JP3385182B2 - 密閉式混練機 - Google Patents
密閉式混練機Info
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- rotor
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- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/28—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for measuring, controlling or regulating, e.g. viscosity control
- B29B7/283—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for measuring, controlling or regulating, e.g. viscosity control measuring data of the driving system, e.g. torque, speed, power
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29B7/183—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft having a casing closely surrounding the rotors, e.g. of Banbury type
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- B29B7/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for discharging, e.g. doors
- B29B7/263—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for discharging, e.g. doors from the underside in mixers having more than one rotor and a a casing closely surrounding the rotors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S366/601—Motor control
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム、プラスチッ
ク等の高分子材料の混練に用いられているバッチミキサ
ーとしてよく知られた非噛み合い型の密閉式混練機及び
その制御方法に係り、特に、２本のロータ間の位相角度
及び速度比が混練中において可変な密閉混練機及びその
制御方法に関する。
ク等の高分子材料の混練に用いられているバッチミキサ
ーとしてよく知られた非噛み合い型の密閉式混練機及び
その制御方法に係り、特に、２本のロータ間の位相角度
及び速度比が混練中において可変な密閉混練機及びその
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の密閉式混練機は、周知のようにゴ
ム、プラスチック等の高分子材料の混練機として、工業
的に汎用されており、ゴム工業、特にタイヤ工業におい
てはタイヤ生地を得るための主要な製造装置として多用
されている。これらの密閉式混練機は大別して非噛み合
い型と噛み合い型とがある。
ム、プラスチック等の高分子材料の混練機として、工業
的に汎用されており、ゴム工業、特にタイヤ工業におい
てはタイヤ生地を得るための主要な製造装置として多用
されている。これらの密閉式混練機は大別して非噛み合
い型と噛み合い型とがある。
【０００３】従来のゴム等を混練する非噛み合い型の密
閉式混練機５０として、図６から図８に示すものが知ら
れている。図６は従来の非噛み合い型の密閉式混練機５
０の断面図であり、図７は図７のＡ−Ａ線断面図であ
り、図８は駆動系統図である。図６において、５１は混
練室、５２は第１ロータ、５３は第２ロータ、６１はラ
ッチ、６２はドロップドア、６３は排出口、５５はフロ
ーティングウエイト、５７は供給口である。２本のロー
タ５２，５３は図８に示すように減速機５４を介して電
動機５６に接続されている。
閉式混練機５０として、図６から図８に示すものが知ら
れている。図６は従来の非噛み合い型の密閉式混練機５
０の断面図であり、図７は図７のＡ−Ａ線断面図であ
り、図８は駆動系統図である。図６において、５１は混
練室、５２は第１ロータ、５３は第２ロータ、６１はラ
ッチ、６２はドロップドア、６３は排出口、５５はフロ
ーティングウエイト、５７は供給口である。２本のロー
タ５２，５３は図８に示すように減速機５４を介して電
動機５６に接続されている。
【０００４】混練室５１は、フローティングウエイト５
５の下部、及びドロップドア６２のドアトップ６２ａと
共に断面が横に連通する２つの円である筒状密閉空間で
ある。この混練室５１内に第１ロータ５２、及び第２ロ
ータ５３が噛み合うことなく並設されている。前記第１
ロータ５２、及び第２ロータ５３のそれぞれの周面に
は、図７に示すように、ロータ翼５３ａが形成されてい
る。
５の下部、及びドロップドア６２のドアトップ６２ａと
共に断面が横に連通する２つの円である筒状密閉空間で
ある。この混練室５１内に第１ロータ５２、及び第２ロ
ータ５３が噛み合うことなく並設されている。前記第１
ロータ５２、及び第２ロータ５３のそれぞれの周面に
は、図７に示すように、ロータ翼５３ａが形成されてい
る。
【０００５】前記第１ロータ５２と第２ロータ５３は、
図８に示すように、減速機５４を介して電動機５６に接
続されている。この接続方法には、ロータ５１，５３に
コネクティングギヤを設けることにより、減速機５４か
らの出力軸を一体とした場合と、コネクティングギヤを
設けずに出力軸２本の場合がある。電動機５６は電動機
制御装置６０に接続されており、この電動機制御装置６
０によって制御される。電動機制御装置６０には、速度
設定機６７及び電動機速度検出器５８が接続されてい
る。また、電動機６０は一定速の場合もある。
図８に示すように、減速機５４を介して電動機５６に接
続されている。この接続方法には、ロータ５１，５３に
コネクティングギヤを設けることにより、減速機５４か
らの出力軸を一体とした場合と、コネクティングギヤを
設けずに出力軸２本の場合がある。電動機５６は電動機
制御装置６０に接続されており、この電動機制御装置６
０によって制御される。電動機制御装置６０には、速度
設定機６７及び電動機速度検出器５８が接続されてい
る。また、電動機６０は一定速の場合もある。
【０００６】上記構造の従来の密閉式混練機５０は、供
給口５７に取り付けられた図示されていない縦長のシュ
ートから材料が供給され、それをフローティングウエイ
ト５５が下降して混練室５１内に押し込む。押し込まれ
た材料は、混練室５１内で内壁を掃くようにして回転し
ている第１及び第２ロータ５２，５３により混練され
る。混練終了後は、ラッチ６１が収縮してドロップドア
６２のロックを解除し、ドロップドア６２が支点６２ｄ
を中心に回転し下方に落ちるようにして開き、排出口６
３から材料が排出される。そして、材料排出後は次の混
練に備えドロップドア６２が支点６２ｄを中心に上方に
回転し、混練室５１の排出口６３を閉塞する。ドロップ
ドア６２が閉じると、ラッチ６１が伸張してドロップド
ア６２を支え閉状態を維持するようにロックする。そし
て再び、供給口５７からフローティングウエイト５５に
より材料が混練室１に押し込まれ混練が始まる。このよ
うな混練サイクルを上記構造の密閉式混練機５７は繰り
返す。
給口５７に取り付けられた図示されていない縦長のシュ
ートから材料が供給され、それをフローティングウエイ
ト５５が下降して混練室５１内に押し込む。押し込まれ
た材料は、混練室５１内で内壁を掃くようにして回転し
ている第１及び第２ロータ５２，５３により混練され
る。混練終了後は、ラッチ６１が収縮してドロップドア
