JP7798348B2 - Material mixing method and mixing device - Google Patents
Material mixing method and mixing deviceInfo
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Description
本発明は、攪拌羽根を備えたミキサにより材料を混合する混合方法、およびミキサと制御装置とを備えた混合装置に関するものである。 The present invention relates to a mixing method for mixing materials using a mixer equipped with stirring blades, and a mixing device equipped with a mixer and a control device.
攪拌羽根を備えたミキサは周知であり、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のタイプのミキサは材料が投入される容器と、この容器内に設けられている回転軸と、回転軸に設けられている複数本の攪拌羽根と、を備えている。回転軸は容器の外部に設けられている電動モータと減速機とにより回転するようになっており、容器内で攪拌羽根を回転させることができる。すなわち、材料を混合することができる。 Mixers equipped with stirring blades are well known and are described, for example, in Patent Document 1. The type of mixer described in Patent Document 1 includes a container into which materials are poured, a rotating shaft located within the container, and multiple stirring blades attached to the rotating shaft. The rotating shaft is rotated by an electric motor and reducer located outside the container, allowing the stirring blades to rotate within the container. In other words, the materials can be mixed.
なお、特許文献1に記載のミキサのように、ミキサのタイプによっては、容器内部にチョッパが設けられている。チョッパは容器内に所定長さだけ突き出された駆動軸と、この駆動軸に設けられている複数枚の金属板とからなり、駆動軸を回転するとこれら金属板が高速に回転する。材料が高速に回転するチョッパに当たると、強い分散力が作用して効率よく混合される。 Some mixers, such as the mixer described in Patent Document 1, have a chopper installed inside the container. The chopper consists of a drive shaft that protrudes a certain length into the container and multiple metal plates attached to the drive shaft; when the drive shaft rotates, these metal plates rotate at high speed. When the material hits the chopper rotating at high speed, a strong dispersion force is applied, resulting in efficient mixing.
特許文献1に記載のミキサは、回転する複数枚の攪拌羽根とチョッパとによって材料を効率よく混合することができ優れている。ところで材料は、使用する目的や材料の種類によって適切な混合状態がある。混合が不十分であれば使用目的に合わないことがあるし、混合しすぎると材料の物性が変化してしまうことがあるからである。そこでミキサは、材料を適切な混合状態にするために適切に運転する必要がある。例えば、運転時間を設定してミキサを運転するようにする。設定する運転時間は、対象とする材料の種類と重量に対してミキサで混合したとき、経験的に所望の混合状態が得られるような時間とする。しかしながら、室温、湿度等の環境条件が異なっていたり、あるいは材料の性状が異なっていたりすると、混合状態が変わってしまう。つまり運転時間を設定してミキサを運転しても所望の混合状態が得られる保証はない。運転時間ではなく、攪拌羽根を回転させる電動モータのトルクの変化を検知して材料の混合状態を推測し、適切なトルクになったら混合を停止する方法もある。しかしながら、トルクの変化が必ずしも混合状態と高い相関があるとは限らず、適切な混合状態にすることが困難である。 The mixer described in Patent Document 1 excels by efficiently mixing materials using multiple rotating mixing blades and a chopper. However, the optimal mixing state for each material depends on its intended use and the type of material. Insufficient mixing may not be suitable for the intended purpose, while excessive mixing can alter the physical properties of the material. Therefore, mixers must be operated appropriately to achieve the appropriate mixing state. For example, a set operating time is used to operate the mixer. The set operating time is determined based on empirical results of achieving the desired mixing state when the mixer is mixed with the type and weight of the target materials. However, the mixing state will change if environmental conditions such as room temperature and humidity vary, or if the properties of the materials differ. In other words, setting an operating time and operating the mixer does not guarantee that the desired mixing state will be achieved. Another method involves detecting changes in the torque of the electric motor that rotates the mixing blades to estimate the mixing state of the materials, rather than relying on operating time, and stopping mixing when the appropriate torque is reached. However, torque changes do not necessarily correlate highly with the mixing state, making it difficult to achieve the appropriate mixing state.
本発明は、このような問題を解決することを目的とし、具体的には材料を所望の混合状態に混合することができる、材料の混合方法を提供することを目的としている。さらにこのような混合方法を備えた混合装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to solve these problems, specifically to provide a material mixing method that can mix materials to a desired mixture state. It also aims to provide a mixing device that is equipped with such a mixing method.
