(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧流体の混合に使用されるオークスミキサ(10)の本体(12)に回転自在に配設される回転軸(14)をシール材(30,40)によってシールする構造であって、
前記シール材(30,40)は、弾性を有するフッ素樹脂を材質としてリング形状に形成されたリップ部(32,42)を備え、前記本体(12)に設けられて前記回転軸(14)を収容する軸孔(12b)に内嵌めして設置され、
前記リップ部(32,42)は、内径を前記回転軸(14)の径より小さく設定すると共に、該リップ部(32,42)における半径方向の厚み(H)を前記流体の混合圧力に対して屈曲しない寸法に設定し、
前記リップ部(32,42)は、前記回転軸(14)の軸線に対して直交する関係で延在するように形成されて、その内周面が回転軸(14)の全周に亘り該回転軸(14)の軸線と直交する方向から半径方向内方に向けて弾力的に摺接するよう構成した
ことを特徴とする回転軸のシール構造。
【請求項２】
前記回転軸(14)は、前記リップ部(32,42)に摺接する部位近傍にセラミックコーティングが施される請求項１記載の回転軸のシール構造。
【請求項３】
前記本体(12)には、前記シール材(30)の駆動源側に該シール材(30)の装着部と比較して前記軸孔(12b)を拡開して開放部(36)が設けられ、この開放部(36)と外部とを連通して開放先端を下向きにした開放管(36a)が設けられ、該シール材(30)から漏出する流体の外部排出を、開放管(36a)を介して許容して、該シール材(30)の状態を確認し得るよう構成した請求項１または２記載の回転軸のシール構造。
【請求項４】
前記シール材(40)は、該シール材(40)における半径方向外側に延出する接触部(44)が前記本体(12)および固定部材(46)により挟持されることで固定される請求項１〜３の何れか一項に記載の回転軸のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転軸のシール構造に関し、更に詳細には、メカニカルフロス(機械的攪拌)法により発泡体を得る際に使用され、高圧気体が混入された原料流体を均一に混合するオークスミキサにおけるシール材を用いた回転軸のシール構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
コピー機やファクスその他事務機器等に使用される転写ローラまたは静電ローラ等の好適な製造方法として、一般に該ローラの原料に対して、水や発泡材を添加せず窒素等の不活性の造泡用気体を混合して所要の発泡体とする、所謂メカニカルフロス(機械的攪拌)法が知られている。
【０００３】
前記メカニカルフロス法により得られる発泡体は、その内部に含まれる気泡の大きさが均一であり、かつ均質に分散すると共に、その形状の異方性が小さいといった利点を有している。これにより、例えば発泡体がローラ形状の場合、この周面における押圧力が一定となるため、前述した各種ローラに好適に使用し得る。
【０００４】
ところで前記メカニカルフロス法においては、前記造泡用気体と原料である流体とを混合して得られる気体混合済み原料を更に混合すると同時に、充分に混合されている該造泡用気体を原料流体中で切る(より均一かつ微細な気泡とする作業)ことが重要な工程の一つとして考えられている。この切る工程を好適に行なう機器としてオークスミキサが知られている。
【０００５】
前記オークスミキサ７０は、図１２に示す如く、混合すべき原料粘度および造泡用気体との混合率等により決定される特殊な刃先形状を有し、組み合わされることで攪拌部１５が内部に画成される一組のディスク１６と、該ディスク１６が取り付けられる本体１２と、該ディスク１６を回転させる駆動力を図示しないモーター等の駆動源から伝達する回転軸１４とからなる。前記ディスク１６は、前記本体１２側に固定されると共にその刃先が対向的なるよう配置される内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９と、この両ディスク１７,１９の間に前記回転軸１４に連結され回転可能に軸支される回転ディスク１８とからなる。
前記内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９は一方側にだけ刃を備え、前記回転ディスク１８は両側に刃を備えており、該内側固定ディスク１７の刃および回転ディスク１８の一方の刃と、該回転ディスク１８の他方の刃および外側固定ディスク１９の刃とが夫々対向し、かつ夫々の刃先は対向する刃の谷間に収まるように配置されている。
