JPH0110584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は原料ゴム及び未加硫配合ゴムの可塑度
を測定する平行板圧縮型可塑度計の改良に関する
ものである。 〔従来の技術〕 原料ゴム及び未加硫配合ゴムの可塑度を測定す
る平行板静荷重圧縮方式による平行板圧縮型可塑
度計（ラピツドプラストメータ）は、試験規格で
あるISO R2007やASTM D926，D3194また
SRIS3103，3104で記載される内容に適用する装
置であり、現在では英国Wallace社のものが輸入
されて国内では数多く使用されている。 この装置の概略を第３図に示す。この装置では
まず、ボデイ１２に設けられたハンドル８を回転
させて主柱１０を下方に移動させ、上部プラテン
固定支持梁１４の下部に設置された上部プラテン
（上部熱盤）２を下降させてこれと下部プラテン
（下部熱盤）３との間隔が1.00mmになるように調
整する。次にハンドル８を戻し、原料ゴムまたは
未加硫配合ゴム等の試験片１３を上下プラテン
２，３の間に置く。これが準備段階でありこの後
に測定試験を開始する。 測定試験ではまず、ハンドル８を回転し、上下
プラテン２，３間の試験片１３を1.00mmの厚さに
圧縮する。上下プラテン２，３は熱盤になつてい
て、通常100℃に保たれている。圧縮状態で試験
片１３を15秒間100℃に保温し、この状態で上部
プラテン固定支持梁１４に固定されたダイヤルゲ
ージ１が下部プラテン台１１との間隔を1.00mmと
指すように設定する。 次に自動的に10Kgの荷重が試験片１３に15秒間
加わる。これらの時間は試験開始ハンドル８の回
転作業からタイマ１９により自動的にカウントさ
れ、10Kgの荷重は電磁コイル７の作動により調整
板４７が引きつけられることにより試験片１３に
印加される。即ち、調整板４７が引きつけられる
とコイルバネ６が圧縮され、主軸４が10Kgの力で
コイルバネ支持板１５や下部プラテン台１１及び
下部プラテン３を共に自動的に上向きに押し上げ
るのである。 また、コイルバネ５は試験片１３に正確に10Kg
の圧縮荷重が加わるように調整するために使用す
るものであり、荷重調整はコイルバネ５の調整板
１６を回転させることにより、コイルバネ５を圧
縮または引張調整し、主軸４の上方向への押し上
げ力を調整するのである。 電磁コイル７の作動により試験片１３に10Kgの
圧縮荷重が加わると、試験片１３は変形するので
下部プラテン台１１は徐々に主軸４と共に上方向
に移動する。この移動、即ち試験片１３の圧縮変
形量がダイヤルゲージ１に指示される。 主軸４の上方向への移動に伴い、斜面状をなす
主軸４の下方端末はクサビ９により支持される。
クサビ９はクサビ押し出しコイルバネ１７により
弱い力で主軸４方向に付勢されているので、主軸
４の下方端末の上向移動に合わせてクサビ９は押
し出されて主軸４の下方端末に斜面に沿つて入り
込み、荷重負荷時間15秒間が終了した後、電磁コ
イル７が切れて試験片１３への10Kgの負荷が加わ
らなくなつた時点での下部プラテン台１１の位置
を固定する。 このクサビ９の移動により、試験片１３の最大
圧縮変形量がダイヤルゲージ１に保持されて指示
される。そこで測定者は前記最大変形量をダイヤ
ルゲージ１で0.01mmの単位まで読み取り、その値
が測定目的とする可塑度となる。 可塑度を続み取つた後、ハンドル８を回転させ
上部プラテン固定支持梁１４を主柱１０で持ち上
げ試験片１３を取り除く。ハンドル８の回転によ
りハンドル回転軸１８上に取り付いたフツク（図
示せず）によりクサビ９を元の位置に戻すと主軸
４は初期の高さに戻り、一回の測定が終了する。
この試験の予熱時間や圧縮時間の時間タイミング
は、タイマ１９として電気式タイマを使用した
り、モータ１９ａにより回転する偏心カムの回転
とリミツトスイツチ１９ｂの組合わせで行つたり
している。 〔考案が解決しようとする課題〕 ところが、このように構成された装置を用いて
可塑度を測定する場合には次のような問題点があ
る。 試験開始後ダイヤルゲージ１の指示が1.00mm
を示すように調整してあるが、試験片１３を入
れてハンドル８を回転させた場合に実際には
0.01mmや0.99mmを指示し、試験毎にダイヤルゲ
ージ１の指示の微調整を必要としていた。した
がつて、生産現場での測定など、連続して多数
の試料について計測する場合に、微調整のため
に試験器の近くに常に人手を必要とし、著しく
能率に影響していた。 試験終了時試験片１３への10Kgの荷重を除く
