JPS6361138A - 粘度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粘度測定装置に関し、更に詳しくは反応装置、
混合装置等の反応槽や混合槽等のタンク内の液体をタン
ク外に一旦取り出すことなくそのままで液体の粘度を測
定することができる新規な粘度測定装置に関する。

（従来の技術） 従来、多数の反応装置、混合装置等が多くの分野で使用
されており、これらの装置には多くの場合、反応槽や混
合槽等のタンク内部の液体を撹拌するための撹拌装置が
設けられている。このような撹拌装置にて各種の化学反
応や混合操作を実施する場合には、多くの場合に内部液
体の粘度変化を併うものであり、これらの粘度変化を測
定することによフてタンク内部の液体の状態を知ること
が必要である。

このようなタンク内の液体の粘度を測定する方法として
は、タンク内から液体の一部をタンク外にサンプリング
して、例えば、毛管粘度計、落球粘度計、回転粘度計等
により、その時々の液体の粘度を測定する方法が行われ
ている。

（発明が解決しようとしている問題点）上記の如き従来
の粘度計を使用する場合には、その都度タンク内の液体
をサンプリングして、その都度温度等の測定条件を設定
して測定しなければならないという煩雑性がある。また
タンク内の粘度が刻々と変化する場合には、一定時間毎
に試料をサンプリングして粘度を測定し、時間と粘度と
の関係を知ることができるが、上記の如くその都度サン
プリングしたり、その都度測定条件の設定を要するため
、それぞれサンプリング等に時間を要し、得られるデー
ターは不連続で相当粗いものとなり、正確な時間と粘度
の関係を知ることは不可能である。

従って、化学反応や混合操作等を行うにあたり、反応槽
や混合槽等のタンク内の液体の粘度を煩雑な操作を要す
ることなく、随時あるいは連続的に測定できる技術が強
く要望されている。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は上述の如き従来技術の問題点を解決し、業界
の要望に応えるべく鋭意研究の結果、反応装置や混合装
置等の撹拌装置にかかる粘度負荷をそのまま検出し、そ
れを粘度値とすることによって、タンク内の液体をその
都度サンプリングしたり、測定条件をその都度設定する
ことなく、タンク内の液体の粘度を直ちに測定すること
ができる装置を開発した。

すなわち、本発明は、動力源に連動して回転する駆動軸
の先端部に、該駆動軸と共に回転し、該駆動軸の軸線方
向に移動自在の移動筒を設け、一方先端部に撹拌部を固
定する従動軸の根部の一端にスプリングの一端を固定し
且つスプリングの他端に摩擦リングを固定し、この摩擦
リングを前記移動筒の先端面に摺動可能に押圧すると共
に、前記従動軸の根部に固定した外筒を前記移動筒に外
装し、これらの接する周面に形成した螺条において外筒
と移動筒とが螺合するようにしたことを特徴とする粘度
測定装置である。

（作用） 上記の本発明の粘度測定装置を反応装置や混合装置等に
おける撹拌装置の動力源、例えばモータと撹拌部とを連
結する回転軸またはその一部に利用して、駆動軸を回転
させると、その回転が移動筒と摩擦リングとスプリング
とを介して、従動軸に伝達されて前記撹拌部がタンク内
の液体中で回転するが、従動軸にかかる粘度負荷が小さ
く、摩擦リングと移動筒との先端面とがそれらの摩擦力
により慴動しない場合には、駆動軸の回転力はそのまま
位相遅れを生しることなく従動輪に伝達される。これに
対して従動軸にかかる粘度負荷が大きくなると、摩擦リ
ングと移動筒の先端面との間でそれらの摩擦力に打ち勝
フて摺動か生じて、従動軸は移動筒に対して位相遅れか
生して回転することになる。その結果外筒内に螺合して
いる前記移動筒が従動軸方向に移動する。そしてタンク
内の液体の粘度か一定であれば、移動筒の移動によって
スプリングが圧縮されて摩擦リングと移動筒との先端面
との摩擦力か大となることから、摩擦リンクと移動筒の
先端面の摺動は無くなり、結果として移動筒の移動は停
止し、この時の移動筒の移動量かタンク内の液体の粘度
として表れることになる。

以上の作用は、タンク内の液体の粘度が一定である場合
であり、このような移動筒の移動は極〈短時間で終了し
て、粘度を移動筒の移動量で知ることができる。これに
対してタンク内の液体の粘度が刻々と変化する場合、例
えば、重合反応の如く時間とともに液体の粘度が上昇す
る場合には、液体の粘度上昇とともに上記の作用によっ
て移動筒が連続的に移動するので、タンク内の液体の時
間に対する粘度の変化を移動筒の移動量により刻々と且
つ連続的に検出することができる。

（実施例） 本発明の粘度測定装置の一実施例を図面に従って説明す
る。

１はベースを示し、該ベース１に、必要に応じて互に間
隔を有して第１軸受体２および第２軸受体３を設け、該
第１軸受体２には動力源に連動して回転する駆動軸４が
嵌合支持されていると共に、前記第２軸受体３には先端
面に撹拌部を設ける従動軸５が嵌合支持されている。そ
して前記駆動軸４の前記第１軸受体２から突出する先端
部に移動筒６をスプライン軸を結合し、かくして該移動
ＷＩ６は前記駆動軸４の回転により該駆動軸４と共に回
転するか、該移動間６は該騒動軸４の軸線方向に移動自
在である。また、前記従動軸５の前記第２ＩＰ４Ｉ受体
３から突出する根部には有底の外筒７が固定され、外筒
７の内周面に形成した螺条８と前記移動筒６の外周面に
形成した螺条９とを蝶合され、更に前記従動軸５の根部
に摩擦リング１０を遊嵌し、該Ｊ２擦リング１０と前記
有底部間にスプリング１１を介入してその一端を固定し
、該スプリング１１の弾発により前記摩擦リング１０が
前記移動筒６の先端面に慴動可能に圧接されている。更
に必要に応して前記移動筒６の根部端に鍔体１２を固定
し、該鍔体１２に粘度目盛を表示した例えばダイヤルゲ
ージ式の指示計の触針の先端（図示なし）を接触するよ
うにした。

