JPH053967Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ゴム等の粘度を測定する粘度測定
装置に関するものである。

（従来技術とその問題点） ゴム等の粘度を測定する装置として、試料を収
容した試料室内でロータを回転し、そのときのト
ルクをウオームの変位量として検出することによ
つて試料の粘度を間接的に測定するいわゆるムー
ニービスコメータがあるが、従来のこの種の装置
では、ロタに相当大きいトルクがかからなければ
ウオームが変位しないため良好な感度が得られな
かつた。また、ウオームをスプリングを介して長
さ方向に変位可能に支持しなければならないの
で、ウオームの長さ方向に大きいスペースが必要
であつた。

これを改良するものとして、ロータ回転用の駆
動機構を支持する支持板をロータの軸心まわりに
回動可能に支持し、この支持板にロータから伝え
られる回動トルクをロードセルで検出して試料の
粘度を測定するようにした粘度測定装置がある
（実公昭53−42146号）が、この装置は、ロータを
回転させる駆動機構のすきまや歯車のバツクラツ
シユ等の影響によつて正確な回転力がロードセル
に伝わり難しいという問題があつた。すなわち、
支持板がロードセルに対して垂直な力だけでな
く、不規則な横方向のせん断力を同時に加えるこ
とが多かつた。加えられる反トルクが大きくロー
ドセルの容量が大きい場合は、上記せん断力の影
響は小さいが、トルクが小さく容量の小さいロー
ドセルを使用する場合は、上記せん断力の影響が
大きくなり、正確な測定を行なうことができなか
つた。

（考案の目的） 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、上
記支持板の回動量を検出する装置において、ロー
ドセルへ加わるせん断力を除去し、ロータにかか
る反トルクを正確に検出することのできる粘度測
定装置を提供することを目的としている。

（考案の要旨） 本考案にかかる粘度測定装置は、試料を試料室
内で撹拌するロータと、該ロータの回転軸を回転
させる駆動機構と、前記ロータの回転軸と同心に
回動可能に支持され、前記駆動機構を前記ロータ
の回転軸から偏心した位置に支持する支持板と、
該支持板の回動量を検出する検出装置と、前記駆
動機構とロータの回転軸とを連結する伝動機構を
そなえて、前記ロータから伝動機構を介して支持
板に伝えられるトルクを支持板の回動量をして検
出して試料の粘度を測定するようにした装置にお
いて、前記支持板と検出装置とを、支持板の回動
量は正確に伝達するが、それ以外の支持板の動き
は除去する回動伝達機構を介して連結したことを
特徴としている。

（実施例） 以下、図面にあらわされた実施例について説明
する。

この粘度測定装置Ｔの試料室１は上下１対のダ
イス３，４によつて中空容器状に形成され、内部
にロータ２が設けられている。上側のダイス３は
クロスヘツド５に固定した圧盤６の下面部に取り
付けられ、下側のダイス４は基板７に固定した圧
盤８の上面部に取り付けられている。上下の圧盤
６，８には、試料室１内の試料を加熱するための
ヒータ９，９が設けられている。前記クロスヘツ
ド５は支柱１０によつて下側のクロスヘツド１１
に支持され、これら両クロスヘツド５，１１は上
側のダイス３とともにシリンダ１２によつて一体
的に昇降させられる。

試料室１の下方には円筒状の回転軸１３が設け
られている。この回転軸１３は、基板７の下面に
固定した円筒状の支柱であるスリーブ１４の内側
にベアリング１５によつて回転自在に支持され、
その上部内側に前記ロータ２の回転軸２ａが嵌着
されている。この装置には、ロータを回転させる
駆動機構としてモータＭが設けられており、この
モータＭは、前記スリーブ１４の外周部にベアリ
ング１７を介して回動自在に取り付けられた支持
板１６の下面側に取り付けられている。すなわ
ち、支持板１６はロータ２の回転軸２ａに同心に
設けられたスリーブ１４のまわりに回動可能に支
持されており、モータＭは支持板１６によつてロ
ータ２の回転軸２ａから偏心した位置に支持され
ている。そしてロータ２の回転軸２ａは、モータ
Ｍの出力軸に取り付けたギヤ１９と前記円筒状回
転軸１３に形成したギヤ２０とを噛合させてなる
伝動機構によつてモータＭに連結されている。

