JPH01215337A - 運動撹拌部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物を、
囲いの中で、不活性又は活性の雰囲気中で、適切な圧力
及び／又は適切な温度下で、混合し、掻き混ぜ、こね回
し、又は攪拌する運動攪拌部材に関する。

［従来の技術］ ここで、「混合」及び「攪拌」という用語は、均一にさ
れるべき少なくとも二つの成分を純粋に混合する操作と
ともに、色々な周囲条件即ち色々な圧力、温度、又は反
応下で、周囲条件を変更し又は変更せずに、一つ以上の
基本的物質の状態を変化させる目的を持ったあらゆる操
作を意味するものと理解されるべきである。

考えられる色々な用途のうちでも、特に原材料の製造、
ペイン゛ト、ポリマー、接着剤、プラスチック等の産業
用の物質の調製、純粋に且つ完全に産業的性質の化学物
質又は食料品又は薬剤の製造に言及するのが適当である
。

粉末状、ペースト状又は顆粒状の物質又は化合物は、ハ
ブと、これに固定された与えられた数のブレードとから
成る運動攪拌部材を備えた駆動シャフトが局所的に挿通
されたほぼ閉じた容器、火桶又は囲いの中で掻き混ぜ又
は攪拌される。かかる操作を行うために色々な火桶が使
われ、これに対応する攪拌部材は、一般に、火桶の内面
の対応部分になるべく接近して運動する様に適切な形状
とされている。

例えば、従来から知られた技術を開示する文献として、
ＤＥ−Ａ−２５３６２、ＥＰ−Ａ−０１３１８８５、Ｕ
Ｓ２９８２５２２などの特許文献がある。

［発明が解決しようとする課題］ 経験上、現在利用することの出来る装置には、物質を攪
拌し、こね回し、混合し、又は均一化する機能に関して
改善の余地がある−ことが分っている。

この発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、こ
の発明の目的は、改善された状態で、物質を攪拌し、こ
ね回し、混合し、又は均一化する機能を有する運動攪拌
部材を提供する事である。

その様な可能性の一つは、優先運動線を形成させずに該
装置の容器又は火桶に包含されている物質をより力強く
攪拌するブレードのプロフィールに関する。攪拌部材の
ブレードの数を変えてもこの問題を解決することは出来
ないことが分っており、これはブレードの形状の機能と
して解決されねばならない。゛ 本発明の他の目的ぽ、駆動トルクと共に増大し、且つ攪
拌される物質の粘度と共に増大する強い機械的力に抗す
るブレード強度を改善した運動攪拌部材を提供すること
である。

他の目的は、攪拌摩擦による温度上昇を防止し、又はこ
れと対称的に不活性又は活性の雰囲気中で密接な反応を
促進するべく熱を加えたり除去したりするために、攪拌
されている物質又は混合物の内部温度又は中心温度を調
節することである。

［課題を達成するための手段］ 本発明は、処理される物質を、それが粉末上でもペース
ト状でも顆粒上でも、より強力に攪拌し、均一化し、ブ
レードの機械的強度を相当固めて、粘度の高いペースト
、粉末又は液体の塊の中でも大きなトル゛りを伝えるこ
とが出来、熱交換機としても作用するブレードにより、
こね回されている又は混合されている物質の中心での温
度を狭い範囲内に調整することが出来る様に、設計され
た新規な運動攪拌部材を提案することにより、上記の目
的を達成しようとするものである。

本発明は、粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物質を混
合する装置の運動攪拌部材を提供するものであり、この
攪拌部材は、該装置を構成する容器の中に突入する駆動
シャフトの末端部に取り付けるのに適したハブから成っ
ており、前記ハブは、該容器の内面になるべく密接に追
従する先端縁を各々有するｎ状のブレードを持っており
、各ブレードは、該ハブに固定するのに適しており、且
つその回転軸Ｘ−Ｘ″を中心とするベースと、該ベース
の外面から該回転軸ｘ−ｘ’に対してほぼ半径方向とな
゛る方向に延在するブレード根部と、該ブレード根部か
ら延在して該回転軸ｘ　−Ｘ′に対して角度βを成して
立ち上がり、後方に伸びて該運動部材の回転方向にその
６先端縁を向けた湾曲ブレード部とを備えており、前記
部材の特徴とするところは、前記ブレード部は半月状で
、該ブレード根部から先細りとなっており、且つ、少な
くともその末端部において該回転軸の方へ角度γだけね
じれており、該ブレード根部及び該ブレード部は三角形
の直角断面を有することにある。

