JPH0620749B2 - ゴムの連続加硫装置 - Google Patents

ゴムの連続加硫装置

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JPH0620749B2
JPH0620749B2 JP1251649A JP25164989A JPH0620749B2 JP H0620749 B2 JPH0620749 B2 JP H0620749B2 JP 1251649 A JP1251649 A JP 1251649A JP 25164989 A JP25164989 A JP 25164989A JP H0620749 B2 JPH0620749 B2 JP H0620749B2
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heating
microwave
rubber
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省三 渡辺
己拔 篠原
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Nihon Koshuha Co Ltd
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Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Nihon Koshuha Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は押出機から押出されたゴム成形品を加熱槽内に
導いて、所定の温度にまで昇温させるとともにこの温度
を維持しながら加硫反応を促進するようにしたゴムの連
続加硫装置に関するものである。
従来の技術 一般にゴム成形品を連続加硫する工程は、押出機から押
出されたゴム成形品を加硫温度にまで昇温させる工程
と、この温度を保持しながら加硫反応を行わせる工程と
が主体となっており、後者の工程に用いられる加熱源と
しては、通常電気ヒータを利用した熱風とか、ガラスビ
ーズ，ソルトバース，赤外線等が採用されている。
これらの加熱源はゴム成形品が通過する加熱槽の内部に
適宜の間隔を保って配置されており、ゴム成形品に対し
て熱照射を施すとともに、加熱槽の適宜部位に装備され
た温度検知センサとの併用によって加熱槽内の温度を特
定の値に保持するようにしているのが通例である。
発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来のゴムの連続加硫装置にあ
っては、加硫反応を行わせるための加熱源として前記し
た熱風等の外部加熱源を使用していたため、ゴム成形品
の内部で均一な加硫反応が行われず、得られた製品の特
性劣化を招来してしまうことがあるという課題があっ
た。
即ち、押出機が押出されたゴム成形品の断面形状が大き
く、且つ特定の肉厚を保持しているような製品である場
合、前記外部加熱源を用いて加熱した際にゴムの表面部
分の温度と内部の温度とが同一とならず、換言すればゴ
ム成形品の表面部分の温度のみが高温となってしまい、
その結果ゴムの加硫反応が不均一となって得られた製品
の物性が低下してしまうという難点を有している。
このような加硫反応の不均一をなくすためには、加熱槽
内の温度をゴムが熱劣化を生じない程度の比較的低温の
状態に保ち、長時間に亙って加熱を継続するようにすれ
ば良いが、このような手段は加熱源からの加熱効率が低
いため、加熱槽の長さを通常のものよりも大きくしなけ
ればならず、装置自体が大型化してしまういう問題点が
ある。
更に前記した外部加熱源を使用した場合には、該加熱源
の昇温操作に対してのゴム温度の応答性が遅いため、ゴ
ム成形品を最適な温度に維持するための正確な温度制御
を実施することが困難であるという難点をも有してい
る。
そこで本発明はこのような従来のゴムの連続加硫装置が
有している課題を解消して、ゴムの表面部分の温度と内
部の温度とを略同一にすることにより、均一な加硫反応
を行うことができるとともにゴム成型品に対する加熱効
率を高め、且つ熱応答性が良好なゴム加硫装置を提供す
ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、押出機から押出
されたゴム成形品を、加硫温度まで昇温させる予備加熱
