連続混合装置
【課題】作業時間の増加、コストの上昇、中間在庫の発生、保管スペースの増大、管理作業の増加を抑え、かつ補強剤、加硫剤を含む薬品とゴムとをゴム焼けを招くことなく均一に分散させて効率よく混練りさせる。
【解決手段】原料ゴムと第１の薬品とを混練りし一次ゴムＧ１として塊状で排出する密閉式ゴム混合機２、前記一次ゴムＧ１を受け取りかつ下流側の薬品供給口１６からの第２の薬品とともに混練りして二次ゴムＧ２として押し出す一軸スクリュー式の第１の連続混合機３と、前記二次ゴムＧ２を受け取りさらに混練りして三次ゴムＧ３として吐出する二軸スクリュー式の第２の連続混合機４とを具える。第１の連続混合機３には、該混合機３の重量を計測する重量計２１が設けられるとともに、前記第２の連続混合機４は、主流路３２に収納される長軸の主スクリュー軸３３と、該主流路３２に傾いて交わる副流路３４に収納される短軸の副スクリュー軸３５とを含む。
【解決手段】原料ゴムと第１の薬品とを混練りし一次ゴムＧ１として塊状で排出する密閉式ゴム混合機２、前記一次ゴムＧ１を受け取りかつ下流側の薬品供給口１６からの第２の薬品とともに混練りして二次ゴムＧ２として押し出す一軸スクリュー式の第１の連続混合機３と、前記二次ゴムＧ２を受け取りさらに混練りして三次ゴムＧ３として吐出する二軸スクリュー式の第２の連続混合機４とを具える。第１の連続混合機３には、該混合機３の重量を計測する重量計２１が設けられるとともに、前記第２の連続混合機４は、主流路３２に収納される長軸の主スクリュー軸３３と、該主流路３２に傾いて交わる副流路３４に収納される短軸の副スクリュー軸３５とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉式ゴム混合機と連続混合機とを組み合わせ、ゴムと薬品とを均一に分散させた混練体を、連続的に効率よく製造しうる連続混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムを、例えば補強剤（カーボン、シリカ等）、加硫剤（硫黄）、軟化剤（オイル等）などの各種の薬品と混練りして加硫用生ゴムである混練体を形成する混練り工程では、図８に示すように、マスター練り工程ａ１と、ファイナル練り工程ａ２との２段階に分けて行われる。
【０００３】
具体的には、前記マスター練り工程ａ１では、従来、バンバリーミキサなどの密閉式ゴム混合機ｂを用い、補強剤を含みかつ加硫剤を含まない第１の薬品と原料ゴムとを混練する。ここで、補強剤を、加硫剤とは分離し別工程にて先に混練りする理由は、カーボン、シリカ等の補強剤は微粉末状をなし特に分散しにくい性質を有するからであり、そのため、密閉式ゴム混合機ｂを用い、閉じた系の中で加硫温度を超える高温度下で充分な時間を要して混練する必要があるからである。なお密閉式ゴム混合機ｂから排出されるゴムｇ１は、塊状をなすため取扱い性に劣り、従って例えばローラヘッド押出機ｃ等によってシート状に加工（シーティング）された状態で管理される。このとき、シーティングされたゴムｇ１を高温度のまま保管した場合、ゴムｇ１が互いに粘着してしまうため、冷却工程ｄにて冷却しかつ防着剤の塗布が行われる。
【０００４】
これに対して、前記ファイナル練り工程ａ２では、密閉式ゴム混合機ｂを用い、前記冷却されたシート状のゴムｇ１を、加硫剤を含みかつ補強剤を含まない第２の薬品とともに加硫温度より低い温度の基で再混練する。なお排出された塊状のゴムｇ２は、マスタ練り工程ａ１と同様、シーティングされた後、冷却工程ｄを経て保管される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の方法では、マスター練りされたゴムｇ１を、ファイナル練り工程ａ２に投入する際、シーティング、冷却、防着剤の塗布が必要となるため、作業時間の増加やコストの上昇を招く。またマスター練りされたゴムｇ１が中間在庫として発生するため、保管スペースの増大を招き、かつ管理作業が増すという問題も生じる。又マスター練りされた高温度のゴムｇ１を、いったん冷却し、再度ファイナル練り工程ａ２において加硫温度以下での熱入れが行われるなど、エネルギー効率が悪いという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、前述の作業時間の増加、コストの上昇、中間在庫の発生、保管スペースの増大、管理作業の増加を抑えることができ、しかもエネルギー効率を高めるとともに、補強剤、加硫剤を含む薬品とゴムとを、ゴム焼け（スコーチ）を招くことなく均一に分散させて効率よく混練りしうる連続混合装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−５３１９０号公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、撹拌ロータを配した混合室を具え、該混合室内に投入される原料ゴムを素練りする、又は同時に投入される原料ゴムと第１の薬品とを混練りし一次ゴムとして前記混合室に設けた開放可能な排出口から塊状で排出する密閉式ゴム混合機と、
前記排出口から排出される一次ゴムを一次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った一次ゴムを前記一次ゴム用ホッパよりも下流側で開口する薬品供給口から投入される第２の薬品とともに混練りし、二次ゴムとして前端の押出口から連続して押し出す一軸スクリュー式の第１の連続混合機と、
前記押出口から押し出される二次ゴムを二次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った二次ゴムをさらに混練りし、三次ゴムとして前端の吐出口から連続して吐出する二軸スクリュー式の第２の連続混合機とを具え、
しかも前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機と第２の連続混合機とは非接触で支持され、かつ該第１の連続混合機に、この第１の連続混合機の重量を計測することにより前記密閉式ゴム混合機から受け取る一次ゴムの重量を測定しうる重量計が設けられるとともに、
前記第２の連続混合機は、前記二次ゴム用ホッパから前記吐出口に通じる主流路に収納される長軸の主スクリュー軸と、前記吐出口と隔てた後方で該主流路に傾いて交わる副流路に収納される短軸の副スクリュー軸とを含み、かつ前記主スクリュー軸と副スクリュー軸とは回転方向、及びスクリューの巻回方向が互いに相違することを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記第１の薬品は、少なくとも補強剤を含みかつ加硫剤を含まないとともに、前記第２の薬品は、少なくとも加硫剤を含みかつ補強剤を含まないことを特徴としている。