本発明はまた粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物質を
混合する装置を提供するものであり、該装置は、本発明
の運動攪拌部材が取り付けられた駆動シャフトがその中
を局部的に通る容器、火桶、又は囲いから成っている。

その他の色々な特徴は、本発明の非限定的実施例を示し
た図面を参照する以下の説明から明らかとなろう。

［実施例］ 第１図及び第２図は、粉末状、ぺ、−スト状、又は顆粒
状の物質又は混合物を掻き混ぜ、混合し、掻き回し、こ
ね回し又は反応させる装置１を示す、この装置１は、例
えば球形として例示された火桶、容器、又は囲い２を有
し、この火桶は構造３により支持されている。モータ及
び減速歯車装置５からの出力シャフトが、例えばその平
な底４を通して、火桶２に挿通されている。該出力シャ
フトはスタッフィングボックス６と結合しており、該ボ
ックスは、ロータリーシールを有し、行き回路７と戻り
回路８とに接続されており、これら回路は伝熱流体の流
れを維持する設備（図示せず）に接系売されている。

駆動シャフトの、火桶２内に突入している部分は、ハブ
１０から成る運動攪拌部材９を支持しており、該ハブか
らブレード１１が延在しており、該ブレードは、普通の
態様で、装置５により駆動される駆動シャフトによって
該部材９が回転させられる時該ブレードがその上を運動
する火桶２の内面２ａの対応部分になるべく接近して追
従する様な形を持っている。

例えば、運動攪拌部材９は三つのブレード１１を備えた
ものとして図示されているが、異なる数のブレードを設
けることも出来ることが理解されるべきである。

本発明は、特に、ブレード１１の構造に関するものであ
って、ハブＩＯの構造に関するものではなく、該ハブは
、駆動シャフトへの機械的接続ヲ与える機能に関゛して
、及び箱６を介して回路７及び８に沿って伝熱流体を運
ぶ機能に関して、従来技術を形成するものと看做される
べきである。

第３図及び第４図から分る様に、各ブレード１１は、ハ
ブ９に、その回転軸ｘ−ｘ’を中心としてこれを着脱可
能に固定するのに適したベース１２を含む様に設計され
ている。この目的のために、半径方向及び軸方向の固定
作用を提供する螺子１４により固定される様になってい
る扇形リング１３でこの固定ベース１２を構成すること
が出来る。例えば矢ｆ１の方向の回転駆動を可能にする
のに適した実際上角度保留手段は、リング扇形１３の内
面に形成されたハウジング１５に部分的に係合するキー
により構成することが出来る。

その外周辺面から、固定ベース１２は、回転軸ｘ−ｘ’
　に対してほぼ半径方向を成す共同軸ｙ−ｙ′を有する
ブレード根部１６を支持している。

縦軸ｙ−ｙ’は矢ｆｌの方向に対して後方に、軸ｘ−ｘ
′を中心とする純粋な半径方向から５°ないし３０’の
値αだけ、ずれている。

ブレード根部１６からブレード部１７が延在しており、
該ブレード部１７は、はぼ、ブレード根部１６との接続
部から縁１８に向かってその厚みが先細りとなっている
半月の形状である。

ブレード部１７は、ブレード根部１６から上方に延在し
て、軸ｘ−ｘ’　に対して２０’ないし６０’の範囲の
角度βを成している。この角度ρは好ましくは４５°に
近い角度である。

