叉結合と基礎物質の
付着性を生じる反応材の増加を、これらの手段又は材料
を混合材の自由な表面にふり分けて実現する。令名通常
の点状のとりつけと比較して面状のそれは既に初めに高
度の均一性をもたらす。この改善は完成混合機のラムな
し性によって可能になる。

完成混合機中の混合材の滞留時間は更に次のようにして
短縮することができる。！ＩＩち完成混合機の始まりの
ところで添加された交す結合剤及び（又は）基礎物質へ
の付着に役立つ反応材を完成混合機中にただ粗く一次配
分し、続いて圧延機或いは一重又は二重混合ウオーム中
に細かく配分する。前記の三つの択一ユニットはその収
容能力に応じて並べである。大量のゴムの需要がある工
場でこの発明の方法を実施する場合には（この発明は正
にこういう工場で実施される。何となればそのような工
場でゴムの装入を加速するのが最も効果的であるから）
、二重混合ウオームが収容能力が最大なので好ましい。

操作者を健康を害する有機蒸気から保護し、混合材を汚
染から守るために、混合材を基礎混合機から完成混合機
に塵と空気の遮断の下に給送するのがよい。完成混合機
のラムなし仕様の場合にはこの遮断は特に容易に実現で
きる。というのは基合線に入ることができる。管路の構
造は、混合材供給のために外から機械的な力を加える必
要がない場合には特に簡単である。従って基礎混合機を
完成混合機上の高い所に、そして完成混合機と比較して
せいぜい、混合材を基礎混合機から完成混合機に給送す
る際の全摩擦抵抗の克服にのみ利用される重力が充分で
ある限り傾斜配置させるのが好ましい、この配置は狭い
場所で済む。

令名公知になっている二段階法と比較すると、この発明
によって基礎混和機から中間貯ぞう所、そこから完成混
合混和機への搬送並びに中間貯ぞう所の場所が省ける。

その上従来必要であった完成混合前の基礎混合物の秤量
が省かれる。あと操作に必要なのはもう混和４１１Ｘ内
装置−台と一人の操作人員のみである。更に二重の完備
混線設備、二重のバッチ・オフ装置の代りに一基の混線
設備、第二混合トラフ、唯−台の仕上げ設備、−台のバ
ッチ・オフ装置を必要とするだけである。基礎と完成混
合は眼中で行なわれるので、従来必要だった、完成混合
前の可塑化のためのエネルギー消費がない、もとより浄
化費は安い、というのは再処理装置とバッチ・オフ設備
が要らないからである。これによって混合物交代は容易
になる。

無給、非反応材料も下段混和機中になって初めて加える
ことができる。

好都合なのは混合材を下段混和機からその下にある圧延
機或いは一重混合ウオーム又は二重混合ウオームの上へ
空けて、そしてその先は通常のように加工することであ
る。その場合有利なのは混合ウオーム、特に二重混合ウ
オームである。といる場合にも制限しないからである。

何度も説明したこれらのユニット中では温度が比較的低
い場合には混合物成分の配分を突出せせることができる
。

続いて一本の帯を射出して通常のバッチ・オフ設備中で
再処理する。

混合プロセス中は両方の混和機中で温度とエネルギー導
入量を計測して、オンラインの混合プロセスを制御しな
ければならない、その上、混合ウオームの識別データと
ウオームから出てくる混合材、例えば膨潤押出物、表面
材等もオンライン制御に利用するのが好ましい、このよ
うにして品質制御を加硫特性と加硫データの確定にのみ
限定することができる。

図をもとに更に詳記する。

図にはこの発明の方法を実施するための装置を示しであ
る。装置は基礎混合物製造に用いる高さの高いラム式混
合機！である。矢印２は基礎混合うすることなくラムな
し混和機４に入れられる。

この段階では混和機回転数は、最大速度の冷却が行なわ
れる程少ない、混合物が臨界温度以下になった後、即ち
大ていの加速システムの場合１００〜１１０℃である臨
界温度以下になった後、矢印５で示すように反応材料を
添加する０分散によって加硫可能な完成混合物ができ、
これは矢印６で示すようにウオーム混合器７の中へ空け
られる。これを容易にするために蝶番８が示すように下
段混和機を傾倒可能にしである。

図示の実施例が示すように、この発明の方法により、て
場所と搬送の容量を必要とする中間貯蔵なしの極めてま
とまりのよい設備構造が可能になる。

ラム式混和機１は上部にラム１０の昇降に用いる作業シ
リンダ９を有する。ラムは混合室１３に装入するために
第２図に示す上端位置にある。基礎混合物の成分は矢印
２で示すように供給ホッパ１２を経て導入される。装入
後ラム１０が降されて、ラムは混合室１３を二つのロー
タ１４で上方を塞ぐ０周知のように混合室１３はわきを
トラフ半体１５によって塞がれる。その場合これらの半
体とこの中にあるロータは通常の構造にすることができ
、特に適当な冷却装置をも備えることができる。

