JPH02139025A - 密閉式混合機のシール組立体及び関連する方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 ゴム及びプラスチック工業において種々の配合物の配合
のため種々の成分及び添加物を軟化、混合、溶融し、又
は調合するため強力密閉式混合機。

例えばパンベリーミキサーが使用される。本発明はこの
種の密閉式混合機のための改良されたシール組立体に関
するものである。混合機のロータの作用及び設計と、空
気圧ラムによる圧力の適用とにより、混合室の内容物は
ロータシャフトと混合室との間から漏出しやすい。これ
はゴムの配合にとっては小さな問題にすぎないが、プラ
スチックの配合の場合は材料が高価であるため、その損
失は重大な問題である。

種々の試みにより、材料を閉じ込め、合理的な耐用寿命
があり、製作費が低廉で、好ましくは迅速容易に交換で
きるシールを設計することがなされている。本発明は密
閉式混合機のロータのための動的な融成物シール、すな
わち粘性Ｏリングを創出する装置及び方法を提供するも
のである。

〔発明の背景〕

上述のように、多様なシールが密閉式混合機のために設
計されている。パツキンタイプのシールがその一例で、
これは調整可能なパツキン押えと。

ガラス入りテフロン製のウェア・リングから成るシャフ
トシールを用いる。この設計の短所は、摩耗を補償する
ため絶えずパツキン押えの調整をしなければならないこ
とである。パツキン押えの圧力がロータシャフトへの摩
擦を増大させるので、より大きい駆動トルクを要し、シ
ャフトを摩耗させる。

他の設計はフェースタイプのシールである。１つの形は
バネ負荷式であり、バネ圧によりシャフトと接するシー
ルフェースに圧力を発生させるものである。内圧が増加
すると、より強いバネ圧を必要とし、これが高い摩擦と
熱を生じる。この熱はシールフェースの早期の劣化を生
じ、特にシール材料にポリマーを使用する時に然りであ
る。シールフェースが摩耗すると、シールフェースに対
するバネ力が減少するので、より多くの材料の漏出を許
す。処理されている配合成分がきわめて研摩性の強いも
の、例えばハロゲン化熱可塑性樹脂や研摩性添加物の場
合は摩耗が加速され、シール破壊を生じる。

変形として、成るフェースタイプシールは油圧又は空気
圧シリンダで負荷をかけ、シール表面の摩耗を補償しよ
うとする。圧力又は負荷は一定しているが、バネ負荷が
シールを圧しているので摩耗を減じることにはならない
。

成るシールの設計では、外部潤滑をとり入れて、回転及
び非回転シールフェースの間の摩擦と摩耗を減じようと
する。このタイプのシールの使用は種々の問題により制
約されるが、その１つは潤滑剤の流れがシール領域から
洩れ出して混合室内に入り込み、周囲を汚染するので頻
繁に清掃を必要とすることである。また、選ばれるシー
ル潤滑剤は処理される材料と相容性でなければならない
。

成る場合、動作温度が潤滑剤の劣化を起こすこともある
。また成る重合体シールフェースは二硫化モリブデン、
グラファイト又はその他の潤滑剤を含有していて、外部
潤滑なしに動作するが、摩擦で生じた温度がこのタイプ
のシールの軟化を引き起こし、シール圧と加速した摩耗
のため変形を生じる。

フェースタイプシールの第３の変形は、逆作用シールで
あり、シール圧は混合機の内圧によって発生する。漏出
する材料が回転シールリングに対し圧力を発生して該リ
ングは軸方向に浮動し、対向するシールに混合機内圧よ
り高いシール圧を発生させる。このタイプのシールは作
用のために外部潤滑又は負荷を必要としないが、他のフ
ェースタイプのシールと同じ問題を呈する。

他のタイプのシールは精密スキ間、温度制御式シールで
ある。このシールは外部から潤滑をしないもので、非研
摩性、自己潤滑性材料例えばポリオレフィン等に適用可
能である。シーリングは、固有のシール力を生じるよう
ポリマーを凝固させるためパツキン押えの温度を制御す
ることにより達成される。このシールについての主要な
問題は。

