WO2016079783A1 - 混練機、混練システム、及び混練生成物の製造方法 - Google Patents

混練機、混練システム、及び混練生成物の製造方法 Download PDF

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吾川　二郎
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Definitions

  • the pair of rotors rotate in different directions so that the material to be kneaded is pushed into the gap between the pair of rotors to perform kneading.
  • the kneader described in Patent Document 1 does not control the operation of the kneading machine based on the state of the kneaded material being kneaded. It is difficult to judge whether or not
  • the material to be kneaded is smoothly pushed into the gap between the pair of rotors so that the rotor cannot bite the material to be kneaded.
  • the part may stay in the upper part of the rotor and rise upward. In this case, since the material to be kneaded cannot be sufficiently kneaded, a method for accurately judging such a state and reflecting it in the kneading is required.
  • the portion is the position variation of the material to be kneaded.
  • the sensor By detecting this positional variation by the sensor, it is possible to detect by the sensor that the rising portion has occurred.
  • the material to be kneaded is not kneaded at the rising portion, pressure fluctuation occurs in the material to be kneaded at this portion. By detecting this pressure fluctuation by the sensor, it can be detected by the sensor that the rising portion has occurred. Therefore, by controlling the rotation of the rotor by the control unit based on the detection result of such a sensor, the rising portion of the material to be kneaded can be caught between the pair of rotors.
  • Such a sensor can detect the occurrence of a rising portion of the material to be kneaded. Then, by controlling the rotation of the rotor by the control unit based on the detection result of the sensor, it is possible to allow the raised portion of the material to be kneaded to be caught between the pair of rotors, and more appropriate kneading can be performed. it can.
  • the senor in any one of the first to third aspects further detects a change in the position of the material to be kneaded in the horizontal direction intersecting the vertical direction.
  • the controller may control the rotation of the pair of rotors based on a change in the position of the material to be kneaded in the horizontal direction.
  • the material to be kneaded rises, the material to be kneaded presses the floating weight, so that the floating weight is pushed upward and the position changes. Therefore, by detecting the vertical displacement of the floating weight, it is possible to detect the occurrence of fluctuations in the pressure of the material to be kneaded, that is, the occurrence of the rising of the material to be kneaded, and according to the detection result of the sensor, By controlling the rotation of the rotor by the control unit, the rising portion of the material to be kneaded can be caught between the pair of rotors, and more appropriate kneading can be performed.
  • the kneading system 1 is a tandem kneading apparatus including two kneaders 2 connected to each other.
  • the lower kneader 2 is a lower kneader (first kneader) 43
  • the upper kneader 2 is an upper kneader (second kneader) 3.
  • the drop door support portion 19 extends outside the discharge port 12, that is, downward from the main body portion 10, and also has a tubular portion 20 that forms a tubular shape that extends in the directions of the axes O 1 and O 2, and the tubular portion 20. And a pair of plate-like portions 21 having a plate-like shape extending in a direction away from each other in the horizontal direction.
  • the drop door 24 is attached to one side of the cylindrical portion 20 in the horizontal direction so as to be rotatable with respect to the cylindrical portion 20 around an axis O3 parallel to the axes O1 and O2 of the rotor 4. 25 and a door portion 28 that is provided integrally with the rotation support portion 25 and that can open and close the discharge port 12 from below as the rotation support portion 25 rotates.
  • the amount of the raised portion X is, for example, the distance from the position of the apex of the raised portion X to the outer peripheral surface of the rotor 44 positioned at the top, and the thickness dimension in the horizontal direction and the directions of the axes O4 and O5.
  • the ratio of the time during which the rising portion X is generated to the kneading time of the material W to be kneaded in the lower kneader 43 is B%.