【０００６】
また前記各ディスク１７,１８,１９の刃先の配置は、該回転ディスク１８が回転する際に、互いに干渉しないように構成されており、該回転ディスク１８を回転軸１４を介して駆動源により回転されることで、各ディスク１７,１８および１８,１９間に発生する剪断力を利用して供給される気体混合済み原料を充分に切った後、所定の吐出口より吐出させる機器である。
【０００７】
一般にこのような構造を有する機器の場合、駆動力を駆動源から駆動先である回転ディスク１８に伝える回転軸１４は、該駆動源からの駆動力を無駄なく伝達し得るように、その周面は基本的にローラ等の稼働支持部材以外からは離間状態にあり駆動抵抗を極力低減するように構成されている。このような構成とすると、前記オークスミキサ７０内部に供給された前記気体混合済み原料が、前記回転軸１４と本体１２との間に入り込んで駆動源に至ってしまい、その結果該駆動源が故障してしまう等の構造的問題が露呈する。これを回避するため、図１３に示すように、通常は前記回転軸１４に対して最低限摺接することで前記駆動源からの力の伝達を極力ロスしないようにすると共に、前記気体混合済み原料の漏れを防止し得るシール材７２が、該駆動源と回転ディスク１８との間の所要位置に本体１２に固定されることで備えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記メカニカルフロス法で使用される気体混合済み原料の場合、一般に混合される造泡用気体の混合圧力が０.２〜０.４５ＭＰａ程度と常圧に較べて高圧であるため、前記オークスミキサ７０内部に配設された前記シール材７２に掛かる圧力も同等の数値となる。しかしながら、これまで使用されていた前記シール材７２は、前記気体混合済み原料を切る際に、この原料が駆動源側に漏出しないようにすることを主目的として、その形状および材質等が検討されているため、実際の使用ではせいぜい１０時間程度の耐久性しか無く、これを越えて使用した場合には、図１４に示すように、該気体混合済み原料の圧力に耐えられなくなった該シール材７２のシール部が屈曲してしまい、その結果シール性が損なわれ該駆動源に影響が及んでしまう。
【０００９】
これを回避するために、図１５に示す如く、例えば前記シール材７２を複数配置するような方法が採用されているが、実際には一枚目のシール材７２が破れた際の勢いが二枚目、三枚目のシール材７２、７２にもそのまま及ぶことになるので、殆ど耐久時間向上の効果は見られなかった。
【００１０】
【発明の目的】
この発明は、従来の技術に係るシール材を用いた回転軸のシール構造に内在していた問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、高圧気体が混入された流体を確実にシールし得ると共に、長期間の使用に耐え得る回転軸のシール構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明の回転軸のシール構造は、
高圧流体の混合に使用されるオークスミキサの本体に回転自在に配設される回転軸をシール材によってシールする構造であって、
前記シール材は、弾性を有するフッ素樹脂を材質としてリング形状に形成されたリップ部を備え、前記本体に設けられて前記回転軸を収容する軸孔に内嵌めして設置され、
前記リップ部は、内径を前記回転軸の径より小さく設定すると共に、該リップ部における半径方向の厚みを前記流体の混合圧力に対して屈曲しない寸法に設定し、
前記リップ部は、前記回転軸の軸線に対して直交する関係で延在するように形成されて、その内周面が回転軸の全周に亘り該回転軸の軸線と直交する方向から半径方向内方に向けて弾力的に摺接するよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る回転軸のシール構造につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、従来の技術で説明した部材と同一の部材に関しては、同一の符号を付すと共にその詳細な説明は省略する。
【００１３】
本実施例のシール構造をなすシール材３０が好適に使用されるオークスミキサ１０は、図１に示す如く、混合すべき原料の粘度および造泡用気体との混合率等により適宜決定される特殊な刃先形状を有し、組み合わされることで攪拌室１５が内部に画成される一組のディスク１６と、該ディスク１６が取り付けられる本体１２と、該ディスク１６を回転させる回転力を図示しないモーター等の駆動源から伝達する回転軸１４とからなる。なお本実施例で云う原料は、全て所定の粘度を有する流体である。