本発明は、攪拌羽根を備えたミキサに材料を投入して混合する混合方法を対象とする。混合においては、攪拌羽根の回転中ミキサの振動を検出して振動加速度の変化を監視するようにする。材料の混合状態に応じて振動加速度が時間経過と共に極小値をとったり、極大値をとったりする時間方向の変化のパターンを時間パターンとし、振動加速度が予め設定されている特定の時間パターンになったとき混合を完了するように構成する。また、他の発明によると、監視する振動加速度は、振動の周波数成分のうち攪拌羽根の回転周波数の1、2、3、…、6倍のいずれか1個もしくは複数個の周波数成分についての振動加速度とする。
The present invention relates to a mixing method in which materials are fed into a mixer equipped with an agitating blade and mixed. During mixing, the vibration of the mixer is detected while the agitating blade is rotating, and changes in vibration acceleration are monitored. A time pattern is defined as a time-dependent change in the vibration acceleration, in which the vibration acceleration takes on minimum and maximum values over time depending on the mixing state of the materials, and mixing is completed when the vibration acceleration reaches a specific pre-set time pattern. According to another invention, the vibration acceleration monitored is the vibration acceleration for one or more frequency components of the vibration that are 1, 2, 3, ... , 6 times the rotational frequency of the agitating blade.
材料を攪拌するとき振動加速度はその経過時間によって変化し、振動加速度は、材料の混合状態の変化と相関がある。つまり振動加速度の変化を監視することにより、材料の混合状態を推測することができる。本発明は、振動加速度が予め設定されている特定の時間パターンになったとき混合を完了するように構成している。つまり振動加速度の時間方向の変化が特定のパターンになったら、混合を停止している。これによって所望の混合状態を得ることができる。他の発明は、振動の周波数成分のうち攪拌羽根の回転周波数の1、2、3、…倍のいずれか1個もしくは複数個の周波数成分についての振動加速度を監視するようにしている。このような周波数成分には、以下の説明で明らかにするが、特徴的なパターンが現れている。したがって、精度良く混合停止のタイミングを検出でき、所望の混合状態を得ることができる。 When mixing materials, the vibration acceleration changes over time, and this vibration acceleration correlates with changes in the mixed state of the materials. In other words, by monitoring changes in vibration acceleration, the mixed state of the materials can be inferred. This invention is configured to complete mixing when the vibration acceleration forms a specific, pre-set time pattern. In other words, when the change in the vibration acceleration over time forms a specific pattern, mixing is stopped. This allows the desired mixed state to be achieved. Another invention monitors the vibration acceleration for one or more frequency components of the vibration that are 1, 2, 3, ... times the rotational frequency of the mixing blades. These frequency components have characteristic patterns, as will be explained below. Therefore, the timing to stop mixing can be detected with high accuracy, and the desired mixed state can be achieved.
以下、本実施の形態を説明する。本実施の形態に係る材料の混合方法は、色々なタイプの混合装置によって実施でき、混合装置の種類には限定されない。しかしながら、図1に示されている、本実施の形態に係る混合装置1を対象として説明する。 This embodiment will be described below. The material mixing method according to this embodiment can be performed using various types of mixing devices and is not limited to a specific type of mixing device. However, this description will focus on the mixing device 1 according to this embodiment, as shown in Figure 1.
<混合装置>
本実施の形態に係る混合装置1は、横型のミキサ2と、ミキサ2を制御する制御装置3と、から概略構成されている。ミキサ2は、材料が投入され混合される円筒状の容器5を備え、この容器5が横向きにされて筐体6に固定されている。容器5には、その上部に材料の投入部5aが、そして下部に材料の排出部5bが、それぞれ設けられている。
<Mixing device>
The mixing device 1 according to this embodiment is generally composed of a horizontal mixer 2 and a control device 3 that controls the mixer 2. The mixer 2 has a cylindrical container 5 into which materials are introduced and mixed, and this container 5 is fixed horizontally to a housing 6. The container 5 is provided with a material inlet 5a at its top and a material outlet 5b at its bottom.
