JP2935845B2 - 運動撹拌部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この粉末は、粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物
を、囲いの中で、不活性又は活性の雰囲気中で、適切な
圧力及び／又は適切な温度下で、混合し、掻き混ぜ、こ
ね回し、又は撹拌する運動撹拌部材に関する。

［従来の技術］ ここで、「混合」及び「撹拌」という用語は、均一に
されるべき少なくとも二つの成分を純粋に混合する操作
とともに、色々な周囲条件即ち色々な圧力、温度、又は
反応下で、周囲条件を変更し又は変更せずに、一つ以上
の基本的物質の状態を変化させる目的を持つためあらゆ
る操作を意味するものと理解されるべきである。

考えられる色々な用途のうちでも、特に原材料の製
造、ペイント、ポリマー、接着剤、プラスチツク等の産
業用の物質の調製、純粋に且つ完全に産業的性質の化学
物質又は食料品又は薬剤の製造に言及するのが適当であ
る。

粉末状、ペースト状又は顆粒状の物質又は化合物は、
ハブと、これに固定された与えられた数のブレードとか
ら成る運動撹拌部材を備えた駆動シヤフトが局所的に挿
通されたほぼ閉じた容器、大桶又は囲いの中で掻き混ぜ
又は撹拌される。かかる操作を行うために色々な大桶が
使われ、これに対応する撹拌部材は、一般に、大桶の内
面の対応部分になるべく接近して運動する様に適切な形
状とされている。

例えば、従来から知られた技術を開示する文献とし
て、DE−Ａ−25362、EP−Ａ−0131885、US2982522など
の特許文献がある。

［発明が解決しようとする課題］ 経験上、現在利用することの出来る装置には、物質を
撹拌し、こね回し、混合し、又は均一化する機能に関し
て改善の余地があることが分つている。

この発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、
この発明の目的は、改善された状態で、物質を撹拌し、
こね回し、混合し、又は均一化する機能を有する運動撹
拌部材を提供する事である。

その様な可能性の一つは、優先運動線を形成させずに
該装置の容器又は大桶に包含されている物質をより力強
く撹拌するブレードのプロフイールに関する。撹拌部材
のブレードの数を変えてもこの問題を解決することは出
来ないことが分つており、これはブレードの形状の機能
として解決されねばならない。

本発明の他の目的は、駆動トルクと共に増大し、且つ
撹拌される物質の粘度と共に増大する強い機械的力に抗
するブレード強度を改善した運動撹拌部材を提供するこ
とである。

他の目的は、撹拌摩擦による温度上昇を防止し、又は
これと対称的に不活性又は活性の雰囲気中で密接な反応
を促進するべく熱を加えたり除去したりするために、撹
拌されている物質又は混合物の内部温度又は中心温度を
調節することである。

［課題を達成するための手段］ 本発明は、処理される物質を、それが粉末上でもペー
スト状でも顆粒上でも、より強力に撹拌し、均一化し、
ブレードの機械的強度を相当固めて、粘度の高いペース
ト、粉末又は液体の塊の中でも大きなトルクを伝えるこ
とが出来、熱交換機としても作用するブレードにより、
こね回されている又は混合されている物質の中心での温
度を狭い範囲内に調製することが出来る様に、設計され
た新規な運動撹拌部材を提案することにより、上記の目
的を達成しようとするものである。

本発明は、粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物質を
混合する装置の運動撹拌部材であって、該装置（１）を
構成する容器（２）の中に突出する駆動シャフトの末端
部に取り付けるのに適したハブ（10）を備え、前記ハブ
は、該容器の対応する内面（2a）になるべく密接に追従
する先端縁（19）を各々有し、ｎ条に形成されたブレー
ド（11）を持っており、各ブレードは、該ハブに固定す
るのに適しており、且つその回転軸ｘ−ｘ′を中心とす
るベース（12）と、該ベース（12）の外面から該回転軸
ｘ−ｘ′に対してほぼ半径方向となる方向に延在するブ
レード根部（16）と、該ブレード根部（16）から延在し
て該回転軸ｘ−ｘ′に対して角度βを成して立ち上り、
後方に延びて該運動部材の回転方向にその凸先端縁（1
9）を向けた湾曲ブレード部（17）とを備えており、前
記湾曲ブレード部（17）は半月状で、その厚みが該ブレ
ード根部（16）から先細りとなっており、且つ、該湾曲
ブレード部（17）の先端外側面（21）は、少なくともそ
の末端部まで回転軸ｘ−ｘ′に垂直な基準面（ｐ）に対
して角度γを成してねじれており、該ブレード根部（1
6）及び該ブレード部（17）は直角に切断すると三角形
状の断面を有する。

