JP4981738B2 - Kneading machine - Google Patents
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Description
本発明はゴム、プラスチック、食品等の混練に使用する混練機に関する。 The present invention relates to a kneader used for kneading rubber, plastics, foods and the like.
従来の一般的な混練機の断面図を図12に示す。図12において、1は混練機のケーシング、2は該ケーシング1およびフローティングウェイト25、ドロップドア26とによって密閉される混練室、3は混練用のロータ、4は該ロータ3の軸である。2本のロータ3は混練室2内に互いに平行に配設されており、ロータ軸4の端部に設置された図示しない駆動装置(モータ、動力伝達用歯車等)により、互いに異なる方向に回転する。また、ロータ3には一部が半径方向に突出した突出部5が形成されており、混練室2の内壁は上記突出部5の回転時の軌跡に対応する曲面形状になっている。
A sectional view of a conventional general kneader is shown in FIG. In FIG. 12, 1 is a kneader casing, 2 is a kneading chamber sealed by the casing 1, the floating
本混練機では、昇降可能なフローティングウェイト25が上昇した状態(図12の二点鎖線)で、ゴム、プラスチック等の原料および薬品等の添加物(以後、単に混練物と称す)をホッパ27の投入口28から混練室2内に投入し、フローティングウェイト25が下降して混練物を加圧する。その状態にてロータ3を回転させ、ロータ3の間に混練物を噛み込むことによって、混練作業が行なわれる。そして、混練が終了すると混練物はケーシング1下部のドロップドア26を開放することにより外部に排出される。
In this kneader, raw materials such as rubber and plastic and additives such as chemicals (hereinafter simply referred to as kneaded material) are transferred to the
本混練機においては、ロータ軸4が混練室2を貫通するように配置されているため、加圧状態で混練される混練物が混練室2の端部から外部へ漏洩しないよう、ロータ軸4やロータ3の端面に漏洩防止手段を設ける必要がある。したがって、従来の装置では、例えば図13の混練機端部の概略構造図に示すようなダストシール22を用いて密封している。該ダストシール22はバネ24のバネ力により押え金23を介して、常にロータ3の端面に押し付けられているから、ラビリンス等他の漏洩防止手段と比べて非常に効果的である。
In the present kneader, the
しかしながら、回転を伴うロータ3の端面と固定のケーシング1との間には寸法精度の問題等から隙間B(0.5〜1.0mm程度)が不可欠であり、隙間Bに混練物が侵入することが考えられる。さらに、ケーシング1とダストシール22との隙間Aにまで混練物が達してしまうと、ダストシール22とケーシング1とが固着してしまうため、バネ24により力を加えても、ダストシール22がロータ3の端面に十分接触しなくなるという不具合が生じる。その結果、ロータ3の端面とダストシール22との間に生じる隙間から混練物が漏洩してしまう。
However, a gap B (about 0.5 to 1.0 mm) is indispensable between the end face of the
したがって本発明の目的はケーシング1とロータ3との隙間Bに混練物が侵入しにくく、また、何らかの原因で侵入しても、ケーシング1とダストシール22との隙間Aにまで混練物が到達することを防止して、混練機外部への混練物の漏洩を防止できる混練機を提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is that the kneaded material does not easily enter the gap B between the casing 1 and the
本発明は、上述した課題を解決するため、以下のような手段を提供するものである。
混練物を入れるケーシングと、同ケーシングの内部で回転する混練用ロータとを有する混練機において、前記ロータは円状部と前記円状部の外周から径方向に突出した突出部とを有し、前記ロータの突出部と前記ケーシングとの隙間を前記ロータの円状部と前記ケーシングとの隙間より広く形成し、前記ロータの突出部の側面は平面であることを特徴とする混練機。
The present invention provides the following means to solve the above-described problems.
In a kneader having a casing for containing a kneaded product and a kneading rotor that rotates inside the casing, the rotor has a circular portion and a protruding portion that protrudes in the radial direction from the outer periphery of the circular portion, The kneading machine is characterized in that a gap between the protruding portion of the rotor and the casing is formed wider than a gap between the circular portion of the rotor and the casing, and a side surface of the protruding portion of the rotor is flat .
本願の請求項1に記載された発明によると、ケーシングとロータ端面との隙間のうち、上記ロータの突出部の根元部分から先端までの上記隙間を他の部分の隙間より広く形成したことにより、ケーシングとロータ端面との隙間に侵入した混練物の圧力を低下させ、特に圧力が高くなる突出部からの混練物の侵入を防止することができる。
そして、ケーシングとダストシールとの隙間にまで混練物が侵入するのを防止できるから、混練物が混練機外部へ漏洩するのを防止することができる。
According to the invention described in claim 1 of the present application, among the gaps between the casing and the rotor end surface, by forming the gap from the root portion of the protruding portion of the rotor to the tip wider than the gap of the other portion, It is possible to reduce the pressure of the kneaded material that has entered the gap between the casing and the rotor end surface, and particularly to prevent the kneaded material from entering from the protruding portion where the pressure increases.
