JP3171828B2 - 混練装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動性のある被混
練材料を、断面形状の変化した変形通路内を通すことに
よって混練する混練装置の技術に関し、特に、被混練材
料自体の断面形状を変化させながら、被混練材料自体に
圧縮力、せん断力を作用させ、合流と分割を繰り返すこ
とによって混練する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】モルタルやコンクリート、土質材料、そ
の他の混練を必要とする材料は、混練するほど好ましい
性状あるいは良好な性質や物性を示すことが多く、した
がって、そのような被混練材料の場合には、十分な混練
作業を必要とする。

【０００３】ところで、従来の混練方法について着目し
てみると、その混練方式によって腕型、カイ型、ロール
型等のミキサー（混練装置）があり、これらは機械的に
行うため、いずれも多量の材料を混練するのに適してい
る。

【０００４】しかし、こうした従来の混練装置では、そ
の混練する材料によっては確かに有効ではあるが、混練
に要するエネルギーや時間の観点から検討した場合、あ
まり効率的でないことが知られている。

【０００５】また、このように、腕型、カイ型、ロール
型等の従来から多用されているミキサー（混練装置）の
場合、いずれも機械的に可動する部分が多いため、その
分、摩耗や損傷も発生しやすい。さらに、装置自体も比
較的高価になる。こうした点は、特に、被混練材料が例
えばモルタルやコンクリ―トなどのように、細骨材や粗
骨材等の粒子を含む場合に顕著である。

【０００６】そこで、本出願人は、こうした問題点を考
慮した技術として、特開平９−２５３４６７号公報に記
載の混練方法及び混練装置の発明を既に提案した。これ
は、流動性のある被混練材料を、断面形状の変化した複
数の変形通路内を通すことによって混練する技術であ
る。

【０００７】即ち、図７に示すように、変形通路１、２
の断面形状を入口から出口に向かって連続的に変化させ
た装置本体３０を用い、各変形通路１、２の入口から被
混練材料を加圧して送り込むことによって、被混練材料
を層状に重ね、その材料に圧縮力と剪断力を作用させ、
その作用力で材料を圧延し、重ね、再度その材料に圧縮
力と剪断力を作用させ、圧延、重ねを繰り返すことによ
り材料を練り混ぜる技術である。

【０００８】ここで用いる装置本体３０は、変形通路
１、２の方向に直列に接続される複数個のエレメント３
１、３１からなり、各エレメント３１は並べて配置した
複数の変形通路１、２を備え、それら各変形通路１、２
の入口部がエレメント３１の一端側に、出口部がエレメ
ント３１の他端側にあり、互いに隣り合う一方のエレメ
ント３１の出口部に対して他方のエレメント３１の入口
部が交差する形態で接続されていて、その接続部分で被
混練材料の合流と分割を行う構成としている。この合流
と分割は変形通路１、２間の仕切り３、４により行われ
る。

【０００９】エレメント３１をｎ個接続することで、被
混練材料は出口においては２のｎ乗に相当する層とな
り、優れた混練効率が得られる。エレメント３１を仮に
３０個接続した場合、２の３０乗＝１０億回前後も混練
したことに相当する。エレメント３１どうしの接続は、
各エレメントの端部に設けたボルト孔ｆ１付のフランジ
Ｆを利用して接続される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような混練技術を
採用した場合、被混練材料自体の断面形状を変化させな
がら、圧縮力と剪断力を作用させて効率的に混練するこ
とができ、また、被混練材料の合流工程と分割工程を繰
り返して混練することによって、混練のための効率化を
大きく図ることができ、しかも、直接的な可動部分をな
くして摩耗や損傷防止も併せて図ることができるという
利点が得られる。

【００１１】本出願の発明者等は、この混練技術のさら
なる向上を図るために鋭意研究した結果、以下の（１）
〜（３）の点において、さらに解決すべき課題が残され
ていることを見い出した。

