JP6399929B2 - 混練装置 - Google Patents

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Description

本発明は、混練装置、更に詳細には、回転する２軸に設けた立体形状のパドルを回転させることにより各種原料を混練しながら搬送する混練装置に関する。
従来、この種の混練装置（ミキサー）は、例えば脱水汚泥、焼却あるいは集塵ダスト、セメントなどの固化剤混入ダスト、あるいは肥料などの粉体ないし粒体などの原料の混練、及びこれらの原料に液体を加えての混練に使用されている。
従来、例えば特許文献１に記載されているように、複数のロッドが互いに逆螺旋状に並ぶように立設された２つの回転軸を不等速回転させることにより、原料を混練しながら一方向に搬送する混練装置が知られている。このような混練装置では、ロッドの先端が相手の回転軸の外周面に近接するように配置されるので、両回転軸の回転により相手側の回転軸の外周面に付着した混練物を掻き落すセルフクリーニングが得られる。このようなロッドは、ほぼ平板状のパドルに置き換えることができることが同特許文献に記載されている（段落００４５）。
また、特許文献２から、外周に撹拌部材としてのパドルを所定の螺旋ピッチで螺旋状に所定の角度ピッチ間隔で並ぶように複数立設した第１の回転軸と、同様なパドルを所定の螺旋ピッチで、第１の回転軸の螺旋とは逆螺旋状に所定の角度ピッチ間隔で並ぶように複数立設した第２の回転軸を備えた混練装置が知られている。この混練装置においても、第１と第２の回転軸は不等速で逆方向に回転され、第１と第２の回転軸の螺旋ピッチの比は第１と第２の回転軸の回転数比と逆比に、また、第１と第２の回転軸のパドルの角度ピッチの比は第１と第２の回転軸の回転数比と同比となるように設定されている。
特開２００６−２３９５５４号公報 再公表特許ＷＯ２００９／０４４６０８
上述した混練装置に設けられているパドルは、いずれも平板形状で、回転軸の中心線に対して所定の角度傾いた角度（４５°）に取り付けられている。このような構成では、互いの対向するパドルが衝突しないようにするために、両回転軸を離間して配置しなければならず、また、パドルが平板状であるので、対向するパドル面積が少なく、パドル間の原料を十分圧縮したり、あるいは解砕することができない、という問題があった。
本発明は、このような問題点を解決するもので、対向するパドル間の原料を十分圧縮し、あるいは解砕してダマを解消することが可能な混練装置を提供することを課題とする。
本発明（請求項１、２）は、いずれも、
互いに逆方向に不等速で回転する平行に配置された２本の回転軸のそれぞれに、混練部材としてのパドルを所定の螺旋ピッチで所定の角度ピッチ間隔で互いに逆方向に回転する螺旋状に並ぶように対向して配置し、両回転軸の回転により被混練物を混練する混練装置であって、
各回転軸のパドルの螺旋ピッチの比が両回転軸の回転数比と逆比に、また、角度ピッチの比が該回転数比と同比となるように設定されており、
両回転軸の各パドルは、それぞれ同一形状であり、パドルの先端面を上側の面、回転軸に向う面を下側の面、両側面を左右側の面として、上下側の面と左右側の面はそれぞれ回転軸の軸芯に平行に延びる面を形成し、回転軸の延びる方向に見てパドルの前後側の面は回転軸の軸芯に垂直な面を形成する立体形状のパドルであって、その下側の面が回転軸に向くように、回転軸に取り付けられ、
各パドルの前記上側の面は凸状に湾曲し、また左右側の面は、それぞれ同一形状で、上部が垂直方向に下方に延び、続いて内側に凹状に湾曲した湾曲面となって下側の面に連続していて、該下側の面と前後側の面は平面となっており、
