JP4406240B2 - Clay mill - Google Patents
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Description
本発明は焼きものを形成するための粘土を製造する原料の調合に用いられる土練機に関する。 The present invention relates to a kneader used for preparing raw materials for producing clay for forming a ceramic.
本発明は焼きものを形成するための粘土を製造する原料の調合に用いられる土練機として本願発明者により、図12に示す土練機が開示されている(特許文献1参照。)。この土練機110は、混練室116に原料を循環させるための中空部120を備え、この中空部120にスクリュー114によって一定方向へ送られる原料を反対方向へ送り戻すプレート124を備えるとともに、投入口112を密閉する蓋126と、この中空部120全体から空気を吸引できる吸引パイプ128とを備えて構成されたものである。
In the present invention, the present inventor has disclosed a kneader shown in FIG. 12 as a kneading machine used for preparing a raw material for producing clay for forming a ceramic (see Patent Document 1). The
この土練機は、作業者が手で原料を循環させる必要がなく、安全に混練を行うことができ、又、効率的に原料を循環させることが出来るため、原料の全体に渡って効率良く混練することが出来る点で好ましいが、混練室116に存在する原料の量が多すぎても少なすぎても送り戻しの効果が少なくなるという問題があった。
本発明は、これら問題点に鑑み、投入された原料の量の多少にかかわらず均一混合がなされる土練機を提供しようとする。 In view of these problems, the present invention seeks to provide a kneader capable of uniform mixing regardless of the amount of raw material charged.
本発明の要旨とするところは、陶磁器等を形成するための粘土の原料を投入する投入口と、スクリューを回転駆動させることにより該原料を一定方向へ送りつつ混練して粘土を製造する混練室と、該製造された粘土を吐き出す吐出口とを備えた土練機において、前記混練室が、前記スクリュー周辺に形成された前記原料を循環させる中空部と、前記スクリューを間にして該スクリューの長手方向と略平行に配されて対向する一対の内側壁面を含む内側壁と、前記スクリューの先端近傍に配設され該内側壁面から該混練室の内側に延出する幅規制突起と、該中空部の前記スクリューの先端近傍に該スクリューに対して近接離隔可能に設けられ該スクリューによって吐出口方向へ送られる原料を反対方向の内側壁側へ送り戻すように規制するプレートとを備え、前記幅規制突起が、送り戻される原料の縁が前記内側壁面よりも内側になるように該送り戻される原料の進行方向を規制することを特徴とすることにある。 The gist of the present invention is that a clay raw material for forming ceramics and the like is charged, and a kneading chamber for producing clay by kneading while feeding the raw material in a certain direction by rotating a screw. And a kneading machine equipped with a discharge port for discharging the produced clay, wherein the kneading chamber has a hollow portion for circulating the raw material formed around the screw, and the screw between the screw and the screw. An inner wall including a pair of inner wall surfaces disposed substantially parallel to the longitudinal direction and facing each other; a width regulating protrusion disposed near the tip of the screw and extending from the inner wall surface to the inside of the kneading chamber; and the hollow pre regulating the raw material sent by the proximity spaced capable provided the screw against the screw near the tip of the screw parts toward the discharge port to return the feed in the opposite direction of the inner wall And a preparative, the width restriction projections, the feed edge of the material to be returned is that characterized by regulating the traveling direction of the material to be returned Ri said transmission such that the inside than the inner wall surface.
前記土練機においては、前記幅規制突起の先端と前記内側壁面との距離、及び/又は前記幅規制突起の前記原料が通過する通過面の角度が調節可能であり得る。 In the clay kneader, the distance between the tip of the width restricting protrusion and the inner wall surface and / or the angle of the passage surface of the width restricting protrusion through which the raw material passes may be adjustable.
前記プレートの角度は調節可能であり得る。 The angle of the plate may be adjustable.
前記土練機は、前記投入口を密閉する蓋を備え得る。 The clay kneader may include a lid that seals the charging port.
前記土練機は、前記混練室から空気を吸引する吸引装置を備え得る。 The clay kneader may include a suction device that sucks air from the kneading chamber.