容器5内には、円筒の中心に回転軸8が設けられている。回転軸8は水平になっており、この回転軸8には3本のアーム10、10、10が設けられ、それぞれのアーム10、10、10の先端に攪拌羽根11、11、11が固定されている。3個の攪拌羽根11、11、11は、図2に示されているように、側方から見たとき互いに120度の間隔を開けて配置されている。回転軸8は一方の端部8aが容器5から外方に突き出ている。筐体6には電動モータ、減速機等からなる駆動機構13が設けられ、突き出た回転軸8の端部8aは駆動機構13に接続されている。したがって、駆動機構13を駆動すると回転軸8が回転し攪拌羽根11、11、11が回転することになる。つまり容器5内の材料が混合される。駆動機構13は制御装置3に接続され、制御装置3により制御されるようになっている。 Within the vessel 5, a rotating shaft 8 is located at the center of the cylinder. The rotating shaft 8 is horizontal and has three arms 10, 10, 10 attached to it, with stirring blades 11, 11, 11 fixed to the tip of each arm. As shown in Figure 2, the three stirring blades 11, 11, 11 are spaced 120 degrees apart from one another when viewed from the side. One end 8a of the rotating shaft 8 protrudes outward from the vessel 5. The housing 6 is provided with a drive mechanism 13, consisting of an electric motor, a reducer, etc., and the protruding end 8a of the rotating shaft 8 is connected to the drive mechanism 13. Therefore, when the drive mechanism 13 is driven, the rotating shaft 8 rotates, causing the stirring blades 11, 11, 11 to rotate. This means that the materials within the vessel 5 are mixed. The drive mechanism 13 is connected to and controlled by the control device 3.
容器5内には、2個のチョッパ14、14も設けられている。チョッパ14、14は、容器5内に所定長さだけ突き出された駆動軸16、16と、この駆動軸16、16に設けられている複数枚の金属板17、17、…とからなる。図1、2には駆動装置は示されていないが、駆動装置により駆動軸16、16を回転すると、金属板17、17が高速で回転する。これによって容器5内の材料に強い分散力が作用することになる。これらチョッパ14、14は、材料の混合時に駆動することもできるし、停止させておくこともできるようになっている。このようなチョッパ14、14は制御装置3によって制御されるようになっている。 Two choppers 14, 14 are also provided within the vessel 5. The choppers 14, 14 consist of drive shafts 16, 16 that protrude a predetermined length into the vessel 5, and multiple metal plates 17, 17, ... attached to the drive shafts 16, 16. Although the drive unit is not shown in Figures 1 and 2, when the drive unit rotates the drive shafts 16, 16, the metal plates 17, 17 rotate at high speed. This exerts a strong dispersion force on the materials within the vessel 5. These choppers 14, 14 can be driven or stopped when mixing the materials. The choppers 14, 14 are controlled by the control unit 3.
<加速度センサ>
本実施の形態に係る材料の混合方法を実施するには、ミキサ2の振動を検出するために少なくとも1個の加速度センサが必要になる。本実施の形態に係る混合装置1には、図1、2に示されているように第1、第2の加速度センサ19、20が設けられている。第1の加速度センサ19は筐体6の上部分に、そして第2の加速度センサ20は筐体6の下部分にそれぞれ設けられている。加速度センサ19、20は、ミキサ2の振動を検出することができれば、その種類は問わないが、本実施の形態においては静電容量型3軸加速度センサ(Bosch製BMX055)が採用されている。第1、第2の加速度センサ19、20は、直交する3方向つまりx方向、y方向、z方向の振動の加速度を検出できるようになっている。第1、2の加速度センサ19、20は制御装置3に接続され、測定された振動加速度が制御装置3において監視されるようになっている。
<Acceleration sensor>
To perform the material mixing method according to this embodiment, at least one acceleration sensor is required to detect vibrations of the mixer 2. The mixing device 1 according to this embodiment is provided with first and second acceleration sensors 19 and 20, as shown in FIGS. 1 and 2 . The first acceleration sensor 19 is provided in the upper portion of the housing 6, and the second acceleration sensor 20 is provided in the lower portion of the housing 6. The acceleration sensors 19 and 20 may be of any type as long as they can detect vibrations of the mixer 2. In this embodiment, however, a capacitive three-axis acceleration sensor (BMX055 manufactured by Bosch) is used. The first and second acceleration sensors 19 and 20 are capable of detecting vibration accelerations in three orthogonal directions, i.e., the x-, y-, and z-directions. The first and second acceleration sensors 19 and 20 are connected to the control device 3, and the measured vibration accelerations are monitored by the control device 3.
