KR20210087523A

KR20210087523A - 혼련 장치

Info

Publication number: KR20210087523A
Application number: KR1020217017351A
Authority: KR
Inventors: 야스아키 야마네; 히카루 하마다
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-07-12
Also published as: EP3871851A1; JP2020104436A; TW202027944A; EP3871851A4; JP6953393B2; US20220009127A1; CA3120438A1; AR117486A1; CN113039047A; BR112021011367A2; WO2020137270A1; MX2021006030A; TWI768266B

Abstract

케이싱에 형성된 혼련실의 내벽면의 마모의 진행 정도를, 혼련 장치를 정지시키지 않고 확인할 수 있는 구성의 혼련 장치를 제공한다. 혼련 장치(1)는, 케이싱(3)의 벽부(3b)에 형성된 센서 설치 공간(16)과, 센서 설치 공간(16)의 저부에 검지부(17a)가 배치되는 마모 검지 센서(14)와, 마모 검지 센서(14)로부터 출력되는 신호를 수취하는 제어부(15)이며, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모의 진행을, 신호의 변화에 기초하여 판단하는 마모 판정부(22)를 갖는 제어부(15)를 구비한다.

Description

혼련 장치

본 발명은 혼련실의 내벽면의 마모를 검지하는 기능을 구비하는, 플라스틱이나 고무 등의 고분자 재료를 혼련하기 위한 혼련 장치에 관한 것이다.

플라스틱이나 고무 등의 고분자 재료는 점탄성 물질이기 때문에, 상기와 같은 혼련 장치에서는, 당해 혼련 장치를 구성하는 케이싱에 형성된 혼련실의 내벽면과 플라스틱이나 고무 등의 고분자 재료(피혼련물)의 사이에는, 혼련 처리 중에 강한 마찰이 생긴다. 또한, 상기 혼련 장치의 일례로서, 타이어의 원료가 되는 고무의 혼련에 사용되는 장치가 알려져 있다. 근년의 타이어는, 그 원료가 되는 고무에 실리카와 같은 고경도 물질이 높은 비율로 배합되는 경우가 많으므로, 종래보다도 혼련실의 내벽면의 마모는 보다 현저해진다.

여기서, 종래 기술로서, 예를 들어 특허 문헌 1에는 혼련실의 내벽면을 점검할 수 있는 내부 점검 장치가 개시되어 있다. 이 내부 점검 장치는 다음과 같이 구성되어 있다. 상기 내부 점검 장치는, 혼련 장치의 내부를 촬영하는 것이 가능한 촬영부와, 혼련 장치의 내부를 비추는 것이 가능한 조명부와, 상기 촬영부를 혼련 장치의 내부에 있어서 상하 이동 가능하게 현수 지지하는 현수 지지 부재와, 혼련 장치의 외부로부터 상기 촬영부를 조작하기 위한 조작을 접수하는 조작부를 구비한다.

상기 내부 점검 장치에 따르면, 혼련 장치의 내부 상황의 관찰을 적은 인원으로 간편하게 행할 수 있고, 혼련 장치의 내부를 간단하게 점검할 수 있다.

일본 특허 공개 제2016-37028호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 내부 점검 장치에 따르면, 혼련실의 내벽면 외관을 운전 중에 확인할 수는 없기 때문에, 점검 시에는 혼련 장치를 정지시킬 필요가 있다. 또한, 혼련실의 내벽면이 어느 정도 마모되어 있는지를 정량적으로 확인하기는 어렵다.

본 발명의 목적은, 혼련실의 내벽면의 마모의 진행 정도를, 혼련 장치를 정지시키지 않고 확인할 수 있는 혼련 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 혼련 장치는, 소정의 축심 둘레로 회전됨으로써 피혼련물을 혼련하는 적어도 하나의 혼련 로터이며, 당해 혼련 로터의 직경 방향의 가장 외측에 배치되는 혼련 날개 정상부를 포함하고 피혼련물에 전단력을 부여하는 혼련 날개를 갖는 적어도 하나의 혼련 로터와, 상기 혼련 날개 정상부에 소정의 간격을 두고 대향하여 배치되어 상기 적어도 하나의 혼련 로터를 수용하고 피혼련물을 혼련하기 위한 혼련실을 획정하는 내벽면을 갖는 케이싱이며, 상기 내벽면에 대해 상기 직경 방향의 외측에 소정의 거리를 두고 배치되는 저부를 포함하는 센서 설치 공간이 상기 혼련실로부터 격리되도록 형성되어 있는 케이싱과, 검지부를 갖고 당해 검지부가 상기 센서 설치 공간의 상기 저부에 배치되도록 상기 센서 설치 공간에 수용되는 마모 검지 센서이며, 상기 내벽면의 상기 직경 방향에 있어서의 마모 상태에 따른 신호를 출력하는 마모 검지 센서와, 상기 마모 검지 센서로부터 출력되는 상기 신호를 수취하는 제어부이며, 상기 신호의 변화에 기초하여 상기 내벽면의 마모의 진행을 판단하는 마모 판정부를 갖는 제어부를 구비한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 혼련 장치의 정면 단면도이다.
도 2a는 도 1의 혼련 장치의 케이싱 부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 일부를 더 확대한 확대 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 변형 실시 형태에 관한 혼련 장치의 케이싱 부분의 확대 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 제2 변형 실시 형태에 관한 혼련 장치의 케이싱 부분의 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 밀폐형의 혼련 장치(1)에 대해, 도 1, 도 2a, 도 2b를 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관한 혼련 장치(1)의 정면 단면도이다. 도 2a는, 도 1의 혼련 장치(1) 중 케이싱 부분을 확대한 확대 단면도이다. 도 2b는, 도 2a의 일부(부분 A)를 더 확대한 확대 단면도이다.

