JPH0148122B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂、特に熱硬化性合成樹脂の
成分を混合しかつガス抜きする装置であつて、下
方に向かつて先細になつている排気可能な円筒形
のタンクを有しており、このタンク内に回転させ
ることのできる搬送スクリユが同軸的に配置さ
れ、この搬送スクリユが、上部に流出面を備えた
案内管によつて、僅かな間隔をおいて取り囲まれ
ており、案内管の下端部とタンクとの間に、半径
方向の成分を以つて延びた、有利には搬送スクリ
ユに固定された撹拌羽根が配置されている形式の
ものに関する。

合成樹脂を加工する際にはしばしば、この合成
樹脂を注型する前に、強力な混合並びにガス抜き
が行なわれなければならない。このことは特に、
熱硬化性の注型用樹脂及びその成分に関して言え
る。混合作用はしばしば、充てん材を均一に合成
樹脂のなかで分配するために役立つ。調製される
混合物の粘度は比較的広い限度内で変化させるこ
とができる。

冒頭に述べた形式の混合機において搬送スクリ
ユの回転速度は、タンク内容物が搬送スクリユに
沿つて上方に搬送されるような大きさでなくては
ならない。比較的濃厚液状の物質においては、搬
送スクリユの回転数は比較的低くても充分であ
る。しかしながら、タンク内容物が希薄液状にな
ればなる程、必要な搬送高さを保つために、搬送
スクリユの回転速度はより一層高くなくてはなら
ない。撹拌羽根が搬送スクリユと堅く結合されて
いる場合、撹拌羽根の回転数は搬送スクリユの回
転数と同じである。撹拌羽根がタンク内容物を回
転方向に連行すると、これによつてタンク内容物
は回転せしめられる。

タンク内容物が回転せしめられると、これによ
つて、タンク内容物には漏斗状の表面が形成され
る。この表面形状は、タンク壁における摩擦及
び、搬送スクリユによる液体の搬送によつて、程
度の差こそあれ回転放物面の形状から異なる。タ
ンク内容物が希薄液状になればなる程、特に、こ
れに関連した高い撹拌羽根回転速度のため、並び
に液体内部における比較的僅かな摩擦のために、
タンク内容物表面における漏斗形成はより一層顕
著になる。

遠心力によつて生ぜしめられる漏斗形成は、充
てん量が比較的僅かな場合に、搬送スクリユによ
る液体の上方への搬送を不可能にする。なぜなら
ば、搬送スクリユの下端部がもはや、液体を搬送
するのに充分なほど満たされていないからであ
る。これによつてさらに、充てん量が僅かな場合
には物質がもはや流出面上に送出されない、とい
うことが惹起される。このことを回避するため
に、搬送スクリユと撹拌羽根との連結を解離する
ことのできる混合機が構成されている。この混合
機の場合、両者の連結を解離した後では撹拌羽根
は静止し、この結果漏斗形成はもはや行なわれな
い。これによつて確かに、物質を流出面上に送出
することは可能になるが、しかしながらこの場
合、構造費用が高くなること、操作ミスの危険を
伴なう装置操作の複雑化、並びに場合によつては
撹拌羽根の連結を解離した後における混合作用の
低下を甘受しなくてはならない。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の装
置を改良して、撹拌羽根の回転する場合でも僅か
な充てん量を申し分なく混合しかつ流出面上に搬
送することのできる装置を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、
冒頭に述べた形式の装置において、案内管から少
なくとも１つの捕集アームが突出し、この捕集ア
ームが撹拌羽根の上側をタンク壁部に対して僅か
な間隔をおいて延び、撹拌羽根の回転方向に向か
つて開口している捕集開口を有しているようにし
た。

このように構成された装置では、液体、つまり
特に、漏斗形成の結果タンク壁に向かつて延ばさ
れた液体は、搬送スクリユの下部の取入れ端部の
上に位置しているタンク範囲から捕集されること
が可能である。また本発明のように構成された装
置では、充てん量が僅かな場合でも強力な混合並
びにガス抜きが行なわれる。機能の点に関して
も、連結を解離することのできる撹拌羽根を備え
たタンクよりも良好だと言える。なぜならば、撹
拌作用が最後まで保たれるからである。公知の装
置の場合のように、撹拌羽根の連結を解離するの
を忘れるという恐れ、並びに、解離されている撹
拌羽根の連結を再び係合するのを忘れるという恐
れがないので、操作ミスが起きる危険はもはやな
い。さらに、上述の種々の利点は構造上簡単な手
段によつて達成される。機能が改善されているに
もかかわらず、本発明による装置の製作費は、連
結解離可能な撹拌羽根を備えた混合機にかかる製
作費よりも廉価である。この僅かな製作費は、捕
集アームが固定的な構造部材であるということに
基づいている。

