(57)【要約】【課題】加圧機構としての加圧蓋を持たない開放型の混練機において、混練材料の流動性を向上させることによって、混練効率を高めることができるようにした混練機を提供すること。【解決手段】混練材料を収容する混練槽２と、混練槽２に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータ３、３とを備えた開放型の混練機１において、混練槽２の開口部の一部をロータ３の軸方向の一端部から他端部に亘って覆うことによって、混練材料に対して圧力を加える押圧部材４を配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練材料を収容する混練槽と、混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータとを備えた開放型の混練機において、混練槽の開口部の一部をロータの軸方向の一端部から他端部に亘って覆うことによって、混練材料に対して圧力を加える押圧部材を配設したことを特徴とする混練機。
【請求項２】
前記押圧部材を、混練槽の開口部の面積の１／８〜１／２を覆うように構成したことを特徴とする請求項１記載の混練機。
【請求項３】
前記押圧部材を、混練槽の開口部を覆う覆蓋に支持するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の混練機。
【請求項４】
前記押圧部材の底面を、ロータの回転軌跡に沿った形状に形成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の混練機。
【請求項５】
２本のロータの回転速度に差がある場合に、前記押圧部材を、回転速度の低いロータの側に配設したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の混練機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混練槽に収容された混練材料を混練するための混練機に関し、特に、加圧機構としての加圧蓋を持たない開放型の混練機の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
混練槽に収容された混練材料を混練するための混練機として、従来から種々の混練機が提案されており、例えば、混練材料を収容する混練槽と、この混練槽の上方を閉鎖する加圧蓋と、混練槽内に回転可能に取り付けられたロータ軸にロータ翼を有する一対のロータとを備えた加圧型の混練機が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この混練槽の上方を閉鎖する加圧蓋は、加圧機構として機能し、混練槽の開口部の全面を覆うように加圧蓋が配置されるため、材料の投入に際し、加圧蓋を混練槽の上方まで移動させる必要があり、加圧蓋が移動するスペースが必要であるとともに、加圧蓋の昇降機構を配設するためのフレームが必要となり、製作コストが高くなるという問題があった。
また、加圧型の混練機では、混練槽内を密閉することは困難で、真空仕様や減圧仕様への対応には別途、密閉機構を配設する必要があるという問題があった。
【０００４】
このため、例えば、低粘度で弾性の小さい材料を密閉した状態で混練を行うための混練機として、図５に示すような、混練材料を収容する混練槽２と、混練材料に圧力を加えることなく混練槽２の開口部を覆う覆蓋５と、混練槽２内に回転可能に取り付けられたロータ軸３１にロータ翼３２を有する一対のロータ３、３とを備えた開放型の混練機５０、すなわち、覆蓋５を開放することにより混練槽２の開口部が開放される混練機５０が実用化されている。
【０００５】
この開放型の混練機５０は、混練槽２の開口部を覆蓋５で密閉することのできる構造で、混練材料やフィラー等の添加材料を、覆蓋５に開閉可能に設けた材料投入口５ａから、混練槽２内に投入することができるため、嫌気性材料への適用や、投入材料の周囲への飛散防止に有効な構造ということができる。
【特許文献１】特開平７−１２４９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この開放型の混練機５０は、混練材料に対する加圧機構を持たないため、混練初期において、混練材料の流動性が悪く、混練材料がロータ３、３に噛み込まれにくいため、混練材料やフィラー等の添加材料がロータ３、３の上部、特に、２本のロータの回転速度に差がある場合には回転速度の低いロータの上部に滞留しやすく、このため、混練に時間を要するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の混練機の有する問題点に鑑み、加圧機構としての加圧蓋を持たない開放型の混練機において、混練材料の流動性を向上させることによって、混練効率を高めることができるようにした混練機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の混練機は、混練材料を収容する混練槽と、混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータとを備えた開放型の混練機において、混練槽の開口部の一部をロータの軸方向の一端部から他端部に亘って覆うことによって、混練材料に対して圧力を加える押圧部材を配設したことを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記押圧部材を、混練槽の開口部の面積の１／８〜１／２を覆うように構成することができる。
【００１０】
また、前記押圧部材を、混練槽の開口部を覆う覆蓋に支持するようにすることができる。
【００１１】
