WO2004007165A1 - ゴム練り機 - Google Patents

Abstract

本発明は、ゴム練り操作のために作業者が回転するロール面でゴムに触れる必要がなく、無人運転も可能で本質的に安全であり、ゴム練り工程の生産性の向上、安定した練りゴムの品質の確保を図れるとともに、密閉構造のゴム供給機構を簡易に開放露出して清掃容易にしたゴム練り機を提供するものである。このゴム練り機は、水平で上下に近接配置した２本のロール１，２と、それらのロールを変速回転させる減速機１６ａ，１６ｂ及び可変速電動機１５ａ，１５ｂと、基端のホッパー４に投入されたゴム塊を上記ロール間に供給するスクリュー押出機３とを備える。上記ロール１，２を出たゴムシートを上記ホッパー４に送るスクレーパー３３及びベルトコンベヤー３４、あるいは上ロール１上のベルトコンベヤー３５等によりゴムの循環機構を構成させる。またスクリュー押出機３の開放機構を具備し、密閉部内を開放露出可能して清掃を容易にする。

Description

明 細 書

ゴム練り機 〔技術分野〕

バッチ式ゴム練り機には開放型と密閉型がある。本発明は密閉型ゴム練り機 で混練りされたゴムプロックを仕上げ練りしたり、加硫剤を添加して混練り並 びに圧延したりする開放型のゴム練り機に関するものである。

〔背景技術〕

従来から知られている開放型のゴム練り機は、 2本ロール機が一般的である。 この 2本ロール機は、 2本のロール軸を水平面内で平行に並べてロール表面が 近接するように配置し、両ロールを回転駆動しながらそれらのロール間に上か ら原料ゴムを入れ、 2本のロールを異速で圧接回転させることにより、 ゴムに せん断作用を与え、可塑化と摺り込み効果を付与するようにしている。 作業者 は、作業側のロールに巻き付いたゴムを手に持ったカッターで切り離し、巻き 取る力 ロールの片側へ手で移動してバッチ内の混合を促進する。 それは、 単 に口一ルに卷き付けてせん断を加えるだけではノ ツチ内で偏つた練り作用し か得られないからである。

このように、上記公知のゴム練り機においては、水平に近接配置して回転す る一対のロール上でゴムの切り返し操作を行うことによって、バッチ内でのゴ ムの混合を均一にすることができる力 S、作業者にとつて回転する口一ルに接し てゴムを操作することは安全な作業ではなく、しばしば手や指を挟み重大な障 害を起こしてきたように、 大きな危険を伴っている。

近時、このロール機に代替する押出機とロールを組み合わせたシーティング 装置が実用されるようになってきた。 この装置は、一対のロールを上下に並べ て配置し、 ロール間へスクリユー押出機の出口を近接して開口させ、一対の口 —ルでゴムシ一トを圧延するようにしたものである力 この装置ではスクリュ 一押出機からロールに練りゴムを押し込み、ワンパスでシート成形する機能を 備えるに過ぎず、循環用のベルトコンベヤーを設けて循環練りするようにして も、仕上げ練りや加硫剤の混練り効果はないことが確認されている。 そのよう な操作が必要な工程では、別に上記 2本ロール機を設置して用に供する必要が ある。

上述したところから分かるように、 ゴム練り機に要求される機能は、効率の 良い練り作用と安全性である。 そして、 上記 2本ロールのゴム練り機では、 練 りゴムの品質は練り作用と共に個々の作業者の熟練度によって左右される。そ の作業者は回転するロール面に卷き付いたゴムを手で切り離したり、卷き取つ たりする操作をする力 それは労度が甚だしいばかりでなく非常に危険な作業 である。

そのため、この熟練度を要する作業を人の操作なしで機械的に操作できるよ うにすることが望まれる力 そのような操作を行う設備は未だ開発されていな レ、。 そして、 このようなゴム練り作業を行う生産設備を開発すれば、 労度の軽 減に留まらず、安全性が確保され、操作の標準化による均質な品質の確保が可 能になるのである。

一方、 ゴム練り機を、使用者が要求する効率の良い練り作用と高い安全性と を兼ね備えたものとして構成すると、ゴム練り機自体の密閉性が高くなつてし まレ、、配合の異なるゴムに切り換える際などにゴム練り機内部を清掃して異材 が混ざらないように清掃するのに手間がかかるとともに、清掃結果の目視確認 が不十分になる。

この点、 従来の開放型のゴム練り機は、 清掃は比較的容易であつたが、 開放 型のため作業者に対する安全対策が著しく欠如しており、また、前述のシーテ ィング装置においては、ロールを移動させてスクリユーの先端とロール間に空 隙を設ける方式と、 ロールの間隔を大きく上下に開いて、その空隙からスクリ ュ一押出機の押出筒内部の残り材料を搔き出したり、スクリユー基端上部のホ ッパーを開放して押出筒内部を点検清掃していたが、 2本のスクリユーがある ため押出筒内部を十分に清掃するのは至難であり、清掃結果を完全に確認する ことが極めて困難である。 特に、 色物の食品や医薬品用のゴム生地の場合、 色 や配合を切り換える度に、 完全な清掃で異材の混入を皆無にする必要があり、 効率の良い練り作用と高い安全性を維持しつつ、密閉部位を清掃しやすく且つ 清掃の結果を確認できるゴム練り機が要望されている。 〔発明の開示〕

本発明の技術的課題は、上記従来の口ールゴム練り機とは異なり、 ゴム練り 操作のために作業者が回転するロール面でゴムに触れる必要がなく、ゴム質に よっては、完全な無人運転が可能であり、従って本質的に安全なゴム練り機を 提供することにある。