又、本発明に係る土練機によれば、混練室内の原料の性状に応じてプレートの高さ位置を調節して混練を更に効果的に行なうことが出来る。 Moreover, according to the clay kneader according to the present invention, kneading can be performed more effectively by adjusting the height position of the plate according to the properties of the raw material in the kneading chamber.
本発明に係る土練機によれば、投入された原料の量の多少にかかわらず均一混合がなされ、又、効率的に原料を循環させることができ、原料の全体に渡って効率良く混練することが出来る。 According to the kneader according to the present invention, uniform mixing can be performed regardless of the amount of raw material charged, and the raw material can be efficiently circulated, so that the raw material can be efficiently kneaded throughout. I can do it.
本発明に係る態様を図面に基づいて詳しく説明する。なお、本明細書においては、各図にわたって記される同じ符号は同一又は同様の部材やものを示す。図1は陶磁器等を形成するための粘土の原料を混練するための本発明の真空土練機(土練機)10を示す断面模式図であり、図2は図1のA−A方向の断面図である。図1、図2において、土練機10は、陶磁器等の焼きものを形成するための粘土の原料を混練する土練機であり、原料を混練する混練室16と、混練室16内に配され、回転により原料を混練しつつ後方(図面視右がわ)から前方へ送る一対のスクリュー14、14(2軸押し出しスクリュー8)とを備える。又、原料を投入するときに開けられる蓋26を備える。混練室16は、原料を投入する投入口12aと、スクリュー14、14の先端の前方に設けられ混練された被混練物が吐出される吐出口18と、吐出口18を塞ぐシャッター51を備える。スクリュー14は被混練物を押出して混練する機能を有するものであれば特に形状は問わない。
The aspect which concerns on this invention is demonstrated in detail based on drawing. In addition, in this specification, the same code | symbol written over each figure shows the same or similar member and thing. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a vacuum kneader (kneader) 10 of the present invention for kneading clay raw materials for forming ceramics and the like, and FIG. It is sectional drawing. 1 and 2, a
混練室16は、スクリュー14、14を間にしてスクリュー14、14の長手方向と平行に配された一対の内側壁面22、22を備えている。一対の内側壁面22、22に、スクリュー14、14の先端の近傍において内側壁面22、22間の間隔が前方に漸減する漸減部25と、漸減部25の前方がわの終端27から吐出口18にかけて内側壁面22、22間の間隔が増加しない狭隘部29とが形成されている。
The
更に、スクリュー14、14の周囲には内側壁面22、22に挟まれた原料を循環させる中空部20が設けられ、中空部20の、スクリュー14、14の先端近傍に、スクリュー14、14により前方に送られる原料をスクリュー14、14の後方に向けて送り戻すように規制するプレート24が設けられる。
Further, a
プレート24は、長手方向をスクリュー14、14の軸方向と直交させて、かつ、プレート24の面がスクリュー14、14の軸方向と鋭角をなすようにスライダ台21に固定される。スライダ台21は、長手方向を水平にしてかつスクリュー14、14の軸方向と直交させて、狭隘部29に配されてその両側端が内側壁面22、22それぞれに上下動可能に係合している。スライダ台21は内側壁面22、22にありとあり溝49とから成るあり継ぎ部31を介して上下動可能に取り付けられている。
The
スライダ台21の上端には上方に突出する摺動棒33が固定される。摺動棒33は混練室16の天井壁35を貫通し、天井壁35の外側面上に固定された案内筒37の中空部(案内孔)39に挿通させられている。摺動棒33を上下して所定の位置で止め螺子41により案内筒37に固定することにより、スライダ台21が所定の位置に固定され、従って、プレート24が上下方向の所定の位置に固定される。
