JPH0139886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ゴム等の混練に供される密閉式混練
機のフローテイングウエイト作動装置に関する。

＜従来技術＞ 密閉式混練機のフローテイングウエイト作動装
置としては、実開昭58―40230号明細書に記載の
ものが公知である。

この従来技術は、第１図に示す如く、混練室１
の入口２上方に被混練物投入用ホツパー３が設け
られ、該ホツパー３内には、ホツパー３内の被混
練物を混練室１内へ押し込めると共に入口２を開
閉自在に密閉するフローテイングウエイト４が上
下動自在に設けられている。該フローテイングウ
エイト４の上方には昇降装置５により上下動され
るクツシヨンシリンダ６が設けられ、該シリンダ
６内には上下動自在なピストン７で区画されるク
ツシヨンチヤンバ８が形成され、該チヤンバ８に
は所定圧の空気が供給されている。そして、該ピ
ストン７と前記フローテイングウエイト４がピス
トンロツド９を介して連結固定されている。

従つて、フローテイングウエイト４はクツシヨ
ンシリンダ６の上下動を介して上下動し、かつピ
ストン７のクツシヨン移動量だけフローテイング
動作するものである。

上記従来のフローテイングウエイト作動装置
は、ウエイト４を下降させて被混練物を混練室へ
押し込む際、もし被混練室がホツパー３のスロー
ト部に引つかかりフローテイングウエイト４がつ
かえてしまうような異常事態が生じたときは、リ
ミツトスイツチ１０、メータリレー１１、及び供
給空気圧切換装置１２等の安全装置により、当該
異常事態を回避するよう構成されている。

しかし、負荷運転中はクツシヨンシリンダ６は
フローテイングウエイト４が混練室入口２を密閉
するように所定の下端位置に停止固定され、フロ
ーテイングウエイト４はクツシヨンシリンダ６の
ピストン７のクツシヨン代のみで上下動可能とさ
れていた為、もしピストン７がクツシヨンシリン
ダ６内の上限位置にあつたなら、もはや緩衝機能
を発揮することができず、混練品質に悪影響を与
えると共に、混練室１内からの突上げ力が直接ク
ツシヨンシリンダ６に伝達され、昇降装置５等を
破損させるおそれがあつた。

そこで、前記従来のものは、ピストン７がクツ
シヨンシリンダ６内の上限位置にあることを検出
する検出装置を設け、該検出装置が作動すると、
クツシヨンシリンダ６をいつたん上昇させてから
再び下降するように構成し、昇降装置５等の破損
を防止していた。

＜発明の目的＞ 前記従来のフローテイング作動装置は、ピスト
ン７の上限位置のみを検出する検出装置を設けて
制御していたので、その制御に無理があつた。

即ち、被混練物の押込み工程においてクツシヨ
ンシリンダ６が下降中に、ピストン７が上限位置
に達すると、モータを停止させてクツシヨンシリ
ンダ６の下降を止め、その後、モータを起動して
クツシヨンシリンダ６を上昇させるため、その停
止の間の時間に、混練室からの反力により大きな
力がピストン７に作用して昇降装置を破損させる
おそれがあつた。

即ち、従来のものは、危険状態をその限界にお
いて検出するように構成していたので、余裕がな
く、破損につながるおそれがあつた。

更に、前記従来のものは、前記破損のおそれが
あるため、クツシヨンシリンダ６内のピストン７
のストロークを大きくし、その破損を防止する必
要があるため、クツシヨンシリンダ６が大型にな
ると云う問題があつた。

従つて、本発明の第１の目的とするところは、
クツシヨンシリンダ内のピストン位置を、常に最
適位置にコントロールすることにより、フローテ
イングウエイトに安定した緩衝効果を与え、当該
装置の破損を防止することにある。

本発明の第２の目的は、クツシヨンシリンダの
緩衝代をコントロールすることによりクツシヨン
シリンダを小型化することにある。

本発明の第３の目的とするところは、フローテ
イングウエイトに常に一定の押込圧力を与えるこ
とにより、混練時間の短縮、及び混練品質のバラ
ツキを少なくして高品質の混練を得るようにする
ことにある。

＜発明の構成＞ 本発明の密閉式混練機のフローテイング作動装
置は、混練室入口上方のホツパー内に上下動自在
に設けられたフローテイングウエイトを有し、該
ウエイトは混練室入口を開閉自在とする。このフ
ローテイングウエイトの上方には昇降装置により
上下動するクツシヨンシリンダが設けられてい
る。昇降装置は昇降ねじ軸とナツトの螺合から成
るもの、ラツクとピニオンからなるもの、又は、
チエン等の無端伝動体を用いたもの等、任意のも
のでもよく、その駆動源はモータ等である。

