JP2002018262A

JP2002018262A - 混練機

Info

Publication number: JP2002018262A
Application number: JP2000205362A
Authority: JP
Inventors: Chikayuki Hayashi; 慎之林; Takashi Moribe; 高司森部
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-22
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: JP4335418B2

Abstract

(57)【要約】【課題】混練物を入れるケーシングと、同ケーシング
の内部で回転する混練用ロータ３とを有する混練機にお
いて、上記ケーシングと上記ロータ３端面との隙間に混
練物が侵入しにくく、また、何らかの原因で侵入して
も、それ以上のロータ軸４中心側への侵入を防止でき、
混練物が混練機外部へ漏洩するのを防止できる混練機を
提供する。【解決手段】上記ロータ３の端面または上記ケーシン
グの上記ロータ３端面と相対する面に、溝６ａや凸部、
ブラシ状のシール部材等の漏洩防止手段を設けること
で、上記隙間への混練物の侵入を防止、または侵入した
混練物を捉えて、ロータ周縁部へと導くことができるか
ら、それ以上のロータ軸中心側への侵入を防止でき、混
練物が混練機外部へ漏洩するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゴム、プラスチッ
ク、食品等の混練に使用する混練機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な混練機の断面図を図１２
に示す。図１２において、１は混練機のケーシング、２
は該ケーシング１およびフローティングウェイト２５、
ドロップドア２６とによって密閉される混練室、３は混
練用のロータ、４は該ロータ３の軸である。２本のロー
タ３は混練室２内に互いに平行に配設されており、ロー
タ軸４の端部に設置された図示しない駆動装置（モー
タ、動力伝達用歯車等）により、互いに異なる方向に回
転する。また、ロータ３には一部が半径方向に突出した
突出部５が形成されており、混練室２の内壁は上記突出
部５の回転時の軌跡に対応する曲面形状になっている。

【０００３】本混練機では、昇降可能なフローティング
ウェイト２５が上昇した状態（図１２の二点鎖線）で、
ゴム、プラスチック等の原料および薬品等の添加物（以
後、単に混練物と称す）をホッパ２７の投入口２８から
混練室２内に投入し、フローティングウェイト２５が下
降して混練物を加圧する。その状態にてロータ３を回転
させ、ロータ３の間に混練物を噛み込むことによって、
混練作業が行なわれる。そして、混練が終了すると混練
物はケーシング１下部のドロップドア２６を開放するこ
とにより外部に排出される。

【０００４】本混練機においては、ロータ軸４が混練室
２を貫通するように配置されているため、加圧状態で混
練される混練物が混練室２の端部から外部へ漏洩しない
よう、ロータ軸４やロータ３の端面に漏洩防止手段を設
ける必要がある。したがって、従来の装置では、例えば
図１３の混練機端部の概略構造図に示すようなダストシ
ール２２を用いて密封している。該ダストシール２２は
バネ２４のバネ力により押え金２３を介して、常にロー
タ３の端面に押し付けられているから、ラビリンス等他
の漏洩防止手段と比べて非常に効果的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転を
伴うロータ３の端面と固定のケーシング１との間には寸
法精度の問題等から隙間Ｂ（０．５〜１．０ｍｍ程度）
が不可欠であり、隙間Ｂに混練物が侵入することが考え
られる。さらに、ケーシング１とダストシール２２との
隙間Ａにまで混練物が達してしまうと、ダストシール２
２とケーシング１とが固着してしまうため、バネ２４に
より力を加えても、ダストシール２２がロータ３の端面
に十分接触しなくなるという不具合が生じる。その結
果、ロータ３の端面とダストシール２２との間に生じる
隙間から混練物が漏洩してしまう。

