JPH01307436A - 密閉式混合機及び該密閉式混合機に使用する非噛み合い４翼ロータ - Google Patents
密閉式混合機及び該密閉式混合機に使用する非噛み合い４翼ロータInfo
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- JPH01307436A JPH01307436A JP1077962A JP7796289A JPH01307436A JP H01307436 A JPH01307436 A JP H01307436A JP 1077962 A JP1077962 A JP 1077962A JP 7796289 A JP7796289 A JP 7796289A JP H01307436 A JPH01307436 A JP H01307436A
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- B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
- B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
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- B29B7/186—Rotors therefor
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、互いに逆方向に回転する２つの非噛み合い型
４翼ロータを収容できる形状の混合チャンバを備えたバ
ッチ式の強力密閉式混合機に関する。混合して均質のマ
スとすべき原料のバッチは、垂直シェードを通して混合
チャンバ内に供給され、シュート内に設けられたラムの
圧力によって押し下げられる。ラムは油圧又は空気圧に
よって駆動される。バッチの混合中にラムがその作動位
置まで押し下げられるとき、ラムの下面は混合チャンバ
の上部を形成する。製造された均質混合物は、混合チャ
ンバの底部に設けられた排出開口部を通して混合チャン
バから取り出される。次いで、この排出開口部の扉が閉
じられ、原料の次のバッチをシュートを通して下方に導
入する準備が整えられる。
４翼ロータを収容できる形状の混合チャンバを備えたバ
ッチ式の強力密閉式混合機に関する。混合して均質のマ
スとすべき原料のバッチは、垂直シェードを通して混合
チャンバ内に供給され、シュート内に設けられたラムの
圧力によって押し下げられる。ラムは油圧又は空気圧に
よって駆動される。バッチの混合中にラムがその作動位
置まで押し下げられるとき、ラムの下面は混合チャンバ
の上部を形成する。製造された均質混合物は、混合チャ
ンバの底部に設けられた排出開口部を通して混合チャン
バから取り出される。次いで、この排出開口部の扉が閉
じられ、原料の次のバッチをシュートを通して下方に導
入する準備が整えられる。
密封式バッチ混合機として、非噛み合いロータを備えた
もの、及び噛み合いロータを備えたものが幾つか設計さ
れている。噛み合いロータは、互いに同期関係をなして
常に同一回転速度で駆動しなくではならない。これに対
し非噛み合いロータは、同一回転速度で駆動しても、よ
いし、異なる回転速度で回転させて、異なる混合及び練
り作用が得られるようにしてもよい。本発明は非噛み合
い型のロータに関する。本発明のロータの翼は全体とし
て螺旋（ヘリカル）状をなしており、以下に説明するよ
うに、これらの翼による種々の力強い動力学的協働相互
作用によって、強力な混合及び均質化効果をもたらすこ
とができる。かような非噛み合いロータを備えた密閉式
バッチ混合機については、本発明の背景情報として掲げ
る米国特許第１．２００，０７０号、第３．６１０．５
８５号及び第４．７１４．３５０号に開示されている。
もの、及び噛み合いロータを備えたものが幾つか設計さ
れている。噛み合いロータは、互いに同期関係をなして
常に同一回転速度で駆動しなくではならない。これに対
し非噛み合いロータは、同一回転速度で駆動しても、よ
いし、異なる回転速度で回転させて、異なる混合及び練
り作用が得られるようにしてもよい。本発明は非噛み合
い型のロータに関する。本発明のロータの翼は全体とし
て螺旋（ヘリカル）状をなしており、以下に説明するよ
うに、これらの翼による種々の力強い動力学的協働相互
作用によって、強力な混合及び均質化効果をもたらすこ
とができる。かような非噛み合いロータを備えた密閉式
バッチ混合機については、本発明の背景情報として掲げ
る米国特許第１．２００，０７０号、第３．６１０．５
８５号及び第４．７１４．３５０号に開示されている。
現在米国で商業的に使用されている、非噛み合いロータ
を備えたあらゆる密閉式バッチ混合機の大部分（多分、
９５％以上）は、非同期的に作動されている。すなわち
、ロータは、「摩擦比」作動モードとも呼ばれる異なる
回転速度で駆動されている。例えば、典型的な非同期作
動により、−方のロータは、他方のロータが８回転する
ときに９回転するように、すなわち、９対８ （１，１
２５対１）の「摩擦比」で駆動されるように構成されて
いる。
を備えたあらゆる密閉式バッチ混合機の大部分（多分、
９５％以上）は、非同期的に作動されている。すなわち
、ロータは、「摩擦比」作動モードとも呼ばれる異なる
回転速度で駆動されている。例えば、典型的な非同期作
動により、−方のロータは、他方のロータが８回転する
ときに９回転するように、すなわち、９対８ （１，１
２５対１）の「摩擦比」で駆動されるように構成されて
いる。
米国特許第４．７１４．３５０号には、比同期作動又は
同期作動のいずれの作動をも行うことができる性能が改
善された新規な２翼非噛み合いロータが開示されている
。従ってこれらの２翼ロータは、現在バッチ式混合機の
圧倒的大部分を占めている既存の非同期型密閉式バッチ
混合機に組み込んで改造し、同期型バッチ混合機として
使用することもできる。
同期作動のいずれの作動をも行うことができる性能が改
善された新規な２翼非噛み合いロータが開示されている
。従ってこれらの２翼ロータは、現在バッチ式混合機の
圧倒的大部分を占めている既存の非同期型密閉式バッチ
混合機に組み込んで改造し、同期型バッチ混合機として
使用することもできる。
米国特許第４．７４４．６６８号には、現在多数使用さ
れている非同期型バッチ混合機又は同期型バッチ混合機
の両方に使用できる高性能の新規な４翼及び３翼ロータ
が開示されている。
れている非同期型バッチ混合機又は同期型バッチ混合機
の両方に使用できる高性能の新規な４翼及び３翼ロータ
が開示されている。
特別なロータを好ましい位相角度関係に配向しておき、
これらを同期的に駆動することにより最適すなわち好ま
しい結果が得られることが、米国特許第４，７１４．３
５０号及び本願の両方において確認されている。米国特
許第４．７１４．３５０号には、好ましい位相角度関係
は約１８０°であると特定されている。更に実験及び試
験を行った結果、１８ｏ０の位相角度で同期作動させる
ことは、非噛み合い型密閉式バッチ混合機にとっては最
適な方法であることが確認されており、本発明の新規な
ロータは、１８０°の最適位相角度で同期的に駆動され
る密閉式バッチ混合機でゴム又はプラスチックを混合す
る場合に最適結果が得られるものと考えられている。現
在商業的に使用されている密閉式バッチ混合機の圧倒的
多数が非同期的に駆動されるものであるという事実から
、かような混合機を本発明のロータを用いて同期作動す
るように改造することは、多くの場合に価値あるものと
なるであろう。
これらを同期的に駆動することにより最適すなわち好ま
しい結果が得られることが、米国特許第４，７１４．３
５０号及び本願の両方において確認されている。米国特
許第４．７１４．３５０号には、好ましい位相角度関係
は約１８０°であると特定されている。更に実験及び試
験を行った結果、１８ｏ０の位相角度で同期作動させる
ことは、非噛み合い型密閉式バッチ混合機にとっては最
適な方法であることが確認されており、本発明の新規な
ロータは、１８０°の最適位相角度で同期的に駆動され
る密閉式バッチ混合機でゴム又はプラスチックを混合す
る場合に最適結果が得られるものと考えられている。現
在商業的に使用されている密閉式バッチ混合機の圧倒的
多数が非同期的に駆動されるものであるという事実から
、かような混合機を本発明のロータを用いて同期作動す
るように改造することは、多くの場合に価値あるものと
なるであろう。
従って本発明の目的は、密閉式バッチ混合機において最
適位相関係をなして同期駆動されるように構成された最
適の非噛み合い４翼ロータを提供することにある。この
最適位相関係とは、後で詳述するように、ｉｓｏ”の位
相角度である。
適位相関係をなして同期駆動されるように構成された最
適の非噛み合い４翼ロータを提供することにある。この
最適位相関係とは、後で詳述するように、ｉｓｏ”の位
相角度である。
本発明の利点として、ロータが個々にバランスされると
いう事実がある。このため、密閉式バッチ混合機の振動
を、全混合サイクルを通じて最小限にすることができる
。
いう事実がある。このため、密閉式バッチ混合機の振動
を、全混合サイクルを通じて最小限にすることができる
。
最適化されたこれらのロータの他の利点は、混合される
材料に生じる、混合機の軸線方向に沿う平均剪断歪み割
合が各ロータについて等しくかつ両ロータについて等し
いことである。このように、各ロータの軸線方向長さに
沿って、混合すべき材料に生じる平均剪断歪みを同一に
することにより、混合チャンバの各キャビティ内で材料
に均一な剪断作用を作用することができかつ効率の良い
混合を行うことが可能になる。
材料に生じる、混合機の軸線方向に沿う平均剪断歪み割
合が各ロータについて等しくかつ両ロータについて等し
いことである。このように、各ロータの軸線方向長さに
沿って、混合すべき材料に生じる平均剪断歪みを同一に
することにより、混合チャンバの各キャビティ内で材料
に均一な剪断作用を作用することができかつ効率の良い
混合を行うことが可能になる。
零発・明による最適化された４翼ロータにおいては、各
ロータに２つの長翼と２つの短翼とが設けられている。
ロータに２つの長翼と２つの短翼とが設けられている。
第１長翼及び第１短翼は各ロータの第１端部が始端部に
なっており、第２長翼及び第２短翼は各ロータの第２端
部が始端部になっている。ねじれ角（ｈｅｌｉｘ ａｎ
ｇｌｅ）Ａは両ロータの全ての翼について同一である。
なっており、第２長翼及び第２短翼は各ロータの第２端
部が始端部になっている。ねじれ角（ｈｅｌｉｘ ａｎ
ｇｌｅ）Ａは両ロータの全ての翼について同一である。
このねじれ角Ａは、約１０〜５０＠の範囲の値を有して
いる。
いる。
全ての長翼についてその軸線方向長さ１１は同一である
。また、全ての短翼についてその軸線方向長さｈは同一
である。
。また、全ての短翼についてその軸線方向長さｈは同一
である。
各ロータは、短翼の終端部と、回転方向に対して次に連
続する長翼（この長翼は、短翼の始端がある側とは反対
側のロータ端部に始端を有している）の終端部との間に
おいて移行領域開口部を備えている。従って、各ロータ
には２つの移行領域開口部が存在し、４つの全ての移行
領域開口部は同一、すなわち、Ｑ＋ ＝ｌ：ｈ ＝Ｑ３
＝Ｑａである。
続する長翼（この長翼は、短翼の始端がある側とは反対
側のロータ端部に始端を有している）の終端部との間に
おいて移行領域開口部を備えている。従って、各ロータ
には２つの移行領域開口部が存在し、４つの全ての移行
領域開口部は同一、すなわち、Ｑ＋ ＝ｌ：ｈ ＝Ｑ３
＝Ｑａである。
全ての長翼について軸線方向及び回転方向の力は同一で
ある。また、全ての短翼についても軸線方向及び回転方
向の力は同一である。各ロータの軸線方向の力はバラン
スしており、また、両ロータの回転方向及び軸線方向の
力もバランスしている。
ある。また、全ての短翼についても軸線方向及び回転方
向の力は同一である。各ロータの軸線方向の力はバラン
スしており、また、両ロータの回転方向及び軸線方向の
力もバランスしている。
本発明の上記及び他の特徴、目的及び利点は、本発明の
好ましい実施例を示す添付図面を参照して、従来技術に
よる成る典型的なロータ構造と対比しつつ説明する以下
の詳細な説明により、−層完全に理解できるであろう。
好ましい実施例を示す添付図面を参照して、従来技術に
よる成る典型的なロータ構造と対比しつつ説明する以下
の詳細な説明により、−層完全に理解できるであろう。
第１図には、バッチ型の強力密閉式混合機の全体が番号
２０で示されている。この密閉式混合機２０は、本発明
を具現化する１対の非噛み合いロータ２１．２２と、垂
直方向に往復運動できるラム２４とを有しており、該ラ
ム２４は、第１図に実線で示す上昇位置と、破線で示す
下降した作動位置２４′との間で移動できるようになっ
ている。
２０で示されている。この密閉式混合機２０は、本発明
を具現化する１対の非噛み合いロータ２１．２２と、垂
直方向に往復運動できるラム２４とを有しており、該ラ
ム２４は、第１図に実線で示す上昇位置と、破線で示す
下降した作動位置２４′との間で移動できるようになっ
