(57)【要約】【課題】  粉体と繊維状物などを効率よく混合するために、自動化された大きな扉を配設した大型ロータリミキサーを提供すること。【解決手段】  攪拌軸に付設された攪拌翼を直径５０ｃｍ以上のロータリ内部に有する大型のロータリミキサーにおいて、長手方向にロータリ本体の６０％以上の長さで、かつ１ｍ以上の長さの、円周方向に２０度以上開口するエアモーター駆動方式の扉を配設したことを特徴とするロータリミキサーによって上記課題を解決する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌軸に付設された攪拌翼を直径５０ｃｍ以上のロータリ内部に有する大型のロータリミキサーにおいて、長手方向にロータリ本体の６０％以上の長さで、かつ１ｍ以上の長さの、円周方向に２０度以上開口するエアモーター駆動方式の扉を配設したことを特徴とするロータリミキサー。
【請求項２】
該扉の開閉をロータリ本体の長手方向の両サイドから駆動できるように伝達軸を設置した請求項１記載のロータリミキサー。  
【請求項３】
該攪拌翼が回転翼であり、このような回転翼が少なくとも２セット配設され、該回転翼とロータリ本体とはそれぞれ同一又は反対方向に任意の回転数に設定可能な請求項１又は２記載のロータリミキサー。
【請求項４】
該ロータリ本体が回転可能なロータリミキサーであり、該ミキサーからの製品落下部に製品排出用のスクリューフィーダーを備えた製品受けホッパーを少なくとも２基設けた請求項１〜３いずれかに記載のロータリミキサー。
【請求項５】
該扉のストッパーがテーパ状の構造である請求項１〜４いずれかに記載のロータリミキサー。
【請求項６】
ロータリ本体の上部に位置する扉をエアモーター駆動により開口して被混合粒体を投入し、エアモーター駆動により扉を閉止して被混合粒体を混合し、混合終了後、扉がロータリ本体の下部に位置するようにロータリ本体を回転させ、粒体を排出するロータリミキサーを用いる粒体の混合方法であって、粒体の排出口にスクリューフィーダーを備えた製品受けホッパーを少なくとも２基設けたロータリミキサーを用いることを特徴とする粒体の混合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロータリミキサー及び粒体の混合方法に関する。さらに詳しくは、粉体と繊維状物などの被混合粒体を混合するためのロータリタイプのミキサーにおいて、  エアモーター駆動により円周方向へスライドする方式の大きな扉を配設した大型ロータリミキサー及びこれを用いた粒体の混合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から粉体と繊維状物などの被混合粒体を混合するためのミキサーとして種々のタイプが検討されてきた。その中で、比較的目的に適合しやすいこと、短時間で混合操作を完了させることができるなどの理由で一般的にロータリミキサーが多く使用されている。近年、生産性を上げる観点から、ロータリミキサーにおいては、さらに短時間で混合操作を完了させることが要望されているが、原料投入口が小さいロータリミキサーを大型化する場合、これまで混合羽根形状、ローター、羽根の回転速度などに関する検討によって問題の解決を図ることが進められてきた。しかしながら、このような検討では充分満足の行く結果は得られず、ミキサーを大型化して生産性を上げることは実現困難で抜本的な開発が必要とされてきた。
【０００３】
このような要望に対し、本発明者は、ロータリミキサーの原料投入口を大きくし、粉体や繊維をほぼ均一にロータリ内に投入し短時間で混合することで達成できるのではないかと想定し、原料投入口にヒンジ形式の大きな扉を設けたロータリミキサーで運転を試みた。
【０００４】
しかしながら、ヒンジ形式の大型扉は人力で開閉する構造であるため、運転員の労働負荷が大きく、また開閉作業に要する時間も長いため生産効率の点でマイナスとなることが判明した。しかも、大型のロータリミキサーにおいては安全上からも推奨できる方法ではない。扉の開閉を自動化することも考えられたが、扉の自動化は、ロータリの回転時や扉の開閉時に周囲に接触することがないように、つまり外形があまり大きくならないような構造とし、かつ粉粒体が漏れないように配慮する必要が有り、容易に実現することができなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、自動化された大きな扉を配設した大型ロータリミキサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は詳細に検討を重ねた結果、エアモーター駆動方式の扉を設置し、円周方向にスライドすることにより扉を開閉するという極めて簡単な方法で上記目的を達成することができることを見出し本発明に至った。すなわち本発明は、攪拌軸に付設された攪拌翼を直径５０ｃｍ以上のロータリ内部に有する大型のロータリミキサーにおいて、長手方向にロータリ本体の６０％以上の長さで、かつ１ｍ以上の長さの、円周方向に２０度以上開口するエアモーター駆動方式の扉を配設したことを特徴とするロータリミキサーである。
【０００７】