第２図は支持板１６に加えらえれる回動トルク
を検出するための機構をあらわすもので、支持板
１６お外縁部上面にはブラケツト２１が設けら
れ、上端が前記基板７の下面側に固定された板バ
ネ２２の下端部がこのブラケツト２１に連結され
ている。支持板１６には、該支持板の回動を検出
するロードセル２３の検出部２３ａが後述の押棒
を介して接触しており、このロードセル２３に
は、その電圧を記録する記録計２５と該ロードセ
ルの電圧に応じて試料の粘度をデイジタル表示す
る表示装置２６がそれぞれアンプ２７を介して接
続されている。また、支持板１６にはキヤリブレ
ーシヨン分銅２８がプーリ２９に係合したワイヤ
ー３０によつて取り付けられている。

第３図は、支持板１６の拡大図であつて、支持
板１６の回転中心Ｏから距離ｌだけ離れた位置
に、ピボツト軸受３５が形成されており、このピ
ボツト軸受３５に先端がピボツト３６ａとして形
成された押棒３６が遊嵌されている。押棒３６の
後端中心部には球面状の凹部３６ｂが形成され、
この凹部３６ｂにロードセル２３の小径の球面状
を呈する検出部２３ａが当接している。ピボツト
軸受３５内に挿入された押棒３６の周囲にはスポ
ンジ３７が詰められており、先端部がピボツト軸
受３５の底部に当接する押棒３６を揺動可能に支
持している。上記ロードセル２３と押棒３６の中
心線は、支持板１６の回転中心Ｏとピボツト軸受
３５のピボツト接触点Ｐを結ぶ線と直交してい
る。上記ピボツト軸受３５と押棒３６は、支持板
１６の回動のみを検出装置であるロードセルに正
確に伝え、横力は伝えない回動伝達機構３８を構
成している。

なお、前記円筒状回転軸１３の内部には、ロー
タ抜出用のロツド３１が摺動自在に挿入されてい
る。下側のクロスヘツド１１には上向きに突出す
るブロツク３２が設けられており、クロスヘツド
１１を上昇させてロツド３１を押し上げ、ロータ
２を上方へ抜き取ることができるようになつてい
る。

この粘度測定装置Ｔの使用に際しては、先ずシ
リンダ１２を伸長させて上側のダイス３をクロス
ヘツド５，１１と一体的に上昇させ、ロツド３１
によつてロータ２を上方へ抜き取つて、ゴム等の
試料を試料室１のロータの上下両側に装入する。
試料室１に試料とロータ２をセツトしたら、上側
のダイス３を下降させて試料室１を密閉し、モー
タＭを起動する。これによつてロータ２と円筒状
回転軸１３が回転する。

ロータ２が試料室１内で回転すると、試料の粘
度に応じた反トルクがロータ２、円筒回転軸１３
にかかり、このトルクが伝動機構を構成するギヤ
１９，２０を介して前記支持板１６に伝達され
る。すなわち、試料の粘度に応じた回動トルクが
支持板板６いかかるので、支持板１６はスリーブ
１４のまわりを板バネ２２の復元力に抗して回動
する。この場合、支持板１６はスリーブ１４のま
わり、すなわちロータ２の軸心のまわりを回動す
るため、モータＭの駆動力は支持板１６の回動に
かかわらず常に好ましい状態でロータ２に伝達さ
れる。支持板１６の回動に対する板バネ２２の抵
抗力は支持板１６の回動角度に従つて比例的に増
大し、支持板１６は加えられる回動トルクすなわ
ち試料の粘度に応じた角度だけ回動する。ロード
セル２３が押棒３６によつて押圧され、試料の粘
度に応じた電圧がロードセル２３に発生し、記録
計２５に記録されると同時に、試料の粘度として
のデイジタル表示装置２６に表示される。

この粘度測定装置Ｔでは、支持板１６にピボツ
ト軸受３５が形成され、先端部がこれに係合し軸
部はピボツト軸受３５に揺動自在に遊嵌されたピ
ボツト式の押棒３６を介して支持板１６の回動が
ロードセル２３に伝えられるので、ロードセル２
３には主として垂直方向の力のみが加えられる。
押棒３６の後端部は、偏心を避ける球面軸受状に
形成され、ロードセル２３の検出部２３ａに接し
ているので、この部分でも垂直方向の力のみが効
果的に伝えられる。このように、支持板１６から
横方向の力を伝えないように構成された押棒３６
を介してロードセル２３が押圧されるので、ロー
ドセル２３にせん断力が加わらず、正確な粘度測
定を行なうことができるのである。