限られた範囲の材料だけが処理可能であることである。

研摩性添加物や腐食性材料はパツキン押えとシャフトを
急速に摩耗させ、スキ間を拡大させるのでシールから洩
れが生じる。

その他のタイプは、ポンプネジ又は前進ネジシールであ
る。この設計のシールは種々の用途に利用されていて、
ロータシャフト上に螺旋みぞをつけてポリマーを混合機
の内部へ向け前進させるポンプ圧を生じさせる。このシ
ールに付随する問題は、混合機内圧がシールの螺旋のポ
ンプ圧以下に低下した時、漏出した材料が主要材料の中
へ引き戻されてしまうことである。

最後に、ラビリンスシールはロータ又は固定部分に同心
のみぞの列を密な間隔で形成し、シール機能をもたせた
ものである。このシールの原理は、漏出材料が密な間隔
の「せき」を乗り越えて次のみぞに入らなければならな
い、ということである。

ラビリンスみぞの十分な数が設けられるならば、材料漏
出は避けられ、又は少なくとも制御された漏呂が生じる
。しかし問題は、第１に、ロータシャフトの撓みにより
、スキ間は比較的大きくならざるを得ないから、相当な
洩れが生じるか、さもなければ長大なラビリンスシール
としなければならないことである。第２に、みぞが固体
又は劣化した材料で満たされることになるとシールは働
かなくなる。

こうしてパンベリーミキサーその他の強力密閉式混合機
が５０年以上も広く存在し多くの設計のシールが存在し
ているに拘らず、特に成る種の熱可塑性配合物の混合に
おけるような研摩性や腐食性環境においてロータシャフ
トをシールするのに有効な構造はこれまで開発されてい
なかったのである。

〔発明の目的及び概要〕

従って本発明の目的は、強力密閉式混合機のロータのた
めのシールを構成するのに有効なシール組立体を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、混合機内からの材料で動的な粘性
０リングを創出するシール組立体を提供することである
。

本発明の他の目的は、ロータシャフトの撓みを吸収する
ことができ、長い耐用寿命があり、合理的な製作費で、
設置と保守が比較的容易なシール組立体を提供すること
である。

本発明のさらに他の目的は、既存の装置におけるような
清掃の必要なしに混合材料の変更や混合材料の色の変更
を可能ならしめるシール組立体を提供することである。

本発明の他の目的は、熱可塑性ポリマーの配合に有効な
、ロータ用粘性Ｏリングシールを創出する方法を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、粉粒材料を含む配合成分の損失を
最小限にし、漏出材料を混合室へ逆戻りさせることのな
い、動的な粘性Ｏリングシールを創り出す方法を提供す
ることである。

これら及びその他の目的、並びに公知のシールの設計及
びそれに関連する方法に優る本発明の利点は、以下に説
明し、特許請求の範囲に規定した本発明により達成され
るものである。

要説すれば、密閉式混合機及び同種の混合機のロータシ
ャフトのための本発明に係るシール組立体は、混合機の
混合室の外側でロータシャフトにより支持されて、連続
した円周部分を有するシールロータと、このシールロー
タの周りに同軸に配され混合機ハウジングによ非回転的
に支持されたスリーブと、前記ロータシャフトと共に回
転可能で、前記シールロータをこれと共に回転可能なら
しめるようシールロータに係合し得る保持リングとから
成るものであり、航記連続した円周部分とスリーブとの
間の流動性材料の動きが動的な融成物のシールを形成し
、それにより混合室からハウジングとロータシャフトの
間を通って漏出しようとする材料を制御することを特徴
とするするものである。

本発明はまた、密閉式混合機のハウジングを貫通してい
る対向シャフトをもつ回転ロータを備えた混合機の混合
室から材料の漏出するのを制御する方法をも提供する。

この方法は、前記シャフトの周りに混合室の外側でシー
ルロータを取付け、ロータシャフトの成る部分の周りに
これと共に回転し得る連続した円周部分を設けて、ここ
に流動性材料の粘性融成物が移動できるようにし、シー
ルロータの周りには同軸に配したスリーブを混合機ハウ
ジングに取付けて前記連続した円周部分と連通させ、シ
ールロータと該スリーブとの間に動的な融成物のシール
を形成させるようにする方法であり、これにより混合室
からハウジングとロータシャフトの間を通って漏出しよ
うとする材料が制御されるのである。