A
なお、スクリュー14、14は、動力伝達ギア43、43を介して回転力が伝達される。一方の動力伝達ギア43は不図示の原動機に接続された動力ギアに連結されて駆動される。
The
ここで、スクリュー14によって送られる原料のうち、混練室16のスクリュー14、14の先端に近い内側壁22aの近辺部30の原料は前進を阻まれて上昇する。上昇した原料はプレート24に沿って、後方の内側壁22bに向かって送られ、内側壁22bの近辺部32に下降する。一方、内側壁22aから離隔した位置の離隔部34の原料は、近辺部30の原料が内側壁22bに向かって送られるのに伴って送られ、内側壁22bから離隔した位置の離隔部36に下降する。プレート24の角度は、水平方向を基準に30〜70度であることが効率的な送り戻しが行なわれて好ましい。又、プレート24の送り戻される原料の進行方向の長さ(幅)は、混練室16の容量によっても異なる。混練室16の容量が、一回に1〜数10kgの原料が投入可能なものである場合はプレート24の原料の進行方向の長さ(幅)は、2〜10cmであることが好ましい。一回に1〜数tの原料が投入可能なものである場合はプレート24の原料の進行方向の長さ(幅)は、20〜70cmであることが好ましい。又、プレート24は、投入原料の量や原料の性状に応じてサイズの異なるものに交換可能とされてもよい。
Here, among the raw materials fed by the
次に、近辺部32及び離隔部36に下降した原料は、スクリュー14によって再び内側壁22aに向かって送られる。離隔部36からスクリュー14によって送られた原料は内側壁22a近傍で前進を阻まれて上昇し、プレート24に沿って近辺部32へ送られる。又、このようにして、離隔部36から送られた原料が近辺部32へ送られるのに伴って、近辺部32からスクリュー14によって送られた原料は離隔部36へ送られる。すなわち、最初に近辺部30にあった原料は近辺部32を経て、離隔部34から離隔部36へと送られるとともに、最初に離隔部34にあった原料は離隔部36を経て、近辺部30から近辺部32へと送られ、最初に近辺部30にあった原料と最初に離隔部34にあった原料との位置が入れ替わるのである。
Next, the raw material descend | falling to the
なお、このようにして原料が中空部20内を循環させられつつ混練されている時、不図示の真空ポンプが稼働させられているため、真空パイプ(吸引装置)28から中空部20全体の空気が吸引される。真空パイプ28から中空部20全体の空気が吸引されることにより、中空部20内を循環されつつある原料から空気が吸引されて脱気されていく。
When the raw materials are kneaded while being circulated in the
本発明に係る土練機10によれば、中空部20内をスクリュー14によって送られた原料であり内側壁22a近傍で前進を阻まれて上昇する原料を、プレート24に沿わせることにより、前方の内側壁22a付近から後方の内側壁22b付近まで送ることが出来る。このため、内側壁22a近傍で前進を阻まれて上昇する原料が内側壁22aに沿って上昇して略同じ位置に下降することはなく、原料を順次後方の内側壁22b付近まで送ることが出来る。よって、作業者が手で原料を順次後方の内側壁22b付近まで送る必要がなく、安全に混練を行うことが出来る。又、原料の全体に渡って効率良く混練することが出来る。
According to the
又、最初に近辺部30にあった原料を近辺部32を経て、離隔部34から離隔部36へと送るとともに、最初に離隔部34にあった原料を離隔部36を経て、近辺部30から近辺部32へと送り、最初に近辺部30にあった原料と最初に離隔部34にあった原料との位置を入れ替えることが出来る。このため、中空部20内の原料を万遍なく循環させることが出来る。又、混練された原料はシャッター51の開放時に吐出口18から排出される。
In addition, the raw material initially in the
土練機10においては、混練室16に原料が投入されて混練室16に大量の原料が滞留しているときには、プレート24を可動範囲の上方に位置させる。即ち、原料の上面のレベル位置と、スクリュー14、14の周方向にみた最高点の位置との略中間点と同じ高さに位置させる。これにより、原料がプレート24により反転してスクリュー14、14の根元の方向により遠くへ送り戻される。混練が行なわれると、シャッター51を開けて原料の一部を吐出口18から吐出させる。混練室16に滞留する原料の量が少なく、原料の上面の高さがプレート24の高さに近いときには、プレート24を当初の位置から可動範囲の下方に位置させる。これにより、原料の上面の高さがプレート24の高さより充分高くなり、このとき、混練室16に滞留する原料の量が多くプレート24がより上方に位置していた当初の状態にくらべて、原料が送り戻される距離は小さくなるが、確実な送り戻しが行なわれる。このように、土練機10においては、混練室16に滞留している原料の量に応じてプレート24の高さ位置をかえて滞留している原料の多少にかかわらず確実な送り戻しが行なわれ充分な混練がなされる。又、原料の粘度等の性状に応じてプレート24の高さ位置の調節がなされ、確実な送り戻しが行なわれる。
