JP4659063B2 - Cylinder inner diameter measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、スクリュ式混練押出機のシリンダ内径測定装置に関し、特に、各シリンダ孔内に一対ずつの距離測定器を設け、各距離測定器を各シリンダ孔の内面とは非接触で回転させて測定することにより、容易に内径摩耗量を測定できるようにするための新たな改良に関する。 The present invention relates to a cylinder inner diameter measuring device for a screw-type kneading extruder, and in particular, a pair of distance measuring devices are provided in each cylinder hole, and each distance measuring device is rotated without contact with the inner surface of each cylinder hole. The present invention relates to a new improvement for making it possible to easily measure the inner diameter wear amount by measuring.
一般に、粉状あるいは粒状の合成樹脂原料、食品原料などの原材料が、必要に応じてグラスファイバー、酸化鉄等の無機原料等の添加原材料を加えられながら、スクリュ式混練押出機により溶融・混練され、新たな製品として加工され、生産されることが行われている。
このような加工に使用されるスクリュ式混練押出機は、シリンダとそのシリンダ孔に挿入されて回転駆動されるスクリュとにより主要部が構成されている。
このシリンダは軸直角断面が円形のシリンダ孔が形成される長尺筒形状で、スクリュは軸直角断面が円形の外周に主として螺旋溝が形成される長尺棒形状で、それぞれ構成され、スクリュが僅かな所定量の隙間を設けてシリンダのシリンダ孔に挿入されている。
In general, raw materials such as powdery or granular synthetic resin raw materials and food raw materials are melted and kneaded by a screw-type kneading extruder while adding additional raw materials such as inorganic materials such as glass fiber and iron oxide as necessary. It is being processed and produced as a new product.
The screw-type kneading extruder used for such processing is mainly composed of a cylinder and a screw that is inserted into the cylinder hole and driven to rotate.
This cylinder has a long cylindrical shape in which a cylinder hole having a circular cross section perpendicular to the axis is formed, and the screw has a long rod shape in which a spiral groove is mainly formed in the outer periphery having a circular cross section perpendicular to the axis. A slight predetermined amount of gap is provided and inserted into the cylinder hole of the cylinder.
このスクリュ式混練押出機は、加工運転中において、原材料が摩耗性あるいは腐食性を有する原料によりシリンダのシリンダ孔が局所的または広範囲に摩耗または腐食すると、スクリュ式混練押出機の溶融・混練性能が低下するとともに加工運転が安定せず、生産される製品の品質が低下することになる。 In this screw type kneading extruder, if the cylinder hole of the cylinder is worn or corroded locally or extensively due to the raw material having wear or corrosiveness during processing operation, the screw type kneading extruder has the melting and kneading performance. At the same time, the processing operation is not stable, and the quality of the produced product is lowered.
従って、スクリュ式混練押出機は、例えば、定期的にシリンダのシリンダ孔の摩耗または腐食による損耗を確認し、損耗量が許容値を超えた場合あるいは許容範囲以上に不均一な摩耗または腐食が発生した場合、正常なシリンダ又はシリンダブロックに交換する必要がある。 Therefore, for example, a screw-type kneading extruder regularly checks the cylinder bore for wear or corrosion, and if the wear amount exceeds the allowable value, or uneven wear or corrosion occurs beyond the allowable range. In such a case, it is necessary to replace the cylinder with a normal cylinder or cylinder block.
二軸および多軸のスクリュ式混練押出機において、シリンダ孔の摩耗を確認するためのシリンダ孔の内径を測定する装置として、特許文献1に示されるものがある。
この公報に示されるシリンダ内径測定装置は、軸直角断面においてシリンダ孔の一部が相互に重なり合う複数個のシリンダ孔の隣接する凸部に沿って軸方向へ摺動するガイド部材を備えた走行台車と、走行台車に備えられそれぞれのシリンダにおいて軸芯の周りに回転しシリンダ孔の内径を測定する非接触式測定手段と、により構成されている。
As a device for measuring the inner diameter of a cylinder hole for confirming the wear of the cylinder hole in a biaxial and multiaxial screw kneading extruder, there is one disclosed in Patent Document 1.