〔実施例〕

本発明は、プラスチック組成物を配合するような場合に
特に有用な強力密閉式混合機のロータのためのシール組
立体を提供するものである。この種の混合機は周知であ
って、混合室と、ブレードを備えた１個又はそれ以上の
ロータとから成り、該ブレードは周りの混合室壁に対し
、又は複数ロータの場合はブレードとブレードの間でも
、ゴムまたプラスチックの配合物を混捏する働きをする
。

ブレードの作用はゴム又はプラスチック材料に対し混線
を行ない、且つこれら材料の中に混合物として望まれる
種々の他の成分を混入することである。

典型的に混合作業中には、材料の少量部分がロータと密
閉室を形成するハウジングとの間に追い込まれて装置か
ら押し出される。この作用を最小限にするため、ハウジ
ングとロータとの間の材料の移動を制御するシールが使
用される。これらは通常摩擦と摩耗を減少するため潤滑
油を施されるが、時に潤滑油が混合室の中へ入り込むこ
とがある。ゴムの配合が行なわれている場合、材料の損
失は重大な問題ではないし、特にゴム配合物がオイルを
含有する場合は混合室へのシール潤滑油の流入も問題で
はない。

しかしプラスチックの配合については、多くの潤滑剤は
混合物を汚染するので、ジオクチルフタレートなどのよ
うな相容性材料を選択するのが通常であるが、これは多
くの配合物についての高価な可塑剤であり、安価な解決
策ではない。他の問題は混合機からの成分の損失である
。このような損失は容易には計量できないから１組成の
変動を引き起こし、また失われる成分の多くはどちらか
というと高価なものであるから、配合されつつあるプラ
スチックレジソの価格を高騰させる。

プラスチック配合に固有な他の問題は、特にハロゲン化
ポリマーを含有するような成る配合物がシールに対し腐
食性であることである。大多数のプラスチック配合物は
また熱に感じやすく、これがシール領域に取り込まれる
と表面が焦げて硬い粒子を形成する。これら粒子はシー
ル及び周囲の成分に対し研摩性ではないが、これが混合
室へ逆戻りすると、最終的にこのレジンから作られたプ
ラスチック製品に欠陥を生じることになる。

これらの問題は公知の密閉式混合機のすべてに存在する
から９本発明のシール組立体及び関連する方法は実質的
にどのような設計の装置にも使用し得るものであり、従
って本発明の実施はパンベリーミキサーなど特定のタイ
プや特定の寸法に限定されるものではない。同様に、プ
ラスチックの配合及び混合につきものの問題が特にシー
ルにとって厳しいのではあるが、本発明の実施はプラス
チックの配合だけに限定されるものでなく、ゴムの配合
並びにその他の材料の配合にも応用され得るものである
。

図面を参照すると、典型的な混合機１０の内部が第１図
に示されている。混合機ｌＯは１個のロータ１１にブレ
ード１２及び１３を備えたものが混合室１４内に含まれ
るものとして図示されている。ロータ１１と室１４は一
部を破断してあり、従ってブレードとこれに合致する混
合室の凹壁との関係は図に示されていない。ロータ１１
は同軸の左シャフト１５及び右シャフト１Ｇを備え、こ
れらは混合機１０のハウジング！ｌ！（符号１８で一部
を示す）を貫通している。

本発明のシール組立体は全体を符号２０で示されている
。混合機１０の両側に１個ずつのシール組立体２０がシ
ャフト１５及びシャフト１６に関し設けられているが、
一方についての説明が両方に通用するものである。シー
ル組立体２０は３つの要素、すなわちシールロータ２１
と、スリーブ２２と、保持リング２３とから成る。

詳説すると、シールロータ２１はシャフト１５の周りに
同軸に嵌合し、符号２４で全体を指示される連続した円
周部分を有している。円周部分２４は混合室１４から漏
出材料を外側へ移動させるための第１組（又は内側の組
）の螺旋みぞ２５を有し、これらみぞは左側のシールロ
ータについては右ネジとしで形成されている。外側の組
又は第２組の螺旋みぞ２６は左ネジとして延びている。

