JPS60133348A

JPS60133348A - 平行板圧縮型可塑度計

Info

Publication number: JPS60133348A
Application number: JP24103283A
Authority: JP
Inventors: Kenhachi Mihashi; 健八三橋; Teiho Seki; 関　禎保; Sadao Tanaka; 田中　貞夫
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1983-12-22
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1985-07-16

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】〔発明の技術分野〕本発明は原料ゴム及び未加硫配合ゴムの可塑度を測定す
る平行板圧縮型可塑度計の改良に関するものである。

〔従来技術〕

原料ゴム及び未加硫配合ゴムの可塑度を測定する平行板
静荷重圧縮方式による平行板圧縮型可塑度計（ラピッド
プラストメータ）は、試験規格である１５０　Ｒ２００
７やＡＳＴＭ　０９２６，０３１９４また５ＲＩＳ　３
１０３，３１０４で記載される内容に適用する装置であ
り、現在では英国Ｗａｌｌａｃｅ社のものが輸入されて
国内では数多く使用されている。

この装置の概略を第１図示す。この装置ではまず、ボデ
ィ１２に設けられたハンドル８を回転させて主柱１Ｏを
下方に移動させ、上部プラテン固定支持梁１４の下部に
設置された上部プラテン（上部熱１１）２を下降させて
これと下部プラテン（下部熱盤）３との間隔が１．００
ｍｍになるように調整する。次にハンドル８を戻し、原
料ゴムまたは未加硫配合ゴム等の試験片１３を上下プラ
テン２，３の間の置く。これが準備段階でありこの後に
測定試験を開始する。

測定試験ではまず、ハンドル８を回転し、上下プラテン
２．３間の試験片１３を１．００ｍの厚さに圧縮する。

上下プラテン２．３は熱盤になっていて、通常１００℃
に保たれている。圧縮状態で試験片１３を１５秒間１０
０℃に保温し、この状態で上部プラテン固定支持梁１４
に固定されたダイヤルゲージ１が下部プラテン台１１と
の間隔を１゜００龍と指すように設定する。

次に自動的に１０ｋｇの荷重が試験片１３に１５秒間加
わる。これらの時間は試験開始ハンドル８の回転作業か
らタイマ１９により自動的にカウントされ、１０ｋｇの
荷重は電磁コイル７の作動により調整板４７が引きつけ
られることにより試験片１３に印加される。即ち、調整
板４７が引きつけられるとコイルバネ６が圧縮され、主
軸４が１０ｋｇの力でコイルバネ支持板１５や下部プラ
テン台１１及び下部プラテン３を共に自動的に上向きに
押し上げるのである。

また、コイルバネ５は試験片１３に正確に１０ｋｇの圧
縮荷重が加わるように調整するために使用゛するもので
あり、荷重調整はコイルバネ５の調整板１６を回転させ
ることにより、コイルバネ５を圧縮または引張調整し、
主軸４の上方向への押し上げ力を調整するのである。

電磁コイル７の作動により試験片１３に１０ｋｇの圧縮
荷重が加わると、試験片１３は変形するので下部プラテ
ン台１１は徐々に主軸４と共に上方向に移動する。この
移動、即ち試験片１３の圧縮変形量がダイヤルゲージ１
に指示される。

主軸４の上方向への移動に伴い、斜面状をなす主軸４の
下方端末はクサビ９により支持される。クサビ９はクサ
ビ押し出しコイルバネＩ７により弱い力で主軸４方向に
付勢されているので、主軸４の下方端末の上向移動に合
わせてクサビ９は押し出されて主軸４の下方端末に斜面
に沿って入り込み、荷重負荷時間１５秒間が終了した後
、電磁コイル７が切れて試験片１３への１０ｋｇの負荷
が加わらなくなった時点での下部プラテン台１１の位置
を固定する。