먼저, 혼련 장치(1)의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 혼련 장치(1)는 케이싱(3)으로서 혼련실(2)이 내부에 형성되어 있는 케이싱(3)과, 혼련실(2) 내에 배치된 1쌍의 혼련 로터(4, 5)(적어도 하나의 혼련 로터)와, 케이싱(3)의 상방에 세워 설치된 호퍼(6) 구비의 재료 공급통(7)과, 이 공급통(7) 내에 상하 이동 가능하게 삽통된 플로팅 웨이트(8)와, 통 형상의 공기 압력 실린더(9)와, 피스톤(10)과, 피스톤 로드(11)와, 드롭 도어(12)를 구비하고 있다.

공기 압력 실린더(9)는, 재료 공급통(7)의 상부에 연결되어 있고, 이 공기 압력 실린더(9) 내에 배치된 피스톤(10)은, 실린더(9)의 하부 덮개측을 기밀하게 관통하는 피스톤 로드(11)를 통하여 플로팅 웨이트(8)에 연결되어 있다. 공기 압력 실린더(9) 내의 상부에 형성되어 있는 공간이 가압되어 플로팅 웨이트(8)가 하강하면, 호퍼(6)로부터 공급된 피혼련물은, 재료 공급통(7) 내를 거쳐 케이싱(3) 내에 압입된다. 피혼련물은, 플라스틱이나 고무 등의 고분자 재료를 주된 구성 재료로 하는 것이다. 또한, 공기 압력 실린더(9) 대신에, 유압 실린더나 전동 리니어 액추에이터가 사용되어도 된다.

케이싱(3)의 저부에 마련된 배출구는, 로터리 액츄에이터에 의해 개폐 가능한 드롭 도어(12)에 의해 혼련 시는 폐색되어 있고, 혼련실(2) 내에서 소정 시간만큼 혼련된 혼련물(혼련 완료 재료)은, 이 드롭 도어(12)가 개방됨으로써, 장치 밖으로 배출된다.

혼련 로터(4, 5)는, 수평 방향에 있어서 서로 인접하여 배치되고, 상호 대향하는 로터의 내측 부분이 하방으로 이동하도록 서로 다른 방향으로 회전되며(도 1 참조), 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 외주면에 배치된 복수의 혼련 날개(13)를 각각 갖는다. 각 혼련 날개(13)는, 혼련 로터의 축심 C로부터 가장 먼 위치에(외측에) 배치되는 혼련 날개 정상부(13a)를 갖는다. 1쌍의 혼련 로터(4, 5)에서는, 각각의 축심 C를 중심으로 하여 혼련 로터(4)의 혼련 날개 정상부(13a)와 혼련 로터(5)의 혼련 날개 정상부(13a)가 각각 상방으로부터 하방을 향하여 서로 내향으로 회전한다. 복수의 혼련 날개(13)는, 그 혼련 날개 정상부(13a)와 케이싱(3)에 형성된 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 사이의 간극(팁 클리어런스 TC)에 있어서 축심 C 둘레로 각각 회전됨으로써 피혼련물에 전단력을 부여한다. 즉, 혼련실(2)의 내벽면(3a)은, 혼련 날개 정상부(13a)에 소정의 간격을 두고 대향하여 배치되고, 혼련 로터(4, 5)를 수용해 피혼련물을 혼련하기 위한 혼련실(2)을 획정한다. 또한, 각 혼련 날개(13)는, 축심 C 둘레로 나선형으로 비틀려 있고, 이 비틀림에 의해, 피혼련물은 로터의 축 방향으로 밀려, 피혼련물의 축 방향의 흐름이 생긴다. 또한, 팁 클리어런스 TC는, 혼련 날개(13)의 선단면인 혼련 날개 정상부(칩부)(13a)와 혼련실(2)의 내벽면(3a) 사이에 형성되는 직경 방향의 간극이다. 혼련 날개 정상부(13a)는, 혼련 날개(13)의 회전 방향을 따라 소정의 폭을 갖고 있다.