円周部分２４には第１組のみぞ２５と第２組のみぞ２６
とが合わさる所に、これらみぞより深くて幅のある環状
みぞ２８が形成されている。

シールロータ２１の前端は端面３０で、後端は外側フラ
ンジ３Ｉで終っている。端面３０とブレード１２゜１３
の肩３３の間にウェア・リング３２が嵌め込まれ。

みぞ２５の隆起部３５と同径の外側円筒壁３４を構成す
る１円筒壁３４はみぞ２５の先行縁と隣接する。外側フ
ランジ３１は同様にみぞ２６の後行縁と隣接する。

外側フランジは、円筒壁３４より径が小さい外側円筒壁
３６と、外端面３８を有している。

図にはウェア・リング３２が示されているが、これはシ
ール組立体２０の必須要素ではなく、多くの混合装置に
存在しているものである。リング３２を用いない場合、
ロータ端面３０を肩３３に当接させることも本発明の範
囲内であり、この場合螺旋みぞ２５は端面３０の付近又
はそれより軸方向に少し寄った所から始めるとよい。

右シャフト１６に支持されたシールロータ２１は、上記
シャフト１５のシールロータと鏡像関係にあるから、円
周部分２４は左ネジの第１組螺旋みぞ２５と右ネジの第
２組螺旋みぞ２６とで構成され、その間に環状みぞ２８
が介在する。右シャフト１６に支持されるシールロータ
のその他の要素は左シャフト１５に支持されるものと同
一であるから、説明は繰り返さない。

スリーブ２２は、中央主体部４５と内方へ延びる脚部４
６を有する断面り字形部材から成る。主体部４５と脚部
４６との両者で連続した円筒形内壁（又はスリーブ）４
７が形成され、この内壁は螺旋みぞ２５，２６の隆起部
３５と接触する。スリーブ４７は螺旋みぞ２５及び２６
と同軸である。脚部４６は、ハウジング部材１８の適宜
凹所５０内に設けられたウェア・プレート４９に形成し
た切り欠き部４８内に嵌合する。ウェア・プレート４９
又はその均等構造は混合機の製造者により常套的に設け
られるものであり、従ってシール組立体２０の要件では
ない。しかし、スリーブ４７と円周部分２４の間の接触
を得るために切り欠き部４８は設けなければならない。

径方向のポート５１がシールロータ２Ｉの環状みぞ２８
と一致して主体部４５に貫通形成される。これには弁５
２又は同様な器材で蓋をすることができ、また軸方向の
ポート５３を任意的に主体部４５の後壁５４から径方向
ポート５１に連通させてもよい。ポート５１、５３の目
的と用法は後述する。スリーブ２２には多数の弦方向通
路５５も設けられ、必要に応じ冷却剤又は加熱剤を循環
させて、シールロータ２１とスリーブ２２の間を通る粘
性の融成物の動きを制御するようにす墨（後述参照）。

最後に、スリーブ２２をウェア・プレート４９に固定す
るボルト５８を挿通するための多数の軸方向の孔５６が
主体部４５に穿設され、スリーブ２２はハウジング１８
に非回転的に保持される。

保持リング２３は、シャフト１５．１６の周囲に嵌合す
る円筒形フランジから構成される。保持リング２３の主
体部６０の内壁６１は外側フランジ３１の・外端面３８
に近接しており、軸方向に延びる脚部６２は外側フラン
ジ３１の円筒形外壁３６に重なり、緊密に係合する。保
持リング２３はキー６３によりシャフト１５に固着され
、それと共に回転し・得る。

多数の剪断ピン６４が、保持リング２３とシールロータ
２１とのそれぞれのボア６５及び６６に差し込まれるか
ら、ロータ２１はリング２３及びシャフトと共に回転し
得る。１本又はそれ以上のジヤツキねじ６８が保持リン
グ２３の主体部６０に穿設した軸方向の孔６９に螺合さ
れる。ねじ６８の先端は外側フランジ３１の端面３８に
係合して、ウェア・リング３２をロータ１１の肩３３に
固く当接させ保持する。