６２のロックを解除し、ドロップドア６２が支点６２ｄ
を中心に回転し下方に落ちるようにして開き、排出口６
３から材料が排出される。そして、材料排出後は次の混
練に備えドロップドア６２が支点６２ｄを中心に上方に
回転し、混練室５１の排出口６３を閉塞する。ドロップ
ドア６２が閉じると、ラッチ６１が伸張してドロップド
ア６２を支え閉状態を維持するようにロックする。そし
て再び、供給口５７からフローティングウエイト５５に
より材料が混練室１に押し込まれ混練が始まる。このよ
うな混練サイクルを上記構造の密閉式混練機５７は繰り
返す。
【０００７】この時、第１及び第２ロータ５２，５３の
回転制御は、図８に示す電動機５６の回転速度を制御す
る速度制御装置６０によって行われる。具体的には、速
度制御装置６０は、混練開始時に、速度設定器６７から
送られてきた設定速度信号に従って電動機５６を制御
し、混練中には、電動機速度検出器５８から送られてく
る実際の電動機５６の回転速度に基づいて設定速度とな
るように制御する。第１ロータ５２に対する第２ロータ
５３の速度比は、回転数が異なる異速の場合と、速度が
同一（同速）の場合とがあるが、いずれの場合も減速機
５４、或いはコネクティングギヤの歯車の歯数によって
決定される。
回転制御は、図８に示す電動機５６の回転速度を制御す
る速度制御装置６０によって行われる。具体的には、速
度制御装置６０は、混練開始時に、速度設定器６７から
送られてきた設定速度信号に従って電動機５６を制御
し、混練中には、電動機速度検出器５８から送られてく
る実際の電動機５６の回転速度に基づいて設定速度とな
るように制御する。第１ロータ５２に対する第２ロータ
５３の速度比は、回転数が異なる異速の場合と、速度が
同一（同速）の場合とがあるが、いずれの場合も減速機
５４、或いはコネクティングギヤの歯車の歯数によって
決定される。
【０００８】このような密閉式混練機５０の混練は、第
１ロータ５２及び第２ロータ５３のロータ翼のねじれに
よる材料の軸方向推進流れ、及び、一方のロータから他
方のロータへの移動流れによるマクロ分散機能（混合作
用）と、第１ロータ５２及び第２ロータ５３の断面方向
の流れの中で受ける強い剪断作用によるミクロ分散機能
（剪断分散作用）によって行われる。
１ロータ５２及び第２ロータ５３のロータ翼のねじれに
よる材料の軸方向推進流れ、及び、一方のロータから他
方のロータへの移動流れによるマクロ分散機能（混合作
用）と、第１ロータ５２及び第２ロータ５３の断面方向
の流れの中で受ける強い剪断作用によるミクロ分散機能
（剪断分散作用）によって行われる。
【０００９】この種の密閉式混練機５０は、添加剤の分
散促進による混練品質の向上、チャンバ内の混練品質の
バラツキを少なくする均質混練等が要求されている。更
に、上記混練機能を効率よく発揮させることにより、混
練時間を短縮して生産性を高めることも要求されてい
る。
散促進による混練品質の向上、チャンバ内の混練品質の
バラツキを少なくする均質混練等が要求されている。更
に、上記混練機能を効率よく発揮させることにより、混
練時間を短縮して生産性を高めることも要求されてい
る。
【００１０】これらの要求を満足させるために、ロータ
翼の形状、長さ、ねじれ角、或いはロータ胴部の形状、
胴径などについて工夫をこらした多くの発明がなされて
いる。また、同形状のロータを用いた場合は、２つのロ
ータ間の速度比や位相差を適正な値に調整することによ
って、上記要求を満足する密閉式混練機を得る試みがな
されている。混練に適した速度比や位相差を示した発明
としては、実願平２−３３８７１，特開平５−６４８０
８がある。そこで、様々な速度比・位相を実現して２つ
のロータ間の速度比や位相差を適正な値に調整すること
を可能にしようとした従来の密閉式混練機ある。
翼の形状、長さ、ねじれ角、或いはロータ胴部の形状、
胴径などについて工夫をこらした多くの発明がなされて
いる。また、同形状のロータを用いた場合は、２つのロ
ータ間の速度比や位相差を適正な値に調整することによ
って、上記要求を満足する密閉式混練機を得る試みがな
されている。混練に適した速度比や位相差を示した発明
としては、実願平２−３３８７１，特開平５−６４８０
８がある。そこで、様々な速度比・位相を実現して２つ
のロータ間の速度比や位相差を適正な値に調整すること
を可能にしようとした従来の密閉式混練機ある。
【００１１】このような様々な速度比・位相を実現しよ
うとした従来の密閉式混練機としては、９図に示すもの
がある。９図は、非噛み合いの２本のロータを２台の駆
動装置を用いて独立制御した例である。チャンバー５１
内に設置された第１ロータ５２は、第１減速機５４ａを
経由して第１電動機５６ａに機械的に接続され、更に、
第１電動機５６ａは第１電動機用速度検出器５８ａに接
続されている。一方同じく、チャンバー５１内に設置さ
れた第２ロータ５３は、第２減速機５４ｂを経由して第
２電動機５６ｂに機械的に接続され、更に第２電動機５
２ｂは第２電動機用速度検出器５８ｂに接続されてい
る。
うとした従来の密閉式混練機としては、９図に示すもの
がある。９図は、非噛み合いの２本のロータを２台の駆
動装置を用いて独立制御した例である。チャンバー５１
内に設置された第１ロータ５２は、第１減速機５４ａを
経由して第１電動機５６ａに機械的に接続され、更に、
第１電動機５６ａは第１電動機用速度検出器５８ａに接
続されている。一方同じく、チャンバー５１内に設置さ
れた第２ロータ５３は、第２減速機５４ｂを経由して第
２電動機５６ｂに機械的に接続され、更に第２電動機５
２ｂは第２電動機用速度検出器５８ｂに接続されてい
る。
【００１２】第１速度制御装置６０は、主速度設定器６
７ａからの信号と第１電動機用速度検出器５８ａからの
フィードバック信号を使用して第１電動機５６ａの速度
を制御する。また、第１速度制御装置６０ａは、第１電
動機用速度検出器５８ａからの速度信号を第２速度制御
装置６０ｂに同期信号として送る。第２速度制御装置６
０ｂは、この同期信号と第２電動機用速度検出器５８ｂ
からのフィードバック信号を使用して第２電動機５６ｂ
の速度を制御する。また、補助速度設定器６７ｂからの
信号を使うと、第２電動機５６ｂの速度を第１電動器５
６ａに対して独立に制御できる。速度比を１にして電動
機の位相を固定する場合には、クラッチ６４を用いて２
つのロータ間の位相差を確実に固定する。そして、位相
差を変化させる際には、クラッチ６４を離して位相を変
化させて再びクラッチ６４をつなぐ。このように従来の
密閉式混練機は、補助速度設定器６７ｂやクラッチ６４
によって、様々な速度比・位相を実現している。
７ａからの信号と第１電動機用速度検出器５８ａからの
フィードバック信号を使用して第１電動機５６ａの速度
を制御する。また、第１速度制御装置６０ａは、第１電
動機用速度検出器５８ａからの速度信号を第２速度制御
装置６０ｂに同期信号として送る。第２速度制御装置６
０ｂは、この同期信号と第２電動機用速度検出器５８ｂ
からのフィードバック信号を使用して第２電動機５６ｂ
の速度を制御する。また、補助速度設定器６７ｂからの
信号を使うと、第２電動機５６ｂの速度を第１電動器５
６ａに対して独立に制御できる。速度比を１にして電動
機の位相を固定する場合には、クラッチ６４を用いて２
つのロータ間の位相差を確実に固定する。そして、位相
差を変化させる際には、クラッチ６４を離して位相を変
化させて再びクラッチ６４をつなぐ。このように従来の
密閉式混練機は、補助速度設定器６７ｂやクラッチ６４
によって、様々な速度比・位相を実現している。
【００１３】ところで、位相差及び速比は混練物の性
質、混練過程等によりその最適値が異なる。例えば、硬
質ゴムの混練過程に関しては、破砕過程では０°の位相
差（同速）或いは異速が適当であり、分散・均一化過程
では、４ｗｉｎｇロータの場合、９０°の位相差（同
速）が適していると考えられている。このように、混練
物・混練過程によって、位相差及び速比を最適化するこ
とにより、混練効果は向上する。
質、混練過程等によりその最適値が異なる。例えば、硬
質ゴムの混練過程に関しては、破砕過程では０°の位相
差（同速）或いは異速が適当であり、分散・均一化過程