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Abstract

　隙間（ＳＰ２）を有して配列された一対のロータ（４４）と、一対のロータ（４４）が配置されるチャンバー（Ｃ２）、被混練物（Ｗ）をチャンバー（Ｃ２）に導入する導入口（５１）、及び被混練物（Ｗ）をチャンバー（Ｃ２）から排出する排出口（５２）が形成されたケーシング（４５）と、一対のロータ（４４）の上方に配置されて、被混練物（Ｗ）の位置又は圧力の変動を検出するセンサ（８０）と、センサ（８０）の検出結果に基づいて一対のロータ（４４）の回転を制御する制御部（８２）と、を備えている混練機（２）である。

Description

混練機、混練システム、及び混練生成物の製造方法
　本発明は、被混練物を混練する混練機、この混練機を備えた混練システム、及び混練生成物の製造方法に関する。
　チャンバー内で一対のロータを回転させることで、例えば原料ゴムに各種の添加物を配合した被混練物を混練し、ゴム製品の材料となる混練ゴムを製造する混練機が一般に知られている。
　混練機では、一対のロータが互いに異なる方向に回転することで、被混練物を一対のロータ同士の間の隙間に押し込むようにして、混練を行うようになっている。
　ここで、被混練物は、その材料の違いによって可塑度等が異なっているため、全ての被混練物に対して同じ条件で混練機を運転しても、被混練物を十分に混練することができない場合がある。そこで、例えば特許文献１に記載された発明では、混練機での消費電力の補正を行うことで、被混練物の材料に応じて効率的に混練を行うようにしている。
特開平４－２０１５２１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の混練機では、混練中の被混練物の状態を基に混練機の運転制御を行うものではないため、被混練物の違いによらず、十分に混練を行うことができているか否かの判断が難しい。
　ここで、被混練物の材料によっては、混練中に、一対のロータ間の隙間に円滑に被混練物を押し込んで、被混練物をロータが噛み込むことができずに、被混練物の一部がロータの上部に滞留するとともに上方にせり上がってしまうことがある。この場合、十分に被混練物の混練を行うことができないため、このような状態を的確に判断し、混練に反映する手法が必要となる。
　本発明は、被混練物のせり上がりによって生じる混練不良を抑制し、被混練物の材料の違いに応じた適切な混練を行うことができる混練機、混練システム、及び混練生成物の製造方法を提供する。
　本発明の第一の態様に係る混練機は、隙間を有して配列された一対のロータと、前記一対のロータが配置されるチャンバー、前記被混練物をチャンバーに導入する導入口、及び前記被混練物を前記チャンバーから排出する排出口が形成されたケーシングと、前記一対のロータの上方に配置されて、前記被混練物の位置又は圧力の変動を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて前記一対のロータの回転を制御する制御部と、を備えている。
　このような混練機によれば、被混練物がチャンバー内に導入されて混練されている間に被混練物の一部をロータが噛み込まず、上方に向かってせり上がった際、このせり上がり部分は被混練物の位置変動となる。センサによってこの位置変動を検出することで、せり上がり部分が発生したことをセンサによって検出することができる。また、せり上がり部分では被混練物が混練されていないことで、この部分では被混練物に圧力変動が生じる。センサによってこの圧力変動を検出することで、せり上がり部分が発生したことをセンサによって検出することができる。
　よって、このようなセンサの検出結果に基づいて制御部でロータの回転を制御することで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間に噛み込ませることができる。
　また、本発明の第二の態様に係る混練機は、上記第一の態様における前記センサは、前記被混練物の上下方向の位置を検出してもよい。
　このようなセンサによって、被混練物のせり上がり部分の発生を検出することができる。そして、センサの検出結果に基づいて制御部でロータの回転を制御することで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間に噛み込ませることが可能となり、より適切な混練を行うことができる。
　また、本発明の第三の態様に係る混練機は、上記第二の態様における前記制御部は、前記被混練物の上下方向の位置変動の周期に基づいて、前記一対のロータの回転数を変動させてもよい。
