JPH08258040A - エラストマー材料の密閉式混合機及び混合方法 - Google Patents

エラストマー材料の密閉式混合機及び混合方法

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JPH08258040A
JPH08258040A JP8054711A JP5471196A JPH08258040A JP H08258040 A JPH08258040 A JP H08258040A JP 8054711 A JP8054711 A JP 8054711A JP 5471196 A JP5471196 A JP 5471196A JP H08258040 A JPH08258040 A JP H08258040A
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outlet opening
door
elastomeric material
outlet
mixing
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JP8054711A
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John D Metcalf
ジョン・ダリル・メトカーフ
Jr John W Price
ジョン・ウィリアム・プライス，ジュニア
James M Rothgery
ジェイムズ・ミラード・ルースゲリー
Ronald J Zaucha
ロナルド・ヨゼフ・ツァウチャ
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Goodyear Tire and Rubber Co
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    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
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    • B29B7/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for discharging, e.g. doors
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排出ドアの開閉制御を改善することにより、
混合材料の停滞や排出後の排出ドアの閉成の遅延をなく
し効率的な運転を可能とする。 【解決手段】 混合室１２で混合された材料は、排出５
４ドアの開放により出口３４から排出される。出口３４
のエンドフレーム４６には、出口３４から排出された材
料の有無を検出するために、マイクロ波送信機６４を含
むセンサが設けられる。排出ドア５４が開放された後、
センサにより材料が検出されなくなったら、排出ドア５
４が閉成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エラストマー材料
の高強度密閉式混合機に関する。
【０００２】
【従来の技術】密閉式混合機においては、１回分の被混
合原料が混合室へ供給され、そこで２つのロータが所定
の速度で所定の混合期間回転し、その後、混合された材
料は混合室の底部の出口を通って排出される。ロータ設
計によっては、混合された材料を混合室内に保持しやす
い位置にロータが停止すると、材料を排出することが困
難となることがある。混合材料の排出時間が変動する
と、最大排出時間に等しい期間だけ、出口の排出ドアが
開放されたままとなる。その結果、排出ドアの開放時間
が正規の８〜１０秒から２０〜３０秒に増加し、排出ド
アの閉成時に出口にエラストマー材料が残らないよう保
証される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら多くの場
合、混合機は４，５秒で排出するため、空混合時間は各
混合サイクルに対して２５秒にもなることがある。この
ような混合機の高い損失を考えると、この無駄な時間は
非常に大きい。一方、排出ドアが出口の混合材料ととも
に閉成されると、ドアの閉成を妨げるゲートジャムの問
題が生じ、出口をきれいにするための時間が必要とな
る。このような理由から、出口の開放後、休止時間を与
えられるタイマは、出口を開閉したり混合機の利用を安
全に達成するのに適切なものとはなっていない。
【０００４】そこで本発明は、排出ドアの開閉制御を改
善することにより、混合材料の停滞や排出後の排出ドア
の閉成の遅延がなく効率的な運転が可能なエラストマー
材料の密閉式混合機及び混合方法を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、出口開口の壁にセンサを組み込み、それによってエ