【００１０】
又請求項３の発明では、前記薬品供給口には、この薬品供給口に前記第２の薬品を投入する薬品供給手段が非接触で配されるとともに、前記薬品供給手段は、前記重量計の測定値に基づいて薬品供給量が設定されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の連続混合装置は、叙上の如く、密閉式ゴム混合機と、一軸スクリュー式の第１の連続混合機と、二軸スクリュー式の第２の連続混合機とを連設している。前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機から排出される高温度の一次ゴムを塊状で受け取る一次ゴム用ホッパを具える。従って、一次ゴムをシート状で管理する必要がなく、シーティング、冷却、防着剤の塗布が不要となるため、作業時間の増加、コストの上昇、中間在庫の発生、保管スペースの増大、管理作業の増加などを抑えることができる。
【００１２】
しかも前記第１の連続混合機は、前記一次ゴム用ホッパよりも下流側に、第２の薬品投入用の薬品供給口を具える。従って、投入された高温度の一次ゴムが前記一次ゴム用ホッパから薬品供給口まで移行する間で、この一次ゴムを冷却させることができる。又第１の連続混合機は、非密閉であり高い圧力が作用しないため温度上昇を抑えることができ、前記冷却と相俟って、加硫温度よりも低温での混練りを可能とし、ゴム焼け（スコーチ）を招くことなく加硫剤を含む第２の薬品の混練り分散を行いうる。
【００１３】
しかし一軸スクリュー式の連続混合機は、一本のシリンダ内でスクリュー軸により撹拌しながら連続的に押し出されるものであるため、軸方向と直角な横断面内ではある程度均一に分散されるものの、軸方向に対しては配合割合に粗密が現れるなど分散の均一性に劣る。
【００１４】
従って、本発明では前記第１の連続混合機の下流側に、二軸スクリュー式の第２の連続混合機を連設し、均一性の向上を図っている。この第２の連続混合機は、長軸の主スクリュー軸と、短軸の副スクリュー軸とを組み合わせている。そのため、スクリュー軸が並列する領域ではゴムの滞留が起こり、先に投入されるゴムと後から投入されるゴムとの混練りが起こるなど軸方向に対しても薬品の分散性を高めることができる。しかも、主スクリュー軸のみとなる先端側の部分では、ゴムに押出圧力が強く付与されるため、要求に応じた所定の断面形状にて押出し成形することが可能となる。
【００１５】
また前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機及び第２の連続混合機とは非接触とし、かつこの第１の連続混合機の重量を計測する重量計を設けている。従って、密閉式ゴム混合機から受け取る一次ゴムの重量を測定でき、この測定値に基づいて第２の薬品の供給量を正確に設定しうる。又第１の連続混合機において、ゴム押出量（押出速度）は基本的には一定と考えられるが、ゴムの噛み込み具合などのバラツキがあるので厳密には一定とならない。しかし、前記重量計を用いることで、第１の連続混合機の重量の時間的変化、即ちゴム押出量の変化を捉えることが可能となり、その結果、このゴム押出量の変化に基づき、例えば第２の薬品の投入時間間隔や一回の投入量を調整しうるなど、正確な薬品の供給も可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の連続混合装置を概念的に示す略側面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の連続混合装置１は、密閉式ゴム混合機２と、一軸スクリュー式の第１の連続混合機３と、二軸スクリュー式の第２の連続混合機４とを具える。
【００１８】
前記密閉式ゴム混合機２は、図２に略示するように、本例では例えば混練り容量が３００リットル以下の小型のバンバリーミキサーであって、並列する一対の撹拌ロータ５、５を配した混合室６を具え、該混合室６内に投入される原料ゴムを素練りする、又は同時に投入される原料ゴムと第１の薬品とを混練りし、一次ゴムＧ１として前記混合室６に設けた開放可能な排出口７から塊状で排出する。本例では密閉式ゴム混合機２により、前記原料ゴムと、補強剤を含みかつ加硫剤を含まない第１の薬品とを混練りするマスター練り工程が行われる場合を例示している。前記補強剤としては、前述の如くカーボン（カーボンブラック）、シリカなどが挙げられる。
【００１９】
前記撹拌ロータ５は、回転可能に枢支される基軸の周囲に撹拌羽根を例えば螺旋状に設けた周知構成をなし、混合機本体８に設けた混合室６内に配設される。なお各撹拌ロータ５は、前記混合機本体８に取り付くモータを含む駆動手段（図示しない）を介して、互いに同方向或いは逆方向に回転駆動される。前記混合室６は、前記一対の撹拌ロータ５、５と同心な２つの円周面を連ねた断面ひょうたん状をなすともに、そのくびれ部分には、前記原料ゴム及び第１の薬品（総称して原料ゴム等と呼ぶ場合がある）を投入する投入口９に通じる縦孔１０の下端が接続される。又縦孔１０には、シリンダ等により昇降可能に支持されるフローティングウェイト１１が配される。このフローティングウェイト１１は、前記混合室６内に投入された原料ゴム等を加圧し撹拌ロータ５による撹拌効率、混練効率を向上させる。なお前記投入口９には、前記原料ゴム等を搬入する搬入コンベヤ１２が隣設されている。
【００２０】
又前記混合機本体８には、前記混合室６の下部に形成される前記排出口７を開閉するドロップドア１３が設けられ、その開放により、混練りされた一次ゴムＧ１を排出口７から塊状で排出、落下させる。
【００２１】
次に、前記第１の連続混合機３は、前記排出口７から排出される一次ゴムＧ１を一次ゴム用ホッパ１５で受け取るとともに、この受け取った一次ゴムＧ１を、前記一次ゴム用ホッパ１５よりも下流側で開口する薬品供給口１６から投入される第２の薬品とともに混練りし、二次ゴムＧ２として前端の押出口１７から連続して押し出す。
【００２２】
具体的には、前記第１の連続混合機３は、後端側に前記一次ゴム用ホッパ１５を有しかつ前端に前記押出口１７を開口させたシリンダ１８と、このシリンダ１８内に回転自在に収納される１本のスクリュー軸１９とを具え、前記シリンダ１８は、前記ホッパ１５と押出口１７との間に、第２の薬品投入用の薬品供給口１６を設けている。又前記スクリュー軸１９には、モータを含む駆動手段が接続され、該スクリュー軸１９が回転駆動されることにより、加硫剤を含みかつ補強剤を含まない第２の薬品と、前記投入された一次ゴムＧ１とを混練しながら押進し、前記押出口１７から二次ゴムＧ２として吐出する。前記加硫剤としては硫黄が挙げられる。
【００２３】