【００１４】
前記ディスク１６は、図２に示す如く、前記本体１２側に固定されると共にその刃先が対向的になるよう配置される内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９と、この両ディスク１７,１９の間に前記回転軸１４に連結され回転可能に軸支される回転ディスク１８とからなる。前記内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９は一方側にだけ刃を備え、前記回転ディスク１８は両側に刃を備えており、該内側固定ディスク１７の刃および回転ディスク１８の一方の刃と、該回転ディスク１８の他方の刃および外側固定ディスク１９の刃とが夫々対向し、かつ夫々の刃先は対向する刃の谷間に収まるように配置されている。また前記回転ディスク１８は、前記攪拌室１５に沿って中央部近傍から半径方向外側に向かうまたは半径方向外側から中央部近傍に向かう夫々の原料が効率よく流動し得るように、その断面形状が該原料の流れを妨げないように工夫されている(詳細は[００３８]に記載)。
【００１５】
また前記各ディスク１７,１８,１９の刃先の配置は、該回転ディスク１８が回転する際に、互いに干渉しないように構成されている。なお前記オークスミキサ１０の構成は本体１２を基点とすると、本体１２、内側固定ディスク１７、回転ディスク１８、外側固定ディスク１９の順で配置されており、本実施例においては該本体側を奥側(図１において下側)、該外側固定ディスク１９側を前側(図１において上側)として説明する。
【００１６】
前記内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９は、その半径方向外縁部近傍に前記本体１２との固定の際に使用される固定用通孔１７ａ,１９ａが夫々９０°毎に計４つ設けられ、また夫々の中心部には前記回転軸１４が挿入された際に該回転軸１４と該ディスク１７および１９との間に、気体混合済み原料の流動を容易に許容する流動部１７ｃおよび１９ｃが夫々画成される程度の通孔１７ｂ,１９ｂが夫々設けられている。本実施例の場合、固定のために供される前記固定用通孔１７ａおよび１９ａは、確実な固定および脱着の容易性を両立するために夫々４つに設定されているが、この固定用通孔１７ａおよび１９ａは必要に応じて減少または増加させてもよい。
【００１７】
また前記内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９は、前記本体１２に対して組み付けた際に該部材１２,１７,１９間から内部に流動する気体混合原料が漏出しないようにＯリングの如き環状シール１７ｄおよび１９ｄが夫々備えられている。具体的には、前記内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９に夫々設けられる固定用通孔１７ａおよび１９ａの内側近傍位置に設けられると共に、環状シール１７ｄについては組み付けられた際に該本体１２および該内側固定ディスク１７間からの漏出を、環状シール１９ｄについては組み付けられた際に該内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９間からの漏出を夫々を防止する側に設けられている(図１参照)。
【００１８】
更に前記外側固定ディスク１９の前側(図１における上側)には、前記通孔１９ｂからオークスミキサ１０の外部に吐出される、所謂切りが終了した気体混合済み原料を所要の機器に導くチューブ等の接続部材の口径に合致させると共に、整流して安定した吐出状態を維持させるための吐出孔２４ａを有する吐出部材２４が着脱自在に取り付けられている。
【００１９】
前記回転ディスク１８は、回転軸１４への取付を許容する取付孔１８ａが設けられている。前記取付孔１８ａは、前記ディスク１８と回転軸１４とを同心的に取り付け得る中央部に、該回転軸１４の取付を許容し得るように該回転軸１４の外径と略同等の大きさで設けられている。そして前記回転軸１４への回転ディスク１８の取り付けは、後述する取付手段１４ｂにより該回転軸１４からの回転運動を完全に伝達し得るよう強固に固定される。
【００２０】
前記本体１２は、前記ディスク１６および１９と回転軸１４とを取り付けるための、所謂土台となると共に、外部から気体混合済み原料が供給される部分であり、該ディスク１６および１９固定のための固定孔１２ａが、該回転軸１４取付のための軸孔１２ｂが、該原料の供給のために原料供給路１２ｃが夫々設けられている(図１参照)。
【００２１】