여기서, 케이싱(3)에 형성된 혼련실(2)의 내벽면(3a)은, 상기 팁 클리어런스 TC에 위치하는 피혼련물과의 사이에 생기는 강한 마찰에 의해 마모되어 간다. 케이싱(3)의 벽부(3b) 내에는, 혼련 로터(4, 5)의 축 방향으로 연장되는 냉각 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 내벽면(3a)의 마모가 진행되면, 상기 냉각 유로에 균열이 발생하거나, 냉각 유로가 파손되거나 하는 경우가 있다. 또한, 내벽면(3a)의 마모가 진행되어 상기 팁 클리어런스 TC가 설계값보다도 과대해지면, 혼련물의 혼련 처리가 불충분해져, 혼련 불량의 혼련물이 드롭 도어(12)로부터 배출되어 버릴 가능성이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 실시 형태에서는, 혼련 장치(1)는, 케이싱(3)의 내벽면(3a)의 마모의 진행 정도를 확인하기 위한 시스 열전대(14)(마모 검지 센서)와, 제어 장치(15)(제어부)를 갖는다. 이 시스 열전대(14)는 검출하는 온도에 따른 신호를 출력하고, 당해 시스 열전대(14)로부터 출력되는 신호는 케이블(21)을 거쳐 제어 장치(15)에 입력된다. 도 2b에 나타내는 바와 같이, 시스 열전대(14)는, 선단부(17a)를 포함하는 보호관(17)(시스)과, 보호관(17)의 내부에 삽입된 열전대 소선(素線)(18)을 갖는다. 열전대 소선(18)은, 보호관(17)의 선단부(17a)(검지부)의 내면에 용접된다. 이 용접부가 측온 접점이며, 이러한 열전대는 접지형 시스 열전대라고 칭해진다.

상기 시스 열전대(14) 중 적어도 선단부(17a)가 케이싱(3)의 벽부(3b) 내에 배치된다. 상세하게는, 시스 열전대(14)는, 상기 벽부(3b)에 비관통 구멍으로 형성된 센서 설치 구멍(16)(이후, 단순히 구멍(16)이라고 한다.)(센서 설치 공간)의 저부에 그 선단부(17a)가 배치된다. 즉, 구멍(16)은 케이싱(3)의 외측으로부터 벽부(3b)를 관통하지 않도록 소정의 깊이를 갖고 형성되어 있다. 또한, 시스 열전대(14)의 선단부(17a)는, 혼련 로터(4)의 직경 방향 외측을 향하는 방향으로 케이싱(3)의 내벽면(3a)으로부터 소정의 거리 L만큼 떨어진 위치에 배치된다. 또한, 소정의 거리 L은, 너무 길면 내벽면(3a)의 마모의 적절한, 파악해야 할 타이밍에 있어서의 검출에 지장을 초래하는 경우가 있다. 이 때문에, 거리 L은, 바람직하게는 0.5㎜ 이상 5㎜ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하이다. 소정의 거리 L은 혼련 장치의 사이즈 등에 따라 적절히 설정되는 것이 바람직하다.

케이싱(3)에 대한 상기 시스 열전대(14)의 내장 구조는 예를 들어 다음과 같이 구성되어 있다.

혼련 로터(4)의 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍(16)이 케이싱(3)의 외측으로부터 내측을 향하여 비워진다. 구멍(16)은, 내벽면(3a)에 대해 혼련 로터(4, 5)의 직경 방향의 외측에 소정의 거리를 두고 배치되는 저면(16x)(저부)을 포함한다. 그리고, 혼련 장치(1)의 사용 초기 단계에서는, 구멍(16)은, 혼련실(2)로부터 격리되도록 형성되어 있다. 또한, 케이싱(3) 중 구멍(16)의 저면(16x)을 획정하는 부분이 케이싱(3)의 내면이라 정의된다. 이 구멍(16)에 시스 열전대(14)가 끼워 넣어져(수용되어), 그 선단부(17a)가 혼련실(2)의 내벽면(3a)으로부터 소정의 거리 떨어진 위치에 배치된다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 선단부(17a)가 상기 구멍(16)의 저면(16x)(케이싱(3)의 내면)에 맞닿게 된다. 이 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, 혼련실(2)의 내벽면(3a)과 구멍(16)의 저면(16x) 사이의 거리가, 상기 소정의 거리 L과 실질적으로 같다. 시스 열전대(14)는, 그 선단부(17a)가 상기 구멍(16)의 저면(16x)에 맞닿은 상태에서, 예를 들어 다음과 같이 하여 케이싱(3)에 고정된다. 보호관(17)은, 1쌍의 판재(19, 20)에 의해 끼움 지지되고, 1쌍의 판재(19, 20)는, 케이싱(3)의 외주면에 도시하지 않은 볼트 등으로 고정된다. 1쌍의 판재(19, 20)에 의해 구멍(16)의 개구는 막힌다. 또한, 보호관(17)은, 외주면이 나사 가공된 것으로서, 그 나사 가공된 부분에 나사 결합하는 구멍을 갖는 판재가 사용되고, 너트 등에 의해 보호관(17)과 고정된 상기 판재가 케이싱(3)의 외주면에 고정되어도 된다. 이와 같이, 케이싱(3)에 대한 시스 열전대(14)의 고정 방법은, 도 2a, 도 2b에 도시하는 것에 한정되지 않는다.