このとき、前記第１の連続混合機３は、前記ホッパ１５から薬品供給口１６までの間においては、投入された高温度の一次ゴムＧ１を押進する間に加硫温度よりも低い温度まで冷却する冷却領域を構成し、又薬品供給口１６から押出口１７までの間においては、一次ゴムＧ１と第２の薬品とを前記加硫温度より低い温度で混練りする混練領域を構成している。そのために、前記シリンダ１８には、少なくとも前記冷却領域に、前記一次ゴムＧ１を冷却する例えば冷却水を用いた冷却手段（図示しない）と、冷却された一次ゴムＧ１の温度を測定する温度計（図示しない ）とが配されている。
【００２４】
次に、前記第１の連続混合機３には、この第１の連続混合機３の重量を計測することにより前記密閉式ゴム混合機２から受け取る一次ゴムＧ１の重量（投入重量Ｗｇ１）を測定しうる重量計２１が設けられるとともに、前記薬品供給口１６には、前記第２の薬品を投入する薬品供給手段２２が配される。
【００２５】
そして前記薬品供給手段２２では、前記重量計２１の測定値に基づいて薬品供給量ｗｇ２が設定されるとともに、この設定された薬品供給量ｗｇ２は、本例では、前記第１の連続混合機３から押し出されるゴム押出速度（単位時間に押し出されるゴム重量）に応じた割合にて複数回に分割して供給される。
【００２６】
具体的には、前記重量計２１の測定値からは、前記投入重量Ｗｇ１以外に、図６に略示するように、第１の連続混合機３の重量の時間的変化、即ち「重量−時間」曲線ｆを求めることができ、又この「重量−時間」曲線ｆの傾きから、第１の連続混合機３からの単位時間当たりのゴム押出量、及びゴム押出量の変化を知ることができる。従って、例えば前記「重量−時間」曲線ｆの傾きから、前記第１の連続混合機３の単位時間Δｔ当たりのゴム押出量ΔＷｇ１が求まったとき、一括投入された一次ゴムＧ１は、（Ｗｇ１／ΔＷｇ１）×Δｔの時間で排出される。従って、前記投入重量Ｗｇ１から設定される前記薬品供給量ｗｇ２を、単位時間Δｔ当たり、ｗｇ２×ΔＷｇ１／Ｗｇ１の割合で供給することにより、一次ゴムＧ１への均一な供給が可能となる。又ゴム押出量ΔＷｇ１が押出途中で変化する場合にも、この変化に応じて前記単位時間Δｔ当たりの第２の薬品の供給量、或いは第２の薬品の投入時間間隔を調整することができ、均一な供給をより確実に行うことが可能となる。なお前記重量計２１の測定値に基づく薬品供給量ｗｇ２の設定、及び前記設定された薬品供給量ｗｇ２の前記ゴム押出量ΔＷｇ１に応じた供給（前記投入時間間隔の調整、及び単位時間Δｔ当たりの供給量の調整を含む）は、前記薬品供給手段２２に設けたコンピュータ等の制御手段２２Ａを用いて行われる。又前記重量計２１による測定が正確に行われるように、前記第１の連続混合機３は、前記密閉式ゴム混合機２、第２の連続混合機４、及び前記薬品供給手段２２とは、非接触で配設される。
【００２７】
本例では、前記薬品供給手段２２は、第２の薬品をその種類毎に貯蔵する貯蔵ホッパ２３と、図７に示するように、各貯蔵ホッパ２３から搬送管２４を介して搬送される薬品を受ける例えば計量ホッパ２５と、該計量ホッパ２５に送られる薬品の重量を測定する測定手段２６と、重量測定された薬品を前記薬品供給口１６に投入する投入管２７とを具える。又前記測定手段２６は、重量計であって、前記計量ホッパ２５に移送される薬品の重量を測定し、前記制御手段２２Ａに出力する。そして、制御手段２２Ａは、薬品重量が、一次ゴムＧ１の前記投入重量Ｗｇ１から設定される第２の薬品の単位時間Δｔ当たりの供給量、或いは予め定めた一回分の供給量に達するまで、前記搬送管２４のフィーダーを作動させる。又前記投入管２７には、前記搬送管２４と同様、電磁振動式及びスクリュー式等のフィーダーが配設され、計量ホッパ２５に搬送された所定の第２の薬品を、制御手段２２Ａから指示される投入時間間隔にて、薬品供給口１６に投入する。
【００２８】
次に、前記第２の連続混合機４は、前記押出口１７から押し出される二次ゴムＧ２を二次ゴム用ホッパ３０で受け取るとともに、この受け取った二次ゴムＧ２をさらに混練りし、三次ゴムＧ３として前端の吐出口３１から連続して吐出する。この第２の連続混合機４を設ける理由は、前記一軸スクリュー式の第１の連続混合機３は撹拌効果に劣り、軸方向と直角な横断面内では、一次ゴムＧ１と第２の薬品とがある程度均一に分散されるものの、軸方向に対しては配合割合に粗密が現れ、密閉式ゴム混合機に比して分散を不均一とするからである。そこで本発明では、第２の連続混合機４を連設し、分散の均一性向上を図っている。
【００２９】
前記第２の連続混合機４は、図４に上面視した断面図に示すように、前記二次ゴム用ホッパ３０から前記吐出口３１に通じる主流路３２と、前記吐出口３１から後方に隔たる交差位置Ｑで該主流路３２に傾いて交わる副流路３４とを設けたハウジング３６、前記主流路３２に収納される長軸の主スクリュー軸３３、及び前記副流路３４に収納される短軸の副スクリュー軸３５を具える。なお前記二次ゴム用ホッパ３０は、前記主流路３２と副流路３４との双方に跨って大きく開口している。又本例では、前記ハウジング３６の前端には、前記三次ゴムＧ３を所望の断面形状に成形して押し出す押出加工用の口金を有する押出しヘッド３７が取り付き、従って、前記吐出口３１は、本例では前記口金のノズル口として形成される。又ハウジング３６の後端には、前記主スクリュー軸３４と副スクリュー軸３５とを互いに逆向きに回転させる、モータを含むギヤボックス等の駆動手段３９が取り付く。
【００３０】
前記主スクリュー軸３３は、本例では、その先端部から後方に向かって太さが漸増する所謂テーパスクリュー軸であってスクリュー羽根３３Ａを含んだ太さ、及びスクリュー羽根３３Ａを除いた基軸部分３３Ｂの太さの双方がテーパ状に形成されている。本例では、基軸部分３３Ｂからのスクリュー羽根３３Ａの突出高さは、全長に亘って一定、かつスクリュー羽根３３Ａの螺旋ピッチは後方に向かって漸増している。
【００３１】
又前記副スクリュー軸３５も、その先端部から後方に向かって太さが漸増するテーパスクリュー軸であって、前記主スクリュー軸３３と同様、基軸部分３５Ｂからのスクリュー羽根３５Ａの突出高さは、全長に亘って一定、かつスクリュー羽根３５Ａの螺旋ピッチは、後方に向かって漸増している。又この副スクリュー軸３５と前記主スクリュー軸３３とが並列する並列領域Ｙでは、本例では、副スクリュー軸３５は前記主スクリュー軸３３よりも小径であり、しかも前記スクリュー羽根３５Ａとスクリュー羽根３３Ａとは、螺旋（スクリュー）の巻回方向を逆向きかつ螺旋ピッチを同一とし、しかも回転の際に互いに干渉しないよう、前記螺旋ピッチの位相を半ピッチ分だけ長さ方向に位置ずれさせている。
【００３２】