本発明の他の技術的課題は、 ゴム練り工程の生産性の向上、安定した練りゴ ムの品質の確保、及び省人工程の構築を可能にしたゴム練り機を提供すること tしあ 。

本発明の他の技術的課題は、効率の良い混練り作用と寸法精度の高い圧延操 作を、連続して行うことができて、 しカゝも、 作業者に対する高い安全性を維持 しつつ、 スク リ ユー押出機に押出筒の開放機構を付設して、密閉部位を清掃し やすく且つ清掃の結果の確認を容易にしたゴム練り機を提供することにある。 上記課題を解決するための本発明のゴム練り機は、水平で、上ロールと下口 ールとの間隙を自在に調節可能な調節装置を介して、上下に近接配置した 2本 のロールと、それらのロールを回転させる回転駆動手段と、基端のホッパーに 投入されたゴム塊を上記ロール間に供給するスクリユー押出機とを備えたゴ ム練り機において、上記ロールを出たゴムシートを上記ホッパーに送ることに より形成されるゴムの混練りのための循環機構を、上下のロールの回転速度を 可変速電動機または減速機によって相違させることにより、ゴムシートを上口 ールに選択的に巻き付ける巻き付け制御手段と、上ロールから剥離したゴムシ ―トをホッパーに送る搬送手段により構成させたことを特徴とするものであ る。

上記ゴム練り機における搬送手段としては、コンベヤーを用いることができ、 この場合、ベルトコンベヤーは上ロールを超えて架設し、 ゴムロールから出た シートを上記ベルトコンベヤーに誘導してホッパーに送る構成とすることが できる。

また、 上記搬送手段としては、 上ロールの上部において該ロールに接し、 そ こに巻き付いたゴムシ一トを剥がしたうえでホッパーに誘導するスクレ一パ 一を用い、 さらには、 上ロールの上部において該ロールに接し、 そこに巻き付 いたゴムシートを剥がすスクレーパーと、該スクレ一パーにより剥がされたゴ ムシ一トを上記ホッパーに送るコンベヤーとにより構成することができる。 上記構成を有するゴム練り機においては、スクリュ一押出機のホッパーに投 入されたゴム塊が、該スクリユー押出機により上下のロール間に供給され、そ れらのロール間で圧延されて、ロールの反スクリユー押出機側にゴムシ一トと して送出される。 このゴムシートは、 ゴムの循環機構を構成するゴムシートの 卷き付け制御手段と搬送手段により上記押出機のホッパーに誘導され、再びス クリュ一押出機により一対のロール間に供給される。

搬送手段としては、上述したスクレーパーやコンベヤー等を用いることがで きる。一対のロール間で圧延されたゴムシートは、上ロール及び/又は下ロー ルに連結した可変速駆動装置による回転速度の適切な設定、並びに上下ロール の温度差の適切な設定により、上ロールに卷き付かせることができるので、そ のゴムシ一トをスクレーパー等でロールから剥離してスクリュ一押出機のホ ッパーに誘導し、あるいは上ロールの上部に架設したコンベヤー等により該ホ ッパーへ搬送し、再び口ール間に送り込む動作を繰り返してゴムを循環させる ことにより、 安定した練りゴムの品質を確保することができる。

また、 ゴムの循環が行われるようになった後は、 ロールの回転速度とスクリ ユー押出機の駆動速度を上げることにより、ゴム練り速度を大幅に向上させる ことができる。 上下ロールの回転速度 （回転数） を相違させることは、 上ロー ルへの巻き付け選択をするばかりでなく、通過するゴムに剪断作用を負荷して 混練りするのに有効である。

このような機構のゴム練り機では、作業者は機械を監視するのみか、 あるい は一対のロール間から出るゴムシートの先端をコンベヤーに載せるなどの簡 単で安全な作業だけで、 ゴムに機械的な練り作用を与えることができるので、 作業者は殆どゴムに触れて操作することはない。練りが完了した時点では、上 ロールに付着してスクリユー押出機側へ移送されるゴムシ一トを、上下ロール からの送出側において上口一ル上で口ール軸方向に切り裂き、同時に上下の口 ールを同期回転させると、 ゴムシートは上ロールから剥離し、 従って、 下ロー ルの下部に取出し用のコンベヤーを配設しておけば、ゴムシートがその上に供 給されるので、 系外へ搬出することができる。

特に、 これらの作業において作業者がゴムに触れる作業側は、一対のロール におけるゴムシートの送出側であり、そのため、 ロール間に作業者の指や手が 嚙み込まれることはなく、 本質安全の機構たり得るものとなる。

上記ゴム練り機においては、スクリユー押出機を、相互に嚙み合って回転す る 2本の先細りのスクリユーとそれを収容する押出筒を備えたものとし、上記 押出筒を、断面が楕円または瓢箪形で、その軸線方向形状が先細りのテーパー 状をなすものとするのが望ましい。

また、上記ゴム練り機においては、上下のロール間とスクリユー押出機の口 金先端の間に、下ロールに接した水平のゴム落下防止板を設け、該ゴム落下防 止板の両側に間隔を自在に設定できる壁を直立させて、それらにより構成され る空間をゴム溜りとし、そのゴム溜りの上方に、 ゴム溜り量を検知する検知器 を設け、該検知器で検出したゴム溜り量に応じて上記スクリユーの回転数を調 節可能にすることができる。

また、上記ゴム落下防止板の両側に壁を直立させて構成する空間をゴム圧縮 流路とし、 その空間の上面に、 ゴム圧縮流路の断面積を設定する回動板を、 そ の両側の壁に接して上下に位置調節可能に設け、該回動板によりゴム塊をシー ト状にしてロールに供給するのが有効である。 この場合、上記回動板の出口側 に形成されるゴム溜りに、そのゴム溜り量の検知器を設けて、該検知器で検出 したゴム溜り量に応じて上記スクリユーの回転数を調節可能とし、上記空間内 でゴムのバンク挙動ができるように構成するのが適切である。

これらにより、 ゴム溜りで回転あるいは混練するようなゴムの挙動を得て、 練り効果を高めることができる。

本発明の好ましい構成態様としては、スクリユー押出機におけるスクリユー を収容する押出筒を、該スクリユー及びその駆動機構を含むスクリユー押出機 本体から着脱可能に構成するとともに、上下のロールを支持するロールのフレ —ムと上記押出筒の先端とを着脱可能に構成し、該ロールのフレームと押出筒 との間、及び該押出筒とスクリユー押出機本体との間を相互に接離する方向に 駆動する推進機構を設けることができる。