本発明はまた粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物質
を混合する装置を提供するものであり、該装置は、本発
明の運動撹拌部材が取り付けられた駆動シヤフトがその
中を局部的に通る容器、大桶、又は囲いから成つてい
る。

その他の色々な特徴は、本発明の非限定的実施例を示
した図面を参照する以下の説明から明らかとなろう。

［実施例］ 第１図及び第２図は、粉末状、ペースト状、又は顆粒
状の物質又は混合物を掻き混ぜ、混合し、掻き回し、こ
ね回し又は反応させる装置１を示す。この装置１は、例
えば球形として例示された大桶、容器、又は囲い２を有
し、この大桶は構造３により支持されている。モータ及
び減速歯車装置５からの出力シヤフトが、例えばその平
な底４を通して、大桶２に挿通されている。該出力シヤ
フトはスタツフイングボツクス６と結合しており、該ボ
ツクスは、ロータリーシールを有し、行き回路７と戻り
回路８とに接続されており、これら回路は伝熱流体の流
れを維持する設備（図示せず）に接続されている。

駆動シヤフトの、大桶２内に突入している部分は、ハ
ブ10から成る運動撹拌部材９を支持しており、該ハブか
らブレード11が延在しており、該ブレードは、普通の態
様で、装置５により駆動される駆動シヤフトによつて該
部材９が回転させられる時該ブレードがその上を運動す
る大桶２の内面2aの対応部分になるべく接近して追従す
る様な形を持つている。

例えば、運動撹拌部材９は三つのブレード11を備えた
ものとして図示されているが、異なる数のブレードを設
けることも出来ることが理解されるべきである。

本発明は、特に、ブレード11の構造に関するものであ
つて、ハブ10の構造に関するものではなく、該ハブは、
駆動シヤフトへの機械的接続を与える機能に関して、及
び箱６を介して回路７及び８に沿つて伝熱流体を運ぶ機
能に関して、従来技術を形成するものと看做されるべき
である。

第３図及び第４図から分る様に、各ブレード11は、ハ
ブ９に、その回転軸ｘ−ｘ′を中心としてこれを着脱可
能に固定するのに適したベース12を含む様に設計されて
いる。この目的のために、半径方向及び軸方向の固定作
用を提供する螺子14により固定される様になつている扇
形リング13でこの固定ベース12を構成することが出来
る。例えば矢f1の方向の回転駆動を可能にするのに適し
た実際上角度保留手段は、リング扇形13の内面に形成さ
れたハウジング15に部分的に係合するキーにより構成す
ることが出来る。

その外周辺面から、固定ベース12は、回転軸ｘ−ｘ′
に対してほぼ半径方向を成す共同軸ｙ−ｙ′を有するブ
レード根部16を支持している。縦軸ｙ−ｙ′は矢f1の方
向に対して後方に、軸ｘ−ｘ′を中心とする純粋な半径
方向から５゜ないし30゜の値αだけ、ずれている。

ブレード根部16からブレード部17が延在しており、該
ブレード部17は、ほぼ、ブレード根部16との接続部から
縁18に向かつてその厚みが先細りとなつている半月の形
状である。

ブレード部17は、ブレード根部16から上方に延在し
て、軸ｘ−ｘ′に対して20゜ないし60゜の範囲の角度β
を成している。この角度βは好ましくは45゜に近い角度
である。

半月形のブレード部17は、湾曲して、矢f1で示されて
いる回転方向に対して後向きに走つており、これによ
り、その凸縁はブレード11の先端縁19を成し、且つ前記
縁は、矢f1で示された方向へ回転するブレード11がその
上を動く内面2aになるべく接近して追従することにな
る。

ブレード根部16及びブレード部17は中空部として適当
な物質から形成されている。該中空部は、いずれの部分
においても、ほぼ直角に切断すれば、その断面はほぼ三
角形であるのが好都合である。

例として、第４図ないし第６図は、底面を形成する底
壁20と、（矢f1で示されている回転方向に対して）先端
上面を形成する壁21と、同回転方向に対して後端上面を
形成する壁22とから成る三角形の中空部としてブレード
根部16及びブレード部17を示している。壁20ないし22
は、相互に連結されて、底面20及び先端上面21の間の先
端縁19と、先端上面21及び後端上面22の間の隆起23と、
後端上面22及び底面20の間の後端縁24とを形成してい
る。

ブレード部17により延長されているブレード根部16
は、先端上面21が、軸ｘ−ｘ′に対して垂直な基準面ｐ
に対して角度γを成す様に、例えば溶接によつてベース
13に固定されており、この角度γは30゜ないし60゜の範
囲の、好ましくは45゜に近い角度である。この固定は、
底面20がベース13上のその原点からブレードに沿つて同
基準面ｐに対して角度δを成して延在する様にも成され
るが、該角度δは、こね回されている物質の詰まりを防
止して清掃を容易にするために設けられる。