ている。
このラム２４は、混合すべき原料（ｉｎｇｒｅｄｉｅｎ
ｔｓ）を混合チャンバ２６内に押込むのに使用される。
ｔｓ）を混合チャンバ２６内に押込むのに使用される。
矢印２３．２５で示すように、２つのロータ２１．２２
が互いに平行に間隔を隔てた水平軸線の回りで反対方向
に回転するとき、これらのロータに設けられた後述の翼
により完全かつ強力に混合される、混合チャンバ２６内
の材料に作用する力は、ラムがその作動位置２４′にあ
るとき、該ラムに作用する。第１図で見て左側のロータ
２１は時計回り方向に回転し、右側のロータ２２は反時
計回り方向に回転する。混合チャンバ２６は、これらの
２つのロータを収容できる形状を有しており、かつ全体
として円筒状をなしている左側及び右側のチャンバキャ
ビティ２７．２８を有している。
が互いに平行に間隔を隔てた水平軸線の回りで反対方向
に回転するとき、これらのロータに設けられた後述の翼
により完全かつ強力に混合される、混合チャンバ２６内
の材料に作用する力は、ラムがその作動位置２４′にあ
るとき、該ラムに作用する。第１図で見て左側のロータ
２１は時計回り方向に回転し、右側のロータ２２は反時
計回り方向に回転する。混合チャンバ２６は、これらの
２つのロータを収容できる形状を有しており、かつ全体
として円筒状をなしている左側及び右側のチャンバキャ
ビティ２７．２８を有している。
これらのチャンバキャビティ２７．２８は、互いに連通
して水平方向に向かい合った関係をなして配置されてい
る。混合チャンバ２６の中央領域２９が、２つのロータ
２１．２２の間に配置されている。
して水平方向に向かい合った関係をなして配置されてい
る。混合チャンバ２６の中央領域２９が、２つのロータ
２１．２２の間に配置されている。
混合すべき原料は、最初にホッパ３０に導入され（この
とき、ラム２４は上昇位置にある）、次いで、ホッパ３
０と連通しているシュート３２内に入り、混合チャンバ
２６の中央領域２９内に導かれる。次いでラム２４を下
降することにより、原料が混合チャンバ２６内に押し込
まれ、混合チャンバ２６内に閉じ込められる。ラム２４
は、混合チャンバ２６の全体的ハウジング３５の頂部に
取り付けられた流体作動型駆動シリンダ３４によって作
動される。流体シリンダ３４（該流体シリンダは、油圧
又は空気圧により駆動される）は複動ピストン３６を有
しており、該複動ピストン３６は、ラム２４を昇降させ
るべくラム２４に連結されたピストンロッド３８を備え
ている。ラム２４は、流体シリンダ３４の下端部３９の
下方でピストンロッド３８の下端部に固定されている。
とき、ラム２４は上昇位置にある）、次いで、ホッパ３
０と連通しているシュート３２内に入り、混合チャンバ
２６の中央領域２９内に導かれる。次いでラム２４を下
降することにより、原料が混合チャンバ２６内に押し込
まれ、混合チャンバ２６内に閉じ込められる。ラム２４
は、混合チャンバ２６の全体的ハウジング３５の頂部に
取り付けられた流体作動型駆動シリンダ３４によって作
動される。流体シリンダ３４（該流体シリンダは、油圧
又は空気圧により駆動される）は複動ピストン３６を有
しており、該複動ピストン３６は、ラム２４を昇降させ
るべくラム２４に連結されたピストンロッド３８を備え
ている。ラム２４は、流体シリンダ３４の下端部３９の
下方でピストンロッド３８の下端部に固定されている。
所望の圧力に加圧された作動流体が、供給ライン４０を
介して流体シリンダ３４の上部に供給され、これにより
、ピストン３６が下降した作動位置２４′に押し下げら
れる。混合作業が完了した後には、供給ライン（第１図
には示されていない）を介してピストン３６の下から流
体シリンダ３４内に作動流体を供給することにより、ラ
ム２４がその上昇位置まで後退される。
介して流体シリンダ３４の上部に供給され、これにより
、ピストン３６が下降した作動位置２４′に押し下げら
れる。混合作業が完了した後には、供給ライン（第１図
には示されていない）を介してピストン３６の下から流
体シリンダ３４内に作動流体を供給することにより、ラ
ム２４がその上昇位置まで後退される。
混合されて均質化された材料は、排出開口部を通して混
合チャンバ２６の底部から排出される。
合チャンバ２６の底部から排出される。
通常、排出開口部は扉４２により閉鎖されており、扉４
２は、混合作業中はロック機構４４により閉鎖位置に保
持される。扉４２は、例えば、ヒンジ軸４６の両端に取
り付けられた１対の流体トルクモータ（図示せず）によ
って揺動される。
２は、混合作業中はロック機構４４により閉鎖位置に保
持される。扉４２は、例えば、ヒンジ軸４６の両端に取
り付けられた１対の流体トルクモータ（図示せず）によ
って揺動される。
第２図は、第１図の２−２線に沿って断面した、混合機
すなわち混合機構２０の平面図である。口−タ２１．２
２は、駆動モータ５０によって駆動されるギア機構４８
により、互いに反対方向に回転される。このギア機構４
８は同一の噛み合いギアを備えていて、両ロータ２１．
２２を同一速度すなわち同期速度で回転できるようにな
っている。
すなわち混合機構２０の平面図である。口−タ２１．２
２は、駆動モータ５０によって駆動されるギア機構４８
により、互いに反対方向に回転される。このギア機構４
８は同一の噛み合いギアを備えていて、両ロータ２１．
２２を同一速度すなわち同期速度で回転できるようにな
っている。
駆動モータ５０は慣用的なモータでよいが、好ましくは
、混合チャンバ２６内で混合すべき特定の原料の種類、
該原料の温度及び粘性状態、及びロータにより付与すべ
き所望の混合能力等に基づいて、ロータの回転速度を変
化できる速度制御手段を備えたものが良い。
、混合チャンバ２６内で混合すべき特定の原料の種類、
該原料の温度及び粘性状態、及びロータにより付与すべ
き所望の混合能力等に基づいて、ロータの回転速度を変
化できる速度制御手段を備えたものが良い。
各ロータの各端部に直接隣接した箇所には、混合チャン
バ２６を密封するための慣用的なシーリングカラー５４
（第２図）が配置されている。第３図に示すように、そ
れぞれのカラー５４に隣接するロータの端部は、しばし
ば「カラ一端部」５７．５８と呼ばれている。
バ２６を密封するための慣用的なシーリングカラー５４
（第２図）が配置されている。第３図に示すように、そ
れぞれのカラー５４に隣接するロータの端部は、しばし
ば「カラ一端部」５７．５８と呼ばれている。
このような強力密閉式バッチ混合機２０の構造に関する
更に詳細な情報は、米国特許第３，６１０．５８５号に
示されている。
更に詳細な情報は、米国特許第３，６１０．５８５号に
示されている。
第３図には左側ロータ２１及び右側ロータ２２が示され
ており、各ロータは、それぞれのカラー端部５７．５８
の間で測定した長さ「Ｌ」を有している。駆動シャフト
５５又は５６に連結された側のカラ一端部５７はロータ
の「被駆動側端部」と呼ばれ、他方のカラ一端部５８は
「クーラント側端部」又は「ウォータ側端部」と呼ばれ
る。ロータにはクーラント通路が設けてあり、これらの
クーラント通路には、駆動シャフト５５．５６とは反対
側の端部からクーラント（通常は水である）が供給され
る。各ロータは、直径ｒＤＪの包絡面（ｅｎｖｅｌｏｐ
ｅ）を描（。従って、第４図に示すように、各ロータの
包絡面の展開した長さは、「πＤ」となる。
ており、各ロータは、それぞれのカラー端部５７．５８
の間で測定した長さ「Ｌ」を有している。駆動シャフト
５５又は５６に連結された側のカラ一端部５７はロータ
の「被駆動側端部」と呼ばれ、他方のカラ一端部５８は
「クーラント側端部」又は「ウォータ側端部」と呼ばれ
る。ロータにはクーラント通路が設けてあり、これらの
クーラント通路には、駆動シャフト５５．５６とは反対
側の端部からクーラント（通常は水である）が供給され
る。各ロータは、直径ｒＤＪの包絡面（ｅｎｖｅｌｏｐ
ｅ）を描（。従って、第４図に示すように、各ロータの
包絡面の展開した長さは、「πＤ」となる。
ロータ２１．２２は、両カラ一端部から始端している２
つの長翼６１，６２を有している。本願における「・・
・から始端する」なる用語又はこれと同類の用語は、そ
れぞれの螺旋状の翼（翼先）６１．６２．６３．６４の
リーディング側端部が指定されたカラ一端部に配置され
ていることを意味するものである。ロータの軸線が番号
６０で示してあり、ロータの展開された包絡面の角度位
置Ｏ＠、９０＠、１８０°、２７０ ”、及び３６０″
′は、ロータの軸線６０の回りでの角度位置である。
つの長翼６１，６２を有している。本願における「・・
・から始端する」なる用語又はこれと同類の用語は、そ
れぞれの螺旋状の翼（翼先）６１．６２．６３．６４の
リーディング側端部が指定されたカラ一端部に配置され
ていることを意味するものである。ロータの軸線が番号
６０で示してあり、ロータの展開された包絡面の角度位
置Ｏ＠、９０＠、１８０°、２７０ ”、及び３６０″
′は、ロータの軸線６０の回りでの角度位置である。
θ°又は３６０°の角度位置は、第３図及び第４図に関
して説明する便宜上規定したものであり、この角度位置
は、ロータ間の中央領域２９に隣接するロータの包絡面
の位置、すなわち２つのロータの軸線６０を含む水平平
面上に位置している。
して説明する便宜上規定したものであり、この角度位置
は、ロータ間の中央領域２９に隣接するロータの包絡面
の位置、すなわち２つのロータの軸線６０を含む水平平
面上に位置している。
第４図に示すように、ロータの長翼（長翼光）６１．６
２は、互いにｉｓｏ”隔てた角度位置から始端しており
、これらの２つの長翼のねじれ角Ａは同一であって、１
０＠〜５０°の角度範囲内にある。一方、短翼（短翼光
）６３．６４は、１３５°と３１５”の角度位置から始
端している。
２は、互いにｉｓｏ”隔てた角度位置から始端しており
、これらの２つの長翼のねじれ角Ａは同一であって、１
０＠〜５０°の角度範囲内にある。一方、短翼（短翼光
）６３．６４は、１３５°と３１５”の角度位置から始
端している。
すなわち、短翼６３．６４は、ロータの同じ側の端部か
ら始端している長翼６１．６２から１３５”の角度位置
だけ遅れた位置から始端している。用語「ねじれ角（ｈ
ｅｌｉｘ ａｎｇｌｅ）Ｊは、ロータの軸線６０に関す
る翼（長翼及び短翼）の傾斜を意味し、より正確には、
ロータの軸線を含みかつ翼と交差する平面に関する翼の
傾斜を意味するものである。
ら始端している長翼６１．６２から１３５”の角度位置
だけ遅れた位置から始端している。用語「ねじれ角（ｈ
ｅｌｉｘ ａｎｇｌｅ）Ｊは、ロータの軸線６０に関す
る翼（長翼及び短翼）の傾斜を意味し、より正確には、
ロータの軸線を含みかつ翼と交差する平面に関する翼の
傾斜を意味するものである。
２つの長翼６１．６２の軸線方向長さｌ、は同一であり
、２つの短翼６３．６４の軸線方向長さ１２も同一であ
る。これらの軸線方向長さｈと１２との和は、ロータの
軸線方向長さ「Ｌ」にほぼ等しい。
、２つの短翼６３．６４の軸線方向長さ１２も同一であ
る。これらの軸線方向長さｈと１２との和は、ロータの
軸線方向長さ「Ｌ」にほぼ等しい。
従って、第１短翼６３の終端部は、第２長翼６２の終端
部とほぼ同じ軸線方向位置に位置している。
部とほぼ同じ軸線方向位置に位置している。
換言すれば、右側のロータ２２については円周方向の矢
印Ｑ、で示し、左側のロータ２１については円周方向の
矢印Ｑ４で示すように、第１短翼６３の終端部は、第２
長翼６２の終端部に対して円周方向に整合した位置にあ
る。同様に、第２短翼６４の終端部も、第１長翼６１の
終端部とほぼ同じ軸線方向位置にある。従って、右側の
ロータ２２については円周方向の矢印Ｑ２で示し、左側
のロータ２１については円周方向の矢印Ｑ３で示すよう
に、第２短翼６４の終端部は、第１長翼６１の終端部に
対して円周方向に整合した位置にある。
印Ｑ、で示し、左側のロータ２１については円周方向の
矢印Ｑ４で示すように、第１短翼６３の終端部は、第２
長翼６２の終端部に対して円周方向に整合した位置にあ
る。同様に、第２短翼６４の終端部も、第１長翼６１の
終端部とほぼ同じ軸線方向位置にある。従って、右側の
ロータ２２については円周方向の矢印Ｑ２で示し、左側
のロータ２１については円周方向の矢印Ｑ３で示すよう
に、第２短翼６４の終端部は、第１長翼６１の終端部に
対して円周方向に整合した位置にある。
これらの、互いにロータの反対側の端部から始端してい
る短翼及び長翼の終端部同士の円周方向の間隔Ｑ、、Ｑ
ｔ、Ｑ、及びＱ、は全て同一である。これらの等しい間
隔Ｑｌ 、Ｑｚ 、Ｑｌ及びＱ４は、新規な移行領域開
口部７１．７２．７３及び７４を形成する。これらの移
行領域開口部７１．７２．７３及び７４も同一の大きさ
を有していて、混合すべき材料が、それぞれの移行領域
開口部を自由にかつ対称的に流動することを可能にして
いる。
る短翼及び長翼の終端部同士の円周方向の間隔Ｑ、、Ｑ
ｔ、Ｑ、及びＱ、は全て同一である。これらの等しい間
隔Ｑｌ 、Ｑｚ 、Ｑｌ及びＱ４は、新規な移行領域開
口部７１．７２．７３及び７４を形成する。これらの移
行領域開口部７１．７２．７３及び７４も同一の大きさ
を有していて、混合すべき材料が、それぞれの移行領域
開口部を自由にかつ対称的に流動することを可能にして