　このように被混練物の上下方向の位置変動、即ち、せり上がり部分の頂上の高さ位置の変動の周期に基づいてロータの回転数を増減させることで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間に噛み込ませることが可能となり、さらに適切な混練を行うことができる。
　また、本発明の第四の態様に係る混練機は、上記第一から第三いずれかの態様における前記センサは、上下方向に交差する水平方向への前記被混練物の位置の変動をさらに検出可能であり、前記制御部は前記水平方向への前記被混練物の位置の変動に基づいて前記一対のロータの回転を制御してもよい。
　このような制御を行うことで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間にさらに効率よく噛み込ませることが可能となり、さらに適切な混練を行うことができる。
　また、本発明の第五の態様に係る混練機は、上記第一の態様における前記導入口を閉塞するフローティングウェイトをさらに備え、前記センサは、前記被混練物によって前記フローティングウェイトに作用する圧力の変動を検出することで、前記被混練物の圧力の変動を検出してもよい。
　被混練物のせり上がりが発生すると、被混練物がフローティングウェイトを押圧することでフローティングウェイトに作用する圧力が増大する。よって、フローティングウェイトに作用する圧力の変動を検出することで、被混練物のせり上がり部分の発生を検出することができ、センサの検出結果に基づいて制御部でロータの回転を制御することで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間に噛み込ませることが可能となり、より適切な混練を行うことができる。
　また、本発明の第六の態様に係る混練機は、上記第一の態様における前記導入口を閉塞するフローティングウェイトをさらに備え、前記センサは、前記フローティングウェイトの上下方向の変位を検出することで、前記被混練物の圧力の変動を検出してもよい。
　被混練物のせり上がりが発生すると、被混練物がフローティングウェイトを押圧することでフローティングウェイトが上方に押し出されて位置が変動する。よって、フローティングウェイトの上下方向の変位を検出することで、被混練物の圧力の変動の発生、即ち、被混練物のせり上がりの発生を検出することができ、センサの検出結果に応じて、制御部でロータの回転を制御することで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間に噛み込ませることが可能となり、より適切な混練を行うことができる。
　また、本発明の第七の態様に係る混練システムは、第一混練機として上記の混練機と、前記第一混練機の上方又は下方に配された第二混練機と、を備え、前記第一混練機及び前記第二混練機のうちの一方で混練された被混練物が、他方に導入されてさらに混練される。
　このような混練システムによれば、第一混練機で混練中に被混練物の一部をロータが噛み込まず、上方に向かってせり上がった際、被混練物の位置又は圧力の変動から、このせり上がり部分が発生したことをセンサによって検出することができる。よって、このようなセンサの検出結果に基づいて制御部でロータの回転を制御することで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間に噛み込ませることができる。
　また、本発明の第八の態様に係る混練生成物の製造方法は、隙間を有して配列された一対のロータを配置するチャンバーに、導入口から被混練物を導入する導入工程と、前記チャンバーに導入された前記被混練物を、前記一対のロータによって混練する混練工程と、前記被混練物が混練されている間に、前記一対のロータと前記導入口との間に配置された前記被混練物の位置又は圧力の変動を検出する検出工程と、前記検出工程での検出結果に基づいて前記一対のロータの回転を調整する調整工程と、を含み、前記検出工程、前記調整工程を実行しつつ前記混練工程を継続することで混練生成物を製造する。
　このような混練生成物の製造方法によれば、混練中に被混練物の一部をロータが噛み込まず、上方に向かってせり上がった際、被混練物の位置又は圧力の変動から、このせり上がり部分が発生したことを検出することができる。よって、このようなセンサの検出結果に基づいてロータの回転を調整することで、被混練物のせり上がり部分を一対のロータ間に噛み込ませることができる。
　上記の混練機、混練システム、及び混練生成物の製造方法によれば、被混練物のせり上がりによって生じる混練不良を抑制し、被混練物の材料の違いに応じた適切な混練を行うことが可能となる。
