WO2013128980A1 - ゴムの熱入れ方法および熱入れ装置 - Google Patents

ゴムの熱入れ方法および熱入れ装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a rubber heating method and a heating apparatus for heating a kneaded rubber with a calendar roll.
  • the kneaded rubber is heated using a calendar roll (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • JP 2008-137361 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-34096
  • the temperature measurement time is about 5 minutes / time.
  • the rubber sampling position and the sample measurement are required. The measured value varies depending on the difference in time from cutting out the part and sample to measuring. Therefore, when this method is used, the rubber temperature cannot be measured stably in a short time, and the temperature of the kneaded rubber is kept constant by constantly monitoring the rubber temperature while continuously measuring it. It was difficult.
  • the present invention can automatically control the production conditions of the calender roll so that the rubber temperature is constant by constantly monitoring the rubber temperature while continuously measuring in a short time. It is an object of the present invention to provide a rubber heating method and a heating device.
  • the invention described in claim 1 A heating process in which the kneaded rubber is heated with a calendar roll; Using a non-contact thermometer, a kneaded rubber temperature measuring step for measuring the temperature of the kneaded rubber, And a production condition adjusting step of automatically adjusting the production condition of the calendar roll based on the measurement result by the non-contact type thermometer.
  • a cutting process is provided for cutting the kneaded rubber that has been heat-filled into a predetermined width, 2.
  • a calendar roll that heats the kneaded rubber
  • a non-contact thermometer for measuring the temperature of the kneaded rubber
  • a rubber heating apparatus comprising: a control unit that automatically adjusts the production conditions of the calendar roll based on a measurement result of the non-contact type thermometer.
  • a cutting means is provided for cutting the kneaded rubber that has been heat-filled into a predetermined width, 4.
  • a heating method and a heating device can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a rubber heating apparatus of the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a rubber temperature measurement position of a non-contact thermometer in the rubber heating apparatus of the present embodiment. It is.
  • the rubber heating device of the present embodiment has a pair of calender rolls 12a and 12b for performing hot-heating processing of kneaded rubber, and a cutter.
  • a cutting device (not shown), a non-contact type thermometer 16, and a control means (PC) 18 for controlling the rotation speed of the calendar rolls 12a and 12b are provided.
  • PC control means
  • the pair of calender rolls 12a and 12b has a heater accommodated inside the roll, and heats the kneaded rubber raw material G to roll the kneaded rubber raw material G to a predetermined thickness.
  • Cutting device The cutting device is disposed in the vicinity of the pair of calendar rolls 12a and 12b, and cuts the kneaded rubber that has been heated and rolled into a predetermined width.
  • the belt-like kneaded rubber W cut by the cutting device is conveyed toward the extrusion molding machine.
  • Non-contact type thermometer 16 is disposed downstream of the conveyance of the pair of calender rolls 12a and 12b, and continuously measures the temperature of the belt-like kneaded rubber W in a short time.
  • the non-contact type thermometer 16 sets the position, height, etc. so that a substantially middle portion in the thickness direction can be measured in the cut surface 20 that is the side surface of the belt-like kneaded rubber W. It has been broken.
  • Control means The control means 18 is connected to the non-contact type thermometer 16 via the signal line 17, and based on the measured temperature of the kneaded rubber obtained from the non-contact type thermometer 16, the calendar roll 12a , 12b is automatically adjusted for production conditions, i.e., the rotational speed of the calendar rolls 12a, 12b.
  • control means 18 stores the kneaded rubber temperature set value, and compares the kneaded rubber temperature set value with the kneaded rubber temperature measured value obtained from the non-contact type thermometer 16.
  • the production conditions of the calender rolls 12a and 12b are adjusted so as to suppress the heat input of the kneaded rubber raw material G, while the kneaded rubber is adjusted.
  • the production conditions of the calendar rolls 12a and 12b are adjusted so as to increase the heating of the kneaded rubber raw material G.
  • This heating method includes a heating step, a cutting step, a kneaded rubber temperature measuring step, and a production condition adjusting step.
