JP2889758B2 - 横型二軸混練機 - Google Patents

横型二軸混練機

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JP2889758B2
JP2889758B2 JP4077343A JP7734392A JP2889758B2 JP 2889758 B2 JP2889758 B2 JP 2889758B2 JP 4077343 A JP4077343 A JP 4077343A JP 7734392 A JP7734392 A JP 7734392A JP 2889758 B2 JP2889758 B2 JP 2889758B2
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    • B29B7/00Mixing; Kneading
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴムの混練等に使用す
る横型二軸混練機、特にロータ羽根の形状に特徴がある
横型二軸混練機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ゴムの混練、コンパンドの添加等
の操作にはインテンシブミキサー(バンバリー型)や、
羽根の断面形状が凸レンズ状、またはおむすび状のロー
タを設けた横型二軸密閉型のニーダが使用されている
が、これ等従来の混練機は混合が遅くて性能が悪いとい
う問題を抱えていた。この問題を解決するための研究に
おいて、従来ゴム混練機の中の代表的なタイプであるバ
ンバリーミキサを中心としてロータ羽根によるゴムの混
練作用が確認されているが、ロータ羽根の断面形状、寸
法等が混練作用にどのように関連するかは明らかになっ
ていなかった。
【0003】本発明者等はゴム混練機のロータ羽根の形
状が混練作用に及ぼす影響を研究した結果、ロータ羽根
先端前方の食込み角と後方の掻取り角により混合室内の
周壁面圧力がかなり消費動力や混練作用に影響するもの
であり、ロータ羽根先端前方の食込み角が小さくなれば
ロータ羽根先端前方に大きな正圧が発生し、ロータ羽根
先端後方の掻取り角が小さくなればロータ羽根先端後方
に大きな負圧が発生することを見出した。そしてロータ
羽根先端の前後で大きな圧力差が発生するためロータ羽
根先端が回転してラム下とブリッジ上の領域に達したと
き、この領域で発生する圧力は二つのロータ羽根先端の
相対的な位置(位相差)によりかなり変化すると考えら
れた。
【0004】このため本発明者等は、ロータ羽根先端の
相対的な位置が常に一定になるように2本のロータを等
速で互いに逆方向に回転させて、ロータ羽根の断面形状
がゴムの混練に及ぼす影響を検討した結果、ロータ羽根
先端後方の掻取り角を前方の食込み角より大きくするこ
とによってロータ羽根後方の空間が大きくなりロータ羽
根後方での内容物が混合室の周壁面から剥がれ易くなる
と共に2本のロータに挟まれたラム下とブリッジ上の領
域を通して対向する2つのロータ羽根間で内容物の受渡
しが良好に行えるようになり混練性能が向上することを
見出した。以上の結果に鑑みロータ羽根先端後方の掻取
り角が前方の食込み角より大きい断面形状のロータ羽根
を使用する横型二軸混練機を特願平2−294946号
として出願した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
2−294946号に開示された横型二軸混練機はロー
タ軸に直角な横断面内での二次元的な混練作用の改善だ
けを目指した試験的装置であるために大量の被混練物を
処理する実用上の装置としては必ずしも能率的でない。
本発明は上記装置のロータ羽根を三次元的な混練作用を
行うように改良し、バッチ操作を行うことによって高能
率の実用的な横型二軸混練機を提供することを目的とす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ラム下とブリッジ上の領域を介して接続さ
れた2つの混合室と、前記2つの混合室の各々に互いに
平行に配置され夫々複数枚のロータ羽根を装着すると共
に互いに位相差をもって逆方向に回転する2つのロータ
とを有し、前記各ロータ羽根は先端後方の掻取り角が先
端前方の食込み角より大きい断面形状を有する横型二軸
混練機において、前記2つのロータのロータ羽根をロー
タの中心軸に対して同方向のスパイラル状となすように
形成し、2つの混合室の間で混練される内容物の受渡し
を行ないながら該内容物が各ローラの軸方向に沿って互
いに逆方向に移動する循環流が形成されるようにしたこ
とを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明は特願平2−294946号で提案され
た断面形状をもったロータ羽根を使用することによって
高性能の二次元的混練作用を行いながらロータ羽根をロ
ータ軸線方向にスパイラル状に形成することによって軸
線方向の流動を与え三次元的混練作用を行うようにした
ので大量の被混練物を短時間で能率よく混練することが
できる。
【0008】
【実施例】図3は特願平2−294946号の発明の主
題であるロータの回転方向にみて羽根先端後方の掻取り
角δが羽根先端前方の食込み角γより大きい断面形状を
もったロータ羽根の4つの例を示す。これ等のロータ羽
根はいづれも回転中心οに対して点対称に形成され互い
に反対方向に延びる2枚の羽根をもっておりその前縁側
は円弧形の凸状部2に形成される。
【0009】図3(A)に示すロータ羽根1Aは、後縁
側は直線部3に形成され後方の掻取り角δは64°、前
方の食い込み角γは40°に形成される。図3(B)に
示すロータ羽根1Bは後縁側は同じく直線部3に形成さ
れるが掻取り角δは63°、食込み角γは38°に形成
される。図3(C)に示すロータ羽根1Cは後縁側が円
弧形の凹状部5に形成され、掻取り角δは90°、食込
み角γは35°である。図3(D)に示すロータ羽根1
Dは後縁側が羽根先端部の直線部6とこれに連なる円弧
形凹状部5とで形成され、掻取り角δは45°、食込み
角γは35°である。上記ロータ羽根は特願平2−29
4946号に詳述した如く、二次元的混練性能を高める
ことができる。
【0010】図1、図2は図3に示すような羽根先端後
方の掻取り角が先端前方の食込み角より大きい断面形状
をもったロータ羽根を三次元流を与えるように改良した
本発明の横型二軸混練機の一実施例の混合室内のロータ
の構造配置を示す平面図、および正面図である。図2に
示す如く2つの円形断面の混合室7,7はラム8の下で
ブリッジ9の上の領域Sで互いに連通しており、各混合
室7,7の中には図3に示すような断面形状の羽根をも
った2つのロータ1が平行に配置され、これ等のロータ
は矢印に示す如く互いに反対方向に回転される。図2に
は一例として図3の(C)に示す断面形状のロータ羽根
が配置されているが図3に示すその他の断面形状を使用
してもよく、又羽根先端後方の掻取り角が羽根先端前方
の食込み角より大きい限り3枚以上のロータ羽根をもつ
ものとしてもよい。
【0011】図1に示す如く各混合室7,7およびロー
タ1,1は軸線方向に長くなっており、2つのロータ
1,1のロータ羽根4,4はロータ中心軸に対して同一
方向のスパイラル状に形成されると共に、略90°位相
をずらして配置されている。従って両ロータ1,1が互
いに反対方向に回転されるとき、各ロータ周囲の被混練
物は互いに逆向きの軸方向推力を受け図1において矢印
Xで示すように左側のロータ1に沿う被混練物は上方に
向って流動し、右側のロータ1に沿う被混練物は下方に
向って流動する。そして夫々のロータ1,1の終端部に
達した被混練物は破線矢印X′で示すように他方のロー
タの始端部に取り込まれ、かくして2つの混合室7,7
の中を時計方向に循環する。なお、2つのロータ1,1
の相対的な位相ずれは前記した如く羽根4,4が2枚の
時は略90°が望ましいが羽根4,4の枚数に応じて、
3枚の時は略60°、4枚の時は略45°が望ましい。
【0012】一方のロータの終端部から他方のロータの
始端部への被混練物の移行をし易くするために、スパイ
ラル状のロータ羽根4は終端部において軸線方向を向い
た直線羽根4′とされこの部分では被混練物に軸線方向
の送りをかけないようにするとよい。この場合ロータ羽
根のスパイラル状の領域Aと直線状の領域Bの長さの比
は9:1から9:3の範囲とするのが適当である。
【0013】以上の構成により本発明においては2つの
ロータの間で各断面において被混練物の交換が行われて
高効率の二次元的混練作用を行うと共に軸方向において
被混練物の循環作用が行われる。
【0014】
【発明の効果】以上の通り本発明はロータ羽根断面形状
が本来有している高効率の二次元混練作用に加えて三次
元的混練作用が与えられるため被混練物の均一化を迅速
に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明横型二軸混練機の一実施例における混合
室内のロータの構造配置を示す平面図。
【図2】同ロータの断面形状と混合室内の配置を示す正
面図。
【図3】本発明に使用されるロータの4つの羽根断面形
状を示す図。
【符号の説明】
1 ロータ 4 ロータ羽根 4′ 直線羽根 7 混合室 8 ラム 9 ブリッジ γ 食込み角 δ 掻取り角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−166222(JP,A) 特開 昭55−31495(JP,A) 特開 平2−32812(JP,A) 特開 昭63−47106(JP,A) 特開 昭63−47107(JP,A) 特開 昭51−148860(JP,A) 特公 昭55−5974(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01F 7/00 - 7/32 B29B 7/00 - 7/94

