JPH05200833A - マルチ・ミックス・フィーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型でメンテナンス等の容易なマルチ・ミッ
クス・フィーダを提供する。 【構成】 マルチ・ミックス・フィーダＡを、供給口１
１と排出口１２を有する混練空間１０を上下に多段配置
し、隣接する上下の混練空間を上段混練空間の排出口１
２と下段混練空間の供給口１１とで連絡してハウジング
１５を構成し、上記混練空間１０のそれぞれに少なくと
も１本のパドル７を設け、上記各段のパドル７をそれぞ
れ駆動源５に連結し、供給口１１より供給された材料を
混練しながら排出口１２にそれぞれ排出するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばゴムや熱可塑性
樹脂などの塑性材料を混練して押し出すマルチ・ミック
ス・フィーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、押出機として、長尺のハウジング
内に１本又は２本のスクリュウを収容し、ハウジングの
一端側供給口より供給された混練材料をスクリュウの回
転に基づいて他端側のノズルまたはダイから押し出すよ
うにしたものが広く知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の押出機では、スクリュウおよびハウジングの軸方向
の長さが長く、占有面積が極めて大きくなるという問題
点があった。

【０００４】次に、供給された材料を押し出すまでのす
べての工程、すなわち供給、粗練、細練、仕上げ練りお
よび押出しの工程を、一本または並列配置された２本の
スクリュウですべて行わなければならないことから、ス
クリュウの駆動モータにかかる負荷が大きく、特別大型
の駆動モータを必要とするという問題点があった。ま
た、上記大型駆動モータの修理や交換には長時間を要
し、その間操業を停止しなければならないという問題点
があった。さらに、長時間の操業停止を回避するために
は、別途予備の駆動モータを常備しなければならないと
いう問題点があった。

【０００５】続いて、スクリュウも長尺であることか
ら、その製作、組立に多大な労力と経費がかかるうえ、
ハウジング内に混入した異物によって損傷すると、スク
リュウの交換、修理に長時間を要し、その間操業を停止
しなければならないという問題点があった。また、長時
間の操業停止を回避するためには、別途予備のスクリュ
ウを常備しなければならないという問題点があった。

【０００６】そして、上記押出機では、一般に、材料に
含まれるエアを除去するベント機構として、スクリュウ
の羽根や軸に部分的変形を加えたり、スクリュウ径を部
分的に変更するとともに、変形部に対応するハウジング
部分に排気孔を設けている。しかしながら、上記ベント
機構では、実際の操業に当たっては、スクリュウの回転
数調整によってのみ排気調整をし得るだけである。ま
た、スクリュウは単一の部材であるから、部分的に回転
数を変化させるなどということは当然不可能である。そ
のため、微妙な調整を行いながら最適なエア排気条件を
得るということは不可能であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためになされたもので、本発明のマルチ・ミック
ス・フィーダは、供給口と排出口を有する混練空間を上
下に多段配置し、隣接する上下の混練空間を上段混練空
間の排出口と下段混練空間の供給口とで連絡してハウジ
ングを構成し、上記混練空間のそれぞれに少なくとも１
本のパドルを設け、上記各段のパドルをそれぞれ駆動源
に連結し、供給口より供給された材料を混練しながら排
出口にそれぞれ排出するようにしたものである。

【０００８】なお、上記ハウジングは、それぞれに混練
空間を有する複数の単位ハウジングを組み合わせて構成
するのが好ましい。また、ベント機構の排気孔は、排出
口と供給口の連結部近傍にエア抜き孔を設けて構成す
る。さらに、上記パドルは複数の単位パドルで構成して
もよい。

【０００９】

【作用】上記構成を有するマルチ・ミックス・フィーダ
では、最上部の供給口から材料が供給される。この材料
は駆動手段により回転駆動されるパドルによって混練さ
れながら各段の混練空間を搬送され、排出口を介して隣
接する下段の混練空間にその供給口を介して供給され
る。そして、上記搬送を繰り返した後、最下部の排出口
より機外に排出される。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１は本発明に係るマルチ・ミックス
・フィーダＡの分解斜視図で、このマルチ・ミックス・
フィーダＡは略同一の構成を有する４つのユニット１
（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）で構成されている。