いる。
移行領域開口部７１（Ｑｌ）は、クーラント側端部５８
から、ロータ長さＬの１５〜３０％の範囲内の位置に配
置されている。同様に、他の移行領域開口部７２（Ｑｚ
）も被駆動側端部５７から、ロータ長さＬの１５〜３０
％の範囲内の位置（すなわち、クーラント側端部５８か
ら、ロータ長さの８５〜７０％の位置）に配置されてい
る。他方のロータに関しても、移行領域開口部７３（Ｑ
ｌ）及び７４（Ｑ１）は、クーラント側端部５８から、
ロータ長さの、それぞれ１５〜３０％及び８５〜７０％
の間の位置に配置されている。各ロータの長翼の軸線方
向長さは、０．’１０Ｌ〜０．８５Ｌの範囲内にある。
から、ロータ長さＬの１５〜３０％の範囲内の位置に配
置されている。同様に、他の移行領域開口部７２（Ｑｚ
）も被駆動側端部５７から、ロータ長さＬの１５〜３０
％の範囲内の位置（すなわち、クーラント側端部５８か
ら、ロータ長さの８５〜７０％の位置）に配置されてい
る。他方のロータに関しても、移行領域開口部７３（Ｑ
ｌ）及び７４（Ｑ１）は、クーラント側端部５８から、
ロータ長さの、それぞれ１５〜３０％及び８５〜７０％
の間の位置に配置されている。各ロータの長翼の軸線方
向長さは、０．’１０Ｌ〜０．８５Ｌの範囲内にある。
第４図に示すように、２つのロータ２１．２２は、互い
に１８０＠の一定位相関係で配向された状態を保ち、矢
印２３．２５で示す方向に同期駆動される。この１８０
’の位相関係を説明するにあたり、右側ロータ２２の１
８０”の位置は、左側ロータ２１の０″位置と鏡像関係
をなしていることに注目すべきである。従って、右側ロ
ータ２２は、左側ロータ２１に対し、位相が１８０゜隔
てて配向されており、両ロータ２１．２２は、互いに１
８０”の位相関係をなしているといえる。
に１８０＠の一定位相関係で配向された状態を保ち、矢
印２３．２５で示す方向に同期駆動される。この１８０
’の位相関係を説明するにあたり、右側ロータ２２の１
８０”の位置は、左側ロータ２１の０″位置と鏡像関係
をなしていることに注目すべきである。従って、右側ロ
ータ２２は、左側ロータ２１に対し、位相が１８０゜隔
てて配向されており、両ロータ２１．２２は、互いに１
８０”の位相関係をなしているといえる。
次に、第５図の図式説明図に基づいて説明する。
この解析は、同期回転する２つのロータ間の相互作用を
無視した前提に立つものである。混合すべ −き材料に
作用する軸線方向の力ＦＩＡ及び回転方向の力Ｆｌｌｌ
は、全ての長翼について同一であることに注目されたい
。また、全ての短翼について、軸線方向の力Ｆｔａ及び
回転方向の力Ｆ□は同一である。従って、左側ロータ２
１の翼（短翼及び長翼）についての軸線方向の力の和Ｆ
Ａは、 Ｆａ ＝Ｆ＋ａ Ｆ＋ａ＋Ｆ２Ａ Ｆ！Ａ立０−（
１）となり、これは、左側ロータについての軸線方向の
力がバランスしていることを意味するものである。
無視した前提に立つものである。混合すべ −き材料に
作用する軸線方向の力ＦＩＡ及び回転方向の力Ｆｌｌｌ
は、全ての長翼について同一であることに注目されたい
。また、全ての短翼について、軸線方向の力Ｆｔａ及び
回転方向の力Ｆ□は同一である。従って、左側ロータ２
１の翼（短翼及び長翼）についての軸線方向の力の和Ｆ
Ａは、 Ｆａ ＝Ｆ＋ａ Ｆ＋ａ＋Ｆ２Ａ Ｆ！Ａ立０−（
１）となり、これは、左側ロータについての軸線方向の
力がバランスしていることを意味するものである。
左側ロータ２１の翼の回転方向の力の和ＦＩＩは、Ｆａ
＝２Ｆ＋＊＋２Ｆｇｍ （２）とな
る。
＝２Ｆ＋＊＋２Ｆｇｍ （２）とな
る。
同様に、右側ロータ２２の翼についての軸線方向の力の
和Ｆａは、 ＦＡ＝Ｆ、＾−Ｆ、＾＋Ｆ２＾−Ｆ’ｚＡ＝Ｏ−（３）
となり、これは、右側ロータについての軸線方向の力が
バランスしていることを示すものである。
和Ｆａは、 ＦＡ＝Ｆ、＾−Ｆ、＾＋Ｆ２＾−Ｆ’ｚＡ＝Ｏ−（３）
となり、これは、右側ロータについての軸線方向の力が
バランスしていることを示すものである。
右側ロータ２２の翼の回転方向の力の和ＦＩＩは、Ｆａ
＝ ２Ｆ＋＊ ２Ｆｚ＊ （４）
となる。
＝ ２Ｆ＋＊ ２Ｆｚ＊ （４）
となる。
従って、両ロータ２１．２２についての軸線方向の力の
和Ｆａは、 ＦＡ ＝０＋Ｏ＝０ （５）と
なり、これは、両ロータについて軸線方向の力がバラン
スしていることを示している。このように、各ロータに
ついて軸線方向の力が個々にバランスしていると同時に
両ロータについても軸線方向の力がバランスしているた
め、混合サイクル中に混合機に生じる振動及び応力を最
小限にすることができる。
和Ｆａは、 ＦＡ ＝０＋Ｏ＝０ （５）と
なり、これは、両ロータについて軸線方向の力がバラン
スしていることを示している。このように、各ロータに
ついて軸線方向の力が個々にバランスしていると同時に
両ロータについても軸線方向の力がバランスしているた
め、混合サイクル中に混合機に生じる振動及び応力を最
小限にすることができる。
両ロータについての回転方向の力の和ＦＩＩは、Ｆａ
＝２ Ｆ＋＊＋ ２ Ｆｇｍ ２ Ｆ＋＊−２Ｆｚｍ
＝ ０’ （６） となり、これは、両ロータについて回転方向の力が混合
チャンバ内でバランスしていて、混合サイクル中に混合
機２０を円滑に運転できることを示している。
＝２ Ｆ＋＊＋ ２ Ｆｇｍ ２ Ｆ＋＊−２Ｆｚｍ
＝ ０’ （６） となり、これは、両ロータについて回転方向の力が混合
チャンバ内でバランスしていて、混合サイクル中に混合
機２０を円滑に運転できることを示している。
第６Ｂ図の表は、各翼のねじれ角が同一ではなく、かつ
各ロータの移行領域開口部が等しくない従来技術のロー
タについての表であるが、この表は、混合される材料に
生じる平均剪断歪み割合が、個々のロータの種々の部分
に沿って異なっていることを示している。
各ロータの移行領域開口部が等しくない従来技術のロー
タについての表であるが、この表は、混合される材料に
生じる平均剪断歪み割合が、個々のロータの種々の部分
に沿って異なっていることを示している。
第６Ｃ図の表は、容質の全てのねじれ角が同一であり、
かつ各ロータの全ての移行領域開口部Ｑが等しい本発明
の最適化されたロータについての表であるが、この表は
、混合される材料に生じる平均剪断歪み割合が、個々の
ロータの種々の部分に沿って均一であることを示してい
る。
かつ各ロータの全ての移行領域開口部Ｑが等しい本発明
の最適化されたロータについての表であるが、この表は
、混合される材料に生じる平均剪断歪み割合が、個々の
ロータの種々の部分に沿って均一であることを示してい
る。
第７Ａ図、第７Ｂ図、第７Ｃ図、第７Ｄ図及び第７Ｄ図
に示す横断面（これらの横断面は、それぞれロータのＥ
−Ｅ部分、Ｄ−Ｄ部分、ｃ−ｃ部分、Ｂ−Ｂ部分及びＡ
−Ａ部分の断面である）は、本発明の両ロータの新規な
形状を示すものである。
に示す横断面（これらの横断面は、それぞれロータのＥ
−Ｅ部分、Ｄ−Ｄ部分、ｃ−ｃ部分、Ｂ−Ｂ部分及びＡ
−Ａ部分の断面である）は、本発明の両ロータの新規な
形状を示すものである。
ロータの内部でそれぞれの翼の近くには通路７６が配置
されている。これらの通路７６は、液体クーラント（通
常は水）を循環させるためのものである。これらのクー
ラント通路７６はその横断面が弧状になっていて、ロー
タの作業面とクーラント通路７６との間に実質的に均一
なロータ壁を確保できるように構成されている。また、
これらの弧状のクーラント通路７６は、個々のクーラン
ト通路７６が関連する隣接翼から、ロータの回転方向に
オフセットして配置されている。このようにオフセット
させた理由は、容質のトレーリング側表面に比べ、リー
ディング側表面が、混合すべき材料に対して大部分の仕
事をするからである。
されている。これらの通路７６は、液体クーラント（通
常は水）を循環させるためのものである。これらのクー
ラント通路７６はその横断面が弧状になっていて、ロー
タの作業面とクーラント通路７６との間に実質的に均一
なロータ壁を確保できるように構成されている。また、
これらの弧状のクーラント通路７６は、個々のクーラン
ト通路７６が関連する隣接翼から、ロータの回転方向に
オフセットして配置されている。このようにオフセット
させた理由は、容質のトレーリング側表面に比べ、リー
ディング側表面が、混合すべき材料に対して大部分の仕
事をするからである。
Ｄ−Ｄ部分は、それぞれのロータの被駆動側端部５７か
ら、ロータの軸線方向長さＬの１５〜３０％の間にある
軸線方向位置の部分である。同様に、Ｂ−Ｂ部分は、そ
れぞれのロータのクーラント側端部５８から、ロータの
軸線方向長さしの１５〜３０％の間にある軸線方向位置
の部分である。従ってこれらのＤ−Ｄ部分及びＢ−Ｂ部
分は、それぞれ、Ｑ２、Ｑ４及びＱｔ １Ｑ４の４つの
同一の移行領域開口部を備えている。
ら、ロータの軸線方向長さＬの１５〜３０％の間にある
軸線方向位置の部分である。同様に、Ｂ−Ｂ部分は、そ
れぞれのロータのクーラント側端部５８から、ロータの
軸線方向長さしの１５〜３０％の間にある軸線方向位置
の部分である。従ってこれらのＤ−Ｄ部分及びＢ−Ｂ部
分は、それぞれ、Ｑ２、Ｑ４及びＱｔ １Ｑ４の４つの
同一の移行領域開口部を備えている。
第４図に示すように、それぞれの短翼は、該短大が始端
している側とは反対側のロータ端部から始端しているそ
れぞれの長翼の終端部に対して円周方向にほぼ整合して
おり、従って、４つの同一の移行領域開口部ＱＩ、Ｑ２
、Ｑ、及びＱ４が形成される。従って、これらの４つの
同一の移行領域開口部を備えた２つのＤ−Ｄ部分及び２
つのＢ−Ｂ部分においては、丸い頂部をもつ３ローブ型
（ｔｈｒｅｅ−５ｏｂｅｄ）の全体として正三角形状の
横断面形状を有している。丸い３つの各頂部のリーディ
ング側の面は、トレーリング側の面よりも丸くなってい
る。すなわち、リーディング側の面を形成する曲率半径
は、トレーリング側の面を形成する曲率半径よりも平均
的に小さくなっている。
している側とは反対側のロータ端部から始端しているそ
れぞれの長翼の終端部に対して円周方向にほぼ整合して
おり、従って、４つの同一の移行領域開口部ＱＩ、Ｑ２
、Ｑ、及びＱ４が形成される。従って、これらの４つの
同一の移行領域開口部を備えた２つのＤ−Ｄ部分及び２
つのＢ−Ｂ部分においては、丸い頂部をもつ３ローブ型
（ｔｈｒｅｅ−５ｏｂｅｄ）の全体として正三角形状の
横断面形状を有している。丸い３つの各頂部のリーディ
ング側の面は、トレーリング側の面よりも丸くなってい
る。すなわち、リーディング側の面を形成する曲率半径
は、トレーリング側の面を形成する曲率半径よりも平均
的に小さくなっている。
第７Ｂ図及び第７Ｄ図に示す位置においては、右側ロー
タ２２の移行領域開口部Ｑ２は、左側ロータ２１の長翼
６１に対面しており、左側ロータ２１の移行領域開口部
Ｑ、は、右側ロータ２２の長翼６１に対面している。同
時に、移行領域開口部Ｑ、及びＱ４は、それぞれ右側及
び左側のチャンバキャビティ２８及び２７ （第１図）
に対面している。
タ２２の移行領域開口部Ｑ２は、左側ロータ２１の長翼
６１に対面しており、左側ロータ２１の移行領域開口部
Ｑ、は、右側ロータ２２の長翼６１に対面している。同
時に、移行領域開口部Ｑ、及びＱ４は、それぞれ右側及
び左側のチャンバキャビティ２８及び２７ （第１図）
に対面している。
第８図のロータの展開図は、２つのロータのそれぞれの
翼により練られかつ混合される材料のローリングバンク
の斜め方向に対称な流れパターンを示すものである。各
ロータ２１．２２に沿って、第１長翼６１に沿って転が
りかつ流動する材料８４のバンクは、第２長翼６２に沿
って転がりかつ流動する材料８５の斜めに反対方向のバ
ンクと対称的にバランスしている。同様に、第１短翼６
３に沿って転がりかつ流動する材料８６のバンクは、第
２短翼６４に沿って転がりかつ流動する材料８７の斜め
に反対方向のバンクと対称的にバランスしている。同一
の移行領域開口部７１．７２．７３及び７４（それぞれ
、Ｑｌ、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４）が設けられているため、
この斜め方向に対称的な流れ作用を容易に生じさせるこ
とができ、この斜め方向に対称的な流れ作用により、２
つのロータが数回相対回転する比較的短時間内に、均一
な混合を達成することができる。
翼により練られかつ混合される材料のローリングバンク
の斜め方向に対称な流れパターンを示すものである。各
ロータ２１．２２に沿って、第１長翼６１に沿って転が
りかつ流動する材料８４のバンクは、第２長翼６２に沿
って転がりかつ流動する材料８５の斜めに反対方向のバ
ンクと対称的にバランスしている。同様に、第１短翼６
３に沿って転がりかつ流動する材料８６のバンクは、第
２短翼６４に沿って転がりかつ流動する材料８７の斜め
に反対方向のバンクと対称的にバランスしている。同一
の移行領域開口部７１．７２．７３及び７４（それぞれ
、Ｑｌ、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４）が設けられているため、
この斜め方向に対称的な流れ作用を容易に生じさせるこ
とができ、この斜め方向に対称的な流れ作用により、２