槽と、加硫温度を保持する加熱槽に順次導入して加硫反
応を実施するようにした連続加硫装置において、先ず請
求項１により、上記加熱槽にマイクロ波発振器の出力を
利用した単数もしくは複数のマイクロ波加熱装置と、ゴ
ム成形品の温度を検知する単数もしくは複数の温度検知
センサと、該温度検知センサの検知した信号に基づいて
前記マイクロ波加熱装置のオンオフ制御を実施する制御
部とを備えたゴムの連続加硫装置に構成にしてある。
更に請求項２により、上記加熱槽内に、マイクロ波発振
器の出力を利用した単数もしくは複数のマイクロ波加熱
装置と、熱風等の外部加熱源とを併設した構成にしてあ
り、請求項３により、上記加熱槽の内面に、前記マイク
ロ波のエネルギーもしくは該マイクロ波のエネルギーと
熱風等の外部加熱エネルギーとを吸収して赤外線を放射
する放射体を組み込んだゴムの連続加硫装置の構成にし
てある。
作用 かかる構成によれば、押出機から押出されたゴム成形品
は先ず予備加熱槽に進入して、マイクロ波加熱装置によ
り該ゴム成形品が加硫可能温度にまで昇温され、次にこ
のゴム成形品が加熱槽内に進入した際に、マイクロ波発
振器の出力を利用した単数もしくは複数のマイクロ波加
熱装置から発せられるマイクロ波のエネルギーがゴム成
形品に吸収され、更にゴム成形品に吸収されなかったマ
イクロ波のエネルギーのほとんどは赤外線放射体に吸収
され、且つ該赤外線放射体からゴム成形品に対して赤外
線が放射される。このようなマイクロ波による加熱は、
熱風等による外部加熱エネルギーによる加熱とは異な
り、該ゴム成形品の内部発熱を可能とするので、従って
ゴム成形品の表面温度と内部温度とが略同一の高さに保
持され、ゴム成形品の加硫反応が均一に実施されるとい
う作用がもたらされる。
更に加熱槽内に上記マイクロ波加熱装置のみならず熱風
等の外部加熱源とを併設することにより、赤外線放射体
がマイクロ波のみならずこの外部加熱源からのエネルギ
ーによっても赤外線を放射し、全体的な加熱効率が高め
られる。
更に加熱槽の適宜部位に取り付けられた温度検知センサ
が加熱槽内のゴム成形品の角部位での温度を検知して、
この検知した信号に基づいて予め設定されたゴム成形品
の温度に適合するように前記マイクロ波加熱装置のオン
オフ制御が実施される。
実施例 以下図面に基づいて本発明にかかるゴムの連続加硫装置
の一実施例を詳述する。
第１図は本発明を適用した加硫装置の全体的な概要並び
に加熱槽内のゴム成形品の温度分布を示したものであっ
て、図面中の１は押出機であり、この押出機１から可塑
化された所定の形状を保持するゴム成形品３が連続的に
押出される。
５はゴム成形品３を加硫温度まで昇温させるための予備
加熱槽であり、この予備加熱槽５内に進入した前記ゴム
成形品３が一定温度にまで昇温される。図示例の場合、
該予備加熱槽５内に配備された図外のマイクロ波加熱装
置又は熱風機等によってゴム成形品３が約１８０℃近傍
にまで昇温されるように設定されている。
７は加硫反応を実施するための加熱槽であり、上記ゴム
成形品３が該加熱槽７内で一定時間加熱されて、加硫反
応が遂行される。
第１図のII−II線に沿う断面図である第２図に示したよ
うに、加熱槽７内に進入したゴム成形品３は所定の速度
で移動するベルトコンベヤ９上に載置されており、且つ
該ゴム成形品３を囲繞する位置に赤外線放射体１１が配
設されている。この赤外線放射体１１は、後述するよう
にマイクロ波の発振出力から得られるエネルギーを吸収
して赤外線を発生する物体で成り、具体的には炭化ケイ
素系セラミックもしくはシリカ（ＳｉＯ），アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）又はカーボン（Ｃ）に他の有機化合物を混
合した合成セラミックが用いられる。尚、上記赤外線放
射体１１は熱風等の外部加熱源のエネルギーをも吸収し
て赤外線を発生する特徴がある。
更に上記加熱槽７に隣接する部位には、複数個のマイク
ロ波発振器１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが配置され
ており、このマイクロ波発振器１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄから取り出された導波管１５（第２図）が加
熱槽７の内方に導入されている。上記マイクロ波発振器
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、導波管１５によって
