專利名稱：橡膠擠出機(jī)和擠出橡膠的取樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠擠出機(jī)以及利用橡膠擠出機(jī)擠出的橡膠的取樣方法。
背景技術(shù)：
一般而言，輪胎由多個輪胎用的橡膠構(gòu)件構(gòu)成，例如內(nèi)襯層、胎面部、胎側(cè)部等各部由與各自被要求的特性相對應(yīng)的未硫化橡膠構(gòu)成。利用具有與各個橡膠構(gòu)件的截面形狀相對應(yīng)的口模(模具)的橡膠擠出機(jī)擠出，例如通過將該擠出的未硫化橡膠切割成預(yù)定長度或者通過將該擠出的未硫化橡膠纏繞在輪胎成型鼓上等形成構(gòu)成上述輪胎的各部的橡膠構(gòu)件。圖5是專利文獻(xiàn)1中記載的以往的橡膠擠出機(jī)的剖視圖。該橡膠擠出機(jī)100包括料斗113，用于投入要混煉的材料和橡膠；螺桿111，一邊混煉投入到該料斗113中的橡膠一邊將其輸送；料筒112 ；齒輪泵122，其具有兩個齒輪 122a和它們的軸承122b ；以及模頭124，使擠出的橡膠形成為所希望的截面形狀。在該橡膠擠出機(jī)中，從料斗113投入了的橡膠利用旋轉(zhuǎn)的螺桿111輸送，而向橡膠滯留部115排出，暫且滯留在橡膠滯留部115的橡膠被齒輪泵112每次從模頭124以定量擠出為預(yù)定的形狀。另外，為了確認(rèn)利用如上所述那樣的橡膠擠出機(jī)擠出的橡膠的物理性質(zhì)、狀態(tài)，需提取樣品。特別是，在連續(xù)擠出IOOmm以下的寬度狹窄的帶狀橡膠這樣的情況下，需停下生產(chǎn)線，一邊注意不會切斷帶狀的橡膠一邊使用刀子以手工作業(yè)小心謹(jǐn)慎地切下帶狀橡膠的一部分。可是，在這樣的方法中，其取樣作業(yè)較繁雜且使生產(chǎn)線停止，因此成為阻礙可生產(chǎn)性提高的主要原因。特別是，在采用向直接成型機(jī)供給橡膠擠出機(jī)的橡膠的工序的設(shè)計中， 在中途不能停止橡膠擠出機(jī)，因此產(chǎn)生無法進(jìn)行取樣的問題。此外，由于依靠人工，存在拿錯切下的樣品或弄錯橡膠種類等引起涉及成形輪胎的質(zhì)量的問題的可能性，另一方面，工作人員必須逐個記錄與切下的樣品相關(guān)的信息，存在因此作業(yè)工時增加的問題。在此，對于自動進(jìn)行擠出橡膠的取樣這一本身而言，眾所周知如下方法(參照專利文獻(xiàn)2~)例如進(jìn)行從被連續(xù)擠出的橡膠片提取樣品片，向測量裝置交接該樣品片，如此進(jìn)行一連串的動作。圖6是示意性地表示該取樣裝置的圖。對于該取樣裝置101而言，使從橡膠擠出機(jī)(未圖示)擠出的橡膠片G在切割承載臺102與配置在其上方的能夠升降的沖切切割器104之間通過，使切割器104下降而在其與切割承載臺102之間沖切橡膠片G，將沖切出的橡膠片G暫且收容在切割器104的筒孔內(nèi)，之后在切割器104正下方的樣品接收位置Pl處利用真空吸盤106吸附上述筒孔內(nèi)的樣品片，樣品接收部件105將樣品片輸送至設(shè)置在樣品測量部件103上的轉(zhuǎn)盤107的樣品交接位置。可是，該取樣裝置101基本上是將用于切割擠出后的橡膠片G的以往的手工作業(yè)替換為利用機(jī)器自動進(jìn)行這樣的裝置，由于切取擠出后的橡膠片的一部分，因此不僅切取后剩余的部分仍留下來，而且必須除橡膠擠出機(jī)之外還另外設(shè)置用于切割樣品橡膠而提取樣品的切割裝置。因此，不僅在成本方面存在問題，而且還存在使裝置大型化而需要設(shè)置切割裝置的場所這樣的其他問題。