JPS61178029A - 複数のボスを有する分離できるブレード攪拌器 - Google Patents
複数のボスを有する分離できるブレード攪拌器Info
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- JPS61178029A JPS61178029A JP61012282A JP1228286A JPS61178029A JP S61178029 A JPS61178029 A JP S61178029A JP 61012282 A JP61012282 A JP 61012282A JP 1228286 A JP1228286 A JP 1228286A JP S61178029 A JPS61178029 A JP S61178029A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
発明の背景
発明の分野
本発明は一般に分離できるブレード撹拌器、特に腐食性
の用途のためのガラス被覆した撹拌器に関し、さらに詳
細には局限された区域内で組み立て及び分解することが
でき且つ寸法の限定的な入口及び出口手段を通じてかか
る局限された区域中に導入し且つそこから取り出すこと
ができるガラス被覆した撹拌器に関するものである。 従来の技術の背景 分離できるブレード撹拌器は公知であって、たとえば、
米国特許第２，８１１，３３９号及び＆４９＆７０８に
記されている。簡単に言えば、分離できるブレード撹拌
器は駆動軸と分離できる羽根車を包含している。羽根車
は駆動軸に取シ付けるためのボスとそれから外側にのび
る２本以上のブレードを包含している。容器の内容物に
さらされる駆動軸、ボス及びブレードの組立て物の全外
表面は腐食、粘着及び摩耗に耐えるためにガラス被覆さ
れる。このような分離できる撹拌器は、たとえば、酸、
重合物、医薬、染料などのような、各種の腐食性、粘着
性、研摩性又は汚染され易い材料の混合のための容器中
で用いられる。 このような撹拌器は特に、撹拌器の取り出し又は導入の
ために一般に用いられる大きな容器の口の必要が除かれ
ることから、密閉使用されるこの種の容器において、特
に大きな価値を有している。 すなわち、分離できる羽根車部分を比較的小さな入口を
通じて耐圧容器中に入れ、次いで容器内で駆動軸に取シ
付けることができる。 分離できるブレード撹拌器は、その全体（すなわち駆動
軸と羽根車）を容器から取シ出す必要なしに、あるいは
駆動軸を駆動モータ及びシールから取り外す必要表しに
、損傷した羽根車の取変え又は羽根車の寸法又は種類の
変更を許すという点で、密閉容器又は開放容器の何れに
おいても有用である。 従来における上記のような分離できるブレード撹拌器の
主な欠点は、駆動軸から羽根車ブレードへの連結を通じ
てトルクを伝達することを可能とする、流体密な、無ガ
スケット連結において軸と撹拌器部分を一緒に保持する
ために、比較的複雑な高価な構成要素を必要とするとい
うことである。 ガスケット付きの連結部を有する分離できるブレード撹
拌器も公知であるが、使用するガスケットは、それが暴
露される可能性のある高度に腐食性の環境に耐えるため
に、タンタル又はその他の特殊な金属、あるいはフッ素
樹脂から製作しなければならない。このようなガスケッ
トに伴なうもう一つの欠点は、繰返しの加熱と冷却によ
るひずみ及びその結果として漏れが生じることである。 一般に漏れを生じたガスケットは締め直すことによって
密封可能となるが、分離式のブレード撹拌器の場合には
それが困難であり且つ漏れがガラス被覆してない組立て
物の内部にまで達して金属の完全性に損害を与えるに至
るまで、漏れに気が付かないことが多い。 米国特許第４．２２１．４８８号に示すように、分離で
きるブレード撹拌器の分野で進歩が達成されているが、
これはガスケットその他の組立て物成分の必要を完全に
排除するものであって、その代りに、キー又はスプライ
ン結合の使用なしに軸から撹拌器ブレードへとトルクを
伝達するために十分な強さをもつガラス−ガラス無ガス
ケット接続によシ羽根車を軸に結合させる分離できるブ
レード撹拌器を提供するものである。かくして、たとえ
漏れが生じて腐食性液体が継ぎ手中に浸透したとしても
、腐食性液体と接触するようになる全表面がガラス又は
エナメル被覆してあるために、何らの損害も生じない。 米国特許第４．２２１．４８８号の分離できるブレード
撹拌器は、一端で閉じである中空の軸を包含しており、
その軸の外表面には、たとえばガラス又はエナメルのよ
うな、耐腐食性の被覆が施こしてある。分離できる羽根
車は貫通する穴をもつボスとボスから外側にのびるブレ
ードを包含し、分離できる羽根車の全表面は、ボスｄ大
の内面をも含めて、耐腐食性のガラス又はエナメル被覆
を有している。 穴の内径及び、羽根車を受けるように適合させた、軸の
外径は、それぞれ、直径インチ当り０．０００２５〜０
．０００７５インチの締シばめを与えるように機械加工
する。この締りばめの組立ては、軸の末端を過冷却して
ボスの穴の中に挿入することができるようにその直径を
収縮させることによって行なうことが好ましい。３以上
のプレートを必要とする場合には、それぞれ１つ以上の
ブレードを伴なっているボスを有している、２つ以上の
羽根車を用意すればよい。 ボスの穴の切削、研削及びとぎ上げには、ある程度の公
差範囲が存在するであろうけれども、ボスを軸上に締シ
ばめするためには、１本の軸上に複数のボスをはめる場
合にすべてのボスが正確に同一の穴の寸法を有している
ことを確実にするために、最終のとぎ上げにおいて細心
の注意を必要とするであろうということは、この分野の
専問家には明白なことであろう。ボスを互にきわめて近
接させて配置しなければならない場合（は、これは特に
重要なものと思われる。これは、締シばめにおいて軸の
外径の上限が、その上にはめる最小直径のボスの穴によ