ゴム成形品３に対するマイクロ波加熱装置が構成され
る。尚、上記マイクロ波発振器は複数に限定されるもの
ではなく、単数であっても良い。
又、第１図に示したように、加熱槽７の適宜部位には温
度検知センサ１９，２０，２１，２２が取り付けられて
おり、この温度検知センサ１９，２０，２１，２２から
導出された信号ライン１９ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａ
が制御部２５に接続されている。更にこの制御部２５か
ら取り出された制御ライン２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２
５ｄがそれぞれ前記マイクロ波発振器１３ａ，１３ｂ，
１３ｃ，１３ｄに接続されている。２７は加硫が終了し
たゴム成形品３を次段の工程に牽引する引取機である。
かかる構成を有する本発明の連続加硫装置の作用を以下
に説明する。
先ず押出機１から可塑化された状態として押し出された
ゴム成形品３が予備加熱槽５内に進入し、マイクロ波又
は熱風等の加熱源により、該ゴム成形品３が加硫される
ことが可能な温度にまで、例えば約１８０℃近傍にまで
昇温される。
次にこのような予備加熱が終了したゴム成形品３は、加
熱槽７内に進入して加硫反応が施される。即ちマグネト
ロン等で成るマイクロ波発振器１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄの発振出力が導波管１５を介して加熱槽７内
に伝えられ、マイクロ波のエネルギーがゴム成形品に吸
収され、又、ゴム成形品に吸収されなかったマイクロ波
のエネルギーのほとんどは赤外線放射体１１に吸収さ
れ、且つ該赤外線放射体１１からゴム成形品３に対して
赤外線が放射される。
尚、上記の赤外線放射体１１は、マイクロ波のみならず
熱風等の外部加熱源によっても赤外線を放射する特性が
あり、従って上記加熱槽７内にこれら外部加熱源を配置
して、マイクロ波と外部加熱源とを併用することもでき
る。
上記マイクロ波発振器１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
の発振出力に基づいて発せられるマイクロ波による加熱
は、熱風等による外部加熱エネルギーによる加熱とは異
なり、該ゴム成形品３の内部発熱を可能とするものであ
り、従ってゴム成形品３の表面温度と内部温度とを略同
一の高さに保持することができる。
このような加硫反応時において、加熱槽７の適宜部位に
取り付けられた温度検知センサ１９，２０，２１，２２
が加熱槽７内にゴム成形品３の各部位での温度を検知し
て、この検知した値を信号ライン１９ａ，２０ａ，２１
ａ，２２ａを介して制御部２５に伝える。すると制御部
２５は加熱槽７内のゴム成形品３の温度が予め設定され
た基準温度，例えば第１図のグラフに適合しているか
否かを検出し、制御ライン２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２
５ｄを介して各マイクロ波発振器１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄに制御信号を伝達して、各マイクロ波発振器
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのオンオフ制御を実施
する。即ち加熱槽７内の特定の部位におけるゴム成形品
３の温度が基準温度以下である場合には、その部位もし
くは次段の部位にあるマイクロ波発振器を動作させるこ
とによって所定の温度に修正することができる。尚、第
１図のグラフは加熱槽７内にゴム成形品３の基準温度
及び制御パラメータの設定を変更した例であり、ゴム成
形品３に対する加熱温度は任意に設定することができ
る。
このようにして加熱槽７内のゴム成形品３が一定時間加
熱されて加硫反応が行われ、加硫反応が終了したゴム成
形品３は引取機２７を介して次段の工程に搬送される。
発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明にかかるゴムの連続加
硫装置は、押出機から押出されたゴム成形品を加硫温度
まで昇温させる予備加熱槽と加硫温度を保持する加熱槽
に順次導入して、所定の時間昇温状態を保持することに
より該ゴム成形品の加硫反応を実施するようにした連続