ため、電磁コイル７を非作動にすると、主軸４
の下方端末はクサビ９により支持されているに
もかかわらず、10Kg荷重除去の微振動によりダ
イヤルゲージ１の指示値が変わる場合が多く、
試験終了時近くには測定者がダイヤルゲージ１
を観察し続け、終了時の指示値を値が変化する
前に記憶する必要があり、この観察は非常に難
しいものであつた。 ダイヤルゲージ１の指示値の読み取りミス
や、記録紙への記入ミス等の人間によるミスが
あつた。 規格に応じて測定は繰り返し３個の試験片１
３で行い、その測定値の中央を結果として可塑
度で表す必要があり、測定者が中央値を選ばな
ければならなかつた。 規格に応じて同一ロツトの試験片１３の空気
加熱老化前後の可塑度を測定し、可塑度残留率
を測定する必要があり、老化前の試験片１３の
番号と老化後の試験片１３の番号を合わせ、規
格に従い可塑度残留率（PRI）を計算する必要
があつた。 以上述べた問題点により、従来の平行板圧縮型
可塑度計は、測定精度があまり良くなく、測定中
ダイヤルゲージの観察に要する手間と、測定後の
データの記録、整理、計算等の手間がかかり、試
験の効率が低いものであつた。 本考案の目的は、前記従来の平行板圧縮型可塑
度計の有する問題点を解消し、可塑度測定部の測
定値の読み取り精度を向上させることができ、し
かも、前記の調整を行つたのちは、一連の測定
に対して再調整を必要としない優れた平行板圧縮
型可塑度計を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するための本考案の平行板圧縮
型可塑度計の構成は、２枚の平行な加熱板の間に
挾んだ試験片を内蔵するタイマにより所定時間加
熱し、次いで所定時間圧縮し、荷重負荷によるゴ
ム試験片の変位を計測して可塑度を求める平行板
圧縮型可塑度計において、前記２枚の加熱板の間
隔を計測するリニヤエンコーダと、前記可塑度計
の測定順序を記憶し、前記タイマからの信号に基
づき前記平行加熱板の移動、加熱手段のオンオ
フ、前記リニヤエンコーダの検出信号を取り込む
タイミング信号の出力を操作する計測操作手段
と、計測結果を表示する表示装置と、前記計測操
作手段からの作動信号に基づき、予め定めた加熱
時間の変位量を設定値に較正する手段と、予め定
めた測定時間の間の変位量を取り込み、測定中の
最大変位量を選び出す手段と該最大値を記憶する
記憶手段と、結果を前記表示手段に出力する手段
とを有する制御装置とを設けたことを特徴とする
ものである。 本考案の可塑度計は、試験開始後所定時間、通
常15秒間には前記リニヤエンコーダの測定検出信
号を常に所定間隔、常に1.00mmとみなす演算装置
を有しているので、試験片を装着する前に手動に
よる較正を行つておけば、従来行つていた試験片
装着後の較正を行う必要がなく正確に計測できる
ので、測定能率の向上を可能にする。 前記リニヤエンコーダの検出信号を入力し記憶
する記憶手段と、記憶する該検出信号の中から最
大変位量を選び、記憶する手段は、測定結果を瞬
時に読み取り、自動的に最大値を見出すことを可
能とするので、測定時間が終了した際（通常最大
変位量を与える）に装置は荷重を除去し、そのと
きに発生する装置の振動に影響されないで結果を
読み取ることを可能にする。 前記制御装置にはコンピユータを使用すること
ができるので、その他の機能として繰り返し計測
結果から中央値、可塑度残留率を自動的に算出す
ることが可能となるので、計測結果の整理を迅速
に行うことを可能にする。 〔実施例〕 以下添付図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。 第１図は本考案の平行板圧縮型可塑度計の構成
を示す概略図であり、第３図と同じ部品は同じ番
号を付してある。 本考案では前記のように構成された平行板圧縮
型可塑度計２０のダイヤルゲージ部分に、上下平
行な加熱板（以下プラテンという）２，３の間隔
及び下部プラテン３の変位量を検出して、これを
デジタル信号で出力及び表示する計測、表示手
段、例えば計測手段としてリニヤエンコーダ２
１、表示手段として７セグエントのLED等から
なるインジケータ２２を設ける。そして、このリ
ニヤエンコーダ２１及びインジケータ２２は、平
行板圧縮型可塑度計２０を外部に設けた演算装置
３０に接続する。 一方、平行板圧縮型可塑度計２０の作動順序に
従い、タイマ１９を構成するモータ１９ａ及びリ
ミツトスイツチ１９ｂにより決定される、試験片
１３の予熱時間や圧縮時間の時間タイミングが前