  • Heating step the kneaded rubber raw material G is put into a pair of calender rolls 12a and 12b in a preheated, kneaded and plasticized state. Accordingly, the kneaded rubber is heated by the calendar rolls 12a and 12b and rolled to a desired thickness.
  • Kneaded rubber temperature measuring step In this step, the temperature of the substantially intermediate portion in the thickness direction of the cut surface 20 of the belt-like kneaded rubber W is measured by the non-contact thermometer 16 during the transport of the belt-like kneaded rubber W. Thereby, a measurement result equivalent to the case of measuring the internal temperature of the belt-like kneaded rubber W can be obtained. Then, the measured temperature of the kneaded rubber measured by the non-contact type thermometer 16 is sent to the control means 18 via the signal line 17.
  • thermometer 16 Since the non-contact type thermometer 16 is used as the temperature measuring means for the belt-like kneaded rubber W, no sampling work is required, and the temperature of the belt-like kneaded rubber W is continuously reduced. You can measure in time and monitor the temperature in real time. For this reason, variation in the amount of heat input can be suppressed, and the production conditions of the calender rolls 12a and 12b can be automatically controlled so that the kneaded rubber temperature becomes constant.
  • the kneaded rubber temperature setting value and the kneaded rubber temperature measured value obtained from the non-contact thermometer 16 are compared to adjust the production conditions of the calendar rolls 12a and 12b,
  • the kneaded rubber temperature can be kept constant by suppressing variations in the amount of heat input due to variations in the outside air temperature and rubber physical properties.
  • FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating measurement methods of Examples and Comparative Examples, where FIG. 3A is a diagram illustrating the measurement methods of Examples and Comparative Example 1, and FIG. It is a figure which shows the measuring method.
  • a substantially intermediate portion in the thickness direction of the cut surface 20 of the heated band-like kneaded rubber W is formed. It is an example measured with the non-contact type thermometer 16a.
