JP4772310B2 - 混練機 - Google Patents

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し、特に、混練機内へ液体を注入する注液ノズルを設けた混練機に関する。

化学薬品、食料品、樹脂等の各種混練物の混練には、ケーシング内で回転軸の回りに回転駆動されるスクリュやパドル等の混練部材を備えた混練機が使用されている。このような混練機には、ケーシング内へ液体を注入する注液ノズルを設けて、水、油、溶剤、アルコール、溶融した樹脂等、ペースト状やスラリー状のものを含む液体を、ケーシング内の混練物に添加するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この種の注液ノズルを設けた混練機では、液体の注入を停止しているときに、ケーシング内の混練物が注液ノズル内に流入し、流入した混練物が注液ノズル内に付着して注液ノズルが詰まることがある。このようなノズル詰まりを防止する手段として、注液ノズル内に往復動可能なロッドを設け、このロッドの先端に注液ノズルの開口部を開閉する弁体を設けて、混練物の注液ノズル内への流入を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたものでは、ロッドの先端に設けた小径の弁体を、縮径した注液ノズルの開口部に嵌入して、弁体の先端をケーシングの内側に突出させるようにしている。

また、混練機ではないが、注入流体導入用ヘッダから主流体通過用導管へ、流体注入ノズルを介して別の流体を注入する分散混合器を対象として、流体注入ノズル内にロッド状の弁体を貫入自在とし、主流体の注入流体導入用ヘッダへの逆流を防止するようにしたものもある（例えば、特許文献３参照）。

特開昭５６−７６３７号公報（第１−３頁、第３図） 特許第２７６０９３１号公報（第２−３頁、第１−４図） 特開昭６０−１８７３２５号公報（第１−３頁、第１−４図）

特許文献２に記載されたものは、注液ノズルの開口部を弁体で閉塞することにより、混練物の注液ノズル内への流入を防止できるが、弁体により開口部を閉じるタイミングが遅れたりして、混練物が縮径した開口部よりも奥の注液ノズル内へ流入すると、これらの注液ノズル内に流入して付着する混練物を除去できない問題がある。

このように注液ノズル内に流入して付着する混練物を除去するためには、特許文献３に記載されたようなロッド状の弁体を採用し、注液ノズルの開口部も縮径のないストレートな形状とし、注液ノズル内に流入した混練物をケーシング内へ押し戻すようにすればよいが、開口部を開閉するための弁体のストロークが大きくなる。このため、液体の注入、停止の切り換えに時間がかかり、弁体の駆動装置も大きくなる問題がある。

そこで、本発明の課題は、混練物が注液ノズル内に流入して付着しても、これらの付着した混練物をコンパクトな機構で除去できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、ケーシング内で回転軸の回りに回転駆動される混練部材を備え、前記ケーシング内へ液体を注入する注液ノズルを設けた混練機において、前記注液ノズル内で往復動可能なロッドを設け、このロッドの先端部外周に掻き取り羽根を設けて、ロッドを回転させるようにした構成を採用した。

すなわち、注液ノズル内で往復動可能なロッドの先端部外周に掻き取り羽根を設けて、ロッドを回転及び往復動させることにより、混練物が注液ノズル内に流入して付着しても、これらの付着した混練物を、回転する掻き取り羽根で掻き取って、注入される液体と一緒にケーシング内へ戻し、コンパクトな機構で除去できるようにした。

前記掻き取り羽根を設けたロッドの先端を、前記ケーシング内へ突出可能とすることにより、掻き取り羽根で掻き取った混練物をケーシング内へ押し出し、より確実にケーシング内へ戻すことができる。

本発明の混練機は、注液ノズル内で往復動可能なロッドの先端部外周に掻き取り羽根を設けて、ロッドを回転させるようにしたので、混練物が注液ノズル内に流入して付着しても、これらの付着した混練物を、回転する掻き取り羽根で掻き取って、注入される液体と一緒にケーシング内へ戻し、コンパクトな機構で除去することができる。

前記掻き取り羽根を設けたロッドの先端を、ケーシング内へ突出可能とすることにより、掻き取り羽根で掻き取った混練物をケーシング内へ押し出し、より確実にケーシング内へ戻すことができる。

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内に一対の回転軸２を平行に横架した２軸型のものであり、モータ（図示省略）で回転駆動される各回転軸２には混練部材としての複数のパドル３が外嵌され、これらの回転軸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。基台４に支持されたケーシング１の外周には、冷却水や蒸気等の媒体を通すジャケット５が取り付けられ、混練物はケーシング１の一端側に設けられた供給口１ａから供給され、他端側に設けられた排出口１ｂから排出される。