又前記主流路３２、副流路３４は、それぞれ前記主スクリュー軸３３、副スクリュー軸３５を所定のクリアランスを有して同心に収容するテーパ孔であり、図４のＡ−Ａ線断面である図５に示すように、前記並列領域Ｙでは、スクリュー軸３３、３５間には前記流路３２、３４を区分する隔壁は存在せず、滑らかな底面Ｓによって互いに連結されている。又前記交差位置Ｑにおいては、図４の如く、前記副流路３４の先端は、前記主流路３２とは本例では平面状の前壁部３８を介して段差状に交差している。
【００３３】
このような第２の連続混合機４は、投入される二次ゴムＧ２が、スクリュー軸３３、３４との間で噛み込まれ撹拌されることで、第２の薬品の分散性が高まる。しかもスクリュー軸３３、３４によって押進される二次ゴムＧ２は、ゴム流路の断面積が前記交差位置Ｑから段差的に減少するため、主流路３２内への進入が妨げられ、ゴムの滞留が発生する。特に、前記前壁部３８はゴムの滞留に効果が高く、この滞留により先に投入されるゴムと後から投入されるゴムとの混練りの機会が増し、軸方向に対しても第２の薬品の分散性を高めることができる。
【００３４】
又第２の連続混合機４は、前記主スクリュー軸３３のみとなる交差位置Ｑよりも先端側の部分では、主スクリュー軸３３により二次ゴムＧ２に押出圧力が強く付与されるため、前記押出しヘッド３７を用いた所定の断面形状への押出し成形を行うことが可能となる。
【００３５】
このように本発明の連続混合装置１では、密閉式ゴム混合機２を具えるため、特に分散しにくいカーボン、シリカ等の補強剤を、閉じた系の中で、加硫温度を超える高温度下かつ高圧下でしかも充分な時間を要して混練することができ、従来のマスター練りと同様、第１の薬品の分散性を高く確保することができる。なお粉末状をなし分散しにくい薬品であれば、第１の薬品としてこの段階で混練りすることができる。
【００３６】
又前記第１の連続混合機３は、前記密閉式ゴム混合機２から排出される高温度の一次ゴムＧ１を塊状で受け取るため、従来の如く、一次ゴムＧ１をシート状で管理する必要がなくなる。そのため、シーティング、冷却、防着剤の塗布が不要となり、作業時間の増加、コストの上昇、中間在庫の発生、保管スペースの増大、管理作業の増加を抑えることができる。しかも前記第１の連続混合機３は、前記一次ゴム用ホッパ１５よりも下流側に、距離を隔てて薬品供給口１６を具える。従って、投入された高温度の一次ゴムＧ１が一次ゴム用ホッパ１５から薬品供給口１６まで移動する間で、この一次ゴムＧ１を冷却させることができる。しかも第１の連続混合機３は、非密閉であり高い圧力が作用しないため温度上昇を抑えることができ、前記冷却と相俟って、加硫温度よりも低温での混練りを可能とし、ゴム焼け（スコーチ）を招くことなく加硫剤を含む第２の薬品の混練り分散を行いうる。
【００３７】
又第２の連続混合機４は、長軸の主スクリュー軸３３と、短軸の副スクリュー軸３５とを組み合わせているため、前記並列領域Ｙでは二次ゴムＧ２の滞留が起こり、先に投入されるゴムと後から投入されるゴムとの混練りの機会が増加し、軸方向に対しても第２の薬品の分散性を高めることができる。又この第２の連続混合機４も、非密閉であるため温度上昇（発熱）を抑えることができる。さらにこの第２の連続混合機４は、ゴムに押出圧力を強く付与できるため、押出しヘッドを用いた押出し成形をも可能とする。なお分散性をより高めるため、第２の薬品は、粉末状ではなく、顆粒状、ペレット状にて投入するのが好ましい。
【００３８】
また前記第１の連続混合機３は、重量計２１を設けている。従って、密閉式ゴム混合機２から受け取る一次ゴムＧ１の重量を測定でき、かつこの測定値に基づいて第２の薬品の薬品供給量ｗｇ２を正確に設定しうるとともに、この薬品供給量ｗｇ２を、前記第１の連続混合機３のゴム押出速度に応じた割合にて、精度よく供給することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、例えば密閉式ゴム混合機２では、第１の薬品を投入することなく、原料ゴムのみの素練りを行うために用いてもよい等、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の連続混合装置の一実施例を概念的に示す断面図である。。
【図２】密閉式ゴム混合機を拡大して示す断面図である。
【図３】第１、２の連続混合機を略示する断面図である。
【図４】第２の連続混合機を上面視した断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面である。
【図６】第１の連続混合機の重量の時間的変化を示す「重量−時間」曲線のグラフである。
【図７】薬品供給手段の一例を示す概念図である。
【図８】従来技術を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
２ 密閉式ゴム混合機
３ 一軸スクリュー式の第１の連続混合機
４ 二軸スクリュー式の第２の連続混合機
５ 撹拌ロータ
６ 混合室
７ 排出口
１５ 一次ゴム用ホッパ
１６ 薬品供給口
１７ 押出口
２１ 重量計
２２ 薬品供給手段
３０ 二次ゴム用ホッパ
３１ 吐出口
３２ 主流路
３３ 主スクリュー軸
３４ 副流路
３５ 副スクリュー軸
Ｇ１ 一次ゴム
Ｇ２ 二次ゴム
Ｇ３ 三次ゴム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉式ゴム混合機と連続混合機とを組み合わせ、ゴムと薬品とを均一に分散させた混練体を、連続的に効率よく製造しうる連続混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムを、例えば補強剤（カーボン、シリカ等）、加硫剤（硫黄）、軟化剤（オイル等）などの各種の薬品と混練りして加硫用生ゴムである混練体を形成する混練り工程では、図８に示すように、マスター練り工程ａ１と、ファイナル練り工程ａ２との２段階に分けて行われる。
【０００３】
具体的には、前記マスター練り工程ａ１では、従来、バンバリーミキサなどの密閉式ゴム混合機ｂを用い、補強剤を含みかつ加硫剤を含まない第１の薬品と原料ゴムとを混練する。ここで、補強剤を、加硫剤とは分離し別工程にて先に混練りする理由は、カーボン、シリカ等の補強剤は微粉末状をなし特に分散しにくい性質を有するからであり、そのため、密閉式ゴム混合機ｂを用い、閉じた系の中で加硫温度を超える高温度下で充分な時間を要して混練する必要があるからである。なお密閉式ゴム混合機ｂから排出されるゴムｇ１は、塊状をなすため取扱い性に劣り、従って例えばローラヘッド押出機ｃ等によってシート状に加工（シーティング）された状態で管理される。このとき、シーティングされたゴムｇ１を高温度のまま保管した場合、ゴムｇ１が互いに粘着してしまうため、冷却工程ｄにて冷却しかつ防着剤の塗布が行われる。
【０００４】
