JPS60187326A - 粒状物の配合方法及び配合装置 - 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】 本発明は粒子物を混合する方法および装置、特（４） に、組成および粒子径の異なる成分乞含有する材料の混
合方法に関する。

例えば、混合体を次の工程に連続的に供給しなければな
らない製造工程において１粒子径の異なる成分を連続的
に混合する上で大きな問題点は１バツチの成分を混合し
、その後、容器内に注入、その他の方法で供給する際に
、微細粒子が粗粒子から分離し、その結果、成分を均一
に供給することができなくなってしまうことである。

この問題点は連続混合方法によって、混合ゴムその仲の
重合体混和物を製造する場合、特て顕著となる。本明細
書では、連続混合方法とは、別々のバッチ材料を混合機
／マスチケーター内に供給し、所定の混合時間後、混合
、混練りした混和物を分離バッチとして排出するバッチ
混合方法に対して、成分を反応させ、混合し、完全に混
和且つ混練りした重合体生成物ン製造し得ろように構成
したマスチケーター内て予備混合した重合体成分および
他θ）成分を連続的に供給する方法７意味するものとす
る。

（５） 連続混合方法てよって製造する混合体の品質を均一化す
るためには、所定の成分比率で成分を正確に混合機１マ
スチケーターに連続的に供給することが必須である。実
際には、経済的理由で少なくとも９乃至１２ｍｘの比較
的な大きな径の粒子で供給され、ゴムおよび仙のエラス
トマーＪ）混和用に一般に使用されている材料の場合、
上記品質の均一性を達成することは極めて困難である。

また上記材料はゴム、プラスチック業界で一般に使用さ
れているカーボンブラックおよび他の混和用成分のよう
なファインパウダーと均質に予備混合することも極めて
難しい。予備混合した重合体バッチおよび混和用成分は
連続撹拌状態に保持したならば相当に均一であるが５そ
のバッチを別の容器に移そうとすると直ちに、微細粒子
は大きい径の粒子間の空隙を通って降下し、油、ワック
ス、その他の付着性成分が接触する容器または通路に付
着し勝ちとなろうその結果、成分用に予備混合機または
プレンダーから送り出すバッチ材料は混合機に供給する
間に、組成が変化してしまうことも（６） しばしばであろっ 本発明は上述した問題点ケ緩和する方法および装置を提
供すること？目的としているう本発明によると１粒子物
６混合する方法は所定比率の成分２共に混合する段階と
および混合した成分乞連続的に分割して、複数の各混合
室内に送り、各混合室が複数単位量の成分を受入れ、よ
って、平均的見本を収容することができろようにする段
階と、および次に混合室を連続的に完全に排出し、各々
所定の成分比率を有する連続した副バッチ形態で生成物
が得ら」１ろようにする段階とを備えて構成されろっ 上記混合方法をゴムおよび他のエラストマー５またはプ
ラスチックの連続混和に適用する場合、混合機からの副
バッチをそれぞれ連続的に完全に排出し、混合室を備え
、その後に押出機と造粒機を内蔵し、この混合室の寸法
が各混合室からの全バッチを受取り、副バッチに混合お
よび混練り動作を作用させ、副バッチ内で生ずる成分分
解を確実に回避し得るのに十分な大きさであるように構
（７） 成することが望ましいう 本発明はまた、混合室および混合した成分を連続的な単
位数量各に混合室内眞送ろ手段から成る組立体を備え、
各混合室が複数単位量の混合成分を受入ね、よって、平
均見本を収容するように構成しまた混合室を完全に排出
し各々」二記所定含有比率の成分を有する連続した副バ
ッチの形態で生成物を形成する手段を設けた粒子物の混
合装置を提供する。

好適実施態様で、上記混合装置は縦軸を中心として回転
可能な台枠内に組立体として構成し、垂直に配設した複
数の管を備え、上記管が台枠の軸心とする共通のピッチ
円内に配設さね且つ開放端を混合装置の上端付近に位置
するようにしである。

バッチ材料が管組立体内にあげられる間に、混合した成
分を連続的に管の上端に送る為の回転シュートが配設し
てあり、こσ）シュートは台枠の軸心を中心として回転
し、材料が単位量ごとに回転中の容管の中に入っていく
の馨確実にする。上記管の各々は下端に弁を備えている
ため、バッチ材料（８） を管内に送った場合５台枠乞回転することにより、管を
同時に排出位置に動かすことができ、次いで弁を操作し
て、管の円味全部を放出することができる。

管から混合成分乞具合良くあけるためには、管は可撓性
材料で製造することが望ましいう弁はまた、容管の一部
を握持し５扁平化することでそわを閉塞させ得るように
配設した手段？備えろ放出可能なピンチ弁の形態とする
と具合よいっ次に本発明の１実施態様について１例とし
て。