つのロータが数回相対回転する比較的短時間内に、均一
な混合を達成することができる。
第１０図は、天然ゴム配合物をワンステップ混合した場
合の引っ張り試験結果についての３つのプロットを示す
ものである。第１のプロット８１は、各ロータの一端に
始端する２つの翼のねじれ角Ａ２が、他端に始端する２
つの翼のねじれ角Ａ。
合の引っ張り試験結果についての３つのプロットを示す
ものである。第１のプロット８１は、各ロータの一端に
始端する２つの翼のねじれ角Ａ２が、他端に始端する２
つの翼のねじれ角Ａ。
よりも８°だけ大きく構成された２つの４翼ロータ（第
９Ａ図）を用いて混合したときの、バッチ重量が異なる
５種類の配合物についての引っ張り試験結果を結んだ曲
線である。
９Ａ図）を用いて混合したときの、バッチ重量が異なる
５種類の配合物についての引っ張り試験結果を結んだ曲
線である。
第２のプロット８２は、各ロータの一端に始端する２つ
の翼のねじれ角Ａ２が、他端に始端する２つの翼のねじ
れ角Ａ、よりも４＠だけ大きく構成された２つの４翼ロ
ータ（第９Ｂ図）を用いて混合したときの、バッチ重量
が異なる５種類の天然ゴム配合物についての引っ張り試
験結果を結んだ曲線である。この曲線８２は、曲線８１
よりもかなり上方に位置しており、特に中間のバッチ重
量をもつ混合サンプルの場合に顕著である。
の翼のねじれ角Ａ２が、他端に始端する２つの翼のねじ
れ角Ａ、よりも４＠だけ大きく構成された２つの４翼ロ
ータ（第９Ｂ図）を用いて混合したときの、バッチ重量
が異なる５種類の天然ゴム配合物についての引っ張り試
験結果を結んだ曲線である。この曲線８２は、曲線８１
よりもかなり上方に位置しており、特に中間のバッチ重
量をもつ混合サンプルの場合に顕著である。
第３のプロットは、本発明による、最適にバランスした
等しいねじれ角をもつロータを用いたときに期待される
試験結果を推定したものである。
等しいねじれ角をもつロータを用いたときに期待される
試験結果を推定したものである。
本発明の好ましい構成において、各ロータ２１゜２２の
４つの翼のねじれ角「Ａ」は、約２３〜３５″の範囲内
にあり、最適なねじれ角「Ａ」の範囲は約２７〜３１″
である。
４つの翼のねじれ角「Ａ」は、約２３〜３５″の範囲内
にあり、最適なねじれ角「Ａ」の範囲は約２７〜３１″
である。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明した
が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくして、
２つのロータについて種々の修正及び変更を施し得るこ
とは理解されよう。
が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくして、
２つのロータについて種々の修正及び変更を施し得るこ
とは理解されよう。
第１図は、本発明を具現化した非噛み合いロータを備え
た密閉式バッチ混合機の一部を断面した側面図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿って断面した拡大部分
平面図である。 第３図は、本発明を具現化した２つの４翼ロータを示す
拡大平面図である。 第４図は、第３図の２つの４翼ロータの展開図であって
、４つの螺旋翼が展開された状態を示し、ロータの包絡
面を展開したとき、螺旋翼は直線状で斜めに傾斜した状
態に表される。 第５図は、第３図及び第４図と同様な概略図であり、各
ロータがバランスしているときの軸線方向の力及び回転
方向の力を説明しかつ示すものである。 第６Ａ図は、本発明による２つの４翼ロータを示す第３
図と同様な拡大平面図であり、ねじれ角が「Ａ」で、移
行領域開口部が「Ｑ」で示されている。 第６Ｂ図は、ねじれ角が同一でなくかつ移行領域開口部
も同一でない従来技術のロータで混合される材料に生じ
る平均剪断歪み割合を示す表である。 第６Ｃ図は、全てのねじれ角が同一でかつ４つの移行領
域開口部「Ｑ」も同一である本発明のロータで混合され
る材料に生じる平均剪断歪み割合を示す表である。 第７図は、本発明の２つのロータを示す第６Ａ図と同様
な拡大平面図である。 第７Ａ図、第７Ｂ図、第７Ｃ図、第７Ｄ図及び第７Ｅ図
は、第７図のそれぞれＥ−Ｅ平面、Ｄ−り平面、ｃ−ｃ
平面、Ｂ−Ｂ平面及びＡ−Ａ平面に沿うロータ軸線に垂
直な横断面を示すものである。 第８図は、第３図、第５図、第６Ａ図及び第７図の２つ
のロータの包絡面の展開図であり、ロータ翼により混合
されるときの材料のローリングバンクにおける斜め方向
に対称な流れパターンを示すものである。 第９Ａ図、第９Ｂ図及び第９Ｃ図は、１対のロータを示
す３つの平面図であり、第９Ｃ図は、本発明による１対
のロータを示し、第９Ｂ図は、ロータの一端に始端をも
つ長翼及び短翼のねじれ角と、他端に始端をもつ長翼及
び短翼のねじれ角とが４°だけ異なっている点を除いて
第９Ｃ図の本発明によるロータと同様な１対のロータを
示し、第９Ａ図は、ロータの一端に始端をもつ長翼及び
短翼のねじれ角と、他端に始端をもつ長翼及び短翼のね
じれ角とが８″だけ異なっている点を除いて第９Ｃ図の
本発明によるロータと同様な１対のロータを示すもので
ある。 第１０図は、第９Ａ図及び第９Ｂ図のロータの試験結果
、及び第９Ｃ図のロータの見込み試験結果をプロットし
たものである。 ２０・・・密閉式バッチ混合機、 ２１．２２・・・非噛み合いロータ、 ２４・・・ラム、 ２６・・・混合チャンバ
、２８・・・チャンバキャビティ、 ２９・・・中央領域、 ５７・・・カラ一端部（被駆動側端部）、５８・・・カ
ラ一端部（クーラント側端部）、６１．６２・・・長翼
、 ６３．６４・・・短翼、Ａ 、 Ａ ＋ 、Ａ
ｔ・・・ねじれ角、Ｑ、Ｑｌ、Ｑ２、Ｑｌ、Ｑ４・・・
移行領域開口部。 バッチ重量（ダラム） 手続補正書 ５、−８ １、事件の表示 平成１年特許願第７７９６２号３、
補正をする者 事件との関係 出願人 名 称 ファーレル コーポレーション４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内３丁目３番１号電話（代
） ２０−８７４１ ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄特
許請求の範囲 （１）第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ（２１，２
２）であって、各ロータが長さ「Ｌ」を有しており、同
期駆動手段（４８，５０）を備えた密閉式バッチ混合機
（２０）において両ロータ間に１８０°の一定位相関係
をなして同期回転するように最適化されており、前記第
１及び第２の各ロータ（２１，２２）が、第１及び第２
の長翼（６１，６２）と第１及び第２の短翼（６３，６
４）とからなる全体として螺旋状をなす４つの翼（６１
，６２，６３，６４）を備えている、第１及び第２の最
適化された非噛み合いロータ（２１，２２）において、 前記各ロータ（２１，２２）の第１長翼（６１）は、ロ
ータ（２１，２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約０゜の角度位置で始端しており、
かつロータ軸線（６０）に対して約１０〜５０°の範囲
内のねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、前
記各ロータ（２１，２２）の第２長翼（６２）は、ロー
タ（２１，２２）の第２端部（ロータ２１については５
８、ロータ２２については５７）において、ロータ軸線
（６０）に対して約１８０゜の角度位置で始端しており
、かつロータ軸線（６０）に対して前記第１長翼（６１
）のねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向されており
かつ前記第１長翼（６１）と同じ軸線方向長さを有して
いる翼先を有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の第１短翼（６３）は、ロ
ータ（２１，２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約１３０〜１４０°の範囲内の角度
位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に対して
前記ねじれ角ｒ Ａ Ｊに等しいねじれ角で配向された
翼先を有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の第２短翼（６４）は、ロ
ータ（２１，２２）の第２端部（ロータ２１については
５８、ロータ２２については５７）において、ロータ軸
線（６０）に対して約３１０〜３２０°の範囲内の角度
位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に対して
前記ねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向されており
かつ前記第１短翼（６３）と同じ軸線方向長さを有して
いる翼先を有しており、 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、第１ロー
タ（２１）の前記第１端部（５７）から、また第２ロー
タ（２２）の前記第２端部かロータ長さ「Ｌ」の１５〜
３０％の間にある第１軸線方向位置において、丸い頂部
を備えた全体として正三角形状の３ローブ型の横断面形
状（Ｄ−Ｄ断面）を有しており、前記３つの丸い頂部の
各々のリーディング側の面は、トレーリング側の面より
も丸くなっており、 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、第１ロー
タ（２１）の前記第２端部（５８）から、また前記第２
０−ラ（２２）の前記第１端部（５８）からロータ長さ
「Ｌ」の１５〜３０％の間にありかつ前記第１ロータ（
２１）の前記第１端部（５７）から、また前記第２ロー
タ（２２）の第２端部（５７）からの前記第１軸線方向
位置と同じ距離だけ前記第１ロータ（２１）の前記第２
端部（５８）から、また前記第２ロータ（２２）の前記
第１端部（５８）から隔てた位置にある第２軸線方向位
置において、丸い頂部を備えた全体として正三角形状の
３ローブ型の横断面形状（Ｂ−Ｂ断面）を有しており、
前記、３つの丸い頂部の各々のリーディング側の面は、
トレーリング側の面よりも丸くなっており、 前記第１ロータ（２１）の前記第１端部（５７）は、該
第１端部（５７）が前記第２ロータ（２２）の前記第２
端部（５７）とは反対側に配置されるようにして、前記
密閉式バッチ混合機（２０）内に配向されていることを
特徴とする第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ。 （２）前記各ロータ（２１，２２）の前記第１短翼（６
３）が、前記第２長翼（６２）の終端部に対してほぼ円
周方向に整合している終端部に柊端していて、各ロータ
（２１，２２）において同サイズの大きな第１移行領域
開口部（Ｑ、、Ｑ１）を形成しており、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第２短翼（６４）が
、前記第１長翼（６１）の終端部に対してほぼ円周方向
に整合している終端部に終端していて、各ロータ（２１
，２２）において、前記第１移行領域開口部（Ｑ、 、
Ｑ１）と同サイズでありかつ互いに同サイズの大きな第
２移行領域開口部（Ｑ、、Ｑ３）を形成しており、前記
大きな移行領域開口部（Ｑ、 、Ｑ、 、Ｑ、、Ｑ１）
が、それぞれの前記３０一プ型横断面形状に隣接して配
置されていることを特徴とする請求項ｌに記載の非噛み
合い４翼ロータ。 （３）前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角「Ａ」が、約２３〜３５°の範囲内にある
ことを特徴とする請求項ｌに記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 （４）前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角ｒ Ａ 」が、約２３〜３５°の範囲内に
あることを特徴とする請求項２に記載の非噛み合い４翼
ロータ。 （５）前記各ロータ（２１，２２）の前記第１及び第２
の長翼（６１，６２）が、互いに等しい軸線方向長さを
有しており、これらの長翼の軸線方向長さは、０．７０
〜０．８５Ｌ（’Ｌ」は、ロータの軸線方向長さ）の範
囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の非噛み合
い４翼ロータ。 （６）前記各ロータ（２１，２２）の前記第１及び第２
の長翼（６１，６２）が、互いに等しい軸線方向長さを
有しており、これらの長翼の軸線方向長さは、０．７０
〜０．８５Ｌ（’Ｌ」は、ロータの軸線方向長さ）の範
囲内にあることを特徴とする請求項２に記載の非噛み合
い４翼ロータ。 （７）前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角’ＡＪが、約２７〜３１’の範囲内にある