The cylinder inner diameter measuring apparatus disclosed in this publication includes a traveling carriage provided with a guide member that slides in the axial direction along adjacent convex portions of a plurality of cylinder holes in which cylinder holes partially overlap each other in a cross section perpendicular to the axis. And a non-contact type measuring means that is provided in the traveling carriage and rotates around the axis of each cylinder to measure the inner diameter of the cylinder hole.
このように構成されたシリンダ内径測定装置によりシリンダシリンダ孔の内径を測定する場合は、先ず、測定されるシリンダと同一構成で正常値に製作された基準治具において、シリンダ孔の隣接する凸部にガイド部材を沿わせた測定状態にシリンダ内径測定装置を設置し、それぞれのシリンダに対応する非接触式測定手段を基準調整(ゼロ点調整)し、初期設定する。 When measuring the inner diameter of the cylinder cylinder hole with the cylinder inner diameter measuring device configured in this way, first, in a reference jig manufactured to a normal value with the same configuration as the cylinder to be measured, the adjacent convex portion of the cylinder hole The cylinder inner diameter measuring device is installed in the measurement state along the guide member, and the non-contact type measuring means corresponding to each cylinder is subjected to reference adjustment (zero point adjustment) and initial setting.
次に、スクリュ式混練押出機のスクリュが引抜かれた状態のシリンダにおいて、開口端からシリンダ孔内へ、ガイド部材を凸部に沿わせながらシリンダ内径測定装置を挿入する。次に、走行台車を走行させ、ガイド部材を凸部に沿って摺動させながらシリンダ内を所定距離移動させ、非接触式測定手段を軸芯の周りに回転させてシリンダ孔の内径を測定し、測定データを外部の記録手段(PC)に記録する。
以下、同様にして、シリンダの全長にわたり移動させ、所望の位置において順次シリンダ孔の内径を測定し、測定データを記録手段に記録していた。
Next, in the cylinder in which the screw of the screw type kneading extruder is pulled out, the cylinder inner diameter measuring device is inserted from the open end into the cylinder hole with the guide member along the convex portion. Next, the traveling carriage is moved, the guide member is slid along the convex portion, moved within the cylinder by a predetermined distance, and the non-contact type measuring means is rotated around the axis to measure the inner diameter of the cylinder hole. The measurement data is recorded in an external recording means (PC).
In the same manner, the cylinder was moved over the entire length of the cylinder, the inner diameter of the cylinder hole was sequentially measured at a desired position, and the measurement data was recorded in the recording means.
従来のスクリュ式混練押出機のシリンダ内径測定装置は以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、シリンダ内部は混錬する原料によって不均一に摩耗または腐食するため、各シリンダ孔の合わせ面である凸部も摩耗または腐食することになり、この凸部を距離測定器のガイドとしているため、測定器の芯がずれて正確なシリンダ孔の内径すなわち摩耗または腐食により損傷量の測定が困難であった。
Since the cylinder inner diameter measuring device of the conventional screw-type kneading extruder is configured as described above, the following problems exist.
That is, because the inside of the cylinder is unevenly worn or corroded by the material to be kneaded, the convex portion that is the mating surface of each cylinder hole will also be worn or corroded, and this convex portion is used as a guide for the distance measuring device. It was difficult to measure the amount of damage due to the displacement of the core of the measuring instrument due to the accurate inner diameter of the cylinder hole, that is, wear or corrosion.