半月形のブレード部１７は、湾曲して、矢ｆ１で示され
ている回転方向に対して後向きに走っており、これによ
り、その６縁はブレード１１の先端縁１９を成し、且つ
前記縁は、矢ｆ１で示された方向へ回転す′るブレード
１１がその上を動く内面２ａになるべく接近して追従す
ることになる。

ブレード根部１６及びブレード部１７は中空部として適
当な物質から形成されている。該中空部は、いずれの部
分においても、はぼ直角に切断すれば、その断面はほぼ
三角形であるのが好都合である。

例として、第４図ないし第６図は、底面を形成する底壁
２０と、（矢ｆｌで示されている回転方向に対して）先
端上面を形成する壁２１と、同回転方向に対して後端上
面を形成する壁２２とから成る三角形の中空部としてブ
レード根部１６及びブレード部１７を示している。壁２
０ないし２２は、相互に連結されて、底面２０及び先端
上面２１の間の先端縁１９と、先端上面２１及び後端上
面２２の間の隆起２３と、後端上面２２及び底面２０の
間の後端縁２４とを形成している。

ブレード部１７により延長されているブレード根部１６
は、先端上面２１が、軸ｘ−ｘ’に対して垂直な基準面
ｐに対して角度γを成す様に、例えば溶接によってベー
ス１３に固定されており、この角度γは３０°ないし６
０°の範囲の、好ましくは４５°に近い角度である。こ
の固定は、底面２０がベース１３上のその原点からブレ
ードに沿って同基準面ｐに対して角度δを成して延在す
る様にも成されるが、該角度δは、こね回されている物
質の詰まりを防止して清掃を容易にするために設けられ
る。

ブレード部１７の形状は、先端上面２１がブレード根部
１６におけるその始点から縁１８に向かって、軸ｘ−ｘ
’　を前記切れ刃及′び先端縁１９の交点に接続する半
径方向りに対する垂直面ｐとの間の連続する平面ｐ１な
いしｐ５で測定すると、第４図及び第７図に示されてい
る様に！０５°、９５°、９０’　、６０’　、及び３
０゜に近い値をとる角度γの変化として表わされる。

同じ基準座標により、第７図において、底面２０と垂直
面ｐとの間の角度δを観測することが出来る。

ブレード１１の上記の形状は、色々な目的のために設け
られている。

その中空断面形状による第１の目的は、機械的強度を強
めて、加えられた回転トルクから、又は、こね回され、
攪拌され、又は混合される物質が多少とも持っている粘
性による反作用から生じるストレスに抵抗し得る様にす
ることである。

半月形のブレード部１７と組み合わせて中空断面構造を
使用したことにより、軸ｘ−ｘ’から半径方向に離れる
に従って摩擦力を減少させるこおとにより、少なくとも
有る程度はブレード１１を混合されている材料、混合物
、又は物質の中を通し易くすることが可能と成る。

この選択された形状から生じる他の長所は、幅が先細り
となる半月形により、半径が大きくなるに従って速度勾
配を連続的に増大させ、これにより”、攪拌、こね回し
又は混合を促進し、これをブレード根部１６及びブレー
ド部１７の三角形断面形状により更に一層促進し得るこ
とにある。中空三角形断面形状であるがために、混合さ
れている物質同士の反応により、又はその中の圧力が外
気と異なる圧力に保たれていることにより火桶２の中に
発生する圧力変化に対して特に高い機械的強度をブレー
ド１１に与えることが出来る。

ブレード１１゛の形状は、ブレード根部１６により画定
される先端縁１９が火桶２の底に対して掻き取り作用を
為し、これにより、ハブ１０から短い距離にある物質又
は材料に与えられる割合°に低い変位線速度により殆ど
ストレスケ受けない物質の塊が停滞するのを制限するこ
とが出来るようにも選択されている。ブレード１１の特
別の形状の故に先端縁１９の全体が掻き取り作用を為し
、そのためにこの先端縁は火桶の内面２ａの対応部分に
多少とも追従することになる。

