(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練物を入れるケーシングと、同ケーシング内の混練室で回転する混練用ロータとを有する混練機において、上記ロータの端面と相対する上記ケーシングの内面に段差を設け、同段差は、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間が、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成された段差であることを特徴とする混練機。
【請求項２】
混練物を入れるケーシングと、同ケーシング内の混練室で回転する混練用ロータとを有する混練機において、上記ロータの端面と相対する上記ケーシングの内面に隙間調整部材を装着して、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間寸法よりも、上記ロータ端面と上記隙間調整部材との隙間寸法を小さく形成したことを特徴とする混練機。
【請求項３】
混練物を入れるケーシングと、同ケーシング内の混練室で回転する混練用ロータとを有する混練機において、上記ケーシング内面と上記ロータ端面との間に屈曲する隙間を形成し、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間は、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成された隙間であることを特徴とする混練機。
【請求項４】
上記ロータ端面に段差部を形成するか、または上記ロータの軸に円板状のスリーブを取り付け、上記屈曲する隙間を形成させたことを特徴とする請求項３に記載の混練機。
【請求項５】
上記ケーシングのロータ端面対向部に隙間調整部材を装着したことを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の混練機。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴム、プラスチック等の混練に使用する混練機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な混練機の断面図を図７に示す。図７において、１は混練機のケーシング、２は同ケーシング１およびフローティングウェイト２５、ドロップドア２６とによって密閉される混練室、３は混練用のロータ、４は同ロータ３の軸である。２本のロータ３は混練室２内に互いに平行に配設されており、ロータ軸４の端部に設置された図示しない駆動装置（モータ、動力伝達用歯車等）により、互いに異なる方向に回転する。また、ロータ３には一部が半径方向に突出した突出部５が形成されており、混練室２の内壁は上記突出部５の回転時の軌跡に対応する曲面形状になっている。
【０００３】
本混練機では、昇降可能なフローティングウェイト２５が上昇した状態（図７の二点鎖線）で、ゴム、プラスチック等の原料および薬品等の添加物（以後、単に混練物と称す）をホッパ２７の投入口２８から混練室２内に投入し、フローティングウェイト２５が下降して混練物を加圧する。その状態にてロータ３を回転させ、ロータ３の間に混練物を噛み込むことによって、混練作業が行なわれる。そして、混練が終了すると混練物はケーシング１下部のドロップドア２６を開放することにより外部に排出される。
【０００４】
本混練機においては、ロータ軸４が混練室２を貫通するように配置されているため、加圧状態で混練される混練物が混練室２の端部から外部へ漏洩しないよう、ロータ軸４やロータ３の端面に漏洩防止手段を設ける必要がある。したがって、従来の装置では、例えば図８の混練機端部の概略構造図に示すようなダストシール２２を用いて密封している。同ダストシール２２はバネ２４のバネ力により押え金２３を介して、常にロータ３の端面に押し付けられているから、ラビリンス等他の漏洩防止手段と比べて非常に効果的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回転を伴うロータ３の端面と固定のケーシング１との間には寸法精度の問題等から隙間Ｂ（０．５〜１．０ｍｍ程度）が不可欠であり、隙間Ｂに混練物が侵入することが考えられる。さらに、ケーシング１とダストシール２２との隙間Ａにまで混練物が達してしまうと、ダストシール２２とケーシング１とが固着してしまうため、バネ２４により力を加えても、ダストシール２２がロータ３の端面に十分接触しなくなるという不具合が生じる。その結果、ロータ３の端面とダストシール２２との間に生じる隙間から混練物が漏洩してしまう。
【０００６】
したがって本発明の目的はケーシング１とロータ３との隙間Ｂに混練物が侵入しても、ケーシング１とダストシール２２との隙間Ａにまで混練物が到達することを防止して、混練機外部への混練物の漏洩を防止できる混練機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するため、以下のような手段を提供するものである。
混練物を入れるケーシングと、同ケーシング内の混練室で回転する混練用ロータとを有する混練機において、
（１）上記ロータの端面と相対する上記ケーシングの内面に段差を設け、同段差は、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間が、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成された段差であることを特徴とする混練機。
（２）上記ロータの端面と相対する上記ケーシングの内面に隙間調整部材を装着して、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間寸法よりも、上記ロータ端面と上記隙間調整部材との隙間寸法を小さく形成したことを特徴とする混練機。
（３）上記ケーシング内面と上記ロータ端面との間に屈曲する隙間を形成し、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間は、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成された隙間であることを特徴とする混練機。