前記固定孔１２ａは、前記回転ディスク１８回転時に内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９を強固に固定して該回転運動を円滑に行ない得るようにするためのものであり、該内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９を本体１２に取り付けた際に前述した固定用通孔１７ａおよび１９ａと対応し得る位置に穿設されている。そして前記本体１２に対する内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９の固定には、固定用通孔１７ａおよび１９ａの内径より充分に大きな外径の頭頂部分を有すると共に、該固定用通孔１７ａおよび１９ａを介して前側(図１において上側)から前記固定孔１２ａに螺合し得る、ボルトの如き固定手段１３が用いられる。
【００２２】
前記軸孔１２ｂは、前記回転軸１４を前記本体１２の後方から挿通するため通孔で該本体１２の全長に亘って設けられており、該軸孔１２ｂの所要位置には該回転軸１４を回転可能に軸支する複数の軸受け１２ｄが設けられている。従って前記軸孔１２ｂの内径は、挿通されるべき回転軸１４の回転運動を阻害しない程度に設定され、前記軸受け１２ｄの部分の内径は該回転軸１４の外径と略同等に設定されている。また前記本体１２における前側(図１において上側)の軸孔１２ｂ出口は、後述するシール材３０を圧挿して取り付けるための装着部２２が該軸孔１２ｂと同心的に設けられている(詳細は後述)。
【００２３】
前記原料供給路１２ｃは、外部から前記攪拌室１５内に気体混合済み原料を導入する供給路であり、該攪拌室１５への原料の入り口である前記内側固定ディスク１７における流動部１７ｃに効率よく該原料を供給し得るよう、該内側固定ディスク１７の奥側(図１において下側)に設けられている。
【００２４】
前記回転軸１４は、前記本体１２に挿通されると共に、その先端に前記回転ディスク１８を固定するように構成されている。具体的には、前記本体１２における軸孔１２ｂに挿通させて前記内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９により画成される攪拌室１５に臨んだ際に、この攪拌室１５内に該内側固定ディスク１７および外側固定ディスク１９に干渉しないように前記回転ディスク１８を位置決めして取り付け得る取付部１４ａと、取り付けた該回転ディスク１８を着脱自在に固定し得る取付手段１４ｂとを備えている。
【００２５】
前記シール材３０は、図３に示すように、硬質ゴム等の弾性を有する材質でリング形状に形成されるリップ部３２と、このリップ部３２より大径のリング形状に形成された金属製の枠体３４とから構成され、該リップ部３２が枠体３４に対して、例えば溶着させる等の手段で強固に固定されている。そして図４に示すように、前記枠体３４から突出するリップ部３２が、前記回転軸１４の全周に亘って常に摺接することでシール性を発現させている。すなわちシール材３０は、前記回転軸１４と軸孔１２ｂとの間の僅かな隙間２６を密閉して、外部から前記攪拌室１５に圧力をもって供給される気体混合済み原料の該隙間２６からの漏れを防止する部材である。なお後述([００２６])するように、前記リップ部３２の材質としてフッ素樹脂等を使用する場合、前記回転軸１４において該リップ部３２に常に摺接する部分が長時間の使用で磨り減ってしまい、その結果変心等の悪影響を及ぼすことが考えられるため、該摺接部分近傍については、例えばセラミックコーティング等を施して耐久性を向上させることが望ましい。
【００２６】
前記リップ部３２の半径方向の厚みＨは、高圧の原料に対応し得るように充分小さい寸法に設定され、例えば回転軸１４の径３０ｍｍに対して、該リップ部３２の厚みＨは１ｍｍ程度に設定される。なお前記リップ部３２の内径を、前記回転軸１４の径より僅かに小さく設定することで、該リップ部３２と回転軸１４との密着性が向上し、より高い気密性を確保することが可能となる。但しこの場合、密着の度合いが高くなりシール性が向上すると、これに反して前記回転軸１４の回転抵抗が増大するので、例えば該リップ部３２をフッ素樹脂等の摺動抵抗が低い材質で構成する等して対応を考える必要がある。
【００２７】
前記シール材３０は、図４に示す如く、前記装着部２２に圧入されることで前記本体１２に固定的に取り付けられる。この際、前記シール材３０を構成する枠体３４の外周面部３４ａが、前記装着部２２に形成される内周面部２２ａに圧接されることで強固な取付がなされる。すなわち、接触部である前記外周面部３４ａと内周面部２２ａとの接触面積でシール材３０の取付強度が決定されることになり、この接触面積は前記回転軸１４に摺接している該シール材３０が、該回転軸１４の回転に伴って回転することのない程度に設定する必要がある。