シール組立体を構成するため、シールロータ２１、スリ
ーブ２２及び保持リング２３は、第４図に示すように、
各々半割りで製作される。シールロータ２１の各半割り
がシャフト１５の周りに配置され、ついでボルト７０で
一体に締め付けられる。同様にして、保持リング２３の
各半割りも、シールロータ２１の背後でシャフト１５の
周りに配置され、ボルト７２で締め付けられる。最後に
、スリーブ２２の各半割りがハウジング１８の中に配置
され、ボルト７１で一体に締め付けられる。剪断ピン６
４を挿入し、ジヤツキねじ６８を調整し、こうして組立
体は作用の準備ができあがる。

シール組立体２０の基本的構成要素を説明したので、そ
れが動的な融成物シールを形成する作用と、本発明の方
法の実施について次に説明する。

混合室１４内で材料を混合している間、少量の材料がた
またまブレード１２．１３の肩３３とウェア・プレート
４９の先行縁７３の間に押し出されることがある。その
間の隙間７４から材料は内側の螺旋みぞ２５に沿って、
みぞ２５の各々が一杯になるまで流れ、この材料は環状
みぞ２８に集まる。混合室１４から材料が引き続き押し
出されると、環状みぞ２８の容量を越えることがあるが
、その場合材料は外側の螺旋みぞ２６に入る。これらみ
ぞの向きは螺旋みぞ２５と反対であるから、材料は同時
に環状みぞ２８に押し返される。みぞ２５と２６とは事
実上反対向きのポンプ作用をしく第３図参照）、これは
材料Ｍを環状みぞの中で加圧して流動的な動的０リング
を形成し、材料のそれ以上の漏出を止める。内側と外側
の螺旋みぞの向きは互いに反対でなければならず。

方向けロータ１１の回転方向に依存することが理解され
るであろう。こうして、環状みぞ２８の方向への所望の
ポンプ作用が実現されるのである。

混合されているものは、ゴム又はプラスチックいずれの
材料であっても、パテ又はドウのような半固体として挙
動するであろう。また、混合中に混合物の温度が上昇す
ると材料は一層流動性になって、粘性融成物を生じる。

これは混合室から追い出されやすい傾向をもつが、同時
に連続して材料を環状みぞ２８へ追い込んで動的０リン
グを形成することを保証するから、混合室からさらに材
料が排出されることに対するシール形成にきわめて有効
である。

もし、材料が外側の螺旋みぞ２６を全面的に越えて出る
ような場合は、スクレーパ７５をスリーブ２２の背後に
配置して、材料が通常シール組立体２０を越えたシャフ
ト１５．１６上に設けられているスラスト軸受７Ｇに達
する前に掻き取り除去できるようにしてもよい。同様に
、デフレクタ７８を周知のように軸受の前に設けてもよ
い。

再び第１図を参照すると、スリーブ２２に設けた径方向
ボート５１を排出通路として利用することができる。す
なわち、急速に劣化する材料が混合されている時に環状
みぞ２８の調節された逃しのためこの排出通路を利用す
るのである。弁５２を操作して漏出材料の量を調節する
。径方向ボート５１の他の有益な特徴は、環状みぞ２８
を通じて材料の調節された漏出を維持することによって
、残滓が溜り、焦げ、これが混合室１４へ戻る機会をな
くすことである。

滞留材料の堆積が、特に不作動期間中に生じるような場
合は、軸方向のポート５３を利用して溶融状又は液状の
駆逐材料を注入して、ポート５１、環状みぞ２８の中、
又は螺旋みぞの中にさえ残っている固形残滓を流動化す
ることとができる。軸方向ボート５３はまた清掃作業の
ための注入孔としても利用することができ、このためシ
ール組立体２０の分解を不要ならしめる。これら特長の
存在にも拘らず、相当量の材料が不作動期間と不作動期
間の間でシール組立体中において冷却され凝固する可能
性が残っている。このような場合は、シールロータ２１
とスリーブ２２の間の機能的係合力は巨大なものとなり
、次にロータ１１を起動するのに過大な負荷となること
があり得る。このため上述した剪断ピン６４が保持リン
グ２３とシールロータ２１との間に設けられていて、シ
ールロータ２１がスリーブ２２から自由になるまではシ
ールロータ２１にトルりをかけずにロータ１１と保持リ
ング２３を回転させるようになっている。