【００１１】上記ユニット１において、ギヤボックス２
には平行な２本の軸３，３が回転可能に支持されてお
り、これらの軸３，３にそれぞれ取り付けた同一歯数、
同径のギヤ４，４が噛合させてある。また、上記ギヤボ
ックス２にはモータ５が固定されており、このモータ５
の駆動軸（図示せず）に取り付けた駆動ギヤ６が上記一
方のギヤ４に噛合し、モータ５の駆動に基づいて上記軸
３，３が互いに逆方向（矢印ａ，ａ’方向）に回転する
ようにしてある。

【００１２】上記軸３，３のギヤボックス２前部から突
出した部分には、４個の単位パドル８を連設してなるパ
ドル７が非回転状態に外嵌してあり、軸３，３がそれぞ
れ矢印ａ，ａ’方向に回転することにより、１段目（最
下段）ユニット１ａと３段目ユニット１ｃのパドル７
ａ，７ｃは矢印Ｘ’方向の搬送性を発揮し、２段目ユニ
ット１ｂと４段目（最上段）ユニット１ｄのパドル７
ｂ，７ｄは、逆方向すなわち矢印Ｘ方向の搬送性を発揮
するようにしてある。

【００１３】なお、図２に示すように、１段目の単位パ
ドル８ａは、円筒形本体８１ａの外周面に軸方向の搬送
性を有する羽根８２ａを周方向に等間隔にかつ前後に２
列配置するとともに、前列の突起８２ａ’と後列の突起
８２ａ’’の取り付け位置は所定角度ずらしてあり、前
列の突起８２ａ’と後列の突起８２ａ’’が一直線上に
位置するように軸３，３に配列されている。２段目の単
位パドル８ｂは、本体８１ｂが略六角形に形成され、羽
根８２ｂに捩りを加えて軸方向の搬送性が付与されてお
り、上記羽根８２ｂを所定角度づつずらして軸３，３に
配列されている。３段目の単位パドル８ｃは、本体８１
ｃが略三角形に形成され、上記２段目の単位パドル８ｂ
と同様に、羽根８２ｃに捩りを加えて軸方向の搬送性が
付与されており、上記羽根８２ｃを所定角度づつずらし
て軸に配列されている。４段目の単位パドル８ｄは、円
筒形本体８１ｄの外周面に羽根８２ｄを螺旋状に設けて
構成されており、上記羽根８２ｄが連続的に繋がるよう
に軸３，３に配列されている。

【００１４】図１に戻り、上記パドル７を収容する単位
ハウジング９には、その後端面より上記ブロック８の外
径よりも僅かに大径の２つの円筒空間を連通状態に穿設
して混練空間である搬送路１０が形成してある。また、
単位ハウジング９の上部と下部には上記搬送路１０に通
じる供給口１１と排出口１２がそれぞれ形成され、単位
ハウジング９の前部には上記円筒空間と同軸上の軸受貫
通孔１３，１３とこれら貫通孔１３，１３の間に位置す
るエア抜き孔１４が形成してある。なお、１段目ユニッ
ト１ａと３段目ユニット１ｃの単位ハウジング９ａ，９
ｃは、上部の供給口１１が前部、下部の排出口１２が後
部に配置され、２段目ユニット１ｂと４段目ユニット１
ｄの単位ハウジング９ｂ，９ｄは、上部の供給口１１が
後部、下部の排出口１２が前部に配置してある。