これに対して、前記ファイナル練り工程ａ２では、密閉式ゴム混合機ｂを用い、前記冷却されたシート状のゴムｇ１を、加硫剤を含みかつ補強剤を含まない第２の薬品とともに加硫温度より低い温度の基で再混練する。なお排出された塊状のゴムｇ２は、マスタ練り工程ａ１と同様、シーティングされた後、冷却工程ｄを経て保管される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の方法では、マスター練りされたゴムｇ１を、ファイナル練り工程ａ２に投入する際、シーティング、冷却、防着剤の塗布が必要となるため、作業時間の増加やコストの上昇を招く。またマスター練りされたゴムｇ１が中間在庫として発生するため、保管スペースの増大を招き、かつ管理作業が増すという問題も生じる。又マスター練りされた高温度のゴムｇ１を、いったん冷却し、再度ファイナル練り工程ａ２において加硫温度以下での熱入れが行われるなど、エネルギー効率が悪いという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、前述の作業時間の増加、コストの上昇、中間在庫の発生、保管スペースの増大、管理作業の増加を抑えることができ、しかもエネルギー効率を高めるとともに、補強剤、加硫剤を含む薬品とゴムとを、ゴム焼け（スコーチ）を招くことなく均一に分散させて効率よく混練りしうる連続混合装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−５３１９０号公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、撹拌ロータを配した混合室を具え、該混合室内に投入される原料ゴムを素練りする、又は同時に投入される原料ゴムと第１の薬品とを混練りし一次ゴムとして前記混合室に設けた開放可能な排出口から塊状で排出する密閉式ゴム混合機と、
前記排出口から排出される一次ゴムを一次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った一次ゴムを前記一次ゴム用ホッパよりも下流側で開口する薬品供給口から投入される第２の薬品とともに混練りし、二次ゴムとして前端の押出口から連続して押し出す一軸スクリュー式の第１の連続混合機と、
前記押出口から押し出される二次ゴムを二次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った二次ゴムをさらに混練りし、三次ゴムとして前端の吐出口から連続して吐出する二軸スクリュー式の第２の連続混合機とを具え、
しかも前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機と第２の連続混合機とは非接触で支持され、かつ該第１の連続混合機に、この第１の連続混合機の重量を計測することにより前記密閉式ゴム混合機から受け取る一次ゴムの重量を測定しうる重量計が設けられるとともに、
前記第２の連続混合機は、前記二次ゴム用ホッパから前記吐出口に通じる主流路に収納される長軸の主スクリュー軸と、前記吐出口と隔てた後方で該主流路に傾いて交わる副流路に収納される短軸の副スクリュー軸とを含み、かつ前記主スクリュー軸と副スクリュー軸とは回転方向、及びスクリューの巻回方向が互いに相違することを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記第１の薬品は、少なくとも補強剤を含みかつ加硫剤を含まないとともに、前記第２の薬品は、少なくとも加硫剤を含みかつ補強剤を含まないことを特徴としている。
【００１０】
又請求項３の発明では、前記薬品供給口には、この薬品供給口に前記第２の薬品を投入する薬品供給手段が非接触で配されるとともに、前記薬品供給手段は、前記重量計の測定値に基づいて薬品供給量が設定されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の連続混合装置は、叙上の如く、密閉式ゴム混合機と、一軸スクリュー式の第１の連続混合機と、二軸スクリュー式の第２の連続混合機とを連設している。前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機から排出される高温度の一次ゴムを塊状で受け取る一次ゴム用ホッパを具える。従って、一次ゴムをシート状で管理する必要がなく、シーティング、冷却、防着剤の塗布が不要となるため、作業時間の増加、コストの上昇、中間在庫の発生、保管スペースの増大、管理作業の増加などを抑えることができる。
【００１２】
しかも前記第１の連続混合機は、前記一次ゴム用ホッパよりも下流側に、第２の薬品投入用の薬品供給口を具える。従って、投入された高温度の一次ゴムが前記一次ゴム用ホッパから薬品供給口まで移行する間で、この一次ゴムを冷却させることができる。又第１の連続混合機は、非密閉であり高い圧力が作用しないため温度上昇を抑えることができ、前記冷却と相俟って、加硫温度よりも低温での混練りを可能とし、ゴム焼け（スコーチ）を招くことなく加硫剤を含む第２の薬品の混練り分散を行いうる。
【００１３】
しかし一軸スクリュー式の連続混合機は、一本のシリンダ内でスクリュー軸により撹拌しながら連続的に押し出されるものであるため、軸方向と直角な横断面内ではある程度均一に分散されるものの、軸方向に対しては配合割合に粗密が現れるなど分散の均一性に劣る。
【００１４】
従って、本発明では前記第１の連続混合機の下流側に、二軸スクリュー式の第２の連続混合機を連設し、均一性の向上を図っている。この第２の連続混合機は、長軸の主スクリュー軸と、短軸の副スクリュー軸とを組み合わせている。そのため、スクリュー軸が並列する領域ではゴムの滞留が起こり、先に投入されるゴムと後から投入されるゴムとの混練りが起こるなど軸方向に対しても薬品の分散性を高めることができる。しかも、主スクリュー軸のみとなる先端側の部分では、ゴムに押出圧力が強く付与されるため、要求に応じた所定の断面形状にて押出し成形することが可能となる。
【００１５】
また前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機及び第２の連続混合機とは非接触とし、かつこの第１の連続混合機の重量を計測する重量計を設けている。従って、密閉式ゴム混合機から受け取る一次ゴムの重量を測定でき、この測定値に基づいて第２の薬品の供給量を正確に設定しうる。又第１の連続混合機において、ゴム押出量（押出速度）は基本的には一定と考えられるが、ゴムの噛み込み具合などのバラツキがあるので厳密には一定とならない。しかし、前記重量計を用いることで、第１の連続混合機の重量の時間的変化、即ちゴム押出量の変化を捉えることが可能となり、その結果、このゴム押出量の変化に基づき、例えば第２の薬品の投入時間間隔や一回の投入量を調整しうるなど、正確な薬品の供給も可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の連続混合装置を概念的に示す略側面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の連続混合装置１は、密閉式ゴム混合機２と、一軸スクリュー式の第１の連続混合機３と、二軸スクリュー式の第２の連続混合機４とを具える。