In the
又、混練操作が進んで大部分の原料が混練されて吐出口18から吐出させられ、混練室16に滞留する原料の量が少なくなり、その少なくなった原料の混練も終了したときには、プレート24の下端及び/又はスライダ台21の下面をスクリュー14の送り羽根に当たらない限界の位置まで下げた状態にすることにより、原料をスクリュー14の先端の送り羽根に効率よく噛み込ませることが出来る。これにより、その少なくなった原料の殆んどを混練室16に滞留させておくことなく吐出口18から円滑に吐出させることが出来る。
Further, when the kneading operation proceeds so that most of the raw material is kneaded and discharged from the
プレート24の高さ位置の調節はこのように手動で行なわれてもよいが、図3に示すように、スライダ台21を介してプレート24がスクリュー14の方向にスプリング160により付勢されている態様であってもよい。混練室16内の原料の量が多いときには、押し戻される原料がプレート24を図面視上方に押し上げる力が大きく、プレート24が付勢力に抗して上方に押し上げられ、混練室16内の原料の量が少ないときにはプレート24が付勢力により下方に押し下げられてスクリュー14に近づいた位置に位置する。このように、原料がプレート24を押し上げる力に応じてプレート24の位置がスプリング160の変位により自動的に設定される。符号162はスライダ台21のストッパである。
The height position of the
あるいは、プレート24の高さ位置の調節が、適切な不図示の駆動手段に連結して自動で行なわれてもよい。更に、混練時間あるいは混練室16内の原料の量あるいは高さを検出する不図示の検出手段を設けて、その検出手段により検出されたデータに基づいてその駆動手段により高さ位置の調節が自動的になされてもよい。
Alternatively, the height position of the
更に、スクリュー14、14の先端方向に向けて送られてきた原料が、狭隘部29(図2)で、しぼられて集中的にプレート24に衝突することにより、確実な送り戻しが行なわれる。漸減部25の面と内側壁面22とのなす角度は30〜60度であることが原料の有効な絞込みを行なううえで好ましい。又、内側壁面22、22間の幅は狭隘部29の幅の1.5〜2.5倍であることが原料の有効な絞込みを行なううえで好ましい。
Further, the raw material sent toward the distal ends of the
又、真空土練機10において、プレート24の代替として図4に示す回動可能なプレート46を備えても良い。このプレート46は、スライダ台21xに軸受け用子55を介して軸着し、回動軸48のまわりに回動させることにより、その角度を変えることが出来るように構成されている。このようなプレート46を備えることにより、その角度を変えて、原料を送り戻す方向を変えることが出来る。このため、原料が中空部20内を最も効率良く循環するように調節することが出来る。
Further, the
図5に、プレート46の角度を変える角度変更手段の一例を示す。図5において、角度変更手段100は、スライダ台21aと、スライダ台21aに回動軸132を介してプレート46を軸着するための軸受けブラケット130と、回動軸132に同軸で固定されたウオームホイール134と、ウオームホイール134と噛み合うウオーム136とを含んで構成される。ウオーム136はウオーム駆動軸138に同軸で固定され、ウオーム駆動軸138の下端はスラスト軸受け140に軸着している。ウオーム駆動軸138の上端部は混練室16の天蓋部142を貫通し、上端が混練室16の外部に突出している。ウオーム駆動軸138の上端には、ウオーム駆動軸138を回動させるハンドル144が取り付けられている。なお、スラスト軸受け140はスライダ台21aから突出するスラスト軸受け用ブラケット148に設けられている。ハンドル144を介してウオーム駆動軸138を回すと、ウオームギア135、回動軸132を介してプレート46が回動軸132の軸心のまわりに回転してプレート46の角度が変わる。なお、ウオーム駆動軸138は天蓋部142の貫通孔150を貫通し、上下に摺動可能であり、スライダ台21aの上下動に伴って上下動させることが出来る。
FIG. 5 shows an example of angle changing means for changing the angle of the