【０００６】したがって本発明の目的はケーシング１と
ロータ３との隙間Ｂに混練物が侵入しにくく、また、何
らかの原因で侵入しても、ケーシング１とダストシール
２２との隙間Ａにまで混練物が到達することを防止し
て、混練機外部への混練物の漏洩を防止できる混練機を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するため、以下のような手段を提供するものであ
る。混練物を入れるケーシングと、同ケーシングの内部
で回転する混練用ロータとを有する混練機において、（１）上記ロータの端面または上記ケーシングの上記ロ
ータ端面と相対する面に、少なくとも1本の溝を設けた
ことを特徴とする混練機。（２）上記ロータの端面または上記ケーシングの上記ロ
ータ端面と相対する面に、少なくとも一箇所の凸部を設
けたことを特徴とする混練機。（３）上記ロータの端面または上記ケーシングの上記ロ
ータ端面と相対する面に、ブラシ状のシール部材を設け
たことを特徴とする混練機。（４）上記ロータの端面または上記ケーシングの上記ロ
ータ端面と相対する面に、少なくとも一箇所の段差と、
該段差の下部から徐々に高くなり該段差の頂部に達する
傾斜面とを設けたことを特徴とする混練機。（５）上記溝、凸部または段差を、ロータ中心部側から
周縁部に向かうように形成したことを特徴とする上記
（１）、（２）または（４）に記載の混練機。（６）上記溝、凸部または段差を、ロータの回転に伴な
って混練物が周縁方向へ導かれるように傾斜させたこと
を特徴とする上記（５）に記載の混練機。（７）上記ケーシングと上記ロータ端面との隙間のう
ち、上記ロータの突出部の根元部分から先端までの上記
隙間を他の部分の隙間より広く形成したことを特徴をす
る混練機。

【０００８】そして、上記各手段はそれぞれ以下のよう
な作用を有する。（１）ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物が、溝に入ると共に、ロータの回転に伴なって溝に沿
って導かれて、上記隙間から排出される。（２）ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物が、凸部によって捉えられると共に、ロータの回転に
伴なって周縁方向へ導かれて、上記隙間から排出され
る。（３）ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物が、ブラシ状のシール部材と該ブラシ状のシール部材
の端部に堆積する混練物によってせき止められ、それ以
上の軸中心側への侵入が防止される。（４）ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物が、段差部分によって捉えられると共に、ロータの回
転に伴なって周縁方向へ導かれて、上記隙間から排出さ
れる。（５）ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物が、ロータ中心部側から周縁部に向かうように形成さ
れた溝、凸部または段差によって周縁方向へ導かれて、
上記隙間から排出される。（６）ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物が、ロータの回転に伴なって混練物が周縁方向へ導か
れるように傾斜させた溝、凸部または段差によって周縁
部へ導かれて、上記隙間から排出される。（７）ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物の圧力が、ロータの突出部の根元部分から先端方向に
かけて広くなった隙間部分によって低減され、特に圧力
が高くなる突出部からの混練物の侵入が防止される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を、図
１ないし図３により説明する。図１ないし図３におい
て、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用
のロータ、４は該ロータ３の軸、５は該ロータ３の突出
部、２１は該ロータ３の回転方向、２２はダストシー
ル、そして６ａは該ロータ３の端面に設けられた溝であ
る。なお、図１ないし図３では省略されているが、図１
２に示す従来例と同様に、ダストシール２２はバネ２４
のバネ力により押え金２３を介して、常にロータ３の端
面に押し付けられており、図中の矢印ａはバネの押し付
け力の方向を示す（以下同様）。また、混練室２はケー
シング１およびフローティングウェイト２５、ドロップ
ドア２６とによって密閉され、内壁は上記ロータ突出部
５の回転時の軌跡に対応する曲面形状になっている。さ
らに、ロータ３は混練室２内に２本平行に配設され、ロ
ータ軸４の端部に設置された図示しない駆動装置（モー
タ、動力伝達用歯車等）によって、互いに異方向に回転
する構成になっており、従来例と同様の混練作業が行な
われる。

