(57)【要約】【課題】熱電対の破損を防止しながら、被混練材料の温度を応答精度よく測定できるようにする。【解決手段】混練槽２内で被混練材料を混練するパドルと、この混練槽２内の混練材料の温度を測定する熱電対２０を設け、この熱電対２０に電極部２０ａと、その外周を覆って保護すると共にそれに対して相対移動可能な保護筒（第２中空ロッド２２ａ）とを設ける。熱電対２０の先端を第２中空ロッド２２ａと共に混練槽２内のパドルの回転領域まで進入可能とすると共に、この回転領域から退避可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練槽内で被混練材料を混練するパドル及び該混練槽内の混練材料の温度を測定する熱電対を有する混練機であって、
上記熱電対は、電極部と、該電極部の外周を覆って保護すると共に該電極部に対して相対移動可能な保護筒とを備え、
上記熱電対の先端は、上記保護筒と共に上記混練槽内の上記パドルの回転領域まで進入可能でかつ該回転領域から退避可能に上記混練槽に設けられている
ことを特徴とする混練機。
【請求項２】
請求項１に記載の混練機において、
上記保護筒は、上記電極部と共に上記混練槽内に挿入された後に後退することで該電極部が混練槽内に露出可能に構成されている
ことを特徴とする混練機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の混練機において、
上記熱電対は、
上記熱電対を相対移動可能に支持する第１シリンダと、
上記第１シリンダに対して相対移動可能に連結された第２シリンダとを備え、
上記保護筒は、上記第２シリンダの第２中空ロッドで構成され、
上記電極部の基端側は、上記第１シリンダの第１中空ロッド内に収容されている
ことを特徴とする混練機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の混練機において、
上記熱電対が上記混練槽内に挿入されているときには、上記パドルの回転を停止させるように構成されている
ことを特徴とする混練機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混練槽内で被混練材料を混練するパドル及びこの混練槽内の混練材料の温度を測定する熱電対を有する混練機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の混練機では、被混練材料を冷却又は加熱しながら混練することが知られている。混練時の混練槽内の温度を正確に把握することは、良質な混練後の製品を得る上で重要となっている。特に高温から低温に冷却しながら混練する場合、被混練材料の温度を下げすぎないようにしながら希望の温度に正確に保つ必要がある。
【０００３】
このため、特許文献１のように、シース型熱電対を、その外周面を緊密嵌合状態に保持する樹脂製の中空円筒部材からなる断熱材及びこの断熱材の外周面を緊密嵌合状態に保持する円筒形部材からなるアダプタを介して、アダプタのネジからなる固定手段を調整することによってシース型熱電対の槽内への突出量を調整可能に、槽本体に取り付けるものが知られている。この熱電対の先端は、パドルの回転領域までは延びず、被混練材料が存在する領域まで延びて被混練材料の温度を測るようになっている。こうすることで、パドルの回転中でも被混練材料の温度を測ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９９２５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のものでは、パドルによって混練されている被混練部材が熱電対に接触するので、熱電対の強度を保つために熱電対自体の太さを確保しなければならない。
【０００６】
熱電対の太さを太くすれば、その応答性が鈍化して被混練材料の温度を即時に正確に測定することができないという問題がある。
【０００７】
一方でパドルの停止中であっても、熱電対を粘性の高い被混練材料の中に挿入することがあるので、それに耐えうる強度を熱電対に与える必要がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱電対の破損を防止しながら、被混練材料の温度を応答精度よく測定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、熱電対を相対移動可能な保護筒と共にパドルの回転領域まで挿入できるようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明では、混練槽内で被混練材料を混練するパドル及び該混練槽内の混練材料の温度を測定する熱電対を有する混練機を前提とし、
上記熱電対は、電極部と、該電極部の外周を覆って保護すると共に該電極部に対して相対移動可能な保護筒とを備え、
上記熱電対の先端は、上記保護筒と共に上記混練槽内の上記パドルの回転領域まで進入可能でかつ該回転領域から退避可能に上記混練槽に設けられている。
【００１１】
上記の構成によると、電極部は、混練槽内に挿入するときには保護筒に保護されているので、応答性をよくするために、その太さを細くしても損傷しにくい。また、パドルの回転領域まで深く電極部を挿入できるので、被混練部材の温度を正確に計ることができる。