여기서, 도 2a에 도시되는 원호(반원)형의 이점쇄선 R은, 케이싱(3)에 있어서 시스 열전대(14)의 선단부(17a)가 배치되는 바람직한 범위를 나타낸다. 본 실시 형태의 혼련 장치(1)는, 혼련 로터(4, 5)의 축 방향으로 케이싱(3)을 볼 때의 상기 축 방향과 직교하는 케이싱(3)을 단면으로 보아, 혼련실(2)이 1쌍의 혼련 로터(4, 5)를 수용하는 것이 가능하도록 눈썹형 형상을 갖고 있다. 본 실시 형태와 같이, 이 단면으로 보아 케이싱(3) 중 1쌍의 외측 반원 부분(원호형 부분, 이점쇄선 R 참조)의 어느 것의 개소에, 혼련 로터(4, 5)의 직경 방향으로 연장되는 방향으로 마모 검지 센서(본 실시 형태에서는 시스 열전대(14))가 배치되는 것이 바람직하다. 상세하게는, 도 2a, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 케이싱(3)의 벽부(3b)에 관해, 1쌍의 혼련 로터(4, 5)의 축심 C를 각각 통과하는 1쌍의 직선이며, 각 축심 C끼리를 연결하는 직선과 각각 수직으로 교차하는 1쌍의 직선(도 2a의 일점쇄선 참조)에 대해 대략 외측에 위치하는 원호형 부분 R에, 혼련 로터(4, 5)의 직경 방향으로 연장되는 방향으로 마모 검지 센서가 배치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 각각의 축심 C를 중심으로 하여 혼련 로터(4)의 혼련 날개 정상부(13a)와 혼련 로터(5)의 혼련 날개 정상부(13a)가 상방으로부터 하방을 향하여 서로 내향으로 회전하도록 되어 있다. 이 때문에, 상기 원호형 부분 R 중 1쌍의 축심 C끼리를 연결하는 직선보다도 하측의 범위에, 마모 검지 센서가 적어도 하나 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

마모 검지 센서인 상기 시스 열전대(14)에 의해, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모의 진행 정도가 다음과 같이 하여 정량적으로 확인된다.

혼련실(2) 내에 압입된 피혼련물이 혼련 로터(4, 5)에 의해 혼련될 때, 혼련실(2)의 내벽면(3a)은, 팁 클리어런스 TC(혼련 날개 정상부(13a)와 내벽면(3a) 사이의 간극)에 위치하는 피혼련물과의 사이에 생기는 강한 마찰에 의해 마모되어 간다. 내벽면(3a)이 당해 내벽면(3a)으로부터 거리 L에 상당하는 만큼 직경 방향 외측으로 마모되면, 구멍(16a)과 혼련실(2)이 서로 연통하여, 시스 열전대(14)의 선단부(17a)가 혼련실(2) 내에 노출된다. 이 결과, 선단부(17a)가 팁 클리어런스 TC의 피혼련물과 강하게 접촉하여, 선단부(17a)의 열전대 소선(18)이 단선(손상)된다. 이 단선에 따라 시스 열전대(14)가 출력하는 출력 신호가 변화하고, 제어 장치(15)에 입력되는 상기 출력 신호도 변화함으로써, 제어 장치(15)의 마모 판정부(22)는, 상기 선단부(17a)가 단선되었을 때의 상기 신호의 변화에 기초하여, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모가 당해 내벽면(3a)으로부터 거리 L의 위치까지 진행하였다고 판단하여, 마모 통지 신호를 출력한다. 이와 같이, 시스 열전대(14)는, 내벽면(3a)의 직경 방향에 있어서의 마모 상태에 따른 신호를 출력한다. 이 결과, 제어 장치(15)가 당해 마모 통지 신호를 수취함으로써, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모가 당해 내벽면(3a)으로부터 거리 L의 위치까지 진행한 것이, 예를 들어 제어 장치(15)에 미리 마련된 표시부가 통지 정보를 표시하는 것이나, 제어 장치(15)에 미리 마련된 경보 발생부가 경보를 발함으로써, 오퍼레이터 등에게 알려진다.