添付図面を参照しながら説明する。

図示じた混合装置１０は基台１２上に縦軸１６を中心と
して回転可能なように支持された台枠１１を備えろ。

この台枠１１は６つの同軸状円板ｉ５，１６゜１７を備
え、こねら円板にはゴムまたはプラスチック製の垂直な
可撓性管２０．４８本で構成した組立体を支持する為、
開口が設けである。上記管２０は開放端部２１乞上部円
板１５に固着させである５円錐形カバー２４が上部円板
１５に固着さく９） れ、混合成分の中央投入ダクト２５を担持している。

投入ダクト２５の直ぐ下には、回転可能なシュート３０
が駆動装置３１上に取付けである。この駆動装置６１自
体は混合装置の基台に設けたモータ（図示せず）ｖｃよ
り縦軸６２乞介して駆動され、シュート６０をおおむね
１５　ｒ、ｐ、ｍ　の速度で回転させろことができろっ
こθ）ため、シュート６０の排出端部６６は回転中、管
２０の開放端部２１の上を通過し、結局、投入ダクト２
５およびシュー　ト３＋　ＯＹ介して予備混合機（図示
せず）から管２０内にバッチ材料を送る間に、何度も各
開放端部２１乞上することになるっこの手段によって。

容管２０は複数単位量の混合成分を受入れる混合室を構
成し、混合体の組成が変動する場合、材料送り工程の開
始時から終了時まで、各管内には平均的見本を入れてお
くことができろ。

管２０の各下端部４１には混合装置の基台に設けた適当
なカム面４４と関係するローラ４６によって１作動され
ろピンチ弁機構４２が設けである。

（＋０） 従って、台枠１１ケ回転させて、管を排出位置４５に動
かすと、容管を自動的に排出することかできろ。

下部弁機構Ａ２θ）詳細は第４図に示しである。

これらの構造および作用は上ｇｌ）弁機構６０と同一で
あり、共通部品は同一参照符号で表示しである力瓢管２
０σ）下端部を第４図σ）２０ａおよび２０Ｃで示した
閉鎖状態に保持しながら、作動ローラ４６が固定円板１
０６上馨転動する構成にしてあろっ管糺立体が支持台枠
と共に回転する場合、管（２０ａで表示）か排出シュー
ト４５の真上の位置−に達すると、ローラ４６が円板１
０６の開口部１１０内圧落下することで、その弁が開放
するっさらに台枠を動かすと、管は２０ａで示した位置
に達し、関係するローラ４３は固定カム而４４上に上昇
し、弁機械’ａテ閉じる作用をする。

台枠の回転は空気王ピストンおよび下部円板１７に設け
たラチェツト歯５ろと係合可能な歯止め５２を担持する
シリンダ機構を備えろ割出し機構てよって行なうつ （１１） 中間円板１６は一連のピンチ弁機構６０を担持する。各
ピンチ弁機構６０はローラ６１によって駆動され、カム
機構６５で全ての弁６０の開閉を同時に行うことができ
ろように構成しである。

カム機構６５は空圧アクチュエータ（図示せず）の作用
で縦軸１６を中心として制限回転するように角運動式の
リング１０７上に設けた回転可能なリンク面９１乞備え
る。固定ローラ９２（・エリングの勾配面と係合するた
め、第２図の位置から第６図の位置までリングを回転さ
せろと、リング１０７は持上げられ２よって、全ローラ
６１ケ同時に上昇させる。枢着点を中心として回転し５
弾力性アーム９４に直かに固着したピンチ弁板９６およ
びレバー１００．１０１とリンク１０２によってピンチ
弁板９６と連動して動くよう接続した反対側のピンチ弁
板９７の作用を調節する弾力性アーム９４にローラ６１
が担持されている。、第６図ハ最終閉鎖位置にあるピン
チ弁板の状態を示したものである。全体として縦軸１ろ
に対して放射状に伸長し２各管の全幅に係合し、よって
、第６図に示（１２） した位置にあるときて、管を閉鎖し得ろようにした２つ
のピンチ弁板９６．９７間で管２０は間隙１０５内には
さまれろう 弁６０を開放する必要のある場合には、全ての弁を同時
に開放するときに、リング１０７を第２図に示した位置
まで回転させて戻す。

開口は円筒状壁で完全で囲繞し、管内側からゴミか入る
のを防止してあ７）５図面には一部分のみ図示した内側
ダストカバー７５は環状円板１５０内端まで゛伸長し、
ゴミが入らないよう開口の内側部分な密封している。こ
のためシュー）　３＋　Ｏ＋ｚ内側カバー７５と外側カ
バー２４間の密封空間内で作動することができる。

