JPH07214538A - 混練機 - Google Patents
混練機Info
- Publication number
- JPH07214538A JPH07214538A JP6011625A JP1162594A JPH07214538A JP H07214538 A JPH07214538 A JP H07214538A JP 6011625 A JP6011625 A JP 6011625A JP 1162594 A JP1162594 A JP 1162594A JP H07214538 A JPH07214538 A JP H07214538A
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- JP
- Japan
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- kneading
- paste
- chamber
- kneaded
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- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- 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
- B29B7/286—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for measuring, controlling or regulating, e.g. viscosity control measuring properties of the mixture, e.g. temperature, density
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- 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
- B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
- B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/18—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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 混練度の局所的な変化や微小な変化をリアル
タイムで検出し、その結果を用いて混練をリアルタイム
で管理できるようにする。 【構成】 チャンバ１の内部にはペースト２が収納さ
れ、このペースト２は加圧蓋３によって加圧されてい
る。また、チャンバ１内に設けられた一対のブレード４
を回転させることにより、ペースト２を混練することが
できる。さらに、チャンバ１と加圧蓋４の内面には複数
の混練度センサ５が取り付けられている。混練度センサ
５には一対の電極が設けられ、この電極に電力を供給す
るとチャンバ１内のペースト２に電極を介して電流が流
れる。このときの電圧降下を測定することにより、ペー
スト２の電気抵抗値の変動を検知することができ、これ
によってペースト２の混練度の経時変化を間接的にとら
えることができる。
タイムで検出し、その結果を用いて混練をリアルタイム
で管理できるようにする。 【構成】 チャンバ１の内部にはペースト２が収納さ
れ、このペースト２は加圧蓋３によって加圧されてい
る。また、チャンバ１内に設けられた一対のブレード４
を回転させることにより、ペースト２を混練することが
できる。さらに、チャンバ１と加圧蓋４の内面には複数
の混練度センサ５が取り付けられている。混練度センサ
５には一対の電極が設けられ、この電極に電力を供給す
るとチャンバ１内のペースト２に電極を介して電流が流
れる。このときの電圧降下を測定することにより、ペー
スト２の電気抵抗値の変動を検知することができ、これ
によってペースト２の混練度の経時変化を間接的にとら
えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は混練機に係り、特に、無
機粒子と水を主成分とするペーストの混練度の経時的な
変化を評価するのに好適な混練機に関する。
機粒子と水を主成分とするペーストの混練度の経時的な
変化を評価するのに好適な混練機に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックスや触媒等を成形する方法の
１つとして押出法があり、ハニカム形状のような複雑断
面形状品を成形する場合の主流となっている。押出法
は、無機粒子と水分を主成分とし増粘剤等の成形助剤や
