JPS6257373B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の上部概念に記
載した混合機に関する。西ドイツ国特許公開第
3110437号公報により公知になつているこの種の
混合機は例えば押出機の前方に配置される。この
様な混合機は、少くとも混合物成分の１つを、コ
スト低下のため断続的に供給してやることを可能
にし、そしてそれと同時に混合物は高い均質性を
持ち、連続的に作動している押出機の供給スクリ
ユーコンベヤに装入することを可能ならしめてい
る。混合物をこの様に連続的に送り出すことは、
例えば混合物が粒状の合成材料を主成分としそし
て重量の軽い種々異なる混合物成分、例えば着色
添加物、安定剤等が次に接続されている押出機に
供給される場合に必要になる。西ドイツ国特許第
2247518号公報により公知の、いわゆる円錐状ス
クリユー混合機の特徴ある形態の基本思想は、強
く混合される場合に運搬中立区域により、上部の
大なる混合容積を有する混合範囲と下部の小なる
混合容積を有する混合範囲とが分離されるという
ことである。この基本思想は西ドイツ国特許公開
第3110437号公報によりさらに発展させられ、こ
の場合には、容器の壁に平行に配置された運搬ス
クリユーと駆動結合されている、中央に位置する
垂直な運搬スクリユーの付加配置によつて、混合
機は充填状態に関係なく安定した良好な運転状態
が達成されている。

垂直な容器軸に平行に位置する運搬装置の配置
は、西ドイツ国特許公告第1038885号公報によつ
ても知られており、しかしその際運搬装置は斜め
に配置された混合スクリユーと協働していない。

本発明の目的は特許請求の範囲第１項の上部概
念に記載した混合機を形成しこの混合機により、
特別の混合材料に最もよく適合した選択と均質化
が達成され、それと同時に望み通りの予備温度に
到達することを可能ならしめ、その際如何なる混
合位相においても混合材料の供給が可能であるこ
と、即ち場合によつては個々の混合材料成分を連
続的に供給することも可能である様にすることで
ある。

上記の目的は、特許請求の範囲第１項に記載し
た発明による混合機により達成される。発明の形
成により、一方では容器の回転速度が、そして他
方では容器の壁に平行に位置する運搬スクリユー
の回転速度が相互に設定され、その都度の要求に
特によく適合した準静的混合物材料分布が容器の
長手軸に沿つて達成され、その際それと同時に一
定のエネルギー導入が行われる。さらに運搬スク
リユーの軸は、一緒に回転しない容器の上側に固
定支承されているから、この容器の上側に、運搬
スクリユーの作動範囲のすぐ近傍の位置から離れ
た所に供給開口が配置可能であり、斯くして運搬
スクリユーのすぐ近傍に材料を供給することによ
つて塊状になることを心配せずに何時でも供給可
能である。

西ドイツ国特許第1531934号公報によれば、容
器を斜めに位置する運搬スクリユーに対して回転
させるということはすでに公知になつている。し
かしその場合には運搬スクリユーの軸は容器の下
部に対して鋭角をなしそして中央に位置する混合
装置が存在しておらず、従つてこの公知の技術水
準では、本発明に類似した特徴が得られない。本
発明の重要な特徴は、一方では運搬スクリユーと
中央部の混合装置との協働でありそして他方では
運搬スクリユーと回転駆動されている容器との協
働である。何故ならば本発明の形成により特徴あ
る特殊な混合状態が達成可能になつたからであ
る。

特許請求の範囲第２項記載の形態は、中央の混
合装置ばかりでなく運搬スクリユーも混合容器の
中に非常に深く延在させられそして混合容器の中
の範囲全体が運搬スクリユー又は中央の混合装置
によつて捉えられることを可能ならしめている。

特許請求の範囲第３項に従つて設けられている
回転数の個々の調節装置は、極端に一様な混合結
果が得られることばかりでなく、一定のエネルギ
ーの供給を可能にしており、このことは、次ぎの
行程、例えば押出機の中での加工過程を考慮すれ
ば、重要な過程である。

特許請求の範囲第４および５項には運搬スクリ
ユーの形態が記載され、この形態は、本発明によ
り、運搬スクリユーを、従来の技術水準により公
知の実施形態に対して特に簡単で従つて製造コス
トにも有利なものにしている。