本発明によるシリンダ内径測定装置は、二軸シリンダ内に挿入される長手形状の台車と、前記台車の外面側に設けられ前記二軸シリンダの第1、第2シリンダ孔の内面と接する複数の車輪と、前記台車の一端で長手方向と直交する両側に各々回転自在に設けられた第1、第2回転体と、前記各回転体に互いに背中合わせに対向して設けられた磁気式あるいは誘電式で非接触式の一対の距離測定器とを備え、前記第1、第2シリンダ孔内には、各々一対の前記距離測定器が回転自在に配設されている構成であり、また、前記台車の外面側には、前記各シリンダ孔に対応して各三個の長手支持部材が設けられ、前記車輪は前記各長手支持部材の外面に設けられ、前記台車と各長手支持部材は、ゴム又はバネからなる弾性体で連結され、車輪が第1、第2シリンダ孔の内面と密着するようにされている構成であり、また、前記各回転体は、互いに離間する一対の舌片を一体に有し全体形状がコ字型をなし、前記各距離測定器は前記各舌片に設けられている構成であり、また、前記台車の前記一端には、前記台車を移動させるための棒体が接続され、前記棒体は、前記第1、第2回転体の間に位置している構成である。 A cylinder inner diameter measuring device according to the present invention includes a longitudinal cart inserted into a biaxial cylinder, and a plurality of wheels provided on the outer surface side of the cart and in contact with inner surfaces of first and second cylinder holes of the biaxial cylinder. The first and second rotating bodies rotatably provided on both sides orthogonal to the longitudinal direction at one end of the carriage, and the magnetic or dielectric type provided on the rotating bodies facing each other back to back. A pair of non- contact type distance measuring devices, wherein each of the pair of distance measuring devices is rotatably disposed in each of the first and second cylinder holes. On the outer surface side, three longitudinal support members are provided corresponding to the cylinder holes, the wheels are provided on the outer surface of the longitudinal support members, and the carriage and the longitudinal support members are made of rubber or springs. Connected by an elastic body consisting of The rotating body is configured to be in close contact with the inner surface of the second cylinder hole, and each of the rotating bodies is integrally formed with a pair of tongue pieces that are separated from each other, and the overall shape is a U-shape. The measuring device is configured to be provided on each of the tongue pieces, and a rod body for moving the carriage is connected to the one end of the carriage, and the rod body includes the first and second rods. It is the structure located between rotary bodies.
本発明によるシリンダ内径測定装置は、以上のように構成されていたため、次のような効果が得られる。
すなわち、二軸シリンダ内に挿入される長手形状の台車と、前記台車の外面側に設けられ前記二軸シリンダの第1、第2シリンダ孔の内面と接する複数の車輪と、前記台車の一端で長手方向と直交する両側に各々回転自在に設けられた第1、第2回転体と、前記各回転体に互いに背中合わせに対向して設けられた磁気式あるいは誘電式で非接触式の一対の距離測定器とを備え、前記第1、第2シリンダ孔内には、各々一対の前記距離測定器が回転自在に配設されているため、シリンダ内に不均一な摩耗が発生している場合でも、一対の距離測定器を支持する回転体の回転軸の軸位置は、シリンダの軸心位置と一致し、非接触状態において正確かつ簡単にシリンダ内径を測定することができる。
また、前記台車の外面側には、前記各シリンダ孔に対応して各三個の長手支持部材が設けられ、前記車輪は前記各長手支持部材の外面に設けられ、前記台車と各長手支持部材は、ゴム又はバネからなる弾性体で連結され、車輪が第1、第2シリンダ孔の内面と密着するようにされていると共に、合計六個の長手支持部材に設けられた合計12個の車輪がシリンダの内面に接しているため、シリンダ内における台車の位置が安定し、測定精度が安定する。
また、前記各回転体は、互いに離間する一対の舌片を一体に有し全体形状がコ字型をなし、前記各距離測定器は前記各舌片に設けられているため、各シリンダ孔内における各距離測定器の回転中心を安定させることができる。
さらに、前記台車の前記一端には、前記台車を移動させるための棒体が接続され、前記棒体は、前記第1、第2回転体の間に位置しているため、台車をシリンダ内で前後進させる場合に、各車輪に均一に力が作用し、円滑な動作を得ることができる。
Since the cylinder inner diameter measuring apparatus according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, a longitudinal cart inserted into the biaxial cylinder, a plurality of wheels provided on the outer surface side of the cart and in contact with the inner surfaces of the first and second cylinder holes of the biaxial cylinder, and one end of the cart A pair of first and second rotating bodies rotatably provided on both sides orthogonal to the longitudinal direction and a pair of magnetic or dielectric non- contact distances provided on the rotating bodies facing each other back to back. A pair of distance measuring devices are rotatably disposed in the first and second cylinder holes, respectively, even when uneven wear occurs in the cylinder. The axial position of the rotating shaft of the rotating body that supports the pair of distance measuring devices coincides with the axial position of the cylinder, and the cylinder inner diameter can be measured accurately and easily in a non-contact state.
