JPH0315505A - ミキサ及びその制御方法 - Google Patents

ミキサ及びその制御方法

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JPH0315505A
JPH0315505A JP2097466A JP9746690A JPH0315505A JP H0315505 A JPH0315505 A JP H0315505A JP 2097466 A JP2097466 A JP 2097466A JP 9746690 A JP9746690 A JP 9746690A JP H0315505 A JPH0315505 A JP H0315505A
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mixing
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materials
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JP2097466A
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Christopher John Brown
クリストファー　ジョン　ブラウン
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Francis Shaw and Co Manchester Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分！１１′Ｆ 本発明は、ミキザ及びその制御方法に関する。
従来の技術及びその問題点 例えば、ゴム製遺工場において使用されるインターナル
ミキサは、殆んどが速度を一定に固定されている。しか
しながら、近年における可変駆動装置の価格の低減によ
り、最新のミキサには可変速の装置が採用されている。
従来の混合制御装置は、混合中に一定の又は既知の量の
機楓的エネルギ及び／又は熱エネルギを付与することに
基いていた。この技術では、処理を行うバッチ間におけ
る処理材料の内部エネルギ及びエントロピの変化を解消
することができない。
３ 従って、材料が一定の処理条件の下におかれる場合、処
理材料の特性における変化は、投入祠料のバッチごとの
特性を反映したものとなろう。この問題は、天然ゴムの
ような材料を混合する際に特に著しい。
バッチコンディションコントロールシステム（ＢＣＣシ
ステム）は、インターナルミキサのロータが受けるリア
クショントルクを測定し、１・ルクと粘性との間の既知
の関係に基づき、化合物のレオロジカルな状態をリアル
タイムで評価し、機械的エネルギ及び熱エネルギの入力
レベルを調節し、処理後排出される材料の粘性を、予め
決められた値とする方法を提案している。
しかしながら、このＢＣＣシステムは、以下の問題点を
有している。
ａ）処理される化合物はミキサ内では必ずしも連続状態
とはならず、処理は化合物の無秩序な、又は複雑な動き
の下に行われる。従ってトルク４ と粘性との間の関係は正確に特定され得ない。
ｂ）前記方法は、ロータのトルクから粘性を測定し、粘
性からレオロジーを測定し、レオロジーから処理特性、
処理特性から神山し性を測定するというように、ロータ
の１・ルクと卯出し性との関係づけに多くのパラメータ
が介在しており、従って、不正確とならざるを得ない。
発門の概要 本発明は、前述の問題点を解決することを目的とする。
本発門の前記目的は、混合チャンバを形成するハウジン
グと、該ハウジング内に回転可能に装着された１又は２
以上のロータと、混合されつつある材料の処理特性を表
わす信号を発生ずる処理特性センサと、該センサに接続
され検知された処理特性に応じて機城的エネルギ及び熱
エネルギの人力を制御する制御装置とを備えたことを特
徴とする粘性制料のためのミキザにより達戊される。
本発明の前記目的はまた、混合チャンバ内に回転可能な
ロータを備えたミキザを使用して混合を行う方法であっ
て、混合されるべき材料を前記混合ヂャンバ内に供給し
、前記チャンバ内において混合されつつある祠料の処理
特性を処理特性センサによりモニタし、検知された処理
特性に応じた信号を発生させ、該信号をフィードバック
制御ループに付与して前記ロータの回転速度、混合チャ
ンバ内の温度、混合時間及び圧力を制御し、混合されつ
つある刊料の処理特外を調整することを特徴とする方法
により達成される。
本発明の好ましい実施態様は次の通りである。
ミキサは、相互に平行な水平軸線まわりに回転するよう
に配置された２個のロータを備えている。
処理されるべき材料は上部から混合チャンバへ供給され