前記両回転軸は、回転時各パドルの凸状に湾曲した上側の面が対向するパドルの左右側の面に形成された凹状の湾曲面に入り込むように、近接配置され、
請求項１の発明では、前記パドルの上側の面は、回転軸に沿った長さが回転方向に沿った長さより長く、請求項２の発明では、前記パドルの湾曲面の曲率は、パドルの上面部では大きく、下面部では小さくなっていることを特徴とする。
本発明では、パドルの左右の面（両側面）には、凹状に湾曲した湾曲面が形成されており、パドルの上面（先端面）が対向するパドルの湾曲面に入り込むように、回転軸が近接配置されるので、両回転軸のパドルをかなりの程度に接近させることができる。従って、ダスト状あるいは粉粒状の原料の場合には、パドル間の原料を高密度で圧縮することができ、適度の塊状原料に混練することができる。また、近接したパドル間に高い圧壊力が働くので、大きすぎる塊状の原料を確実に解砕することができ、ダマ（凝集塊）を解消することができる。その場合、各パドルは立体形状であるので、平板状のパドルに比較して、対向するパドル面積が大きいので、圧縮効果、解砕効果を向上させることができる。
また、両回転軸のパドルは、その先端面と湾曲面が互いに接近するので、先端面あるいは湾曲面に付着した混練物が、対向するパドルにより掻き落され、高いセルフクリーニング効果が得られる。
筐体内の一方の回転軸に配置されたパドルを側方から見たときの状態を示した混練装置の縦断面図である。 筐体の上側の大部分を取り払った状態で回転軸に配置されたパドルを示す混練装置の上面図である。 図２のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 パドルの外観を示す斜視図である。 パドルの上面図である。 パドルの回転軸の軸方向に沿った左右の面を示す側面図である。 パドルの回転軸と直交する前後の面を示す側面図である。 パドルの回転軸への取り付け状態を示す斜視図である。 図４ｃのＡ−Ａ’線に沿った軸芯を通過する断面を示す断面図である。 パドルの回転軸への取り付けを説明する説明図である。 回転軸が回転した時のパドルの回転状態を示した説明図である。 回転軸が回転した時のパドルの回転状態を、回転角を細かくして示した説明図である。
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の混練装置を詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の実施例による混練装置の構造を説明するもので、図１は、筐体内の一方の回転軸に配置されたパドルを側方から見たときの状態を示した混練装置の縦断面図、図２は、筐体の上側の大部分を取り払った状態で２つの回転軸に配置されたパドルを示す混練装置の上面図、図３は、図２のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
図１〜図３において、１は混練装置の筐体であり、基台１０上に設けられたフレーム２上に水平に設けられる。筐体１は、ステンレススチールなどの金属製であり、ここでは細長い直方体形状に形成されていて、その下方部は、図３に示すように、回転軸３、４のパドルの先端が描く円形に対応した円弧となっている。
図１に示す右端部の上側には、不図示のホッパーから、ダスト状あるいは粉体ないし粒体状の原料（被混練物）を筐体１内に投入するための投入口３０が設けられる。また左端部の下側には、混練物を筐体１から不図示のコンベア上へ排出するための排出口３１が設けられる。なお、図示されていないが、筐体１の上方部には、被混練物に注入される薬液、溶剤などを投入するための投入口が必要に応じて設けられる。