強化用の無機繊維等が添加された被成形材をニーダによ
り混練した後に、スクリュ式あるいはプランジャ式の押
出機と口金によって成形するものである。このような押
出法による成形体の形状や性能の良否は、ペーストの混
練状態によって大きく左右され、均質でしかも所定混練
度のペーストを得ることが押出成形技術の重要な技術的
ポイントである。
１つとして押出法があり、ハニカム形状のような複雑断
面形状品を成形する場合の主流となっている。押出法
は、無機粒子と水分を主成分とし増粘剤等の成形助剤や
強化用の無機繊維等が添加された被成形材をニーダによ
り混練した後に、スクリュ式あるいはプランジャ式の押
出機と口金によって成形するものである。このような押
出法による成形体の形状や性能の良否は、ペーストの混
練状態によって大きく左右され、均質でしかも所定混練
度のペーストを得ることが押出成形技術の重要な技術的
ポイントである。
【０００３】ところで、ペーストの混練度を測定する方
法としては、針入度試験方法、フロー試験方法等があ
り、これらの試験方法は局所的なペーストの状態を詳細
に分析することが可能である。
法としては、針入度試験方法、フロー試験方法等があ
り、これらの試験方法は局所的なペーストの状態を詳細
に分析することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
混練度測定方法では、混練度をリアルタイムで測定する
ことができず、測定結果に基づいて混練の操作条件を修
正するといった管理方法がとれない。
混練度測定方法では、混練度をリアルタイムで測定する
ことができず、測定結果に基づいて混練の操作条件を修
正するといった管理方法がとれない。
【０００５】なお、リアルタイムで測定する方法とし
て、ニーダに設けられたモータの負荷変動等を検出する
方法がある。しかし、この方法ではペースト性状をマク
ロ的に検出しているだけで、混練度の微小な変化や局所
的な変化を検出することは困難である。
て、ニーダに設けられたモータの負荷変動等を検出する
方法がある。しかし、この方法ではペースト性状をマク
ロ的に検出しているだけで、混練度の微小な変化や局所
的な変化を検出することは困難である。
【０００６】これらのことから、混練度の制御として
は、予め設定された操作条件のみによって管理してお
り、リアルタイムでは管理できないのが現状である。
は、予め設定された操作条件のみによって管理してお
り、リアルタイムでは管理できないのが現状である。
【０００７】本発明の目的は、混練度の局所的な変化や
微小な変化をリアルタイムで検出し、その結果を用いて
混練をリアルタイムで管理できるようにする混練機を提
供することである。
微小な変化をリアルタイムで検出し、その結果を用いて
混練をリアルタイムで管理できるようにする混練機を提
供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、無機粒子と水を主成分とする被混練物を
混練する混練機において、前記被混練物が混練されるチ
ャンバ内に設けられ、被混練物と接触する少なくとも一
対の電極と、該電極を介して前記被混練物に電流を流し
被混練物の電気抵抗を測定するとともに、その測定結果
から被混練物の混練度を算出する手段と、を設けたもの
である。
に、本発明は、無機粒子と水を主成分とする被混練物を
混練する混練機において、前記被混練物が混練されるチ
ャンバ内に設けられ、被混練物と接触する少なくとも一
対の電極と、該電極を介して前記被混練物に電流を流し
被混練物の電気抵抗を測定するとともに、その測定結果
から被混練物の混練度を算出する手段と、を設けたもの
である。
【０００９】また、前記手段は、算出した混練度を経時
的に記録する機能を有するものである。
的に記録する機能を有するものである。
【００１０】
【作用】一般的に、被混練物であるペーストは無機粒子
と水を主成分とするもので、無機粒子だけの場合は絶縁
体であっても、水分を添加すると半導体となることが知
られている。そして、発明者等は、無機粒子と水分の分
散状態や混練の状態によっても被混練物の電気抵抗が変
化することを見いだした。すなわち、無機粒子塊や水分
がモザイク模様のように存在した場合、水分が連続して
いないことから電流の流れが断続的になり、ペーストの
電気抵抗が大きくなる。それに対して、無機粒子の表面
が水分で均一に濡れた状態になるとその水膜が電流の通
り道となるため、ペーストの電気抵抗が小さく現れるも
のと考えられる。
と水を主成分とするもので、無機粒子だけの場合は絶縁
体であっても、水分を添加すると半導体となることが知
られている。そして、発明者等は、無機粒子と水分の分
散状態や混練の状態によっても被混練物の電気抵抗が変
化することを見いだした。すなわち、無機粒子塊や水分