そして、本発明のもう一つの発明は、ロータリ本体の上部に位置する扉をエアモーター駆動により開口して被混合粒体を投入し、エアモーター駆動により扉を閉止して被混合粒体を混合し、混合終了後、扉がロータリ本体の下部に位置するようにロータリ本体を回転させ、然る後エアモーター駆動により扉を開口して粒体を排出するロータリミキサーを用いる粒体の混合方法であって、粒体の排出口にスクリューフィーダーを備えた製品受けホッパーを少なくとも２基設けたロータリミキサーを用いることを特徴とする粒体の混合方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、自動化された大きな扉を配設した大型ロータリミキサーを提供することができる。このようなロータリミキサーによれば、粉体と繊維状物などの被混合粒体を効率よく均一に混合することができ、安全で生産性のよい大型のロータリミキサーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のロータリミキサーにおける最大の特徴は、被混合粒体を投入するために、エアモーター駆動方式の大きな扉を配設したことにある。かかる扉は、ロータリミキサーの回転時や、扉の開閉時に周囲に接触しないように配設することが重要である。扉がヒンジ形式の場合、扉の開閉位置を厳しく設定しないと周囲に接触することになり、また労働負荷が大きかったが、本発明のように自動スライド形式にした場合は円周方向に効率よく作ることができ、扉の開閉位置も厳しく設定する必要がなくなり、また労働負荷が殆どなくなり安全である。
【００１０】
扉の駆動方式としては、電気式と空気式が考えられるが、電気式の場合はジョイント部の構造が複雑となり、そのメンテナンスや寿命が課題となる。空気式の場合は回転主軸にロータリジョイントを使用することで実現することができ、運転管理面からもメンテナンス面からも問題がない。しかも防爆面から本質的に安全であるという利点がある。したがって、本発明において、扉はエアモーター駆動方式で円周方向にスライドすることによって開閉される。
【００１１】
本発明は大型のロータリミキサーに係るものであり、扉としては長手方向にロータリー本体の長さの６０％以上の長さ、かつ１ｍ以上の長さで、円周方向に２０度以上開口する扉とする必要がある。このような大きな扉の開閉を円滑にするには、扉の歪や変形を防止することが重要であり、扉の開閉を筒状ケーシングの長手方向の両サイドから駆動できるように、扉の両サイドを繋ぐ伝達軸を設け、さらにエアモーターを２台取り付けて駆動するのが好ましい。扉が比較的小さい場合はエアモーターを１台にして伝達軸だけを設ければ十分である。
【００１２】
さらに、扉の開閉を円滑にするには、扉とロータリ本体との隙間を大きく取って、扉や本体に少々の歪が発生しても円滑に開閉するように構成するのが好ましく、扉とロータリ本体との間は扉が閉まっている時だけシールされる構造とするために、扉ストッパーにテーパを付けた構造とするのが好ましい。後述する図では、このような扉ストッパーにテーパを付けた構造としている。
【００１３】
被混合粒体は短時間で混合を完了させることが望ましく、そのためにはロータリ本体内に設置する攪拌翼は１セットよりは２セットの方が混合性がよい。混合性の点から、攪拌翼は回転翼とするのが好ましく、回転翼とロータリ本体とはそれぞれ同一又は反対方向に任意の回転数に設定できるようにするのが好ましい。
【００１４】
ロータリ本体の回転速度及び攪拌翼の回転速度は一義的に決められるものではなく、被混合粒体の性状に応じて最適な速度に設定される。従って、上述したように、回転翼とロータリ本体、及び各回転翼の回転速度は被混合粒体に応じて各々変更できるようにする方が好ましい。
【００１５】
大型ロータリミキサーの場合、混合された製品の排出速度が生産性のネックになることがある。生産性を上げるためには排出速度を大きくすることが必要で、そのためには、製品落下部に製品排出用のスクリューフィーダーを備えた製品受けホッパーを少なくとも２基設けることが好ましい。
【００１６】
以下、本発明のロータリミキサーを図面によって具体的に説明する。図１は本発明のロータリミキサーの平面図であり、攪拌翼は２セット設けられた例である。図１において、１は攪拌翼を駆動するための攪拌翼駆動機であり、２は駆動機からの動力を攪拌翼に伝えるためのチェーンである。駆動機からの動力は３の中間軸スプロケットへ伝えられ、さらに中間軸から４の攪拌翼軸スプロケットを介して攪拌翼軸へ伝えられ、攪拌翼を回転させる。５はアイドラースプロケットであり、アイドラーによってチェーンの張りを調整する。６はロータリ本体軸、７、８は軸受である。
【００１７】
また、駆動機からの動力は３の中間軸スプロケットへ伝えられ、前述したように、４の攪拌翼軸スプロケットを介して攪拌翼軸へ伝えられるが、同時に、９の攪拌翼軸スプロケットを介して攪拌翼軸へ伝えられ、攪拌翼を回転させる。１０はアイドラースプロケットであり、前述したと同様に、アイドラーによってチェーンの張りを調整する。すなわち、中間軸、攪拌翼軸及びアイドラー軸が１組となって攪拌翼の動力を構成し、図１においてはこのような組み合わせを２組とした例であり、２セットの攪拌翼が回転する。中間軸はロータリ本体軸とはフリーに回転する。
