(57)【要約】  【課題】  従来の二軸ミキサに改良を加えて混練性能を更に向上させ、従来の二軸ミキサよりも効率よくかつ好適な混練を可能とした二軸ミキサを提供する。  【解決手段】  第一混練軸３の左端部と、第二混練軸３′の右端部には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽２の内壁に沿うように回転して混練槽２内の材料を混練軸３、３′方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根５をそれぞれ備え、前記第一混練軸３の螺旋羽根５は左端部から右端部に向けて、第二混練軸３′の螺旋羽根５は右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで延伸して形成する。一方、第一混練軸３の右端部と、第二混練軸３′の左端部には、前記螺旋羽根５から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸３、３′側へ切り返す短尺の返し羽根７をそれぞれ備える。【選択図】  図２
2010201835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練槽内に相反方向に回転する二本の平行な混練軸を水平に配設し、第一混練軸の左端部と、第二混練軸の右端部には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽の内壁に沿うように回転して混練槽内の材料を混練軸方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根をそれぞれ備え、前記第一混練軸の螺旋羽根は左端部から右端部に向けて、第二混練軸の螺旋羽根は右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで延伸して形成する一方、第一混練軸の右端部と、第二混練軸の左端部には、前記螺旋羽根から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸側へ切り返す短尺の返し羽根をそれぞれ備えたことを特徴とする二軸ミキサ。
【請求項２】
前記螺旋羽根と返し羽根との間の混練軸に、隣接する混練軸の螺旋羽根と干渉しないように位相をずらした短尺の送り羽根を備えたことを特徴とする請求項１記載の二軸ミキサ。
【請求項３】
前記返し羽根の混練軸を挟んで反対位置に短尺の送り羽根を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の二軸ミキサ。
【請求項４】
前記螺旋羽根、または螺旋羽根と短尺の送り羽根による材料の送り出し領域と、返し羽根による材料の切り返し領域との比が、約９：１であることを特徴とする請求項１乃至３記載の二軸ミキサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種材料を撹拌して混練するミキサに関し、特に混練軸が二軸の強制練りミキサに関する。
【背景技術】
【０００２】
二軸ミキサは、様々な材料を強制的に撹拌して混練するのに従来好適に採用されており、例えば生コンクリートを製造するバッチャープラントなどにも多く採用されている。この二軸ミキサは、混練槽内に相反方向に回転する二本の平行な混練軸を水平に配置し、該混練軸に送り羽根を取り付けたアームを軸方向に所定間隔で４５度乃至９０度ずつずらして螺旋状に配置する構造としている。そして、すくい角、すすめ角を持たせた送り羽根によって材料を上下、左右へ送りながら混練槽内全域に渡って移動させ、そのスクリュー効果と剪断作用により各種材料を練り混ぜるようにしている。
【０００３】
ところで、このような二軸ミキサでは、混練槽内壁に沿って回転する送り羽根を混練軸周りに一条の螺旋状に配置するのがごく一般的な構成となっているが、本出願人は、図７に示すような、混練槽１０２内壁に沿って回転する送り羽根１０５を混練軸１０３、１０３´周りに二条の螺旋状に配置して成る二軸ミキサ１０１を特許出願している（特許文献１）。図７中、１０４は混練軸１０３、１０３´を回転自在に軸支する軸受、１０６は送り羽根１０５を混練軸１０３、１０３´に固定するアーム、１０７は送り羽根１０５より送られてくる材料を隣接する混練軸１０３、１０３´へ切り返す返し羽根、１０８は駆動用モータ、１０９は前記駆動用モータ１０８からの駆動力を減速させて混練軸１０３、１０３´に伝達する減速機、１１０は左右の混練軸１０３、１０３´の回転速度を同調させるカップリング機構である。そして、この二軸ミキサ１０１であれば、混練軸１０３、１０３´が一回転する間に、混練槽１０２内部の材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与することができ、非常に短い混練時間で均一な混練を可能としている。