專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-150515號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-171117號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是為了解決上述以往的問題而完成的，其目的在于無需大型化裝置、且能夠以簡單的結(jié)構(gòu)與擠出橡膠無關(guān)地提取樣品橡膠。用于解決問題的方案(1)本發(fā)明的橡膠擠出機(jī)包括料筒以及配置在上述料筒中的螺桿，并用于對投入的橡膠進(jìn)行加壓混煉，其特征在于，在料筒的出口側(cè)端部或者出口側(cè)端部的下游側(cè)設(shè)有樣品橡膠取出通路，該樣品橡膠取出通路用于將利用上述螺桿擠出來的橡膠的一部分作為樣品橡膠取出，并且上述橡膠擠出機(jī)設(shè)有用于開閉上述樣品橡膠取出通路的通路開閉部件。(2)本發(fā)明的橡膠擠出機(jī)是根據(jù)上述⑴所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于，上述橡膠擠出機(jī)具有齒輪泵，上述樣品橡膠取出通路設(shè)于料筒的出口側(cè)端部與齒輪泵之間。(3)本發(fā)明的橡膠擠出機(jī)是根據(jù)上述⑴或(2)所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于， 上述橡膠擠出機(jī)具有取樣裝置，該取樣裝置安裝在料筒的出口側(cè)端部，并在中央部具有成為從料筒擠出的橡膠的通路的中央孔且在該中央孔的內(nèi)周面具有上述樣品橡膠取出通路， 并且具有用于開閉上述樣品橡膠取出通路的通路開閉部件。(4)本發(fā)明的橡膠擠出機(jī)是根據(jù)上述⑴至(3)中任一項所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于，上述通路開閉部件具有球閥機(jī)構(gòu)。(5)本發(fā)明的橡膠擠出機(jī)是根據(jù)上述(1)至(4)中任一項所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于，上述橡膠擠出機(jī)具有在預(yù)定的時刻自動操作上述通路開閉部件的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。(6)本發(fā)明的擠出橡膠的取樣方法的特征在于，該擠出橡膠的取樣方法包括具有以下工序?qū)⑾鹉z投入到橡膠擠出機(jī)中的工序；一邊混煉并輸送投入的橡膠一邊對該投入的橡膠加壓的工序；以及在橡膠擠出機(jī)的料筒的出口側(cè)端部或者出口側(cè)端部的下游側(cè)，以預(yù)定的定時分流被加壓的橡膠的一部分而作為樣品提取的工序。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，無需如以往那樣大型化裝置，且對擠出橡膠完全不造成影響并在任意時刻自由地進(jìn)行擠出橡膠的取樣。


圖1是本發(fā)明的第1實施方式的橡膠擠出機(jī)的主要部分剖視圖。圖2是示意性地表示在圖1所示的橡膠擠出機(jī)中的橡膠取樣裝置的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的第2實施方式的橡膠擠出機(jī)的剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的第3實施方式的橡膠擠出機(jī)的剖視圖。