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラム下とブリッジ上の領域を介して接続
    された2つの混合室と、前記2つの混合室の各々に互い
    に平行に配置された夫々複数枚のロータ羽根を装着する
    と共に互いに逆方向に回転する2つのロータとを有し、
    前記各ロータ羽根は先端後方の掻取り角が先端前方の食
    込み角より大きい断面形状を有する横型二軸混練機にお
    いて、前記2つのロータのロータ羽根をロータの中心軸
    に対して同方向のスパイラル状をなすように形成し、2
    つの混合室の間で混練される内容物の受渡しを行ないな
    がら該内容物が各ロータの軸方向に沿って互いに逆方向
    に移動する循環流が形成されるようにしたことを特徴と
    する横型二軸混練機。
  2. 【請求項2】 前記各ロータのスパイラル状のロータ羽
    根は終端部においてロータの軸線方向に直線状に延びる
    ことを特徴とする請求項1に記載の横型二軸混練機。
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JP4542605B1 (ja) * 2009-04-15 2010-09-15 株式会社神戸製鋼所 密閉式混練機及び混練ロータ
JP2014069175A (ja) * 2012-10-02 2014-04-21 Takahama Industry Co Ltd 混練機
JP6087135B2 (ja) * 2012-12-26 2017-03-01 株式会社ブリヂストン 混練装置

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