この場合、上記押出筒をロールのフレーム側及びスクリユー押出機本体側に それぞれ締脱自在に緊締するクランプを備え、上記推進機構を、 ロールのフレ ームとスクリユー押出機本体とを相互に接離する方向に駆動するものとする ことができ、 また、 基台上に、 スクリュー押出機本体及び上記推進機構を構成 する直動機を配設するとともに、該直動機に連結した台車上に上記フレームを 固定し、該台車上において上記押出筒をフレームの移動方向に移動可能に支持 させるのが適切である。

このように構成すると、 押出筒をクランプでロールのフレーム側に固定し、 押出筒とスクリユー押出機本体との間のクランプを外して、推進機構によりス クリユー押出機本体から離間する方向に駆動すると、スクリュ一が押出筒から 抜き出され、 一方、押出筒とロールのフレームとの間のクランプを外し、 押出 筒とスク リ ユー押出機本体との間をクランプで固定して同様に推進機構を駆 動すると、 ロールのフレームがスクリュー押出機から離れる方向に移動する。 即ち、 単一の推進機構により、 スク リユーを押出筒に挿脱し、 またロールのフ レームとスクリュ一押出機との間を開閉することができる。

また、 上記ゴム練り機においては、 上ロールのゴムの送出側に、 該ロールに 圧接してロール面に対し摺動自在な力ッターの保持座を設け、該カッターでゴ ムを平行する方向に切断する機構を構成することができ、 この場合、 ロール間 隙の移動及びロール面への圧接強さを調節する空気圧シリンダで力ッターを ロールに圧接する機構を設けるのが有効である。

このように構成したゴム練り機においては、密閉性が高く作業者に対する高 い安全性を維持しながらも、 ゴム生地の色や配合の切り換え時等において、 口 ールを支持するフレームと押出筒との間を離間させることにより、ロール及び 押出筒の先端の清掃を容易に且つ確実に行うことができ、 また、押出筒とスク リユー押出機本体とを離間させてスクリユーを開放露出することにより、押出 筒内部及びスクリユーの清掃を容易に且つ確実に行うことができる。

以上に詳述した本発明のゴム練り機によれば、従来の口ールゴム練り機と異 なり、 ロールにおけるゴムシートの送出側（ロール 1と 2が嚙み合って廻らな い側） が作業側となるため、 本質的に安全である。 また、 上下のロール間から 送出されたゴムシ一トをスクリユー押出機のホッパーに送る搬送手段を含む ゴムの循環機構を備えているので、作業者がゴム練り操作のために回転する口 ール面でゴムに触れる必要はなく、 ゴム質によっては、完全な無人運転が可能 である。

また、本発明のゴム練り機における練り効果は、特に上下のロールに回転速 度差を与えた場合においてすぐれ、この場合には上下ロール間を通過するゴム に大きなせん断作用が与えられ、 しかも、 スクリュー押出機の口金先端とロー ル間の谷間に形成されるゴム溜りを適切に設定することにより、回転するよう なゴムの挙動が発生し、 練り効果が高められる。

第 3実施例で示した、スクリユー押出機の口金先端で、回動板の固定角度を 下げて、 ゴムを板状で上下ロール間に供給すると、 混練り効果が顕著である。 このように、 本発明のゴム練り機によれば、 ゴム練り工程の生産性向上、 安 定した練りゴムの品質、操作の安全および省人工程を構築できる生産設備を提 供することができる。

更に、スクリユー押出機におけるスクリユーを収容する押出筒をスクリユー 押出機本体から着脱可能に構成するとともに、上下のロールを支持するフレー ムと上記押出筒の先端とを着脱可能に構成し、該フレームと押出筒との間、及 び該押出筒とスクリユー押出機本体とを交互あるいは同時に離間する方向に 駆動する推進機構を設けた構成とすることにより、ロール及び押出筒の先端の 清掃を容易に且つ確実に行うことができ、また、押出筒とスクリュ一押出機本 体とを離間させてスクリユーを開放することにより、押出筒内部及びスクリュ 一の清掃を容易に且つ確実に行うことができる。

〔図面の簡単な説明〕

図 1は、 本発明の第 1実施例に係るゴム練り機の平面図である。

図 2は、 上記ゴム練り機の部分破断正面図である。

図 3は、 本発明の第 2実施例に係るゴム練り機の平面図である。

図 4は、 上記ゴム練り機の部分破断正面図である。

図 5は、同スクリユーを押出筒から抜き出した状態を示す部分破断正面図で ある。

図 6は、同フレームと押出筒との間に空隙を生じせしめた状態を示す部分破 断正面図である。

図 7は、 同フレーム側に設けたクランプを示す部分拡大平面図である。 図 8は、同スクリュ一押出機本体側に設けたクランプを示す部分拡大平面図 である。

図 9は、 図 8の正面図である。

図 1 0は、上記第 2実施例におけるスクリユー押出機のゴム溜りについて説 明するための要部拡大側断面図である。

図 1 1は、 同拡大平面図である。

図 1 2は、 本発明の第 3実施例の構成を示す要部斜視図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図 1及び図 2は、本発明に係るゴム練り機の第 1実施例を示している。 この ゴム練り機は、基本的には、水平で上下に近接配置した 2本のロール 1 , 2と、 ホッパー 4に投入されたゴム塊を上記ロール 1 , 2間に供給するためのスク リ ユー押出機 3とを備えている。

上記上ロール 1及び下ロール 2は、基台 5上に設けた左右一対のフレーム 6 a , 6 b間に、 水平で上下に互いに平行に配置して、 両軸端の軸受け 7 a ， 7 b及び 8 a , 8 bを該フレームに支持させている。上ロール 1の両軸端の軸受 け 7 a , 7 bは、 フレーム 6 a , 6 bに固定的に支持させているが、 下ロール 2の両軸端を受ける軸受け 8 a , 8 bは、 フレーム 6 a及び 6 bにそれぞれ昇 降自在に保持させ、それらのフレーム 6 a , 6 bの下部に設けた雌螺子部 9 a ， 9 bに螺挿している螺子 1 0 a , 1 0 bの先端を下面に当接して支持させてい る。上記螺子 1 0 a , 1 0 bはフレームに設けた駆動装置 1 1により回転駆動 されるものであり、 これらにより、 下ロール 2を昇降させて一対のロール 1 , 2間の間隙を任意に調整する間隙調整機構を構成させている。

