(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状がＷ型の胴体１２内で平行に軸支され、互いに９０°位相をずらして逆方向へ回転する双腕型ニーダの混練翼１１において、上記混練翼１１は、その両端に設けられる翼ボス部１４、及び、この両翼ボス部１４間に設けられる混練腕１５から形成され、上記混練腕１５は、上記混練翼１１の回転方向前面と、上記胴体の内面に対向する上記混練翼の対向面とが突き合う突部２２を有し、前記回転方向前面は、回転軸心から混練翼の軸心方向への放射方向に対し、同一方向又は回転方向前向きに傾斜しており、上記混練翼の対向面は、回転方向に向かって胴体１２との間隙が同じか徐々に狭くなるようになっていることを特徴とする双腕型ニーダの混練翼。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、断面形状がＷ型の胴体内で平行に軸支され、互いに９０°位相をずらして逆方向へ回転する双腕型ニーダの混練翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】
混練翼は、Ｈ型、Ｚ型、フィッシュテール型、ディスパージョン型等が多用されている。また、混練対象物品を直接混練する混練翼の構成部分である混練腕の断面形状としては、図８に示す特公昭４３−２２８０９号公報に開示された将棋の駒のような多角形状のものや、図９に示す実願平２−７８９２号のマイクロフィルム（実開平３−９８９３４号）に開示された楕円形状又は玉子形状のもの等が知られている。
【０００３】
上記混練腕の断面形状が多角形状であるとは、図８に示すように、断面形状が方形状の混練腕１ａの胴体２と向きあった側の翼端３ａの稜線を切り落した形状、すなわち、面取りされた形状をいう。この形状をとることにより、クサビ効果を発揮する。すなわち、混練される原料が混練腕１の移動方向６と相対する流れ４にしたがって移動したとき、この混練される原料は、翼端３ａの切り落とされた部分と胴体２の内面５との間に形成される開口部７ａを通って、混練腕１と胴体内面５との隙間８ａに移動し、この隙間８ａで剪断混練される。これにより、混練翼の捻りのみによる対流混練の場合に比べて均質度の高い混練物を短時間で得ることができる。
【０００４】
また、上記混練腕の断面形状が楕円形状又は玉子形状（以下、「楕円形状等」と略する。）の場合、上記多角形状の混練腕１ａの原料との衝突面９ａが平坦な面であるのに対し、この楕円形状等の混練腕１ｂの原料との衝突面９ｂが曲面であるので、混練翼にかかる負荷が小さくなる。さらに、対流混練作用が強まると共に、原料の翼への付着が減少する。また、混練腕１ｂと胴体内面５との間に開口部７ｂが適度に得られ、混練翼の翼端３ｂと胴体内面５との隙間８ｂでの剪断混練作用と相まってより強力な混練効果が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、混練原料中に粒子が存在し、この粒子をできるだけ破砕させずに混練させたい場合がある。この場合、上記のような形状を有する混練腕１ａ、１ｂを用いると、隙間８ａ、８ｂに上記粒子が食い込み、破砕されてしまう場合が生じる。
【０００６】
そこで、この発明は、均質度の高い混練ができると共に、原料中に粒子が含まれる場合、この粒子を破砕せずに均質度の高い混練ができる双腕式ニーダの混練翼を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、断面形状がＷ型の胴体内で平行に軸支され、互いに９０°位相をずらして逆方向へ回転する双腕型ニーダの混練翼において、上記混練翼を、その両端に設けられる翼ボス部、及び、この両翼ボス部間に設けられる混練腕から形成し、上記混練腕は、上記混練翼の回転方向前面と、上記胴体の内面と対向する上記混練翼の対向面とが突き合う突部を有することを特徴とすることにより上記の課題を解決したのである。
【０００８】
混練翼に、その回転方向前面と、胴体内面と対向する対向面とが突き合う突部を設けたので、胴体内面近くを流れる粒子を有する原料は、この突部によって、混練翼と胴体の隙間に原料が入り込むのが防止され、回転中心の方向に流れがかえられる。これによって、混練翼と胴体の隙間に原料中の粒子が食い込み、破砕されるのを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