  • Comparative Example 1 is an example in which the temperature of the surface 22 of the heated belt-like kneaded rubber W is measured with a non-contact type thermometer 16b, and Comparative Example 2 is shown in FIG.
  • B a part of the heated band-like kneaded rubber W is sampled and a substantially intermediate portion in the thickness direction of the cut surface 20 of the sample Ws is measured by the contact thermometer 30.
  • the embodiment is advantageous in terms of workability and also reduces variation in the amount of heat input.

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Abstract

　カレンダーロールにより練りゴムの熱入れを行なう熱入れ工程と、非接触式温度計を用いて、練りゴムの温度を測定する練りゴム温度測定工程と、非接触式温度計による測定結果に基づいて、カレンダーロールの生産条件を自動的に調整する生産条件調整工程とを含みゴム温度を連続して短時間で測定することが可能になり、練りゴム温度が一定になるようにカレンダーロールの生産条件を自動的にコントロールすることができるゴムの熱入れ方法、および前記ゴムの熱入れ方法を実施するためのゴムの熱入れ装置を提供する。

Description

ゴムの熱入れ方法および熱入れ装置
　本発明は、カレンダーロールにより練りゴムに熱入れを行うためのゴムの熱入れ方法および熱入れ装置に関する。
　タイヤの製造工程において、カレンダーロールを用いた練りゴムの熱入れが行われている（例えば、特許文献１、２）。
　練りゴムの熱入れを行う場合には、練りゴムの温度を一定に保つためにカレンダーロールの生産条件を定める必要がある。
　しかし、練りゴムは外気温の変動の影響を受けて発熱が変化するため、カレンダーロールの生産条件が同じであっても、熱入れ量にばらつきが生じる。
　そこで、練りゴムの温度を監視する必要があり、従来は、熟練した作業者が生産中の練りゴムの表面を手で触って監視していた。そして、作業者が感じた温度に基づいてカレンダーロールの生産条件を調整する方法が採用されていた。
特開２００８－１３７３６１号公報 特開平１１－３４０９６号公報
　しかし、前記の方法の場合には、作業者の勘や経験による作業となるため、生産中のゴムの正確な温度を把握することができない。このため、過度な熱入れによりゴムが焼けるトラブルが発生し、焼けたゴムはスクラップとして処理される。また、熱入れ不足となったゴムは、次工程において食い込み不良等のトラブルの原因となり、食い込み不良により厚み異常や外観不良等が生じたゴムはスクラップとして処理される。また、経験を積んで作業を習得するまでに相当の時間が必要になるという問題があった。
　そこで、生産中の練りゴムの一部をサンプリングし、このサンプルを接触式温度計により測定し、その測定結果に基づいてカレンダーロールの生産条件を調整する方法が提案されていた。
　この方法の場合には、作業者の勘や経験に頼らなくて済むが、サンプルの採取が必要となり、温度測定時間も５分／回程度を必要とし、また、ゴムのサンプリング位置、サンプルの測定部位、サンプルを切り出してから測定するまでの時間の違いによって測定値が変動する。したがって、この方法を用いた場合には、ゴム温度を短時間で安定的に測定することができず、ゴム温度を連続的に測定しながら常時監視して練りゴムの温度を一定に保つということが困難であった。
　そこで、本発明は、上記に鑑み、ゴム温度を連続的にかつ短時間で測定しながら常時監視することにより、ゴム温度が一定となるようにカレンダーロールの生産条件を自動的にコントロールすることができるゴムの熱入れ方法および熱入れ装置を提供することを課題とする。
　請求項１に記載の発明は、
　カレンダーロールにより練りゴムの熱入れを行なう熱入れ工程と、
　非接触式温度計を用いて、前記練りゴムの温度を測定する練りゴム温度測定工程と、
　前記非接触式温度計による測定結果に基づいて、前記カレンダーロールの生産条件を自動的に調整する生産条件調整工程と
を含むことを特徴とするゴムの熱入れ方法である。
　請求項２に記載の発明は、
　熱入れが行われた前記練りゴムを所定の幅にカットするカット工程が備えられており、
　前記練りゴム温度測定工程において、カットされた前記練りゴムのカット面の厚み方向の略中間部の温度を測定することを特徴とする請求項１に記載のゴムの熱入れ方法である。
