JPH0647251B2 - 混練機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、プラスチック、ゴム等の粘稠材料をこね混ぜ
る混練機（ニーダ）に関し、特にそのロータの構造に関
する。

＜従来の技術＞ 従来のロータの製法のひとつに、シャフトを旋盤加工し
たのちに、別に製作されたブレイドを、シャフトに溶接
する方法がある。この方法によれば溶接の熱によりシャ
フトに熱応力が発生し、シャフトの軸心に狂いが生ずる
おそれがある。

＜発明が解決しようとする課題＞ 密閉した高圧下で材料を混練する加圧型混練機において
は、特に、材料が混練室から外部へ、或いは混練室内に
おいてシャフトとブレイド間に間隙がある場合はその間
隙を通って他へ漏洩するから、これを封止しなければな
らないという問題がある。

また、シャフトとブレイドを分割構造にする場合、ブレ
イド材料として、例えばセラミック、ステンレス、エン
ジニアプラスチックのような耐蝕性に富む材料が用いら
れるが、これをシャフトに固着する手段として、混練室
内でボルト、ビス等の腐蝕のおそれがある部材を用いる
ことは許されない。

これらの問題を一挙に解決することを目的として、本発
明者は、特願昭62−136193号により、ロータ軸が混練容
器内を貫通する間は凹凸がない真直形に形成し、その真
直部分に、ブレイド部が予め一体形成された外挿体を嵌
合させる発明を既に提案している。

本発明は上記した先願発明を更に改良することを目的と
している。

ブレイド外壁の肉厚を薄くすると、外壁内外面の温度勾
配が減少して被混練材料が効率よく冷却又は加熱される
利点がある反面、ロータ軸の間に形成される空間の容積
が大きくなって、ロータ軸の中心部に形成された熱媒体
供給用通路の断面積に比べ、ブレイド部の空間の断面積
が格段に増大し、その結果、熱媒体の流速がブレイド部
空間において急減し停滞するという現象が生ずる。

そこで、本発明の解決課題は、ブレイド部内面において
熱媒体の流速が低下しない構造のロータを、容易かつ安
価に製造することである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明の混練機は、容器側壁を貫通するロータ軸が、上
記容器内を貫通する間は真直形をなし、その真直形部分
には円筒部とブレイド部が一体形成された外挿体が嵌合
され、その外挿体のブレイド部を容器内の材料を混練す
るための外壁と上記円筒部の間に空間部を形成する内壁
とにより構成して上記外壁と内壁間に流体通路を形成さ
せ、その流体通路に冷却用又は加熱用の熱媒体が還流す
るよう構成されたことを特徴としている。

＜作用＞ ロータを真直な軸と外挿体とに分割構成することによ
り、ロータ軸の加工度が少なくなると共に、溶接等によ
る熱応力がなく従ってロータ軸の真直精度が向上し、ま
た、外挿体のブレイド部を外壁と内壁の二重構造として
その間に断面積の小さな流体通路を形成することにより
ブレイド外壁内面を通る熱媒の流速が増大して冷却又は
加熱効果が向上する。

＜実施例＞ 第１図に本発明実施例の縦断面図を示す。

材料を収容する容器１の相対向する二側壁２Ａ，２Ｂに
ロータ軸５が貫通し、このロータ軸５は軸受４Ａ，４Ｂ
により支持され、歯車、減速機等の伝達機構を介してモ
ータ（図示せず）により回転駆動される。ロータ軸５が
二側壁２Ａ，２Ｂを貫通する個所には材料の漏洩を防止
する封止装置３Ａ，３Ｂが設けられ、また、容器１の上
部には材料を加圧するため油圧シリンダにより上下方向
に変位する、加圧蓋６が設けられている。

ロータ軸５は、少くとも容器１を貫通している間は径が
一定に形成されており、少くとも中間突起部がなく、そ
の外周に外挿体７が嵌合されている。その外挿体７は容
器側壁の外方にまで延長され、その両端部には、円周方
向につながったループ状の溝が予め形成されており、注
入口１６Ａ，１６Ｂから接着剤が圧入され接着層１５
Ａ，１５Ｂが形成される。