次に上記実施例の粘度測定装置を合成樹脂の溶解装置の
撹拌装置の回転軸の１部に利用した例により、上記粘度
測定装置の作動について説明する。

溶解装置に溶剤と樹脂を入れ撹拌を行いながら溶解を行
うと、樹脂の溶解か進むにつれて粘度が上昇し、溶解の
完ｒとともに粘度上昇が一定になるが、このような粘度
上昇と溶解の完了点を本発明の粘度測定装置を使用する
ことにより、容易に測定することができる。すなわち、
駆動軸４を動力源により駆動すると、この駆動により粘
度測定装置の駆動軸４が回転して、この回転が該駆動軸
４にスプライン結合する移動筒６にそのまま伝達され、
更に該回転は該移動筒６の先端面に摩擦接触するｒ！Ｊ
擦リシリング１０びスプリング１１を介して、外筒７と
共に従動軸５に伝達して撹拌部を回転させるが、該撹拌
部は、樹脂の溶解とともに溶液の粘度が上昇するのでそ
の粘度に応じた抵抗を受けて摩擦リング１０が移動筒６
の先端面上を摺動しながら、従動軸５が駆動軸４に対し
て相対的に位相の遅れた回転となり、この位相遅れの回
転に対応して外筒７がこれと螺合関係にある移動筒６を
実線図示から点線図示の如く移動させ同時にスプリング
１１を圧縮する。移動筒６の移動とともにスプリング１
１の弾発力が増大し、かくて摩擦リング１０と移動筒６
の先端面との間の摩擦力を増大してゆくが、更に溶液の
粘度が樹脂の溶解の進行とともに増大すると、この移動
筒６の移動は続く。溶解が完了して粘度の上昇がなくな
ると摩擦リング１０と移動筒６の先端面との摺動がなく
なり、すなわち、従動軸５の駆動軸４に対する位相遅れ
が消滅すると、移動筒６の移動が停止する。この間移動
筒６の移動量に応じた指示計の指針の指す目盛からタン
ク内の樹脂の溶解状況と粘度の上昇の状況および溶解完
了とその粘度をそのまま知ることができる。

に記の例はタンク内の液体の粘度が変化する場合の粘度
の測定例であるが、タンク内の液体の粘度が一定である
場合にも、同様にしてその粘度を直ちに知ることが可能
である。また液体の粘度は低粘度から極めて高粘度のも
のまであるが、本発明の粘度測定装置はそのスプリング
の強弱と、摩擦リングと移動筒の先端面との摩擦係数を
それぞれ選択することによって、神々の粘度の液体の粘
度測定に十分に対応できるものである。更に本発明の粘
度測定装置は各種撹拌装置の回転軸の１部に取付けて、
撹拌装置兼粘度測定装置としてもよいし、またそれ自体
で粘度測定装置としても利用することかできる。

尚、移動筒の移動を変位計で測定し該変位計からの出力
信号を信号変換回路と演算回路を介して信号変換および
演算処理してディジタル表示装置に粘度をディジタル表
示するようにしてもよい。

（発明の効果） このように本発明の粘度測定装置によると、該装置の従
動軸に撹拌部を設け、この撹拌部をタンク内の液体中に
入れて動力源を駆動すると、液体の粘度に応じて移動筒
が移動するので、その移動量を変位計その他のｆ段で測
定して、この移動量に対応した粘度を求めることができ
る。従って、撹拌操作と同時にタンク内の液体の粘度を
直接知ることができ、従来方法における如くタンク内の
液体をその都度サンプリングしたり、その都度測定条件
を設定するという煩雑な作業がすへて解消された。

更に、反応装置等において該反応装置内の液体の粘度が
経時的に高粘度になるような場合でもその粘度測定を常
時行うことができ、時間と粘度との関係を連続的且つ正
確に知ることができ、従って種々の液体に対し、それら
の液体の粘度測定の自動化も可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の粘度測定装置の一実施例の断面図である
。 ４・−・−駆動軸　　　　　５・・・・−従動軸６・・
・・−移動筒　　　　　７−−−−−−外　筒８．９・
・・・・・螺　条 １０・−・・・摩擦リング １１−・・−・スプリング 出願人　東北機械設備株式会社（他１名）手続ネ１ｏ正
書（自発） 昭和６１年　９月２ｙ日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 動力源に連動して回転する駆動軸の先端部に、該駆動軸
   と共に回転し、該駆動軸の軸線方向に移動自在な移動筒
   を設け、一方先端部に撹拌部を固定する従動軸の根部の
   一端にスプリングの一端を固定し且つスプリングの他端
   に摩擦リングを固定し、この摩擦リングを前記移動筒の
   先端面に摺動可能に押圧すると共に、前記従動軸の根部
   に固定した外筒を前記移動筒に外装し、これらの接する
   周面に形成した螺条において外筒と移動筒とが螺合する
   ようにしたことを特徴とする粘度測定装置。