KR101710811B1

KR101710811B1 - 혼련기

Info

Publication number: KR101710811B1
Application number: KR1020157000363A
Authority: KR
Inventors: 다카시 모리베; 지로 아가와; 요리히로 야마시타; 슈이치 하나다; 가즈히토 다카하시
Original assignee: 미츠비시 쥬우고오 마시나리 테크노로지 가부시키가이샤
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2017-02-27
Also published as: JP5988495B2; WO2014122810A1; DE112013003721B4; KR20150023954A; CN104428116B; DE112013003721T5; CN104428116A; JP2014151498A

Abstract

혼련재(W)가 수용되는 혼련실(C)이 형성된 챔버(2), 챔버(2)를 관통하여 배치되어 축선(P1(P2)) 주위를 회전하여 혼련실(C) 내부의 혼련재(W)를 교반하는 혼련 로터(4(5)), 챔버(2)와 혼련 로터(4(5)) 사이를 실링하는 실링 부재(22), 챔버(2)와 혼련 로터(4(5)) 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부(25), 챔버(2)와 혼련 로터(4(5)) 사이의 실링 상태에 따라 변화하는 상태량을 검출하는 검출부(26), 및 검출부(26)에서의 검출 결과에 기초하여 윤활유 공급부(25)로부터의 윤활유(O)의 공급량을 제어하는 제어부(27)를 구비한다.

Description

혼련기{MIXER}

본 발명은 고무 원료 등의 혼련재를 교반하는 혼련기에 관한 것이다.

본 출원은 2013년 2월 6일에 출원된 일본특허출원 제2013-021716호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래로부터 혼련실 내에 압입된 고무, 플라스틱 등으로 이루어진 혼련재를 로터축의 회전에 의해 교반하는 밀폐식 혼련기가 알려져 있다. 이 밀폐식 혼련기에서는 로터축과 혼련실 사이의 간극으로부터의 혼련재 누설을 방지하는 실링 장치가 설치되어 있다. 이 실링 장치에서는 로터축 회전시의 슬라이딩 상태를 양호하게 유지하도록 슬라이딩 부분에 윤활유가 공급된다.

그런데, 이러한 실링 장치에서는 혼련기의 운전에 의해 실링 장치의 구성 부품이 마모되고, 실링 상태(혼련재의 누설 상태, 슬라이딩 상태)에 변화가 발생한다.

여기서, 특허문헌 1에는 회전측 실링 부재에 고정측 실링 부재를 압압하는 압압 부여 기구를 이용한 실링 장치가 개시되어 있으며, 고정측 실링 부재의 압압 시의 변위 정보를 취득하고, 실링 장치에 있어서의 구성 부품의 마모 상태를 파악하고 있다.

일본특허공개 제2010-162689호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 실링 장치의 상기 변위 정보는 실링 장치의 점검, 부품 교환의 필요성 유무를 확인하기 위한 것이며, 실링 상태를 파악하는 것은 가능하지만, 혼련기의 운전 중에 실링 상태를 적정하게 유지하기 위한 것은 아니다. 혼련기에서는 혼련재의 원료나 혼련기의 운전 조건에 따라 실링 장치에서의 구성 부품의 마모 상태가 변화하기 때문에 이러한 변화에 대응하여 실링 상태를 적정하게 유지하는 것이 필요하게 된다.

본 발명은 운전 중에 실링 상태를 적정하게 유지하여, 내구성 향상을 도모한 혼련기를 제공한다.

본 발명의 제1 양태에 따른 혼련기는, 혼련재가 수용되는 혼련실이 형성된 챔버와 상기 챔버를 관통하여 배치되어, 축 주위를 회전하여 상기 혼련실 내부의 상기 혼련재를 교반하는 혼련 로터, 상기 챔버와 상기 혼련 로터 사이를 실링하는 실링 부재, 상기 챔버와 상기 혼련 로터 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부, 상기 챔버와 상기 혼련 로터 사이의 실링 상태에 따라 변화하는 상태량을 검출하는 검출부 및 상기 검출부에서의 검출 결과에 기초하여 상기 윤활유 공급부로부터의 상기 윤활유의 공급량을 제어하는 제어부를 구비한다.

이러한 혼련기에 의하면 실링 부재에서 실링 상태에 따른 상태량을 이용하여, 윤활유의 공급량을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 실링 상태가 바람직한 상태가 아닌 경우, 즉, 실링성 및 실링 부재에서의 슬라이딩 상태가 바람직하지 못한 경우에는 윤활유의 공급량을 증대시킨다.

