JPH06134274A

JPH06134274A - 混合装置

Info

Publication number: JPH06134274A
Application number: JP4289756A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Urayama; 清浦山; Toshinari Tanaka; 俊成田中
Original assignee: Hosokawa Micron Corp
Current assignee: Hosokawa Micron Corp
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1994-05-17
Anticipated expiration: 2016-08-13
Also published as: JP3197364B2

Abstract

(57)【要約】【目的】攪拌翼によってケーシング内の被処理物が攪
拌されるように構成された従来の混合装置においては、
被処理物が攪拌作用を単に受けるだけであり、混合条件
に適した形状の攪拌翼を選択したとしても、被処理物が
有効に混合されないこともあった。そのような従来の問
題を解消し得る手段を提供する。【構成】被処理物の出入口を有するケーシング３内
に、該ケーシング３の側壁面との間げきＢ、および底部
とは間げきを有して内周に受け面Ｕを形成する中空の回
転筒体４と、ケーシング３底部に攪拌翼９とを設け、該
受け面Ｕに生成する被処理物の圧密層を掻き取るための
掻取部材６を回転筒体４とは相対回転自在に設ける。さ
らに、前記受け面Ｕに生成する被処理物の圧密層に対
し、さらに押圧力を加えるための押圧部材８を回転筒体
４とは相対回転自在に設けるとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉粒体を主材とする被
処理物を混合するのに使用される混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような混合装置としては、従来、例
えば、処理室を形成するケーシング内に、駆動回転自在
な攪拌翼が設けられたものがあった。そして、その攪拌
翼の駆動回転に基づいて、前記ケーシング内で前記被処
理物の混合が行われるようになっていた。尚、前記攪拌
翼としては各種形状のものが準備され、混合条件に応じ
て適宜形状の攪拌翼が選択されるようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来装置に
おいては、ケーシング内の被処理物が前記攪拌翼による
攪拌作用を単に受けるだけであり、混合条件に適した適
宜形状の攪拌翼を選択したとしても、前記攪拌作用だけ
では被処理物の混合が有効に行われないことがある、と
いう問題があった。本発明は、このような実情に着目し
てなされたものであり、上述したように攪拌作用だけで
は有効でない被処理物の混合に対しても有効な混合装置
を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る混合装置の
第１の特徴構成は、被処理物の出入口を有するケーシン
グ内に、該ケーシングの側壁面との間げき、および底部
とは間げきを有して内周に受け面を形成する中空の回転
筒体と、ケーシング底部に攪拌翼を設け、該受け面に生
成する被処理物の圧密層を掻き取るための掻取部材を回
転筒体とは相対回転自在に設けた点にある。

【０００５】本発明に係る混合装置の第２の特徴構成
は、第１の特徴構成を備えた上、前記受け面に生成する
被処理物の圧密層に対し、さらに押圧力を加えるための
回転筒体とは相対回転自在に設けた押圧部材を付加した
点にあり、その作用・効果は次の通りである。

【０００６】

【作用】つまり、第１の特徴構成を備えた混合装置を用
いて被処理物を混合する場合、前記筒体がケーシング内
で駆動回転されることにより、ケーシング内の被処理物
が、従来のような単なる攪拌作用を受けるだけでなく、
以下に述べるような複合作用を受けるようになる。即
ち、前記筒体が駆動回転されることにより生じる遠心力
に基づいて、前記筒体内の被処理物が外向き移動して前
記受け面（即ち、前記筒体の内周面）に押し付けられ
て、前記被処理物は集合作用を受け、前記受け面に圧密
状態の被処理物層が生成するようになる。しかも、その
被処理物層は、前記掻取部材にて前記受け面から掻き取
られて攪拌又は分散されるという、混合作用を受けるよ
うになる。そして、前記被処理物は、上述の作用を前記
筒体の回転ごとに繰り返し受けて、固体同士のレベルで
の精密混合作用を受けるようになる。さらに、前記第１
掻取部材にて前記受け面の被処理物層から掻き取られた
被処理物は、その一部が順次前記筒体の下方へ下向き移
動し、それらの被処理物は、前記攪拌翼によって、前記
筒体とケーシング側壁面との間げきへ移動するようにな
り、もって、前記被処理物は粗混合作用（即ち、被処理
物の群同士が混合される作用）も受けるようになる。そ
して、前記下向き通過部へ再度供給されて、上述の精密
混合作用および粗混合作用を繰り返し受けるようにな
る。