って決まるためと考えることができる。軸にはめるもう
一つのボスの穴の直径がそれよりも大きい場合には、そ
れは比較的ゆるくはまるのみで、小さい直径の穴を有し
ているボスと同様なトルク荷重を保持することができな
い。 この問題に対して考えられる１つの解答は、中空すなわ
ち管状の軸を用いる場合の特定の情況への適用が前提と
なっている。この前提は、締シばめのために、最小の直
径の穴をもつボスによって管状の軸に与えられるものと
同じ大きさの圧縮力下にはない管上の点において自然に
生じる、１ネツキング９すなわち、管の外径の僅かな増
大を可能とするために十分な壁の柔軟性を壁がもってい
るように管壁を十分に薄くするということである。 しかしながら、この前提によって可能な解決策は、きわ
めて脆いことが周知であるガラスによって管を被覆する
という事実Ｋかんがみて断念された。 １ネツキングは、ガラスにひび割れを生じさせ、かくし
て腐食などが下層の金属に達する可能性を与える傾向が
あるために、有害であると思われる。 しかしながら、経済的な観点からは、精確に適合させた
穴の寸法を有するボスの組を製造するためのコストは、
ガラス表面をもつ複数のボスを有する撹拌器の概念を、
経済的に実行不可能ならしめるようなものである。かく
して、工業的な公差範囲をボスの穴のとぎ上げに対して
適用することができ、しかもなお軸上のガラス被覆がひ
び割れることなく且つ各ボスに対する締υばめが必要な
トルク荷重を許容するために適切なものであるような具
合に、軸に対して複数のボスを締シばめすることを可能
とする方式を開発することが必要であった。使用者は、
そろった組として購入しなければならないということは
なくて、１つのボスとブレードの組立て物のみを、必要
に応じて、取り換えることが可能であるということを、
交換部品に対する市場が要求している。 発明の要約 驚くべきことに、中空管軸に対して冶金学的に安定化し
た鋼を使用し且つガラス被覆として特定の高珪酸ガラス
品数を使用するならば、１本の中空軸への複数のボスの
締シばめにおいて、撹拌器のボス穴のガラス表面被覆に
対して適用させる０、０００４“の工業的とぎ上げ公差
範囲を使用することができるということが見出された。 さらに、取シ付けに際して複数のボスの隣接する面を相
互に押し付け、その圧縮力は撹拌器ブレード組立て物と
駆動軸の締シばめののちの撹拌器組立て物の完全な温度
均等化後にのみ解放されるようにするととくよって、ト
ルク荷重に対する滑り抵抗が一層増大することが見出さ
れた。 本発明のこれら及びその他の特徴は、以下の説明、図面
及び特許請求の範囲において一層完全に開示される。 詳細な説明 第１図を参照すると、中空管駆動軸１５の部分１１が示
されている。第１図中に示す駆動軸１５の特定部分１１
は、他の組立て物と仲間に々る部分１１であって、それ
らの組み合わせは、’４５ ｂ図中に一装置が示されて
いる撹拌器組立て物を形成する。第１図において、部分
１１は閉じた末端１７を有しており、それは、たとえば
、駆動軸１５を形成させる中空管に対して、相当する方
法のキャップ又はヘッドを溶接することによって、形成
させることができる。 本発明においては、駆動軸１５０部分１１、並びに、操
作条件にさらされる、駆動軸の外面のその他の部分はガ
ラスで被覆されるが、そのガラスは、この分野の専問家
には公知の通常の方法によって、駆動軸に結合せしめる
。特定の組成のガラスの使用が本発明に対して重要であ
るから、駆動軸１５の構成に使用するためにあらゆる金
属が適切であるのではないことが見出されている。特に
、Ａ８ＴＭ−Ａ−５１９に適合する継ぎ目無しの機械鋼
管が、この分野の専問家には自明のように、使用する鋼
が低炭素鋼として分類されるものであるならば、本発明
の必要条件を満足する。特に、鋼はＡＩＳＩ １００
０系列の鋼の品数、好ましくはＡｌ５１１０１５品級で
なければならない。キルド鋼として分類される種々の組
成物が許容できる。 駆動軸に使用する鋼が上記の鋼の化学組成必要条件に正
しく適合しない場合には、ガラス被覆が本発明によって
それに対して加えられる応力に耐えるために十分に付着
し且つ結合することがなく、あるいは−Ｗ性の被覆を形
成することもカーとかうことが認められている。 この分野の専問家にはよく知られているようＫ。 市販の管の外面と内面の両方を切削する必要があるもの
と考えられていた。外面は最適のガラスの付着を与える
ために清浄な表面となるようにこのような市販の鋼ｆの
壁の厚さはＩＯＸまたはそれ以上というように大きく変
動するから、内面は外面と確実に同心となるよう忙した
。特に、壁の厚さの変動は、大きな温度変化にさらされ
るときに、その壁厚の差に正比例する管の実際の膨張と
収縮の差を生じさせ、かぐして壁厚の勾配が存在する点
に接するガラスの局部的な割れを促進するということは
、専門家には公知のことであった。 本発明においては、驚くべきことに、駆動軸１５を製作
するために用いる管上の壁厚の均一性について、特別な
限定を謀す必要が存在しない。本発明に対して適用でき
る市販の鋼管に固有の公差を、その鋼管に対して前記の
規格を守る限シは、その内面には何らの加工を施こすこ
となく受は入れることができる。 駆動軸１５に対して付与するガラスの厚さは限定的なも
のと思われるが、その理由は完全には明らかでない。し
、かじながら、ガラスのひび割れの欠如を確実にするた
めには、締りばめに対して適用できる駆動軸に対するガ
ラス被覆は、０．０３９０″〜０．０４６０“の範囲内
、好ましくは０．０４０２″〜０．０４５０“の範囲内
の厚さでなければならないことが認められている。本発
明に対しては、駆動軸部分１１の外面上のガラス被覆を
、たとえば、±０．０００４“の公差まで、好ましくは
±０．０００２“の公差まで研削及びとぎ上げすること
によって、仕上げ加工する必要がある。 再び第１図を参照すると、駆動軸１５に用いられる管よ