ところで振動の状態を把握する指標には、振動の加速度だけでなく、振動の振幅、振動のエネルギ等もある。しかしながら振動の振幅や振動のエネルギで振動の状態を評価することは、振動加速度によって評価することと実質的に同等になっている。振動加速度は、振動のエネルギ、振動の振幅等と密接に関係があるからである。次に説明する本実施の形態に係る材料の混合方法では、振動加速度を監視することによって混合状態を推定するようにしているが、振動の振幅、振動のエネルギを監視して混合状態を推定したとしても、実質的に振動加速度を監視したこととになる。 Indicators for understanding the state of vibration include not only vibration acceleration, but also vibration amplitude and vibration energy. However, evaluating the state of vibration using vibration amplitude or vibration energy is essentially equivalent to evaluating it using vibration acceleration. This is because vibration acceleration is closely related to vibration energy, vibration amplitude, etc. In the material mixing method according to the present embodiment, which will be explained next, the mixing state is estimated by monitoring vibration acceleration, but even if the mixing state is estimated by monitoring vibration amplitude and vibration energy, this essentially amounts to monitoring vibration acceleration.
<本実施の形態に係る材料の混合方法>
本実施の形態に係る材料の混合方法は制御装置3が実施するが、端的に言うとミキサ2を運転して材料を混合するとき加速度センサ19、20により検出される振動加速度を監視することにより材料の混合状態を推定し、これにより混合の完了を判断する方法である。振動加速度は、材料を混合するとき時間経過と共に変化する。この振動加速度の時間方向の変化のパターン、つまり時間パターンは材料の混合状態と強い相関がある。本実施の形態に係る材料の混合方法は、この相関を利用する。つまり、材料を混合するとき振動加速度が特定の時間パターンになったら所望の混合状態になったと判断して、混合を完了する。
<Material Mixing Method According to the Present Embodiment>
The material mixing method according to this embodiment is implemented by the control device 3. In short, the method estimates the mixing state of the materials by monitoring the vibration acceleration detected by the acceleration sensors 19 and 20 when the mixer 2 is operated to mix the materials, and determines whether mixing is complete based on this information. The vibration acceleration changes over time when the materials are mixed. The pattern of change in this vibration acceleration over time, i.e., the time pattern, has a strong correlation with the mixing state of the materials. The material mixing method according to this embodiment utilizes this correlation. In other words, when the vibration acceleration conforms to a specific time pattern during mixing of the materials, it is determined that the desired mixing state has been achieved, and mixing is complete.
混合の完了を判断するために必要な振動加速度の時間パターンは、材料の種類によってその形状が異なっている。つまり、ある材料を混合するときの振動加速度の時間パターンは、異なる種類の材料については利用できない。そうすると対象とする材料の種類に応じて、予め振動加速度の時間パターンと混合状態の関係を得ておく必要がある。これは対象とする材料について試験的に混合する、準備工程によって得ることができる。次に、例として実験用の材料を使って準備工程を説明する。 The time pattern of vibration acceleration required to determine the completion of mixing varies depending on the type of material. In other words, the time pattern of vibration acceleration when mixing one material cannot be used for a different type of material. Therefore, it is necessary to obtain in advance the relationship between the time pattern of vibration acceleration and the mixed state depending on the type of material being mixed. This can be obtained through a preparation process in which the target materials are mixed on a trial basis. Next, the preparation process will be explained using experimental materials as an example.
<準備工程>
実験用の材料は、炭酸カルシウム(SUPER1500、丸尾カルシウム製)と、酸化第二鉄(トダカラー140ED、戸田工業製)を使用する。これら材料は混合が進行して酸化第二鉄の粒子が小径になるにしたがって明度が暗くなるので、混合状態の進行の度合いを評価するのに適している。なお、混合状態の進行の度合いは必ずしも粒子の粒径で評価する必要はなく、例えば粘度の大きさ等、他の指標によって評価してもよい。
<Preparation process>
The materials used in the experiment were calcium carbonate (SUPER 1500, manufactured by Maruo Calcium) and ferric oxide (Todacolor 140ED, manufactured by Toda Kogyo). These materials become darker in brightness as mixing progresses and the ferric oxide particles become smaller in diameter, making them suitable for evaluating the degree of progress in the mixing state. Note that the degree of progress in the mixing state does not necessarily have to be evaluated by particle size, and can also be evaluated by other indicators such as viscosity.