筐体１内には、その長手方向に沿って同じ径の２本の回転軸３、４が互いに平行に架設されている。回転軸３、４はステンレススチールなどの金属製であり、断面が円形となっている。回転軸３の右端部３ａと左端部３ｂはそれぞれ回転軸３より小径となっており、筐体１から外部に突出して基台１０、１１に固定された軸受部５、６に回転可能に軸受されている。また、回転軸４の右端部４ａと左端部４ｂはそれぞれ回転軸４より小径となっており、筐体１から外部に突出して、基台１０、１１に固定された軸受部７、８に回転可能に軸受されている。
回転軸３、４の図１、２中の右端部３ａ、４ａはギアボックス１２に挿通されており、ギアボックス１２内の回転軸３、４の右端部３ａ、４ａには、互いに噛合するギア１３、１４が固定されている。
回転軸４の軸受部７の外側には、スプロケット１５が固定されている。また、基台１０上にはモータ１８が取り付けられており、その出力軸にはスプロケット１７が固定されている。スプロケット１５と１７間には、チェーン１６が張り渡されている。
モータ１８の一方向への回転駆動力がスプロケット１７、チェーン１６及びスプロケット１５を介して回転軸４に伝達されて回転軸４が一方向に回転し、さらに回転駆動力がギア１４、１３を介して回転軸３に伝達されて回転軸３が逆方向に回転する。回転軸３、４は、ギヤ１３、１４を介して、Ｎを２以上の整数としてＮ：Ｎ−１の回転数比で不等速で回転される。例えば、Ｎは２〜６に設定され、本実施例では、Ｎは５に設定されて、回転軸３、４は５：４の回転数比で回転される。なお、回転軸３、４の回転方向は、図２、図３に示すように、上方から見て互いの内側へ向かって回転する方向となっている。
回転軸３、４のそれぞれの外周には混練部材としてのパドルＰ１〜Ｐ１３、Ｐ１’〜Ｐ１３’、Ｑ１〜Ｑ１３、Ｑ１’〜Ｑ１３’が立設されている。図２では、図が煩雑になるので、一部のパドルのみ符号が付されて図示されている。パドルＰ１〜Ｐ１３、Ｐ１’〜Ｐ１３’、Ｑ１〜Ｑ１３、Ｑ１’〜Ｑ１３’は、以下では、ｎ＝１〜１３としてパドルＰｎ、Ｐｎ’、Ｑｎ、Ｑｎ’とも表現される。
各パドルＰｎ、Ｐｎ’、Ｑｎ、Ｑｎ’はそれぞれ同一形状、同一材質であり、例えばステンレススチールなどの金属製である。代表してパドルＰ１が図４、図５に図示されている。以下では、代表して回転軸３に取り付けたパドルＰ１に符号２０を付して説明を行うが、その説明は、他のパドルＰｎ、Ｐｎ’、Ｑｎ、Ｑｎ’並びにそれらが取り付けられる回転軸にも当てはまるものである。
パドル２０は、パドルを回転軸に取り付けるための金属製の取付台２１と溶接などで一体化されている。取付台２１には、パドルを回転軸に取り付けるためのボルト穴２２、２３が形成される。
パドル２０は、図４ａ〜図４ｄ、図５ａ、図５ｂに示すように、回転軸の軸芯Ｚ−Ｚ’に平行に延びる面を左右側に、該軸芯に垂直な面を前後側に、該軸芯に平行に延びる面を上下側に有する立体形状のパドルとなっている。パドル２０の上面２０ａは、パドルの先端面を形成し、緩やかに凸状に湾曲しており、その回転軸に沿った長さｘは、その回転方向に沿った長さ（幅）ｙより長くなっている。回転軸の軸方向に延びる軸芯Ｚ−Ｚ’に平行な左右側の面は、パドルの両側面を形成し、その上部２０ｂ、２０ｃが垂直方向に延び続いて内側に凹状に湾曲して湾曲面２０ｄ、２０ｅに連続している。湾曲面２０ｄ、２０ｅは、パドルの上面２０ａ側では曲率が大きく（曲率半径が小さい）、取付台２１側（下面側）では小さな曲率（曲率半径が大きい）となっている。軸芯Ｚ−Ｚ’に垂直なパドル２０の前後の面２０ｆ、２０ｇは、それぞれ垂直面となっている。パドル２０は左右の両側面に曲率の異なる凹状の湾曲面が形成されているので、鉄道線路に見られるレール状の形状をしており、図４ｄに示したように、取付台２１の円周方向の中心（回転軸の軸芯Ｚ−Ｚ’）を通過する垂直面に対して左右が面対称となったブロック体となっている。
