JPH06143252A - 筒状ミキサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巨視的及び微視的に完全混合ができ、例えば
高粘度発泡シリコーンの混合にも利用できる筒状ミキサ
ーを提供する。 【構成】 ローター８の軸に複数の攪拌部１３を設け、
チャンバー７側に各攪拌部１３を仕切る仕切部材１８を
固定する。仕切部材１８と攪拌部１３との間の隙間は僅
かとする。仕切部材１８には小孔２０を設け、ここから
送り出される材料を攪拌部１３で切断する。ローター８
を低速回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂の２液混合等に用
いて有用な筒状ミキサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、シリコーン樹脂の塗布、或いは
射出にあっては、ミキサーでＡＢ２液を混合し、混合液
をノズルから吐出する。この種のミキサーにあっては、
混合から塗布、或いは射出を効率よく行うため、筒状に
形成されてノズルと一体的に設計される。

【０００３】図５及び図６に従来の筒状ミキサーの例を
示す。図５に示す筒状ミキサーＭＸ１は、先端にノズル
１を備えた円筒状のチャンバー２内でローター３を回転
させるというものである。ＡＢ２液はミキサー上端に設
けた孔部から各々加圧されて供給される。ローター３の
上部にＡＢ２液を加圧供給するためのスクリューを設け
ることもある。この筒状ミキサーＭＸ１では、円筒状の
チャンバー２内でローター３が回転するので、ＡＢ２液
が適当に攪拌され、ノズル１から吐出される。一方、図
６に示される筒状ミキサーＭＸ２は、ローター４の攪拌
部が互いに距離を置いて配設され、その間にはチャンバ
ー５から突起６が延伸されている。この突起６は、混合
物がチャンバー５の壁面を素通りするのを防止するため
に設けられるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来よりの筒状ミキサーにあっては、次のような問
題点があった。

【０００５】まず、図５に示すミキサーＭＸ１では、チ
ャンバー２の内面に混合液を素通りさせる通路が形成さ
れるため、ローター３を如何に構成しようともノズル１
から部分的な未混合液が吐出される。従って、樹脂中に
発泡剤を混合するときのように十分な混合を必要とする
場合には利用し難いという問題点がある。

【０００６】また、図６に示すミキサーＭＸ２では、チ
ャンバー５の内面に突起６を設け、混合液の直接的な素
通りは防止しているものの、これは未混合液がチャンバ
５の内面に沿って直接素通りするのを防止しただけの構
造であり、平面図上で見ると、ロータ３の羽根と突起６
との間に常時大きな隙間が発生している状態であり、ど
うしても不完全混合物を吐出してしまうという問題点が
あった。

【０００７】因みに、上記の如きミキサーＭＸ１，ＭＸ
２で発泡シリコーンを２液混合し、発泡させると、不完
全混合であるため発泡が不完全となり、図７に示すよう
にまだら模様の連続発泡体Ｆ１となってしまう。また発
泡粒子が集結し、表面が固化するので製品不良となる。
図８に正規の独立気泡による発泡体Ｆ２を示す。

【０００８】さらに、上記の如きミキサーＭＸ１，ＭＸ
２にあっては、基本的にはローター３の回転による液攪
拌作用を期待する構成であったため、回転数が大（例え
ば２４００ＲＰＭ）となり、発熱が大となるという問題
点があった。発熱が大となると、熱硬化性樹脂にあって
は、硬化が促進され、これを防止するために過大な冷却
設備を必要とする。また発泡性樹脂にあっては液吐出後
の発泡開始時間が短くなり、場合によってはチャンバー
内で発泡が開始される。

【０００９】以上の如き種々の問題点は、混合液の粘度
が高くなるにつれて助長される。粘度が高くなると混合
液がローターと一緒に回ってしまい十分な混合が得られ
ないからである。

【００１０】本発明は、上記の問題点を改善し、粘度が
高くとも十分な混合ができ、しかもローター回転数を低
くして発熱を低く抑えることができる筒状ミキサーを提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、特許請求の範囲に記載の通りの筒状ミキサー
を構成した。

【００１２】

【作用】本発明の筒状ミキサーでは、ローターの軸に所
定間隔を置いて複数の切断部付攪拌部を設け、チャンバ
ーに前記攪拌部の相互の間を仕切る複数の仕切部材を設
け、各仕切部材には前段攪拌部で攪拌された混合液を次
段に送るための小孔を設けたので、前記小孔から押し出
された混合液は次の攪拌部で切り取られ、攪拌部の攪拌
作用を得たのち次の小孔へ押し出される。従って混合液
は、切断、攪拌及び小孔通過を複数回繰り返すことにな
り、不完全混合部分を素通りさせることがない。また、
各攪拌部と各仕切部材との間には僅かの隙間しか存在さ
せないので、ここで十分な磨り込みを行え、大粒の未混
合部分が各小孔を通過することもあり得ず、巨視的及び
微視的に完全な混合が行える。