본 실시 형태에 관한 혼련 장치(1)에 의하면, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모의 진행 정도를, 혼련 장치(1)를 정지시키지 않고 확인할 수 있다. 또한, 마모 검지 센서인 시스 열전대(14)의 검지부인 선단부(17a)가 미리 내벽면(3a)으로부터 상기 소정의 거리 L만큼 떨어진 위치가 되도록 구멍(16) 내에 설치되어 있기 때문에, 내벽면(3a)의 마모의 진행 정도를 정량적으로 확인할 수 있다.

또한, 마모 검지 센서로서의 시스 열전대(14)의 선단부(17a)가 케이싱(3)의 벽부(3b)에 개방된 구멍(16)의 저면(16x)에 맞닿게 됨으로써, 상기 마모의 진행 정도를 보다 정확하게 확인할 수 있다.

또한, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모가 진행되어 가면, 내벽면(3a)과 구멍(16)의 저면(16x)의 사이의 거리가 짧아지기 때문에, 정지되어 있는 혼련 로터(4, 5)가 기동되었을 때의, 시스 열전대(14)에 의해 검출되는 온도의 상승률이 높아진다. 즉, 시스 열전대(14)와 같은 온도 센서가 마모 검지 센서로서 사용되고, 그 검지부인 선단부(17a)가 구멍(16)의 저면(16x)에 맞닿게 됨으로써, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모가 진행되고 있는 것을, 혼련 장치(1)의 기동 후의 온도 상승률의 대소로 파악할 수 있게 된다.

또한, 온도 센서로서 열전대를 사용함으로써, 마모 검지 센서로서의 온도 센서를 간이하게 구성할 수 있다. 또한, 각종 열전대 중에서도, 본 실시 형태와 같이 접지형의 시스 열전대(14)가 사용됨으로써, 비접지형의 시스 열전대가 사용되는 경우보다도, 응답성이 빨라진다는 장점을 갖는다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 눈썹형 형상의 혼련실(2)을 형성하는 케이싱(3)의 상방에는 재료 공급통(7) 등의 부재가 있고, 하방에는 가대 등이 배치되어 있다. 이 때문에, 혼련 로터(4, 5)의 축 방향으로 케이싱(3)을 볼 때의 단면으로 보아 케이싱(3)의 벽부(3b)에 관하여, 1쌍의 혼련 로터(4, 5)의 축심 C끼리를 연결하는 직선과 각 축심 C에 있어서 수직으로 교차하는 1쌍의 직선에 대해 대략 외측에 위치하는 원호형 부분 R에, 혼련 로터(4, 5)의 직경 방향으로 연장되는 방향으로 마모 검지 센서(본 실시 형태에서는 시스 열전대(14))를 배치함으로써, 상기 재료 공급통(7) 등의 부재와 마모 검지 센서의 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 벽부(3b)의 원호형 부분을 따라 또한 축 방향으로 마련된 도시되지 않은 냉각 유로(냉각 유로는 동일 단면에 있어서 복수 개소 나타남)와 마모 검지 센서의 간섭도 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다음과 같이 변형 실시 형태를 채용할 수 있다.

도 3a는, 본 발명의 제1 변형 실시 형태에 관한 혼련 장치의 케이싱 부분의 확대 단면도이다. 도 3a에 화살표로 회전 방향이 도시되는 바와 같이, 혼련 로터(4)의 회전 방향에 있어서, 복수의 시스 열전대(14)(마모 검지 센서)가 케이싱(3)에 장착되어도 된다. 바꾸어 말하면, 복수의 시스 열전대(14)가 케이싱(3)에 대해 벽부(3b)의 원호형 부분을 따라 각각 장착되어도 된다. 또한, 도 3a에 도시하는 바와 같이 1쌍의 혼련 로터(4, 5) 중 한쪽에 복수의 시스 열전대(14)가 대향하도록 배치되어도 된다.