この発明にかかる双腕型ニーダの混練翼１１は、図１〜２に示すように、２つの混練翼１１を有し、そのいずれも、断面形状がＷ型の胴体１２内でそれぞれ軸受１７によって、混練翼１１の軸１３が互いに平行に軸支される。そして、互いに９０°位相をずらして逆方向へ回転するように組み込まれる。
【００１１】
上記混練翼１１は、その両端に設けられる翼ボス部１４、翼ボス部１４に設けられた軸１３、及び、この両翼ボス部１４間に設けられる混練腕１５から形成される。また、この混練翼１１はＺ型であるので、混練腕１５の中央部に連結部１６が形成される。
【００１２】
上記混練腕１５の断面部２１は、図２に示すように、楕円形状等の一部が突出した突部２２を有する。具体的には、混練翼１１の回転方向前面２３と、胴体１２内面と対向する混練翼１１の対向面２４とが突き合うことにより形成される突部２２を有する。この突部２２を設けることにより、胴体１２と混練翼１１の対向面２４との隙間２５の入口部分が広がるのを防止できる。このため、この隙間２５に混練される対象の原料に含まれる粒子が食い込み、破砕されるのを抑制できる。
【００１３】
上記混練翼１１の回転方向前面２３は、混練翼１１の回転方向の前面にあれば特に限定されないが、混練翼１１の進行方向に向いた面であることが好ましい。このようにすれば、上記原料が隙間２５に向かう量を減少させることができ、この原料に含まれる粒子の破砕量を抑制することができる。
【００１４】
また、対向面２４は、混練翼１１を胴体１２内で回転させる際に、突部２２が胴体１２と接触しなければ、任意に設けることができる。
【００１５】
上記混練腕１５の断面形状は、上記の要件を満たせば、特に限定されるものではない。このような例として、図３〜図５に示す形状が考えられる。図３（ａ）に示す混練腕１５の断面部２１ａは、従来知られていた楕円形状の回転中心を通り、長径と同方向の軸３１に対して平行で、上記楕円に接する線３２に沿った位置に、上記の要件を満たすように回転方向前面２３ａを設けたものである。この場合、混練翼１１の断面積は、従来の楕円形状の混練翼の断面積と比べて突部２２ａの分だけ増加する。
【００１６】
図３（ｂ）に示す混練腕１５の断面部２１ｂは、上記軸３１に対して平行で、上記楕円に接する線と上記軸３１との間に設けた楕円の切込線３３に沿った位置に、上記の要件を満たすように回転方向前面２３ａを設けたものである。この場合、混練翼１１の断面積が、楕円の切り込まれた残りの部分の面積と、突部２２ｂの面積の合計を、元の楕円の面積と同等とすれば、混練翼１１にかかる負荷が増大せず好ましい。
【００１７】
図４（ａ）に示す混練腕１５の断面部２１ｃは、混練翼１１の回転中心３４を通り、上記楕円に接する線３５に沿った位置に、上記の要件を満たすように回転方向前面２３ｃを設けたものである。この場合、混練翼１１の断面積は、従来の楕円形状の混練翼の断面積と比べて突部２２ａの分だけ増加する。
【００１８】
図４（ｂ）に示す混練腕１５の断面部２１ｄは、混練翼１１の回転中心３４を通り、上記楕円に接する線と上記軸３１との間に設けた楕円の切込線３６に沿った位置に、上記の要件を満たすように回転方向前面２３ｄを設けたものである。この場合、混練翼１１の断面積が、楕円の切り込まれた残りの部分の面積と、突部２２ｄの面積の合計を、元の楕円の面積と同等とすれば、混練翼１１にかかる負荷が増大せず好ましい。
【００１９】
図４（ｃ）に示す混練腕１５の断面部２１ｅは、混練翼１１の回転中心３４以外の上記軸３１上の一点３７を通り、上記楕円に接する線と上記軸３１との間に設けた楕円の切込線３８に沿った位置に、上記の要件を満たすように回転方向前面２３ｅを設けたものである。この場合、混練翼１１の断面積が、楕円の切り込まれた残りの部分の面積と、突部２２ｅの面積の合計を、元の楕円の面積と同等とすれば、混練翼１１にかかる負荷が増大せず好ましい。
【００２０】
図５に示す混練腕１５の断面部２１ｆは、混練腕１５の回転方向の前面側に凹状の曲線からなる回転方向前面２３ｆを設けたものである。この場合、混練翼１１の断面積が、楕円の切り込まれた残りの部分の面積と、突部２２ｆの面積の合計を、元の楕円の面積と同等とすれば、混練翼１１にかかる負荷が増大せず好ましい。
【００２１】