特許請求の範囲第６項により、運搬スクリユー
を出口の範囲まで延在することにより、この範囲
において特に強い最終的な混合が行われる。

この目的のため、特許請求の範囲第７項によ
り、上記の範囲にはまた付加的なスクリユー羽根
が設けられている。

特許請求の範囲第８項により、中央部の混合装
置に設けられ、特許請求の範囲第９乃至第１１項
に記載した如く形成されている渦巻状乱流混合円
板は、供給された個々の成分が混合機の均質化区
域に直接侵入しないで、渦巻状乱流混合円板の上
方の範囲において、供給された成分の粗い混合が
行われること、即ちここで混合材料がむらがなく
混合されることを確実ならしめている。渦巻状乱
流混合円板の特に15゜に設定された羽根により混
合材料は上方および容器壁１１に向かつて投げ飛
ばされる。特許請求の範囲第１１項により設けら
れた磨滅ピンは、塊を打砕くため又はこれによつ
て彩色効果が得られる様に色素を塗り付けるため
に用いられる。

特許請求の範囲第１２項によつて設けられてい
る均質化旋回円板により、渦巻状乱流混合円板に
より形成されている遮断区域の下部に均質化区域
が創成され、この区域では混合材料が強力に混合
可能になつている。均質化旋回円板の下部の中央
部の混合装置の軸上にはさらにスクリユー羽根が
設けられており、このスクリユー羽根は混合物の
一部を搬出口の範囲から再び均質化旋回円板の所
に導く。

一方では望み通りの混合作用を達成しそして他
方では特にエネルギーを導入するため、特許請求
の範囲第１３項により、均質化旋回円板の混合羽
根は強い傾斜を持つ様に形成されている。

遮断区域の範囲の遮断作用は、特許請求の範囲
第１４項によりこの区域に配置されている遮断板
により更に強化され、この遮断板は水平方向にお
いて、中央部の混合装置によつても運搬スクリユ
ーによつても捉えられない範囲を覆つている。

特許請求の範囲第１５および１６項により設け
られ、容器に接続されている搬出スクリユーは、
選択されそして予備加熱された混合材料を、エネ
ルギー損失がない様に直ちに次ぎの加工装置、た
とえば押出機に供給可能にしている。

特許請求の範囲第１７項の処置は望み通りの混
合材料の予備加熱の調節を可能にしそして適当な
回転数を与えてそれを維持することを可能ならし
めている。この可能性は本発明により、容器の回
転および中央部の混合装置の運動および混合スク
リユーの協働によつて得られる。

特許請求の範囲第１８項記載の処置は、容器の
上側において容器の壁に移行する部分に何等の堆
積物が生起せずそして容器は蓋によつて確実に案
内されることを保証している。

本発明の上記以外の特徴、効果および詳細は、
添付図を用いた次ぎの実施例の記述によつて明ら
かにされる。

第１図に示されている本発明による混合機はい
わゆる円錐混合機である。即ちこの混合機は容器
１を有し、この容器は先端の上に直立している円
錐の形状を持つている。容器１は混合機台２に回
転可能に支承され、その際回転軸承３は特に第６
図に明らかに示されている。回転軸承３の固定部
分は台２の横桁４にねじ止めされている。容器１
の上側は固定された蓋５で覆われている。固定さ
れた蓋５と可転可能な容器１との間には密着して
滑動する支承６が形成されており、その際容器１
の内側の上記支承６の付近に案内リング７が設け
られ、このリングは混合材料がこの付近に堆積す
るのを防止している。

容器１は回転駆動可能に形成されている。駆動
するためには環状歯車８が使用され、これに、駆
動モータ１０の駆動歯車９が噛み合つている。駆
動モーター１０には、詳細には示されていない
が、回転数調節装置が付設されている。

容器１の側壁１１に平行に、運搬スクリユー１
３の軸線１２が延在し、この軸線上のスクリユー
軸１４は、蓋５を貫通し、軸承１５を経て導かれ
そして、詳細には図示されていないが、付設され
ている調節装置を有する駆動モーター１６により
駆動される。運搬スクリユーの下方部分ではスク
リユー軸１４は細く形成されそしてスクリユー羽
根１７は、この範囲では、保持ピン１７′によつ
て、上方部分と同じ軸からの距離に保持されてい
る。従つてスクリユー羽根１７の外側と内側の直
径は全長に亘つて一定である。特に第５及び第６
図からも明らかな様に、運搬スクリユー１３は固
定した搬出機の入口１８の中まで突出しており、
そのことによりこの付近においてもなお最終的な
強い混合が行われる。

容器１の中心軸線１９に対して距離Ｙだけずら
された位置に中央部の混合装置２１の中心軸線２
０が配置されている。中央部の混合装置の軸２２
は、詳細には図示されていないが、調節装置を備
えた駆動モーター２３によつて駆動される。