또한, 도 3b는, 본 발명의 제2 변형 실시 형태에 관한 혼련 장치의 케이싱 부분의 확대 단면이다. 도 3b에 도시하는 바와 같이, 혼련 로터(4)측 뿐만 아니라 혼련 로터(5)측에도 시스 열전대(14)가 장착되어도 된다. 나아가, 마모의 경향에 따라, 복수의 시스 열전대(14)(마모 검지 센서)가 혼련 로터(4, 5)의 축 방향을 따라 케이싱(3)(벽부(3b))에 각각 장착되어도 된다(도시하지 않음). 또한, 복수의 시스 열전대(14)의, 케이싱(3)에 대한 장착 위치 및 장착 개수는, 도 2a, 도 3a 및 도 3b에 도시되는 양태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 3개의 시스 열전대(14) 중, 혼련 장치(1)의 설치면(도 3a에 있어서의 하측(상하 방향에 있어서 드롭 도어(12)측))에 가장 가까운 1개만이 배치되는 양태여도 된다. 또한, 시스 열전대(14)를 설치하기 위한 복수의 구멍(16)이 케이싱(3)의 벽부(3b)에 미리 마련되어 있고, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모의 진행 상태의 경향 등에 따라, 복수의 구멍(16) 중에서 선택된 특정 구멍(16)에 시스 열전대(14)(마모 검지 센서)가 설치되어도 된다. 복수의 구멍(16) 중으로부터 시스 열전대(14)(마모 검지 센서)를 설치할 구멍(16)으로서 어느 것을 선택할지는, 오퍼레이터가 적절히 결정해도 된다. 예를 들어, 오퍼레이터는, 도 3a에 있어서, 3군데 마련되어 있는 구멍(16a 내지 16c) 중에서, 혼련 장치(1)의 설치면에 대략 수평한 방향으로 마련된 구멍(16b) 및 혼련 장치(1)의 설치면에 가장 가까운 위치에 마련된 구멍(16c)의 2군데만을 선택하여, 각각에 시스 열전대(14)를 설치해도 된다.

또한, 본 발명에 관한 마모 검지 센서를 구성하는 온도 센서로서, 열전대 이외에, 측온 저항체, 서미스터 등의 접촉식 온도 센서가 사용되어도 된다. 여기서, 열전대도 접촉식 온도 센서 중 하나이다.

또한, 마모 검지 센서로서는, 온도 센서에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 압력 센서를 사용해도 된다. 상기 압력 센서는, 적어도 검지부인 선단부가 케이싱(3)의 벽부(3b) 내에 배치된다. 상세하게는, 마모 검지 센서로서의 압력 센서는, 벽부(3b)에 비관통 구멍으로 형성된 구멍(16)(센서 설치 구멍)의 저부에 선단부가 배치된다. 이 때, 구멍(16)의 저면(16x)이 혼련실(2)의 내벽면으로부터 소정의 거리 L만큼 떨어진 위치에 배치된다. 또한, 소정의 거리 L은, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 바람직하게는 0.5㎜ 이상 5㎜ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하이다.

마모 검지 센서인 상기 압력 센서에 의해, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모의 진행 정도가 다음과 같이 하여 정량적으로 확인된다. 내벽면(3a)이 당해 내벽면(3a)으로부터 거리 L에 상당하는 만큼 마모되면, 구멍(16)의 저부가 혼련실(2) 내와 연통한다. 그러면, 피혼련 재료가 구멍(16) 내로 침입함으로써 압력 센서의 검지부인 선단부는 가압된다. 이 때, 가압 전과 가압 후의 사이의 압력 변화가, 압력 센서가 출력하는 신호의 변화로서 제어 장치(15)에 입력됨으로써, 제어 장치(15)의 마모 판정부(22)는, 내벽면(3a)의 직경 방향에 있어서의 마모에 따라 구멍(16)과 혼련실(2)이 서로 연통하는 것에 수반하는 상기 신호의 변화에 기초하여, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모가 당해 내벽면(3a)으로부터 거리 L의 위치까지 진행되었다고 판단한다.

이와 같이, 압력 센서를 사용하는 것에 따라서도, 혼련실(2)의 내벽면(3a)의 마모의 진행 정도를, 혼련 장치(1)를 정지시키지 않고 확인할 수 있다. 또한, 압력 센서의 선단부가 미리 저면(16x)에 근접한 위치인 구멍(16)의 저부에 배치됨과 함께, 구멍(16)의 저면(16x)이 혼련실(2)의 내벽면으로부터 소정의 거리 L 떨어진 위치에 배치되기 때문에, 압력 센서의 압력 변화가 생긴 것을 갖고, 내벽면(3a)의 마모의 진행 정도를 정량적으로 확인할 수 있다.

상기 실시 형태의 혼련 장치(1)는, 1쌍의 혼련 로터(4, 5)를 구비하는 2축 타입의 혼련 장치이지만, 본 발명에 관한 혼련 장치는, 1개의 혼련 로터를 구비하는 1축 타입의 혼련 장치여도 된다. 즉, 적어도 하나의 혼련 로터가 혼련 장치에 배치되면 된다.