ブレード部17は、その前側上面21がブレード根部16の
始点から端部18まで回転軸ｘ−ｘ′の方向へねじられる
ように形成されている。そのねじれは、第４図及び第７
図に示すように、前側上面21の切れ刃と、回転軸ｘ−
ｘ′から切れ刃と前側縁19の交点に延びる半径方向Ｄに
対して垂直な面ｐとのなす角度γで表され、角度γは前
側上面21の切れ刃と前側縁19との交点における連続平面
p1からp5で測定されるように、約105゜、95゜、90゜、6
0゜、及び30゜と値が変化している。第７図では、同じ
基準座標において、底面20と垂直面ｐとの間の角度δを
計測することができる。

ブレード11の上記の形状は、色々な目的のために設け
られている。

この中空断面形状による第１の目的は、機械的強度を
強めて、加えられた回転トルクから、又は、こね回さ
れ、撹拌され、又は混合される物質が多少とも持つてい
る粘性による反作用から生じるストレスに抵抗し得る様
にすることである。

半月形のブレード部17と組み合わせて中空断面構造を
使用したことにより、軸ｘ−ｘ′から半径方向に離れる
に従つて摩擦力を減少させるこおとにより、少なくとも
有る程度はブレード11を混合されている材料、混合物、
又は物質の中を通し易くすることが可能と成る。

この選択された形状から生じる他の長所は、幅が先細
りとなる半月形により、半径が大きくなるに従つて速度
勾配を連続的に増大させ、これにより、撹拌、こね回し
又は混合を促進し、これをブレード根部16及びブレード
部17の三角形断面形状により更に一層促進し得ることに
ある。中空三角形断面形状であるがために、混合されて
いる物質同士の反応により、又はその中の圧力が外気と
異なる圧力に保たれていることにより大桶２の中に発生
する圧力変化に対して特に高い機械的強度をブレード11
に与えることが出来る。

ブレード11の形状は、ブレード根部16により画定され
る先端縁19が大桶２の底に対して掻き取り作用を為し、
これにより、ハブ10から短い距離にある物質又は材料に
与えられる割合に低い変位線速度により殆どストレスを
受けない物質の塊が停滞するのを制限することが出来る
ようにも選択されている。ブレード11の特別の形状の故
に先端縁19の全体が書き取り作用を為し、そのためにこ
の先端縁は大桶の内面2aの対応部分に多少とも追従する
ことになる。

ブレード11が特別の形状、特に三角形箱形断面を持つ
ているので、先に先端上面21により動かされた材料又は
物質の流れに不連続を形成する効果を持つた逃げ隆起23
を先端上面21と後端上面22との間に形成することが出来
る。この様な逃げ又は途切れにより隆起23の直後に乱流
運動が生じて、これにより、処理されている物質の撹
拌、こね回し、混合、又は均一化が促進される。

本発明の他の有益な特徴によると、ブレード根部16及
びブレード部17の箱形断面構造は更に適当な手段により
付けられた壁30から成る内部仕切りを含む。壁30は、箱
形断面構造を強化すると共に、第５図ないし第８図から
分かる様にブレード根部16及びブレード部17内にチャネ
ル又は部屋31又は32を画定する様に組織されており、該
チャネルはブレードの端部で互いに連通して、該ブレー
ドの中に伝熱流体を流すことを可能にしている。

チャネル31及び32は、固定ベース12を通る通路33及び
34と連通し、ハブ10内に設けられた捕捉的ダクトと一致
している。

かくして、かかる手段を使つて各ブレード11内に伝熱
流体の往復の流れを維持し、これにより、撹拌又はこね
回しによる温度上昇の作用として、熱を加えたり除去し
たりして、混合されている生成物又は混合物の温度を調
整する熱交換機として、全体としての各ブレードを作用
させることが可能となる。

また、壁30は、ブレードの供給オリフイス様の行き回
路のみを提供する様に組織することも可能であり、該オ
リフイスは浸透性でも非浸透性でもよい。

ブレード根部16及びブレード部17は、壁20及び21を組
み立て、仕切り壁30の組立体を加え、壁22を組み立てる
ことによつて端部を形成して、作ることが出来る物であ
る。