ことを特徴とする請求項３に記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 （８） 前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての
翼の前記ねじれ角「Ａ」が、約２７〜３１”の範囲内に
あることを特徴とする請求項４に記載の非噛み合い４翼
ロータ。 （９）第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ（２１，２
２）であって、同期駆動手段（４８，５０）を備えた密
閉式バッチ混合機（２０）において両ロータ間に１８０
°の一定位相関係をなして同期回転するように最適化さ
れており、前記第１及び第２の各ロータ（２１，２２）
が、第１及び第２の長翼（６１，６２）と第１及び第２
の短翼（６３，６４）とからなる全体として螺旋状をな
す４つの翼（６１，６２，６３，６４）を備えている、
第１及び第２の最適化された非噛み合いロータ（２１，
２２）において、前記各ロータ（２１，２２）の第１長
翼（６１）は、ロータ（２１，２２）の第１端部（ロー
タ２１については５７、ロータ２２については５８）に
おいて、ロータ軸線（６０）に対して約Ｏ。 の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に
対して約１０〜５０°の範囲内のねじれ角’ＡＪで配向
された翼先を有しており、前記各ロータ（２１，２２）
の第２長翼（６２）は、ロータ（２１，２２）の第２端
部（ロータ２１については５８、ロータ２２については
５７）において、ロータ軸線（６０）に対して約１８０
°の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）
に対して前記第１長翼（６１）のねじれ角「八」に等し
いねじれ角で配向されておりかつ前記第１長翼（６１）
と同じ軸線方向長さを有している翼先を有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の第１短翼（６３）は、ロ
ータ（２１，２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約１３５°の角度位置で始端してお
り、かつロータ軸ＮＩＡ（６０）に対して前記ねじれ角
「Ａ」に等しいねじれ角で配向された翼先を有しており
、 前記各ロータ（２１，２２）の第２短翼（６４）は、ロ
ータ（２１，２２）の第２端部（ロータ２１については
５８、ロータ２２については５７）において、ロータ軸
線（６０）に対して約３１５°の角度位置で始端してお
り、かつロータ軸線（６０）に対して前記ねじれ角ｒ
Ａ Ｊに等しいねじれ角で配向されておりかつ前記第１
短Ｉ！（６３）と同じ軸線方向長さを有している翼先を
有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第１短翼（６３）は
、ロータ（２１，２２）の前記第１端部（ロータ２１に
ついては５７、ロータ２２については５８）からロータ
長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向位置にお
いて終端しており、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第２長翼（６２）は
、ロータ（２１，２２）の前記第１端１部（ロータ２１
については５７、ロータ２２については５８）からロー
タ長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向位置に
終端しており、前記第２長翼（６２）の前記終端部は、
前記第１短翼（６３）が終端している軸線方向位置に対
してほぼ円周方向に整合していて第１移行領域開口部（
Ｑ１）を形成しており、該第１移行領域開口部（Ｑ１）
は、両ロータについて同一であり、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第２短翼（６４）は
、ロータ（２１，２２）の前記第２端部（ロータ２１に
ついては５８、ロータ２２については５７）からロータ
長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間の軸線方向位置に終端し
ており、前記各ロータ（２１，２２）の前記第１長翼（
６１）は、ロータ（２１，２２）の前記第２端部（ロー
タ２１については５８、ロータ２２については５７）か
らロータ長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向
位置に終端しており、前記第１長翼（６１）の前記終端
部は、前記第２短翼（６４）が終端している軸線方向位
置に対してほぼ円周方向に整合していて第２移行領域開
口部（Ｑ２）を形成しており、該第２移行領域開口部（
Ｑ２）は、両ロータについて同一でありかつ前記第１移
行領域開口部（Ｑ１）と同一であり、 前記第１ロータ（２１）の前記第１端部（５７）は、該
第１端部（５７）が前記第２ロータ（２２）の前記第２
端部（５８）とは反対側に配置されるようにして、前記
密閉式バッチ混合機（２０）内に配向されていることを
特徴とする第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ。 ００）キャビティ（２７，２８）を備えた混合チャンバ
（２６）を形成するハウジング手段を有する密閉式混合
機（２０）であって、前記ハウジング手段が、平行軸線
（６０）上に配置された互いに反対方向に回転する第１
及び第２の非噛み合い翼型ロータ（２１，２２）を前記
それぞれのキャビティ（２７，２８）内に収容できる形
状を有しており、前記キャビティ（２７，２８）が、前
記両ロータ（２１，２２）の間に配置された混合チャン
バ（２６）の中央領域（２９）と連通しており、前記混
合チャンバ（２６）が入口（３２）及び出口（４２）を
備えており、前記密閉式混合機（２０）が前記両ロータ
（２１，２２）をそれぞれの軸線（６０）の回りで互い
に反対方向に回転させるための駆動手段（４８，５０）
を備えており、前記第１及び第２のロータ（２１，２２
）の各々が、被駆動側端部（５７）と、クーラント側端
部（５８）と、第１及び第２の長翼（６１，６２）及び
第１及び第２の短翼（６３，６４）からなる全体として
螺旋状をなす翼先を備えた４つの翼（６１，６２，６３
，６４）とを有している密閉式混合機（２０）において
、 前記各ロータ（２１，２２）の第１長翼（６１）は、ロ
ータ（２１２２）の第１端部（ロータ２１については５
７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸線
（６０）に対して約００の角度位置で始端しており、か
つロータ軸線（６０）に対して約１０〜５０°の範囲内
の第１ねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、
前記第２長翼（６２）は、ロータ（２１，２２）の第２
端部（ロータ２１については５８、ロータ２２について
は５７）において、ロータ軸線（６０）に対して約１８
０°の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０
）に対して前記第１ねじれ角に等しい第２ねじれ角ｒＡ
」で配向されており、 前記第１短翼（６３）は、前記第１長翼（６１）が始端
している側と同じ側のロータ（２１，２２）の端部（ロ
ータ２１については５７、ロータ２２については５日）
において始端しており、前記第１短翼（６３）は、ロー
タ（２１，２２）の前記第１端部（ロータ２１について
は５７、ロータ２２については５８）において、ロータ
軸線（６０）に対して約１３５°の角度位置で始端して
おり、かつロータ軸線（６０）に対して前記第１及び第
２のねじれ角に等しい第３のねじれ角「Ａ」で配向され
た翼先を有しており、前記第２短翼（６４）は、前記第
２長翼（６２）が始端している側と同じ側のロータ（２
１，２２）の端部（ロータ２１については５８、ロータ
２２については５７）において始端しており、前記第２
短翼（６４）は、ロータ（２１，２２）の前記第２端部
（ロータ２１については５８、ロータ２２については５
７）において、ロータ軸線（６０）に対して約３１５°
の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に
対して前記第１、第２及び第３のねじれ角に等しい第４
のねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、前記
容質は、前記ロータ（２１，２２）のいずれか一方の端
部（５７，５８）から軸線方向に間隔を隔てた位置に終
端しており、前記各ロータ（２１，２２）上での前記第
１短翼（６３）の終端部は、前記各ロータ（２１，２２
）上での前記第２長翼（６２）の終端部から、両ロータ
（２１，２２）について同一の第１移行領域開口部’Ｑ
Ｊだけ円周方向に間隔を隔てた位置にあり、前記各ロー
タ（２１，２２）上での前記第２短翼（６４）の終端部
は、前記各ロータ（２１，２２）上での前記第１長翼（
６１）の終端部から、両ロータ（２１，２２）について
同一の第２移行領域開口部’ＱＪだけ円周方向に間隔を
隔てた位置にあり、前記第１０−多（２１）の前記第１
端部（５７）は、前記駆動手段（４８，５０）により駆
動される被駆動側端部であり、前記第２ロータ（２２）
の前記第２端部（５７）は、前記駆動手段（４８，５０
）により駆動される被駆動側端部であり、前記駆動手段
（４８，５０）は、前記両ロータ（２１，２２）を互い
に１８０°の位相関係に配向した状態でそれぞれの軸線
（６０）の回りで同期的に回転させることを特徴とする
密閉式混合機。 ０１）弧状の横断面形状を存するクーラント通路（７６
）が、ロータ（２１，２２）内でそれぞれの翼先近くに
配置されており、 前記クーラント通路（７６）が、近接する翼のそれぞれ
の表面からほぼ均一な間隔を隔てて配置されていて、そ
れぞれのクーラント通路（，７６）と近接するロータ翼
との間に実質的に均一なロータ壁を形成していることを
特徴とする請求項１に記載の非噛み合い４翼ロータ。 ０２）前記弧状のそれぞれのクーラント通路（７６）が
、近接する翼の翼先からロータ（２１，２２）の回転方
向にオフセットしていて、前記翼のトレーリング側表面
よりもリーディング側表面を一層冷却できるように構成
されていることを特徴とする請求項１１に記載の非噛み
合い４翼ロータ。 ０３）前記ロータ（２１，２２）の長翼（６１，６２）
の軸線方向長さと、短翼（６３，６４）の軸線方向長さ
との和は、ロータ（２１，２２）の軸線方向長さ「Ｌ」
にほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の非噛み
合い４翼ロータ。 ０４）前記ロータ（２１，２２）の長翼（６１，６２）
の軸線方向長さと、短翼（６３，６４）の軸線方向長さ
との和は、ロータ（２１，２２）の軸線方向長さ「Ｌ」
にほぼ等しいことを特徴とする請求項９に記載の非噛み
合い４翼ロータ。 面 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、前記
第１及び第２の移行領域開口部（Ｑ、、Ｑ２）の軸線方
向位置において、丸い頂部を（ｉｆえた全体として正三
角形状の３ローブ型の横断面形状を有しており、前記３
つの丸い頂部の各々のす−ディング側の面は、トレーリ
ング側の面よりも丸くなっていることを特徴とする請求
項９に記載の非噛み合い４翼ロータ。 ００ 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、
前記第１及び第２の移行領域開口部（Ｑ）の軸線方向位
置において、丸い頂部を備えた全体として正三角形状の
３ローブ型の横断面形状を有しており、前記３つの丸い
頂部の各々のリーディング側の面は、トレーリング側の
面よりも丸くなっており、 前記丸い方のリーディング側の面は、トレーリング側の
面よりも平均的に小さな曲率半径を有していることを特
徴とする請求項１０に記載の非噛み合い４翼ロータ。
た密閉式バッチ混合機の一部を断面した側面図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿って断面した拡大部分
平面図である。 第３図は、本発明を具現化した２つの４翼ロータを示す
拡大平面図である。 第４図は、第３図の２つの４翼ロータの展開図であって
、４つの螺旋翼が展開された状態を示し、ロータの包絡
面を展開したとき、螺旋翼は直線状で斜めに傾斜した状
態に表される。 第５図は、第３図及び第４図と同様な概略図であり、各
ロータがバランスしているときの軸線方向の力及び回転
方向の力を説明しかつ示すものである。 第６Ａ図は、本発明による２つの４翼ロータを示す第３
図と同様な拡大平面図であり、ねじれ角が「Ａ」で、移
行領域開口部が「Ｑ」で示されている。 第６Ｂ図は、ねじれ角が同一でなくかつ移行領域開口部
も同一でない従来技術のロータで混合される材料に生じ
