JP2010201835A - Biaxial mixer - Google Patents
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Description
本発明は、各種材料を撹拌して混練するミキサに関し、特に混練軸が二軸の強制練りミキサに関する。 The present invention relates to a mixer that stirs and kneads various materials, and more particularly to a forced kneading mixer having a biaxial kneading shaft.
二軸ミキサは、様々な材料を強制的に撹拌して混練するのに従来好適に採用されており、例えば生コンクリートを製造するバッチャープラントなどにも多く採用されている。この二軸ミキサは、混練槽内に相反方向に回転する二本の平行な混練軸を水平に配置し、該混練軸に送り羽根を取り付けたアームを軸方向に所定間隔で45度乃至90度ずつずらして螺旋状に配置する構造としている。そして、すくい角、すすめ角を持たせた送り羽根によって材料を上下、左右へ送りながら混練槽内全域に渡って移動させ、そのスクリュー効果と剪断作用により各種材料を練り混ぜるようにしている。 The biaxial mixer is conventionally suitably used for forcibly stirring and kneading various materials, and for example, is often used in a batcher plant for producing ready-mixed concrete. In this biaxial mixer, two parallel kneading shafts rotating in opposite directions are horizontally arranged in a kneading tank, and an arm having feed blades attached to the kneading shaft is 45 ° to 90 ° at predetermined intervals in the axial direction. The structure is arranged so as to be shifted in a spiral manner. The material is moved across the entire area of the kneading tank while being fed up and down and left and right by feed blades having a rake angle and a soot angle, and various materials are kneaded by the screw effect and shearing action.
ところで、このような二軸ミキサでは、混練槽内壁に沿って回転する送り羽根を混練軸周りに一条の螺旋状に配置するのがごく一般的な構成となっているが、本出願人は、図7に示すような、混練槽102内壁に沿って回転する送り羽根105を混練軸103、103´周りに二条の螺旋状に配置して成る二軸ミキサ101を特許出願している(特許文献1)。図7中、104は混練軸103、103´を回転自在に軸支する軸受、106は送り羽根105を混練軸103、103´に固定するアーム、107は送り羽根105より送られてくる材料を隣接する混練軸103、103´へ切り返す返し羽根、108は駆動用モータ、109は前記駆動用モータ108からの駆動力を減速させて混練軸103、103´に伝達する減速機、110は左右の混練軸103、103´の回転速度を同調させるカップリング機構である。そして、この二軸ミキサ101であれば、混練軸103、103´が一回転する間に、混練槽102内部の材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与することができ、非常に短い混練時間で均一な混練を可能としている。
By the way, in such a biaxial mixer, it has become a very general configuration to arrange the feed blades rotating along the inner wall of the kneading tank in a single spiral around the kneading axis. As shown in FIG. 7, a patent application has been filed for a
また、上記二軸ミキサ101の各送り羽根105と各返し羽根107に代えて、図8に示すような、二条の螺旋形状の送り羽根205と返し羽根207とを混練軸203、203´周りに配置して成る二軸ミキサ201も特許出願している(特許文献2)。この二軸ミキサ201の基本構造は図7の二軸ミキサ101とほぼ同様の構造を採用しており、図8中、202は混練槽、204は軸受、206はアーム、208は駆動用モータ、209は減速機、210はカップリング機構である。そして、この二軸ミキサ201であれば、上記二軸ミキサ101と同様に、混練軸203、203´が一回転する間に、混練槽202内部の材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与することができると共に、混練軸方向への長さ比を約5:5〜7:3とした螺旋形状の送り羽根205と返し羽根207とにより、材料を混練軸方向へ素早く送り出したり切り返したりして移動させることができ、極めて効率よく攪拌・混練可能としている。
Further, instead of each
しかしながら、このような二軸ミキサを搭載しているバッチャープラントなどにおいては、製造能力や製品の品質を高めるために、混練性能のより優れたミキサが常に要望されている。 However, in batcher plants and the like equipped with such a twin-shaft mixer, a mixer having higher kneading performance is always desired in order to improve manufacturing capacity and product quality.
本発明は上記の点に鑑み、従来の二軸ミキサに改良を加えて混練性能を更に向上させ、従来の二軸ミキサよりも効率よくかつ好適な混練を可能とした二軸ミキサを提供することを課題とする。 In view of the above-mentioned points, the present invention provides a twin-screw mixer that improves the kneading performance by improving the conventional twin-screw mixer and can perform kneading more efficiently and more suitably than the conventional twin-screw mixer. Is an issue.