本発明は説明し図示した実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内で多数の変形が可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、運動撹拌部材
における、物質を撹拌し、こね回し、混合し、又は均一
化する機能を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の運動撹拌部材を取り付けた撹拌、混
合、又はこね回し用装置の略立面断面図、 第２図は、第１図の線II−IIに沿う平面断面図、 第３図は、第１図及び第２図に示されている運動撹拌部
材の構成要素の一つを示す拡大平面図、 第４図は、第３図の線IV−IVに沿う側面図、 第５図及び第６図は、第３図の線Ｖ−Ｖ及びVI−VIにそ
れぞれ沿う立面断面図、 第７図は、第２図に類似しているが、より大きな縮尺で
本発明の構造上の詳細を示す平面図、 第８図は、第４図の線VIII−VIII上の部分断面図であ
る。 図中、１……装置、２……囲い、2a……内面、３……構
造、４……底、５……減速歯車装置、６……スタッフィ
ングボックス、７……行き回路、８……戻り回路、９…
…運動撹拌部材、10……ハブ、11……ブレード、12……
ベース、13……扇形リング、14……螺子、15……ハウジ
ング、16……ブレード根部、17……ブレード部、18……
縁、19……先端縁、20……壁、21……先端上面、22……
後端上面、23……隆起、24……後端縁、30……壁、31;3
2……チャネル、33;34……通路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラ シユミツト フランス国、78600 メスン レ ワ、 パーク ドウ ベロ、21 (56)参考文献 実開 昭63−160935（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭55−42842（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭61−38656（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01F 7/00 - 7/32

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物質を
   混合する装置の運動撹拌部材であって、該装置（１）を
   構成する容器（２）の中に突出する駆動シャフトの末端
   部に取り付けるのに適したハブ（10）を備え、前記ハブ
   は、該容器の対応する内面（2a）になるべく密接に追従
   する先端縁（19）を各々有し、ｎ条に形成されたブレー
   ド（11）を持っており、各ブレードは、 該ハブに固定するのに適しており、且つその回転軸ｘ−
   ｘ′を中心とするベース（12）と、 該ベース（12）の外面から該回転軸ｘ−ｘ′に対してほ
   ぼ半径方向となる方向に延在するブレード根部（16）
   と、 該ブレード根部（16）から延在して該回転軸ｘ−ｘ′に
   対して角度βを成して立ち上り、後方に延びて該運動部
   材の回転方向にその凸先端縁（19）を向けた湾曲ブレー
   ド部（17）とを備えており、 前記湾曲ブレード部（17）は半月状で、その厚みが該ブ
   レード根部（16）から先細りとなっており、且つ、該湾
   曲ブレード部（17）の先端外側面（21）は、少なくとも
   その末端部まで回転軸ｘ−ｘ′に垂直な基準面（ｐ）に
   対して角度γを成してねじれており、 該ブレード根部（16）及び該ブレード部（17）は直角に
   切断すると三角形状の断面を有することを特徴とする運
   動撹拌部材。
2. 【請求項２】前記ブレード根部（16）及び該ブレード部
   （17）は中空断面部材として形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の運動撹拌部材。
3. 【請求項３】前記ブレード根部（16）及び該ブレード部
   （17）は、内部壁（30）により仕切られた中空断面部材
   として形成されており、該壁（30）は、通路（33、34）
   と連通する少なくとも一つの流れ回路（31）を画定して
   おり、該通路は、該ハブ内に設けられて流体流生成用設
   備（７、８）に接続される少なくとも一つのダクトと連
   通するために該ベースを通して設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の運動撹拌部材。
4. 【請求項４】前記ブレード根部（16）及び該ブレード部
   （17）は、底面を形成する底壁（20）と、該運動部材の
   回転方向に関して先端壁（21）及び後端壁（22）から夫
   々構成される、上面を形成する二つの外壁とを含んでお
   り、前記壁は相互に連結されて、凸先端縁（19）、凹逃
   げ隆起（23）、及び凹後端縁（24）を有する組立体を画
   定することを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の
   運動撹拌部材。
5. 【請求項５】前記ブレード根部の前記先端外側面（21）
   は、回転軸ｘ−ｘ′に垂直な基準面（ｐ）に対して前記
   角度γを成すことを特徴とする請求項４に記載の運動撹
   拌部材。
6. 【請求項６】前記角度γは、前記ブレード根部からその
   端部（18）に向かって小さくなっていくことを特徴とす
   る請求項５に記載の運動撹拌部材。
7. 【請求項７】前記底面（20）は、回転軸ｘ−ｘ′に垂直
   な基準面（ｐ）に対する逃げ角δを画定することを特徴
   とする請求項４に記載の運動撹拌部材。
8. 【請求項８】前記ブレード根部の凹逃げ隆起（23）によ
   り連続する軸ｙ−ｙ′は、前記回転軸ｘ−ｘ′を通る純
   粋な半径方向と角度αを成すことを特徴とする請求項１
   に記載の運動撹拌部材。