【０００７】第２の特徴構成を備えた混合装置によれ
ば、前記遠心力に基づいて被処理物が前記受け面へ押し
付けられて生成される前記被処理物層を、前記押圧部材
によってさらに押し付けて、受け面との協働作用によっ
て被処理物層が挟圧されるため、被処理物層の内側部の
被処理物群が、外側部側に強制的に押し込まれ、被処理
物は、前記混練・捏和（即ち、圧縮力と剪断力を同時に
受ける混合・捏和）の作用を一層強く受けるようにな
る。

【０００８】

【発明の効果】従って、第１の特徴構成によれば、上述
したように、単なる攪拌作用を繰り返し受けるばかりで
なく、前記精密混合作用や前記粗混合作用等の複合作用
も繰り返し受けるようになるので、従来装置による場合
のような単なる攪拌作用を受けるだけでは有効な混合が
行えない被処理物に対しても、効果的に且つキメ細かい
精密な混合が行えるようになる。そして、極めて均一な
混合が短時間で行えるようになり、また、効果的に且つ
キメ細かい精密な混合を付加することができるようにな
る。

【０００９】第２の特徴構成によれば、上述したよう
に、遠心力によって受け面に生成された被処理物層が、
押圧部材によって押し付けられて挟圧作用を受けること
によって、被処理物層の内側部の被処理物群が、外側部
側に強制的に押し込まれるために、例えば、被処理物に
比重差のあるものや粒径の異なるものが混在していて、
偏析を起こしやすいものであっても、被処理物が前記混
合・捏和作用を一層強く受けるようになって、より均一
に前記被処理物の混合・捏和が行われるようになる。

【００１０】尚、被処理物へ液を添加して混合するもの
であっても、前記混合・捏和の作用を有効に発揮して混
合効率を高めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。尚、各実施例を示す図面において、同一の符号で
表示した部分は同一又は相当の部分を示している。

【００１２】〔第１実施例〕図１及び図２において、１
は基台であり、その基台１には、縦向き固定軸２Ｂが立
設されており、その縦向き固定軸２Ｂには、軸受２Ｄを
介して縦向き筒状回転体２Ａが回転自在に外嵌装着され
ている。その縦向き筒状回転体２Ａは、基台１に取着さ
れたモータ１Ａにベルトで伝動連結されており、そのモ
ータ１Ａの駆動力によって回転駆動されるように構成さ
れている。

【００１３】前記基台１上に載置固定された担持部材１
Ｂによって、粉粒体を主材とする被処理物（以下、単に
被処理物という）の混合が行われる処理室を形成するケ
ーシング３が担持固定され、そのケーシング３は、前記
縦向き固定軸２Ｂに対して同芯状に設けられている。前
記ケーシング３には、その天部に被処理物投入口３ａ及
びフィルター付き排気口３ｂが形成され、且つ、その底
部周縁の一部に被処理物排出口３ｄが形成されている。

【００１４】前記ケーシング３の周囲にはジャケット３
Ａが設けられており、そのジャケット３Ａへは、タンク
（図外）からの加熱媒体又は冷却媒体が必要に応じて通
されるようになっている。即ち、前記ケーシング３内の
雰囲気を積極的に加熱したいときにはジャケット３Ａへ
加熱媒体を供給し、且つ、前記ケーシング３内の雰囲気
を積極的に冷却したいときにはジャケット３Ａへ冷却媒
体を供給するようになっている。尚、前記ケーシング３
内の雰囲気を積極的に加熱又は冷却しなくてもよい条件
下では、ジャケット３Ａへ加熱媒体も冷却媒体も供給す
る必要がないので、そのような条件下でのみ使用される
混合装置においては前記ジャケット３Ａの設置は不要で
ある。