では、４ｗｉｎｇロータの場合、９０°の位相差（同
速）が適していると考えられている。このように、混練
物・混練過程によって、位相差及び速比を最適化するこ
とにより、混練効果は向上する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の密閉式混練機は、クラッチ６４によって両ロータ間
の位相差を固定しているので、混練中に位相差を変化さ
せることができないという問題を有していた。特に、最
近の密閉式混練機は、生産性を高めるためにロータの回
転速度の高速化が進められており、高速回転中にクラッ
チ６４を接離させて両ロータ間の位相を変化させて固定
することは、大変困難である。そのため混練を継続した
ままで混練過程にあわせた適正なロータ位相差及び速度
比に変化させることが出来ないという問題を有してい
た。
来の密閉式混練機は、クラッチ６４によって両ロータ間
の位相差を固定しているので、混練中に位相差を変化さ
せることができないという問題を有していた。特に、最
近の密閉式混練機は、生産性を高めるためにロータの回
転速度の高速化が進められており、高速回転中にクラッ
チ６４を接離させて両ロータ間の位相を変化させて固定
することは、大変困難である。そのため混練を継続した
ままで混練過程にあわせた適正なロータ位相差及び速度
比に変化させることが出来ないという問題を有してい
た。
【００１５】本発明は、上記問題を鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、混練中であっても
混練機の運転を止めずに、混練過程にあわせた適正なロ
ータ位相差及び速度比に変化させることが可能な密閉式
混練機を提供するものである。更に、様々なロータ位相
及び速度比を利用することによって、マクロ及びミクロ
の分散機能等の向上が可能な密閉式混練機を提供するも
のである。
であって、その目的とするところは、混練中であっても
混練機の運転を止めずに、混練過程にあわせた適正なロ
ータ位相差及び速度比に変化させることが可能な密閉式
混練機を提供するものである。更に、様々なロータ位相
及び速度比を利用することによって、マクロ及びミクロ
の分散機能等の向上が可能な密閉式混練機を提供するも
のである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の密閉式混練機は、混練室内に設けられた非噛
合の第１及び第２のロータと、該第１及び第２ロータを
それぞれに回転させるための第１及び第２駆動装置と、
前記第１及び第２ロータの位相をそれぞれに検出する第
１及び第２位相検出器と、前記第１及び第２ロータの速
度をそれぞれに検出する第１及び第２速度検出器と、該
第１及び第２速度検出器並びに、前記第１及び第２位相
検出器からの信号に基づいて前記第１及び第２駆動装置
を制御する制御装置とを備えている。
に本発明の密閉式混練機は、混練室内に設けられた非噛
合の第１及び第２のロータと、該第１及び第２ロータを
それぞれに回転させるための第１及び第２駆動装置と、
前記第１及び第２ロータの位相をそれぞれに検出する第
１及び第２位相検出器と、前記第１及び第２ロータの速
度をそれぞれに検出する第１及び第２速度検出器と、該
第１及び第２速度検出器並びに、前記第１及び第２位相
検出器からの信号に基づいて前記第１及び第２駆動装置
を制御する制御装置とを備えている。
【００１７】前記制御装置は、具体的には、前記第１ロ
ータ用駆動装置の速度を設定するための第１速度設定器
と、該第１速度設定器からの設定速度信号及び前記第１
速度検出からの検出速度信号が入力される第１コントロ
ーラと、前記第２ロータ用駆動装置の速度を設定するた
めの第２速度設定器と、該第２速度設定器からの設定速
度信号及び前記第２速度検出からの検出速度信号並び
に、前記第１コントローラを経由して前記第１速度検出
からの速度信号が入力される第２コントローラと、ロー
タ位相差設定器と、前記第１及び第２位相検出器からの
信号に基づいてロータの位相差を演算するロータ位相差
演算器と、該ロータ位相差演算器からの検出位相差信
号、及び、前記ロータ位相差設定器からの設定位相差信
号が入力され、位相差変更信号を第２コントローラに出
力するロータ位相差比較器とを備えている。
ータ用駆動装置の速度を設定するための第１速度設定器
と、該第１速度設定器からの設定速度信号及び前記第１
速度検出からの検出速度信号が入力される第１コントロ
ーラと、前記第２ロータ用駆動装置の速度を設定するた
めの第２速度設定器と、該第２速度設定器からの設定速
度信号及び前記第２速度検出からの検出速度信号並び
に、前記第１コントローラを経由して前記第１速度検出
からの速度信号が入力される第２コントローラと、ロー
タ位相差設定器と、前記第１及び第２位相検出器からの
信号に基づいてロータの位相差を演算するロータ位相差
演算器と、該ロータ位相差演算器からの検出位相差信
号、及び、前記ロータ位相差設定器からの設定位相差信
号が入力され、位相差変更信号を第２コントローラに出
力するロータ位相差比較器とを備えている。
【００１８】そして、前記制御装置は、以下の制御方法
によって前記第１及び第２駆動装置を制御する。両ロー
タの回転速度が同速度で固定の場合は、第１速度検出手
段及び第２速度検出手段からの信号に基づいて両ロータ
を同速度で回転させる同期運転を行う。両ロータ間の位
相差を変える場合は、前記第１及び第２位相検出器から
の位相信号に基づいて位相差を演算し、この演算位相差
と設定位相差とを比較してその差分だけロータの回転速
度が変化するように第２駆動装置を制御し、位相を変化
させる。設定位相差であることを第１及び第２位相検出
器からの信号に基づき検出すると、再び、第１速度検出
手段及び第２速度検出手段からの信号に基づいて両ロー
タを同速度で回転させる同期運転を行う。両ロータを異
速度で回転させる場合は、第１及び第２駆動装置を第１
及び第２速度検出器からのそれぞれの検出速度に基づき
それぞれが設定速度となるように制御する。
によって前記第１及び第２駆動装置を制御する。両ロー
タの回転速度が同速度で固定の場合は、第１速度検出手
段及び第２速度検出手段からの信号に基づいて両ロータ
を同速度で回転させる同期運転を行う。両ロータ間の位
相差を変える場合は、前記第１及び第２位相検出器から
の位相信号に基づいて位相差を演算し、この演算位相差
と設定位相差とを比較してその差分だけロータの回転速
度が変化するように第２駆動装置を制御し、位相を変化
させる。設定位相差であることを第１及び第２位相検出
器からの信号に基づき検出すると、再び、第１速度検出
手段及び第２速度検出手段からの信号に基づいて両ロー
タを同速度で回転させる同期運転を行う。両ロータを異
速度で回転させる場合は、第１及び第２駆動装置を第１
及び第２速度検出器からのそれぞれの検出速度に基づき
それぞれが設定速度となるように制御する。
【００１９】また、前記制御装置によって、両ロータ間
の位相差を周期的に変更するように前記駆動装置を制御
してもよい。更に、混練室内の材料温度を検出して前記
第１及び第２駆動装置の制御装置に材料温度信号を送る
温度検出器を設けて、混練室内の材料温度に基づいて前
記両ロータ間の位相差を変更するように前記駆動装置を
制御するのが好ましい。加えて、電力、又は／及び、ト
ルクを検出して前記第１及び第２駆動装置の制御装置に
電力、又は／及び、トルク信号を送る電力検出器、又は
／及び、トルク検出器を設けて、電力、又は／及び、ト
ルクに基づいて前記両ロータ間の位相差を変更するよう
に前記駆動装置を制御するのが好ましい。
の位相差を周期的に変更するように前記駆動装置を制御
してもよい。更に、混練室内の材料温度を検出して前記
第１及び第２駆動装置の制御装置に材料温度信号を送る
温度検出器を設けて、混練室内の材料温度に基づいて前
記両ロータ間の位相差を変更するように前記駆動装置を
制御するのが好ましい。加えて、電力、又は／及び、ト
ルクを検出して前記第１及び第２駆動装置の制御装置に
電力、又は／及び、トルク信号を送る電力検出器、又は
／及び、トルク検出器を設けて、電力、又は／及び、ト
ルクに基づいて前記両ロータ間の位相差を変更するよう
に前記駆動装置を制御するのが好ましい。
