JP4859051B2 - 混練機 - Google Patents
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Description
従来、飛灰等の固化処理としては、飛灰に固化剤を混合し加水して混練後水和反応により固化することが行われている。飛灰等の固化処理には、飛灰と固化剤例えばセメントとを混合した原料を加水して混練する混練機が用いられる。この混練機としては一方に原料の飛灰等とセメントの混合物を投入する入口、他方に混練された原料、すなわち混練物の取り出し用の出口を設けたトラフ中に横軸の平行な回転軸(第1の回転軸及び第2の回転軸)に夫々混練部材を設けたものが知られている。
上記特許文献5に記載の発明を実施すると以下のような現象が生ずることが見受けられた。
両端に軸受に支持されるジャーナル部と両ジャーナル部の間に回転軸の回転中心から偏心した中心線を有する偏心部とを有する回転軸と、
各回転軸の偏心部に軸方向に配列して固定した多数の混練部材と、を有し、第1の回転軸と第2の回転軸の回転方向は各回転軸の上側の混練部材が互に近づく方向の回転方向である混練機において、
第1の回転軸の偏心部の偏心中心と第2の回転軸の偏心部の偏心中心が第1の回転軸の回転中心と第2の回転軸の回転中心をとおる直線上を通過するとき、第1の回転軸の回転中心から見る第1の回転軸の偏心部の偏心中心の向きと、第2の回転軸の回転中心から見る第2の回転軸の偏心部の偏心中心の向きが同じであることを特徴とする混練機である。
原料の流れに関し、調整ゲートのすぐ下流側において各偏心部に有する送りスクリューと、を有し、調整ゲートの開口部はロータの軸方向で見て偏心部の偏心トップの移動の軌跡に沿う上半円開口と、上半円から下方に向って方形に開口する開口とを有することを特徴とする第1又は第2の発明に記載の混練機である。
両端に軸受に支持されるジャーナル部と両ジャーナル部の間に回転軸の回転中心から偏心した中心線を有する偏心部とを有する回転軸と、
各回転軸の偏心部に軸方向に配列して固定した多数の混練部材と、を有し、第1の回転軸と第2の回転軸の回転方向は各回転軸の上側の混練部材が互に近づく方向の回転方向である混練機において、
各回転軸の偏心部には混練物に送り力を与えない混練部材群と、周方向において偏心部1周以上に周回されない送り羽根片を軸方向の一部で且つ複数個所に有し、第1、第2の回転軸に設けた送り羽根片は軸方向において同一位置にあることを特徴とする混練機である。
図1は混練機の縦断面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図1のB−B断面図、図4は図1のC−C断面図、図5は図1のD−D断面図である。
図2においてロータ19,21の中心線は水平面上にある。各ロータ19,21は混練部材6,7を有する。混練部材6は回転軸4に設けられ、混練部材7は回転軸5に設けてある。図1に示すように、回転軸4,5の偏心部4c,5cはジャーナル部4a,4bの中心(回転中心)C42,C52から偏心量eだけ偏心した偏心中心C41,C51をとおる軸方向の中心線C41L,C51L(C51Lは図示されない)を有する円筒形である。図1では回転軸4のみを示すが、回転軸4と回転軸5の回転中心線は同一水平面上に有って、回転軸5に対する偏心部5cの偏心中心C51は回転軸5の回転中心C52から下方に向って偏心量eだけ偏心している。偏心中心C41は回転中心C42から上方へ偏心しているので図1、図2の状態では偏心中心C41,C51は上下方向に偏心量の2倍2・eだけ異なる位置にある(図6参照)。混練部材6,7は偏心部4c,5cの外周に固定されている。
図3、図4、図5はトラフの長手方向に直角な断面を示している。
調整ゲート22は図1、図5、図8に示すようにトラフ2の長手方向を仕切っている上部仕切壁2iに上下位置を調節可能に固定されている。上部仕切壁2iは入口2aの近くで出口2b寄りに設けてある。上部仕切壁2i、調整ゲート22によってトラフ2の長手方向を混合室R1と混練室R2に仕切ってある。