このクサビ９の移動により、試験片１３の最大圧縮変形
量がダイヤルゲージ１に保持されて指示される。そこで
測定者は前記最大変形量をダイヤルゲージ１で０．０１
ｍｍの単位まで読み取り、その値が測定目的とする可塑
度となる。

可塑度を読み取った後、ハンドル８を回転させ上部プラ
テン固定支持梁１４を主柱１０で持ち上げ試験片１３を
取り除く。ハンドル８の回転によりハンドル回転軸１８
上に取り付いたフック（図示せず）によりクサビ９を元
の位置に戻すと主軸４は初期の高さに戻り、−回の測定
が終了する。この試験の予熱時間や圧縮時間の時間タイ
ミイングは、タイマ１９として電気式タイマを使用した
り、モータ１９ａにより回転する偏心カムの回転とリミ
ットスイッチ１９ｂの組合せで行ったりしている。

ところが、このように構成された装置を用いて可塑度を
測定する場合には次のような問題点がある。

■試験開始後ダイヤルゲージ１の指示が１．００ｍｍを
示すように調整しであるが、試験片１３を入れてハンド
ル８を回転させた場合に実際には１．０１鶴や０．９９
■■を指示し、試験毎にダイヤルゲージ１の指示の微開
整を必要としていた。

■試験終了時試験片１３への１０ｋｇの荷重を′：尿り
ため、電磁コイル７を非作動にすると、主軸４の下方端
末はクサビ９により支持されているにもかかわらず、１
０ｋｇ荷重除去の微振動によりダイヤルゲージ１の指示
値が変わる場合が多く、試験終了時近くには測定者がダ
イヤルゲージ１を観察し続け、終了時の指示値を値が変
化する前に記憶する必要があり、この観察は非常に難し
いものであった。

■ダイヤルゲージ１の指示値の読み取りミスや、記録紙
への記入ミス等の人間によるミスがあワた。

■規格に応じて測定は繰り返し３個の試験片１３で行い
、その測定値の中央を結果として可塑度で表す必要があ
り、測定者が中央値を選ばなければならなかった。

■規格に応じて同一ロットの試験片１３の空気加熱老化
前後の可塑度を測定し、可塑度残留率を測定する必要が
あり、老化前の試験片１３の番号と老化後の試験片１３
の番号を合わせ、規格に従い可塑度残留率（ＰＲＩ）を
計算する必要があった。

以上述べた問題点により、従来の平行板圧縮型可塑度計
は、測定精度があまり良（なり１．測定中ダイヤルゲー
ジの観察に要する手間と、測定後のデータの記録、整理
、計算等の手間がかかり、試験の効率が低いものであっ
た。

〔発明の目的及び構成〕

本発明の目的は、前記従来の平行板圧縮型可塑度計のを
する問題点を解消し、可塑度測定部の測定値の読み取り
精度を向上させ、また測定後のデータ処理を短時間で正
確に行うことができる優れた平行板圧縮型可塑度計を提
供することである。

前記目的を達成する本発明は、２枚の平行な加熱板の間
に挟んだ試験片を所定時間加熱した後に所定時間圧縮し
、荷重負荷による試験片の変位を計測して可塑度をめる
平行板圧縮型可塑度計において、前記２枚の加熱板間の
距離を設定値に更正する手段と、下部加熱板の変位量を
電気的に計測する手段と、前記変位量をデジタル量で表
示するインジケータと、試験片の加熱時間信号及び圧縮
時間信号を出力する制御手段とを設け、これらの手段を
演算装置に接続すると共に、この演算装置は、前記制御
装置からの信号により所定時間圧縮直後の試験片の変化
量を取り込んで記憶するメモリと、前記メモリに記憶し
た各データから中央値を算出し、前記中央値から可塑度
残留率を算出するｃｐｕと、各算出値を表示する表示装
置とから構成したことを特徴としている。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本考案の実施例を説明す第２図は
本発明の平行板圧縮型可塑度計の構を示す概略図であり
、第１図と同じ部品は同じ番号を付しである。