各パドルの両側面に形成された湾曲面２０ｄ、２０ｅは、すべての部分で曲率を同じにすることもでき、また、上述したように２個所で曲率を変えるだけでなく、２か所以上で取付台２１に向かうに従って曲率が次第に小さくなるように、曲率を変えるようにしてもよい。
図５ａ、図５ｂには、パドル２０の回転軸３への取り付け状態が図示されている。パドル２０は左右の垂直な側面２０ｂ、２０ｃが回転軸３の軸芯Ｚ−Ｚ’と平行になり、前後の面２０ｆ、２０ｇが軸芯Ｚ−Ｚ’に直交するように、ボルト穴２２、２３を介してボルト締めされる。
パドルＰｎ、Ｐｎ’、Ｑｎ、Ｑｎ’（ｎ＝１〜１３）は、回転軸３、４の外周に所定の螺旋ピッチで互いに回転軸の円周方向（回転方向）に所定の角度ピッチずつずらして螺旋状に配置される。この状態が図６の下方に図示されている。図６の下方に示す取り付け状態は、図２に図示したものに対応している。図６の下方あるいは図２に示すパドルの取り付け状態は、複雑であるので、わかりやすくするために、図６の上方にパドルＰｎ、Ｑｎだけを取り出して、また図６の中央にはパドルＰｎ’、Ｑｎ’だけを取り出して、その配置が図示されている。また、取り付け状態を明瞭にするために、パドルＰｎ’、Ｑｎ’には網点が付されている。
また、図６において、右側には、角度が示されている。０°の角度は、図６で見て回転軸３、４の中心から垂直下方に（図３では、水平方向に左向きに）延びる角度で、回転軸の円周に沿って時計方向に回転させたときの角度がそれぞれ図示されている。また、Ｓ１〜Ｓ１３は、回転軸の軸方向に沿ったパドルの取り付け位置で隣接する取り付け位置間の距離はすべてｄの等距離となっている。また、軸方向の位置Ｓ１〜Ｓ１３は、それぞれパドルの軸方向中心を通過する位置である。
パドルＰｎとパドルＱｎは、以下に説明するように、回転数３と４の回転数比と同比の角度ピッチで、また回転数３と４の回転数比と逆比の螺旋ピッチで互いに逆螺旋状に回転軸３と４に取り付けられる。
まず、パドルＰ１は、図６上方のパドル配置に示したように、軸方向のＳ１の位置で０°（ａ）の角度位置に、パドルＰ２はＳ２の位置でパドルＰ１の角度位置から回転軸３の回転方向と逆方向（以下、時計方向という）に９０°の角度ピッチずらした９０°（ｂ）の角度位置に、パドルＰ３はＳ３の位置でパドルＰ２の角度位置からさらに時計方向に９０°ずらした１８０°（ｃ）の角度位置に、パドルＰ４は、Ｓ４の位置でパドルＰ３の角度位置からさらに時計方向に９０°ずらした２７０°（ｄ）の角度位置に取り付けられる（パドルＰ４は図面の裏面側に現れるので不可視である）。以下、同様に、パドルＰ５〜Ｐ１３は、それぞれＳ５〜Ｓ１３の位置に、時計方向に９０°ずつずらして取り付けられる。このようにパドルＰｎは軸方向に距離ｄずれる（移動する）ごとに時計方向に９０°の角度ずらして配置されるので、パドルＰｎの並びは螺旋ピッチＬ（＝４ｄ）の螺旋状となる。このように、所定の螺旋ピッチ（Ｌ）で所定の角度ピッチ（９０°）間隔で螺旋状に配列されたパドル配列を、本明細書では、１条の螺旋配列という。
回転軸３が矢印で示した方向に回転すると、この１条の螺旋配列によるスクリュー効果により、被混練物は矢印で示したように図６でみて左方向に搬送される。
一方、パドルＱ１は、図６上方のパドル配置に示したように、回転軸４の軸方向のＳ１の位置で２１６°（ｄ’）の角度位置に、パドルＱ２はＳ２の位置でパドルＱ１の角度位置から回転軸４の回転方向と逆方向（以下、反時計方向という）に、７２°の角度ピッチずらした１４４°（ｃ’）の角度位置に取り付けられる。パドルＱ３はＳ３の位置でパドルＱ２の角度位置からさらに反時計方向に７２°ずらした７２°（ｂ’）の角度位置に、パドルＱ４はＳ４の位置でパドルＱ３の角度位置からさらに反時計方向に７２°ずらした０°（ａ’）の角度位置に、パドルＱ５は、Ｓ５の位置でパドルＱ４の角度位置からさらに反時計方向に７２°ずらした２８８°（ｅ’）の位置に取り付けられる。以下、同様に、Ｑ６〜Ｑ１３は、それぞれＳ６〜Ｓ１３の位置に、それぞれ反時計方向に７２°ずつずらして取り付けられる。