【００１５】前記縦向き筒状回転体２Ａは、その上端部
が、ケーシング３の底部を貫通してケーシング３内に位
置するように設けられている。また、前記縦向き固定軸
２Ｂは、その上側部分が、ケーシング３の底部を貫通し
てケーシング３内に位置するように設けられている。

【００１６】前記ケーシング３の内部には、その上部に
空間Ｓが形成され、その空間Ｓの下方には、被処理物の
下向き通過部Ａを内側に形成し、且つ、ケーシング３の
側壁面との間に間げきＢを被処理物の上向き通過部とし
て形成する円筒状の筒体４が設けられている。その筒体
４の最下部は、ケーシング３内に位置する縦向き筒状回
転体２Ａの上端部に連結杆１０Ａを介して連結され、縦
向き筒状回転体２Ａに従動回転自在に構成されている。
従って、前記筒体４は、モータ１Ａの駆動力によって回
転駆動される縦向き筒状回転体２Ａに従動回転して、下
向き通過部Ａにおける被処理物を外向き移動させる遠心
力を生じさせるようになっている。また、前記筒体４の
内周面は、前記遠心力によって外向き移動される被処理
物の受け面Ｕを形成するようになっている。

【００１７】前記筒体４内には、受け面Ｕに前記遠心力
にて被処理物が押し付けられて生成する被処理物層を掻
き取るための掻取部材６（掻取片）が、受け面Ｕに対し
て相対回転自在に設けられている。さらに詳しくは、前
記掻取部材６は、ケーシング３内に位置する縦向き固定
軸２Ｂの上側部分に連結杆６Ａを介して連結されてケー
シング３内の所定位置に固定配置されており、上述した
ように回転する筒体４の内周面（即ち、受け面Ｕ）に対
して相対回転するようになっている。また、前記筒体４
内には、受け面Ｕ上に前記遠心力にて生成される被処理
物層を、押し付けて受け面Ｕとの協働作用で挟圧する押
圧部材８（摩擦片）も、受け面Ｕに対して相対回転自在
に設けられている。さらに詳しくは、前記押圧部材８
は、ケーシング２内に位置する縦向き固定軸２Ｂの上側
部分に連結杆８Ａを介して連結されてケーシング３内の
所定位置に固定配置されており、上述したように回転す
る筒体４の内周面（即ち、受け面Ｕ）に対して相対回転
するようになっている。尚、前記第１掻取部材６と前記
押圧部材８とは、ケーシング３の回転方向へ適当な角度
（本実施例では１８０°）だけ位相をずらせた状態に取
り付けられている。

【００１８】前記ケーシング２の底部には、下向き通過
部Ａから下向き移動してくる被処理物を前記遠心力を利
用して前記間げきＢへ移動させる攪拌翼９が設けられて
いる。その攪拌翼９は、具体的には、前記筒体４を支持
する連結杆１０Ａの延長上に設けられて構成されてい
る。尚、前記攪拌翼９による被処理物の前記間げきＢへ
の移動の円滑化を図るため、前記ケーシング３は、その
内面底部の外周部分が断面Ｒ形状に形成されている。

【００１９】このように構成された本発明装置を用いて
被処理物の混合を行う場合、筒体４がケーシング３内で
駆動回転されることにより、ケーシング３内の被処理物
が、従来のような単なる攪拌作用を受けるだけでなく、
以下の複合作用を受けるようになる。

【００２０】即ち、筒体４が駆動回転されることにより
生じる遠心力に基づいて、筒体４内の下向き通過部Ａに
おける被処理物が外向き移動して受け面Ｕに押し付けら
れて、その被処理物は集合作用を受け、受け面Ｕに圧密
状態の被処理物層が生成するようになる。しかも、その
被処理物層は、掻取部材６にて受け面Ｕから掻き取られ
て攪拌又は分散されるという、混合作用を受けるように
なる。そして、前記被処理物は、上述の作用を筒体４の
回転ごとに繰り返し受けて、固体同士のレベルでの精密
混合作用を受けるようになる。さらに、第１掻取部材６
にて前記受け面Ｕの被処理物層から掻き取られた被処理
物は、その一部が順次筒体４の下方へ下向き移動し、そ
れらの被処理物は、筒体４の下方に設けられた攪拌翼９
によって、前記間げきＢへ移動するようになり、もっ
て、前記被処理物は粗混合作用（即ち、被処理物の群同
士が混合される作用）も受けるようになる。そして、下
向き通過部Ａへ再度供給されて、上述の精密混合作用お
よび粗混合作用を繰り返し受けるようになる。