本発明では前記のように構成された平行板圧縮型可塑度
計２０のダイヤルゲージ部分に、上下プラテン２，３の
間隔及び下部プラテン３の変位量を検出して、これをデ
ジタル信号で出方及び表示する１１測、表示手段、例え
ば計測手段としてリニアエンコーダ２１、表示手段とし
て７セグエントのＬＥＤ等からなるインジケータ２２を
設りる。そして、このリニアエンコーダ２１及びインジ
ケータ２２は、平行板圧縮型可塑度針２０外部に設けた
演算装置３０に接続する。

一方、平行板圧縮型可塑度計２０の作動順序に従い、タ
イマ１９を構成するモータ１９ａ及びリミットスイッチ
１９ｂにより決定される、試験片１３の予熱時間や圧縮
時間の時間タイミングが前記演算装置３０に入力される
ように、モータ１９ａ及びリミットスイッチ１９ｂを制
御手段であるコントロールボックス２３を介して演算装
置３０に連絡する。このコントロールボックス２３は、
前記試験片１３の変位量に相当する信号のパルス数をど
のタイミングで受け取るのか、またリセ・ノドするのか
を制御するものであり、演算装置３０は前記リニアエン
コーダ２１から送られてくるハ／Ｌ／　ス数と、データ
読み込みを知らせるコントロールボックス２３からの信
号で、試験片１３の変位量を電気的に正隨に取り込むこ
とができる。

演算装置３０は、入出力を合わせるインクフェース３１
と、演算を行うＣＰＵ３２と、取り込んだデータを記憶
するメモリ３３とから構成されており、これらはデータ
バス３４で相互に結ばれている。さらに、前記インタフ
ェース３１にはキーボード２４が接続しており、試験片
１３の番号や熱老化前の試験（Ｐｏ測定）か、熱効果後
試験（Ｐａ測定）かまたは上部プラテン２の位置更正の
ための試験か等の初期条件をキーインしたり、選んだり
する機能を有する。また、演算装置３０に接続するモニ
タディスプレイ２５やプリンタ２６は、インタフェース
３１からの出力により、キーイン内容及び可塑度として
取り込んだデータの中央値であるＰｏ値やＰａ値、さら
に可塑度残留率（ＰＲＩ値＝Ｐａ／ＰｏｘｌＯＯ）　（
％〕を計算して表示あるいは印刷する。

以上のように構成された本発明の平行板圧縮型可塑度計
の動作を次に第３図に示すフローチャートにより説明す
る。

まず演算装置３０をスタートさせ、キーボード２４から
初期データとして測定日や測定者名、試験片１３の番号
を入力しくステップ■）、ステップ■でＰｏ測定か否か
の判定を行い、ＹＥＳの場合はステップ■でＰｏ測定の
設定を行う。なお、何種類かの試験片の可塑度を測定す
る場合は、これらの試験片について先にＰｏ測定を行い
、Ｐｏ測定が全て終了した後にＰａ測定を行うことにな
る。

次に上部プラテン２と下部プラテン３との間隔を丁度１
．００ｍｍになるように更正する（ステップ■）。この
更正は試験開始後の１５秒間にインジケータ２２からの
取り込み信号を演算装置３０内で１．００ｆｉと見なす
ことにより行う。

１５秒間の加熱時間が終了すると、平行板圧縮型可塑度
計２０は自動的に試験片１３に圧縮荷重を加え、演算装
置３ｏにはリニアエンコーダ２１がら刻々と試験片１３
の変位量がデジタル信号で入力され、演算装置３０のＣ
ＰＵ３２は測定終了信号があるまで最新のデータを更新
しながらメモリ３３に次々に記憶する（ステップ■、■
）。

