JPS61279512A - 連続混練機の制御方法 - Google Patents
連続混練機の制御方法Info
- Publication number
- JPS61279512A JPS61279512A JP12304785A JP12304785A JPS61279512A JP S61279512 A JPS61279512 A JP S61279512A JP 12304785 A JP12304785 A JP 12304785A JP 12304785 A JP12304785 A JP 12304785A JP S61279512 A JPS61279512 A JP S61279512A
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- JP
- Japan
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- temperature
- mixture
- gate
- opening
- kneaded material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
- B29B7/726—Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、プラスチックやゴム材料の混練造粒に用いら
れる連続混練機の制御方法に関する。
れる連続混練機の制御方法に関する。
（従来の技術）
連続混練機により混練する材料の温度あるいは混練度を
制御するものとして、例えば、特公昭５２−３９１８６
号公報に記載のものが公知である。この従来のものは、
混練機出口（オリフィス）における混練物の温度を検知
し、混練機の出口部流動抵抗を変化させることによって
、混練機内部の材料の充満度を変化させ、材料が混練機
中で受ける剪断仕事量を調節し、温度を制御するもので
あった。
制御するものとして、例えば、特公昭５２−３９１８６
号公報に記載のものが公知である。この従来のものは、
混練機出口（オリフィス）における混練物の温度を検知
し、混練機の出口部流動抵抗を変化させることによって
、混練機内部の材料の充満度を変化させ、材料が混練機
中で受ける剪断仕事量を調節し、温度を制御するもので
あった。
（発明が解決しようとする問題点）
前記従来のものは、第４図に示すようにオリフィス開度
と混練物の温度間には一定の関係があるとの前提のもと
、混練物の温度を測定し、オリフィスの開度コントロー
ルを自動的に行って安定した混練機を得ようとするもの
であるが、次のような欠点を有していた。
と混練物の温度間には一定の関係があるとの前提のもと
、混練物の温度を測定し、オリフィスの開度コントロー
ルを自動的に行って安定した混練機を得ようとするもの
であるが、次のような欠点を有していた。
即ち、混練物出口の温度を測定して、オリフィス開度を
制御すると、混練物の温度変化にタイムラグを生じ、自
動制御をかけない場合に比べてかえって温度むらが拡大
する場合があった。
制御すると、混練物の温度変化にタイムラグを生じ、自
動制御をかけない場合に比べてかえって温度むらが拡大
する場合があった。
また、特にカーボンブランクなどの充填材を大ｔに充ｔ
ａしたコンパウンドを低温度で混練しようとする場合に
は、オリフィス部の温度検知によってオリフィス開度を
制御しようとすると、温度変動によって化カーボンをオ
リフィスから噴出したり、混練物の温度が上がり過ぎて
混練物が焼ける現象が起こり易すがった。
ａしたコンパウンドを低温度で混練しようとする場合に
は、オリフィス部の温度検知によってオリフィス開度を
制御しようとすると、温度変動によって化カーボンをオ
リフィスから噴出したり、混練物の温度が上がり過ぎて
混練物が焼ける現象が起こり易すがった。
すなわち、二軸連続混練機は高速で回転するロータの強
い剪断作用によって、プラスチック、ゴム材料を可塑化
、溶融し、゛各種の充填材、添加剤を混合、分散させる
が、この混練機は通常のスクリュー押出機などに比べて
機械の長さが短いため、第５図に示すように機械内部で
の被混線材の滞留時間が短かい。従って、混練部内部で
の混線材料の状態変化も短時間に起こり、前記のように
オリフィス部分の混練物の温度を把握するだけでは急激
な変化に対応し切れず、未混練物が排出されたり、温度
が上昇し過ぎて焼けを発生するなどのトラブルが発生し
ていたのである。
い剪断作用によって、プラスチック、ゴム材料を可塑化
、溶融し、゛各種の充填材、添加剤を混合、分散させる
が、この混練機は通常のスクリュー押出機などに比べて