이와 같이 실링 상태량에 따라 윤활유의 공급량을 증감시킴으로써 필요 최소한의 윤활유를 공급하면서, 실링 부재의 실링 상태를 적정하게 유지하여, 챔버와 혼련 로터 사이로부터 외부로 혼련재가 누설되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 실링 부재나 챔버와 혼련 로터 사이의 슬라이딩 상태를 양호하게 유지하는 것이 가능해지고, 실링 부분에서의 발열이나 마모를 억제할 수 있어, 실링 부재의 마모 수명이 향상된다. 게다가, 챔버나 혼련 로터 등 구성 부품으로부터의 발열이나 마모를 억제할 수 있어, 혼련기의 내구성 향상으로 이어진다. 또한, 상태량을 운전 중에 검출함으로써 점검, 유지 보수 시기를 용이하게 파악하는 것이 가능해지며, 신뢰성이나 사용성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제1 양태에 있어서의 검출부는 상기 상태량으로서 상기 실링 부재로 실링되는 부분의 온도를 검출할 수도 있다.

온도 검출은 용이하기 때문에 이와 같이 실링 부분에서의 온도를 상태량으로 이용함으로써 실링 상태를 적정하게 유지하는 것이 용이해진다. 구체적으로는 예를 들면, 이 온도가 높은 경우에는 슬라이딩 상태가 바람직하지 못하다는 것이 상정되기 때문에 윤활유의 공급량을 증대시킴으로써 실링 상태를 적정하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제1 또는 제2 양태에서의 상기 검출부는 상기 상태량으로서 상기 윤활유 압력을 검출할 수도 있다.

이와 같이 윤활유 압력을 상태량으로 이용함으로써 상태량이 환경 온도 등의 외적 요인에 좌우되기 어렵기 때문에 보다 확실하게 실링 상태를 파악할 수 있으며, 실링 상태를 적정하게 유지하는 것이 가능해진다. 구체적으로는 예를 들면, 압력이 높은 경우에는 혼련실 내의 혼련재 누설량이 커져 있는 것이 상정되기 때문에 윤활유의 공급량을 증대시킴으로써 실링 상태를 적정하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제1 내지 제3 양태 중 어느 하나에 있어서의 상기 검출부는 상기 상태량으로서 상기 윤활유 유량을 검출할 수도 있다.

이와 같이 윤활유 유량을 상태량으로 이용함으로써 상태량이 환경 온도 등의 외적 요인에 좌우되기 어렵기 때문에 보다 확실하게 실링 상태를 파악할 수 있으며, 실링 상태를 적정하게 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제5 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제1 내지 제4 양태 중 어느 하나에 있어서의 상기 검출부는 상기 상태량으로서 상기 혼련재 온도, 상기 혼련실에서의 램 압력, 소비 전력 중 적어도 하나를 검출할 수도 있다.

이와 같이 혼련재 온도, 혼련실 내의 램 압력, 혼련기의 운전에 소요된 소비 전력을 상태량으로 이용함으로써 간접적으로 실링 상태를 파악하는 것이 가능해진다. 구체적으로는 이들 수치가 큰 경우에는 부하가 큰 운전 상태이기 때문에 실링 부분에서의 온도가 높아져 있는 것으로 상정된다. 따라서, 윤활유의 공급량을 증대시킴으로써 실링 상태를 적정하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제6 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제1 내지 제5 양태 중 어느 하나에 있어서의 상기 제어부는 상기 상태량이 임계치를 초과했을 경우에 경보를 발하는 알람 장치를 가질 수도 있다.

이러한 알람 장치에 의해 실링 상태가 이상 상태에 있다고 인식할 수 있기 때문에 실링 상태를 적정하게 유지하면서 점검, 유지 보수의 필요성 유무 등을 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제1 내지 제6 양태 중 어느 하나에 있어서의 상기 윤활유 공급부는 상기 챔버의 상기 혼련 로터가 관통하는 관통공의 내주면과 상기 혼련 로터의 외주면 사이에 제1 윤활유를 공급하는 제1 윤활유 공급부, 및 상기 제1 윤활유 공급부에 병설되어 상기 실링 부재로 실링하는 부분에 제2 윤활유를 공급하는 제2 윤활유 공급부를 가지며, 상기 제어부는 상기 제1 윤활유 공급부 및 제2 윤활유 공급부의 적어도 한쪽을 제어할 수도 있다.