本発明の第一実施形態における混練システムの全体を示す縦断面図である。 本発明の第一実施形態における混練システムで混練中の被混練物の状態を示す図であって、図１の要部拡大図である。 本発明の第一実施形態における混練システムによって被混練物を混練し、混練生成物を製造する方法の手順を示すフロー図である。 本発明の第一実施形態における混練システムによって、混練生成物の製造方法のうちの検出工程及び調整工程を実行する際の制御部での処理フローを説明する図である。 本発明の第二実施形態における混練システムによって、被混練物を混練する混練方法のうちの検出工程及び調整工程を実行する際の制御部での処理フローを説明する図である。 本発明の第三実施形態における混練システムの全体を示す縦断面図である。
〔第一実施形態〕
　以下、本発明の第一実施形態に係る混練システム１について図１及び図２を参照して説明する。
　本実施形態の混練システム１は、上下に接続された二つの混練機２を備えたタンデム型の混練装置となっている。
　ここで、下側の混練機２は下部混練機（第一混練機）４３、上側の混練機２は上部混練機（第二混練機）３とする。
　混練システム１では、例えば原料ゴム等を含んでなる被混練物Ｗが、上部混練機３で混練された後に下部混練機４３に導入されてさらに混練され、最終的に混練生成物Ｗ１が製造される。
　上部混練機３は、上下方向に直交する水平方向に並ぶ一対のロータ４と、ロータ４を囲むケーシング５と、ケーシング５に設けられたドロップドア２４及びフローティングウェイト３３と、フローティングウェイト３３を動作させる駆動部３６を備えている。
　一対のロータ４は、水平方向に隙間ＳＰ１を有して配列されている。各々のロータ４は、不図示の動力源によって水平方向に延びるとともに、水平方向に直交するとともに互いに平行な軸線Ｏ１、Ｏ２を中心として回転可能な柱状をなしている。これらロータ４は、互いに逆方向に回転する（図２の回転方向Ｒを参照）。即ち、通常運転時には、一対のロータ４における最上部に位置する外周面の部分が、互いに近接するように隙間ＳＰ１に向かって回転する。
　ケーシング５は、一対のロータ４を囲む本体部１０と、本体部１０から上方に延びる駆動部支持部１５と、本体部１０から下方に延びるドロップドア支持部１９とを有している。
　本体部１０には、一対のロータ４が配置されるチャンバーＣ１と、被混練物ＷをチャンバーＣ１に導入する導入口１１と、被混練物ＷをチャンバーＣ１から排出する排出口１２が形成されている。
　チャンバーＣ１は、各々のロータ４を外周側から囲むように略楕円状の空間として形成されている。
　導入口１１は、チャンバーＣ１の上部に開口するとともに、上方に真っ直ぐに延びて本体部１０を貫通し、チャンバーＣ１と本体部１０の外部とを連通している。
　排出口１２は、チャンバーＣ１の下部に開口するとともに、下方に延びて本体部１０を貫通し、チャンバーＣ１と本体部１０の外部とを連通している。本実施形態では、排出口１２は、下方に向かうに従って漸次開口が拡径するように形成されている。
　駆動部支持部１５は、詳細を後述する駆動部３６を支持しており、導入口１１の外側で、即ち、導入口１１を囲むようにして、本体部１０から上方に向かって延び、材料投入ドア（不図示）を備えた筒状部１６と、筒状部１６を上方から覆うとともに、導入口１１の上方の位置で、上下に貫通する貫通孔１８が形成された蓋部１７とを有している。
　ドロップドア支持部１９は、排出口１２の外側で、即ち、本体部１０から下方に向かって延びるとともに、軸線Ｏ１、Ｏ２の方向にも延びる筒状をなす筒状部２０と、筒状部２０の下部に接続されて水平方向に互いに離間する方向に延びる板状をなす一対の板状部２１とを有している。
　ドロップドア２４は、筒状部２０における水平方向の一方に、ロータ４の軸線Ｏ１、Ｏ２に平行な軸線Ｏ３を中心として、筒状部２０に対して回動可能に取り付けられた回動支持部２５と、回動支持部２５に一体に設けられて回動支持部２５の回動にともなって排出口１２を下方から開閉可能なドア部２８とを有している。
　これにより、ドア部２８は、排出口１２の拡径形状に対応して、排出口１２の閉塞している状態で、チャンバーＣ１に向かう方向に縮径するように形成されている。そして、ドア部２８におけるロータ４に対向する位置には、ドア部２８が排出口１２を閉塞している状態でチャンバーＣ１の内周面、及び、一対のロータ４の外周面に沿って湾曲するように、水平方向の中央部で隙間ＳＰ１に向かって突出する突出部２９を形成する一対の湾曲面３０が形成されている。
　フローティングウェイト３３は、導入口１１を上方から開閉可能に設けられている。そして、フローティングウェイト３３におけるロータ４に対向する位置には、フローティングウェイト３３が導入口１１を閉塞している状態でチャンバーＣ１の内周面に沿って、かつ、一対のロータ４の外周面に沿って湾曲するように、水平方向の中央部で隙間ＳＰ１に向かって突出する突出部３４を形成する一対の湾曲面３５が形成されている。
　駆動部３６は、フローティングウェイト３３の上部に設けられた支持棒３７と、支持棒３７が取り付けられた上部支持部３８と、上部支持部３８から下方に向かって延びるように取り付けられた一対のシリンダ３９とを有している。
