JPH1148252A - 密閉式混練機の材料投入装置及び材料投入方法 - Google Patents

密閉式混練機の材料投入装置及び材料投入方法

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JPH1148252A
JPH1148252A JP21094697A JP21094697A JPH1148252A JP H1148252 A JPH1148252 A JP H1148252A JP 21094697 A JP21094697 A JP 21094697A JP 21094697 A JP21094697 A JP 21094697A JP H1148252 A JPH1148252 A JP H1148252A
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JP
Japan
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hopper
charging
powder
input
valve
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JP21094697A
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English (en)
Inventor
Masahiko Sawa
匡彦 澤
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体材料毎の単独投入を可能にして混練品質
の向上を図ることができる密閉式混練機の材料投入装置
及び材料投入方法を提供する。 【解決手段】 粉体材料の搬送手段9と、この搬送手段
9の排出部の下方に配置されかつ下端排出部に計量バル
ブ10を有する計量ホッパ11と、この計量ホッパ11
の下方に配置されかつ下端排出部に投入バルブ12を有
する投入ホッパ13と、この投入ホッパ13の下端排出
部を密閉式混練機1の粉体投入部3に接続する投入ダク
ト14と、を備えた密閉式混練機の材料投入装置におい
て、投入ホッパ13を下端排出部にそれぞれ投入バルブ
12A〜12Dを独立して有する複数台の分割ホッパ1
3A〜13Dより構成し、この各分割ホッパ13A〜1
3Dの下端排出部をすべて前記投入ダクト14に接続す
る。また、投入ホッパ13と計量ホッパ11との間に、
同計量ホッパ11から排出された粉体材料を各分割ホッ
パ13A〜13Dのいずれかに選択的に案内する分配部
材16を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム等の高分子樹
脂材料を混練する密閉式混練機の材料投入装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種の密閉式(バッチ式)混練機で
は、原料ゴム及びカーボン、フィラなどの配合剤やオイ
ルを混練ロータが回転するチャンバ内にウェイトによっ
て強制的に押し込んで混練するため、原料ゴム以外にカ
ーボンや炭酸カルシウム等の粉体材料をチャンバ内に投
入する材料投入装置が設けられている。
【0003】図4は、かかる材料投入装置6の従来例を
示しており、この装置は、粉体材料の搬送手段9と、こ
の搬送手段9の排出部の下方に配置されかつ下端排出部
に計量バルブ10を有する一台の計量ホッパ11と、こ
の計量ホッパ11の下方に配置されかつ下端排出部に投
入バルブ12を有する一台の投入ホッパ13と、この投
入ホッパ13の下端排出部を密閉式混練機1の粉体投入
部3に接続する投入ダクト14と、を備えている。
【0004】このため、この装置で粉体材料を投入する
場合には、計量ホッパ11で計量された粉体材料はいっ
たん投入ホッパ13にストックされ、1サイクルのバッ
チ混練のうちの所定のタイミングにそのストックしてお
いた粉体材料が密閉式混練機1のチャンバ1内に供給さ
れることになる。なお、図4において、5は原料ゴムを
投入するためのコンベヤよりなる供給装置を示してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】密閉式混練機1による
ゴムのバッチ混練では、後述の図2及び図3で示すよう
に、例えば二種類のカーボンとして粉体Aと粉体Bを配
合する場合において、1サイクルの混練作業における粉
体Aと粉体Bの投入順序によって混練後の材料品質が大
きく異なる場合がある。
【0006】しかるに、上記従来の材料投入装置6で
は、投入バルブ12を有する投入ホッパ13が一台しか
設けられていないため、異なる種類の粉体Aと粉体Bが
投入ホッパ13で混合されてしまい、これらの粉体A,
Bを混合状態でしかチャンバ2内に供給することができ
ず、このため、混練後の材料品質をさほど向上すること
ができなかった。
【0007】一方、従来の材料投入装置で異なる種類の
粉体Aと粉体Bをその順で別個に投入しようとすると、
まず、粉体Aを搬送手段9、計量ホッパ11及び投入ホ
ッパ13を通してチャンバ2内に投入したあと、粉体B
についても搬送手段9、計量ホッパ11及び投入ホッパ
13を通してチャンバ2内に投入する必要があり、かか
る投入方法では、粉体Aと粉体Bの投入タイミングの差
が数分しかないような混練プログラムの場合には、粉体
Bの投入が間に合わない場合がある。