【００２８】
前記シール材３０を本体１２の装着部２２に取り付けることによって、リップ部３２と回転軸１４とが常に摺接してシール性を発現することになるが、該シール材３０の更に奥側(図１における下側)には、該シール材３０から少量ずつではあるが常に漏出の可能性があるガスを外部に放出して圧力を逃がす開放部３６が、該回転軸１４の回転運動を阻害しないよう設けられている。この開放部３６は、前記シール材３０と駆動源との間に設けられた、所謂ガス溜め用の空間であり、オークスミキサ１０の外部に連通する開放管３６ａが設けられている。なお前記開放管３６ａについては、その開放先端を下向きにして設置すれば、長時間使用により前記シール材３０のシール性が劣化して前記気体混合済み原料が徐々に漏れ出すような場合に、漏れ出した該原料を該開放管３６ａにより確認して検知することが可能となる(図１参照)。
【００２９】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る回転軸のシール構造の作用につき以下説明する。前記シール材３０の装着方法を説明するために、オークスミキサ１０を構成する各部材の組付け方法を、図５および図７を参照して以下説明する。予め回転軸１４は本体１２の軸孔１２ｂに挿通され、複数の軸受け１２ｄにより回転可能に保持されているものとする。
【００３０】
先ず前記隙間２６を密閉するシール材３０が、前記本体１２の装着部２２に前側から取り付けられる。この際、前記装着部２２の内周面部２２ａに対して、シール材３０を構成する接触部としての外周面部３４ａを当接させるようにして圧入的に装着させる(図５(ａ)参照)。
【００３１】
このように前記シール材３０を装着することにより、前記隙間２６は、該シール材３０におけるリップ部３２の摺接により密閉されて前後に区切られる。次いで本体１２における固定孔１２ａと内側固定ディスク１７における固定用通孔１７ａとを合致させ、該本体１２前方に該内側固定ディスク１７をその刃先が前側を指向するように取り付ける。(図５(ｂ)参照)。ここまでの組み立てで、前記内側固定ディスク１７の中央部に設けられた通孔１７ｂから、前記回転軸１４が該内側固定ディスク１７と同心的となる位置で前方に突出した状態となる。
【００３２】
なおこの際、前記本体１２に対して容易に固定孔１２ａと固定用通孔１７ａとを整列させた状態に内側固定ディスク１７を位置決めするために、図６に示す如く  該両孔１２ａおよび１７ａを整列させた状態に合わせて、該内側固定ディスク１７の外周面に接して位置決め可能とする受け部材４８,４８を該本体１２下方の外縁部に前方(図１における上方)に所定距離延出させるように設けてもよい。この受け部材４８,４８は、後述する外側固定ディスク１９取付の際の位置決めにも使用可能である。
【００３３】
次の段階では前側から前述したように突出している回転軸１４に対して、回転ディスク１８をその中央に穿設された取付孔１８ａを嵌挿することで取り付ける。この際、対向し合う前記内側固定ディスク１７の刃先と、回転ディスク１８の刃先とが干渉しないよう注意する必要がある。そして前記回転ディスク１８の奥側を回転軸１４における取付部１４ａに当接させることで位置決めし、この状態で前方から取付手段１４ｂを用いて該回転ディスク１８を回転軸１４に対して強固に固定する(図５(ｃ)参照)。
【００３４】
次に前記外側固定ディスク１９における固定用通孔１９ａを、前記固定孔１２ａおよび固定用通孔１７ａを整列させると共に、該外側固定ディスク１９の刃先が奥側を指向するように取り付けた状態とする。そして前述のように整列された固定用通孔１９ａ、固定用通孔１７ａおよび固定孔１２ａに対して、固定手段１３を前側から挿通・螺着して固定する(図５(ｄ)参照)。この際、対向し合う前記外側固定ディスク１９の刃先と、回転ディスク１８の刃先とが干渉しないよう注意する必要がある。最後に前記外側固定ディスク１９の前側に、通孔１９ｂと吐出孔２４ａが同心的になるように吐出部２４を取り付ける。
【００３５】
このようにすることで、前記両固定ディスク１７,１９間に撹拌室１５が画成され、該撹拌室１５内には前記回転ディスク１８が回転軸１４により回転可能に収容された状態となる。なお前記固定手段１３の頭頂部分は、前記外側固定ディスク１９の固定用通孔１９ａより充分に大きな口径に設定されており、該固定手段１３を固定孔１２ｂに螺合させ締め付けることで、固定ディスク１７,１９は本体１２に対して強固に固定される。また、前記本体１２と内側固定ディスク１７との間および該内側固定ディスク１７と外側固定ディスク１９との間の夫々には、Ｏリング等の環状シール１７ｄ,１９ｄが介装され、原料の漏出を防止するようになっている(図７参照)。
