JPS643528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第１項の前提概念に
記載の円錐−スクリユーミキサーに関する。

公知の円錐−スクリユーミキサーの場合、傾斜
して配置されたスクリユーの上端はクランクのア
ームに回転可能に装着され、クランク自らはふた
の中央に回転可能に装着されている。円錐−スク
リユーミキサーの稼動に際し、クランクはふたの
中央を貫通して回わされ、それによつてスクリユ
ーは円錐状の容器壁に沿つて運動する。スクリユ
ーをその軸線の回りで回転させるため、混合され
るばら荷の密度に応じて２種の中の１個の駆動装
置が利用される。密度が比較的小で、例えば0.7
Kg／以下である混合材料の混合のためには、ス
クリユーは円錐状容器の細い下端に配置されたカ
ルダン継手を経て駆動される。密度が0.7Kg／
よりも大である混合材料の混合のためのミキサー
の場合、スクリユーの駆動は上方からクランクの
内部を通つて行われる。

上記の両種の円錐−スクリユーミキサーは、
種々の短所を有する。両種に共通である短所は、
クランク、クランクの装着に使われる軸受および
クランクの駆動のために必要な伝動装置が、比較
的高価でありかつ製造費が著しく高い点である。
混合材料を貫通してスクリユーを容器壁に沿つて
動かすためには、混合材料の状態によつては頗る
大なる力を必要とする。それ故に、クランクおよ
びその装着のために使われる軸受は、頗る頑丈に
形成されなければならない。クランクは、ふたの
中央においてシヤフトを経て駆動され、かつスク
リユーは長いてこ腕を形成するクランク・アーム
の遊端に装着されている故に、大なる回転モーメ
ントがシヤフトを経てクランクに伝送されなけれ
ばならない。駆動モーターをクランクのシヤフト
と連結する伝動装置は、これに相応して頗る大な
る減速を生ずる必要があり、したがつて多費用か
つ高価である。

スクリユーの駆動が容器下端に存在するカルダ
ン継手を経て行なわれるようなミキサーの場合、
カルダン継手は容器の軸上に配置されなければな
らない。それによつて、同じく容器の下端におい
て行われる混合材料排出が困難となる。すなわ
ち、この場合混合材料は、容器下端の中央におい
て容器から垂直に下方へ排出されることはでき
ず、むしろカルダン継手を側方へ迂回しなければ
ならない。別の短所は、カルダン継手が比較的高
価でかつ故障が多いことである。何となれば、カ
ルダン継手は混合されるばら荷と接触する部分を
有するからである。さらに当然のことであるが、
カルダン継手においては、容器内室を密に閉塞す
るシヤフト通路が必要である。

スクリユーの軸の回りの回転のための駆動がク
ランクを通して行われるようなミキサーの場合、
クランクの中空のシヤフトの中およびクランクの
アームの中にも１個のシヤフトが存在しなければ
ならない。これらの両方のシヤフトは、マイタ歯
車を経て相互連絡していなければならない。さら
に、クランク・アームの遊端にも１個のマイタ歯
車が必要であり、該マイタ歯車はクランクアーム
の中に含まれるシヤフトをスクリユーと連結す
る。すなわち、クランクによる駆動は、頗る複雑
かつ多費用である。また、なお他の重要な短所が
ある。クランクアームの遊端におけるスクリユー
の軸受クランクシヤフトおよびクランクアームを
貫通して延びるシヤフトの軸受ならびにマイタ歯
車は、一般に給油を必要とする。然るに給油位置
は、混合容器の自由内部空間に対して密封されな
ければならない。その理由は、円錐−スクリユー
ミキサーが化学的処理技術において、潤滑剤によ
つて汚染されてはならない材料の混合のために利
用されるからである。クランクの給油位置を密封
するためには、クランクの構造をなお追加して複
雑化するような種々のパツキンを必要とする。更
に実際にクランクを洗浄しかつ時として分解しな
ければならない保守は、頗る時間を消費するもの
である。公知のミキサーの別の短所は、スクリユ
ーがクランクを通して駆動されながら、多くの場
合、スクリユーの下端を球・ソケツト継手を軸受
けすることが必要である点にある。すなわち、ク
ランクは多くの場合スクリユーの１端だけをクラ
ンクアームに装着することで十分であるように安
定かつ頑丈には構成されずかつ装着されていな
い。