또한, 상기 실시 형태의 혼련 로터(4, 5)는, 로터 회전 방향에 있어서 3매의 혼련 날개(13)를 구비하는 로터이지만, 로터 회전 방향에 있어서 2매의 혼련 날개를 구비하는 혼련 로터여도 되고, 로터 회전 방향에 있어서 1매의 혼련 날개를 구비하는 혼련 로터여도 된다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태 및 그의 변형 실시 형태에 대해 설명하였다. 또한, 본 발명은 밀폐형의 혼련 장치에 대해 예시한 상기 실시 형태 및 그의 변형예에 한정되지 않는다. 그 밖에, 당업자가 상정할 수 있는 범위에서 다양한 변경을 행하는 것은 가능하다.

본 발명에 의해 제공되는 것은, 혼련 장치이며, 소정의 축심 둘레로 회전됨으로써 피혼련물을 혼련하는 혼련 로터이며, 당해 혼련 로터의 직경 방향의 가장 외측에 배치되는 혼련 날개 정상부를 포함해 피혼련물에 전단력을 부여하는 혼련 날개를 갖는 적어도 하나의 혼련 로터와, 상기 혼련 날개 정상부에 소정의 간격을 두고 대향하여 배치되어 상기 적어도 하나의 혼련 로터를 수용해 피혼련물을 혼련하기 위한 혼련실을 획정하는 내벽면을 갖는 케이싱이며, 상기 내벽면에 대해 상기 직경 방향의 외측에 소정의 거리를 두고 배치되는 저부를 포함하는 센서 설치 공간이 상기 혼련실로부터 격리되도록 형성되어 있는 케이싱과, 검지부를 갖고 당해 검지부가 상기 센서 설치 공간의 상기 저부에 배치되도록 상기 센서 설치 공간에 수용되는 마모 검지 센서이며, 상기 내벽면의 상기 직경 방향에 있어서의 마모 상태에 따른 신호를 출력하는 마모 검지 센서와, 상기 마모 검지 센서로부터 출력되는 상기 신호를 수취하는 제어부이며, 상기 신호의 변화에 기초하여 상기 내벽면의 마모의 진행을 판단하는 마모 판정부를 갖는 제어부를 구비한다.

상기 구성에 있어서, 상기 케이싱은, 상기 센서 설치 공간의 상기 저부를 획정하는 내면을 갖고, 상기 마모 검지 센서의 상기 검지부가 상기 케이싱의 내면에 맞닿아 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 마모 검지 센서는 접촉식 온도 센서를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 접촉식 온도 센서는 열전대를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 열전대는 접지형의 시스 열전대를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 마모 판정부는, 상기 접촉식 온도 센서의 상기 검지부가 단선되었을 때의 상기 신호의 변화에 기초하여 상기 내벽면의 마모의 진행을 판단하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 내벽면으로부터 소정의 거리 떨어진 위치에 상기 접촉식 온도 센서의 상기 검지부가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 소정의 거리는, 0.5㎜ 이상 5㎜ 이하인 것이 바람직하다.

상기 구성에 있어서, 상기 마모 검지 센서는 압력 센서를 포함하는 것이어도 된다. 이 경우, 상기 마모 판정부는, 상기 내벽면의 상기 직경 방향에 있어서의 마모에 따라 상기 센서 설치 공간과 상기 혼련실이 서로 연통하는 것에 수반하는 상기 신호의 변화에 기초하여, 상기 내벽면의 마모의 진행을 판단하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 센서 설치 공간의 상기 저부가 상기 내벽면으로부터 소정의 거리 떨어진 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 소정의 거리는, 0.5㎜ 이상 5㎜ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 적어도 하나의 혼련 로터는, 1쌍의 혼련 로터를 포함하고, 상기 혼련 로터의 축 방향으로 상기 케이싱을 볼 때의 상기 축 방향과 직교하는 상기 케이싱을 단면으로 보아, 상기 혼련실이 상기 1쌍의 혼련 로터를 수용하도록 눈썹형 형상으로 되어 있고, 상기 케이싱의 상기 벽부는, 상기 단면으로 보아 상기 1쌍의 혼련 로터의 축심끼리를 연결하는 직선과 각 축심에서 수직으로 교차하는 1쌍의 직선보다도 외측에 위치하는 원호형 부분을 갖고, 상기 마모 검지 센서는 상기 원호형 부분에 있어서 상기 혼련 로터의 직경 방향으로 연장되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 1쌍의 혼련 로터는, 각각의 축심을 중심으로 하여 상기 혼련 날개 정상부가 상방으로부터 하방을 향하여 서로 내향으로 회전하도록 마련되어 있고, 상기 원호형 부분 중 상기 축심끼리를 연결하는 직선보다도 하측의 범위에, 상기 마모 검지 센서가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