一方、上記上ロール 1と下ロール 2の軸には、それらの回転駆動手段として、 それぞれ、 減速機 1 6 a， 1 6 bを介して可変速電動機 1 5 a ， 1 5 bに連結 し、スク リユー押出機 3側から供給されたゴムを嚙み込む方向に回転駆動する ようにし、 し力 も、 上記可変速電動機 1 5 a ， 1 5 bまたは減速機 1 6 a , 1 6 bにおいて、上下のロール 1 ， 2の回転数を独立して任意に設定できるよう にしている。 しかしながら、上ロール 1または下ロール 2に連結した単一の電 動機で、図示しない歯車等を介して他方のロールを従動回転させることもでき る。但し、 この場合にはそれぞれのロールの軸に連結した減速機において両口 ールの回転数を独立して任意に設定可能にする必要がある。

前記スクリユー押出機 3は、相互に嚙み合って回転する 2本の先細りのスク リュー 2 1 a , 2 1 bとそれを収容する押出筒 2 0を備えている。 この押出筒 2 0は、断面が楕円または瓢箪形で、その軸線方向形状は先細りのテーパー状 をなし、先端の口金 2 2を、相互に近接配置した上記上ロール 1 と下ロール 2 の間に近接させて配置し、 また、 この押出筒 2 0の基端側には、 大きな練りゴ ムプロックの受入れのために上方に大きく開放する前記ホッパー 4を設けて レヽる。

上記 2本のスクリュー 2 1 a , 2 1 bにおける押出筒 2 0外に突出させた基 端は、そこに設けたケース 2 5にベアリング 2 6 a , 2 6 bによって回転自在 に支持させ、該ケース 2 5内において、それぞれのスクリユーの軸に互いに嚙 合するコ-カル歯車 2 7 a , 2 7 bを取り付けている。 そして、 一方のスクリ ユー 2 1 bの軸端は、 減速機 2 8を介してモーター 2 9に連結している。 そして、 このスクリユー押出機 3の駆動速度も、上記モーター 2 9または減 速機 2 8によって任意に調整可能にしている。

上記構成を有するスクリユー押出機 3は、モータ一 2 9により減速機 2 8を 介してスクリュー 2 1 bを回転駆動すると、 コニカル歯車 2 7 a , 2 7 bを介 してスクリュー 2 1 aも回転駆動され、それにより、ホッパー 4に投入された ゴム塊が押出筒 2 0の先端の口金 2 2を通して上下のロール 1 , 2間に供給さ れるものである。

また、 前記フレーム 6 a , 6 bは、 基台 5上に複数の転輪 3 0を介してロー ノレ 1 , 2の軸線に直交する水平方向に移動自在に支持され、 ロール移動装置 3

1により移動可能にしている。 そのため、 一対のロール 1 , 2をスクリュ一押 出機 3に対して相対的に移動させることができる。上記口金 2 2の先端とロー ル 1 , 2の間の距離を適当に設定し、その間に後述するような適当なゴム溜り 形成する空間を設けるのが望ましい。

上記上ロール 1のスクリユー押出機 3側の上部には、上ロール 1に平行で該 上ロール 1に先端が接するスクレーパー 3 3を設け、このスクレーパー 3 3で 上ロール 1から剥離したゴムシートをホッパー 4内に誘導する搬送手段とし て、該スクレーパー 3 3の下方から先端がホッパー 4の上縁に達するベルトコ ンべヤー 3 4を設けている。上記スクレーパー 3 3自体が、剥離したゴムシー トをホッパー 4まで誘導する機能をもつものであれば、該スクレーパーを搬送 手段として上記ベルトコンベヤー 3 4は設ける必要がない。

更に、上記スクレーパー等に代えて、またはそれに加えて、上下のロール 1， 2で圧延して押し出されたゴムシートをホッパー 4内に戻すための搬送手段 として、図中に鎖線で示すように、上ロール 1の上方においてゴムシー卜の押 出側からスクリユー押出機 3の上方を経てホッパー 4に達するベルトコンべ ャ一3 5を懸架してもよレヽ。

また、上ロール 1におけるスクリユー押出機 3とは反対の側に、スライ ド駆 動機構によりロール軸に平行にスライ ド走行するようにカッター 3 8の保持 座 3 7を設け、該保持座 3 7から図示を省略している空気圧シリンダで力ッタ 一 3 8を出没自在とし、練りが完了した時点で、上下ロール間から出て上ロー ル 1に付着してスクリユー押出機 3側へ移送されているゴムシ一トを、その流 れに直交する方向に上記力ッター 3 8で切断して、上ロール 1から剥離できる ようにしている。カッター 3 8でゴムシ一トを切断する場合には、 同時に上下 のロールを同期回転させるのが望ましい。

上ロール 1から剥離したゴムシートを系外へ搬出するための搬送機構とし て、上記下ロール 2の下部には取出し用のベルトコンベヤー 3 9を配設してい る。上ロールから剥離したゴムシートは、そのベルトコンべヤー 3 9上に供給 されるので、 容易に系外へ搬出することができる。

上記構成を有するゴム練り機においては、スクリュ一押出機 3のホッパー 4 に投入されたゴム塊が、該スクリユー押出機 3により上下のロール 1 , 2間に 供給され、それらのロール間で圧 されて、 ロールのスクリユー押出機 3側と は反対の側にゴムシートとして押し出される。 このゴムシートは、 ゴムの循環 機構を構成する搬送手段、具体的には、スクレーパー 3 3及びベルトコンべャ 一 3 4、 あるいは上ロール 1上のベノレトコンベヤー 3 5等により、上記スクリ ユー押出機 3のホッパー 4に誘導され、再びスクリュー押出機 3により一対の ロール 1 , 2間に供給される。 このようなゴムの循環により、 安定した練りゴ ムの品質を確保することができる。