クツシヨンシリンダには上下動自在なピストン
内嵌され、該ピストンで区画されるクツシヨンチ
ヤンバがクツシヨンシリンダ内に形成されてい
る。このチヤンバには所定圧の圧力媒体が供給さ
れている。この圧力媒体は気体、液体いずれであ
つてもよいが、気体、特に空気が一般に用いられ
る。

上記クツシヨンシリンダ内のピストンと、前記
フローテイングウエイトとはピストンロツドを介
して連結されている。

上記クツシヨンシリンダとピストンとの相対的
な位置を検出する検出手段が設けられている。こ
の検出手段は、すくなくともピストンがクツシヨ
ンシリンダ内の上部・下部又はその中間部のいず
れかに位置しているかを検出できるものであれば
よく、オートスイツチシリンダー、リミツトスイ
ツチ、又は無接触距離センサー等、任意のもので
よい。

上記検出手段と前記昇降装置は、制御装置を介
して連結されており、該制御装置は、検出手段の
検出結果に応じて予じめ設定したパターンで昇降
装置を作動させてクツシヨンシリンダを上下動さ
せるものである。即ち、制御装置は、前記検出手
段によるピストンの中間部位置検出で前記クツシ
ヨンシリンダの移動を停止させ、同下部位置検出
でクツシヨンシリンダを下降させ、かつ、同上部
位置検出でクツシヨンシリンダを上昇させるよう
前記昇降装置を作動させ、もつて、クツシヨンシ
リンダ内のピストンが、中間部と下部との間に位
置するようコントロールする。

＜作 用＞ 本発明によれば、ホツパーを介して被混練物を
混練室に投入する場合、フローテイングウエイト
は混練室入口を開放すべく上方に待機している。
被混練物投入後、フローテイングウエイトは被混
練物を混練室へ押し込むべく下降する。このフロ
ーテイングウエイトの下降は昇降装置により下降
するクツシヨンシリンダを介して行われる。クツ
シヨンシリンダ内のクツシヨンチヤンバは、所定
圧に維持されているので、フローテイングウエイ
トは所定圧で被混練物を押し込めることができ
る。この押込み動作においてピストンはクツシヨ
ンシリンダの下部に位置しており、クツシヨンチ
ヤンバは大きな容積を有しており、クツシヨン効
果は良好である。

さてクツシヨンシリンダの下降中に、被混練物
の押込み抵抗が増大すると、クツシヨンチヤンバ
内は一定圧を維持するよう構成されているので、
ピストンがチヤンバ内を上昇することになる。そ
してその状態が検出手段により検出され、ピスト
ンがクツシヨンシリンダの中間部に達すると、該
検出手段の位置検出信号により制御装置が昇降装
置の作動を停止させる。しかしてクツシヨンシリ
ンダの下降は停止し、ピストンは中間部より上方
へ移動していないので、クツシヨンチヤンバの容
積はまだかなり大きく維持されている。従つて、
フローテイングウエイトは十分緩衝能力を有して
被混練物を所定圧で押圧している。

かかる状態で被混練物を押圧することにより、
被混練物は次第に混練室へ押し込められ、それに
つれフローテイングウエイト及びピストンはクツ
シヨンシリンダ内を相対的に下降する。このピス
トンの下降を下部検出手段が検出することによ
り、該検出信号を受けて制御装置が昇降装置を作
動させ、クツシヨンシリンダを再度下降させる。

又は、クツシヨンシリンダの停止状態でフロー
テイングウエイトが被混練物を押圧中、被混練物
の押上げ力によりピストンがクツシヨンシリンダ
内を上昇した場合は、その上部検出手段がピスト
ンの上限位置を検出し、該検出信号により制御装
置はクツシヨンシリンダが上昇を開始するよう昇
降装置を作動させる。該クツシヨンシリンダは上
限リミツトをけると直ちに下降を開始する。以後
上述した動作を繰り返し、クツシヨンシリンダの
下限位置まで下降すると、クツシヨンシリンダの
下降動作は停止される。

このクツシヨンシリンダの下限位置において、
フローテイングウエイトは混練室入口を密閉し、
かつこの密閉状態でピストンはクツシヨンシリン
ダの下部に位置するよう構成されている。かかる
状態での混練中に、フローテイングウエイトに過
大な押し上げ力が作用し、それによりピストンが
クツシヨンシリンダの上部に相対移動すると、上
部検出手段の検出により、制御装置を介して昇降
装置が作動してクツシヨンシリンダが上昇する。
従つて、クツシヨンチヤンバは常に所定容積以上
の容積を維持することができ、フローテイングウ
エイトに効果的な緩衝機能を付与する。