外挿体７は、軸５に嵌合して容器側壁の外方にまで伸び
る円筒部と、容器側壁内に形成される１個乃至複数個の
ブレイド部より成り、ブレイド部は、容器の材料を混練
するための外壁１０と、軸５の間に空間９を有し、且つ
外壁１０の内面に近接した形状を有する内壁８の二重構
造であって、外壁１０と内壁８の間に熱媒を還流させる
ための流体通路１２が形成されている。第２図にブレイ
ド部の中央部の横断面図を示し、第３図に第１及び第２
のブレイド部が重なり合っている部分（容器の中心線
上）の横断面図を示す。

この流体通路１２に熱媒を還流させるため、ロータ軸５
の中心部にはロータ軸の一端まで連通する熱媒体用通路
１３，１４が形成されており、通路１３の終端から第１
のブレイド部の流体通路１２の一端Ａへ連通し、この第
１ブレイド部の流体通路１２の他端Ｂから第２のブレイ
ド部の一端Ｃに至る間は軸５の外周部に沿う二つの通路
がブレイド部と一体形成され、第２のブレイド部の他端
Ｄは通路１４の終端に連通している。

なお、外挿体７の容器側壁内面と対向する個所には、封
止装置３Ａ，３Ｂの一部を構成するフランジ部１１，１
１が一体形成されている。このフランジ部１１，１１の
軸と垂直な面に円筒形パッキンの端面が押圧されること
により封止面が形成される。

本発明の外挿体７は、例えば、ブレイド部の外壁をロス
トワックス法又は鋳造法で製作し、内壁をプレス法又は
ロストワックス法で製作したのち、ステンレス鋼管等の
円筒部に内壁および外壁を溶接することにより製作する
ことができ、或いは外壁と外壁をスペーサ部を介在させ
てロストワックス法により一体に製作することもでき
る。

なお、本発明のロータ軸の真直部は外挿体７の挿入を妨
げる凸部が形成されていなければよく、若干の小径部を
含んだ形状のものも実質的に真直部である。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、ロータ軸の外周に外挿体を嵌合させて
ロータを分割構成としたので、量産性が向上し、ロータ
軸を種々なブレイド形状のものにも共通使用することが
可能となり、従来のような溶接よる熱ひずみが発生しな
いので軸心の精度が向上した。また、ブレイド内の流体
通路の横断面積が減少し、流速を容易に高速化させるこ
とができるので、被混練材料の冷却又は加熱効果が向上
した。

従って、例えばゴムの混練工程において、従来はゴム材
料の温度が高温になるため、混練機から材料を取り出し
冷却したのち加硫を行っていたが、本発明の混練機を使
用すれば、混練工程にひきつづいて同じ容器内で加硫工
程を行なうことが可能となり、全工程が飛躍的に合理化
された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断面図、 第２図は、第１図のブレイド部中央部分の横断面図、 第３図は、第１図の容器中心線上の横断面図である。 １……容器 ２Ａ，２Ｂ……容器の側壁 ３Ａ，３Ｂ……封止装置 ４Ａ，４Ｂ……軸受 ５……ロータ軸 ６……加圧蓋 ７……外挿体 ８……ブレイド部の内壁 ９……空間部 １０……ブレイド部の外壁 １２……ブレイド部の流体通路 １３，１４……ロータ軸の熱媒体通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】混練すべき材料を収容する容器の相対向す
   る二側壁にロータ軸が貫通し、そのロータ軸の容器内の
   部分に材料を混練するためのブレイドが形成された装置
   において、上記ロータ軸は、上記容器内を貫通する間は
   真直形をなし、その真直形部分には円筒部とブレイド部
   が一体形成された外挿体が嵌合され、その外挿体のブレ
   イド部を容器内の材料を混練するための外壁と上記円筒
   部の間に空間部を形成する内壁とにより構成して上記外
   壁と内壁間に流体通路を形成させ、その流体通路に冷却
   用又は加熱用の熱媒体が還流するよう構成されたことを
   特徴とする混練機。
2. 【請求項２】上記外挿体のブレイド部が、ロストワック
   ス法で成形されている、特許請求の範囲第１項記載の混
   練機。