【００１８】
１１はロータリ本体であり、自動化された大きな扉はロータリ本体の長手方向の長さとほぼ同じ長さで設けられている。１２はこの扉を開閉させるためのエアを供給するためのエア配管、１３はエアモーター、１４は扉の開閉をロータリ本体の長手方向の両サイドから駆動できるように設置した伝達軸である。１５及び１６は扉駆動用のチェーンである。１７はスライドした扉、１８は扉がスライドすることによって生じた開口であり、被混合物はここから投入され混合される。図２において、扉は左側にスライドされた状態であり、扉のストッパーはテーパ状の構造とした例である。
【００１９】
１９はロータリ本体を駆動するための駆動機、２０は駆動機からの動力をロータリ本体に伝えるためのチェーン、２１はロータリ本体軸スプロケット、２２は架台である。図２はロータリ本体を攪拌翼駆動機から見た左側面図であり、２３及び２４はアイドラーを取り付けるためのブラケットである。  
【００２０】
本発明のロータリミキサーは大型のロータリミキサーに係るものであり、例えばロータリの直径１．５ｍで、ロータリ本体の長手方向の長さが２．３ｍ、長手方向の長さが２ｍで円周方向に４５度スライドする大きな扉が配設された大型のものであり、通常ロータリの回転数は１０〜１００ｒｐｍ程度、攪拌翼回転数は１００〜２００ｒｐｍで運転される。
【００２１】
被混合粒体としては、例えば粘土類、顔料、セメント、ＰＰなどの補強繊維を挙げることができ、これらの被混合粒体は、図１又は図２のように、扉がエアモーターによりスライドして形成される開口部へ投入される。被混合粒体を投入後、エアモーターにより扉は閉止され、攪拌翼を所望の回転方向及び回転数に設定し、被混合粒体を攪拌混合する。粒体の混合状態は粒体を適宜サンプリングして確認することができる。粒体の混合量は通常ロータリ本体容積の５０％以下／バッチ、混合時間すなわち回転時間は通常１分／バッチ以内で実施される。
【００２２】
所定の混合作業を終えた後、攪拌混合を停止し、扉がロータリ本体の下部になるようにロータリ本体を１８０度回転させ、製品を落下させて排出させる。その際、製品落下部に製品排出用のスクリューフィーダーを備えた製品受けホッパーを少なくとも２基設けて生産性を向上させるのが好ましい。
【００２３】
図３は、ミキサーからの製品落下部に製品排出用のスクリューフィーダーを備えた製品受けホッパーを少なくとも２基設けた例を示す正面立面図である。２５は製品を排出するためのホッパー本体、２６及び２７は製品がブリッジ化するのを防ぐためのブリッジブレーカーであり、各々２８及び２９のブリッジブレーカー駆動機を駆動させて製品のブリッジ化を防ぐ。３０及び３１はスクリューフィーダー、３２及び３３は各々スクリューフィーダーを駆動するためのスクリューフィーダー駆動機である。スクリューフィーダー駆動機からの動力はベルト３４及び３５を通じてスクリューフィーダーへ伝えられる。また、３６及び３７は製品の状態をチェックする点検窓、３８はロータリ本体を支持するための架台である。図４は図３の右側面図であり、３８はあかり窓、３９〜４１はヒンジである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ロータリミキサー本体の平面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】ロータリミキサーに設けた製品排出用のスクリューフィーダーを備えた製品受けホッパーの正面立面図である。
【図４】図３の右側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  攪拌翼駆動機
２  チェーン
３  中間軸スプロケット
４  攪拌翼軸スプロケット
５  アイドラースプロケット
６  ロータリ本体軸    
７  軸受
８  軸受
９  攪拌翼軸スプロケット
１０  アイドラースプロケット
１１  ロータリ本体
１２  エア配管
１３  エアモーター
１４  伝達軸
１５  扉駆動用のチェーン
１６  扉駆動用のチェーン  
１７  スライドした扉
１８  扉がスライドして生じた開口
１９  ロータリ本体の駆動機
２０  チェーン
２１  ロータリ本体軸スプロケット
２２  架台
２３  ブラケット
２４  ブラケット
２５  ホッパー本体
２６  ブリッジブレーカー
２７  ブリッジブレーカー
２８  ブリッジブレーカー駆動機
２９  ブリッジブレーカー駆動機
３０  スクリューフィーダー
３１  スクリューフィーダー
３２  スクリューフィーダー駆動機
３３  スクリューフィーダー駆動機
３４  ベルト    
３５  ベルト  
３６  点検窓
３７  点検窓
３８  架台
３９  あかり窓
４０  ヒンジ
４１  ヒンジ
４２  ヒンジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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