このようにパドルＱｎは軸方向にｄの距離移動するごとに反時計方向に７２°の角度ずらして配置されるので、パドルＱｎは、螺旋ピッチ１．２５Ｌ（＝５ｄ）であり、この螺旋ピッチで７２°の角度ピッチ間隔で配置され、そのパドル配列は、パドルＰｎの螺旋とは逆の螺旋状となった１条の螺旋配列となる。回転軸４が矢印で示した方向に回転すると、被混練物はこの１条の螺旋配列によるスクリュー効果により同様に矢印で示したように左方向に搬送される。このとき、螺旋ピッチは、回転数比の逆比である１．２５Ｌ（＝５ｄ）となっているので、パドルＰｎによる搬送速度とＱｎによる搬送速度は同一となっている。
また、パドルＰｎの角度ピッチ（角度のずれ）９０°とパドルＱｎの角度ピッチ７２°の比は、回転軸３と４の回転数比５対４と同比となっているので、回転軸３がｎ回転したとき、回転軸４は（４／５）＊ｎ回転し、それぞれ対向するパドルＰｎ、Ｑｎの角度位置は、回転軸３のｎ回転以前と同じ角度位置となり、図７を参照して後で説明するように、回転軸３、４の回転に従って対向するパドルＰｎ、Ｑｎの互いの角度関係は周期的な繰り返しとなり、角度位相がずれることはない。
また、本実施例では、図６中央のパドル配置に示したように、パドルＰ１が取り付けられる回転軸３のＳ１の位置で、時計方向にパドルＰ１と１８０°の角度ピッチずれた角度位置にパドルＰ１’が取り付けられる。同様に、パドルＰｎ（ｎ＝２〜１３）が取り付けられる回転軸３のＳｎ（ｎ＝２〜１３）の位置で、時計方向にパドルＰｎ（ｎ＝２〜１３）と１８０°の角度ピッチずれた位置にパドルＰｎ’（ｎ＝２〜１３）が取り付けられる。
このように、パドルＰｎ’は、パドルＰｎの軸方向位置Ｓｎと同じ位置で、その位置に取り付けられたパドルＰｎの取り付け角度からパドルＰｎの螺旋配列における角度ピッチ９０°の２倍の角度１８０°異なるそれぞれの角度位置に、取り付けられており、パドルＰｎ’の配列は、もう１条の螺旋配列となって、回転軸３には、２条の螺旋配列となったパドルが取り付けられることになる。この回転軸３の２条の螺旋配列が、複雑な図示ではあるが、図６の下方及び図２に図示されている。
同様に、図６中央のパドル配置に示したように、パドルＱ１が取り付けられる回転軸３の軸方向のＳ１の位置で、反時計方向にパドルＱ１と１４４°の角度ピッチずれた角度位置にパドルＱ１’が取り付けられる。以下、同様に、パドルＱｎ’（ｎ＝２〜１３）が取り付けられる回転軸４のＳｎ（ｎ＝２〜１３）の位置で、反時計方向にパドルＱｎ（ｎ＝２〜１３）と１４４°の角度ピッチずれた位置にパドルＱｎ’（ｎ＝２〜１３）が取り付けられる。
パドルＱｎ’は、パドルＱｎの軸方向位置Ｓｎと同じ位置で、その位置に取り付けられたパドルＱｎの取り付け角度からパドルＱｎの螺旋配列における角度ピッチ７２°の２倍の角度１４４°異なるそれぞれの角度位置に、取り付けられており、パドルＱｎ’の配置は、もう１条の螺旋配列となって、回転軸３と同様に、２条の螺旋配列が得られる。回転軸４の２条となった螺旋配列のパドルが、図６下方並びに図２に図示されている。
ｎ＝１〜１３としてパドルＰｎ’とパドルＱｎ’も、パドルＰｎとパドルＱｎと同様に、回転数３と４の回転数比と同比の角度ピッチで、また回転数３と４の回転数比と逆比の螺旋ピッチで互いに逆螺旋状に回転軸３と４に取り付けられるので、回転軸３、４が矢印で示した方向に回転すると、被混練物は各回転軸のパドルの２条の螺旋配列によるスクリュー効果で矢印で示したように図６で左方向に同一の速度で、１条の螺旋配列に比較して大きな搬送力で搬送される。