ブレード１１が特開昭側の形状、特に三角形箱形断面を
持っているので、先に先端上面２１により動かされた材
料又は物質の流れに不連続を形成する効果を持った逃げ
隆起２３を先端上面２１と後端上面２２との間に形成す
ることが出来る。この様な逃げ又は途切れにより隆起２
３の直後に乱流運動が生じて−これにより、処理されて
いる物質の攪拌、こね回し、混合、又は均一化が促進さ
れる。

本発明の他の有益な特徴によると、ブレード根部１６及
びブレード部１７の箱形断面構造は更に適当な手段によ
り付けられた壁３０から成る内部仕切りを含む。壁３０
は、箱形断面構造を強化すると共に、第５図ないし第８
図から分かる様にブレード根部１６及びブレード部１７
内にチャネル又は部屋３１又は３２を画定する様に組織
されており、該チャネルはブレードの端部で互いに連通
して、該ブレードの中に伝熱流体を流すことを可能にし
ている。

チャネル３１及び３２は、固定ベース１２を通る通路３
３及び３４と連通し、ハブ１０内に設けられた捕捉的ダ
クトと一致している。

かくして、かがる手段を使って各ブレードｌｌ内に伝熱
流体の往復の流れを維持し、これにより、攪拌又はこね
回しによる温度上昇の作用として、熱を加えたり除去し
たりして、混合されている生成物又は混合物の温度を調
整する熱交換機として、全体としての各ブレードを作用
させることが可能となる。

また、壁３０は、ブレードの供給オリフィス様の行き回
路のみを提供する様に組織することも可能であり、該オ
リフィスは浸透性でも非浸透性でもよい。

ブレード根部１６及びブレード部１７は、壁２０及び２
１を組み立て、仕切り壁３０の組立体を加え、壁２２を
組み立てることによって端部を形成して、作ることが出
来る物である。

本発明は説明し図示した実施例に限定されるものではな
く、本提明の範囲内で多数の変形が可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係わる運動攪拌部材は
、粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物質を混合する装
置の運動攪拌部材であって、該装置　（１）を構成する
容器（２）の中に突入する駆動シャフトの末端部に取り
付けるのに適したハブ　（１０）から成っており、前記
ハブは、該容器の内面（２ａ）になるべく密接に追従す
る先端縁　（１９）を各々有するｎ状のブレード（１１
）を持っており、各ブレードは、該ハブに固定するのに
適しており、且つその回転軸ｘ−ｘ’を中心とするベー
ス（１２）と、該ベース（１２）の外面から該回転軸ｘ
−ｘ′に対してほぼ半径方向となる方向に延在するブレ
ード根部（１６）と、該プレート根部’（１６）から延
在して該回転軸ｘ−ｘ’　に対して角度βを成して立ち
上がり、後方に延びて該運動部材の回転方向にその６先
端縁（１９）を向けた湾曲ブレード部（１７）とを備え
ており、前記ブレード部（１７−）は半月状で、該ブレ
ード根部（１６）から先細りとなっており、且つ、少な
くともその末端部において該回転軸の方へ角度γだけね
じれており、該ブレード根部（１６）及び該ブレード部
（１７）は三角形の直角断面を有することを特徴として
いる。

