WO2010082526A1 - 密閉式混練機 - Google Patents

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WO2010082526A1
WO2010082526A1 PCT/JP2010/050088 JP2010050088W WO2010082526A1 WO 2010082526 A1 WO2010082526 A1 WO 2010082526A1 JP 2010050088 W JP2010050088 W JP 2010050088W WO 2010082526 A1 WO2010082526 A1 WO 2010082526A1
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WO
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kneading
alarm
latch
door
display
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PCT/JP2010/050088
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直井 政樹
雄介 田中
太郎 内田
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • B29B7/7495Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants for mixing rubber

Definitions

  • the present invention relates to a closed kneader.
  • Patent Document 1 An example of a conventional closed kneader is disclosed in Patent Document 1 below.
  • a kneading chamber is formed inside a casing, and a kneading rotor is disposed in the kneading chamber.
  • the casing is formed with a discharge port extending in the axial direction of the kneading rotor, and is provided with a drop door that opens and closes the discharge port.
  • the drop door prevents the material from flowing out by closing the outlet when the material is kneaded in the kneading chamber.
  • the drop door is rotated and opened downward.
  • this hermetic kneader is equipped with a latch device that is a lock mechanism for the drop door.
  • the latch device includes a latch and a hydraulic cylinder.
  • the latch is installed so as to be able to advance and retract so as to slide with respect to the drop door.
  • the contact surface of the latch is pressed against the contact surface of the drop door by the hydraulic cylinder, so that the drop door is locked, and as a result, the airtightness in the kneading chamber is maintained. Further, when the latch is retracted, the drop door can be opened.
  • the contact portion between the drop door and the latch is worn.
  • wear occurs in a contact plate included in the door
  • wear occurs in a latch striker included in the latch. Therefore, conventionally, an operator goes to a place where the latch device can be visually checked, and visually checks the worn state of the contact portion (consumable part).
  • a scale plate is installed on the base of the kneader, and a mark member is attached to the piston rod of the hydraulic cylinder, and the position of the mark member is compared with the scale plate scale so that the contact portion The wear state is visually confirmed.
  • the hydraulic cylinder is usually located away from the work place of the kneader operator during the kneading operation, it is complicated for the operator to perform the above confirmation during the kneading operation.
  • the scale plate is usually covered with a dust collection cover or the like, it is not easy to perform the confirmation work or the above readjustment work.
  • the dust collecting cover may be provided with a safety device switch. In this case, if the dust collecting cover is opened during the operation of the kneader, the operation of the kneader is stopped. Therefore, it is difficult to perform the above confirmation operation during the operation.
  • the above confirmation operation is generally performed in view of the timing when the operation of the kneader is stopped.
  • the confirmation of the wear state may be delayed.
  • the wear of the contact portion is left as it is, for example, when the latch mechanism is a toggle type, the thin portion of the edge of the discharge port which is the contact portion with the drop door in the casing is deformed. Damage to machine parts such as Similarly, when the latch mechanism is slidable, wear occurs at the contact portion between the door and the latch. Further, if the replacement time of the contact parts is missed, the casing, which is a durable part, is also damaged. Note that it is difficult to predict the replacement timing of these contact portions in the latch mechanism because it is usually difficult to continuously grasp the worn state. Thus, in the case where the latch mechanism is both a toggle type and a slide type, leaving the contact portion in a worn state causes damage to machine parts.
  • Patent Document 2 discloses a closed kneader provided with a sealing mechanism.
  • the sealing mechanism is for preventing the kneading material in the kneading chamber from leaking out of the kneading chamber from the region located near the end of the kneading rotor.
  • This seal mechanism has a seal member that prevents leakage of the kneaded material to the outside of the kneading chamber by being pressed against the end of the rotor in the axial direction of the rotor.
  • the seal member includes a rotation-side seal member fixed to the end face of the rotor and a fixed-side seal member fixed to the end face of the dust stop ring through which the rotor shaft is inserted.
  • These rotating side sealing member and stationary side sealing member are consumable members that wear out by sliding against each other.
  • any one of these sealing members is formed using a material made of a resin compound filled with graphite or carbon short fibers having a fiber length of 1 ⁇ 2 inch or less. Thereby, the friction coefficient of the sliding surfaces of both seal members is suppressed to a low value, and heat generation and wear of both seal members which are consumable members are suppressed.
  • Patent Document 3 As a technique related to a sealing mechanism in a closed kneader, there is one described in Patent Document 3 below.
  • the first sleeve in which the frictional wear material corresponding to the fixed-side seal member is fixed to the end face, is rotated in the rotor rotation direction at a rotation speed lower than the rotation speed of the rotor shaft.
  • the sliding speed between the sealing members is lowered to suppress heat generation and wear of the sealing members.
  • Patent Document 4 There is also a technique related to a seal mechanism as described in Patent Document 4 below.
  • the technique described in Patent Document 4 measures the pressure in the kneading chamber and adjusts the seal pressure corresponding to the measured pressure value by the adjusting means having a hydraulic cylinder, that is, the biasing force of the seal ring against the color ring. It is a technology to adjust the sound appropriately.
  • the kneading chamber is at a low pressure, such as at the end of the kneading process, the life of the seal member can be extended by lowering the seal pressure.
  • An object of the present invention is to provide a closed kneader that solves the above-described problems.
  • Another object of the present invention is to provide a closed kneader in which the wear of wear members (consumable members) can be easily grasped even during operation of the closed kneader.
  • a closed kneading machine includes a kneading device for kneading materials and a display device provided outside the kneading device, and the kneading device kneads the materials inside and kneads the materials.
  • the door When the material is kneaded, the door is pressed against the casing to hold the door in a latched state where the door closes the material discharge port and does not open, while the door is kneaded in the casing.
  • a latch mechanism that releases the latched state when the material is discharged from the casing, and the latch mechanism is provided so as to be in contact with the door.
  • a linear actuator that has a member and a movable part that can move linearly, and that moves the movable part toward the door to supply power to the latch member toward the door; and the movable part by the linear actuator
  • a linear sensor that measures the linear operation distance of the movable member, and the display device displays displacement information of the latch member based on the linear operation distance of the movable part measured by the linear sensor.
  • a closed kneading machine includes a kneading device for kneading materials and a display device provided outside the kneading device, and the kneading device has a casing having a kneading chamber inside. And a rotor inserted through the kneading chamber, a rotor shaft provided so as to protrude from a rotor end surface that is an end surface in the axial direction of the rotor, and the material in the kneading chamber is prevented from leaking to the outside.
  • the dust stop device includes a rotation-side seal member fixed to the rotor end surface and rotating integrally with the rotor, and a ring-shaped fixed member through which the rotor shaft is rotatably inserted. And a pressing force applying mechanism that biases the fixed-side seal member toward the rotor end surface such that the fixed-side seal member is in pressure contact with the rotating-side seal member.
  • the mechanism has a movable portion provided so as to be movable in the axial direction of the rotor, and moves the movable portion toward the rotor end surface, thereby urging the fixed-side seal member toward the rotor end surface.
  • a linear sensor that is attached to the linear actuator and detects the displacement of the movable part in the axial direction of the rotor, and the display device is configured such that the pressing force applying mechanism rotates the fixed-side seal member. Displacement information of the fixed-side seal member is displayed based on a detection value of the linear sensor in a state where it is pressed against the side seal member.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing an overall configuration of a closed kneader according to a first embodiment of the present invention. It is the schematic which expands and shows the B section in FIG. It is a perspective schematic diagram for demonstrating the principle of operation of a linear sensor. It is the schematic which shows the 1st display form in a display apparatus. It is the schematic which shows the 1st display form in a display apparatus. It is the schematic which shows the 1st display form in a display apparatus. It is the schematic which shows the 1st display form in a display apparatus. It is the schematic which shows the 2nd display form in a display apparatus. It is the schematic which shows the 2nd display form in a display apparatus. It is the schematic which shows the 2nd display form in a display apparatus.
  • FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12.
  • FIG. 14 is a detailed view of a portion J in FIG. 13. It is sectional drawing of the closed kneading machine which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
  • the closed kneading machine 1 includes a kneading device 1a for kneading materials, a display device 5 for displaying displacement information and alarm (warning information) of a latch member 41 described later, and a storage device 6 for storing set values described later. I have.
  • the kneading apparatus 1a includes a casing 2, two rotors 2r, a drop door 3, a latch mechanism 4, and a support base 7.
  • the closed kneader 1 according to the present embodiment is a biaxial batch mixer, and is used, for example, for kneading rubber raw materials.
  • the material to be kneaded is supplied to the inside of the casing 2 through a material supply port 2j formed in the upper part of the casing 2 by a floating weight (not shown) provided in a hopper (not shown) so as to be movable up and down. .
  • a floating weight not shown
  • a hopper not shown
  • two rotors 2r made of a metal material are arranged inside the casing 2 inside the casing 2.
  • the two rotors 2r are kneading rotors, and are rotated in different directions by receiving power from a motor (not shown) (see arrow directions in FIG. 1).
  • the material is kneaded in the casing 2 by the rotation of the two rotors 2r.
  • the kneaded material is discharged from a material discharge port 2h formed in the lower part of the casing 2.
  • the drop door 3 rotates and descends to a discharge position indicated by a broken line in FIG. 1 to open the material discharge port 2h, so that the material can be discharged from the casing 2.
  • the function of the latch mechanism 4 causes the drop door 3 to be in a latched state that blocks the material discharge port 2h and does not open.
  • the latch mechanism 4 releases the latched state, so that the drop door 3 can be opened.
  • the display device 5 can display displacement information (described later) of the latch member 41 and a warning display. Details of each part will be described below.
  • the casing 2 is a main body of the closed kneader 1 and is made of a metal material.
  • the casing 2 is supported by a metal support 7.
  • Two kneading chambers 2 s are formed inside the casing 2.
  • Each kneading chamber 2s is formed in a substantially cylindrical shape, and is arranged side by side as shown in FIG. 1 and extends parallel to each other.
  • a rotor 2r is disposed in each kneading chamber 2s, and each rotor 2r is disposed so as to extend in the same direction as the kneading chamber 2s.
  • the material supply port 2j for supplying the material to be kneaded is formed in the upper part of the casing 2.
  • a material discharge port 2 h for discharging the kneaded material is formed in the lower part of the casing 2.
  • the material discharge port 2h is formed so as to extend along the axial direction of the rotor 2r.
  • the material supply port 2j, the two kneading chambers 2s, and the material discharge port 2h communicate with each other.
  • the drop door 3 is made of a metal material and functions as a lid member that closes the material discharge port 2 h of the casing 2.
  • This drop door 3 is included in the concept of the door of the present invention.
  • the drop door 3 is provided so as to be able to rotate around the rotation shaft 3s.
  • the rotation shaft 3 s is fixed to the drop door 3.
  • the rotation shaft 3s is supported by the support base 7 in a rotatable state.
  • the axial direction of the rotating shaft 3s is parallel to the axial direction of the rotor 2r.
  • the drop door 3 opens and closes the material discharge port 2h by rotating about the rotation shaft 3s, and closes the material discharge port 2h in the closed state.
  • the rotating shaft 3s is included in the concept of the shaft of the present invention.
  • the drop door 3 has a tip 3v and a protrusion 3t.
  • the tip portion 3v is provided so as to protrude toward the inside of the casing 2 in a state where the drop door 3 blocks the material discharge port 2h.
  • the tip 3v is formed so as to extend along the axial direction of the rotor 2r.
  • the tip 3v enters the material discharge port 2h.
  • the two surfaces 3r facing the two rotors 2r in the tip portion 3v that is, the left and right surfaces 3r of the tip portion 3v in FIG. 1 constitute the wall surfaces of the two kneading chambers 2s together with the inner surface of the casing 2.
  • two contact surfaces 3w are formed below the two surfaces 3r. When the drop door 3 is closed, the two contact surfaces 3w come into contact with the inner wall surface of the material discharge port 2h.
  • the protruding portion 3t is a portion that comes into contact with a contact portion 41s (latch member 41) provided on a piston rod 41b described later.
  • the protruding portion 3t is formed to protrude toward the contact portion 41s when the drop door 3 is closed.
  • the protrusion 3t includes a metal contact plate 3b as shown in FIGS.
  • the contact plate 3b in the protruding portion 3t comes into contact with the contact portion 41s.
  • the contact plate 3b is disposed at the tip of the protruding portion 3t, that is, the portion of the protruding portion 3t that is closest to the contact portion 41s.
  • the surface of the contact plate 3b is formed in a curved surface, and specifically, is formed as a part of a spherical surface. Further, the contact plate 3b is fixed to the main body portion of the protruding portion 3t using a bolt (not shown). That is, the contact plate 3b is detachable.
  • the contact plate 3b may be made of synthetic resin. Further, the contact plate 3b may be omitted.
  • the latch mechanism 4 holds the drop door 3 in a latched state in which the drop door 3 blocks the material discharge port 2h and does not open by pressing the drop door 3 against the casing 2 by the latch member 41 during the kneading operation. To do. On the other hand, the latch mechanism 4 releases the latched state of the drop door 3 when the material kneaded in the casing 2 is discharged from the casing 2.
  • the latch mechanism 4 includes a latch member 41, a hydraulic cylinder 42, and a linear sensor 43.
  • the hydraulic cylinder 42 is included in the concept of the linear actuator of the present invention.
  • the hydraulic cylinder 42 includes a piston rod 41b, a piston 41p, and a cylindrical body 45.
  • the piston rod 41 b is inserted into the cylindrical body 45.
  • the piston 41p is installed inside the cylindrical body 45.
  • the cylindrical body 45 is a support body for the entire hydraulic cylinder 42 and guides the piston 41p and the piston rod 41b in the axial direction thereof.
  • the cylindrical body 45 is fixed to the base 4B.
  • the base 4B is formed integrally with the support base 7. That is, the position of the hydraulic cylinder 42 is fixed so as not to move with respect to the position of the casing 2.
  • the hydraulic cylinder 42 and the support base 7 need only be installed on the same base, and the base 4B and the support base 7 may be separate members.
  • the piston rod 41b is a rod-shaped member.
  • the piston 41p is attached to the piston rod 41b inside the cylindrical body 45.
  • the piston 41p and the piston rod 41b are included in the concept of the movable part of the present invention.
  • the piston 41p is formed in an annular shape and is fixed in a state of being fitted on the piston rod 41b.
  • the piston 41p and the piston rod 41b are detachable from each other.
  • the piston rod 41b and the piston 41p may be integrally formed.
  • the latch member 41 is provided so as to be able to contact the contact plate 3b of the drop door 3.
  • the latch member 41 corresponds to a tip portion of the piston rod 41b, that is, a contact portion 41s (see FIGS. 1 and 2) provided integrally with the end of the piston rod 41b on the drop door 3 side.
  • the contact portion 41s is tapered and protrudes along the axial direction of the piston rod 41b.
  • the diameter of the cross section perpendicular to the axial direction D becomes smaller toward the tip on the drop door 3 side.
  • the side surface of the contact portion 41s is a conical surface, and the front end surface of the contact portion 41s is a curved surface that forms a part of a spherical surface.
  • An inclined portion 41z is formed on the upper surface of the contact portion 41s. The inclined portion 41z is inclined so that the distance from the center line (see the one-dot chain line J in FIG. 2) along the axial direction D becomes smaller toward the tip surface side of the contact portion 41s.
  • Piston rod 41b is a replacement part.
  • the contact portion 41s is worn by contact with the contact plate 3b, only the piston rod 41b needs to be replaced with a new part.
  • the latch member may be a member provided separately from the linear actuator.
  • the hydraulic cylinder 42 supplies the power toward the drop door 3 side to the contact portion 41s by moving the piston 41p and the piston rod 41b to the drop door 3 side by the action of hydraulic pressure.
  • a hydraulic circuit (not shown) is connected to the hydraulic cylinder 42. Then, hydraulic oil is supplied from the hydraulic circuit to hydraulic chambers formed on both sides of the piston 41 p inside the hydraulic cylinder 42.
  • hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber (head side chamber) on the left side of the piston 41 p in FIG.
  • a permanent magnet 41m is disposed at an end of the piston rod 41b on the inner side of the hydraulic cylinder 42, that is, at an end of the piston rod 41b that is located on the opposite side of the drop door 3.
  • the permanent magnet 41m may be attached to the piston 41p instead of the piston rod 41b.
  • a magnetostrictive wire (sensor probe) 44 is disposed inside the hydraulic cylinder 42.
  • the position of the magnetostrictive wire 44 is fixed with respect to the cylindrical body 45 of the hydraulic cylinder 42.
  • the magnetostrictive wire 44 extends along the axial direction D of the piston rod 41b.
  • a guide hole extending along the axial direction D is formed at the center of the piston rod 41b.
  • the magnetostrictive wire 44 is inserted into the guide hole.
  • the magnetostrictive wire 44 is a metal wire made of a nickel alloy.
  • the material of the magnetostrictive wire may be a metal material (ferromagnetic material) that produces the Wiedemann effect.
  • the magnetostrictive wire 44 may be an alloy containing iron, cobalt, gadolinium, or the like.
  • the linear sensor 43 measures the linear movement distance of the piston rod 41b by the hydraulic cylinder 42, in other words, the linear movement distance along the axial direction D of the piston rod 41b.
  • the linear operation distance of the piston rod 41b when the drop door 3 is in the latched state that is, the maximum value of the linear operation distance of the piston rod 41b corresponds to the stroke of the hydraulic cylinder 42.
  • the stroke of the hydraulic cylinder 42 is a distance that the piston 41p moves from one end to the other end in the cylindrical body 45 in a state where the drop door 3 is closed.
  • the “stroke” (stroke) of the hydraulic cylinder 42 is a distance by which the piston rod 41b moves from the left end (one end) to the right end (the other end; the latched position) when described with reference to FIG.
  • the linear sensor 43 is electrically connected to the magnetostrictive wire 44. Further, the linear sensor 43 is integrally attached to an end portion of the hydraulic cylinder 42 on the head side, that is, an end portion of the cylindrical body 45 of the hydraulic cylinder 42 that is located on the opposite side to the drop door 3. In addition, since the linear sensor 43 is integrally attached to the cylindrical body 45 of the hydraulic cylinder 42, there is no fear that the linear sensor 43 is displaced during operation of the kneader.
  • a current flows through the magnetostrictive wire 44. This current flows in the direction of arrow A from the start end side (linear sensor 43 side) of the magnetostrictive wire 44. At this time, a magnetic field along the circumferential direction is generated in the magnetostrictive wire 44.
  • the permanent magnet 41m of the piston rod 41b is in a positional relationship as shown in FIG.
  • a magnetic field along the axial direction D is generated in the vicinity of the permanent magnet 41m.
  • the portion around the portion of the magnetostrictive wire 44 located in the vicinity of the permanent magnet 41m is indicated by a dotted line by the synthesis of the magnetic field in the circumferential direction and the magnetic field in the axial direction D.
  • An oblique magnetic field is generated. Due to this oblique magnetic field, torsional distortion occurs in the portion of the magnetostrictive wire 44 near the permanent magnet 41m. This phenomenon is called the Wiedemann effect.
  • the torsional strain propagates on the magnetostrictive wire 44, which is a metal, as an ultrasonic vibration or a sound wave signal.
  • the linear sensor 43 specifies the position of the permanent magnet 41m by measuring the propagation time of this ultrasonic wave or sound wave.
  • the output signal from the linear sensor 43 that is, a signal indicating the position of the permanent magnet 41m is input to a counter (not shown) through an A / D converter (not shown).
  • the signal is processed by a counter, and a numerical value representing the linear operating distance of the piston 41p of the hydraulic cylinder 42 is derived.
  • the output current of the linear sensor 43 is 4 to 20 mA.
  • the linear sensor 43 may be connected to a programmable controller, a microprocessor, or the like via an A / D converter. In this case, the piston rod 41b can be decelerated and stopped at an arbitrary position.
  • the display device 5 is a liquid crystal display, and is provided on an operation panel (not shown) disposed outside the kneading device 1a and in the vicinity of the kneading device 1a.
  • the display device 5 is provided with a display unit 5d that is a display screen. Various types of information are displayed on the display unit 5d.
  • the display device 5 displays the stroke change amount of the hydraulic cylinder 42 as displacement information of the latch member 41 based on the linear operation distance measured by the linear sensor 43 as shown in FIGS. As will be described later, the display device 5 also functions as an alarm device. Note that the display device and the alarm device may be different devices.
  • the display device 5 includes a central processing unit (CPU) 5s.
  • the central processing unit 5 s includes a control device and an arithmetic device, and is electrically connected to the storage device 6 and the linear sensor 43. Then, the central processing unit 5s performs arithmetic processing for comparing the displacement information of the latch member 41 with the set value stored in the storage device 6. Specifically, the central processing unit 5s determines the measured value of the linear sensor 43 when the latch mechanism 4 holds the drop door 3 in the latched state, that is, the stroke of the hydraulic cylinder 42 and the setting stored in the storage device 6. An arithmetic process for comparing the value is performed. Further, the central processing unit 5s performs control processing for instructing the display unit 5d to display a warning when the measured value of the linear sensor 43 reaches a set value.
  • CPU central processing unit
  • the storage device 6 is a RAM (Random Access Memory), and is provided in the operation panel.
  • a plurality of set values relating to the displacement information of the latch member 41 are stored in advance.
