JPH11514286A - 混練機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は機械、化学およびもしくは熱処理を実行する混練機に関し、それは軸に平行の方式で回転する少なくとも２個の軸（５、６）を持ち、その軸のそれぞれに軸（５、６）の回転という意味で相互に続く少なくとも２個の混練および輸送エレメント（７、７．１）が配設される混練機に関する。この発明に従って、各軸（５、６）の軸方向において、連続する混練および輸送エレメント（７あるいは７．１）はそれぞれ他の軸（５、６）上の混練および輸送エレメント（７．１あるいは７）の部分（３５）が通過する相互の空隙部を保持するように設計される。軸（５、６）の回転という意味で相互に続く混練および輸送エレメント（７、７．１）はこのように配設され、少なくとも部分的に軸方向でオフセットされる。

Description

【発明の詳細な説明】 混練機 この発明は機械処理、化学処理およびもしくは熱処理を実行するための混練機 に関し、それは少なくとも２個の軸平行回転軸を持ち、そのそれぞれの上に軸回 転方向に相互に続く少なくとも混練および輸送エレメントがあり、混練および輸 送エレメントは対応軸の軸方向に相互に続き、その対応軸は相互に関して空隙部 を含み、それを通じていくらかの混練および輸送エレメントがそれぞれの場合で 他の軸に進む。 製品は今日産業の多くの分野、しかしとりわけ化学工業で処理されねばならな い。例えば、前記の混練機において、２種の化学製品が大層密接に混合されねば ならないためにそれらは少なくとも部分的に反応する。この場合、これらの製品 はいずれかの望ましい密集状態で通過するので混練機に対してなされる要求はき わめて高い。 本質的には、区別は一軸および二軸混練機の間で行われる。この発明は例えば スイス−Ａ５０６ ３２２号に記載されているような多軸混練および混合機に関 する。この場合ラジアルディスクエレメントが軸上に存在し、ディスクの間に配 列された混練棒に軸上に配向される。フレーム形に展開された混練エレメントが 他の軸からのこれらディスクの間に係合する。これら混練エレメントはディスク および第一軸の混練棒を清浄化する。両軸の混練棒は自分の番になってハウジン グの内壁を清浄化する。 更に各軸混練機の実施例はヨーロッパ特許出願番号９２１０ ８８ ２９．０ で記述されている。 これらすべての多軸混合機および混練機において、処理される製品とりわけ加 熱面と接触するすべての面から製品湯垢あるいは付着物を取り除くという問題が ある。前記のヨーロッパ特許出願番号９２ １０ ８８ ２９．０において、こ れはかなりの範囲にまですでに行われている。確かに混練および輸送エレメント の間の空隙部のため、清浄化されない環部は攪拌軸および清浄化軸双方のハウジ ングの内壁にたえず留る。 この発明の目的はこの環部を更に取り除く可能性を創出することである。 この目的を達成するために、軸の回転方向で相互に続く混練および輸送エレメ ントは少なくとも部分的に軸方向にジグザグに配置するよう配列される。 これは各軸に対する実際の混練および輸送エレメントが対応するハウジングの 内壁を１００％清浄化することを意味する。これは熱伝達および製品輸送双方に 利点を持つ。 混練および輸送エレメントのこの事例において言及が行われる場合には、これ らのエレメントは混練および輸送機能だけでなく、前記の清浄化機能も持つ。 混練および輸送エレメントは望ましくはラジアル運搬エレメントおよび運搬す るエレメントの周囲に置かれた混練棒よりなる。この関連では望まれるどのよう な方法でもラジアル輸送エレメントおよび混練棒双方を装備する可能性がある。 混練棒は鋤先風に横断面に展開することができ、あるいは側方翼部に配 設することができる。輸送エレメントは欠円形、ディスク形、レンチ形、のこぎ り歯形、軸形にすることができ、あるいは単に条片（ストリップ）として展開す ることができる。ここで多くの可能性が考えられ、いずれもこの発明の範囲内に ある。混練エレメントおよび輸送エレメントの間で、およびここでとりわけ軸方 向で相互に隣接する混練棒の間で、混練および輸送エレメントのいくつかのもの が他の軸を通過する空隙部が存在するということが単にきわめて重要である。回 転方向で相互に続く混練および輸送エレメントからの混練棒の軸上のジグザグ配 置によって、この空隙部が絶えず清浄化されるということが保証される。 