【００１２】（１） 被混練材料を加圧して送り込む混
練方法では、極めて良好な結果が得られるものの、被混
合材料の自重を利用して混合する考え方、即ち、図８
（ａ）に示すように、装置本体３０を縦に配置し、被混
合材料を自重により落下させて混合する方法を採用した
場合、特に混合効率の点で問題が生じる。それは、被混
合材料としてコンクリート用材料や土質材料等を投入す
ると、装置本体３０内を通過する際に、投入材料は各エ
レメント３１の変形通路１、２を上から下へ連続的に通
過していくうちに、合流と分割を繰り返して練り混ぜら
れる。しかし、図８（ｂ）〜（ｅ）に示す通り、＋、−
領域部分を通過する材料は、エレメントの構造上、どう
してもこの部分をストレートに抜けてしまう現象が生じ
る。そのため、図８（ｆ）に示すように、混合後の材料
Ｃは＋、−部分に集中して二つに山積みされ更に、大径
材料は山の裾部分に転出する現象が発生する傾向にあっ
た。

【００１３】（２） こうした現象は、コンクリートを
混練する場合にもほぼ同様に生じることが判った。即
ち、単に縦型配置としただけでは、被混練材料に圧縮力
と剪断力を作用させて効率よく混練するためには十分で
ないことが判った。したがって、このように自重利用の
縦型配置とする場合には混練効率をさらに向上させ得る
余地が残されていた。

【００１４】（３） 上記（１）、（２）の原因につい
て詳細に検討したところ、図７に示すように、２つの変
形通路１、２を設けたエレメントを複数接続した構成と
した場合に、混合機能及び混練機能の何れも理論上の機
能より低下することが判った。即ち、変形通路を３つ、
あるいは４つ以上有するエレメントを複数接続した構成
のものでは、装置本体３０の部分に被混合材料がストレ
ートに抜けてしまう貫通路はほとんど形成されず、ほぼ
理論上の機能が得られることである。したがって、２つ
の変形通路を有するエレメントを用いる場合にも、機能
低下が生じないように工夫する必要がある。特に、この
２つの変形通路を有するエレメントは構造自体が比較的
単純で製作性も良好であり、利用価値が高いからであ
る。

【００１５】なお、粉粒材料の混合装置として、特公昭
５３−２７０２４号公報に記載の技術が提案されてい
る。これは、混合装置自体を縦型配置とし、粉粒材料の
自重落下を利用して混合する考え方であるが、この混合
装置においても、やはりストレートな貫通路が生じ、上
述のように理論的な混合作用は得られないという問題点
がある。勿論、同公報に記載の技術においては、材料を
加圧して送り込むことによって圧縮と剪断を与えて混練
する考え方は記載されていない。

【００１６】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、製作性を低下させない比較的簡単な工夫に
よって、横型配置や縦型配置に拘わらず、混練及び混合
の両機能の向上を図ることができる混練装置を提供する
ことを課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、被混練材料を、断面形状の変化した変
形通路内を通すことによって混練するための装置であっ
て、変形通路を有する装置本体と、その装置本体へ被混
練材料を供給する材料供給手段とを備え、装置本体は、
Ｘ方向に長い長方形状の２つの入口部が左右に並んで入
口端を形成し、Ｘ方向に直交するＹ方向に長い長方形状
の２つの出口部が上下に並んで出口端を形成し、さらに
各入口部と各出口部とを、断面形状が長方形から正方形
を介し再び長方形に連続的に変化する２つの変形通路で
それぞれ連通してなる２つのエレメントを直列に接続さ
れた１組みを少なくとも備えて構成され、この１組を構
成する２つのエレメントの一方では、左側の入口部が上
側の出口部に、また右側の入口部が下側の出口部にそれ
ぞれ各変形通路により連通されているとすると、他方の
エレメントでは、一方のエレメントの各入口部と各出口
部との連通態様とは異にして左側の入口部が下側の出口
部に、また右側の入口部が上側の出口部にそれぞれ各変
形通路により連通され、更に、材料供給手段は、装置本
体に対して被混練材料を加圧して送り込む機能を有する
ことを特徴とする。これにより、被混練材料が装置本体
内をストレートに抜ける部分がなくなり、理論上とほぼ
同等の混練効率が得られ、混練効率が格段に向上する。
また、変形通路の方向を変化させる構成で済むので、製
作性に影響を及ぼすことも回避できる。

【００１８】

【００１９】

【００２０】材料供給手段については、装置本体に対し
て被混練材料を加圧して送り込む機能を有する構成とす
ることもできる。その場合、材料供給手段は、被混練材
料を前記装置本体に圧送する圧送用ポンプとすることが
できる。

【００２１】また、装置本体の出口部の口径が入口部の
口径よりも小さい構成とするのも好適である。なぜな
ら、出口部を絞ることによって、装置本体内に被混練材
料を充満させることができるからである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付の図１〜図６を参照して説明する。