ラストマー材料の通過に関する信号を与え、出口開口が
きれいになった後にだけ出口開口内への排出ドアの移動
による出口の閉成を制御すればよいことが見出された。
回転停止時に少なくとも一方のロータの位置を制御する
ことにより混合機を空にすることも容易である。
【０００６】これは、排出のために停止する時に、ロー
タの位置に応じてロータが互いにかつ混合室の壁に対し
て最適関係にあることを確認するように作動する制御手
段により達成される。排出ドアが開放されると、混合さ
れたエラストマー材料は出口開口から落下する。これら
の制御手段は、ロータの軸に設けられた近接スイッチ及
びロータの回転を停止させるスイッチに接続される。好
ましくは、ロータは少なくとも一方のロータの羽根を垂
直に配置して停止される。
【０００７】また、混合機の出口開口内にセンサ送信機
及び受信機を設け、混合された材料が出口開口を通過し
たか、また、出口開口に停滞している材料が無いかの信
号が送られる。この情報は出口開口を開閉する制御手段
に連絡されて、出口開口に混合された材料が存在しない
ことが上記信号により示されると、排出ドアが出口開口
内へ戻るよう動かされる。混合された材料が出口開口を
通過しているという信号が受信されない場合には、混合
室内の混合材料の停滞がきれいにされるまで排出ドアは
開放位置に保持される。所望により、センサ送信機及び
受信機と接続されたタイマを使用して、排出ドアの開放
後およそ４，５秒の最小休止時間を与えることができ
る。センサからの信号は、休止時間後にドアを閉成する
のに利用され、出口開口が閉塞されているという信号に
より開放時間を所定の長さで増加できるようにされる。
【０００８】本発明のエラストマー材料の混合機は、回
転軸が平行な２つのロータを備えた混合室と、入口開口
と、出口開口と、回動自在に支持されて前記出口開口内
へ移動して前記混合室を閉成するとともに前記出口開口
から出て前記混合室を開放する排出ドアと、前記各ロー
タの回転を停止させ、かつ、所定の時間に前記排出ドア
を前記出口開口から解放する制御手段と、前記出口開口
内に搭載されて前記排出ドアが解放された後で前記出口
開口内にエラストマー材料が存在することを検出するセ
ンサとを有し、前記出口開口内のエラストマー材料の存
在を示す信号が前記センサから受信されていない場合
に、前記排出ドアが前記出口開口内へ移動されて前記混
合室が閉成されるものである。
【０００９】また、本発明のエラストマー材料の混合方
法は、入口開口と、排出ドアを備えた出口開口ととも
に、２つのロータを有する混合室内でエラストマー材料
を混合する方法であって、前記排出ドアにより前記出口
開口を閉成し、前記混合室内へ１回分のエラストマー材
料を供給し、前記２つのロータを所定期間回転させ、前
記排出ドアを開放することによって前記出口開口を開放
してその中のセンサ送信機で前記エラストマー材料が前
記出口開口内にあるか否かを検出し、信号が受信されて
いないことに応答して前記排出ドアを閉成するものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【００１１】図１及び図２を参照すると、密閉式混合機
１０は、混合室１２、及び軸１８，２０上で平行軸周り
に回転可能でフレーム３０内に載置されたベアリング２
２，２４，２６，２８に回転可能に支持された１対のロ
ータ１４，１６を有する。混合室１２は、入口３２及び
出口３４を有する。入口３２は、混合室１２内で混合さ
れる原料を受け入れるホッパー３８を有するシュート３
６と連通している。この混合機１０は、特にゴム等のエ
ラストマー材料を混合するのに適用されるものである。
シュート３６上にはピストンシリンダアセンブリ４２に
より推進されるラム４０が設けられ、シュート３６の中
を移動して原料を混合室１２内へ送り込むことができ
る。
【００１２】出口３４にはエンドフレーム４６，４８及
びケーシングエッジ５０，５２を有し、ケーシングエッ
ジ５０，５２は軸５６周りに旋回する排出ドア５４の表
面と係合する。図示せぬアクチュエータがフレーム３０
上に搭載され、軸５６を図４に示す開放位置もしくは図
３に示す閉成位置へ回転させる。閉成されると排出ドア
５４は、ピストン及びシリンダアセンブリ６０により駆
動されるカム５８により正しい位置にロックされる。排
出ドア５４のアクチュエータにタイマ６２を接続し、排
出ドア５４が開放されたままとされる時間間隔を設定す
ることができる。
【００１３】図５に示すように、マイクロ波送信機６４
及びマイクロ波受信機６８が、出口３４の台板のエンド
フレーム４６，４８の壁に搭載されている。好ましく
は、エンドフレーム４６，４８の材料は鋳鉄であり、マ
イクロ波送信機６４及びマイクロ波受信機６８用の穴の
厚さはおよそ９．４３ｃｍ（３ 3/4インチ）である。エ
ンドフレーム４６，４８の穴７２，７４は、内側から
６．６７ｃｍ（２ 5/8インチ）径（２ 1/2インチＮＰＴ