이러한 윤활유 공급부에 의해 실링 상태에 따라 제1 윤활유 공급부나 제2 윤활유 공급부를 필요에 따라 선택하여 제어할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 혼련재의 누설량이 많은 경우에는 제1 윤활유 공급부를 제어하여 제1 윤활유의 공급량을 증대시킨다. 또한, 실링 부재에서의 슬라이딩 상태가 바람직하지 못할 때에는 제2 윤활유 공급부를 제어하여 제2 윤활유의 공급량을 증대시켜, 보다 효과적으로 적정한 실링 상태를 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제8 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제7 양태에 있어서의 상기 검출부는 상기 상태량으로서 상기 챔버측 제1 상태량을 검출하는 제1 검출부, 및 상기 상태량으로서 상기 실링 부재에서의 제2 상태량을 검출하는 제2 검출부를 가지며, 상기 제어부는 상기 제1 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 제1 윤활유 공급부를 제어할 수도 있다.

이와 같이 검출부가 제1 검출부와 제2 검출부를 가짐으로써 제1 윤활유 공급부에 의해 윤활유가 공급되는 위치에 대응하는 위치에서의 상태량(제1 상태량)에 따라 제1 윤활유 공급부를 제어할 수 있다. 따라서, 보다 효과적으로 적정한 실링 상태를 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제9 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제8 양태에 있어서의 상기 검출부는 상기 제1 상태량으로서 상기 챔버의 내부 온도를 검출하고, 상기 제2 상태량으로서 상기 실링 부재의 내부 온도를 검출할 수도 있다.

이와 같이 온도를 검출함으로써 온도를 검출하는 센서 등의 설치가 용이하기 때문에 상태량 검출이 용이하게 가능해진다.

또한, 본 발명의 제10 양태에 따른 혼련기에서는 상기 제8 또는 제9 양태에 있어서의 상기 제어부는 상기 제1 검출부의 검출값이 소정 범위 내임과 함께, 상기 제2 검출부에서의 검출값이 임계치를 초과했을 경우에는 상기 제2 윤활유 공급부에 의한 상기 제2 윤활유의 공급량을 증대시키는 제어를 실시할 수도 있다.

이러한 제어부에 의해 제1 검출부의 검출값이 적정한 실링 상태로 되어 있는 한편, 제2 검출부에서의 검출값이 적정한 실링 상태를 나타내는 것이 아니라, 혼련재의 누설량이 크고, 또한 슬라이딩 상태가 바람직한 것이 아닌 경우에 제2 윤활유 공급부에 의한 제2 윤활유의 공급량을 증대시킬 수 있다. 이로 인해 보다 효과적으로 실링 상태를 적정하게 유지할 수 있다.

상기한 혼련기에 의하면 실링 상태에 따라 변화하는 상태량에 의해 윤활유의 공급량을 제어함으로써 운전 중에 실링 상태를 적정하게 유지하여, 내구성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 혼련기를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 혼련기에 있어서의 실링 부재 주변을 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 혼련기(1)에 대해 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 혼련기(1)는 내부에 공간이 형성된 챔버(2), 이 공간에 배치된 한 쌍의 혼련 로터(4, 5), 및 이들 혼련 로터(4, 5)와 챔버(2) 사이의 간극을 실링하는 실링 장치(3)(도 2 참조)를 구비하고 있으며, 소위 밀폐식 혼련기로 되어 있다.

챔버(2)는 내부에 공간이 형성된 부재이다. 그리고, 이 내부 공간은 고무 원료 등의 혼련재(W)가 혼련되는 혼련실(C)로 되어 있다.

챔버(2) 상부에는 혼련재(W)를 투입하는 호퍼(10), 및 상하 이동 가능한 플로팅 웨이트(Floating Weight)(11)가 설치되어 있으며, 호퍼(10)로부터 투입된 혼련재(W)가 플로팅 웨이트(11)의 하강 동작에 의해 혼련실(C) 내에 압입된다.

또한, 챔버(2) 하부에는 혼련실(C)을 외부로 개방하는 드롭 도어(12)가 설치되어 있으며, 혼련 후의 혼련재(W)를 혼련실(C) 외부로 취출 가능하도록 되어 있다.

한 쌍의 혼련 로터(4, 5)는 동일 혹은 유사한 구성으로 되어 있다.