また、回転軸３、４は、回転する一方の回転軸の各パドルの先端面（２０ａ）が、対向する他方の回転軸のパドルの湾曲面に接触することなく、該湾曲面（２０ｄ、２０ｅ）に入りこむように、近接配置される。
次に、このように構成された混練装置の動作について説明する。
モータ１８を駆動すると、回転軸３、４は、上述したように、Ｎ：Ｎ−１（本実施例では、５：４）の回転数比で互いに内側に不等速で逆回転する。
この状態で、投入口３０から被混練物が投入される。投入された被混練物は、回転軸３、４の回転に伴って回転する各パドルにより混練されながら、各パドルの２条の螺旋配列によるスクリュー効果により、排出口３１に向けて搬送される。このとき、各パドルは、図４ａ〜図４ｄ、図５ａ、図５ｂに示したように、軸方向に延びる両側面には、内側に湾曲した湾曲面（２０ｄ、２０ｅ）が形成されているので、パドルの先端（２０ａ）を対向するパドルの湾曲面内に入り込ませることができる。従って、回転軸３、４を更に近接配置することができ、対向するパドルが近接した時のパドル間の隙間を小さくできる。従って、ダスト状あるいは粉粒状の原料の場合には、パドル間の原料を高密度で圧縮することができ、適度の塊状原料に混練することができる。また、近接したパドル間に高い圧壊力が働くので、大きすぎる塊状の原料を確実に解砕することができ、ダマ（凝集塊）を解消することができる。また、両回転軸のパドルは、その先端面と湾曲面が互いに接近するので、先端面あるいは湾曲面に付着した混練物が、対向するパドルにより掻き落され、高いセルフクリーニング効果が得られる。
この状態が、図７、図８に図示されている。図７において、ｋ＝０〜２３としてそれぞれ１増分するごとに回転軸３は９０°回転し、回転軸４は両回転軸の回転数比５：４と同比の７２°回転する状態を表したもので、それぞれｋの値を示した矩形の下側に、回転軸３、４の総回転数が図示されている。ｋ＝０のパドルの位相は、図２、図６下方でＳ７に位置するパドルを右側からみたときのもので、回転軸３のパドルはＰ、Ｐ’、回転軸４のパドルはＱ、Ｑ’で図示されている。パドルの網点図示は、図２、図６下方のものに対応している。
図８は、対向するパドルが近接するときの状態を、回転軸４が８°刻みで順次回転させた時の状態を示すもので、回転軸３は、１０°ずつ逆回転し、図８の左側に示したものは、図７のｋ＝１２の状態に達するまでの回転状態を、また、右側に示したものは、ｋ＝１６の状態からの回転状態を示している。
回転軸３、４は、図７に示したように、それぞれ５回転、４回転した時（ｋ＝２０）に、０回転（ｋ＝０）のときと同じ位相になり、これを一周期としてこの間の位相を周期的に繰り返す。このｋ＝０〜２０間で、ｋ＝０、２、６、８、１０、１２、１６、１８のときに互いに対向するパドルが近接する。
パドルＰは、ｋ＝２のときにその先端がパドルＱ’の一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１８のときにその他方の湾曲面に近接する。また、ｋ＝６のときにその先端がパドルＱの一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１０のときに他方の湾曲面に近接する。
パドルＰ’は、ｋ＝０のときにその先端がパドルＱの一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１６のときにその他方の湾曲面に近接する。また、ｋ＝８のときにその先端がパドルＱ’の一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１２のとき他方の湾曲面に近接する。