【００２３】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係る混練装置を示す概略構成図であり、図
２はその混練装置における装置本体の種類の異なる２つ
のエレメントを接続した状態を示す斜視図である。図３
は２つのエレメントを接続した状態における被混練材料
の断面の変化態様をモデル図的に示す工程図である。図
４及び図５は異種のエレメントの変形通路の状態をそれ
ぞれ示す平面図である。

【００２４】まず、図１に示す混練装置の概略構成につ
いて説明すると、この例では、縦型配置とした装置本体
２０と、その装置本体２０の上部に連結されたホッパー
Ｈと、ホッパーＨに対して被混練材料を供給するための
ベルトコンベアＫとを備える。この例では、ホッパーＨ
とベルトコンベアＫとによって材料供給手段１０を構成
している。

【００２５】次いで、これらの詳細について説明する。
ホッパーＨは、装置本体２０内を流下させるべき流動性
のある被混練材料を大量に貯留しておくことができる大
きさを備えている。その理由は、ホッパーＨ内の被混練
材料の重量を利用して、装置本体２０内を流下する被混
練材料に圧力をかけて流下させることができるようにす
るためである。この点を考慮し、ホッパーＨは装置本体
２０の上部に直接接続している。

【００２６】ホッパーＨと装置本体２０との接続構造に
ついては、図１では特別に示していないが、相互に設け
るフランジを利用する方法や溶接方法など、既存の接続
方法を採用することができる。

【００２７】また、装置本体２０の下部には、排出口
（出口部分）２０ｂがあり、この排出口２０ｂは、装置
本体２０への材料供給口（入口部分）２０ａよりも小さ
く形成している。これは、出口部分にいわゆる絞り金具
２１Ｓを設けたもので、装置本体２０内に被混練材料が
充満した状態で流下するように配慮したものである。

【００２８】装置本体２０は、基本的には２種類のエレ
メント２１Ａ、２１Ｂを計４つ交互に縦方向に接続して
構成している。勿論、必要に応じてそれ以上接続する場
合も多々ある。図２は、説明の便宜上、この２種類のエ
レメント２１Ａ、２１Ｂを接続した状態で示されてい
る。

【００２９】各エレメント２１Ａ、２１Ｂの具体的構成
について説明すると、最初に一方の種類のエレメント
（第１エレメント）２１Ａは、正方形をした両端部を備
え、これら両端部には当該エレメントを相互に接続する
ためのフランジＦが形成されている。

【００３０】このフランジＦ、Ｆには、複数のボルト穴
ｆ１が形成され、隣接するエレメント同士はこのボルト
穴ｆ１を利用して端部同士がボルト止めされて接続され
る。エレメント２１Ａは、同じ方向に並んで配置された
２つの変形通路２２、２３を備えている。このエレメン
ト２１Ａの一方の端部には、縦長の開口を左右に形成す
るように中央に仕切り壁２４が設けられている。

【００３１】この縦長の左右の開口が２つの変形通路２
２、２３の各入口部２２ａ、２３ａとなる。エレメント
２１Ａの他方の端部には、横長の開口を上下に形成する
ように中央に仕切り壁２５が設けられている。この横長
の上下の開口が２つの変形通路２２、２３の各出口部２
２ｂ、２３ｂとなる。すなわち、エレメント２１Ａの入
口側端部における仕切り壁２４と出口側端部における仕
切り壁２５とは互いに９０度方向を異にして配置されて
いる。

【００３２】従って、変形通路２２、２３の２つの入口
部２２ａ、２３ａの配列パターンは、長方形状の開口が
左右に並んで形成され、また２つの出口部２２ｂ、２３
ｂの配列パターンは、長方形状の開口が上下に並んで形
成されている。変形通路２２、２３の具体的形状につい
て説明すると、各変形通路２２、２３は、その断面形状
が入口部２２ａ、２３ａから出口部２２ｂ、２３ｂに向
かって連続的に変化している。

【００３３】その変化の態様については、各変形通路２
２、２３とも、任意の位置での断面積は入口部２２ａ、
２３ａから出口部２２ｂ、２３ｂまで同じであり、断面
の形状のみが連続的に変化している。つまり、入口部２
２ａ、２３ａはＸ方向に長い長方形であり、入口部２２
ａ、２３ａと出口部２２ｂ、２３ｂの中間部においては
その断面形状が正方形となり、出口部２２ｂ、２３ｂに
おいてはＸ方向に対して直交するＹ方向に長い長方形に
なるように形成されている（図２参照）。そして、変形
通路２２、２３の長さは同じである。