  • the “set value” is a value set as a value corresponding to the stroke of the hydraulic cylinder 42, that is, the maximum value of the linear operating distance of the piston rod 41b, and is a reference value for performing a warning display described later.
  • the storage device 6 is configured to be able to set setting values in a plurality of stages. That is, the storage device 6 can store each of a plurality of stroke values as a set value. As for the input of the setting value to the storage device 6, the operator may input an arbitrary setting value using a keyboard provided on the operation panel. It may be stored in the storage device 6. Further, only one set value may be stored in the storage device 6.
  • the storage device 6 stores wear state monitoring software.
  • This software (program) causes the closed kneader 1 to execute a measurement process, a display process, and an alarm process.
  • the latched state is a state in which the drop door 3 is locked by the latch mechanism 4 in a state where the drop door 3 does not open by closing the material discharge port 2h of the casing 2.
  • the piston rod 41 b is located inside the cylindrical body 45 by being positioned closer to the left end in the cylindrical body 45, and the contact portion 41 s does not protrude from the cylindrical body 45. In this state, the drop door 3 does not contact the contact portion 41s and can freely rotate around the rotation shaft 3s.
  • the latch mechanism 4 When the drop door 3 is closed, the latch mechanism 4 operates to hold the drop door 3 in the latched state. Specifically, at this time, the hydraulic pressure on the head chamber side acts on the piston 41p of the hydraulic cylinder 42, whereby the force toward the drop door 3 side (in the direction of arrow D1 in FIG. 2) acts on the piston 41p and the piston rod 41b. Is given. Accordingly, a force toward the drop door 3 is given to the contact portion 41s. As shown in FIGS. 1 and 2, the inclined portion 41 z provided on the upper portion of the contact portion 41 s and the contact plate 3 b of the drop door 3 come into contact with each other. In this state, the force toward the drop door 3 side of the contact portion 41s acts on the contact plate 3b.
  • the contact part 41s enters below the contact plate 3b.
  • the protrusion 3t of the drop door 3 is given a force in the direction of lifting upward from the inclined portion 41z of the contact portion 41s (in the direction of arrow G in FIG. 2).
  • the two contact surfaces 3w of the drop door 3 are pressed against the inner wall surface of the material discharge port 2h (see FIG. 1).
  • the drop door 3 is supported from the downward direction by the contact part 41s so that the drop door 3 may not open.
  • the drop door 3 is latched by the latch mechanism 4, and in the state where the drop door 3 blocks the material discharge port 2h, the drop door 3 is locked so as not to open. Thereby, the airtightness of the kneading chamber 2s is maintained.
  • the contact plate 3b is provided in the contact portion of the drop door 3 with respect to the contact portion 41s.
  • the contact plate 3b and the piston rod 41b provided with the contact portion 41s are consumable parts and replacement parts. That is, the contact plate 3b and the contact portion 41s are in contact with each other and wear each time the opening / closing operation of the drop door 3 is repeated. In other words, the contact plate 3b and the piston rod 41b provided with the contact portion 41s are wear members.
  • the display device 5 also functions as an alarm device that issues an alarm.
  • the storage device 6 stores two set values as reference values for the stroke of the hydraulic cylinder 42, that is, the maximum value of the linear operating distance of the piston rod 41b. Specifically, it is assumed that the set value is set in two stages of “52.0 mm” (set value A) and “53.0 mm” (set value B). These two-stage setting values are set corresponding to one linear sensor 43.
  • the set value A is a reference value for the replacement timing of wear members recommended by the manufacturer. By replacing the wear member when the stroke value of the hydraulic cylinder 42 reaches the set value A, the closed kneader 1 can be operated more reliably and safely.
  • the set value B is a reference value indicating the use limit of the wear member. If the operation of the closed kneader 1 is stopped when the stroke value of the hydraulic cylinder 42 reaches the set value B, it is possible to prevent the closed kneader 1 from being damaged significantly. Note that the setting value and setting method are not limited to the above.
  • the stroke change amount is the change amount of the stroke of the hydraulic cylinder 42 from this value.
  • the display device 5 can display a stroke change amount (displacement information of the latch member 41) in a plurality of display forms described below.
  • the display form of the stroke change amount by the display device 5 can be changed by an operation on the operation panel.
  • the display device 5 displays the current stroke change amount as a numerical value on the display unit 5d as shown in FIG.
  • the display of “1.0 mm” on the display unit 5d indicates that the amount of change with respect to the initial stroke before the wear member wears is +1.0 mm. That is, in this state, the stroke of the hydraulic cylinder 42 is increased by 1.0 mm due to wear of the contact plate 3b and the contact portion 41s, which are contact portions, and the stroke is 51.0 mm. In this state, the stroke has not yet reached the set value.
  • the background color of the display unit 5d changes to a darker color as shown in FIG. In other words, the background color of the display unit 5d changes so as to reduce the brightness.
  • the change in the background color of the display unit 5d is a prior alarm.
  • the display device 5 changes the background color of the display unit 5d in three stages for each stroke change amount (unit: mm) in the following three ranges (i), (ii), and (iii). . (I) 0.0 to +1.9 (Ii) +2.0 to +2.9 (Iii) +3.0 or more
  • the stroke change amount is displayed in a graph. Specifically, the stroke change amount is displayed as a bar graph, and as shown in FIGS. 7, 8, and 9, as the stroke change amount increases, the area of the colored portion 5 c indicating the stroke change amount increases. growing.
  • the wear member is initially worn before the wear occurs, that is, when the stroke change amount is 0, the inside of the frame 5f is not colored.
  • the area of the coloring part 5c increases in the frame 5f displayed on the display part 5d. When the entire frame 5f is colored, this indicates that the stroke has reached the set value B. Further, as the area of the colored portion 5c increases, the area of the non-colored portion 5t in the frame 5f decreases.
  • FIG. 7 shows a screen of the display unit 5d when the stroke change amount is +1.0 mm, that is, when the stroke is 51.0 mm.
  • the stroke change amount is displayed as a colored portion 5c on the display portion 5d as a bar graph.
  • an alarm (warning display) indicates that “when the measured value of the linear sensor 43 in the latched state reaches the set value, the color of the colored portion 5c changes from the state of FIG. It corresponds to. That is, an alarm is displayed on the display device 5 also in this display form. Also in this display form, a change in the display form of the displacement information of the latch member 41 in the display device 5 functions as an alarm.
  • the set value stored in the storage device 6 is a value corresponding to the stroke of the hydraulic cylinder 42 in the latched state, and the display device 5 measures the set value and the linear sensor 43 in the latched state.
  • the setting value stored in the storage device 6 is a value corresponding to the stroke change amount of the hydraulic cylinder 42 in the latched state, that is, the display value of the display device 5, and the display device 5 measures the set value and the linear sensor 43.
  • the stroke change amount obtained from the value may be compared.
  • the displacement information of the latch member 41 is a stroke change amount.
  • the setting value A is “2.0 mm” and the setting value B is “3.0 mm”.
  • the display device compares the set value with the “stroke change amount” that is the display value.
  • the material discharge port 2h is closed by the drop door 3 (door closing process).
  • the latch mechanism 4 is actuated so that the contact portion 41s supports the contact plate 3b from below, so that the drop door 3 is restricted from being lowered and the drop door 3 is not opened (latch process).
  • the linear operating distance of the piston rod 41b by the hydraulic cylinder 42 is measured by the linear sensor 43 (measurement process). This step is always repeated during the operation of the closed kneader 1.
  • the measurement process does not necessarily need to be always implemented. That is, the measurement process may be performed only when necessary.
  • the stroke change amount of the hydraulic cylinder 42 as displacement information of the latch member 41 is displayed on the display device 5 (display process).
  • the display step is performed every time the measurement step is performed. Therefore, during the operation of the closed kneader 1, the display device 5 always displays the current stroke change value.
  • the display process may be performed only when necessary.
  • the display device 5 compares the measured value of the linear operating distance of the piston rod 41b in the latched state with the set values (set value A and set value B), and displays a warning when the measured values reach the set values. (Alarm process).
  • the alarm process for comparing the measured value with the set value and displaying a warning is always repeated during the operation of the closed kneader 1.
  • the stroke of the hydraulic cylinder 42 can be confirmed by the electric signal output from the linear sensor 43.
  • the operator can grasp the wear state of the wear member by viewing the display device 5 while operating the closed kneader 1 to perform the material kneading operation. Further, the operator can stop the operation of the closed kneader 1 as necessary by monitoring the display on the display device 5. In addition, when the measured value of the linear sensor 43 reaches the set value A or the set value B, the operation of the closed kneader may be automatically stopped.
  • the closed kneader 1 includes a kneading device 1a for kneading materials and a display device 5 provided outside the kneading device 1a.
  • the kneading apparatus 1a opens and closes the material discharge port 2h by rotating around a rotating shaft 3s and a casing 2 in which a material discharge port 2h for discharging the kneaded material is formed.
  • the drop door 3 pushes the drop door 3 against the casing 2 so that the drop door 3 opens the material discharge port 2h.
  • the latch mechanism 4 includes a contact portion 41s (latch member 41) provided so as to be able to contact the drop door 3, a piston 41p and a piston rod 41b that are linearly movable, and the piston 41p and the piston rod 41b.
  • a hydraulic cylinder 42 that supplies power to the contact portion 41s toward the drop door 3 by moving the valve to the drop door 3 side, and a linear sensor 43 that measures the linear operating distance of the piston rod 41b by the hydraulic cylinder 42.
  • the display device 5 displays the stroke change amount as the displacement information of the latch member 41 based on the measured value of the linear operating distance of the piston rod 41 b measured by the linear sensor 43.
  • the display device 5 provided on the outside of the kneading apparatus 1a is based on the measured value of the linear operating distance of the piston rod 41b by the linear sensor 43, or the position of the latch member 41 (contact portion 41s) or a change in the position.
  • the displacement information of the latch member 41 that is a quantity can be displayed.
  • the display device 5 provided outside the kneading apparatus 1a can display information related to the stroke of the hydraulic cylinder 42, that is, the stroke of the hydraulic cylinder 42 or the stroke change amount.
  • the operator can easily grasp the information on the contact state between the drop door 3 and the latch member 41, that is, the wear state of the contact plate 3b and the contact portion 41s by looking at the displacement information of the latch member 41 during the operation of the kneader. . Further, since the operator can confirm the wear state of the contact portion during the operation of the kneader, the operator can know the replacement time of the wear member. Further, by monitoring the wear state of the contact portion, the operator deforms the edge portion of the casing 2 that forms the material discharge port 2h caused by continuing to use the member beyond the use limit. Can be prevented.
  • the closed kneading machine 1 includes the storage device 6 in which a plurality of setting values (setting value A and setting value B) relating to the displacement information of the latch member 41 are stored, and the linear operation of the piston rod 41b in the latched state.
  • a display device 5 that compares the measured value of the distance with the set value and issues an alarm when the measured value in the latched state reaches the set value.
  • the measurement value of the linear operation distance in the latched state as the latch member displacement information based on the measurement value by the linear sensor 43 is an arbitrary set value stored in the storage device 6, that is, the wear member replacement time. Since the alarm is issued when the reference value such as the limit of use or the use limit is reached, the wear state of the wear member can be grasped more reliably.
  • the storage device 6 is configured to store at least two stages of set values for one linear sensor 43.
  • the wear state of the wear member can be monitored step by step.
  • the display device 5 can issue a prior alarm for notifying the replacement timing of the wear member and an alarm for notifying the wear limit (use limit) of the wear member.
  • the display device 5 also serves as an alarm device, and the display device 5 has a function of displaying an alarm. According to this configuration, since the alarm is displayed on the display device 5 that displays the latch member displacement information, the operator can visually recognize the latch member displacement information and the alarm. Therefore, the operator can easily grasp the wear state of the wear member and determine whether or not the wear state has reached the replacement time or the use limit of the wear member.
  • the display device 5 displays an alarm by changing the display form of the displacement information of the latch member 41.
  • the operator can visually and simultaneously recognize the latch member displacement information and the alarm, so it is possible to grasp the wear state of the wear member and whether the wear state has reached the replacement time or the use limit of the wear member. Can be easily and simultaneously performed.
  • the monitoring method of the closed kneading machine 1 is based on the casing 2 in which the material discharge port 2h for discharging the kneaded material is formed and the rotation shaft 3s.
  • a drop door 3 that opens and closes and closes the material discharge port 2h, and during the kneading operation, the door is pressed against the casing 2 so that the drop door 3 does not open, and when the kneaded material is discharged, the latched state is maintained.
  • This is a method for monitoring a closed kneader 1 having a latch mechanism to be released.
  • the latch mechanism 4 includes a contact portion 41s (latch member 41) that contacts the drop door 3 and a hydraulic cylinder 42 that supplies power toward the drop door 3 to the contact portion 41s. And this monitoring method is based on the measurement process of measuring the linear operating distance of the piston rod 41b by the hydraulic cylinder 42 by the linear sensor 43 and the measured value of the linear operating distance by the linear sensor 43. A display step of displaying a stroke change amount of the hydraulic cylinder 42 as displacement information of the latch member 41 on the provided display device 5.
  • the display device 5 provided outside the kneading apparatus 1 a is provided with information on the stroke of the hydraulic cylinder 42 as displacement information of the latch member 41 based on the measured value of the linear operating distance of the piston rod 41 b by the linear sensor 43.
  • the monitoring method of the closed kneader according to the present embodiment is set in advance with the measured value of the linear sensor 43 in the latched state, that is, the linear operating distance of the piston rod 41b of the hydraulic cylinder 42 in the latched state.
  • a plurality of set values (set value A and set value B) are compared, and when the measured value reaches the set value, the display device 5 that also serves as an alarm device has an alarm process for generating an alarm.
  • an alarm is generated when the value of the linear operating distance in the latched state based on the measurement value of the linear sensor 43 reaches a set value that is a reference value corresponding to the replacement time of the wear member or the use limit. Therefore, the wear state of the wear member can be grasped more reliably.
  • the operator leaves the operation position without leaving the operation position of the closed kneader 1. It is possible to monitor the condition of the wear member in place. Further, the operator can check the stroke of the hydraulic cylinder 42 during the kneading operation of the closed kneader 1 without leaving the operation position.
  • the dust collection cover is used to check the wear state of the wear member. There is no need to remove the cover.
  • the dust collection cover is attached to the said confirmation position, the working environment in the confirmation operation
  • the lifetime of the consumable parts can be predicted. Specifically, it is possible to predict the life of the consumable part by confirming the consumable state of the consumable part from the obtained log data using the created log data analysis software.
  • the measured value of the linear sensor 43 is electrical signal data, the measured value can be easily stored as an operation record of the kneader 1.
  • the stroke change value of the hydraulic cylinder 42 or the stroke value of the hydraulic cylinder 42 is displayed on the operation monitor display and the centralized management system operation display. It becomes easy to display and record the value as data.
  • the contact plate 3b and the contact portion 41s which are wear members, can be easily and reliably maintained. Moreover, in this embodiment, since the wear state of a wear member can be confirmed easily and reliably, it does not miss the opportunity to replace a wear component (wear member), and the occurrence of damage in the closed kneader 1 is suppressed. .
  • FIGS. 5 and 6 a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 with a focus on differences from the first embodiment.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. That is, in FIG. 5 and FIG. 6, the portions denoted by reference numerals 101, 101a, 102, 102h, 102j, 102s, 103, 103b, 103r, 103s, 103v, 103w, 104, 104B, 141b, 142, 107 are respectively shown. 1 and FIG. 2, it corresponds to a part to which reference numerals 1, 1a, 2, 2h, 2j, 2s, 3, 3b, 3r, 3s, 3v, 3w, 4, 4B, 41b, 42, 7 are attached.
  • the drop door 103 is formed with a tip portion 103v. Moreover, the drop door 103 includes a metal contact plate 103b as shown in FIGS. The contact plate 103b is disposed at a portion closest to a latch striker 141s to be described later in the closed drop door 103. An inclined surface 103z is formed below the contact plate 103b as shown in FIG. The inclined surface 103z is inclined so that the height from the base portion increases toward the hydraulic cylinder 142 side.
  • the latch mechanism 104 includes a hydraulic cylinder 142, a linear sensor 43, and a latch member 141.
  • the hydraulic cylinder 142 is included in the concept of the linear actuator of the present invention.
  • the hydraulic cylinder 142 includes a piston rod 141b, a piston (not shown), and a cylindrical body 145.
  • the piston rod 141 b is inserted into the cylindrical body 145, and the piston is disposed inside the cylindrical body 145.
  • the hydraulic cylinder 142 is attached to the base 104B by the intermediate trunnion support type.
  • the hydraulic cylinder 142 is attached to the base 104B via a rotating shaft 145s extending in a direction orthogonal to the axial direction of the piston rod 141b.
  • the rotating shaft 145s is fixed to the cylindrical body 145, and the rotating shaft 145s is supported by the base 104B in a rotatable state. That is, the hydraulic cylinder 142 can be rotated about the rotation shaft 145s.
  • the latch member 141 is a member that contacts the contact plate 103b of the drop door 103.
  • the latch member 141 includes a main body portion 141v, two flange portions 141c, and a latch striker 141s.
  • the latch striker 141s is attached to the upper part of the main body 141v and contacts the contact plate 103b.
  • the surface of the latch striker 141s is formed in a curved surface. Specifically, the surface of the latch striker 141s is formed so as to be a part of a side surface of a cylinder arranged in parallel to the axial direction of the rotating shaft 103s (see FIG. 11).
  • the latch striker 141s is fixed to the main body 141v using a bolt (not shown).
  • the main body 141v is attached to the base 104B via a rotating shaft 141d.
  • the main body 141v can rotate around the rotation shaft 141d.
  • the main body portion 141v is sandwiched between two support flanges 141j provided on the base 104B, and the rotating shaft 141d passes through the two support flanges 141j and the main body portion 141v.
  • FIG. 10 only one of the two support flanges 141j is shown.
  • the two flange portions 141c extend from the main body portion 141v toward the hydraulic cylinder 142 side.
  • the flange 141c and the tip of the piston rod 141b are connected by a rotating shaft 141f.
  • the main-body part 141v and the piston rod 141b can rotate relatively centering on the rotating shaft 141f.
  • the tip of the piston rod 141b is sandwiched between the two flanges 141c, and the rotating shaft 141f passes through the two flanges 141c and the tip of the piston rod 141b.
  • FIG. 10 only one flange portion 141c of the two flange portions 141c is shown.
  • the latch mechanism 104 has a toggle structure. That is, in the latch mechanism 104, the respective members are fixed and connected to each other using three rotating shafts (the rotating shaft 145s, the rotating shaft 141d, and the rotating shaft 141f). Note that the axial directions of the rotating shaft 145s, the rotating shaft 141d, and the rotating shaft 141f are parallel to the axial direction of the rotating shaft 103s.
  • the axial direction of the piston rod 141b that is, the direction of reciprocation of the piston rod 141b is different from that of the first embodiment. It is not fixed in one fixed direction.
  • the axial direction of the piston rod 141b is represented by arrow E direction and the direction E, the angle theta 2 references in angle (Fig. 10 formed by the horizontal ) Decreases with wear of the latch striker 141s and the contact plate 103b. That is, as the latch striker 141s and the contact plate 103b wear, the axial direction of the piston rod 141b approaches the horizontal direction from the state shown in FIG.
  • the drop door 103 is held in a latched state by operating the latch mechanism 104 with the drop door 103 closed. Specifically, at this time, when the hydraulic pressure acts on the piston in the hydraulic cylinder 142 from the head chamber side, the piston rod 141b moves to the drop door 103 side, whereby the main body portion 141v has a drop door. A force in the direction of falling toward 3 (the direction of arrow H in FIG. 11) is applied. Thereby, the latch striker 141s enters below the contact plate 103b. At this time, a force in the direction in which the contact plate 103b of the drop door 103 is lifted upward from the latch striker 141s (direction of arrow G in FIG. 11) is applied. As a result, the two contact surfaces 103w of the drop door 103 are pressed against the edge portion of the casing 102 forming the material discharge port 102h.
  • the contact plate 103b and the latch striker 141s are consumable parts (replacement parts).
  • the internal structure of the hydraulic cylinder 142, the detection principle of the magnet position by the linear sensor 143, and the display on the display device 5 are the same as those in the first embodiment.
  • the longitudinal direction of the main body 141v that is, the direction connecting the rotation shaft 141d and the latch striker 141s, and the normal line at the contact point between the latch striker 141s and the contact plate 103b are defined.
  • the formed angle (angle ⁇ 1 in FIG. 10) approaches 180 degrees, the force acting on the drop door 103 from the latch member 141 increases.
  • the contact portion of the casing 102 with the drop door 103 that is, the thin portion of the edge portion forming the material discharge port 102h of the casing 102 (the K portion surrounded by the broken line in FIG. 10). It will be greatly deformed.
  • the closed kneader 101 such damage to the casing 102 can be prevented beforehand by monitoring the wear state of the contact plate 103b and the latch striker 141s which are wear parts.
  • the piston rod 141b of the hydraulic cylinder 142 which is a linear actuator, is provided as a member separate from the main body 141v (latch member 141).
  • the embodiment in which the latch member of the latch mechanism contacts the door of the present invention is not limited to the first and second embodiments described above.