記演算装置３０に入力されるように、モータ１９
ａ及びリミツトスイツチ１９ｂを制御手段である
コントロールボツクス２３を介して演算装置３０
に連絡する。このコントロールボツクス２３は、
前記試験片１３の変位量に相当する信号のパルス
数をどのタイミングを受け取るのか、またリセツ
トするのかを制御するものであり、演算装置３０
は前記リニヤエンコーダ２１から送られてくるパ
ルス数と、データ続み込みを知らせるコントロー
ルボツクス２３からの信号で、試験片１３の変位
量を電気的に正確に取り込むことができる。 演算装置３０は、入出力を合わせるインタフエ
ース３１と、演算を行うCPU３２と、取り込ん
だデータを記憶するメモリ３２とから構成されて
おり、これらはデータバス３４で相互に結ばれて
いる。さらに、前記インタフエース３１にはキー
ボード２４が接続しており、試験片１３の番号や
熱老化前の試験（Po測定）か、熱効果後試験
（Pa測定）かまたは上部プラテン２の位置更正の
ための試験か等の初期条件をキーインしたり、選
んだりする機能を有する。また、演算装置３０に
接続するモニタデイスプレイ２５やプリンタ２６
は、インタフエース３１からの出力により、キー
イン内容及び可塑度として取り込んだデータの中
央値であるPo値やPa値、さらに可塑度残留率
（PRI値＝Pa／Po×100）〔％〕を計算して表示あ
るいは印刷する。 以上のように構成された本考案の平行板圧縮型
可塑度計の動作を次に第２図に示すフローチヤー
トにより説明する。 まず演算装置３０をスタートさせ、キーボード
２４から初期データとして測定日や測定者名、試
験片１３の番号を入力し（ステツプ）、ステツ
プでPo測定か否かの判定を行い、YESの場合
はステツプでPo測定の設定を行う。なお、何
種類かの試験片の可塑度を測定する場合は、これ
らの試験片について先にPo測定を行い、Po測定
が全て終了した後にPa測定を行うことになる。 次に上部プラテン２と下部プラテン３との間隔
を丁度1.00mmになるように較正する（ステツプ
）。この較正は試験開始後の15秒間にインジケ
ータ２２からの取り込み信号を演算装置３０内で
1.00mmと見なすことにより行う。 15秒間の加熱時間が終了すると、平行板圧縮型
可塑度計２０は自動的に試験片１３に圧縮荷重を
加え、演算装置３０にはリニヤエンコーダ２１か
ら刻々と試験片１３の変位量がデジタル信号で入
力され、演算装置３０のCPU３２は測定終了信
号があるまで最新のデータを更新しながらメモリ
３３に次々に記憶する（ステツプ，）。 そして、圧縮時間の15秒が経過し、タイマ１９
により電磁コイル７への通電がオフされて測定が
終了すると、この測定終了信号は直ちにコントロ
ールボツクス２３を介して演算装置３０に入力さ
れ、CPU３２は試験終了直前の試験片１３の最
大変位量、即ち、取り込み信号の試験終了直前の
最大値をメモリ３３にホールドする（ステツプ
）。 試験終了後、この試験はPo測定なのでそのデ
ータをPo測定値としてメモリ３３に試験番号と
共に記憶し、さらに、モニタデイスプレイ２５に
表示する（ステツプ，）。この測定は３回行
わなくてはならないので、次にその判定を行い
（ステツプ）、測定がまだ３回終了していない時
（NO）にはそのままステツプに戻る。一方、
測定が３回終了した時（YES）には、ステツプ
に移つて測定が終了したか否かを判定し、終了
時にはエンドに移るが未だ終了していない時には
ステツプに移る。 このステツプでは再びPo測定か否かを判定
し、他の試験片のPo測定を行う時にはYESとな
つてステツプに移行するが、Po測定ではない
時（NO）にはステツプ′に移る。そしてステ
ツプ′でYESとなつた時にはステツプ′に移
行してPa測定の設定を行い、前述のステツプ
からステツプと全く同じ手順でPa測定を行い、
そのデータをPa測定値としてメモリ３３に記憶
すると共に、モニタデイスプレイ２５に表示する
（ステツプ′〜ステツプ′）。この測定も３回行
われる。また、前記ステツプ′でNOとなつた
時にはステツプに戻つてPa測定を行うことに
なる。 ステツプ′でPa測定のデータを３回収集する
とステツプに移る。ステツプではメモリ３３
に記憶したデータをもとに、Po測定値、Pa測定
値それぞれの中央値及びPRI値を算出し、これを
試験片の番号と共にモニタデイスプレイ２５に表
示し、さらにプリンタ２６により印刷する（ステ
ツプ）。ステツプでは可塑度の試験を全て終
了したか否かを判定し、まだ他の試験片の可塑度
の測定（Pa測定）が残つている場合にはステツ