그리고, 각각의 혼련 로터(4(5))는 축선(P1(P2))을 중심으로 한 기둥 형상을 이루는 축부(4a(5a)), 및 축부(4a(5a)) 각각의 외주면에 형성된 날개부(4b(5b))를 가지고 있다. 날개부(4b(5b))는 예를 들면, 축선(P1(P2))에 대해 나선 형태로 비틀어져 형성되어 있다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 혼련 로터(4(5))는 챔버(2) 벽면을 축선(P1(P2)) 방향으로 관통하고 있다. 즉, 혼련 로터(4(5))는 혼련 로터(4(5))의 전체 외경보다 작고, 축부(4a(5a))의 외경보다 크게 형성된 관통공(2A)에 축부(4a(5a))가 삽통(?通)된 상태로 배치되어 있다. 그리고, 혼련 로터(4(5))는 도시하지 않은 구동원에 의해 서로 역방향으로 축선(P1(P2))을 중심으로 회전 가능하게 되어 있다. 이들 혼련 로터(4(5))가 회전함으로써 혼련실(C) 내부의 혼련재(W)가 혼련된다.

또한, 혼련 로터(4(5))는 관통공(2A) 내주면(2Aa)과 지름 방향에 대향하는 위치에서 축부(4a(5a))에 바깥쪽에서 끼워진(外嵌) 고리 모양을 이루는 링 부재(21)를 가지고 있다. 여기서, 링 부재(21)는 혼련 로터(4(5))의 로터 단면(4c(5c))에 축선(P1(P2)) 방향의 혼련실(C)측에서 맞닿아 있다.

링 부재(21)는 축선(P1(P2)) 방향의 도중 위치에서 챔버(2)로부터 이간(離間)되는 측에서 외경 치수가 작아져 있는 것에 의해 이 링 부재(21)에는 축선(P1(P2)) 방향을 향하는 축방향면(21a)이 형성되어 있다. 이에 의해 링 부재(21)에는 외주면으로 축방향면(21a)을 사이에 두고 챔버(2) 쪽의 제1면(2lb)과, 챔버(2)로부터 이간된 측의 제2면(21c)이 형성되어, 지름 방향 단면이 계단 형상을 이루고 있다.

또한, 링 부재(21)는 이러한 계단 형상을 이루지 않을 수도 있으며, 단순한 링 형상으로 되어 있을 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서는 링 부재(21)가 설치되어 있지만, 로터 단면(4c(5c))에 직접, 축방향면(21a)이 형성되어 있을 수도 있다. 혹은 로터 단면(4c(5c))에 링 부재가 고정 설치된 로터 단면 형상일 수도 있다.

그리고, 이 링 부재(21)의 외주면 중 제1면(2lb)은 그 지름 방향 외측에 있는 챔버(2)의 관통공(2A)의 내주면(2Aa)과 미세한 간극(S)을 둔 상태로 대향하고 있다.

또한, 이 링 부재(21)의 축방향면(21a) 표면에는 슬라이딩성이 우수한 재료를 이용한 슬라이딩 부재가 설치되어 있다.

다음으로 도 2를 참조하여 실링 장치(3)에 대해 설명한다.

실링 장치(3)는 챔버(2)의 관통공(2A) 주변에 설치되어 있으며, 링 부재(21)의 축방향면(21a)에 축선(P1(P2)) 방향으로부터 가압하여 부착되는 실링 부재(22), 및 관통공(2A)의 내주면(2Aa)과 링 부재(21) 사이에 윤활유(O)를 공급하는 윤활유 공급부(25)를 구비하고 있다.

또한, 이 실링 장치(3)는 챔버(2)의 관통공(2A) 내주면(2Aa)과, 링 부재(21) 사이에 있어서의 실링 상태를 검출하는 검출부(26)와 검출부(26)에서의 검출값에 의해 윤활유 공급부(25)를 제어하는 제어부(27)를 구비하고 있다.

실링 부재(22)는 축선(P1(P2))을 중심으로 한 고리 모양을 이루는 부재로서, 본 실시형태에서는 링 부재(21)의 제2면(21c)과 챔버(2)의 관통공(2A) 내주면(2Aa)에 끼워지는 위치에 배치되어 있다. 또한, 실링 부재(22)는 링 부재(21) 축방향면(21a)에 축선(P1(P2)) 방향으로부터 도시하지 않은 압압 장치에 의해 가압하여 부착됨과 동시에 챔버(2)에 대해 상대 회전 불가능하게 설치되어 있다. 이로 인해 링 부재(21) 축방향면(21a)에 실링 부재(22) 선단면(22a)이 압접되어 혼련재(W)의 누설이 방지된다. 축방향면(21a)에 가압하여 부착되는 선단면(22a)은 축방향면(21a)의 표면과 마찬가지로 슬라이딩성이 우수한 재료를 이용한 슬라이딩 부재가 설치되어 있다.

윤활유 공급부(25)는 챔버(2) 벽면에 설치된 제1 윤활유 공급부(25A)와 실링 부재(22)에 설치된 제2 윤활유 공급부(25B)를 가지고 있다.