  • a consumable part replacement part
  • the contact plates 3b and 103b may not be provided on the drop doors 3 and 103, and the latch member may be in direct contact with the main body of the drop door.
  • the latch striker 141s may not be provided on the latch member, and the drop door may be in direct contact with the main body of the latch member. In such a case, the entire drop door and the entire latch member are replacement parts.
  • the contact portion 41s is formed integrally with the piston rod body, but the contact portion 41s and the piston rod body are separate members. Also good. In this case, the contact portion 41s and the piston rod body are fixed to each other by bonding, screwing, or the like. In this case, the contact portion 41s serves as a latch member, and the linear actuator and the latch member are separate members. In this case, the contact portion 41s is a replacement part.
  • a personal computer may be arranged instead of the operation panel.
  • the display of this personal computer corresponds to a display device
  • the hard disk of the main body of the personal computer corresponds to a storage device.
  • the central processing unit 5s of the display device 5 corresponds to a CPU inside the personal computer.
  • the display device, the storage device, or the alarm device may be located at a remote location away from the kneading device.
  • a latch mechanism of a type in which a slide member is provided between a latch member and a drop door as shown in JP-A-9-220456 is applied.
  • the slide member is an intermediate member that slides along the inclination direction of the inclined surface formed on each of the latch member and the drop door.
  • the closed kneading machine 1 includes a kneading device 1a (see FIG. 15) for kneading materials, and a display 27 (see FIG. 13) for displaying displacement information and an alarm of the fixed-side seal member 10 described later.
  • the kneading apparatus 1a includes a casing 3, a pair of kneading rotors 2, 2, a rotor shaft 7 (see FIG. 13), and a dust stop device 50.
  • the casing 3 is formed in a hollow shape and accommodates a pair of kneading rotors 2 and 2 so as to be rotatable around their respective axes.
  • the casing 3 is provided with a medium distribution mechanism (not shown) for cooling or raising the temperature of the kneaded material via the casing 3.
  • the inner surface of the casing 3 is formed such that its longitudinal section has an eyebrow shape.
  • An end plate 8 is joined to the end face of the casing 3 in the axial direction of the kneading rotor 2 as shown in FIG.
  • a chamber 4 including a pair of left and right kneading chambers 4 a and 4 a is formed inside the casing 3.
  • an inlet 3 a for introducing a kneaded material such as rubber or plastic into the chamber 4 is formed in the upper center portion of the casing 3.
  • a floating weight 5 for press-fitting the kneaded material charged into the charging port 3a into the chamber 4 is provided at the charging port 3a so as to be movable up and down.
  • a discharge port 3 b for discharging the kneaded material in a desired kneaded state in the chamber 4 to the outside is formed in the lower central portion of the chamber 4 in the casing 3.
  • a drop door 6 for opening and closing the discharge port 3b is provided at a portion of the casing 3 where the discharge port 3b is formed.
  • the floating weight 5 and the drop door 6 constitute a part of the inner wall surface of the chamber 4 by being in close contact with the casing 3 when the material is kneaded in the chamber 4.
  • the dust stop device 50 of the hermetic kneader 1 of the third embodiment will be described.
  • the dust stop device 50 prevents the kneaded material that is press-fitted into the chamber 4 from being leaked as dust to the outside of the kneading chamber 4a from a region located near the end of the kneading rotor 2 in the kneading chamber 4a. It is a device for doing.
  • the dust stop device 50 includes a rotation side seal member 9, a fixed side seal member 10, and a pressing force applying mechanism 29.
  • the rotation-side seal member 9 is fixed to the end surface 2 b of the kneading rotor 2.
  • a rotor shaft 7 of the kneading rotor 2 is inserted into the stationary seal member 10 in a rotatable state.
  • the pressing force applying mechanism 29 urges the fixed-side seal member 10 toward the end surface 2 b of the kneading rotor 2 so that the fixed-side seal member 10 is pressed against the rotation-side seal member 9.
  • a ring-shaped rotation-side seal member 9 that can be divided into two is fixed to the rotor end surface 2b.
  • a circumferential recess is formed on the rotor end surface 2b, and the rotation-side seal member 9 is fixed to the recess.
  • the rotation-side seal member 9 includes an L-shaped cross-section seal member main body 9a, and a ring-shaped sliding member fixed to a rear end portion of the seal member main body 9a opposite to the rotor end surface 2b. 9b.
  • the sliding member 9b can be attached to and detached from the seal member main body 9a.
  • the rotation-side seal member 9 is fixed to the rotor end surface 2b by being pushed by the ring-shaped collar 11 from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. This pressing force is generated by tightening the bolt 12. Thereby, the rotation side sealing member 9 can rotate integrally with the kneading rotor 2.
  • the stationary-side seal member 10 is a ring-shaped member that can be divided into two.
  • the rotor shaft 7 is inserted into the fixed side seal member 10 in a rotatable state. While the above-described rotation-side seal member 9 rotates with the kneading rotor 2, the fixed-side seal member 10 does not rotate.
  • the fixed-side seal member 10 includes a ring-shaped seal member main body 10a and a ring-shaped sliding member 10b fixed at the tip of the kneading rotor 2 side.
  • the sliding member 10b can be attached to and detached from the seal member main body 10a.
  • the seal member main body 10a of the fixed-side seal member 10 is liquid with respect to the end plate 8 via the seal ring 14 in a portion located in the vicinity of the kneading rotor 2 so as not to leak the kneaded material or lubricating oil to the outside. It is closely fitted. Further, a cooling water passage 15 is formed at the rear end of the seal member main body 10a so as to extend in the circumferential direction. Further, a lubricating oil passage 17 is formed in the seal member main body 10a so as to extend in the axial direction. A cooling water pipe 16 is connected to the cooling water passage 15. When the cooling water flows into the cooling water passage 15 through the cooling water pipe 16, the fixed-side seal member 10 is cooled.
  • a lubricating oil pipe 18 is connected to the lubricating oil path 17.
  • the lubricating oil flows into the lubricating oil passage 17 through the lubricating oil pipe 18, the lubricating oil is supplied between the contact surfaces of the sliding member 10 b and the sliding member 9 b of the rotation side seal member 9 through the lubricating oil passage 17. Is done.
  • the sliding member 9b of the rotation-side seal member 9 and the sliding member 10b of the fixed-side seal member 10 are formed of, for example, a hard overlay metal.
  • materials applicable to the sliding member 9b and the sliding member 10b in addition to various steels, copper alloys, materials not impregnated with oil such as ceramics and sintered carbon, gun metal, cast iron, sintered metal, etc. And metal impregnated in the oil.
  • a process oil passage 19 is formed in the end plate 8.
  • a process oil pipe 13 for supplying process oil is connected to the process oil passage 19.
  • the process oil is an oil that does not adversely affect the quality of the kneaded material even if mixed in the chamber 4.
  • This process oil is supplied between the contact surfaces of the sliding member 9 b and the sliding member 10 b through the process oil pipe 13 and the process oil passage 19.
  • process oil mineral oils, such as an aroma system and a naphthene system, can mainly be used.
  • a synthetic plasticizer typified by DOP (dioctyl phthalate) is used as a process oil.
  • the pressing force applying mechanism 29 includes a hydraulic cylinder 23, a linear sensor 26 attached to the hydraulic cylinder 23, and a yoke 20 to which the hydraulic cylinder 23 is attached at one end.
  • the hydraulic cylinder 23 includes a cylinder body 24 and a piston rod 25 provided in the cylinder body 24 so as to be movable in the axial direction of the kneading rotor 2.
  • the hydraulic cylinder 23 is a linear actuator in which the piston rod 25 linearly moves in the axial direction of the kneading rotor 2 when oil is supplied to or discharged from the head side chamber 23a in the cylinder body 24.
  • the linear actuator refers to an actuator in which the movable part moves linearly.
  • the piston rod 25 is included in the concept of the movable part of the present invention.
  • the hydraulic cylinder 23 urges the stationary seal member 10 toward the rotor end surface 2b by moving the piston rod 25 toward the rotor end surface 2b in the axial direction.
  • the linear actuator of the present invention is not limited to the hydraulic cylinder 23. Further, the operation source is not limited to the hydraulic pressure, and may be the pressure of another liquid. A pneumatic cylinder can also be used as the linear actuator.
  • the tip of the piston rod 25 is fitted to one end of a cylindrical rod end guide 25a.
  • a spring 28 is inserted into the rod end guide 25a from the other end.
  • the rod end guide 25 a is in contact with the end plate 8 via a spring 28.
  • the linear sensor is a sensor for measuring an operating distance of linear motion of the linear actuator.
  • the linear sensor 26 in this embodiment is attached to the hydraulic cylinder 23 and detects the displacement of the piston rod 25 in the axial direction of the kneading rotor 2. Specifically, the linear sensor 26 detects the stroke of the piston rod 25 of the hydraulic cylinder 23 or the position of the piston.
  • the linear sensor 26 is attached to the head portion of the hydraulic cylinder 23.
  • a magnetostrictive displacement sensor can be used as the linear sensor 26, for example.
  • the magnetostrictive displacement sensor is a displacement sensor that applies the magnetostriction phenomenon due to the Wiedemann effect.
  • a magnet that moves in a non-contact manner along a rod-shaped sensor probe generates a torsional strain in the magnetostrictive wire inside the probe, and measures the propagation time of the strain. By doing so, the absolute position of the magnet is detected with high accuracy.
  • a linear sensor a wire sensor, a laser sensor, or the like can be used.
  • the yoke 20 is a plate material for transmitting the operating force of the hydraulic cylinder 23 to the fixed-side seal member 10.
  • a hydraulic cylinder 23 is attached to one end of the yoke 20, and a yoke pin 21 is attached to the other end of the yoke 20 which is divided into two forks.
  • a yoke collar 22 is inserted through a portion of the yoke 20 that is divided into two forks, that is, a substantially central portion in the longitudinal direction of the yoke 20.
  • the yoke rod 22 is fixed to the end plate 8, and the yoke 20 is supported by the yoke rod 22. Further, the tip portions of the two yoke pins 21 are fitted in holes formed in the end surface of the fixed side seal member 10 on the side opposite to the kneading rotor 2.
  • the fixed-side seal member 10 is prevented from rotating by the yoke pins 21 attached to the bifurcated ends of the yoke 20, respectively. Note that the rotation of the fixed-side seal member 10 is more reliably prevented by the hydraulic cylinder 23 pressing the yoke pin 21 against the fixed-side seal member 10 via the yoke 20.
  • a display 27 is electrically connected to the linear sensor 26 via an output cable.
  • the indicator 27 is provided outside the kneading apparatus 1a.
  • This display device 27 is included in the concept of the display device of the present invention.
  • the indicator 27 is in a state where the pressing force applying mechanism 29 presses the fixed side seal member 10 against the rotation side seal member 9, that is, the piston rod 25 of the hydraulic cylinder 23 moves the fixed side seal member 10 to the rotation side seal member 9.
  • the displacement information of the fixed-side seal member 10 in the pressed state is displayed.
  • the display 27 takes in an output signal from the linear sensor 26 and displays the displacement information corresponding to the detection value of the linear sensor 26.
  • the indicator 27 is capable of remote display at a position away from the pressing force applying mechanism 29.
  • the indicator 27 is incorporated into an operation panel or the like installed beside the kneading apparatus 1a. Further, the operation monitor screen of the operation panel installed beside the kneading apparatus 1a and the operation terminal screen itself of the centralized management system installed at a location distant from the kneading apparatus 1a according to the detection value of the linear sensor 26. Alternatively, a display device that displays the displacement information may be used. 13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG. 12, but the display 27 is not a cross-sectional view. FIG. 13 only schematically shows that the display 27 is connected to the linear sensor 26.
  • the displacement information may be the position (detected value) itself of the piston rod 25 when the piston rod 25 of the hydraulic cylinder 23 presses the fixed-side seal member 10 against the rotation-side seal member 9.
  • the amount of change from the initial position of the piston rod 25 at that time may also be used.
  • the displacement information includes the detected value or the amount of change from the initial position of the piston rod 25, the lever ratio of the yoke mechanism, that is, the distance between the hydraulic cylinder 23 and the yoke rod 22, the yoke rod 22 and the yoke pin 21.
  • the method for displaying the displacement information on the display 27 may be a numerical display or a graph display corresponding to the numerical value.
  • the display device 27 also serves as an alarm device and has a function of displaying an alarm. Specifically, the display 27 compares the detection value of the linear sensor 26 with a preset setting value, and displays an alarm when the detection value of the linear sensor 26 reaches the setting value.
  • the fixed-side seal member 10 is biased toward the end face 2 b side of the kneading rotor 2 by the hydraulic cylinder 23 of the pressing force applying mechanism 29 via the yoke 20 and the yoke pin 21. Thereby, the sliding member 10b of the fixed-side seal member 10 is brought into pressure contact with the sliding member 9b of the rotation-side seal member 9 with a predetermined pressing force.
  • the spring 28 whose end abuts on the end plate 8 is slightly moved in the axial direction of the kneading rotor 2 so that the sliding member 10b of the stationary seal member 10 is kept in pressure contact with the sliding member 9b. It serves to make the yoke 20 follow.
  • the upper surface of the chamber 4 is opened by separating the floating weight 5 from the casing 3 with the drop door 6 in close contact with the casing 3. Then, after kneading material such as rubber, plastic and filler is loaded into the chamber 4 from this opening, the floating weight 5 is brought into close contact with the casing 3 and the kneading material is press-fitted into the chamber 4. Further, before and after the press-fitting, the cooling water flows through the cooling pipe joined to the outer wall surface of the casing 3 to cool the kneaded material in the chamber 4 through the casing 3, and as shown in FIG. Then, the fixed-side seal member 10 is cooled by causing the cooling water to flow through the cooling water passage 15.
  • kneading material such as rubber, plastic and filler
  • the kneading rotors 2 and 2 are rotated in opposite directions, whereby the kneading of the materials is started so that the kneaded material in the chamber 4 becomes a kneaded material in a desired kneading state while being sheared and dispersed.
  • the rotation-side seal member 9 rotates together with the kneading rotor 2, so that the sliding member 9 b of the rotation-side seal member 9 and the sliding member 10 b of the fixed-side seal member 10 rotate the kneading rotor 2. Slide each other at a speed corresponding to the number.
  • a frictional force proportional to the pressing force by the hydraulic cylinder 23 is generated between the contact surfaces of the sliding members 9b and 10b.
  • the sliding members 9b and 10b generate heat and wear.
  • a small amount of lubricating oil is applied to both sliding members 9b and 10b through the lubricating oil passage 17. Supply between contact surfaces. Thereby, the coefficient of friction between the contact surfaces of both sliding members 9b and 10b is reduced, and both sliding members 9b and 10b are cooled. As a result, heat generation and wear of both sliding members 9b and 10b are suppressed.
  • the kneading rotor 2 When the kneading rotor 2 is rotated while the sliding members 9b and 10b are pressed against each other as described above, the kneaded material is pressed against the inner surfaces of the casing 3 and the end plate 8 constituting the chamber 4 (kneading chamber 4a). . Thereby, a part of the kneaded material enters the gap between the enlarged diameter portion 2a of the kneading rotor 2 and the end plate 8 shown in FIG. At this time, the sliding member 10 b of the fixed side sealing member 10 is pressed against the sliding member 9 b of the rotating side sealing member 9 with a predetermined pressing force, and the end plate 8 is sealed with the seal of the fixed side sealing member 10.
  • the member main body 10 a is intimately contacted via the seal ring 14. Therefore, the gap between the enlarged diameter portion 2a of the kneading rotor 2 and the end plate 8 is sealed by the pressure contact between the sliding members 9b and 10b and the seal ring 14, so this gap Even if the kneaded material enters the region inside the chamber 4 from the sealed portion, the kneaded material does not leak to the outside. As a result, the kneaded material is kneaded with good quality in the chamber 4.
  • a dust stop for preventing the leakage of the dust of the kneaded material is configured, and a dust stop for preventing the leakage of the dust of the kneaded material is configured by the seal ring 14.
  • the display device 27 displays displacement information of the fixed-side seal member 10 according to the detection value by the linear sensor 26.
  • the displacement information of the fixed-side seal member 10 corresponding to the detected value is the position (detected value) itself of the piston rod 25 of the hydraulic cylinder 23 when the fixed-side seal member 10 is pressed as described above. It may be the amount of change from the initial position of the piston rod 25, or the detected value or the amount of change from the initial position of the piston rod 25 may be determined based on the lever ratio of the yoke mechanism. It may be converted into the position of 10 or its change amount (displacement).
  • the lever ratio of the yoke mechanism is the ratio between the distance between the hydraulic cylinder 23 and the yoke rod 22 and the distance between the yoke rod 22 and the yoke pin 21.
  • the thickness of the sliding member 10b is mainly grasped from the amount by which the fixed-side seal member 10 is pushed.
  • the sliding member 10b is made of a material that is less likely to wear than the sliding member 9b
  • the thickness of the sliding member 9b is mainly grasped from the amount by which the fixed-side seal member 10 is pushed. .
  • one of the sliding member 9b and the sliding member 10b is a member that is not easily worn, and the other member is a member that is more easily worn than the one member.
  • the display device 27 compares the detection value from the linear sensor 26 with the set value stored in advance in the storage unit of the display device 27, and when the detected value reaches the set value, an alarm (alarm) is issued. ). At this time, the indicator 27 displays an alarm.
  • the alarm issuance is not limited to the form in which the display 27 displays the alarm.
  • an alarm may be issued by an alarm device that is incorporated in the display device 27 and issues an alarm by a method other than display, or an alarm device provided separately from the display device 27 issues an alarm.
  • An alarm may be issued.
  • the alarm may be an alarm sound emitted from an alarm device other than the alarm display displayed on the display 27 or the like.
  • the alarm display can be performed by displaying a warning character, turning on an alarm lamp, changing a display form of displacement information of the fixed-side seal member 10 displayed on the display 27, changing a background color of the display screen, and the like.
  • the alarm sound may be generated using an oscillation circuit that generates a siren sound, a bell sound, or the like.
  • stored in memory may be a form which generates a warning sound in a speaker according to the output waveform.
  • the display 27 displays the displacement information corresponding to the detected value from the linear sensor 26 when the hydraulic cylinder 23 is pressing the fixed-side seal member 10, so that the operator can obtain the kneader 1. It is possible to easily grasp the displacement of the stationary seal member 10 during the operation.
  • the indicator 27 can easily grasp the wear condition of the sliding member 10b and the sliding member 9b which are wear members. Moreover, the operator can grasp
  • an arithmetic unit including software for predicting the life of the wear member based on the log data of the detected value of the linear sensor 26 representing the wear data of the wear member is installed beside the kneading device 1a. If the output signal from the linear sensor 26 is calculated or analyzed by this calculation device, the life prediction of the sliding member 10b or the sliding member 9b, which is a wear member, is performed. Is also possible.
  • the sliding member 10b or the sliding member 9b which is a wear member, is used.
  • the indicator 27 issues an alarm in response to the replacement time or the use limit. The operator can more reliably grasp the wear condition of the wear member by the alarm.
  • the alarm device described above can store at least two levels of alarm set values.
  • the alarm setting value at the first stage is for notifying that the wear member has reached the replacement time before the use limit.
  • the alarm setting value at the second stage is that the wear member has reached the use limit. It is to let you know what you did. This not only gives an alarm when the wear member reaches the limit of use for the purpose of machine protection, but also gives a prior alarm to notify that the wear member has reached the time for replacement. The necessary preparation period can be secured and the replacement work of the wear member can be planned.
  • the display device 27 also serves as an alarm device and has a function of displaying the alarm.
  • the indicator 27 that displays the displacement information of the fixed-side seal member 10 displays the alarm, the operator only needs to monitor the indicator 27 to grasp the wear condition of the wear member and determine the degree of wear. It is possible to determine whether or not the replacement time of the member or the use limit has been reached.
  • the display device 27 is configured to display an alarm by changing the display method of the displacement information of the fixed-side seal member 10.
  • the display of the alarm by changing the display method of the displacement information of the fixed-side seal member 10 is, for example, the displacement information (numerical value display, graph display) of the fixed-side seal member 10 displayed on the display 27. It is performed by blinking, color reversal, color change, or a combination thereof.
  • the color change is a change in the overall color of the display on the display unit 27 or a partial color change.
  • the closed kneading machine includes a kneading device for kneading the material and a display device provided outside the kneading device, and the kneading device has the material kneaded therein, and the kneading is performed.
  • the door When the material is kneaded in the inside, the door is pressed against the casing to hold the door in a latched state where the door closes the material discharge port and does not open, while the material is kneaded in the casing.
  • a latch mechanism for releasing the latched state when the discharged material is discharged from the casing, and the latch mechanism is provided so as to be able to contact the door.
  • the display device provided outside the kneading device can display the displacement information of the latch member, that is, the information related to the stroke of the movable portion of the linear actuator, based on the measurement value by the linear sensor. Therefore, the operator can easily grasp the information on the wear state at the contact portion between the door and the latch member from the displacement information of the latch member displayed on the display device during the operation of the kneader. Further, since the operator can grasp the wear state of the contact portion during operation of the kneader, the operator can know the replacement time of the wear member. The operator can monitor the wear state of the contact portion by monitoring the displacement information displayed on the display device. As a result, it is possible to prevent the deformation of the edge portion that forms the material discharge port in the portion near the inner surface of the casing, which is caused by continuing to use the wear member beyond the use limit.