上記の課題を解決するために、本発明に係る請求項1記載の二軸ミキサでは、混練槽内に相反方向に回転する二本の平行な混練軸を水平に配設し、第一混練軸の左端部と、第二混練軸の右端部には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽の内壁に沿うように回転して混練槽内の材料を混練軸方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根をそれぞれ備え、前記第一混練軸の螺旋羽根は左端部から右端部に向けて、第二混練軸の螺旋羽根は右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで延伸して形成する一方、第一混練軸の右端部と、第二混練軸の左端部には、前記螺旋羽根から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸側へ切り返す短尺の返し羽根をそれぞれ備えたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, in the biaxial mixer according to claim 1 according to the present invention, two parallel kneading shafts rotating in the opposite directions are horizontally disposed in the kneading tank, and the first kneading shaft is arranged. The left end of the second kneading shaft and the right end of the second kneading shaft are symmetrically shaped so that the rotation trajectory rotates along the inner wall of the kneading tank and continuously feeds the material in the kneading tank in the kneading axis direction. Each of the spiral blades of the first kneading shaft extends from the left end to the right end, and the spiral blade of the second kneading shaft extends from the right end to the left end so that they do not interfere with each other. On the other hand, on the right end portion of the first kneading shaft and the left end portion of the second kneading shaft, short return blades for turning back the material fed from the spiral blade to the other kneading shaft side, respectively. It is characterized by having prepared.
また、請求項2記載の二軸ミキサでは、前記螺旋羽根と返し羽根との間の混練軸に、隣接する混練軸の螺旋羽根と干渉しないように位相をずらした短尺の送り羽根を備えたことを特徴としている。
Further, in the biaxial mixer according to
また、請求項3記載の二軸ミキサでは、前記返し羽根の混練軸を挟んで反対位置に短尺の送り羽根を備えたことを特徴としている。
The biaxial mixer according to
また、請求項4記載の二軸ミキサでは、前記螺旋羽根、または螺旋羽根と短尺の送り羽根による材料の送り出し領域と、返し羽根による材料の切り返し領域との比が、約9:1であることを特徴としている。
Further, in the biaxial mixer according to
本発明に係る請求項1記載の二軸ミキサによれば、混練槽内に相反方向に回転する二本の平行な混練軸を水平に配設し、第一混練軸の左端部と、第二混練軸の右端部には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽の内壁に沿うように回転して混練槽内の材料を混練軸方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根をそれぞれ備え、前記第一混練軸の螺旋羽根は左端部から右端部に向けて、第二混練軸の螺旋羽根は右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで延伸して形成する一方、第一混練軸の右端部と、第二混練軸の左端部には、前記螺旋羽根から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸側へ切り返す短尺の返し羽根をそれぞれ備えたので、混練槽内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。 According to the biaxial mixer of the first aspect of the present invention, the two parallel kneading shafts rotating in the opposite directions are horizontally disposed in the kneading tank, the left end portion of the first kneading shaft, and the second The right end portion of the kneading shaft is provided with two spiral blades that are symmetrically shaped and rotated so that the rotation trajectory is along the inner wall of the kneading tank and continuously feed the material in the kneading tank in the kneading axis direction, The spiral blade of the first kneading shaft is formed from the left end portion toward the right end portion, and the spiral blade of the second kneading shaft is formed from the right end portion toward the left end portion, extending to the limit so as not to interfere with each other. Since the right end portion of one kneading shaft and the left end portion of the second kneading shaft are each provided with a short return blade for turning back the material fed from the spiral blade to the other kneading shaft side, Effectively increasing the amount of material delivered to increase the material circulation speed It can be, to allow a suitable kneading in a very short time.