And since it can prevent that a kneaded material penetrate | invades into the clearance gap between a casing and a dust seal, it can prevent that a kneaded material leaks out of the kneading machine outside.
まず、参考例1につき、図1ないし図3により説明する。図1ないし図3において、1は混練機のケーシング、2は混練室、3は混練用のロータ、4は該ロータ3の軸、5は該ロータ3の突出部、21は該ロータ3の回転方向、22はダストシール、そして6aは該ロータ3の端面に設けられた溝である。なお、図1ないし図3では省略されているが、図12に示す従来例と同様に、ダストシール22はバネ24のバネ力により押え金23を介して、常にロータ3の端面に押し付けられており、図中の矢印aはバネの押し付け力の方向を示す(以下同様)。また、混練室2はケーシング1およびフローティングウェイト25、ドロップドア26とによって密閉され、内壁は上記ロータ突出部5の回転時の軌跡に対応する曲面形状になっている。さらに、ロータ3は混練室2内に2本平行に配設され、ロータ軸4の端部に設置された図示しない駆動装置(モータ、動力伝達用歯車等)によって、互いに異方向に回転する構成になっており、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
First, Reference Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 3, 1 is a casing of a kneading machine, 2 is a kneading chamber, 3 is a rotor for kneading, 4 is a shaft of the
図2における上記溝6aは、ダストシール22側の端部が閉口しており、該端部からロータ3の周縁部に行くに連れて回転方向21とは逆方向の螺旋を描きながら、ロータの周縁部まで伸びて、そこで開口している。つまり、その位置で開口することにより、溝6aと混練室2とが連通されている。
The groove 6 a in FIG. 2 is closed at the end on the
また、上記図2と異なる一例を示す図3の溝6bは、ロータ3の突出部5の根元部分に形成され、ロータの回転方向21側の端部が閉口しており、該端部から突出部方向に凸状の山形を描きながら、ロータの周縁部まで伸びて、そこで開口している。つまり、その位置で開口することにより、溝6bと混練室2とが連通されている。
Further, the
図2に示す溝6aによれば、混練作業に伴なってロータ3の端面とケーシング1との隙間に混練物が侵入しても、混練物は溝6aに入り込み、ロータ3の回転に伴なって周縁方向へ導かれる。さらに溝6aはダストシール22側の端部が閉口すると共にロータ3の周縁部側の端部が開口して混練室2と連通しているから、混練物は順次混練室内に戻り、ケーシング1とダストシール22との隙間にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
According to the groove 6 a shown in FIG. 2, even if the kneaded material enters the gap between the end surface of the
また、図3に示す溝6bによれば、ロータ3の突出部5の根元部分に形成されているから、混練作業中に最も高圧になる突出部5とケーシング1との隙間から侵入してくる混練物を効果的に捕らえて、混練室2内に戻すことができ、ケーシング1とダストシール22との隙間にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
Further, according to the
なお、図2の溝6aは螺旋状に形成されているが、直線状に設けても良い。この場合、半径方向に対して平行の位置から回転方向手前側に若干傾斜して設けると効果的である。また、図3の溝6bはロータ3の突出部方向に凸状の山形を描いているが、直線状または曲線状に設けても良い。
In addition, although the groove | channel 6a of FIG. 2 is formed in the helical form, you may provide in linear form. In this case, it is effective to slightly incline from the position parallel to the radial direction to the front side in the rotational direction. Moreover, although the groove |
参考例1に係る混練機では、ロータ3の端面に溝6a、6bを設けた例で説明しているが、ケーシング1の上記ロータ3の端面と相対する面に溝を設ける場合、溝はダストシール22の外周面からロータの周縁部より若干外側にまで形成され、ロータ3の周縁部に行くに連れて回転方向と同方向の螺旋を描くように形成するか、半径方向に対して平行の位置から回転方向側に若干傾斜した直線状に設ける。
In the kneader according to the reference example 1, the
次に参考例2を、図4および図5により説明する。図4および図5において、1は混練機のケーシング、2は混練室、3は混練用のロータ、4は該ロータ3の軸、5は該ロータ3の突出部、21はロータ3の回転方向、22はダストシール、そして7は該ロータ3の端面に設けられた凸部である。なお、図4および図5では省略されているが、その他の構成は図12に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
Next, Reference Example 2 will be described with reference to FIGS. 4 and 5, 1 is a casing of the kneader, 2 is a kneading chamber, 3 is a rotor for kneading, 4 is a shaft of the
図4および図5の凸部7は、ダストシール22側の外周面からロータ3の周縁部まで、半径方向に対して平行の位置から回転方向手前側に若干傾斜した直線状に設けられている。