　支持棒３７は、フローティングウェイト３３と一体に設けられて上方に延びるとともに、ケーシング５の蓋部１７に形成された貫通孔１８に挿通されて、蓋部１７から上方に突出するように設けられている。
　上部支持部３８は、支持棒３７の上端をナット等の固定部材４０によって支持している。さらに上部支持部３８は、筒状部１６及び蓋部１７の上方に離間して配置されてこれら筒状部１６及び蓋部１７を覆うように設けられている。
　一対のシリンダ３９は、それぞれの筒状部１６における水平方向の外側を向く面と上部支持部３８の下面における水平方向の両端位置との間に介在されている。これらシリンダ３９は、伸縮することで筒状部１６に対して上下方向に上部支持部３８を相対移動可能としている。
　このような上部支持部３８の上下動にともなって支持棒３７が上下動し、フローティングウェイト３３が導入口１１に対して近接離間するように筒状部１６内の空間ＳＰ３内で上下動し、フローティングウェイト３３が導入口１１を開閉するようになっている。
　次に、下部混練機４３について説明する。本実施形態では下部混練機４３は、上部混練機３と略同一の大きさで図示してあるが、大きさは限定されない。
　下部混練機４３は、上部混練機３と同様に、水平方向に並ぶ一対のロータ４４と、ロータ４４を囲むチャンバーＣ２が形成されたケーシング４５と、ケーシング４５に設けられたドロップドア６４とを備えている。
　一対のロータ４４は、水平方向に隙間ＳＰ２を有して配列され、それぞれ軸線Ｏ４、Ｏ５を中心として回転する。
　ドロップドア６４は、軸線Ｏ４、Ｏ５に平行な軸線Ｏ６を中心として回動する回動支持部６５とドア部６８とを有している。
　ドア部６８には、突出部６９を形成する一対の湾曲面７０が形成されている。
　一方でこの下部混練機４３は、上部混練機３とは異なり、フローティングウェイト３３及び駆動部３６に相当する構成を備えておらず、代わりに、ケーシング４５に設けられたセンサ８０、及びセンサ８０の検出結果に基づいてロータ４４の回転を制御する制御部８２を備えている。
　ケーシング４５は、上部混練機３と同様のチャンバーＣ２、導入口５１、及び排出口５２が形成された本体部５０と、本体部５０から上方に延びる筒状部５６と、上部混練機３と同様に下方に延びる筒状部６０及び板状部６１が形成されたドロップドア支持部５９とを有している。
　筒状部５６は、上部混練機３の筒状部１６とは異なり、本体部５０から上方に向かうに従って水平方向の外側に、筒状部５６における水平方向両側の壁面同士が互いに離間するように傾斜している。また、筒状部５６は、上部混練機３における板状部２１の下部に接続されている。
　即ち、上部混練機３における排出口１２と、下部混練機４３における導入口５１とが、上部混練機３におけるドロップドア支持部１９と下部混練機４３における筒状部５６とが接続されることで連通している。よって、上部混練機３からの被混練物Ｗが下部混練機４３に導入されるようになっている。
　センサ８０は、一対のロータ４４の上方に配置されて、ケーシング４５における筒状部５６の両壁面それぞれに、水平方向に沿って貫通するようにして設けられた例えば赤外線センサ等である。そしてこのセンサ８０は、下部混練機４３のチャンバーＣ２内における被混練物Ｗの上下方向の位置を検出するようになっている。
　制御部８２は、センサ８０で被混練物Ｗの上下方向に所定の高さ位置まで存在する状態になった場合、例えば本実施形態では、筒状部５６が設けられた高さ位置に被混練物Ｗの頂点が達する状態となった場合に、ロータ４４の回転を制御する。本実施形態での回転の制御は、ロータ４４の回転数を変動させる制御である。制御部８２は、例えばケーシング４５に取り付けられて設けられている。
　次に、本実施形態の混練システム１による混練方法、及び、制御部８２での制御についての具体例を、図３を参照して説明する。
　まず、上部混練機３のチャンバーＣ１に導入口１１から被混練物Ｗを導入するとともに混練を行って、排出口１２から混練後の被混練物Ｗを排出する（事前混練工程Ｓ０）。
　さらに、排出口１２からの被混練物Ｗを、下部混練機４３における導入口５１からチャンバーＣ２に導入する（導入工程Ｓ１）。
　その後、一対のロータ４４を回転させることによって被混練物Ｗを混練する（混練工程Ｓ２）。
　さらに、混練工程Ｓ２を実行中、被混練物Ｗが混練されている際に、一対のロータ４４と導入口５１との間に配置された被混練物Ｗの上下方向の高さ位置の変動をセンサ８０で検出する（検出工程Ｓ３）。
　そして、検出工程Ｓ３での検出結果に基づいて、制御部８２によって一対のロータ４４の回転を調整する（調整工程Ｓ４）。
　ここで、図２及び図４を参照して、検出工程Ｓ３及び調整工程Ｓ４を実行中の制御部８２での処理フローについて説明する。