（４）上記ロータ端面に段差部を形成するか、または上記ロータの軸に円板状のスリーブを取り付け、上記屈曲する隙間を形成させたことを特徴とする上記（３）に記載の混練機。
（５）上記ケーシングのロータ端面対向部に隙間調整部材を装着したことを特徴とする上記（３）または（４）のいずれかに記載の混練機。  
【０００８】
そして、上記各手段はそれぞれ以下のような作用を有する。
（１）ロータの端面とケーシングとの隙間を、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成したことで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少され、それ以上の混練機外部側への漏洩が防止される。
（２）ロータ端面とケーシングとの隙間寸法よりも、上記ロータ端面と上記隙間調整部材との隙間寸法を小さく形成したことで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少され、それ以上の混練機外部側への漏洩が防止される。さらに、上記隙間調整部材により、ロータ端面と隙間調整部材との隙間寸法が適宜調整される。
（３）ロータの端面とケーシングとの隙間を、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成したことで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少され、それ以上の混練機外部側への漏洩が防止される。さらに、屈曲する隙間により、混練機外部までの距離がより長く形成される。
（４）ロータの端面とケーシングとの隙間を、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成したことで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少され、それ以上の混練機外部側への漏洩が防止される。さらに、屈曲する隙間により、混練機外部までの距離がより長く形成される。
（５）上記（３）または（４）に加え、隙間調整部材により、屈曲する隙間寸法の一部が適宜調整される。  
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を、図１により説明する。
図１において、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロータ、４は同ロータ３の軸、２１は同ロータ３の回転方向、２２はダストシール、２３は押え金、２４はバネ、そして６は同ロータ３の端面と相対する同ケーシング１の端面に設けられた段差であり、同段差６によって同ケーシング１には円環状の凸部が形成され、ロータ３外周側の隙間寸法ａ１よりも、ロータ３内周側の隙間寸法ｂ１の方が小さく形成されている。なお、図１では省略されているが、図７に示す従来例と同様に、混練室２はケーシング１およびフローティングウェイト２５、ドロップドア２６とによって密閉され、内壁は上記ロータ突出部５の回転時の軌跡に対応する曲面形状になっている。さらに、ロータ３は混練室２内に２本平行に配設され、ロータ軸４の端部に設置された図示しない駆動装置（モータ、動力伝達用歯車等）によって、互いに異方向に回転する構成になっており、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
【００１０】
図１に示す段差６によれば、混練作業に伴なってロータ３の端面とケーシング１との隙間のうち、ロータ３外周側の隙間寸法ａ１で示す部分に混練物が侵入しても、ロータ３内周側の隙間寸法ｂ１で示す部分の隙間の方を小さく形成することで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積を減少させているから、ケーシング１とダストシール２２との隙間Ａ１にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
【００１１】
次に本発明の第２の実施の形態を、図２により説明する。
図２において、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロータ、４は同ロータ３の軸、２１はロータ３の回転方向、２２はダストシール、２３は押え金、２４はバネ、そして７は同ロータ３の端面と相対する同ケーシング１の内面に装着された隙間調整部材、８はシム、９はボルトである。同隙間調整部材７は、中空状の円筒と中空状の円板とを組合せた形状であり、シム８を介してボルト９によりケーシングに固定されている。なお、図２では省略されているが、その他の構成は図７に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
【００１２】
図２に示す隙間調整部材７によれば、混練作業に伴なってロータ３の端面とケーシング１との隙間のうち、ロータ３外周側の隙間寸法ａ２で示す部分に混練物が侵入しても、同隙間調整部材７とロータ３端面との隙間寸法ｂ２、つまりロータ３内周側の隙間の方を小さく形成することで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積を減少させているから、隙間調整部材７とダストシール２２との隙間Ａ２にまで混練物が侵入するのを防止することができる。さらに、本実施の形態ではシム８の厚さを変えることによって隙間調整部材７とロータ３の端面との隙間を変えることができるから、部品の寸法誤差や組立誤差等により隙間寸法がずれたとしても適宜調整することができ、より効果的に混練物の漏洩を防止できる。
【００１３】
なお、図２に示した隙間調整部材７は中空状の円筒と中空状の円板とを組合せた形状で、シム８を介してボルト９によりケーシング１に固定するよう形成されているが、隙間調整部材自体が軸方向に移動してロータ３端面との隙間を調整できる構造であってもよく、例えば、隙間調整部材が中空状の円筒で、軸方向に長い長穴を開孔してボルトによりケーシング１に固定するなど、形状は特に限定されない。
【００１４】