上記図３〜図５において、回転方向前面２３ａ〜２３ｆ（以下、「２３」と総称する。）と対向面２４のなす角度θは、上記原料が隙間２５に向かう量を減少させることができれば、特に限定されるものではない。好ましくは、対向面２４が混練翼１１の回転中心を中心とした円弧であり、上記接線３２又は切込線３３であるときの角度以下の角度であればよい。上記原料が隙間２５に向かう量をより低減させるためには、この角度θを直角又は鋭角とするのがより好ましい。
【００２２】
次に、この混練翼１１の作用について説明する。
【００２３】
図６は、図３（ａ）の突部２２ａを有する混練腕１５の断面部２１ａと胴体１２とを示したものであり、図７は、図４（ａ）の突部２２ｃを有する混練腕１５の断面部２１ｃと胴体１２とを示したものである。これら混練腕１５は、矢印４１の方向に移動する。
【００２４】
この胴体１２内に入れられる原料は、混練を目的とするものであれば、特に限定されるものではない。また、この原料に混練によって破砕されたくない粒子を含んでもよい。このような例として、電極カーボン等の粒子を含む混練原料があげられる。
【００２５】
上記粒子を含む原料を胴体１２に入れる。２本の混練翼１１を互いに反対方向に稼働させることにより、上記原料は混練される。このとき、混練腕１５に対する原料の動きは、図６及び図７の矢印４２に示す流れとなる。このとき、突部２２ａ、２２ｃは、隙間２５の開口部を狭めることとなり、上記原料がこの隙間２５に入り込むのを抑制する。このため、原料中の上記粒子が上記隙間２５に食い込みにくくなり、この粒子の破砕量を減少させることができる。
【００２６】
また、図６に示す場合と図７に示す場合とを比較すると、突部２２ａ、２２ｃの角度θは、突部２２ｃの場合のほうが小さい。このため、図７に示す断面部２１ｃを有する混練翼１１の場合のほうが、原料が隙間２５内に入り込むのをより抑制することができる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明に係る双腕型ニーダの混練翼を用いると、電極カーボン等の粒子を含む混練原料を、粒子の破砕を減少させて均一に混練することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる双腕型ニーダの平面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】（ａ）混練腕の断面形状の例を示す模式図
（ｂ）混練腕の断面形状の他の例を示す模式図
【図４】（ａ）混練腕の断面形状の他の例を示す模式図
（ｂ）混練腕の断面形状の他の例を示す模式図
（ｃ）混練腕の断面形状の他の例を示す模式図
【図５】混練腕の断面形状の他の例を示す模式図
【図６】図３（ａ）の混練腕の作用図
【図７】図４（ａ）の混練腕の作用図
【図８】従来の混練腕の断面形状の例を示す模式図
【図９】従来の混練腕の断面形状の他の例を示す模式図
【符号の説明】
１ａ、１ｂ  混練腕
２  胴体
３ａ、３ｂ  翼端
４  原料の流れ
５  胴体内面
６  混練翼の移動方向
７ａ、７ｂ  開口部
８ａ、８ｂ  隙間
９ａ、９ｂ  衝突面
１０  面取り部
１１  混練翼
１２  胴体
１３  軸
１４  翼ボス部
１５  混練腕
１６  連結部
１７  軸受
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ  混練腕断面部
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ  突部
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ  回転方向前面
２４  対向面
２５  隙間
３１  長径方向の軸
３２  接線
３３  切込線
３４  回転中心
３５  接線
３６  切込線
３７  点
３８  切込線
４１  移動方向
４２  原料の流れ方向
θ  角度
【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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【図９】
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