JP3237334B2 - Capillary rheometer - Google Patents
Capillary rheometerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック、セラミ
ック、ゴム等の試料の流動特性や分子量分布、粘性特性
などを測定する押出し型のキャピラリレオメータに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an extruded capillary rheometer for measuring flow characteristics, molecular weight distribution, viscosity characteristics, etc. of a sample such as plastic, ceramic, rubber and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にキャピラリレオメータは図4の概
略図に示すように試料挿入孔123e内に入れた試料T
Pを加熱炉120で所定温度に加熱し、ピストン106
で加圧することによりキャピラリ125から試料を押し
出し、このときのピストン106の移動速度から試料の
流動性などを分析測定するものである。2. Description of the Related Art In general, a capillary rheometer has a sample T inserted into a sample insertion hole 123e as shown in a schematic diagram of FIG.
P is heated to a predetermined temperature in a heating furnace 120 and the piston 106 is heated.
The sample is pushed out from the capillary 125 by applying pressure, and the fluidity of the sample is analyzed and measured from the moving speed of the piston 106 at this time.
【0003】かかる分析測定の手順として、ASTM規
格で「レオメータを清浄した後、キャピラリ及びピスト
ンを装着した状態で、設定した温度で熱平衡状態にす
る。その後、ピストンを抜き取り、バレル内に試料を充
填し、再びピストンをバレルに挿入し、試料が溶融をし
終わった後、低速度でピストンを降下させて、ピストン
の先端を所定の位置に停止させ、バレルの温度が試験温
度に回復するのを待って予熱時間計測のためタイマーを
スタートさせる」旨の記載がされている。[0003] As a procedure of such an analytical measurement, ASTM standard states, "After cleaning the rheometer, heat equilibrium is established at a set temperature with the capillary and piston mounted. After that, the piston is pulled out and the barrel is filled with a sample. Then, insert the piston back into the barrel, and after the sample has melted, lower the piston at a low speed to stop the tip of the piston in place, and wait for the barrel temperature to return to the test temperature. Wait and start timer to measure preheating time ".
【0004】ここで、ピストンを抜き取った後、ピスト
ンを再びバレルに挿入する際に、ピストンの温度が低下
すると、上述した試験温度に回復するまでの時間が非常
に長くなり溶融した試料の劣化を招くことから、ピスト
ンの温度が低下しないよう何らかの保温手段を設ける必
要がある。しかし、かかるピストンの保温に関してはJ
IS規格では何等規定がなく、またASTM規格におい
ても単にピストンを断熱材の上に置くことのみが記載さ
れているにすぎない。このため、従来のキャピラリレオ
メータによる分析測定においては、特にピストンの保温
は行わず、ASTM規格に記載されている通り断熱材の
上にピストンを置くことによりピストンの保温を行って
いた。[0004] Here, when the temperature of the piston is lowered when the piston is inserted again into the barrel after the piston is removed, the time required for the piston to recover to the test temperature becomes very long, and the deterioration of the melted sample is reduced. Therefore, it is necessary to provide some heat retaining means so that the temperature of the piston does not decrease. However, regarding the heat retention of such a piston, J
The IS standard does not specify anything, and the ASTM standard merely describes that the piston is placed on the heat insulating material. For this reason, in the conventional analytical measurement using a capillary rheometer, the piston is not kept warm, but is kept warm by placing the piston on a heat insulating material as described in the ASTM standard.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、断熱材
の上にピストンを載置する方法では、接触による熱の拡
散はある程度防止できるが、直接低温の空気と接してい
ることからピストンの温度が低下するのを避けられな
い。However, in the method in which the piston is placed on the heat insulating material, the diffusion of heat due to contact can be prevented to some extent, but the temperature of the piston decreases due to direct contact with low-temperature air. It is inevitable to do.
【0006】一方、キャピラリレオメータとは別途にピ
ストンの保温手段を設けたのでは装置全体が複雑とな
り、また保温のための熱エネルギーが余分に必要となる
等の問題がある。On the other hand, if a means for keeping the piston warm is provided separately from the capillary rheometer, the whole apparatus becomes complicated, and there is a problem that extra heat energy is required for keeping the heat.