また、請求項2記載の二軸ミキサによれば、前記螺旋羽根と返し羽根との間の混練軸に、隣接する混練軸の螺旋羽根と干渉しないように位相をずらした短尺の送り羽根を備えたので、螺旋羽根をそれ以上延伸させると羽根同士の干渉が生じてしまうという場合でも、短尺の送り羽根によって干渉を確実に避けながら混練槽内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。
Further, according to the biaxial mixer according to
また、請求項3記載の二軸ミキサによれば、前記返し羽根の混練軸を挟んで反対位置に短尺の送り羽根を備えたので、混練槽内の材料の送り出し量をより効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。
Further, according to the biaxial mixer of
また、請求項4記載の二軸ミキサによれば、前記螺旋羽根、または螺旋羽根と短尺の送り羽根による材料の送り出し領域と、返し羽根による材料の切り返し領域との比が、約9:1であるので、混練槽内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速めることができ、極めて短時間で好適な混練を可能とする。
According to the biaxial mixer of
本発明に係る二軸ミキサにあっては、図1〜図3に示すように、二本の平行な混練軸3、3′のうち第一混練軸3の左端部(図2の図面上、下側の混練軸の左端部)と、第二混練軸3′の右端部(図2の図面上、上側の混練軸の右端部)には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽2の内壁に沿うように回転して混練槽2内の材料を混練軸3、3′方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根5をそれぞれ備えており、前記第一混練軸3の螺旋羽根5は左端部から右端部に向けて、また第二混練軸3′の螺旋羽根5は右端部から左端部に向けて、それぞれお互いに干渉を生じない限界の長さまで延伸させるようにして形成している。
In the biaxial mixer according to the present invention, as shown in FIGS. 1 to 3, the left end portion of the
また、第一混練軸3の右端部と、第二混練軸3′の左端部には、螺旋羽根5から送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸3、3′側へ切り返す短尺の返し羽根7を一枚ずつ備えている一方、該返し羽根7の混練軸3、3′を挟んで反対位置にはそれぞれ短尺の送り羽根11を一枚ずつ備えている。なお、前記螺旋羽根5と短尺の送り羽根11による材料の送り出し領域Xと、返し羽根7による材料の切り返し領域Yとの比(X:Y)は約9:1となるようにしており、特許文献2に記載の二軸ミキサの約5:5〜7:3よりも送り出し領域Xが占める比率を高めに構成している。
Further, a short barb for turning back the material fed from the
そして、上記二軸ミキサ1にて、例えば、生コンクリートを製造する場合には、混練槽2内に砂利、砂、セメント、混和剤、水などの各種コンクリート材料を所定量ずつ投入し、駆動用モータ8にて二本の混練軸3、3′をそれぞれ所定速度にて相反方向に回転させる。このとき、各混練軸3、3′を一回転させる間に、混練軸3、3′に配設した二条の螺旋羽根5によって混練槽2内部に滞留する各種材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与しながら、限界まで長く伸ばした螺旋羽根5や、返し羽根の反対位置にも備えた短尺の送り羽根11によって混練槽2内の材料の送り出し量を効果的に増やして材料の循環スピードを速め、極めて効率よくかつ好適に攪拌・混練が行われる。
For example, when producing ready-mixed concrete with the biaxial mixer 1, various concrete materials such as gravel, sand, cement, admixture, and water are put into the kneading
このように、材料の連続的でスムーズな送り出しを可能とする螺旋羽根を、羽根同士の干渉がぎりぎり避けられる限界の長さまで伸ばすようにして形成したので、混練材料の送り出しや剪断、切り返しなどをより連続的にかつ迅速に行うことが可能となり、混練効率をより一層高めて短時間にて高品質な生コンクリート等の混練物を製造することができる。 In this way, the spiral blade that enables continuous and smooth feeding of the material is formed so as to extend to the limit length where interference between the blades is barely avoided, so that the kneaded material is fed, sheared, turned back, etc. It becomes possible to carry out more continuously and rapidly, and kneading materials such as high-quality ready-mixed concrete can be produced in a short time by further increasing the kneading efficiency.