제1 윤활유 공급부(25A)는 챔버(2) 벽면을 관통하여 간극(S)을 향해 개구되어 설치된 노즐 형상의 부재이며, 제1 오일 공급 배관(31)을 통해 이 간극(S)에 윤활유(O)로서 프로세스 오일(O1)(제1 윤활유)을 펌프(PU1)에 의해 공급한다. 이 프로세스 오일(O1)은 혼련실(C) 내부의 혼련재(W)에 혼입하더라도 혼련 후의 혼련재(W)의 품질에 영향을 미치지 않는 원료를 이용하고 있으며, 예를 들면, 혼련재(W)의 재질에 따른 여러 가지 광물유 등이 이용된다. 여기서, 이 제1 윤활유 공급부(25A)의 개구 위치는 챔버(2) 벽면의 혼련실(C) 측에 가능한 한 가까이 형성하는 것이 바람직하다.

제2 윤활유 공급부(25B)는 실링 부재(22)를 축선(P1(P2)) 방향으로 관통하여 링 부재(21)의 축방향면(21a)을 향해 개구되는 노즐 형상의 부재이며, 제2 오일 공급 배관(32)을 통해 축방향면(21a)에 펌프(PU2)에 의해 윤활유(O)로서 윤활유(제2 윤활유)(O2)를 공급한다. 즉, 제2 윤활유 공급부(25B)는 프로세스 오일(O1)을 공급하는 위치보다도 혼련실(C)로부터 이간되는 측인 챔버(2) 외측에서 윤활유(O2)를 공급한다.

또한, 본 실시형태에서는 제2 윤활유 공급부(25B)는 제1 윤활유 공급부(25A)보다 챔버(2) 외측에 설치되어 있지만, 링 부재(21)의 형상 등에 따라 이들 배치는 적절히 변경될 수 있기 때문에, 이들 제1 윤활유 공급부(25A), 및 제2 윤활유 공급부(25B)는 병설되어 있으면 되고, 배치 위치는 본 실시형태의 경우에 한정되지 않는다.

또한, 예를 들면, 이들 제1 윤활유 공급부(25A), 제2 윤활유 공급부(25B)는 실링 상태를 적정하게 유지하기 때문에 축부(4a(5a)) 둘레 방향의 여러 군데에 설치되어 있어도 된다.

검출부(26)는 실링 부재(22)로 실링되는 부분의 온도를 검출한다. 즉, 상기 간극(S)에 있어서의 관통공(2A) 내주면(2Aa)의 온도인 제1 온도(제1 상태량)를 검출하는 제1 검출부(26A), 및 선단면(22a)에 있어서의 온도인 제2 온도(제2 상태량)를 검출하는 제2 검출부(26B)를 가지고 있다.

그리고, 이들 제1 온도, 제2 온도는, 예를 들면, 열전대 등을 이용한 온도 센서에 의해 검출된다.

구체적으로는 제1 온도에 관해서는 챔버(2)의 관통공(2A) 내주면(2Aa)에 근접하는 위치까지 챔버(2) 벽면 내부에 열전대를 매입하여, 챔버(2)의 벽면 내부의 온도를 검출하고, 이것을 내주면(2Aa)의 온도로 한다.

또한, 제2 온도에 관해서는 선단면(22a)에 근접하는 위치까지 실링 부재(22)의 내부에 열전대를 매입하여, 실링 부재(22)의 내부 온도를 검출하고, 이것을 선단면(22a)의 온도로 한다.

이렇게 하여, 검출부(26)는 챔버(2)와 혼련 로터(4(5)) 사이에서의 실링 상태에 따라 변화하는 제1 온도, 제2 온도를 검출함으로써 실링 상태를 검출한다. 구체적으로는 이들 온도가 높은 경우에는 간극(S), 축방향면(21a) 및 선단면(22a)에 있어서의 슬라이딩 상태가 바람직하지 못하다는 것이 상정된다.

또한, 검출부(26)는 제1 온도로서 내주면(2Aa)이나 링 부재(21)의 제1면(2lb)의 온도를 직접 검출하고, 제2 온도로서 선단면(22a)이나 링 부재(21)의 축방향면(21a)의 온도를 직접 검출할 수도 있다. 또한, 링 부재(21)의 내부 온도를 검출할 수도 있다. 게다가, 간극(S)에 있어서의 혼련재(W)의 온도, 간극(S)에 있어서의 프로세스 오일(O1)의 온도나, 실링 부재(22) 선단면(22a)과 링 부재(21)의 축방향면(21a) 사이의 윤활유(O2)의 온도를 직접 검출할 수도 있다.