混合装置２１の軸２２上には渦巻状乱流混合円
板２４が取付られている。この渦巻状乱流混合円
板２４は、図示の実施例では３個の羽根２５を有
し、これらの羽根は迎え角形成された端部２６を
有し、これらの端部により混合材料は斜め上方に
投げ出される。さらに羽根のほぼ中央にはそれぞ
れ一本の磨滅ピン２７が設けられており、これら
のピンは塊を打砕くのに役立つている。渦巻状乱
流混合円板２４の直径は、実技的に、運搬スクリ
ユー１３の軸１４の外側から、これに向合つてい
る容器１の壁１１に到達するまでの寸法になつて
いる。

渦巻状乱流混合円板２４の下側に距離を隔てた
位置に均質化旋回円板２８が設けられている。均
質化旋回円板２８は４個の羽根２９を備え、これ
らの羽根は、前同様に迎え角形成された端部２９
によつて混合材料を投げ上げる。それと同時にこ
の比較的強力な装置によつて、均質化旋回円板に
よつて混合材料にエネルギーが供給される。

均質化旋回円板２８の下側では混合装置２１の
軸２２は細くなつている。この部分にはなおスク
リユー羽根３０が取付られている。

特に第３図から明らかな如く、蓋５には供給開
口３１が設けられ、これらの供給開口は運搬スク
リユー１３の作動範囲外に位置している。即ちこ
れらの供給開口３１を介して、混合材料の成分
が、混合機の如何なる運転位相においても供給さ
れ、供給開口３１の下側において塊が形成される
のを心配する必要がない。

容器１の下端は固定されている搬出機の入口１
８に移行しており、この搬出機入口は、２重スク
リユー搬出装置に直接結合し、この搬出装置は次
ぎの押出機まで搬出することが可能である。搬出
装置３２は、特に第５および第６図により明らか
な如く、２本のスクリユー３３を有し、これらの
スクリユーは外套３４の中に配置されておりそし
て駆動装置３５によつて駆動されている。運転の
場合、容器１に対しては0.6乃至６回転／毎分の
回転速度を、運搬スクリユー１３に対しては15乃
至80回転／毎分の回転数をそして混合装置２１に
対しては200乃至1200回転／毎分の回転速動が選
択される。供給開口３１を介して、例えば１乃至
10秒の間隔で混合材料成分が供給される。これら
の成分は先ず渦巻状乱流混合円板２４の上方の範
囲に到達し、この範囲は予備的混合又はむらの無
い区域を形成している。即ちこの範囲では充分な
混合が実施され、斯くして材料が不連続的に供給
されようとも均一な混合が達成され、この均一性
の程度は連続的な材料供給によつて得られる均一
性に等しい。渦巻状乱流混合円板２４がスクリユ
ー羽根が切取られた部分を通過して運搬スクリユ
ー１３の軸１４の近傍まで到達しているために、
渦巻状乱流混合円板２４の高さに形成されている
遮断区域によつて、混合されていない材料が搬出
区域に到達することが阻止されている。

混合された材料は主として、容器壁１１、渦巻
状乱流混合円板２４及び運搬スクリユー１３の間
を通つて下方に送られる。渦巻状乱流混合円板２
４と均質化旋回円板２８と間の均質化区域では混
合物の強力な混合が実施され、その際均質化旋回
円板２８の羽根２９又はそれの迎え角形成された
端部２９′によつて混合材料は何回も投げ上げら
れる。混合装置２１は斯くして流体混合機の如く
作用する。スクリユー羽根３０は搬出範囲からそ
の一部分を上方の均質化区域に運び、そのことに
よつて材料の一様な分布が達成される。

上記と同時に混合材料に強い剪断力を加えるこ
とが可能であり、斯くして混合材料を予備的に一
定温度まで加熱するためのエネルギーを導入する
ことが可能である。容器１が運搬スクリユー１３
の運搬作用に協働することにより、混合材料は混
合過程を繰り返すため再度上方に運ばれる。中央
部の混合装置２１の回転数、運搬スクリユー１３
の回転数および容器１の回転速度を変化させるこ
とによつて、均質化区域の負荷が変化しそして望
ましい運転状態に適合させられる。

選択された混合材料は搬出機入口１８を介して
２重スクリユー搬出装置３２の運搬範囲に到達
し、斯くして温度を下げることなく、従つてエネ
ルギー損失なしに、押出機に供給される。