【００２０】本発明の他の形態の密閉式混練機は、混練
室内に設けられた非噛合の第１及び第２ロータと、該第
１及び第２ロータの両方を回転させるための駆動装置
と、該駆動装置からの駆動力を前記第１及び第２のロー
タへとそれぞれに伝える第１及び第２伝達軸と、前記第
１及び第２ロータの位相をそれぞれに検出する第１及び
第２位相検出器と、前記第１及び第２ロータの速度をそ
れぞれに検出する第１及び第２速度検出器と、前記第２
伝達軸に設けられた可変速装置と、該第１及び第２速度
検出器並びに、前記第１及び第２位相検出器からの信号
に基づいて前記可変速装置を制御する制御装置とを備え
ている。
室内に設けられた非噛合の第１及び第２ロータと、該第
１及び第２ロータの両方を回転させるための駆動装置
と、該駆動装置からの駆動力を前記第１及び第２のロー
タへとそれぞれに伝える第１及び第２伝達軸と、前記第
１及び第２ロータの位相をそれぞれに検出する第１及び
第２位相検出器と、前記第１及び第２ロータの速度をそ
れぞれに検出する第１及び第２速度検出器と、前記第２
伝達軸に設けられた可変速装置と、該第１及び第２速度
検出器並びに、前記第１及び第２位相検出器からの信号
に基づいて前記可変速装置を制御する制御装置とを備え
ている。
【００２１】前記第２伝達軸は、駆動力が入力される側
の入力軸とロータへ駆動力を出力する側の出力軸とから
形成され、前記可変速装置は、前記入力軸の一端に接続
されている第１太陽歯車と、該第１太陽歯車の外周と噛
合する遊星歯車と、直径が前記第１太陽歯車より大きく
該遊星歯車を内側に有する第２太陽歯車と、前記遊星歯
車の回転を前記出力軸に伝える回転伝達手段と、前記第
２太陽歯車を駆動させる第２太陽歯車駆動手段とを備え
ている。
の入力軸とロータへ駆動力を出力する側の出力軸とから
形成され、前記可変速装置は、前記入力軸の一端に接続
されている第１太陽歯車と、該第１太陽歯車の外周と噛
合する遊星歯車と、直径が前記第１太陽歯車より大きく
該遊星歯車を内側に有する第２太陽歯車と、前記遊星歯
車の回転を前記出力軸に伝える回転伝達手段と、前記第
２太陽歯車を駆動させる第２太陽歯車駆動手段とを備え
ている。
【００２２】具体的には、前記可変速装置は、前記第１
太陽歯車及び前記遊星歯車並びに前記回転伝達手段とし
て傘歯車を使用し、入力軸の一端に接続された第１太陽
傘歯車と、この第１太陽傘歯車に噛合する遊星傘歯車
と、直径が前記第１太陽歯車より大きく該遊星傘歯車が
内側に設けられた第２太陽歯車と、前記入力軸の第１太
陽傘歯車と対向する側の前記出力軸の一端に接続されて
前記遊星傘歯車と噛合する出力傘歯車と、前記第２太陽
歯車を駆動させる第２太陽歯車駆動手段とを備えてい
る。
太陽歯車及び前記遊星歯車並びに前記回転伝達手段とし
て傘歯車を使用し、入力軸の一端に接続された第１太陽
傘歯車と、この第１太陽傘歯車に噛合する遊星傘歯車
と、直径が前記第１太陽歯車より大きく該遊星傘歯車が
内側に設けられた第２太陽歯車と、前記入力軸の第１太
陽傘歯車と対向する側の前記出力軸の一端に接続されて
前記遊星傘歯車と噛合する出力傘歯車と、前記第２太陽
歯車を駆動させる第２太陽歯車駆動手段とを備えてい
る。
【００２３】前記可変速装置制御手段は、両ロータの位
相差を変える場合には、前記第１及び第２位相検出器か
らの位相信号に基づいて位相差を演算し、この演算位相
差と設定位相差とを比較してその差分だけロータの回転
速度が変化するように可変速装置に信号を送って位相を
変化させ、設定位相差であることを第１及び第２位相検
出器からの信号に基づき検出すると、第１速度検出手段
からの信号に基づいて両ロータが同速度で回転するよう
に可変速装置を制御し、両ロータを異速度で回転させる
場合には、前記第１速度検出器からの検出速度に基づき
両ロータ間の速度比が設定速度比となるように前記可変
速装置を制御する。
相差を変える場合には、前記第１及び第２位相検出器か
らの位相信号に基づいて位相差を演算し、この演算位相
差と設定位相差とを比較してその差分だけロータの回転
速度が変化するように可変速装置に信号を送って位相を
変化させ、設定位相差であることを第１及び第２位相検
出器からの信号に基づき検出すると、第１速度検出手段
からの信号に基づいて両ロータが同速度で回転するよう
に可変速装置を制御し、両ロータを異速度で回転させる
場合には、前記第１速度検出器からの検出速度に基づき
両ロータ間の速度比が設定速度比となるように前記可変
速装置を制御する。
【００２４】
【発明の作用及び効果】本発明の密閉式混練機は、クラ
ッチのような機械的手段を使用せず、速度検出器や位相
検出器からのフィードバッグ信号に基づいて位相差や速
度比を固定しているので、混練中であっても設定値の制
御信号を変えるだけで、位相差や速度比を変化させ固定
することができる。その結果、各混練過程において、最
適な即ち最もその混練過程を効率的に進める位相差及び
速度比を選択することが可能になる。
ッチのような機械的手段を使用せず、速度検出器や位相
検出器からのフィードバッグ信号に基づいて位相差や速
度比を固定しているので、混練中であっても設定値の制
御信号を変えるだけで、位相差や速度比を変化させ固定
することができる。その結果、各混練過程において、最
適な即ち最もその混練過程を効率的に進める位相差及び
速度比を選択することが可能になる。
【００２５】混練過程には一般に破砕・混合・分散・均
一化があると言われている。この過程毎に、ロータの最
適位相差及び速度比がある。例えば、破砕過程におい
て、同速の場合は０度の位相差が最適と考えられる。そ
こで、本発明の密閉式混練機を使用すると、各混練過程
において、最適な即ち最もその混練過程を効率的に進め
る位相差及び速度比を選択することが可能になるため、
添加剤の分散促進による混練品質の向上、チャンバ内の
混練品質のバラツキを少なくする均質混練等が実現でき
る。更には、様々なロータ位相及び速度比を利用するこ
とによってマクロ及びミクロの分散機能を効率よく発揮
させることができるので、混練時間が短縮され生産性が
高まる。
一化があると言われている。この過程毎に、ロータの最
適位相差及び速度比がある。例えば、破砕過程におい
て、同速の場合は０度の位相差が最適と考えられる。そ
こで、本発明の密閉式混練機を使用すると、各混練過程
において、最適な即ち最もその混練過程を効率的に進め
る位相差及び速度比を選択することが可能になるため、
添加剤の分散促進による混練品質の向上、チャンバ内の
混練品質のバラツキを少なくする均質混練等が実現でき
る。更には、様々なロータ位相及び速度比を利用するこ
とによってマクロ及びミクロの分散機能を効率よく発揮
させることができるので、混練時間が短縮され生産性が
高まる。
【００２６】特に、各混練過程において、周期的に位相
差を変化させて制御する場合は、より均質な混練が可能
となる。また、温度検出器を設けた場合は、各混練過
程、特に分散、均一化過程おいて、材料温度に応じて位
相差を変えることにより材料温度を任意に制御すること
ができる。例えば、一般的に所要動力が高い０度の位相
差よりも所要動力が比較的低く攪拌能力の高い９０度の
位相差にすることで、発熱を低く保つことができる。
差を変化させて制御する場合は、より均質な混練が可能
となる。また、温度検出器を設けた場合は、各混練過
程、特に分散、均一化過程おいて、材料温度に応じて位
相差を変えることにより材料温度を任意に制御すること
ができる。例えば、一般的に所要動力が高い０度の位相
差よりも所要動力が比較的低く攪拌能力の高い９０度の
位相差にすることで、発熱を低く保つことができる。
【００２７】また、電力検出器、又は／及び、トルク検
出器を設けた場合は、各混練過程において、所要電力、
又は／及び、トルクに応じて位相差を変えることによ
り、材料に加えられるエネルギーを任意に制御すること
ができる。また、発生するピーク負荷を位相制御するこ
とによって避けることができ、機械の保護に有用であ
る。例えば、一般的に所要動力が高い０度の位相差より
も所要動力が比較的低く攪拌能力の高い９０度の位相差
にすることで、エネルギーを抑えることができ、且つ、
機械の保護にも有用である。
出器を設けた場合は、各混練過程において、所要電力、