作用について説明するう上述した型式の混合装置は先ず
、弁４２を全て閉鎖し、弁６０’Ｙ全て開放した状態に
するうゴムと混和成分の混合体ケ１００　ｋｇのバッチ
に調成し、うち５バツチ乞シユートろ６の連続的に回転
する混合機１０内に供給する。典型的な工程の場合、Ｉ
　Ｑ　Ｑ　Ｋｐの材料は約１分で混合機に供給すること
かできろっこの間に。

Ｃｌ５） シュートはその縦軸乞中心として約１５回転し。

従って、容管には各１００　Ｋｇバッチから約１５単位
量の混合成分が収容さ」１ろことになる。

次に、弁６０の上部系を閉鎖する。これによって、管２
０は上部８０と下部８１とに分割される。

下部８１には材料か充填され５排出するばかりであるの
に対し、」一部８０は空で゛５関係する予備混合機から
さらに、１００Ｋｇの５バッチ乞受入れろことができろ
。下部８１に材料が完全に充填されたならば、混合機は
連続ゴム混合機・マスチケーター内へσ）排出を開始す
る用意が整う、この目的の別め、割出し機構５０により
、徐々に台枠１１を回転させ、容管の下部８１を回転中
に、排出口４５付近に動かす。この位１帽で、自動弁機
構を作動させ５隣接する管の下部８１から円味を放出し
、連続混合機・マスチケーターのホッパー内に投入する
。混合、混練りしたゴムおよび混和成分の副バッチを全
て容管の下部８１から直ちに混合機・マスチケーターの
ホッパー内に供給することを確実化し、またホッパーが
この副バッチ全量（約１０（Ｉ４） にり）を受入ねるＣ７）ＶＣ十分な大きさであわば、ゴ
ムおよび他σ）成分σ）１彦性比率による副バッチを連
続混合機・マスチケーターで確実に処理することかでき
ろ。

肯σ）１部８１の円味が排出さ牙１ろ一方、管の上部８
０は充填が行わわろ、全てθ）管σ）１部８１が空にな
ると、下部弁は閉鎖するうそして５弁６０が作動して５
上部８０の円味は対応する下部８１内に放出されろ、従
って、混合工程（１おおむね中断することはなく連続し
て行なうことができろ。

次いで、弁６０が再び閉鎖し、上部８０へσ）充填が耐
量さ牙１ろ。

容易に変形可能な薄肉厚の可撓性管２０（好適実施態様
でに台枠に掛けた場合、断面が一定の形状に固定さねろ
ほど剛性でない管）を使用することにより、管に入れた
ゴム混和用材料は相当程度、管の内壁に付着せず、ピン
チ弁を開放したときに効率的に排出されることが分かつ
ているう構造上５都合がいいように、台枠組立体ケ小型
化し、ピンチ弁機構を簡略化するため、管２０を工水平
断面かＣ１５） 長方形となるように支持し５その長方形の主軸ケ台枠組
立体σ）縦軸１６と軸方向に心合せさせる。

上述した混合装置では５回転シュートを用いて成分を単
位量ごとに管２０内に送るが、容管か材料送り工程中、
平均的見本馨受入Ｊ１７−）ことかできろならば５回転
コーンまたはスクリューフィーダのような他の供給装置
を使用することもできろ。