  • the closed kneader kneads materials such as rubber and plastic.
  • the casing is a housing member in which a kneading chamber is formed. In the kneading chamber inside the casing, the materials are kneaded by the kneading rotor.
  • the door is a hinged door and opens and closes in an arc around the rotation axis.
  • the linear actuator is an operating device that converts input energy into linear motion, such as a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, a ball screw mechanism, and the like.
  • the linear operating distance of the movable part of the linear actuator is the distance that the movable part of the linear actuator moves along the straight line.
  • the linear actuator is a hydraulic cylinder
  • the movable part is a piston
  • the linear operating distance corresponds to the moving distance of the piston.
  • the latch mechanism may be a slide type in which the latch member moves linearly, or may be a toggle type in which the latch member rotates. That is, the direction in which the latch member operates with power supplied from the linear actuator may be a direction along the linear motion of the movable portion of the linear actuator, or may be another direction.
  • the latch member of the latch mechanism may be directly attached to the movable part of the linear actuator. In this case, power is directly supplied to the latch member from the movable portion of the linear actuator. Further, another member (link member) is provided between the latch member of the latch mechanism and the movable portion of the linear actuator, and the power of the linear actuator is indirectly supplied to the latch member via this separate member. It may be configured to be. Further, the movable part of the linear actuator and the latch member may be integrally formed.
  • the linear sensor is a sensor that measures the linear operating distance of the movable part of the linear actuator.
  • a linear encoder or a linear potentiometer is applied.
  • Sensor methods that can be used for this linear sensor include a magnetostrictive method, a laser method, and a wire method.
  • the linear sensor may perform digital output or analog output.
  • the displacement information of the latch member is information regarding the position of the latch member in the latched state or the amount of change thereof, and is information indicating the stroke of the linear actuator directly or indirectly. The operator can grasp the worn state of the contact portion between the door and the latch member from the displacement information.
  • the displacement information of the latch member displayed on the display device may be the value (measured value) of the linear operating distance of the movable part of the linear actuator as it is, or when the latch mechanism is a toggle type, the linear actuator is movable.
  • the value of the linear operating distance of the part may be converted into the value of the rotation angle of the latch member.
  • the displacement information of the latch member may be a value indicating a relative position with respect to the initial position, for example, a value of a stroke change amount with respect to an initial stroke of the linear actuator, or a value indicating an absolute position change, for example, Further, it may be a value of change in the measured value of the stroke of the linear actuator.
  • the display device may display the value of the linear operating distance of the movable part of the linear actuator in real time one by one, or if the latch mechanism is a toggle type, the linear operating distance of the movable part of the linear actuator is latched. You may display the value converted into the rotation angle of a member.
  • the display device is capable of remote display at a position away from the latch mechanism, and may be a display for monitoring the operation of an operation panel installed in the vicinity of the kneading device, or may be separated from the kneading device. It may be an operation display (operation terminal screen) of a centralized management system installed at a certain position.
  • the display device may directly display the numerical value of the displacement information of the latch member, for example, or may display the numerical value of the displacement information of the latch member in a graph.
  • the graph display may be a bar graph, a pie graph, a line graph, or the like.
  • a liquid crystal display, a cathode ray tube, a plasma display, an LED, or the like can be used as the display device.
  • the door may be provided with a consumable part such as a contact plate, in other words, a replacement part, for example, at the contact portion with the latch member, or such a consumable part may not be provided.
  • the latch member may be provided with a consumable part such as a latch striker, in other words, a replacement part, for example, or may not be provided with a contact part with the door.
  • the closed kneader compares a storage device in which a setting value related to displacement information of the latch member is stored with displacement information of the latch member in the latched state and the set value. And an alarm device that issues an alarm when displacement information of the latch member reaches the set value.
  • an alarm is issued from the alarm device when the displacement information value of the latch member based on the measurement value of the linear sensor reaches an arbitrary set value stored in the storage device. Therefore, if the set value is a reference value corresponding to the replacement time or use limit of the wear member, the alarm device issues an alarm when the wear state of the wear member reaches the replacement time or use limit, etc. Can more reliably grasp the wear state of the wear member by the alarm.
  • the alarm may be a warning display displayed on a display device or the like, or may be an alarm sound emitted from the alarm device.
  • the warning display can be performed by displaying a warning character, turning on a warning lamp, changing a display form of displacement information of the latch member displayed on the display device, or changing a background color of the display screen.
  • the alarm sound may be generated using an oscillation circuit that generates a siren sound, a bell sound, or the like, or an alarm sound may be generated using a speaker by reading an output waveform of the alarm sound recorded in the memory.
  • a RAM Random Access Memory
  • a hard disk drive or the like
  • the alarm device and the display device may be different devices or the same device.
  • the “latch member displacement information” to be compared with the set value may be the same information as the information (display value) displayed on the display device, or information different from the display value. There may be.
  • the storage device is configured to store at least two stages of the set values with respect to one linear sensor.
  • the alarm device stores the set value of two or more steps as a reference value corresponding to the measured value of the linear operating distance of the movable portion of the linear actuator measured by the linear sensor in the latched state.
  • the apparatus can issue an alarm for the wear state of the wear member in stages.
  • the alarm device can issue a prior alarm when the wear member is replaced and an alarm that informs the wear limit (use limit) of the wear member. In this case, it is possible to efficiently ensure the preparation period of consumable parts and construction plans based on the prior alarm, while the wear member is used beyond the service limit based on the alarm that informs the wear limit. Can be prevented to protect the machine parts.
  • the display device may also serve as the alarm device and may have a function of displaying the alarm.
  • the operator since the alarm is displayed on the display device that displays the displacement information of the latch member, the operator can visually recognize the alarm. Therefore, the operator can easily grasp the wear state of the wear member and determine whether or not the wear state has reached the replacement time or the use limit of the wear member.
  • the display device may be configured to display the alarm by changing a display form of displacement information of the latch member.
  • the operator can visually recognize the displacement information and alarm of the latch member at the same time, so it is possible to grasp the wear state of the wear member, and whether the wear state has reached the replacement time or use limit of the wear member. Can be easily and simultaneously performed.
  • change of the display mode of the displacement information of the latch member means “flashing” of the displacement information of the latch member made up of numerical values and graphs on the screen of the display device, It may be “inverted or changed” or “changed the color of the display entirely or partially”.
  • the closed kneading machine includes a kneading device for kneading the material, and a display device provided outside the kneading device, and the kneading device includes a casing having a kneading chamber therein, A rotor inserted through the kneading chamber, a rotor shaft provided so as to protrude from a rotor end surface that is an end surface in the axial direction of the rotor, and a material for preventing the material in the kneading chamber from leaking to the outside A dust-stop device, the dust-stop device being fixed to the rotor end surface and rotating integrally with the rotor; and a ring-shaped fixed-side seal into which the rotor shaft is rotatably inserted.
  • a pressing force applying mechanism that urges the fixed side sealing member toward the rotor end surface such that the fixed side sealing member is in pressure contact with the rotating side sealing member.
  • a linear actuator that has a movable part that is movable in the axial direction of the rotor, and that urges the fixed-side seal member toward the rotor end surface by moving the movable part toward the rotor end surface.
  • a linear sensor that is attached to the linear actuator and detects the displacement of the movable part in the axial direction of the rotor, and the display device is configured such that the pressing force applying mechanism moves the fixed-side seal member to the rotating side. Displacement information of the fixed-side seal member is displayed based on a detection value of the linear sensor in a state where the seal member is pressed against the seal member.
  • the display device provided outside the kneading device is fixed according to the detection value of the linear sensor in a state where the pressing force applying mechanism presses the fixed side sealing member against the rotating side sealing member.
  • the displacement information of the side seal member for example, the stroke information of the linear actuator can be displayed.
  • the operator can easily grasp the displacement of the fixed-side seal member during operation of the kneader, in other words, grasp the wear condition of the wear member.
  • the operator can grasp the wear condition of the wear member during the operation of the hermetic kneader, so that the kneaded material in the kneading chamber starts to leak to the outside through the gap near the rotor end surface.