上記ゴム練り機においては、上下のロール 1 , 2の回転数を独立して任意に 設定可能にしているので、 上下のロール 1， 2の回転数を適切に選択して、 そ れらの回転速度差により、上下ロール 1 , 2間を通過するゴムに十分なせん断 作用を与え、練り効果を高め得るばかりでなく、 ゴムシートをホッパー 4に誘 導するのに有利な上ロール 1へ巻き付かせる条件等に設定することができる。 なお、 ゴム質によっては、 上ロール 1を下ロール 2より速くすることで、 ゴ ムシートが上ロール 1に巻き付く力 天然ゴムを配合した場合などでは、上口 —ル 1を下ロール 2より遅い回転にするとともに、温度を下ロールよりやや高 くすることにより、 ゴムは上ロールに卷き付くようになる。 練りが完了した時点では、上述したように、上ロール 1に付着したゴムシー トをカッター 3 8でロール軸に平行に切断し、同時に上下のロールを同期回転 させて、下ロール 2の下部に配設した取出し用のベルトコンベヤー 3 9上にゴ ムシ一トを落下させて系外へ搬出すればよい。

このような機構のゴム練り機では、作業者は機械を監視するのみか、 あるい は上下一対のロール 1 , 2間から出るゴムシートの先端をベルトコンベヤー 3 5あるいはベルトコンべヤー 3 9に載せるなどの簡単で安全な作業だけで、ゴ ムに機械的な練り作用を与えることができるので、作業者は殆どゴムに触れる ことはない。

特に、 これらの作業において作業者がゴムに触れる作業側は、一対のロール におけるゴムシートの送出側であり、そのため、 ロール間に作業者の指や手が 嚙み込まれることはなく、 本質安全の機構たり得るものとなる。

次に、 図 3〜図 1 1は本発明に係るゴム練り機の第 2実施例を示している。 このゴム練り機は、基本的な構成は前記第 1実施例と同様であるが、図 5及び 図 6に詳細に示すように、ホッパー 5 4に投入されたゴム塊を上記ロール 5 1 ,

5 2間に供給するためのスクリユー押出機 5 3を、 スク リ ユー 7 1 a , 7 1 b を収容する押出筒 7 0と、該スク リ ュー 7 1 a , 7 1 b及びその駆動機構を含 むスク リユー押出機本体 5 3 Aとを分離できるものとして、後述するクランプ で着脱可能に構成している。そして、上下のロール 5 1 , 5 2を軸受け 5 7 a , 5 7 b及び 5 8 a , 5 8 bを介して支持する一体化された左右一対のフレーム

5 6 a , 5 6 bと、上記押出筒 7 0の先端の口金 7 2とを、着脱可能に構成し、 後述する推進機構を構成する油圧シリンダ 7 3により、 上記フレーム 5 6 a ,

5 6 bと押出筒 7 0との間、及び該押出筒 7 0とスク リ ユー押出機本体 5 3 A との間を相互に接離する方向に駆動することができるように構成している。 なお、 上記下ロール 5 2の両軸受け 5 8 a , 5 8 bは、 フレーム 5 6 a , 5

6 bに固定的に支持させているが、上ロール 5 1の両軸端を受ける軸受け 5 7 a , 5 7 bは、 フレーム 5 6 a及び 5 6 bにそれぞれ昇降自在に保持させてお り、該フレームに設けた駆動装置 6 1により、上ロール 5 1を昇降させて一対 のロール 5 1， 52間の間隔を任意に調整する間隔調整機構を構成させている _c 更に具体的には、上記ゴム練り機は、基台 5 5上にスクリユー押出機本体 5 3 A及び推進機構を構成する油圧シリンダ 7 3を固定するとともに、該油圧シ リンダ 73に連結した台車 74上に上下のロール 5 1 , 52を支持するフレー ム 56 a, 56 bを固定しており、 上記台車 74は、 基台 55に敷設したレ一 ル 55 a上において、複数の転輪 80を介してロール 5 1, 5 2の軸線に直交 する水平方向に移動自在に支持されている。 一方、 上記押出筒 70は、 該台車 74上に敷設したレール 74 a上をフレーム 56 a , 56 bの移動方向に移動 可能に支持されている。

また、上記フレーム 56 a , 56 b及びスクリユー押出機本体 53 Aにおけ る上記押出筒 70に面する側には、該押出筒 70をフレーム 5 6 a , 5 6 b側 及びスクリユー押出機本体 53 A側にそれぞれ蹄脱自在に緊締する二対のク ランプ 8 1 A, 8 1 B (図 7) 及び 82 A, 82 B (図 3、 図 8及び図 9) を 設けており、 クランプ 81 A, 8 1 Bまたはクランプ 82 A, 8 2 Bを外した ときには、 上記油圧シリンダ 73の駆動により、 上記フレーム 56 a， 56 b とスク リユー押出機本体 5 3 Aとの間隔を相互に離間または近接できるよう にしている。 また、基台 55上のレール 55 a及び台車 74上のレール 74 a を延長して、 クランプ 81 A, 8 1 Bを外し、 油圧シリンダーを前進させ、 停 止センサー （図示省略） の動作位置でクランプ 82 A, 82 Bを外して、 更に 油圧シリンダ一を前進限度まで前進させることで、 フレーム 56 a , 56 と スクリユー押出機本体 53 Aから、押出筒 70を同時に切り離すことができる。 なお、上記推進機構としては、上記のような油圧シリンダ 7 3で構成したも のに限定されず、スク リュー'ラックビニオン等の機械的な直動動力伝達手段 からなる直動機を用いることができる。

上記フレーム 56 a, 56 bに設けたクランプ 8 1 A, 8 I Bは、 図 7に明 確に示すように、 フレーム 56 a , 56 b側に設けたフランジ 59と押出筒 7 0先端の口金 72に設けたフランジ 7 5とに両側から係合してそれらを緊締 する係合部 83 a, 83 bと、 該係合部を駆動する油圧シリンダ 84 a， 84 bとを備えている。