＜実施例＞ 第２図において、２１は混練機本体で、この上
に支持板２２を介して支持フレーム２３が立設さ
れている。２４はフレームウエイトであり、混練
機本体２１のホツパー２５内に上下動自在に配置
され、ピストンロツド２６を介してクツシヨンシ
リンダ２７のピストン２８に連結されている。

クツシヨンシリンダ２７内にはピストン２８に
より区画されたクツシヨンチヤンバ２９が形成さ
れている。このチヤンバ２９には所定圧の圧縮空
気が供給され、かつチヤンバ２９内が常に一定圧
となるようリリーフ弁等が設けられている。

前記ピストンロツド２６は支持板２２に上下摺
動自在に挿入され、また支持板２２の中央部には
ピストンロツド２６と同心状にストツパー３０が
設けられ、このストツパー３０の上面には緩衝用
のゴム状の弾性体３１が装着されている。クツシ
ヨンシリンダ２７は上端にヘツドカバー３２、下
端に抜止リング３３を有し、その抜止リング３３
はクツシヨンシリンダ２７の下降時にストツパー
３０に外嵌する大きさに構成されており、従つ
て、フローテイングウエイト２４の下限位置では
ピストン２８が弾性体３１を介してストツパー３
０に接当する。

３４はクツシヨンシリンダ２７を介してフロー
テイングウエイト２４を上下動させる機械的昇降
装置で、ねじ軸３５はベアリング３６を介して上
部支持板３７に回転のみ自在に支持され、ねじ軸
３５上端に固定のプーリ３８と、モータ３９に固
定のプーリ４０間にベルト４１が巻掛けられてい
る。このねじ軸３５が螺合するねじ軸保持体４１
はクツシヨンシリンダ２７上の上端に取付けら
れ、またピストン２８及びピストンロツド２６に
はねじ軸３５が上下動自在に嵌合する孔４２が上
端側から所定範囲にわたつて形成されている。ク
ツシヨンシリンダ２７内には、ピストンロツド２
６の孔４２に摺動自在に嵌合するロツドスリーブ
４３が固定されている。クツシヨンシリンダ２７
は支持フレーム２３の案内レール４４に沿つて上
下動自在である。

尚、４５はクツシヨンシリンダ２７の上限リミ
ツトスイツチであり、４６は同下限リミツトスイ
ツチである。４７はクツシヨンシリンダ２７の上
限ストツパーである。

上記クツシヨンシリンダ２７は、該シリンダ２
７のピストン２８との相対的な位置関係を検出す
る検出手段４８が設けられている。この検出手段
４８は、ピストン２８に螺着されてクツシヨンシ
リンダ２７のヘツドカバー３２を貫通して外方に
突出するピストンロツド４９と、該ロツド４９を
摺動自在に嵌合すべくヘツドカバー３２に固定さ
れたシリンダチユーブ５０と、該ロツド４９とチ
ユーブ５０間に設けられたリードスイツチ５１，
５２，５３とを有するオートスイツチシリンダか
ら成る。この検出手段４８は、ピストン２８がク
ツシヨンシリンダ２７内の下部、上部及びそれら
の中間位置のいずれにあるかを検出するものであ
る。

上記検出手段４８と前記昇降装置３４のモータ
３９とは、図示省略の制御装置を介して連結され
ている。この制御装置の機能は後述する作用効果
のところで詳述する。

尚、前記昇降装置３４は、第２図に示すものに
限定されるものではなく、例えば第１図に示す従
来例のように、ねじ軸の回転を固定してねじ軸保
持体を回転させてねじ軸を上下動させるものであ
つてもよく、また検出手段４８は、第３図に示す
如く、ピストン２８に螺着されたロツド５４にリ
ミツトスイツチ５５，５６，５７を接触させるも
のであつてもよく、第４図に示す如く、無接触距
離センサー５８であつてもよく、更には、第５図
に示すように、クツシヨンシリンダ２７のクツシ
ヨンチヤンバ２９内面に出没自在に突出するボー
ル５９，５９，５９を設け、該ボール５９，５
９，５９の出没を検出するセンサー６０，６０，
６０を設けたようなものであつてもよい。

第６〜１０図により、上記本発明の実施例の作
用効果を説明する。

第６図に示す如く、フローテイングウエイト２
４の下降スタート信号により、昇降装置３４を介
してクツシヨンシリンダ２７が下降し、それにつ
れてフローテイングウエイト２４も下降する。ウ
エイト２４が被混練物に接触すると、ウエイト２
４の下降は阻止され、クツシヨンシリンダ２７の
みが下降する。従つてピストン２８がクツシヨン
チヤンバ２９内を相対的に上昇し、図示ｈ＝130
mmに達すると検出手段４８の中間部検出スイツチ
５２が作動し、制御装置を介してモータ３９を停
止させる。このモータ３９はブレーキ付モータで
ある。これによりクツシヨンシリンダ２７の下降
は停止される。従つてピストン２８は、クツシヨ
ンチヤンバ２９の容積をそれ以上縮小するような
移動をしないので、ピストン２８は十分な緩衝代
を残してフローテイングウエイト２４を押圧する
ことができる。