Claims

소정의 축심 둘레로 회전됨으로써 피혼련물을 혼련하는 적어도 하나의 혼련 로터이며, 당해 혼련 로터의 직경 방향의 가장 외측에 배치되는 혼련 날개 정상부를 포함하고 피혼련물에 전단력을 부여하는 혼련 날개를 갖는 적어도 하나의 혼련 로터와,
상기 혼련 날개 정상부에 소정의 간격을 두고 대향하여 배치되어 상기 적어도 하나의 혼련 로터를 수용하고 피혼련물을 혼련하기 위한 혼련실을 획정하는 내벽면을 갖는 케이싱이며, 상기 내벽면에 대해 상기 직경 방향의 외측에 소정의 거리를 두고 배치되는 저부를 포함하는 센서 설치 공간이 상기 혼련실로부터 격리되도록 형성되어 있는 케이싱과,
검지부를 갖고 당해 검지부가 상기 센서 설치 공간의 상기 저부에 배치되도록 상기 센서 설치 공간에 수용되는 마모 검지 센서이며, 상기 내벽면의 상기 직경 방향에 있어서의 마모 상태에 따른 신호를 출력하는 마모 검지 센서와,
상기 마모 검지 센서로부터 출력되는 상기 신호를 수취하는 제어부이며, 상기 신호의 변화에 기초하여 상기 내벽면의 마모의 진행을 판단하는 마모 판정부를 갖는 제어부
를 구비하는, 혼련 장치.
제1항에 있어서, 상기 케이싱은, 상기 센서 설치 공간의 상기 저부를 획정하는 내면을 갖고,
상기 마모 검지 센서의 상기 검지부가 상기 케이싱의 내면에 맞닿아 있는, 혼련 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마모 검지 센서는 접촉식 온도 센서를 포함하는, 혼련 장치.
제3항에 있어서, 상기 접촉식 온도 센서는 열전대를 포함하는, 혼련 장치.
제4항에 있어서, 상기 열전대는 접지형의 시스 열전대를 포함하는, 혼련 장치.
제3항에 있어서, 상기 마모 판정부는, 상기 접촉식 온도 센서의 상기 검지부가 단선되었을 때의 상기 신호의 변화에 기초하여 상기 내벽면의 마모의 진행을 판단하는, 혼련 장치.
제6항에 있어서, 상기 내벽면으로부터 소정의 거리 떨어진 위치에 상기 접촉식 온도 센서의 상기 검지부가 배치되어 있는, 혼련 장치.
제7항에 있어서, 상기 소정의 거리는, 0.5㎜ 이상 5㎜ 이하인, 혼련 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마모 검지 센서는 압력 센서를 포함하는, 혼련 장치.
제9항에 있어서, 상기 마모 판정부는, 상기 내벽면의 상기 직경 방향에 있어서의 마모에 따라 상기 센서 설치 공간과 상기 혼련실이 서로 연통하는 것에 수반하는 상기 신호의 변화에 기초하여, 상기 내벽면의 마모의 진행을 판단하는, 혼련 장치.
제10항에 있어서, 상기 센서 설치 공간의 상기 저부가 상기 내벽면으로부터 소정의 거리 떨어진 위치에 배치되어 있는, 혼련 장치.
제11항에 있어서, 상기 소정의 거리는, 0.5㎜ 이상 5㎜ 이하인, 혼련 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 혼련 로터는, 1쌍의 혼련 로터를 포함하고,
상기 혼련 로터의 축 방향으로 상기 케이싱을 볼 때의 상기 축 방향과 직교하는 상기 케이싱을 단면으로 보아,
상기 혼련실이 상기 1쌍의 혼련 로터를 수용하도록 눈썹형 형상으로 되어 있고,
상기 케이싱의 상기 벽부는, 상기 단면으로 보아 상기 1쌍의 혼련 로터의 축심끼리를 연결하는 직선과 각 축심에서 수직으로 교차하는 1쌍의 직선보다도 외측에 위치하는 원호형 부분을 갖고, 상기 마모 검지 센서는 상기 원호형 부분에 있어서 상기 혼련 로터의 직경 방향으로 연장되도록 배치되어 있는, 혼련 장치.
제13항에 있어서, 상기 1쌍의 혼련 로터는, 각각의 축심을 중심으로 하여 상기 혼련 날개 정상부가 상방으로부터 하방을 향하여 서로 내향으로 회전하도록 마련되어 있고,
상기 원호형 부분 중 상기 축심끼리를 연결하는 직선보다도 하측의 범위에, 상기 마모 검지 센서가 배치되어 있는, 혼련 장치.