独逸実用新案第7420361号公報によれば、円錐
状容器の上方の開口部の中央部分が回転可能のふ
たによつて閉鎖されている円錐−スクリユーミキ
サーが公知である。このふたは、稼動に際し、歯
車伝動装置を有するモーターによつて回転させら
れる。スクリユーの下端は、容器の下端において
旋回可能のボールで装着されている。スクリユー
の上端は、円錐状の容器の内部でヒンジ連結を経
て垂直の回転可能のシヤフトと連結されている。
シヤフト自らは、歯車伝動装置を有する駆動単位
に属し、駆動単位自らは全部で回転可能に形成さ
れかつふたの下方で容器の内部に偏心的に配置さ
れている。駆動単位は、回転可能のふたを貫通す
る中空シヤフトおよびこの中空シヤフトの中に配
置された内部シヤフトによつて、ふたの外側に配
置された伝動装置と連絡され、該伝動装置は、稼
動に際しふたの回転運動によつて駆動されかつス
クリユーを駆動し、それによつてスクリユーはそ
の自己の軸線の回りを回転させられかつ追加的に
上記の中空シヤフトの回りを回転する。

この公知の円錐−スクリユーミキサーの場合、
混合材料は実際に円錐状容器の下半分内にだけ、
または最良の場合スクリユーの末端の近くまで注
入されることができる。これと異り、その上方に
ある空域は、駆動単位に対し空けておかなければ
ならない。これによつて、公知のスクリユーミキ
サーは著しい構造高さを生ずる。これは、勿論製
造費にも不利に作用する。さらにこの種のスクリ
ユーミキサーは、高度の純度を重要とする多くの
範囲には全然使用されない。例えば化学的、製薬
的または食料品工業においては、加工される物質
と給油を必要とする伝動装置部分等との接触は許
されない。更に、容器およびその中にある駆動単
位の洗浄は、大なる労力を必要とする。それに加
えて、ある種の使用のためには必要または合理的
であるように、円錐状の容器を外部に対して気密
に密封することは、この種のスクリユーミキサー
においては、頗る高い費用を使つてのみ可能であ
る。その外の短所は、スクリユーの下端が装着さ
れており、かつ装着されていなければならないこ
とから生ずる。すなわち、この装着法は同じく混
合材料の汚染を惹起することがあり、かつミキサ
ーの洗浄をなお多費用としそして容器を空ける際
に解放可能な排出−横断面を縮少する。さらに、
複雑な伝動装置が製造費および保守費を著しく高
めることに注意を要する。

本発明は従来のスクリユーミキサーの問題点を
解消し、簡単な製造で攪拌効果の高いスクリユー
ミキサーを提供することを目的としている。

本発明は上記の目的を容器の上端外周に固定さ
れた軸受リングにボールを介して回転可能に支持
されるリングにふたを固定し、ふた全体を容器に
対して回動可能とし、前記リングに歯車を設け、
この歯車にかみあう駆動装置をふたを回転するた
めに位置固定的に設け、ふたと容器の間をガスケ
ツトリングにより密封し、逆円錐容器の壁面に沿
つて上下に延びる１本のスクリユーの一端を密封
状にふたを貫通し、ふたに固定したスクリユー駆
動装置に連結し、スクリユーの公転円運動をふた
の回転駆動により行ない、スクリユーの自転をふ
たに固定したスクリユー駆動装置により行なうミ
キサーにより達成した。

以下図面に表わされた実施例によつて、本発明
の要旨を詳述する。

第１図と第２図に表わされた円錐−スクリユー
ミキサーは、支柱３の付いた架台１を有する。支
柱３の上端には、ミキサー容器５が固定され、該
容器の壁は垂直の軸線７に対し回転対称的であ
り、かつ下方に向つて円錐状に縮少している。容
器５は、その下端に排出口を備えており、該排出
口はねはずし可能の底９で気密に閉鎖されてい
る。さらに容器下端には、フード１１が配置され
ている。