제어부(27)는 검출부(26)에서 검출한 제1 온도에 기초하여 상기 펌프(PU1)를 제어함으로써 제1 윤활유 공급부(25A)로부터의 프로세스 오일(O1)의 간극(S)에 대한 공급량을 제어하고, 제2 온도에 기초하여 상기 펌프(PU2)를 제어함으로써 제2 윤활유 공급부(25B)로부터의 윤활유(O2)의 슬라이딩 부분(축방향면(21a)과 선단면(22a) 사이)에 대한 공급량을 제어한다. 또한, 이 제어부(27)는 제1 온도, 제2 온도가 미리 설정한 소정의 임계치를 초과했을 경우에, 경보를 발생시키는 알람 장치(28)를 가지고 있다.

이러한 혼련기(1)에서는 챔버(2)와 혼련 로터(4(5)) 사이에서의 실링 상태에 따른 제1 온도, 제2 온도를 검출부(26)에서 검출한다. 그리고, 이 제1 온도의 검출값에 의해 프로세스 오일(O1)을 제2 온도의 검출값에 의해 윤활유(O2)의 공급량을 변화시킬 수 있다.

구체적으로는 예를 들면, 제1 온도, 제2 온도가 높아져 있는 경우에는 혼련실(C)로부터 혼련재(W)의 누설량이 커져 있다는 것도 상정되고, 이 경우에도 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 증대시킴으로써 혼련재(W)의 누설을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 예를 들면, 제1 온도가 높아져 있는 경우에는 링 부재(21)의 외주면인 제1면(2lb)과, 챔버(2)의 관통공(2A) 내주면(2Aa)과의 간극(S)이 작아져서 슬라이딩 상태가 바람직한 상태가 아닌 경우가 상정된다. 따라서, 프로세스 오일(O1)의 공급량을 증대시킨다.

마찬가지로, 제2 온도가 높아져 있는 경우에는 윤활유(O2)의 공급량을 증대시킨다.

이에 의해 실링 부재(22)의 실링 상태를 적정하게 유지하여, 실링 부재(22)나 챔버(2)와 혼련 로터(4(5)) 사이에서의 슬라이딩 상태를 유지하는 것이 가능해지고, 실링 부분에서의 발열이나 마모를 억제할 수 있어, 실링 부재(22)의 마모 수명이 향상된다. 또한, 챔버(2)나 혼련 로터(4(5)) 등의 구성 부품으로부터의 발열이나 마모를 억제할 수 있어, 제품의 내구성 향상으로 이어진다.

또한, 이와 같이 제1 온도, 제2 온도에 따라 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 결정하기 때문에, 공급량을 필요 최소한으로 억제할 수 있어, 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)를 과잉으로 소비할 일이 없다. 이로 인해 보다 효율적인 공급이 가능해져서 비용 저감으로도 이어진다.

또한, 링 부재(21), 실링 부재(22)에 있어서의 제1 온도, 제2 온도를 상태량으로 이용함으로써 상태량의 검출이 용이하다. 이로 인해 보다 용이하게 실링 상태를 적정하게 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 제1 온도, 제2 온도를 운전 중에 검출함으로써 점검, 유지 보수 시기를 용이하게 파악하는 것이 가능해지며, 신뢰성이나 사용성의 향상을 도모할 수 있다. 특히, 제어부(27)에 있어서의 알람 장치(28)에 의해 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 제어하면서 실링 상태가 이상 상태라고 인식할 수 있기 때문에, 실링 상태를 적정하게 유지하면서 점검, 유지 보수 필요성의 유무 등을 확인할 수 있다.

본 실시형태의 혼련기(1)에 의하면, 실링 장치(3)에 있어서의 상태량으로서, 실링 상태에 따라 변화하는 상태량인 제1 온도, 제2 온도를 검출함으로써 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 운전 중에 제어하여, 적정한 실링 상태를 유지함으로써 내구성의 향상이 가능하다.

여기서, 상기 검출부(26)에서 검출하는 상태량은 온도 대신에 압력으로 할 수도 있다. 구체적으로는 제1 오일 공급 배관(31), 제2 오일 공급 배관(32)에 다이어프램식 압력계 등의 압력 센서를 설치하여, 이 위치에서 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 압력을 검출한다(도 2의 이점 쇄선을 참조).

이와 같이 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 압력을 상태량으로 이용함으로써 상태량이 환경 온도 등의 외적 요인에 좌우되지 않기 때문에, 보다 확실하게 실링 상태를 파악할 수 있으며, 실링 상태를 적정하게 유지하는 것이 가능해진다.