本発明をただ１つの捕集アームによつて実現す
ることも可能である。しかしながら、複数の捕集
アームが設けられていてもよい。通常、２つの捕
集アームを備えた特許請求の範囲第２項記載の配
置形式が有利である。捕集アームのためには種々
異なつた横断面形状が可能であるが、簡単さとい
う点から、特許請求の範囲第３項及び第４項に記
載されている形状が有利である。

捕集アームは有利にはタンクの先細に構成され
た範囲に配置されている（特許請求の範囲第５
項）。しかしながらまた、捕集アームは先細に構
成された範囲の上に位置していてもよい。このこ
とは特に、先細部が比較的短く構成されている場
合に言える。捕集アームの長さは、装置の使用目
的に応じて定められている。比較的粘稠性の物質
のために装置が使用される場合には、比較的短い
捕集アームで十分である（特許請求の範囲第７
項）のに対して、比較的希薄液状の物質が加工さ
れる混合機においては、比較的長い捕集アームが
用いられる（特許請求の範囲第６項）。

捕集アームが案内管の下端部から上に向かつて
延びていると有利である（特許請求の範囲第８
項）。しかしながらこの配置形式は必要不可欠な
ものではない。なぜならば、捕集アームが捕集開
口から水平に延びているか、又はそれどころか上
に向かつて延びている場合でも、捕集アームは物
質を捕集することができるからである。しかしな
がら、水平な配置形式又は案内管に向かつて下が
つている配置形式には、上昇が克服される必要が
ないという利点がある。この上昇の克服は、物質
に内在している運動エネルギによつてのみ達成さ
れる。

捕集アームが案内管に開口していると有利であ
る（特許請求の範囲第９項及び第１０項）。特に、
第１０項に記載されているように構成すると、捕
集アームによつて収容された物質の大部分を搬送
スクリユによつてとらえることができるようにな
る。

特許請求の範囲第１１項記載の実施例には、捕
集された物質を搬送スクリユのねじ山に沿つて上
方に運動せしめるために、捕集された物質の運動
エネルギを十分に利用し、これによつて搬送効果
をさらに良くすることができる、という利点があ
る。

本発明のさらに別の有利な実施態様（特許請求
の範囲第１２項）によれば、捕集アームは上方に
向かつて延びている障害部材の保持体である。底
部近くに配置された撹拌羽根を有するタンクにお
いて、下から上に向かつて延びている障害部材は
今まで用いられていなかつた。また、下に向かつ
て延びている障害部材をそのまま取り付けること
も不可能である。なぜならば、ガス抜きのために
有効な大きな表面を保つために、搬送スクリユに
よつて上昇せしめられた樹脂が流出するようにな
つている流出面が設けられているからである。そ
こで本発明の実施態様によれば、このような障害
部材は搬送スクリユの位置固定の案内管に捕集ア
ームを介して固定されている。これらの障害部材
は混合過程に有益であり、かつ漏斗形成を回避す
るのに役立つ。と言うのはこれらの障害部材は、
混合される物質に乱流を生ぜしめる位置固定の抵
抗を形成するからである。混合される物質に乱流
を生ぜしめることによつて、物質の回転速度は弱
められ、これによつて、漏斗形成を生ぜしめる遠
心力が減少せしめられる。

特許請求の範囲第１３項によれば、比較的短い
捕集アームにおいてこの捕集アームに、障害物の
保持体としてだけ働きつまり捕集機能を有してい
ない延長部を取り付けることができる。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図から第４図に示された混合機は主とし
て、タンク１と、このタンク１のなかに配置され
た搬送スクリユ２と、この搬送スクリユ２を取り
囲んでいる案内管３と、搬送スクリユ２に相対回
動不能に結合された撹拌羽根４と、案内管３に結
合された捕集アーム５とから成つている。これら
構成部材の特性及び協働形式については以下に述
べる。