【０００４】
また、上記二軸ミキサ１０１の各送り羽根１０５と各返し羽根１０７に代えて、図８に示すような、二条の螺旋形状の送り羽根２０５と返し羽根２０７とを混練軸２０３、２０３´周りに配置して成る二軸ミキサ２０１も特許出願している（特許文献２）。この二軸ミキサ２０１の基本構造は図７の二軸ミキサ１０１とほぼ同様の構造を採用しており、図８中、２０２は混練槽、２０４は軸受、２０６はアーム、２０８は駆動用モータ、２０９は減速機、２１０はカップリング機構である。そして、この二軸ミキサ２０１であれば、上記二軸ミキサ１０１と同様に、混練軸２０３、２０３´が一回転する間に、混練槽２０２内部の材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与することができると共に、混練軸方向への長さ比を約５：５〜７：３とした螺旋形状の送り羽根２０５と返し羽根２０７とにより、材料を混練軸方向へ素早く送り出したり切り返したりして移動させることができ、極めて効率よく攪拌・混練可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２１８１８号公報
【特許文献２】特開２００７−１５２１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような二軸ミキサを搭載しているバッチャープラントなどにおいては、製造能力や製品の品質を高めるために、混練性能のより優れたミキサが常に要望されている。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑み、従来の二軸ミキサに改良を加えて混練性能を更に向上させ、従来の二軸ミキサよりも効率よくかつ好適な混練を可能とした二軸ミキサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の二軸ミキサでは、混練槽内に相反方向に回転する二本の平行な混練軸を水平に配設し、第一混練軸の左端部と、第二混練軸の右端部には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽の内壁に沿うように回転して混練槽内の材料を混練軸方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根をそれぞれ備え、前記第一混練軸の螺旋羽根は左端部から右端部に向けて、第二混練軸の螺旋羽根は右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで延伸して形成する一方、第一混練軸の右端部と、第二混練軸の左端部には、前記螺旋羽根から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸側へ切り返す短尺の返し羽根をそれぞれ備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の二軸ミキサでは、前記螺旋羽根と返し羽根との間の混練軸に、隣接する混練軸の螺旋羽根と干渉しないように位相をずらした短尺の送り羽根を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の二軸ミキサでは、前記返し羽根の混練軸を挟んで反対位置に短尺の送り羽根を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の二軸ミキサでは、前記螺旋羽根、または螺旋羽根と短尺の送り羽根による材料の送り出し領域と、返し羽根による材料の切り返し領域との比が、約９：１であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る請求項１記載の二軸ミキサによれば、混練槽内に相反方向に回転する二本の平行な混練軸を水平に配設し、第一混練軸の左端部と、第二混練軸の右端部には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽の内壁に沿うように回転して混練槽内の材料を混練軸方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根をそれぞれ備え、前記第一混練軸の螺旋羽根は左端部から右端部に向けて、第二混練軸の螺旋羽根は右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで延伸して形成する一方、第一混練軸の右端部と、第二混練軸の左端部には、前記螺旋羽根から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸側へ切り返す短尺の返し羽根をそれぞれ備えたので、混練槽内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。