【００２１】更に、本実施例においては、前記押圧部材
８も設けられているため、前記遠心力に基づいて被処理
物が受け面Ｕへ押し付けられて生成される前記被処理物
層を、前記押圧部材８によってさらに押し付けて、受け
面Ｕとの協働作用によって被処理物層が挟圧されるた
め、被処理物層の内側部の被処理物群が、外側部側に強
制的に押し込まれ、被処理物は、前記混合・捏和（即
ち、圧縮力と剪断力を同時に受ける混合・捏和）の作用
を一層強く受けるようになる。

【００２２】尚、被処理物体を液を添加・混合する場合
には、前記ケーシング３内への液添加口（図外）を設け
ればよい。

【００２３】〔第２実施例〕前記被処理物の下向き通過
部Ａへの再度供給が円滑に行えないような条件下では、
図３および図４に示すように、前記攪拌翼９によって前
記間げきＢへ移動し、前記ケーシング３の内周面に沿っ
て上昇しようとする被処理物を前記下向き通過部Ａへ案
内するための案内部材１３を、前記ケーシング３の上方
肩部に対して着脱自在に設けた混合装置が本発明装置と
して有用である。このような構成の本発明装置によれ
ば、前記攪拌翼９によって前記間げきＢへ移動し前記ケ
ーシング３の内周面に沿って上昇しようとする被処理物
が、前記案内部材１３の存在によって前記下向き通過部
Ａへ円滑に案内されるので、前記被処理物の移動に基づ
く粗混合が一層円滑に行われるようになる。尚、前記案
内部材１３は、前記ケーシング３の内周面に対して着脱
自在に設けられているので、必要でないときには取り除
くことができる。

【００２４】また、被処理物の量に対し、前記筒体４の
高さが高いとき、或いは、液添加のときには、ケーシン
グ３の内周面に被処理物が付着し易い傾向があって、前
記対流移動が円滑に行えないことが予想されるが、その
ような条件下では、ケーシング３の内周面に付着した被
処理物を掻き取るための第２掻取部材７を、図３に示す
ように、ケーシング３の内周面に対して相対回転自在に
設けた混合装置が本発明装置として有用である。即ち、
筒体４から外方へ延設された連結杆１０Ｂの先端部にて
前記第２掻取部材７を支持し、その第２掻取部材７を筒
体４に従動回転するように構成して、前記第２掻取部材
７をケーシング３の内周面に対して相対回転自在に設け
た混合装置が有用である。このような構成の本発明装置
によれば、前記攪拌翼９によって前記間げきＢへ移動し
た被処理物が、ケーシング３の内周面に付着しようとす
るのが、前記第２掻取部材７によって掻き取られるよう
になるので、筒体４の高さが高くてケーシング３の内周
面に被処理物が付着し易いような場合にも、被処理物が
付着しようとするのが抑えられて、前記被処理物の移動
が円滑に行われるようになる。また、前記筒体４の高さ
が特に高くない場合にも、被処理物の移動が一層円滑に
行われるようになる。尚、前記第１掻取部材６および前
記押圧部材８は、図３に示すように、ケーシング３の天
部から垂設された支持杆１１（回転しない支持杆１１）
に固定してもよい。また、その支持杆１１を前記モータ
１Ａとは別のモータ１２（即ち、図３に示す実施例で
は、ケーシング３の天部に設けられたモータ１２）にて
駆動回転させて、前記第１掻取部材６および前記押圧部
材８を、筒体４とは相対回転自在に回転させてもよい。