又は／及び、トルクに応じて位相差を変えることによ
り、材料に加えられるエネルギーを任意に制御すること
ができる。また、発生するピーク負荷を位相制御するこ
とによって避けることができ、機械の保護に有用であ
る。例えば、一般的に所要動力が高い０度の位相差より
も所要動力が比較的低く攪拌能力の高い９０度の位相差
にすることで、エネルギーを抑えることができ、且つ、
機械の保護にも有用である。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の密閉式混練器の駆動系統
図である。図１において、１はチャンバー、２は第１ロ
ータ、３は第２ロータ、４は第１減速機、５は第２減速
機、６は第１電動機、７は第２電動機、８は第１速度検
出器、９は第２速度検出器、１９は第１及び第２電動機
を制御する制御装置である。
いて説明する。図１は本発明の密閉式混練器の駆動系統
図である。図１において、１はチャンバー、２は第１ロ
ータ、３は第２ロータ、４は第１減速機、５は第２減速
機、６は第１電動機、７は第２電動機、８は第１速度検
出器、９は第２速度検出器、１９は第１及び第２電動機
を制御する制御装置である。
【００２９】図１に示す本発明の密閉式混練器は、非噛
み合いの第１ロータ２及び第２ロータ３がチャンバー１
内に設置され、第１電動機６及び第２電動機７によって
それぞれ独立に駆動する例である。チャンバー１内に設
置された第１ロータ２は、第１減速機４を経由して第１
電動機６及び第１位相検出器１２に機械的に接続され、
更に、第１電動機６は第１速度検出器８に接続されてい
る。一方同じく、チャンバー１内に設置された第２ロー
タ３は、第２減速機５を経由して第２電動機７及び第２
位相検出器１３に機械的に接続され、更に、第２電動機
７は第２速度検出器９に接続されている。
み合いの第１ロータ２及び第２ロータ３がチャンバー１
内に設置され、第１電動機６及び第２電動機７によって
それぞれ独立に駆動する例である。チャンバー１内に設
置された第１ロータ２は、第１減速機４を経由して第１
電動機６及び第１位相検出器１２に機械的に接続され、
更に、第１電動機６は第１速度検出器８に接続されてい
る。一方同じく、チャンバー１内に設置された第２ロー
タ３は、第２減速機５を経由して第２電動機７及び第２
位相検出器１３に機械的に接続され、更に、第２電動機
７は第２速度検出器９に接続されている。
【００３０】ここで、第１及び第２電動機６，７、並び
に第１及び第２速度制御８，９は、位置制御が可能なサ
ーボモータ及びその制御装置等の駆動装置を使用する必
要がある。第１及び第２速度検出器８，９、並びに、第
１及び第２位相検出器１２，１３には、レゾルバやエン
コーダなどが使用される。また、第１及び第２速度検出
器８，９の信号に分周等の演算を施すことによって、第
１及び第２ロータの位相を算出することにより、第１及
び第２位相検出器１２，１３を省略することができる。
に第１及び第２速度制御８，９は、位置制御が可能なサ
ーボモータ及びその制御装置等の駆動装置を使用する必
要がある。第１及び第２速度検出器８，９、並びに、第
１及び第２位相検出器１２，１３には、レゾルバやエン
コーダなどが使用される。また、第１及び第２速度検出
器８，９の信号に分周等の演算を施すことによって、第
１及び第２ロータの位相を算出することにより、第１及
び第２位相検出器１２，１３を省略することができる。
【００３１】第１及び第２電動機を制御する制御装置１
９は、具体的に、前記第１ロータ用電動機の速度を設定
するための第１速度設定器１７と、前記第１速度設定器
１７からの設定速度信号及び前記第１速度検出器８から
の検出速度信号が入力される第１コントローラ１０と、
前記第２ロータ用電動機７の速度を設定するための第２
速度設定器１８と、該第２速度設定器１８からの設定速
度信号及び前記第２速度検出器９からの検出速度信号並
びに、前記第１コントローラ１０を経由して前記第１速
度検出器８からの速度信号が入力される第２コントロー
ラ１１と、ロータ位相差設定器１５と、前記第１及び第
２位相検出器１２，１３からの信号に基づいてロータの
位相差を演算するロータ位相差演算器１４と、前記ロー
タ位相差演算器１４からの検出位相差信号、及び、前記
ロータ位相差設定器１５からの設定位相差信号が入力さ
れ、位相差変更信号を第２コントローラ１１に出力する
ロータ位相差比較器１６とを備えている。
９は、具体的に、前記第１ロータ用電動機の速度を設定
するための第１速度設定器１７と、前記第１速度設定器
１７からの設定速度信号及び前記第１速度検出器８から
の検出速度信号が入力される第１コントローラ１０と、
前記第２ロータ用電動機７の速度を設定するための第２
速度設定器１８と、該第２速度設定器１８からの設定速
度信号及び前記第２速度検出器９からの検出速度信号並
びに、前記第１コントローラ１０を経由して前記第１速
度検出器８からの速度信号が入力される第２コントロー
ラ１１と、ロータ位相差設定器１５と、前記第１及び第
２位相検出器１２，１３からの信号に基づいてロータの
位相差を演算するロータ位相差演算器１４と、前記ロー
タ位相差演算器１４からの検出位相差信号、及び、前記
ロータ位相差設定器１５からの設定位相差信号が入力さ
れ、位相差変更信号を第２コントローラ１１に出力する
ロータ位相差比較器１６とを備えている。
【００３２】ここで、ロータ位相差設定器１５、第１及
び第２速度設定器１７，１８には、ポテンションメー
タ、デジタル設定器等を使用して混練途中に設定の変更
を可能にする。ロータ位相差演算器１４、ロータ位相差
比較器１６には、電圧・電流等の電気信号比較演算器を
使用する。従って、コンピュータやロジックコントロー
ラ等のプログラミング可能な機器が、ロータ位相差演算
器１４、ロータ位相差設定器、ロータ位相差比較器１
６、そして、第１及び第２速度設定器１７，１８の機能
を含む装置として最適である。
び第２速度設定器１７，１８には、ポテンションメー
タ、デジタル設定器等を使用して混練途中に設定の変更
を可能にする。ロータ位相差演算器１４、ロータ位相差
比較器１６には、電圧・電流等の電気信号比較演算器を
使用する。従って、コンピュータやロジックコントロー
ラ等のプログラミング可能な機器が、ロータ位相差演算
器１４、ロータ位相差設定器、ロータ位相差比較器１
６、そして、第１及び第２速度設定器１７，１８の機能
を含む装置として最適である。
【００３３】上記構造の制御装置１９は、以下のように
して第１及び第２電動機を制御する。所定の位相差で同
速度で回転させる場合は、第１コントローラ１０は、第
１速度設定器１７からの設定速度信号と、第１速度検出
器からの検出速度信号（フィードバッグ信号）に基づい
て第１電動機６の速度を制御する。また、第１コントロ
ーラ１０は、第１速度検出器からの検出速度信号を第２
コントローラに同期信号として送る。第２コントローラ
はこの同期信号と、第２速度検出器からの検出速度信号
（フィードバッグ信号）を使用して第２電動機７の速度
を制御し、同期運転を行う。
して第１及び第２電動機を制御する。所定の位相差で同
速度で回転させる場合は、第１コントローラ１０は、第
１速度設定器１７からの設定速度信号と、第１速度検出
器からの検出速度信号（フィードバッグ信号）に基づい
て第１電動機６の速度を制御する。また、第１コントロ
ーラ１０は、第１速度検出器からの検出速度信号を第２
コントローラに同期信号として送る。第２コントローラ
はこの同期信号と、第２速度検出器からの検出速度信号
（フィードバッグ信号）を使用して第２電動機７の速度
を制御し、同期運転を行う。
【００３４】混練途中で両ロータの位相差を変える場合
は、ロータ位相差設定器１５の設定値を変更する。する
と、ロータ位相差設定器１５が設定位相差信号をロータ
位相差比較器１６に送る。一方で、ロータ位相差演算器
１４が、第１位相検出器１２及び第２位相検出器１３か
らの検出位相信号に基づいてロータの位相差を演算し、
演算位相差信号をロータ位相差比較器１６に送る。ロー
タ位相差比較器１６は、前記演算位相差と設定位相差と
を比較してその差分だけロータの回転速度が変化するよ
うに第２コントローラ１１に位相変更信号を送る。第２