混練および輸送エレメントは対応する軸にどのような望ましい方法でも配置す ることができ、またそれに接続することができる。確かにこれら混練および輸送 エレメントはかなりの力を必要としなければならず、そのため軸に組み込まれる ことが望ましいことが見出されてきた。この関連で環部と一緒にラジアル輸送エ レメントを生産することが可能でありかくしてこの製造工程はかなり単純化され る。更にワンピース型製造の場合にラジアル輸送エレメントの破壊の危険性は少 ない。従って混練棒はラジアル輸送エレメントに望ましい状態で溶接される。 環部への接続が混練および輸送エレメントのために選択するならば、全体の軸 は各セクションに展開できる。これは軸が基本的に環部がその間で配列される個 別の管状セクションよりなることを意味する。２個の隣接する環部は次いで多分 中間環部により分離され、そのためこのようにして混練棒の軸上のジグ ザグ配置が決定される。この軸上のジグザグ配置はいずれにせよ非常に大きくな ければならないので、それは回転方向で相互に先行する２個の混練棒の間で空隙 部を覆う。 いずれにせよ同じ軸上ジグザグ配置を持つこれらの同じ混練および輸送エレメ ントはすべての場合において相互に協力し、すなわち相互にかみ合うことが保証 されねばならない。このようにしてのみ異なったオフセットを持つ２個の混練棒 が衝突せず相互に破壊しないという結果が得られる。 この目標を達成するために、混練および輸送エレメントの数および形状、軸の 速度比、ならびに相互に対する軸の回転方向を適合させる必要がある。軸を双方 とも同じ方向および反対方向に運転することはできる。軸の速度比は望ましくは 軸の混練棒／輸送棒の比率に直接比例する。更に棒の数は軸の各回転の際に同じ 軸輸送棒が相互に係合するように決定されねばならない。 全体として、この発明によりハウジング内壁双方が完全に清浄化される多軸混 練機で創り出される。これはこの発明のきわめて重要な利点であり、この転換の ための費用は非常に小さい。 この発明のそれ以外の利点、特徴および詳細は以下の望ましい実施例の説明か らまた図面を引用することで明らかであろう。図面で、 図１ はハウジングが部分的に切断されたこの発明の混練機の上面図である。 図２ はこの発明に基づく攪拌軸を貫通する縦断面図である。 図３ は図２の攪拌軸の展開図である。 図４ はこの発明に基づく清浄化軸を貫通する縦断面図である。 図５ は図４の清浄化軸の展開図である。 図６ は使用位置での攪拌軸および清浄化軸の部分の線図である。また 図７ は図６の攪拌および清浄化軸の使用位置での正面図である。 図１に従って、混練機Ｐはいくつかのハウジングセクション１ａ、１ｂおよび １ｃよりなるハウジングを持つ。ハウジングセクションは対応するフランジ接続 部２により相互に結合される。ハウジングセクション１ａ内で、混練機で処理さ れる製品のための送り管３があり、ハウジングセクション１ｃには処理された製 品のための出口接続部４が配設される。 製品はそこに配置された混練および輸送エレメント７と同じように２個の軸５ および６により送り接続部３から出口接続部４に輸送される。輸送の間に、製品 の混合および混練が望ましくは熱処理と同じく行われる。この目的のために、軸 ５および６ならびに多分更に混練および輸送エレメント７同じく（詳細には示さ れていないが）ハウジング壁８が加熱される。加熱流体を軸５および６に導入し そこから多分混練および輸送エレメント７の内部に導入するために、接続部９お よび１０が軸５および６に導入された加熱流体のために対応する入口および出口 ニップル１１および１２の周りに配置される。軸５および６の外装面での加熱流 体の対応する誘導および出口ニップル１２を 通じる対応する復原部は先行技術で論じられており、従ってここではこれ以上説 明しない。 接続部９および１０の間で、軸５および６に接続されたジャーナル（軸）ピン １３および１４がスペーサー１５を通じて軸５あるいは６を密閉するためにそれ ぞれの場合に配設されたハウジング１に対してスタッフィングボックス１６およ び１７に係合する。ジャーナルピン１３および１４は対応する伝達エレメント１ ８および１９、例えば大歯車を経由してスペーサーの外側で相互に結合され、伝 達エレメント１９は伝動装置２０を経由して駆動装置２１に接続される。この駆 動装置２１および伝動装置２０を経由して、伝達エレメント１９は何よりもまず 回転され、この回転は軸５に伝達される。