JP2021126602A

JP2021126602A - 混練機

Info

Publication number: JP2021126602A
Application number: JP2020021425A
Authority: JP
Inventors: 大介小林; Daisuke Kobayashi; 貴文三木; Takafumi Miki; 晃史山崎; Akishi Yamazaki; 裕斗松岡; Yuto Matsuoka; 将人福嶋; Masahito Fukushima
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-09-02
Anticipated expiration: 2040-02-12
Also published as: JP7378312B2

Abstract

【課題】混練部材を主軸に外嵌した混練機において、混練部材の軸方向の位置決めを安価な手段で可能とする。【解決手段】主軸２と別体で形成されて主軸２に外嵌固定された環状の位置決め部材１５に、主軸２に外嵌される複数のパドル（混練部材）３の列の一端に位置するものを当接させて、各パドル３を軸方向に位置決めするようにした。これにより、従来の削り出し加工によって形成した主軸の大径部でパドルの位置決めを行うものに比べて、主軸素材を小径とすることができるので、主軸２の材料コストを大幅に低減できる。【選択図】図３

Description

本発明は、化学薬品、食料品、樹脂等の混練に使用される混練機に関する。

化学薬品、食料品、樹脂等の各種混練物の混練には、混練材料が供給されるケーシングの内部に横架され、スクリュやパドル等の混練部材が設けられた主軸を回転駆動する混練機が多く使用されている。この混練機には、主軸を１本だけ横架した単軸型のものと、一対の主軸を平行に横架して、各主軸に設けた混練部材の回転領域が一部で重なるようにした２軸型のものとがある。

ところで、上記のような混練機は、主軸の本数によらず、主軸に外嵌（主軸の外周に嵌合）した混練部材を主軸から抜き取り可能として、混練物の種類等の混練条件に応じて混練部材の組み合わせを容易に変えられるようにしていることが多い。その場合、使用後の混練部材を抜き取った主軸に再度混練部材を取り付ける際には、その軸方向の位置決めを行う必要がある。このため、例えば特許文献１に記載された混練機では、主軸の駆動側に大径部を設け、これと反対側から主軸に外嵌される最初のパドル（混練部材）を主軸の大径部に当接させ、最後に主軸に外嵌されたパドルをナットで軸方向に締め付けることにより、複数のパドルを主軸に対して位置決めするようにしている。

実公平６−２２４１９号公報（第３図、第４図）

しかしながら、上記特許文献１に記載されているように、主軸に外嵌される混練部材を主軸の大径部に当接させて位置決めする方法をとる場合、その主軸は大径部の直径を有する主軸素材から削り出し加工によって形成する必要があるので、主軸の材料コストが高くなる。特に、混練機の主軸は高温環境での強度と耐食性が求められ、高価な材料が使用されるので、材料コストが大きな問題となる。また、その材質が難削材である場合、主軸の加工時間が長くなり、機械加工コストも高くなる。

そこで、本発明は、混練部材を主軸に外嵌した混練機において、混練部材の軸方向の位置決めを安価な手段で可能とすることを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、混練材料が供給されるケーシングの内部に、混練部材が外嵌された主軸が横架されており、前記主軸を回転駆動することにより前記ケーシングに供給された混練材料を混練する混練機において、前記混練部材を軸方向に位置決めするための環状の位置決め部材が、前記主軸と別体で形成されて主軸に外嵌固定されている構成を採用した。

すなわち、主軸と別体で形成された環状の位置決め部材を主軸の所定位置に外嵌固定して、この位置決め部材に、主軸に外嵌される混練部材を当接させることにより、主軸に位置決め用の大径部を形成するよりも安価な手段で混練部材を軸方向に位置決めできるようにしたのである。

ここで、前記位置決め部材は、周方向で複数の位置決め片に分割されており、前記各位置決め片が前記主軸の外周に設けられた環状溝に嵌め込まれた状態で一体化されるものとすることができる。

また、前記位置決め部材の材質は、前記主軸の材質と異なるものとすることができる。すなわち、位置決め部材は求められる特性が主軸のように高くないので、主軸よりも安価な材料を選択して混練機全体の製造コストをさらに低減することができる。

本発明の混練機は、上述したように、主軸と別体で形成されて主軸に外嵌固定された位置決め部材に、主軸に外嵌される混練部材を当接させることにより、混練部材を軸方向に位置決めするようにしたものであるから、削り出し加工によって形成された主軸の大径部に混練部材を当接させて混練部材の位置決めを行うものに比べて、主軸の材料コストを大幅に低減することができるし、主軸材質が難削材である場合は加工時間の短縮および機械加工コストの低減も図れる。

実施形態の混練機の正面断面図図１のII−II線に沿った断面図図1の要部を拡大して示す正面断面図図１の要部の分解斜視図（ａ）は図１の位置決め部材の一部切欠き側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この混練機は、図１および図２に示すように、ケーシング１の内部に一対の主軸２を平行に横架した２軸型のものであり、各主軸２には混練部材としての複数のパドル３が外嵌されており、両主軸２のパドル３の回転領域が一部で重なるようになっている。各主軸２はモータ４ａと減速機４ｂを備えた駆動装置４の出力軸５にギアカップリング６で連結されており、ケーシング１と駆動装置４は同じ基台７に支持されている。なお、この混練機は、粘着性の高い樹脂等の混練材料を対象とするものであり、ケーシング１の一端側（主軸２の駆動側）に設けた供給口１ａから供給された混練材料を混練して、他端側（主軸２の先端側）に設けた排出口１ｂから排出するようになっている。