  • the closed kneader compares the detected value with a preset set value and issues an alarm when the detected value reaches the set value. It is preferable to provide.
  • an alarm device is provided in accordance with the arrival of the replacement time of the wear member or the use limit. Can give an alarm. For this reason, the operator can grasp
  • the alarm device is configured to be able to store the set values in at least two stages.
  • the display device also serves as the alarm device and has a function of displaying the alarm.
  • the operator can easily determine the degree of wear of the wear member and determine whether the degree of wear has reached the replacement time or the use limit by simply viewing the display device.
  • the display device is configured to display the alarm by changing a display method of the displacement information.
  • the operator can easily and simultaneously determine the wear condition of the wear member and determine whether the wear level has reached the replacement time or the use limit by simply viewing the display device.

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Abstract

 密閉式混練機は、内部で材料が混練されるケーシングと、軸を中心に回転することによりケーシングの材料排出口を開閉し、閉状態のときに前記材料排出口を塞ぐドアと、前記ケーシング内での材料の混練時には、前記ドアが前記材料排出口を塞いで開かない状態であるラッチ状態に前記ドアを保持する一方、前記ケーシング内で混練された材料をそのケーシング内から排出させる時には、前記ラッチ状態を解除するラッチ機構とを有し、前記ラッチ機構は、直線的に移動可能な可動部を有し、当該可動部を前記ドア側へ移動させることによりラッチ部材に前記ドア側へ向かう動力を供給するリニアアクチュエータと、当該リニアアクチュエータによる前記可動部の直線動作距離を測定するリニアセンサとを含み、前記リニアセンサによって測定される前記可動部の前記直線動作距離に基づき、前記ラッチ部材の変位情報を表示装置に表示する。

Description

密閉式混練機
 本発明は、密閉式混練機に関する。
 従来の密閉式混練機の一例が、下記特許文献1に開示されている。この特許文献1の密閉式混練機では、ケーシングの内部に混練室が形成されており、この混練室内には、混練用ロータが配置されている。ケーシングには、排出口が混練用ロータの軸方向に延びるように形成されているとともに、その排出口を開閉するドロップドアが設けられている。ドロップドアは、混練室での材料の混練時に排出口を塞ぐことにより材料の流出を防ぐ。また、混練室で混練された材料を排出する時には、ドロップドアを回転させて下方に開く。
 また、この密閉式混練機は、ドロップドアのロック機構であるラッチ装置を備えている。ラッチ装置は、ラッチと油圧シリンダとを含んでいる。ラッチは、ドロップドアに対してスライドするように進退可能に設置されている。そして、油圧シリンダによりラッチの接触面がドロップドアの接触面に対して押し付けられることによって、ドロップドアがロックされ、その結果、混練室内の密閉性が保たれる。また、ラッチを後退させると、ドロップドアが開放可能な状態になる。
 上記のような従来の装置においては、ドロップドアの開閉動作が繰り返されると、ドロップドアとラッチの接触部分に磨耗が生じる。例えば、ドアでは、当該ドアが有するコンタクトプレートに磨耗が生じ、ラッチでは、当該ラッチが有するラッチストライカに磨耗が生じる。そのため、従来は、作業者が、ラッチ装置を目視できる場所まで行って、接触部分(消耗部品)の磨耗状態を目視確認している。
 また、従来は、混練機のベース部に、目盛り板を設置しておくとともに、油圧シリンダのピストンロッドに目印となる部材を取り付け、この目印部材の位置を目盛り板の目盛りと見比べて、接触部分の磨耗状態を目視確認している。
 そのため、部品の磨耗状態を確認したり、必要に応じて部品交換を行なったりする際には、目盛りの読み取り作業や、目盛り板位置の再調整作業が必要となっている。
 しかし、通常、油圧シリンダは、混練作業中における混練機のオペレータの作業場所から離れた位置にあるため、オペレータにとって混練作業中に上記の確認を行なうことは煩雑である。また、目盛り板は、通常、集塵カバーなどによって覆われているため、確認作業、又は、上記の再調整作業を行なうことは容易ではない。また、集塵カバーには、安全装置のスイッチが設けられている場合もある。この場合には、混練機の運転中に集塵カバーを開くと、混練機の運転が停止するので、運転中に、上記の確認作業を行なうことは困難である。
 また、機械構造的には、上記の確認作業又は再調整作業が可能であったとしても、集塵が必要となる作業環境においては、目盛り板が汚れてしまうため、やはり確認作業は難しい。したがって、上記の確認作業は、混練機の運転が停止しているタイミングを見計らって行なわれるのが一般的である。
 また、混練機の運転サイクルによっては、磨耗状態の確認、すなわち目盛り板などの確認が遅れることがある。その間、上記の接触部分の磨耗を放置しておくと、例えば、ラッチ機構がトグル式である場合には、ケーシングにおけるドロップドアとのコンタクト部分である排出口の縁の薄肉部分が変形してしまうなどといった機械部品の損傷が生じる。ラッチ機構がスライド式である場合も同様に、ドアとラッチの接触部分において磨耗が生じる。また、その接触部品の交換時期を逃すと、耐久部品であるケーシングなどにも損傷が生じる。なお、ラッチ機構におけるこれらの接触部分については、通常、磨耗状態の連続的な把握が困難であるため、その交換時期の予測は難しい。このように、ラッチ機構がトグル式及びスライド式の両方の場合において、接触部分の磨耗状態の放置は、機械部品に損傷を与える原因となる。
 以上のように、従来の密閉式混練機のラッチ装置において、磨耗部材であるドアとラッチ部材の互いの接触部分の磨耗状態の把握が困難となっている。
 また、下記特許文献2には、シール機構が設けられた密閉式混練機が開示されている。シール機構は、混練室内の混練材料が混練室のうち混練ロータの端部近傍に位置する領域から混練室の外部へ漏れ出さないようにするためのものである。
 このシール機構は、ロータの軸方向においてそのロータの端部に圧接されることで混練室外部への混練材料の漏洩を防止するシール部材を有する。そして、当該シール部材は、ロータの端面に固設された回転側シール部材と、ロータ軸が貫挿されたダストストップリングの端面に固設された固定側シール部材とからなる。これら回転側シール部材及び固定側シール部材は、相互に摺動することで摩耗していく消耗部材である。ここで、特許文献2では、これらシール部材のいずれか一方を、グラファイトや繊維の長さが1/2インチ以下のカーボン短繊維を充填した樹脂コンパウンドからなる材料を用いて形成している。これにより、両シール部材の摺動面の摩擦係数を低い値に抑えて、消耗部材である両シール部材の発熱や摩耗を抑えている。
 また、密閉式混練機におけるシール機構に関する技術としては、下記特許文献3に記載されたものもある。特許文献3に記載された技術は、上記固定側シール部材に相当する摩擦摩耗材が端面に固設された第1スリーブを、ロータ軸の回転数よりも低い回転数でロータ回転方向に回転させることにより、シール部材同士の摺動速度を下げてシール部材の発熱や摩耗を抑えようとするものである。
 また、下記特許文献4に記載されたようなシール機構に関する技術もある。特許文献4に記載された技術は、混練室内の圧力を測定するとともに、液圧シリンダを有する調整手段により、前記測定した圧力の値に対応させてシール圧力、すなわちカラーリングに対するシールリングの付勢力を適切に調整するという技術である。混練過程の末期などで混練室内が低圧の場合には、シール圧力を低くすることによって、シール部材の寿命を長くすることができる。
 ここで、特許文献2~4に記載された技術は、いずれも消耗部材であるシール部材の摩耗を防止して、その寿命を長くしようとするものである。しかしながら、これらシール部材は、あくまで消耗部材である。そのため、これらシール部材は、少しずつ摩耗していき、いずれ寿命に達する部材である。換言すれば、シール部材は、いずれ使用限界がくる部材である。一方、混練機の混練運転中に、オペレータがこれらシール部材のうち摺動するシール部を確認しようとしても、その運転中におけるオペレータの作業場所からシール部材の位置が離れているため、確認しにくい。また、オペレータがシール部材の摩耗量を把握するにしても、数mmというその摩耗量を確認しなければならない。さらに、混練機においてシール部材の周辺には機械加工部が少ないため、シール部材周辺の機械加工部を基準としたシール部材の摩耗量の確認はし難い。また、当該機械加工部を基準としたシール部の摩耗量を計測しようにも、混練作業中にその計測を行うことは実質的に不可能である。これらの理由により、混練材料のダストがシール部から漏れはじめてからシール部材の交換などの対応をすることがよくある。
 ここで、シール部から混練材料のダストが漏れはじめると、互いに摺動する摺動面の相手側部品にダメージがでるだけでなく、漏れた混練材料によってその周辺にある配管や温度センサが破損してしまうことも懸念される。このような配管や温度センサの破損が生じた場合には、より大きなダメージとなる。また、混練材料が漏れた場合には、漏れた混練材料の廃棄も必要となる。混練材料の漏れ量が多い場合には、混練機まわりの掃除も必要となり作業効率が低下する。
 以上説明したように、従来の密閉式混練機のシール機構において、磨耗部材であるシール部材の摩耗具合を把握するための技術が必要であった。
特開平9-220456号公報 特許第3620944号公報 特開平10-151333号公報 実開平6-32010号公報
 本発明の目的は、上述の問題を解決した密閉式混練機を提供することである。
 本発明の別の目的は、密閉式混練機の運転中においても摩耗部材(消耗部材)の摩耗具合の把握が容易な密閉式混練機を提供することである。
 本発明の一局面に従う密閉式混練機は、材料を混練する混練装置と、前記混練装置の外側に設けられた表示装置とを備え、前記混練装置は、内部で材料が混練され、その混練された材料を排出するための材料排出口が形成されたケーシングと、軸を中心に回転することにより前記材料排出口を開閉し、閉状態のときに前記材料排出口を塞ぐドアと、前記ケーシング内での材料の混練時には、前記ケーシングに対して前記ドアを押し付けることにより、前記ドアが前記材料排出口を塞いで開かない状態であるラッチ状態に前記ドアを保持する一方、前記ケーシング内で混練された材料をそのケーシング内から排出させる時には、前記ラッチ状態を解除するラッチ機構とを有し、前記ラッチ機構は、前記ドアに対して接触可能に設けられたラッチ部材と、直線的に移動可能な可動部を有し、当該可動部を前記ドア側へ移動させることにより前記ラッチ部材に前記ドアへ向かう動力を供給するリニアアクチュエータと、当該リニアアクチュエータによる前記可動部の直線動作距離を測定するリニアセンサとを含み、前記表示装置は、前記リニアセンサによって測定される前記可動部の前記直線動作距離に基づき、前記ラッチ部材の変位情報を表示する。
 また、本発明の他の局面に従う密閉式混練機は、材料を混練する混練装置と、前記混練装置の外側に設けられた表示装置とを備え、前記混練装置は、内部に混練室を有するケーシングと、前記混練室に貫挿されたロータと、前記ロータの軸方向の端面であるロータ端面から突出するように設けられたロータ軸と、前記混練室内の材料が外部に漏洩するのを阻止するためのダストストップ装置とを含み、前記ダストストップ装置は、前記ロータ端面に固設されて前記ロータと一体に回転する回転側シール部材と、前記ロータ軸が回転自在に貫挿されるリング状の固定側シール部材と、前記固定側シール部材が前記回転側シール部材に圧接するように当該固定側シール部材を前記ロータ端面側へ付勢する押圧力付与機構とを有し、前記押圧力付与機構は、前記ロータの軸方向に移動可能に設けられた可動部を有し、当該可動部を前記ロータ端面側へ移動させることにより前記固定側シール部材を前記ロータ端面側へ付勢するリニアアクチュエータと、前記リニアアクチュエータに取り付けられ、前記ロータの軸方向における前記可動部の変位を検出するためのリニアセンサとを含み、前記表示装置は、前記押圧力付与機構が前記固定側シール部材を前記回転側シール部材に圧接させている状態での前記リニアセンサの検出値に基づいて、前記固定側シール部材の変位情報を表示する。
本発明の第1実施形態に係る密閉式混練機の全体構成を示す正面概略図である。 図1中のB部分を拡大して示す概略図である。 リニアセンサの動作原理を説明するための斜視概略図である。 表示装置における第一の表示形態を示す概略図である。 表示装置における第一の表示形態を示す概略図である。 表示装置における第一の表示形態を示す概略図である。 表示装置における第二の表示形態を示す概略図である。 表示装置における第二の表示形態を示す概略図である。 表示装置における第二の表示形態を示す概略図である。 本発明の第2実施形態に係る密閉式混練機の全体構成を示す正面概略図である。 図10中のC部分を拡大して示す概略図である。 本発明の第3実施形態に係る密閉式混練機のダストストップ装置部分の正面図である。 図12のXIII-XIII断面図である。 図13中のJ部の詳細図である。 本発明の第3実施形態に係る密閉式混練機の断面図である。
 [第1実施形態]
 以下、本発明の第1実施形態について、図1~図9を参照しつつ説明する。
 (全体構成)
 まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る密閉式混練機1の全体構成について説明する。
 密閉式混練機1は、材料を混練する混練装置1aと、後述するラッチ部材41の変位情報及びアラーム(警告情報)を表示する表示装置5と、後述する設定値を格納する記憶装置6とを備えている。
 混練装置1aは、ケーシング2と、二つのロータ2rと、ドロップドア3と、ラッチ機構4と、支持台7とを有する。なお、本実施形態に係る密閉式混練機1は、二軸のバッチ式ミキサであり、例えば、ゴム原料の混練に用いられる。
 混練される材料は、ホッパー(図示せず)内に昇降可能に設けられたフローティングウェイト(図示せず)により、ケーシング2の上部に形成された材料供給口2jを通じてケーシング2の内部へ供給される。ケーシング2の内部には、金属材料から成る二つのロータ2rが配置されている。二つのロータ2rは、混練用のロータであって、図示しないモータから動力を与えられて互いに異なる向きに回転する(図1の矢印方向参照)。この二つのロータ2rの回転によってケーシング2内で材料が混練される。
 混練後の材料は、ケーシング2の下部に形成された材料排出口2hから排出される。材料排出時には、ドロップドア3が回転しながら図1に破線で示す排出位置まで下降することにより材料排出口2hが開放され、それによってケーシング2内から材料を排出できる状態になる。
 また、混練作業時には、ラッチ機構4の機能により、ドロップドア3が材料排出口2hを塞いで開かないラッチ状態になる。材料排出時には、ラッチ機構4がラッチ状態を解除することにより、ドロップドア3を開放できる状態になる。
 また、本実施形態の密閉式混練機1では、表示装置5によるラッチ部材41の変位情報(後述)の表示、及び、警告表示が可能となっている。以下、各部の詳細について説明する。
 (ケーシング)
 ケーシング2は、密閉式混練機1の本体部であり、金属材料から成る。ケーシング2は、金属製の支持台7によって支持されている。ケーシング2の内部には二つの混練室2sが形成されている。それぞれの混練室2sは、略円柱状に形成されており、図1に示すように左右に並んで配置されているとともに、互いに平行に延びている。各混練室2s内には、ロータ2rがそれぞれ配設されており、各ロータ2rは混練室2sと同方向に延びるように配設されている。また、上記のように、ケーシング2の上部には、混練される材料を供給するための材料供給口2jが形成されている。ケーシング2の下部には、混練された材料を排出するための材料排出口2hが形成されている。材料排出口2hは、ロータ2rの軸方向に沿って延びるように形成されている。そして、ケーシング2では、材料供給口2j、二つの混練室2s及び材料排出口2hが、互いに連通している。
 (ドロップドア)
 ドロップドア3は、金属材料から成り、ケーシング2の材料排出口2hを塞ぐ蓋部材として機能する。このドロップドア3は、本発明のドアの概念に含まれるものである。ドロップドア3は、回転軸3sを中心にして回転できるように設けられている。具体的には、回転軸3sは、ドロップドア3に固定されている。また、回転軸3sは、回転可能な状態で支持台7によって支持されている。回転軸3sの軸方向は、ロータ2rの軸方向に平行である。このドロップドア3は、回転軸3sを中心にして回転することにより材料排出口2hを開閉し、閉状態のときに材料排出口2hを塞ぐ。なお、回転軸3sは、本発明の軸の概念に含まれるものである。
 ドロップドア3は、先端部3vと、突出部3tとを有する。先端部3vは、ドロップドア3が材料排出口2hを塞いだ状態でケーシング2の内部に向けて突出するように設けられている。先端部3vは、ロータ2rの軸方向に沿って延びるように形成されている。ドロップドア3が閉じられた状態、すなわち、ドロップドア3が材料排出口2hを塞いだ状態では、先端部3vは、材料排出口2hの内部に入り込む。この状態では、先端部3vのうち二つのロータ2rに臨む二つの表面3r、すなわち図1における先端部3vの左右両側の表面3rがケーシング2の内面と共に二つの混練室2sの壁面を構成する。
 ドロップドア3において、二つの表面3rの下側には、二つの接触面3wが形成されている。ドロップドア3が閉じられた状態では、二つの接触面3wは、材料排出口2hの内壁面に接触する。
 突出部3tは、後述するピストンロッド41bに設けられた接触部41s(ラッチ部材41)に接触する部分である。この突出部3tは、ドロップドア3が閉じられた状態において接触部41sに向かって突出するように形成されている。
 突出部3tは、図1及び図2に示すように、金属製のコンタクトプレート3bを含む。突出部3tのうちこのコンタクトプレート3bが、接触部41sに接触する。コンタクトプレート3bは、突出部3tの先端、すなわち突出部3tのうち接触部41sに最も近い部分に配置されている。コンタクトプレート3bの表面は、曲面に形成されており、具体的には、球面の一部として形成されている。また、コンタクトプレート3bは、突出部3tの本体部に対して、図示しないボルトを用いて固定されている。すなわち、コンタクトプレート3bは、着脱可能となっている。なお、コンタクトプレート3bは、合成樹脂製であってもよい。また、コンタクトプレート3bは、なくてもよい。
 (ラッチ機構)
 ラッチ機構4は、混練作業時には、ラッチ部材41によってケーシング2に対してドロップドア3を押し付けることにより、ドロップドア3が材料排出口2hを塞いで開かない状態であるラッチ状態にドロップドア3を保持する。一方、ラッチ機構4は、ケーシング2内で混練された材料をケーシング2内から排出させる時には、ドロップドア3のラッチ状態を解除する。
 ラッチ機構4は、ラッチ部材41と、油圧シリンダ42と、リニアセンサ43とを有する。油圧シリンダ42は、本発明のリニアアクチュエータの概念に含まれるものである。この油圧シリンダ42は、ピストンロッド41bと、ピストン41pと、筒状体45とを有する。ピストンロッド41bは、筒状体45の内部に挿入されている。ピストン41pは、筒状体45の内部に設置されている。
 筒状体45は、油圧シリンダ42全体の支持体であるとともに、ピストン41p及びピストンロッド41bをその軸方向に案内するものである。また、筒状体45は、ベース4Bに固定されている。ベース4Bは、支持台7と一体的に形成されている。すなわち、油圧シリンダ42は、ケーシング2の位置に対して、移動しないように位置固定されている。なお、油圧シリンダ42と支持台7とは、同じ基部に設置されていればよく、ベース4Bと支持台7とは、分離した別部材であってもよい。
 ピストンロッド41bは、棒状の部材である。ピストン41pは、筒状体45の内部において、ピストンロッド41bに取り付けられている。このピストン41p及びピストンロッド41bは、本発明の可動部の概念に含まれる。ピストン41pは、環状に形成されており、ピストンロッド41bに外嵌した状態で固定されている。ピストン41pとピストンロッド41bとは、互いに着脱可能となっている。なお、ピストンロッド41bとピストン41pとは一体形成されていてもよい。
 ラッチ部材41は、ドロップドア3のコンタクトプレート3bに接触可能に設けられている。本実施形態において、ラッチ部材41は、ピストンロッド41bの先端部、すなわちピストンロッド41bのドロップドア3側の端部に一体的に設けられた接触部41s(図1及び図2参照)に相当する。接触部41sは、先細状になっており、ピストンロッド41bの軸方向に沿って突出している。また、接触部41sにおいては、軸方向Dに垂直な断面の直径が、ドロップドア3側の先端に向かうにつれて小さくなっている。接触部41sの側面は、円錐面になっており、また、接触部41sの先端の表面は、球面の一部を構成する曲面状になっている。そして、接触部41sの上面には、傾斜部41zが形成されている。傾斜部41zは、接触部41sの先端面側へ向かうにつれて、軸方向Dに沿った中心線(図2の一点鎖線J参照)からの距離が小さくなるように傾斜している。
 ピストンロッド41bは、交換部品である。接触部41sがコンタクトプレート3bとの接触により磨耗した場合には、ピストンロッド41bだけを新たな部品と交換すればよい。なお、後述の第2実施形態のように、ラッチ部材はリニアアクチュエータとは別体に設けられた部材であってもよい。
 油圧シリンダ42は、油圧の作用によって、ピストン41p及びピストンロッド41bをドロップドア3側へ移動させることにより、接触部41sにドロップドア3側へ向かう動力を供給する。具体的には、油圧シリンダ42には、図示しない油圧回路が接続されている。そして、その油圧回路から油圧シリンダ42内部のピストン41pを挟んで両側に形成された油圧室に作動油が供給される。ラッチ部材41(接触部41s)をドロップドア3側へ向かう方向に動作させてドロップドア3をラッチ状態にするときには、図1においてピストン41pの左側の油圧室(ヘッド側室)に作動油が供給される。また、ラッチ状態を解除するときには、図1においてピストン41pの右側の油圧室(ロッド側室)に作動油が供給される。そして、ピストンロッド41b及びピストン41pは、ピストンロッド41bの軸方向(図1の矢印D方向)に沿って往復移動する。すなわち、ピストンロッド41b及びピストン41pは、ドロップドア3に対して接離する方向に直線的に移動する。
 ピストンロッド41bのうち油圧シリンダ42の内部側の端部、すなわち、ピストンロッド41bのうちドロップドア3と反対側に位置する端部には、永久磁石41mが配設されている。なお、永久磁石41mは、ピストンロッド41bではなく、ピストン41pに取り付けられていてもよい。
 油圧シリンダ42の内部には、磁歪線(センサープローブ)44が配設されている。磁歪線44は、油圧シリンダ42の筒状体45に対して位置が固定されている。この磁歪線44は、ピストンロッド41bの軸方向Dに沿って延びている。ピストンロッド41bの中心部には、軸方向Dに沿って延びるガイド孔が形成されている。磁歪線44は、このガイド孔の内部に挿入されている。この状態で、ピストンロッド41bのストローク動作が行なわれる。すなわち、油圧シリンダ42におけるピストンロッド41bのストローク動作中には、位置が固定された磁歪線44に対して、永久磁石41mの位置が変化する。磁歪線44は、ニッケル合金から成る金属線である。なお、磁歪線の材料は、Wiedemann効果を生じる金属材料(強磁性材料)であればよい。例えば、磁歪線44は、鉄、コバルト、ガドリニウムなどを含む合金であってもよい。
