JPH0647252B2 - 混練機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、プラスチック、ゴム等の粘稠材料をこね混ぜ
る混練機（ニーダ）に関し、特にそのロータの構造に関
する。

＜従来の技術＞ 従来のロータの製法のひとつに、シャフトを旋盤加工し
たのちに、別に製作されたブレイドを、シャフトに溶接
する方法がある。この方法によれば溶接の熱によりシャ
フトに熱応力が発生し、シャフトの軸心に狂いが生ずる
おそれがある。

＜発明が解決しようとする課題＞ 密閉した高圧下で材料を混練する加圧型混練機において
は、特に、材料が混練室から外部へ、或いは混練室内に
おいてシャフトとブレイド間に間隙がある場合はその間
隙を通って他へ漏洩するから、これを封止しなければな
らないという問題がある。

また、シャフトとブレイドを分割構造にする場合、ブレ
イド材料として、例えばセラミック、ステンレス、エン
ジニアプラスチックのような耐蝕性に富む材料が用いら
れるが、これをシャフトに固着する手段として、混練室
内でボルト、ビス等の腐蝕のおそれがある部材を用いる
ことは許されない。

これらの問題を一挙に解決することを目的として、本発
明者は、特願昭62−136193号により、ロータ軸が混練容
器内を貫通する間は凹凸がない真直形に形成し、その真
直部分に、ブレイド部が予め一体形成された外挿体を嵌
合させる発明を既に提案している。

本発明は上記した先願発明に関連してなされたものであ
る。

回転軸に対し本発明の外挿体を固着する手段として、従
来より周知のキー、ピン、止めボルト等を用いると、そ
の個所に荷重が集中して好ましくない。また、軸の全周
に荷重を分配させるトルク伝達手段として、例えば、燒
ばめ等の強固な嵌合を行わせようとしても、外挿体両端
部の肉厚が薄いので十分な密着力が得られないという問
題がある。

そこで本発明の解決課題は、外挿体両端部の肉厚を薄い
ままの状態で軸の全周にわたって均一に分布した伝達ト
ルクを得る固着手段を提供することである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明の混練機は、容器側壁を貫通するロータ軸が、上
記容器内を貫通する間は真直形をなし、その真直形部分
には円筒部とブレイド部が一体形成された外挿体が嵌合
され、その外挿体の円筒部の両端部が上記二側壁の外方
まで延長され、その両端部にテーパ部を有するとともに
最先端部におねじが刻設され、上記テーパ部に嵌合する
テーパ孔を有しそのテーパ面に潤滑液を圧入するための
ポートを備えた締付リングが設けられていることを特徴
としている。

＜作用＞ ロータを真直な軸と外挿体とに分割構成することによ
り、ロータ軸の加工度が少なくなると共に、溶接等によ
る熱応力がなく従ってロータ軸の真直精度が向上し、ま
た、外挿体の両端部が容器側壁の外方まで延長されてい
るので、軸と外挿体の接合面を十分大きくとることがで
き、容器外の広い空間の中に固着手段を設け、作業を行
なうことができる。

固着作業手順は、締付リングのポートから潤滑液、例え
ば油を圧入してテーパ面に油膜を生じさせた状態で押圧
具をねじ込むことにより締付リングを内方へ変位させ
る。テーパ面の圧力の増大に応じて油圧を増大させなが
ら、締付リングの応力が軸と外挿体の嵌合面に十分な押
圧力を生じさせるまで押圧具による変位が行われたら、
油圧の圧入を停止し、油圧供給管をポートから外す。押
圧具はそのまま残しておいてもよく、除去してもよい。

また、押圧具を除去する場合、予めポートより洗剤等を
注入して油等の潤滑液を洗浄してもよい。

＜実施例＞ 第１図に本発明実施例の縦断面図を示す。

材料を収容する容器１の相対向する二側壁２Ａ，２Ｂに
ロータ軸５が貫通し、このロータ軸５は軸受４Ａ，４Ｂ
により支持され、歯車、減速機等の伝達機構を介してモ
ータ（図示せず）により回転駆動される。ロータ軸５が
二側壁２Ａ，２Ｂを貫通する個所には材料の漏洩を防止
する封止装置３Ａ，３Ｂが設けられ、また、容器１の上
部には材料を加圧するため油圧シリンダにより上下方向
に変位する、加圧蓋６が設けられている。

ロータ軸５は、少くとも容器１を貫通している間は径が
一定に形成されており、少くとも中間突起部がなく、そ
の外周に外挿体７が嵌合されている。なお、若干の小径
部を含んだ形状のものも実質的に真直部である。

外挿体７は、軸５に嵌合して容器側壁の外方にまで伸び
る円筒部８と、容器側壁内に形成される１個乃至複数個
のブレイド部９より成り、ブレイド部９は、容器内の材
料を混練するための外壁と、外壁の内面に近接した形状
を有する内壁の二重構造であって、外壁と内壁の間に熱
媒を還流させるための流体通路が形成されている。