パドルＱは、ｋ＝０のときにその先端がパドルＰ’の一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１６のときにその他方の湾曲面に近接する。また、ｋ＝６のときにその先端がパドルＰの一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１０のとき他方の湾曲面に近接する。
パドルＱ’は、ｋ＝８のときにその先端がパドルＰ’の一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１２のときにその他方の湾曲面に近接する。またｋ＝２のときにその先端がパドルＰの一方の湾曲面に近接し、ｋ＝１８のときに他方の湾曲面に近接する。
このように、ｋ＝０〜２０を一周期とする間に、パドルＰ、Ｐ’、Ｑ、Ｑ’は、各湾曲面が、２回対向するパドルの先端に近接する。この対向するパドルの近接により、上述した高い圧縮効果、解砕効果が得られる。また、各パドルは立体形状であるので、平板状のパドルに比較して、対向するパドル面積が大きいので、圧縮効果、解砕効果を更に向上させることができる。
また、各パドルの回転により、湾曲面に付着した混練物が掻き落され、該湾曲面のセルフクリーニングが行われる。この湾曲面のセルフクリーニングは、その湾曲面に近接する対向するパドルの上面（２０ａ）に対しても同様に行われる。
このような圧縮効果、解砕効果、セルフクリーニング効果は、各Ｓ１〜Ｓ１３に配置された全てのパドルに関しても同様であり、全体として、各効果を飛躍的に向上させている。
また、パドルの湾曲面の曲率を、パドルの先端部では大きく、パドルの回転軸取り付け側では小さくすると、図８のｋ＝１２、ｋ＝１６に示したように、パドルの先端を対向するパドルの湾曲面にかなり近接させることができ、パドル同士を衝突させることなく、上記各効果を更に高めることができる。
また、回転軸の軸方向長さ（ｘ）を回転方向長さ（ｙ）より長くすることにより、混練物がパドルの側面に接触する面積を軸方向に大きくすることができ、上述した各効果を高めることができる。
なお、上記実施例では、各回転軸の２条の螺旋配列における同じ軸方向位置での２つのパドルの取り付け角度は、回転軸３では、角度ピッチ９０°の２倍の１８０°、回転軸４では、角度ピッチ７２°の２倍の１４４°それぞれずれているが、この取り付け角度のずれをそれぞれ１条の螺旋配列における角度ピッチのｎ倍（ｎは１以上の正の整数）とするようにしてもよい。ただし、２条が１条となるようなｎ（回転軸３では、ｎ＝４の倍数、回転軸４ではｎ＝５の倍数）は除くようにする。また、回転軸３におけるｎ倍のｎと、回転軸４におけるｎ倍のｎを異なる値とするようにしてもよい。いずれにしても、同じ軸方向位置での２つのパドルは、可能な限り、回転軸を中心に反対側に取り付けるのが好ましいので、上記実施例のように、回転軸３では、２倍の１８０°、回転軸４でも２倍の１４４°、あるいは３倍の２１６°とするのが好ましい。また、回転軸３、４の１条の螺旋配列における角度ピッチの比を、例えば、回転数比と同比の４５°、３６°とする場合には、回転軸３では、４倍の１８０°、回転数４では、５倍の１８０°とするのが好ましい。
また、各回転軸３、４のパドルは２条の螺旋配列にするのではなく、図６上方並びに中央に示したように、１条の螺旋配列としてもよい。この場合、パドルが近接する回数は、２条の螺旋配列よりも減少するが、図７のｋ＝６、１０あるいはｋ＝８、１２に示したように、パドルの角度位相が周期的に変化する間に、一方の回転軸の各パドルの先端は、周期的に他方の回転軸のパドルの凹状の湾曲面に入り込み、同様な効果を得ることができる。
１ 筐体
２ フレーム
３、４ 回転軸