りも実質的に厚い壁厚を有する２つのボス１９及び２１
が示されている。この特色は、組立て後に撹拌器組立て
物１３中に存在する応力によって生じるたわみの大部分
が、ボス１９及び２１自体中ではなくて、ボス１９及び
２１と接触している駆動軸部分１１中において生じるこ
とを確実にするために必要である。本発明においては、
駆動軸部分ｌ】の壁厚とほぼ等しいか、又はそれよりも
薄い壁厚の使用は、接触するガラス被覆のひび割れを増
進する傾向があることが認められている。 ボスＩ９及び２１は、それぞれ、ガラス被覆してある穴
２３及び２５を有している。ボス１９及び２１を製造す
るために用いる金属は、駆動軸１５のものと大体等しい
膨張及び収縮係数を有していなければならないが、全く
同一の冶金学的組成の金属を使用する必要はない。いｂ
かえれば、たとえば、その膨張及び収縮の係数が、駆動
軸１５に対して用いられろ前記の鋼に対するものと同等
である限シは、ボス１９及び２１に対して他の適当な品
級の軟鋼又は低合金鋼の使用を受は入れることができる
。これはボス】９及び２】に対して用いられる鋼が駆動
軸１５に対して用いられる鋼と正確に同一の膨張及び収
縮の糸数を有する必要があることを意味してはいない。 それとは反対に、膨張及び収縮の係数が単にこの分野の
専門家に同等とみなされる範囲内であることが必要であ
るに過ぎない。しかしながら、ボス１９及び２１０両者
に対して使用する金属は同一の品級のものでなければな
らない。鋼のボスを用りる場合に、ボスに対するガラス
被覆の密着を可能にするためには、使用する鋼はチタン
定安化した鋼でなければならず、そのチタン含量は炭素
含量よりも約４倍大であり且つ炭素はこの分野の専門家
によって一般に低炭素と呼ばれる範囲内でなければなら
ない。 穴２３及び２５の高さく又は長さ）は、穴２３及び２５
と駆動軸部分１１のそれに対面する表面との間の実質的
々接触を許すために十分であることが必要である。公称
の穴の高さの公称駆動軸直径に対する比は、最低の設計
の用途のためのガラス被覆した撹拌器に関し、さらに詳
細には局限された区域内で組み立て及び分解することが
でき且つ寸法の限定的な入口及び出口手段を通じてかか
る局限された区域中に導入し且つそこから取り出すこと
ができるガラス被覆した撹拌器に関するものである。 従来の技術の背景 分離できるブレード撹拌器は公知であって、たとえば、
米国特許第２，８１１，３３９号及び＆４９＆７０８に
記されている。簡単に言えば、分離できるブレード撹拌
器は駆動軸と分離できる羽根車を包含している。羽根車
は駆動軸に取シ付けるためのボスとそれから外側にのび
る２本以上のブレードを包含している。容器の内容物に
さらされる駆動軸、ボス及びブレードの組立て物の全外
表面は腐食、粘着及び摩耗に耐えるためにガラス被覆さ
れる。このような分離できる撹拌器は、たとえば、酸、
重合物、医薬、染料などのような、各種の腐食性、粘着
性、研摩性又は汚染され易い材料の混合のための容器中
で用いられる。 このような撹拌器は特に、撹拌器の取り出し又は導入の
ために一般に用いられる大きな容器の口の必要が除かれ
ることから、密閉使用されるこの種の容器において、特
に大きな価値を有している。 すなわち、分離できる羽根車部分を比較的小さな入口を
通じて耐圧容器中に入れ、次いで容器内で駆動軸に取シ
付けることができる。 分離できるブレード撹拌器は、その全体（すなわち駆動
軸と羽根車）を容器から取シ出す必要なしに、あるいは
駆動軸を駆動モータ及びシールから取り外す必要表しに
、損傷した羽根車の取変え又は羽根車の寸法又は種類の
変更を許すという点で、密閉容器又は開放容器の何れに
おいても有用である。 従来における上記のような分離できるブレード撹拌器の
主な欠点は、駆動軸から羽根車ブレードへの連結を通じ
てトルクを伝達することを可能とする、流体密な、無ガ
スケット連結において軸と撹拌器部分を一緒に保持する
ために、比較的複雑な高価な構成要素を必要とするとい
うことである。 ガスケット付きの連結部を有する分離できるブレード撹
拌器も公知であるが、使用するガスケットは、それが暴
露される可能性のある高度に腐食性の環境に耐えるため
に、タンタル又はその他の特殊な金属、あるいはフッ素
樹脂から製作しなければならない。このようなガスケッ
トに伴なうもう一つの欠点は、繰返しの加熱と冷却によ
るひずみ及びその結果として漏れが生じることである。 一般に漏れを生じたガスケットは締め直すことによって
密封可能となるが、分離式のブレード撹拌器の場合には
それが困難であり且つ漏れがガラス被覆してない組立て
物の内部にまで達して金属の完全性に損害を与えるに至
るまで、漏れに気が付かないことが多い。 米国特許第４．２２１．４８８号に示すように、分離で
きるブレード撹拌器の分野で進歩が達成されているが、
これはガスケットその他の組立て物成分の必要を完全に
排除するものであって、その代りに、キー又はスプライ
ン結合の使用なしに軸から撹拌器ブレードへとトルクを
伝達するために十分な強さをもつガラス−ガラス無ガス
ケット接続によシ羽根車を軸に結合させる分離できるブ
レード撹拌器を提供するものである。かくして、たとえ
漏れが生じて腐食性液体が継ぎ手中に浸透したとしても
、腐食性液体と接触するようになる全表面がガラス又は
エナメル被覆してあるために、何らの損害も生じない。 米国特許第４．２２１．４８８号の分離できるブレード
撹拌器は、一端で閉じである中空の軸を包含しており、
その軸の外表面には、たとえばガラス又はエナメルのよ
うな、耐腐食性の被覆が施こしてある。分離できる羽根
車は貫通する穴をもつボスとボスから外側にのびるブレ
ードを包含し、分離できる羽根車の全表面は、ボスｄ大
の内面をも含めて、耐腐食性のガラス又はエナメル被覆
を有している。 穴の内径及び、羽根車を受けるように適合させた、軸の
外径は、それぞれ、直径インチ当り０．０００２５〜０
