(57)【要約】【課題】高腐食環境下で使用可能な混練機のパドルについて、強度を維持しつつコストダウンを図る。【解決手段】パドルを、耐食性金属から形成されるボス部１１と、フッ素樹脂から形成されてボス部を取り巻く羽根部１２と、耐食性金属から形成されてボス部１１から径方向に延びて羽根部１２の各翼１２ａ内を挿通する補強ピン１３と、から構成する。回転シャフトからトルクが伝達されて強度が必要なボス部１１は耐食性金属により形成し、ボス部１１ほどの強度を必要としない羽根部１２は比較的安価なフッ素樹脂により形成しているため、パドル１０全体を耐食性金属により形成する場合に比べて材料コストで低廉である。羽根部１２についても補強ピン１３が挿通していることで補強され、耐久性が確保されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練機のハウジング内に軸支された回転シャフトに取り付けられハウジング内に投入された原材料を攪拌するパドルであって、
耐食性金属から形成されて前記回転シャフトの外周にはめ込まれるボス部と、
フッ素樹脂から形成されて前記ボス部を周方向に取り巻き径方向に延びる複数の翼を有する羽根部と、
耐食性金属から形成されて前記ボス部から径方向に延び前記羽根部の各翼の内部を挿通する複数の補強ピンと、を備える混練機のパドル。
【請求項２】
前記ボス部は外周に複数のねじ孔を有し、
前記各補強ピンはねじ軸を有して前記ボス部の各ねじ孔にねじ込まれる請求項1に記載の混練機のパドル。
【請求項３】
ハウジングと、
前記ハウジング内に平行に軸支された複数の回転シャフトと、
前記各回転シャフトに取り付けられた請求項1または2に記載のパドルと、を備える混練機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、混練機および混練機に用いられるパドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体、粒体、および流体などの複数種の原材料を混練する機械として、特許文献1および2に記載されている混練機が知られている。
これらの混練機は、ハウジング内に一対の回転シャフトを平行に軸支し、両回転シャフトの外周に多数のパドル（攪拌羽根）およびスクリュを取り付けて構成されている。
【０００３】
ハウジングはその長手方向の一端に投入口が他端に排出口がそれぞれ設けられており、投入口からハウジング内に投入された複数種の原材料は、両回転シャフトの回転に伴いパドルにより攪拌されスクリュにより排出口に向けて送られる。こうして、排出口から混練物が排出される。
【０００４】
ここで、混練機に投入される原材料が強酸性材料、強アルカリ性材料などの劇物の場合には、これと接触するパドルを耐食性材料で形成する必要がある。
具体的な耐食性材料としてはハステロイ（登録商標）などの高ニッケル材料が例示できるが、これら耐食性材料は一般に高価であるため、混練機全体のコストが高騰してしまう問題がある。
【０００５】
材料コストを下げるためにパドルを中空とする試みもなされているが、そのパドルを鋳造する際に必然的に形成される開口を、別体の蓋を溶接するなどして塞ぐ必要があるため、製造コスト全体で見れば大きなコストダウンにはつながらなかった。
【０００６】
他方、高ニッケル材料よりも安価であり耐食性も良好なテフロン（登録商標）などのフッ素樹脂によりパドルを形成することも考えられるが、このようにパドルを樹脂単体で形成した場合には金属材料よりも強度が劣るため、耐久性に問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１６２６１８号公報
【特許文献２】特開２００１−２２５３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこでこの発明の解決すべき課題は、高腐食環境下で使用可能な混練機のパドルについて、強度を維持しつつコストダウンを図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、発明にかかる混練機のパドルについて、耐食性金属から形成されて回転シャフトの外周にはめ込まれるボス部と、フッ素樹脂から形成されて前記ボス部を周方向に取り巻き径方向に延びる複数の翼を有する羽根部と、耐食性金属から形成されて前記ボス部から径方向に延び前記羽根部の各翼の内部を挿通する複数の補強ピンと、を備える構成を採用したのである。
【発明の効果】
【００１０】
回転シャフトからトルクを伝達する部位でありもっとも強度を必要とする部位であるボス部を耐食性金属により形成し、ボス部ほどの強度を必要としない羽根部は比較的安価なフッ素樹脂により形成しているため、パドル全体を耐食性金属により形成する場合に比べて材料コストを低廉にすることができる。