圖5是表示以往的橡膠擠出機(jī)的剖視圖。圖6是表示以往的擠出橡膠的取樣裝置的立體圖。
具體實施例方式參照附圖對本發(fā)明的橡膠擠出機(jī)以及使用了該橡膠擠出機(jī)的擠出橡膠的取樣方法進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的第1實施方式的橡膠擠出機(jī)的主要部分剖視圖。如圖所示，橡膠擠出機(jī)(壓縮螺桿橡膠擠出機(jī))10包括收容在料筒12中的螺桿14 和安裝在料筒12的頂端側(cè)(出口側(cè))的齒輪泵20，螺桿14包括螺桿軸14 (1)和設(shè)置在螺桿軸14(1)的外周上的螺旋狀的翼部14(2)。與以往相同，該橡膠擠出機(jī)10 —邊通過利用驅(qū)動裝置(未圖示)驅(qū)動螺桿14旋轉(zhuǎn)而混煉從料斗(未圖示)投入的進(jìn)料橡膠，一邊將該進(jìn)料橡膠朝向料筒12的頂端輸送。在圖示的實施方式中，料筒12以及螺桿14的直徑隨著朝向頂端去逐漸減小，螺桿軸14(1)相對于連結(jié)齒輪泵20的一對齒輪22的齒輪軸22a的線L1不垂直而傾斜，即在圖中從左上朝向右下延伸。另外，在此，螺桿14的翼部14⑵的間距為恒定，且在料筒12中輸送的橡膠朝向料筒12的頂端被擠入更狹窄的通路中，其結(jié)果，隨著朝向頂端側(cè)(出口側(cè))去逐漸升壓。在本實施方式中，螺桿14的頂端部(出口側(cè)部分)到達(dá)至橡膠滯留部25內(nèi)齒輪泵20的一對齒輪22的橡膠導(dǎo)入口附近。在此，朝向圖中右下延伸的料筒12的頂端面與齒輪泵20的料筒側(cè)外殼的垂直的安裝面M之間配置有取樣裝置30，該取樣裝置30氣密地與上述兩者連結(jié)，用于將上述螺桿 14頂端部周圍的橡膠的一部分作為樣品取出到外部。圖2是上述取樣裝置30的橫剖視圖，圖2的A表示設(shè)置在取樣裝置30中的通路開閉裝置34的開閉部件即球閥3 的關(guān)閉位置，此外，圖2的B表示球閥3 的打開位置。取樣裝置30的截面呈大致三角形，該截面包括相對于螺桿軸14(1)垂直的靠料筒 12側(cè)的面30a、與齒輪泵20的靠料筒側(cè)的安裝面M平行的面30b，從料筒12突出的螺桿 14貫通取樣裝置30的中央部，以能夠氣密地連結(jié)料筒12的頂端面與齒輪泵20的料筒側(cè)外殼的垂直的安裝面M之間。即，該取樣裝置30包括螺桿孔32，其是成為從料筒12擠出來的橡膠的通路的中央孔；通路32a，設(shè)置在螺桿孔32的圖示下側(cè)周面上，另一端向外界空氣側(cè)開口，用于取樣；以及通路開閉裝置34，其具有設(shè)于該通路3 的上述開口處的例如球閥!Ma。球閥3 其自身是眾所周知的構(gòu)件，通過轉(zhuǎn)動未圖示的操作部件(例如操作桿)， 使上述球閥3 的球體以及設(shè)置在球體上的通路34(l)a旋轉(zhuǎn)90°而開閉通路32a。S卩，例如通過轉(zhuǎn)動操作桿，球閥3 打開，使上述通路3 與外界空氣連通。由此，螺桿14的頂端側(cè)的被加壓了的橡膠的一部分利用與大氣之間的壓力差從通路32a穿過通路開閉裝置34 被擠出到外部，作為樣品橡膠提取。當(dāng)提取了預(yù)定量的樣品橡膠時，通過操作球閥3 而切斷通路32a。因而，在本實施方式中，無需像以往那樣工作人員用刀子切下利用齒輪泵擠出來的橡膠等的工夫，僅通過只是開閉球閥3 的簡單操作就能夠容易且可靠地取出進(jìn)料橡膠的樣品。