【００１２】
第２の発明では、第１の発明において、
上記保護筒は、上記電極部と共に上記混練槽内に挿入された後に後退することで該電極部が混練槽内に露出可能に構成されている。
【００１３】
上記の構成によると、挿入時に保護筒で電極部を保護し、測定時には従来よりも細い電極部を露出させて測定を行うことができる。
【００１４】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記熱電対は、
上記熱電対を相対移動可能に支持する第１シリンダと、
上記第１シリンダに対して相対移動可能に連結された第２シリンダとを備え、
上記保護筒は、上記第２シリンダの第２中空ロッドで構成され、
上記電極部の基端側は、上記第１シリンダの第１中空ロッド内に収容されている。
【００１５】
上記の構成によると、簡単な構成で容易に電極部を保護しながら細く保った電極部で正確な温度測定を行うことができる。
【００１６】
第４の発明では、第１〜第３のいずれか１つ発明において、
上記熱電対が上記混練槽内に挿入されているときには、上記パドルの回転を停止させるように構成されている。
【００１７】
上記の構成によると、パドルによる熱電対の損傷を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、熱電対に電極部と、その外周を覆って保護すると共にそれに対して相対移動可能な保護筒とを設け、熱電対の先端を保護筒と共に混練槽内のパドルの回転領域まで進入可能でかつ回転領域から退避可能に混練槽に設けたことにより、熱電対の破損を防止しながら、被混練材料の温度を応答精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】熱電対及びその周辺を示す拡大断面図であり、（ａ）が待機時を、（ｂ）が挿入時を、（ｃ）が測定時をそれぞれ示す。
【図２】本発明の実施形態に係る混練機の一部を破断して示す正面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】混練機を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図２〜図４は、本発明の実施形態の混練機１を示し、この混練機１は、底面の断面が略Ｗ型の胴体２ａを有する混練槽２と、この混練槽２内に回転可能に支持された一対のパドル３とを有する。パドル３は、軸心方向に延びるメインシャフト３ａに偏心した混練翼３ｂが形成されており、例えば図３に示すように、内部に連続する１本の熱媒体の流路４が形成されている。一対のパドル３は、同じ形状を有し、互いに９０度ずれて胴体２ａの両端にそれぞれ設けたパドル用軸受２ｂ（内部詳細図示せず）内でそれぞれ反対方向に回転可能に支持されている。従動側のパドル用軸受２ｂ側には、従動側のメインシャフト３ａ内に形成した軸心方向に延びる流路４に連通し、この流路４内に対する熱媒体の導入及び排出を可能とする従動側ロータリジョイント５が連結されている。この従動側ロータリジョイント５の基端側は、メインシャフト３ａと回転一体に連結されるが、先端側に接続したホース（図示せず）は、回転しないようになっている。なお、熱媒体は、冷却水でも温水でもよい。一方、駆動側のメインシャフト３ａの一端は、電動モータ６の駆動軸７に対してギアカップリング８で連結されている。駆動側のメインシャフト３ａ内にも軸心方向に延びる流路４が形成されている。
【００２２】
例えば、図２及び図４に示すように、電動モータ６は、モータ台６ａに載置され、その回転軸６ｂは、減速分配機９に連結され、その駆動力がそれぞれ駆動軸７に分配されるようになっている。駆動軸７内に形成された流路４に連通するように、減速分配機９の他端側には、駆動側ロータリジョイント１０が連結されている。この駆動側ロータリジョイント１０の基端側は、駆動軸７と回転一体に連結されるが、先端側に接続したホース（図示せず）は、回転しないようになっている。このようにして、従動側ロータリジョイント５駆動側と駆動側ロータリジョイント１０との間に連続した流路４が形成され、図示しない循環装置により、流路４内に熱媒体が循環されるようになっている。詳しくは図示しないが、胴体２ａの外周にも熱媒体が流通するジャケットが設けられている。熱媒体は、ヒータにより熱せられたり、冷却器で冷やされたりして希望の温度に温度調整可能となっている。
【００２３】
そして、混練機１は、温度調整しながら混練槽２内でパドル３により被混練材料を混練する。このため、混練機１は、図３に示すように混練槽２内の混練材料の温度を測定する熱電対２０を有する。
【００２４】
熱電対２０は、図１に拡大して詳細に示すように、熱電対２０を相対移動可能に支持する、例えばエアシリンダよりなる第１シリンダ２１を有する。詳しくは図示しないが、この第１シリンダ２１は、混練槽２の外壁等に固定され、図示しないコンプレッサ等から高圧空気が供給されるようになっている。
【００２５】