る平均剪断歪み割合を示す表である。 第６Ｃ図は、全てのねじれ角が同一でかつ４つの移行領
域開口部「Ｑ」も同一である本発明のロータで混合され
る材料に生じる平均剪断歪み割合を示す表である。 第７図は、本発明の２つのロータを示す第６Ａ図と同様
な拡大平面図である。 第７Ａ図、第７Ｂ図、第７Ｃ図、第７Ｄ図及び第７Ｅ図
は、第７図のそれぞれＥ−Ｅ平面、Ｄ−り平面、ｃ−ｃ
平面、Ｂ−Ｂ平面及びＡ−Ａ平面に沿うロータ軸線に垂
直な横断面を示すものである。 第８図は、第３図、第５図、第６Ａ図及び第７図の２つ
のロータの包絡面の展開図であり、ロータ翼により混合
されるときの材料のローリングバンクにおける斜め方向
に対称な流れパターンを示すものである。 第９Ａ図、第９Ｂ図及び第９Ｃ図は、１対のロータを示
す３つの平面図であり、第９Ｃ図は、本発明による１対
のロータを示し、第９Ｂ図は、ロータの一端に始端をも
つ長翼及び短翼のねじれ角と、他端に始端をもつ長翼及
び短翼のねじれ角とが４°だけ異なっている点を除いて
第９Ｃ図の本発明によるロータと同様な１対のロータを
示し、第９Ａ図は、ロータの一端に始端をもつ長翼及び
短翼のねじれ角と、他端に始端をもつ長翼及び短翼のね
じれ角とが８″だけ異なっている点を除いて第９Ｃ図の
本発明によるロータと同様な１対のロータを示すもので
ある。 第１０図は、第９Ａ図及び第９Ｂ図のロータの試験結果
、及び第９Ｃ図のロータの見込み試験結果をプロットし
たものである。 ２０・・・密閉式バッチ混合機、 ２１．２２・・・非噛み合いロータ、 ２４・・・ラム、 ２６・・・混合チャンバ
、２８・・・チャンバキャビティ、 ２９・・・中央領域、 ５７・・・カラ一端部（被駆動側端部）、５８・・・カ
ラ一端部（クーラント側端部）、６１．６２・・・長翼
、 ６３．６４・・・短翼、Ａ 、 Ａ ＋ 、Ａ
ｔ・・・ねじれ角、Ｑ、Ｑｌ、Ｑ２、Ｑｌ、Ｑ４・・・
移行領域開口部。 バッチ重量（ダラム） 手続補正書 ５、−８ １、事件の表示 平成１年特許願第７７９６２号３、
補正をする者 事件との関係 出願人 名 称 ファーレル コーポレーション４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内３丁目３番１号電話（代
） ２０−８７４１ ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄特
許請求の範囲 （１）第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ（２１，２
２）であって、各ロータが長さ「Ｌ」を有しており、同
期駆動手段（４８，５０）を備えた密閉式バッチ混合機
（２０）において両ロータ間に１８０°の一定位相関係
をなして同期回転するように最適化されており、前記第
１及び第２の各ロータ（２１，２２）が、第１及び第２
の長翼（６１，６２）と第１及び第２の短翼（６３，６
４）とからなる全体として螺旋状をなす４つの翼（６１
，６２，６３，６４）を備えている、第１及び第２の最
適化された非噛み合いロータ（２１，２２）において、 前記各ロータ（２１，２２）の第１長翼（６１）は、ロ
ータ（２１，２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約０゜の角度位置で始端しており、
かつロータ軸線（６０）に対して約１０〜５０°の範囲
内のねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、前
記各ロータ（２１，２２）の第２長翼（６２）は、ロー
タ（２１，２２）の第２端部（ロータ２１については５
８、ロータ２２については５７）において、ロータ軸線
（６０）に対して約１８０゜の角度位置で始端しており
、かつロータ軸線（６０）に対して前記第１長翼（６１
）のねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向されており
かつ前記第１長翼（６１）と同じ軸線方向長さを有して
いる翼先を有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の第１短翼（６３）は、ロ
ータ（２１，２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約１３０〜１４０°の範囲内の角度
位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に対して
前記ねじれ角ｒ Ａ Ｊに等しいねじれ角で配向された
翼先を有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の第２短翼（６４）は、ロ
ータ（２１，２２）の第２端部（ロータ２１については
５８、ロータ２２については５７）において、ロータ軸
線（６０）に対して約３１０〜３２０°の範囲内の角度
位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に対して
前記ねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向されており
かつ前記第１短翼（６３）と同じ軸線方向長さを有して
いる翼先を有しており、 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、第１ロー
タ（２１）の前記第１端部（５７）から、また第２ロー
タ（２２）の前記第２端部かロータ長さ「Ｌ」の１５〜
３０％の間にある第１軸線方向位置において、丸い頂部
を備えた全体として正三角形状の３ローブ型の横断面形
状（Ｄ−Ｄ断面）を有しており、前記３つの丸い頂部の
各々のリーディング側の面は、トレーリング側の面より
も丸くなっており、 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、第１ロー
タ（２１）の前記第２端部（５８）から、また前記第２
０−ラ（２２）の前記第１端部（５８）からロータ長さ
「Ｌ」の１５〜３０％の間にありかつ前記第１ロータ（
２１）の前記第１端部（５７）から、また前記第２ロー
タ（２２）の第２端部（５７）からの前記第１軸線方向
位置と同じ距離だけ前記第１ロータ（２１）の前記第２
端部（５８）から、また前記第２ロータ（２２）の前記
第１端部（５８）から隔てた位置にある第２軸線方向位
置において、丸い頂部を備えた全体として正三角形状の
３ローブ型の横断面形状（Ｂ−Ｂ断面）を有しており、
前記、３つの丸い頂部の各々のリーディング側の面は、
トレーリング側の面よりも丸くなっており、 前記第１ロータ（２１）の前記第１端部（５７）は、該
第１端部（５７）が前記第２ロータ（２２）の前記第２
端部（５７）とは反対側に配置されるようにして、前記
密閉式バッチ混合機（２０）内に配向されていることを
特徴とする第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ。 （２）前記各ロータ（２１，２２）の前記第１短翼（６
３）が、前記第２長翼（６２）の終端部に対してほぼ円
周方向に整合している終端部に柊端していて、各ロータ
（２１，２２）において同サイズの大きな第１移行領域
開口部（Ｑ、、Ｑ１）を形成しており、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第２短翼（６４）が
、前記第１長翼（６１）の終端部に対してほぼ円周方向
に整合している終端部に終端していて、各ロータ（２１
，２２）において、前記第１移行領域開口部（Ｑ、 、
Ｑ１）と同サイズでありかつ互いに同サイズの大きな第
２移行領域開口部（Ｑ、、Ｑ３）を形成しており、前記
大きな移行領域開口部（Ｑ、 、Ｑ、 、Ｑ、、Ｑ１）
が、それぞれの前記３０一プ型横断面形状に隣接して配
置されていることを特徴とする請求項ｌに記載の非噛み
合い４翼ロータ。 （３）前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角「Ａ」が、約２３〜３５°の範囲内にある
ことを特徴とする請求項ｌに記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 （４）前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角ｒ Ａ 」が、約２３〜３５°の範囲内に
あることを特徴とする請求項２に記載の非噛み合い４翼
ロータ。 （５）前記各ロータ（２１，２２）の前記第１及び第２
の長翼（６１，６２）が、互いに等しい軸線方向長さを
有しており、これらの長翼の軸線方向長さは、０．７０
〜０．８５Ｌ（’Ｌ」は、ロータの軸線方向長さ）の範
囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の非噛み合
い４翼ロータ。 （６）前記各ロータ（２１，２２）の前記第１及び第２
の長翼（６１，６２）が、互いに等しい軸線方向長さを
有しており、これらの長翼の軸線方向長さは、０．７０
〜０．８５Ｌ（’Ｌ」は、ロータの軸線方向長さ）の範
囲内にあることを特徴とする請求項２に記載の非噛み合
い４翼ロータ。 （７）前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角’ＡＪが、約２７〜３１’の範囲内にある
ことを特徴とする請求項３に記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 （８） 前記各ロータ（２１，２２）の４つの全ての
翼の前記ねじれ角「Ａ」が、約２７〜３１”の範囲内に
あることを特徴とする請求項４に記載の非噛み合い４翼
ロータ。 （９）第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ（２１，２
２）であって、同期駆動手段（４８，５０）を備えた密
閉式バッチ混合機（２０）において両ロータ間に１８０
°の一定位相関係をなして同期回転するように最適化さ
れており、前記第１及び第２の各ロータ（２１，２２）
が、第１及び第２の長翼（６１，６２）と第１及び第２
の短翼（６３，６４）とからなる全体として螺旋状をな
す４つの翼（６１，６２，６３，６４）を備えている、
第１及び第２の最適化された非噛み合いロータ（２１，
２２）において、前記各ロータ（２１，２２）の第１長
翼（６１）は、ロータ（２１，２２）の第１端部（ロー
タ２１については５７、ロータ２２については５８）に
おいて、ロータ軸線（６０）に対して約Ｏ。 の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に
対して約１０〜５０°の範囲内のねじれ角’ＡＪで配向
された翼先を有しており、前記各ロータ（２１，２２）
の第２長翼（６２）は、ロータ（２１，２２）の第２端
部（ロータ２１については５８、ロータ２２については
５７）において、ロータ軸線（６０）に対して約１８０
°の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）
に対して前記第１長翼（６１）のねじれ角「八」に等し
いねじれ角で配向されておりかつ前記第１長翼（６１）
と同じ軸線方向長さを有している翼先を有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の第１短翼（６３）は、ロ
ータ（２１，２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約１３５°の角度位置で始端してお
り、かつロータ軸ＮＩＡ（６０）に対して前記ねじれ角
「Ａ」に等しいねじれ角で配向された翼先を有しており
、 前記各ロータ（２１，２２）の第２短翼（６４）は、ロ
ータ（２１，２２）の第２端部（ロータ２１については
５８、ロータ２２については５７）において、ロータ軸
線（６０）に対して約３１５°の角度位置で始端してお
り、かつロータ軸線（６０）に対して前記ねじれ角ｒ
Ａ Ｊに等しいねじれ角で配向されておりかつ前記第１
短Ｉ！（６３）と同じ軸線方向長さを有している翼先を
有しており、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第１短翼（６３）は
、ロータ（２１，２２）の前記第１端部（ロータ２１に
ついては５７、ロータ２２については５８）からロータ
長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向位置にお
いて終端しており、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第２長翼（６２）は
、ロータ（２１，２２）の前記第１端１部（ロータ２１
については５７、ロータ２２については５８）からロー
タ長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向位置に
終端しており、前記第２長翼（６２）の前記終端部は、
前記第１短翼（６３）が終端している軸線方向位置に対
してほぼ円周方向に整合していて第１移行領域開口部（
Ｑ１）を形成しており、該第１移行領域開口部（Ｑ１）
は、両ロータについて同一であり、 前記各ロータ（２１，２２）の前記第２短翼（６４）は