【0007】そこで、本発明はこれらの問題点を解消す
るために創案されたものであって、試料挿入孔から抜き
取ったピストンの保温をより簡単な構成で実現できるキ
ャピラリレオメータを提供することを目的とする。Accordingly, the present invention has been made in order to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a capillary rheometer capable of realizing the heat retention of a piston withdrawn from a sample insertion hole with a simpler configuration. And
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の実施例である図
1を用いて、以下に本発明の構成を説明する。本発明に
かかるキャピラリレオメータは、中央部に設けた試料挿
入孔23e内の試料TPを加熱する加熱炉20と、前記
試料挿入孔23e内を摺動し前記試料TPを加圧するピ
ストン6と、中空部7’を有しこの中空部7’内で前記
加熱炉20を保持する架台7と、前記試料挿入孔23e
から抜き取った前記ピストン6を前記架台7の中空部
7’内で前記加熱炉20と対向させて保持するピストン
保持手段8と、を備え、前記加熱炉20による輻射熱に
よって前記ピストン6を予備保温できるよう構成したこ
とを特徴とする。The configuration of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 which is an embodiment of the present invention. The capillary rheometer according to the present invention includes a heating furnace 20 for heating a sample TP in a sample insertion hole 23e provided at a central portion, a piston 6 for sliding in the sample insertion hole 23e and pressurizing the sample TP, and a hollow. A base 7 having a portion 7 'and holding the heating furnace 20 in the hollow portion 7';
Piston holding means 8 for holding the piston 6 extracted from the inside of the pedestal 7 in a hollow portion 7 ′ so as to face the heating furnace 20. The piston 6 can be pre-insulated by radiant heat from the heating furnace 20. It is characterized by having such a configuration.
【0009】[0009]
【作用】本発明の実施例である図3を用いて、以下に本
発明の作用を説明する。The operation of the present invention will be described below with reference to FIG. 3, which is an embodiment of the present invention.
【0010】試料挿入孔23eから抜き取られたピスト
ン6は、架台7の中空部7’に設けられたピストン保持
手段8で加熱炉20と対向して保持されるため、加熱炉
20からの輻射熱を直接受けることによって保温され
る。The piston 6 extracted from the sample insertion hole 23e is held opposite to the heating furnace 20 by the piston holding means 8 provided in the hollow portion 7 'of the gantry 7, so that the radiant heat from the heating furnace 20 is removed. It is kept warm by receiving it directly.
【0011】[0011]
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3に基づいて説
明する。図1において、1は材料試験機本体のテーブ
ル、2は不図示の一対の支柱に横架され上下動可能なク
ロスヘッドであり、このクロスヘッド2の上部には試料
への負荷圧力を検出するロードセル3が載置されてい
る。ロードセル3にはクロスヘッド2を貫通する負荷ロ
ッド4が取り付けられ、負荷ロッド4の下端には接続具
5を介して試料TPを加圧し押し出すためのピストン6
が連結されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a table of a material testing machine main body, and 2 denotes a crosshead which is laid on a pair of columns (not shown) and which can move up and down. The load cell 3 is placed. A load rod 4 that penetrates the crosshead 2 is attached to the load cell 3, and a piston 6 for pressing and extruding the sample TP through a connector 5 is attached to a lower end of the load rod 4.
Are connected.
【0012】一方、テーブル1上には門型で中空部7’
を有する架台7が載置され、この架台7に加熱炉20が
吊持されている。加熱炉20は図1に示すように、架台
7の上面に設置された上部炉体21と、架台7の下面に
ボルトで取り付けられた下部炉体22とを有し、上下炉
体21、22の中心部にはバレル23が挿通されてい
る。このバレル23は、図2に示すように筒状のバレル
母材23aと、母材23aの内部に嵌合された筒状のイ
ンナライニング23bとからなり、部材23aは上部炉
体21に設けた球座21aに螺合され吊持されている。On the other hand, on the table 1, a gate-shaped hollow portion 7 '
Is mounted, and a heating furnace 20 is suspended from the mount 7. As shown in FIG. 1, the heating furnace 20 includes an upper furnace body 21 installed on the upper surface of the gantry 7 and a lower furnace body 22 attached to the lower surface of the gantry 7 with bolts. The barrel 23 is inserted through the center of the. As shown in FIG. 2, the barrel 23 includes a cylindrical barrel base material 23 a and a cylindrical inner lining 23 b fitted inside the base material 23 a, and the member 23 a is provided on the upper furnace body 21. It is screwed and hung on the ball seat 21a.