機械の長さが短いため、第５図に示すように機械内部で
の被混線材の滞留時間が短かい。従って、混練部内部で
の混線材料の状態変化も短時間に起こり、前記のように
オリフィス部分の混練物の温度を把握するだけでは急激
な変化に対応し切れず、未混練物が排出されたり、温度
が上昇し過ぎて焼けを発生するなどのトラブルが発生し
ていたのである。
そこで、本発明は、混練機の出口のみならず、内部にお
ける混練物の充満度及び練りの状況を検知し、混練物の
状況変化を事前にキャッチして混練度を制御し、安定し
た品質の混練物を製造することができる方法を得供する
ことを目的とする。
ける混練物の充満度及び練りの状況を検知し、混練物の
状況変化を事前にキャッチして混練度を制御し、安定し
た品質の混練物を製造することができる方法を得供する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、混練機の出口（オリフィスまたはゲート）部
分のみでなく、混練機内部、特に、混練物が強い剪断作
用を受けて溶融・可塑化し、カーボンブラックなどの充
填材がプラスチックやゴムの溶融・可塑化物中に練込ま
れる部分、すなわち、混練機のミキシングチャンバ中央
部において混練物の温度を検知し、出口部分にて検知し
た混練物の温度と比較対照しつつ、混練機のオリフィス
やゲートなどの絞り機構を制御するか、ヌは、混練機の
ロータの回転数を制御して、安定した品質の混練物を得
るものである。
分のみでなく、混練機内部、特に、混練物が強い剪断作
用を受けて溶融・可塑化し、カーボンブラックなどの充
填材がプラスチックやゴムの溶融・可塑化物中に練込ま
れる部分、すなわち、混練機のミキシングチャンバ中央
部において混練物の温度を検知し、出口部分にて検知し
た混練物の温度と比較対照しつつ、混練機のオリフィス
やゲートなどの絞り機構を制御するか、ヌは、混練機の
ロータの回転数を制御して、安定した品質の混練物を得
るものである。
（作 用）
通常、混練物の温度および混練度は、材料の供給量、ロ
ータ回転数、オリフィスやゲートの絞り機の開度、ロー
タ及びチャンバの冷却によって制御される。しかし、材
料の供給量、ロータ及びチャンバの冷却によるものは応
答性に欠けるため、混練物の急激な状況変化に適応した
制御ではない。
ータ回転数、オリフィスやゲートの絞り機の開度、ロー
タ及びチャンバの冷却によって制御される。しかし、材
料の供給量、ロータ及びチャンバの冷却によるものは応
答性に欠けるため、混練物の急激な状況変化に適応した
制御ではない。
本発明では、ロータ回転数、又は、オリフィスやゲート
の絞り機構の開度を制御するようにしているので、応答
性に優れている。
の絞り機構の開度を制御するようにしているので、応答
性に優れている。
本発明によれば、混練機チャンバ中央部における混練物
の温度を測定することにより、事前に混線状態の変化を
察知して混練度を制御するものであるから、出口部の温
度のみを測定して制御するものに比べ、タイムラグを防
ぎ、一定の品質（温度）の混練物を安定して製造できる
。
の温度を測定することにより、事前に混線状態の変化を
察知して混練度を制御するものであるから、出口部の温
度のみを測定して制御するものに比べ、タイムラグを防
ぎ、一定の品質（温度）の混練物を安定して製造できる
。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳２述する。
第１図及び第２図に示すものは、本発明の実施例に使用
する二輪連続混練機である。この二軸連続混練機は、水
平かつ平行に配置される２本のロータ１を有する。２本
のロータ１の内１本はロング、他の１本はショートとさ
れ、第１図ではロングロータ１が図示されている。この
ロングロータ１は図示省略の減速機を介して電動機によ
って駆動される。ショートロータ１はコネクチングギヤ
２を介してロングロータ１から駆動される。
する二輪連続混練機である。この二軸連続混練機は、水
平かつ平行に配置される２本のロータ１を有する。２本
のロータ１の内１本はロング、他の１本はショートとさ
れ、第１図ではロングロータ１が図示されている。この
ロングロータ１は図示省略の減速機を介して電動機によ
って駆動される。ショートロータ１はコネクチングギヤ
２を介してロングロータ１から駆動される。
これらロータｌは図示のように駆動部フレーム側におい
てその一端側が球面コロ軸受３およびスラスト軸受４に
よって支持され、駆動部フレーム側にダストストップ５
をへてホッパ部６、チャンバ部７が連続状かつ分離自在