【００１３】前記小孔の位置関係において、相隣り合う
仕切部材に関し、相互に位置をずらせておくと、攪拌部
の構成に拘らず、前の小孔を通った混合液が次の小孔に
そのまま送られる可能性を低く抑えることができる。

【００１４】攪拌部の形状は自由に設計することができ
るが、ローターの軸に対し断面四角の棒状部材を放射状
に配列したような構造（例えば十字状）で十分である。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例に係る筒状ミキサー
の断面図。図２は攪拌部の形状を示す拡大平面図。図３
及び図４は仕切板の拡大平面図である。

【００１６】図１において、本例の筒状ミキサーＭＸ３
は、筒状のチャンバー７内に回転可能のローター８が設
けられている。チャンバー７の外形は四角形に形成さ
れ、２分割されてボルトで結合されるようになってい
る。チャンバー７の先端にはノズル１０が接合される。
１１は冷却水を流すための水冷孔を示す。

【００１７】前記ローター８は、ローター軸１２に、所
定間隔を置いて複数の攪拌部としての羽根１３を取付け
て構成される。ローター８の軸１２は攪拌モータ１４の
回転軸１５に結合されている。ローター８の上部には材
料供給チャンバー１６が形成され、該チャンバー１６に
はＡＢ２液供給のための流路１７Ａ，１７Ｂが形成され
ている。本例のＡＢ２液は、粘度１５，０００〜４０
０，０００ＣＰの発泡シリコーンの本剤及び硬化剤であ
るとする。

【００１８】前記羽根１３の構成を図２に示す。図示の
ように、本例の羽根１３は、ローターの軸１２に、４本
の角棒１３−１〜１３−４を十字状に取付けて構成した
ものである。羽根１３の厚みは、２〜５mm程度である。

【００１９】一方、前記チャンバー７には、相隣り合う
前記羽根１３の中間位置にリング状の溝が切られ、その
溝に仕切部材として２分割された一対の円盤（ディス
ク）が嵌合されている。

【００２０】２分割されたディスクを図３及び図４に示
す。図３及び図４に示すように、ディスク１８は小孔２
０の有無に応じて半円状に２種作成され、小孔２０の有
るもの１８Ａ及び無いもの１８Ｂを組合わせて一つのデ
ィスク１８としている。本例では、小孔２０の数は３個
とされている。

【００２１】ディスク１８は、図１において、上から順
次小孔２０の有るディスク１８Ａと小孔２０無しのディ
スク１８Ｂを交互に配列し、分割された他のチャンバー
７側には、それぞれの逆のディスク１８Ｂまたは１８Ａ
を配列している。従って本例では、上下のディスクにお
いて小孔２０の位置がずらされた関係にあり、小孔が直
線上に現われることはなく材料が素通りする可能性を皆
無としている。組立は、分割された一方のチャンバー７
の溝にディスク１８Ａ，１８Ｂを交互に挿入し、他方の
チャンバー７に各ディスクと対になるディスクの１８
Ｂ，１８Ａを挿入し、両チャンバーをボルトで結合す
る。ディスク１８の厚みは２〜５mm程度に作成される。
羽根１３同士の間隔と、その間に配置されるディスク１
８の厚みとの差は１mm（上下に０．５mmずつ）以下程度
とされる。小孔の寸法は直径２〜５mmである。

【００２２】以上の構成の筒状ミキサーＭＸ３におい
て、モータ１４を回転し、流路１７Ａ，１７ＢからＡＢ
２液を加圧供給すると、材料供給チャンバー１６を介し
てローター８の上部からノズル１０に向けて材料（混合
液）が送られる。混合液は、まずローター８の上部のデ
ィスク１８の配置されていない部分で荒練りされ、不完
全混合液が第一のディスク１８の位置する部分へ供給さ
れる。このとき、図２に示す十字状の羽根１３がロータ
ーの軸１２と共に回転している。ローター８の回転数Ｎ
は、相当低速でよく、一般には５０〜１０００ＲＰＭで
使用されるが、液の種別、粘度、送り速度、羽根及びデ
ィスクの寸法及び形状によっては異なる回転数とされ
る。ここでは７０ＲＰＭであるとする。

【００２３】第一のディスク１８に到達した混合液は、
混合されつつ小孔２０を通って次段の羽根１３で切断さ
れる。切断量Ｐmmは、小孔２０での材料送り速度をＬmm
／sec とすると、 Ｐ＝６０Ｌ／（４×Ｎ） の関係にある。数値４は１組の羽根１３の構成本数を示
す。Ｌ＝１，Ｎ＝７０とすれば、Ｐ≒０．２１４mmとな
る。即ち、切断量Ｐが羽根１３の厚みｄを超えると混合
液が小孔２０から次の小孔２０へ素通りする可能性が生
じるので、送り速度とローター回転数の関係は切断量Ｐ
を可能な限り小さくなるよう調整する。このためには、
送り量（吐出量）が大の場合には、回転数Ｎを大とする
ことにより対処できる。また、小孔２０の径または数を
増加させること、或いは羽根１３の本数を増加させるこ
とで対処できる。ただし、ローター８の回転数を大とす
ると発熱も大となるので、その上限は１０００ＲＰＭ位
までとするのが好ましい。