プ′に戻つて次の番号の試験片の可塑度試験に
移るが、そうでない時は可塑度測定を全て終了す
る。 このようにして各種の番号の試験片について
Po測定及びPa測定を行えば、測定ミス無く正確
に、かつ短時間で試験片の可塑度を測定すること
ができる。 本考案の装置では前記リニヤエンコーダ２１の
変位量の読み取り精度を1/1000mmまで上げ、1/10
００mmの単位の値を四捨五入し、1/100mmまで表示
するようにすれば、測定精度をさらに向上させる
ことができる。 別表は本考案の平行板圧縮型可塑度計による可
塑度の測定値を従来の平行板圧縮型可塑度計によ
る可塑度の測定値を比較したものである。 なお、通常測定値は試験片の変位量の読み取り
値を100倍して表示する。例えば、0.34mmと測定
された場合は、34と表示されるのである。 この表より

〔考案の効果〕

本考案の平行板圧縮型可塑度計は、２枚の平行
な加熱板の間に挾んだ試験片を内蔵するタイマに
より所定時間加熱し、次いで所定時間圧縮し、荷
重負荷によるゴム試験片の変位を計測して可塑度
を求める平行板圧縮型可塑度計において、前記２
枚の加熱板の間隔を計測するリニヤエンコーダ
と、前記可塑度計の測定順序を記憶し、前記タイ
マからの信号に基づき前記平行加熱板の移動、加
熱手段のオンオフ、前記リニヤエンコーダの検出
信号を取り込むタイミング信号の出力を操作する
計測操作手段と、計測結果を表示する表示装置
と、前記計測操作手段からの作動信号に基づき、
予め定めた加熱時間の変位量を設定値に較正する
手段と、予め定めた測定時間の間の変位量を取り
込み、測定中の最大変位量を選び出す手段と該最
大値を記憶する記憶手段と、結果を前記表示手段
に出力する手段とを有する制御装置とを設ける構
成としたので、以下の効果が得られる。 (1) 計測時間が終了し荷重を取除く際に生じる可
塑度計の振動に影響されないで最終変位量（通
常最大変位量を与える）を読み取ることができ
るので、精度の高い計測結果が得られる。 (2) リニヤエンコーダにより変位量を計測するよ
うにしたので、従来どおり前記加熱板の初期間
隔を手動較正した後は、そのまま計測を行うこ
とができるので、従来試験片装着後にさらに必
要とした較正を省略することが可能となり操作
の簡略化が得られた。これによつて、製造工程
中の抜取り検査、ロツト毎の検査など、数多く
の試料の検査を行う生産現場の測定などの能率
を飛躍的に向上させることができた。 (3) 前記制御手段に中央値、可塑度残留値を算出
させるようにプログラムすれば、さらに計測の
迅速化を達成することが可能となる。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の平行板圧縮型可塑度計の構成
を示す概略図、第２図は本考案の平行板圧縮型可
塑度計の動作を示すフローチヤート図、第３図は
従来の平行板圧縮型可塑度計の構成を示す断面図
である。 １……ダイヤルゲージ、２……上部プラテン、
３……下部プラテン、７……電磁コイル、８……
ハンドル、９……クサビ、１３……試験片、１９
……タイマ、１９ｂ……リミツトスイツチ、２０
……可塑度計、２１……リニヤエンコーダ、２２
……インジケータ、２３……コントロールボツク
ス、２４……キーボード、２５……モニタデイス
プレイ、２６……プリンタ、３０……演算装置、
３１……インタフエース、３２……CPU、３３
……メモリ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２枚の平行な加熱板の間に挾んだ試験片を内蔵
   するタイマにより所定時間加熱し、次いで所定時
   間圧縮し、荷重負荷によるゴム試験片の変位を計
   測して可塑度を求める平行板圧縮型可塑度計にお
   いて、前記２枚の加熱板の間隔を計測するリニヤ
   エンコーダと、前記可塑度計の測定順序を記憶
   し、前記タイマからの信号に基づき前記平行加熱
   板の移動、加熱手段のオンオフ、前記リニヤエン
   コーダの検出信号を取り込むタイミング信号の出
   力を操作する計測操作手段と、計測結果を表示す
   る表示装置と、前記計測操作手段からの作動信号
   に基づき、予め定めた加熱時間の変位量を設定値
   に較正する手段と、予め定めた測定時間の間の変
   位量を取り込み、測定中の最大変位量を選び出す
   手段と該最大値を記憶する記憶手段と、結果を前
   記表示手段に出力する手段とを有する制御装置と
   を設けたことを特徴とする平行板圧縮型可塑度
   計。