がモザイク模様のように存在した場合、水分が連続して
いないことから電流の流れが断続的になり、ペーストの
電気抵抗が大きくなる。それに対して、無機粒子の表面
が水分で均一に濡れた状態になるとその水膜が電流の通
り道となるため、ペーストの電気抵抗が小さく現れるも
のと考えられる。
【００１１】本発明はこの現象を利用したもので、混練
過程において一対の電極からペースト中に電流を流すこ
とにより、ペーストの電気抵抗を経時的に検出し、その
検出結果によって混練度を測定することができるのであ
る。
過程において一対の電極からペースト中に電流を流すこ
とにより、ペーストの電気抵抗を経時的に検出し、その
検出結果によって混練度を測定することができるのであ
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って説明
する。図１は本発明の混練機を示しており、混練度セン
サを加圧蓋付きのニーダに取り付けた場合の例である。
図１に示すように、チャンバ１の内部にはペースト２が
収納され、このペースト２は加圧蓋３によって加圧され
ている。そして、チャンバ１内の設けられた一対のブレ
ード４を回転させることにより、ペースト２を混練する
ことができる。
する。図１は本発明の混練機を示しており、混練度セン
サを加圧蓋付きのニーダに取り付けた場合の例である。
図１に示すように、チャンバ１の内部にはペースト２が
収納され、このペースト２は加圧蓋３によって加圧され
ている。そして、チャンバ１内の設けられた一対のブレ
ード４を回転させることにより、ペースト２を混練する
ことができる。
【００１３】また、チャンバ１の内面には３か所に、加
圧蓋３の内面には１か所にそれぞれ混練度センサ５が取
り付けられている。混練度センサ５はペースト２と触れ
る位置に取り付けられ、その詳細は図２のようになって
いる。図２において、混練度センサ５は、チャンバ１の
ほぼ中心部に向かって先端が突き出した１対の電極６
と、その電極６をチャンバ１内面に固定し且つチャンバ
１から絶縁するための絶縁板７とからなっている。さら
に、一対の電極６はレコーダ８、抵抗９および電源１０
に接続されている。なお、混練度センサ５は４個の限ら
ず、１〜３個または５個以上取り付けても良い。混練度
センサ５を多数個取り付けると、混練度の局所的な変化
や微小な変化をリアルタイムで検出することができる。
圧蓋３の内面には１か所にそれぞれ混練度センサ５が取
り付けられている。混練度センサ５はペースト２と触れ
る位置に取り付けられ、その詳細は図２のようになって
いる。図２において、混練度センサ５は、チャンバ１の
ほぼ中心部に向かって先端が突き出した１対の電極６
と、その電極６をチャンバ１内面に固定し且つチャンバ
１から絶縁するための絶縁板７とからなっている。さら
に、一対の電極６はレコーダ８、抵抗９および電源１０
に接続されている。なお、混練度センサ５は４個の限ら
ず、１〜３個または５個以上取り付けても良い。混練度
センサ５を多数個取り付けると、混練度の局所的な変化
や微小な変化をリアルタイムで検出することができる。
【００１４】上記構成において、ペースト２を混練して
いる際に、電源１０から一対の電極６に電力を供給する
と、電極６を介してチャンバ１内のペースト２に電流が
流れ、このときの抵抗９での電圧降下をレコーダ８によ
って測定することによって、ペースト２の電気抵抗値の
経時変化を間接的にとらえることができる。
いる際に、電源１０から一対の電極６に電力を供給する
と、電極６を介してチャンバ１内のペースト２に電流が
流れ、このときの抵抗９での電圧降下をレコーダ８によ
って測定することによって、ペースト２の電気抵抗値の
経時変化を間接的にとらえることができる。
【００１５】次に、本実施例における混練機について詳
細に説明する。ニーダ本体として、有効容積３.５Ｌの
加圧式ニーダを用いた。そして、本実施例の特徴部分で
ある混練度センサ５を以下の仕様とした。すなわち、電
極６についてはペースト２と触れる部分は５mmφ×３mm
でＳＵＳ３１６製で、電極間距離を５０mmとした。絶縁
板７については８mm厚さのベークライト板を用いた。ま
た、レコーダ８として電圧計を、電源１０としては直流
１.５Ｖの乾電池を用い、抵抗９の抵抗値は１０Ωとし
た。
細に説明する。ニーダ本体として、有効容積３.５Ｌの
加圧式ニーダを用いた。そして、本実施例の特徴部分で
ある混練度センサ５を以下の仕様とした。すなわち、電
極６についてはペースト２と触れる部分は５mmφ×３mm
でＳＵＳ３１６製で、電極間距離を５０mmとした。絶縁
板７については８mm厚さのベークライト板を用いた。ま
た、レコーダ８として電圧計を、電源１０としては直流
１.５Ｖの乾電池を用い、抵抗９の抵抗値は１０Ωとし
た。
【００１６】上記構成の混練機を用いてペーストを混練