【００１５】そして、各段のユニット１（１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄ）は、単位ハウジング９の搬送路１０にパド
ル７，７を有する軸３，３を挿入するとともに、軸３，
３の前部を軸受貫通孔１３，１３に挿入し、ギヤボック
ス２と単位ハウジング９を一体的に固定して構成され
る。また、これらユニット１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄ）を、互いに隣接する上段ユニットの排出口１２と下
段ユニットの供給口１１を連絡して図示しない連結手段
により一体的に固定してマルチ・ミックス・フィーダＡ
が構成されるとともに、各段の単位ハウジング９の組み
合わせによって全体ハウジング１５が構成される。

【００１６】以上のようにして構成されたマルチ・ミッ
クス・フィーダＡの動作について説明する。なお、説明
中、各ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対応する部品
の符号に適宜ａ，ｂ，ｃ，ｄの符号をそれぞれ付して区
別する。まず、各ユニット１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄ）のモータ５を駆動すると、それぞれユニット１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄの軸３，３およびパドル７，７が矢印
ａ，ａ’方向に回転する。そして、４段目ユニット１ｄ
の供給口１１ｄから搬送路１０ｄに供給されたゴム等の
材料は、パドル７ｄ，７ｄの回転に基づいて矢印Ｘ方向
に搬送されながら混練され、４段目排出口１２ｄおよび
３段目供給口１１ｃを介して３段目ユニット１ｃの搬送
路１０ｃに送り込まれる。また、３段目搬送路１０ｃに
供給された材料は、矢印Ｘ’方向に搬送されながら混練
され、３段目排出口１２ｃおよび２段目供給口１１ｂを
介して２段目ユニット１ｂの搬送路１０ｂに送り込まれ
る。さらに、２段目ユニット１ｂの搬送路１０ｂに供給
された材料は、矢印Ｘ方向に搬送されながら混練され、
２段目排出口１２ｂおよび１段目供給口１１ａを介して
１段目搬送路１０ａに送り込まれる。そして、１段目搬
送路１０ａに供給された材料は、矢印Ｘ’方向に搬送さ
れながら最終的に混練され、１段目排出口１２ａを介し
て機外に排出される。

【００１７】なお、各ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の軸３，３の回転数は、材料の種類、仕上がりの状態等
に応じて適宜個別に調整することができる。

【００１８】各段の単位パドル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ
はそれぞれ異なる形状を有することから、各ユニット１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの材料に対する搬送性、混練性も
異なる。具体的に、４段目の単位パドル８ｄは本体８１
ｄの周囲に連続した羽根８２ｄを備えており、供給口１
１ｄから供給された材料は搬送路１０ｄの内部に積極的
に押し込まれ、加圧される。また、３段目の単位パドル
８ｃは羽根８２ｃの数が少なく、搬送路１０ｃを搬送さ
れる材料は比較的粗く練られる。さらに、２段目の単位
パドル８ｂは上記３段目の単位パドル８ｃに比べて羽根
８２ｂの数が多く、搬送路１０ｂを搬送される材料は比
較的細かく練られる。そして、１段目の単位パドル８ａ
は周方向に等間隔にかつ前後２列に羽根８２ａ’，８２
ａ’’が設けてあり、しかもそれらの羽根８２ａ’，８
２ａ’’は円筒形本体８１ａの外周から突出させて混練
性と搬送性が高くしてあるので、搬送路１０ａを搬送さ
れる材料は一層細かく練られながら排出口１２ａより強
制的に押し出される。すなわち、４段目のパドル８ｄに
より材料の供給性、３段目、２段目および１段目のパド
ル８ｃ，８ｂ，８ａにより材料の混練性、そして１段目
のパドル８ａにより材料の押出し性が確保される。

【００１９】上記マルチ・ミックス・フィーダＡのベン
ト機構は、材料の搬送速度が上昇する箇所に設けるのが
望ましい。例えば、３段目ユニットの材料搬送速度Ｖ３
が４段目ユニットの材料搬送速度Ｖ４よりも速い場合
（Ｖ３＞Ｖ４）、４段目の単位ハウジング９ｄのエア抜
き孔１４ｄまたは３段目の単位ハウジング９ｃのエア抜
き孔１４ｃを真空装置（図示せず）に連結して材料中の
エアを吸引する。なお、エア抜き孔は、各段の単位ハウ
ジング９の前部、後部、上部、下部に設け、必要な箇所
のエア抜き孔を真空装置に連結するようにすればよい。
さらに、エア吸引量は、モータ５でパドル７の回転数を
調整しながら最も効率の良い状態に設定する。