【００１３】
また、請求項２記載の二軸ミキサによれば、前記螺旋羽根と返し羽根との間の混練軸に、隣接する混練軸の螺旋羽根と干渉しないように位相をずらした短尺の送り羽根を備えたので、螺旋羽根をそれ以上延伸させると羽根同士の干渉が生じてしまうという場合でも、短尺の送り羽根によって干渉を確実に避けながら混練槽内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。
【００１４】
また、請求項３記載の二軸ミキサによれば、前記返し羽根の混練軸を挟んで反対位置に短尺の送り羽根を備えたので、混練槽内の材料の送り出し量をより効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。
【００１５】
また、請求項４記載の二軸ミキサによれば、前記螺旋羽根、または螺旋羽根と短尺の送り羽根による材料の送り出し領域と、返し羽根による材料の切り返し領域との比が、約９：１であるので、混練槽内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る二軸ミキサの一実施例を示す一部切り欠き正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の一部を切り欠き、省略した斜視図である。
【図４】本発明に係る二軸ミキサの別の実施例を示す一部切り欠き正面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４の一部を切り欠き、省略した斜視図である。
【図７】従来例を示す図２に相当する図である。
【図８】別の従来例を示す図２に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る二軸ミキサにあっては、図１〜図３に示すように、二本の平行な混練軸３、３′のうち第一混練軸３の左端部（図２の図面上、下側の混練軸の左端部）と、第二混練軸３′の右端部（図２の図面上、上側の混練軸の右端部）には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽２の内壁に沿うように回転して混練槽２内の材料を混練軸３、３′方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根５をそれぞれ備えており、前記第一混練軸３の螺旋羽根５は左端部から右端部に向けて、また第二混練軸３′の螺旋羽根５は右端部から左端部に向けて、それぞれお互いに干渉を生じない限界の長さまで延伸させるようにして形成している。
【００１８】
また、第一混練軸３の右端部と、第二混練軸３′の左端部には、螺旋羽根５から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸３、３′側へ切り返す短尺の返し羽根７を一枚ずつ備えている一方、該返し羽根７の混練軸３、３′を挟んで反対位置にはそれぞれ短尺の送り羽根１１を一枚ずつ備えている。なお、前記螺旋羽根５と短尺の送り羽根１１による材料の送り出し領域Ｘと、返し羽根７による材料の切り返し領域Ｙとの比（Ｘ：Ｙ）は約９：１となるようにしており、特許文献２に記載の二軸ミキサの約５：５〜７：３よりも送り出し領域Ｘが占める比率を高めに構成している。
【００１９】
そして、上記二軸ミキサ１にて、例えば、生コンクリートを製造する場合には、混練槽２内に砂利、砂、セメント、混和剤、水などの各種コンクリート材料を所定量ずつ投入し、駆動用モータ８にて二本の混練軸３、３′をそれぞれ所定速度にて相反方向に回転させる。このとき、各混練軸３、３′を一回転させる間に、混練軸３、３′に配設した二条の螺旋羽根５によって混練槽２内部に滞留する各種材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与しながら、限界まで長く伸ばした螺旋羽根５や、返し羽根の反対位置にも備えた短尺の送り羽根１１によって混練槽２内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速め、極めて効率よくかつ好適に攪拌・混練が行われる。
【００２０】