また、フッ素樹脂からなる羽根部についても内部に金属製の補強ピンが挿通していることで補強され、耐久性およびトルクの伝達性が確保されている。
さらに、羽根部をフッ素樹脂から形成することによりパドル全体の軽量化が図られ、その結果、パドルを回転シャフトに取り付けた場合のシャフトの撓みを小さくできる。そのため、パドルとハウジングの接触を回避するためにパドルとハウジングの間に形成されるクリアランス（隙間）も小さくすることができ、混練機全体の小型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】混練機の縦断面図
【図２】混練機の横断面図
【図３】第１実施形態のパドルの（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は斜視図、（ｄ）はボスとピンの分解斜視図、（ｅ）はボスにピンを固定した状態を示す斜視図
【図４】第２実施形態のパドルの（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図、（ｄ）はボスとピンを固定した状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図1および図2に示す実施形態の混練機１は、高腐食環境下で複数種の原材料を混練して混練物を得るのに用いられる。
図示のように、混練機１は、ハウジング２と、回転シャフト３と、スクリュ４と、パドル１０、２０と、を備える。
【００１４】
２連円筒形のハウジング２は、その外周面の一端上部に原材料の投入口２ａを有し、外周面の他端下部に混練物の排出口２ｂを有する。この排出口２ｂには多孔のダイスが被せられている。
また、ハウジング２の両端面には、軸受が組み込まれた軸受箱２ｃが取り付けられている。
【００１５】
一対の回転シャフト３は、２連円筒形をなすハウジング２の各円筒内にそれぞれ配置され、ほぼ平行をなしている。
各回転シャフト３は、ハウジング２両端面の軸受箱２ｃの軸受により回転可能に支持されており、図示省略の機構により駆動および停止されるようになっている。回転シャフト３は、その外周面に軸方向に延びるキー３ａを有する。
【００１６】
この回転シャフト３の外周には、複数のスクリュ４およびパドル１０、２０が回転シャフト３と一体に回転するように取り付けられている。
両回転シャフト３を互いに逆回転に駆動させた状態で、ハウジング２の投入口２ａから原材料を投入すると、回転するパドル１０、２０により原材料は攪拌されて混練物となる。これが回転するスクリュ４によりハウジング２内を排出口２ｂに向けて送られ、最後は排出口２ｂから多孔ダイスを通じて均質な状態となって排出されることになる。
【００１７】
図３に第１実施形態のパドル１０を示す。図示のように、パドル１０は、ボス部１１と、羽根部１２と、２つの補強ピン１３と、からなる。
【００１８】
略角筒形のボス部１１は、回転シャフト３が挿通する軸孔１１ａを有し、その軸孔１１ａに沿って延びるキー溝１１ｂを有する。回転シャフト３をこの軸孔１１ａに挿通させ、回転シャフト３のキー３ａにキー溝１１ｂを嵌合させることで、パドル１０は回転シャフト３に対して、回り止めされた状態で取り付けられる（図２参照）。
またボス部１１には、その径方向に貫通する２つのねじ孔１１ｃが対向して設けられている。ここでボス部１１は、高ニッケル材料などの耐食性の高い金属材料により形成されている。
【００１９】
略楕円形の羽根部１２は、その角筒形の取り付け穴にボス部１１がはめ込まれて、ボス部１１の周方向に取り巻くようにして固定されている。ここで羽根部１２の軸方向の長さはボス部１１の軸方向の長さとほぼ等しいため、パドル１０の端面は段差のないほぼフラットな状態になっている。
また羽根部１２は、径方向に逆向きに２つの翼１２ａが延びており、翼１２ａの先端部は面取りが施されている。羽根部１２の翼１２ａの内部には、翼１２ａの延出方向に延びる円柱形の差込孔１２ｂが設けられている。羽根部１２をボス部１１に固定した状態で、各翼１２ａ内の差込孔１２ｂとボス部１１の各ねじ孔１１ｃとは、位置が合致するようになっている。ここで羽根部１２は、フッ素樹脂により一体成型されている。
【００２０】
円柱形の補強ピン１３は、それぞれ一端部にねじ軸１３ａが設けられており、このねじ軸１３ａがボス部１１のねじ孔１１ｃにねじ込まれることでボス部１１に固定される。これとともに、補強ピン１３のねじ軸１３ａの設けられていない他端側は羽根部１２の差込孔１２ｂへと差し込まれている。ここで補強ピン１３は、高ニッケル材料などの耐食性の高い金属材料により形成されている。
