JPH0252030A

JPH0252030A - 多軸式混練装置

Info

Publication number: JPH0252030A
Application number: JP1032901A
Authority: JP
Inventors: Heinz List; ハインツ　リスト
Original assignee: List AG
Current assignee: List AG
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1990-02-21
Also published as: CA1299168C; DD283337A5; EP0329092A1; US4950081A; SU1766239A3; CH680196A5

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、混練装置に係り２特に被処理物質を機械的
、化学的および熱学的方法によって処理するための多軸
式混練装置に関する。

〔従来の技術〕

例えばスイス特許第５０６３２２号には，複数個の駆動
軸を有する多軸式の混合および練りγＵぜ装置か開示さ
れている。その一方の回転軸には、複数個の板状部材が
半径方向に配設されると共に、これらの部材の間には、
回転軸方向に整列された複数個の混練杆体が配設され（
この軸をｆ翼軸と称する）、また、その中へは、第２の
平行攪ｎ軸（混練軸）に配設さわた複数個の枠形部材か
突出し、こわが前記板状部材と第１の軸の混練杆体と相
互に拭接する構成てある。混練軸上の混練部材と、４Ｔ
翼軸」二の板状部材と杆体との共同動作によって被処理
物質に印加さわるせん断応力と混練動作とは、巨視的な
混合効果に対しては、かなりに良好であることが知られ
ている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかるに、　般に材料の混練操作においては、大部分の
材料において、その塊状組織を十分に***させることか
必要であるが、従来の混練装置では、このような微視的
混練効果が多くの場合不１−分であり、従ってきわめて
長時間を要するという欠点かあった。

この発明は、このような微視的混練効果を格段に改丹し
て、応用分野を広くすることを［Ｉ的とする。

（課題を解決するための手段）この発明によれば，少くとも゛ト行２軸より成り、板状
部材を備えた有翼軸が、第２の混練軸」ニの混練動作部
材の間に介入して回転せられ、この混練部材が板状部材
表面の被処理物質を擦り落し、これを傾斜表面を経由し
て混綽間隙内に圧入して処理するように構成された多軸
式混練装置を提供することかできる。

〔作用〕

Ｉ１ｉｆ記構成によれば、被処理物質は多数の扇形板状
部材の表面の間で半径方向への進退移動を反復し、強力
な７ｌ！綽作用か！ｊえらわ、かつ物質の凝集状態を十
分に***させる作用がある。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。第
１図と第２図は、１ｕ練装置の全体構造を示し、特にハ
ウジングの一部を切開いて、攪拌機構の構造を明示した
ものである。

互いに介入する状態で回転する２個の攪拌＠構成に対応
じて、ハウジングの断面は、第５図〜第７図に示すよう
に「８」の字形である。ハウジングは、区画２と区画３
、および排出部４が、芥々のフランジ部における相互ね
し込みによって結今されている。ハウシングの外周は、
外周壁５６によって閉鎖さね、そわに直結して存念区画
７および８が、攪ｎ軸用軸受９と１０１びに１１．１２
によって結合されている。攪拌軸の軸承部が外周隔壁５
．６を４通する部分は、周知のバッキング１３で支持さ
れている。装置全体の支持は脚構造１４によって行われ
る。１５は、攪拌軸２２と２９の両者を、所要の回転速
度比において相７ｉに結合させるための変速装置である
。回転軸の被駆動突部１６は、さらに他の減速装置およ
び駆動源によって駆動することができる。

１７は、被処理物質の挿入管で、物質は排出管１８で装
置から排出される。１９は気体および蒸気υＦ出川用導
管の接続部で、その他の種々の排出用の４管２０が図示
されている。

すへての図面中で、駆動源に直結されて回転の速い方の
混練軸は、減速装置１５を経由したあとの軸の４倍の回
転速度で回転している。勿論、２本の回転軸の間の伝達
を適切な他の方法で実施することも困難ではない。

第１の軸、即ち板状の扇形部材を保持するイｆ翼・噛２
２は、回動軸２３と、両端部に延長されて軸受１０と１
２に支持された軸端部２４．２５とから成る。

回動＠２３に、その放射方向に突出して固設された隻〈
の扇形の板状部材２６・・・・・・は、その外径端部に
おいて混練架条２７・・・・・・により相互に連結され
ている。これらの混練架条２７・・・・・・および、場
合によって板状部材２６・・・・・・も、被加工物質（
以下「物質）と略する）の搬送を良好ならしめるために
、渦ωき線上に配設されることが多い。