このように、材料の連続的でスムーズな送り出しを可能とする螺旋羽根を、羽根同士の干渉がぎりぎり避けられる限界の長さまで伸ばすようにして形成したので、混練材料の送り出しや剪断、切り返しなどをより連続的にかつ迅速に行うことが可能となり、混練効率をより一層高めて短時間にて高品質な生コンクリート等の混練物を製造することができる。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２２】
図中の１は、各種混練材料を撹拌・混練して所望の混練物を製造する二軸ミキサであり、二双の胴より成る混練槽２内に二本の平行な混練軸３、３´を水平に貫通させており、混練槽２に固定した軸受４や駆動装置によって回転自在に支持している。
【００２３】
前記混練軸３、３´のうち、第一混練軸３の左端部（図２の図面上、下側の混練軸の左端部）と、第二混練軸３′の右端部（図２の図面上、上側の混練軸の右端部）には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽２の内壁に沿うように回転して混練槽２内の材料を混練軸３、３′方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根５をそれぞれアーム６を介して備えており、前記第一混練軸３の螺旋羽根５は、図２の図面上、左端部から右端部に向けて、また第二混練軸３′の螺旋羽根５は、図２の図面上、右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで長く伸ばすようにして形成していて、混練軸３、３′の周りを約１８０°周回した形状としている。
【００２４】
また、第一混練軸３の右端部（図２の図面上、下側の混練軸の右端部）と、第二混練軸３′の左端部（図２の図面上、上側の混練軸の左端部）には、螺旋羽根５と同様に混練槽２内壁に沿って回転し、前記螺旋羽根５にて送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸３、３′側へと順次切り返す返し羽根７を、それぞれアーム６を介して一枚ずつ備えている一方、該返し羽根７の混練軸３、３′を挟んで反対位置にはそれぞれ短尺の送り羽根１１を一枚ずつ備えている。
【００２５】
なお、前記短尺の送り羽根１１は、図２の第一混練軸３にて説明すると、混練軸３の長さ方向に対する送り羽根１１の左端部位置を螺旋羽根５の右端部位置と略一致させており、螺旋羽根５から送り出されてくる材料を剪断しながらほぼ連続的に混練軸３右端付近まで送り出せるように図っている一方、送り羽根１１の右端部位置は混練槽２内壁から若干離間させており、混練軸３右端付近まで送り出した材料を続いて回転してくる返し羽根７にて隣接する他方の混練軸３、３′側へとスムーズに切り返せるように図っている。
【００２６】
図中の８は混練軸３、３′の駆動用モータであり、９は前記駆動用モータ８の回転速度を減速させつつ駆動力を混練軸３、３′へと伝達する減速機、１０は各混練軸３、３′の回転速度を同調させるカップリング機構である。また、図示例では、混練槽２の底部中央に設置される排出ゲートは省略してある。
【００２７】
図２に示されるように、可能な限り長く伸ばすようにして形成した螺旋羽根５と短尺の送り羽根１１とによって形成される混練槽２内の材料の送り出し領域Ｘと、短尺の返し羽根７によって形成される材料の切り返し領域Ｙとの比（Ｘ：Ｙ）は約９：１としており、図８に示されるような従来の二軸ミキサ２０１が、螺旋形状の送り羽根２０５によって形成される材料の送り出し領域Ｘと、螺旋形状の返し羽根２０７によって形成される材料の切り返し領域Ｙとの比（Ｘ：Ｙ）を約５：５〜７：３としているのに対して、材料の送り出し領域Ｘが占める比率を高めにして、材料の送り出し量に対する材料の切り返し量を抑えて混練槽２内における材料の循環スピードを向上させている。
【００２８】
そして、上記構成の二軸ミキサ１にて、例えば、砂利、砂、セメント、混和剤、水などの各種コンクリート材料を攪拌・混練して生コンクリートを製造するときには、先ず、所定量ずつ計量した各種材料を混練槽２内に順次投入する一方、駆動用モータ８を駆動して二本の混練軸３、３´をそれぞれ所定速度にて相反方向に回転させる。このとき、各混練軸３、３´が一回転する間に、第一混練軸３の左端部と、第二混練軸３′の右端部とにそれぞれ備えた二条の螺旋羽根５によって混練槽２内部に滞留する各種材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与しながら、限界まで長く伸ばすように形成した螺旋羽根５や、返し羽根７の反対位置にも備えた短尺の送り羽根１１によって混練槽２内の材料の送り出し量を効果的に増やして混練軸３、３´方向に沿って素早く送り出しを行う。
【００２９】