した。すなわち、Ｔｉ／Ｗ／Ｖ系酸化物粒子、無機系繊
維、有機増粘剤及び水をチャンバ１内に添加した後、加
圧蓋３を使い混練した。そして、その時、加圧蓋３に取
り付けられた混練度センサ５から出力される電圧の変動
を読み取った。その一部を図３に示す。この場合の電圧
の変動は低値０Ｖと高値数十ｍＶとの間で生じ、混練時
間とともに高値が増加する傾向にある。
した。すなわち、Ｔｉ／Ｗ／Ｖ系酸化物粒子、無機系繊
維、有機増粘剤及び水をチャンバ１内に添加した後、加
圧蓋３を使い混練した。そして、その時、加圧蓋３に取
り付けられた混練度センサ５から出力される電圧の変動
を読み取った。その一部を図３に示す。この場合の電圧
の変動は低値０Ｖと高値数十ｍＶとの間で生じ、混練時
間とともに高値が増加する傾向にある。
【００１７】これらの傾向は次の原理によるものと考え
られる。すなわち、０Ｖ（電気抵抗無限大）から振れる
ことは、ブレード４の回転により圧力が時間的に変化
し、圧力が低い時点では電極６での接触抵抗が支配する
ためである。それに対してブレード４からの圧力が掛か
った時点ではペースト２の電気特性をとらえており、混
練時間が長くなれば、上記の作用で述べたようにペース
ト２が均質化され、電圧が上昇する（電気抵抗小）こと
になる。そこで、これらの結果の最大値に着目して整理
したのが図４であり、混練時間とともに電圧が上昇して
おり、この場合６分以降は電圧が一定値に維持されてい
る。このような傾向は、他の部位に取り付けられた混練
度センサ５についても若干の時間的ずれはあるものの、
同様の結果であった。
られる。すなわち、０Ｖ（電気抵抗無限大）から振れる
ことは、ブレード４の回転により圧力が時間的に変化
し、圧力が低い時点では電極６での接触抵抗が支配する
ためである。それに対してブレード４からの圧力が掛か
った時点ではペースト２の電気特性をとらえており、混
練時間が長くなれば、上記の作用で述べたようにペース
ト２が均質化され、電圧が上昇する（電気抵抗小）こと
になる。そこで、これらの結果の最大値に着目して整理
したのが図４であり、混練時間とともに電圧が上昇して
おり、この場合６分以降は電圧が一定値に維持されてい
る。このような傾向は、他の部位に取り付けられた混練
度センサ５についても若干の時間的ずれはあるものの、
同様の結果であった。
【００１８】次に、この混練度センサ５で得られた混練
度の情報と、ペースト２の押出結果との対応関係を調べ
た。押出の評価として、バレル径５０mmφのスクリュ式
の押出機と、３mmφの多孔板に２０メッシュの金網を支
持させたものを口金とし、金網での水分離、成形圧力で
評価した。その結果、６分以下ではペースト２に圧力を
掛けた場合に水分離して圧力が急上昇したり、成形時の
圧力変動が大きく、多孔板での部分的な穴の詰まりが発
生したりすることがあった。それに対して６分以上であ
れば、水分離が見られず圧力変動や詰まりが比較的少な
いことが分かった。このことから、混練度センサ５から
得られたペースト２の電気抵抗値の経時変化は、混練時
のペースト２の均質さや混練度を示す指標として十分使
えることが分かる。
度の情報と、ペースト２の押出結果との対応関係を調べ
た。押出の評価として、バレル径５０mmφのスクリュ式
の押出機と、３mmφの多孔板に２０メッシュの金網を支
持させたものを口金とし、金網での水分離、成形圧力で
評価した。その結果、６分以下ではペースト２に圧力を
掛けた場合に水分離して圧力が急上昇したり、成形時の
圧力変動が大きく、多孔板での部分的な穴の詰まりが発
生したりすることがあった。それに対して６分以上であ
れば、水分離が見られず圧力変動や詰まりが比較的少な
いことが分かった。このことから、混練度センサ５から
得られたペースト２の電気抵抗値の経時変化は、混練時
のペースト２の均質さや混練度を示す指標として十分使
えることが分かる。
【００１９】以上の実施例では加圧ニーダを例にとり説
明したが、本発明はオープンニーダやパドル式の連続混
練機にも適用することが可能である。
明したが、本発明はオープンニーダやパドル式の連続混
練機にも適用することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
混練度をリアルタイムに管理することができるので、混
練が不十分あったりあるいは練り過ぎたりすることがな
く、常に混練度を適正状態に維持することができる。ま
た、多数の混練度センサを取り付ければ、混練度の局所
的な変化や微小な変化をもリアルタイムで検出すること
ができる。その結果、押出成形体の品質及び歩留りを向
上させることが可能である。
混練度をリアルタイムに管理することができるので、混
練が不十分あったりあるいは練り過ぎたりすることがな
く、常に混練度を適正状態に維持することができる。ま