【００３４】従って、各変形通路２２、２３を通る被混
練材料は、その断面形状がＸ方向に長い長方形から徐々
に正方形に変化させられ、そこから更にＹ方向に長い長
方形に徐々に変化させられることになる。このエレメン
ト２１Ａでは、図２で見て左側に位置する入口部２２ａ
と上方に位置する出口部２２ｂとが変形通路２２で連通
し、右側に位置する入口部２３ａと下方に位置する出口
部２３ｂとが変形通路２３で連通している。

【００３５】次に、もう１つの種類のエレメント（第２
エレメント）２１Ｂは、基本的には前述したエレメント
２１Ａと同じであるが、このエレメント２１Ｂでは図２
で見て左側に位置する入口部２６ａと下方に位置する出
口部２６ｂとが変形通路２６で連通し、右側に位置する
入口部２７ａと上方に位置する出口部２７ｂとが変形通
路２７で連通している。すなわち、このエレメント２１
Ｂは、エレメント２１Ａと各変形通路の各入口部と各出
口部との連通態様を異にしている。

【００３６】このような２種類のエレメント２１Ａ、２
１Ｂを交互に接続した状態を示す図が図２である。すな
わち、前述した２種類のエレメント２１Ａ、２１Ｂは、
一方のエレメント２１Ａの出口側端部に他方のエレメン
ト２１Ｂの入口側端部を、フランジＦ同士を密着させて
ボルトで接続される。

【００３７】従って、２種類のエレメント２１Ａ、２１
Ｂの接続部では、一方のエレメント２１Ａにおける変形
通路２２の出口部２２ｂが、他方のエレメント２１Ｂに
おける変形通路２６の入口部２６ａの半分と他の変形通
路２７の入口部２７ａの半分とに連通し、また一方のエ
レメント２１Ａにおける変形通路２３の出口部２３ｂ
は、他方のエレメント２１Ｂにおける変形通路２６の入
口部２６ａの残りの半分と他の変形通路２７の入口部２
７ａの残りの半分とに連通することになる。

【００３８】そのため、一方のエレメント２１Ａにおけ
る各変形通路２２、２３を通過した被混練材料の半分づ
つが、他方のエレメント２１Ｂのそれぞれの変形通路２
６、２７内に入ることにより実質的に合流することにな
り、しかし１つの変形通路を通った被混練材料について
みると２つのエレメントの接続部で半分づつに分割され
ることになる。

【００３９】従って、２つのエレメント２１Ａ、２１Ｂ
の接続部である出口側端部と入口側端部とに形成されて
いる各変形通路の各出口部と各入口部とが被混練材料の
合流分割手段を構成することになる。このようなエレメ
ント２１Ａ、２１Ｂを図１に示されるように交互に直列
に接続すれば、それぞれの接続部に被混練材料の合流分
割手段が構成されることになる。

【００４０】このように構成した混練装置の動作等につ
いて、以下に説明する。ベルトコンベアＫにより搬送さ
れてきた被混練材料、例えば骨材とモルタルは、その搬
出端からホッパーＨ内に連続的に落される。骨材とモル
タルは、コンベアＫからホッパーＨ内に落ちる際に粗に
混練され、その状態で装置本体２０の最初のエレメント
２１Ａにおける２つの入口部２２ａ、２３ａから各変形
通路２２、２３に入り、装置本体２０内を自重で落下
（流下）しつつ混練される。

【００４１】次に、この装置本体２０を流下する被混練
材料（骨材とモルタル）の混練過程について、その工程
図を示す図３を参照しながら以下に説明する。なお、こ
の工程図は、エレメント２１Ａ、２１Ｂを２個（２段）
接続した場合における被混練材料即ち骨材とモルタルと
の変化態様を、各エレメント２１Ａ、２１Ｂの入口側端
部、中間部、出口側端部の領域についてモデル図的に示
している。

【００４２】この図３から理解できるように、ホッパー
Ｈに投入された被混練材料は、１段目のエレメント２１
Ａにおける入口側端部で２つの変形通路２２、２３に入
り、その流れは結果的にＡ、Ｂの二つに分割される。こ
の分割された被混練材料の各流状体断面形状は共にＸ方
向に長い長方形である。