混練が進行すると通常ゴム等の被混練物の盛上
りレベルはフローテイングウエイト２４と共に下
がる。従つてピストン２８の位置も下がり、第７
図に示すようにｈ＝30mmに達すると、検出手段４
８の下部検出スイツチ５３が作動し、該検出信号
を受けて制御装置がモータ３９のブレーキを解放
し且つモータ３９を駆動することによりクツシヨ
ンシリンダ２７を下降させる。

以後この第６図、第７図の状態を繰り返しつつ
クツシヨンシリンダ２７は順次下降し、第８図に
示す如く下限リミツトスイツチ４６を作動させる
と、クツシヨンシリンダ２７の下降は停止され、
当該下限位置に保持される。このクツシヨンシリ
ンダ２７の下限保持位置は、第１０図に示す如
く、ピストン２８がストツパー３０に接当したと
き、フローテイングウエイト２４が混練室６０の
入口６１を密閉し、かつこの状態で図示ｌ寸法が
ｌ＞０の関係になる位置である。

上記クツシヨンシリンダ２７の下限保持位置に
おいて、第９図に示す如く、混練室６０の押し上
げ力によりフローテイングウエイト２４が押し上
げられ、ピストン２８がチヤンバ２９内を相対的
に上昇して、ｈ＝180mmに達して上部検出スイツ
チ５１を作動させると、該検出信号を受けて制御
装置はクツシヨンシリンダ２７を上昇させるよう
昇降装置３４を作動させる。このクツシヨンシリ
ンダ２７は上限リミツトスイツチ４５の作動させ
ると直ちに下降を開始し、以後第６，７，８図の
作動を行う。

尚、クツシヨンシリンダ２７の上昇動作は、第
６，７図に示す下降動作中に、ピストン２８が上
部検出スイツチ５１を作動させた場合にも行われ
る。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、クツシヨンチヤンバのクツシ
ヨン代を常に所定量以上に確保できるので、スト
ロークの小さいクツシヨンチヤンバであつても十
分緩衝機能を発揮することができ、装置のコンパ
クト化が図られる。ピストンとクツシヨンシリン
ダが衝突することがないので装置の破損が防止さ
れる。フローテイングウエイトは常に一定圧で押
圧することができるので、精度の高い制御ができ
るため、混練時間の短縮、混練品質のバラツキを
少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す概略構成図、第２図は本
発明の実施例を示す断面図、第３，４，５図は各
種の検出手段を示す断面図、第６図乃至第１０図
は本発明の実施例の作用を説明するための各工程
ごとの断面図である。 ２４……フローテイングウエイト、２５……ホ
ツパー、２６……ピストンロツド、２７……クツ
シヨンシリンダ、２８……ピストン、２９……ク
ツシヨンチヤンバ、３４……昇降装置、４８……
検出手段、６１……混練室、６２……入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 混練室入口６２上方のホツパー２５内に該入
   口６２を開閉自在とするフローテイングウエイト
   ２４が上下動自在に設けられ、該ウエイト２４の
   上方に昇降装置３４により上下動するクツシヨン
   シリンダ２７が設けられ、該シリンダ２７内には
   上下動自在なピストン２８で区画されるクツシヨ
   ンチヤンバ２９が形成され、該チヤンバ２９内は
   所定圧に維持されていると共に、前記ピストン２
   ８とフローテイングウエイト２４とがピストンロ
   ツド２６を介して連結されている密閉式混練機の
   フローテイングウエイト作動装置において、前記
   ピストン２８が前記クツシヨンシリンダ２７内の
   上部、下部又はその中間部のいずれかに位置して
   いるかを検出する検出手段４８が設けられ、 該検出手段４８と前記昇降装置３４とが制御装
   置を介して電気的に接続されており、 前記制御装置は、前記検出手段４８による前記
   ピストン２８の中間部位置検出で前記クツシヨン
   シリンダ２７の移動を停止させ、同下部位置検出
   で前記クツシヨンシリンダ２７を下降させ、か
   つ、同上部位置検出で前記クツシヨンシリンダ２
   ７を上昇させるよう前記昇降装置３４を作動させ
   て、前記ピストン２８をクツシヨンシリンダ２７
   の中間部と下部間に位置させるよう構成されてい
   ることを特徴とする密閉式混練機のフローテイン
   グウエイト作動装置。