製造方法として持続時間スペクトルを長くする必廿があ
わば、混練架条２７の１個に、もどり搬送用の傾斜を付
与させてもよい。この４Ｔ翼軸２２上の混練架条２７は
、混練＠２９に配設された混練部材と噛み合って回転す
る。この混練軸２９は、円柱軸部３０と、その両端に挿
着されて軸受９゜１０に支承される軸端部３１．３２か
ら成る。円柱軸部３０においても、多くの場合、らせん
上に沿って多くの混練部材３４・・・・・・が配列され
、これらの何れも２個の起き１片３５．３６と、これら
の２個を連結する混練架条３７とから成る。

ハウジング区画３と排出区画４との間には′Ａ整板２１
が挿着され、これによって装置への充填うｌを、Ａ整し
、溢流詔ＩＬ作用を果たすようになっている。

導管１７内においてこの混練装置に送入される被処理物
質は、２個の混練軸上の各混練架条２７．３７の傾斜に
従って捕捉され、排出区画の力に向って搬送される。調
整板２１を超えて進行した凌、物質は排出区画４内に侵
入し、υＦ出竹管１８ら排出される。

第３図は、この実施例の動作状態の説明図であり、板状
部材を打する方の回動軸２３が１回転する間に、混練１
ｄ１２９の混練部材３４は、回動軸２３の板状部材２６
の間に４回にわたって出入する。この際、第２の軸各架
条３７もまた、第１の軸の架条２７の各々と噛み合う緑
な形で回転し、物質は強力な混練作用を受ける。同時に
、板状部材の表面と回動軸２３とは、通常加温されて自
然に清浄化されるようにする。この過程中において、対
向する２個の板状部材の間にある物１１は、第１の線に
沿って径方向に駆動されるが、物質はその各部分１１１
に抑圧作用を受けて混練部材に圧接される。この抑圧作
用で、すぐれた巨視的混合作用および練り合せ作用か行
ねおる。そわに増して微視的な混練作用によって物質の
局部的な凝集組織が１分に圧壊されることがこの発明の
大きな特徴であって、これは、特殊な形式の混練部材３
５．３６が、混練軸の半径方向に配設されたことによっ
て、この作用か十分に強化されているからである。

７Ｊｒ、４図から第８図までに図示された通り、これら
の混練部材３５．３６の作用は次のとおりである。即ち
、動作過程中において、まず物質が擦動端部４１．４５
によって板状部材２６から掻き落され、また、傾斜壁面
４２．４６から混練間隙４３．４７に送入されて強く加
圧される。周知の方式で、混練部材と対面する板状部材
との間の狭い間隙４３．４７内に、極めて大なせん断応
力が発生し、こむによって顕著な微視的混練作用と凝集
組織の***作用か誘起される。この動作過程によって巨
視的な混合も促進される。そわば、対面する作動部材表
面の間にある物質が、軸方向に＋ｉｒｆ？ｋに駆動され
るからである。この動作過程は、第４図の縦断面図と、
これに対応する第５．６７図の横断面図に明示した通り
である。この３種の断面図のとおり、半径方向の混練分
岐３５゜３６は、２つの作動軸の間での、動作過程の運
動学的解明によって得られる、伸開線の形となる。

第５．６．７図の横断面図中で、第１の軸には、４個の
板状部材２６・・・・・・か配設され、その間には物質
か搬送される間隙路が形成される。１つの間隙路の手前
では、板状部材が混練架条２７によって連結されている
。しかし、この／ｆ！綽作用は、物質の移送のために板
状部材毎に存する間隙路のみによって、またその他の板
状部材が完全な作動平面として形成されることによって
、促進される。これによって、径方向の混練分岐３５゜
３６と板状部材２６との間の共同作用に寄与する混練平
面が一層広くされる。これによって、γＵ練作川用、強
化される。さらに混練作用は、混練される物質か少し方
向を変えるとによって、さらに助長される。

混練作用の強度は、板状部材の間の間隙路を減少させる
場合にも認めらねるように、板状部材の表面積、即ち、
混練軸の混練部材によって掠めらる部分の面Ｊ１１によ
って異ってくる。この表面積は、第４〜第７図のように
、ハウジング内の回転する混練部材３５．３６の間の間
隙路内に、径方向弓形部材６０を対向混練部材として設
けることによって、表面積をさらに広くすることができ
る。