混合室１３は作業シリンダ１６によって播開閉できるサ
ドル１７によって下方が塞がれ、サドル１７の先端１７
′は混合室１３中に突出している。基礎混合物の完成後
、この混合物を直接混合室１３からとり出して常に開い
ている（ラムなし）入口１８から混和機４の同様に二つ
のロータ２０を有する混合室１９の中に入ることによっ
て混合室１３はサドル１７の開閉により内容物を下方へ
空ける。混和機４はラム式混和機１と比較して遥かに大
きい混合室工９を存し、ロータ２０の回転数は比較的小
さくて、前記混合材冷却が達成される。矢印５で示す方
向に反応材を添加した後完成混合物を引き出す。即ち混
和機の開閉サドル２１が下方へ向って開かれる。完成さ
れた混合物はそれから第１図に示すように加工がが続け
られる。

混和８４中での混合物の処理の後もう次のチャージの準
備がラム式混和機ｌの中で始まる。その容量が大きすぎ
たり、混和機４の容量が前記の操作に対して小さすぎる
ようなら、第２の混和機４を設置することができる。そ
の場合にはこれら混和機を隣接させて、何れか一方の混
和機４に装入する。二重の混和機４での混合材の配分は
ラム式混和機ｌの下にある回動可能な案内板によって容
易に実施可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するための装置を図式的
に示し、第２図はこの発明の方法を実施するための混合
ユニットの垂直断面図である。 図中符号 １　・・ラム混和機、３　・・混合材、４　・・完成混
合機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）完成混合の際の最高温度が基礎混合の場合より低い
   ゴム混合物を二つの段階即ち基礎混合と完成混合とに分
   けて製造する方法において、混合材を順に基礎混合機と
   完成混合機とに通し、中間貯蔵なしに重力を利用して混
   合材を基礎混合機から完成混合機に供給し、基礎混合の
   後完成混合機中で混合材を冷却し、完成混合機中の一チ
   ャージの冷却と完成混合中に既に基礎混合機中で次のチ
   ャージの基礎混合を行うことを特徴とする、ゴム混合物
   の製法。 ２）完成混合開始時に添加された交サ結合剤及び／また
   は基礎物質に付着するのに役立つ反応材料を完成混合機
   中で粗く予備配分し、続いて圧延ロールまたは一重混合
   ウォーム或いは二重混合ウォーム中、特に二重混合ウォ
   ーム中で細かに配分する、請求項１）記載のゴム混合物
   の製法。 ３）完成混合の開始時に行なわれる交サ結合剤及び／ま
   たは基礎物質への付着に役立つ反応材料の添加を、それ
   ら剤または材料が混合材の自由な表面へ配分されるよう
   に行う、請求項１）記載のゴム混合物の製法。 ４）基礎混合機から完成混合機への混合材の供給の工程
   を塵・空気の遮断の下で行う、請求項１）記載のゴム混
   合物の製法。 ５）基礎混合機と完成混合機とから成るゴム混合物の製
   造装置において、二つの混合機が一つの組み合わせユニ
   ットを形成し、このユニット中で基礎混合機がラム式混
   和機（１）であり、完成混合機がラムなし混和機（４）
   であることを特徴とする製造装置。 ６）完成混合機（４）について基礎混合機（１）の駆動
   能力のせいぜい３０パーセントとしてある、請求項５）
   記載のゴム混合物の製造装置。 ７）完成混合機（４）の冷却作用表面が基礎混合機（１
   ）のそれより１０パーセント〜６０パーセント、特に１
   ５パーセント〜５０パーセント大きい、請求項５）記載
   のゴム混合物製造装置。 ８）冷却管路と、混合材の方に向けられた壁部表面との
   間の最小の壁厚は完成混合機の方が基礎混合機より薄い
   、基礎混合機と完成混合機が冷却管路を有する、請求項
   ５）記載の製造装置。 ９）基礎混合機（１）が完成混合機（４）の上に高くか
   つ完成混合機に対してせいぜい、混合材（３）を基礎混
   合機（１）から完成混合機（４）に送給する際の全摩擦
   抵抗の克服のためのみなら重力が充分であるように傾斜
   してずらして配置してあり、その送給の際塵・気密管路
   中に混合材（３）を案内するように構成した請求項５）
   記載の製造装置。 １０）完成混合機（４）が傾倒する、請求項５）記載の
   製造装置。 １１）ゴム混合物がいくつかの混和機を順次通過する、
   完成混合の際の最高温度が基礎混合の際の最高温度より
   低い、ゴム混合物を二つの段階（基礎混合と完成混合）
   に分けて間欠的に製造する方法において、ラム混和機と
   して構成した基礎混合機から中間貯蔵なしにラムなし混
   和機として構成した完成混合機に混合材を送給し、混合
   材の冷却を基礎混合の後に基礎混合機と比較して大きい
   完成混合機中で行い、完成混合機中の一チャージの冷却
   と完成混合の最中に次のチャージの基礎混合を基礎混合
   機中で行うことを特徴とする、ゴム混合物の製法。