JPS6236734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景 本発明は、ガラス質内張被覆を施した密閉容器
内で酸、ポリマー、医薬、染料、食料および同様
物等の腐蝕性、付着性、摩耗性あるいは汚染され
易い成分を混合、撹拌するために使用されるガラ
ス質被覆を施した分離可能な撹拌体に関する。 化学、医薬および食品産業で使用されるガラス
質被覆密閉容器は大きさが数十m³の範囲に亘つて
おり、反応機の場合には比較的高い内圧に耐える
ことができるようになつている。この種の容器で
は容器の一体性を増し容器構造の全体的費用を低
下させるには、操作用開口は可及的小さくするこ
とが望ましい。 これらの容器中で使用される撹拌体は容器径の
40％乃至60％に等しい有効径すなわちスパンとす
るので、各種操作用の開口をマンホールの寸度に
制限するとともに、この大きさの撹拌体をどのよ
うにして容器内に装備するかという点に問題が生
じる。 従来技術では、このことは数種の手段の１によ
り成遂げられる。例えば、撹拌体を分割ハブ式と
し、分離した各ハブ片が１または２の翼片を持つ
ようにすると、容易にマンホール寸度の開口を通
して搬入できる。この分離ハブは容器内で軸に対
し分離ハブ片をボルトまたはクランプ取付けする
ことにより撹拌機駆動軸の先端に組付けられる。
この構造は使用した結合体がゆるむことがあり、
そしてこれらを腐蝕作用に耐えさせるため耐蝕性
金属製とするが、多くの場合弱くそして必ず高価
なため、完全に満足なものではない。また突出し
たボルトやクランプは、ポリマー混合のような場
合製品の蓄積が起り易い個所となる。他の方法は
数ケのハブがそれぞれ１または２の撹拌翼片を持
つ構造とすることである。これらはマンホール開
口を通して容易に搬入され撹拌体駆動軸上に重ね
合せ釣合のとれた３翼片または４翼片の撹拌体と
する。この後者は一般的に米国特許第2811339号
および第3494708号に記載されている。この構造
は露出面をガラス質被覆することができる利点を
持つが、他方、表面仕上およびガスケツトなし漏
止保証の連結を与えるのに必要な機械的結合手段
は経済的に製作することが困難である。 本発明は１つのハブから延びる独自の釣合のと
れた配置の４つの翼片を持つ一体構造の撹拌体を
提供することにより、ハブ分割あるいはハブ積重
ねの必要の問題を無くするものであつて、この撹
拌体は一体的撹拌体としてスパンがマンホール径
よりも実質的に大きくてもマンホール寸度開口を
通して搬入できる。 発明の要約 本発明は、その一面においては、分離可能翼撹
拌機用のガラス質被覆撹拌体であつて、この撹拌
体は１つのハブから延びる４つの翼片を持つ一体
構造であつて、撹拌翼の径が容器のマンホール寸
度開口より実質的に大きいものであるということ
により特徴づけることができる。 ４つの撹拌翼片は２対の群に分けられ、各対は
ハブの概略反対側に固定されそれから延びて釣合
を保つ構造とせられ、ここに１対の撹拌翼片間の
角度は約60゜で、各対の相隣る撹拌翼片間の角度
は約120゜である。 好適実施例の説明 第１図には、密閉圧力容器１２内において駆動
軸１８端に取付けた分離可能な一体の４翼片撹拌
体１０が示されている。容器自体は腐蝕性、付着
性、医薬または摩耗性の物質を含む各種の反応を
遂行するため化学工業において使用される標準的
反応機として簡単に説明する。この種容器はまた
各種食品の処理過程にも用いられる。これらの容
器は、通常比較的高い内圧に耐え、数十m³の容量
を持ち、その内面はガラス質または同等物等の清
掃容易な耐蝕耐摩性被覆が施されている。説明の
簡単化のため、この被覆を「ガラス」質と記載す
るが、この語はここに述べる形式の容器、撹拌機
およびバツフルに適用されるものとしてこの技術
分野では周知のガラス質、部分失透、セラミツク
またはホーロー被覆の何れをも含むものとする。 これらの容器は、バツフルまたは温度計鞘管用
の開口１４、撹拌機駆動軸１８を挿通させるため
の開口１６およびマンホール開口２０を含め１以
上の頂部位置の開口を持つ。典型的にはマンホー
ル開口は12×14吋（305×356mm）楕円から24吋
（610mm）円開口の寸度範囲にわたる。ドレン開口
２２または他の清掃用開口は容器の底部近傍に設
ける。これら開口はすべて内圧を保持するため封
止することができ、開口１６と軸１８との間の封
止は、容器の内容物を混合する目的で撹拌機軸１
８および撹拌体１０を容器外の何等かの駆動手段
によつて回転させることができるようにするため
回転軸封装置（図示せず）とするものとする。 撹拌体１０の有効径は容器径の40乃至60％にす
ることが望ましいので、30乃至50吋（762乃至
1270mm）ものスパンを持つ撹拌体を直径24吋
（610mm）より大きくないマンホール開口２０を通