本発明の他の態様においては、図6と図6のB−B方向の断面図である図7に示す土練機10aのように、内側壁面22に幅規制突起90が設けられてもよい。図8は図7のC−C方向の断面図である。土練機10aにおいては、スクリュー14によって送られ、内側壁22aの近辺部30で前進を阻まれて上昇する原料が、両側端部でそれぞれ幅規制突起90によって前進が規制されて矢印Kのように内側へ方向が進行曲げられる。幅規制突起90はスクリュー14の先端近傍に内側壁面22から内側に突出して設けられる。これにより、送り戻される原料の縁92が内側壁面22から内側に離れることとなり、送り戻される原料の縁92と内側壁面22とが接触しないため、送り戻される原料の縁92と内側壁面22との摩擦抵抗がなくなり円滑な送り戻しが実現される。
In another aspect of the present invention, a
更に、幅規制突起90は、図9に示すように、その先端部93と内側壁面22との距離Hを可変にする幅規制突起92であることが好ましい。この構成は、幅規制スライダ94と、内側壁面22を形成する壁94を貫通して設けられ、幅規制スライダ94を挿通させた挿通孔96と、挿通孔96の出口に壁94に固定して設けられて幅規制スライダ94を挿通させた固定用筒体98と、固定用筒体98の側壁を貫通する螺子穴99と、螺子穴99に螺入して幅規制スライダ94を一時的に固定する止め螺子100とから成る。挿通孔96に挿通させた幅規制スライダ94の先端部93を内側壁面22から突出させる長さを調節することにより、先端部93と内側壁面22との距離Hを変更することが出来る。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the
図10に示すように、幅規制突起92を内側壁面22の高さ方向に複数個設けてもよい。そのうちの一個を選択して内側壁面22から突出させることにより、幅規制突起の高さ方向の位置を原料の量や性状に応じて変更し、最適な送り戻し状態を実現することが出来る。
As shown in FIG. 10, a plurality of
Hを変更する他の態様の一例を図11に示す。図11において、幅規制突起92aが角度可変の板部材202から成り、一端部でブラケット204に軸着している。ブラケット204は内側壁面22に固定されている。板部材202は、原料の当接面206と反対側の面に軸着部208を備え、軸着部208がロッド210の一端部に軸着している。ロッド210は壁94を略水平に貫通して他端部が壁94の外側に突出している。ロッド210は更に他端部がロッド固定用筒体212に挿通され、ロッド固定用筒体212は壁94の外面に固定されている。ロッド固定用筒体212の側壁を貫通する螺子穴299と、螺子穴299に螺入した止め螺子222とでロッド210が一時的に固定される。ロッド210をスライドさせてH及び当接面206の角度αを調節し、最適な送り戻し状態を実現することが出来る。
An example of another mode for changing H is shown in FIG. In FIG. 11, a
又、本発明に係る土練機10によれば、蓋26を閉じて混練が行なわれるので、混練時の原料の乾燥を防止することが出来る。あるいは又、蓋26を閉じて不図示の真空ポンプを稼働させて真空パイプ28から中空部20全体の空気が吸引することにより、混練室16の中空部20全体を真空室とすることが出来る。このため、中空部20内で原料を循環しつつ、原料から脱気していくことが出来る。よって、従来の土練機のように真空室内に原料が溜まって真空室の動作停止を招くということがなく、混練物を効率良く製造していくことが出来る。又、中空部20内で原料を循環し混練しつつ、原料から脱気していくことが出来るため、原料の全体から万遍なく脱気することが出来る。
Further, according to the
以上、本発明に係る土練機の実施例について、図面に基づいて種々説明したが、本発明に係る土練機は図示したものに限定されるものではない。例えば、投入口の形状や構造は上述のものに限定されず、混練室内へ原料を送ることができれば良い。又、吐出口の形状や構造は上述のものに限定されず、製造された混練物を吐き出すことができれば良い。 As mentioned above, although various examples of the clay kneader according to the present invention have been described based on the drawings, the clay kneader according to the present invention is not limited to the illustrated one. For example, the shape and structure of the inlet are not limited to those described above, as long as the raw material can be sent into the kneading chamber. Further, the shape and structure of the discharge port are not limited to those described above, and it is sufficient that the manufactured kneaded material can be discharged.