【0013】また、インナライニング23bは、上部ラ
イニング23cと下部インナライニング23dを別々に
作成してバレル母材23a内で焼嵌めにより連結したも
のであり、これにより試料挿入孔23eの形成が容易と
なり、その内径精度が高められると共に、その接合面を
境として上下ゾーン炉体22c、22d相互の熱干渉を
抑制できる。そして、試料挿入孔23eの下端部にはキ
ャピラリナット24を介してキャピラリ25が取り付け
られている。The inner lining 23b is formed by separately forming the upper lining 23c and the lower inner lining 23d and connecting them by shrink fitting in the barrel base material 23a, thereby facilitating the formation of the sample insertion hole 23e. The accuracy of the inner diameter is improved, and the thermal interference between the upper and lower zone furnace bodies 22c and 22d at the joint surface can be suppressed. A capillary 25 is attached to the lower end of the sample insertion hole 23e via a capillary nut 24.
【0014】上部炉体21は、上下面および周面が断熱
材21bで覆われるとともに、その内部にはリング状の
セメント材21cが充填され、セメント材21cの内部
には一対のニクロム系リングヒータ21dが同心円状に
埋設されている。また、上部炉体21の周面にはセンサ
挿入孔21eが設けられ、ここに温度センサ31が挿入
される。下部炉体22は、筒状の容器22e内に4つの
リング状のセメント材22fを積層してなる。各セメン
ト材22fの中央の孔には上記バレル23が挿入され、
バレル23とセメント材22fとの間には空気層が形成
される。容器22eの底部、上部および各セメント材2
2fの間にはリング状の断熱材22gがそれぞれ配置さ
れ、断熱材22gの内周面がバレル母材23aの周面付
近にまで突出している。各セメント材22fの内部には
上下方向にそれぞれ4つのニクロム系リングヒータ22
hが埋設され、これらのリングヒータ22hによりバレ
ル23を介して試料挿入孔23e内の試料TPが加熱さ
れる。また、断熱材22gで区分された4つのゾーン2
2a〜22dには温度センサ32a〜32dが挿入さ
れ、バレルの温度が測定される。そして、不図示の制御
手段によって上述した温度センサの温度信号が取り込ま
れ、バレル23内の試料TPが所望の温度となるようリ
ングヒータ22h、21dが加熱される。The upper furnace body 21 is covered with a heat insulating material 21b on the upper and lower surfaces and the peripheral surface, is filled with a ring-shaped cement material 21c, and has a pair of nichrome ring heaters inside the cement material 21c. 21d is buried concentrically. Further, a sensor insertion hole 21e is provided on the peripheral surface of the upper furnace body 21, and a temperature sensor 31 is inserted therein. The lower furnace body 22 is formed by stacking four ring-shaped cement materials 22f in a cylindrical container 22e. The barrel 23 is inserted into the center hole of each cement material 22f,
An air layer is formed between the barrel 23 and the cement material 22f. Bottom, top and each cement material 2 of container 22e
A ring-shaped heat insulating material 22g is arranged between 2f, and the inner peripheral surface of the heat insulating material 22g protrudes to near the peripheral surface of the barrel base material 23a. Four nichrome ring heaters 22 are vertically arranged inside each cement material 22f.
h is buried, and the ring heater 22h heats the sample TP in the sample insertion hole 23e via the barrel 23. Also, four zones 2 divided by the heat insulating material 22g
Temperature sensors 32a to 32d are inserted into 2a to 22d, and the temperature of the barrel is measured. Then, a temperature signal of the above-described temperature sensor is taken in by a control unit (not shown), and the ring heaters 22h and 21d are heated so that the sample TP in the barrel 23 has a desired temperature.
