[发明专利]施加于封闭式混炼装置的转子的轴向负载的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及在封闭式混炼装置中用于测量在对被混炼材料进行混炼时转子所产生的轴向负载的测量装置。

背景技术

一直以来，作为对橡胶、塑料等被混炼材料进行混炼的封闭式混炼装置，具有专利文献1所公开的封闭式混炼装置。专利文献1的封闭式混炼装置采用如下结构：利用在混炼室内设置的两个转子对被压入该混炼室的橡胶、塑料等被混炼材料进行混炼，并将成为所希望的混炼状态的被混炼材料向外部取出。这两个转子的轴的两侧被轴承支承为旋转自如。各个转子的驱动侧的端部成为向外部突出的输入轴。邻接配置的驱动装置的输出轴和这些输入轴经由齿轮联轴器等连接装置而连接。

在专利文献1的封闭式混炼装置中，橡胶、塑料等被混炼材料与各种添加剂一起从上部的投入口以规定量分批投入料斗内。该被混炼材料借助浮动重块的按压作用而被压入封闭状态的混炼室内。如此一来，被压入混炼室的被混炼材料通过彼此朝向不同方向旋转的转子进行混炼。换句话说，经由减速器向各个转子传递原动机的驱动力(旋转)，各转子以扫过混炼室的内壁的方式进行旋转，并且彼此朝向不同方向旋转。由此，被压入混炼室内的树脂原料(被混炼材料)与各种添加剂一起被混炼，将成为所希望的混炼状态的被混炼材料向外部取出。

另外，在转子的外周面上设有叶片(混炼叶片)，在专利文献1的封闭式混炼装置中，该叶片成为相对于转子的轴线而扭曲成螺旋状的构造。在该扭曲后的叶片的作用下，橡胶、塑料的被混炼材料被沿轴向按压，产生沿着轴向输送被混炼材料的材料流动。另外，叶片被扭曲为在两个转子处分别产生沿轴向相反方向的流动，以在腔室内循环的方式使被混炼材料流动，由此实现有效的混炼。

然而，在专利文献1所公开的封闭式混炼装置中，换言之，在通常的封闭式混炼装置中，当利用在转子上形成的扭曲成螺旋状的叶片将被混炼材料沿着轴向输送时，借助其反作用而产生朝向轴向的反作用力(轴向负载)。上述的轴向负载对支承转子的轴承的寿命给予较大的影响，因此为了判断轴承的寿命而需要精确地测量轴向负载。另外，在无法精确地把握轴向负载的情况下，也可能产生对轴承施加设计以上的轴向负载、或者相反地使用苛刻技术要求的轴承这样的问题。因此，在采用上述种类的轴承的情况下，优选设置能够精确地测量施加于转子的轴向负载的机构。

例如，在专利文献2中公开有如下方法：在轴承主体与外壳之间设置测力传感器，并测量作用于轴承的负载。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-44145号公报

专利文献2：日本特开2001-277236号公报

发明要解决的课题

上述的专利文献2的方法用于测量径向负载(准确来说，滚子彼此在径向上分离的情况下的负载)，但也能够充分应用于测量轴向负载的情况。然而，在该方法中使用的测量装置的构造复杂，且设置需要比较大的空间，有时因设置空间的制约而难以设置。另外，在相对于已设的混炼设备而追加安装的情况下，还可能不得不对混炼机的外壳进行大幅度的改造，也难以设置于现有的设备。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种施加于封闭式混炼装置的转子的轴向负载的测量装置，该装置的结构简单且能够追加设置于现有的设备，并且能够高精度地测量向转子施加的轴向负载。

用于解决课题的解决手段

为了解决上述课题，本发明的施加于封闭式混炼装置的转子的轴向负载的测量装置采用以下的技术手段。即，本发明的施加于封闭式混炼装置的转子的轴向负载的测量装置中，在所述封闭式混炼装置中具备所述轴向负载的测量装置，该封闭式混炼装置具备一对转子，所述一对转子以轴心彼此平行的方式隔开规定的间隙进行邻接配置，并且彼此朝向不同方向旋转，在所述一对转子的两端侧设有对施加于各转子的径向的负载进行支承的轴承，施加于各所述转子的轴向的负载由两端侧的所述轴承中的一端侧的所述轴承支承，其特征在于，在对所述一端侧的轴承的外圈进行固定的外圈固定构件或者安装有所述外圈固定构件的外壳配备有至少一个以上的位移传感器，所述位移传感器能够测定所述外圈固定构件与对所述一端侧的轴承的内圈进行固定的内圈固定构件的沿着轴向的相对位移、或者所述外壳与安装有所述内圈固定构件的所述转子的沿着轴向的相对位移，所述轴向负载的测量装置设有负载计算部，该负载计算部通过对由所述位移传感器测定出的相对位移乘以换算系数来计算施加于所述转子的轴向负载。

需要说明的是，优选的是，在所述转子上形成有相对于该转子的轴线而扭曲为螺旋状的叶片，作用于所述一端侧的轴承的轴向负载沿着轴向的一方向。