　以下、被混練物Ｗの一部が上下方向に筒状部５６内に配置されるようにせり上がった際（図２のせり上がり部分Ｘを参照）に、下部混練機４３で混練されている被混練物Ｗの全量（体積又は重量）に対するせり上がり部分Ｘの量の比率をＡ％とする。せり上がり部分Ｘの量は、例えば、せり上がり部分Ｘの頂点の位置から、最も上部に位置するロータ４４の外周面までの距離、及び、水平方向、及び軸線Ｏ４、Ｏ５の方向の厚さ寸法により算出する。
　また、下部混練機４３での被混練物Ｗの混練時間に対するせり上がり部分Ｘが発生している時間の比率をＢ％とする。
　制御部８２では、まず時間の計測を開始する（ステップＳ４０１）。その後、一定時間ｔを経過したか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
　ステップＳ４０２でＮｏと判定されている間は、計測を継続するとともに、センサ８０の検出結果から、一定時間ｔの間の上記の比率Ａ％（時間ｔの間の積算値）を算出し、一定時間ｔの間の上記の比率Ｂ％を算出する（ステップＳ４０３）。
　その後、Ａ％×Ｂ％を算出する（ステップＳ４０４）。
　また、これらステップＳ４０３、Ｓ４０４と並行して、一定時間ｔの間の被混練物のせり上がり部分Ｘが発生する周期Ｐを算出しておく（ステップＳ４０５）。
　そして、時間ｔが経過した場合、即ち、ステップＳ４０２でＹｅｓと判定された場合、計測時間をリセットするとともに（ステップＳ４０６）、次の一定時間ｔの間、Ａ％×Ｂ％の数値が最小となるように、かつ、周期Ｐで、ロータ４４の回転数を小さくするように制御を行う（ステップＳ４０７）。
　そして、以上説明したように、制御部８２では、各ステップＳ４０１～Ｓ４０７が繰り返されることで、即ち、混練工程Ｓ２を実行しながら検出工程Ｓ３及び調整工程Ｓ４が繰り返されることで、被混練物Ｗの上下方向の位置変動の周期に基づいて、一対のロータ４４の回転数を変動させる。
　以上説明した本実施形態の混練システム１によると、被混練物Ｗが下部混練機４３のチャンバーＣ２内に導入されて混練されている間に、被混練物Ｗの一部が一対のロータ４４間に噛み込まず、せり上がり部分Ｘが発生した際に、センサ８０によって、このせり上がり部分Ｘの発生を、被混練物Ｗの上下方向（高さ方向）の位置変動として検出することができる。
　そして、制御部８２で、センサ８０の検出結果に基づいて、即ち、Ａ％×Ｂ％の数値、及びせり上がり部分Ｘの発生の周期Ｐに基づいて、ロータ４４の回転数を増減させる制御方法によって、せり上がり部分Ｘをロータ４４間に噛み込ませることが可能となる。
　従って、被混練物Ｗのせり上がりによって生じる混練不良を抑制でき、被混練物Ｗの材料の違いに応じた適切な混練を行うことが可能となる。
　また、センサ８０及び制御部８２によるロータ４４の回転制御によって、例えば下部混練機４３のチャンバーＣ２を大きくすることで被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘの発生を抑制する等の対策が不要となり、混練システム１のコンパクト化を図ることができる。
　上述した場合では、調整工程Ｓ４では制御部８２によって一対のロータ４４の回転を調整しているが、検出工程Ｓ３での検出結果に基づいて作業者が手動でロータ４４の回転を調整してもよい。
　また、上部混練機３には、フローティングウェイト３３が設けられているが、必ずしも設けられていなくともよい。一方で、下部混練機４３にもフローティングウェイト３３に相当する装置が設けられていてもよい。
〔第二実施形態〕
　次に、図５を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
　第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
　本実施形態の混練システム１Ａは、制御部８２Ａが、被混練物Ｗの上下方向の位置変動の周期に基づいて一対のロータ４４の回転数を変動させる点で第一実施形態と共通する一方で、その制御方法が異なっている。
　即ち、制御部８２Ａでは、ステップＳ４０２で一定時間ｔが経過したか否かの判定でＮｏとされた際、一定時間ｔの間でせり上がり部分Ｘが発生する回数、即ち、センサ８０が被混練物Ｗの上下方向の位置変動を検出する回数Ｎを算出する（ステップＳ４１３）。
　そして、制御部８２Ａは、次の一定時間ｔの間、同じ回数Ｎで、回数Ｎを計測した際と同じ周期で、一対のロータ４４の回転数を小さくする（ステップＳ４１７）。その後、これらのステップを繰り返す制御を行う。