【0008】他方、図5に示すように、投入ホッパ13
の中央に仕切り板21を設けて同ホッパ13を二分割
し、分割室のそれぞれに投入バルブ12を設けることも
あるが、この場合は単に投入ホッパ13を量的に二分割
しているに過ぎず、異なる種類の粉体Aと粉体Bが投入
ホッパ13内で混合されてしまう点では、図4の場合と
基本的に変わらない。
【0009】本発明は、このような実情に鑑み、粉体材
料毎の単独投入を可能にして混練品質の向上を図ること
ができる密閉式混練機の材料投入装置及び材料投入方法
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明
装置は、粉体材料の搬送手段と、この搬送手段の排出部
の下方に配置されかつ下端排出部に計量バルブを有する
計量ホッパと、この計量ホッパの下方に配置されかつ下
端排出部に投入バルブを有する投入ホッパと、この投入
ホッパの下端排出部を密閉式混練機の粉体投入部に接続
する投入ダクトと、を備えた密閉式混練機の材料投入装
置において、前記投入ホッパは下端排出部にそれぞれ投
入バルブを独立して有する複数台の分割ホッパよりなる
とともに、この各分割ホッパの下端排出部がすべて前記
投入ダクトに接続され、前記投入ホッパと前記計量ホッ
パとの間に、同計量ホッパから排出された粉体材料を前
記各分割ホッパのいずれかに選択的に案内する分配部材
が設けられているものである。
【0011】この場合、分配部材が計量ホッパからの粉
体材料を各分割ホッパのいずれかに選択的に案内すると
ともに、その分割ホッパがそれぞれ投入バルブを独立し
て有するので、各分割ホッパに異なる種類の粉体材料を
単独でストックしておくことができ、粉体材料の種類毎
の投入が可能となる。すなわち、異なる種類の粉体材料
を各分割ホッパにそれぞれストックしておき、1サイク
ルのバッチ混練のうちの所定のタイミングに所望の粉体
材料を有する分割ホッパの投入バルブだけを開くように
すれば、その所望の粉体材料をチャンバ内に供給できる
ようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図1において、密閉式混練機1
は、内部に混練ロータを有するチャンバ2と、このチャ
ンバ2の上部に連結された投入筒体3と、この投入筒体
3に上下動可能に挿通されたフローティングウェイト4
とを備え、その投入筒体3の上方には、原料ゴムの供給
装置5と、カーボンブラック等の粉体材料を当該投入筒
体3に供給するための材料投入装置6が設けられてい
る。
【0013】混練機1のチャンバ2には、その内部の混
練ロータを駆動するための減速機7がカップリングを介
して接続され、この減速機7に駆動モータ8が接続され
ている。また、混練機1のチャンバ2には、混練室内の
材料温度を検出するための温センサTCが設けられてい
る。これらの駆動モータ8及び温センサTCは、ともに
後述する制御装置18に接続されている。
【0014】前記材料投入装置6は、粉体材料の搬送手
段9と、この搬送手段9の排出部の下方に配置されかつ
下端排出部に計量バルブ10を有する計量ホッパ11
と、この計量ホッパ11の下方に配置されかつ下端排出
部に投入バルブ12を有する投入ホッパ13と、この投
入ホッパ13の下端排出部を密閉式混練機1の投入筒体
3に接続する投入ダクト14と、を備えている。
【0015】このうち、搬送手段9は、種類の異なる粉
体A〜Dをそれぞれ搬送する四つのスクリュフィーダよ
り構成されている。なお、この搬送手段9としては、空
圧搬送式のものを採用することもできる。計量ホッパ1
1は、混練機1が設けられているフロアより一階高いフ
ロアに設置されており、上端開口部が前記四つのスクリ
ュフィーダの排出部をすべてフォローする大きさに形成
され、下端排出部に計量バルブ10を備えている。
【0016】計量ホッパ11の下部には、下方に向かっ
て幅広に形成された分配ダクト15が接続されている。
この分配ダクト15の内部には、計量ホッパ11で排出
された粉体材料の流下経路を切り換えるための分配部材
16が揺動自在に枢着され、分配ダクト15の外部に
は、その分配部材16の方向を切り換えるための流体圧
シリンダ等よりなる分配アクチュエータ17が設けられ
ている。
【0017】前記投入ホッパ13は、その上端開口部が
分配ダクト15の下端開口部に一致するように同分配ダ
クト15の下方に配置され、下端排出部にそれぞれ投入
バルブ12A〜12Dを独立して有する合計四台の分割
ホッパ13A〜13Dよりなる。この各分割ホッパ13
A〜13Dは各上端の高さがほぼ一致するように横方向
に並設され、各分割ホッパ13A〜13Dの上端開口部
は前記分配ダクト15の下端排出口とほぼ同じ大きさに
形成されている。この各分割ホッパ13A〜13Dの下
端排出部はすべて一本の前記投入ダクト14に接続さ
れ、この投入ダクト14は混練機1の投入筒体3の側部
に接続されている。
【0018】一方、本実施形態の密閉式混練機1は、混
練室内の温度と混練時間に加えて、前記駆動モータ8の
積算電力による制御機能を追加したマイクロプロセッサ
よりなる制御装置18を備え、この制御装置18は、1
サイクルのバッチ混練において各混練の開始時期を温
度、時間、積算電力及び瞬時電力値又はその組み合わせ
で設定できる機能を有する。
【0019】また、この制御装置18には、前記計量バ
ルブ10、分配アクチュエータ17及び各分配ダクト1