 リニアセンサ43は、油圧シリンダ42によるピストンロッド41bの直線動作距離、換言すれば、ピストンロッド41bの軸方向Dに沿った直線移動距離を測定する。ドロップドア3をラッチ状態にしたときのピストンロッド41bの直線動作距離、すなわち、ピストンロッド41bの直線動作距離の最大値は、油圧シリンダ42のストロークに相当する。この油圧シリンダ42のストロークは、ドロップドア3が閉じた状態において、ピストン41pが筒状体45内の一端から他端まで移動する距離である。換言すれば、油圧シリンダ42の「ストローク」(行程)は、図1を用いて説明すると、ピストンロッド41bが左端(一端)から右端(他端;ラッチ状態の位置)まで移動する距離である。
 リニアセンサ43は、磁歪線44に対して電気的に接続されている。また、リニアセンサ43は、油圧シリンダ42のうちヘッド側の端部、すなわち、油圧シリンダ42の筒状体45のうちドロップドア3と反対側に位置する端部に一体的に取り付けられている。なお、リニアセンサ43が油圧シリンダ42の筒状体45に一体的に取り付けられていることによって、混練機の運転中にリニアセンサ43が位置ずれする心配がない。
 次に、図3を参照して、リニアセンサ43による前記直線動作距離の測定原理について説明する。
 磁歪線44には、電流(電流パルス)が流される。この電流は、磁歪線44の始端側(リニアセンサ43側)から矢印A方向へ流れる。このとき、磁歪線44には、円周方向に沿った磁場が生じる。
 ピストンロッド41bの永久磁石41mは、磁歪線44に対して、図3のような位置関係にある。永久磁石41mの近傍では、軸方向Dに沿った磁場が生じる。そして、永久磁石41mが磁歪線44に接近すると、磁歪線44のうち永久磁石41m近傍に位置する部分の周りでは、円周方向の磁場と軸方向Dの磁場との合成により、点線で示すような斜めの磁場が生じる。この斜めの磁場に起因して、磁歪線44のうち永久磁石41m近傍の部分には、ねじり歪みが発生する。この現象をWiedemann効果という。前記ねじり歪みは、超音波振動又は音波信号として、金属である磁歪線44上を伝播する。リニアセンサ43は、この超音波又は音波の伝播時間を測定することにより、永久磁石41mの位置を特定する。
 リニアセンサ43からの出力信号、すなわち、永久磁石41mの位置を示す信号は、A/Dコンバータ(図示せず)を経てカウンタ(図示せず)に入力される。その信号はカウンタで処理されて油圧シリンダ42のピストン41pの直線動作距離を表す数値が導出される。リニアセンサ43の出力電流は、4~20mAである。なお、リニアセンサ43を、A/Dコンバータを介して、プログラマブルコントローラや、マイクロプロセッサなどに接続してもよい。この場合には、ピストンロッド41bを、任意位置で減速・停止できる。
 (表示装置)
 表示装置5は、液晶ディスプレイであり、混練装置1aの外側で、且つ、混練装置1aの近傍の位置に配置された操作盤(図示せず)に設けられている。表示装置5には、表示画面である表示部5dが設けられている。各種情報は、この表示部5dに表示される。
 表示装置5は、リニアセンサ43によって測定される前記直線動作距離に基づき、図4~図9に示すように、ラッチ部材41の変位情報として油圧シリンダ42のストロークの変化量を表示する。また、後述するように、表示装置5は、アラーム装置としても機能する。なお、表示装置とアラーム装置とは、別の装置であってもよい。
 また、表示装置5は、中央処理装置(CPU)5sを含む。この中央処理装置5sは、制御装置と演算装置とを有しており、記憶装置6及びリニアセンサ43に対して電気的に接続されている。そして、中央処理装置5sは、ラッチ部材41の変位情報と記憶装置6に格納された設定値とを比較する演算処理を行う。具体的には、中央処理装置5sは、ラッチ機構4がドロップドア3をラッチ状態に保持しているときのリニアセンサ43の測定値、すなわち油圧シリンダ42のストロークと記憶装置6に格納された設定値とを比較する演算処理を行う。また、中央処理装置5sは、リニアセンサ43の測定値が設定値に達したときには、表示部5dに警告表示を行なうよう命令する制御処理を行う。
 (記憶装置)
 記憶装置6は、RAM(Random Access Memory)であり、上記の操作盤内に設けられている。記憶装置6には、予め、ラッチ部材41の変位情報に関する複数の設定値が格納されている。「設定値」とは、油圧シリンダ42のストローク、すなわちピストンロッド41bの直線動作距離の最大値に対応する値として設定された値であり、後述する警告表示を行なう際の基準値である。
 また、記憶装置6は、複数段階の設定値を設定できるように構成されている。すなわち、記憶装置6は、複数のストローク値のそれぞれを設定値として格納できる。なお、記憶装置6への設定値の入力については、オペレータが、操作盤に設けられたキーボードを用いて、任意の設定値を入力するようにしてもよいし、予め、メーカー推奨の設定値が、記憶装置6に格納されていてもよい。また、記憶装置6には、一つの設定値のみが格納されてもよい。
 また、記憶装置6には、磨耗状態監視用ソフトウェアが格納されている。このソフトウェア(プログラム)は、密閉式混練機1に、測定工程、表示工程、及び、アラーム工程を実行させる。
 (ラッチ状態について)
 次に、ラッチ状態について説明する。ラッチ状態とは、ドロップドア3がケーシング2の材料排出口2hを塞いで開かない状態でラッチ機構4によってロックされた状態のことである。
 当初、ピストンロッド41bは、筒状体45内の左端寄りに位置することにより筒状体45の内側に収まっており、接触部41sは、筒状体45から突出していない。この状態では、ドロップドア3は、接触部41sに接触せず、回転軸3sを中心にして自由に回動できる。
 ドロップドア3を排出位置から上昇するように回転させて、先端部3vを材料排出口2hの内部に挿入すると、ドロップドア3が閉じられた状態になり、材料排出口2hがドロップドア3によって塞がれる。
 ドロップドア3が閉じた状態で、ラッチ機構4が作動することにより、ドロップドア3がラッチ状態に保持される。具体的には、この際、油圧シリンダ42のピストン41pにヘッド室側の油圧が作用することにより、ピストン41p及びピストンロッド41bには、ドロップドア3側(図2の矢印D1方向)へ向かう力が与えられる。それに伴って、接触部41sにドロップドア3側へ向かう力が与えられる。そして、図1及び図2に示すように、接触部41sの上部に設けられた傾斜部41zと、ドロップドア3のコンタクトプレート3bとが接触する。この状態では、接触部41sのドロップドア3側へ向かう力が、コンタクトプレート3bに対して作用する。
 接触部41sは、コンタクトプレート3bの下方に進入する。このときに、ドロップドア3の突出部3tには、接触部41sの傾斜部41zから上方に持ち上げられる方向(図2の矢印G方向)の力が与えられる。その結果、ドロップドア3の二つの接触面3wは、材料排出口2hの内壁面に押し付けられる(図1参照)。そして、ドロップドア3が開かないように、接触部41sによって、ドロップドア3が下方から支持される。
 以上のように、ラッチ状態では、ドロップドア3がラッチ機構4によってラッチされ、ドロップドア3が材料排出口2hを塞いだ状態で、ドロップドア3が開かないようにロックされる。これにより、混練室2sの密閉性が保たれる。
 本実施形態では、上記したようにドロップドア3のうち接触部41sに対する接触部分にコンタクトプレート3bが設けられている。そして、コンタクトプレート3bと、接触部41sが設けられたピストンロッド41bは、消耗部品であり、交換部品である。すなわち、コンタクトプレート3b及び接触部41sは、ドロップドア3の開閉動作を繰り返すたびに互いに接触して磨耗していく。換言すれば、コンタクトプレート3bと、接触部41sが設けられたピストンロッド41bは、磨耗部材である。
 (警告表示について)
 表示装置5は、アラームを発するアラーム装置としても機能する。以下、表示装置5によるラッチ部材41の変位情報の表示、及び、警告表示について説明する。記憶装置6には、油圧シリンダ42のストローク、すなわちピストンロッド41bの直線動作距離の最大値の基準値として、二つの設定値が格納されている。具体的には、設定値が、「52.0mm」(設定値A)、「53.0mm」(設定値B)の二段階に設定されているものとする。この二段階の設定値は、一つのリニアセンサ43に対応して設定されている。
 設定値Aは、メーカーが推奨する磨耗部材の交換時期の基準値である。油圧シリンダ42のストロークの値が設定値Aに達したときに磨耗部材を交換することにより、密閉式混練機1を、より確実且つ安全に運転できる。設定値Bは、磨耗部材の使用限界を示す基準値である。油圧シリンダ42のストロークの値が設定値Bに達したときに密閉式混練機1の運転を中止すれば、密閉式混練機1に大きな損傷が生じることを防止できる。なお、設定値の値及び設定方法は、このようなものには限られない。
 例えば、磨耗部材に磨耗が発生する前、すなわち、新品の磨耗部材の使用時における油圧シリンダ42のストロークが50mmであるとする。ストローク変化量は、この数値からの油圧シリンダ42のストロークの変化量である。表示装置5は、以下に示す複数の表示形態で、ストローク変化量(ラッチ部材41の変位情報)を表示できる。なお、表示装置5によるストローク変化量の表示形態については、操作盤での操作により変更できる。
 表示装置5は、第一の表示形態では、図4に示すように、表示部5dに現在のストローク変化量を数値として表示する。表示部5dの「1.0mm」という表示は、磨耗部材が磨耗する前の初期の前記ストロークに対する変化量が、+1.0mmであることを示している。すなわち、この状態では、接触部分であるコンタクトプレート3bと接触部41sの磨耗により、油圧シリンダ42のストロークが1.0mm分だけ増大し、そのストロークが51.0mmになっている。この状態では、ストロークは、まだ設定値に達していない。
 そして、ストローク変化量が+2.0mmに達すると、すなわち、ストロークが52.0mm(設定値A)に達すると、表示部5dの背景色が図5に示すようにより濃い色に変化する。換言すれば、表示部5dの背景色が、明度が小さくなるように変化する。この表示部5dの背景色の変化が、事前アラームである。
 また、ストローク変化量が+3.0mmに達すると、すなわち、ストロークが53.0mm(設定値B)に達すると、表示部5dの背景色が図6に示すようにさらに濃い色に変化する。この表示部5dの背景色の変化が、二段階目のアラームである。
 以上のように、表示装置5は、以下の三つの範囲(i),(ii),(iii)のストローク変化量(単位:mm)ごとに、表示部5dの背景色を三段階で変化させる。
 (i)0.0~+1.9
 (ii)+2.0~+2.9
 (iii)+3.0以上
 この第一の表示形態においては、「ラッチ状態におけるリニアセンサ43の測定値が設定値に達したときに図4の状態から表示部5dの背景色が変化すること」が、アラーム(警告表示)に相当する。すなわち、この表示形態においては、アラームが表示装置5に表示される。また、この表示形態では、表示装置5におけるラッチ部材41の変位情報の表示形態の変更が、アラームとして機能している。
 次に、第二の表示形態について説明する。この第二の表示形態では、ストローク変化量がグラフ表示される。具体的には、ストローク変化量が棒グラフで表示され、図7、図8及び図9に示すように、ストローク変化量の値が大きくなるに連れて、ストローク変化量を示す着色部5cの面積が大きくなる。磨耗部材に磨耗が発生する前の当初の時点、すなわち、ストローク変化量が0のときには、枠5f内は着色されていない。また、着色部5cの面積は、表示部5dに表示された枠5f内で増大する。そして、枠5f全体が着色されると、このことはストロークが設定値Bに達したことを表す。また、着色部5cの面積が増大するにつれて、枠5f内の非着色部5tの面積が減少していく。
 図7は、ストローク変化量が+1.0mmのとき、すなわち、ストロークが51.0mmのときの表示部5dの画面を示している。この状態では、ストローク変化量が、着色部5cとして棒グラフで表示部5dに表示されている。
 ストローク変化量が+2.0mmに達すると、すなわち、ストロークが52.0mm(設定値A)に達すると、着色部5cの右先端位置が、2.0mmを示す位置に到達する。また、この状態では、着色部5cの色が、図8に示すようにより濃い色に変化する。換言すれば、着色部5cの色が、明度が小さくなるように変化する。この着色部5cの色の変化が、事前アラームである。
 また、ストローク変化量が+3.0mmに達すると、すなわち、ストロークが53.0mm(設定値B)に達すると、着色部5cの色が図9に示すようにさらに濃い色に変化する。この着色部5cの色の変化が、二段階目のアラームである。なお、この状態では、枠5fの内部全体が着色部5cとなる。
 この第二の表示形態においても、「ラッチ状態におけるリニアセンサ43の測定値が設定値に達したときに、図7の状態から着色部5cの色が変化すること」が、アラーム(警告表示)に相当する。すなわち、この表示形態においても、アラームが表示装置5に表示される。また、この表示形態においても、表示装置5におけるラッチ部材41の変位情報の表示形態の変更が、アラームとして機能している。
 なお、本実施形態においては、記憶装置6に格納する設定値を、ラッチ状態における油圧シリンダ42のストロークに対応する値としており、表示装置5は、設定値と、ラッチ状態におけるリニアセンサ43の測定値とを比べているが、このような形態には限られない。例えば、記憶装置6が格納する設定値を、ラッチ状態における油圧シリンダ42のストローク変化量、すなわち表示装置5の表示値に対応する値とし、表示装置5が、この設定値とリニアセンサ43の測定値から得られるストローク変化量とを比較してもよい。この場合には、ラッチ部材41の変位情報は、ストローク変化量となる。そして、この場合に上記の例で説明すると、設定値Aが「2.0mm」となり、設定値Bが「3.0mm」となる。そして、表示装置は、この設定値と、表示値である「ストローク変化量」とを比較する。
 (監視方法)
 次に、本実施形態に係る密閉式混練機の監視方法について説明する。
 まず、ドロップドア3を閉めることにより、当該ドロップドア3によって材料排出口2hを塞ぐ(閉扉工程)。そして、ラッチ機構4を作動させて、接触部41sがコンタクトプレート3bを下方から支持することにより、ドロップドア3の下降が制限されてドロップドア3が開かないラッチ状態にする(ラッチ工程)。
 そして、リニアセンサ43により、油圧シリンダ42によるピストンロッド41bの直線動作距離が測定される(測定工程)。この工程は、密閉式混練機1の運転中、常に繰り返して行なわれる。なお、測定工程は、必ずしも常に実施されていなくてもよい。すなわち、測定工程は、必要な場合にのみ実施されてもよい。
 次に、リニアセンサ43によって測定されたピストンロッド41bの直線動作距離に基づき、表示装置5に、ラッチ部材41の変位情報としての油圧シリンダ42のストローク変化量が表示される(表示工程)。ドロップドア3がラッチ状態に保持されている状態では、表示工程は、前記測定工程が行なわれる度に実施される。そのため、密閉式混練機1の運転中、表示装置5には、常に、現在のストローク変化量の値が表示される。なお、表示工程は、必要な場合にのみ実施されてもよい。
 そして、表示装置5は、ラッチ状態におけるピストンロッド41bの直線動作距離の測定値と、設定値(設定値A及び設定値B)とを比較し、測定値が設定値に達したときに警告表示を行なう(アラーム工程)。この測定値と設定値の比較及び警告表示を行うアラーム工程は、密閉式混練機1の運転中、常に繰り返して行なわれる。
 上記のように、密閉式混練機1では、リニアセンサ43から出力される電気信号により、油圧シリンダ42のストロークを確認できる。そして、オペレータは、密閉式混練機1を運転して材料の混練作業を実施しながら、表示装置5を見ることにより磨耗部材の磨耗状態を把握できる。また、オペレータは、表示装置5の表示を監視することにより、必要に応じて密閉式混練機1の運転を停止できる。なお、リニアセンサ43の測定値が設定値A又は設定値Bに達したときに、密閉式混練機の運転が自動的に停止するようになっていてもよい。
 (効果)
 次に、本実施形態に係る密閉式混練機1及びその監視方法により得られる効果について説明する。
 (1)密閉式混練機1は、材料を混練する混練装置1aと、混練装置1aの外側に設けられた表示装置5とを備えている。混練装置1aは、内部で材料が混練され、その混練された材料を排出するための材料排出口2hが形成されたケーシング2と、回転軸3sを中心に回転することにより材料排出口2hを開閉し、閉状態のときに材料排出口2hを塞ぐドロップドア3と、ケーシング2内での材料の混練時には、ケーシング2に対してドロップドア3を押し付けることにより、ドロップドア3が材料排出口2hを塞いで開かない状態であるラッチ状態にドロップドア3を保持する一方、ケーシング2内で混練された材料をそのケーシング2内から排出させる時には、前記ラッチ状態を解除するラッチ機構4とを有する。ラッチ機構4は、ドロップドア3に対して接触可能に設けられた接触部41s(ラッチ部材41)と、直線的に移動可能なピストン41p及びピストンロッド41bを有し、当該ピストン41p及びピストンロッド41bをドロップドア3側へ移動させることにより接触部41sにドロップドア3側へ向かう動力を供給する油圧シリンダ42と、当該油圧シリンダ42によるピストンロッド41bの直線動作距離を測定するリニアセンサ43とを含み、表示装置5は、リニアセンサ43によって測定されるピストンロッド41bの直線動作距離の測定値に基づき、ラッチ部材41の変位情報としてのストローク変化量を表示する。
 この構成では、混練装置1aの外側に設けられた表示装置5が、リニアセンサ43によるピストンロッド41bの直線動作距離の測定値に基づいて、ラッチ部材41(接触部41s)の位置又は位置の変化量であるラッチ部材41の変位情報を表示することができる。本実施形態においては、混練装置1aの外側に設けられた表示装置5が、油圧シリンダ42のストロークに関する情報、すなわち油圧シリンダ42のストローク又はストローク変化量を表示することができる。そのため、オペレータは、混練機の運転中のラッチ部材41の変位情報を見て、ドロップドア3とラッチ部材41の接触部分、すなわちコンタクトプレート3bと接触部41sの磨耗状態の情報を容易に把握できる。また、オペレータは、混練機の運転中に前記接触部分の磨耗状態を確認できるので、磨耗部材の交換時期を知ることができる。また、オペレータは、前記接触部分の磨耗状態をモニタリングしておくことにより、使用限界を超えて部材を使用し続けることに起因して生じる、材料排出口2hを形成するケーシング2の縁部分の変形を未然に防止できる。
 (2)また、密閉式混練機1は、ラッチ部材41の変位情報に関する複数の設定値(設定値A及び設定値B)が格納された記憶装置6と、ラッチ状態におけるピストンロッド41bの直線動作距離の測定値と設定値とを比較して、ラッチ状態における前記測定値が設定値に達したときにアラームを発する表示装置5とを有する。
 この構成では、リニアセンサ43による測定値に基づいた、ラッチ部材変位情報としての前記ラッチ状態における直線動作距離の測定値が、記憶装置6に格納された任意の設定値、すなわち磨耗部材の交換時期や使用限界などの基準となる値に達したときにアラームが発せられるので、磨耗部材の磨耗状態をより確実に把握できる。
 (3)また、密閉式混練機1では、記憶装置6は、1つのリニアセンサ43に対して少なくとも2段階の設定値を格納可能に構成されている。この構成では、リニアセンサ43による前記測定値に対応する基準値として、2つ以上の設定値を設定することにより、磨耗部材の磨耗状態を段階的に監視できる。具体的には、本実施形態では、表示装置5が、磨耗部材の交換時期を知らせる事前アラームと、磨耗部材の磨耗限界(使用限界)を知らせるアラームとを発することができる。これにより、磨耗した磨耗部材が継続して使用されるのを防止することができるので、材料排出口2hの開口縁の薄肉部に対して、その耐久限界を超えた力が作用することを抑止できる。その結果、機械部品を保護できる。さらに、消耗部品である磨耗部材の準備期間の確保、磨耗部材の交換のための工事計画などを効率的に行なうことができる。
 (4)また、密閉式混練機1では、表示装置5がアラーム装置を兼ねており、表示装置5はアラームを表示する機能を有する。この構成によると、ラッチ部材変位情報を表示する表示装置5にアラームが表示されるので、オペレータがラッチ部材変位情報とアラームを視覚的に認識することができる。このため、オペレータは、磨耗部材の磨耗状態の把握と、その磨耗状態が磨耗部材の交換時期や使用限界に達しているかどうかの判断とを容易に行なうことができる。
 (5)また、密閉式混練機1において、表示装置5は、ラッチ部材41の変位情報の表示形態を変更することによりアラームの表示を行う。この構成では、オペレータが、ラッチ部材変位情報とアラームとを視覚的に且つ同時に認識できるので、磨耗部材の磨耗状態の把握と、その磨耗状態が磨耗部材の交換時期や使用限界に達しているかどうかの判断とを容易且つ同時に行なうことができる。
 (6)また、本実施形態に係る密閉式混練機1の監視方法は、混練された材料を排出するための材料排出口2hが形成されたケーシング2と、回転軸3sを中心に回転して開閉し、材料排出口2hを塞ぐドロップドア3と、混練作業時には、ケーシング2に対してドアを押し付けることにより、ドロップドア3が開かないラッチ状態にし、混練された材料の排出時には、ラッチ状態を解除するラッチ機構とを備えた密閉式混練機1を監視する方法である。そして、ラッチ機構4は、ドロップドア3に接触する接触部41s(ラッチ部材41)と、ドロップドア3側へ向かう動力を接触部41sに供給する油圧シリンダ42とを含む。そして、本監視方法は、リニアセンサ43により、油圧シリンダ42によるピストンロッド41bの直線動作距離を測定する測定工程と、リニアセンサ43による前記直線動作距離の測定値に基づき、混練装置1aの外側に設けられた表示装置5にラッチ部材41の変位情報としての油圧シリンダ42のストローク変化量を表示させる表示工程とを有する。
 この構成では、混練装置1aの外側に設けられた表示装置5に、リニアセンサ43によるピストンロッド41bの直線動作距離の測定値に基づいて、ラッチ部材41の変位情報として油圧シリンダ42のストロークに関する情報を表示させることができる。そのため、オペレータは、混練機の運転中に表示装置5に表示されるラッチ部材41の変位情報から、ドロップドア3とラッチ部材41の接触部分(コンタクトプレート3b及び接触部41s)の磨耗状態を容易に把握できる。また、オペレータは、混練機の運転中に、前記接触部分の磨耗状態を確認できるので、磨耗部材の交換時期を知ることができる。また、オペレータは、前記接触部分の磨耗状態をモニタリングしておくことにより、磨耗部材が使用限界を超えて使用し続けられることによって生じる、ケーシング2のうち材料排出口2hを形成する縁部分の変形を未然に防止できる。
 (7)また、本実施形態に係る密閉式混練機の監視方法は、ラッチ状態におけるリニアセンサ43の測定値、すなわちラッチ状態における油圧シリンダ42のピストンロッド41bの直線動作距離と、予め設定された複数の設定値(設定値A及び設定値B)とを比較して、測定値が設定値に達したときに、アラーム装置を兼ねる表示装置5がアラームを発するアラーム工程を有する。
 この構成では、リニアセンサ43の測定値に基づく、ラッチ状態における前記直線動作距離の値が、磨耗部材の交換時期や使用限界などに相当する基準値である設定値に達したときにアラームが発せられるので、磨耗部材の磨耗状態をより確実に把握できる。
 また、上記のように構成された密閉式混練機1、及び、密閉式混練機1の監視方法によると、オペレータは、密閉式混練機1の操作位置から離れることなく、その操作位置から離れた場所にある磨耗部材の状態をモニタリングすることができる。また、オペレータは、前記操作位置から離れることなく、密閉式混練機1の混練運転中における、油圧シリンダ42のストロークを確認することができる。
 また、集塵カバーが磨耗部材の確認位置に取り付けられていて外側から磨耗部材の磨耗状態を視認できない場合であっても、上記構成によれば、磨耗部材の磨耗状態を確認するために集塵カバーを外す作業が不要となる。また、上記構成によれば、前記確認位置に集塵カバーが取り付けられている場合に、油圧シリンダ42のストロークの確認作業における作業環境が大きく改善される。
 また、リニアセンサ43の測定値のログデータを解析することによって、消耗部品の寿命を予測することができる。具体的には、作成したログデータ解析用ソフトウェアを用いて、得られた前記ログデータから消耗部品の消耗状態を確認することにより、消耗部品の寿命予測が可能となる。
 また、リニアセンサ43の測定値は、電気信号のデータであるので、その測定値を混練機1の運転記録として容易に保存することができる。
 また、リニアセンサ43の測定値が電気信号のデータであることにより、油圧シリンダ42のストローク変化量の値又は油圧シリンダ42のストロークの値を運転モニタ用のディスプレイ、集中管理システムの操作用ディスプレイへ表示することや、その値をデータとして記録することが容易となる。
 また、本実施形態では、磨耗部材であるコンタクトプレート3b及び接触部41sを、容易且つ確実にメンテナンスできる。また、本実施形態では、磨耗部材の消耗状態を、容易且つ確実に確認できるので、消耗部品(磨耗部材)の交換機会を逃すことがなくなり、密閉式混練機1におけるダメージの発生が抑制される。
 また、本実施形態では、リニアセンサ43を用いて磨耗部材の磨耗状態を確認するため、ピストンロッドに取り付けた目印を目盛り板の目盛りと見比べて磨耗部材の磨耗状態を確認するような従来の構成とことなり、磨耗部材(消耗部品)を交換した後における目盛りの再調整作業も不要となる。
 (第2実施形態)