次に本発明の第３の実施の形態を、図３により説明する。
図３において、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロータ、４は同ロータ３の軸、２１はロータ３の回転方向、２２はダストシール、２３は押え金、２４はバネ、そして１０は同ロータ軸４に取り付けられた円板状のスリーブである。なお、図３では省略されているが、その他の構成は図７に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
【００１５】
図３に示すスリーブ１０によれば、混練作業に伴なってロータ３の端面とケーシング１との隙間のうち、ロータ３外周側の隙間寸法ａ３で示す部分に混練物が侵入しても、同スリーブ１０の外周面と同スリーブ１０の外周面と相対する同ケーシング１の内面との隙間寸法ｂ３をｂ３＜ａ３と形成すること、または、同スリーブ１０の端面と同スリーブ１０の端面と相対する同ケーシング１の内面との隙間寸法ｃ３をｃ３＜ａ３と形成することで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積を減少させているから、ケーシング１とダストシール２２との隙間Ａ３にまで混練物が侵入するのを防止することができる。また、スリーブ１０により屈曲した隙間を形成しているので、ダストシール２２までの距離を長く形成できるから、より効果的にケーシング１とダストシール２２との隙間Ａ３にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
【００１６】
次に本発明の第４の実施の形態を、図４により説明する。図４において、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロータ、４は同ロータ３の軸、２１はロータ３の回転方向、２２はダストシール、２３は押え金、２４はバネ、そして１１は同ロータ軸４に取り付けられた円板状のスリーブ、１２は同ロータ３の端面と相対する同ケーシング１の内面に装着された隙間調整部材、１３はシム、１４はボルトである。同隙間調整部材１２は、中空状の円筒と中空状の円板とを組合せた形状であり、シム１３を介してボルト１４によりケーシングに固定されている。なお、図４では省略されているが、その他の構成は図７に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
【００１７】
図４に示すスリーブ１１および隙間調整部材１２によれば、ロータ３の端面とケーシング１との隙間のうち、ロータ３外周側の隙間寸法ａ４で示す部分に混練物が侵入しても、同スリーブ１１の外周面と同スリーブ１１の外周面と相対する同ケーシング１の内面との隙間寸法ｂ４をｂ４＜ａ４と形成すること、または、同スリーブ１１の端面と同スリーブ１１の端面と相対する同隙間調整部材１２との隙間寸法ｃ４をｃ４＜ａ４と形成することで、混練物が侵入しようとする隙間の断面積を減少させており、かつ、屈曲した隙間によってダストシール２２までの距離をより長く形成しているから、隙間調整部材１２とダストシール２２との隙間Ａ４にまで混練物が侵入するのを防止することができる。さらに、本実施の形態ではシム１３の厚さを変えることによって隙間調整部材１２とスリーブ１１の端面との隙間を変えることができるから、部品の寸法誤差や組立誤差等により隙間寸法がずれたとしても適宜調整することができ、より効果的に混練物の漏洩を防止できる。
【００１８】
なお、図４に示した隙間調整部材１２は中空状の円筒と中空状の円板とを組合せた形状で、シム１３を介してボルト１４によりケーシングに固定するよう形成されているが、隙間調整部材自体が軸方向に移動してスリーブ１１の端面との隙間を調整できる構造であってもよく、例えば、隙間調整部材が中空状の円筒で、軸方向に長い長穴を開孔してボルトによりケーシング１に固定するなど、形状は特に限定されない。
【００１９】
次にその他の検討例１の形態を、図５により説明する。図５において、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロータ、４は同ロータ３の軸、２１はロータ３の回転方向、２２はダストシール、２３は押え金、２４はバネ、そして１５は同ロータ軸４に取り付けられた円板状のスリーブ、１６は同スリーブ１５の外周面に付設されたフィン、１７は同スリーブ１５と相対する上記ケーシング１の内面に取り付けられた円環状の快削部材である。なお、図５では省略されているが、その他の構成は図７に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
【００２０】
図５に示すフィン１６と快削部材１７とは、組立時においては隙間がない状態、すなわち両者は接触した状態で形成されている。したがって、混練物が例えば硬質のゴムであって混練作業中にロータ３およびロータ軸４が半径方向に撓んだとしても、フィン１６が快削部材１７を削り取りながら回転することで、摩擦による動力損失を最低限に抑え、かつ両者の隙間を最小に保つことができる。
【００２１】
よって、図５に示すフィン１６付きのスリーブ１5と快削部材１７とによれば、混練作業に伴なってロータ３の端面とケーシング１との隙間に混練物が侵入しても、混練物はフィン１６によってせき止められるから、ケーシング１とダストシール２２との隙間Ａ５にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
【００２２】
なお、本検討例１の形態に係る混練機では、ロータ軸４にフィン１６が付いたスリーブ１５を取り付け、ケーシング１に快削部材１７を取り付けたが、ケーシング１側にフィンが付いたスリーブ１５を取り付け、ロータ軸４側に快削部材を取り付けても良い。また、快削部材の材質は例えば銅合金やアルミ合金、ニッケル合金が使用されるが、混練物と混ざっても問題がない樹脂等で製作すればより良い。
【００２３】