そして、圧縮時間の１５秒が経過し、タイマ１９により
電磁コイル７への通電がオフされて測定が終了すると、
この測定終了信号は直ちにコントロールボックス２３を
介して演算装置３ｏに入力され、ＣＰＵ３２は試験終了
直前の試験片１３の最大変位量、即ち、取り込み信号の
試験終了直前の最大値をメモリ３３にホールドする（ス
テップ■）。

試験終了後、この試験はＰｏ測定なのでそのデータをＰ
ｏ測定値としてメモリ３３に試験番号と共に記憶し、さ
らに、モニタディスプレイ２５に表示する（ステップ■
、■、）。この測定は３回行わなくてはならないので、
次にその判定を行ない（ステップ［相］）、測定がまだ
３回終了していない時（Ｎｏ）にはそのままステップ■
に戻る。

一方、測定が３回終了した時（Ｙｅｓ）には、ステップ
■に移って測定が終了したか否かを判定し、終了時には
エンドに移るが未だ終了していな時にはステップ■に移
る。

このステップ■では再びＰｏ測定か否かを判定し、他の
試験片のＰａ測定を行う時にはＹｅｓとなってステップ
■に移行するが、Ｐｏ測定ではない時（Ｎｏ）にはステ
ップ■”に移る。そしてステップ■゛でＹＥＳとなった
時にはステップ■°に移行してＰａ測定の設定を行い、
前述のステップ■からステップ［相］と全く同じ手順で
Ｐａ測定を行い、そのデータをＰａ測定値としてメモリ
３３に記憶すると共に、モニタディスプレイ２５に表示
する（ステップ■°〜ステップ［相］°）。この測定も
３回行われる。また、前記ステップ■”でＮ。

となった時にはステップ■に戻ってＰａ測定を行うこと
になる。

ステップ［相］゛でＰａ測定のデータを３回収集すると
ステップ＠に移る。ステップ＠ではメモリ３３に記憶し
たデータをもとに、Ｐｏ測定値、　Ｐａ測定値それぞれ
の中央値及びＰＨ１値を算出し、これを試験片の番号と
共にモニタディスプレイ２５に表示し、さらにプリンタ
２６により印刷する（ステップ＠）。ステップ０では可
塑度の試験を全て終了したか否かを判定し、まだ他の試
験片の可塑度の測定（Ｐａ測定）が残っている場合には
ステップ■”に戻って次の番号の試験片の可塑度試験に
移るが、そうでない時は可塑度測定を全て終了する。

このようにして各種の番号の試験片についてＰｏ測定及
びＰａ測定を行えば、測定ミス無く正確に、かつ短時間
で試験片の可塑度を測定することができる。

本発明の装置では前記リニアエンコーダ２１の変位量の
読み取り精度を１／１０００鰭まで上げ、１　／１００
０鶴の単位の値を四捨五入し、１　／１００鉗まで表示
するようにすれば、測定精度を更に向上させることがで
きる。