．０００７５インチの締シばめを与えるように機械加工
する。この締りばめの組立ては、軸の末端を過冷却して
ボスの穴の中に挿入することができるようにその直径を
収縮させることによって行なうことが好ましい。３以上
のプレートを必要とする場合には、それぞれ１つ以上の
ブレードを伴なっているボスを有している、２つ以上の
羽根車を用意すればよい。 ボスの穴の切削、研削及びとぎ上げには、ある程度の公
差範囲が存在するであろうけれども、ボスを軸上に締シ
ばめするためには、１本の軸上に複数のボスをはめる場
合にすべてのボスが正確に同一の穴の寸法を有している
ことを確実にするために、最終のとぎ上げにおいて細心
の注意を必要とするであろうということは、この分野の
専問家には明白なことであろう。ボスを互にきわめて近
接させて配置しなければならない場合（は、これは特に
重要なものと思われる。これは、締シばめにおいて軸の
外径の上限が、その上にはめる最小直径のボスの穴によ
って決まるためと考えることができる。軸にはめるもう
一つのボスの穴の直径がそれよりも大きい場合には、そ
れは比較的ゆるくはまるのみで、小さい直径の穴を有し
ているボスと同様なトルク荷重を保持することができな
い。 この問題に対して考えられる１つの解答は、中空すなわ
ち管状の軸を用いる場合の特定の情況への適用が前提と
なっている。この前提は、締シばめのために、最小の直
径の穴をもつボスによって管状の軸に与えられるものと
同じ大きさの圧縮力下にはない管上の点において自然に
生じる、１ネツキング９すなわち、管の外径の僅かな増
大を可能とするために十分な壁の柔軟性を壁がもってい
るように管壁を十分に薄くするということである。 しかしながら、この前提によって可能な解決策は、きわ
めて脆いことが周知であるガラスによって管を被覆する
という事実Ｋかんがみて断念された。 １ネツキングは、ガラスにひび割れを生じさせ、かくし
て腐食などが下層の金属に達する可能性を与える傾向が
あるために、有害であると思われる。 しかしながら、経済的な観点からは、精確に適合させた
穴の寸法を有するボスの組を製造するためのコストは、
ガラス表面をもつ複数のボスを有する撹拌器の概念を、
経済的に実行不可能ならしめるようなものである。かく
して、工業的な公差範囲をボスの穴のとぎ上げに対して
適用することができ、しかもなお軸上のガラス被覆がひ
び割れることなく且つ各ボスに対する締υばめが必要な
トルク荷重を許容するために適切なものであるような具
合に、軸に対して複数のボスを締シばめすることを可能
とする方式を開発することが必要であった。使用者は、
そろった組として購入しなければならないということは
なくて、１つのボスとブレードの組立て物のみを、必要
に応じて、取り換えることが可能であるということを、
交換部品に対する市場が要求している。 発明の要約 驚くべきことに、中空管軸に対して冶金学的に安定化し
た鋼を使用し且つガラス被覆として特定の高珪酸ガラス
品数を使用するならば、１本の中空軸への複数のボスの
締シばめにおいて、撹拌器のボス穴のガラス表面被覆に
対して適用させる０、０００４“の工業的とぎ上げ公差
範囲を使用することができるということが見出された。 さらに、取シ付けに際して複数のボスの隣接する面を相
互に押し付け、その圧縮力は撹拌器ブレード組立て物と
駆動軸の締シばめののちの撹拌器組立て物の完全な温度
均等化後にのみ解放されるようにするととくよって、ト
ルク荷重に対する滑り抵抗が一層増大することが見出さ
れた。 本発明のこれら及びその他の特徴は、以下の説明、図面
及び特許請求の範囲において一層完全に開示される。 詳細な説明 第１図を参照すると、中空管駆動軸１５の部分１１が示
されている。第１図中に示す駆動軸１５の特定部分１１
は、他の組立て物と仲間に々る部分１１であって、それ
らの組み合わせは、’４５ ｂ図中に一装置が示されて
いる撹拌器組立て物を形成する。第１図において、部分
１１は閉じた末端１７を有しており、それは、たとえば
、駆動軸１５を形成させる中空管に対して、相当する方
法のキャップ又はヘッドを溶接することによって、形成
させることができる。 本発明においては、駆動軸１５０部分１１、並びに、操
作条件にさらされる、駆動軸の外面のその他の部分はガ
ラスで被覆されるが、そのガラスは、この分野の専問家
には公知の通常の方法によって、駆動軸に結合せしめる
。特定の組成のガラスの使用が本発明に対して重要であ
るから、駆動軸１５の構成に使用するためにあらゆる金
属が適切であるのではないことが見出されている。特に
、Ａ８ＴＭ−Ａ−５１９に適合する継ぎ目無しの機械鋼
管が、この分野の専問家には自明のように、使用する鋼
が低炭素鋼として分類されるものであるならば、本発明
の必要条件を満足する。特に、鋼はＡＩＳＩ １００
０系列の鋼の品数、好ましくはＡｌ５１１０１５品級で
なければならない。キルド鋼として分類される種々の組
成物が許容できる。 駆動軸に使用する鋼が上記の鋼の化学組成必要条件に正
しく適合しない場合には、ガラス被覆が本発明によって
それに対して加えられる応力に耐えるために十分に付着
し且つ結合することがなく、あるいは−Ｗ性の被覆を形
成することもカーとかうことが認められている。 この分野の専問家にはよく知られているようＫ。 市販の管の外面と内面の両方を切削する必要があるもの
と考えられていた。外面は最適のガラスの付着を与える
ために清浄な表面となるようにこのような市販の鋼ｆの
壁の厚さはＩＯＸまたはそれ以上というように大きく変
動するから、内面は外面と確実に同心となるよう忙した
。特に、壁の厚さの変動は、大きな温度変化にさらされ
るときに、その壁厚の差に正比例する管の実際の膨張と
収縮の差を生じさせ、かぐして壁厚の勾配が存在する点
に接するガラスの局部的な割れを促進するということは
、専門家には公知のことであった。 本発明においては、驚くべきことに、駆動軸１５を製作