4 and 5 are linearly inclined from the outer peripheral surface on the
図4および図5に示す凸部7によれば、混練作業に伴なってロータ3の端面とケーシング1との隙間に混練物が侵入しても、混練物は凸部7によって捉えられると共に、ロータ3の回転に伴なって周縁方向へ導かれる。さらに凸部7はロータ3の周縁部まで形成されているから、混練物は順次混練室内に戻り、ケーシング1とダストシール22との隙間にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
According to the
なお、図4および図5の凸部7は直線状に形成されているが、ロータ3の周縁部に行くに連れて回転方向とは逆方向の螺旋を描くような曲線状に設けても良い。
4 and 5 is formed in a straight line shape, but may be provided in a curved line that draws a spiral in the direction opposite to the rotation direction as it goes to the peripheral edge of the
また、図4および図5の凸部7の材質は、混練物の物性により、耐摩耗性や耐腐食性等を考慮して適宜決定され、例えばゴムであればステンレス鋼が一般的に使用される。また、凸部7は鋳造等でロータ3と一体に成形しても、溶接等により別途取付けても良く、凸部7の寸法を調整することで凸部7とケーシング1との隙間を調整することも可能である。
4 and 5 is appropriately determined in consideration of wear resistance, corrosion resistance, etc. depending on the physical properties of the kneaded material. For example, stainless steel is generally used for rubber. The The
参考例2に係る混練機では、ロータ3の端面に凸部7を設けた例で説明しているが、ケーシング1の上記ロータ3端面と相対する面に凸部を設ける場合は、ロータ3の周縁部に行くに連れて回転方向と同方向の螺旋を描くよう形成するか、半径方向に対して回転方向側に若干傾斜した直線状に設けると効果的である。
In the kneading machine according to the reference example 2, the explanation is made with an example in which the
次にその他の検討例1を、図6および図7により説明する。図6および図7において、1は混練機のケーシング、2は混練室、3は混練用のロータ、4は該ロータ3の軸、5は該ロータ3の突出部、21はロータ3の回転方向、22はダストシール、そして8は該ロータ3の端面に設けられたブラシ状のシール部材である。なお、図6および図7では省略されているが、その他の構成は図12に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
Next, another study example 1 will be described with reference to FIGS. 6 and 7, 1 is a casing of the kneader, 2 is a kneading chamber, 3 is a rotor for kneading, 4 is a shaft of the
図6および図7のブラシ状シール部材8は、ダストシール22の外周面からロータ3の周縁部の間にドーナツ状に形成されている。
The brush-like seal member 8 of FIGS. 6 and 7 is formed in a donut shape between the outer peripheral surface of the
図6および図7に示すブラシ状シール部材8によれば、混練作業に伴なってロータ3の端面とケーシング1との隙間に混練物が侵入しても、混練物はブラシ状シール部材8の周縁部に堆積し、その後もブラシ状シール部材8と堆積した混練物とによってせき止められるから、ケーシング1とダストシール22との隙間にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
According to the brush-like seal member 8 shown in FIGS. 6 and 7, even if the kneaded material enters the gap between the end surface of the
なお、図6および図7に示すブラシ状シール部材8の材質は混練物の物性により、耐摩耗性や耐腐食性等を考慮して適宜決定され、例えばゴムであればステンレス鋼が一般的に使用される。また、ブラシ状シール部材8の取付方法は、ロータ3の端面に多数の穴を開孔し、ブラシ状シール部材8を植え付けてスポット溶接しても、別途製作したものを溶接等で取付けても良く、ブラシ状シール部材8の寸法を調整することでブラシ状シール部材8とケーシング1との隙間を調整することも可能である。
The material of the brush-like seal member 8 shown in FIGS. 6 and 7 is appropriately determined in consideration of wear resistance, corrosion resistance, etc., depending on the physical properties of the kneaded material. For example, stainless steel is generally used for rubber. used. The brush-like seal member 8 can be attached by opening a large number of holes on the end face of the
その他の検討例1に係る混練機では、ロータ3の端面にブラシ状シール部材7を設けた例で説明しているが、ケーシング1の上記ロータ3の端面と相対する面にブラシ状シール部材7を設けても良い。
In the kneader according to the other examination example 1, the brush-