第９図は、一部破断によるハウジング内の２個の作動軸
に沿った正面図、第１Ｏ図から１２図まではハウジング
の横断面図、第１３図は、混練軸の径方向作動部材に対
応する位置における有翼軸の展開図で、こｔらの図面は
、この発明のさらに効果的な応用を図示したものである
。５０は、板状部材５１と混練突条５２．５３を有する
作動軸である。５４は、混練軸で、混練部材５５５６と
、軸方向の混練突条５７，５８が取付けら打ている。こ
の実施例の特徴点は、作動軸上の軸方向混練突条５２．
５３と、混練軸上の軸方向混練突条５７，５８であって
、これらの突条は、何れら、板状部材面相互間の距離の
約２分の１まで延長さむている。前記第４〜８図による
第１の実施例においては、扇形部材表面間にある２個の
径方向混練部材の構成が、混練架条２７の→成り平１］
１な、らせん伏線に結合されているのに対し、第９〜１
３図の第２の実施例においては、混練突条の長さを約２
分の１に短縮して、これらを両方の軸に固設したことに
よフて、混練軸５４の方には２種の径方向混練腕５５，
５６を配設することを＋ｉＪ能ならしめたものである。

これにより、混練腕５５．５６と板状部材との各表面か
向い合う位置に、物１１が自由に通過できる径方向の混
練間隙が形成されることになる。

第１０〜１２図に示すように、１ｕ練軸５４上の径方向
部材５５と５６は互いにｔＳＯｏの方向に配設されてい
る。こねによって、板状部材面間の間隙、または混練部
材の軸方向の幅を変えることにより、径方向の混練間隙
の幅を狭めたり、広げたりして、特定の物７１に対する
混練動作を最適にすることかできる。加つるに、２個の
板状部材の間において物質か遭遇運動し得るための自由
空間を提俳することにより、巨視的な混合作用も促進さ
れる。

さらに、混練突条の長さを、片方を長くし、こねに対向
する混練突条を短かくすれば、物質の軸方向の移動方向
を変えることも可能となる。

第９図から第１２図までの実施例では、軸方向の混練突
条５７，５８が、径方向混練部材５５゜５６に川なり合
うようにされているが、部材５５．５６の幅を突条５７
，５８の幅と等しくして、緊密な混練南東形に構成する
ことも可能である。

多くの物質に対して、径方向混練部材の混合および混練
作用は、さらにＦ記のようにして改Ｒさせることかでき
る。即ち、物質を掻き取る端部および搬送方向を変える
傾斜表面とを分割して、２線または３線以上の物質流路
を形成し、まず種々の混練間隙を通過させた後、せん断
応力を与えて再び練り合せるようにするものである。

以ト、この発明の２種の実施例、および関連する変形に
ついても説明したが、これらに限定されず、さらに種々
の変形が可能である。

即ち、例えば被処理物質の微視的混練作用をさらに向上
させるために、を昆線間隙の構成を、両回転軸間の回転
数比変更すること、また、板状部材表面の変更、径方向
部材の個数または軸方向部材の個数の変更等によって種
々の構成に変えることができる。さらには、２個の回転
軸の回転方向は必ずしも反対方向に限るものではなく、
互いに同方向に回転させるような構成も可能である。

また、被処理物質か接触する全表面は、周知の機構によ
り　少くとも部分的に加熱あるいは冷却させるように構
成してもよい。

その他種々の変形が可能であり、この発明の技術思想を
逸脱しない限り、いずれもその特許請求の範囲に属する
こと勿論である。

（発明の効果〕この発明によれば、混練軸上の枠形の混練部材は、その
掻庫り縁端部が、有翼軸上の扇形部材にきわめて接近し
て、被処理物質を擦り落し、かつ、傾斜表面から混練間
陣内へと物質を強力に圧入させるので、きわめて大なる
せん断応力が発生され、従って顕著な微視的混練動作が
誘起さね、物質の凝集状態が十分に細かく分岐される。