此外，由于在料筒12的下游側(cè)設(shè)置有用于取樣的通路32a，因此進(jìn)料橡膠的內(nèi)壓達(dá)到取出樣品所需的足夠的高壓，并且因為實質(zhì)上已完成混煉，所以能夠獲得與從齒輪泵 20排出的橡膠的物理性質(zhì)、狀態(tài)實質(zhì)上相同的樣品橡膠。另外，雖然一般認(rèn)為由于取出樣品橡膠而橡膠滯留部25內(nèi)的橡膠壓力會稍微下降，但是取樣的橡膠量與整體的進(jìn)料橡膠量相比只是微量，此外通過調(diào)整螺桿14的轉(zhuǎn)速能夠調(diào)整進(jìn)料橡膠的內(nèi)壓，因此不會發(fā)生實質(zhì)的壓力下降。此外，由此能夠自如地調(diào)整取樣速度。此外，用于取樣的通路3 的位置配置在橡膠的輸送方向上的齒輪泵20的一對齒輪22的上游側(cè)、即跟前側(cè)，因此通過調(diào)整齒輪22的轉(zhuǎn)速，也能夠調(diào)整橡膠在上述橡膠滯留部25內(nèi)的壓力，從而具有由此也能夠調(diào)整取樣速度的優(yōu)點(diǎn)。在本實施方式中，即使假設(shè)橡膠壓力在橡膠滯留25內(nèi)產(chǎn)生了稍微變動，也能夠?qū)⒗谬X輪泵20排出的橡膠壓力調(diào)節(jié)為恒定。而且，在上述說明中，雖然對于取樣裝置30而言，以螺桿軸14(1)和齒輪泵20的料筒側(cè)外殼的垂直的安裝面M的配置位置的關(guān)系說明了橫截面呈大致三角形的裝置，但是例如在螺桿軸14(1)和上述安裝面M正交的結(jié)構(gòu)中，取樣裝置30的截面形成為大致矩形。圖3是本發(fā)明的第2實施方式的橡膠擠出機(jī)(壓縮螺桿橡膠擠出機(jī))IOA的剖視圖。與第1實施方式的橡膠擠出機(jī)10不同，該橡膠擠出機(jī)IOA不具有齒輪泵。S卩，該橡膠擠出機(jī)IOA包括料筒12A ；螺桿14A，以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承在料筒12A的內(nèi)部；模具 (口模)40，安裝在料筒12A的頂端(圖中右側(cè))；料斗50，設(shè)置在料筒12A的后部(圖中左側(cè))的上側(cè)；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置52，其是電動機(jī)等，用于使螺桿14A旋轉(zhuǎn)。螺桿14A包括螺桿軸14(1)A、以及設(shè)置在螺桿軸14(1)A的外周的螺旋狀的翼部 14(2)A0在此，對于螺桿14A而言，螺桿14A的作用下單位時間的進(jìn)料橡膠的相位空間的容積各不相同，即螺桿14A是翼部1M2)A的間距不同的五級螺桿，即，由從后端部側(cè)(圖中左端側(cè))的第1級螺桿起到前端部側(cè)(圖中右端側(cè))的第5級螺桿為止的五級螺桿構(gòu)成。因此，從料斗50投入的橡膠在被螺桿14A —邊混煉一邊輸送的期間，其內(nèi)壓逐漸上升而在排出口處達(dá)到預(yù)定的壓力。在料筒12A的頂端側(cè)(出口側(cè))形成有用于取樣的通路12Q)A，該通路12Q)A在與螺桿14Α的模具40的通路42連通的通路12 (I)A的周壁上開口。在該通路12 O) A的料筒12Α周面的出口側(cè)，在料筒12Α的外周一體地安裝有通路開閉裝置34，該通路開閉裝置 34具有與第1實施方式中的說明相同的球閥34a。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與第1實施方式相同，通過利用未圖示的桿等任意的部件使通路開閉裝置34的球閥3 旋轉(zhuǎn)而將上述通路12 O) A向外界空氣打開，能夠?qū)⒈患訅旱南鹉z的一部分利用其壓力使其穿過通路12 O) A、通路開閉裝置34而取出為樣品。能夠利用螺桿14A的級數(shù)以及轉(zhuǎn)速的增加而提高對進(jìn)料橡膠施加的壓力，因此在該情況下也能夠自如地調(diào)整進(jìn)料橡膠的壓力，從而也能夠自如地調(diào)整取樣速度。