 次に、本発明の第2実施形態について、図5及び図6を参照しつつ、上記の第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、この第2実施形態では、上記の第1実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。すなわち、図5及び図6において、符号101、101a、102、102h、102j、102s、103、103b、103r、103s、103v、103w、104、104B、141b、142、107を付した部分は、それぞれ、図1及び図2において、符号1、1a、2、2h、2j、2s、3、3b、3r、3s、3v、3w、4、4B、41b、42、7を付した部分に相当する。
 この第2実施形態では、ドロップドア103に先端部103vが形成されている。また、ドロップドア103は、図5及び図6に示すように、金属製のコンタクトプレート103bを含む。コンタクトプレート103bは、閉じられた状態のドロップドア103において、後述するラッチストライカ141sに最も近い部分に配置されている。コンタクトプレート103bの下部には、図6に示すように傾斜面103zが形成されている。傾斜面103zは、油圧シリンダ142側へ向かうにつれて基部からの高さが大きくなるように傾斜している。
 ラッチ機構104は、油圧シリンダ142と、リニアセンサ43と、ラッチ部材141とを有する。油圧シリンダ142は、本発明のリニアアクチュエータの概念に含まれるものである。油圧シリンダ142は、ピストンロッド141bと、図示しないピストンと、筒状体145とを有する。ピストンロッド141bは、筒状体145内に挿入されており、ピストンは、筒状体145の内部に配設されている。
 そして、この第2実施形態の密閉式混練機101では、油圧シリンダ142が、中間トラニオン支持形式により、ベース104Bに対して取り付けられている。そして、油圧シリンダ142は、ピストンロッド141bの軸方向と直交する方向に延びる回転軸145sを介してベース104Bに取り付けられている。具体的には、筒状体145に回転軸145sが固定されており、回転軸145sは、回転可能な状態で、ベース104Bによって支持されている。すなわち、油圧シリンダ142は、回転軸145sを中心に回転できるようになっている。
 ラッチ部材141は、ドロップドア103のコンタクトプレート103bに接触する部材である。このラッチ部材141は、本体部141vと、二つのフランジ部141cと、ラッチストライカ141sとを有する。ラッチストライカ141sは、本体部141vの上部に取り付けられており、コンタクトプレート103bに接触する。また、ラッチストライカ141sの表面は、曲面に形成されている。具体的には、ラッチストライカ141sの表面は、回転軸103sの軸方向に対して平行に配置された円柱の側面の一部となるように形成されている(図11参照)。また、ラッチストライカ141sは、本体部141vに対して、図示しないボルトを用いて固定されている。
 本体部141vは、回転軸141dを介してベース104Bに取り付けられている。本体部141vは、回転軸141dを中心に回転できる。具体的には、ベース104Bに設けられた二つの支持フランジ141jの間に、本体部141vが挟まれており、回転軸141dは、二つの支持フランジ141j及び本体部141vを貫通している。なお、図10では、二つの支持フランジ141jのうち一方の支持フランジ141jのみが図示されている。
 また、二つのフランジ部141cは、本体部141vから油圧シリンダ142側へ向かって延びている。フランジ部141cと、ピストンロッド141bの先端部とは、回転軸141fによって連結されている。これにより、本体部141vとピストンロッド141bとは、回転軸141fを中心として相対的に回転可能となっている。具体的には、二つのフランジ部141cの間に、ピストンロッド141bの先端部が挟まれており、回転軸141fは、二つのフランジ部141c及びピストンロッド141bの先端部を貫通している。なお、図10では、二つのフランジ部141cのうち一方のフランジ部141cのみが図示されている。
 このように、ラッチ機構104は、トグル構造を有している。すなわち、ラッチ機構104では、三つの回転軸(回転軸145s、回転軸141d、回転軸141f)を用いて、各部材が、相互に固定・連結されている。なお、回転軸145s、回転軸141d、及び回転軸141fの軸方向は、回転軸103sの軸方向に平行である。
 本実施形態では、油圧シリンダ142が回転軸145sを中心に回動可能であるため、ピストンロッド141bの軸方向、すなわちピストンロッド141bの往復移動の方向は、上記の第1実施形態とは異なり、固定された一方向には定まらない。具体的には、図10の状態における、ピストンロッド141bの軸方向は、矢印E方向で表わされているが、この方向Eと、水平方向とが成す角度(図10中の角度θ参照)は、ラッチストライカ141s及びコンタクトプレート103bの磨耗に伴って小さくなる。すなわち、ラッチストライカ141s及びコンタクトプレート103bの磨耗に伴って、ピストンロッド141bの軸方向は、図10の状態から水平方向に近づく。
 密閉式混練機101では、ドロップドア103が閉じた状態で、ラッチ機構104が作動することにより、ドロップドア103がラッチ状態に保持される。具体的には、この際、油圧シリンダ142内のピストンに、ヘッド室側から油圧が作用することにより、ピストンロッド141bがドロップドア103側へ移動し、それにより、本体部141vには、ドロップドア3へ向かって倒れる方向(図11の矢印H方向)の力が与えられる。これにより、ラッチストライカ141sは、コンタクトプレート103bの下方に進入する。このとき、ドロップドア103のコンタクトプレート103bには、ラッチストライカ141sから上方へ持ち上げられる方向(図11の矢印G方向)の力が与えられる。その結果、ドロップドア103の二つの接触面103wは、ケーシング102の材料排出口102hを形成する縁部に押し付けられる。
 また、本実施形態においては、コンタクトプレート103bと、ラッチストライカ141sとが、消耗部品(交換部品)となる。
 本実施形態の油圧シリンダ142の内部構造、リニアセンサ143による磁石位置の検出原理、及び、表示装置5における表示については、上記の第1実施形態と同様である。
 また、上記のようなトグル式のラッチ機構においては、本体部141vの長手方向、すなわち回転軸141dとラッチストライカ141sとを結ぶ方向と、ラッチストライカ141sとコンタクトプレート103bとの接点における法線とが成す角度(図10中の角度θ)が、180度に近付くほど、ラッチ部材141からドロップドア103に作用する力が大きくなる。そして、この場合には、ケーシング102のうちドロップドア103とのコンタクト部分、すなわち、ケーシング102のうち材料排出口102hを形成する縁部の薄肉部分(図10中の破線で囲ったK部分)が大きく変形してしまう。密閉式混練機101においては、磨耗部品であるコンタクトプレート103b及びラッチストライカ141sの磨耗状態をモニタリングしておくことにより、このようなケーシング102の損傷を未然に防ぐことができる。
 本実施形態においては、第1実施形態と異なり、リニアアクチュエータである油圧シリンダ142のピストンロッド141bは、本体部141v(ラッチ部材141)とは別の部材として設けられている。
 (他の実施形態について)
 本発明のドアに対してラッチ機構のラッチ部材が接触する実施形態は、上記の第1及び第2実施形態には限られない。例えば、ドロップドアとラッチ部材の接触部分には、消耗部品(交換部品)が設けられていなくてもよい。具体的には、ドロップドア3,103にコンタクトプレート3b,103bは設けられていなくてもよく、ラッチ部材は、ドロップドアの本体部に対して直接接触してもよい。また、ラッチ部材にラッチストライカ141sは設けられていなくてもよく、ドロップドアは、ラッチ部材の本体部に対して直接接触してもよい。このような場合には、ドロップドア全体、及び、ラッチ部材全体が交換部品となる。
 上記第1実施形態のラッチ部材41においては、接触部41sが、ピストンロッドの本体と一体的に形成されているが、接触部41sとピストンロッドの本体とは、分離した別部材になっていてもよい。この場合、接触部41sと、ピストンロッド本体とは、接着やネジ止めなどにより相互に固定される。この場合には、接触部41sがラッチ部材となり、リニアアクチュエータとラッチ部材とは別の部材になる。また、この場合には、接触部41sが交換部品になる。
 混練装置の近傍には、操作盤の代わりに、パーソナルコンピュータが配置されていてもよい。この場合には、このパーソナルコンピュータのディスプレイが表示装置に相当し、パーソナルコンピュータの本体部のハードディスクが記憶装置に相当する。また、この場合には、上記の表示装置5の中央処理装置5sは、パーソナルコンピュータ内部のCPUに相当する。また、表示装置、記憶装置、又はアラーム装置は、混練装置から離れた遠隔位置にあってもよい。
 本発明の密閉式混練機には、例えば、特開平9-220456号公報に示されているようなラッチ部材とドロップドアとの間にスライド部材が設けられているタイプのラッチ機構を適用することも可能である。なお、前記スライド部材は、ラッチ部材とドロップドアのそれぞれに形成された傾斜面の傾斜方向に沿ってスライドする中間部材である。
 (第3実施形態)
 次に、図12~図15を参照しつつ本発明の第3実施形態について説明する。
 (密閉式混練機の構成)
 まず、本発明の第3実施形態に係る密閉式混練機1の構成について説明する。密閉式混練機1は、材料を混練する混練装置1a(図15参照)と、後述する固定側シール部材10の変位情報及びアラームを表示する表示器27(図13参照)とを備えている。
 混練装置1aは、ケーシング3と、一対の混練ロータ2,2と、ロータ軸7(図13参照)と、ダストストップ装置50とを含む。
 ケーシング3は、中空状に形成されており、一対の混練ロータ2,2を各々の軸回りに回転自在に収容している。ケーシング3には、当該ケーシング3を介して混練物を冷却あるいは昇温させるための媒体流通機構(不図示)が設けられている。ケーシング3の内面は、その縦断面がまゆ型形状を呈するように形成されている。混練ロータ2の軸方向におけるケーシング3の端面には、図13に示すようにエンドプレート8が接合されている。これにより、ケーシング3の内部に、左右一対の混練室4a,4aからなるチャンバ4が形成されている。
 また、ケーシング3の上側中央部には、ゴムやプラスチックなどの混練材料をチャンバ4に投入するための投入口3aが形成されている。そして、投入口3aには、投入口3aに投入された混練材料をチャンバ4に圧入するためのフローティングウエイト5が昇降可能に設けられている。一方、ケーシング3のうちチャンバ4の下側中央部には、チャンバ4内で所望の混練状態となった混練物を外部に排出するための排出口3bが形成されている。ケーシング3の排出口3bが形成された部分には、この排出口3bを開閉するためのドロップドア6が設けられている。そして、フローティングウエイト5とドロップドア6は、チャンバ4内での材料の混練時にケーシング3に密接することによって、チャンバ4の内壁面の一部を構成する。
 (ダストストップ装置)
 次に、第3実施形態の密閉式混練機1のダストストップ装置50について説明する。ダストストップ装置50は、チャンバ4に圧入されて混練されている混練材料が、混練室4aのうち混練ロータ2の端部近傍に位置する領域から混練室4aの外部へダストとして漏洩するのを阻止するための装置である。図12~図14に示すように、このダストストップ装置50は、回転側シール部材9と、固定側シール部材10と、押圧力付与機構29とを有している。回転側シール部材9は、混練ロータ2の端面2bに固設されている。固定側シール部材10には、混練ロータ2のロータ軸7が回転自在な状態で貫挿されている。押圧力付与機構29は、固定側シール部材10が回転側シール部材9に圧接するように固定側シール部材10を混練ロータ2の端面2b側へ付勢する。
 (回転側シール部材)
 密閉式混練機1の混練室4a,4aには、上述の混練ロータ2がそれぞれ貫挿されている。各混練ロータ2の両端部は、図13および図14に示すようにそのロータ径がロータ端面2bで最大となるようにロータ端面2bに向かうにつれて拡径されている。すなわち、各混練ロータ2の両端部には、拡径部2aがそれぞれ形成されている。また、ロータ端面2bの内周部には、拡径部2aのロータ径よりも小さなシャフト径のロータ軸7が突設されている。そして、ロータ端面2bには、2分割可能なリング状の回転側シール部材9が固設されている。ここで、ロータ端面2bには、円周状の凹部が形成されており、回転側シール部材9は当該凹部に固設されている。また、回転側シール部材9は、断面L字状のシール部材本体9aと、そのシール部材本体9aのうちロータ端面2bと反対側に位置する後端部に固設されたリング状の摺動部材9bとからなる。摺動部材9bは、シール部材本体9aに着脱可能となっている。そして、回転側シール部材9は、その内周側から外周側に向かってリング状のカラー11で押されることによってロータ端面2bに固設されている。なお、この押し付け力は、ボルト12の締め込みによって生じる。これにより、回転側シール部材9は、混練ロータ2と一体的に回転可能となっている。
 (固定側シール部材)
 固定側シール部材10は、2分割可能なリング状の部材である。固定側シール部材10の内側には、ロータ軸7が回転自在な状態で挿嵌されている。上述の回転側シール部材9が混練ロータ2とともに回転するのに対し、当該固定側シール部材10は回転しない。また、固定側シール部材10は、リング状のシール部材本体10aと、その混練ロータ2側の先端に固設されたリング状の摺動部材10bとからなる。摺動部材10bは、シール部材本体10aに着脱可能となっている。ここで、固定側シール部材10のシール部材本体10aは、混練物や潤滑油を外部に漏洩させないように、混練ロータ2近傍に位置する部分においてシールリング14を介してエンドプレート8に対して液密状態に嵌合されている。さらに、シール部材本体10aの後端部には、冷却水路15が周方向に延びるように形成されている。また、シール部材本体10aには、潤滑油路17が軸方向に延びるように形成されている。そして、冷却水路15には、冷却水配管16が接続されている。この冷却水配管16を通じて冷却水路15に冷却水が流入することにより、固定側シール部材10が冷却される。また、潤滑油路17には、潤滑油配管18が接続されている。この潤滑油配管18を通じて潤滑油路17に潤滑油が流入すると、その潤滑油は、潤滑油路17を通じて摺動部材10bと回転側シール部材9の摺動部材9bとの当接面間に供給される。
 ここで、回転側シール部材9の摺動部材9bおよび固定側シール部材10の摺動部材10bは、例えば、硬質の肉盛金属により形成されている。なお、摺動部材9bおよび摺動部材10bに適用可能な材料としては、各種鋼、銅合金の他、セラミックスや焼結カーボンなどの油に含浸されていない材料、砲金や鋳鉄、焼結金属などの油に含浸された金属を挙げることができる。
 また、エンドプレート8には、プロセス油路19が形成されている。このプロセス油路19には、プロセス油を供給するためのプロセス油配管13が接続されている。プロセス油は、チャンバ4内に混入しても混練物の品質に悪影響を及ぼさない油である。このプロセス油が、プロセス油配管13及びプロセス油路19を通じて摺動部材9bと摺動部材10bの当接面間に供給される。なお、プロセス油としては、主にアロマ系や、ナフテン系などの鉱物油を用いることができる。また、塩化ビニル樹脂などの混練の際には、プロセス油としてDOP(dioctyl phthalate)に代表される合成可塑剤が用いられる。また、小型の混練機のように前記当接面間の摺動速度が低いものでは、プロセス油を必要としないものもある。この場合には、プロセス油路19が設けられていないこともある。
 (押圧力付与機構)
 次に、押圧力付与機構29について説明する。押圧力付与機構29は、油圧シリンダ23と、油圧シリンダ23に取り付けられたリニアセンサ26と、油圧シリンダ23が一方の端部に取り付けられたヨーク20とを有している。
 (リニアアクチュエータ)
 油圧シリンダ23は、シリンダ本体24と、そのシリンダ本体24内で混練ロータ2の軸方向に移動可能に設けられたピストンロッド25とを有する。この油圧シリンダ23は、シリンダ本体24内のヘッド側室23aに油が供給又は当該ヘッド側室23aから油が排出されることで、ピストンロッド25が混練ロータ2の軸方向に直線運動するリニアアクチュエータである。なお、リニアアクチュエータとは、可動部が直線運動するアクチュエータのことを言う。前記ピストンロッド25が、本発明の可動部の概念に含まれるものである。油圧シリンダ23は、ピストンロッド25をその軸方向においてロータ端面2b側へ移動させることにより固定側シール部材10をロータ端面2b側へ付勢する。本発明のリニアアクチュエータは、油圧シリンダ23に限られることはない。また、作動源は、油圧に限られず、他の液体の圧力であってもよい。また、リニアアクチュエータとして、空圧シリンダを用いることもできる。
 また、ピストンロッド25の先端は、円柱状のロッドエンドガイド25aの一方の端部に嵌められている。このロッドエンドガイド25aには、その他方の端部からバネ28が挿入されている。ロッドエンドガイド25aは、エンドプレート8に対して、バネ28を介して接触している。
 (リニアセンサ)
 リニアセンサは、リニアアクチュエータの直線運動の動作距離を測定するためのセンサである。本実施形態におけるリニアセンサ26は、油圧シリンダ23に取り付けられており、混練ロータ2の軸方向におけるピストンロッド25の変位を検出する。具体的には、リニアセンサ26は、油圧シリンダ23のピストンロッド25のストローク又はピストンの位置を検出する。このリニアセンサ26は、油圧シリンダ23のヘッド部に取り付けられている。リニアセンサ26としては、例えば、磁歪式変位センサを用いることができる。磁歪式変位センサは、ヴィーデマン効果(Wiedemann効果)による磁歪現象を応用した変位センサである。具体的には、磁歪式変位センサは、ロッド状のセンサプローブに沿ってそのプローブに対して非接触で移動するマグネットがプローブ内部の磁歪線にねじり歪を発生させ、その歪みの伝播時間を測定することでマグネットの絶対位置を高精度に検出するものである。なお、リニアセンサとしては、ワイヤー式のセンサやレーザー式のセンサなども利用可能である。
 (ヨーク)
 ヨーク20は、油圧シリンダ23の作動力を固定側シール部材10に伝えるための板材である。ヨーク20の一方の端部には、油圧シリンダ23が取り付けられ、当該ヨーク20の二股に分かれた他方の端部にはそれぞれヨークピン21が取り付けられている。また、ヨーク20の二股に分かれる部分、すなわち、ヨーク20の長手方向のほぼ中心部分には、ヨーク鋲22が貫挿されている。これにより、ヨーク20がヨーク鋲22を支点として揺動するヨーク機構が構成されている。また、ヨーク鋲22は、エンドプレート8に固設されており、このヨーク鋲22によってヨーク20が支持されている。また、2つのヨークピン21の先端部は、固定側シール部材10のうち混練ロータ2と反対側の端面に形成された穴にそれぞれ嵌められている。
 ここで、固定側シール部材10は、ヨーク20の二股に分かれた端部にそれぞれ取り付けられたヨークピン21により、その回転が防止される。なお、油圧シリンダ23により、ヨーク20を介してヨークピン21が固定側シール部材10に押し付けられることによって、固定側シール部材10の回転はより確実に防止される。
 (表示装置)
 図13に示したように、リニアセンサ26には、表示器27が出力ケーブルを介して電気的に接続されている。表示器27は、混練装置1aの外側に設けられている。この表示器27は、本発明の表示装置の概念に含まれるものである。表示器27は、押圧力付与機構29が固定側シール部材10を回転側シール部材9に圧接させている状態、すなわち油圧シリンダ23のピストンロッド25が固定側シール部材10を回転側シール部材9へ押圧している状態での固定側シール部材10の変位情報を表示するものである。表示器27は、リニアセンサ26からの出力信号を取り込み、リニアセンサ26の検出値に応じた前記変位情報を表示する。表示器27は、押圧力付与機構29から離れた位置での遠隔表示が可能なものである。表示器27は、混練装置1aの傍らに設置されている操作盤などに組み込まれる。また、混練装置1aの傍らに設置されている操作盤の運転モニター画面や、混練装置1aから離れた場所に設置されている集中管理システムの操作端末画面自体を、リニアセンサ26の検出値に応じた前記変位情報を表示する表示装置としてもよい。なお、図13は、図12のXIII-XIII断面図であるが、表示器27の図示に関しては断面図となっていない。図13は、表示器27がリニアセンサ26に結線されていることを模式的に示しているのみである。
 ここで、前記変位情報は、油圧シリンダ23のピストンロッド25が固定側シール部材10を回転側シール部材9へ押圧している時のピストンロッド25の位置(検出値)そのものでもあってもよいし、その時のピストンロッド25の初期位置からの変化量であってもよい。また、前記変位情報は、前記検出値又はピストンロッド25の初期位置からの変化量を、ヨーク機構のレバー比、すなわち油圧シリンダ23とヨーク鋲22との間の距離と、ヨーク鋲22とヨークピン21との間の距離との比に応じて固定側シール部材10の位置又はその変化量(変位)に変換したものであってもよい。また、前記変位情報を表示器27に表示する方法は、数値表示でもよいし、数値に対応するグラフ表示でもよい。
 また、表示器27は、アラーム装置を兼ねており、アラームを表示する機能を有する。具体的には、表示器27は、リニアセンサ26の検出値と予め設定された設定値とを比較してリニアセンサ26の検出値が設定値に到達したときにアラームを表示する。
 (ダストストップ)
 次に、密閉式混練機1の動作を通じてダストストップ装置50の動作を説明する。まず、押圧力付与機構29の油圧シリンダ23により、ヨーク20およびヨークピン21を介して固定側シール部材10を混練ロータ2の端面2b側へ付勢する。これにより、固定側シール部材10の摺動部材10bを、回転側シール部材9の摺動部材9bに所定の押圧力で圧接させる。このとき、端がエンドプレート8に当接するバネ28は、固定側シール部材10の摺動部材10bが上記摺動部材9bに圧接した状態を保つように、混練ロータ2の軸方向の微少な動きにヨーク20を追従させる役割をする。
 次に、本実施形態に係る密閉式混練機1の作用について説明する。
 まず、図15に示すように、ケーシング3にドロップドア6を密接させた状態でフローティングウエイト5をケーシング3から離隔させることによって、チャンバ4の上面を開口する。そして、この開口からゴムやプラスチック、充填剤などの混練材料をチャンバ4内に装填した後、フローティングウエイト5をケーシング3に密接させて混練材料をチャンバ4内に圧入する。また、この圧入に前後してケーシング3の外壁面に接合された冷却配管に冷却水を流動させることにより、ケーシング3を介してチャンバ4内の混練材料を冷却するとともに、図14に示すように、冷却水路15に冷却水を流動させることにより、固定側シール部材10を冷却する。
 次に、混練ロータ2,2を互いに逆方向に回転させ、それによって、チャンバ4内の混練材料を剪断および分散しながら所望の混練状態の混練物となるように材料の混練を開始する。各混練ロータ2が回転すると、回転側シール部材9が混練ロータ2と共に回転するため、回転側シール部材9の摺動部材9bと固定側シール部材10の摺動部材10bとが混練ロータ2の回転数に応じた速度で互いに摺動する。そして、油圧シリンダ23による押圧力に比例した摩擦力が両摺動部材9b,10bの当接面間に発生し、その結果、両摺動部材9b,10bが発熱するとともに磨耗していく。このとき、混練物が、潤滑油が僅かに混入しても品質的に問題を生じないものである場合には、潤滑油路17を通じて、少量の潤滑油を両摺動部材9b,10bの当接面間に供給する。これにより、両摺動部材9b,10bの当接面間の摩擦係数が低減されるとともに両摺動部材9b,10bが冷却される。その結果、両摺動部材9b,10bの発熱および摩耗が抑制される。
 上記のように両摺動部材9b,10bを互いに圧接させながら混練ロータ2を回転させると、チャンバ4(混練室4a)を構成するケーシング3やエンドプレート8などの内面に混練物が押圧される。これにより、混練物の一部は、図14に示した混練ロータ2の拡径部2aとエンドプレート8との隙間に進入する。この際、回転側シール部材9の摺動部材9bには、固定側シール部材10の摺動部材10bが所定の押圧力で圧接されており、エンドプレート8には、固定側シール部材10のシール部材本体10aがシールリング14を介して密接されている。したがって、混練ロータ2の拡径部2aとエンドプレート8との間の隙間は、両摺動部材9b,10b同士の圧接とシールリング14とで封止された状態になっているため、この隙間のうち封止された箇所よりもチャンバ4内側の領域に混練物が進入しても、その混練物が外部に漏出することはない。その結果、混練物は、チャンバ4内において良好な品質で混練されることになる。
 このように、混練ロータ2と一体に回転する回転側シール部材9の当接面と、この当接面に対して所定の押圧力で圧接される固定側シール部材10の当接面との間で混練物のダストの漏れを防止するダストストップが構成されているとともに、シールリング14で混練物のダストの漏れを防止するダストストップが構成されている。
 (シール部材位置監視方法)
 次に、シール部材位置監視方法について説明する。
 (検出工程)