にロータ１を包囲して設けられている。ホッパ部６と対
応するロータｌには材料送り用のスクリュ軸部１ａが形
成され、またチャンバ部７と対応するロータ１には前方
翼、後方翼、排出翼等の混練翼１ｂが形成されている。
てその一端側が球面コロ軸受３およびスラスト軸受４に
よって支持され、駆動部フレーム側にダストストップ５
をへてホッパ部６、チャンバ部７が連続状かつ分離自在
にロータ１を包囲して設けられている。ホッパ部６と対
応するロータｌには材料送り用のスクリュ軸部１ａが形
成され、またチャンバ部７と対応するロータ１には前方
翼、後方翼、排出翼等の混練翼１ｂが形成されている。
ホッパ部６から連続的に供給される・材料がスクリュ軸
部１ａを介してチャンバ部７内に連続的に供給され、こ
のチャンバ内で材料はロータチップ部とチャンバ内面と
の隙間を通過する時に剪断を受けて粉砕された後、溶融
し、ねじれ方向の異なる混練翼による前後方向の移動と
２０一タ間の材料授受によって分散され、混練済み材料
は図示の開度可変なゲート８から連続的に排出される。
部１ａを介してチャンバ部７内に連続的に供給され、こ
のチャンバ内で材料はロータチップ部とチャンバ内面と
の隙間を通過する時に剪断を受けて粉砕された後、溶融
し、ねじれ方向の異なる混練翼による前後方向の移動と
２０一タ間の材料授受によって分散され、混練済み材料
は図示の開度可変なゲート８から連続的に排出される。
ロータ１の他方の軸端はスリーブ９を介して、球面コロ
軸受１０により支持されるのであり、１１はダストスト
ップ、１２はチャンバ部７の移動用シリンダ、１３はゲ
ート８における開度可変装置を示す。
軸受１０により支持されるのであり、１１はダストスト
ップ、１２はチャンバ部７の移動用シリンダ、１３はゲ
ート８における開度可変装置を示す。
前記シリンダ１２によってチャンバ部７、ホッパ部６を
ダストストップ５位置から軸方向に移動させ、チャンバ
内面とロータ表面の清掃を行なう。
ダストストップ５位置から軸方向に移動させ、チャンバ
内面とロータ表面の清掃を行なう。
また１４はロータ１、チャンバ部７の冷却をも行なう冷
却装置を示し、特にこの型式ではチャンバの冷却機構を
ドリルドサイド方式として冷却能力の向上を企図してい
る。この冷却能力は材料の排出温度Ｔｄｉｓおよび比エ
ネルギーレベルＥｓｐを自由に変更できる機能を持って
いる。前記ホッパ部６には図示省略しであるが連続フィ
ーダを接続して材料が連続的に供給され、エネルギーレ
ベルを自由に変更できるようにロータ回転数と処理量と
は独立した変数となっている。この連続混練機では前記
フィーダから供給される材料の量をそのまま吐出するの
であり、またロータ１の回転数は可変であって材料の混
線条件によって最適のジャーレートの採用が可能であり
、供給される材料の量と回転数は任意に設定可能とされ
る。チャンバ部７端におけるゲート８のクリアランスθ
は可変であるが、θの値を変更しても吐出量は不変で、
オリフィス通過材料の速度が変化するに止まり、開度可
変のゲート８の機能は材料に与えるエネルギーレベルを
変更し得る点にある。
却装置を示し、特にこの型式ではチャンバの冷却機構を
ドリルドサイド方式として冷却能力の向上を企図してい
る。この冷却能力は材料の排出温度Ｔｄｉｓおよび比エ
ネルギーレベルＥｓｐを自由に変更できる機能を持って
いる。前記ホッパ部６には図示省略しであるが連続フィ
ーダを接続して材料が連続的に供給され、エネルギーレ
ベルを自由に変更できるようにロータ回転数と処理量と
は独立した変数となっている。この連続混練機では前記
フィーダから供給される材料の量をそのまま吐出するの
であり、またロータ１の回転数は可変であって材料の混
線条件によって最適のジャーレートの採用が可能であり
、供給される材料の量と回転数は任意に設定可能とされ
る。チャンバ部７端におけるゲート８のクリアランスθ
は可変であるが、θの値を変更しても吐出量は不変で、
オリフィス通過材料の速度が変化するに止まり、開度可
変のゲート８の機能は材料に与えるエネルギーレベルを
変更し得る点にある。
前記チャンバ部７の出口、中央、入口の３ケ所に、内部
の混練物の温度Ｔ＋、 Ｔｚ、Ｔ３を測定する熱電対１
５が取付けられている。各熱電対１５で測定された温度
は、夫々比較対照されて図示省略の制御装置を介して開
度可変装置１３に指令が伝達され、ゲート８の開度が調
節される。
の混練物の温度Ｔ＋、 Ｔｚ、Ｔ３を測定する熱電対１
５が取付けられている。各熱電対１５で測定された温度
は、夫々比較対照されて図示省略の制御装置を介して開
度可変装置１３に指令が伝達され、ゲート８の開度が調
節される。