Further, on the outer surface side of the carriage, three longitudinal support members are provided corresponding to the cylinder holes, and the wheels are provided on the outer surface of the longitudinal support members. The carriage and the longitudinal support members Are connected by an elastic body made of rubber or a spring so that the wheels are in close contact with the inner surfaces of the first and second cylinder holes, and a total of twelve wheels provided on a total of six longitudinal support members Is in contact with the inner surface of the cylinder, the position of the carriage in the cylinder is stabilized, and the measurement accuracy is stabilized.
In addition, each rotating body has a pair of tongue pieces that are separated from each other, and the overall shape is a U-shape, and each distance measuring device is provided on each tongue piece. It is possible to stabilize the rotation center of each distance measuring device at.
Further, a rod body for moving the carriage is connected to the one end of the carriage, and the rod body is located between the first and second rotating bodies. When moving forward and backward, force is applied uniformly to each wheel, and smooth operation can be obtained.
本発明は、各シリンダ内に一対ずつの距離測定器を設け、各距離測定器をシリンダ孔の内面とは非接触で測定することにより、容易に内径摩耗量を測定できるようにしたシリンダ内径測定装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a cylinder inner diameter measurement in which a pair of distance measuring devices are provided in each cylinder, and the inner diameter wear amount can be easily measured by measuring each distance measuring device without contact with the inner surface of the cylinder hole. An object is to provide an apparatus.
以下、図面と共に本発明によるスクリュ式混練押出機に用いるシリンダ内径測定装置の好適な実施の形態を、少なくとも、シリンダに2本のシリンダ孔が形成される二軸スクリュ式混練押出機の場合について説明する。
図において、符号1で示されるものはシリンダ内径測定装置であり、このシリンダ内径測定装置1は、図4で示されるように、二軸のシリンダ2の一対の第1、第2シリンダ孔3,4にわたって形成された厚板状の台車5と、この台車5の外面に設けられ複数の車輪6を有する各3個の長手支持部材7と、この台車5の一端5Aでその長手方向Aと直交する両側に各々互いに離間して回転自在に設けられコ字型をなす第1、第2回転体8,9と、この各回転体8,9の各一対の舌片8A,9Aに各々設けられた距離測定器10と、から主として構成されている。
Hereinafter, a preferred embodiment of a cylinder inner diameter measuring device used for a screw type kneading and extruding machine according to the present invention will be described with reference to the drawings in the case of a biaxial screw type kneading and extruding machine in which two cylinder holes are formed in a cylinder. To do.