するために用いる管上の壁厚の均一性について、特別な
限定を謀す必要が存在しない。本発明に対して適用でき
る市販の鋼管に固有の公差を、その鋼管に対して前記の
規格を守る限シは、その内面には何らの加工を施こすこ
となく受は入れることができる。 駆動軸１５に対して付与するガラスの厚さは限定的なも
のと思われるが、その理由は完全には明らかでない。し
、かじながら、ガラスのひび割れの欠如を確実にするた
めには、締りばめに対して適用できる駆動軸に対するガ
ラス被覆は、０．０３９０″〜０．０４６０“の範囲内
、好ましくは０．０４０２″〜０．０４５０“の範囲内
の厚さでなければならないことが認められている。本発
明に対しては、駆動軸部分１１の外面上のガラス被覆を
、たとえば、±０．０００４“の公差まで、好ましくは
±０．０００２“の公差まで研削及びとぎ上げすること
によって、仕上げ加工する必要がある。 再び第１図を参照すると、駆動軸１５に用いられる管よ
りも実質的に厚い壁厚を有する２つのボス１９及び２１
が示されている。この特色は、組立て後に撹拌器組立て
物１３中に存在する応力によって生じるたわみの大部分
が、ボス１９及び２１自体中ではなくて、ボス１９及び
２１と接触している駆動軸部分１１中において生じるこ
とを確実にするために必要である。本発明においては、
駆動軸部分ｌ】の壁厚とほぼ等しいか、又はそれよりも
薄い壁厚の使用は、接触するガラス被覆のひび割れを増
進する傾向があることが認められている。 ボスＩ９及び２１は、それぞれ、ガラス被覆してある穴
２３及び２５を有している。ボス１９及び２１を製造す
るために用いる金属は、駆動軸１５のものと大体等しい
膨張及び収縮係数を有していなければならないが、全く
同一の冶金学的組成の金属を使用する必要はない。いｂ
かえれば、たとえば、その膨張及び収縮の係数が、駆動
軸１５に対して用いられろ前記の鋼に対するものと同等
である限シは、ボス１９及び２１に対して他の適当な品
級の軟鋼又は低合金鋼の使用を受は入れることができる
。これはボス】９及び２】に対して用いられる鋼が駆動
軸１５に対して用いられる鋼と正確に同一の膨張及び収
縮の糸数を有する必要があることを意味してはいない。 それとは反対に、膨張及び収縮の係数が単にこの分野の
専門家に同等とみなされる範囲内であることが必要であ
るに過ぎない。しかしながら、ボス１９及び２１０両者
に対して使用する金属は同一の品級のものでなければな
らない。鋼のボスを用りる場合に、ボスに対するガラス
被覆の密着を可能にするためには、使用する鋼はチタン
定安化した鋼でなければならず、そのチタン含量は炭素
含量よりも約４倍大であり且つ炭素はこの分野の専門家
によって一般に低炭素と呼ばれる範囲内でなければなら
ない。 穴２３及び２５の高さく又は長さ）は、穴２３及び２５
と駆動軸部分１１のそれに対面する表面との間の実質的
々接触を許すために十分であることが必要である。公称
の穴の高さの公称駆動軸直径に対する比は、最低の設計
【おいて、１：１．７５でなければならないことが認め
られている。たとえば３−ｖ２“の直径の駆動軸は、許
容しつる水準であるとみなされるトルクによる滑りに対
する抵抗を与えるためには２“以上のボス穴高さに対し
てのみ組立てるべきであって、たとえば３−１４“の直
径の駆動軸に対しては、実質的な安全係数を含めて、１
５，０００インチ／ポンドが許容しつる最低値である。 再び第１図を参照すると、撹拌器のブレード２７がボス
１９及び２１に接続し且つそれから半径方向に伸びてい
る。撹拌器ブレード２７に対する種々の配置と形態を第
３．４ａ−ｃ及び５ａ図に示す。しかしながら、特に図
示はしないが、それに代る異なる配置及び形態もまた本
発明の範囲内に包含されることを了解すべきである。ボ
ス１９又は２１と撹拌器ブレード２７０組合わせは撹拌
器ブレード組立て物２９を与えるが、その対は＠５ａ及
び５ｂ図中にもつともよく示されている。 撹拌器ブレード組立て物２９のそれぞれの全体をも駆動
軸１５の被覆に対して用いるものと同一の組成のガラス
によって被覆する。特に、本発明の範囲内においては、
ボスの穴２３及び２５の表面上のガラス被覆の厚さは０
．０４００″〜０．０４５６“の範囲、好ましくは０．
０４１２″〜０．０４４５“の範囲に限定することが重
要である。上記の範囲外の厚さを有するボスの穴２３及
び２５上のガラス被覆の使用は、局部的なガラスのひび
割れ又はガラス中の孔の生成を助長する傾向があること
が見出されている。 第２図を参照すると、本発明に従がう締りばめによって
駆動軸】５の部分１１上に取り付けた２つのボス１９及
び２１の組立て物が示されている。 ２つのボス１９及び２１は米国特許第４，２２１，４８
８号に記すものと同様な具合にして駆動軸に対して取り
付けるが、しかしながらその際に、ボス１９及つ駆動軸
を室温にまで持ち来したときに生じる軸の伸びによって
面接触が失なわれるのを避けるために撹拌器組立て物の
全部分が等しい温度に達するまでそのような位置に保っ
ておくことが必要である。 ボス１９及び２１のそれぞれの隣接面３１及び３３の間
の実質的な接触は、個々の撹拌器ブレード組立て物２９
の動作におけるトルクによって生じる滑シに抵抗する能
力を増大させるための重要な要素である。 トルクにより生じる滑りに抵抗すべきこの能力は、隣接
面３１及び３３のグラス被覆表面に対する相互的な圧縮
荷重が存在する場合に、さらに著るしい程度に増大する
。このような圧縮荷重は、駆動軸部分１１上に組立てる
前に、撹拌器ブレード組立て物２９の２隣接面３１及び
３３相互の機械的又は水圧的締め付けの適用によって生
じさせる。この場合にもまた、加える圧縮力は、組立て
後に、撹拌器組立て物の全部分の温度が均等となるまで
は解放させない。かくして、駆動軸部分１１とボス１９
及び２１の穴２３及び２５のそれぞれの間の締りばめが