此外，由于在料筒12A的出口側(cè)端部設(shè)置有用于取樣的通路12⑵A，因此進(jìn)料橡膠的內(nèi)壓到達(dá)取出樣品所需的足夠的高壓，并且因為已徹底完成混煉，所以能夠獲得與從模具40排出的橡膠的物理性質(zhì)、狀態(tài)實質(zhì)上相同的樣品橡膠。圖4是表示第3實施方式的橡膠擠出機(jī)的剖視圖，基本上與第2實施方式的橡膠擠出機(jī)(壓縮螺桿橡膠擠出機(jī))10A相同，但是在此，與第1實施方式同樣，相對于料筒12A 獨(dú)立地構(gòu)成取樣裝置30，該取樣裝置30夾設(shè)在擠出料筒12A與模具40之間。取樣裝置30 在中央部具有通路32A，該通路32A分別與料筒12A的通路12(1)A、同模具40的排出口相連的通路42相連通，取樣裝置30具有在該中央部的通路32A處開口且另一端向外界空氣側(cè)開口的用于取樣的通路32b，取樣裝置30的橫截面形狀如圖所示那樣為大致矩形。在通路32b的出口側(cè)安裝有具有與第1實施方式中的說明相同的球閥34a的通路開閉裝置34。通過如此構(gòu)成取樣裝置30，無需在料筒12A側(cè)實施加工就能夠直接安裝在已有的橡膠擠出機(jī)IOA上。根據(jù)本實施方式，由于在料筒12A的下游側(cè)設(shè)置有用于取樣的通路32b，因此進(jìn)料橡膠的內(nèi)壓到達(dá)取出樣品所需的足夠的高壓，并且因為利用螺桿14A的混煉已完成，所以能夠獲得與從模具40排出的橡膠的物理性質(zhì)實質(zhì)上相同的樣品橡膠。另外，在以上的各實施方式中，雖然對球閥34a的切換說明了旋轉(zhuǎn)手動桿的方式， 但是其切換也可以自動進(jìn)行。S卩，例如使用未圖示的控制裝置和小型電動機(jī)等驅(qū)動部件并利用任意的機(jī)構(gòu)使球閥旋轉(zhuǎn)。其取樣的定時可以在上述控制裝置中自由地設(shè)定。此外，與此同時，將提取的樣品橡膠收容在容器中，利用適宜的部件，例如將提取的樣品直接載置到傳送帶上而輸送至檢查裝置，或者使其落入與取樣的定時相對應(yīng)地間歇移動的容器中而輸送至檢查裝置，此外利用例如專利文獻(xiàn)2所記載的真空吸盤等任意的部件輸送至檢查裝置。通過如此自動地輸送至檢查位置，能夠按照取樣的順序測量樣品橡膠，因此不會發(fā)生樣品橡膠的混淆。而且，也能夠通過使上述控制裝置和檢查裝置協(xié)同工作而將檢查結(jié)果存儲在存儲部件中，或者利用輸出部件輸出檢查結(jié)果，或者利用顯示部件顯示檢查結(jié)果。接著，對在具有以上說明的取樣裝置的橡膠的橡膠擠出機(jī)中的取樣方法進(jìn)行說明。首先，將橡膠(粗橡膠)投入到橡膠擠出機(jī)的料斗中(步驟1)。接著，投入的橡膠在橡膠擠出機(jī)的料筒中被螺桿一邊混煉一邊輸送，并壓力逐漸升高(步驟幻。在螺桿的出口附近，在預(yù)定的定時將被輸送且被混煉的橡膠的一部分分流至料筒的出口側(cè)端部或者出口側(cè)端部的下游側(cè)設(shè)于橡膠通路的周壁的相對于外界空氣開閉自如的通路而提取(步驟 3)，將這樣取出的橡膠輸送至檢查裝置。另外，雖然在橡膠擠出機(jī)的螺桿工作時、或者橡膠擠出機(jī)帶有齒輪泵的情況下螺桿和齒輪泵工作時進(jìn)行取樣，但是只要維持橡膠的壓力即使在它們停止時也能夠進(jìn)行取樣。以上，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但是上述通路開閉裝置34的開閉部件不是必須為球閥，例如也可以是電磁閥等，總之只要是能夠開閉用于橡膠的取樣的通路即可。附圖標(biāo)記說明