【００４３】次に、この１段目の中間部においては、被
混練材料Ａ、Ｂの流状体断面形状は共に正方形に変化
し、さらに、１段目の出口側端部においては、共に入口
側の長手方向Ｘとは９０度異にするＹ方向に長い長方形
に変化する。従って、被混練材料Ａ、Ｂの各流状体断面
形状は、Ｘ方向に長い長方形→正方形→Ｙ方向に長い長
方形、と変化する。

【００４４】この変化する過程において、各変形通路２
２、２３の内壁面によって連続的な圧縮作用（圧縮力と
剪断力）を受けることになる。その結果、被混練材料の
流状体自体に、特に断面の径方向についての連続的な対
流現象が発生し、これにより第１次の混練作用が行われ
る。

【００４５】次に、２段目のエレメント２１Ｂの入口側
端部における仕切り壁２８は、１段目のエレメントの出
口側端部の仕切り壁１５と直角に交差しているため、１
段目のエレメント２１Ａの出口端部から出た被混練材料
Ａ、Ｂは、図３に示されるようにそれぞれ左右に分割さ
れてＡ／Ｂと、Ａ／Ｂとに分けられる。

【００４６】そして、各変形通路２６、２７のそれぞれ
について、被混練材料Ａ／Ｂが流れることになる。すな
わち、２段目のエレメント２１Ｂの入口側端部では、被
混練材料Ａ、Ｂの一部がそれぞれ各変形通路２６、２７
内で合流し、各通路内の被混練材料における流状体断面
形状は共にＸ方向に長い長方形となる。

【００４７】次に、２段目の中間部においては、被混練
材料Ａ／Ｂの流状体断面形状が全体として正方形状に変
化させられ、そして出口側端部においては共にＹ方向に
長い長方形に変化させられる。この２段目においても、
被混練材料Ａ／Ｂは、Ｘ方向に長い長方形→正方形→Ｙ
方向に長い長方形、と変化する。

【００４８】そして、その変化過程において、各変形通
路２６、２７の内壁面によって連続的な圧縮作用（圧縮
力と剪断力）を受けることになる。その結果、被混練材
料の流状体自体に、特に断面の径方向について連続的な
対流現象が発生し、これにより第２次の混練作用が行わ
れる。

【００４９】３段目については、特に図示していない
が、３段目の入口側端部では、図３に示される２段目の
出口側端部における最終の被混練材料に、仮想線Ｘ１を
加えて示すように左右に分割され、Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂのよ
うに合流する。以降は１段目、２段目と同様にして混練
される。

【００５０】こうして、被混練材料には圧縮力と剪断力
が作用し、その作用力で材料を圧延し、重ね、再度その
材料に圧縮力と剪断力を作用させ、圧縮、重ねを繰り返
すことにより混練される。

【００５１】こうした混練過程において、被混練材料は
装置本体２０内を自重により流下しつつ混練されるが、
その際に、排出口２９ｂが絞られていること、及びホッ
パーＨ内に貯留されている被混練材料の重量に基づく加
圧作用等により、装置本体２０内の被混練材料は加圧さ
れた状態で流下することになる。これにより、被混練材
料は装置本体２０内に充満した状態で流下する。その結
果、被混練材料には上記の圧縮力や剪断力が効果的に作
用する。

【００５２】この点、背景従来技術で説明したように、
装置本体３０内を単に落下させる混練方法では、装置本
体内を被混練材料が充満しない状態で流下するので、混
練に必要な圧縮力や剪断力が被混練材料に作用しにく
く、したがって混練よりも混合に適した方法と言える。
それに対し、本実施の形態ではこうした問題を解決し、
混練に適した技術として位置づけできる。勿論、粒状体
や流動性材料を混合する場合にも利用することができ
る。そうした場合には、より効率的な混合を行うことが
できる。

【００５３】ところで、本実施の形態では、前述したよ
うに種類の異なる２つのエレメント２１Ａ、２１Ｂを交
互に接続しているが、その理由について説明する。図２
に示されるエレメント２１Ａをその一方の端部から各変
形通路内を覗くと、図４に示されるように影線を除いた
部分が直通した即ちストレートな貫通路として見える。

