JP3822613B2

JP3822613B2 - 混練機

Info

Publication number: JP3822613B2
Application number: JP2004080531A
Authority: JP
Inventors: 和典福本
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: JP2005262137A

Description

本発明は、化学薬品、食料品、樹脂等の混練に使用される混練機に関する。

化学薬品、食料品、樹脂等の各種混練物の混練には、ケーシング内に一対の混練軸を平行に配設し、これらの混練軸を等速で回転駆動する２軸型の混練機が使用されている。各混練軸にはスクリュやパドル等の混練部材が設けられ、これらの混練部材の回転半径を交絡させることにより、混練物がケーシング内で混練される。

２軸型の混練機には、各混練軸を一端側のみで片持ち支持したものと、各混練軸を両端で軸支したものとがあり、混練軸を両端で軸支したものは、混練軸の軸振れをなくして、回転領域の一部が重なる混練部材同士の干渉や、混練部材のケーシング内面への当たりを確実に防止でき、混練部材同士の接近距離を短く設定して高い混練効率を追求するものや、混練部材とケーシング内面との隙間を小さく設定してセルフクリーニング形式のものに適用できる利点がある。また、２軸型の混練機には、混練物の排出口を混練軸と直角方向に設けたものと、混練軸の軸心と同軸上で平行な方向に設けたものとがあり、排出口を混練軸の軸心と平行な方向に設けたものは、混練軸の軸長を有効に活用して、混練効率を高めることができる利点がある。

上述したような各利点を設計に生かした２軸型の混練機として、一対の混練軸を両端で軸支し、混練物の排出口を混練軸の軸心と平行な方向に設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような混練機では、排出口を設けた側で混練軸をどのように軸支するかが最も難しい設計課題となるが、特許文献１に記載されたものでは、排出口側の軸端を支承する軸受の周囲に混練空間と連通する貫通孔を穿設した支持板と、貫通孔に連通し混練軸の軸心の延長線上に開口した排出口に導通する端板とを重ねて、排出口が設けられた側のケーシング後端に取り付けている。

また、混練軸を両端で軸支するものではないが、排出口を混練軸の軸心と平行な方向に設けた２軸型の混練機として、混練空間を形成するケーシング本体に排出口を設けた放出ハウジングをボルト止めし、この放出ハウジングに嵌挿される各混練軸の端部に、放出ハウジングの内周面に摺接すると思われるウォームを設けたものがある（例えば、特許文献２参照。）。

実開平２−８３０２８号公報（第５−７頁、第１−２図）特開平１−３１７５３４号公報（第５−７頁、第１図）

特許文献１に記載された混練機は、混練空間と連通する支持板に設けた貫通孔の内側で混練軸の排出口側の軸端を軸受で支承しているので、混練軸の軸端外周のスリーブと軸受との間に混練物が侵入し、混練軸のスムーズな回転が阻害される恐れがある。また、スリーブと軸受の摺動による摩擦熱で軸受が異常に温度上昇し、軸受の外周側を通過する混練物に熱影響を与えて、その品質を劣化させる恐れもある。

このような恐れをなくすためには、特許文献２に記載されたもののように、混練軸の端部にウォームを設け、ウォームを介して混練軸の端部を放出ハウジングの内周面に軸支することが考えられるが、この放出ハウジングはケーシング本体にボルト止めされているので、ケーシング本体との芯出しを正確に行うことができず、そのままでは混練軸の端部を軸支することができない。また、軸支荷重が負荷されると、互いに摺接するウォームと放出ハウジングの内周面には摩耗が生じるが、この摩耗に伴うウォームと放出ハウジングの交換が大掛かりなものとなる問題もある。

そこで、本発明の課題は、混練軸を両端で軸支し、混練物の排出口を混練軸の軸心と平行な方向に設けた２軸型の混練機において、混練軸の排出口側の軸端を支障なく軸支し、かつ、この軸支部での摩耗に伴う部品交換を容易にすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、ケーシング内に平行に配設された一対の混練軸を両端で軸支し、混練物の排出口を前記混練軸の軸心と同軸上で平行な方向に設けた混練機において、前記排出口を設けた側の前記混練軸の端部に、平坦な頂部を有する断面形状とした螺旋羽根を取り付け、この螺旋羽根の平坦な頂部をブッシュで受けることによって前記混練軸の端部を軸支し、これらのブッシュと螺旋羽根との間に形成される空間を通して、前記排出口に混練物を排出する構成を採用した。

すなわち、排出口を設けた側の混練軸の端部に、平坦な頂部を有する断面形状とした螺旋羽根を取り付け、この螺旋羽根の平坦な頂部をブッシュで受けることによって混練軸の端部を軸支し、これらのブッシュと螺旋羽根との間に形成される空間を通して排出口に混練物を排出することにより、混練物の侵入や異常な温度上昇の恐れがある軸受部をなくすとともに、混練軸を軸支するブッシュや螺旋羽根に摩耗が生じても、これらの部品を容易に交換できるようにした。

前記排出口を設けた排出部を前記ケーシングの本体部と別体に形成し、前記ブッシュをこれらのケーシングの本体部と排出部の内面に差し渡して内嵌することにより、ケーシング本体と排出部材の芯出しを容易にすることができる。