た、多数の混練度センサを取り付ければ、混練度の局所
的な変化や微小な変化をもリアルタイムで検出すること
ができる。その結果、押出成形体の品質及び歩留りを向
上させることが可能である。
【図１】本発明の混練機の要部断面図である。
【図２】混練度センサと該混練度センサからの信号を入
力して混練度を算出する装置構成を示した図である。
力して混練度を算出する装置構成を示した図である。
【図３】混練時のセンサ出力の経時変化を示した図であ
る。
る。
【図４】混練時のセンサ出力のうち高値の経時変化を示
した図である。
した図である。
１ チャンバ ２ ペースト ３ 加圧蓋 ４ ブレード ５ 混練度センサ ６ 電極 ７ 絶縁板 ８ レコーダ ９ 抵抗 １０ 電源
Claims (2)
- 【請求項１】 無機粒子と水を主成分とする被混練物を
混練する混練機において、前記被混練物が混練されるチ
ャンバ内に設けられ、被混練物と接触する少なくとも一
対の電極と、該電極を介して前記被混練物に電流を流し
被混練物の電気抵抗を測定するとともに、その測定結果
から被混練物の混練度を算出する手段と、を設けたこと
を特徴とする混練機。 - 【請求項２】 請求項１記載の混練機において、前記手
段は、算出した混練度を経時的に記録する機能を有する
ことを特徴とする混練機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6011625A JPH07214538A (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 混練機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6011625A JPH07214538A (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 混練機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214538A true JPH07214538A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=11783117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6011625A Pending JPH07214538A (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 混練機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07214538A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018225353A1 (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 日本スピンドル製造株式会社 | 混練装置 |
| CN108995069A (zh) * | 2017-06-06 | 2018-12-14 | 日本斯频德制造株式会社 | 混炼装置 |
-
1994
- 1994-02-03 JP JP6011625A patent/JPH07214538A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018225353A1 (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 日本スピンドル製造株式会社 | 混練装置 |
| CN108995069A (zh) * | 2017-06-06 | 2018-12-14 | 日本斯频德制造株式会社 | 混炼装置 |
| CN110719832A (zh) * | 2017-06-06 | 2020-01-21 | 日本斯频德制造株式会社 | 混炼装置 |
| JPWO2018225353A1 (ja) * | 2017-06-06 | 2020-04-09 | 日本スピンドル製造株式会社 | 混練装置 |
| CN108995069B (zh) * | 2017-06-06 | 2021-09-14 | 日本斯频德制造株式会社 | 混炼装置 |
| US11446844B2 (en) | 2017-06-06 | 2022-09-20 | Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd. | Kneading device with a detection unit detecting a dispersion degree |
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