準備工程の第1段階として、まず混合時間と混合到達度の関係を得る。炭酸カルシウム24.0kgと酸化第二鉄1.263kgをミキサ2の容器5に投入し混合する。適当なタイミングで混合を停止して明度を明度測定器で測定し、混合状態を得る。再び混合を開始し、適当なタイミングで停止して明度を測定し、混合状態を得る。これを繰り返す。得られた結果を図3に示す。なお、グラフ31は攪拌羽根11、11、11だけでなくチョッパ14、14も駆動して混合したときの変化を表しており、グラフ32はチョッパ14、14を停止して攪拌羽根11、11、11のみを駆動して混合したときの変化を示している。 The first step in the preparation process is to determine the relationship between mixing time and the degree of mixing achieved. 24.0 kg of calcium carbonate and 1.263 kg of ferric oxide are added to container 5 of mixer 2 and mixed. Mixing is stopped at an appropriate time, the brightness is measured with a brightness meter, and the mixed state is obtained. Mixing is started again, stopped at an appropriate time, the brightness is measured, and the mixed state is obtained. This process is repeated. The results obtained are shown in Figure 3. Note that graph 31 shows the changes when mixing is performed by driving not only mixing blades 11, 11, 11 but also choppers 14, 14, while graph 32 shows the changes when mixing is performed by driving only mixing blades 11, 11, 11 with choppers 14, 11, 14 stopped.
準備工程の第2段階として、混合時間と振動加速度の変化の関係を得る。第1段階で投入した量と同量の材料をミキサ2の容器5に投入し混合する。混合するとき、加速度センサ19、20で検出される振動加速度を記録する。図4には、混合時間と、第1の加速度センサ19のx方向の成分の振動加速度の関係が示されている。本実施の形態においてx方向は、回転軸8と並行な方向である。グラフ35は攪拌羽根11、11、11だけでなくチョッパ14、14も駆動して混合したときの変化を表しており、グラフ36はチョッパ14、14を停止して攪拌羽根11、11、11のみを駆動して混合したときの変化を示している。 In the second stage of the preparation process, the relationship between mixing time and changes in vibration acceleration is obtained. The same amount of material as added in the first stage is added to container 5 of mixer 2 and mixed. During mixing, the vibration acceleration detected by acceleration sensors 19 and 20 is recorded. Figure 4 shows the relationship between mixing time and the vibration acceleration of the x-direction component of first acceleration sensor 19. In this embodiment, the x-direction is the direction parallel to rotation axis 8. Graph 35 shows the changes when mixing is performed by driving not only mixing blades 11, 11, 11 but also choppers 14, 14, while graph 36 shows the changes when mixing is performed by stopping choppers 14, 14 and driving only mixing blades 11, 11, 11.
図5には、あるタイミングで測定した振動加速度について、これを周波数解析して得た周波数スペクトルが示されている。周波数スペクトルにおいて、符号41は、攪拌羽根11、11、11の回転周波数に対応する周波数成分になっている。同様に、符号42、43、44、45、46は、攪拌羽根11、11、11の回転周波数を基本波とするとき、その2倍波、3倍波、4倍波、5倍波、6倍波のそれぞれの周波数成分になっている。このようなn倍波の周波数成分の振動加速度も混合時間に対して特徴的な変化を示す。図6には、準備工程の第2段階を実施したときの、6倍波の周波数成分についての、混合時間と振動加速度の関係を示すグラフが示されている。グラフ51は攪拌羽根11、11、11だけでなくチョッパ14、14も駆動して混合したときの変化を表しており、グラフ52はチョッパ14、14を停止して攪拌羽根11、11、11のみを駆動して混合したときの変化を示している。 Figure 5 shows a frequency spectrum obtained by frequency analysis of vibration acceleration measured at a certain timing. In the frequency spectrum, reference numeral 41 indicates the frequency component corresponding to the rotational frequency of the agitator blades 11, 11, 11. Similarly, reference numerals 42, 43, 44, 45, and 46 indicate the second, third, fourth, fifth, and sixth harmonics of the fundamental frequency of the agitator blades 11, 11, 11. The vibration acceleration of such nth-harmonic frequency components also exhibits a characteristic change over time. Figure 6 shows a graph illustrating the relationship between mixing time and vibration acceleration for the sixth-harmonic frequency component during the second stage of the preparation process. Graph 51 shows the change when mixing is performed by driving not only the agitator blades 11, 11, 11 but also the choppers 14, 14, while graph 52 shows the change when mixing is performed by driving only the agitator blades 11, 11, 11 with the choppers 14, 14 stopped.