次にその他の検討例２の形態を、図６により説明する。図６において、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロータ、４は同ロータ３の軸、２１はロータ３の回転方向、２２はダストシール、２３は押え金、２４はバネ、そして１８は同ロータ軸４に取り付けられた円板状のスリーブ、１９は同スリーブ１８の外周面に付設された螺旋状のフィン、２０は同スリーブ１８と相対する上記ケーシング１の内面に取り付けられた円環状の快削部材である。なお、図６では省略されているが、その他の構成は図７に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
【００２４】
図６に示す螺旋状のフィン１９と快削部材２０とは、組立時においては隙間がない状態、すなわち両者は接触した状態で形成されている。したがって、混練物が例えば硬質のゴムであって混練作業中にロータ３およびロータ軸４が半径方向に撓んだとしても、螺旋状のフィン１９が快削部材２０を削り取りながら回転することで摩擦による動力損失を最低限に抑え、かつ両者の隙間を最小に保つことができる。また、螺旋状のフィン１９はロータ軸４の端面方向に対して左上がりに形成されているから、混練物がスリーブ１８と快削部材２０との隙間に入ったとしても、ロータの回転と共に混練室側に戻されるから、ケーシング１とダストシール２２との隙間Ａ６にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
【００２５】
なお、本検討例２の形態に係る混練機では、ロータ軸４に螺旋状のフィン１９が付いたスリーブ１８を取り付け、ケーシング１側に快削部材２０を取り付けたが、ケーシング１にフィンが付いたスリーブ１８を取り付け、ロータ軸４側に快削部材を取り付けても良い。また、快削部材の材質は例えば銅合金やアルミ合金、ニッケル合金が使用されるが、混練物と混ざっても問題がない樹脂等で製作すればより良い。
【００２６】
【発明の効果】
本願の請求項１に記載された発明によると、ロータの端面と相対するケーシングの内面に段差を設け、同段差は、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間が、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成したことにより、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少するので、それ以上の混練機外部側への漏洩を防止することができる。
【００２７】
本願の請求項２に記載された発明によると、ロータの端面と相対する上記ケーシングの内面に隙間調整部材を装着して、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間寸法よりも、上記ロータ端面と上記隙間調整部材との隙間寸法を小さく形成したことにより、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少するので、それ以上の混練機外部側への漏洩を防止することができる。さらに、上記隙間調整部材により、ロータ端面とケーシング内面との隙間寸法を適宜調整することができるから、より効果的に混練物の漏洩を防止することができる。
【００２８】
本願の請求項３に記載された発明によると、ケーシング内面と上記ロータ端面との間に屈曲する隙間を形成し、上記ロータ端面と上記ケーシングとの隙間は、ロータ外周側よりも内周側が小さくなるように形成したことにより、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少するので、それ以上の混練機外部側への漏洩を防止することができる。さらに、上記屈曲する隙間により、混練機外部までの距離をより長く形成することができるから、より効果的に混練物の漏洩を防止することができる。
【００２９】
本願の請求項４に記載された発明によると、ロータ端面に段差部を形成するか、または上記ロータの軸に円板状のスリーブを取り付けて、上記屈曲する隙間を形成させたことにより、混練物が侵入しようとする隙間の断面積が減少するので、それ以上の混練機外部側への漏洩を防止できる。さらに、上記屈曲する隙間により、混練機外部までの距離をより長く形成することができるから、より効果的に混練物の漏洩を防止することができる。
【００３０】
本願の請求項５に記載された発明によると、上記請求項３または請求項４に加え、ケーシングのロータ端面対向部に隙間調整部材を装着したことにより、屈曲する隙間寸法の一部を適宜調整することができる。
【００３３】
以上のように、本願の請求項１ないし請求項５に記載された発明によると、ダストシールの部分にまで混練物が侵入するのを防止できるから、混練物が混練機外部へ漏洩するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る混練機端部の概略構造図である。
【図２】  本発明の第２の実施の形態に係る混練機端部の概略構造図である。
【図３】  本発明の第３の実施の形態に係る混練機端部の概略構造図である。
【図４】  本発明の第４の実施の形態に係る混練機端部の概略構造図である。
【図５】  その他の検討例１の形態に係る混練機端部の概略構造図である。
【図６】  その他の検討例２の形態に係る混練機端部の概略構造図である。
【図７】  従来の一般的な混練機の断面図である。
【図８】  従来の混練機端部の概略構造図である。
【符号の説明】
１      ケーシング
２      混練室
３      ロータ
４      ロータ軸
５      突出部
６      段差
７      隙間調整部材
８      シム
９      ボルト
１０    スリーブ
１１    スリーブ
１２    隙間調整部材
１３    シム
１４    ボルト
１５    スリーブ
１６    フィン
１７    快削部材
１８    スリーブ
１９    螺旋状フィン
２０    快削部材
２１ 回転方向
２２    ダストシール
２３ 押え金
２４ バネ
２５ フローティングウェイト
２６ ドロップドア
２７ ホッパ
２８ 投入口
【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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