　本実施形態の混練システム１Ａによると、第一実施形態と同様に、制御部８２Ａでセンサ８０の検出結果に応じて、被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘの高さ位置の変動の周期に応じてロータ４４の回転数を増減させる制御方法を採用している。従って、被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘをロータ４４間に噛み込ませることが可能となり、被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘの発生によって生じる混練不良を抑制でき、被混練物Ｗの材料の違いに応じた適切な混練を行うことができる。
〔第三実施形態〕
　次に、図６を参照して、本発明の第三実施形態について説明する。
　第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
　本実施形態の混練システム１Ｂは、センサ８０Ｂが第一実施形態及び第二実施形態と異なっている。即ち、本実施形態のセンサ８０Ｂは、フローティングウェイト３３に作用する圧力変動を検出することで、上部混練機３Ｂ（第一混練機）における被混練物Ｗの圧力の変動を検出するセンサである。
　具体的には、上部混練機３Ｂにおける一対のシリンダ３９の少なくとも一方、又はその配管に設けられて、シリンダ３９がフローティングウェイト３３へ作用させる押圧力を検出可能な圧力センサである。
　制御部８２Ｂでは、シリンダ３９での押圧力が予め設定した所定値以上になった際に被混練物Ｗにせり上がり部分Ｘが生じたとして、例えば、第一実施形態及び第二実施形態で説明した制御部８２、８２Ａでの処理フローと同様の処理フローを実行して、ロータ４４の回転の制御を行い、せり上がり部分Ｘの発生を抑制する。
　本実施形態の混練システム１Ｂによると、センサ８０Ｂでシリンダ３９での押圧力の変動を検出することで、被混練物Ｗの圧力変動、即ち、せり上がり部分Ｘの発生を検出することができる。
　より具体的には、被混練物Ｗにせり上がり部分Ｘが発生すると、せり上がり部分Ｘがフローティングウェイト３３を押圧することでフローティングウェイト３３に作用する圧力が増大する。そして、フローティングウェイト３３に作用する圧力の変動をシリンダ３９での押圧力の変動として検出できるため、被混練物Ｗの圧力変動、即ち、被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘの発生を検出することができる。
　そして、センサ８０Ｂの検出結果に基づいて、制御部８２Ｂで一対のロータ４４の回転を制御することで、被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘを一対のロータ４４間に噛み込ませることが可能となり、より適切な混練を行うことができる。
　ここで、被混練物Ｗの混練開始初期の段階では、フローティングウェイト３３は徐々に導入口１１に押し込まれていくことになるが、制御部８２Ｂによって被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘの発生を抑制することで、フローティングウェイト３３を完全に導入口１１に押込むまでの時間を低減でき、即ち、混練開始初期の段階での被混練物Ｗの噛み込み時間を低減することが可能となる。
　ここで、本実施形態では、フローティングウェイト３３に作用する圧力変動を検出するセンサ８０Ｂに代えて、シリンダ３９のストローク量を検出することで、フローティングウェイト３３の上下方向の変位を検出する位置センサ（センサ８０Ｃ）を用いてもよい。
　具体的には、被混練物Ｗにせり上がり部分Ｘが発生すると、せり上がり部分Ｘがフローティングウェイト３３を押圧することでフローティングウェイト３３が上方に押し出されて位置が変動し、シリンダ３９のストローク量が変動する。従って、センサ８０Ｃによってシリンダ３９のストロークの変動量からフローティングウェイト３３の上下方向の変位を検出することができ、被混練物Ｗの圧力の変動の発生、即ち被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘの発生を検出することができる。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
　上述の実施形態の混練システム１（１Ａ、１Ｂ）では、上下に二つの混練機２が設けられているが、例えば、水平方向に二つの混練機２が並ぶように配置されていてもよい。
　またこの場合、各々の混練機２にセンサ８０（８０Ｂ、８０Ｃ）及び制御部８２（８２Ａ、８２Ｂ）を設けてもよい。センサ８０Ｂ（８０Ｃ）を採用する場合には、各混練機２にフローティングウェイト３３を設ける必要がある。
　また、センサ８０によって、被混練物Ｗのせり上がり部分Ｘが水平方向に左右に変位した際に、このせり上がり部分Ｘの左右の位置を検出し、この検出結果に基づいて制御部８２又は手動でロータ４４の回転制御を行ってもよい。この場合、例えば一対のロータ４４の各々を異なる回転数とすることで、せり上がり部分Ｘの左右方向の位置を制御して、せり上がり部分Ｘの発生を抑制してもよい。この場合、せり上がり部分Ｘをさらに効率的に一対のロータ４４間に噛み込ませることができる。
