(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の回転体が平行して備えられた土練機であって、該各回転体が、駆動軸と、この駆動軸とその軸心方向で着脱自在に連結されて片持ち支持された混練部とから構成されており、該連結が、前記駆動軸の軸端に設けられた円筒状凹部と前記混練部の軸端に設けられた円柱状凸部との嵌合、及び、該円筒状凹部と円柱状凸部とに設けられたキー溝へのキーの挿入、によってなされ、前記円柱状凸部の長さが前記混練部の長さの１／３以上であることを特徴とする土練機。
【請求項２】
前記駆動軸の軸心に、少なくともその一部がネジ孔からなる貫通孔が設けられたことを特徴とする請求項１に記載する土練機。
【請求項３】
前記円筒状凹部に設けられたセット孔を介して、前記円柱状凸部に設けられた環状の抜け防止溝に挿入されるセットボルトを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する土練機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陶磁器の製作などに適し、混練部を簡便に取り外すことができて、洗浄などの作業性が著しく改善された土練機に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
通常、陶器や磁器の製作では、粘土類、絹雲母、陶石などの原料を粗砕して計量配合し、湿式ボールミルで微粉砕混合し、脱鉄と脱水を行い、土練機でよく練ってから成形されている。土練機は、大量生産用の大型から陶芸用の小型に至る種々の製品が開発され実用されているが、いずれも、使用後の洗浄が不便でありその改善が課題となっている。すなわち、土練機の混練は主にスクリューによって行われるため、スクリュー羽根が邪魔して洗浄しにくい構造となってしまう。
また、スクリューを取り外して洗浄しようとすれば、その軸受け部から外して、洗浄後にまた装着しなければならず、大変面倒な作業になっていた。
【０００３】
これに対し、土練機の洗浄性の改善を目的として、いくつかの提案がなされてきた。例えば、特公平６−４３０５８で提案された土練機では、ローターをローター本体と駆動軸とに分割してスプライン嵌合で繋ぎ、ローター本体だけを外して洗浄できるようにされている。このため、駆動軸を軸受から外す手間が省かれて洗浄作業が大幅に改善される。しかしながら、スプライン嵌合では、スプラインの歯数に応じてローター本体を適当に回して嵌合できるため、ローター本体に設けられた混練翼の向きが定まらないという不便があった。すなわち、２本以上のローターを備えた土練機では、各ローターの混練翼どうしが、混練に適切な位置関係に調節されなければならないが、スプライン嵌合では、この相互位置関係が一義的に定まらない。このため、ローター本体を駆動軸に取り付ける時に、マーキングなどの、位置決めのための特別の工夫が必要となる不便が生じるのである。また、ローター本体と駆動軸とにスプラインを設けるため、その加工コストが嵩張るという問題があった。
【０００４】
そこで本発明者は、従来技術の上述の問題点に鑑み、混練スクリュー部を簡単に着脱できて洗浄性が改善された土練機について鋭意検討を重ねた結果本発明に至ったのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る土練機の要旨とするところは、少なくとも２本の回転体が平行して備えられた土練機であって、これら回転体が、駆動軸と、この駆動軸とその軸心方向で着脱自在に連結されて片持ち支持された混練部とから構成されており、この連結が、駆動軸の軸端に設けられた円筒状凹部と混練部の軸端に設けられた円柱状凸部との嵌合、及び、これら円筒状凹部と円柱状凸部とに設けられたキー溝へのキーの挿入、によってなされ、円柱状凸部の長さが混練部の長さの１／３以上であることにある。
【０００６】
さらに、かかる土練機において、駆動軸の軸心に、少なくともその一部がネジ孔からなる貫通孔が設けられたことにある。
【０００７】
さらにまた、かかる土練機において、円筒状凹部に設けられたセット孔を介して、円柱状凸部に設けられた環状の抜け防止溝に挿入されるセットボルトを備えることにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る土練機の実施態様について、図面に基づいて詳しく説明する。
【０００９】
図１と図２は、本発明の土練機の一構成例を説明するものであり、図３はその外観を示している。土練機１０には２本の回転体１２、１４が平行して備えられており、各回転体１２、１４は、駆動軸１６と混練部１８とに分割されている。