<本運転>
図4におけるグラフ35、36に示されているように、そして図6におけるグラフ51、52に示されているように、振動加速度は時間の経過と共に変化する。すなわち材料の混合状態が変化するにしたがって振動加速度の時間パターンが変化する。材料を混合するとき、振動加速度を監視して特定の時間パターンになったことを検出して混合を停止すれば、材料を所望の混合状態にすることができる。本運転の例を説明する。
<Regular operation>
As shown in graphs 35 and 36 in Figure 4 and graphs 51 and 52 in Figure 6, the vibration acceleration changes over time. That is, the time pattern of the vibration acceleration changes as the mixed state of the materials changes. When mixing materials, if the vibration acceleration is monitored and a specific time pattern is detected and mixing is stopped, the materials can be mixed in a desired state. An example of this operation will be described.
攪拌羽根11、11、11とチョッパ14、14とを共に駆動して材料を混合する場合は次のようにする。例えば、混合到達度90%で混合を完了したいとする。図3のグラフ31(攪拌羽根11、11、11とチョッパ14、14を駆動)において、混合到達度90%にするための混合時間は約1200秒であると読み取れる。図4のグラフ35(攪拌羽根11、11、11とチョッパ14、14を駆動)を見ると、混合時間が約1200秒の直前において符号61で示されているように極小値を取り、その後増加に転じている。つまり極小値を取った後増加に転じる時間パターンになっている。制御装置3に、符号61で示されている時間パターンを格納しておく。ミキサ2において攪拌羽根11、11、11とチョッパ14、14を駆動して混合するとき、制御装置3は振動加速度のx方向成分を監視する。そして符号61で示されている時間パターンを検出したときに混合を停止する。そうすると、混合到達度90%の状態で混合を完了することができる。 The following procedure is used to mix materials by driving both the mixing blades 11, 11, 11 and the choppers 14, 14. For example, suppose mixing is to be completed when the mixing reaches 90%. Graph 31 in Figure 3 (mixing blades 11, 11, 11 and choppers 14, 14 driven) indicates that the mixing time required to reach 90% mixing is approximately 1200 seconds. Graph 35 in Figure 4 (mixing blades 11, 11, 11 and choppers 14, 14 driven) shows that the mixing time reaches a minimum value, indicated by reference numeral 61, just before approximately 1200 seconds, and then begins to increase. In other words, the time pattern is one in which the mixing reaches a minimum value and then begins to increase. The time pattern indicated by reference numeral 61 is stored in the control device 3. When the mixing blades 11, 11, 11 and choppers 14, 14 are driven in the mixer 2 to mix the materials, the control device 3 monitors the x-direction component of the vibration acceleration. Mixing is stopped when the time pattern indicated by reference numeral 61 is detected. This allows mixing to be completed at 90% mixing completion.
チョッパ14、14は停止して攪拌羽根11、11、11のみを駆動して材料を混合する場合は次のようにする。例えば、混合到達度60%で混合を完了したいとする。図3のグラフ33(攪拌羽根11、11、11のみ駆動)において、混合到達度60%にするための混合時間は約200秒であると読み取れる。図6のグラフ51(攪拌羽根11、11、11のみ駆動)を見ると、混合時間が約200秒において符号62で示されているように極大値を取り、その後減少に転じている。つまり極大値を取った後減少に転じる時間パターンになっている。制御装置3に、符号62で示されている時間パターンを格納しておく。制御装置3は、ミキサ2において攪拌羽根11、11、11のみ駆動して混合するとき、振動加速度の6倍波の周波数成分を監視する。そして符号62で示されている時間パターンを検出したときに混合を停止する。そうすると混合到達度60%の状態で材料の混合を完了することができる。 When mixing materials by stopping choppers 14 and driving only agitator blades 11, 11, 11, the process is as follows. For example, suppose you want to complete mixing when the mixing level reaches 60%. Graph 33 in Figure 3 (only agitator blades 11, 11, 11 driven) indicates that the mixing time required to achieve 60% mixing is approximately 200 seconds. Graph 51 in Figure 6 (only agitator blades 11, 11, 11 driven) shows that the mixing time reaches a maximum value at approximately 200 seconds, as indicated by reference numeral 62, and then begins to decrease. In other words, the time pattern is one in which the value reaches a maximum value and then begins to decrease. The time pattern indicated by reference numeral 62 is stored in control device 3. When mixer 2 is driving only agitator blades 11, 11, 11 to mix, control device 3 monitors the frequency component of the sixth harmonic of the vibration acceleration. When control device 3 detects the time pattern indicated by reference numeral 62, mixing is completed when the mixing level reaches 60%.