すなわち、第３図に示すように、混練物の測定温度はチ
ャンバ内部の位置によってＴ１１７２、Ｔ、のとおり変
化し、硬ｚｐｖｃのように粘度の高い材料では、樹脂が
可塑化を始めるチャンバ中央部の温度Ｔ２が最も高くな
り、混練機出口近くの温度Ｔ。
ャンバ内部の位置によってＴ１１７２、Ｔ、のとおり変
化し、硬ｚｐｖｃのように粘度の高い材料では、樹脂が
可塑化を始めるチャンバ中央部の温度Ｔ２が最も高くな
り、混練機出口近くの温度Ｔ。
を上廻る。ＴｔがＴ、より高くなる理由は、チャンバ部
７内部に突出した熱電対１５の感熱部にロータ１の回転
にともなう剪断作用が加わるためである。
７内部に突出した熱電対１５の感熱部にロータ１の回転
にともなう剪断作用が加わるためである。
ゲート８の開度の変化による温度変化は、当然混練機の
入口側から出口側とに向って順次起こり、出口側の温度
Ｔ、の変化が最も遅れる。
入口側から出口側とに向って順次起こり、出口側の温度
Ｔ、の変化が最も遅れる。
従って、Ｔ、の信号のみによってゲート８の開閉を行な
うと、混練物の温度制御にタイムラグが生じ、混練物の
温度変動を拡大する場合がある。
うと、混練物の温度制御にタイムラグが生じ、混練物の
温度変動を拡大する場合がある。
このような混練物の温度変動を防ぐためには、混練機出
口付近の温度Ｔ１のみによってゲート８の開度操作を行
なわず、Ｔ１の他に、Ｔ２の温度を読み取り、場合によ
ってはＴ、の温度も参照して、予じめ次の変化を予測し
て事前にゲート操作を行なえば、混線状態は安定し混練
物″の温度変化も少なくなる。
口付近の温度Ｔ１のみによってゲート８の開度操作を行
なわず、Ｔ１の他に、Ｔ２の温度を読み取り、場合によ
ってはＴ、の温度も参照して、予じめ次の変化を予測し
て事前にゲート操作を行なえば、混線状態は安定し混練
物″の温度変化も少なくなる。
すなわち、ゲート８を開けると前方に位置する熱電対１
５の指示温度の方が早く低下しはじめるので、Ｔ、より
高温にあるＴ２との差ΔＴ１□＝Ｔ２−Ｔ、は減少し、
Ｔ、より低温にあるＴ、との差ΔＴ＋ｚ ＝Ｔｓ−ＴＩ
（負数）も減少する。
５の指示温度の方が早く低下しはじめるので、Ｔ、より
高温にあるＴ２との差ΔＴ１□＝Ｔ２−Ｔ、は減少し、
Ｔ、より低温にあるＴ、との差ΔＴ＋ｚ ＝Ｔｓ−ＴＩ
（負数）も減少する。
反対にゲート８を閉めて温度が上昇を始める時には、Δ
Ｔ＋ｚ ＝Ｔｚ Ｔｔ及びΔＴＩ：ｌ ＝Ｔ３ Ｔ
ｔ （負数）は増加する。
Ｔ＋ｚ ＝Ｔｚ Ｔｔ及びΔＴＩ：ｌ ＝Ｔ３ Ｔ
ｔ （負数）は増加する。
従って、混練機の出口付近の温度だけではなく他の箇所
で測定した温度との差を求めて事前に温度の変化状況を
キャッチしてゲート８を調節すれば、タイムラグによる
混練物の温度変化を正確に調節できる。
で測定した温度との差を求めて事前に温度の変化状況を
キャッチしてゲート８を調節すれば、タイムラグによる
混練物の温度変化を正確に調節できる。
このような温度制御方式を採用すれば、硬質ＰＶＣのよ
うに、加工温度の狭い材料や、ポリオレフィンに多量の
カーボンブラックを混合（例えば、４０−１％）した場
合に、樹脂の焼けや生パウダーの噴き出しを防ぎ、安定
した品質の混合物が混ぜられる。
うに、加工温度の狭い材料や、ポリオレフィンに多量の
カーボンブラックを混合（例えば、４０−１％）した場
合に、樹脂の焼けや生パウダーの噴き出しを防ぎ、安定
した品質の混合物が混ぜられる。
尚、本発明は上記ゲート８を調節するものに限らず、出
口オリフィスの開度を調節するものであってもよく、ま
た、ロータ１の回転数を制御するものであってもよい。
口オリフィスの開度を調節するものであってもよく、ま
た、ロータ１の回転数を制御するものであってもよい。
（発明の効果）
本発明によれば、混練機の出口付近の温度のみならず、
チャンバ部の中央部の温度を測定して、両温度を比較対
照してゲート又はロータを制御するよう構成しているの
で、出口の温度のみで制御するものに比べ、タイムラグ
による阻害が防止され、高品質の混練物を得ることがで
きるものである。
チャンバ部の中央部の温度を測定して、両温度を比較対
照してゲート又はロータを制御するよう構成しているの
で、出口の温度のみで制御するものに比べ、タイムラグ
による阻害が防止され、高品質の混練物を得ることがで
きるものである。
第１図は本発明の実施に使用する二軸混練機の断面図、
第２図は第１図のｎ −ＩＩ線断面図、第３図は横軸に
時間をとり縦軸に混練物の温度を測定した例を示すグラ
フ、第４図は混練機のゲート開度と混練物（硬質ＰＶＣ
）の温度の関係を示すグラフ、第５図は混練機内部の混