この回転運動の伝達エレメント１９へ の伝達は同一もしくは反対方向でまた同一もしくは異なった回転速度で行われる 。対応する減速伝動装置は市販されており、ここでは詳細に説明されない。 図２において、攪拌軸５の少なくとも一部は、相互の間で少なくともそれぞれ の場合において２個の環部３１および３２の間で収納する複数の管セクションで 組立てられ、この場合環部３１および３２は対応する溶接部３３を経由して管セ クション３０に相互に接続されることが認められる。環部３１および３２上では それぞれの場合基本的に混練棒３４およびラジアル輸送エレメント３５よりなる 混練および輸送エレメント７が配置される。とりわけ図７においては、環部３１ ／３２およびラジアル輸送エレメント３５がワンピース型で作られるのに対し、 混練棒３４はラジアル輸送エレメント３５上に配置される ことが認められる。ラジアル輸送エレメント３５は更に望ましいいずれかの方式 で展開できる。この実施例においてそれはストリップ形状である。しかしそれは まだディスク形、のこぎり歯形、波形、環状、弓形あるいはその他のものである こともできる。実施例においてのみスイス特許出願番号００５５１／８８−０号 、００５５０／８８−８号、ヨーロッパ特許出願番号９０ １１ ８６ ２６． ２号、９１ １０ ５４９７．１号、あるいはＤＥ−ＯＳ ４１ １８ ８８４ ．５号で引用例が持たれる。 環部３１および３２が軸方向で相互に続きそのため対応する混練および輸送エ レメント７は軸方向にオフセットで配置されることがこの発明ではきわめて重要 である。このようにして混練棒３４の軸方向のジグザグ配置が図３から認められ るように行われる。各環部３１あるいは３２上に、図３に基づいてそれぞれの場 合４混練および輸送エレメント７において、その軸方向ジグザグ配置で変化する これらの混練および輸送エレメント７がある。 図３から、環部３１および環部３２の間で、環部３１および３２を離して間隔 を置きそのため２個の軸上で連続する混練棒３１の間の空隙部３７が回転方向で 続く混練棒で橋渡しされる中間環部３６があることを認めることができる。 図４および５に従って、清浄化軸６も管セクション３０．１よりなり、その接 続部で清浄化軸の軸方向で相互に続く２個の管セクション３０．１は相互の間で ２個の環部３１．１および３２．１ならびに多分中間環部３６．１を受け 入れる。この場合更に管セクション３０．１、環部３１．１および３２．１、な らびに中間環部３６．１は対応する溶接部３３．１により相互に接続される。 各環部３１．１および３２．１上で更にそこに配置されたラジアル輸送エレメ ント３５．１および混練棒３４．１よりなる少なくとも１個の混練および輸送エ レメント７．１が存在する。２個の対応する環部３１．１および３２．１の混練 棒３４．１あるいはラジアル輸送エレメント３５．１は再び軸方向にジグザグ配 置に配列されるので、空隙部３７．１および３７．２は更に軸方向にジグザグ配 置される。 この発明の運転方法は図６および７と関連して詳細に説明されるであろう。混 練および輸送エレメント７ならびに攪拌および清浄化軸５ならびに６の混練およ び輸送エレメント７．１は相互の回転に際してフォーク形に係合する。この関連 で、回転速度がそのように調節されるため、各場合において軸方向のオフセット 平面で回転方向に相互に続くこれらの回転および輸送エレメント７および７．１ は相互に係合する。このようにしてすべての空隙部３７、３７．１および３７． ２が対応する混練棒３４および３４．１を通過するので、環部がここでハウジン グ中間壁に積み重ねることができずまた環状円環面を形成できないということが 確実になる。この関連で、確かに清浄化軸上の混練および輸送エレメント７．１ に対する攪拌軸上の混練および輸送エレメントの数の比率で認められるべきであ る。更に攪拌および清浄化軸５および６の速度もこれに適合されるべきである。 攪拌および清浄化軸５および６上の混練および輸送エ レメント７および７．１の同じ数が存在するならば、双方の軸は同一速度で望ま しく運転される。ほんのより少ない数の混練および輸送エレメントが攪拌軸上に 存在する（例えば２あるいは４個）ならば、清浄化軸６もまたより高速で運転で きる。平面にジグザグ配置で配列される混練および輸送エレメント７および７． １が絶えず相互に協力することが単に見られるに違いない。 清浄化軸６上の混練および輸送エレメント７．１に対する混練および輸送エレ メント７の数の比率は原則として完全な整数であるが６：４の比率も例として可 能である。 更にこの配列はまた２個の軸５および６の回転の同一方向および反対の方向の 双方で可能である。回転方向、軸の速度、および混練ならびに輸送エレメントの 数は混練機により処理される特異的な製品に適合されねばならない。同じことは 拡張によりラジアル輸送エレメント３５および３５．１の展開にも適用し、例え ば混練機で機械にかけられる製品のドエル時間は増加する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１２月９日 【補正内容】 請求の範囲 １．機械、化学、およびもしくは熱処理を実施する一つの混練機であって、それ は少なくとも２個の近軸回転軸（５、６）を持ち、それぞれの場合その上に軸（ ５、６）の回転方向に相互に続く少なくとも２個の混練および輸送エレメント（ ７、７．１）があり、対応する軸（５、６）の軸方向で相互に続く混練および輸 送エレメント（７あるいは７．１）は相互に空隙部（３７、３７．１、３７．２ ）を保持し、それを通じて混練および輸送エレメント（７．１あるいは７）のい くつか （３５）は他の軸（５、６）上をそれぞれの場合通過し、各軸の回転方向 で相互に続く混練および輸送エレメント（７、７．１）は少なくとも部分的にジ グザグ配置に軸方向でそれぞれの場合配置され、またそれぞれの場合ラジアル輸 送エレメント（３５、３５．１）および輸送エレメント（３５、３５．１）の周 囲に配置される混練棒（３４、３４．１）よりなり、混練および輸送エレメント （７、７．１）、回転速度、および軸（５、６）の回転方向が相互にうまく適合 されているために同一軸のジグザグ配置を持つ混練および輸送エレメント（７、 ７．１）が絶えず相互に協力し合う事実で特徴付けられる 混練機。２ ．請求の範囲第１項に基づく混練機であって、ラジアル輸送エレメント（３５ 、３５．１）が軸（５、６）に組み込まれ、望ましくはワンピース型で環部（３ １、２１）と接続される事実で特徴付けられる混練機。３ ．請求の範囲第２項に基づく混練機であって、隣接する環部 （３１、３２）が中間環部で分離される事実で特徴付けられる混練機。４ ．請求の範囲第２項あるいは第３項に基づく混練機であって、軸（５、６）の 一対の環部（３１、３２）が管セクション（３０）によりそれぞれの場合で分離 される事実で特徴付けられる混練機。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．機械、化学、およびもしくは熱処理を実施する一つの混練機であって、それ は少なくとも２個の同軸回転軸（５、６）を持ち、その軸のそれぞれに軸（５、 ６）の回転方向に相互に続く少なくとも２個の混練および輸送エレメント（７、 ７．１）があり、その接続で対応する軸（５、６）の軸方向で相互に続く混練お よび輸送エレメント（７あるいは７．１）は相互に関連して空隙部（３７、３７ ．１、３７．２）を保持し、それを通じて混練および輸送エレメント（７．１あ るいは７）の一部（３５）は対応する他の軸（５、６）上を移動し、ここで軸の 回転方向で相互に続く混練および輸送エレメント（７、７．１）は少なくとも部 分的にジグザグ配置に同軸方向で配置される混練機。 ２．請求の範囲第１項に基づく混練機であって、ここで混練および輸送エレメン ト（７、７．１）がラジアル輸送エレメント（３５、３５．１）および輸送エレ メント（３５、３５．１）の周囲に置かれた混練棒（３４、３４．１）よりなる ことを特徴とする混練機。 ３．請求の範囲第２項に基づく混練機であって、ここでラジアル輸送エレメント （３５、３５．１）が軸（５、６）に組み込まれ、望ましくはワンピース型で環 部（３１、２１）と接続される混練機。 ４．請求の範囲第３項に基づく混練機であって、ここで隣接する環部（３１、３ ２）が中間環部で分離される混練機。 ５．請求の範囲第３項あるいは第４項に基づく混練機であっ て、ここで軸（５、６）の一対の環部（３１、３２）が管状セクション（３０） によりそれぞれの場合で相互に分離される混練機。 ６．請求の範囲第１項から第５項までのいずれかに基づく特許であって、ここで 混練および輸送エレメント（７、７．１）の数回転速度および軸（５、６）の回 転方向が相互によく適合されるために同一軸ジグザグ配置を持つ混練および輸送 エレメント（７、７．１）が相互に協力し合う混練機。