【００１０】図２における上記溝６ａは、ダストシール
２２側の端部が閉口しており、該端部からロータ３の周
縁部に行くに連れて回転方向２１とは逆方向の螺旋を描
きながら、ロータの周縁部まで伸びて、そこで開口して
いる。つまり、その位置で開口することにより、溝６ａ
と混練室２とが連通されている。

【００１１】また、上記図２と異なる一例を示す図３の
溝６ｂは、ロータ３の突出部５の根元部分に形成され、
ロータの回転方向２１側の端部が閉口しており、該端部
から突出部方向に凸状の山形を描きながら、ロータの周
縁部まで伸びて、そこで開口している。つまり、その位
置で開口することにより、溝６ｂと混練室２とが連通さ
れている。

【００１２】図２に示す溝６ａによれば、混練作業に伴
なってロータ３の端面とケーシング１との隙間に混練物
が侵入しても、混練物は溝６ａに入り込み、ロータ３の
回転に伴なって周縁方向へ導かれる。さらに溝６ａはダ
ストシール２２側の端部が閉口すると共にロータ３の周
縁部側の端部が開口して混練室２と連通しているから、
混練物は順次混練室内に戻り、ケーシング１とダストシ
ール２２との隙間にまで混練物が侵入するのを防止する
ことができる。

【００１３】また、図３に示す溝６ｂによれば、ロータ
３の突出部５の根元部分に形成されているから、混練作
業中に最も高圧になる突出部５とケーシング１との隙間
から侵入してくる混練物を効果的に捕らえて、混練室２
内に戻すことができ、ケーシング１とダストシール２２
との隙間にまで混練物が侵入するのを防止することがで
きる。

【００１４】なお、図２の溝６ａは螺旋状に形成されて
いるが、直線状に設けても良い。この場合、半径方向に
対して平行の位置から回転方向手前側に若干傾斜して設
けると効果的である。また、図３の溝６ｂはロータ３の
突出部方向に凸状の山形を描いているが、直線状または
曲線状に設けても良い。

【００１５】本発明の第１の実施の形態に係る混練機で
は、ロータ３の端面に溝６ａ、６ｂを設けた例で説明し
ているが、ケーシング１の上記ロータ３の端面と相対す
る面に溝を設ける場合、溝はダストシール２２の外周面
からロータの周縁部より若干外側にまで形成され、ロー
タ３の周縁部に行くに連れて回転方向と同方向の螺旋を
描くように形成するか、半径方向に対して平行の位置か
ら回転方向側に若干傾斜した直線状に設ける。

【００１６】次に本発明の第２の実施の形態を、図４お
よび図５により説明する。図４および図５において、１
は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロー
タ、４は該ロータ３の軸、５は該ロータ３の突出部、２
１はロータ３の回転方向、２２はダストシール、そして
７は該ロータ３の端面に設けられた凸部である。なお、
図４および図５では省略されているが、その他の構成は
図１２に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練
作業が行なわれる。

【００１７】図４および図５の凸部７は、ダストシール
２２側の外周面からロータ３の周縁部まで、半径方向に
対して平行の位置から回転方向手前側に若干傾斜した直
線状に設けられている。

【００１８】図４および図５に示す凸部７によれば、混
練作業に伴なってロータ３の端面とケーシング１との隙
間に混練物が侵入しても、混練物は凸部７によって捉え
られると共に、ロータ３の回転に伴なって周縁方向へ導
かれる。さらに凸部７はロータ３の周縁部まで形成され
ているから、混練物は順次混練室内に戻り、ケーシング
１とダストシール２２との隙間にまで混練物が侵入する
のを防止することができる。

【００１９】なお、図４および図５の凸部７は直線状に
形成されているが、ロータ３の周縁部に行くに連れて回
転方向とは逆方向の螺旋を描くような曲線状に設けても
良い。

【００２０】また、図４および図５の凸部７の材質は、
混練物の物性により、耐摩耗性や耐腐食性等を考慮して
適宜決定され、例えばゴムであればステンレス鋼が一般
的に使用される。また、凸部７は鋳造等でロータ３と一
体に成形しても、溶接等により別途取付けても良く、凸
部７の寸法を調整することで凸部７とケーシング１との
隙間を調整することも可能である。