駆動軸１６と混練部１８との連結は、混練部１８の軸端に設けられた円柱状凸部２０と、駆動軸１６の軸端に設けた円筒状凹部２２との嵌合によって行われ、セットボルト２４によって円柱状凸部２０の抜け出しが防止されている。混練部１８は、この嵌合によってだけ支持されていて、その先端部は支持されていない。
すなわち、いわゆる片持ち状態で支持されている。
【００１０】
混練部１８の先端側にはスクリュー羽根１９が備えられ、後端側には単葉羽根２１が備えられている。回転体１２の駆動軸１６は２個の軸受け２６、２８によって支持され、ギア３０、３１を介してモーター３６によって回転駆動される。
回転体１４の駆動軸１６は、回転体１２に装着されたギア３２と噛合するギア３４を介して駆動されるので、回転体１２と回転体１４の回転方向は逆となり、投入口３８から投入された配合原料を両者で内側に挟み込む方向に設定されている。
【００１１】
図４に示されるように、混練部１８の円柱状凸部２０と駆動軸１６の円筒状凹部２２の内面には、軸方向に伸びたキー溝４０と４１が設けられている。そして、キー４２をキー溝４０、４１に収めながら、円柱状凸部２０を円筒状凹部２２に挿入すれば、図５に示されるような嵌合状態になり、円柱状凸部２０と円筒状凹部２２間が滑って回ることがなくなる。本連結方法によれば、スプライン嵌合とは異なり、混練部１８を適当に回して駆動軸１６と嵌合することができなくなって、キー溝４０とキー溝４１とを合わせた位置でしか嵌合できない。すなわち、混練部１８に備えられたスクリュー羽根１９や単葉羽根２１は、駆動軸１６のキー溝４１を基にして常に一定の方向に向けられている。
【００１２】
また、円柱状凸部２０には環状の抜け防止溝４４が設けられていて、円筒状凹部２２の側部に設けたセット孔４６を介して、セットボルト２４をこの抜け防止溝４４に挿入できるようにされている。セットボルト２４が抜け防止溝４４に挿入されていれば、円柱状凸部２０が軸方向に滑り移動することができなくなり、円筒状凹部２２からの抜け出しが防止される。
【００１３】
本例の土練機１０によれば、使用後の洗浄は次のように行われる。まず、混練部１８、駆動軸１６を覆うカバー類を取り外す。そしてセットボルト２４を抜け防止溝４４から抜き出し、混練部１８を前方に引き出す。逐次２本の混練部１８を取り外して洗浄場所に運んで洗浄する。混練部１８が外されて開放されたケーシング部分は、土練機１０に付けたままで容易に洗浄される。
【００１４】
洗浄後の混練部１８は、上述の取り外し手順を逆にして駆動軸１６に装着される。すなわち、キー溝４０とキー溝４１にキー４２を収めながら、混練部１８の円柱状凸部２０を駆動軸１６の円筒状凹部２２に挿入する。キー４２を予めキー溝４１に埋めておき、キー４２をガイドにして円柱状凸部２０を挿入してもよいし、キー溝４０にキー４２を埋めて、キー溝４１をガイドにして円柱状凸部２０を挿入してもよい。所定の深さまで挿入してから、セットボルト２４をセット孔４６に沈め、その先端部を抜け防止溝４４に十分深く差し込めばよい。
【００１５】
回転体１２と回転体１４とに設けられたスクリュー羽根１９、単葉羽根２１は、回転体間で互いに接触しないように、そして混練効果が高まるように、互いに位相をずらして配設されている。上述したように、本発明の土練機１０では、混練部１８と駆動軸１６との連結状態が一意的に定まるため、混練部１８の着脱を繰り返しても常に同じ状態に復帰される。したがって、回転体１２と回転体１４との相互位置関係は初期の設定のままで変わらず、所定の混練機能が維持される。この特徴は、回転体が２本の場合に限らず、３本以上でも、これらの回転体が同期して連動する土練機であれば発揮される。
【００１６】
図１に示される貫通孔５０は、駆動軸１６から混練部１８を引き抜くのが難しい場合に、混練部１８を後方から押し出すための工夫である。図６に説明されるように、貫通孔５０に押し出しボルト４８を螺入し、その先端を混練部１８の円柱状凸部２０に接して押し出そうとするものである。押し出しボルト４８の長さは貫通孔５０より長くされる。
【００１７】
本発明において、混練部１８と駆動軸１６との連結は、円柱状凸部と円筒状凹部との嵌合で行われ、円柱状凸部を混練部１８に設けるか駆動軸１６に設けるかは問わない。図１に示される土練機１０においては円柱状凸部２０が混練部１８に設けられているが、図７に示されるように、円柱状凸部２０を駆動軸１６に設けてもよい。しかしながら、好ましくは、円筒状凹部２２を駆動軸１６に設け、円柱状凸部２０を混練部１８に設けて実施される。