次に第５〜８図には本発明の他の実施例が示されている
。変形シール組立体は全体を符号１００で示され、シー
ルロータ１０１と、スリーブ１０２と、圧力バランス要
素１０３と、保持リング１０４とから成る。

シールロータ１０１及び保持リング１０４の設計並びに
作用はシール組立体２０のシールロータ２１及び保持リ
ング２３と同一であるから説明を省く。

シール組立体１００の新しい要素は圧力バランス要素１
０３であって、これはシールロータ１０１とスリーブ１
０２との間に挟まれている。圧力バランス要素１０３は
、内側みぞ１０８、外側みぞ１０９の隆起面１０６と接
する内表面１５と、スリーブ１０２の内壁１１１と接す
る外表面１１０とを有する円筒形スリーブから成る。圧
力バランス要素１０３の軸方向端１１２はウェア・プレ
ート４９の切り欠き４８から短い距離の所で終っていて
、小さい円筒形スペース１１３を形成している。バラン
ス要素ＪＯ３の反対端にはフランジ１１４が設けられて
いて、適当な手段１１５により貫通され。

バランス要素１０３が第６Ａ図及び第６Ｂ図に示したよ
うにウェア・プレートに対し接離移動できるようにして
いる。移動手段１１５は手動又は動力によって作動され
る機構でよく、−例として図示のようにネジ軸である。

バランス要素１０３もまた半割りに作り（第８図参照）
、ピン１１６その他により適宜一体に接合される。

バランス要素１０３が切り欠き４８から離れる方向へ運
動すると、内側の螺旋みぞ１０８のより多くの部分が露
出され、円筒形スペース１１３の容積を増大する。これ
により、混合室１４からより多くの材料が円筒形スペー
ス１１３に入り得るようになる。

スリーブ１０２は前述のスリーブ２２と同様で、主体部
１１８と脚部１１９から成る。脚部１１９の厚みは、バ
ランス要素１０３の存在を受は入れる分だけ減少してい
る。軸方向の孔１２０が脚部１１９と主体部１１８の一
部を通じて延びており、径方向のボート１２１を通じて
主体部の外へ通じている。軸方向の孔１２０の反対端に
小さい孔１２２が形成され１円筒形スペース１１３に通
じている。

作用について述べると、バランス要素１０３の軸方向の
位置が、それと係合している一方の側でより多くポンプ
作用みぞを生じ１反対側で少ないみぞを生じる。この要
素の設置により、ポンプ作用の方向と漏出流の量の制御
が容易になり、またこの要素はポリマーの種類や嵩密度
及び操作条件の変動を補償するのにも使用され得る。

ボート１２１に関しては、難溶融性材料や、無機充填剤
を多量に含む材料、高度に劣化しやすい化合物及びきわ
めて研摩性の強い添加剤などの処理のために有用である
。すなわちこれら材料は混合機の作動中に動的融成物Ｏ
リングシールの形成を容易には許さないが、ボート１２
１から低融点ポリマーを注入すれば動的シールを形成す
ることができる。同様な結果は、前例のシール組立体２
０のボート５２又は５４の１個へ低融点ポリマーを注入
することによって得られる。ボート１２１はまた溶融駆
逐材料の注入を含む清掃作業のた゛めにも利用すること
ができる。

こうして明らかなように１本発明のシール組立体は密閉
式混合機のロータシャフトと混合室の間にシールを創出
する高度に有効な手段をもたらすものである。このシー
ルは、既存の混合機では失われていたであろう混合物の
少量部分で形成されるものであるから、本発明にとって
シールの摩耗は問題とならない。その上１本発明の実施
によって可能となる材料の制御された損失は、焦げた残
滓の形成や混合室への逆戻りを排除する確実な手段であ
る。最後に、本発明のシール組立体は、混合室内の材料
によるより一層容易にシールを形成し得る低融点材料や
駆逐材料の注入をも可能にするものである。

以上の説明から明らかなように、これまで説明してきた
シール組立体は上述の本発明の諸口的を現実に達成する
ものである。また、本発明のシール組立体は種々の混合
装置に組合せて容易に利用することができること、及び
本発明の方法は混合機内で配合されつつある材料又は別
にシール組立体へ注入される低融点ポリマーから動的な
粘性シールを形成するため実施され得るものであること
は当業者に明らかであろう。