【0015】架台7の加熱炉20を吊持した付近にはピ
ストン保持手段8が配設されている。図3に示すよう
に、ピストン保持手段8は、架台7から突設して設けら
れた円筒状の段部8a、加熱炉20に対向する側のみ開
口した半円筒状の半割パイプ8b、及び半割パイプ8b
の閉口側にピストン6と接触するよう貼着した断熱材8
cとから構成される。ここで、図に示すように試料挿入
孔23eから抜き出したピストン6を段部8aで吊持す
ると、ピストン6が中空部7’内で保持される。そし
て、半割パイプ8bは加熱炉20に向けて開口している
ため、ピストン6は加熱炉20から輻射される輻射熱を
直接受けることとなる。これにより、試料挿入孔23e
内の試料TPの溶融時におけるピストン6の保温が可能
となる。また、試料TPを溶融する加熱炉20による輻
射熱を利用するため、溶融した試料TPの温度に近い温
度でピストン6を保温することができる。このため、試
料TPの溶融後にピストン6を再び試料挿入孔23e内
に挿入した場合のバレルの試験温度への回復時間を大幅
に短縮することが可能となり、溶融試料の劣化等の防止
による精度の高い試料分析が可能となる。また、半割パ
イプ8bを用いたことにより、ピストン6が輻射熱を受
ける部分のみ開口させることができるため保温効果をよ
り向上させることができ、図示したように断熱材8cを
組み合わせれば保温効果をより高めることができる。そ
して、架台7の中空部7’を密閉状態とすればさらに保
温効果を高めることができる。A piston holding means 8 is provided in the vicinity of the gantry 7 where the heating furnace 20 is hung. As shown in FIG. 3, the piston holding means 8 includes a cylindrical step 8 a protrudingly provided from the gantry 7, a semi-cylindrical half pipe 8 b opened only on the side facing the heating furnace 20, and Half pipe 8b
Heat insulating material 8 adhered to the closing side of
c. Here, when the piston 6 pulled out from the sample insertion hole 23e is suspended by the step 8a as shown in the figure, the piston 6 is held in the hollow portion 7 '. Since the half pipe 8b is open toward the heating furnace 20, the piston 6 directly receives the radiant heat radiated from the heating furnace 20. Thereby, the sample insertion hole 23e
It is possible to keep the temperature of the piston 6 at the time of melting the sample TP therein. Further, since the radiant heat from the heating furnace 20 for melting the sample TP is used, the temperature of the piston 6 can be kept at a temperature close to the temperature of the melted sample TP. For this reason, when the piston 6 is inserted into the sample insertion hole 23e again after the sample TP is melted, the time required for the barrel to recover to the test temperature can be significantly reduced, and the accuracy of the molten sample by preventing deterioration and the like can be reduced. High sample analysis becomes possible. Further, by using the half pipe 8b, only the portion where the piston 6 receives the radiant heat can be opened, so that the heat retaining effect can be further improved. If the heat insulating material 8c is combined as shown in the figure, the heat retaining effect can be obtained. Can be more enhanced. If the hollow portion 7 'of the gantry 7 is kept in a closed state, the heat retaining effect can be further enhanced.
【0016】なお、ピストン保持手段8として図3の実
施例を示したが、本発明はこれらに限定されるものでは
なく、架台7の中空部7’内で試料TPを加熱する加熱
炉20と対向してピストン6を保持し、加熱炉20の輻
射熱によりピストン6の保温を行うものであればよい。Although the embodiment shown in FIG. 3 is shown as the piston holding means 8, the present invention is not limited to these embodiments, and the heating furnace 20 for heating the sample TP in the hollow portion 7 ′ of the gantry 7 is not limited thereto. What is necessary is just to hold the piston 6 in opposition and to keep the temperature of the piston 6 by the radiant heat of the heating furnace 20.