【００２４】羽根１３で切断された混合液は、一部は羽
根１３とディスク１８との間の隙間Ｃ（０．５mm）を通
り、一部は隙間Ｃを通らず羽根１３の内側で混合されな
がら通過する。そして、次から次へと同様手順で、切断
され、攪拌されてノズル１０の方向へ送り出される。最
悪状態を想定すると、不完全混合液が羽根１３で混合さ
れないまま次々と小孔２０へ送られることが考えられる
が、本例では６枚のディスクより送り出される混合液が
０．１〜０．５mm程度の寸法で６回切られることになる
ので、最終混合液は相当小さな粒子となる。

【００２５】以上の作用により、ローター８に送られた
混合液は、羽根１３の回転によって羽根１３とディスク
１８との間の隙間Ｃで磨り込まれ、羽根１３の回転によ
って混合され、さらに小孔２０を介して羽根１３で切断
されることを繰り返すので、ノズル１０に到着した混合
液は、巨視的かつ微視的に均一に混合される。ローター
８の回転数Ｎ及び送り速度Ｌを適正化し、混合し発泡シ
リコーンを発泡させると、十分な混合結果によって図８
に示す如き理想的な発泡を行うことができ、高攪拌効率
を要求される２液材料の連続吐出が可能となる。

【００２６】また、低回転で十分な攪拌が得られるた
め、材料の温度が上昇せず、加熱を行って粘度を下げる
必要もないため、ゲルタイム及びライズタイムが長くな
り、生産設備として導入し易い。さらに、軸回転が低回
転のため、軸シールパッキンの寿命が長くなる。

【００２７】上記実施例では、羽根１３を断面四角の棒
状材料で示したが、この形状は丸形，星形，ベーン形等
種々変形させることができる。ただし、既に説明したよ
うに、羽根１３はディスク１８の小孔より送り出される
混合物を切断する作用を為すので、小孔２０と接する面
にエッジ形状を持たせるのが好ましい。

【００２８】また、上記実施例では、ディスクを分割構
造としてその片側にのみ小孔２０を設け、相隣り合うデ
ィスクの小孔位置をずらせるようにしたが、混合液の送
り速度によっては混合液が同位置の小孔に対して素通り
する可能性はなく、このような場合には小孔２０の位置
を同位置とすることもできる。また、小孔２０の形状を
丸穴の例で示したが、これは楕円，スリットその他の形
状であってもよい。

【００２９】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、適宜の設計的変更を行うことにより、適宜態様
で実施し得るものである。

【００３０】

【発明の効果】以上の通り、本発明は特許請求の範囲に
記載の通りの筒状ミキサーであるので、攪拌部の材料切
断及び攪拌作用と、攪拌部と仕切部材相互の磨り込み作
用とにより材料を巨視的及び微視的に完全に混合するこ
とができ、低発熱にて安全な混合を効率的に行える。本
発明の筒状ミキサーは、特に従来困難とされてきた高粘
度材料の混合に適しているが、低粘度材料においても従
来のものより攪拌効率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る筒状ミキサーを示す断
面図。

【図２】上記筒状ミキサーの攪拌部（羽根）の形状を示
す拡大平面図。

【図３】上記筒状ミキサーの仕切部材（ディスク）の分
割構造の一方のものを示す拡大平面図。

【図４】図３に示す分割構造の他方のものを示す拡大平
面図。

【図５】従来の筒状ミキサーの一例を示す断面説明図。

【図６】従来の筒状ミキサーの他例を示す断面説明図。

【図７】従来のミキサーによる発泡体の断面構造を示す
説明図。

【図８】正規の発泡体の断面構造を示す説明図。

【符号の説明】

８ ローター １２ ローターの軸 １３ ローターに設けた羽根（攪拌部） １８ ディスク（仕切部材） ２０ 小孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のチャンバーと、該チャンバー内で
   前記筒の中心線に軸を合わせて回転するローターとを有
   し、一方向から送られてくる材料を前記ローターの回転
   動作によって攪拌し他方向に送り出す筒状ミキサーにお
   いて、 前記ローターの軸上に所定間隔を置いて複数の攪拌部を
   設け、 前記チャンバーに、前記攪拌部相互の間を僅かの隙間を
   置いて仕切る仕切部材を設け、 前記仕切部材には、前段攪拌部で攪拌された材料を次段
   に送るための適宜数の小孔を設け、 前記攪拌部には、前記小孔から送り出される材料を順次
   短い寸法に切断する材料切断部を備えたことを特徴とす
   る筒状ミキサー。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記攪拌部は、前記
   ローターの軸に対し複数の棒状部材を放射状に配設して
   成ることを特徴とする筒状ミキサー。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記仕切部材に設け
   られる小孔は、前段又は後段のものに対し位置がずらさ
   れていることを特徴とする筒状ミキサー。