コントローラ１１は、ロータ位相差比較器１６からの位
相変更信号を受け取ると、前記第１コントローラ１０か
らの同期信号を無視して設定された位相差となるよう
に、第２電動機７の速度を調整する。両ロータ間の位相
差が、ロータ位相差比較器１６等によって、設定位相差
と一致することが検出されると、再び、前記第１コント
ローラ１０からの同期信号によって同期運転に戻る。
は、ロータ位相差設定器１５の設定値を変更する。する
と、ロータ位相差設定器１５が設定位相差信号をロータ
位相差比較器１６に送る。一方で、ロータ位相差演算器
１４が、第１位相検出器１２及び第２位相検出器１３か
らの検出位相信号に基づいてロータの位相差を演算し、
演算位相差信号をロータ位相差比較器１６に送る。ロー
タ位相差比較器１６は、前記演算位相差と設定位相差と
を比較してその差分だけロータの回転速度が変化するよ
うに第２コントローラ１１に位相変更信号を送る。第２
コントローラ１１は、ロータ位相差比較器１６からの位
相変更信号を受け取ると、前記第１コントローラ１０か
らの同期信号を無視して設定された位相差となるよう
に、第２電動機７の速度を調整する。両ロータ間の位相
差が、ロータ位相差比較器１６等によって、設定位相差
と一致することが検出されると、再び、前記第１コント
ローラ１０からの同期信号によって同期運転に戻る。
【００３５】両ロータを異速度で回転させる場合は、第
１コントローラ１０は、第１速度設定器１７からの設定
速度信号と、第１速度検出器からの検出速度信号（フィ
ードバッグ信号）に基づいて第１電動機６の速度を制御
する。第２コントローラ１１は、第２速度設定器１８か
らの設定速度信号と、第２速度検出器９からの検出速度
信号（フィードバッグ信号）に基づいて第２電動機６の
速度を制御する。
１コントローラ１０は、第１速度設定器１７からの設定
速度信号と、第１速度検出器からの検出速度信号（フィ
ードバッグ信号）に基づいて第１電動機６の速度を制御
する。第２コントローラ１１は、第２速度設定器１８か
らの設定速度信号と、第２速度検出器９からの検出速度
信号（フィードバッグ信号）に基づいて第２電動機６の
速度を制御する。
【００３６】尚、ロータ位相差演算器１４、ロータ位相
差設定器１５、そして、ロータ位相差比較器１６による
位相制御は、位相を変化させる時のみならず、第１位相
検出器及び第２位相検出器からの検出位相信号をフィー
ドバッグ信号として使用して、両ロータ間の位相差を常
に一定に保つように監視することが望ましい。また、よ
り均質な混練を得るために前記制御装置によって、両ロ
ータ間の位相差を周期的に変更するように前記駆動装置
を制御してもよい。
差設定器１５、そして、ロータ位相差比較器１６による
位相制御は、位相を変化させる時のみならず、第１位相
検出器及び第２位相検出器からの検出位相信号をフィー
ドバッグ信号として使用して、両ロータ間の位相差を常
に一定に保つように監視することが望ましい。また、よ
り均質な混練を得るために前記制御装置によって、両ロ
ータ間の位相差を周期的に変更するように前記駆動装置
を制御してもよい。
【００３７】更に、図２に示す密閉式混練器は、図１に
示す実施例に混練室内１の材料温度を検出する温度検出
器２０を設けて、ロータ位相差設定器１５に材料温度信
号をフィードバッグすることによって前記両ロータ間の
位相差を任意に変更するようにした例である。このよう
にすると、各混練過程、特に分散、均一化過程おいて、
材料温度に応じて位相差を変えることにより材料温度を
任意に制御することができる。
示す実施例に混練室内１の材料温度を検出する温度検出
器２０を設けて、ロータ位相差設定器１５に材料温度信
号をフィードバッグすることによって前記両ロータ間の
位相差を任意に変更するようにした例である。このよう
にすると、各混練過程、特に分散、均一化過程おいて、
材料温度に応じて位相差を変えることにより材料温度を
任意に制御することができる。
【００３８】加えて、図３に示す密閉式混練器は、図１
に示す実施例に第１及び第２駆動装置６，７の電力を検
出する第１及び第２電力検出器２１，２２、又は／及
び、第１及び第２駆動装置６，７のトルクを検出する第
１及び第２トルク検出器２３，２４を設けて、ロータ位
相差設定器１５に電力信号、又は／及び、トルク信号を
フィードバッグすることによって前記両ロータ間の位相
差を任意に変更するようにした例である。このようにす
ると、各混練過程において、所要電力又はトルクに応じ
て位相差を変えることにより、材料に加えられるエネル
ギーを任意に制御することができる。また、発生するピ
ーク負荷を位相制御することによって避けることがで
き、機械の保護に有用である。
に示す実施例に第１及び第２駆動装置６，７の電力を検
出する第１及び第２電力検出器２１，２２、又は／及
び、第１及び第２駆動装置６，７のトルクを検出する第
１及び第２トルク検出器２３，２４を設けて、ロータ位
相差設定器１５に電力信号、又は／及び、トルク信号を
フィードバッグすることによって前記両ロータ間の位相
差を任意に変更するようにした例である。このようにす
ると、各混練過程において、所要電力又はトルクに応じ
て位相差を変えることにより、材料に加えられるエネル
ギーを任意に制御することができる。また、発生するピ
ーク負荷を位相制御することによって避けることがで
き、機械の保護に有用である。
【００３９】次に、本発明の他の密閉式混練の形態を４
図及び５図に示す。４図及び５図に示す本発明の密閉式
混練は、非噛み合いの２本のロータを１台の駆動装置を
用いて制御した例である。図４において、混練室１内に
設置される非噛み合いの第１ロータ２と第２ロータ３
は、一端に第１及び第２伝達軸３３，３４が接続され、
他端にロータの位相及び速度をそれぞれに検出する第１
及び第２位相・速度検出器３５，３６が接続されてい
る。第１及び第２伝達軸３３，３４は、減速機４を介し
て電動機６に接続されている。電動機６は電動機制御装
置１０に接続されており、この電動機制御装置１０によ
って制御される。電動機制御装置１０には、速度設定機
１７及び電動機速度検出器８が接続されている。前記第
２伝達軸３４には、可変速装置３４が設けられている。
この可変速装置３４は、第１及び第２位相・速度検出器
３５，３６からの信号に基づいて制御装置３１によって
制御される。
図及び５図に示す。４図及び５図に示す本発明の密閉式
混練は、非噛み合いの２本のロータを１台の駆動装置を
用いて制御した例である。図４において、混練室１内に
設置される非噛み合いの第１ロータ２と第２ロータ３
は、一端に第１及び第２伝達軸３３，３４が接続され、
他端にロータの位相及び速度をそれぞれに検出する第１
及び第２位相・速度検出器３５，３６が接続されてい
る。第１及び第２伝達軸３３，３４は、減速機４を介し
て電動機６に接続されている。電動機６は電動機制御装
置１０に接続されており、この電動機制御装置１０によ
って制御される。電動機制御装置１０には、速度設定機
１７及び電動機速度検出器８が接続されている。前記第
２伝達軸３４には、可変速装置３４が設けられている。
この可変速装置３４は、第１及び第２位相・速度検出器
３５，３６からの信号に基づいて制御装置３１によって
制御される。
【００４０】前記第２伝達軸３４は、駆動力が入力され
る側の入力軸３４ａとロータへ駆動力を出力する側の出
力軸３４ｂとから形成され、前記可変速装置３２は、前
記入力軸３４ａの一端に接続されている第１太陽歯車２
９と、前記第１太陽歯車２９の外周と噛合する遊星歯車
２７と、直径が前記第１太陽歯車２９より大きく前記機
遊星歯車２７を内側に有する第２太陽歯車２６と、前記
遊星歯車２７の回転を前記出力軸３４ｂに伝える回転伝
達手段３０と、前記第２太陽歯車２６を駆動させる第２
太陽歯車駆動手段２８，２５とを備えている。
る側の入力軸３４ａとロータへ駆動力を出力する側の出
力軸３４ｂとから形成され、前記可変速装置３２は、前
記入力軸３４ａの一端に接続されている第１太陽歯車２
９と、前記第１太陽歯車２９の外周と噛合する遊星歯車
２７と、直径が前記第１太陽歯車２９より大きく前記機
遊星歯車２７を内側に有する第２太陽歯車２６と、前記
遊星歯車２７の回転を前記出力軸３４ｂに伝える回転伝