【００２５】〔第３実施例〕前記被処理物の対流移動が
一層円滑に行われるように、図５に示すように、前記ケ
ーシング３の内周面、前記筒体４の外周面、および、前
記攪拌翼９の各形状を流線的な曲線形状にする実施例も
考えられる。

【００２６】また、押圧部材８や掻取部材６を必要によ
り冷却あるいは加熱する場合、例えば図３又は図５に示
す支持杆１１を通じ、図示省略の熱媒体通路を確保し易
い。筒体４の冷却あるいは加熱について、例えば図５に
示す筒状回転体２Ａを通じ、機外より熱媒体を導入して
行うことができる。被処理材料が弱熱性の場合、過熱に
よる変質・溶着による不都合を避けるため、上述のよう
に冷却することは有効であり、また、高粘性の性状を有
する被処理材料など加熱により混合・捏和が有効に作用
する場合、上述のように加熱することは効果的に混合・
捏和を行う上で有効である。

【００２７】〔第４実施例〕図６に示すように、前記筒
体４の駆動源と前記攪拌翼９の駆動源とを別体に構成し
てもよい。この場合、例えば、前記筒体４を高速回転さ
せ、且つ、前記攪拌翼９を低速回転させることができる
ので、被処理物の混合・捏和効果を上げるときに有効で
ある。

【００２８】〔別実施例〕図７〜図１０に示すように、
前記筒体４の形状としては、種々の変形例が考えられ
る。即ち、図７に示すような上側縮径の筒状体にして
も、図８に示すような下側縮径の筒状体にしても、図９
に示すような上下縮径の断面湾曲筒状体にしても、図１
０に示すような断面円形の筒状体にしてもよい。何れの
実施例においても、筒体４の内周面が前記受け面Ｕとな
る。尚、何れの実施例においても、前記第１掻取部材６
および前記押圧部材８の前記受け面Ｕに対面する先端面
形状は、前記受け面Ｕの形状に沿わせるようにするとよ
い。

【００２９】また、前記筒体４の回転によって生じる遠
心力だけでも、前記下向き通過部Ａにおける被処理物が
前記受け面Ｕに十分に押し付けられる場合には、前記押
圧部材８を設けなくてもよい。

【００３０】また、前記ケーシング３内の雰囲気は、被
処理物処理の状況に応じて変更することが可能であり、
例えば不活性ガス若しくは各種の気体又は加熱ガスの使
用が考えられ、さらに、真空ポンプにてケーシング３内
を減圧してもよい。尚、ケーシング３内を減圧するとき
は、ケーシング３を耐減圧構造とする。

【００３１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第１実施例を示す縦断面図

【図２】その水平断面図

【図３】本発明装置の第２実施例を示す縦断面図

【図４】図３中のイ−イ線による断面図

【図５】本発明装置の第３実施例を示す縦断面図

【図６】本発明装置の第４実施例を示す縦断面図

【図７】本発明装置の構成要素としての筒体の変形例を
示す縦断面図

【図８】同じく筒体の変形例を示す縦断面図

【図９】同じく筒体の変形例を示す縦断面図

【図１０】同じく筒体の変形例を示す縦断面図

【符号の説明】

３ケーシング４筒体６掻取部材８押圧部材９攪拌翼Ｂ間げきＵ受け面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物の出入口を有するケーシング
（３）内に、該ケーシング（３）の側壁面との間げき
（Ｂ）、および底部とは間げきを有して内周に受け面
（Ｕ）を形成する中空の回転筒体（４）と、ケーシング
（３）底部に攪拌翼（９）を設け、該受け面（Ｕ）に生
成する被処理物の圧密層を掻き取るための掻取部材
（６）を回転筒体（４）とは相対回転自在に設けたこと
を特徴とする混合装置。
【請求項２】前記受け面（Ｕ）に生成する被処理物の
圧密層に対し、さらに押圧力を加えるための回転筒体
（４）とは相対回転自在に設けた押圧部材（８）を付加
したことを特徴とする請求項１記載の混合装置。