【００５４】これは、前述したように入口側端部におけ
る左側の入口部２２ａが出口側端部における上部の出口
部２２ｂに連通し、入口側端部における右側の入口部２
３ａが出口側端部における下部の出口部２３ｂに連通し
ていることから、それらがそれぞれ部分的に重なる領域
は入口部から出口部が直視できることは当然ではある。

【００５５】とすると、エレメント２１Ａの長手方向か
ら見たときに入口部２２ａ、２３ａと出口部２２ｂ、２
３ｂとがそれぞれ部分的に重なる領域に存在する通路部
分については、被混練材料の流状体が通路部分に充満す
ることなく単に自重で落下する場合に限り、変形をほと
んど与えることなく通過させることになる。そして、同
じ形状のエレメント２１Ａを複数接続しても端部から変
形通路を覗いたときの状態は図４に示された状態と全く
変わらない。従って、同じ形状のエレメントを複数接続
しても混練効果があまり期待できない場合も想定され
る。

【００５６】他方、エレメント２１Ｂについては、前述
のエレメント２１Ａの説明と同じ理屈により入口部２６
ａ、２７ａと出口部２６ｂ、２７ｂとが重なる領域は図
５に示される影線を除いた部分となる。これは、エレメ
ント２１Ａとは異なって、入口側端部における左側の入
口部２６ａが出口側端部における下部の出口部２６ｂに
連通し、入口側端部における右側の入口部２７ａが出口
側端部における上部の出口部２７ｂに連通していること
から明らかである。

【００５７】そこで、この２種類のエレメント２１Ａ、
２１Ｂを図２に示されるように接続したとして、その入
口側端部から変形通路を覗くと、図４と図５とを重ねた
ような状態となり、その結果入口部から出口部を直視す
ることはできなくなる。ということは、入口部から入っ
た被混練材料が、所謂ストレートに出口部に流れること
はなくなり、その結果混練効果をより高めることにな
る。この点は、被混練材料が通路部分に充満しない状態
での混練初期の自重による流下時において特に有効に作
用する。

【００５８】なお、前述した実施形態で用いたエレメン
トは、２つの変形通路２２、２３又は２６、２７を備え
たものであったが、３つ以上の変形通路を備えるエレメ
ントを接続して装置本体を構成することもできる。

【００５９】（第２の実施形態）図６は、本発明の第２
の実施形態に係る混練装置を示す概略構成図である。こ
の実施形態では、装置本体２０を横型配置とし、被混練
材料の圧送手段を用いて装置本体２０へ送り込むことに
より混練する構成としたものである。

【００６０】即ち、混練装置Ｓは、材料投入手段と、材
料圧送手段と、材料練り混ぜ手段とを備える。材料投入
手段は、ホッパーＨ１からなり、被混練材料がコンクリ
ートやモルタルの場合、それに必要な材料を予め仮混合
して適度な流動性を有するように調整したものを貯留
し、材料圧送手段へ供給する。材料圧送手段は、例えば
コンクリート等の圧送用ポンプＰ１からなり、材料練り
混ぜ手段（装置本体２０）に対し、被混練材料を加圧し
て送り込む。

【００６１】装置本体２０については、第１の実施形態
で示した装置本体２０の場合と同様に、変形通路のねじ
れ方向の異なる２種類のエレメント２１Ａ、２１Ｂを交
互に直列に接続した構成としている（図２参照）。図１
においては説明の便宜上、エレメント２１Ａを２つ、エ
レメント２１Ｂを１つ接続した例を示している。

【００６２】被混練材料は、この装置本体２０の各エレ
メント２１Ａ、２１Ｂ内を連続的に通過することで混練
され、排出口２０ｂから排出される。排出口２０ｂの口
径は、装置本体２０の入口部２０ａの口径よりも若干小
さく設定されている。

【００６３】混練装置Ｓをこのような構成とした場合、
特に、被混練材料を圧送用ポンプＰ１によって装置本体
２０内に加圧して送り込むので、被混練材料は装置本体
２０内でその加圧力に応じた圧縮力、剪断力を受ける。
さらに、小径となった排出口２０ｂの存在により絞り作
用が働く。

【００６４】したがって、被混練材料は装置本体２０内
に充満した状態で排出口２０ｂへと流動する。そして、
その流動過程において、層状に重なり、その材料に圧縮
力と剪断力が作用し、その作用力で材料が圧延され、重
なり、再度その材料に圧縮力と剪断力が作用し、圧延、
重ねが繰り返されることにより被混練材料が練り混ぜら
れる。これにより、理論値通りに混練することができ、
極めて効率的な混練装置となる。