上述した説明では２本発明をゴム混和時に特有の間１頂
点に適用する場合７主に敗扱ったが、本発明はまた食料
品（例：茶ｒ　ＩｎｕｅＳＩ！　）＋種子、飼料、セメ
ント／砂／骨材および肥料の分野で行われろ工業的混合
工程にも適用し得るもθ）であろっ上記他σ）用途のう
ち、ある場合には、可撓性管の使用に伴なう利点は重要
でなく、それに代えて、剛性の区画室または仕切室を設
けることができる。１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による混合装置の一部切欠き図解式斜視
図、 第２図は開放状態の上部弁機構を示す第１図と同一方向
からの詳細線図、 （］Ｃ６ 第６図は閉鎖状態の上部弁機構を示す、第２図と同様の
線図、および 第４図は下部弁機構を示す、第１図と同一方向からの詳
細線図である。 Ｃ主要符号の説明） １０・・・混合装置、１１・・・台枠、１２・・・基台
、１ろ・・・縦軸、１５．１６．１７・・・環状円板、
２０・・・可撓性管、２５・・・入口ダクト、６０・・
・シュート、　６１・・・駆動装置、４１・・・管の下
端呂ＩＳ、４２・・・ピンチ弁機構、４６・・・ローラ
。 （１７） 手続補正書（方式） ？ 昭和６Ｑ年　ρ月Ｙ日 特許庁長官　志　賀　学殿 ６、補正をする者 事件との関係　出　願　人 住所 Ｓ　く１　グ°フッニー　ア＞　膳：ｒ−−−へ゛イ゛
かＪミテ・７ト′４、代理人 ５、補正命令の日付　昭和ｂＯ年　３月−６日（発送日
）６、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　所定比率の成分馨混合する段階ケ備える粒状物の
   混合方法において、混合成分を連続した単位量ごとに５
   複数の各混合室（２０，８０，８１）内に送り、各混合
   室が複数学位量の混合成分を受入ね、よって５平均的見
   本を収容するようにし、次いで連続的に混合室（８１）
   ｙｒ完全に排出し、各々、前記所定の成分比率乞有する
   連続した副バッチの形態で生成物を得ることを特徴とす
   る前記混合方法。 ２、混合室を各々５連続的に５連続混合機・マスチケー
   ターの混合室内に排出することができるように構成し、
   前記混合室が各混合室からの副バッチを全て受入れるの
   に十分な寸法とし、前記副バッチて混合・混練り作用を
   加え、副バッチ内で生ずる成分の分離を確実に解決し得
   ろように構成することを特徴とするゴムおよび他のエラ
   ストマ（１） −またはプラスチックσ）連続混和工程に適用し、た特
   許請求の範囲第１項に記載した混合方法っ６、混合室（
   ２０・８０・８１）組立体および連続した単位量ごとに
   混合成分を混合室内に送り５よって各混合室が複数学位
   量の混合成分を受入れろことで平均的見本を収容するこ
   とができるようにする手術（３，０’）　’＆備え、混
   合室（８１）を完全に排出し、各々所定の成分比率を有
   する連続した副バッチの形態で生成物を得る為の手段（
   ４２，４５）を備えることを特徴とする粒状物の混合装
   置つ４、混合室が垂直に配設され、その下端部に開放上
   端（２１）および弁（４２）’；ｌ設けた複数の管（２
   ０）を備えること乞特徴とする特許請求の範囲第６項に
   記載した混合装置。 ５、前記管（２０）”ｒ可撓性材料で構成し、弁（４２
   ）が前記各管の一部を握持し、扁平化することで、とわ
   を閉鎖し得るように構成した手段（９６・９７）を備え
   る放出可能なピンチ弁の形態であること欠特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載した混合装置。 （２） ６、　前記容管（２０）が縦方向に間隔を置いて配設し
   た複数の弁（４２，６０）ｗ備え、管の上部（８０）が
   松数牟位量の混合成分を受入ねることができろように配
   設した前記混合室を構成し、管の下！１（（８１）が上
   部混合室（８０）から排出された副バッチ成分用の混合
   室または送り室の何れかを構成し、上部弁（６０）’に
   設けて、上部混合室（８０）から容管の下部送り室（８
   １）への副バッチ成分の排出を調節し、および下部弁（
   ４２）ｗ設けて、下部混合室または下部送り室からの副
   バッチ成分の排出を調節することを特徴とする特許請求
   の範囲第６項乃至第５項の任意の項て記載した混合装置
   。 Ｚ　容管の上部弁（６０）か全ての上部弁（６０）に同
   時に作用するカム機構（１０７・６５）を介して作動可
   能であること乞特徴とする特許請求の範囲第６項に記載
   した混合装置。 ８　前記カム機構が垂直に動き、各上部弁（４２）に取
   付けたレバー（９４）’に回転させろことのできるリン
   グ（１０７）Ｙ備えろことを特徴とする特許請求の範囲
   第７項て記載した混合装置っ（３） ９　各上部弁（６０）が前記レバーで回転可能な１対の
   対向するピンチ弁板（９６，９７’）ｋ備えろことを特
   徴とする特許請求の範囲第８項に記載した混合装置。 ＩＱ、縦軸Ｎ５）ｙ中心として回転し５回転中の前記容
   管（２０）を排出位置（４５）に動かすことのできる台
   枠（１１）内ｒ前記管（２０）を配設し、およびシュー
   ）　（３０’）’＆設けて、管σ）上端部（２１）に成
   分乞供給し５前記シユー）　（３Ｆ）が台枠軸（１３）
   ｖ中心として回転し、連続した牟位数ごとに成分を前記
   容管に供給すること？特徴とする特許請求の範囲第６項
   乃至第７項の任意の項に記載した混合装置。 １１、前記容管の下部弁Ｃ４２）か管の排出位置にある
   ときに、前記下部弁を開放する作用をするカム機構（１
   １０，４ろ）７介して１作動可能であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１０項に記載した混合装置。