上記係合部 8 3 a , 8 3 bは平面視略 U字状に形成されていて、 内側対向面 が奥細のテーパーをなしており、上記フレーム 5 6 a , 5 6 b側のフランジ 5 9及び押出筒 7 0先端側のフランジ 7 5が互いに衝当した状態において、油圧 シリンダ 8 4 a , 8 4 bを駆動して両側からそれらのフランジ 5 9 , 7 5の外 側テーパー面に係合させることにより、上記押出筒 7 0をフレーム 5 6 a , 5 6 b側に緊締するようにしている。

次に、 クランプ 8 2 A及び 8 2 Bの構成について説明する。

なお、 以下の説明においては、 クランプ 8 2 Aと 8 2 Bは、 上記ロール 5 1 の中央においてその軸線に直行する平面を介して面対称に現れるため、ここで はクランプ 8 2 Aについてのみ説明し、 クランプ 8 2 Bについては、補助符号 Aを B、 aを bに読み替えることとして、 その説明を省略する。

上記スクリユー押出機本体 5 3 Aに設けたクランプ 8 2 Aは、図 8及び図 9 に明確に示すように、押出筒 7 0の基端のフランジ 8 9に係合してそれを緊締 する係合部材 8 5 aを、スク リ ュ一押出機本体 5 3 Aのフランジ 8 6にピン 8

7で回転自在に支持させ、該係合部材 8 5 aを、 ピン 9 5によりスクリュー押 出機本体 5 3 Aに揺動自在に取り付けられた油圧シリンダ 9 0 aによって、緊 締位置 （図 8の実線位置） と開放位置 （同鎖線位置） に変位させるようにして いる。

即ち、上記クランプ 8 2 Aにおける係合部材 8 5 aは、係合部材本体 9 1 a とその両端部から平行に延びる腕部 9 2 a , 9 3 aとにより側面視略コ字状に 形成されており （図 9参照） 、 その上下の腕部 9 2 a , 9 3 aの先端は、 それ ぞれピン 8 7によりスクリユー押出機本体 5 3 Aのフランジ 8 6に回転自在 に支持されている。 また、係合部材 8 5 aにおける上腕部 9 2 aは、 その先端 側を外方に延長して略鉤形に形成しており、その先端部には油圧シリンダ 9 0 aのロッド 8 8 aがピン 9 4で回転自在に連結されている。そして、上記押出 筒 7 0側のフランジ 8 9及びスクリュ一押出機本体 5 3 Aのフランジ 8 6が 互いに衝当した状態において、油圧シリンダ 9 0 aを駆動して上記係合部材 8 5 aを揺動させることにより、該係合部材 8 5 aの本体 9 1 aを押出筒 7 0側 のフランジ 8 9と相対峙する位置に係合させるようにしており、それにより上 記押出筒 7 0をスクリユー押出機本体 5 3 A側に緊締できるようにしている。 上記ゴム練り機は、 押出筒 70をクランプ 8 1 A, 8 1 Bでロール 5 1 , 5 2のフレーム 5 6 a , 5 6 b側に固定し、押出筒 7 0とスクリュー押出機本体

5 3 Aとの間のクランプ 8 2 A, 8 2 Bを外して、油圧シリンダ 7 3によりフ レーム 5 6 a , 5 6 bをスクリユー押出機本体 5 3 Aから離間する方向に駆動 すると、上記フ ^一ム 5 6 a , 5 6 bに押出筒 Ί 0を連結したままスクリュー 押出機本体 5 3 Aから切り離され、 フレーム 5 6 a , 5 6 bは基台 5 5上のレ —ル 5 5 aを、また押出筒 7 0は台車 7 4上のレール 74 aに載置されたまま、 それらが一体となって移動する。 それにより、 上記スクリュー 7 1 a , 7 1 b が押出筒 Ί 0から抜き出される。 このように、 上記スクリュー 7 1 a， 7 1 b を抜き出すと、スクリユー全体の清掃が可能となり、押出筒 7 0内部も同様に 清掃と点検が可能となる。

なお、上記押出筒 7 0は台車 74上のレール 74 aを移動可能に支持されて いるので、再度スクリユー押出機本体 5 3 A側に固定した場合において、左右 上下の接合に誤差が生じることはない。

一方、 押出筒 7 0とフレーム 5 6 a , 5 6 bとの間のクランプ 8 1 A, 8 1 Bを外し、押出筒 7 0とスクリユー押出機本体 5 3 Aとの間をクランプ 8 2 A, 8 2 Bで固定した状態で上記油圧シリンダ 7 3を駆動して台車 7 4を推進さ せると、上記フレーム 5 6 a , 5 6 bが基台 5 5のレール 5 5 a上を移動して スク リユー押出機 5 3から離れる方向に移動する。 このとき、押出筒 7 0は台 車 74上のレ一ル 74 aを滑動するが、上記スクリュ一押出機本体 5 3 Aにク ランプ 8 2 A, 8 2 Bで緊締されているため実際には移動せず、結果的にフレ —ム 5 6 a， 5 6 bと押出筒 70の間に空隙を生じせしめる。 これにより、 口 ール 5 1， 5 2及び該ロールと接する押出筒 7 0の口金 7 2部分の十分な清掃 が可能となる。