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明によれば、キャピラリレオメータ
において、試料を溶融するための加熱炉に対向してピス
トンを保持するという構成を採用したため、加熱炉の輻
射熱を利用してピストンを加熱することができ、試料充
填時の間におけるピストンの保温が可能となる。特に、
本発明では試料を溶融する加熱炉の輻射熱を利用する構
成を採用したため、溶融した試料の温度に近い温度にピ
ストンを保温することができ、ピストンを再び試料挿入
孔に入れたときの試験温度の回復時間が大幅に短縮さ
れ、試料の熱劣化防止による高精度な分析測定が可能と
なる。According to the present invention, since the capillary rheometer employs a configuration in which the piston is held opposite to the heating furnace for melting the sample, the piston is heated using the radiant heat of the heating furnace. This allows the piston to be kept warm during the sample filling. In particular,
Since the present invention employs a configuration utilizing the radiant heat of the heating furnace for melting the sample, the piston can be kept at a temperature close to the temperature of the molten sample, and the test temperature when the piston is re-inserted into the sample insertion hole is reduced. The recovery time is greatly reduced, and high-precision analytical measurement can be performed by preventing thermal deterioration of the sample.
【0018】また、本発明によれば、ピストンを保温手
段するための特別な加熱手段を別に設ける必要がなく、
本体の架台にピストン保持手段を設けるだけでよいた
め、より簡単な構成でピストンの保温手段が実現でき
る。Further, according to the present invention, there is no need to separately provide a special heating means for keeping the piston warm.
Since it is only necessary to provide the piston holding means on the gantry of the main body, the warming means of the piston can be realized with a simpler configuration.
【図1】本発明の一実施例を示す全体図である。FIG. 1 is an overall view showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の加熱炉の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a view showing one embodiment of a heating furnace of the present invention.
【図3】本発明のピストン保持手段の一実施例を示す図
である。FIG. 3 is a view showing one embodiment of a piston holding means of the present invention.
【図4】従来のキャピラリレオメータの概略図である。FIG. 4 is a schematic view of a conventional capillary rheometer.
1 材料試験機の本体のテーブル 2 クロスヘッド 3 ロードセル 4 負荷ロッド 5 接続具 6 ピストン 7 架台 7’ 中空部 8 ピストン保持手段 8a 段部 8b 半割パイプ 8c 断熱材 20 加熱炉 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Table of the main body of a material testing machine 2 Cross head 3 Load cell 4 Load rod 5 Connecting device 6 Piston 7 Stand 7 'Hollow part 8 Piston holding means 8a Step part 8b Half pipe 8c Heat insulating material 20 Heating furnace
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 11/00 - 11/16 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 11/00-11/16 JICST file (JOIS)
Claims (1)
熱する加熱炉と、前記試料挿入孔内を摺動し前記試料を
加圧するピストンと、中空部を有しこの中空部内で前記
加熱炉を保持する架台と、前記試料挿入孔から抜き取っ
た前記ピストンを前記架台の中空部内で前記加熱炉と対
向させて保持するピストン保持手段と、を備え、このピ
ストンをこれが抜き取られて待機状態にある間前記加熱
炉の輻射熱によって予備保温するように構成したことを
特徴とするキャピラリレオメータ。1. A heating furnace for heating a sample in a sample insertion hole provided in a central portion, a piston for sliding in the sample insertion hole and pressurizing the sample, and a hollow portion having a hollow portion. A pedestal for holding a heating furnace, and a piston holding means for holding the piston withdrawn from the sample insertion hole in the hollow portion of the gantry so as to face the heating furnace, and the piston is withdrawn and in a standby state. Wherein the preheating is carried out by the radiant heat of the heating furnace.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21402393A JP3237334B2 (en) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | Capillary rheometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21402393A JP3237334B2 (en) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | Capillary rheometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763663A JPH0763663A (en) | 1995-03-10 |
| JP3237334B2 true JP3237334B2 (en) | 2001-12-10 |
Family
ID=16648999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21402393A Expired - Fee Related JP3237334B2 (en) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | Capillary rheometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237334B2 (en) |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21402393A patent/JP3237334B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JIS K 7210 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763663A (en) | 1995-03-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |