JPH0698288B2 - 混合装置および混合要素 - Google Patents

混合装置および混合要素

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JPH0698288B2
JPH0698288B2 JP62300326A JP30032687A JPH0698288B2 JP H0698288 B2 JPH0698288 B2 JP H0698288B2 JP 62300326 A JP62300326 A JP 62300326A JP 30032687 A JP30032687 A JP 30032687A JP H0698288 B2 JPH0698288 B2 JP H0698288B2
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wing portion
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エイ．ルーマンズ バーナード
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エーピーブイ ケミカル マシーナリー インコーポレーテッド
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、材料を一端から充填し混合し、連続的に他端
から排出する連続自動拭い混合装置ならびにそのための
混合要素に関する。
〔従来の技術〕
本発明が対象とする形式の混合装置（以下混合機）は同
じ方向に同じ速度で回転する２本の混合軸を使用してお
り、これらの軸には半径方向で相互に係合するへら部材
（以下パドル）が設けられ、パドルは互いに対向したパ
ドルの表面および混合機のバレル面を拭うような形態で
ある。本出願人に譲渡された米国特許第3,195,866号に
は、米国特許第2,670,188号と同様に、この形式の混合
機が記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この米国特許第3,195,868号の明細書に開示されている
１つの実施例では、混合パドル部材は一対の円周方向に
くい食いにされたパドル部からなり、パドル部はウイン
グ部分を有し、これらのウイング部分は半径方向で反対
側にあるパドル部材に設けた同様のウイング部分と互い
にかみ合っている。しかしながら、これらのウイング部
分は、１つのパドル部材のウイング部分の半径方向内面
が他方のパドル部材のウイング部分の半径方向内面に拭
い係合して、これらの面間に自己拭い作用を生じせしめ
るものでなく、この意味での自己拭い作用を行わない。
本発明の目的は相互かみ合いのウイング部分を備え、し
かも、完全な自己拭い作用を有する混合要素の提供にあ
る。本願に併合した発明の目的は、上記混合要素を備
え、混合作業において材料を停滞させるデッドスポット
の生成を防止できる混合装置の提供にある。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明による混合要素は、混合室を形成する内壁を具備
し、平行で且つ相交わる少なくとも一対のシリンダで構
成される、軸線方向に延びる細長いバレルと、隔置され
た平行な軸線を備えて前記シリンダ内を延びる少なくと
も一対の混合軸と、前記混合軸を同じ回転方向に同じ回
転速度で駆動するための駆動要素とを有する混合装置に
用いるためのものである。この混合要素は、前記混合軸
の各々に装着された半径方向に向かい合うへら部材を含
み、さらに、ａ）前記へら部材の各々が、前記混合軸の
一方の軸上で軸線方向に隣接し且つ周方向にくい違いに
配置したへら要素であって、他方の混合軸上の同様なへ
ら要素に半径方向で隣接したへら要素よりなり、ｂ）前
記へら要素は各々がハブ部分と、このハブ部分から半径
方向へ隔たったウイング部分とを有し、各へら要素の前
記ウイング部分は、軸線方向に隣接したへら要素のハブ
部分上に位置するように、軸線方向に延びており、ｃ）
各ウイング部分が、半径方向に隣接したへら部材のウイ
ング部分と互いに噛み合った関係に可動で且つ半径方向
に隣接した該へら部材のウイング部分の半径方向内面の
形状を画定する半径方向内面を備え、さらに、半径方向
に隣接したへら部材のハブ部分および前記バレル・シリ
ンダのうちの一方の壁面と互いに形状を画定し合う半径
方向外面を備えることを特徴とする。
本願併合発明は、ａ）軸線方向に延びる細長いバレルで
あって、材料を受け且つ混合するようになった混合室を
形成する内壁を具備し、入口端に入口通路を、出口端に
出口開口を備え、平行で且つ相交わる少なくとも一対の
シリンダで構成されるバレルと、ｂ）少なくとも一対の
バレル混合軸で、隔置され且つ平行な軸線を備えると共
に前記シリンダを前記バレルの入口端から前記出口端ま
で延びるバレル混合軸と、前記バレル混合軸を同じ回転
方向に同じ回転速度で駆動するための駆動要素とを含む
機構と、ｃ）前記バレル混合軸の各々に装着した混合要
素で、前記バレル内で半径方向に拭い合う関係にあり、
相互に且つ前記シリンダの壁面を拭うように形状を定め
た混合要素とを有する混合装置において、ｄ）前記混合
要素が半径方向に向かい合ったへら部材を含み、各へら
部材が、前記バレル混合軸の一方上で軸線方向に隣接し
且つ周方向にくい違いに配置したへら要素であって、他
方のバレル混合軸上の同様なへら要素に半径方向で隣接
したへら要素より成り、前記へら要素は各々がハブ部分
と、このハブ部分から半径方向へ隔たったウイング部分
とを有し、各へら要素の前記ウイング部分は、軸線方向
に隣接したヘラ要素のハブ部分上に位置するように、軸
線方向に延びており、各ウイング部分が、半径方向に隣
接したへら部材のウイング部分と互いに噛み合った関係
に可動で且つ半径方向に隣接した該へら部材のウイング
部分の半径方向内面の形状を画定する半径方向内面を備
え、さらに、半径方向に隣接したへら部材のハブ部分と
前記バレル・シリンダのうちの一方の壁面の形状を画定
する半径方向外面を備えることを特徴とする。
〔発明の作用および効果〕
上述の構成では、混合軸が駆動されるに伴って各へら部
材が隣接したへら部材と係合し、これらへら部材のウイ
ング部は互にそれぞれの半径方向内面をほぼ全面的に拭
い合うように移動する。このため、入口より混合装置の
混合室に導入された材料はこれらへら部材のかみ合い面
に捕えられかく拌・混合される。この際、へら部材のか
み合い面が互に拭い合うため、捕えられた材料が両者間
で圧縮されることがない。さらに、ウイング部の半径方
向外面が混合室の内壁を拭うので、混合作業でのデッド
スポットの発生がない。
以上の様に、本発明による混合要素は、材料を半径方向
内方へ移動させるような形態であり、空気、その他のガ
スあるいは蒸気を逃す目的でたいていの混合機に必要な
通気口から材料を排出するのを防ぐことができる。さら
に、材料を圧縮することなく円滑に作業を行うので、混
合温度と熱の蓄積（処理されつつある材料の連続的な撹
拌と加工から生じる）を精密に制御し、混合機内で循環
させられる温度制御媒質への熱伝達を高めるこができ
る。このため、潜在的な爆発性のある高エネルギ燃料
（例えば、ロッケト用の固体燃料）のような危険な物質
を均一に混合するのに用いることが可能である。混合要
素は、各へら部材を同様な形状の一対のへら要素で形成
することで、格別の困難なしで製作・加工でき、したが
って、比較的安価に信頼性の高い混合要素を提供でき
る。
〔実施例〕
本発明およびその適用状況の理解のために添付図面を参
照すると、全体を参照符号10で指す混合バレル・ハウジ
ングが示され、このハウジングは11で示すようにジャッ
ケト式あるいはコア式で、適当な液体冷却材を循環可能
にしている。液体冷却材は水ないし他の任意の温度制御
媒体で良い。装置フレーム12上に支持されたハウジング
10内には、断面が８の字形の細長いバレルＢが設けてあ
り、このバレルは８の字形断面の混合質13aを画成する
バレル部分13を有する。混合室13aの排出端では、一対
の環状で独立した縮径スクリュウ室14a,14bがバレルＢ
の排出部分14に設けられ、混合室13aから軸線方向へ延
在している。スクリュウ室14a,14bは、壁15によって互
いに隔離されている。バレルＢ内の混合室13aとスクリ
ュウ室14a,14bの間には、移行部分16が設けてある。
軸線方向に延びるスクリュウ室14a,14bの下流側では、
エンドパス室17aがバレルＢの下流端部分17に設けてあ
る。エンドパス室17aに向かう移行部分18がバレルＢに
設けられ、２つの隔離したスクリュウ室14a,14bからエ
ンドパス室17a（８の字形横断面を持ち、バレルＢのバ
レル部分13と同じ寸法である）まで通じている。この移
行部分18は、徐々に大きくなる８の字形横断面である。
これらの室13a,14a,14b,17aを貫いて軸線方向に延びる
ように一対の軸19,20が設けてあり、２つの軸は装置の
両端に適切に設けたコロ軸受19a,20aに支承されてい
る。軸19,20には歯車21,22がキー止めしてあり、これら
の歯車はギヤボックスＧ内の歯車を経て適当なモータ
（図示せず）により適切に駆動され、軸19,20を同じ方
向に同じ速度で回転させることができる。
装置の充填端（第１図中の右端）には材料供給通路23が
設けてあり、この材料供給通路は混合装置内で混合しよ
うとしている材料の任意の連続供給源に公知要領で接続
することができる。
混合装置の上流端側において、軸19,20にはスクリュウ
部分24,25が、また、これらスクリュウ部分の下流側に
一連の対になった混合パドル部材がそれぞれ周知の態様
でキー止めされ、材料を前進・混合する混合軸を構成し
ている。スクリュウ部分24,25は、それぞれ両側部が膨
らんだレンズ（両凸レンズ）状の横断面となるように螺
旋条を設け、一方のスクリュウ部分の螺旋条の山を他方
のスクリュウ部分の谷に噛み合わせており、軸19,20の
回転に伴って材料を混合室の上流側から下流側へ送る。
各対の混合パドル26,27は、前述のLoomans米国特許に開
示の形態と同様に、それぞれ両側部が膨らんだレンズ
（両凸レンズ）状の横断面を持つ平板状部材である。こ
れらの混合パドルは、一方の要素に両凸レンズ状横断面
の端が他方の要素の膨らんだ側部と係合するように互い
に直角に配置され、軸19,20の回転に伴って両者間で材
料を混合する。
パドル26,27の下流には、スクリュウ部分24,25と同じ形
態の前進スクリュウ部分28,29があり、これらのスクリ
ュウ部分28,29の下流には、パドル26,27と同じ形態のレ
ンズ状混合パドル30,31がある。これら一組のパドル30,
31のセットの後には、スクリュウ部分24,25と同じ形態
のスクリュウ部分32,33が、また、その下流には、さら
に混合へら部材すなわちパドル部材34,35がある。これ
ら混合パドル部材に向かい合って通気口Ｏがあり、この
通気口は空気あるいは混合過程で発生したガスを抜くこ
とができる。これら独特のパドル部材34,35を以下に説
明する。
パドル部材34,35の下流側であって、混合室13aの終端部
には、スクリュウ部分24,25と同じレンズ状横断面を備
えて相互かみ合いしているスクリュウ部分36,37が設け
てある。スクリュウ部分36,37は、移行部分16の表面に
沿って該表面を拭うようにするために、これらスクリュ
ウ部分の末端に径を縮めた移行段部36a,37aを有する。
軸19,20のスクリュウ室14a,14b内の部分には、材料搬送
段部が設けられている。スクリュウ室14aにおいては、
軸19がスクリュウ部分36,37と同じ向きの一条ねじ式の
螺旋搬送突条38をそなえている。この突条は、徐々に径
が小さくなる８の字形の横断面の移行部分16から、移行
部分18まで延在する。この突条38は、材料に圧力を加え
ることなく牽引力だけで材料を搬送する。スクリュウ室
14bでは、軸20がその長さ方向の一部分に二条ねじ式螺
旋突条39を備えており、混合材料用の半径方向の排出オ
リフィスすなわち排出ポート40の下流側には、二条ねじ
式突条41を備えている。この突条41は突条39と同じであ
るが、向きは反対である。突条39と41の間には、軸20を
取り巻いて所定容積の環状空所すなわち室40aが設けて
ある。この室40aは両突条39,41によって配送される加圧
材料を受け、該材料を連続した流れとして半径方向に絞
り出す。
エンドパス室17a内では、軸19,20に、レンズ条横断面を
備えて互いに拭い係合するパドル42,43が設けてある。
これらパドルの各々は、横断面が徐々に増大している移
行部分42aないし43aを包含する。パドル42,43のすぐ下
流側のエンドパス室17a内では、レンズ状横断面の混合
・調合用の移送パドル44,45が半径方向に互に係合する
状態で作動する。これら移送パドル44,45は、前述のパ
ドル要素と同様に軸19,20にキー止めしてあるとよい。
最後に、軸19,20の各々には46,47で示すスクリュウ部分
が設けてあり、これらのスクリュウ部分はスクリュウ部
分32,33と同じ寸法であるが、向きは逆となっている。
スクリュウ部分46,47が材料で満たされることはないの
で、混合室の端部を閉じるために必要なのは普通の低圧
パッキン押え48,49だけであり、シールすなわちパッキ
ン押え48,49には材料のいかなる軸線方向圧力もかから
ない。
バレル排出部分14に設けた半径方向の排出ポート40と反
対の側では、ハウジング10の壁面に押出オリフィス・ブ
ロック50が接続してある。このブロックは51のところな
どでボルト止めして所定位置に取り付けることができ、
混合した材料の排出用の特別の寸法あるいは形状の押出
オリフィス52を提供する。ハウジング10にはノズル・ブ
ロック53が設けてあり、これは周知の態様の通路装置と
して作用する。もちろん、ブロック50は混合材料を所望
の流れで排出し得るように種々のデザインとすることが
出来る。
本発明は第１図に示した通気口Ｏに対向して用いるパド
ル部材34,35を特徴とするが、これらのパドル材は他の
混合位置でも使用し得る。
ここで、特に第４図から第８図を参照して、これらパド
ル部材34,35の構造と形状を詳細に説明する。第４図
は、付着した混合材料を互いに拭い合う関係に係合して
いるパドル部材34,35を拡大して示している。第５図か
ら第８図は、第４図中の矢視線５−5,6−6,7−７および
８−８に沿って見たパドル部材34,35の各部の断面形状
をそれぞれ示している。パドル部材34,35は同じもの
で、軸線x,yまわりに回転するように軸19,20にそれぞれ
装着された同じ形状の一対のへら乃至パドル要素34a,34
b又は35a,35bからなる。パドル要素34a,34b又は35a,35b
は、互いに軸の周方向へ180゜ずらして向かい合わせ配
置され、共に回転するように一体状につながっている。
34bは中央部分すなわちハブ部分54と、このハブ部分の
半径方向外方に該ハブ部分と一体に形成したウイング部
分55とを含む。このウイング部分55はアーム56によって
半径方向に間隔をあけてハブ部分54に結合しており、ウ
ンイグ部分55とハブ部分54の間に開口57を設けている。
ハブ部分54は第５図に示す如く軸線方向に見て曲線で描
かれる側面54bと、この側面につながった曲線側面54aを
含む。同様に、パドル要素35aは側面58a,58bを備えたハ
ブ部分58を有し、このハブ部分58はアーム59によってウ
イング部分60につながっている。ウイング部分60は、ウ
イング部分55に対向しかつこのウイング部分55とかみ合
うように、パドル要素34bの開口57内を軸線方向に延在
している。ウイング部分55は、バレルの内壁面に従って
輪郭を画定される半径方向外側の曲面55aを有する。ウ
イング部分55はまた、パドル要素35aの半径方向に延在
しているアーム59と互いに拭う関係となる半径方向先端
55bと、半径方向内側にあって軸線方向に傾斜した面55d
を有する。最後に、ウイング部分55は先端55bから軸線
方向へ延在するに従って幅と厚みが徐々に大きくなっ
て、パドル要素35aの開口61の形状と相補形となり、こ
の開口の縁面または境面を完全に拭うようになってい
る。図面では、明確に示す目的のためだけで、実際より
も大きな間隙を各構成要素の間に示してある。同様に、
パドル要素35aのウイング部分60の表面はバレル内壁面
に従って画成される半径方向外側の曲面60aと、パドル
要素34bのアーム56と互いに拭う関係となる先端60bと、
半径方向内側にあって軸線方向に傾斜した面60cとから
なる。
パドル要素35bは側面62a,62bを備えたハブ部分62を含
み、このハブ部分62は該ハブ部分から半径方向に隔たっ
た位置にあるウイング部分63にアーム64を介してつなが
っており、ウイング部分63とハブ部分62の間に開口65を
与えている。同様に、パドル要素34aも側面66a,66bを備
えたハブ部分66を含み、このハブ部分66は該ハブ部分か
ら半径方向に隔たった位置のウイング部分68へアーム67
を介してつながり、ハブ部分66とウイング部分68の間に
開口69を与えている。ウイング部分68はパドル要素35b
のウイング部分63と反対の方向へ向けて軸線方向に延び
ており、軸19,20の回転に併って、ウイング部分55とウ
イング部分60のかみ合いと同じ要領で、ウイング部分63
とかみ合う。従って、ウイング部分63はバレルの内壁面
に沿って画成された半径方向外側の曲面63aと、半径方
向内側にあって軸線方向に傾斜した面63cとを含む。ウ
イング部分55,60について第４図に示したような態様で
ウイング部分68,63が相互かみ合い関係にあると、前述
の様に、ウイング部分63の先端63bはパドル要素34aのア
ーム67と互いに拭う関係にあり、パドル要素34aのウイ
ング部分68の先端68bはパドル要素35bのアーム64と互い
に拭う関係にある。先に述べたように、パドル要素の外
側面63a,55a,60a,68aの輪郭は８の字形断面のバレル部
分13の内壁面に従って画定される、或はその逆に、内壁
面をパドル要素の外側面に従って画成しても良い（第９
図から第11図を参照）。第５図から第11図に明瞭に示す
通り、パドル要素35bと35aのハブ部分の側面62b,58bの
輪郭はパドル要素34bの外側面55aに従って画成される。
逆に外側面55aを側面62b,58bに沿って画定しても良い。
同様に、パドル要素35aのウイング部分の外側面60aはパ
ドル要素34bと34aの側面54a,66aに従って画成される
か、あるいはそれらの側面が外側面60aに従って画成さ
れ、パドル要素35bの外側面63aはパドル要素34b,34aの
側面54b,66bに従って画定されるか、あるいはそれらの
側面が外側面63aに従って画定される。パドル要素34aの
ウイング部分の外側面68aはパドル要素35b,35aの側面62
b,58bに従って画定されるか、あるいはこれらの側面が
外側面62b,58bに従って画定される。それぞれのパドル
要素のウイング部分内側面55d,60c,63c,68cも同様にし
て画成される。
この様に、パドル要素の各部は、付着した混合材料を相
互に拭い合う関係に他のパドル要素と係合することを可
能にするため、互いに関連して輪郭を画定する要があ
る。次に、特に第12図を参照して、パドル部材34,35の
各断面の輪郭を画定する幾何学的関係を説明する。ここ
では、パドル要素35a,35bのウイング部分の外側面60a,6
3aは軸線ｙから（同様に、パドル要素34b,34aの外側面6
2b,68aは軸線ｘから）半径R1で描いた円弧であることは
明らかであろう。ハブ部分の側面58a（他のパドル要素
の側面54b,62b,66a）の円弧部分KLおよびもう一方の側
面58b（他のパドル要素については側面54a,62a,66b）の
円弧部分EFは軸線ｙ（又は軸線ｘ）から半径R3で描いた
円弧である。側面58bの円弧部分FHはパドル要素35bのウ
イング部分の端縁の点Ｎから半径R2で描いた円弧で、半
径R2は第５図に示すように、軸19,20の軸線x,y間の中心
距離でもある。同様にして、側面58bの円弧部分GEは点
Ｎと反対側の点Ｐから半径R2で描いた円弧である。側面
58aの円弧部分GKはウイング部分60の端縁の点Ｄから半
径R2で描いた円弧で、円弧部分LHは反対側の点Ａから半
径R2で描いた円弧である。
パドル要素35aのウイング部分60の半径方向内側面60c
（同様に、他のパドル要素のウイング部分の内側面55d,
63c,68c）は、アームとの結合部において、直線状すな
わち平坦な中央面BCと側方円弧部分AB,CDとを包含す
る。円弧部分ABは中心間半径R2で点Ｎから描かれてお
り、円弧CDも同じ半径R2で点Ｐから描かれている。第６
図の断面に対応する第13図の幾何学図形では、ウイング
部分の内側面60cもすべて直線状すなわち平坦である。
ウイング部分55,60の互いに対向した面は第６図の位置
では完全に平坦である。ウイング部分55の内側面55dが
第６図の位置から第５図の位置まで延びるに従って、内
側面55dは徐々に幅を広げてAB−BC−CDの形態となる。
一方、ウイング部分60の内側面60cの末端部分は第６図
の位置からその先端60bまで完全に平坦なままである。
前述の様に、ウイング部分55,68,63,60の半径方向内側
面は、それらウイング部分をそれぞれ対応のハブ部分に
結合しているアーム付近の部分では、第12図に示す形態
AB−BC−CDを持つ。すなわち、各ウイング部分の内側面
55b,60c,63c又は68cは、幅がBC（NP）またはそれ未満の
時に平坦であるが、幅がBCを越えてADまで大きくなる
と、漸次AB−BC（NP）−CDで示した形態となる。これ
は、各ウイング部分の半径方向外側55a,60a,63aおよび6
8aの周方向長さを出来るだけ大きくして、バレル内壁面
に対する拭い面積を最大限確保せんとするものである。
説明を簡潔にする目的で、この実施例のウイング部分5
5,60,63,68は軸線方向へまっすぐ延びるものとしてい
る。しかしながら、ウイング部分は後述する用に螺旋状
であっても良い。
或はまた、アーム56,64,59,67を傾斜させることによっ
て、上述の実施例の直線状ウイング部分55,63,60,68を
対応のハブ部分54,62,58,66からそれぞれ距離ｄだけ円
周方向へずらすことができる。第14図はこの変更を第12
図および第13図の構成要素に行なった場合に生ずる幾何
学的変更を示しており、第７図の断面に相当する。第15
図は第６図の断面に相当する。これらの図において、パ
ドル要素のウイング部分60,63の外側面60a,63aはそれぞ
れオフセット中心M2,M1から同じ半径R1で描かれてい
る。しかしながら、これら半径方向外側の面60a,63a
は、位置をずらされているために、点C,Nのところでバ
レルの内壁面から材料をこそぎ落すものの、前述の実施
例の様にウイング部分の半径方向外面全体がバレルの内
壁面と互いに拭い係合することはない。ウイング部分60
の半径方向内側面60cは第14図の位置において、直線部
分ABと、ウイング部分63上の点Ｐから中心間距離半径R2
で描かれた円弧状の面BCとからなる。ハブ部分の側面58
a,58bの円弧部分EF、HKはそれぞれオフセット中心M1,M2
から半径R3で描かれる。先に述べたように、側面58aの
円弧部分FGは点Ｎから半径R2で描かれ、円弧部分DEは点
Ｐから半径R2で描かれる。側面58bの円弧部分GKは点Ａ
から半径R2で描かれ、円弧部分DHは点Ｃから半径R2で描
かれる。本実施例では、各ウイング部分55,63,60,68の
半径方向内側面は幅がAB（NP）またはそれ未満の場合に
直線状で平坦であるが、幅がACまでに徐々に大きくなる
につれて、徐々にABC（NSP）で示す形態となる。
第16図および第17図は最初の実施例と同様なパドル部材
34,35を構成するパドル要素を示しているが、ウイング
部分が軸線方向に延在しているのではなくパドル部材の
回転方向と逆の方向へ螺旋状に延びる点で前述の実施例
と相違している。例示のためにパドル要素35bについて
説明するが、他のパドル要素34a,34b,35aも同様な構成
である。前述の実施例ではアームがハブ部分と一体に形
成されているとしたが、この実施例のハブ部分62はアー
ム64を受け入れる為のくぼみ70を持つものとして示して
ある。アームは任意の方法、たとえば溶接によってハブ
部分62に固着することが出来る。ウイング部分を螺旋状
に設けることによって、混合装置の作動に伴うトルクは
ウイング部分に徐々に加わることになる。
本発明に係る混合装置の作動にあたって、材料は供給通
路23を通してバレルを部分的に満たす率、すなわち、バ
レルの体積の10から20％で供給され、スクリュウ部分2
4,25によって第１図の右から左へ進められ、さらに、種
々のスクリュウ部分28−29,32−33,36−37によって混合
室13aを通して移動する。この移動の間に、材料は混合
パドル26−27,30−31およびパドル部材34−35によって
混合あるいは調合される。パドル部材34,35は互いに、
さらに混合室の内壁面と拭い合う関係に係合して材料を
混合・調合するので、材料の損失なしに材料中のガスを
通気口Ｏを通して逃すようにも作用する。通気口Ｏと連
通する吸引ポンプを設け、このポンプを用いてガスない
し蒸気抜きを助けることも出来る。パドル部材34,35で
は、第９図中において通気口Ｏへ向けて動かされる材料
には開口69を通して矢印ｅで示す逃げ道が有り、材料が
通気口Ｏを通して半径方向外側へ押し出されることはな
い。なお、この通気口は、バレル壁面に対して接線状と
なるように、下流側へ傾斜している。この通気口の傾斜
により、壁面に沿って引きおろされ、かつ開口69を通し
てパドル部材の回転と逆の方向へ移動しようとする材料
の逃げを助けることができる。材料の逃げ道を提供する
と同時に、ウイング部分は、これらウイング部分の間に
材料を捕えて圧縮することなく互いに完全な拭い作用を
果たすように、相互にかみ合ってもいる。パドル部材3
4,35は、比較的大きな材料の逃げ道を提供すると共に、
作動に伴う捩り力と応力の負担に耐えるに必要な強度を
持つ充分に大きな横断面のウイング部分55,63,60,68を
提供するような形状である。第16図および第17図に示し
た実施例では、螺旋状のウイング部分が回転方向に関し
てハブ部分に追従し、混合装置の充填端から排出端の方
向へ材料を前進させるように作用する。
ここで、パドル部材34,35におけるウイング部分の相互
拭い作用を、第９図および第9a図を参照して説明する。
作動時、パドル部材は第９図の矢印の如く同速度で同方
向へ回転駆動され、パドル部材35のウイング部分60とパ
ドル部材34のハブ部分54およびウイング部分55とが互い
に反対方向へ回動する。第9a図は、約10度回転後の状態
を示している。その際に、これら部分は、ウイング部分
60の外側面60aとハブ部分の側面54aそれぞれ相手の面に
沿って転動状に動かしつつ、さらにウイング部分60の内
側面60cとウイング部分55の内側面55dをそれぞれ相手の
面に沿ってほぼ平行に動かしながら、反対方向へ移動す
る。かくして、いづ部分54の側面54aとウイング部分55,
60の内・外側面55d,60a,60cが、これら面上の材料を反
対方向へ移動する相手の部分によってそれぞれ拭われ
る。パドル部材34,35が第11図の状態から更に回転する
と、今度はパドル部材34のウイング部分68がパドル部材
35のハブ部分62とウイング部分63の間に入り、ちょうど
第９図を逆転したような状態で相互拭い係合する。な
お、第９図から第11図では省略しているが、第４図から
第８図に拡大して示すように、パドル部材の係合部分間
には適当な間隙を設けてあり、各ウイング部分内側面の
側方円弧部分も相手のウイング部分と直接接触すること
はない。
混合され調合された材料は、互に隔てられた環状の室14
a,14bに進み、螺旋突条38,39,41によりこれらの室を通
して運ばれる。室14a内の材料はパドル42,43を通って移
送パドル44,45に移動し、これらのパドルが材料をスク
リュウ室14b内の螺旋突条41へ送る。材料は次いで加圧
下に環状の室40aへ確実に送られ、この室40aにおいて、
螺旋突条39によってスクリュウ室14b内を加圧の下に進
められて来た材料と合流する。その結果、体積の大きく
なった材料は、高圧力の下に連続した流れとなって、排
出ポート40、ノズル・ブロック53、押出オリフィス52か
ら押出される。混合装置を通って前進する材料の約50パ
ーセントは螺旋突条41によって運ばれ、残りの約50パー
セントが突条39によって運ばれる。エンドパス室17aは
スクリュウ室14aの移送能力の約４倍の移送能力を有
し、従って、室17a内の材料はほぼ大気圧の下に送られ
る。そのため、パッキン押え48,49には、これらのパッ
キン押えを通して軸受19a,20aまで材料を押出す傾向の
あるいかなる軸線方向の圧力もかかることがない。移送
パドル42−43,44−45は、こうして材料を部分的に満た
した状態で作動しながら材料の調合を維持する。スクリ
ュウ部分46,47は材料を押し戻し、材料がパドル44−45
を越えて軸線方向に通過しないようにする。
本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、開示した
実施例を修正し得ることは当業者には明らかであろう。
したがって、開示した実施例はいかなる意味でも本発明
を制限するものでなく、前記の説明があらゆる点で例示
であると考えるべきであり、本発明の真の範囲は特許請
求の範囲で定義した範囲である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、完全な相互拭い作用を行なうパドル部材を通
気口のところで使用している、本発明による押出装置を
示す概略断面図； 第２図は第１図の２−２線に沿った拡大横断面図； 第３図は第１図の３−３線に沿った拡大横断面図； 第４図は第１図に示した本発明に係るパドル部材の拡大
側面図； 第５図は第４図の５−５線に沿った横断面図； 第６図は第４図の６−６線に沿った横断面図； 第７図は第４図の７−７線に沿った横断面図； 第８図は第４図の８−８線に沿った端面図； 第９図から第11図は、第４図の５−５線に沿ったパドル
部材の縮尺した概略横断面図で、第9a図、第10図および
第11図は同じ方向へ同じ速度で回転しているパドル要素
の位置をそれぞれ示す； 第12図は第４図の５−５線に沿ったパドル要素の形態を
示す概略拡大幾何学図； 第13図は第４図の６−６線に沿った、第12図と同様の
図； 第14図はパドル要素の変形例を示す第12図と同様の図； 第15図は第14図の変形例の別の部位を示す第13図と同様
の図； 第16図はパドル要素のさらに別の変形例を示す拡大正面
図； 第17図は第16図の17−17線に沿った横断面図である。 図面において、Ｂ……バレル、10……バレル・ハウジン
グ、13a……混合室、19,20……軸、23……材料供給通
路、34,35……混合パドル部材、34a,34b,35a,35b……パ
ドル要素、54,58,62,66……ハブ部分、54a,54b,58a,58
b,62a,62b,66a,66b……曲線側面、55,60,63,68……ウイ
ング部分、56,59,64,67……アーム、57,61,65,69……開
口、55a,60a,63a,68a……半径方向外側面、55b,60c,63
c,68c……半径方向内側面。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】混合装置にして、 ａ） 軸線方向に延びる細長いバレル（Ｂ）であって、
    材料を受け且つ混合するようになった混合室を形成する
    内壁を具備し、入口端に入口通路（23）を、出口端に出
    口開口（40）を備え、平行で且つ相交わる少なくとも一
    対のシリンダ（13a,13b）で構成されるバレル（Ｂ）
    と、 ｂ） 少なくとも一対のバレル混合軸（19,20）で、隔
    置され且つ平行な軸線を備えると共に前記シリンダ（13
    a,13b）内を前記バレル（Ｂ）の入口端から前記出口端
    まで延びるバレル混合軸（19,20）と、前記バレル混合
    軸を同じ回転方向に同じ回転速度で駆動するための駆動
    要素（21,22）とを含む機構と、 ｃ） 前記バレル混合軸（19,20）の各々に装着した混
    合要素で、前記バレル内で半径方向に拭い合う関係にあ
    り、相互に且つ前記シリンダの壁面を拭うように形状を
    定めた混合要素とを有する混合装置において、 ｄ） 前記混合要素が半径方向に向かい合ったへら部材
    （34,35）を含み、各へら部材（例えば、34）が、前記
    バレル混合軸の一方（19）上で軸線方向に隣接し且つ周
    方向にくい違いに配置したへら要素（34a,34b）であっ
    て、他方のバレル混合軸（20）上の同様なへら要素（35
    a,35b）に半径方向で隣接したへら要素（34a,34b）より
    成り、前記へら要素は各々がハブ部分（54又は58又は62
    又は66）と、このハブ部分から半径方向へ隔たったウイ
    ング部分（55又は60又は63又は68）とを有し、各へら要
    素（例えば、34b）の前記ウイング部分（55）は、軸線
    方向に隣接したへら要素（34a）のハブ部分（66）上に
    位置するように、軸線方向に延びており、各ウイング部
    分（例えば、55）が、半径方向に隣接したへら部材（3
    5）のウイング部分（60）と互いに噛み合った関係に可
    動で且つ半径方向に隣接した該へら部材（35）のウイン
    グ部分（60）の半径方向内面（60c）の形状を画定する
    半径方向内面（55d）を備え、さらに、半径方向に隣接
    したへら部材（35）のハブ部分（58,62）と前記バレル
    ・シリンダのうちの一方（13a）の壁面の形状を画定す
    る半径方向外面（55a）を備えることを特徴とする混合
    装置。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の混合装置に
    おいて、互いに係合する位置にある前記ウイング部分
    （55,60又は63,68）の半径方向内面（55d,60c又は63c,6
    8c）はほぼ平坦であり、前記ウイング部分が半径方向に
    整合し且つ中心を合わせて互いに噛み合った関係にある
    際に、拭い落とし間隙のみを余して平坦に係合する混合
    装置。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の混合装置に
    おいて、前記へら部材（34,35）は前記バレル混合軸（1
    9,20）に偏心状に装着され、各ハブ部分（例えば、58）
    は断面において、該ハブ部分が固定されている前記バレ
    ル混合軸（20）の軸線（ｙ）から半径（R3）で描いた円
    弧面（KL）と、前記軸線から同じ半径（R3）で描いた半
    径方向反対側の円弧面（EF）とを有する形状であり、前
    記円弧面（KL,EF）は、該ハブ部分を有する前記へら部
    材（35）のウイング部分（60,63）の側縁（A,D,N,P）か
    ら前記バレル混合軸（19,20）の軸線（x,y）間の中心距
    離に等しい長さの半径（R2）で画定された側面（FH,LH,
    GH,GK）によってつながっている混合装置。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の混合装置に
    おいて、前記ウイング部分（55,60,63,68）は徐々に減
    少する幅と厚さを有する混合装置。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項に記載の混合装置に
    おいて、前記ウイング部分（63）が螺旋状に延びている
    混合装置。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項に記載の混合装置に
    おいて、各へら部材（34又は35）は、周方向にほぼ180
    ゜隔てて配置した、軸線方向に対向して延びる一対のウ
    イング部分（55,68又は60,63）を有する混合装置。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項に記載の混合装置に
    おいて、前記ウイング部分（55又は60又は63又は68）は
    自由端まで延び、各ウイング部分（例えば、60）は該ウ
    イング部分の軸線方向の中間部付近から前記自由端まで
    半径方向内面（60c）が平坦である混合装置。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載の混合装置に
    おいて、前記ウイング部分（60）の残りの部分の半径方
    向内面（60c）は、周方向の中央部（BC）が平坦で且つ
    少なくとも一方の側にて、該ウイング部分（60）を有す
    る前記へら部材（35）のもう一方のウイング部分（63）
    の側縁（N,P）から前記バレル混合軸（19,20）の軸線
    （x,y）間の中心距離に等しい長さの半径（R2）で画定
    された比較的平坦な円弧（AB,CD）につながっている混
    合装置。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第１項に記載の混合装置に
    おいて、混合装置は、前記混合室から前記バレル（Ｂ）
    を貫いて上方へ通じる、蒸気を抜くための通気通路
    （Ｏ）を備え、前記通気通路（Ｏ）が、該通気通路の下
    流側の前記バレルの壁面に接線方向となる傾斜した壁面
    を備える混合装置。
  10. 【請求項１０】混合室を形成する内壁を具備し、平行で
    且つ相交わる少なくとも一対のシリンダ（13a,13b）で
    構成される、軸線方向に延びる細長いバレル（Ｂ）と、
    隔置された平行な軸線を備えて前記シリンダ内を延びる
    少なくとも一対の混合軸（19,20）と、前記混合軸を同
    じ回転方向に同じ回転速度で駆動するための駆動要素
    （21,22）とを有する混合装置に用いるための混合要素
    において、 該混合要素は、前記混合軸の各々に装着された半径方向
    に向かい合うへら部材（34,35）を含み、さらに、 ａ） 前記へら部材の各々が、前記混合軸の一方の軸
    （例えば、19）上で軸線方向に隣接し且つ周方向にくい
    違いに配置したへら要素（34a,34b）であって、他方の
    混合軸（20）上の同様なへら要素（35a,35b）に半径方
    向で隣接したへら要素（34a,34b）より成り、 ｂ） 前記へら要素は各々がハブ部分（54又は58又は62
    又は66）と、このハブ部分から半径方向へ隔たったウイ
    ング部分（55,60,63,68）とを有し、各へら要素（例え
    ば、34b）の前記ウイング部分（55）は、軸線方向に隣
    接したへら要素（34a）のハブ部分（66）上に位置する
    ように、軸線方向に延びており、 ｃ） 各ウイング部分（例えば、55）が、半径方向に隣
    接したへら部材（35）のウイング部分（60）と互いに噛
    み合った関係に可動で且つ半径方向に隣接した該へら部
    材（35）のウイング部分（60）の半径方向内面（60c）
    の形状を画定する半径方向内面（55d）を備え、さら
    に、半径方向に隣接したへら部材（35）のハブ部分（5
    8,62）および前記バレル・シリンダのうちの一方（13
    a）の壁面と互いに形状を画定し合う半径方向外面（55
    a）を備えることを特徴とする混合要素。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第10項に記載の混合要素
    において、互いにかみ合った関係にある前記ウイング部
    分（55,60又は63,68）の半径方向内面（55d,60c又は63
    c,68c）はほぼ平坦であり、前記ウイング部分が半径方
    向に整合し且つ中心を合わせて互いに噛み合った関係に
    ある際に、拭い落とし間隙のみを余して平坦に係合する
    混合要素。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第10項に記載の混合要素
    において、前記ウイング部分（63）が螺旋状に延びてい
    る混合要素。
  13. 【請求項１３】特許請求の範囲第10項に記載の混合要素
    において、前記ウイング部分（55又は60又は63又は68）
    は自由端まで延び、各ウイング部分（例えば、60）は該
    ウイング部分の軸線方向の中間部付近から前記自由端ま
    で半径方向内面（60c）が平坦である混合要素。
  14. 【請求項１４】特許請求の範囲第13項に記載の混合要素
    において、前記ウイング部分（60）の残りの部分の半径
    方向内面（60c）は、周方向の中央部（BC）が平坦で且
    つ少なくとも一方の側にて、該ウイング部分（60）を有
    する前記へら部材（35）のもう一方のウイング部分（6
    3）の側縁（N,P）から前記バレル混合軸（19,20）の軸
    線（x,y）間の中間距離に等しい長さの半径（R2）で画
    定された比較的平坦な円弧（AB,CD）につながっている
    混合要素。
  15. 【請求項１５】特許請求の範囲第10項に記載の混合要素
    において、前記ウイング部分（55又は60又は63又は68）
    は前記ハブ部分（54又は58又は62又は66）から半径方向
    へくい違いに配置されて傾斜した姿勢をとり、各ウイン
    グ部分の半径方向外面（55a又は60a又は63a又は68a）の
    一方の縁部のみが前記バレル・シリンダ（13a又は13b）
    の壁面と拭い係合する混合要素。
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