구체적으로는 예를 들면, 압력이 높은 경우에는 혼련실(C) 내의 혼련재(W)의 누설량이 커져 있다는 것이 상정되기 때문에, 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 증대시킴으로써 실링 상태를 적정하게 유지할 수 있다.

여기서, 검출부(26)에서는 예를 들면, 제1 오일 공급 배관(31), 제2 오일 공급 배관(32)에 전자식이나 코리올리(Coriolis)식 유량계 등의 유량 센서를 설치하여, 제1 윤활유 공급부(25A), 제2 윤활유 공급부(25B)에서의 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 유량을 검출하고, 이것을 상태량으로 하여 제어부(27)에서의 제어를 실시할 수도 있다(도 2의 이점 쇄선을 참조).

또한, 상기 검출부(26)에서 검출하는 상태량은 혼련실(C) 내의 혼련재(W)의 온도, 플로팅 웨이트(11)의 가압 부착 압력인 램 압력, 혼련기(1)의 운전에 소요된 소비 전력으로 할 수도 있다.

이와 같이 혼련재(W)의 온도, 램 압력, 소비 전력을 상태량으로 이용함으로써 간접적으로 실링 상태를 파악하는 것이 가능해진다. 구체적으로는 이들 수치가 큰 경우에는 혼련기(1)에 있어서 실링 장치(3)에 대한 부하가 큰 운전 상태로 되어 있기 때문에 실링 상태가 바람직하지 못하다는 것이 상정된다. 따라서, 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 증대시킴으로써 실링 상태를 적정하게 유지할 수 있다.

또한, 이와 같이 실링 상태에 대응하여 변화하는 상태량으로서 예를 들면, 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 압력만을 검출할 수도 있다. 또한, 링 부재(21) 및 실링 부재(22)에서의 상술한 각 면의 온도, 유량, 혼련재(W)의 온도, 램 압력, 혼련기(1)의 소비 전력을 병행하여 검출하고, 이것들에 의해 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 제어할 수도 있다. 그리고, 실링 상태의 검출에 필요하다고 생각되는 상태량을 적절히 조합할 수도 있다.

또한, 제어부(27)에서는 반드시 제1 윤활유 공급부(25A) 및 제2 윤활유 공급부(25B) 모두를 제어할 필요는 없고 적어도 한쪽을 제어하면 된다. 구체적으로는 예를 들면, 혼련재(W)의 누설량이 많은 경우에는 제1 윤활유 공급부(25A)를 제어하여, 프로세스 오일(O1)의 공급량을 증대시키고, 한편으로 링 부재(21)와 실링 부재(22) 사이의 슬라이딩 상태가 바람직하지 못할 때에는 제2 윤활유 공급부(25B)를 제어함으로써 윤활유(O2)의 공급량을 증대시키면 된다. 이와 같이 제1 윤활유 공급부(25A)와 제2 윤활유 공급부(25B) 중 어느 하나의 공급부를 제어할지를 실링 상태에 맞춰 적절히 선택함으로써 보다 효과적으로 적정한 실링 상태를 유지할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 제1 윤활유 공급부(25A) 및 제2 윤활유 공급부(25B)에서는 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)의 공급량을 별도의 펌프(PU1, PU2)를 이용하여 독립적으로 제어할 수도 있지만, 프로세스 오일(O1), 윤활유(O2)가 동일한 경우에는 하나의 펌프로 공급량을 제어할 수도 있다.

게다가, 제어부(27)에서는 제1 검출부(26A)에서의 검출값이 소정 범위 내임과 함께, 제2 검출부(26B)에서의 검출값이 미리 설정한 임계치를 초과했을 경우에는 제2 윤활유 공급부(25B)에 의한 윤활유(O2)의 공급량을 증대시키도록 제어할 수도 있다. 구체적으로는 예를 들면, 제1 검출부(26A)에서의 제1 온도의 검출값이 적정한 실링 상태를 나타내는 범위의 값이지만, 제2 검출부(26B)에서의 제2 온도의 검출값이 적정한 실링 상태보다 높은 값으로 되어 있는 경우에는 혼련재(W)의 누설량이 크고, 슬라이딩 상태도 바람직하지 않다는 것이 상정된다. 이러한 상태는 적정한 실링 상태가 아니다. 따라서, 제2 윤활유 공급부(25B)에 의한 윤활유(O2)의 공급량을 증대시킴으로써 보다 효과적으로 실링 상태를 적정하게 유지할 수 있다.