図2に示すように送りパドル28(28a,28b,28c,28d),29(29a,29b,29c,29d)、多数の混練部材6,7は第1の回転軸4の偏心部4cと第2の回転軸5の偏心部5cとの軸方向において夫々同一位置に設けられている。また、偏心部4c,5cを中心に一対の送りスクリュー24,25が設けてある。また回転軸4,5の軸方向で隣接する混練部材6,7間には間隙が設けてある。回転軸4,5の軸方向複数個所では混練部材6,7と重なるように送りパドル6A(6A−1,6A−2,6A−3),7A(7A−1,7A−2,7A−3)が設けてある。
入口2aの直下のトラフ2は調整ゲート22で仕切られて混合室R1となっている。
トラフ2の混合室R1を除いた出口2b側の空間部分が混練室R2である。図1、図2においてトラフ2の調整ゲート22と端板2g間の空間が混練室R2である。偏心部4c,5cの調整ゲート22の近くには偏心部4c,5c夫々を中心として1ピッチ分のねじ羽根である送りスクリュー24,25が夫々備えられている。送りスクリュー24,25の相対的なねじれ方向は互に逆方向である。偏心部4c,5cの上側が互に近づく方向に回転するように駆動された場合に送りスクリュー24,25は調整ゲート22側から出口2b方向へ原料を送るようにねじれている。
混練室R2には混練部材間の軸方向の複数個所に送り羽根片として送りパドルを設けている。
上記構成の作用を説明する。減速機付の電動機3が付勢されると回転軸継手23を介して回転軸4が回転すると共に、回転軸4に固定したギア16を介してギア17を回転し、ギア17を固定した回転軸5が回転し、ロータ19,21は同速度で互に反対方向に回転する。この回転方向は図3、図4、図5に矢印イ、ロで示すようにロータ19,21の周囲の上側が互に近づく方向である。
入口2aからトラフ2へ投入された原料は混合室R1において偏心部4c,5c、送りパドル28aから28d、29aから29dでもって撹拌され原料の飛灰とセメントが混合される。
M1=r4+e・ cos(180°−θ1)
M2=r5−e・ cos(180°−θ2)
となる。
M1+M2=2r
∴M=N−(M1+M2)=N−2r=const.
従って、偏心部4c,5cの対向部間の容積は回転軸4,5の各回転位置においてほぼ一定しており、この対向部の間にある原料はロータ19,21の回転につれて左右に往復する。故に偏心部は原料の撹拌混合の作用を生ずる。この偏心部4c,5cはトラフ2のほぼ全長にわたるので第2の混練室R2においても、同様な作用を呈する。
調整ゲート22の開口部22e,22gは図5に示すように軸方向から見て混練部材6,7と重なっており、開口部22e,22gは調整ゲート22と仕切壁2iでふさがれている。それ故、混合された原料は開口部22e,22gをとおりロータ19,21上へ直接移動することなく、スクリュー24,25が作用する範囲に送られる。
混練部材6−1から6−29,7−1から7−29はロータ19,21が回転する際に混練物を送る作用はしない。
今、偏心中心C51を仮の偏心51´とすると回転中心C42とC52を結ぶ線CDの2等分線Dに対して常に左右対称な位置に偏心部4c,5cの偏心中心があることになる。そこで、偏心部4c,5c間の対向部間の距離MmaxとMminは線CDの長さをNとするとMmax=N+2e−(r4+r5)とMmin=N−2e−(r4+r5)となり、偏心部の対向部間の距離の変化量は4eとなる。
2…トラフ 2a…入口 2b…出口 2c…上部開口部 2d…トラフ本体 2e…トラフ蓋 2f,2g…端板 2h…スタンド 2i…仕切壁 2j…底壁 2k,2m…斜板 2n…側壁
3…電動機 3a…減速機
4…回転軸 4a,4b…ジャーナル部 4c…偏心部 4c1…偏心トップ
5…回転軸 5a,5b…ジャーナル部 5c…偏心部 5c1…偏心トップ