In the figure, what is indicated by reference numeral 1 is a cylinder inner diameter measuring device, and this cylinder inner diameter measuring device 1 includes a pair of first and
前記台車5は長尺の箱状あるいは板状部材であり、前記各長手支持部材7の長手方向の両端部付近において突出させるように前記走行車輪6が設けられ、各車輪6が弾性体11により各シリンダ孔3、4の内面に押しつけられて走行できるように構成されている。
The carriage 5 is a long box-like or plate-like member, and the
各3個の前記長手支持部材7が、図4に示すように、各シリンダ孔3,4の軸直角断面における上下および外側真横の3ケ所において、シリンダ2の軸芯方向へ長手方向を合わせて台車5に平行に配置され、それぞれの前記車輪6を各シリンダ孔3,4に接触させることができるように、それらの前方端部において一端5Aにより、後方端部において他端5Bにより、それぞれ長手支持部材7に取り付けられた前記車輪6が弾性体11により各シリンダ孔3、4に押しつけられるよう可動な状態で連結されて一体化され、走行可能な台車5として構成されている。すなわち、台車5と長手支持部材7は弾性体11で連結されている。
As shown in FIG. 4, each of the three longitudinal support members 7 is aligned with the longitudinal direction in the axial direction of the cylinder 2 at three positions on the upper and lower sides and the laterally right side of the
前記台車5の前記一端5Aにおいて、各シリンダ孔3,4の軸芯に一致する中心軸上に各々一対の回転軸16が設けられ、各回転軸16には各シリンダ孔3,4の軸芯の周りに旋回できるコ字型の回転体8が設けられている。
In the one end 5A of the carriage 5, each pair of the
前記各回転体8,9の一対の各舌片8A,9Aには、回転中心を通る回転軸16の直交線上に、2ケの非接触式の距離測定器10が背中合わせに各々配置され保持されている。
尚、各距離測定器10は、それぞれの外周端(先端)間の距離が前記各シリンダ孔3,4より僅かに小さく各シリンダ孔3,4の内面に対して非接触状態で回転できるように配置されている。
各距離測定器10に接続された信号線18の他端は、外部に配置される図示しない測定データ記録装置に接続されている。
尚、前記距離測定器10は、磁気式あるいは誘電式のものが好ましい。
On each pair of
Each distance measuring device 10 is configured so that the distance between the outer peripheral ends (tips) is slightly smaller than the
The other end of the signal line 18 connected to each distance measuring device 10 is connected to a measurement data recording device (not shown) arranged outside.
The distance measuring device 10 is preferably a magnetic type or a dielectric type.
前記一端には、前記台車5の前方に伸びる棒体19が前記各回転体8,9間に位置して設けられ、この棒体19を用いて図示しない駆動手段を介して台車5が前後進可能となる。尚、この棒体19は、前記他端5Bに連結して台車5の後方に伸びるように設けられてもよい。
At one end, a
次に、動作について述べる。
まず、図5のように、測定しようとするシリンダの正常値に製作された零点調整用治具30の各シリンダ孔3,4内に、シリンダ内径測定装置1を挿入し、その状態で、それぞれの距離測定器10を中心軸の周りに旋回させて基準調整(ゼロ点調整)し、初期設定する。
さらに、それぞれのシリンダ孔3,4を測定する各距離測定器10の測定方向を、例えば、図3におけるB−Fの方向に設定する。以上は測定前の設定動作である。
Next, the operation will be described.
First, as shown in FIG. 5, the cylinder inner diameter measuring device 1 is inserted into each of the
Furthermore, the measurement direction of each distance measuring device 10 that measures the
次に、スクリュ式混練押出機のスクリュが引抜かれたシリンダ2において、開口端から各シリンダ孔3,4内へ、シリンダ内径測定装置1を、挿入する。
次に、棒体19を押し引きし、長手支持部材7の各車輪6を介して台車5を各シリンダ孔3,4内の軸芯の長手方向Aの方向へ走行させてシリンダ内径測定装置1を移動させ、各距離測定器10が所定の測定位置に到達した時点で停止させる。
停止後、各シリンダ孔3,4のB−F方向におけるそれぞれ2ケの距離測定器10と対面するシリンダ孔3,4の内面との距離、例えば、図1に示すB方向のαおよびF方向のβを測定する。
測定データは、信号線18を経由して図示しない測定データ記録装置へ送り、必要に応じて演算などの処理を行う。
すなわち、2ケの距離測定器10の基準調整(ゼロ点調整)された初期設定値と2ケの距離測定器10の測定値、例えば前記のαとβとを加算演算することにより、各シリンダ孔3,4の内径が得られる。尚、測定位置としては、図3のB−F,C−G,D−D,A−Eのように、例えば、45°毎の測定を行うことができる。
Next, in the cylinder 2 from which the screw of the screw-type kneading extruder is pulled out, the cylinder inner diameter measuring device 1 is inserted into the cylinder holes 3 and 4 from the opening end.