達手段３０と、前記第２太陽歯車２６を駆動させる第２
太陽歯車駆動手段２８，２５とを備えている。
【００４１】具体的には、前記可変速装置は、前記第１
太陽歯車２９及び前記遊星歯車２７並びに前記回転伝達
手段３０として傘歯車を使用し、入力軸３４ａの一端に
接続された第１太陽傘歯車２９と、この第１太陽傘歯車
２９に噛合する遊星傘歯車２７と、直径が前記第１太陽
歯車２９より大きく前記遊星傘歯車２７が内側に固定さ
れている第２太陽歯車２６と、前記入力軸３４ａの第１
太陽傘歯車２９と対向する側の前記出力軸３４ｂの一端
に接続されて前記遊星傘歯車２７と噛合する出力傘歯車
３０と、前記第２太陽歯車２６と噛合するピニオンギヤ
２８及びサーボモータ２５から構成される第２太陽歯車
駆動手段とを備えている。
太陽歯車２９及び前記遊星歯車２７並びに前記回転伝達
手段３０として傘歯車を使用し、入力軸３４ａの一端に
接続された第１太陽傘歯車２９と、この第１太陽傘歯車
２９に噛合する遊星傘歯車２７と、直径が前記第１太陽
歯車２９より大きく前記遊星傘歯車２７が内側に固定さ
れている第２太陽歯車２６と、前記入力軸３４ａの第１
太陽傘歯車２９と対向する側の前記出力軸３４ｂの一端
に接続されて前記遊星傘歯車２７と噛合する出力傘歯車
３０と、前記第２太陽歯車２６と噛合するピニオンギヤ
２８及びサーボモータ２５から構成される第２太陽歯車
駆動手段とを備えている。
【００４２】前記可変速装置は、サーボモータ２５の駆
動がピニオンギヤ２８を介して第２太陽歯車２６に伝わ
る。遊星傘歯車２７は、第２太陽歯車に固定されている
ので、遊星傘歯車２７の回転は、第２太陽歯車の回転速
度と第１太陽歯車２９から伝えられる回転速度との合成
速度となる。サーボモータ２５の駆動力を調整すること
によって遊星傘歯車２７の合成速度を調整すると、両ロ
ータ間の速度を異速にしたり同速にしたりすることが可
能になる。
動がピニオンギヤ２８を介して第２太陽歯車２６に伝わ
る。遊星傘歯車２７は、第２太陽歯車に固定されている
ので、遊星傘歯車２７の回転は、第２太陽歯車の回転速
度と第１太陽歯車２９から伝えられる回転速度との合成
速度となる。サーボモータ２５の駆動力を調整すること
によって遊星傘歯車２７の合成速度を調整すると、両ロ
ータ間の速度を異速にしたり同速にしたりすることが可
能になる。
【００４３】制御装置３１によって、両ロータ１，２の
位相を変える場合には、前記第１及び第２位相・速度検
出器３５，３６からの位相信号に基づいて位相差を演算
し、この演算位相差と設定位相差とを比較してその差分
だけ第２ロータの回転速度が変化するようにサーボモー
タ２５に位相変更信号を送る。サーボモータ２５はピニ
オンギヤ２８を介して設定位相差となるように第２太陽
歯車２６に回転力を与える。そして、制御装置３１が、
設定位相差であることを第１及び第２位相検出器からの
信号に基づき検出すると、第１速度検出手段からの信号
に基づいて両ロータが同速度で回転するようにサーボモ
ータ２５を制御する。両ロータを異速度で回転させる場
合には、制御装置３１は、前記第１速度検出器からの検
出速度に基づき両ロータ間の速度比が設定速度比となる
ようにサーボモータ２５に信号を送り制御する。
位相を変える場合には、前記第１及び第２位相・速度検
出器３５，３６からの位相信号に基づいて位相差を演算
し、この演算位相差と設定位相差とを比較してその差分
だけ第２ロータの回転速度が変化するようにサーボモー
タ２５に位相変更信号を送る。サーボモータ２５はピニ
オンギヤ２８を介して設定位相差となるように第２太陽
歯車２６に回転力を与える。そして、制御装置３１が、
設定位相差であることを第１及び第２位相検出器からの
信号に基づき検出すると、第１速度検出手段からの信号
に基づいて両ロータが同速度で回転するようにサーボモ
ータ２５を制御する。両ロータを異速度で回転させる場
合には、制御装置３１は、前記第１速度検出器からの検
出速度に基づき両ロータ間の速度比が設定速度比となる
ようにサーボモータ２５に信号を送り制御する。
【００４４】尚、前記可変速装置は、第１太陽歯車及び
前記遊星歯車並びに前記回転伝達手段を傘歯車とせず、
第１太陽歯車及び複数の遊星歯車並びに第２太陽歯車が
同一平面内に含まれるように並べられ相互に噛合してい
る遊星歯車装置と、前記複数の遊星歯車の回転を前記出
力軸に伝える軸状の回転伝達手段と、前記第２太陽歯車
を駆動させる第２太陽歯車駆動手段とを備えているもの
であってもよい。
前記遊星歯車並びに前記回転伝達手段を傘歯車とせず、
第１太陽歯車及び複数の遊星歯車並びに第２太陽歯車が
同一平面内に含まれるように並べられ相互に噛合してい
る遊星歯車装置と、前記複数の遊星歯車の回転を前記出
力軸に伝える軸状の回転伝達手段と、前記第２太陽歯車
を駆動させる第２太陽歯車駆動手段とを備えているもの
であってもよい。
【図１】本発明実施の密閉式混練機であって、２本のロ
ータを２台の駆動装置を用いて独立制御した場合の駆動
系統図。
ータを２台の駆動装置を用いて独立制御した場合の駆動
系統図。
【図２】温度検出器を設けた場合の図１に示す密閉式混
練機の駆動系統図である。
練機の駆動系統図である。
【図３】電力、トルク検出器設けた場合の図１に示す密
閉式混練機の駆動系統図である。
閉式混練機の駆動系統図である。
【図４】本発明実施の密閉式混練機であって、２本のロ
ータを１台の駆動装置を用いて制御した場合の駆動系統
図。
ータを１台の駆動装置を用いて制御した場合の駆動系統
図。
【図５】図４に示す密閉式混練機における可変速装置を
示す図である。
示す図である。
【図６】密閉式混練器の断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】従来の密閉式混練機であって、２本のロータを
１台の駆動装置を用いて制御した場合の駆動系統図。
１台の駆動装置を用いて制御した場合の駆動系統図。
【図９】従来の密閉式混練機であって、２本のロータを
２台の駆動装置を用いて独立制御した場合の駆動系統
図。
２台の駆動装置を用いて独立制御した場合の駆動系統
図。
１ チャンバー
２ 第１ロータ
３ 第２ロータ
４ 第１減速機
５ 第２減速機
６ 第１電動機
７ 第２電動機
８ 第１速度検出器
９ 第２速度検出器
１０ 第１コントローラ
１１ 第２コントローラ
１２ 第１位相検出器
１３ 第２位相検出器
１４ ロータ位相差演算器
１５ ロータ位相差設定器
１６ ロータ位相差比較器
１７ 第１速度設定器
１８ 第２速度設定器
１９ 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高倉 功
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号
株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内
(72)発明者 田中 達也
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号
株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内
(72)発明者 黒川 好徳
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号
株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内