別表は本発明の平行板圧縮型可塑度計による可塑度の測
定値を従来の平行板圧縮型可塑度計による可塑度の測定
値を比較したものである。

なお、通常測定値は試験片の変位量の読み取り値を１０
０倍して表示する。例えば、０．３４ｍｍと測定された
場合は、３４と表示されるのである。

この表より（従来）　（本発明）平均値；又　・・・・・・　３３．４　・・・・・・　
３３．４標準偏差ｉ６ｍ−＋　・・・・・・１．３９２
　・・・・・・０．８２１変動計数；Ｃｖ＝６□−Ｉ／
又・・・４．２％　・・・　２．５％（Ｘ１００）バラツキの範囲；Ｒ・・・・・・　５ｐｏｉｎｔ　・・
・　３ｐｏｉｎｔであり、従来法と本発明の結果を比較
すると測定値の絶対値の平均又は３３．４となって共に
差はないが、測定バラツキを示す標準偏差は１．３９２
から０．８２１に減少し、当然バラツキの指標である変
動計数も４．２％から２．５％に減少し、測定結果の再
現性は４０％改善されていることがわかる。また、同−
測定値内の最大値から最小値を引いたバラツキの範囲Ｒ
も従来法では５ｐａｉｎｔあったのが本発明では３ｐａ
ｉｎｔに改善されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、２枚の平行な加熱板の間
に挟んだ試験片を所定時間加熱した後に所定時間圧縮し
、荷重負荷による試験片の変位を計測して可塑度をめる
平行板圧縮型可塑度針において、前記２枚の加熱板間の
距離を設定値に更正する手段と、下部加熱板の変位量を
電気的に計測する手段と、前記変位量をデジタル量で表
示するインジケータと、試験片の加熱時間信号及び圧縮
時間信号を出力する制御手段とを設け、これらの手段を
演算装置に接続すると共に、この演算装置は、前記制御
装置からの信号により所定時間圧縮直後の試験片の変化
量を取り込んで記憶するメモリと、前記メモリに記憶し
た各データから中央値を算出し、前記中央値から可塑度
残留率を算出するＣＰＵと、各算出値を表示する表示装
置とから構成したことによって、試験片の圧縮変形量か
らめる可塑度を、例えば電子式デジタル厚さ針等を用い
て電気的に正確に自動的に検出できるようになり、以下
のような効果が得られる。

■電気的に自動で可塑度を検出するので、従来の人間に
よる読み取りミスや記録のミスがなくなり、従来のよう
に再試験を必要とする無駄がなくなった。

■試験開始時の１．０Ｏｎ＋の自動修正や試験終了直前
の値の自動ホールド等、従来の人間による観察をなくす
ることができ、試験の効率と精度が向上した。

■試験データの処理としての中央値の選定やＰＲＩ値の
計算を自動的に処理し、印刷することができるので、デ
ータ処理に要していた手間がなくなり、試験の効率おあ
げることができた。

■本発明の装置に用いた演算装置は、複数個の平行板圧
縮型可塑度針の処理を同時に行うことができるので、少
ないコスト出試験を効率良く行うことができるという効
果がある、

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平行板圧縮型可塑度計の構成を示す断面
図、第２図は本発明の平行板圧縮型可塑度計の構成を示
す概略図、第３図は本発明の平行板圧縮型可塑度計の動
作を示すフローチャートである。１・・・ダイヤルゲージ、２・・・上部プラテン、３・
・・下部プラテン、７・・・電磁コイル、８・・・ハン
ドル、９・・・クザビ、１３・・・試験片、１９・・・
タイマ、１９ｂ・・・リミソ１〜スイッチ、２０・・・
可塑度計、２１・・・リニアエンコーダ、２２・・・イ
ンジケータ、２３・・・コントロールボックス、２４・
・・キーボード、２５・・・モニタディスプレイ、２６
・・・プリンタ、３０・・・演算装置、３１・・・イン
クフェース、３２・・・ＣＰＵ、３３・・・メモリ。代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照弁理士斎下和彦１４９第１図

Claims

【特許請求の範囲】

２枚の平行な加熱板の間に挟んだ試験片を所定時間加熱
した後に所定時間圧縮し、荷重負荷による試験片の変位
を計測して可塑度をめる平行板圧縮型可塑度計において
、前記２枚の加熱板間の距離を設定値に更正する手段と
、下部加熱板の変位量を電気的に計測する手段と、前記
変位量をデジタル量で表示するインジケータと、試験片
の加熱時間信号及び圧縮時間信号を出力する制御手段と
を設け、これらの手段を演算装置に接続すると共に、こ
の演算装置は、前記制御装置からの信号により所定時間
圧縮直後の試験片の変化量を取り込んで記憶するメモリ
と、前記メモリに記憶した各データから中央値を算出し
、前記中央値から可塑度残留率を算出するＣＰＵと、各
算出値を表示する表示装置とから構成したことを特徴と
する平行板圧縮型可塑度計。