【００１８】
前記密閉式ゴム混合機２は、図２に略示するように、本例では例えば混練り容量が３００リットル以下の小型のバンバリーミキサーであって、並列する一対の撹拌ロータ５、５を配した混合室６を具え、該混合室６内に投入される原料ゴムを素練りする、又は同時に投入される原料ゴムと第１の薬品とを混練りし、一次ゴムＧ１として前記混合室６に設けた開放可能な排出口７から塊状で排出する。本例では密閉式ゴム混合機２により、前記原料ゴムと、補強剤を含みかつ加硫剤を含まない第１の薬品とを混練りするマスター練り工程が行われる場合を例示している。前記補強剤としては、前述の如くカーボン（カーボンブラック）、シリカなどが挙げられる。
【００１９】
前記撹拌ロータ５は、回転可能に枢支される基軸の周囲に撹拌羽根を例えば螺旋状に設けた周知構成をなし、混合機本体８に設けた混合室６内に配設される。なお各撹拌ロータ５は、前記混合機本体８に取り付くモータを含む駆動手段（図示しない）を介して、互いに同方向或いは逆方向に回転駆動される。前記混合室６は、前記一対の撹拌ロータ５、５と同心な２つの円周面を連ねた断面ひょうたん状をなすともに、そのくびれ部分には、前記原料ゴム及び第１の薬品（総称して原料ゴム等と呼ぶ場合がある）を投入する投入口９に通じる縦孔１０の下端が接続される。又縦孔１０には、シリンダ等により昇降可能に支持されるフローティングウェイト１１が配される。このフローティングウェイト１１は、前記混合室６内に投入された原料ゴム等を加圧し撹拌ロータ５による撹拌効率、混練効率を向上させる。なお前記投入口９には、前記原料ゴム等を搬入する搬入コンベヤ１２が隣設されている。
【００２０】
又前記混合機本体８には、前記混合室６の下部に形成される前記排出口７を開閉するドロップドア１３が設けられ、その開放により、混練りされた一次ゴムＧ１を排出口７から塊状で排出、落下させる。
【００２１】
次に、前記第１の連続混合機３は、前記排出口７から排出される一次ゴムＧ１を一次ゴム用ホッパ１５で受け取るとともに、この受け取った一次ゴムＧ１を、前記一次ゴム用ホッパ１５よりも下流側で開口する薬品供給口１６から投入される第２の薬品とともに混練りし、二次ゴムＧ２として前端の押出口１７から連続して押し出す。
【００２２】
具体的には、前記第１の連続混合機３は、後端側に前記一次ゴム用ホッパ１５を有しかつ前端に前記押出口１７を開口させたシリンダ１８と、このシリンダ１８内に回転自在に収納される１本のスクリュー軸１９とを具え、前記シリンダ１８は、前記ホッパ１５と押出口１７との間に、第２の薬品投入用の薬品供給口１６を設けている。又前記スクリュー軸１９には、モータを含む駆動手段が接続され、該スクリュー軸１９が回転駆動されることにより、加硫剤を含みかつ補強剤を含まない第２の薬品と、前記投入された一次ゴムＧ１とを混練しながら押進し、前記押出口１７から二次ゴムＧ２として吐出する。前記加硫剤としては硫黄が挙げられる。
【００２３】
このとき、前記第１の連続混合機３は、前記ホッパ１５から薬品供給口１６までの間においては、投入された高温度の一次ゴムＧ１を押進する間に加硫温度よりも低い温度まで冷却する冷却領域を構成し、又薬品供給口１６から押出口１７までの間においては、一次ゴムＧ１と第２の薬品とを前記加硫温度より低い温度で混練りする混練領域を構成している。そのために、前記シリンダ１８には、少なくとも前記冷却領域に、前記一次ゴムＧ１を冷却する例えば冷却水を用いた冷却手段（図示しない）と、冷却された一次ゴムＧ１の温度を測定する温度計（図示しない ）とが配されている。
【００２４】
次に、前記第１の連続混合機３には、この第１の連続混合機３の重量を計測することにより前記密閉式ゴム混合機２から受け取る一次ゴムＧ１の重量（投入重量Ｗｇ１）を測定しうる重量計２１が設けられるとともに、前記薬品供給口１６には、前記第２の薬品を投入する薬品供給手段２２が配される。
【００２５】
そして前記薬品供給手段２２では、前記重量計２１の測定値に基づいて薬品供給量ｗｇ２が設定されるとともに、この設定された薬品供給量ｗｇ２は、本例では、前記第１の連続混合機３から押し出されるゴム押出速度（単位時間に押し出されるゴム重量）に応じた割合にて複数回に分割して供給される。
【００２６】
具体的には、前記重量計２１の測定値からは、前記投入重量Ｗｇ１以外に、図６に略示するように、第１の連続混合機３の重量の時間的変化、即ち「重量−時間」曲線ｆを求めることができ、又この「重量−時間」曲線ｆの傾きから、第１の連続混合機３からの単位時間当たりのゴム押出量、及びゴム押出量の変化を知ることができる。従って、例えば前記「重量−時間」曲線ｆの傾きから、前記第１の連続混合機３の単位時間Δｔ当たりのゴム押出量ΔＷｇ１が求まったとき、一括投入された一次ゴムＧ１は、（Ｗｇ１／ΔＷｇ１）×Δｔの時間で排出される。従って、前記投入重量Ｗｇ１から設定される前記薬品供給量ｗｇ２を、単位時間Δｔ当たり、ｗｇ２×ΔＷｇ１／Ｗｇ１の割合で供給することにより、一次ゴムＧ１への均一な供給が可能となる。又ゴム押出量ΔＷｇ１が押出途中で変化する場合にも、この変化に応じて前記単位時間Δｔ当たりの第２の薬品の供給量、或いは第２の薬品の投入時間間隔を調整することができ、均一な供給をより確実に行うことが可能となる。なお前記重量計２１の測定値に基づく薬品供給量ｗｇ２の設定、及び前記設定された薬品供給量ｗｇ２の前記ゴム押出量ΔＷｇ１に応じた供給（前記投入時間間隔の調整、及び単位時間Δｔ当たりの供給量の調整を含む）は、前記薬品供給手段２２に設けたコンピュータ等の制御手段２２Ａを用いて行われる。又前記重量計２１による測定が正確に行われるように、前記第１の連続混合機３は、前記密閉式ゴム混合機２、第２の連続混合機４、及び前記薬品供給手段２２とは、非接触で配設される。
【００２７】
本例では、前記薬品供給手段２２は、第２の薬品をその種類毎に貯蔵する貯蔵ホッパ２３と、図７に示するように、各貯蔵ホッパ２３から搬送管２４を介して搬送される薬品を受ける例えば計量ホッパ２５と、該計量ホッパ２５に送られる薬品の重量を測定する測定手段２６と、重量測定された薬品を前記薬品供給口１６に投入する投入管２７とを具える。又前記測定手段２６は、重量計であって、前記計量ホッパ２５に移送される薬品の重量を測定し、前記制御手段２２Ａに出力する。そして、制御手段２２Ａは、薬品重量が、一次ゴムＧ１の前記投入重量Ｗｇ１から設定される第２の薬品の単位時間Δｔ当たりの供給量、或いは予め定めた一回分の供給量に達するまで、前記搬送管２４のフィーダーを作動させる。又前記投入管２７には、前記搬送管２４と同様、電磁振動式及びスクリュー式等のフィーダーが配設され、計量ホッパ２５に搬送された所定の第２の薬品を、制御手段２２Ａから指示される投入時間間隔にて、薬品供給口１６に投入する。