【００２１】
第１実施形態のパドル１０の構成は以上のようであり、もっとも強度を必要とする部位であるボス部１１が耐食性の高い金属により形成されており、ボス部１１ほどの強度を必要としない羽根部１２は比較的安価なフッ素樹脂により形成している。
そのため、パドル１０全体を耐食性金属により形成する場合に比べて材料コストを低廉に抑えることができる。
また、比較的脆弱なフッ素樹脂からなる羽根部１２についても、内部を挿通する金属製の補強ピン１３により補強されているため、十分な耐久性が確保され、かつ回転トルクがスムーズに伝達されるようになっている。
【００２２】
さらに、羽根部１２が比較的軽量なフッ素樹脂からなるため、パドル１０全体の軽量化が図られている。このため、パドル１０の取り扱いが容易になる。それとともに、回転シャフト３に取り付けた場合のシャフト３の撓みも抑制され、パドル１０とハウジング２の隙間を小さくして混練機１全体の小型化を図ることもできる。
【００２３】
図３に第２実施形態のパドル２０を示す。図示のように、パドル２０は、ボス部２１と、羽根部２２と、３つの補強ピン２３と、からなる。第１実施形態と同様の構造については詳細な説明を省略する。
【００２４】
この実施形態では、羽根部２２は径方向に等間隔をおいて延びる３つの翼２２ａを有し、全体が丸みを帯びた正三角形状となっている。その取り付け孔は外形と逆向きの正三角形状となっており、ここに相似形のボス部２１がはめ込まれている。
正三角形状のボス部２１は、その三辺に貫通するねじ孔２１ｃを有しており、ここには補強ピン２３のねじ軸２３ａがねじ込まれている。同時に各補強ピン２３は、羽根部２２の各翼２２ａ内に設けられた差込孔２２ｂへとそれぞれ差し込まれている。
なお、ボス部２１の軸孔２１ａ、キー溝２１ｂについては、第１実施形態と同様であり、第２実施形態のパドル２０の作用効果については、第１実施形態と同様である。
【００２５】
ここでパドル１０、２０の翼１２ａ、２２ａの数は、上記実施形態に限定されない。また、上記実施形態ではフラットパドルについて説明したが、パドルの構造はこれに限定されず、たとえば混練物の送りも可能なヘリカルパドルについても適用可能である。混練機１のパドル１０、２０の数は、実施形態に限定されることはない。
【００２６】
パドル１０、２０のボス部１１、２１の形状は、実施形態の多角筒形に限定されず、円筒形などでもよい。またボス部１１、２１と補強ピン１３、２３との結合は実施形態のねじ結合に限定されず、溶接などによってもよいし、ボス部１１、２１と補強ピン１３、２３とを一体成型してもよい。
パドル１０、２０の羽根部１２、２２はフッ素樹脂単体でなくてもよく、たとえばガラス繊維を含ませて硬度を向上させてもよい。
パドル１０、２０の補強ピン１３、２３の形状は、実施形態の円柱形に限定されず、角柱形などでもよい。補強ピン１３、２３として、全体がねじ軸１３ａ、２３ａとなっている態様、すなわち規格ボルトなどを用いてもよい。パドル１０、２０の羽根部１２、２２とボス部１１、２１との固定の態様は、特に限定されない。
【００２７】
なお、ハウジング２、回転シャフト３、スクリュ４の構造や数は上記実施形態に限られず、公知のものが適用可能である。
本実施形態はあくまでも例示であって、これにより本発明の範囲が限定されることはない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められ、特許請求の範囲に示された内容を限度として、実施形態についてのあらゆる変更が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  実施形態の混練機
２  ハウジング
２ａ  投入口
２ｂ  排出口
２ｃ  軸受箱
３  回転シャフト
３ａ  キー
４  スクリュ
１０  第１実施形態のパドル（２翼）
１１  ボス部
１１ａ  軸孔
１１ｂ  キー溝
１１ｃ  ねじ孔
１２  羽根部
１２ａ  翼
１２ｂ  差込孔
１３  補強ピン
１３ａ  ねじ軸
２０  第２実施形態のパドル（３翼）
２１  ボス部
２１ａ  軸孔
２１ｂ  キー溝
２１ｃ  ねじ孔
２２  羽根部
２２ａ  翼
２２ｂ  差込孔
２３  補強ピン
２３ａ  ねじ軸
【図１】
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【図２】
2011251462.tif 000004
【図３】
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【図４】
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