【００２１】本発明の第２の実施の形態に係る混練機で
は、ロータ３の端面に凸部７を設けた例で説明している
が、ケーシング１の上記ロータ３端面と相対する面に凸
部を設ける場合は、ロータ３の周縁部に行くに連れて回
転方向と同方向の螺旋を描くよう形成するか、半径方向
に対して回転方向側に若干傾斜した直線状に設けると効
果的である。

【００２２】次に本発明の第３の実施の形態を、図６お
よび図７により説明する。図６および図７において、１
は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロー
タ、４は該ロータ３の軸、５は該ロータ３の突出部、２
１はロータ３の回転方向、２２はダストシール、そして
８は該ロータ３の端面に設けられたブラシ状のシール部
材である。なお、図６および図７では省略されている
が、その他の構成は図１２に示す従来例と同様であり、
従来例と同様の混練作業が行なわれる。

【００２３】図６および図７のブラシ状シール部材８
は、ダストシール２２の外周面からロータ３の周縁部の
間にドーナツ状に形成されている。

【００２４】図６および図７に示すブラシ状シール部材
８によれば、混練作業に伴なってロータ３の端面とケー
シング１との隙間に混練物が侵入しても、混練物はブラ
シ状シール部材８の周縁部に堆積し、その後もブラシ状
シール部材８と堆積した混練物とによってせき止められ
るから、ケーシング１とダストシール２２との隙間にま
で混練物が侵入するのを防止することができる。

【００２５】なお、図６および図７に示すブラシ状シー
ル部材８の材質は混練物の物性により、耐摩耗性や耐腐
食性等を考慮して適宜決定され、例えばゴムであればス
テンレス鋼が一般的に使用される。また、ブラシ状シー
ル部材８の取付方法は、ロータ３の端面に多数の穴を開
孔し、ブラシ状シール部材８を植え付けてスポット溶接
しても、別途製作したものを溶接等で取付けても良く、
ブラシ状シール部材８の寸法を調整することでブラシ状
シール部材８とケーシング１との隙間を調整することも
可能である。

【００２６】本発明の第３の実施の形態に係る混練機で
は、ロータ３の端面にブラシ状シール部材７を設けた例
で説明しているが、ケーシング１の上記ロータ３の端面
と相対する面にブラシ状シール部材７を設けても良い。

【００２７】次に本発明の第４の実施の形態を、図８お
よび図９により説明する。図８および図９において、１
は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練用のロー
タ、４は該ロータ３の軸、５は該ロータ３の突出部、２
１は該ロータ３の回転方向、そして９は該ロータ３の端
面に設けられた段差であり、１０は該ロータ３の端面に
設けられた傾斜部である。なお、図８および図９では省
略されているが、その他の構成は図１２に示す従来例と
同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。

【００２８】図８および図９の段差９は、ダストシール
２２の外周面からロータ３の周縁部に渡って、ロータ３
の半径方向に対して平行に形成されており、傾斜面１０
は段差９の下部からロータの回転方向２１に進むに連れ
て徐々に高くなり段差９の頂部に達するよう形成されて
いる。

【００２９】図８および図９に示す段差９および傾斜面
１０によれば、混練作業に伴なってロータ３の端面とケ
ーシング１との隙間に混練物が侵入しても、混練物は段
差９によって捉えられると共に、ロータの回転に伴なっ
て周縁方向へ導かれる。さらに段差９はロータ３の周縁
部まで形成されているから、混練物は順次混練室内に戻
り、ケーシング１とダストシール２２との隙間にまで混
練物が侵入するのを防止することができる。