上記構成を有するゴム練り機は、上下のロール 5 1 , 5 2を支持するフレー ム 5 6 a , 5 6 bと押出筒 7 0の先端とをクランプ 8 1 A , 8 1 Bの緊脱によ り着脱可能に構成するとともに、スク リ ュ一押出機 5 3におけるスクリュー 7 l a , 7 1 bを収容する押出筒 7 0をクランプ 8 2 A , 8 2 Bの緊脱によりス クリユー押出機本体 5 3 Aから着脱可能に構成し、 フレーム 5 6 a ， 5 6 bと 押出筒 7 0との間、及び該押出筒 7 0とスク リ ユー押出機本体 5 3 Aとを推進 機構を構成する油圧シリンダ 7 3の駆動により相互に接離させることができ るようにしているので、密閉性が高く作業者に対する高い安全性を維持しなが らも、 ゴム生地の色や配合の切り換え時等において、 ロール 5 1 ， 5 2を支持 するフレーム 5 6 a , 5 6 bと押出筒 7 0との間を離間させることにより、 口 —ル 5 1 ， 5 2及び押出筒 7 0の先端の口金 7 2の清掃を容易に且つ確実に行 うことができ、 また、押出筒 7 0とスク リ ユー押出機本体 5 3 Aとを離間させ てスクリュー 7 1 a ， 7 1 bを開放することにより、押出筒 7 0内部及びスク リュー 7 1 a , 7 1 bの清掃を容易に且つ確実に行うことができる。

また、 図 1 0及び図 1 1からわかるように、 上下のロール 5 1 , 5 2間とス タリュ一押出機 5 3の口金 7 2先端の間に、下ロール 5 2に接した全面が水平 のゴム落下防止板 9 6を設けると共に、該ゴム落下防止板 9 6に接して、それ らの左右外側面側に設けた間隔調整用ねじロッド 9 7 aにより間隔をき在に 設定できる壁 9 7 , 9 7を直立させており、それらにより構成される空間 9 8 をゴム溜りとしている。 さらに、 その開放された上面には、 そのゴム溜りにお けるゴム溜り量を検知する検知器 9 9を設けている。 この検知器 9 9は、 ヒン ジ 9 9 bによってゴム溜り上に回動自在に保持された昇降板 9 9 aを備え、ヒ ンジ 9 9 bにおいてその昇降板 9 9 aの回動角度をセンサ 1 0 0で検出する ことによりゴム溜り量を検出するもので、上記スクリュー 7 1 a , 7 1 bの回 転数が該センサ 1 0 0で検出した上記空間 9 8内のゴム溜り量に応じて調節 され、該空間 9 8内でゴムのバンク挙動ができるように構成されている。上記 センサ 1 0 0としては、ポテンショメータ、エンコーダーあるいは近接スィッ チ等を用いることができる。

なお、 この第 2実施例のその他の構成及び作用は、実質的に前記第 1実施例 と同様であるから、 同一部分または相当部分に同一符号を付して、それらの説 明を省略する。

図 1 2は、 上記ゴム溜りに関する他の実施例 （第 3実施例） を示している。 この第 3実施例では、ロールのフレーム側に設けたフランジ 5 9におけるロー ル側において下ロール 5 2に接して設けた水平のゴム落下防止板 9 6上に、左 右一対の壁 1 0 1 , 1 0 1を固定的に立設するとともに、 それらの壁 1 0 1 , 1 0 1間のゴム圧縮流路の断面積を設定する回動板 1 0 2を、その固定的な壁 1 0 1 , 1 0 1に接して上下に位置調節可能に設けるとともに、該回動板 1 0 2の出口付近に形成されるゴム溜りに、その部分のゴム溜り量を検出する検知 器 1 0 3を設けている。

さらに具体的に説明すると、上記回動板 1 0 2は、 ヒンジ 1 0 2 aによって 回動自在に支持されており、 該回動板 1 0 2を、 両側の壁 1 0 1， 1 0 1に設 けた多数のセッ ト孔 1 0 1 aのいずれかに口ックピン 1 0 1 bを揷嵌するこ とにより、上記壁 1 0 1， 1 0 1に対してゴムシート Gが最適吐出厚さになる ように調整して固定できるようにしている。 また、上記回動板 1 0 2の出口付 近の先端部には、吐出してきたゴムシート Gの上面に当接する昇降板 1 0 3 a をヒンジ 1 0 3 bにより上下に揺動自在に支持させ、その昇降板 1 0 3 aの揺 動を、 ポテンショメータ、 エンコーダー、 あるいは近接スィッチ等のセンサ 1 0 4によって検出できるようにしている。このセンサ 1 0 4で角度等を検出す ることによりゴム溜り量を検知でき、その出力に基づいて前記スクリュー 7 1 a , 7 1 bの回転数を調節することにより、 ゴム溜り内でのゴムのバンク挙動 を得ることができる。

そして、ゴム塊を上記回動板 1 0 2で所定の厚さの板状としてゴム溜りに吐 出することにより、 ゴム落下防止板 9 6を経てロール 5 1 , 5 2の嚙み合う位 置に供給される際に、上下ロール 5 1， 5 2の異速回転で渦巻き挙動を呈して 壁 9 7 , 9 7間への圧延を容易にするとともに、 混練りが促進される。

なお、 この第 3実施例のその他の構成及び作用は、実質的に前記第 2実施例 と同様である。 〔実施例〕

密閉型混練機 （加圧ニーダー） で所定の条件で混練り したゴム塊を、 上記第

1実施例にかかるゴム練り機のホッパー 4へ投入し、従来型のロール機と同一 の条件で操作した。ゴム質によって、上ロールを下ロールより速くすることで、 上ロールに巻き付き、スクレーパーでベルトコンべャ一へ容易に乗移り、ホッ パー 4へ循環した。練りゴムの温度は従来のロール練り機と同等の 1 0 0 °Cで, シート状に圧延して取り出し、 冷却装置へ送り出した。 また、 循環開始 1分後 に粉末の加硫剤をホッパー内のゴムの上へ手投入し、上下ロールの回転比を 1 - 1 5 : 1 . 0とし 2 0 r p mで 2分間循環した。 取り出したゴムシート中の加 硫剤の分散は、 シ一ト出ししつつ 1 mに 1個のサンプル計 1 6個を取って、加 硫した後の硬度測定した結果、硬度のバラツキは ± 1 ° ( J I S硬度）以内で、 十分な分散効果があったと判定できた。