従って、本発明の特許請求の範囲に含まれる明白な変形
や特定構成要素の選択は本発明の精神から逸脱すること
なくなされ得るものであり、これら変形や改良はすべて
本発明の範囲内に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシール組立体を密閉式混合機のロータ
と共に示す一部断面側面図、 第２図は実質的に第１図の２−２線における横断面図、 第３図は本発明のシール組立体のシールロータとスリー
ブとの間の近接表面の一部を拡大して示す部分断面図、 第４図は本発明のシールロータ、スリーブ及び保持リン
グの分解斜視図。 第５図は本発明の他の実施例に係るシール組立体の一部
断面側面図。 第６Ａ図及び第６Ｂ図は第５図に示す圧力バランス要素
の作用を示す部分断面図、 第７図は実質的に第５図７−７線における横断面図、 第８図は第５図の圧力バランス要素の分解斜視図である
。 〔主要符号〕 １０・・・密閉式混合機 １５．１６・・・ロータシャフト １８・・・ハウジング ２０・・・本発明のシール組立体 ２１・・・シールロータ ２２・・・スリーブ ２３・・・保持リング ２４・・・円周部分 ２５・・・第１組（内側）の螺旋みぞ ２６・・・第２組（外側）の螺旋みぞ ２８・・・環状みぞ ３１・・・外側フランジ ４５・・・主体部（スリーブ２２の） ４６・・・脚部（スリーブ２２の） ４７・・・円筒形内壁 ５１・・・径方向のポート ５３・・・軸方向のポート ５５・・・（弦方向の）通路 ６０・・・主体部（保持リング２３の）６２・・・脚部
（保持リング２３の） ＋０１・・・シールロータ １０２・・・スリーブ １０３・・・圧力バランス要素 １０８．１０９・・・螺旋みぞ ｌＩＯ・・・外表面（圧力バランス要素１０３の）１１
３・・・円筒形スペース １１４・・・径方向のフランジ（圧力バランス要素１０
３の）＋１５・・・移動手段（圧力バランス要素１０３
のための）１１８・・・主体部（スリーブ１０２の）１
１９・・・脚部（スリーブ１０２の）１２０・・・軸方
向の孔 １２１・・・径方向のポート、 １２２・・・小さい孔 特許出願人　アメリケム・インーボレイテッド代　理　
人　弁理士　竹　　内　　澄　　夫ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉式混合機のロータシャフトのためのシール組立
   体であって、 前記シャフトによって混合機の混合室外側に支持され、
   流動性材料の粘性融成物の２方向運動をさせる連続した
   円周部分を有するシールロータと、 前記シールロータと同軸にその周囲に配置され、混合機
   のハウジングにより非回転的に支持されるスリーブと、 前記シールロータと共に回転可能であり、且つシールロ
   ータをそれと共に回転させるようにシールロータに係合
   可能である保持リングとから成り、前記流動性材料が前
   記円周部分と前記スリーブとの間に移動すると動的な融
   成物シールが形成され、それにより前記混合室から前記
   ハウジングとロータシャフトとの間を通って材料が漏出
   するのを制御するようにしたことを特徴とするシール組
   立体。 ２、前記連続した円周部分が前記ハウジングから軸方向
   に離れる向きの第１組の螺旋みぞと、前記ハウジングに
   向かう向きの第２組の螺旋みぞとから成る請求項１に記
   載のシール組立体。 ３、前記シールロータがさらに、 前記第１組と第２組の螺旋みぞの間に環状みぞを有し、
   前記第２組の螺旋みぞと接する外側フランジを有する請
   求項２に記載のシール組立体。 ４、前記スリーブが主体部とそこから軸方向に延びる脚
   部とを有し、これらが前記シールロータの連続した円周
   部分と接する円筒形内壁を形成している請求項１に記載
   のシール組立体。 ５、前記スリーブが加熱及び冷却用媒体を循環させる少
   なくとも１個の通路を有している請求項４に記載のシー
   ル組立体。 ６、前記スリーブがさらに、前記環状みぞと連通して前
   記主体部を貫通する少なくとも１個の径方向ポートを有