【００３６】
次に外部から供給された原料の動きについて、図８を用いて順を追って、以下説明する。外部の図示しない原料供給源から供給される原料は、先ず原料供給路１２ｃを通って本体１２内の隙間２６に導入される(図８(ａ)参照)。この際、前記原料供給路１２ｃのすぐ奥側には前記シール材３０により密閉されているので、オークスミキサ１０の駆動源方向に漏出することない。そして供給された原料は、連続的に供給されることで前記本体１２内部に送られ、前記内側固定ディスク１７の流動部１７ｃを通出して撹拌室１５内に導入される(図８(ｂ)参照)。
【００３７】
このとき、原料は回転する回転ディスク１８の遠心力により半径方向外側に流動されると共に、内側固定ディスク１７および回転ディスク１８の刃により攪拌・剪断される(図８(ｃ)参照)。更にこの剪断された原料は、前記原料供給路１２ｃから順次供給される原料により押出されて、前記回転ディスク１８と外側固定ディスク１９との間に流入して、両ディスク１８,１９の刃によって再度剪断された後に、流動部１９ｃを介して吐出部２４に設けられた吐出口２４ａからこのオークスミキサ１０の外部に排出される(図８(ｄ)参照)。
【００３８】
なお前記回転ディスク１８は、該回転ディスク１８における取付孔１８ａ近傍は、前記内側固定ディスク１７に流動部１７ｃから流入してきた原料が、該回転ディスク１８の回転による遠心力を受けて半径方向外側に容易に流動させるべく、その断面形状が円弧状に面取りされた形状にされており、原料が滞留することなく流動し得る(図２参照)。これは前記外側固定ディスク１９側も同様である。
【００３９】
更に、原料中に含まれている気体が前記シール材３０のリップ部３２と回転軸１４との間から漏出した場合には、前記開放部３６を通出して開放管３６ａから外部に排出されるので、本体１２内部が異常な高圧になった場合の故障等を防止し得る。また、前記シール材３０が使用により経時的に劣化して損傷した場合に、漏出した原料を前記開放部３６および開放管３６ａから排出することで、軸受け１２ｄや駆動源等に到達して汚染や故障等するのを防止し得ると共に、該シール材３０の損傷の判断を容易に行ない得る。この場合、前記開放管３６ａはその開放方向が下を向くように構成すると、前記シール材３０からの漏出を効果的に確認し得る。
【００４０】
また、前記シール材３０のリップ部３２をフッ素樹脂等の摺動抵抗が低い材質で構成することで、このシール材３０が前記回転軸１４に追動して回転することを効果的に防止し得る。更に前記回転軸１４との摩耗が低減され、前記シール材３０の耐久性が向上し、メンテナンスの頻度やコスト等を抑えることができる。
【００４１】
【別の実施例】
前述の実施例では、シール材３０がその外周面部３４ａだけで本体１２型に固定されている構成を説明したが、この他、図９に示す如く、該本体１２側に圧接させて固定するための接触部分の面積を該シール材３０の形状を変化させることで増大させるようにしてもよい。なお基本的には前述の実施例と同一であるので、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４２】
別の実施例に係るシール材４０は、図１０および図１１に示す如く、硬質ゴム等の弾性を有する材質で中空の短筒形状に形成され、その一方の端部から半径方向外側に延出するフランジ状の接触部４４と、他方の端部から半径方向内側に突出し、所定位置に該シール材４０を装着した際に常に前記回転軸１４に対して摺接し得るリップ部４２とを一体的に備えている。
【００４３】
ここで前記リップ部４２の半径方向の厚みＨは、前述のシール材３０と同様に高圧の原料に対応し得るように充分小さい寸法に設定される。材質等についても前記シール材３０と同様に、フッ素樹脂等の摺動抵抗が低い材質を用いることで、前記回転軸１４の回転を円滑にしてエネルギーロスを低減させ得ると共に、該リップ部４２の摩耗を低減し耐久性を向上させ得る。
【００４４】
そして図９または図１１に示すように、前記シール材４０を前記装着部２２に圧入して装着される際には、前記接触部４４の奥側は本体１２により、前側は別途用意される固定部材４６により夫々挟持される。なお前記接触部４４による前後側を合わせた接触面積は、前記回転軸１４が回転した際にシ−ル材４０が回転することのない大きさに設定されている。
【００４５】