、ロータ（２１，２２）の前記第２端部（ロータ２１に
ついては５８、ロータ２２については５７）からロータ
長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間の軸線方向位置に終端し
ており、前記各ロータ（２１，２２）の前記第１長翼（
６１）は、ロータ（２１，２２）の前記第２端部（ロー
タ２１については５８、ロータ２２については５７）か
らロータ長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向
位置に終端しており、前記第１長翼（６１）の前記終端
部は、前記第２短翼（６４）が終端している軸線方向位
置に対してほぼ円周方向に整合していて第２移行領域開
口部（Ｑ２）を形成しており、該第２移行領域開口部（
Ｑ２）は、両ロータについて同一でありかつ前記第１移
行領域開口部（Ｑ１）と同一であり、 前記第１ロータ（２１）の前記第１端部（５７）は、該
第１端部（５７）が前記第２ロータ（２２）の前記第２
端部（５８）とは反対側に配置されるようにして、前記
密閉式バッチ混合機（２０）内に配向されていることを
特徴とする第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ。 ００）キャビティ（２７，２８）を備えた混合チャンバ
（２６）を形成するハウジング手段を有する密閉式混合
機（２０）であって、前記ハウジング手段が、平行軸線
（６０）上に配置された互いに反対方向に回転する第１
及び第２の非噛み合い翼型ロータ（２１，２２）を前記
それぞれのキャビティ（２７，２８）内に収容できる形
状を有しており、前記キャビティ（２７，２８）が、前
記両ロータ（２１，２２）の間に配置された混合チャン
バ（２６）の中央領域（２９）と連通しており、前記混
合チャンバ（２６）が入口（３２）及び出口（４２）を
備えており、前記密閉式混合機（２０）が前記両ロータ
（２１，２２）をそれぞれの軸線（６０）の回りで互い
に反対方向に回転させるための駆動手段（４８，５０）
を備えており、前記第１及び第２のロータ（２１，２２
）の各々が、被駆動側端部（５７）と、クーラント側端
部（５８）と、第１及び第２の長翼（６１，６２）及び
第１及び第２の短翼（６３，６４）からなる全体として
螺旋状をなす翼先を備えた４つの翼（６１，６２，６３
，６４）とを有している密閉式混合機（２０）において
、 前記各ロータ（２１，２２）の第１長翼（６１）は、ロ
ータ（２１２２）の第１端部（ロータ２１については５
７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸線
（６０）に対して約００の角度位置で始端しており、か
つロータ軸線（６０）に対して約１０〜５０°の範囲内
の第１ねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、
前記第２長翼（６２）は、ロータ（２１，２２）の第２
端部（ロータ２１については５８、ロータ２２について
は５７）において、ロータ軸線（６０）に対して約１８
０°の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０
）に対して前記第１ねじれ角に等しい第２ねじれ角ｒＡ
」で配向されており、 前記第１短翼（６３）は、前記第１長翼（６１）が始端
している側と同じ側のロータ（２１，２２）の端部（ロ
ータ２１については５７、ロータ２２については５日）
において始端しており、前記第１短翼（６３）は、ロー
タ（２１，２２）の前記第１端部（ロータ２１について
は５７、ロータ２２については５８）において、ロータ
軸線（６０）に対して約１３５°の角度位置で始端して
おり、かつロータ軸線（６０）に対して前記第１及び第
２のねじれ角に等しい第３のねじれ角「Ａ」で配向され
た翼先を有しており、前記第２短翼（６４）は、前記第
２長翼（６２）が始端している側と同じ側のロータ（２
１，２２）の端部（ロータ２１については５８、ロータ
２２については５７）において始端しており、前記第２
短翼（６４）は、ロータ（２１，２２）の前記第２端部
（ロータ２１については５８、ロータ２２については５
７）において、ロータ軸線（６０）に対して約３１５°
の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に
対して前記第１、第２及び第３のねじれ角に等しい第４
のねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、前記
容質は、前記ロータ（２１，２２）のいずれか一方の端
部（５７，５８）から軸線方向に間隔を隔てた位置に終
端しており、前記各ロータ（２１，２２）上での前記第
１短翼（６３）の終端部は、前記各ロータ（２１，２２
）上での前記第２長翼（６２）の終端部から、両ロータ
（２１，２２）について同一の第１移行領域開口部’Ｑ
Ｊだけ円周方向に間隔を隔てた位置にあり、前記各ロー
タ（２１，２２）上での前記第２短翼（６４）の終端部
は、前記各ロータ（２１，２２）上での前記第１長翼（
６１）の終端部から、両ロータ（２１，２２）について
同一の第２移行領域開口部’ＱＪだけ円周方向に間隔を
隔てた位置にあり、前記第１０−多（２１）の前記第１
端部（５７）は、前記駆動手段（４８，５０）により駆
動される被駆動側端部であり、前記第２ロータ（２２）
の前記第２端部（５７）は、前記駆動手段（４８，５０
）により駆動される被駆動側端部であり、前記駆動手段
（４８，５０）は、前記両ロータ（２１，２２）を互い
に１８０°の位相関係に配向した状態でそれぞれの軸線
（６０）の回りで同期的に回転させることを特徴とする
密閉式混合機。 ０１）弧状の横断面形状を存するクーラント通路（７６
）が、ロータ（２１，２２）内でそれぞれの翼先近くに
配置されており、 前記クーラント通路（７６）が、近接する翼のそれぞれ
の表面からほぼ均一な間隔を隔てて配置されていて、そ
れぞれのクーラント通路（，７６）と近接するロータ翼
との間に実質的に均一なロータ壁を形成していることを
特徴とする請求項１に記載の非噛み合い４翼ロータ。 ０２）前記弧状のそれぞれのクーラント通路（７６）が
、近接する翼の翼先からロータ（２１，２２）の回転方
向にオフセットしていて、前記翼のトレーリング側表面
よりもリーディング側表面を一層冷却できるように構成
されていることを特徴とする請求項１１に記載の非噛み
合い４翼ロータ。 ０３）前記ロータ（２１，２２）の長翼（６１，６２）
の軸線方向長さと、短翼（６３，６４）の軸線方向長さ
との和は、ロータ（２１，２２）の軸線方向長さ「Ｌ」
にほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の非噛み
合い４翼ロータ。 ０４）前記ロータ（２１，２２）の長翼（６１，６２）
の軸線方向長さと、短翼（６３，６４）の軸線方向長さ
との和は、ロータ（２１，２２）の軸線方向長さ「Ｌ」
にほぼ等しいことを特徴とする請求項９に記載の非噛み
合い４翼ロータ。 面 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、前記
第１及び第２の移行領域開口部（Ｑ、、Ｑ２）の軸線方
向位置において、丸い頂部を（ｉｆえた全体として正三
角形状の３ローブ型の横断面形状を有しており、前記３
つの丸い頂部の各々のす−ディング側の面は、トレーリ
ング側の面よりも丸くなっていることを特徴とする請求
項９に記載の非噛み合い４翼ロータ。 ００ 前記第１及び第２のロータ（２１，２２）は、
前記第１及び第２の移行領域開口部（Ｑ）の軸線方向位
置において、丸い頂部を備えた全体として正三角形状の
３ローブ型の横断面形状を有しており、前記３つの丸い
頂部の各々のリーディング側の面は、トレーリング側の
面よりも丸くなっており、 前記丸い方のリーディング側の面は、トレーリング側の
面よりも平均的に小さな曲率半径を有していることを特
徴とする請求項１０に記載の非噛み合い４翼ロータ。
Claims (16)
- （１）第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ（２１、２
２）であって、各ロータが長さ「Ｌ」を有しており、同
期駆動手段（４８、５０）を備えた密閉式バッチ混合機
（２０）において両ロータ間に１８０°の一定位相関係
をなして同期回転するように最適化されており、前記第
１及び第２の各ロータ（２１、２２）が、第１及び第２
の長翼（６１、６２）と第１及び第２の短翼（６３、６
４）とからなる全体として螺旋状をなす４つの翼（６１
、６２、６３、６４）を備えている、第１及び第２の最
適化された非噛み合いロータ（２１、２２）において、 前記各ロータ（２１、２２）の第１長翼（６１）は、ロ
ータ（２１、２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約０°の角度位置で始端しており、
かつロータ軸線（６０）に対して約１０〜５０°の範囲
内のねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、前
記各ロータ（２１、２２）の第２長翼（６２）は、ロー
タ（２１、２２）の第２端部（ロータ２１については５
７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸線
（６０）に対して約１８０°の角度位置で始端しており
、かつロータ軸線（６０）に対して前記第１長翼（６１
）のねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向されており
かつ前記第１長翼（６１）と同じ軸線方向長さを有して
いる翼先を有しており、 前記各ロータ（２１、２２）の第１短翼（６３）は、ロ
ータ（２１、２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約１３０〜１４０°の範囲内の角度
位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に対して
前記ねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向された翼先
を有しており、 前記各ロータ（２１、２２）の第２短翼（６４）は、ロ
ータ（２１、２２）の第２端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約３１０〜３２０°の範囲内の角度
位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に対して
前記ねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向されており
かつ前記第１短翼（６３）と同じ軸線方向長さを有して
いる翼先を有しており、 前記第１及び第２のロータ（２１、２２）は、該ロータ
（２１、２２）の前記第１端部（５７）からロータ長さ
「Ｌ」の１５〜３０％の間にある第１軸線方向位置にお
いて、丸い頂部を備えた全体として正三角形状の３ロー
ブ型の横断面形状（Ｄ−Ｄ断面）を有しており、前記３
つの丸い頂部の各々のリーディング側の面は、トレーリ
ング側の面よりも丸くなっており、 前記第１及び第２のロータ（２１、２２）は、該ロータ
（２１、２２）の前記第２端部（５８）からロータ長さ
「Ｌ」の１５〜３０％の間にありかつ前記第１端部（５
７）からの前記第１軸線方向位置と同じ距離だけ前記第
２端部（５８）から隔てた位置にある第２軸線方向位置
において、丸い頂部を備えた全体として正三角形状の３
ローブ型の横断面形状（Ｂ−Ｂ断面）を有しており、前
記３つの丸い頂部の各々のリーディング側の面は、トレ
ーリング側の面よりも丸くなっており、 前記第１ロータ（２１）の前記第１端部（５７）は、該
第１端部（５７）が前記第２ロータ（２２）の前記第２
端部（５８）とは反対側に配置されるようにして、前記
密閉式バッチ混合機（２０）内に配向されていることを
特徴とする第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ。 - （２）前記各ロータ（２１、２２）の前記第１短翼（６
３）が、前記第２長翼（６２）の終端部に対してほぼ円
周方向に整合している終端部に終端していて、各ロータ
（２１、２２）において同サイズの大きな第１移行領域
開口部（Ｑ＿１、Ｑ＿４）を形成しており、前記各ロー
タ（２１、２２）の前記第２短翼（６４）が、前記第１
長翼（６１）の終端部に対してほぼ円周方向に整合して
いる終端部に終端していて、各ロータ（２１、２２）に
おいて、前記第１移行領域開口部（Ｑ＿１、Ｑ＿４）と
同サイズでありかつ互いに同サイズの大きな第２移行領
域開口部（Ｑ＿２、Ｑ＿３）を形成しており、前記大き
な移行領域開口部（Ｑ＿１、Ｑ＿２、Ｑ＿３、Ｑ＿４）
が、それぞれの前記３ローブ型横断面形状に隣接して配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の非噛み