【００２０】上記マルチ・ミックス・フィーダＡの加熱
・冷却機構は、ハウジング１５の周囲に加熱・冷却配管
を配置したものでもよいし、搬送路１０の周囲に位置す
るハウジング部分に媒体搬送用の通路を設け、この通路
に媒体を流して材料の加熱あるいは冷却を図るものであ
ってもよい。なお、上記通路は各単位ハウジング９で独
立したものであってもよいし、単位ハウジング９を組み
合わせることによって連結可能な構造のものであっても
よい。

【００２１】なお、上記マルチ・ミックス・フィーダＡ
では、４つの単位ハウジング９を組み合わせて全体ハウ
ジング１５を構成するものとしたが、これに限らず、ハ
ウジング１５は単一部材を加工して形成してもよいし、
箱形本体の内部に仕切壁などを挿入して構成するように
してもよい。

【００２２】また、各段の搬送路１０には、それぞれ２
本のパドル７，７を配置するものとしたが、これに限る
ものではない。すなわち、各段の搬送路に１本づつ配置
してもよいし、３本以上のパドルを設けてもよいし、各
段に配置するパドルの数を違え、例えば１段目と４段目
には２本、２段目と３段目には３本配置するようにして
もよい。

【００２３】さらに、上記実施例では、各段のパドル７
は同一の単位パドル８を連結して構成するものとした
が、異なる形状の単位パドルを組み合わせて構成しても
よい。例えば、供給口と排出口に近い所の単位パドルは
搬送性に優れた単位パドルを使用し、中間の単位パドル
は混練性の高いものを使用するようにしてもよく、その
組み合わせは材料の混練性、搬送性、およびエア吸引性
などの諸条件を考慮して最適のものを選択すればよい。

【００２４】さらにまた、上記実施例では、複数の単位
パドル８を連結してパドル７を構成するものとしたが、
これらパドル７を単一の材料で形成してもよいし、図３
に示すように、各段のパドル７１ａ，７１ｂ，７１ｃを
それぞれ単一の単位パドルで構成してもよい。また、図
３のように、パドル７１ａ，７１ｂ，７１ｃを単一の単
位パドルで形成した場合、各段混練空間を連絡する連絡
口（供給口および排出口）を同一直線上に配置してもよ
いし、上記実施例と同様に、連絡口が交互に前後するよ
うに配置してもよい。

【００２５】そしてまた、上記実施例では、各段のユニ
ット１にそれぞれモータ５を設けるものとしたが、図４
に示すように、各ユニット１における駆動ギヤ６の軸１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにホイール１７ａ，１７
ｂ，１７ｃ，１７ｄをそれぞれ設け、これらを１本のス
プロケット１８でモータ１９に駆動連結するようにして
もよい。この場合、各ホイール１７ａ，１７ｂ，１７
ｃ，１７ｄの歯数を違えることによって、各パドル７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの回転数を自由に調整することが
できる。

【００２６】また、上記実施例では、各単位ハウジング
９の一端供給口１１から供給された材料を単に他端排出
口１２から排出するものとしたが、搬送路１０と平行に
別途循環経路を設け、この循環経路を通じて材料の一部
を排出側から供給側に送り戻すようにしてもよい。この
ようにすれば、材料の混練性が著しく向上する。なお、
上記循環経路にはパドル等の搬送手段を設けてもよい
し、材料が圧力搬送可能な場合は上記搬送手段は不要で
ある。