してどうして容器内に搬入するかの問題が生ず
る。既述のように、このことは従来技術では分割
したハブの各部分上または分離ハブ上に１または
２の翼片を持たせて搬入可能とし、搬入後に軸上
に相互に重ね合わせることにより解決していた。 本発明の撹拌体１０は、第１および第２図に示
すように、単一のハブ２４を持つ。４つの撹拌翼
片２６，２８，３０および３２が一体構造となる
ようにこのハブに接合されている。各翼片は後退
彎曲とするがよい。さらに翼片はハブの概略反対
側にそれぞれ延びる２対の群に分けられている。
そこで回転方向が第２図における反時計方向とし
て、１つの対のそれぞれ先導翼片２６および後続
翼片２８がハブの一側にあるのに対して他の対の
それぞれ先導翼片３０および後続翼片３２はハブ
の反対側にある。 翼片２６，２８，３０，３２は釣合つた構造と
なるようハブのまわりに配置されている。この点
に関し、１つの対の先導翼片２６または３０と他
の対の後続翼片２８または３２との間の挾角Ｂす
なわち弧角は105゜と130゜との間にあり、約120
゜とするのがよい。同時に各対の先導翼片と後続
翼片との間の挾角Ａすなわち弧角は50゜と75゜と
の間にあり、約60゜とするがよい。 撹拌翼片２６，２８，３０および３２がハブ２
４のまわりにこのように配置されているので、撹
拌体は平面図では概略長四角形であると云うこと
ができる。撹拌翼片２６，２８，３０および３２
の各々の外方端３６，３８，４０および４２はそ
れぞれ長四角形の隅にあり撹拌体の有効径すなわ
ちスパンはこの長四角形の対角線の長さとなる。
この有効径は最大のマンホール開口よりずつと大
きいが、この撹拌体は一体のままこのような開口
を通して容器内に搬入することができ、駆動軸１
８に取付けられる。 この好適実施例は１つの対の撹拌翼片間の挾み
角Ａが約60゜で各対の隣の翼片間の挾み角Ｂが約
120゜に配置された撹拌翼片を持つようせられて
いる。 また各撹拌翼片は、第２図に示すように、円弧
部分である後退曲線に沿うようにするがよい。こ
の配置により、この撹拌体を通過させるのに必要
な最大の容器マンホール開口は、距離４４にほぼ
等しく、この距離は何れかの対の先導翼片の先端
から後続翼片に引いた垂直線の長さを示す。 実際には、翼片が曲つているので、マンホール
開口の実際の径は理論値より僅かに大きくして壁
厚およびマンホール開口２０のまわりのカラーの
深さに対する余裕を与えねばならない。これは、
彎曲撹拌体を後述のように回転させて容器開口を
通してひねり込むからである。 好適な彎曲翼片を持つ撹拌体をマンホール２０
を通過させるには、撹拌体を第４図に示す向きと
して開口を蛇行通過させる。先づ後続翼２８の先
端３８を開口の一方の側でマンホールに入れ、先
端３８および後続翼片２８の部分が開口を通過す
るに従つて撹拌体を時計回転方向に傾けてゆく。
それから先導翼片２６の先端３６をマンホールの
他方の側を通過させる。撹拌体をハブ２４が通過
するまで時計方向に傾け続ける。その後、先づ先
導翼片３０を、つづいて後続翼片３２を開口を通
過させるため撹拌体を反時計回転方向に傾けるよ
うにする。 この好適実施例の各翼片は、第２図に示すよう
に、ハブえの取付点から外端にわたつて一定の曲
率半径を持つ。試験の結果、角度ＡおよびＢがそ
れぞれ60゜および120゜のこの構造の撹拌体は、
３翼片が120゜間隔で配置されている同じスパン
および後退彎曲翼構造の代表的な３翼撹拌体より
も多くの動力を消費し従つて一般により効率的で
あることが判明した。しかしこの好適実施例の４
翼構造は同じ有効径で翼片が90゜間隔で配置され
ている通常形式の４翼撹拌体に較べると動力消費
が大きくない。しかし、それより重要なことは、
前述通常形式の３翼または４翼撹拌体を各々一体
構造で製作するならば、撹拌体の有効径より実質
的に小さいマンホール寸度開口を通して密閉容器
内に入れることができないということである。本
発明の撹拌体は一体構造に製作できるという利点
を持つだけでなく、下記第表に示すように撹拌
体の有効径よりも著しく小さいマンホール開口を
通して装備することができる。 これに較べて下記第表は通常使用される一体
３翼撹拌体を適用するには比較的大きい開口寸度
が必要なことを示す。

【表】 第表と第表とを比較すると、本発明による
４翼片撹拌体は同等径すなわちスパンの標準型３
翼片撹拌体よりも著しく小径の開口または楕円口
を通して装着できることが知られる。例えば、同
じ610mmの寸度の開口を通して装着できる本発明
の４翼片撹拌体のスパンは1422mmであるが、通常
の３翼片撹拌体のスパンは914mmに過ぎない。 角度Ａが50゜から75゜の範囲にあり、角度Ｂが
105゜から130゜の範囲にあるのがよいとされてい
る。角度Ａを増加し（または角度Ｂを減じ）て約