   している請求項１に記載のシール組立体。 ７、前記スリーブがさらに、前記主体部内に形成され、
   前記径方向ポートと連通する軸方向ポートを有している
   請求項６に記載のシール組立体。 ８、前記保持リングが主体部と、軸方向に延びて円筒形
   フランジを形成する脚部とを有する請求項１に記載のシ
   ール組立体。 ９、前記シールロータとスリーブとの間に挟まれた圧力
   バランス要素をも有する請求項１に記載のシール組立体
   。 １０、前記圧力バランス要素が、前記シールロータと前
   記スリーブの間で軸方向に動き得る円筒形スリーブ部分
   と、その一端の径方向フランジとを有する請求項９に記
   載のシール組立体。 １１、前記連続した円周部分が前記ハウジングから軸方
   向に離れる向きの第１組の螺旋みぞと該ハウジングに向
   かう向きの第２組の螺旋みぞとを有する請求項１０に記
   載のシール組立体。 １２、前記シールロータがさらに、第１組の螺旋みぞと
   第２組の螺旋みぞとの間に環状みぞを有し、該第２組の
   螺旋みぞと接する外側フランジを有している請求項１１
   に記載のシール組立体。 １３、前記スリーブが主体部と、そこから軸方向に延び
   る脚部とを有し、これらが前記圧力バランス要素の円筒
   形スリーブ部分の外壁と接する円筒形内表面を形成して
   いる請求項１２に記載のシール組立体。 １４、前記圧力バランス要素がさらに、 小さい円筒形スペースを前記シールロータと前記スリー
   ブとの間に形成するため前記円筒形スリーブ部分を前記
   第１組の螺旋みぞ上に移動させる手段を含む請求項１３
   に記載のシール組立体。 １５、前記移動手段が前記径方向のフランジを貫通して
   いる請求項１４に記載のシール組立体。 １６、前記スリーブが 前記主体部を径方向に部分的に貫通する第１通路と、 これに連通し前記主体部及び脚部から軸方向に延びる第
   ２通路とを有し、これにより材料がこれら第１、第２通
   路を経て前記小さい円筒形スペースへ出入し得るように
   されている請求項１５に記載のシール組立体。 １７、ハウジングを貫通する対向したシャフトをもつ回
   転可能なロータから成る密閉式混合機の混合室からの材
   料の漏出を制御する方法であって、前記混合室の外側で
   ロータシャフトの周囲にシールロータを取付けて、前記
   シャフトの一面積の周囲に連続した円周部分を設け、こ
   こに流動性材料の粘性融成物の移動をさせるためシャフ
   トと共に回転可能ならしめ、 前記シールロータの周りに同軸にスリーブを混合機ハウ
   ジングに取付けて、前記連続した円周部分に連通させ、 前記連続した円周部分内に粘性融成物の流れを連続的に
   生じさせて、前記シールロータと前記スリーブの間に動
   的な融成物シールを形成させ、それにより混合室からハ
   ウジングとロータシャフトの間を通って出る材料の漏出
   を制御するようにしたことを特徴とする方法。 １８、前記連続的に流れを生じさせる工程が、粘性融成
   物の流れをハウジングに向け軸方向に接近且つ離反させ
   るように動かして、前記シールロータに設けてある環状
   みぞ内に集めることから成る請求項１７に記載の方法。 １９、さらに、前記粘性融成物の一部を前記環状みぞか
   ら前記スリーブを通じて流出させることを含む請求項１
   ８に記載の方法。 ２０、追加的に、前記シールロータと前記スリーブの間
   に円筒形の圧力バランス要素を配し、 この圧力バランス要素を前記シールロータとスリーブに
   対して軸方向に移動させて、前記粘性融成物を通過させ
   るための前記スリーブに通じたスペースを作ることを含
   む請求項１９に記載の方法。 ２１、流動性材料を前記スリーブを通じ前記環状溝内に
   注入することを含む請求項２０に記載の方法。 ２２、粘性融成物の温度と、その連続円周部分内におけ
   る流れを制御するため前記スリーブを通じて媒体を循環
   させることを含む請求項１７に記載の方法。