2A〜12Dの投入バルブ13A〜13Dがそれそれ接
続されていて、予め設定された混練プログラムに基づい
て、1サイクルのバッチ混練を開始する前に、計量バル
ブ10と分配アクチュエータ17を操作して必要な粉体
材料(例えば、粉体Aと粉体B)を異なる分割ホッパ1
2A,12Bにそれぞれストックし、1サイクルのバッ
チ混練内における各混練の開始時期に、所望の粉体材料
を有する分配ホッパ12A,12Bの投入バルブ13
A,13Bを開かせる機能を兼ね備えている。
【0020】
【実施例】上記材料投入装置6を用いて、二種類の配合
材料の投入順序を入れ換えてゴムの試験練りを行った。
このときの混練チャートを図2及び図3に示す。なお、
この場合、粉体Aとして炭酸カルシウムを、粉体Bとし
て炭酸マグネシウムを使用した。
【0021】図2に示すように、最初の混練時に粉体A
を入れ、二回目の混練時に粉体Bを入れた場合には、い
ずれの混練においても混練動力が収束しないうちに作業
が終了しており、従って不完全な混練のまま作業が中断
している。これに対して、図3に示すように、最初の混
練時に粉体Bを入れ、二回目の混練時に粉体Aを入れた
場合には、いずれの混練においても混練動力がよく収束
しており、従って双方の混練作業において混練が十分に
行われている。
【0022】なお、図2の混練プログラムで混練後に得
られたゴムシートでは、1〜2mm程度の配合材料の凝
集体(フィッシュアイ)が発生したが、図3の混練プロ
グラムで混練後に得られたゴムシートでは、かかる凝集
体は発生しなかった。このように、複数種の粉体材料を
配合する場合でも、その粉体材料を入する順序によって
混練後の製品の品質が異なるが、上記した材料投入装置
6によれば、種類の異なる粉体材料を単独でかつ所望の
順序でチャンバ2内に投入できるので、混練後の製品の
品質を向上させることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
種類の異なる粉体材料を単独でかつ所望の順序でチャン
バ内に投入できるので、混練後の製品の品質を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の材料投入装置の概要を示す構成図であ
る。
【図2】粉体Aを先に入れた場合の混練チャートであ
る。
【図3】粉体Bを先に入れた場合の混練チャートであ
る。
【図4】従来の材料投入装置の概要を示す構成図であ
る。
【図5】従来の分割タイプの投入ホッパを示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 密閉式混練機 2 チャンバ 3 粉体投入部(投入筒体) 9 搬送手段 10 計量バルブ 11 計量ホッパ 12 投入バルブ 12A 投入バルブ 12B 投入バルブ 12C 投入バルブ 12D 投入バルブ 13 投入ホッパ 13A 分割ホッパ 13B 分割ホッパ 13C 分割ホッパ 13D 分割ホッパ 14 投入ダクト 16 分配部材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉体材料の搬送手段(9)と、この搬送
    手段(9)の排出部の下方に配置されかつ下端排出部に
    計量バルブ(10)を有する計量ホッパ(11)と、こ
    の計量ホッパ(11)の下方に配置されかつ下端排出部
    に投入バルブ(12)を有する投入ホッパ(13)と、
    この投入ホッパ(13)の下端排出部を密閉式混練機
    (1)の粉体投入部(3)に接続する投入ダクト(1
    4)と、を備えた密閉式混練機の材料投入装置におい
    て、 前記投入ホッパ(13)は下端排出部にそれぞれ投入バ
    ルブ(12A〜12D)を独立して有する複数台の分割
    ホッパ(13A〜13D)よりなるとともに、この各分
    割ホッパ(13A〜13D)の下端排出部がすべて前記
    投入ダクト(14)に接続され、 前記投入ホッパ(13)と前記計量ホッパ(11)との
    間に、同計量ホッパ(11)から排出された粉体材料を
    前記各分割ホッパ(13A〜13D)のいずれかに選択
    的に案内する分配部材(16)が設けられていることを
    特徴とする密閉式混練機の材料投入装置。
  2. 【請求項2】 計量ホッパ(11)で計量した粉体材料
    を投入ホッパ(13)にストックしておき、1サイクル
    のバッチ混練のうちの所定のタイミングにそのストック
    しておいた粉体材料を密閉式混練機(1)のチャンバ
    (2)内に供給するようにした密閉式混練機の材料投入
    方法において、 前記投入ホッパ(13)として下端排出部にそれぞれ投
    入バルブ(12A〜12D)を独立して有する複数台の
    分割ホッパ(13A〜13D)を採用して、異なる種類
    の粉体材料をその分割ホッパ(13A〜13D)にそれ
    ぞれストックしておき、 1サイクルのバッチ混練のうちの所定のタイミングに、
    所望の粉体材料を有する前記分割ホッパ(13A〜13
    D)の投入バルブ(12A〜12D)を開いてその粉体
    材料を前記チャンバ(2)内に供給することを特徴とす
    る密閉式混練機の材料投入方法。
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