90゜にすると、撹拌体を通過させるのに必要な容
器開口の径は非常に大きくなる。逆に角度Ａを減
じ（または角度Ｂを増し）て各対の翼片を相互接
近させると、撹拌体は180゜間隔の２翼片を持つ
単純な櫂形の撹拌体に近付く。このような櫂形は
３翼片または４翼片設計の何れよりも能率が顕著
に低く、動力学的に不安定である。 撹拌体１０を容器内で駆動軸１８に装着するた
め、ハブ２４には軸１８の下端部の挿通に適合す
る軸線方向の腔４６を設ける。撹拌体１０を駆動
軸１８の下端に固着するのにこの分野で公知の適
当な手段の何れかを用いることができるが、結合
がしまりばめによりなされることが望ましい。こ
のようなしまりばめは軸１８の下端部を冷却しそ
の外径を軸が腔４６を通して挿通することができ
る量だけ収縮させることにより実施することがで
きる。その後、軸が外気温に暖まり膨脹した時に
軸と撹拌体のハブとの間のしまりばめがなされ
る。このしまりばめを成遂げるには軸１８の少く
とも下部の外径および腔４６の内径は厳密な公差
に機械加工しなければならないことに留意する必
要がある。直径１吋当り約0.00025吋乃至0.00075
吋（直径１mm当り約0.00025mm乃至0.00075mm）の
しばりばめが強力なしまりばめ嵌合に充分である
ことが判つた。 一体構造の他の利点は、ハブ、撹拌翼片および
腔４６の内面を含めて撹拌体の全外面に連続、無
中断のガラス質被覆を施すことができるというこ
とであつて、このことは本発明の４翼片撹拌体の
一体構造の完全性を増すことになる。 容器１２の底が皿形の場合、第３図に示すよう
に、翼片をハブ２４から上向きに傾けて撹拌体が
全長にわたり容器底に近接して存在するようにす
ることができる。この傾角は約15゜とするのがよ
い。このことは容器底上または近傍の物質の撹拌
および混合を可能とする。 好適実施例では４翼片の各々が連続円弧形に彎
曲した形式が示されているが他の形の彎曲形とす
ることもできる。また翼片２６，２８，３０およ
び３２を直線にすることもできる。しかし直線翼
片にすると、彎曲翼片を持つ同径の撹拌体よりも
必要とするマンホール開口の寸度が大きくなる。
その理由は直線翼片構造では距離４４が大きいか
らである。 以上のように、本発明によると、撹拌体のスパ
ンよりも実質的に小さい直径の容器マンホールを
通して装着可能な独自形状の４翼片形の一体構造
のガラス質被覆を施した撹拌体が得られることが
知られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の４翼片、一体構造の撹拌体を
持つ撹拌機を示す密閉容器の部分破断縦断側面
図、第２図は本発明の撹拌体の平面図、第３図は
撹拌体の側面図、第４図はマンホール寸度開口を
撹拌体が通過する状態を示す図である。 １０……撹拌体、１２……容器、１４，１６…
…開口、１８……駆動軸、２０……マンホール開
口、２２……ドレン開口、２４……ハブ、２６，
３０……先導翼片、２８，３２……後続翼片、３
６，３８，４０，４２……外方端、４４……垂線
距離、４６……腔、Ａ，Ｂ……角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも１つのマンホール開口を持つ密閉容
   器内において撹拌機駆動軸に取付ける撹拌体であ
   つて (a) 前記撹拌体は一体構造であつて前記軸に取付
   けるための貫通中心腔を持つハブおよび前記ハ
   ブと一体形成されそれから外方に延びる４つの
   撹拌翼片からなり、 (b) 前記翼片は前記ハブの概略反対側に対設した
   群に分けられ、各対の１翼片は回転方向の先導
   翼片であり他翼片は後続翼片であり、各対の前
   記先導翼片と後続翼片との間の弧角は約50゜乃
   至75゜であり、１つの対の先導翼片と他の対の
   後続翼片との間の弧角は約105゜乃至130゜であ
   り、 (c) 前記撹拌翼のスパンは前記マンホールの径よ
   り大きく、 (d) 各対の先行翼片の端から各対の後続翼片えの
   垂直距離がマンホール径より短かい、 ことを特徴とする分離可能な撹拌体。 ２ 各撹拌翼片が彎曲している特許請求の範囲第
   １項に記載の分離可能な撹拌体。 ３ 各撹拌翼片が前記ハブから外方端にわたり彎
   曲していて、この彎曲が一定の曲率半径を持つ特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の分離可
   能な撹拌体。 ４ 各対の翼片間の角度が60゜である特許請求の
   範囲第１、２または３項に記載の分離可能な撹拌
   体。 ５ 前記撹拌翼片およびハブの全外表面にわたつ
   て施した平滑、連続、無中断のガラス質被覆を有
   する特許請求の範囲第１、２、３または４項に記
   載の分離可能な撹拌体。