また、前記押圧部材の底面を、ロータの回転軌跡に沿った形状に形成することができる。
【００１２】
また、２本のロータの回転速度に差がある場合に、前記押圧部材を、回転速度の低いロータの側に配設することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の混練機によれば、混練材料を収容する混練槽と、混練槽に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータとを備えた開放型の混練機において、混練槽の開口部の一部をロータの軸方向の一端部から他端部に亘って覆うことによって、混練材料に対して圧力を加える押圧部材を配設することにより、ロータの回転に伴って浮き上がってくる混練材料に押圧部材によって圧力を加えて混練材料をロータに噛み込ませるとともに、押圧部材の底面に沿って混練材料を流動させることによってロータ間に混練材料を循環させることができる。
これにより、混練初期においても、混練材料の流動性が向上し、混練材料がロータの上部に滞留することがなくなり、混練効率を高め、混練作業の短時間化を図ることができる。
【００１４】
また、前記押圧部材を、混練槽の開口部の面積の１／８〜１／２を覆うように構成することにより、押圧部材がフィラー等の添加材料の投入の障害になることがなく、フィラー等の添加材料を円滑に投入することができる。さらに、混練槽の開口部を覆う覆蓋を設けた場合でも、覆蓋をした状態でフィラー等の添加材料を投入することができ、また、外気に触れることなく材料の投入が行えるため、嫌気性の材料等にも対応が可能となる。
【００１５】
また、前記押圧部材を、混練槽の開口部を覆う覆蓋に支持するようにすることにより、覆蓋を開いて混練槽を開放して、混練材料を混練槽に投入したり、混練が終了した混練材料を混練槽から排出する際に、覆蓋を開くのに合わせて押圧部材を混練槽内から移動させることができ、押圧部材が混練材料の投入や排出の障害になることがなく、また、混練槽の清掃時等にも押圧部材が障害になることがない。
【００１６】
また、前記押圧部材の底面を、ロータの回転軌跡に沿った形状に形成することにより、押圧部材の底面とロータ翼との隙間が小さくなることで生じるせん断力によってロータの回転に伴って混練材料が移動し、滞留を起こすことなくロータ間を循環させることができる。
【００１７】
また、２本のロータの回転速度に差がある場合に、前記押圧部材を、回転速度の低いロータの側に配設することにより、回転速度の低いロータの上部に滞留しやすい混練材料をロータ間に円滑に循環させ、混練材料の流動性を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の混練機の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図３に、本発明の混練機の第１実施例を示す。
この混練機１は、ゴム、プラスチック等の混練材料に対して密閉状態で混練を行うためのもので、混練材料を収容する混練槽２と、混練材料に圧力を加えることなく混練槽２の開口部を覆う覆蓋５と、混練槽２に収容された混練材料を混練する並列した２本のロータ３、３とを備えている。
【００２０】
ロータ３、３は、図２に示すように、混練槽２の側壁６、６を貫通し、シール部材等によってシールされたロータ軸３１にロータ翼３２を備え、図１に示す矢符Ａ方向に回転することによって混練材料を混練するものである。
【００２１】
この混練機１は、図１〜図２に示すように、混練槽２の開口部の一部をロータ３の軸方向の一端部から他端部に亘って覆うことによって、混練材料に対して圧力を加える押圧部材４を配設するようにしている。
【００２２】
押圧部材４の配設位置は、特に限定されるものではなく、例えば、混練槽２の開口部の面積の１／８〜１／２を覆うように配設すればよい。
本実施例では、混練槽２の内壁面２ａに沿うように配設し、一方のロータ３の上方の半分程度（混練槽２の開口部の面積の１／４程度）を覆うように配設するようにしている。
【００２３】
ここで、２本のロータ３、３の回転速度に差がない場合には、押圧部材４を、いずれのロータ３、３の上方に配設しても構わないが、回転速度に差がある場合には、混練材料が回転速度の低いロータ３（本実施例においては、図１の右側のロータ３）側に集まり滞留しやすいため、この回転速度の低いロータ３の上方に配設することが望ましい。
これにより、回転速度の低いロータ３の上部に滞留しやすい混練材料をロータ３、３間に円滑に循環させ、混練材料の流動性を向上させることができる。
【００２４】
また、押圧部材４の底面４ａは、平面状に形成することもできるが、ロータ３の回転軌跡に沿った形状に形成することが好ましい。
これにより、押圧部材４の底面４ａとロータ３のロータ翼３２との隙間が小さくなることで生じるせん断力によってロータ３、３の回転に伴って混練材料が移動し、滞留を起こすことなくロータ３、３間を循環させることができる。
【００２５】
押圧部材４の取付方法は、特に限定されるものではなく、例えば、混練槽２側に取り付けるようにすることもできるが、本実施例においては、覆蓋５に配設した油圧シリンダからなる押圧手段４０のロッド先端に取り付けるようにしている。
これにより、図３（ａ）に示すように、覆蓋５を取付軸Ｂを揺動中心として開いて混練槽２を開放して、混練材料を混練槽２に投入したり、図３（ｂ）に示すように、混練槽２を一方のロータ軸３１を揺動中心として反転して混練が終了した混練材料を混練槽２から排出する際に、覆蓋５を開くのに合わせて押圧部材４を混練槽２内から移動させることができ、押圧部材４が混練材料の投入や排出の障害になることがなく、また、混練槽２の清掃時等にも押圧部材４が障害になることがない。
【００２６】