本運転として2例だけ説明したが、監視する対象の時間パターンは目的とする混合到達度に合わせて自由に選択すればよい。上の説明では振動加速度のx方向成分と、6倍波の周波数成分について説明したが、y方向、z方向成分について、あるいは6倍波以外のn倍波の周波数成分について、振動加速度を監視してもよい。あるいは振動加速度のx方向成分と、n倍波の周波数成分とを同時に監視して、それぞれについて特定の時間パターンになったことを検出して混合を完了するようにしてもよい。 While only two examples of this operation have been explained, the time pattern to be monitored can be freely selected to match the desired degree of mixing achieved. In the above explanation, the x-direction component of vibration acceleration and the frequency component of the sixth harmonic wave were explained, but vibration acceleration can also be monitored for the y-direction component, z-direction component, or for nth harmonic wave frequency components other than the sixth harmonic wave. Alternatively, the x-direction component of vibration acceleration and the frequency component of the nth harmonic wave can be monitored simultaneously, and mixing can be completed when it is detected that a specific time pattern has been reached for each.
1 混合装置 2 ミキサ
3 制御装置 5 容器
6 筐体 8 回転軸
10 アーム 11 攪拌羽根
13 駆動機構 14 チョッパ
16 駆動軸 17 金属板
19、20 加速度センサ
REFERENCE SIGNS LIST 1 Mixing device 2 Mixer 3 Control device 5 Container 6 Housing 8 Rotating shaft 10 Arm 11 Stirring blade 13 Driving mechanism 14 Chopper 16 Driving shaft 17 Metal plate 19, 20 Acceleration sensor
Claims (9)
前記攪拌羽根の回転中ミキサの振動を振動加速度として検出するようにし、
材料の混合状態に応じて、前記振動加速度が時間経過と共に極小値をとったり、極大値をとったりする時間方向の変化のパターンを時間パターンとし、
前記振動加速度が予め設定されている特定の時間パターンになったことを検出したら混合を完了する、材料の混合方法。 A mixing method in which materials are mixed by being introduced into a mixer equipped with stirring blades,
The vibration of the mixer during rotation of the stirring blade is detected as vibration acceleration,
A time pattern is a pattern of change in the time direction in which the vibration acceleration takes on a minimum value or a maximum value over time depending on the mixing state of the material,
A material mixing method in which mixing is completed when it is detected that the vibration acceleration has formed a predetermined specific time pattern.
前記準備工程は、同等の材料に関して前記ミキサに投入して混合して前記材料の混合状態の変化を観測するようにし、所望の混合状態に達したときの前記振動加速度の時間パターンを検出して前記特定の時間パターンとするようにする、請求項1または2に記載の材料の混合方法。 The mixing method includes a preparation step of setting the specific time pattern,
3. The material mixing method according to claim 1, wherein the preparation step comprises: feeding equivalent materials into the mixer, mixing the materials, observing changes in the mixed state of the materials, detecting a time pattern of the vibration acceleration when a desired mixed state is reached, and determining the specific time pattern.
前記ミキサに設けられて回転するようになっている攪拌羽根と、
前記ミキサに設けられている振動検出手段と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記攪拌羽根を回転させるとき、前記振動検出手段により検出される前記ミキサの振動から振動加速度を得、該振動加速度の変化を監視するようになっており、材料の混合状態に応じて前記振動加速度が時間経過と共に極小値をとったり、極大値をとったりする時間方向の変化のパターンを時間パターンとし、前記振動加速度が前記制御装置に予め設定されている特定の時間パターンになったことを検出したら前記攪拌羽根を停止する、混合装置。 a mixer into which the material is fed;
a rotating stirring blade provided in the mixer;
a vibration detection means provided in the mixer;
a control device;
The control device, when rotating the stirring blades, obtains vibration acceleration from the vibration of the mixer detected by the vibration detection means and monitors changes in the vibration acceleration, and determines a time pattern as a change in the time direction in which the vibration acceleration takes on minimum and maximum values over time depending on the mixing state of the materials, and stops the stirring blades when it detects that the vibration acceleration has become a specific time pattern that is preset in the control device.
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013127127A (en) | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Duplo Seiko Corp | Apparatus and method for dissolving treatment of paper material |
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