반대로, 제2 검출부(26B)에서의 검출값이 소정 범위 내임과 함께, 제1 검출부(26A)에서의 검출값이 미리 설정한 임계치를 초과했을 경우에는 제1 윤활유 공급부(25A)에 의한 윤활유(O2)의 공급량을 증대시키도록 제어할 수도 있다.

즉, 제어부(27)에 있어서, 제1 검출부(26A)와, 제2 검출부(26B)에서의 검출값에 기초하여 실링 상태를 복합적으로 판단하고, 제1 윤활유 공급부(25A)와 제2 윤활유 공급부(25B)를 제어하는 것이 가능하다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명했지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 약간의 설계 변경도 가능하다.

본 발명은 고무 원료 등의 혼련재를 교반하는 혼련기에 관한 것이다. 본 발명의 혼련기에 의하면, 실링 상태에 따라 변화하는 상태량에 의해 윤활유의 공급량을 제어함으로써, 운전 중에 실링 상태를 적정하게 유지하여, 내구성 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

1 혼련기
2 챔버
2A 관통공
2Aa 내주면
3 실링 장치
4, 5 혼련 로터
4a, 5a 축부
4b, 5b 날개부
4c, 5c 로터 단면
10 호퍼
11 플로팅 웨이트
12 드롭 도어
21 링 부재
21a 축방향면
21b 제1면
21c 제2면
22 실링 부재
22a 선단면
25 윤활유 공급부
25A 제1 윤활유 공급부
25B 제2 윤활유 공급부
26 검출부
26A 제1 검출부
26B 제2 검출부
27 제어부
28 알람 장치
31 제1 오일 공급 배관
32 제2 오일 공급 배관
P1, P2 축선
S 간극
PU1, PU2 펌프
W 혼련재
O 윤활유
O1 프로세스 오일
O2 윤활유
C 혼련실

Claims

혼련재가 수용되는 혼련실이 형성된 챔버,
상기 챔버를 관통하여 배치되어, 축 주위를 회전하여 상기 혼련실 내부의 상기 혼련재를 교반하는 혼련 로터,
상기 챔버와 상기 혼련 로터 사이를 실링하는 실링 부재,
상기 챔버와 상기 혼련 로터 사이에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부,
상기 챔버와 상기 혼련 로터 사이의 실링 상태에 따라 변화하는 상태량을 검출하는 검출부,
상기 검출부에서의 검출값에 기초하여 상기 윤활유 공급부로부터의 상기 윤활유의 공급량을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 검출부는 상기 상태량으로서, 상기 실링 부재로 실링되는 부분의 온도를 검출하는 혼련기.
삭제
제1항에 있어서, 상기 검출부는 상기 상태량으로서, 상기 윤활유의 압력을 검출하는 혼련기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 검출부는 상기 상태량으로서, 상기 윤활유의 유량을 검출하는 혼련기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 검출부는 상기 상태량으로서, 상기 혼련재의 온도, 플로팅 웨이트의 가압 부착 압력인 램 압력, 소비 전력 중 적어도 하나를 검출하는 혼련기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상기 상태량이 임계치를 초과했을 경우에 경보를 발생시키는 알람 장치를 가지는 혼련기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 윤활유 공급부는
상기 챔버의 상기 혼련 로터가 관통하는 관통공의 내주면과 상기 혼련 로터의 외주면 사이에 제1 윤활유를 공급하는 제1 윤활유 공급부, 및
상기 제1 윤활유 공급부에 병설되어 상기 실링 부재로 실링하는 부분에 제2 윤활유를 공급하는 제2 윤활유 공급부
를 가지며,
상기 제어부는 상기 제1 윤활유 공급부 및 제2 윤활유 공급부의 적어도 한쪽를 제어하는 혼련기.
제7항에 있어서, 상기 검출부는
상기 상태량으로서, 상기 챔버측의 제1 상태량을 검출하는 제1 검출부 및
상기 상태량으로서, 상기 실링 부재에서의 제2 상태량을 검출하는 제2 검출부
를 가지며,
상기 제어부는 상기 제1 검출부의 검출값에 기초하여 상기 제1 윤활유 공급부를 제어하는 혼련기.
제8항에 있어서, 상기 검출부는
상기 제1 상태량으로서, 상기 챔버의 내부 온도를 검출하고,
상기 제2 상태량으로서, 상기 실링 부재의 내부 온도를 검출하는 혼련기.
제8항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 검출부의 검출값이 소정 범위 내임과 함께, 상기 제2 검출부에서의 검출값이 임계치를 초과했을 경우에는 상기 제2 윤활유 공급부에 의한 상기 제2 윤활유의 공급량을 증대시키는 제어를 행하는 혼련기.