次にその他の検討例2を、図8および図9により説明する。図8および図9において、1は混練機のケーシング、2は混練室、3は混練用のロータ、4は該ロータ3の軸、5は該ロータ3の突出部、21は該ロータ3の回転方向、そして9は該ロータ3の端面に設けられた段差であり、10は該ロータ3の端面に設けられた傾斜部である。なお、図8および図9では省略されているが、その他の構成は図12に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
Next, another study example 2 will be described with reference to FIGS. 8 and 9, 1 is a casing of the kneader, 2 is a kneading chamber, 3 is a rotor for kneading, 4 is a shaft of the
図8および図9の段差9は、ダストシール22の外周面からロータ3の周縁部に渡って、ロータ3の半径方向に対して平行に形成されており、傾斜面10は段差9の下部からロータの回転方向21に進むに連れて徐々に高くなり段差9の頂部に達するよう形成されている。
The
図8および図9に示す段差9および傾斜面10によれば、混練作業に伴なってロータ3の端面とケーシング1との隙間に混練物が侵入しても、混練物は段差9によって捉えられると共に、ロータの回転に伴なって周縁方向へ導かれる。さらに段差9はロータ3の周縁部まで形成されているから、混練物は順次混練室内に戻り、ケーシング1とダストシール22との隙間にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
According to the
なお、図8および図9の段差9は、ロータ3の半径方向に対して平行に形成されているが、半径方向に対して回転方向手前側に若干傾斜した直線状に設けてもよい。また、傾斜面10はロータ3の半径方向に対してダストシール22の外周面からロータ3の周縁部に行くに連れて、ケーシング1との隙間が広がる方向に傾斜していると効果的である。
8 and 9 is formed in parallel to the radial direction of the
その他の検討例2に係る混練機では、ロータ3の端面に段差9と傾斜面10を設けた例で説明しているが、ケーシング1の上記ロータ3の端面と相対する面に段差9と傾斜面10を設ける場合、傾斜面10は段差9の頂部からロータの回転方向21に進むにつれて徐々に低くなり段差9の下部に達するよう形成される。
In the kneading machine according to the other examination example 2, the
次に本発明の実施の形態を、図10および図11により説明する。図10および図11において、1は混練機のケーシング、2は混練室、3は混練用のロータ、4は該ロータ3の軸、5は該ロータ3の突出部、21はロータ3の回転方向、22はダストシール、そして11は該ロータの端面に設けられた段差である。なお、図10および図11では省略されているが、その他の構成は図12に示す従来例と同様であり、従来例と同様の混練作業が行なわれる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11, 1 is a casing of the kneader, 2 is a kneading chamber, 3 is a rotor for kneading, 4 is a shaft of the
図10および図11の段差11は、ロータ3の突出部5の根元部分に円形に設けられており、ケーシング1とロータ3端面との隙間は突出部5の根元部分から先端部分までが広く形成されている。
The step 11 in FIGS. 10 and 11 is provided in a circular shape at the root portion of the
図10および図11の段差11によれば、混練作業に伴なってロータ3端面の突出部5とケーシング1との隙間に混練物が侵入しても、突出部5の根元部分から先端部分までの隙間が広いために、侵入してきた混練物の圧力が低下する。よって混練物は上記隙間より狭い段差11の内側部分まで入り込まず混練室2内に戻るから、ケーシング1とダストシール22との隙間にまで混練物が侵入するのを防止することができる。
10 and 11, even if the kneaded material enters the gap between the
なお、図10および図11に示す段差11の高低差は混練物の物性等により、隙間に侵入した際の抵抗等を考慮して適宜決定され、例えばゴムであれば2mm程度が適当である。また、段差11の形状は円形に限定されず、直線状に設けてもよい。 The height difference of the step 11 shown in FIGS. 10 and 11 is appropriately determined in consideration of the resistance when entering the gap, depending on the physical properties of the kneaded material. For example, about 2 mm is appropriate for rubber. Further, the shape of the step 11 is not limited to a circle, and may be provided in a straight line.
本発明の実施の形態に係る混練機では、ロータ3の端面に段差11を設けてケーシング1とロータ3端面との隙間を広くした例を説明しているが、ケーシング1の上記ロータ3端面と相対する面に段差を設けて隙間を広くする場合、ロータ3の回転によるロータ3の突出部5の軌跡に対応する部分にリング状の溝を形成すれば良い。
In the kneader according to the embodiment of the present invention, an example in which the step 11 is provided on the end surface of the
1 ケーシング
2 混練室
3 ロータ
4 ロータ軸
5 突出部
6a、6b 溝
7 凸部
8 ブラシ状シール部材
9 段差
10 傾斜面
11 段差
21 ロータ回転方向
22 ダストシール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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