作業者は、従来型のロールによるゴム練りと異なり、練り操作中にゴムに触 れることもなく、殆ど監視作業に終始し、練りゴムは従来型ロールにおける練 り時間より 1 5 %ほど早く練り上がった。 独立駆動の上下両ロールについて、 異速を選択すると早く練り上がり、等速を選択すると平滑なゴムシートを取り 出すことができた。 ここで練り上がりとは、従来のロール機で練り上げたシー トと同じ平滑なシー卜で、ム一二一粘度試験機で計測したムーニー粘度が同じ レベルになった状態を言う。 この場合、 7 0 ± 3 @ M L 1 + 4 1 0 0 °Cで あった。

また、上記ゴム練り機の操作で、 ゴムが上ロールのスクレーパーからスクリ ユー押出機のホッパ一^ "入り始めてから、上ロールから切り離して取り出すま での時間をタイマ一でセットした予練り 1分と加硫剤添加後 2分とした。この 間、 直径 4 0 0 mmの口一ルを 2 0 r p mで回転させ、 7 0 k g ( 6 0リツタ 一） のゴムは、厚さ 1 O mm X巾 5 0 0 mmで 4回の混練り循環をしたことに なり、 十分な混練り作用を発揮した。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 水平で、上ロールと下ロールとの間隙を自在に調節可能な調節装置を 介して、上下に近接配置した 2本のロールと、それらのロールを回転させる回 転駆動手段と、基端のホッパーに投入されたゴム塊を上記ロール間に供給する スク リユー押出機とを備えたゴム練り機において、

上記ロールを出たゴムシートを上記ホッパーに送ることにより形成される ゴムの混練りのための循環機構を、上下のロールの回転速度を可変速電動機ま たは減速機によって相違させることにより、ゴムシートを上ロールに選択的に 巻き付ける巻き付け制御手段と、上口ールから剥離したゴムシートをホッパー に送る搬送手段により構成した、

ことを特徴とするゴム練り機。

2 . 搬送手段がコンベヤーであることを特徴とする請求項 1に記載のゴム 練り機。

3 . ベルトコンベヤーが上ロールを超えて架設され、 ゴムロールから出た シートを上記ベルトコンベヤーに誘導してホッパーに送ることを特徴とする 請求項 2に記載のゴム練り機。

4 . 搬送手段が、 上ロールの上部において該ロールに接し、 そこに巻き付 いたゴムシートを剥がしたうえでホッパーに誘導するスクレーパーを有する ことを特徴とする請求項 1に記載のゴム練り機。

5 . 搬送手段が、 上ロールの上部において該ロールに接し、 そこに巻き付 いたゴムシートを剥がすスクレーパーと、該スクレーパーにより剥がされたゴ ムシ一トを上記ホッパーに送るコンベヤーとにより構成されていることを特 徴とする請求項 1に記載のゴム練り機。

6 . スクリユー押出機が、相互に嚙み合って回転する 2本の先細りのスク リュ一とそれを収容する押出筒を備え、上記押出筒は、断面が楕円または瓢箪 形で、その軸線方向形状が先細りのテーパー状をなしていることを特徴とする 請求項 1 〜 5のいずれかに記載のゴム練り機。

7 . 上下のロール間とスクリユー押出機の口金先端の間に、 下ロールに接 した水平のゴム落下防止板を設け、該ゴム落下防止板の両側に間隔を自在に設 定できる壁を直立させて、それらにより構成される空間をゴム溜りとし、その ゴム溜りの上方に、 ゴム溜り量を検知する検知器を設け、該検知器で検出した ゴム溜り量に応じて上記スクリユーの回転数を調節可能としたことを特徴と する請求項 1 〜 5のいずれかに記載のゴム練り機。

8 . 上下のロール間とスクリユー押出機の口金先端の間に、下ロールに接 した水平のゴム落下防止板を設け、該ゴム落下防止板の両側に壁を直立させて 構成する空間をゴム圧縮流路とし、その空間の上面に、 ゴム圧縮流路の断面積 を設定する回動板を、その両側の壁に接して上下に位置調節可能に設け、該回 動板によりゴム塊をシート状にしてロールに供給することを特徴とする請求 項 1 〜 5のいずれかに記載のゴム練り機。

9 . 上記回動板の出口側に形成されるゴム溜りに、そのゴム溜り量の検知 器を設けて、該検知器で検出したゴム溜り量に応じて上記スクリユーの回転数 を調節可能とし、上記空間内でゴムのバンク挙動ができるように構成したこと を特徴とする請求項 8に記載のゴム練り機。

1 0 . 上記検知器を、 ヒンジによってゴム溜り上に回動自在に保持された 昇降板を備え、その昇降板の回動角度をセンサで検出することによりゴム溜り 量を検出するものとしたことを特徴とする請求項 9に記載のゴム練り機。

1 1 . スクリユー押出機におけるスクリユーを収容する押出筒を、該スク リユー及びその駆動機構を含むスクリユー押出機本体から着脱可能に構成す るとともに、上下のロールを支持するロールのフレームと上記押出筒の先端と を着脱可能に構成し、

上記ロールのフレームと押出筒との間、及び該押出筒とスク リユー押出機本 体との間を相互に接離する方向に駆動する推進機構を設けたことを特徴とす る請求項 1 〜 5のいずれかに記載のゴム練り機。

1 2 . 上記押出筒をロールのフレーム側及びスクリユー押出機本体側にそ れぞれ締脱自在に緊締するクランプを備え、上記推進機構を、 ロールのフレー ムとスク リ ユー押出機本体とを相互に接離する方向に駆動するものとしたこ とを特徴とする請求項 1 1に記載のゴム練り機。

1 3 . 基台上に、スクリュー押出機本体及び上記推進機構を構成する直動機 を配設するとともに、該直動機に連結した台車上に上記ロールのフレームを固 定し、該台車上において上記押出筒をロールのフレームの移動方向に移動可能 に支持させたことを特徴とする請求項 1 1に記載のゴム練り機。

1 4 . 上ロールのゴムの送出側に、該ロールに圧接してロール面に対し摺動 自在な力ッターの保持座を設け、該カッターでゴムをロール軸に平行する方向 に切断する機構を構成したことを特徴とする請求項 1 〜 5に記載のゴム練り