この流体通路に熱媒を還流させるため、ロータ軸５の中
心部にはロータ軸の一端まで連通する熱媒体用通路１
３，１４が形成されており、通路１３の終端から第１の
ブレイド部の流体通路の一端Ａへ連通し、この第１ブレ
イド部の流体通路の他端Ｂから第２のブレイド部の一端
Ｃに至る間は軸５の外周部に沿う二つの通路がブレイド
部と一体形成され、第２のブレイド部の他端Ｄは通路１
４の終端に連通している。

なお、外挿体７の容器側壁内面と対向する個所には、封
止装置３Ａ，３Ｂの一部を構成するフランジ部１１，１
１が一体形成されている。このフランジ部１１，１１の
軸と垂直な面に円筒形パッキンの端面が押圧されること
により封止面が形成される。

外挿体７の円筒部８の両端は締付手段１０により軸５に
強く締付けられる。この締付手段１０の詳細を第２図に
示す。円筒部８の端部にはテーパ部１５が形成され、最
先端部にはおねじ１６が刻設されている。テーパ部１５
にはこれと同一テーパ率のテーパ孔をもつ締付リング１
７が嵌合されており、油圧管を接続するためのポート１
８からテーパ面に至る油圧路１９と、テーパ面全面に油
圧を分布させるための微細な溝２０が形成されている。
おねじ１６には押圧具２１が螺合し、この押圧具２１は
内方へ突出した端面が締付リング１７に当接している。

この締付手段の作用については前述したが、更に詳述す
ると、押圧具２１の押圧により空隙を埋める第１の過
程、油膜形成によるテーパ面の摩擦係数を減少させた状
態で押圧具２１の強い押圧により外挿体端部等に応力を
生じさせる第二の過程、油膜の圧力の増大により外挿体
端面等に強い応力と弾性変形を生じさせ、その状態で押
圧具２１を更に前進させる第三の過程が存在する。第三
の過程において油圧を2,000kg／cm²程度まで高めること
ができる。第３図、第４図に本発明の締付手段１０の変
形例を示す。この実施例が前述のものと相違する点は、
外挿体の円筒部８のテーパ部１５の内面に、軸心に対し
放射状の軸方向のみに長い溝２２…２２が刻設されてい
ることである。この実施例によれば溝２２により形成さ
れたブリッジ部２３に応力集中を生じ、更に大きな弾性
変形を生じさせることができる。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、ロータ軸の外周に外挿体を嵌合させて
ロータを分割構成としたので、量産性が向上し、ロータ
軸を種々なブレイド形状のものにも共通使用することが
可能となり、従来のような溶接による熱ひずみが発生し
ないので軸心の精度が向上した。

また、外挿体の両端部を容器外方まで延長させ、テーパ
部、締付リング、押圧具を螺合させるおねじ部より成り
締付手段を有しているので、外挿体両端部の肉厚が薄い
場合であっても油圧を利用して強力な締付力を得ること
ができ、しかも全円周面にわたって均一な締付力を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断面図、 第２図は、第１図の締付手段１０を詳細に示す拡大断面
図、 第３図は、第２図の変形実施例を示す拡大断面図、 第４図は、第３図実施例の軸心と垂直な面の部分断面図
である。 １……容器 ２Ａ，２Ｂ……容器の側壁 ３Ａ，３Ｂ……封止装置 ４Ａ，４Ｂ……軸受 ５……ロータ軸 ６……加圧蓋 ７……外挿体 ８……外挿体の円筒部 ９……外挿体のブレイド部 １０……締付手段 １５……テーパ部 １６……おねじ １７……締付リング １８……油圧ポート ２１……押圧具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】混練すべき材料を収容する容器の相対向す
   る二側壁にロータ軸が貫通し、そのロータ軸の容器内の
   部分に材料を混練するためのブレイドが形成された装置
   において、上記ロータ軸は、上記容器内を貫通する間は
   真直形をなし、その真直形部分には円筒部とブレイド部
   が一体形成された外挿体が嵌合され、その外挿体の円筒
   部の両端部が上記二側壁の外方まで延長され、その両端
   部にテーパ部を有するとともに最先端部におねじが刻設
   され、上記テーパ部に嵌合するテーパ孔を有しそのテー
   パ面に潤滑液を圧入するためのポートを備えた締付リン
   グが設けられていることを特徴とする混練機。
2. 【請求項２】上記おねじに螺合して上記締付リングを内
   方へ押圧する押圧具が残されている、特許請求の範囲第
   １項記載の混練機。
3. 【請求項３】上記外挿体両端部のテーパ部の内部に、全
   円周を適宜分割する軸方向の溝が刻設されている、特許
   請求の範囲第１項記載の混練機。