従って、この発明によれば、改善された状態で、物質を
攪拌し、こね回し、混合し、又は均一化する機能を有す
る運動攪拌部材が提供される事になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の運動攪拌部材を取り付けた攪拌、混
合、又゛はこね回し用装置の略立面断面図、 第２図は、第１図の線ＩＩ　−１１に沿う平面断面図、 第３図は、第１図及び第２図に示されている運動攪拌部
材の構成要素の一つを示す拡大平面図、 第４図は、第３図の線ＩＶ　−ＩＶに沿う側面図、第５
図及び第６図は、第３図の線■−■及びＶｌ−、ＶＩに
それぞれ沿う立面断面図、第７図は、第２図に類似して
いるが、より大きな縮尺で本発明の構造上の詳細を示す
平面図、第８図は、第４図の線゛、］−■上の部分断面
図である。 図中、１・・・装置、２・・・囲い、２ａ・・・内面、
３・・・構造、４・・・底、５・・・減速歯車装置、６
・・・スタッフィングボックス、７・・・行き回路、８
・・・戻り回路、９・・・運動攪拌部材、１０・・・ハ
ブ、１１・・・ブレード、１２・・・ベース、１３・・
・扇形リング、１４・・・螺子、１５・・・ハウジング
、１６・・・ブレード根部、１７・・・ブレード部、１
８・・・縁、１９・・・先端縁、２０・・・壁、２１・
・・先端上面、２２・・・後端上面、２３・・・隆起、
２４・・・後端縁、３０・・・壁、３１；３２・・・チ
ャネル、３３．３４・・・通路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉末状、ペースト状、又は顆粒状の物質を混合する
   装置の運動攪拌部材であつて、該装置（１）を構成する
   容器（２）の中に突入する駆動シャフトの末端部に取り
   付けるのに適したハブ（１０）から成つており、前記ハ
   ブは、該容器の内面（２ａ）になるべく密接に追従する
   先端縁（１９）を各々有するｎ状のブレード（１１）を
   持つており、各ブレードは、 該ハブに固定するのに適しており、且つその回転軸ｘ−
   ｘ′を中心とするベース（１２）と、該ベース（１２）
   の外面から該回転軸ｘ−ｘ′に対してほぼ半径方向とな
   る方向に延在するブレード根部（１６）と、 該ブレード根部（１６）から延在して該回転軸ｘ−ｘ′
   に対して角度βを成して立ち上がり、後方に延びて該運
   動部材の回転方向にその凸先端縁（１９）を向けた湾曲
   ブレード部（１７）とを備えており、 前記ブレード部（１７）は半月状で、該ブレード根部（
   １６）から先細りとなつており、且つ、少なくともその
   末端部において該回転軸の方へ角度γだけねじれており
   、 該ブレード根部（１６）及び該ブレード部 （１７）は三角形の直角断面を有することを特徴とする
   運動攪拌部材。 ２、該ブレード根部（１６）及び該ブレード部（１７）
   は中空断面部材として形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の運動攪拌部材。 ３、該ブレード根部（１６）及びブレード部（１７）は
   、内部壁（３０）により仕切られた中空断面部材として
   形成されており、該壁（３０）は、通路（３３、３４）
   と連通する少なくとも一つの流れ回路（３１）を画定し
   ており、該通路は、該ハブ内に設けられて流体流生成用
   設備（７、８）に接続される少なくとも一つのダクトと
   連通するために該ベースを通して設けられていることを
   特徴とする請求項１に記載の運動攪拌部材。 ４、該ブレード根部（１６）及び該ブレード部（１７）
   は、底面を形成する底壁（２０）と、該運動部材の回転
   方向に関して先端壁（２１）及び後端壁（２２）からそ
   れぞれ構成される、上面を形成する二つの外壁とを含ん
   でおり、前記壁は相互に連結されて、凸先端縁（１９）
   、凹逃げ隆起（２３）、及び凹後端縁（２４）を有する
   組立体を画定することを特徴とする請求項１、２、又は
   ３に記載の運動撹拌部材。 ５、該ブレード根部の該先端外側面（２１）は、回転軸
   ｘ−ｘ′に垂直な基準面（ｐ）に対して角度γを成すこ
   とを特徴とする請求項４に記載の運動撹拌部材。 ６、該角度γは、該ブレード根部から縁に向かつて小さ
   くなつて行くことを特徴とする請求項５に記載の運動攪
   拌部材。 ７、該底面（２０）は逃げ角δを画定することを特徴と
   する請求項４に記載の運動攪拌部材。 ８、該ブレード根部の軸ｙ−ｙ′は、該回転軸ｘ−ｘ′
   を通る純粋な半径方向と角度αを成すことを特徴とする
   請求項１に記載の運動攪拌部材。