　請求項３に記載の発明は、
　練りゴムの熱入れを行うカレンダーロールと、
　前記練りゴムの温度を測定する非接触式温度計と、
　前記非接触式温度計による測定結果に基づいて、前記カレンダーロールの生産条件を自動的に調整する制御手段と
が備えられていることを特徴とするゴムの熱入れ装置である。
　請求項４に記載の発明は、
　熱入れが行われた前記練りゴムを所定の幅にカットするカット手段が備えられており、
　前記非接触式温度計が、カットされた前記練りゴムのカット面の厚み方向の略中間部の温度を測定するように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のゴムの熱入れ装置である。
　本発明によれば、ゴム温度を連続的にかつ短時間で測定しながら常時監視することにより、ゴム温度が一定となるようにカレンダーロールの生産条件を自動的にコントロールすることができるゴムの熱入れ方法および熱入れ装置を提供することができる。
本発明の実施の形態のゴムの熱入れ装置を示す模式図である。 本発明の実施の形態のゴムの熱入れ装置における非接触式温度計のゴム温度測定位置を示す模式図である。 実施例および比較例の測定方法を説明する模式図である。
　図１は、本実施の形態のゴムの熱入れ装置を示す模式図であり、図２は、本実施の形態のゴムの熱入れ装置における非接触式温度計のゴム温度測定位置を示す模式図である。
１．ゴムの熱入れ装置
（１）全体の構成
　図１に示すように、本実施の形態のゴムの熱入れ装置は、練りゴムの熱入れ加工を行う一対のカレンダーロール１２ａ、１２ｂと、カッターを有するカット装置（図示省略）と、非接触式温度計１６と、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの回転速度等を制御する制御手段（ＰＣ）１８とを備えている。
（２）カレンダーロール
　一対のカレンダーロール１２ａ、１２ｂは、ロール内部にヒータが収容されており、投入された練りゴム原料Ｇに熱入れを行い、練りゴム原料Ｇを所定の厚さに圧延する。
（３）カット装置
　カット装置は、一対のカレンダーロール１２ａ、１２ｂの近傍に配置されており、熱入れが行われて圧延された練りゴムを所定の幅にカットする。カット装置によりカットされた帯状練りゴムＷは押出成形機に向けて搬送される。
（４）非接触式温度計
　非接触式温度計１６は、一対のカレンダーロール１２ａ、１２ｂの搬送下流に配設されており、帯状練りゴムＷの温度を連続的にかつ短時間で測定する。
　図２に示すように、非接触式温度計１６は、帯状練りゴムＷの側面であるカット面２０のうち、厚み方向の略中間部が測定できるように、位置、高さ等の設定が行われている。
（５）制御手段
　制御手段１８は、信号線１７を介して非接触式温度計１６に接続されており、非接触式温度計１６から得られた練りゴム温度測定値に基づいて、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの熱入れのための生産条件、すなわちカレンダーロール１２ａ、１２ｂの回転速度等を自動的に調整する。
　また、制御手段１８は、練りゴム温度設定値を記憶し、練りゴム温度設定値と非接触式温度計１６から得られる練りゴム温度測定値とを比較する。そして、練りゴム温度測定値が練りゴム温度設定値より高いと判定した場合には、練りゴム原料Ｇの熱入れを抑えるように、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの生産条件の調整を行う一方、練りゴム温度測定値が練りゴム温度設定値より低いと判定した場合には、練りゴム原料Ｇの熱入れを増やすように、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの生産条件の調整を行う。
２．ゴムの熱入れ方法
　次に、上記のゴムの熱入れ装置を用いた熱入れ方法について説明する。この熱入れ方法は、熱入れ工程、カット工程、練りゴム温度測定工程および生産条件調整工程を備えている。
（１）熱入れ工程
　本工程では、練りゴム原料Ｇが、予熱され、さらに混練されて可塑化された状態で、一対のカレンダーロール１２ａ、１２ｂに投入される。これにより、カレンダーロール１２ａ、１２ｂにより練りゴムの熱入れが行われると共に、所望の厚さに圧延される。
（２）カット工程
　本工程では、圧延された練りゴムが、カット装置によりカットされて帯状練りゴムＷが形成された後、押出成形機に向けて搬送される。
（３）練りゴム温度測定工程
　本工程では、帯状練りゴムＷの搬送中に、帯状練りゴムＷのカット面２０の厚み方向の略中間部の温度が非接触式温度計１６により測定される。これにより、帯状練りゴムＷの内部温度を測定する場合と同等の測定結果を得ることができる。そして、非接触式温度計１６によって測定された練りゴム温度測定値は、信号線１７を介して制御手段１８に送られる。
（４）生産条件調整工程
　本工程では、上記のように、練りゴム温度設定値と非接触式温度計１６による練りゴム温度測定値とを比較することにより、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの生産条件が自動的に調整される。