押圧手段４０は、従来の加圧型の混練機に用いる加圧蓋の加圧機構が発生する圧力（通常、底面単位面積当たり、１００〜３００ｋＰａ）の１〜２０％程度、好ましくは、２〜５％程度の圧力（具体的には、１〜６０ｋＰａ程度、好ましくは、２〜１５ｋＰａ程度の圧力）を発生することができるものであれば、その機構は特に限定されるものでなく、油圧シリンダのほか、例えば、スプリング等の弾性体、錘等を使用することもできる。
【００２７】
この混練機１は、覆蓋５の材料投入口５ａから（混練材料の種類や量によっては、覆蓋５を開放して）混練槽２内に混練材料及びフィラー等の添加材料を投入し、図１に示すように、押圧部材４を回転速度の低いロータ３の上方に近接した位置で、混練槽２の内壁面２ａから混練槽２の開口部の面積の１／４程度を覆うように、覆蓋５に配設した油圧シリンダからなる押圧手段４０のロッドを伸長し、ロータ３、３を矢符Ａ方向に回転させて混練を開始する。
【００２８】
そして、ロータ３、３の回転に伴い浮き上がるとともに、特に、回転速度の低いロータ３の上部に滞留しやすい混練材料を、押圧部材４によって圧力を加えることによってロータ３、３間に円滑に循環させ、混練材料の流動性を向上させることができる。
これにより、混練初期においても混練材料がロータ３、３の上部に滞留することがなくなり、混練効率を高め、混練作業の短時間化を図ることができる。
【００２９】
この場合、押圧部材４は、混練材料の動きに合わせて上下動する程度の圧力で支持するようにしているから、押圧部材４から混練材料に無理な荷重がかかることがない。
【００３０】
また、押圧部材４は、覆蓋５に支持するように取り付けられており、その取付箇所を密封することで、混練槽２と覆蓋５との密閉が保たれ、真空・減圧雰囲気や不活性気体雰囲気下での混練作業を行うことが可能となり、嫌気性材料への適用や周囲への材料の飛散を有効に防止することができる。
【実施例２】
【００３１】
図４に、本発明の混練機の第２実施例を示す。
この混練機１は、ロータ３、３を上下方向に位置をずらして配設するようにし、これにより、下側に位置するロータ３の上方に空間が形成され、上側に位置するロータ３からの混練材料が上部に滞留することなく前記空間に流れ、混練材料の流動性が向上するようにしたものである。
【００３２】
ロータ３、３の回転速度は、特に限定されず、任意に設定することができるが、上側から下側への混練材料の流れはその逆に対して生じやすいため、通常、下側に位置するロータ３の回転速度を高く設定するようにする。
【００３３】
また、押圧部材４の配設箇所も、特に限定されるものではないが、下側に位置するロータ３の上方に形成する空間の確保と、上側に位置するロータ３の回転速度を低く設定することから、図４に示すように、上側に位置するロータ３の上方に配設することが好ましい。
【００３４】
この混練機１は、覆蓋５の材料投入口５ａから（混練材料の種類や量によっては、覆蓋５を開放して）混練槽２内に混練材料及びフィラー等の添加材料を投入し、図４に示すように、押圧部材４を回転速度の低い上側に位置するロータ３の上方に近接した位置で、混練槽２の内壁面２ａから混練槽２の開口部の面積の１／４程度を覆うように、覆蓋５に配設した油圧シリンダからなる押圧手段４０のロッドを伸長し、ロータ３、３を矢符Ａ方向に回転させて混練を開始する。
【００３５】
そして、ロータ３、３の回転に伴い浮き上がるとともに、特に、回転速度の低い上側に位置するロータ３の上部に滞留しやすい混練材料を、押圧部材４によって圧力を加えることによってロータ３、３間に円滑に循環させ、混練材料の流動性を向上させることができる。
これにより、混練初期においても混練材料がロータ３、３の上部に滞留することがなくなり、混練効率を高め、混練作業の短時間化を図ることができる。
【００３６】
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、上記第１実施例と同様である。
【００３７】
以上、本発明の混練機について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、混練槽の開口部を覆う覆蓋を有さない混練機にも適用できる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の混練機は、加圧機構としての加圧蓋を持たない開放型の混練機において、混練材料の流動性を向上させることによって、混練効率を高めることができるという特性を有していることから、混練槽の開口部を覆う覆蓋を備えた開放型の混練機に好適に用いることができるほか、覆蓋を有さない混練機にも適用でき、また、適用対象も、新規の混練機のほか、既設の混練機に対しても、押圧部材を付設することによって適用を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の混練機の第１実施例を示す一部断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】覆蓋及び混練槽の操作要領を示し、（ａ）は覆蓋を開放した状態を、（ｂ）は混練槽を反転した状態を、それぞれ示す。
【図４】本発明の混練機の第２実施例を示す一部断面図である。
【図５】従来の混練機を示す一部断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    混練機
２    混練槽
２ａ  内壁面
３    ロータ
３１  ロータ軸
３２  ロータ翼
４    押圧部材
４ａ  底面
５    覆蓋
【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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