また物質が、隣り合って対面している羽根状部材の間で
軸方向に内部から外方へ、さらにその反対方向へも繰り
返して移動されるので、物質の巨視的な混合動作も促進
されるこという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の多軸式混練装置の側面図、第２図
は、第１図の装置の一部破断による平面図２第３図は、
混練軸上の枠形混練部材の動作原理を示す斜視図２第４
図は、上部外壁部を切開いて攪拌区画の一部分を示す説
明図、第５図は。第４図のＩ−１線による断面図、第６図は、第４図のｎ
−ｎ線による断面図、第７図は、第４図のロー■線によ
る断面図、第８図は、半径方向間隙を有し、枠形状の混
練部材の機能を示す展開図、第９図は、第２実施例に係
り、−上部外壁部を切開いて攪拌区画の一部分を示す説
明図、第１０図は、第９図のｒＶ−ｒＶ線による断面図
、第１１図は第９図のＶ−Ｖ線による断面図、第１２図
は、第９図のＶｌ−ＶＴ線による断面図、第１３図は、
自由端部を存する混練部材の機能を説明する展開図であ
る。２２．５０・・・・・・有翼軸２６．５１・・・・・・板状部材２９．５４・・・・・・混練軸３５．３６・・・・・・径方向起立部材３７・−・・・
・軸方向架条４１．４５・−・・・・擦動部４２．４６・・・・・・傾斜表面５２．５３・・・・・・軸方向突条５５．５６・・・・・・３子方向部材５７．５８・・・・・・軸方向突条６０・・・・・・内壁突板４３．４７・・・・・・混綽間隙

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも２個の平行な回転軸を備え、その第１
の回転軸には板状部材が配設され、この板状部材には、
それに固定されてほぼ軸方向に指向された混練架条を備
え、第２の回転軸には混練部材を配設して構成され、こ
れによって機械的、化学的あるいは熱的方法のいずれか
により、或はそれらの方法を並行して遂行するための多
軸式混練装置において、前記混練部材は、径方向部材３
５、３６または５５、５６を備え、この径方向部材は、
第１の回転軸２２、５０上の板状部材を擦動するための
擦動端部４１を有し、この擦動端部に連接して、擦動さ
れた被処理物質の方向を軸方向に変えて混練間隙４３、
４７の方へ向わせるための傾斜表面４６が設けられ、前
記混練間隙４３、４７は、傾斜表面４６を通過し、さら
に第１の回転軸２０、５０上にあっても互いに向い合っ
ている板状部材の壁面をも通過するように形成されるこ
とを特徴とする多軸式混練装置。
（２）混練軸２９、５４上の混練部材が枠形に形成され
、それが、板状部材２６を拭き取る１個の径方向起立部
材３５と、前記板状部材に相隣る板状部材２６を拭き取
る第２の径方向起立部材３６と、前記２個の起立部材３
５、３６の外縁端を相互に連結する軸方向架条３７とか
ら成り、この軸方向混練架条３７は、有翼軸２２上の板
状部材２６、２６の間に近接して出入することを特徴と
する請求項１記載の多軸式混練装置。
（３）混練軸５４上の１個の径方向部材５５が曲って配
設され、その外径端にある軸方向混練突条５７は、有翼
軸５０上の板状部材５１の間の間隙の一部分のみを通過
し、他方、混練軸５４上にある次の径方向部材５６の方
は、その混練突条５８が板状部材５１の間の残余空間を
通過するように構成され、これによって有翼軸５０上で
互いに食い違っている混練突条５２、５３も軸方向の長
さに応じて短縮され、板状部材５１上に取付けられてい
ることを特徴とする請求項１記載の多軸式混練装置。
（４）混練部材３５、３６あるいは５５、５６が、一体の材質により歯牙形状に形成されているこ
とを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載
の多軸式混練装置。
（５）混練部材の擦動端部４５の背後の傾斜平面４６が
、被処理物質を種々の方向の多くの物資流に分流させ、
然るのちに再び一体として流動させることを特徴とする
請求項１から４までのいずれか１項記載の多軸式混練装
置。
（６）混練軸２９、５４上の混練部材が、半径方向の平
面内における不活動空間の存在を回避するために、２個
の回転軸２２、５０たまは２９、５４の間の運動形態と
幾何学的に対応するような伸開線の形に構成されている
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記
載の多軸式混練装置。
（７）混練軸２９、５４の外装部内の径方向部材３５、
３６の間には、径方向内壁突板６０が固設されているこ
とを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載
の多軸式混練装置。
（８）被処理物質と接触するあらゆる表面がその一部分
または全部が加熱あるいは冷却され得ることを特徴とす
る請求項１から７までのいずれか１項記載の多軸式混練
装置。