6,6−1〜6−29…混練部材 6A,6A−1,6A−2,6A−3…送りパドル
7,7−1〜7−29…混練部材 7A…7A−1,7A−2,7A−3…送りパドル
8…ボルト
9…軸受ユニット
11…軸受ユニット
12…軸封部材
13…ベッド 13a…脚
14,15…軸受装置
16,17…ギア
18…加水機
19,21…ロータ
22…調整ゲート 22a…長穴 22c…把手 22d…角部 22e…凹形開口部 22f…下縁 22g…開口部
23…回転軸継手
24,25…送りスクリュー
26…ねじ
27…通しボルトナット
28,28a,28b,28c,28d…送りパドル
29,29a,29b,29c,29d…送りパドル
C41,C51…偏心中心 C42,C52…回転中心 C51´…仮の偏心中心 C41L…中心線 CD…中心間距離 CDL…線 D…2等分線 L…半径 M…垂線間距離 N…中心間距離の大きさ R1…混合室 R2…混練室 V1,V2…垂線
e,e4,e5…偏心量
r…半径 r4,r5…偏心部半径
Claims (5)
- 一方の端部に原料の入口を有し、他方の端部に原料を混練した混練物の出口を有するトラフ中に電動機で駆動される平行する2本の横軸の第1、第2の回転軸にこれらの回転軸の軸方向において多数の混練部材を備えたロータを有する混練機であって、
両端に軸受に支持されるジャーナル部と両ジャーナル部の間に回転軸の回転中心から偏心した中心線を有する偏心部とを有する回転軸と、
各回転軸の偏心部に軸方向に配列して固定した多数の混練部材と、を有し、第1の回転軸と第2の回転軸の回転方向は各回転軸の上側の混練部材が互に近づく方向の回転方向である混練機において、
第1の回転軸の偏心部の偏心中心と第2の回転軸の偏心部の偏心中心が第1の回転軸の回転中心と第2の回転軸の回転中心をとおる直線上を通過するとき、第1の回転軸の回転中心から見る第1の回転軸の偏心部の偏心中心の向きと、第2の回転軸の回転中心から見る第2の回転軸の偏心部の偏心中心の向きが同じであることを特徴とする混練機。 - 各回転軸の偏心部には混練物に送り力を与えない混練部材群と、
周方向において偏心部1周以上に周回されない送り羽根片を軸方向の一部で且つ混練部材郡中に複数個所に有することを特徴とする請求項1に記載の混練機。 - 原料の入口直下に被処理物と固化剤を含む原料の混合を行う混合室と、混合室から開口部の開度を調整可能な調整ゲートを介して原料の移動方向に関し下流側に混合された原料に加水して混練を行う混練室と、
原料の流れに関し、調整ゲートのすぐ下流側において各偏心部に有する送りスクリューと、を有し、
調整ゲートの開口部はロータの軸方向で見て偏心部の偏心トップの移動の軌跡に沿う上半円開口と、上半円から下方に向って方形に開口する開口とを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の混練機。 - 一方の端部に原料の入口を有し、他方の端部に原料を混練した混練物の出口を有するトラフ中に電動機で駆動される平行する2本の横軸の第1、第2の回転軸にこれらの回転軸の軸方向において多数の混練部材を備えたロータを有する混練機であって、
両端に軸受に支持されるジャーナル部と両ジャーナル部の間に回転軸の回転中心から偏心した中心線を有する偏心部とを有する回転軸と、
各回転軸の偏心部に軸方向に配列して固定した多数の混練部材と、を有し、第1の回転軸と第2の回転軸の回転方向は各回転軸の上側の混練部材が互に近づく方向の回転方向である混練機において、
各回転軸の偏心部には混練物に送り力を与えない混練部材群と、周方向において偏心部1周以上に周回されない送り羽根片を軸方向の一部で且つ複数個所に有し、第1、第2の回転軸に設けた送り羽根片は軸方向において同一位置にあることを特徴とする混練機。 - 送り羽根片は偏心部の中心を中心とするスパイラル面を有することを特徴とする請求項4に記載の混練機。
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