のタップドリルサイズ）で明けられる。次に、穴７２，
７４は外側から２ 1/2−８ＮＰＴでハンドタップされ
る。タップ深さは、マイクロ波受信機６８及びマイクロ
波送信機６４が穴７２，７４へねじ込まれ、窓７６，７
８がエンドフレーム４６，４８の内側と同一平面となる
ようにされる。マイクロ波送信機６４及びマイクロ波受
信機６８はテフロンその他適切な材料の窓７６，７８を
有している。マイクロ波送信機６４及びマイクロ波受信
機６８は、ケーブル８０，８２により、タイマ６２に接
続されるコントローラ８４へ接続される。
【００１４】図１及び図２を参照すると、軸１８，２０
には、混合室１２から混合物を排出するため、ロータの
回転数を利用してロータ１４，１６の位置を検出し、右
側のロータ１６を、混合物が最も排出し易い位置である
垂直位置で停止させる近接スイッチ８６，８８が搭載さ
れている。近接スイッチ８６，８８はケーブル９０，９
２によりタイマ６２に接続することができる。図２に示
すように、軸１８，２０に搭載されたロータ１４，１６
は、モータ９６により駆動されるギア機構９４に接続さ
れている。
【００１５】次に、動作について説明する。混合機１０
はアクチュエータを介して排出ドア５４を閉成してお
り、原料がホッパー３８を介してシュート３６へ供給さ
れ、そこでラム４０により混合室１２内へ押圧される。
原料は、所定の期間、ロータ１４，１６の回転により混
合され、その後、ロータ１４，１６は、一方のロータ１
６が近接スイッチ８６，８８により検出されたほぼ垂直
な位置で回転が停止される。次に、タイマ６２によりカ
ム５８は排出ドア５４との係合を解除させ、アクチュエ
ータにより排出ドア５４の軸５６は図４に示すドアの開
放位置へ回転される。そして、混合された材料は、マイ
クロ波送信機６４及びマイクロ波受信機６８を通過して
出口３４から落下する。窓７６，７８はマイクロ波送信
機６４及びマイクロ波受信機６８を保護するが、エラス
トマー材料の混合物により窓６７，６８は６．３５ｍｍ
（ 1/4インチ）まで被覆される。このために、出口３４
にエラストマー材料が存在するかを示すように、マイク
ロ波受信機６８の感度を調整することができる。その場
合には、信号はタイマ６２、コントローラ８４へ与えら
れて排出ドア５４の閉成が防止される。
【００１６】タイマ６２及びコントローラ８４は、１回
分の混合された材料が出口３４を通って落下すると、ア
クチュエータを駆動させて排出ドア５４を閉成し、新た
な供給の準備を行うようにプログラムすることができ
る。また、出口開口に材料が停滞していないことをマイ
クロ波送信機６４、マイクロ波受信機６８が示すことに
よりドアアクチュエータが排出ドア５４を閉成するよう
に駆動された後、所定の時間、例えば２秒ないし４秒だ
け排出ドア５４の閉成を遅らせるように設定することが
できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、出口開口
に、エラストマー材料の有無を検出するセンサを設け、
このセンサにより出口開口内にエラストマー材料が存在
しないことが検出されたら排出ドアを閉成することで、
出口開口での混合材料の停滞や排出ドアの閉成の遅延を
なくし、混合機を効率良く運転することができる。
【００１８】特に、ロータの軸にロータの相対位置を検
出する近接スイッチを設け、この近接スイッチの信号に
応じて所定の位置でロータの回転を停止させることで、
混合室で混合された材料を混合室から効率的に排出させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密閉式混合機の一実施例の部分断面図
であり、混合室の出口を閉成位置とした状態を示す。
【図２】図１に示した密閉式混合機のＡ−Ａ線断面図で
ある。
【図３】図１に示した密閉式混合機の、排出ドアを閉成
位置とした状態の出口を示す拡大部分断面図である。
【図４】図１に示した密閉式混合機の、排出ドアを開放
位置とした状態の出口を示す拡大部分断面図である。
【図５】出口壁のマイクロ波送信機及びマイクロ波受信
機を示すための、図４のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１０ 密閉式混合機 １２ 混合室 １４，１６ ロータ １８，２０，５６ 軸 ２２，２４，２６，２８ ベアリング ３０ フレーム ３２ 入口 ３４ 出口 ３６ シュート ３８ ホッパー ４０ ラム ４２，６０ ピストンシリンダアセンブリ ４６，４８ エンドフレーム ５０，５２ ケーシングエッジ ５４ 排出ドア ６２ タイマ ６４ マイクロ波送信機 ６８ マイクロ波受信機 ８０，８２，９０，９２ ケーブル ８４ コントローラ ８６，８８ 近接スイッチ ９４ ギア機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジョン・ウィリアム・プライス，ジュニア アメリカ合衆国、44685、オハイオ州、ユ ニオンタウン、プリンス・ジョージズ・サ ークル、13320 (72)発明者 ジェイムズ・ミラード・ルースゲリー アメリカ合衆国、44255、オハイオ州、マ ンチュア、ステイト・ルート・303、3100 (72)発明者 ロナルド・ヨゼフ・ツァウチャ アメリカ合衆国、44221、オハイオ州、キ ュヤホガ・フォールズ、ヘンドン・サーク ル、3382