合い４翼ロータ。 - （３）前記各ロータ（２１、２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角「Ａ」が、約２３〜３５°の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１に記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 - （４）前記各ロータ（２１、２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角「Ａ」が、約２３〜３５°の範囲内にある
ことを特徴とする請求項２に記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 - （５）前記各ロータ（２１、２２）の前記第１及び第２
の長翼（６１、６２）が、互いに等しい軸線方向長さを
有しており、これらの長翼の軸線方向長さは、０．７０
〜０．８５Ｌ（「Ｌ」は、ロータの軸線方向長さ）の範
囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の非噛み合
い４翼ロータ。 - （６）前記各ロータ（２１、２２）の前記第１及び第２
の長翼（６１、６２）が、互いに等しい軸線方向長さを
有しており、これらの長翼の軸線方向長さは、０．７０
〜０．８５Ｌ（「Ｌ」は、ロータの軸線方向長さ）の範
囲内にあることを特徴とする請求項２に記載の非噛み合
い４翼ロータ。 - （７）前記各ロータ（２１、２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角「Ａ」が、約２７〜３１°の範囲内にある
ことを特徴とする請求項３に記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 - （８）前記各ロータ（２１、２２）の４つの全ての翼の
前記ねじれ角「Ａ」が、約２７〜３１°の範囲内にある
ことを特徴とする請求項４に記載の非噛み合い４翼ロー
タ。 - （９）第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ（２１、２
２）であって、同期駆動手段（４８、５０）を備えた密
閉式バッチ混合機（２０）において両ロータ間に１８０
°の一定位相関係をなして同期回転するように最適化さ
れており、前記第１及び第２の各ロータ（２１、２２）
が、第１及び第２の長翼（６１、６２）と第１及び第２
の短翼（６３、６４）とからなる全体として螺旋状をな
す４つの翼（６１、６２、６３、６４）を備えている、
第１及び第２の最適化された非噛み合いロータ（２１、
２２）において、 前記各ロータ（２１、２２）の第１長翼（６１）は、ロ
ータ（２１、２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約０°の角度位置で始端しており、
かつロータ軸線（６０）に対して約１０〜５０°の範囲
内のねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、前
記各ロータ（２１、２２）の第２長翼（６２）は、ロー
タ（２１、２２）の第２端部（ロータ２１については５
７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸線
（６０）に対して約１８０°の角度位置で始端しており
、かつロータ軸線（６０）に対して前記第１長翼（６１
）のねじれ角「Ａ」に等しいねじれ角で配向されており
かつ前記第１長翼（６１）と同じ軸線方向長さを有して
いる翼先を有しており、 前記各ロータ（２１、２２）の第１短翼（６３）は、ロ
ータ（２１、２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約１３５°の角度位置で始端してお
り、かつロータ軸線（６０）に対して前記ねじれ角「Ａ
」に等しいねじれ角で配向された翼先を有しており、 前記各ロータ（２１、２２）の第２短翼（６４）は、ロ
ータ（２１、２２）の第２端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約３１５°の角度位置で始端してお
り、かつロータ軸線（６０）に対して前記ねじれ角「Ａ
」に等しいねじれ角で配向されておりかつ前記第１短翼
（６３）と同じ軸線方向長さを有している翼先を有して
おり、 前記各ロータ（２１、２２）の前記第１短翼（６３）は
、ロータ（２１、２２）の前記第１端部（ロータ２１に
ついては５７、ロータ２２については５８）からロータ
長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向位置にお
いて終端しており、 前記各ロータ（２１、２２）の前記第２長翼（６２）は
、ロータ（２１、２２）の前記第１端部（ロータ２１に
ついては５７、ロータ２２については５８）からロータ
長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向位置に終
端しており、前記第２長翼（６２）の前記終端部は、前
記第１短翼（６３）が終端している軸線方向位置に対し
てほぼ円周方向に整合していて第１移行領域開口部（Ｑ
＿１）を形成しており、 該第１移行領域開口部（Ｑ＿１）は、両ロータについて
同一であり、 前記各ロータ（２１、２２）の前記第２短翼（６４）は
、ロータ（２１、２２）の前記第２端部（ロータ２１に
ついては５７、ロータ２２については５８）からロータ
長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間の軸線方向位置に終端し
ており、前記各ロータ（２１、２２）の前記第１長翼（
６１）は、ロータ（２１、２２）の前記第２端部（ロー
タ２１については５７、ロータ２２については５８）か
らロータ長さ「Ｌ」の１５〜３０％の間にある軸線方向
位置に終端しており、前記第１長翼（６１）の前記終端
部は、前記第２短翼（６４）が終端している軸線方向位
置に対してほぼ円周方向に整合していて第２移行領域開
口部（Ｑ＿２）を形成しており、 該第２移行領域開口部（Ｑ＿２）は、両ロータについて
同一でありかつ前記第１移行領域開口部（Ｑ＿１）と同
一であり、 前記第１ロータ（２１）の前記第１端部（５７）は、該
第１端部（５７）が前記第２ロータ（２２）の前記第２
端部（５８）とは反対側に配置されるようにして、前記
密閉式バッチ混合機（２０）内に配向されていることを
特徴とする第１及び第２の非噛み合い４翼ロータ。 - （１０）キャビティ（２７、２８）を備えた混合チャン
バ（２６）を形成するハウジング手段を有する密閉式混
合機（２０）であって、前記ハウジング手段が、平行軸
線（６０）上に配置された互いに反対方向に回転する第
１及び第２の非噛み合い翼型ロータ（２１、２２）を前
記それぞれのキャビティ（２７、２８）内に収容できる
形状を有しており、前記キャビティ（２７、２８）が、
前記両ロータ（２１、２２）の間に配置された混合チャ
ンバ（２６）の中央領域（２９）と連通しており、前記
混合チャンバ（２６）が入口（３２）及び出口（４２）
を備えており、前記密閉式混合機（２０）が前記両ロー
タ（２１、２２）をそれぞれの軸線（６０）の回りで互
いに反対方向に回転させるための駆動手段（４８、５０
）を備えており、前記第１及び第２のロータ（２１、２
２）の各々が、被駆動側端部（５７）と、クーラント側
端部（５８）と、第１及び第２の長翼（６１、６２）及
び第１及び第２の短翼（６３、６４）からなる全体とし
て螺旋状をなす翼先を備えた４つの翼（６１、６２、６
３、６４）とを有している密閉式混合機（２０）におい
て、 前記各ロータ（２１、２２）の第１長翼（６１）は、ロ
ータ（２１、２２）の第１端部（ロータ２１については
５７、ロータ２２については５８）において、ロータ軸
線（６０）に対して約０°の角度位置で始端しており、
かつロータ軸線（６０）に対して約１０〜５０°の範囲
内の第１ねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており
、前記第２長翼（６２）は、ロータ（２１、２２）の第
２端部（ロータ２１については５７、ロータ２２につい
ては５８）において、ロータ軸線（６０）に対して約１
８０°の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６
０）に対して前記第１ねじれ角に等しい第２ねじれ角「
Ａ」で配向されており、 前記第１短翼（６３）は、前記第１長翼（６１）が始端
している側と同じ側のロータ（２１、２２）の端部（ロ
ータ２１については５７、ロータ２２については５８）
において始端しており、前記第１短翼（６３）は、ロー
タ（２１、２２）の前記第１端部（ロータ２１について
は５７、ロータ２２については５８）において、ロータ
軸線（６０）に対して約１３５°の角度位置で始端して
おり、かつロータ軸線（６０）に対して前記第１及び第
２のねじれ角に等しい第３のねじれ角「Ａ」で配向され
た翼先を有しており、前記第２短翼（６４）は、前記第
２長翼（６２）が始端している側と同じ側のロータ（２
１、２２）の端部（ロータ２１については５７、ロータ
２２については５８）において始端しており、前記第２
短翼（６４）は、ロータ（２１、２２）の前記第２端部
（ロータ２１については５７、ロータ２２については５
８）において、ロータ軸線（６０）に対して約３１５°
の角度位置で始端しており、かつロータ軸線（６０）に
対して前記第１、第２及び第３のねじれ角に等しい第４
のねじれ角「Ａ」で配向された翼先を有しており、前記
各翼は、前記ロータ（２１、２２）のいずれか一方の端
部（５７、５８）から軸線方向に間隔を隔てた位置に終
端しており、前記各ロータ（２１、２２）上での前記第
１短翼（６３）の終端部は、前記各ロータ（２１、２２
）上での前記第２長翼（６２）の終端部から、両ロータ
（２１、２２）について同一の第１移行領域開口部「Ｑ
」だけ円周方向に間隔を隔てた位置にあり、前記各ロー
タ（２１、２２）上での前記第２短翼（６４）の終端部
は、前記各ロータ（２１、２２）上での前記第１長翼（
６１）の終端部から、両ロータ（２１、２２）について
同一の第２移行領域開口部「Ｑ」だけ円周方向に間隔を
隔てた位置にあり、前記第１ロータ（２１）の前記第１
端部（５７）は、前記駆動手段（４８、５０）により駆
動される被駆動側端部であり、前記第２ロータ（２２）
の前記第２端部（５７）は、前記駆動手段（４８、５０
）により駆動される被駆動側端部であり、前記駆動手段
（４８、５０）は、前記両ロータ（２１、２２）を互い
に１８０°の位相関係に配向した状態でそれぞれの軸線
（６０）の回りで同期的に回転させることを特徴とする
密閉式混合機。 - （１１）弧状の横断面形状を有するクーラント通路（７
６）が、ロータ（２１、２２）内でそれぞれの翼先近く
に配置されており、 前記クーラント通路（７６）が、近接する翼のそれぞれ
の表面からほぼ均一な間隔を隔てて配置されていて、そ
れぞれのクーラント通路（７６）と近接するロータ翼と
の間に実質的に均一なロータ壁を形成していることを特
徴とする請求項１に記載の非噛み合い４翼ロータ。 - （１２）前記弧状のそれぞれのクーラント通路（７６）
が、近接する翼の翼先からロータ（２１、２２）の回転
方向にオフセットしていて、前記翼のトレーリング側表
面よりもリーディング側表面を一層冷却できるように構
成されていることを特徴とする請求項１１に記載の非噛
み合い４翼ロータ。 - （１３）前記ロータ（２１、２２）の長翼（６１、６２
）の軸線方向長さと、短翼（６３、６４）の軸線方向長
さとの和は、ロータ（２１、２２）の軸線方向長さ「Ｌ
」にほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の非噛
み合い４翼ロータ。 - （１４）前記ロータ（２１、２２）の長翼（６１、６２
）の軸線方向長さと、短翼（６３、６４）の軸線方向長
さとの和は、ロータ（２１、２２）の軸線方向長さ「Ｌ
」にほぼ等しいことを特徴とする請求項９に記載の非噛
み合い４翼ロータ。 - （１５）前記第１及び第２のロータ（２１、２２）は、
前記第１及び第２の移行領域開口部（Ｑ＿１、Ｑ＿２）
の軸線方向位置において、丸い頂部を備えた全体として
正三角形状の３ローブ型の横断面形状を有しており、前
記３つの丸い頂部の各々のリーディング側の面は、トレ
ーリング側の面よりも丸くなっていることを特徴とする
請求項９に記載の非噛み合い４翼ロータ。 - （１６）、前記第１及び第２のロータ（２１、２２）は
、前記第１及び第２の移行領域開口部（Ｑ）の軸線方向
位置において、丸い頂部を備えた全体として正三角形状
の３ローブ型の横断面形状を有しており、前記３つの丸
い頂部の各々のリーディング側の面は、トレーリング側
の面よりも丸くなっており、 前記丸い方のリーディング側の面は、トレーリング側の
面よりも平均的に小さな曲率半径を有していることを特
徴とする請求項１０に記載の非噛み合い４翼ロータ。
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