以下、本発明の一実施例を図1〜図3に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図中の1は、各種混練材料を撹拌・混練して所望の混練物を製造する二軸ミキサであり、二双の胴より成る混練槽2内に二本の平行な混練軸3、3´を水平に貫通させており、混練槽2に固定した軸受4や駆動装置によって回転自在に支持している。
In the figure, reference numeral 1 denotes a biaxial mixer for producing a desired kneaded material by stirring and kneading various kneaded materials, and two
前記混練軸3、3´のうち、第一混練軸3の左端部(図2の図面上、下側の混練軸の左端部)と、第二混練軸3′の右端部(図2の図面上、上側の混練軸の右端部)には、左右対称形状でかつ回転軌跡が混練槽2の内壁に沿うように回転して混練槽2内の材料を混練軸3、3′方向へ連続的に送り出す二条の螺旋羽根5をそれぞれアーム6を介して備えており、前記第一混練軸3の螺旋羽根5は、図2の図面上、左端部から右端部に向けて、また第二混練軸3′の螺旋羽根5は、図2の図面上、右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで長く伸ばすようにして形成していて、混練軸3、3′の周りを約180°周回した形状としている。
Of the kneading
また、第一混練軸3の右端部(図2の図面上、下側の混練軸の右端部)と、第二混練軸3′の左端部(図2の図面上、上側の混練軸の左端部)には、螺旋羽根5と同様に混練槽2内壁に沿って回転し、前記螺旋羽根5にて送り出されてくる材料を隣接する他方の混練軸3、3′側へと順次切り返す返し羽根7を、それぞれアーム6を介して一枚ずつ備えている一方、該返し羽根7の混練軸3、3′を挟んで反対位置にはそれぞれ短尺の送り羽根11を一枚ずつ備えている。
Further, the right end portion of the first kneading shaft 3 (the right end portion of the lower kneading shaft in the drawing of FIG. 2) and the left end portion of the
なお、前記短尺の送り羽根11は、図2の第一混練軸3にて説明すると、混練軸3の長さ方向に対する送り羽根11の左端部位置を螺旋羽根5の右端部位置と略一致させており、螺旋羽根5から送り出されてくる材料を剪断しながらほぼ連続的に混練軸3右端付近まで送り出せるように図っている一方、送り羽根11の右端部位置は混練槽2内壁から若干離間させており、混練軸3右端付近まで送り出した材料を続いて回転してくる返し羽根7にて隣接する他方の混練軸3、3′側へとスムーズに切り返せるように図っている。
The
図中の8は混練軸3、3′の駆動用モータであり、9は前記駆動用モータ8の回転速度を減速させつつ駆動力を混練軸3、3′へと伝達する減速機、10は各混練軸3、3′の回転速度を同調させるカップリング機構である。また、図示例では、混練槽2の底部中央に設置される排出ゲートは省略してある。
In the figure, 8 is a drive motor for the
図2に示されるように、可能な限り長く伸ばすようにして形成した螺旋羽根5と短尺の送り羽根11とによって形成される混練槽2内の材料の送り出し領域Xと、短尺の返し羽根7によって形成される材料の切り返し領域Yとの比(X:Y)は約9:1としており、図8に示されるような従来の二軸ミキサ201が、螺旋形状の送り羽根205によって形成される材料の送り出し領域Xと、螺旋形状の返し羽根207によって形成される材料の切り返し領域Yとの比(X:Y)を約5:5〜7:3としているのに対して、材料の送り出し領域Xが占める比率を高めにして、材料の送り出し量に対する材料の切り返し量を抑えて混練槽2内における材料の循環スピードを向上させている。
As shown in FIG. 2, the material feed region X in the
そして、上記構成の二軸ミキサ1にて、例えば、砂利、砂、セメント、混和剤、水などの各種コンクリート材料を攪拌・混練して生コンクリートを製造するときには、先ず、所定量ずつ計量した各種材料を混練槽2内に順次投入する一方、駆動用モータ8を駆動して二本の混練軸3、3´をそれぞれ所定速度にて相反方向に回転させる。このとき、各混練軸3、3´が一回転する間に、第一混練軸3の左端部と、第二混練軸3′の右端部とにそれぞれ備えた二条の螺旋羽根5によって混練槽2内部に滞留する各種材料に対して二度の練り混ぜ作用を付与しながら、限界まで長く伸ばすように形成した螺旋羽根5や、返し羽根7の反対位置にも備えた短尺の送り羽根11によって混練槽2内の材料の送り出し量を効果的に増やして混練軸3、3´方向に沿って素早く送り出しを行う。
Then, when producing ready-mixed concrete by stirring and kneading various concrete materials such as gravel, sand, cement, admixture, and water in the above-described twin-screw mixer 1, While the materials are sequentially put into the
そして、第一混練軸3の右端部と、第二混練軸3′の左端部まで送り出された材料を、短尺の返し羽根7によって隣接する他方の混練軸3、3´側へと順次送り出していき、混練槽2内を素早く循環させることで効率よくかつ好適に撹拌・混練を行う。
Then, the material fed to the right end portion of the
このように、一本の混練軸に対して備える二条の螺旋羽根を、隣接する混練軸の羽根と干渉が生じないぎりぎりまで長く伸ばすように形成させたので、混練材料の送り出しや剪断、切り返しなどを連続的に、かつ迅速に行うことが可能となり、混練槽内における混練材料の滞留を極力減らし、効率のよい撹拌・混練ができて極めて短時間にて高品質な混練物を製造することができる。 In this way, the two spiral blades provided for one kneading shaft are formed so as to extend long enough to avoid interference with the adjacent kneading shaft blades, so that the kneaded material is fed out, sheared, turned back, etc. Can be continuously and quickly performed, and the retention of the kneaded material in the kneading tank can be reduced as much as possible, and efficient stirring and kneading can be performed to produce a high-quality kneaded material in an extremely short time. it can.