加硫装置において、上記加熱槽にマイクロ波発振器の出
力を利用した単数もしくは複数のマイクロ波加熱装置を
配備して、該マイクロ波加熱装置により前記ゴム成形品
の昇温及び温度保持を制御するようにしたので、熱風等
による外部加熱エネルギーによる加熱とは異なり、該ゴ
ム成形品の内部発熱が可能となり、従ってゴム成形品の
表面温度と内部温度とが略同一の高さに保持されて、ゴ
ム成形品の加硫反応が均一に実施されるという効果が得
られる。
更に加熱槽内に上記マイクロ波加熱装置のみならず熱風
等の外部加熱源とを併設することにより、全体的な加熱
効率が高められる。
又、上記加熱槽の適宜部位に単数もしくは複数の温度検
知センサを配設して、該温度検知センサの検知したゴム
成形品の温度信号に基づいて前記マイクロ波加熱装置の
オンオフ制御を実施するようにしたので、ゴム成形品の
温度を予め設定された温度に適合するように自動制御す
ることができる。
更に上記加熱槽の内面にマイクロ波のエネルギーもしく
は該マイクロ波のエネルギーと熱風等の外部加熱エネル
ギーとを吸収して赤外線を放射する放射体を組み込んだ
ことにより、ゴム成形品は直接マイクロ波加熱装置から
発せられるマイクロ波のエネルギーによる内部加熱だけ
でなく、ゴム成形品に吸収されなかったマイクロ波のエ
ネルギーが該赤外線放射体に吸収されると、この赤外線
放射体から赤外線が放射され、ゴム成形品が外部から加
熱されるので、加熱効率が更に高められるという効果が
ある。
従って本発明を用いることにより、ゴム成形品の断面形
状が大きく、且つ特定の肉厚を保持しているような製品
であってもゴムの表面部分の温度と内部の温度とが略同
一となり、その結果ゴムの加硫反応が均一となって得ら
れた製品の物性が高められるという大きな効果が得られ
る。しかもゴム成形品に対する加熱効率が向上するの
で、加熱槽自体の長さを短縮することが出来て、装置全
体の小型化が可能になる。
更に加熱源の昇温操作に対してのゴム温度の応答性が速
いので、ゴム成形品を最適な温度に維持するための正確
な温度制御を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用したゴムの連続加硫装置及び温度
分布の一例を示す概要図、第２図は第１図のII−II線に
沿う断面図である。 １……押出機、３……ゴム成形品、５……予備加熱槽、
７……加熱槽、９……ベルトコンベヤ、 １１……赤外線放射体、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３
ｄ……マイクロ波発振器、１５……導波管、 １９，２０，２１，２２……温度検知センサ、 ２５……制御部、２７……引取機、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】押出機から押出されたゴム成形品を、加硫
    温度まで昇温させる予備加熱槽と、加硫温度を保持する
    加熱槽に順次導入して加硫反応を実施するようにした連
    続加硫装置において、 上記加熱槽に、マイクロ波発振器の出力を利用した単数
    もしくは複数のマイクロ波加熱装置と、ゴム成形品の温
    度を検知する単数もしくは複数の温度検知センサと、該
    温度検知センサの検知した信号に基づいて前記マイクロ
    波加熱装置のオンオフ制御を実施する制御部とを備えて
    いることを特徴とするゴムの連続加硫装置。
  2. 【請求項２】上記加熱槽内に、マイクロ波発振器の出力
    を利用した単数もしくは複数のマイクロ波加熱装置と、
    熱風等の外部加熱源とを併設して成る請求項１記載のゴ
    ムの連続加硫装置。
  3. 【請求項３】上記加熱槽の内面に、前記マイクロ波のエ
    ネルギーもしくは該マイクロ波のエネルギーと熱風等の
    外部加熱エネルギーとを吸収して赤外線を放射する放射
    体を組み込んだことを特徴とする請求項１，２記載のゴ
    ムの連続加硫装置。
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EP90310568A EP0420632B1 (en) 1989-09-27 1990-09-27 Apparatus for continuously vulcanizing rubber molding
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