Next, the
After stopping, the distance between the two distance measuring devices 10 in the BF direction of each
The measurement data is sent to a measurement data recording device (not shown) via the signal line 18, and processing such as calculation is performed as necessary.
That is, each cylinder is obtained by adding and calculating the initial set value that has been subjected to the reference adjustment (zero point adjustment) of the two distance measuring devices 10 and the measured values of the two distance measuring devices 10, for example, α and β. The inner diameter of the
前記シリンダ孔3,4は、スクリュが引抜かれた後、清掃されて残余の原材料が取り除かれるが、固着して残る場合がある。
しかし、距離測定器10が磁気式あるいは誘電式のものであることにより、合成樹脂原料、食品原料などの非金属原材料の固着物は無視され、金属部分の各シリンダ孔3,4が測定対象となり、正確に距離測定器10とシリンダ孔3,4との距離が測定される。
The cylinder holes 3 and 4 are cleaned and the remaining raw material is removed after the screw is pulled out, but may remain fixed.
However, since the distance measuring device 10 is of a magnetic type or a dielectric type, non-metal raw materials such as synthetic resin raw materials and food raw materials are ignored, and the cylinder holes 3 and 4 in the metal portion are to be measured. The distance between the distance measuring device 10 and the cylinder holes 3 and 4 is accurately measured.
前述と同様にして、棒体19にロータリエンコーダ等の長手方向の位置検出センサーを接触させて、この信号及び4ヶの距離測定器10の測定値の信号をパソコンなどに取り込めば指定の長手方向距離毎にデータを自動計測できるため、測定点毎に停止する必要が無くなり、効率的にシリンダの距離測定器10とシリンダ孔3、4との距離が測定できる。
なお、距離測定器10の測定方向については、図3に示すものは一例であり、必要に応じて任意の方向を選択し、測定を行うことができる。
In the same manner as described above, if a position detection sensor in the longitudinal direction such as a rotary encoder is brought into contact with the
In addition, about the measurement direction of the distance measuring device 10, what is shown in FIG. 3 is an example, and it can measure by selecting arbitrary directions as needed.
1 シリンダ内径測定装置
2 シリンダ
3,4 第1、第2シリンダ孔
5 台車
5A 一端
5B 他端
6 車輪
7 長手支持部材
8,9 第1、第2回転体
8A 舌片
10 距離測定器
11 弾性体
18 信号線
19 棒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder inner diameter measuring apparatus 2
Claims (4)
前記第1、第2シリンダ孔(3,4)内には、各々一対の前記距離測定器(10)が回転自在に配設されていることを特徴とするシリンダ内径測定装置。 A longitudinal cart (5) inserted into the biaxial cylinder (2), and first and second cylinder holes (3,4) of the biaxial cylinder (2) provided on the outer surface side of the cart (5). ) And a plurality of wheels (6) in contact with the inner surface of the first and second rotating bodies (8, 9) respectively provided at one end (5A) of the carriage (5) so as to be rotatable on both sides orthogonal to the longitudinal direction. And a pair of magnetic or dielectric non- contact distance measuring devices (10) provided on the respective rotating bodies (8, 9) facing each other back to back,
In the first and second cylinder holes (3, 4), a pair of the distance measuring devices (10) are rotatably arranged, respectively.
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