前記供給口１ａ近くのケーシング１の頂部には、ケーシング１内へ水や油等の液体を注入する注液ノズル６が取り付けられている。注液ノズル６は、ポンプ７から液体が供給される供給口８が設けられた上方部材６ａと、ケーシング１に連結された下方部材６ｂとから成り、上方部材６ａの上端に円筒部材９が外嵌接続され、この円筒部材９と注液ノズル６の中にロッド１０が挿入されている。

前記注液ノズル６の内径は供給口８の下方で縮径され、ケーシング１に形成された注入孔１ｃに連なっている。また、ロッド１０は上部の大径部１０ａと下部の小径部１０ｂとで形成され、大径部１０ａは注液ノズル６の上部内径と摺接するようにほぼ等径に形成され、小径部１０ｂの先端部に掻き取り羽根１１が設けられている。

前記ロッド１０の大径部１０ａの上部には、外周面に螺旋溝１２ａが形成されたスリーブ１２が外嵌され、円筒部材９の上部に取り付けられた係合ピン１３が螺旋溝１２ａと係合するようになっている。また、スリーブ１２の下端には座金１４が装着され、この座金１４と上方部材６ａの上端面との間に設けられたコイルばね１５によって、ロッド１０が上方へ付勢されている。したがって、シリンダ１６でロッド１０を下方へ押圧することにより、螺旋溝１２ａと係合ピン１３との係合によって、スリーブ１２と一緒にロッド１０が回転しながら下降する。

図３に示すように、前記ロッド１０は、先端がケーシング１内へ突出するまで回転しながら下降し、注液ノズル６内に流入して付着した混練物を掻き取ってケーシング１内へ押し出す。このとき、注液ノズル６の供給口８は下降したロッド１０の大径部１０ａで閉塞されるので、ロッド１０の大径部１０ａは弁体の役割もする。なお、ロッド１０の先端の突出量は僅かであるので、ケーシング１内のパドル３と干渉することはない。

図４は、前記ロッド１０を回転下降させる機構の変形例を示す。この変形例は、前記スリーブ１２の外周に雄ねじ１２ｂを設けるとともに、円筒部材９の上部に雄ねじ１２ｂと螺合する雌ねじ９ａを設け、スリーブ１２の上端に取り付けたハンドル１７を回すことにより、ロッド１０をスリーブ１２と一緒に回転下降させるようにしたものである。その他の部分は、ロッド１０を上方へ付勢するコイルばね１５がないことを除いて、実施形態のものと同じである。

上述した実施形態では、シリンダによるロッドへの直線駆動力を回転運動に変換する機構によりロッドを回転させ、上記変形例では、ハンドルによるロッドへの回転駆動力を直線運動に変換する機構によりロッドを往復運動させるようにしたが、このロッドを回転させながら往復運動させる手段は、実施形態や変形例のもののように、回転運動と直線運動との変換機構を用い、コンパクトに組み込めることが望ましい。

混練機の実施形態を示す縦断面図 図１のII−II線に沿った断面図 図２のロッドを回転下降させた状態を示す断面図 図２の変形例を示す断面図

符号の説明

１ ケーシング
１ａ 供給口
１ｂ 排出口
１ｃ 注入孔
２ 回転軸
３ パドル
４ 基台
５ ジャケット
６ 注液ノズル
６ａ 上方部材
６ｂ 下方部材
７ ポンプ
８ 供給口
９ 円筒部材
９ａ 雌ねじ
１０ ロッド
１０ａ 大径部
１０ｂ 小径部
１１ 掻き取り羽根
１２ スリーブ
１２ａ 螺旋溝
１２ｂ 雄ねじ
１３ 係合ピン
１４ 座金
１５ コイルばね
１６ シリンダ
１７ ハンドル

Claims (2)

1. ケーシング（１）内で回転軸（２）の回りに回転駆動される混練部材を備え、前記ケーシング（１）内へ液体を注入する注液ノズル（６）を設けた、前記ケーシング（１）内の混練物が前記注液ノズル（６）内に流入する混練機において、前記注液ノズル（６）内で往復動可能なロッド（１０）を設け、このロッド（１０）の先端部外周に掻き取り羽根（１１）を設けて、ロッド（１０）を回転及び前記往復動させて、前記掻き取り羽根（１１）によって前記注液ノズル（６）内に流入付着した混練物を掻き取るとともに前記ケーシング（１）内に押し出すようにしたことを特徴とする混練機。
2. 前記掻き取り羽根（１１）を設けたロッド（１０）の先端を、前記ケーシング（１）内へ突出可能とした請求項１に記載の混練機。

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