そして、第一混練軸３の右端部と、第二混練軸３′の左端部まで送り出された材料を、短尺の返し羽根７によって隣接する他方の混練軸３、３´側へと順次送り出していき、混練槽２内を素早く循環させることで効率よくかつ好適に撹拌・混練を行う。
【００３０】
このように、一本の混練軸に対して備える二条の螺旋羽根を、隣接する混練軸の羽根と干渉が生じないぎりぎりまで長く伸ばすように形成させたので、混練材料の送り出しや剪断、切り返しなどを連続的に、かつ迅速に行うことが可能となり、混練槽内における混練材料の滞留を極力減らし、効率のよい撹拌・混練ができて極めて短時間にて高品質な混練物を製造することができる。
【実施例２】
【００３１】
図４〜図６は、本発明の別の実施例を示すものであり、前記実施例１で説明したミキサと同一構成部分については同じ番号を付して詳細な説明は省略する。
【００３２】
図４〜図６に示されるミキサ１′は、図１〜図３に示されるミキサ１と比較して混練槽２サイズが大きいタイプのミキサであって、混練槽２の大型化に伴って混練軸３、３′が長く形成されている。
【００３３】
したがって、実施例１のミキサ１の場合と同様に、第一混練軸３（図５の図面上、下側の混練軸）の螺旋羽根５は、図５の図面上、左端部から右端部に向けて、また第二混練軸３′（図５の図面上、上側の混練軸）の螺旋羽根５は、図５の図面上、右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで長く伸ばすようにして形成して、混練軸３、３′の周りを約２２５°周回した形状としているが、混練軸３、３′が長いことによってこれら螺旋羽根５端部と返し羽根７との間には大きな間隙が生じてしまうため、その隙間の混練軸３、３′に短尺の送り羽根１２を混練軸３、３′を挟んで反対位置に一対備えている。なお、前記短尺の送り羽根１２を取り付ける位置は、螺旋羽根５をそのまま伸ばすと隣接する混練軸３、３′の羽根と干渉を生じてしまう位置であるため、螺旋羽根５とは若干位相をずらして取り付けている。また、本実施例では、返し羽根７は混練軸３、３′を挟んで反対位置に一対備えており、実施例１のミキサ１のように、返し羽根７の反対位置に送り羽根を備えるようにはしていない。
【００３４】
図５に示されるように、可能な限り長く伸ばすようにして形成した螺旋羽根５と短尺の送り羽根１２とによって形成される混練槽２内の材料の送り出し領域Ｘと、短尺の返し羽根７によって形成される材料の切り返し領域Ｙとの比（Ｘ：Ｙ）は、実施例１のミキサ１の場合と同様に、約９：１にて構成され、ミキサ１と同程度の割合で材料の送り出しが行われる構造としている。
【００３５】
なお、実施例１のミキサ１では、返し羽根７の混練軸３、３′を挟んで反対位置に送り羽根１１を備えているが、返し羽根７をもう一枚取り付けるようにしてもよく、また実施例２のミキサ１′では、返し羽根７を一対備えているが、返し羽根７を一枚とすると共に反対位置の返し羽根７に代えて送り羽根を備えるようにしてもよい。このとき、混練槽２内の材料の送り出し領域Ｘと、材料の切り返し領域Ｙとの比（Ｘ：Ｙ）は、若干変化するものの約９：１前後には収まり、材料の送り出し量は十分に維持されて効率のよい撹拌・混練を行うことが期待できる。
【００３６】
また、実施例１のミキサ１の螺旋羽根５が混練軸３、３′の周りを周回する角度が約１８０°であるのに対して実施例２のミキサ１′の螺旋羽根５が混練軸３、３′の周りを周回する角度が約２２５°であり、両者間には約４５°の開きがあるが、実施例１のミキサ１の螺旋羽根５が混練軸３、３′に対して周回を開始する始点が、実施例２のミキサ１′の螺旋羽根５が混練軸３、３′に対して周回を開始する始点と約４５°分のずれがあるためであり（図２の下側混練軸３に備えられている長い方の螺旋羽根５の左端部が混練軸３の真下位置から約４５°回動した位置から周回を開始しているのに対して、図５の下側混練軸３に備えられている長い方の螺旋羽根５の左端部が混練軸３の真下位置から周回を開始している。）、これによって混練軸３、３′の長さの差を幾分解消している。
【符号の説明】
【００３７】
１…二軸ミキサ                      ２…混練槽
３、３′…混練軸                    ５…螺旋羽根
６…アーム                          ７…返し羽根
８…駆動用モータ                    ９…減速機
１１…送り羽根（短尺）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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