　また、せり上がり部分Ｘの発生時に、ロータ４４の回転数を低減するだけでなく、場合によっては回転数を増加させるようにしてもよい。
　上記の混練機、混練システム、及び混練生成物の製造方法によれば、被混練物のせり上がりによって生じる混練不良を抑制し、被混練材の材料の違いに応じた適切な混練を行うことが可能である。
　１、１Ａ、１Ｂ　　混練システム
　２　　混練機
　３　　上部混練機（第二混練機）
　３Ｂ　　上部混練機（第一混練機）
　４　　ロータ
　５　　ケーシング
　１０　　本体部
　１１　　導入口
　１２　　排出口
　１５　　駆動部支持部
　１６　　筒状部
　１７　　蓋部
　１８　　貫通孔
　１９　　ドロップドア支持部
　２０　　筒状部
　２１　　板状部
　２４　　ドロップドア
　２５　　回動支持部
　２８　　ドア部
　２９　　突出部
　３０　　湾曲面
　３３　　フローティングウェイト
　３４　　突出部
　３５　　湾曲面
　３６　　駆動部
　３７　　支持棒
　３８　　上部支持部
　３９　　シリンダ
　４０　　固定部材
　４３　　下部混練機（第一混練機）
　４４　　ロータ
　４５　　ケーシング
　５０　　本体部
　５１　　導入口
　５２　　排出口
　５６　　筒状部
　５９　　ドロップドア支持部
　６０　　筒状部
　６１　　板状部
　６４　　ドロップドア
　６５　　回動支持部
　６８　　ドア部
　６９　　突出部
　７０　　湾曲面
　８０、８０Ｂ、８０Ｃ　　センサ
　８２、８２Ａ、８２Ｂ　　制御部
　Ｘ　　せり上がった部分
　Ｃ１、Ｃ２　　チャンバー
　ＳＰ１、ＳＰ２　　隙間
　ＳＰ３　　空間
　Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、４、Ｏ５、Ｏ６　　軸線
　Ｗ　　被混練物
　Ｗ１　　混練生成物
　Ｓ０　　事前混練工程
　Ｓ１　　導入工程
　Ｓ２　　混練工程
　Ｓ３　　検出工程
　Ｓ４　　調整工程

Claims (8)

  1. 　隙間を有して配列された一対のロータと、
    　前記一対のロータが配置されるチャンバー、被混練物をチャンバーに導入する導入口、及び前記被混練物を前記チャンバーから排出する排出口が形成されたケーシングと、
    　前記一対のロータの上方に配置されて、前記被混練物の位置又は圧力の変動を検出するセンサと、
    　前記センサの検出結果に基づいて前記一対のロータの回転を制御する制御部と、
    　を備える混練機。
  2. 　前記センサは、前記被混練物の上下方向の位置を検出する請求項１に記載の混練機。
  3. 　前記制御部は、前記被混練物の上下方向の位置変動の周期に基づいて、前記一対のロータの回転数を変動させる請求項２に記載の混練機。
  4. 　前記センサは、上下方向に交差する水平方向への前記被混練物の位置の変動をさらに検出可能であり、
    　前記制御部は前記水平方向への前記被混練物の位置の変動に基づいて前記一対のロータの回転を制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の混練機。
  5. 　前記導入口を閉塞するフローティングウェイトをさらに備え、
    　前記センサは、前記被混練物によって前記フローティングウェイトに作用する圧力の変動を検出することで、前記被混練物の圧力の変動を検出する請求項１に記載の混練機。
  6. 　前記導入口を閉塞するフローティングウェイトをさらに備え、
    　前記センサは、前記フローティングウェイトの上下方向の変位を検出することで、前記被混練物の圧力の変動を検出する請求項１に記載の混練機。
  7. 　第一混練機として、請求項１から６のいずれか一項に記載の混練機と、
    　前記第一混練機の上方又は下方に配された第二混練機と、
    　を備え、
    　前記第一混練機及び前記第二混練機のうちの一方で混練された被混練物が、他方に導入されてさらに混練される混練システム。
  8. 　隙間を有して配列された一対のロータを配置するチャンバーに、導入口から被混練物を導入する導入工程と、
    　前記チャンバーに導入された前記被混練物を、前記一対のロータによって混練する混練工程と、
    　前記被混練物が混練されている間に、前記一対のロータと前記導入口との間に配置された前記被混練物の位置又は圧力の変動を検出する検出工程と、
    　前記検出工程での検出結果に基づいて前記一対のロータの回転を調整する調整工程と、
    　を含み、
    　前記検出工程、前記調整工程を実行しつつ前記混練工程を継続することで混練生成物を製造する混練生成物の製造方法。
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