【００３０】なお、図８および図９の段差９は、ロータ
３の半径方向に対して平行に形成されているが、半径方
向に対して回転方向手前側に若干傾斜した直線状に設け
てもよい。また、傾斜面１０はロータ３の半径方向に対
してダストシール２２の外周面からロータ３の周縁部に
行くに連れて、ケーシング１との隙間が広がる方向に傾
斜していると効果的である。

【００３１】本発明の第４の実施の形態に係る混練機で
は、ロータ３の端面に段差９と傾斜面１０を設けた例で
説明しているが、ケーシング１の上記ロータ３の端面と
相対する面に段差９と傾斜面１０を設ける場合、傾斜面
１０は段差９の頂部からロータの回転方向２１に進むに
つれて徐々に低くなり段差９の下部に達するよう形成さ
れる。

【００３２】次に本発明の第５の実施の形態を、図１０
および図１１により説明する。図１０および図１１にお
いて、１は混練機のケーシング、２は混練室、３は混練
用のロータ、４は該ロータ３の軸、５は該ロータ３の突
出部、２１はロータ３の回転方向、２２はダストシー
ル、そして１１は該ロータの端面に設けられた段差であ
る。なお、図１０および図１１では省略されているが、
その他の構成は図１２に示す従来例と同様であり、従来
例と同様の混練作業が行なわれる。

【００３３】図１０および図１１の段差１１は、ロータ
３の突出部５の根元部分に円形に設けられており、ケー
シング１とロータ３端面との隙間は突出部５の根元部分
から先端部分までが広く形成されている。

【００３４】図１０および図１１の段差１１によれば、
混練作業に伴なってロータ３端面の突出部５とケーシン
グ１との隙間に混練物が侵入しても、突出部５の根元部
分から先端部分までの隙間が広いために、侵入してきた
混練物の圧力が低下する。よって混練物は上記隙間より
狭い段差１１の内側部分まで入り込まず混練室２内に戻
るから、ケーシング１とダストシール２２との隙間にま
で混練物が侵入するのを防止することができる。

【００３５】なお、図１０および図１１に示す段差１１
の高低差は混練物の物性等により、隙間に侵入した際の
抵抗等を考慮して適宜決定され、例えばゴムであれば2m
m程度が適当である。また、段差１１の形状は円形に限
定されず、直線状に設けてもよい。

【００３６】本発明の第５の実施の形態に係る混練機で
は、ロータ３の端面に段差１１を設けてケーシング１と
ロータ３端面との隙間を広くした例を説明しているが、
ケーシング１の上記ロータ３端面と相対する面に段差を
設けて隙間を広くする場合、ロータ３の回転によるロー
タ３の突出部５の軌跡に対応する部分にリング状の溝を
形成すれば良い。

【００３７】

【発明の効果】本願の請求項１に記載された発明による
と、ロータの端面またはケーシングの上記ロータ端面と
相対する面に、少なくとも一本の溝を設けることによ
り、ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練物
が、溝に入ると共に、ロータの回転に伴なって周縁方向
へ導かれて、上記隙間から排出することができる

【００３８】本願の請求項２に記載された発明による
と、ロータの端面またはケーシングの上記ロータ端面と
相対する面に、少なくとも一箇所の凸部を設けることに
より、ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練
物が、凸部によって捉えられると共に、ロータの回転に
伴なって周縁方向へ導かれて、上記隙間から排出するこ
とができる。

【００３９】本願の請求項３に記載された発明による
と、ロータの端面またはケーシングの上記ロータ端面と
相対する面に、ブラシ状のシール部材を設けることによ
り、ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練物
が、ブラシ状のシール部材と該ブラシ状のシール部材の
端部に堆積する混練物によってせき止められ、それ以上
の軸中心側への侵入を防止することができる。

【００４０】本願の請求項４に記載された発明による
と、ロータの端面またはケーシングの上記ロータ端面と
相対する面に、少なくとも一箇所の段差と、該段差の下
部から徐々に高くなり該段差の頂部に達する傾斜面とを
設けることにより、ケーシングとロータ端面との隙間に
侵入した混練物が、段差部分によって捉えられると共
に、ロータの回転に伴なって周縁方向へ導かれて、上記
隙間から排出することができる。