３．本実施の形態の効果
（１）帯状練りゴムＷの温度測定手段として非接触式温度計１６を使用しているため、サンプリング作業が不要になり、帯状練りゴムＷの温度を連続的にかつ短時間で測定してリアルタイムで温度の監視を行なうことができる。このため、熱入れ量のばらつきを抑えることができ、練りゴム温度が一定になるようにカレンダーロール１２ａ、１２ｂの生産条件を自動的にコントロールすることができる。
（２）また、非接触式温度計１６により帯状練りゴムＷのカット面２０の厚み方向の略中間部を測定しているため、帯状練りゴムＷの表面部分を測定することによる測定値のばらつきの発生を抑え、帯状練りゴムＷの内部温度の測定と同様の測定結果を得ることができ、カレンダーロール１２ａ、１２ｂの生産条件を的確に調整することができる。
（３）また、練りゴム温度設定値と、非接触式温度計１６から得られた練りゴム温度測定値とを比較してカレンダーロール１２ａ、１２ｂの生産条件を調整しているため、作業者や外気温やゴム物性のばらつきによる熱入れ量のばらつきを抑えて練りゴム温度を一定に保つことができる。
（４）さらに、過剰な熱入れによりゴムが焼けるトラブルを防止できて歩留まりを向上させることができ、また、熱入れ不足による次工程での食い込み不良等の不具合を防止することができる。
１．実施例および比較例
　図３は、実施例および比較例の測定方法を説明する模式図であって、（Ａ）は実施例および比較例１の測定方法を示す図、（Ｂ）は比較例２の測定方法を示す図である。
　本実施例は、上記の実施の形態のゴムの熱入れ方法に基づいて、図３（Ａ）に示すように、熱入れされた帯状練りゴムＷのカット面２０の厚み方向の略中間部を非接触式温度計１６ａで測定した例である。
　比較例１は、図３（Ａ）に示すように、熱入れされた帯状練りゴムＷの表面２２の温度を非接触式温度計１６ｂで測定した例であり、比較例２は、図３（Ｂ）に示すように、熱入れされた帯状練りゴムＷの一部をサンプリングしてサンプルＷｓのカット面２０の厚み方向の略中間部を接触式温度計３０で測定した例である。
２．実施例および比較例における測定条件および評価
　フロントロールが径φ６６０．４ｍｍ×幅２１３３．６ｍｍ、バックロールが径φ６６０．４ｍｍ×幅２１３３．６ｍｍのロール仕様の中田造機株式会社製のカレンダーロールを用いて、上記の各方法により実施例、比較例の練りゴムの熱入れを行った。そして、練りゴム温度設定値を８５℃としてカレンダーロールの生産条件の自動調整を行った。各５回実験した結果を表１に示す。
　表１より、実施例および比較例２の場合は、比較例１の場合に比べて、温度測定値のばらつきが少ないため、熱入れ量のばらつきが少ないことが分かる。
　また、実施例および比較例２を比べた場合、比較例２の場合は、練りゴムのサンプリング作業が必要であり、測定時間も長いことから、実施例の方が作業性の面で有利である。
　以上より、実施例は、作業性の面で有利である上に、熱入れ量のばらつきが少なくなることが分かる。
　以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。
１２ａ、１２ｂ　　　　カレンダーロール
１６、１６ａ、１６ｂ　非接触式温度計
１７　　　　　　　　　信号線
１８　　　　　　　　　制御手段
２０　　　　　　　　　帯状練りゴムのカット面
２２　　　　　　　　　帯状練りゴムの表面
３０　　　　　　　　　接触式温度計
Ｇ　　　　　　　　　　練りゴム原料
Ｗ　　　　　　　　　　帯状練りゴム
Ｗｓ　　　　　　　　　サンプル

Claims (4)

  1. 　カレンダーロールにより練りゴムの熱入れを行なう熱入れ工程と、
    　非接触式温度計を用いて、前記練りゴムの温度を測定する練りゴム温度測定工程と、
    　前記非接触式温度計による測定結果に基づいて、前記カレンダーロールの生産条件を自動的に調整する生産条件調整工程と
    を含むことを特徴とするゴムの熱入れ方法。
  2. 　熱入れが行われた前記練りゴムを所定の幅にカットするカット工程が備えられており、
    　前記練りゴム温度測定工程において、カットされた前記練りゴムのカット面の厚み方向の略中間部の温度を測定することを特徴とする請求項１に記載のゴムの熱入れ方法。
  3. 　練りゴムの熱入れを行うカレンダーロールと、
    　前記練りゴムの温度を測定する非接触式温度計と、
    　前記非接触式温度計による測定結果に基づいて、前記カレンダーロールの生産条件を自動的に調整する制御手段と
    が備えられていることを特徴とするゴムの熱入れ装置。
  4. 　熱入れが行われた前記練りゴムを所定の幅にカットするカット手段を備えており、
    　前記非接触式温度計が、カットされた前記練りゴムのカット面の厚み方向の略中間部の温度を測定するように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のゴムの熱入れ装置。
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