【００２７】さらに、上記実施例では、ギヤボックス２
とハウジング９を隣接配置するものとしたが、ギヤボッ
クス２とハウジング９との間に空間または断熱部材に設
け、ギヤボックス２におけるギヤの回転力をカップリン
グあるいはユニバーサルジョイントを介してパドル７に
伝達するようにしてもよい。このようにすれば、ハウジ
ング９を介して材料を加熱または冷却しても、その熱が
ギヤボックス２に伝わることがなく、ギヤボックス２の
潤滑油を常温状態に維持することができ、駆動系のトラ
ブルを解消することができる。

【００２８】そして、以上の説明では、本発明のマルチ
・ミックス・フィーダをゴム等の塑性材料の混練装置と
して使用した場合について説明したが、材料はゴムに限
定されるものでなく、あらゆる種類の成形材料に適用す
ることができる。また、材料は塑性材料に限るものでな
く、食品や薬品などの粒状物を粉体化して供給する供給
機としても使用可能である。

【００２９】次に、上記マルチ・ミックス・フィーダＡ
の適用例について説明する。図５は円筒基体の外周にゴ
ムを被覆する円筒基体の帯状体被覆装置２０を示す。こ
の図において、所定間隔を隔てて平行に配置された２つ
の基体支持装置２１，２１は、基台２２と、この基台２
２上に固定された２つの支持台２３，２４をそれぞれ備
えており、これら支持台２３，２４の軸受部２５，２６
で円筒基体２７の両端部を保持し、一方の支持台２４に
取り付けたモータ２８により上記円筒基体２７が回転す
るようにしてある。

【００３０】走行装置２９は、上記基体支持装置２１，
２１の間に設けた走行基台３０の上部に、上記円筒基体
２７に対して平行となる２つのガイドレール３１，３１
と、これらガイドレール３１，３１の中間に位置するね
じ軸３２を備えており、上記ねじ軸３２がモータ３３に
駆動連結されている。

【００３１】走行台車３４は上記ガイドレール３１，３
１に支持され、底部に形成したねじ孔３５に上記ねじ軸
３２が螺合してあり、モータ３３の駆動に基づいてねじ
軸３２を回転すると、走行台車３４がガイドレール３
１，３１に沿って矢印ＹまたはＹ’方向に移動するよう
にしてある。また、上記走行台車３４には支持台３６が
固定され、この支持台３６に本発明のマルチ・ミックス
・フィーダＡを有するブラケット３７がモータ３８の駆
動に基づいて水平面に沿って回動するようにしてある。

【００３２】マルチ・ミックス・フィーダＡの下方に
は、上記ブラケット３７に支持された帯状体成形装置３
９と被覆装置４２が設けてある。この成形装置３９は、
水平方向に配置されたローラ対４１と、このローラ対４
１を回転するモータ４０とで構成されている。また、被
覆装置４２は、上記ローラ対４１の両側において上下方
向に配置された２つのシリンダ４３を備えており、それ
ぞれのピストンロッドに上記ローラ対４１と平行な軸に
支持された被覆ローラ４４が設けてある。

【００３３】上記構成からなる帯状体被覆装置２０で
は、マルチ・ミックス・フィーダＡの最上部ユニット供
給口１１から供給されたゴム等の塑性材料が混練後最下
部ユニット排出口１２から排出され、成形装置３９に供
給される。成形装置３９では、上記混練後の塑性材料を
圧延して所定の大きさの帯状体４５を形成し、被覆装置
４２のローラ４４に供給する。

【００３４】一方、走行装置２９ではモータ３３の駆動
に基づいて走行台車３４が矢印ＹまたはＹ’方向に移動
するとともに、上記被覆ローラ４４が基体支持装置２１
に支持されている円筒基体２７の外周面上を矢印Ｙまた
はＹ’方向に移動し、成形装置３９から供給された帯状
体４５を円筒基体２７の外周面に貼着する。なお、被覆
圧力はシリンダ４３によって調整される。そして、各列
の帯状体被覆が終了すると、基体支持装置２１のモータ
２８により円筒基体２７が所定角度回転し、隣接する次
列の帯状体被覆処理が行われる。