【００２８】
次に、前記第２の連続混合機４は、前記押出口１７から押し出される二次ゴムＧ２を二次ゴム用ホッパ３０で受け取るとともに、この受け取った二次ゴムＧ２をさらに混練りし、三次ゴムＧ３として前端の吐出口３１から連続して吐出する。この第２の連続混合機４を設ける理由は、前記一軸スクリュー式の第１の連続混合機３は撹拌効果に劣り、軸方向と直角な横断面内では、一次ゴムＧ１と第２の薬品とがある程度均一に分散されるものの、軸方向に対しては配合割合に粗密が現れ、密閉式ゴム混合機に比して分散を不均一とするからである。そこで本発明では、第２の連続混合機４を連設し、分散の均一性向上を図っている。
【００２９】
前記第２の連続混合機４は、図４に上面視した断面図に示すように、前記二次ゴム用ホッパ３０から前記吐出口３１に通じる主流路３２と、前記吐出口３１から後方に隔たる交差位置Ｑで該主流路３２に傾いて交わる副流路３４とを設けたハウジング３６、前記主流路３２に収納される長軸の主スクリュー軸３３、及び前記副流路３４に収納される短軸の副スクリュー軸３５を具える。なお前記二次ゴム用ホッパ３０は、前記主流路３２と副流路３４との双方に跨って大きく開口している。又本例では、前記ハウジング３６の前端には、前記三次ゴムＧ３を所望の断面形状に成形して押し出す押出加工用の口金を有する押出しヘッド３７が取り付き、従って、前記吐出口３１は、本例では前記口金のノズル口として形成される。又ハウジング３６の後端には、前記主スクリュー軸３４と副スクリュー軸３５とを互いに逆向きに回転させる、モータを含むギヤボックス等の駆動手段３９が取り付く。
【００３０】
前記主スクリュー軸３３は、本例では、その先端部から後方に向かって太さが漸増する所謂テーパスクリュー軸であってスクリュー羽根３３Ａを含んだ太さ、及びスクリュー羽根３３Ａを除いた基軸部分３３Ｂの太さの双方がテーパ状に形成されている。本例では、基軸部分３３Ｂからのスクリュー羽根３３Ａの突出高さは、全長に亘って一定、かつスクリュー羽根３３Ａの螺旋ピッチは後方に向かって漸増している。
【００３１】
又前記副スクリュー軸３５も、その先端部から後方に向かって太さが漸増するテーパスクリュー軸であって、前記主スクリュー軸３３と同様、基軸部分３５Ｂからのスクリュー羽根３５Ａの突出高さは、全長に亘って一定、かつスクリュー羽根３５Ａの螺旋ピッチは、後方に向かって漸増している。又この副スクリュー軸３５と前記主スクリュー軸３３とが並列する並列領域Ｙでは、本例では、副スクリュー軸３５は前記主スクリュー軸３３よりも小径であり、しかも前記スクリュー羽根３５Ａとスクリュー羽根３３Ａとは、螺旋（スクリュー）の巻回方向を逆向きかつ螺旋ピッチを同一とし、しかも回転の際に互いに干渉しないよう、前記螺旋ピッチの位相を半ピッチ分だけ長さ方向に位置ずれさせている。
【００３２】
又前記主流路３２、副流路３４は、それぞれ前記主スクリュー軸３３、副スクリュー軸３５を所定のクリアランスを有して同心に収容するテーパ孔であり、図４のＡ−Ａ線断面である図５に示すように、前記並列領域Ｙでは、スクリュー軸３３、３５間には前記流路３２、３４を区分する隔壁は存在せず、滑らかな底面Ｓによって互いに連結されている。又前記交差位置Ｑにおいては、図４の如く、前記副流路３４の先端は、前記主流路３２とは本例では平面状の前壁部３８を介して段差状に交差している。
【００３３】
このような第２の連続混合機４は、投入される二次ゴムＧ２が、スクリュー軸３３、３４との間で噛み込まれ撹拌されることで、第２の薬品の分散性が高まる。しかもスクリュー軸３３、３４によって押進される二次ゴムＧ２は、ゴム流路の断面積が前記交差位置Ｑから段差的に減少するため、主流路３２内への進入が妨げられ、ゴムの滞留が発生する。特に、前記前壁部３８はゴムの滞留に効果が高く、この滞留により先に投入されるゴムと後から投入されるゴムとの混練りの機会が増し、軸方向に対しても第２の薬品の分散性を高めることができる。
【００３４】
又第２の連続混合機４は、前記主スクリュー軸３３のみとなる交差位置Ｑよりも先端側の部分では、主スクリュー軸３３により二次ゴムＧ２に押出圧力が強く付与されるため、前記押出しヘッド３７を用いた所定の断面形状への押出し成形を行うことが可能となる。
【００３５】
このように本発明の連続混合装置１では、密閉式ゴム混合機２を具えるため、特に分散しにくいカーボン、シリカ等の補強剤を、閉じた系の中で、加硫温度を超える高温度下かつ高圧下でしかも充分な時間を要して混練することができ、従来のマスター練りと同様、第１の薬品の分散性を高く確保することができる。なお粉末状をなし分散しにくい薬品であれば、第１の薬品としてこの段階で混練りすることができる。
【００３６】
又前記第１の連続混合機３は、前記密閉式ゴム混合機２から排出される高温度の一次ゴムＧ１を塊状で受け取るため、従来の如く、一次ゴムＧ１をシート状で管理する必要がなくなる。そのため、シーティング、冷却、防着剤の塗布が不要となり、作業時間の増加、コストの上昇、中間在庫の発生、保管スペースの増大、管理作業の増加を抑えることができる。しかも前記第１の連続混合機３は、前記一次ゴム用ホッパ１５よりも下流側に、距離を隔てて薬品供給口１６を具える。従って、投入された高温度の一次ゴムＧ１が一次ゴム用ホッパ１５から薬品供給口１６まで移動する間で、この一次ゴムＧ１を冷却させることができる。しかも第１の連続混合機３は、非密閉であり高い圧力が作用しないため温度上昇を抑えることができ、前記冷却と相俟って、加硫温度よりも低温での混練りを可能とし、ゴム焼け（スコーチ）を招くことなく加硫剤を含む第２の薬品の混練り分散を行いうる。
【００３７】
又第２の連続混合機４は、長軸の主スクリュー軸３３と、短軸の副スクリュー軸３５とを組み合わせているため、前記並列領域Ｙでは二次ゴムＧ２の滞留が起こり、先に投入されるゴムと後から投入されるゴムとの混練りの機会が増加し、軸方向に対しても第２の薬品の分散性を高めることができる。又この第２の連続混合機４も、非密閉であるため温度上昇（発熱）を抑えることができる。さらにこの第２の連続混合機４は、ゴムに押出圧力を強く付与できるため、押出しヘッドを用いた押出し成形をも可能とする。なお分散性をより高めるため、第２の薬品は、粉末状ではなく、顆粒状、ペレット状にて投入するのが好ましい。
【００３８】