【００４１】本願の請求項５に記載された発明による
と、ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練物
が、ロータ中心部から周縁部に向かうように形成された
溝、凸部または段差によって周縁方向へ導かれて、上記
隙間から排出することができる。

【００４２】本願の請求項６に記載された発明による
と、ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練物
が、ロータの回転に伴なって混練物が周縁方向へ導かれ
るように傾斜させた溝、凸部または段差によって周縁部
へ導かれて、上記隙間から排出することができる。

【００４３】本願の請求項７に記載された発明による
と、ケーシングとロータ端面との隙間のうち、上記ロー
タの突出部の根元部分から先端までの上記隙間を他の部
分の隙間より広く形成したことにより、ケーシングとロ
ータ端面との隙間に侵入した混練物の圧力を低下させ、
特に圧力が高くなる突出部からの混練物の侵入を防止す
ることができる。

【００４４】以上のように、本願の請求項１ないし請求
項７に記載された発明によると、ケーシングとダストシ
ールとの隙間にまで混練物が侵入するのを防止できるか
ら、混練物が混練機外部へ漏洩するのを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る混練機端部の
概略構造図である。

【図２】図1のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る混練機のロー
タ端面において、図１、図２と異なる溝配置の一例を示
す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る混練機端部の
概略構造図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る混練機端部の
概略構造図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態に係る混練機端部の
概略構造図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線矢視図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る混練機端部
の概略構造図である。

【図１１】図１０ＸＩ−ＸＩ線矢視図である。

【図１２】従来の一般的な混練機の断面図である。

【図１３】従来の混練機端部の概略構造図である。

【符号の説明】

１ケーシング２混練室３ロータ４ロータ軸５突出部６ａ、６ｂ溝７凸部８ブラシ状シール部材９段差１０傾斜面段差２１ロータ回転方向２２ダストシール

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】混練物を入れるケーシングと、同ケーシ
ングの内部で回転する混練用ロータとを有する混練機に
おいて、上記ロータの端面または上記ケーシングの上記
ロータ端面と相対する面に、少なくとも1本の溝を設け
たことを特徴とする混練機。
【請求項２】混練物を入れるケーシングと、同ケーシ
ングの内部で回転する混練用ロータとを有する混練機に
おいて、上記ロータの端面または上記ケーシングの上記
ロータ端面と相対する面に、少なくとも一箇所の凸部を
設けたことを特徴とする混練機。
【請求項３】混練物を入れるケーシングと、同ケーシ
ングの内部で回転する混練用ロータとを有する混練機に
おいて、上記ロータの端面または上記ケーシングの上記
ロータ端面と相対する面に、ブラシ状のシール部材を設
けたことを特徴とする混練機。
【請求項４】混練物を入れるケーシングと、同ケーシ
ングの内部で回転する混練用ロータとを有する混練機に
おいて、上記ロータの端面または上記ケーシングの上記
ロータ端面と相対する面に、少なくとも一箇所の段差
と、該段差の下部から徐々に高くなり該段差の頂部に達
する傾斜面とを設けたことを特徴とする混練機。
【請求項５】上記溝、凸部または段差を、ロータ中心
部側から周縁部に向かうように形成したことを特徴とす
る請求項１、請求項２または請求項４に記載の混練機。
【請求項６】上記溝、凸部または段差を、ロータの回
転に伴なって混練物が周縁方向へ導かれるように傾斜さ
せたことを特徴とする請求項５に記載の混練機。
【請求項７】混練物を入れるケーシングと、同ケーシ
ングの内部で回転する混練用ロータとを有する混練機に
おいて、上記ケーシングと上記ロータ端面との隙間のう
ち、上記ロータの突出部の根元部分から先端までの上記
隙間を他の部分の隙間より広く形成したことを特徴とす
る混練機。