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転軸が平行な２つのロータを備えた混
    合室と、入口開口と、出口開口と、回動自在に支持され
    て前記出口開口内へ移動して前記混合室を閉成するとと
    もに前記出口開口から出て前記混合室を開放する排出ド
    アと、前記各ロータの回転を停止させ、かつ、所定の時
    間に前記排出ドアを前記出口開口から解放する制御手段
    と、前記出口開口内に搭載されて前記排出ドアが解放さ
    れた後で前記出口開口内にエラストマー材料が存在する
    ことを検出するセンサとを有し、前記出口開口内のエラ
    ストマー材料の存在を示す信号が前記センサから受信さ
    れていない場合に、前記排出ドアが前記出口開口内へ移
    動されて前記混合室が閉成されるエラストマー材料の密
    閉式混合機。
  2. 【請求項２】 前記センサは、前記出口開口の一方側に
    搭載されたマイクロ波送信機と、前記出口開口の反対側
    に搭載されたマイクロ波受信機とを有する請求項１に記
    載のエラストマー材料の密閉式混合機。
  3. 【請求項３】 前記出口開口が設けられるとともに、前
    記出口開口において前記マイクロ波送信機及び前記マイ
    クロ波受信機が搭載された台板を有する請求項２に記載
    のエラストマー材料の密閉式混合機。
  4. 【請求項４】 前記各ロータは２本の軸に取り付けら
    れ、前記各軸には前記各ロータの相対位置を検出する近
    接スイッチが設けられ、前記制御手段は、前記各ロータ
    がエラストマー材料の排出が促進される所定の位置に達
    したという前記近接スイッチからの信号に応じて、前記
    所定の位置で前記各ロータの回転を停止させる請求項１
    に記載のエラストマー材料の密閉式混合機。
  5. 【請求項５】 入口開口、及び排出ドアを備えた出口開
    口とともに、２つのロータを有する混合室内でエラスト
    マー材料を混合する方法であって、前記排出ドアにより
    前記出口開口を閉成し、前記混合室内へ１回分のエラス
    トマー材料を供給し、前記２つのロータを所定期間回転
    させ、前記排出ドアを開放することによって前記出口開
    口を開放してその中のセンサ送信機で前記エラストマー
    材料が前記出口開口内にあるか否かを検出し、信号が受
    信されていないことに応答して前記排出ドアを閉成する
    エラストマー材料の混合方法。
  6. 【請求項６】 前記排出ドアは、前記出口開口に混合さ
    れた材料が無いことを前記センサ送信機が示す場合に前
    記出口開口の開放後の所定時間に前記出口開口を閉成す
    るタイマに接続されている請求項５に記載のエラストマ
    ー材料の混合方法。
  7. 【請求項７】 前記各ロータはその相対回転位置を検出
    する近接スイッチを有する２本の軸上に搭載され、前記
    材料を混合した後で、予め選定された排出位置において
    前記ロータの少なくとも一方の回転を停止させる工程を
    有する請求項５に記載のエラストマー材料の混合方法。
JP8054711A 1995-03-13 1996-03-12 エラストマー材料の密閉式混合機及び混合方法 Pending JPH08258040A (ja)

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US08/402,836 US5492403A (en) 1995-03-13 1995-03-13 Drop door control for internal mixer
US402836 1995-03-13

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JPH08258040A true JPH08258040A (ja) 1996-10-08

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JP (1) JPH08258040A (ja)
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DE (1) DE19609599A1 (ja)
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