第４図は、従来の粘度測定装置の支持板１６と
ロードセル２３の接触部を図示するものである
が、本例では支持板１６とロードセル２３とが直
接接触していたので、支持板１６の横方向の動き
がロードセル２３にせん断力を加え、測定誤差を
生ずる原因となつていた。本考案の装置では、前
述の如く、せん断力にもとづく測定誤差の発生を
効果的に防止することができるのである。例え
ば、ピボツト軸受３５とロードセル２３先端の距
離Ｄを30mmとすれば、支持板１６が0.02mm横方向
にずれたとしても（0.02／30）×100＝約0.07％、
0.1mmずれたとしても（0.1／30）×100＝約0.3％の
誤差にしかならない。

第５図は粘度測定装置の性能をあらわすグラフ
であつて、支持板１６に複雑な力が加わる場合は
同図(a)に示すように凹凸の多い曲線が得られるの
で、トルクの最低値ｈの測定にも支障が生じる
が、本装置では同図(b)のような正確な曲線が得ら
れるので、粘度の測定を高精度に行なうことがで
きるのである。

第６図は上記と異なる実施例をあらわすもの
で、本例では回動伝達機構として押圧具４０と紐
体４１が設けられている。すなわち、ロードセル
２３が支持板１６のトルクによる回動方向と反対
側に設置されており、該ロードセル２３の検出部
２３ａには板状の押圧具４０が回動自在に当接し
ている。この押圧具４０は、回動伝達機構である
１対の紐体４１によつて、支持板１６の加圧点Ｑ
と結ばれている。なお、ロードセル２３の検出部
２３ａと加圧点Ｑを結ぶ線と、支持板１６の回転
中心Ｏと加圧点Ｑを結ぶ線とは互いに直交してい
る。

本例でも、支持板１６の回動によつて紐体４１
に生ずる張力のみがロードセル２３に作用するの
で、ロードセル２３にせん断力は加わらず、これ
にもとづく測定誤差の発生を防止することができ
る。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案にかか
る粘度測定装置は、支持板の回動量は正確に伝達
するが、それ以上の動きは除去する回動伝達機構
を介して支持板と検出装置が連結されているの
で、ロードセル等の検出装置にせん断力が加わら
ず、ロータにかかる反トルクを正確に検出するこ
とによつて正確な測定を行なうことのできるすぐ
れたものとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる粘度測定装置の１例を
あらわす断面図、第２図は支持板に加えられる回
動トルクを検出するための機構の説明図、第３図
は要部の拡大図、第４図は従来の装置の部分説明
図、第５図ａ，ｂは検出精度をあらわすグラフ、
第６図は異なる実施例の説明図である。 １……試料室、２……ロータ、２ａ……回転
軸、３，４……ダイス、５，１１……クロスヘツ
ド、７……基板、１６……支持板、２３……ロー
ドセル、３５……ピボツト軸受、３６……押棒、
３８，３８′……回動伝達機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 試料を試料室内で撹拌するロータと、該ロー
   タの回転軸を回転させる駆動機構と、前記ロー
   タの回転軸と同心に回動可能に支持され、前記
   駆動機構を前記ロータの回転軸から偏心した位
   置に支持する支持板と、該支持板の回動量を検
   出する検出装置と、前記駆動機構とロータの回
   転軸とを連結する伝動機構をそなえ、前記ロー
   タから伝動機構を介して支持板に伝えられるト
   ルクを支持板の回動量として検出して試料の粘
   度を測定するようにした装置において、前記支
   持板と検出装置とを、支持板の回動量は正確に
   伝達するが、それ以外の支持板の動きは除去す
   る回動伝達機構を介して連結したことを特徴と
   する粘度測定装置。 (2) 回動伝達機構として、支持板に設けたピボツ
   ト軸受に一端部が嵌合し、他端部が検出装置に
   接触するピボツト式押棒をそなえている実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の粘度測定装置。 (3) 回動伝達機構として、検出装置に接触する押
   圧具と、該押圧具と支持板とを結ぶ紐体とをそ
   なえている実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の粘度測定装置。