第１シリンダ２１は、同様にエアシリンダよりなる第２シリンダ２２に連結されている。第１シリンダ２１の第１中空ロッド２１ａには、電極部２０ａの基端側が収容されて固定されている。図示しないが、電極部２０ａは、計測器に接続され、この計測器で温度表示が可能となっている。第１中空ロッド２１ａの先端側が第２シリンダ２２の基端側に固定されている。電極部２０ａは、第２シリンダ２２の第２中空ロッド２２ａ内に挿通されており、結果として第２中空ロッド２２ａと電極部２０ａとが相対移動可能となっている。このことから、第２中空ロッド２２ａが電極部２０ａを保護する保護筒としての役割を果たしている。このように例えば２連のエアシリンダを利用して簡単な構成で電極部２０ａを操作することができる。また、第２中空ロッド２２ａは、例えばＳＵＳ３０４などの強度が高く、耐食性の高い材料で構成するとよい。また、電極部２０ａは、例えばＳＵＳ３１６Ｌなどの耐食性の高い材料で構成され、その外径は、１．６〜１０ｍｍ程度であり、従来の１５〜２０ｍｍに比べて細くなっている。
【００２６】
なお、詳しくは図示しないが、第２中空ロッド２２ａが混練槽２の胴体２ａ内に進入するとき、すなわち、第１シリンダ２１が伸長動作をはじめると、パドル３を自動的に停止するような安全装置を設けているのが望ましい。又は、パドル３の回転中は、第１シリンダ２１の操作が行えないようにしてもよい。
【００２７】
次いで、本実施形態の熱電対２０の使用方法について図１を用いて説明する。
【００２８】
まず、パドル３の回転中など、熱電対２０を使用しないときには、図１（ａ）に示すように、第２中空ロッド２２ａは、胴体２ａの内部に侵入せず、電極部２０ａは、第２中空ロッド２２ａ内に収容されて保護されている。このため、パドル３によって被混練材料がい勢いよく混練されていたとしても、電極部２０ａが損傷することはない。
【００２９】
次いで、パドル３を停止させた状態で、図１（ｂ）に示すように、第１シリンダ２１を伸長させ、第２中空ロッド２２ａを混練槽２内のパドルの回転領域まで充分に挿入する。挿入深度ｌは、第１シリンダ２１でその都度調整できるようにしてもよいし、ストロークエンドまで伸長させるようにしてもよい。本実施形態では、例えばｌ＝１０００ｍｍとする。挿入時には、一部拡大して示すように、電極部２０ａが第２中空ロッド２２ａでしっかりと保護されているので、被混練材料の粘度が高かったり、固形部分が残っていたりしても、第２中空ロッド２２ａが保護筒の役割を果たすので、電極部２０ａが損傷しない。このように、熱電対２０を混練槽２内に挿入するときには保護筒である第２中空ロッド２２ａで電極部２０ａが保護されているので、応答性をよくするために電極部２０ａの太さを細くしても電極部２０ａが損傷することが防止される。
【００３０】
次いで、図１（ｃ）に示すように、第２シリンダ２２を縮めて第２中空ロッド２２ａのみを退避させる。すると、電極部２０ａが露出する。電極部２０ａは、この露出時以外は、第２中空ロッド２２ａで保護されるので、必要以上の太さを有さず、細く保たれていることから、従来に比べて極めて応答性がよい。このため、例えば３０秒程度で正確に温度計測を行うことができる。また、パドル３の回転領域まで深く電極部２０ａを挿入できるので、被混練部材の温度を正確に計ることができる。
【００３１】
したがって、本実施形態に係る混練機１によると、熱電対２０の破損を防止しながら、被混練材料の温度を応答精度よく測定することができる。
【００３２】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３３】
すなわち、上記実施形態では、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２をエアシリンダで構成したが、油圧シリンダで構成したり、電動シリンダで構成してもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、熱電対２０を混練槽２の側面から胴体２ａの底面に向かって差し込んでいるが、その差し込み位置は特に限定されない。パドル３の回転領域であれば、被混練材料の中まで充分に差し込んでその温度を正確に計ることができるが、例えばパドルの回転領域外の被混練材料が存在する部分に差し込むような場合にも、本発明の熱電対２０を使用することができる。その場合でも、通常は電極部２０ａを保護筒で保護しておき、計測時にだけ電極部２０ａを露出させるようにすれば、電極部２０ａの強度を高めるために必要以上に太くしなくてもよい。
【００３５】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１      混練機
２      混練槽
２ａ    胴体
２ｂ    パドル用軸受
３      パドル
３ａ    メインシャフト
３ｂ    混練翼
４      流路
５      従動側ロータリジョイント
６      電動モータ
６ａ    モータ台
６ｂ    回転軸
７      駆動軸
８      ギアカップリング
９      減速分配機
１０      駆動側ロータリジョイント
２０      熱電対
２０ａ    電極部
２１      第１シリンダ
２１ａ    第１中空ロッド
２２      第２シリンダ
２２ａ    第２中空ロッド（保護筒）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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