本発明に係る土練機によれば、中空部に入り込んだ原料をプレートに当て、スクリューによる送り方向と反対の方向へ押し戻し、送り方向と反対の方向に離れた位置まで順次循環させることが出来る。このため、作業者が手で原料を循環させる必要がなく、安全に混練を行うことが出来る。又、効率的に原料を循環させることが出来るため、原料の全体に渡って効率良く混練することが出来る。 According to the kneader according to the present invention, the raw material that has entered the hollow portion can be applied to the plate, pushed back in the direction opposite to the feed direction by the screw, and sequentially circulated to a position away from the direction opposite to the feed direction. . For this reason, it is not necessary for the operator to circulate the raw material by hand, and kneading can be performed safely. In addition, since the raw materials can be circulated efficiently, it is possible to efficiently knead the whole raw materials.
又、本発明に係る土練機によれば、混練室内で原料を循環させつつ、原料から脱気していくことが出来る。よって、従来の真空土練機のように真空室内に原料が溜まって真空室の動作停止を招くということがなく、原料を効率良く混練成していくことが出来る。又、原料を混練しつつ、原料から脱気していくことが出来るため、原料の全体から万遍なく脱気することが出来る。 Moreover, according to the kneader according to the present invention, the raw material can be degassed while being circulated in the kneading chamber. Therefore, the raw material can be efficiently kneaded without causing the raw material to be accumulated in the vacuum chamber and causing the operation of the vacuum chamber to be stopped unlike a conventional vacuum kneader. Further, since the raw material can be degassed while kneading the raw material, the entire raw material can be uniformly degassed.
本発明に係る土練機によれば、混練室内の原料の量や原料の性状に応じてプレートの高さ位置を調節して混練を更に効果的に行なうことが出来る。 According to the kneader according to the present invention, kneading can be performed more effectively by adjusting the height position of the plate according to the amount of raw material in the kneading chamber and the properties of the raw material.
以上本発明の土練機の態様を説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであり、これらの態様はいずれも本発明の範囲に属するものである。 Although the embodiment of the kneader of the present invention has been described above, the present invention can be carried out in various modified, modified, and modified embodiments based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. All of these aspects belong to the scope of the present invention.
本発明の土練機は、陶土、粘土等の土を混練する用途に好適に適用出来る。 The kneading machine of the present invention can be suitably applied to the use of kneading clay such as clay and clay.
10;真空土練機(土練機)
12;投入口
14;スクリュー
16;混練室
18;吐出口
20;中空部
24,38,40,42;プレート
26;蓋
28;吸引パイプ(吸引装置)
10; Vacuum Kneader (Kneader)
12;
Claims (5)
前記混練室が、前記スクリュー周辺に形成された前記原料を循環させる中空部と、前記スクリューを間にして該スクリューの長手方向と略平行に配されて対向する一対の内側壁面を含む内側壁と、前記スクリューの先端近傍に配設され該内側壁面から該混練室の内側に延出する幅規制突起と、該中空部の前記スクリューの先端近傍に該スクリューに対して近接離隔可能に設けられ該スクリューによって吐出口方向へ送られる原料を反対方向の内側壁側へ送り戻すように規制するプレートとを備え、
前記幅規制突起が、送り戻される原料の縁が前記内側壁面よりも内側になるように該送り戻される原料の進行方向を規制することを特徴とする土練機。 A clay inlet for forming ceramics and the like, a kneading chamber for producing clay by kneading while feeding the raw material in a fixed direction by rotating a screw, and discharging the produced clay In a kneader equipped with a discharge port,
The kneading chamber has a hollow portion that circulates the raw material formed around the screw, and an inner wall including a pair of inner wall surfaces that are disposed substantially parallel to the longitudinal direction of the screw with the screw interposed therebetween. A width restricting protrusion disposed near the tip of the screw and extending from the inner wall surface to the inside of the kneading chamber, and provided near the tip of the screw in the hollow portion so as to be close to and away from the screw. A plate that regulates the raw material sent in the direction of the discharge port by the screw to be sent back to the inner wall side in the opposite direction;
The kneading machine characterized in that the width regulating protrusion regulates the traveling direction of the material to be fed back so that the edge of the material to be fed back is inside the inner wall surface.
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