本発明の混練機は、排出口を設けた側の混練軸の端部に、平坦な頂部を有する断面形状とした螺旋羽根を取り付け、この螺旋羽根の平坦な頂部をブッシュで受けることによって混練軸の端部を軸支し、これらのブッシュと螺旋羽根との間に形成される空間を通して排出口に混練物を排出するようにしたので、混練物の侵入や異常な温度上昇の恐れがある軸受部をなくすとともに、混練軸を軸支するブッシュや螺旋羽根に摩耗が生じても、これらの部品を容易に交換することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この混練機は、図１および図２に示すように、ケーシング１内に平行に配設した一対の混練軸２を等速で回転駆動する２軸型でセルフクリーニング形式の混練機である。各混練軸２には混練部材としての小判型のパドル３が取り付けられ、これらの混練軸２のパドル３の回転領域の一部が重なって、パドル３の尖端部がケーシング１の内面に付着する混練物を掻き取るとともに、一方のパドル３の尖端部が他方のパドル３の表面に付着した混練物を掻き取る構造となっている。

前記混練物は、ケーシング１の一端側で混練軸２と直角方向に設けられた供給口４から供給され、供給口４と反対の他端側に混練軸２の軸心と同軸上で平行な方向に設けられた排出口５から排出される。また、ケーシング１は基台６に固定されて、供給口４が設けられた供給部１ｂと、排出口５が設けられた排出部１ｃとが、混練空間を形成する本体部１ａと別体に形成され、排出部１ｃは本体部１ａの端面にボルト７で固定されている。なお、ケーシング１の外周には、冷却水や蒸気等の媒体を通すジャケット８が取り付けられている。

図３および図４に示すように、前記ケーシング１の本体部１ａと排出部１ｃの各内面には座ぐり部９ａ、９ｂが設けられ、これらの座ぐり部９ａ、９ｂに差し渡してブッシュ１０が内嵌されている。また、各混練軸２の排出口５側の端部には、外周面に螺旋羽根１１を設けたスリーブ部材１２が外嵌されてボルト１３で固定されており、ケーシング１の本体部１ａで混練された混練物は、ブッシュ１０と各螺旋羽根１１との間に形成される空間を通して排出口５に排出されるようになっている。なお、各螺旋羽根１１は、前記小判型で２つの尖端部を有するパドル３による混練物の送りに合わせて、パドル３の尖端部と同数の２条ねじとされている。また、図示は省略するが、ブッシュ１０は２つの円の一部が重なる８の字状断面に形成されている。

図５（ａ）に示すように、前記螺旋羽根１１の断面形状は、平坦な頂部を有する台形断面とされており、この螺旋羽根１１の平坦な頂部がブッシュ１０で受けられることによって、各混練軸２の排出口５側の端部が軸支されるようになっている。なお、各混練軸２の供給口４側の端部は、図１に示したように、ケーシング１の本体部１ａに取り付けられた軸受１４で軸支されている。螺旋羽根１１の断面形状は平坦な頂部を有するものであればよく、図５（ｂ）に変形例として示すように、矩形断面とすることもできる。

前記ブッシュ１０は、各座ぐり部９ａ、９ｂに差し渡して内嵌されることにより、ケーシング１の本体部１ａと排出部１ｃを芯出しする役目もする。また、各混練軸２の軸支によって、ブッシュ１０と各螺旋羽根１１との間には多少の摩擦熱が発生するが、この摩擦熱が発生する部位は混練物が常に通過するので、ブッシュ１０や螺旋羽根１１が異常に温度上昇することはなく、かつ、この摩擦によってブッシュ１０や螺旋羽根１１が摩耗しても、摩耗した部品は容易に交換することができる。

上述した実施形態では、混練軸の混練部材をパドルとしたが、混練部材はスクリュ等の他の形態のものとしてもよい。また、ケーシングの形態も実施形態のものに限定されることはない。

混練機の実施形態を示す縦断面図図１のII−II線に沿った断面図図1の要部を拡大して示す断面図図３のIV−IV線に沿った断面図ａは図３の螺旋羽根を示す断面図、ｂはａの変形例を示す断面図

符号の説明

１ケーシング
１ａ本体部
１ｂ供給部
１ｃ排出部
２混練軸
３パドル
４供給口
５排出口
６基台
７ボルト
８ジャケット
９ａ、９ｂ座ぐり部
１０ブッシュ
１１螺旋羽根
１２スリーブ部材
１３ボルト
１４軸受

Claims

ケーシング内に平行に配設された一対の混練軸を両端で軸支し、混練物の排出口を前記混練軸の軸心と同軸上で平行な方向に設けた混練機において、前記排出口を設けた側の前記混練軸の端部に、平坦な頂部を有する断面形状とした螺旋羽根を取り付け、この螺旋羽根の平坦な頂部をブッシュで受けることによって前記混練軸の端部を軸支し、これらのブッシュと螺旋羽根との間に形成される空間を通して、前記排出口に混練物を排出するようにしたことを特徴とする混練機。
前記排出口を設けた排出部を前記ケーシングの本体部と別体に形成し、前記ブッシュをこれらのケーシングの本体部と排出部の内面に差し渡して内嵌した請求項１に記載の混練機。