、ロータより下側へ排出される。前記処理特性センサは
、前記混合チャンバ内の状態を検知しうるように前記ハ
ウジングを貫通して延びている。ミキザは、予め混合を
必要とする下流側の処理操作をシミュレートする部分、
例えば押出機を備える。該押出機は神出機バレル内に配
置されたスクリュ及び前置スクリュ（ｐｒｅｓｃｒｅｗ
）を備える。
前記バレルは外側の固定ハウジングと内側の可動ハウジ
ングとを備える。前記内側の可動ハウジングは環状の咄
所を形成し、該凹所１引こセンサが配置される。前記ス
クリュは伝動継手を介して駆動部に接続される。前記セ
ンサはフィードバックループに接続され、該フィードバ
ックループは、前記センサからの信号に応じて、前記ロ
ータの回転速度、混合チャンバ内の温度、ラム圧力、時
間その他の混合特性を制御するようにプログラムされる
コンピュータを備えている。
実施例 以下、本発叩の実施例に付き添附図面を参照しつつ説明
する。
第１図に示すように、ミキサそれ自身は従来の７ タイプに近似したものであり、混合チャンバ（２）を有
するミキサボディ　（１）を備えている。混合チャンバ
（２）内には２個のロータ（３、４）が装着されており
、これらは電動モータ（図示せず）の駆動により回転す
る。混合されるべき制料は従来のタイプの供給部（５）
を通じて混合チャンバ内に供給され、必要な場合にはポ
ート（６）を通じて油が混合チャンバ内に供給される。
混合された材料は、ミキサの底部にある出口を通じてミ
キサから排出される。混合された材料はＩ甲出機に供給
される前にミル（ｍｉｌｌ）又はダンプエクストルーダ
（ｄａｍｐ　ｅｘｔｒｕｄｅｒ　）を経て加工され、材
料の「混合度」は神山機における要求に合致したものと
される。本発明におけるミキザの改良点の理論的な基礎
はこれらの要求に基づくものである。
ミキサにおける油供給用ポート（６）とは反対側に更に
ポート（８）が設けられ、該ポートは混合チャンバ（２
）に通じている。該ポート（８）８ には、処理進行度合検知装置（９）が装着されており、
混合されつつある制料の流動及び変形の特性（押出し性
）のモニタができるようになっている。該検知装置はフ
ィードバック制御ループ（１０）を経て、コンピュータ
化された制御装置（１１）に接続されている。該制御装
置は、回転速度Ｒ、混合チャンバの温度特性Ｐ、ラム圧
力、時間その他の混合特性を検知装置（９）から送られ
る信号に基づいて制御する。
第２図に示すように検知装置（９）はパイロット押出機
を備えており、該パイロット押出機は、神出機のバレル
（２２）内に配置されベアリング（１つ）に支持された
押出しスクリュ（２ｏ）及び前置スクリュ（ｐｒｅ−ｓ
ｃｒｅｗ）　（２１）を備えている。バレル（２２）は
、材料が混合チャンバからパイロット押出機に入ってい
くように、ポート（８）の内側に嵌装されている。押出
機バレル（２２）は、■定ハウジング（２３）及び可動
ハウジング（２４）を備えている。可動ハウジング（２
４）は押出機スクリュを混合チャンバ（２）から遠い側
の端部からダイ通路（２６ａ）の」二流側部分までを取
り囲んでおり、スクリュ（２ｏ）と固定ハウジング（２
３）との間に配置されている。可動ハウジング（２４）
は環状の四所（２５）を形成しており、該凹所内にはト
ルクセンサ（２６）が配置されている。使用の際、該セ
ンサは駆動部（２７）により駆動されたときに可動ハウ
ジング（２４）に作用するリアクショントルクの大きさ
に応じた信号を発する。該センサはまた、温度、圧力、
ダイスウエルその他の押出し特性に関する信号を発する
。駆動部（２７）は伝動継手を経て駆動スクリュ（２０
）に接続されている。
前記センサは、すでに述べたようにフィードバックルー
プ（１０）及びコンピュータ化された制御装置（１１）
に接続されている。この制御装置（１１）は、温度、ロ
ータ（３、４）の速度（可変速度制御装置による）、ラ
ム圧力、混合時間その他の混合特性を、前記センサから
送られる信号に基づいて制御する。従って、混合されつ
つある材料の混合特性は、混合された材料が扱われる同
秤の装置（押出機）により直接制御され、より良い結果
が得られると共に結果の予測性が高まる。
混合された材料の処理特性及び押出し性並びに前述の基
準に従った混合性に関し、内部エネルギ及びエン１・ロ
ピの最終レベルを等しくすることによりバッチごとに変
化しうる初期の内部エネルギレベルが自動的に補償され
、均一なレベルの処理特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示すもので、第１図は検知装置を
備えたミキサの概略的な断面図、第２図は第１図に示す
ミキサにおける検知装置の詳細図である。 （１）・・・ハウジング １１ （２）・・・混合チャンバ （３、４）・・・混合用ロータ （１０）・・・フィードバック制御ループ（２０）・・