５、６、７、８ 軸受部
１０、１１ 基台
１２ ギアボックス
１３、１４ ギア
１５、１７ スプロケット
１６ チェーン
１８ モータ
２０ パドル
２１ 取付台
３０ 投入口
３１ 排出口

Claims (3)

  1. 互いに逆方向に不等速で回転する平行に配置された２本の回転軸のそれぞれに、混練部材としてのパドルを所定の螺旋ピッチで所定の角度ピッチ間隔で互いに逆方向に回転する螺旋状に並ぶように対向して配置し、両回転軸の回転により被混練物を混練する混練装置であって、
    各回転軸のパドルの螺旋ピッチの比が両回転軸の回転数比と逆比に、また、角度ピッチの比が該回転数比と同比となるように設定されており、
    両回転軸の各パドルは、それぞれ同一形状であり、パドルの先端面を上側の面、回転軸に向う面を下側の面、両側面を左右側の面として、上下側の面と左右側の面はそれぞれ回転軸の軸芯に平行に延びる面を形成し、回転軸の延びる方向に見てパドルの前後側の面は回転軸の軸芯に垂直な面を形成する立体形状のパドルであって、その下側の面が回転軸に向くように、回転軸に取り付けられ、
    各パドルの前記上側の面は凸状に湾曲し、また左右側の面は、それぞれ同一形状で、上部が垂直方向に下方に延び、続いて内側に凹状に湾曲した湾曲面となって下側の面に連続していて、該下側の面と前後側の面は平面となっており、
    前記両回転軸は、回転時各パドルの凸状に湾曲した上側の面が対向するパドルの左右側の面に形成された凹状の湾曲面に入り込むように、近接配置され、
    前記パドルの上側の面は、回転軸に沿った長さが回転方向に沿った長さより長いことを特徴とする混練装置。
  2. 互いに逆方向に不等速で回転する平行に配置された２本の回転軸のそれぞれに、混練部材としてのパドルを所定の螺旋ピッチで所定の角度ピッチ間隔で互いに逆方向に回転する螺旋状に並ぶように対向して配置し、両回転軸の回転により被混練物を混練する混練装置であって、
    各回転軸のパドルの螺旋ピッチの比が両回転軸の回転数比と逆比に、また、角度ピッチの比が該回転数比と同比となるように設定されており、
    両回転軸の各パドルは、それぞれ同一形状であり、パドルの先端面を上側の面、回転軸に向う面を下側の面、両側面を左右側の面として、上下側の面と左右側の面はそれぞれ回転軸の軸芯に平行に延びる面を形成し、回転軸の延びる方向に見てパドルの前後側の面は回転軸の軸芯に垂直な面を形成する立体形状のパドルであって、その下側の面が回転軸に向くように、回転軸に取り付けられ、
    各パドルの前記上側の面は凸状に湾曲し、また左右側の面は、それぞれ同一形状で、上部が垂直方向に下方に延び、続いて内側に凹状に湾曲した湾曲面となって下側の面に連続していて、該下側の面と前後側の面は平面となっており、
    前記両回転軸は、回転時各パドルの凸状に湾曲した上側の面が対向するパドルの左右側の面に形成された凹状の湾曲面に入り込むように、近接配置され、
    前記パドルの湾曲面の曲率は、パドルの上面部では大きく、下面部では小さくなっていることを特徴とする混練装置。
  3. 前記螺旋状に配列された各回転軸のパドル配列を１条の螺旋配列として、各回転軸の軸方向の位置と同じ位置で、その位置に取り付けられたパドルの取り付け角度から、ｎを１以上の正の整数として前記１条の螺旋配列における角度ピッチのｎ倍の角度だけ異なるそれぞれの角度位置に、パドルを取り付けて１条の螺旋配列とし、各回転軸のパドル配列を２条の螺旋配列としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の混練装置。
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