【００６５】なお、以上の実施形態においては、主とし
て混練を行う技術について説明したが、混合装置として
も、混練装置の場合と全く同様にして構成することがで
き、その場合も同様な効果が得られる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、入口側
端部に形成された２つの入口部と出口側端部に形成され
た２つの出口部とを断面形状が長方形から正方形を介し
再び長方形に連続的に変化する２つの変形通路によりそ
れぞれ連通させたエレメントを接続してこれを１組みと
して装置本体を構成する時、これら２つのエレメントに
ついて、各入口部と各出口部との連通態様を異ならせる
ことにより、被混練材料が装置本体内をストレートに抜
ける部分がなくなり、理論上とほぼ同等の混練効率が得
られ、混練効率を格段に向上させることができる。ま
た、各入口部と各出口部との連通態様を異ならせる構成
で済むので、製作性に影響を及ぼすことも回避できる。
これにより、製作性を低下させない比較的簡単な工夫に
よって、横型配置や縦型配置に拘わらず、混練及び混合
の両機能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る混練装置の全体
構成を示す正面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る縦型混練装置の
装置本体の構造を示す部分斜視図である。

【図３】２つのエレメントを接続した状態における被混
練材料の断面の変化態様をモデル図的に示す工程図であ
る。

【図４】異種のエレメント（第１エレメント）の変形通
路の状態をそれぞれ示す平面図である。

【図５】異種のエレメント（第２エレメント）の変形通
路の状態をそれぞれ示す平面図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る混練装置の全体
構成を示す正面図である。

【図７】従来例に係るエレメントを２個接続した状態の
装置本体の斜視図である。

【図８】縦型混練装置とした場合の課題を説明するため
の図で、（ａ）は装置本体の正面図、（ｂ）〜（ｅ）は
（ａ）の〜に対応する断面図、（ｆ）は（ａ）の
に対応する部分の平面図である。

【符号の説明】

１０ 材料供給手段 Ｋ コンベア Ｈ、Ｈ１ ホッパー Ｐ１ 圧送用ポンプ ２０ 装置本体 ２１Ａ エレメント（第１エレメント） ２１Ｂ エレメント（第２エレメント） ２２、２３ 変形通路 ２４、２５、２８、２９ 仕切り壁 ２２ａ、２３ａ 入口部 ２２ｂ、２３ｂ 出口部 ２６ａ、２７ａ 入口部 ２６ｂ、２７ｂ 出口部 １、２ 変形通路 ３、４ 仕切り Ｓ 混練装置 Ｆ フランジ ３０ 装置本体 ３１ エレメント Ｃ 混練済み材料

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被混練材料を、断面形状の変化した変形
   通路内を通すことによって混練するための装置であっ
   て、前記変形通路を有する装置本体と、その装置本体へ
   被混練材料を供給する材料供給手段とを備え、前記装置本体が、Ｘ方向に長い長方形状の２つの入口部
   が左右に並んで入口端を形成し、前記Ｘ方向に直交する
   Ｙ方向に長い長方形状の２つの出口部が上下に並んで出
   口端を形成し、さらに前記各入口部と前記各出口部と
   を、断面形状が長方形から正方形を介し再び長方形に連
   続的に変化する２つの前記変形通路でそれぞれ連通して
   なる２つのエレメントを直列に接続された１組みを少な
   くとも備えて構成され、この１組を構成する２つの前記
   エレメントの一方では、左側の前記入口部が上側の前記
   出口部に、また右側の前記入口部が下側の前記出口部に
   それぞれ前記各変形通路により連通されているとする
   と、他方の前記エレメントでは、一方の前記エレメント
   の前記各入口部と前記各出口部との連通態様とは異にし
   て左側の前記入口部が下側の前記出口部に、また右側の
   前記入口部が上側の前記出口部にそれぞれ前記各変形通
   路により連通され、 更に、前記材料供給手段は、前記装置本体に対して前記
   被混練材料を加圧して送り込む機能を有することを特徴
   とする 混練装置。
2. 【請求項２】 前記材料供給手段は、前記被混練材料を
   前記装置本体に圧送する圧送用ポンプであることを特徴
   とする請求項１に記載の混練装置、
3. 【請求項３】 前記装置本体の出口部の口径が入口部の
   口径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の混
   練装置。