また前記第１の連続混合機３は、重量計２１を設けている。従って、密閉式ゴム混合機２から受け取る一次ゴムＧ１の重量を測定でき、かつこの測定値に基づいて第２の薬品の薬品供給量ｗｇ２を正確に設定しうるとともに、この薬品供給量ｗｇ２を、前記第１の連続混合機３のゴム押出速度に応じた割合にて、精度よく供給することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、例えば密閉式ゴム混合機２では、第１の薬品を投入することなく、原料ゴムのみの素練りを行うために用いてもよい等、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の連続混合装置の一実施例を概念的に示す断面図である。。
【図２】密閉式ゴム混合機を拡大して示す断面図である。
【図３】第１、２の連続混合機を略示する断面図である。
【図４】第２の連続混合機を上面視した断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面である。
【図６】第１の連続混合機の重量の時間的変化を示す「重量−時間」曲線のグラフである。
【図７】薬品供給手段の一例を示す概念図である。
【図８】従来技術を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
２ 密閉式ゴム混合機
３ 一軸スクリュー式の第１の連続混合機
４ 二軸スクリュー式の第２の連続混合機
５ 撹拌ロータ
６ 混合室
７ 排出口
１５ 一次ゴム用ホッパ
１６ 薬品供給口
１７ 押出口
２１ 重量計
２２ 薬品供給手段
３０ 二次ゴム用ホッパ
３１ 吐出口
３２ 主流路
３３ 主スクリュー軸
３４ 副流路
３５ 副スクリュー軸
Ｇ１ 一次ゴム
Ｇ２ 二次ゴム
Ｇ３ 三次ゴム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌ロータを配した混合室を具え、該混合室内に投入される原料ゴムを素練りする、又は同時に投入される原料ゴムと第１の薬品とを混練りし一次ゴムとして前記混合室に設けた開放可能な排出口から塊状で排出する密閉式ゴム混合機と、
前記排出口から排出される一次ゴムを一次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った一次ゴムを前記一次ゴム用ホッパよりも下流側で開口する薬品供給口から投入される第２の薬品とともに混練りし、二次ゴムとして前端の押出口から連続して押し出す一軸スクリュー式の第１の連続混合機と、
前記押出口から押し出される二次ゴムを二次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った二次ゴムをさらに混練りし、三次ゴムとして前端の吐出口から連続して吐出する二軸スクリュー式の第２の連続混合機とを具え、
しかも前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機と第２の連続混合機とは非接触で支持され、かつ該第１の連続混合機に、この第１の連続混合機の重量を計測することにより前記密閉式ゴム混合機から受け取る一次ゴムの重量を測定しうる重量計が設けられるとともに、
前記第２の連続混合機は、前記二次ゴム用ホッパから前記吐出口に通じる主流路に収納される長軸の主スクリュー軸と、前記吐出口と隔てた後方で該主流路に傾いて交わる副流路に収納される短軸の副スクリュー軸とを含み、かつ前記主スクリュー軸と副スクリュー軸とは回転方向、及びスクリューの巻回方向が互いに相違することを特徴とする連続混合装置。
【請求項２】
前記第１の薬品は、少なくとも補強剤を含みかつ加硫剤を含まないとともに、前記第２の薬品は、少なくとも加硫剤を含みかつ補強剤を含まないことを特徴とする請求項１記載の連続混合装置。
【請求項３】
前記薬品供給口には、この薬品供給口に前記第２の薬品を投入する薬品供給手段が非接触で配されるとともに、前記薬品供給手段は、前記重量計の測定値に基づいて薬品供給量が設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の連続混合装置。
【請求項１】
撹拌ロータを配した混合室を具え、該混合室内に投入される原料ゴムを素練りする、又は同時に投入される原料ゴムと第１の薬品とを混練りし一次ゴムとして前記混合室に設けた開放可能な排出口から塊状で排出する密閉式ゴム混合機と、
前記排出口から排出される一次ゴムを一次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った一次ゴムを前記一次ゴム用ホッパよりも下流側で開口する薬品供給口から投入される第２の薬品とともに混練りし、二次ゴムとして前端の押出口から連続して押し出す一軸スクリュー式の第１の連続混合機と、
前記押出口から押し出される二次ゴムを二次ゴム用ホッパで受け取るとともに、この受け取った二次ゴムをさらに混練りし、三次ゴムとして前端の吐出口から連続して吐出する二軸スクリュー式の第２の連続混合機とを具え、
しかも前記第１の連続混合機は、前記密閉式ゴム混合機と第２の連続混合機とは非接触で支持され、かつ該第１の連続混合機に、この第１の連続混合機の重量を計測することにより前記密閉式ゴム混合機から受け取る一次ゴムの重量を測定しうる重量計が設けられるとともに、
前記第２の連続混合機は、前記二次ゴム用ホッパから前記吐出口に通じる主流路に収納される長軸の主スクリュー軸と、前記吐出口と隔てた後方で該主流路に傾いて交わる副流路に収納される短軸の副スクリュー軸とを含み、かつ前記主スクリュー軸と副スクリュー軸とは回転方向、及びスクリューの巻回方向が互いに相違することを特徴とする連続混合装置。
【請求項２】
前記第１の薬品は、少なくとも補強剤を含みかつ加硫剤を含まないとともに、前記第２の薬品は、少なくとも加硫剤を含みかつ補強剤を含まないことを特徴とする請求項１記載の連続混合装置。
【請求項３】
前記薬品供給口には、この薬品供給口に前記第２の薬品を投入する薬品供給手段が非接触で配されるとともに、前記薬品供給手段は、前記重量計の測定値に基づいて薬品供給量が設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の連続混合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２２９８９３（Ｐ２００８−２２９８９３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６９０３２（Ｐ２００７−６９０３２）
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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