【００３５】以上のようにして一方の基体支持装置２１
に支持されている円筒基体２７の帯状体被覆処理が終了
すると、モータ３８の駆動に基づいてブラケット３７が
１８０°回転し、反対側の基体支持装置２１に支持され
ている円筒基体２７の帯状体被覆処理を実行する。ま
た、この帯状体被覆処理の間に、他方の基体支持装置２
１の円筒基体２７を帯状体の被覆されていない新たな円
筒基体２７に交換する。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるマルチ・ミックス・フィーダでは、混練空間を多
段に形成し、各段の混練空間内で材料を混練するように
しているので、各段のパドル長を短くしても、段数を増
加することによって必要な長さのパドル長を確保するこ
とができる。したがって、マルチ・ミックス・フィーダ
全体としてパドル軸方向の長さが極めて短くなり、押出
機の占有面積が縮小可能となる。

【００３７】また、各段のパドルをそれぞれ個別のモー
タで駆動することができるので、各モータとして低能力
の汎用機を使用することができ、また、このような汎用
機は容易に入手することができるので、予備のモータが
不要となる。

【００３８】さらに、各段のパドル形状、パドル本数を
自由に選択させることができ、材料の種類等に応じて最
も適当な混練性を確保することができる。

【００３９】さらにまた、パドルが短くなるので、パド
ルの製作が容易になるとともに、パドルが損傷しても該
当箇所のパドルだけを交換すれば足りるので、修理に要
する費用、労力が軽減され、メンテナンスが容易にな
る。

【００４０】そしてまた、各段のパドル回転数、パドル
形状、パドル数等を変えることによって各段の材料搬送
速度を自由に調整し、エア抜きに最適な条件を得ること
ができる。

【００４１】次に、マルチ・ミックス・フィーダを複数
の分割ユニットで構成すれば、ユニットの段数を調整す
ることにより、簡単に必要なパドル長を確保することが
できるとともに、マルチ・ミックス・フィーダの分解、
清掃、組立、および部品の交換がさらに容易になる。

【００４２】続いて、パドルを複数の単位パドルで構成
すれば、パドルの修理が簡単かつ安価に行うことができ
るとともに、異なる種類の単位パドルを組み合わせるこ
とによって、一つの搬送路内で材料の搬送性、混練性を
適宜変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 マルチ・ミックス・フィーダの分解斜視図で
ある。

【図２】 パドルの組立状態を示す斜視図である。

【図３】 マルチ・ミックス・フィーダの他の実施例の
概略構成を示す斜視図である。

【図４】 駆動系の他の実施例を示す背面図である。

【図５】 円筒基体被覆装置の斜視図である。

【符号の説明】

Ａ…マルチ・ミックス・フィーダ、１（１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ）…ユニット、３…軸、７…パドル、８…単位
パドル、９…単位ハウジング、１０…搬送路、１１…供
給口、１２…排出口、１５…ハウジング。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給口と排出口を有する混練空間を上下
   に多段配置し、隣接する上下の混練空間を上段混練空間
   の排出口と下段混練空間の供給口とで連絡してハウジン
   グを構成し、上記混練空間のそれぞれに少なくとも１本
   のパドルを設け、上記各段のパドルをそれぞれ駆動源に
   連結し、供給口より供給された材料を混練しながら排出
   口にそれぞれ排出するようにしたことを特徴とするマル
   チ・ミックス・フィーダ。
2. 【請求項２】 上記ハウジングが、それぞれに混練空間
   を有する複数の単位ハウジングを組み合わせて構成され
   ていることを特徴とする請求項１のマルチ・ミックス・
   フィーダ。
3. 【請求項３】 上記排出口と供給口の連結部近傍にエア
   抜き孔を設けたことを特徴とする請求項１または２のい
   ずれかのマルチ・ミックス・フィーダ。
4. 【請求項４】 上記パドルが複数の単位パドルで構成さ
   れていることを特徴とする請求項１，２，３のいずれか
   のマルチ・ミックス・フィーダ。