この接触面積の増大によって、前記リップ部４２の直径方向の厚みＨを小さくしたことによって増大する前記回転軸１４とリップ部４２との摩擦抵抗によるシール材４０の回転または振動等によるズレを確実に防止して、より高いシール性を発現し得る。また前記リップ部４２をフッ素樹脂等の摺動抵抗の低い物質で形成することで、前記回転軸１４との接触抵抗を低減させることで、該リップ部４２の摩耗が低減され、耐久性の向上が期待できる。
【００４６】
なお、シール材を実施するオークスミキサの構成は各実施例に限定されず、各種の設計変更が可能であり、シール材を装着部に圧入して固定する手段またはオークスミキサ本体と保持部材とで挟持して固定する手段に限られず、任意の手段で固定し得る。
【００４７】
【実験例】
次に、前述した本実施例に係る回転軸のシール構造を備えるオークスミキサについて、好適な実験例を示す。
【００４８】
(実験方法)
前述した実施例に係るシール材、別の実施例に係るシール材および従来の技術に係るシール材を夫々オークスミキサにセットし、そこに所要の気体混合済み原料を供給し、攪拌・剪断をさせ、夫々シール材が損傷する(原料が漏出し始める)までの耐久時間を計測した。
【００４９】
(気体混合済み原料)
なお前記気体混合済み原料は以下の各原料から作製した。
ポリマーポリオール９０重量部(商品名 ＰＯＰ２４３０;三井化学製)、ポリエステルポリオール８重量部(商品名 プラクセル３０５;ダイセル化学工業製)、ポリイソシアネート１４重量部(商品名 シリオネートＭＴＬ;日本ポリウレタン工業製)、感熱触媒２重量部およびシリコーン系整包剤８重量部の混合物に対して、０.２〜０.４５ＭＰａ程度の高圧とした窒素ガスを３００cm3/minの流量で５分間注入した。
【００５０】
(結果)
このように前記各シール材の高圧下での耐久性を実験したところ、以下の表１に示す結果となった。すなわち、従来技術に係るシール材を用いたオークスミキサは、実験開始から６時間で該シール材が損傷し、本発明に係る２つのシール材については、測定開始から１０００時間以上経過した時点においても損傷が認められなかった。
【００５１】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る回転軸のシール構造によれば、シール部における半径方向の厚みを攪拌・剪断すべき流体の圧力に対応して屈曲しない寸法に設定することで、高圧状態にある流体の漏出を確実に防止すると共に、長期間の使用に耐え得るシール材を提供する。更に前記シール材のリップ部を、フッ素樹脂の如き摺動抵抗が低い物質で構成することで、前記回転軸との摺接による摩耗を低減させて該シール材の耐久性を向上させる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るシール構造を採用したオークスミキサを概略的に示す断面図である。
【図２】実施例に係るディスクを示す分解図である。
【図３】実施例に係るシール材を示す断面図である。
【図４】図３に示すシール材を回転軸に装着した状態を示す断面図である。
【図５】実施例に係るディスクの本体への取付方法を示す工程図である。
【図６】固定ディスクの本体への取付を容易に行なう受け部材を示す概略斜視図である。
【図７】実施例に係るディスクの本体への取付方法を分解して示す断面図である。
【図８】実施例に係るディスクを使用して流体が攪拌・剪断される様子を段階的に示す工程図である。
【図９】別の実施例に係るシール構造を採用したオークスミキサを概略的に示す断面図である。
【図１０】別の実施例に係るシール材を示す断面図である。
【図１１】別の実施例に係るシール材をオークスミキサに装着した状態を拡大して示す断面図である。
【図１２】従来の技術に係るシール構造を採用したオークスミキサの概略を示す断面図である。
【図１３】従来の技術に係るシール材を示す断面図である。
【図１４】従来の技術に係るシール材をオークスミキサに装着した状態を拡大して示す断面図である。
【図１５】従来の技術に係るシール材複数をオークスミキサに装着した状態を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１０  オークスミキサ
１２  本体
１２ｂ 軸孔
１４  回転軸
３２  リップ部
３０  シール材
３６  開放部
４０  シール材
４２  リップ部
４４  接触部
４６  固定部材
Ｈ  シール部における半径方向の厚み
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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