(56)参考文献 特開 平10−24412（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−44145（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−344335（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−64808（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−102749（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−306008（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−242333（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−98215（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−134039（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−16834（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−123237（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29B 7/00 - 7/94
B01F 7/00 - 7/32
B29C 45/00 - 45/84
B29C 47/00 - 47/96
Claims (11)
- 【請求項１】 混練室内に設けられた非噛合の第１及び
第２ロータと、 該第１及び第２ロータをそれぞれに回転させるための第
１及び第２駆動装置と、前記第１及び第２ロータの位相
をそれぞれに検出する第１及び第２位相検出器と、前記
第１及び第２ロータの速度をそれぞれに検出する第１及
び第２速度検出器と、該第１及び第２速度検出器並び
に、前記第１及び第２位相検出器からの信号に基づいて
前記第１及び第２駆動装置を制御する制御装置とを備え
た密閉式混練機。 - 【請求項２】 前記制御装置は、前記第１ロータ用駆動
装置の速度を設定するための第１速度設定器と、該第１
速度設定器からの設定速度信号及び前記第１速度検出か
らの検出速度信号が入力される第１コントローラと、前
記第２ロータ用駆動装置の速度を設定するための第２速
度設定器と、該第２速度設定器からの設定速度信号及び
前記第２速度検出からの検出速度信号並びに、前記第１
コントローラを経由して前記第１速度検出からの速度信
号が入力される第２コントローラと、ロータ位相差設定
器と、前記第１及び第２位相検出器からの信号に基づい
てロータの位相差を演算するロータ位相差演算器と、該
ロータ位相差演算器からの検出位相差信号、及び、前記
ロータ位相差設定器からの設定位相差信号が入力され、
位相差変更信号を第２コントローラに出力するロータ位
相差比較器とを備えている請求項１記載の密閉式混練
機。 - 【請求項３】 前記制御装置は、両ロータの位相差を変
える場合は、前記第１及び第２位相検出器からの位相信
号に基づいて位相差を演算し、この演算位相差と設定位
相差とを比較してその差分だけロータの回転速度が変化
するように第２駆動装置を制御して位相を変化させ、設
定位相差となったことを第１及び第２位相検出器からの
信号に基づき検出すると、第１速度検出器及び第２速度
検出器からの検出速度信号に基づいて両ロータを同速度
で回転させる同期運転を行い、両ロータを異速度で回転
させる場合は、第１及び第２駆動装置を第１及び第２速
度検出器からのそれぞれの検出速度に基づきそれぞれが
設定速度となるように制御する請求項１又は請求項２に
記載の密閉式混練機。 - 【請求項４】 前記制御装置は、両ロータ間の位相差を
周期的に変更するように前記駆動装置を制御する請求項
３に記載の密閉式混練機。 - 【請求項５】 混練室内の材料温度に基づいて前記両ロ
ータ間の位相差を変更するために、混練室内の材料温度
を検出して前記第１及び第２駆動装置の制御装置に材料
温度信号を送る温度検出器を設けた請求項３に記載の密
閉式混練機。 - 【請求項６】 電力、又は／及び、トルクに基づいて前
記両ロータ間の位相差を変更するために、電力、又は／
及び、トルクを検出して前記第１及び第２駆動装置の制
御装置に電力、又は／及び、トルク信号を送る電力検出
器、又は／及びトルク検出器を設けた請求項３に記載の
密閉式混練機。 - 【請求項７】 混練室内に設けられた非噛合の第１及び
第２ロータと、該第１及び第２ロータの両方を回転させ
るための駆動装置と、該駆動装置からの駆動力を前記第
１及び第２のロータへとそれぞれに伝える第１及び第２
伝達軸と、前記第１及び第２ロータの位相をそれぞれに
検出する第１及び第２位相検出器と、前記第１及び第２
ロータの速度をそれぞれに検出する第１及び第２速度検
出器と、前記第２伝達軸に設けられた可変速装置と、該
第１及び第２速度検出器並びに、前記第１及び第２位相
検出器からの信号に基づいて前記可変速装置を制御する
制御装置とを備えている密閉式混練機。 - 【請求項８】 前記第２伝達軸は、駆動力が入力される
側の入力軸とロータへ駆動力を出力する側の出力軸とか
ら形成され、前記可変速装置は、前記入力軸の一端に接
続されている第１太陽歯車と、該第１太陽歯車の外周と
噛合する遊星歯車と、直径が前記第１太陽歯車より大き
く該遊星歯車を内側に有する第２太陽歯車と、前記遊星
歯車の回転を前記出力軸に伝える回転伝達手段と、前記
第２太陽歯車を駆動させる第２太陽歯車駆動手段とを備
えている請求項７に記載の密閉式混練機。 - 【請求項９】 前記可変速装置は、前記第１太陽歯車及
び前記遊星歯車並びに前記回転伝達手段として傘歯車を
使用し、入力軸の一端に接続された第１太陽傘歯車と、
この第１太陽傘歯車に噛合する遊星傘歯車と、直径が前
記第１太陽歯車より大きく該遊星傘歯車が内側に設けら
れた第２太陽歯車と、前記入力軸の第１太陽傘歯車と対
向する側の前記出力軸の一端に接続されて前記遊星傘歯
車と噛合する出力傘歯車と、前記第２太陽歯車を駆動さ
せる第２太陽歯車駆動手段とを備えている請求項８に記
載の密閉式混練機。 - 【請求項１０】 前記可変速装置制御手段は、両ロータ
の位相差を変える場合には、前記第１及び第２位相検出
器からの位相信号に基づいて位相差を演算し、この演算
位相差と設定位相差とを比較してその差分だけロータの
回転速度が変化するように可変速装置に信号を送って位
相を変化させ、設定位相差であることを第１及び第２位
相検出器からの信号に基づき検出すると、第１速度検出
手段からの信号に基づいて両ロータが同速度で回転する
ように可変速装置を制御する請求項７乃至請求項９に記
載のいずれかの密閉式混練機。 - 【請求項１１】 前記可変速装置制御手段は、両ロータ
を異速度で回転させる場合には、前記第１速度検出器か
らの検出速度に基づき両ロータ間の速度比が設定速度比
となるように前記可変速装置を制御する請求項７乃至請
求項９に記載のいずれかの密閉式混練機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/670,783 US5782560A (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Internal mixer |
| US08/670783 | 1996-06-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1071613A JPH1071613A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3385182B2 true JP3385182B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=24691854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16372597A Expired - Lifetime JP3385182B2 (ja) | 1996-06-24 | 1997-06-20 | 密閉式混練機 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5782560A (ja) |
| EP (1) | EP0816033B1 (ja) |
| JP (1) | JP3385182B2 (ja) |
| KR (1) | KR100206149B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69707064T2 (ja) |
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