渦巻状乱流混合円板２４の高さに形成されてい
る遮断区域は、この高さの所に遮断板３６が配置
され、渦巻状乱流混合円板２４又は運搬スクリユ
ー１３によつて覆われない範囲を第２図に示す如
く閉塞する時さらに一層よく遮断される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による混合機の縦断面図、第２
図は第１図のＣ−Ｃ線に沿う断面図、第３図は第
１図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第４図は第１図の
Ｄ−Ｄ線に沿う断面図、第５図は第１図のＥ−Ｅ
で示された方向に見た部分縦断面図、第６図は第
５図において視線を90゜ずらして見た拡大部分断
面図である。 １……容器、７……案内リング、１１……容器
壁、１２……軸線、１３……運搬スクリユー、１
４……軸、２０……軸線、２１……中央部の混合
装置、２４……渦巻状乱流混合円板、２５……羽
根、２７……磨滅ピン、２８……均等化旋回円
板、２９……羽根、３３……２重スクリユー、３
６……遮断板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 材料を排出する下方に向かつて細くなつてい
   る円錐形の容器と、該容器の内部に容器の壁に平
   行に配置され回転駆動可能な運搬スクリユーと、
   垂直な容器縦軸に平行に固定配置され回転駆動可
   能な混合装置を有する混合機において、容器１は
   回転駆動可能に、そして運搬スクリユー１３の軸
   １２の位置は固定的に配置されていることを特徴
   とする混合機。 ２ 中央部の混合装置２１は容器１の中心軸線１
   ９に対してずれて配置されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項記載の混合機。 ３ 中央部の混合装置２１、運搬スクリユー１３
   および容器１は個々に調節可能に回転駆動される
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は２
   項記載の混合機。 ４ 運搬スクリユー１３は全長に亘つて等しいピ
   ツチを有していることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項から第３項までのうちのいずれか一つ
   に記載の混合機。 ５ 運搬スクリユー１３は全長に亘つて等しい外
   径を有していることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項から第４項までのうちのいずれか一つに
   記載の混合機。 ６ 運搬スクリユー１３は容器１の出口範囲まで
   延在していることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項から第５項までのうちのいずれか一つに記
   載の混合機。 ７ 運搬スクリユー１３は容器の出口範囲におい
   て付加的なスクリユー羽根を有していることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項から第６項まで
   のうちのいずれか一つに記載の混合機。 ８ 中央部の混合装置２１は渦巻状乱流混合円板
   ２４を有していることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項から第７項までのうちのいずれか一つ
   に記載の混合機。 ９ 渦巻状乱流混合円板２４は、運搬スクリユー
   １３の軸１４とこれに向き合つている容器壁１１
   との間の範囲に亘つて拡がるような寸法に形成さ
   れ、そしてそのために運搬スクリユー１３の一部
   分が切欠かれていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第８項記載の混合機。 １０ 渦巻状乱流混合円板２４は、12゜乃至18
   ゜、特に15゜だけ迎え角形成された羽根２５を有
   していることを特徴とする、特許請求の範囲第８
   又は９項記載の混合機。 １１ 渦巻状乱流混合円板２４には大体において
   垂直な磨滅ピン２７が配置されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項から第１０項まで
   のうちのいずれか一つに記載の混合機。 １２ 中央部の混合機２１は渦巻状乱流混合円板
   ２４の下部に均質化旋回円板２８を有することを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項から第１１項
   までのうちのいずれか一つに記載の混合機。 １３ 均質化旋回円板２８の混合羽根２９は強く
   斜めに形成されていることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１２項記載の混合機。 １４ 渦巻状乱流混合円板２４によつて形成され
   ている遮断区域の範囲に遮断板３６が配置されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項か
   ら第１３項までのうちいずれか一つに記載の混合
   機。 １５ 容器１の排出口には搬出スクリユーが接続
   されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項から第１４項までのうちのいずれか一つに記
   載の混合機。 １６ 搬出スクリユーとしては同じ方向に回転し
   ている２重スクリユー３３が用いられることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項から第１５項ま
   でのうちのいずれか一つに記載の混合機。 １７ 容器１および／または運搬スクリユー１３
   および／または中央部の混合装置のための回転数
   調節装置に連結された温度側定装置が容器１の内
   部に配置されていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項から第１６項までのうちのいずれか
   一つに記載の混合機。 １８ 容器の上側には滑動・密着・支承として役
   立つ案内リング７が配置されていることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項から第１７項までの
   うちのいずれか一つに記載の混合機。