 まず、両摺動部材9b,10b同士が圧接しながら混練ロータ2が回転しているとき、油圧シリンダ23のヘッド側に取り付けられたリニアセンサ26によって、固定側シール部材10を混練ロータ2の端面2bへ押圧している油圧シリンダ23のピストンロッド25のストローク(ピストンの位置)が検出される。
 (表示工程)
 次に、表示器27が、リニアセンサ26による検出値に応じた固定側シール部材10の変位情報を表示する。ここで、検出値に応じた固定側シール部材10の変位情報は、前記したように、固定側シール部材10を押圧している時の油圧シリンダ23のピストンロッド25の位置(検出値)そのものでもあってもよいし、ピストンロッド25の初期位置からの変化量であってもよいし、前記検出値又はピストンロッド25の初期位置からの変化量をヨーク機構のレバー比に応じた固定側シール部材10の位置又はその変化量(変位)に変換したものであってもよい。なお、ヨーク機構のレバー比とは、油圧シリンダ23とヨーク鋲22との間の距離と、ヨーク鋲22とヨークピン21との間の距離との比のことである。表示器27が前記変位情報を表示することにより、オペレータは、固定側シール部材10が、初期の位置から両摺動部材9b,10bの摩耗分だけ混練ロータ2の端面2b側へ押し込まれた量を確認することができる。そして、オペレータは、その固定側シール部材10の押し込まれた量から現在の摺動部材9b,10bの合計の厚みを把握することができる。ここで、摺動部材10bよりも摺動部材9bのほうが摩耗しにくい材料からなる場合には、固定側シール部材10の押し込まれた量から主に摺動部材10bの厚みが把握されることになる。一方、摺動部材9bよりも摺動部材10bのほうが摩耗しにくい材料からなる場合には、固定側シール部材10の押し込まれた量から主に摺動部材9bの厚みが把握されることになる。通常、摺動部材9bと摺動部材10bのうちのいずれか一方の部材を磨耗しにくい部材とし、他方の部材を一方の部材に比べて摩耗しやすい部材とする。
 (アラーム発報工程)
 次に、表示器27は、リニアセンサ26からの検出値と、表示器27の記憶部に予め格納された設定値とを比較して当該検出値が当該設定値に到達したときにアラーム(警報)を出す。このとき、表示器27は、アラームを表示する。なお、アラームの発令は、表示器27がアラームを表示する形態に限られない。例えば、表示器27に組み込まれた、表示以外の方法でアラームを発令するアラーム装置によってアラームの発令が行われてもよいし、表示器27とは別途設けられたアラーム装置が警報を発することによってアラームの発令が行われてもよい。また、アラームは、表示器27などに表示される警報表示以外に、警報装置から発せられる警報音であってもよい。警報表示は、警告文字の表示、警報ランプの点灯、表示器27に表示された固定側シール部材10の変位情報の表示形態の変更、表示画面の背景色の変更などにより行うことができる。警報音は、サイレン音や警鐘音などを発生する発振回路を用いて発せられてもよい。また、メモリに記憶された警報音の出力波形を読み込んだ制御装置が、その出力波形に応じてスピーカに警報音を発生させるような形態であってもよい。
 以上のように、表示器27が、油圧シリンダ23が固定側シール部材10を押圧している時のリニアセンサ26からの検出値に応じた変位情報を表示することによって、オペレータは、混練機1の運転中に固定側シール部材10の変位の把握を容易に行うことができる。換言すれば、表示器27は、摩耗部材である摺動部材10bや摺動部材9bの摩耗具合の把握を容易に行うことができる。また、オペレータは、作業場を離れることなく、磨耗部材の摩耗具合の把握を行うことができる。また、オペレータは、密閉式混練機1の運転中に摩耗部材の摩耗具合の点検を行うことができるので、チャンバ4内の混練材料が混練ロータ2の端部近傍の隙間を通じて外部に漏れはじめる前に摩耗部材の交換時期(寿命)の到来を知ることができる。なお、オペレータは、摩耗部材の摩耗具合を表示器27でモニタリングしておくことによって、磨耗部材が使用限界を過ぎて使用し続けられることを防止できる。その結果、混練材料の漏洩による周辺設備の破損、例えば周辺配管や温度センサなどの破損を未然に防止することができる。
 また、磨耗部材の磨耗データを表すリニアセンサ26の検出値のログデータに基づいて摩耗部材の寿命を予測するためのソフトウェアを入れた演算装置(不図示)を、混練装置1aの傍らに設置されている操作盤や、集中管理システムの操作端末などに組み込み、この演算装置でリニアセンサ26からの出力信号を演算あるいは解析すれば、摩耗部材である摺動部材10bや摺動部材9bの寿命予測も可能となる。
 また、表示器27に格納される前記設定値を摺動部材10bまたは摺動部材9bの交換時期や使用限界に相当する値としておけば、摩耗部材である摺動部材10bまたは摺動部材9bの交換時期の到来や使用限界の到来に応じて表示器27がアラームを出す。オペレータは、当該アラームにより摩耗部材の摩耗具合の把握をより確実に行うことができる。
 ここで、前記したアラーム装置は、少なくとも2段階の警報の設定値を格納可能であることが好ましい。例えば1段階目の警報設定値は、摩耗部材が使用限界よりも前の交換時期に達したことを知らせるためのものであり、例えば2段階目の警報設定値は、摩耗部材が使用限界に達したことを知らせるためのものである。これにより、機械保護を目的として摩耗部材が使用限界に達したときにアラームを出すだけでなく、摩耗部材が交換時期に達したことを知らせる事前アラームを出すことができ、摩耗部材の製作などに必要な準備期間の確保や、摩耗部材の交換工事の計画などができるようになる。
 また、表示器27がアラーム装置を兼ねており、前記アラームを表示する機能を有していることが好ましい。固定側シール部材10の変位情報を表示する表示器27が前記アラームを表示することによって、オペレータは表示器27を監視することのみで、摩耗部材の摩耗具合の把握と、その摩耗の程度が磨耗部材の交換時期や使用限界に達しているかの判断とを行うことができる。
 さらに、表示器27は、固定側シール部材10の変位情報の表示方法を変更することにより、アラームの表示を行うように構成されていることが好ましい。ここで、固定側シール部材10の変位情報の表示方法を変更することによるアラームの表示は、例えば、表示器27に表示されている固定側シール部材10の変位情報(数値表示、グラフ表示)の点滅、色の反転、色彩の変更あるいはこれらの組み合わせなどによって行われる。なお、色彩の変更は、表示器27の表示の全体的な色彩の変更又は部分的な色彩の変更である。このような表示器27による前記変位情報の表示方法の変更により、摩耗部材の摩耗具合の把握と、その摩耗の程度が交換時期や使用限界に達しているかの判断とを、オペレータは目線を変えることなく容易かつ同時に行うことができる。
 以上、本発明の固定側シール部材が回転側シール部材に圧接されている構成に関する第3実施形態について説明したが、本発明は上述の第3実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
[実施の形態の概要]
 前記実施形態をまとめると、以下の通りである。
 すなわち、前記実施形態に係る密閉式混練機は、材料を混練する混練装置と、前記混練装置の外側に設けられた表示装置とを備え、前記混練装置は、内部で材料が混練され、その混練された材料を排出するための材料排出口が形成されたケーシングと、軸を中心に回転することにより前記材料排出口を開閉し、閉状態のときに前記材料排出口を塞ぐドアと、前記ケーシング内での材料の混練時には、前記ケーシングに対して前記ドアを押し付けることにより、前記ドアが前記材料排出口を塞いで開かない状態であるラッチ状態に前記ドアを保持する一方、前記ケーシング内で混練された材料をそのケーシング内から排出させる時には、前記ラッチ状態を解除するラッチ機構とを有し、前記ラッチ機構は、前記ドアに対して接触可能に設けられたラッチ部材と、直線的に移動可能な可動部を有し、当該可動部を前記ドア側へ移動させることにより前記ラッチ部材に前記ドアへ向かう動力を供給するリニアアクチュエータと、当該リニアアクチュエータによる前記可動部の直線動作距離を測定するリニアセンサとを含み、前記表示装置は、前記リニアセンサによって測定される前記可動部の前記直線動作距離に基づき、前記ラッチ部材の変位情報を表示する。
 この構成では、混練装置の外側に設けられた表示装置が、リニアセンサによる測定値に基づいて、ラッチ部材の変位情報、すなわち、リニアアクチュエータの可動部のストロークに関する情報を表示させることができる。そのため、オペレータは、混練機の運転中に表示装置に表示されるラッチ部材の変位情報から、ドアとラッチ部材の接触部分における磨耗状態の情報を容易に把握できる。また、オペレータは、混練機の運転中に、前記接触部分の磨耗状態を把握できるので、磨耗部材の交換時期を知ることができる。また、オペレータは、表示装置に表示される前記変位情報をモニタリングしておくことにより、前記接触部分の磨耗状態をモニタリングしておくことができる。その結果、磨耗部材が使用限界を超えて使用し続けられることに起因して生じる、ケーシングの内面近傍の部分のうち材料排出口を形成する縁部分の変形を未然に防止できる。
 なお、前記実施形態において、密閉式混練機は、ゴム、プラスチックなどの材料を混練するものである。ケーシングは、内部に混練室が形成された収容部材である。ケーシング内部の混練室では、混練ロータによって、材料の混練が行なわれる。ドアは、開き戸であり、回転軸を中心にして、弧を描いて開閉する。
 リニアアクチュエータは、入力されたエネルギーを直線運動に変換する作動装置であり、例えば、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、ボールスクリュ機構等である。リニアアクチュエータの可動部の直線動作距離とは、リニアアクチュエータの可動部が直線に沿って移動する距離のことである。例えば、リニアアクチュエータが油圧シリンダの場合には、可動部はピストンであり、直線動作距離はピストンの移動距離に相当する。
 ラッチ機構は、ラッチ部材が直線運動をするタイプのスライド式であってもよいし、ラッチ部材が回転運動をするタイプのトグル式であってもよい。すなわち、ラッチ部材がリニアアクチュエータから動力を供給されて動作する方向は、リニアアクチュエータの可動部の直線動作に沿った方向であってもよいし、他の方向であってもよい。
 また、ラッチ機構のラッチ部材は、リニアアクチュエータの可動部に直接取り付けられていてもよい。この場合には、リニアアクチュエータの可動部からラッチ部材に対して直接動力が供給される。また、ラッチ機構のラッチ部材とリニアアクチュエータの可動部との間に別部材(リンク部材)が設けられており、この別部材を介して、リニアアクチュエータの動力がラッチ部材に対して間接的に供給されるように構成されていてもよい。また、リニアアクチュエータの可動部とラッチ部材とが一体的に形成されていてもよい。
 リニアセンサは、リニアアクチュエータの可動部の直線動作距離を測定するセンサである。このリニアセンサとしては、例えばリニアエンコーダやリニアポテンショメータなどが適用される。そして、このリニアセンサに利用可能なセンサの方式には、磁歪式や、レーザ式や、ワイヤー式などがある。リニアセンサは、デジタル出力を行なうものであってもよいし、アナログ出力を行なうものであってもよい。
 ラッチ部材の変位情報とは、ラッチ状態におけるラッチ部材の位置又はその変化量に関する情報であって、リニアアクチュエータのストロークを直接的又は間接的に示す情報である。オペレータは、この変位情報から、ドアとラッチ部材の接触部分の磨耗状態を把握することができる。
 表示装置に表示されるラッチ部材の変位情報は、リニアアクチュエータの可動部の直線動作距離の値(測定値)そのままであってもよいし、ラッチ機構がトグル式の場合には、リニアアクチュエータの可動部の直線動作距離の値をラッチ部材の回転角度の値に変換したものであってもよい。また、ラッチ部材の変位情報は、初期位置に対する相対位置を示す値、例えば、リニアアクチュエータの初期ストロークに対するストロークの変化量の値であってもよいし、絶対的な位置の変化を示す値、例えば、リニアアクチュエータのストロークの測定値の変化量の値であってもよい。
 表示装置は、例えば、リニアアクチュエータの可動部の直線動作距離の値を、リアルタイムで逐一表示してもよいし、ラッチ機構がトグル式の場合には、リニアアクチュエータの可動部の直線動作距離をラッチ部材の回転角度に変換した値を表示してもよい。
 表示装置は、ラッチ機構から離れた位置での遠隔表示が可能なものであって、混練装置の近傍に設置されている操作盤の運転モニタ用のディスプレイであってもよいし、混練装置から離れた位置に設置されている集中管理システムの操作用ディスプレイ(操作端末画面)であってもよい。
 また、表示装置は、例えば、ラッチ部材の変位情報の数値を直接表示してもよいし、ラッチ部材の変位情報の数値をグラフ表示してもよい。なお、グラフ表示は、棒グラフや、円グラフや、折れ線グラフなどによる表示でよい。表示装置としては、液晶ディスプレイ、ブラウン管、プラズマディスプレイ又はLEDなどを利用できる。
 ドアには、ラッチ部材との接触部分に、例えばコンタクトプレート等の消耗部品、換言すれば交換部品が設けられていてもよいし、このような消耗部品が設けられていなくてもよい。また、ラッチ部材には、ドアとの接触部分に、例えばラッチストライカ等の消耗部品、換言すれば交換部品が設けられていてもよいし、このような消耗部品が設けられていなくてもよい。
 上記密閉式混練機において、密閉式混練機は、前記ラッチ部材の変位情報に関する設定値が格納された記憶装置と、前記ラッチ状態における前記ラッチ部材の変位情報と前記設定値とを比較して、当該ラッチ部材の変位情報が前記設定値に達したときにアラームを発するアラーム装置とを備えていてもよい。
 この構成では、リニアセンサの測定値に基づくラッチ部材の変位情報の値が、記憶装置に格納された任意の設定値に達した時にアラーム装置からアラームが発せられる。従って、前記設定値が磨耗部材の交換時期や使用限界などに相当する基準値である場合には、磨耗部材の磨耗状態が交換時期や使用限界などに達した時にアラーム装置がアラームを発し、オペレータは、そのアラームにより磨耗部材の磨耗状態をより確実に把握することができる。
 なお、アラームは、表示装置などに表示される警告表示であってもよいし、警報装置から発せられる警報音であってもよい。警告表示は、警告文字の表示、警報ランプの点灯、表示装置に表示されたラッチ部材の変位情報の表示形態の変更、又は表示画面の背景色の変更などにより行なうことが可能である。警報音は、サイレン音や警鐘音などを発生する発振回路を用いて発してもよいし、メモリに記録された警報音の出力波形を読み込んで、スピーカを用いて警報音を発してもよい。
 記憶装置としては、上記の操作盤や上記の集中管理システムに組み込まれたRAM(Random Access Memory)や、ハードディスクドライブなどを利用可能である。
 アラーム装置と表示装置とは、別の装置であってもよいし、同一の装置であってもよい。
 また、本構成において、設定値と比較される「ラッチ部材の変位情報」は、表示装置に表示される情報(表示値)と同一の情報であってもよいし、表示値とは異なる情報であってもよい。
 上記記憶装置を備える密閉式混練機において、前記記憶装置は、1つの前記リニアセンサに対して少なくとも2段階の前記設定値を格納可能に構成されていることが好ましい。
 この構成では、アラーム装置が、ラッチ状態においてリニアセンサにより測定されたリニアアクチュエータの可動部の直線動作距離の測定値に対応する基準値として、2段階以上の設定値を格納することにより、当該アラーム装置は、磨耗部材の磨耗状態に対するアラームを段階的に発することが可能となる。この構成により、例えば、アラーム装置が磨耗部材の交換時期における事前アラームと、磨耗部材の磨耗限界(使用限界)を知らせるアラームとを発することができる。この場合、事前アラームに基づいて、消耗部品の準備期間の確保や工事計画などを効率的に行うことができる一方、磨耗限界を知らせるアラームに基づいて磨耗部材が使用限界を超えて使用されるのを防止して、機械部品の保護を図ることができる。
 上記密閉式混練機において、前記表示装置は、前記アラーム装置を兼ねており、前記アラームを表示する機能を有していてもよい。
 この構成によると、ラッチ部材の変位情報を表示する表示装置にアラームが表示されるので、オペレータがアラームを視覚的に認識できる。このため、オペレータは、磨耗部材の磨耗状態の把握と、その磨耗状態が磨耗部材の交換時期や使用限界に達しているかどうかの判断とを容易に行なうことができる。
 この場合において、前記表示装置は、前記ラッチ部材の変位情報の表示形態を変更することにより、前記アラームの表示を行うように構成されていてもよい。
 この構成では、オペレータが、ラッチ部材の変位情報とアラームとを視覚的に同時に認識できるので、磨耗部材の磨耗状態の把握と、その磨耗状態が磨耗部材の交換時期や使用限界に達しているかどうかの判断とを容易且つ同時に行なうことができる。
 なお、「ラッチ部材の変位情報の表示形態の変更」は、表示装置の画面上における、数値やグラフからなるラッチ部材の変位情報の「点滅」や、「文字色又は背景色などの表示色の反転、変更」や、「表示の全体的又は部分的な色彩の変更」などであってもよい。
 また、前記実施形態に係る密閉式混練機は、材料を混練する混練装置と、前記混練装置の外側に設けられた表示装置とを備え、前記混練装置は、内部に混練室を有するケーシングと、前記混練室に貫挿されたロータと、前記ロータの軸方向の端面であるロータ端面から突出するように設けられたロータ軸と、前記混練室内の材料が外部に漏洩するのを阻止するためのダストストップ装置とを含み、前記ダストストップ装置は、前記ロータ端面に固設されて前記ロータと一体に回転する回転側シール部材と、前記ロータ軸が回転自在に貫挿されるリング状の固定側シール部材と、前記固定側シール部材が前記回転側シール部材に圧接するように当該固定側シール部材を前記ロータ端面側へ付勢する押圧力付与機構とを有し、前記押圧力付与機構は、前記ロータの軸方向に移動可能に設けられた可動部を有し、当該可動部を前記ロータ端面側へ移動させることにより前記固定側シール部材を前記ロータ端面側へ付勢するリニアアクチュエータと、前記リニアアクチュエータに取り付けられ、前記ロータの軸方向における前記可動部の変位を検出するためのリニアセンサとを含み、前記表示装置は、前記押圧力付与機構が前記固定側シール部材を前記回転側シール部材に圧接させている状態での前記リニアセンサの検出値に基づいて、前記固定側シール部材の変位情報を表示する。
 この構成によると、混練装置の外側に離れて設けられた表示装置が、押圧力付与機構が固定側シール部材を回転側シール部材に圧接させている状態でのリニアセンサの検出値に応じた固定側シール部材の変位情報、例えば、リニアアクチュエータのストローク情報を表示させることができる。このため、オペレータは、混練機の運転中に固定側シール部材の変位の把握、換言すれば、摩耗部材の摩耗具合の把握を容易に行うことができる。そして、オペレータは、密閉式混練機の運転中に摩耗部材の摩耗具合の把握することができるので、混練室内の混練材料がロータ端面近傍の隙間を通じて外部に漏れはじめる前にシール部材の摩耗部材の交換時期又は寿命の到来を知ることができる。なお、摩耗部材の摩耗具合を表示装置でモニタリングしておくことで、磨耗部材が使用限界を過ぎて使用し続けられることを防止できる。その結果、混練材料の漏洩に起因する周辺設備の破損、例えば周辺配管や温度センサなどの破損を未然に防止することができる。
 上記シール部材を備える密閉式混練機において、当該密閉式混練機は、前記検出値と予め設定された設定値とを比較して当該検出値が当該設定値に到達したときにアラームを出すアラーム装置を備えることが好ましい。
 この構成によると、磨耗部材が交換時期や使用限界に達した時の検出値に相当する値を設定値としておくことで、当該摩耗部材の交換時期の到来や使用限界の到来に応じてアラーム装置がアラームを出すことができる。このため、オペレータは、当該アラームにより摩耗部材の摩耗具合の把握をより確実に行うことができる。
 この場合において、前記アラーム装置は、少なくとも2段階の前記設定値を格納可能に構成されていることが好ましい。
 この構成によると、摩耗部材が使用限界に達したときにそのことをアラームで知らせて機械保護を図るだけでなく、摩耗部材が使用限界よりも前の交換時期に達したことを知らせる事前アラームを出すことができる。その結果、摩耗部材の製作などの準備期間の確保や、摩耗部材の交換工事の計画などができるようになる。
 上記密閉式混練機において、前記表示装置は、前記アラーム装置を兼ねており、前記アラームを表示する機能を有することが好ましい。
 この構成によると、オペレータは、表示装置を視認するだけで摩耗部材の摩耗具合の把握と、その摩耗の程度が交換時期や使用限界に達しているかの判断とを容易に行うことができる。
 この場合において、前記表示装置は、前記変位情報の表示方法を変更することにより、前記アラームの表示を行うように構成されていることが好ましい。
 この構成によると、オペレータは、表示装置を視認するだけで摩耗部材の摩耗具合の把握と、その摩耗の程度が交換時期や使用限界に達しているかの判断とを容易かつ同時に行うことができる。

Claims (10)

  1.  材料を混練する混練装置と、
     前記混練装置の外側に設けられた表示装置とを備え、
     前記混練装置は、内部で材料が混練され、その混練された材料を排出するための材料排出口が形成されたケーシングと、軸を中心に回転することにより前記材料排出口を開閉し、閉状態のときに前記材料排出口を塞ぐドアと、前記ケーシング内での材料の混練時には、前記ケーシングに対して前記ドアを押し付けることにより、前記ドアが前記材料排出口を塞いで開かない状態であるラッチ状態に前記ドアを保持する一方、前記ケーシング内で混練された材料をそのケーシング内から排出させる時には、前記ラッチ状態を解除するラッチ機構とを有し、
     前記ラッチ機構は、前記ドアに対して接触可能に設けられたラッチ部材と、直線的に移動可能な可動部を有し、当該可動部を前記ドア側へ移動させることにより前記ラッチ部材に前記ドアへ向かう動力を供給するリニアアクチュエータと、当該リニアアクチュエータによる前記可動部の直線動作距離を測定するリニアセンサとを含み、
     前記表示装置は、前記リニアセンサによって測定される前記可動部の前記直線動作距離に基づき、前記ラッチ部材の変位情報を表示する、密閉式混練機。
  2.  請求項1に記載の密閉式混練機において、
     前記ラッチ部材の変位情報に関する設定値が格納された記憶装置と、
     前記ラッチ状態における前記ラッチ部材の変位情報と前記設定値とを比較して、当該ラッチ部材の変位情報が前記設定値に達したときにアラームを発するアラーム装置とを備える、密閉式混練機。
  3.  請求項2に記載の密閉式混練機において、
     前記記憶装置は、1つの前記リニアセンサに対して少なくとも2段階の前記設定値を格納可能に構成されている、密閉式混練機。
  4.  請求項2に記載の密閉式混練機において、
     前記表示装置は、前記アラーム装置を兼ねており、前記アラームを表示する機能を有する、密閉式混練機。
  5.  請求項4に記載の密閉式混練機において、
     前記表示装置は、前記ラッチ部材の変位情報の表示形態を変更することにより、前記アラームの表示を行うように構成されている、密閉式混練機。
  6.  材料を混練する混練装置と、
     前記混練装置の外側に設けられた表示装置とを備え、
     前記混練装置は、内部に混練室を有するケーシングと、前記混練室に貫挿されたロータと、前記ロータの軸方向の端面であるロータ端面から突出するように設けられたロータ軸と、前記混練室内の材料が外部に漏洩するのを阻止するためのダストストップ装置とを含み、
     前記ダストストップ装置は、前記ロータ端面に固設されて前記ロータと一体に回転する回転側シール部材と、前記ロータ軸が回転自在に貫挿されるリング状の固定側シール部材と、前記固定側シール部材が前記回転側シール部材に圧接するように当該固定側シール部材を前記ロータ端面側へ付勢する押圧力付与機構とを有し、
     前記押圧力付与機構は、前記ロータの軸方向に移動可能に設けられた可動部を有し、当該可動部を前記ロータ端面側へ移動させることにより前記固定側シール部材を前記ロータ端面側へ付勢するリニアアクチュエータと、前記リニアアクチュエータに取り付けられ、前記ロータの軸方向における前記可動部の変位を検出するためのリニアセンサとを含み、
     前記表示装置は、前記押圧力付与機構が前記固定側シール部材を前記回転側シール部材に圧接させている状態での前記リニアセンサの検出値に基づいて、前記固定側シール部材の変位情報を表示する、密閉式混練機。
  7.  請求項6に記載の密閉式混練機において、
     前記検出値と予め設定された設定値とを比較して当該検出値が当該設定値に到達したときにアラームを出すアラーム装置を備える、密閉式混練機。
  8.  請求項7に記載の密閉式混練機において、
     前記アラーム装置は、少なくとも2段階の前記設定値を格納可能に構成されている、密閉式混練機。
  9.  請求項7に記載の密閉式混練機において、
     前記表示装置は、前記アラーム装置を兼ねており、前記アラームを表示する機能を有する、密閉式混練機。
  10.  請求項9に記載の密閉式混練機において、
     前記表示装置は、前記変位情報の表示方法を変更することにより、前記アラームの表示を行うように構成されている、密閉式混練機。
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