それ自体トルクによって誘発される滑シに対する抵抗を
生じさせる働らきを行ない、さらに第一の場合において
、ボス１９及び２１の隣接面３１及び３３の間の接触を
保持してそれらの間の摩擦及びそれに伴なう各撹拌器ブ
レード組立て物２９のトルクに誘発される相互的な滑シ
に対する付加的な抵抗を生じさせると共に、第二の場合
において、各ボス１９及び２１によって各隣接面３１及
び３３を横切って他方に加えられる相互的な圧縮力を保
持して各撹拌器ブレード組立て物２９のトルクによって
誘発される相互に対する滑りに対する抵抗を一層増大さ
せる働らきをする。上記のことは単に相互に接触する２
個の撹拌器ブレード組立て物２９には限定されないとい
うことに注目すべきである。むしろ、本発明はこの技術
分野の専問家には十分に了解できるように、たとえば、
３゜４．５又はそれ以上の撹拌器ブレード組立物２９を
、それらの各隣接ボス面を接触させて、１本の駆動軸１
５上に一緒に取シ付ける場合のような、２組以上の撹拌
器ブレード組立て物に対して適用することができる。 駆動軸部分へのボス１９及び２１の締りばめに対する指
針に関しては、米国特許第４．２２１．４８８号の記述
を参照するとよい。しかしながら、各ゲス１９及び２１
のガラス被覆した穴２３及び２５の間の公差範囲は、と
ぎ上げ後に、認められる局部的なガラスのひび割れを生
ずる傾向なしに、±０．０００２“、全体で０．０００
４“の範囲まで変化することができる。各ボス１９及び
２１の相対する隣接面３１及び３３は最良の結果のため
には０．００２０“の全範囲に対して、±０．００１０
“の公差以内で穴に対して垂直であることが好ましいが
、しかしながら、相対する隣接面は１０〜２０ＢＭＳよ
りも微細な仕上げを有していないこともまた好ましい。 本発明の上記の各種要素を被覆するために用いるガラス
は６０％を超えるＳｉｎ、を含有し且つまた少なくとも
１０のその他の酸化物を含有する高珪酸ガラスとして分
類される。鋼の被腐に用いられるこの種のガラス被覆は
、フオードラーカンパニーオプロチェスター、ニューヨ
ークカラクラスティール又はニューサライトの商品名下
に被覆状態で入手することができる。このよなガラスは
、この分野の専問家には周知の通常の方法で被覆するこ
とができる。 Ｉｓｂ図を参照すると、２つの対に分れた４つの撹拌器
ブレード組立て物を包含する撹拌器組立て物１３が示さ
れている。本発明の範囲内において、一対を取シ除いて
もよいし、あるいは追加の対を加えることもできる。駆
動軸１５には、第５ｂ図中に示すように、その上端に、
図中には示してない回転駆動機構に対して撹拌器組立て
物１３を連結するために働らく継き手３５が取シ付けで
ある。継ぎ手３５は、同じく図中に示されていない、容
器内に吊された撹拌器組立て物の保持のためにも働らく
ことができる。 本発明をここにある程度詳細に説明したが、この開示は
本発明の好適実施形態の一例として示したものであるに
過ぎないこと、及び本発明の範囲は特許請求の範囲によ
って限定されるのみであることを了解すべきである。
られている。たとえば３−ｖ２“の直径の駆動軸は、許
容しつる水準であるとみなされるトルクによる滑りに対
する抵抗を与えるためには２“以上のボス穴高さに対し
てのみ組立てるべきであって、たとえば３−１４“の直
径の駆動軸に対しては、実質的な安全係数を含めて、１
５，０００インチ／ポンドが許容しつる最低値である。 再び第１図を参照すると、撹拌器のブレード２７がボス
１９及び２１に接続し且つそれから半径方向に伸びてい
る。撹拌器ブレード２７に対する種々の配置と形態を第
３．４ａ−ｃ及び５ａ図に示す。しかしながら、特に図
示はしないが、それに代る異なる配置及び形態もまた本
発明の範囲内に包含されることを了解すべきである。ボ
ス１９又は２１と撹拌器ブレード２７０組合わせは撹拌
器ブレード組立て物２９を与えるが、その対は＠５ａ及
び５ｂ図中にもつともよく示されている。 撹拌器ブレード組立て物２９のそれぞれの全体をも駆動
軸１５の被覆に対して用いるものと同一の組成のガラス
によって被覆する。特に、本発明の範囲内においては、
ボスの穴２３及び２５の表面上のガラス被覆の厚さは０
．０４００″〜０．０４５６“の範囲、好ましくは０．
０４１２″〜０．０４４５“の範囲に限定することが重
要である。上記の範囲外の厚さを有するボスの穴２３及
び２５上のガラス被覆の使用は、局部的なガラスのひび
割れ又はガラス中の孔の生成を助長する傾向があること
が見出されている。 第２図を参照すると、本発明に従がう締りばめによって
駆動軸】５の部分１１上に取り付けた２つのボス１９及
び２１の組立て物が示されている。 ２つのボス１９及び２１は米国特許第４，２２１，４８
８号に記すものと同様な具合にして駆動軸に対して取り
付けるが、しかしながらその際に、ボス１９及つ駆動軸
を室温にまで持ち来したときに生じる軸の伸びによって
面接触が失なわれるのを避けるために撹拌器組立て物の
全部分が等しい温度に達するまでそのような位置に保っ
ておくことが必要である。 ボス１９及び２１のそれぞれの隣接面３１及び３３の間
の実質的な接触は、個々の撹拌器ブレード組立て物２９
の動作におけるトルクによって生じる滑シに抵抗する能
力を増大させるための重要な要素である。 トルクにより生じる滑りに抵抗すべきこの能力は、隣接
面３１及び３３のグラス被覆表面に対する相互的な圧縮
荷重が存在する場合に、さらに著るしい程度に増大する
。このような圧縮荷重は、駆動軸部分１１上に組立てる
前に、撹拌器ブレード組立て物２９の２隣接面３１及び
３３相互の機械的又は水圧的締め付けの適用によって生
じさせる。この場合にもまた、加える圧縮力は、組立て
後に、撹拌器組立て物の全部分の温度が均等となるまで
は解放させない。かくして、駆動軸部分１１とボス１９
及び２１の穴２３及び２５のそれぞれの間の締りばめが
それ自体トルクによって誘発される滑シに対する抵抗を