タンク１は上側の円筒状の壁部１ａとこの壁部
１ａに続く円錐台状の壁部１ｂと底部１ｃとカバ
ー１ｄとを有している。底部１ｃはその中央に、
底部１ｃに設けられた弁座７と協働する閉鎖体６
を備えた弁を有している。

カバー１ｄは２つの接続管片８，９を有してお
り、両接続管片８，９を介して樹脂成分はタンク
１のなかに送り込まれる。カバー１ｄの中央には
駆動装置１０が配置され、この駆動装置１０によ
つて搬送スクリユ２は回転せしめられる。また、
この駆動装置１０のなかで搬送スクリユ２は支承
されている。

カバー１ｄの下側には保持棒１１を介して案内
管３が固定されている。保持棒１１は、案内管３
の上端部と結合された円錐状に湾曲された薄板１
２に固定されている。薄板１２を案内管３と堅く
結合させるために、薄板１２と案内管３との間に
は支持体１３が延在している。

搬送スクリユ２はほぼ１つの螺旋で案内管３の
下端部を越えて突出している。この突出している
端部には、互いに180゜だけずらされた２つの撹拌
羽根４が固定されている。撹拌羽根４はその形状
においてタンク横断面に適合しておりそれぞれ水
平な部分４ａと、タンク１の円錐状の壁部１ｂに
対して平行に斜め上方に向かつて延びている部分
４ｂと、タンク１の円筒状の壁部１ａに対して平
行に垂直に延びている部分４ｃとを有している。
撹拌羽根４はタンク壁に対して僅かな間隔だけを
有している。

本発明によれば、案内管３には捕集アーム５が
配置されている。２つの捕集アーム５は搬送スク
リユ２の軸線１４に対して対称的に位置してい
る。第１図からわかるように、捕集アーム５は撹
拌羽根４の傾斜している部分４ｂに平行に延在し
ており、撹拌羽根４に対して僅かな間隔を有して
いる。これによつて、捕集アーム５の下縁部１５
は同様にタンク１５の円錐状の壁部１ｂから比較
的僅かな間隔しか有していない。

捕集アーム５は案内管３における始端部から外
方に向かつて先細になつている（第２図の輪郭、
及び第３図、第４図の横断面参照）。第３図及び
第４図からわかるように、捕集アーム５はほぼＶ
字形の横断面形状を有している。捕集アーム５
は、捕集開口３５が撹拌羽根４の回転方向（矢印
17参照）に向かつて開口するように方向づけられ
ている。

捕集アーム５の中空室１８は案内管３の中空室
１９と連通している。捕集アーム５は案内管３下
側の切取部内に取り付けられ、これによつて捕集
アーム５の中空室１８は案内管３の下縁部２０の
上において既に中空室１９に開口している。

第２図に示されているように、壁２１の、下縁
部１５によつて一部を形成されている前縁は、輪
郭で見るとこの前縁が半径方向の水垂平面内に位
置しているように、形成されている。背面２２
は、外方に向かつて先細になるように湾曲せしめ
られている。

各捕集アーム５には上側の前記前縁の近くに、
垂直に延びた３つの棒２３，２４，２５が配置さ
れている。これらの棒２３，２４，２５は不動の
障害部材を形成し、これらの障害部材によつてタ
ンク内容物の混合が良好に行なわれ、かつこれら
の障害部材はタンク内容物をゆつくりと回転させ
るのに役立つ。

タンク１の上端部には、真空導管を接続するた
めの接続管片２６が位置している。

本発明による混合機は以下のように働く。運転
開始時において接続管片８，９を通して材料、例
えば注型用樹脂の異なつた２つの成分が充てんさ
れる。又は少なくとも１つの充てん材料が送り込
まれる。接続管片８，９が気密に密閉された後
で、タンク１内に発生したガスは接続管片２６を
介して排出せしめられる。次いで搬送スクリユ２
が駆動され、この搬送スクリユ２と共に撹拌羽根
４も回転する。搬送スクリユ又は案内管３内にあ
るタンク内容物を上に向かつて搬送し、案内管３
の上端部に達したタンク内容物は円錐状の薄板１
２を介して再び下に流出する。これによつてタン
ク内容物は満遍なく混合され、ひいては良好にガ
ス抜きされる。