練物の滞留時間分布を示すグラフである。 ｌ−・−ロータ、７−チャンバ部、８・−ゲート、１３
−・開度可変装置、１５−熱電対。
第２図は第１図のｎ −ＩＩ線断面図、第３図は横軸に
時間をとり縦軸に混練物の温度を測定した例を示すグラ
フ、第４図は混練機のゲート開度と混練物（硬質ＰＶＣ
）の温度の関係を示すグラフ、第５図は混練機内部の混
練物の滞留時間分布を示すグラフである。 ｌ−・−ロータ、７−チャンバ部、８・−ゲート、１３
−・開度可変装置、１５−熱電対。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ミキシングチャンバ部の中央部と出口部において混
練物の温度を測定し、両温度を比較対照しつつ、混練度
を制御することを特徴とする連続混練機の制御方法。 ２、混練度の制御は、オリフィスやゲート等の出口絞り
機構を制御することにより行なわれることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の制御方法。 ３、混練度の制御は、ロータの回転数を制御することに
より行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12304785A JPS61279512A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 連続混練機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12304785A JPS61279512A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 連続混練機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61279512A true JPS61279512A (ja) | 1986-12-10 |
Family
ID=14850891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12304785A Pending JPS61279512A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 連続混練機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61279512A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0391003A2 (en) * | 1989-04-04 | 1990-10-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Continuous kneading machine |
| JPH0315505A (ja) * | 1989-04-11 | 1991-01-23 | Francis Shaw & Co Ltd | ミキサ及びその制御方法 |
| JPH08207045A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-13 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 合成樹脂粉末の製造方法および装置 |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP12304785A patent/JPS61279512A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0391003A2 (en) * | 1989-04-04 | 1990-10-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Continuous kneading machine |
| JPH0315505A (ja) * | 1989-04-11 | 1991-01-23 | Francis Shaw & Co Ltd | ミキサ及びその制御方法 |
| JPH08207045A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-13 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 合成樹脂粉末の製造方法および装置 |
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