前記各主軸２は、図１および図３に示すように、一端部（駆動側端部）が軸受８ａで軸支され、他端部（先端部）が軸受８ｂで軸支されている。そして、駆動側と先端側の両側を、それぞれパッキンボックス９ａ、９ｂに収納されたグランドパッキン１０ａ、１０ｂで軸封されている。各グランドパッキン１０ａ、１０ｂは、パッキン押さえ１１ａ、１１ｂで締め付けられ、主軸２に外嵌されたスリーブ１２ａ、１２ｂに押し付けられている。また、各パッキンボックス９ａ、９ｂとグランドパッキン１０ａ、１０ｂとの間には筒状の摺動部材１３ａ、１３ｂが介装されており、粘着性の高い混練材料がグランドパッキン１０ａ、１０ｂとスリーブ１２ａ、１２ｂとの間に侵入して、グランドパッキン１０ａ、１０ｂが主軸２と共回りしても、パッキンボックス９ａ、９ｂの内周面は摩耗しないようになっている。

また、各主軸２には、一端側のスリーブ１２ａの外嵌位置とパドル３の外嵌位置との間の外周に環状溝１４が設けられており、その環状溝１４に環状の位置決め部材１５が嵌合固定されている。

そして、一端側のスリーブ１２ａを位置決め部材１５の一端面に当接させた状態で、一端側の軸受８ａをスリーブ１２ａの一端面に当接するように組み込むことにより、スリーブ１２ａが軸方向の外嵌位置を固定されている。なお、駆動側の軸受８ａを挟んでスリーブ１２ａと対向する位置には、軸受８ａを抜け止めするロックナット１６ａが組み込まれている。

また、パドル３の列の一端に位置するものを位置決め部材１５の他端面に当接させ、列の他端に位置するパドル３の他端面に他端側のスリーブ１２ｂを当接させた状態で、他端側の軸受８ｂをスリーブ１２ｂの他端面に当接するように組み込むことにより、各パドル３およびスリーブ１２ｂが軸方向の外嵌位置を固定されている。なお、他端側の軸受８ｂを挟んでスリーブ１２ｂと対向する位置には、軸受８ｂを抜け止めするロックナット１６ｂが組み込まれている。

前記位置決め部材１５は、図４および図５に示すように、周方向で２つの半円弧状の位置決め片１５ａに分割されており、各位置決め片１５ａが主軸２の外周の環状溝１４に嵌め込まれた状態で、各位置決め片１５ａの周方向の一端部に形成された凹部１５ｂから相手側の周方向他端部へねじ込まれたボルト１７によって一体化されている。

ここで、位置決め部材１５の材質は主軸２と異なるものとされている。すなわち、主軸２は高温環境での強度や耐食性を求められるが、位置決め部材１５は、スリーブ１２ａ、１２ｂおよびパドル３を軸方向に位置決めできるものであればよく、主軸２のような高い特性を求められないので、この実施形態では主軸２をハステロイＣ２２（登録商標）で形成し、位置決め部材１５はＳＵＳ３１６Ｌで形成してＮｉめっきを施している。

この混練機は、上述したように、主軸２と別体で形成されて主軸２に外嵌固定された環状の位置決め部材１５に、主軸２に外嵌される複数のパドル３の列の一端に位置するものを当接させることにより、各パドル３を軸方向に位置決めするようにしたので、従来の削り出し加工によって形成した主軸の大径部でパドルの位置決めを行うものに比べて、主軸素材を小径とすることができる。したがって、従来よりも主軸２の材料コストを大幅に低減できるし、主軸材質が難削材であるため加工時間の短縮および機械加工コストの低減も図れる。

また、位置決め部材１５を主軸２よりも安価な材料で形成しているので、この点でも材料コストおよび機械加工コストの低減が図られている。

さらに、位置決め部材１５は周方向で２分割されており、スリーブ１２ａ、１２ｂやパドル３を主軸２に外嵌した後でも組み付けることができるので、混練機全体の組立手順の自由度が大きく、位置決め部材１５が破損した場合でも単独で交換することができるという利点もある。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、位置決め部材は、実施形態のように、周方向で分割され、主軸の外周の環状溝に嵌め込まれた状態で一体化されるものとすることが望ましいが、一体形成された環状部材でボルト締結等により主軸の外周に固定されるものとしてもよい。

また、位置決め部材の材質は必ずしも実施形態のように主軸と異なるものとする必要はなく、主軸と同じ材質で位置決め部材を形成してもよい。

なお、本発明は混練機に関するものであるが、本発明の技術思想は、主軸に外嵌される部材を軸方向に位置決めのための段部を主軸に設けている装置に広く応用することができる。

１ケーシング
２主軸
３パドル（混練部材）
４駆動装置
５出力軸
８ａ、８ｂ軸受
１２ａ、１２ｂスリーブ
１４環状溝
１５位置決め部材
１５ａ位置決め片
１６ａ、１６ｂロックナット

Claims

混練材料が供給されるケーシングの内部に、混練部材が外嵌された主軸が横架されており、前記主軸を回転駆動することにより前記ケーシングに供給された混練材料を混練する混練機において、
前記混練部材を軸方向に位置決めするための環状の位置決め部材が、前記主軸と別体で形成されて主軸に外嵌固定されていることを特徴とする混練機。
前記位置決め部材は、周方向で複数の位置決め片に分割されており、前記各位置決め片が前記主軸の外周に設けられた環状溝に嵌め込まれた状態で一体化されるものであることを特徴とする請求項１に記載の混練機。
前記位置決め部材の材質が前記主軸の材質と異なるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の混練機。