・スクリュ （２１）・・・前置スクリュ （２２）・・・押出機バレル （２３）・・・固定ハウジング （２４）・・・可動ハウジング （２５）・・・環状凹所 （２６）・・・センサ （２７）・・・駆動部 （２８）・・・伝動継手 １２ （以　上） 手続補正書（自釦 平成２年６月１８日 平成２年特許願第９７４６６号 発明の名称 ミキサ及びその制御方法 フランシス　ショー　アンド　カンパニ（マンチェスタ
ー）リミテッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）混合チャンバを形成するハウジングと、該ハウジ
    ング内に回転可能に装着された１又は２以上のロータと
    、混合されつつある材料の処理特性を表わす信号を発生
    する処理特性センサと、該センサに接続され検知された
    処理特性に応じて機械的エネルギ及び熱エネルギの入力
    を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする粘性材
    料のためのミキサ。 （２）前記ロータが、相互に平行な軸線回りに回転する
    ように２個備えられている請求項１に記載のミキサ。 （３）ミキサの上部から前記混合チャンバへ材料を供給
    するための部分が備えられている請求項１に記載のミキ
    サ。 （４）ミキサの下方へ材料を排出するための部分を備え
    ている請求項１に記載のミキサ。（５）前記処理特性セ
    ンサが、前記混合チャンバ内の状態を検知しうるように
    前記ハウジングを貫通して延びている請求項１に記載の
    ミキサ。 （６）前記処理特性センサが、予め混合を必要とする下
    流側の処理操作をシミュレートするための部分を備えて
    いる請求項１に記載のミキサ。 （７）前記処理特性センサが押出機を備えている請求項
    １に記載のミキサ。 （８）前記押出機が、押出機バレル内に配置されたスク
    リュを備えている請求項７に記載のミキサ。 （９）前記バレルが、外側の固定ハウジングと内側の可
    動ハウジングとを備えている請求項８に記載のミキサ。 （１０）前記内側の可動ハウジングが環状の凹所を形成
    しており該凹所内にセンサが配置されている請求項９に
    記載のミキサ。 （１１）前記スクリュが、伝動継手を経て駆動部に接続
    されている請求項７に記載のミキサ。 （１２）前記押出機が、押出し通路及び／又は所定形状
    のダイを備え、またはこれらに結合されている請求項６
    に記載のミキサ。 （１３）前記センサがフィードバックループに接続され
    ており、該フィードバックループは、前記センサからの
    信号に応じて、前記ロータの回転速度、混合チャンバの
    温度、ラム圧力、時間その他の混合特性を制御するよう
    にプログラムされ得るコンピュータを備えている請求項
    １に記載のミキサ。 （１４）混合チャンバ内に回転可能なロータを備えたミ
    キサを使用して混合を行う方法であって、混合されるべ
    き材料を前記混合チャンバ内に供給し、前記チャンバ内
    において混合されつつある材料の処理特性を処理特性セ
    ンサによりモニタし、検知された処理特性に応じた信号
    を発生させ、該信号をフィードバック制御ループに付与
    して前記ロータの回転速度、混合チャンバ内の温度、混
    合時間及び圧力を制御し、混合されつつある材料の処理
    特性を調整することを特徴とする方法。
JP2097466A 1989-04-11 1990-04-11 ミキサ及びその制御方法 Pending JPH0315505A (ja)

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GB8908127.7 1989-04-11
GB898908127A GB8908127D0 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Mixer and a method of a mixer control

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JP2097466A Pending JPH0315505A (ja) 1989-04-11 1990-04-11 ミキサ及びその制御方法

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EP (1) EP0392787B1 (ja)
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