生じさせる働らきを行ない、さらに第一の場合において
、ボス１９及び２１の隣接面３１及び３３の間の接触を
保持してそれらの間の摩擦及びそれに伴なう各撹拌器ブ
レード組立て物２９のトルクに誘発される相互的な滑シ
に対する付加的な抵抗を生じさせると共に、第二の場合
において、各ボス１９及び２１によって各隣接面３１及
び３３を横切って他方に加えられる相互的な圧縮力を保
持して各撹拌器ブレード組立て物２９のトルクによって
誘発される相互に対する滑りに対する抵抗を一層増大さ
せる働らきをする。上記のことは単に相互に接触する２
個の撹拌器ブレード組立て物２９には限定されないとい
うことに注目すべきである。むしろ、本発明はこの技術
分野の専問家には十分に了解できるように、たとえば、
３゜４．５又はそれ以上の撹拌器ブレード組立物２９を
、それらの各隣接ボス面を接触させて、１本の駆動軸１
５上に一緒に取シ付ける場合のような、２組以上の撹拌
器ブレード組立て物に対して適用することができる。 駆動軸部分へのボス１９及び２１の締りばめに対する指
針に関しては、米国特許第４．２２１．４８８号の記述
を参照するとよい。しかしながら、各ゲス１９及び２１
のガラス被覆した穴２３及び２５の間の公差範囲は、と
ぎ上げ後に、認められる局部的なガラスのひび割れを生
ずる傾向なしに、±０．０００２“、全体で０．０００
４“の範囲まで変化することができる。各ボス１９及び
２１の相対する隣接面３１及び３３は最良の結果のため
には０．００２０“の全範囲に対して、±０．００１０
“の公差以内で穴に対して垂直であることが好ましいが
、しかしながら、相対する隣接面は１０〜２０ＢＭＳよ
りも微細な仕上げを有していないこともまた好ましい。 本発明の上記の各種要素を被覆するために用いるガラス
は６０％を超えるＳｉｎ、を含有し且つまた少なくとも
１０のその他の酸化物を含有する高珪酸ガラスとして分
類される。鋼の被腐に用いられるこの種のガラス被覆は
、フオードラーカンパニーオプロチェスター、ニューヨ
ークカラクラスティール又はニューサライトの商品名下
に被覆状態で入手することができる。このよなガラスは
、この分野の専問家には周知の通常の方法で被覆するこ
とができる。 Ｉｓｂ図を参照すると、２つの対に分れた４つの撹拌器
ブレード組立て物を包含する撹拌器組立て物１３が示さ
れている。本発明の範囲内において、一対を取シ除いて
もよいし、あるいは追加の対を加えることもできる。駆
動軸１５には、第５ｂ図中に示すように、その上端に、
図中には示してない回転駆動機構に対して撹拌器組立て
物１３を連結するために働らく継き手３５が取シ付けで
ある。継ぎ手３５は、同じく図中に示されていない、容
器内に吊された撹拌器組立て物の保持のためにも働らく
ことができる。 本発明をここにある程度詳細に説明したが、この開示は
本発明の好適実施形態の一例として示したものであるに
過ぎないこと、及び本発明の範囲は特許請求の範囲によ
って限定されるのみであることを了解すべきである。
第１図は撹拌器ブレード組立て物の中空管駆動軸の保合
末端及び２つのボスの、一部を切り取った、分解した立
体図である。 第２図は撹拌器ブレード組立て物の２つのボスへの中空
管駆動軸の係合末端の組立て物の、部分的に切り取った
、投影図である。 第３図は全体で３個の後退曲線撹拌器ブレードを包含す
る２個の撹拌器ブレード組立て物から取り去った別の中
空管駆動軸形態の投影図である。 第４ａ図は全体で４個の垂直タービン撹拌器ブレードを
包含する２個の撹拌器プレート組立て物の別の配置を示
す投影図である。 第４ｂ図は全体で４個の傾斜されたタービン撹拌器ブレ
ードを包含する２個の撹拌器ブレード組立て物の別の配
置を示す投影図である。 第４ｃ図は全体で３個のターボホイル撹拌器ブレードを
包含する２個の撹拌器ブレード組立て物の別の配置を示
す投影図である。 第５ａ図は全体で４個のターボホイル撹拌器ブレードを
包含する２個の撹拌器の別の配置の平面図を示す。 第５ｂ図は、第５ａ図に示すような、４個の撹拌器ブレ
ード組立て物が駆動軸上に取り付けである撹拌器組立て
物の立面図を示す。
末端及び２つのボスの、一部を切り取った、分解した立
体図である。 第２図は撹拌器ブレード組立て物の２つのボスへの中空
管駆動軸の係合末端の組立て物の、部分的に切り取った
、投影図である。 第３図は全体で３個の後退曲線撹拌器ブレードを包含す
る２個の撹拌器ブレード組立て物から取り去った別の中
空管駆動軸形態の投影図である。 第４ａ図は全体で４個の垂直タービン撹拌器ブレードを
包含する２個の撹拌器プレート組立て物の別の配置を示
す投影図である。 第４ｂ図は全体で４個の傾斜されたタービン撹拌器ブレ
ードを包含する２個の撹拌器ブレード組立て物の別の配
置を示す投影図である。 第４ｃ図は全体で３個のターボホイル撹拌器ブレードを
包含する２個の撹拌器ブレード組立て物の別の配置を示
す投影図である。 第５ａ図は全体で４個のターボホイル撹拌器ブレードを
包含する２個の撹拌器の別の配置の平面図を示す。 第５ｂ図は、第５ａ図に示すような、４個の撹拌器ブレ
ード組立て物が駆動軸上に取り付けである撹拌器組立て
物の立面図を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ａ）外部表面上をガラスによつて被覆してある、閉
じた一末端を有する中空管駆動軸、該ガラス被覆は少な
くとも１つの撹拌器ブレード組立て物を取り付けるべき
該駆動軸の部分に沿つて±０．０００４″の公差まで仕
上げ加工してある； ｂ）外部表面上をガラスによつて被覆して あり、該駆動軸の該仕上げ加工部分に対して締りばめし
た少なくとも２つの撹拌器ブレード組立て物、該少なく
とも２つの撹拌器ブレード組立て物の隣接面は相互に実
質的に接触しており、該撹拌器ブレード組立て物は： （ｉ）それぞれ１−３／４″の駆動軸直径に対して１″