【００１８】
一般に、陶磁器の配合原料を練るには相当の力を必要とし、回転体１２の混練部１８には大きな曲げ応力が掛かる。したがって、混練部１８を片持ちで安定に支持するには、支持部分を十分に太くかつ長くして、この曲げ応力に耐えるようにしなければならない。すなわち、本発明においては、十分太い円柱状凸部２０とし、かつ、円筒状凹部２２との嵌合部を十分長くする必要がある。本発明者は幾つもの実験を行い、円柱状凸部２０の長さを、混練部１８の長さの１／３以上とすれば十分であることを見出している。
【００１９】
混練部１８に円柱状凸部２０を設ける場合には、駆動軸１６を支持する軸受２６、２８やギア３２、３１などの下を通って、十分長い円柱状凸部２０を挿入することができ、太い駆動軸１６とすることによって、十分太い円柱状凸部２０を挿入することもできる。一方、駆動軸１６に円柱状凸部２０を設ける場合には、曲げ応力を直接受ける混練部１８に円柱状凸部２０を挿入しなければならないので、長い円柱状凸部２０を挿入して混練部１８の曲げ強度を弱めることは避けなければならない。また、混練部１８の太さは、混練機能の観点から最適に設定されるものであり、太い円柱状凸部２０を挿入するために混練部１８を太くするには限界がある。
【００２０】
したがって、本発明は、円筒状凹部２２を駆動軸１６に設け、円柱状凸部２０を混練部１８に設けて実施されるのが好ましいのである。しかしながら、低粘度の配合原料用であったり特に小型であったりして、負荷の小さな土練機においては、円柱状凸部２０を駆動軸１６に設け、円筒状凹部２２混練部１８に設けて実施されてもよい。
【００２１】
以上、図１に例示される土練機を基にして詳細に説明してきたが、本発明は上述の例示・引用に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲内で、土練機の構成、回転体の材質や構成や形状、混練部と駆動軸との連結方法、駆動方式、混練翼の材質や形状や配設方法などにつき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係わる土練機によれば、回転体が混練部と駆動軸とに分割されて、混練部が片持ち状態に支持されているので、混練部だけを前方に取り外して簡単に洗浄できる。また、混練部と駆動軸との連結が、円柱状凸部と円筒状凹部との嵌合、及び、これら凸部と凹部に設けられたキー溝へのキーの挿入によって行われるので、混練部の着脱を繰り返しても、異なる回転体に備えられた混練翼どうしの位置関係が常に同じ状態に復帰し、接触などのトラブルを生じることなく、所定の混練機能が維持される。
【００２３】
特に、混練部と駆動軸との連結が、混練部に設けられた円柱状凸部と、駆動軸に設けられた円筒状凹部との嵌合で行われれば、太くて長い円柱状凸部として嵌合できるので、片持ち支持された混練部でも、大きな曲げ応力に十分耐えられるようになる。
【００２４】
また特に、駆動軸の軸心に、少なくともその一部がネジ孔からなる貫通孔が設けられれば、この貫通孔にボルトを螺入して混練部を押し出し、混練部を駆動軸から簡単に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る土練機の構成の一例を示し、要部を断面で示す側面図である。
【図２】本発明に係り、図１に示される土練機の構成の上面図である。
【図３】本発明に係り、図１に示される土練機の外観側面図である。
【図４】本発明に係り、混練部と駆動軸との連結方法を説明する側面図である。
【図５】本発明に係り、図４に示される混練部と駆動軸との嵌合状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係り、貫通孔を用いた混練部の押し出し方法を模式的に説明する側面図である。
【図７】本発明に係り、混練部と駆動軸との別の連結方法を説明する側面図である。
【符号の説明】
１０：土練機
１２、１４：回転体
１６：駆動軸
１５：スクリュー軸
１８：混練部
１９：スクリュー羽根
２０：円柱状凸部
２１：単葉羽根
２２：円筒状凹部
２４：セットボルト
２６、２８：軸受
３０、３１、３２、３４：ギア
３６：モーター
３８：投入口
４０、４１：キー溝
４２：キー
４４：抜け防止溝
４６：セット孔
４８：押し出しボルト
５０：貫通孔
【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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