10、IOA 橡膠擠出機(jī)；12、12A 料筒；12(1)A、12 ⑵A 通路；14U4A 螺桿；14(1)、 14 (I)A螺桿軸；14⑵、14⑵A翼部；20齒輪泵；22齒輪；2 齒輪軸；對安裝面；25橡膠滯留部；30取樣裝置；32螺桿孔；32a、32b (用于取樣的)通路；34通路開閉裝置；3 球閥； 34 (l)a球閥的通路；40模具；42 (模具的)通路；50料斗；52驅(qū)動裝置(電動機(jī))。
權(quán)利要求
1.一種橡膠擠出機(jī)，包括料筒以及配置在上述料筒中的螺桿，并用于對投入的橡膠進(jìn)行加壓混煉，其特征在于，在料筒的出口側(cè)端部或者出口側(cè)端部的下游側(cè)設(shè)有樣品橡膠取出通路，該樣品橡膠取出通路用于將利用上述螺桿擠出來的橡膠的一部分作為樣品橡膠取出，并且上述橡膠擠出機(jī)設(shè)有用于開閉上述樣品橡膠取出通路的通路開閉部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于，上述橡膠擠出機(jī)具有齒輪泵，上述樣品橡膠取出通路設(shè)于料筒的出口側(cè)端部與齒輪泵之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于，上述橡膠擠出機(jī)具有取樣裝置，該取樣裝置安裝在料筒的出口側(cè)端部，并在中央部具有成為從料筒擠出的橡膠的通路的中央孔且在該中央孔的內(nèi)周面具有上述樣品橡膠取出通路，并且具有用于開閉上述樣品橡膠取出通路的通路開閉部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于，上述通路開閉部件具有球閥機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的橡膠擠出機(jī)，其特征在于，上述橡膠擠出機(jī)具有以預(yù)定的定時自動操作上述通路開閉部件的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
6.一種擠出橡膠的取樣方法，其特征在于，該擠出橡膠的取樣方法包括以下工序?qū)⑾鹉z投入到橡膠擠出機(jī)中的工序；一邊混煉并輸送投入的橡膠一邊對該投入的橡膠加壓的工序；以及在橡膠擠出機(jī)的料筒的出口側(cè)端部或者出口側(cè)端部的下游側(cè)，以預(yù)定的定時分流被加壓了的橡膠的一部分而作為樣品提取的工序。
全文摘要
在橡膠擠出機(jī)中，在橡膠擠出的工作過程中提取樣品橡膠。一種橡膠擠出機(jī)(10)，其包括料筒(12)以及配置在該料筒(12)中的螺桿(14)，其中，在上述螺桿(14)的出口側(cè)端部附近且在齒輪泵(20)的一對齒輪(22)的橡膠導(dǎo)入孔跟前側(cè)設(shè)置樣品橡膠取出通路(32a)，設(shè)置具有用于開閉該樣品橡膠取出通路(32a)的球閥(34a)的通路開閉部件(34)，通過以預(yù)定的定時開閉球閥(34a)，將利用螺桿(14)擠出來的橡膠的一部分作為樣品取出。
文檔編號G01N1/10GK102448701SQ201080022940
公開日2012年5月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者仲井裕樹, 小山匠平, 藤山浩太 申請人:株式會社普利司通