以上である穴高さをもつ内部の穴 を有するボス、該内部の穴は０．０４００″〜０．０４
５６″の厚さ範囲に仕上げ加工 してあるガラス被覆を有し、該ボスの該 ガラス被覆した内部の穴は該撹拌器組立 て物中の他の撹拌器ブレード組立て物の ガラス被覆した内部のボス穴の寸法とは 直径の寸法が±０．０００２″よりも大き くは異なつていない；及び （ｉｉ）該ボスから放射状に突き出る少なくとも１つの
ブレードから成り； （ｉｉｉ）ここで他のボスの面と隣接し且つ実質的に接
触するに至る該ボスの各面は該内 部の穴の軸に対して±０．００１０″以内 で垂直であり；且つ （ｉｖ）ここで該ボスのそれぞれの壁厚は該中空管駆動
軸の壁厚よりも実質的に大であ る； ｃ）ここで該駆動軸は安定化した金属から 成り且つここで該ボスのそれぞれは該他のボスのそれぞ
れと同一の品級の金属から成り且つここで駆動軸及び該
ボスのそれぞれの膨張及び収縮の係数は同等であり；且
つ ｄ）ここで該ガラス被覆は少なくとも６０ ％のＳｉＯ＿２及び少なくとも１０の付加的な酸化物を
含有するガラス材料から構成されている、 から成ることを特徴とする、撹拌器組立て物。 ２、該ボスの該面の該隣接及び実質的な接触は、相互的
に付与せしめる圧縮力を包含する特許請求の範囲第１項
記載の組立て物。 ３、該中空管駆動軸の内部表面は、機械加工してない特
許請求の範囲第１項記載の撹拌器組立て物。 ４、該中空管駆動軸は低炭素鋼であり且つ該鋼はキルド
鋼である特許請求の範囲第１項記載の撹拌器組立て物。 ５、該中空管駆動軸はＡＩＳＩ系列１０００から選択し
た、低炭素鋼の範囲内にある品級の鋼である特許請求の
範囲第１項記載の撹拌器組立て物。 ６、各撹拌器ブレード組立て物の各ボスは炭素含量より
も約４倍大きなチタン含量の範囲内の安定化した鋼であ
り且つ炭素は低炭素鋼の範囲内にあり、且つ各ボスの鋼
の品級は他の各ボスと同一の鋼の品級である特許請求の
範囲第４項記載の撹拌器組立て物。 ７、該中空管駆動軸は継目無し機械鋼管であり、その壁
厚は全体的に±１０％の公差内にある特許請求の範囲第
４項記載の撹拌器組立て物。 ８、該ボスの該内部の穴に対するガラス被覆の厚さは０
．０４１２″〜０．０４４５″の範囲内にある特許請求
の範囲第１項記載の撹拌器組立て物。 ９、該中空管駆動軸はＡＩＳＩ品級１０１５鋼である特
許請求の範囲第１項記載の撹拌器組立て物。 １０、各撹拌器ブレード組立て物の各ボスは炭素含量よ
りも約４倍大きなチタン含量の範囲内の安定化した鋼で
あり且つ炭素は低炭素鋼の範囲内にあり且つ各ボスの鋼
の品級は他の各ボスと同一の鋼の品級である特許請求の
範囲第５項記載の撹拌器組立て物。 １１、該中空管駆動軸は継目無し機械鋼管であり、その
壁厚は全体的に±１０％の公差内にある特許請求の範囲
第５項記載の撹拌器組立て物。 １２、各撹拌器ブレード組立て物の各ボスは炭素含量よ
りも約４倍大きなチタン含量の範囲内の安定化した鋼で
あり且つ炭素は低炭素鋼の範囲内にあり且つ各ボスの鋼
の品級は他の各ボスと同一の鋼の品級である特許請求の
範囲第９項記載の撹拌器組立て物。 １３、該中空管駆動軸は継目無し機械鋼管であり、その
壁厚は全体的に±１０％の公差内にある、特許請求の範
囲第９項記載の撹拌器組立て物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/695,321 US4601583A (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Multi-hubbed separable blade agitators |
| US695321 | 1985-01-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178029A true JPS61178029A (ja) | 1986-08-09 |
| JPH0419894B2 JPH0419894B2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=24792542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61012282A Granted JPS61178029A (ja) | 1985-01-28 | 1986-01-24 | 複数のボスを有する分離できるブレード攪拌器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4601583A (ja) |
| EP (1) | EP0189992B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61178029A (ja) |
| KR (1) | KR920009550B1 (ja) |
| CN (1) | CN86100649B (ja) |
| BR (1) | BR8600257A (ja) |
| CA (1) | CA1267884A (ja) |
| DE (1) | DE3678458D1 (ja) |
| IN (1) | IN165960B (ja) |
| MX (1) | MX168625B (ja) |
Cited By (2)
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| JP2000300979A (ja) * | 1999-04-09 | 2000-10-31 | Pfaudler Inc | 高ガス分散効率ガラス被覆羽根車 |
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|---|---|---|---|---|
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