特に、希薄液状の樹脂が加工される場合、タン
ク内容物を薄板１２の所まで搬送せしめるために
は、搬送スクリユ２の回転数は高く選択されねば
ならない。撹拌羽根４は搬送スクリユ２と結合さ
れているので、撹拌羽根４は搬送スクリユ２と同
じ回転で回転する。これによつてタンク１内の物
質には比較的高い回転速度が与えられる。タンク
内容物に作用する遠心力は、一点鎖線２７によつ
て示されている漏斗状の表面を生ぜしめる。充て
ん量が僅かな場合に、もし捕集アーム５が設けら
れていないと、搬送スクリユの下端には十分なタ
ンク内容物がないのでこのタンク内容物は上に向
かつて搬送され得ない。しかしながら、タンク壁
に押しつけられている材料のなかに突入している
捕集アーム５が設けられていることによつて、材
料は集められ、搬送スクリユの上方の端部へと供
給される。これによつて、充てん量が僅かな場合
でもタンク内容物の粘性が低い場合でも搬送スク
リユ２の搬送作用は良好に保たれ得る。

障害部材として働く棒２４，２５，２６は内容
物の回転を制動し、かつこれによつて、内容物が
漏斗状の表面を形成することを回避するのに役立
つ。棒２４，２５，２６はまた充てん材料、特
に、合成樹脂の上に浮遊する傾向のある軽い充て
ん材料を良好に取り込んで撹拌するのに役立つ。

第５図及び第６図に示された第２実施例は先に
述べた第１実施例とほぼ同じである。異なつてい
る点は、この第２実施例においては符号５′で示
されている捕集アームが第１実施例における捕集
アーム５に較べて著しく短いことである。この場
合捕集アーム５′はタンク直径のほぼ半分にしか
延びていない。各捕集アーム５′には、斜めに上
に向かつて延びている棒２８が固定され、各棒２
８は上に向かつて垂直に延びている端部２８ａを
有している。この端部２８ａに対して平行に、棒
２８に固定された棒２９が延びている。垂直に延
びている棒３０は捕集アーム５′に直接固定され
ている。端部２８ａと棒２９，３０とは第１図に
示された棒２３，２４，２５に相当する不動の障
害部材を形成している。特別な棒２８は第１図〜
第４図の実施例では、捕集アーム５自体が十分に
さらに外方に向かつて延びているので必要ない。

第２実施例による混合機（第５図及び第６図参
照）は、第１実施例の混合機（第１図〜第４図参
照）によつて加工することのできる材料よりも粘
稠性の高い材料を加工するのに適している。混合
過程中の材料の表面は第５図では一点鎖線３１に
よつて示されている。

第７図に示された第３実施例においては、符号
５″で示されている捕集アームは管状に構成され
ている。第１実施例の捕集開口３５に似た形状を
有する捕集開口３５″の後には、通路状の中空室
３６が位置している。この中空室３６は湾曲して
おり、（第８図参照）、通路３８の、捕集開口３
５″とは反対側の端部３７が、搬送スクリユ２の
回転方向とは反対方向に向いているようになつて
いる。搬送スクリユ２の回転方向は撹拌羽根４の
回転方向（矢印17参照）と同一である。

中空室３６は窓３９を介して案内管３″の中空
室１９と連通している。窓３９は案内管３″の下
端部４０から距離をおいて中空室１９″に開口し
ている。この距離は搬送スクリユのピツチｈとほ
ぼ等しい。

通路３８が湾曲していることによつて、材料は
矢印４１によつて示されている方向で案内管３″
のなかに流入する。この材料の流入が搬送スクリ
ユ２のねじ山２ａの上昇方向への流れを生ぜしめ
るので、材料の動力学的なエネルギはねじ山２ａ
に沿つて上方に向かう流れを生ぜしめる。上昇方
向は搬送スクリユ２の運動方向とは反対方向に向
いている。