図4〜図6は、本発明の別の実施例を示すものであり、前記実施例1で説明したミキサと同一構成部分については同じ番号を付して詳細な説明は省略する。 4 to 6 show another embodiment of the present invention. The same components as those of the mixer described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図4〜図6に示されるミキサ1′は、図1〜図3に示されるミキサ1と比較して混練槽2サイズが大きいタイプのミキサであって、混練槽2の大型化に伴って混練軸3、3′が長く形成されている。
The mixer 1 ′ shown in FIGS. 4 to 6 is a type of mixer having a
したがって、実施例1のミキサ1の場合と同様に、第一混練軸3(図5の図面上、下側の混練軸)の螺旋羽根5は、図5の図面上、左端部から右端部に向けて、また第二混練軸3′(図5の図面上、上側の混練軸)の螺旋羽根5は、図5の図面上、右端部から左端部に向けて、お互いが干渉しないように限界まで長く伸ばすようにして形成して、混練軸3、3′の周りを約225°周回した形状としているが、混練軸3、3′が長いことによってこれら螺旋羽根5端部と返し羽根7との間には大きな間隙が生じてしまうため、その隙間の混練軸3、3′に短尺の送り羽根12を混練軸3、3′を挟んで反対位置に一対備えている。なお、前記短尺の送り羽根12を取り付ける位置は、螺旋羽根5をそのまま伸ばすと隣接する混練軸3、3′の羽根と干渉を生じてしまう位置であるため、螺旋羽根5とは若干位相をずらして取り付けている。また、本実施例では、返し羽根7は混練軸3、3′を挟んで反対位置に一対備えており、実施例1のミキサ1のように、返し羽根7の反対位置に送り羽根を備えるようにはしていない。
Therefore, as in the case of the mixer 1 of the first embodiment, the
図5に示されるように、可能な限り長く伸ばすようにして形成した螺旋羽根5と短尺の送り羽根12とによって形成される混練槽2内の材料の送り出し領域Xと、短尺の返し羽根7によって形成される材料の切り返し領域Yとの比(X:Y)は、実施例1のミキサ1の場合と同様に、約9:1にて構成され、ミキサ1と同程度の割合で材料の送り出しが行われる構造としている。
As shown in FIG. 5, the material feed region X in the
なお、実施例1のミキサ1では、返し羽根7の混練軸3、3′を挟んで反対位置に送り羽根11を備えているが、返し羽根7をもう一枚取り付けるようにしてもよく、また実施例2のミキサ1′では、返し羽根7を一対備えているが、返し羽根7を一枚とすると共に反対位置の返し羽根7に代えて送り羽根を備えるようにしてもよい。このとき、混練槽2内の材料の送り出し領域Xと、材料の切り返し領域Yとの比(X:Y)は、若干変化するものの約9:1前後には収まり、材料の送り出し量は十分に維持されて効率のよい撹拌・混練を行うことが期待できる。
In addition, in the mixer 1 of Example 1, although the
また、実施例1のミキサ1の螺旋羽根5が混練軸3、3′の周りを周回する角度が約180°であるのに対して実施例2のミキサ1′の螺旋羽根5が混練軸3、3′の周りを周回する角度が約225°であり、両者間には約45°の開きがあるが、実施例1のミキサ1の螺旋羽根5が混練軸3、3′に対して周回を開始する始点が、実施例2のミキサ1′の螺旋羽根5が混練軸3、3′に対して周回を開始する始点と約45°分のずれがあるためであり(図2の下側混練軸3に備えられている長い方の螺旋羽根5の左端部が混練軸3の真下位置から約45°回動した位置から周回を開始しているのに対して、図5の下側混練軸3に備えられている長い方の螺旋羽根5の左端部が混練軸3の真下位置から周回を開始している。)、これによって混練軸3、3′の長さの差を幾分解消している。
Further, the angle at which the
1…二軸ミキサ 2…混練槽
3、3′…混練軸 5…螺旋羽根
6…アーム 7…返し羽根
8…駆動用モータ 9…減速機
11…送り羽根(短尺)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
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