窓３９を下端部４０から距離をおいて配置する
ことによつて、捕集された材料は極めて僅かの量
しか下に向かつて案内管３″から出て行かない。
つまり、ねじ山２ａは、捕集された材料の下方へ
の流出を回避する一種の閉鎖体を形成している。
窓３９の下縁部３９ａがねじ山２ａのピツチｈよ
りも高く位置していると、搬送スクリユ２がいか
なる回転位置にある場合でも下方への閉鎖は保証
される。この幾何学的な条件は図示の実施例では
満たされていない。しかしながら図示の高さ位置
は既に良好な閉鎖のために十分である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の第１実施例を示す
垂直断面図、第２図は第１図の−線に沿つた
水平断面図、第３図は第２図の−線に沿つて
捕集アームを断面した図、第４図は第２図の−
線に沿つて同一の捕集アームを断面した図、第
５図は第２実施例を示す垂直断面図、第６図は第
５図の−線に沿つた水平断面図、第７図は第
３実施例を示す垂直断面図、第８図は第７図の
−線に沿つた水平断面図である。 １……タンク、１ａ，１ｂ……壁部、１ｃ……
底部、１ｄ……カバー、２……搬送スクリユ、２
ａ……ねじ山、３，３″……案内管、４……撹拌
羽根、４ａ，４ｂ，４ｃ……部分、５，５′，
５″……捕集アーム、６……閉鎖体、７……弁座、
８，９……接続管片、１０……駆動装置、１１…
…保持棒、１２……薄板、１３……支持体、１４
……軸線、１５……下縁部、１７……矢印、１
８，１９，１９″……中空室、２０……下縁部、
２１……壁、２２……背面、２３，２４，２５，
２８，２９，３０……棒、２６……接続管片、２
７，３１……一点鎖線、２８ａ……端部、３５，
３５″……捕集開口、３６……中空室、３７……
端部、３８……通路、３９……窓、３９ａ……下
縁部、４０……下端部、４１……矢印、ｈ……ピ
ツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂の成分を混合しかつガス抜きする装
   置であつて、下方に向かつて先細になつている排
   気可能な円筒形のタンクを有しており、このタン
   ク内に回転させることのできる搬送スクリユが同
   軸的に配置され、この搬送スクリユが、上部に流
   出面を備えた案内管によつて、僅かな間隔をおい
   て取り囲まれており、案内管の下端部とタンクと
   の間に、半径方向の成分を以つて延びている撹拌
   羽根が配置されている形式のものにおいて、案内
   管３，３′，３″から少なくとも１つの捕集アーム
   ５，５′，５″が突出し、この捕集アーム５，５′，
   ５″が撹拌羽根４の上側をタンク壁部１ｂに対し
   て僅かな間隔をおいて延び、撹拌羽根４の回転方
   向に向かつて開口している捕集開口３５，３５′，
   ３５″を有していることを特徴とする、合成樹脂
   の成分を混合しかつガス抜きする装置。 ２ ２つの捕集アーム５，５′，５″が案内管３，
   ３′，３″の軸線１４に対して対称的に配置されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 捕集アーム５，５′がほぼＶ字形の横断面を
   有し、このＶ字形横断面の頂線が丸くなつている
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 捕集アーム５，５′がその外側端部に向かつ
   て先細に構成され、内側横断面積が外に向かつて
   減少しており、捕集開口３５，３５′，３５″を制
   限する縁部１５が案内管３の軸線１４を通る垂直
   平面に位置している特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ５ 捕集アーム５，５′，５″がタンク下部の先細
   に構成された範囲に配置されている特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ６ 捕集アーム５，５″がほぼタンク１の最大直
   径にまで延びている特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ７ 捕集アーム５′がタンク１の最大直径の一部
   に渡つてしか延びていない特許請求の範囲第１項
   記載の装置。 ８ 捕集アーム５，５′，５″が案内管３，３′，
   ３″の下端部から突出している特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ９ 各捕集アーム５″が、案内管３″の下縁部４０
   の上に位置している窓３９を介して案内管３″の
   なかに開口しており、捕集開口３５″の後ろに位
   置している中空室３６が窓３９を介して案内管
   ３″の内室１９″と連通している特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 １０ 窓３９の下縁部３９ａの、案内管３″の下
   縁部４０からの距離が搬送スクリユ２のピツチｈ
   と等しいか又はピツチｈよりも大きい特許請求の
   範囲第９項記載の装置。 １１ 捕集開口３５″の後ろに配置された通路３
   ６が湾曲されており、捕集開口３５″とは反対の
   側に位置しかつ案内管３″に開口している端部３
   ７が、搬送スクリユ２の回転方向に対して反対方
   向に向けられている特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 １２ 捕集アーム５，５′に、上方に向かつて延
   びている障害部材２３，２４，２５；３０，２
   ９，２８ａが配置されている特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 １３ 捕集アーム５′に半径方向で延ている延長
   部２８が配置され、この延長部２８が障害部材２
   ８ａ，２９，３０のための保持体としてだけ働い
   ている特許請求の範囲第１２項記載の装置。