容器５の上縁には、この縁および支柱３と固く
結合された、第４図に明らかに表わされている軸
受リング１３が、軸線７に同軸に配置されてい
る。軸受リング１３の外側には、ボール１５によ
つてリング１７が回転可能に取り付けられてお
り、該リングはその周囲面に歯車リム１７ａを備
えている。容器５の上にはふた１９が配置され、
該ふたはブリキフード２１およびその縁を形成す
るリング２３を有する。フード２１の外方部分は
上方に向つて縮少する円錐を形成し、その半円錐
角度は、容器５の円錐形壁の半円錐角度と直角と
の間の差と同じである。それによつて、容器壁と
フード２１との同じ垂直面内に延びる線が、相互
に直角を形成する。リング２３はねじ２６によつ
て、回転可能に取り付けられたリング１７に解除
可能に固定されている。すなわちふた１９は、軸
線７の回りを回転可能でかつ歯車リム１７ａと、
回転不能に連結されている。リング２３は下方に
えん尾溝を備え、その中にはゴム弾性のガスケツ
トリング２５が挿入されており、ガスケツトリン
グはリツプを有し、リツプは軸線７に放射状に延
びる、容器５の上縁面に接合している。ふた１９
は２個の開口部を備え、開口部自らは解除可能に
固定されたふた２７によつて密に閉止され、該開
口部はのぞき窓としてならびに混合材料の装入の
ために使われる。両方のふた２７の間には横ばり
２９が存在しており、横ばりは２個のシヤンクを
有し、シヤンクはフード２１の円錐状部分の外周
線と同じ傾斜を有する。横ばり２９には、ふた１
９の縁の近くに、ハウジング３１ａと台座３１ｂ
を有する伝動装置３１が固定されている。伝動装
置３１の中で単にその台座３１ｂ、従動軸３７な
らびに図形的軸受３８が表わされている第４図に
示す如く、伝動装置はねじ３３によつて横ばり２
９に固くねじ接ぎされている。図形的に表わされ
ている軸受３８、および同じく別の軸受によつて
回転可能かつ軸線に移動不能に伝動装置ハウジン
グ３１ａの中に取り付けられている従動軸ハウジ
ング３１ａの中に取り付けられている従動軸３７
は、該従動軸により貫通されている横ばり・シヤ
ンクに対し直角に、かつ該従動軸に最も近く隣接
する容器５の円錐状壁の外周線に対し平行に延び
ている。伝動装置３１はマイタギヤとして形成さ
れ、かつその駆動軸は軸線７を通る垂直の平面に
沿い従動軸に対し直角に延びている。さらに伝動
装置・ハウジング３１ａには電動機３５のハウジ
ングが固く固定され、電動機の軸は伝動装置３１
の駆動軸と連結されている。伝動装置３１と電動
機３５は、第３図においては見よくするために省
略されていることに注意を要する。

容器５の中に配置されたミツクス・スクリユー
４１は、容器の対称軸線７に対し偏心的かつ傾斜
して配置されていて、その回転軸４２は円錐状の
容器壁の外周線、すなわち丁度該回転軸の最も近
くにある外周線に平行に延びている。スクリユー
４１は、その上端にフランジ４１ａを備えてい
る。このフランジは、継手４３のフランジ４３ａ
と相対回転不能にねじ接ぎされており、該継手は
フード２１およびヨーク２９の開口部を貫通し、
ならびに伝動装置３１の従動軸３７に相対回転不
能かつ軸線に移動不能に固定されている。フード
２１および横ばり２９の中に存在する開口部は、
その開口部を貫通する、継手４３のシリンダー状
部分の外径よりも大なる直径を有する。開口部の
中にはブツシユが挿入され、ブツシユは横ばりに
溶着されたスリーブ４５とフランジ４７とから成
り、該フランジはフード２１の内側に固定されて
いる。フランジ４７とフード２１との間には、ガ
スケツトリング４９が配置されている。フランジ
４７は、スリーブ４５の中に侵入するリング状の
部分を備え、そしてスリーブはフランジとは反対
側の末端に狭縮部を有する。この狭縮部とフラン
ジ４７との間にガスケツトリング８１が配置さ
れ、ガスケツトリングの内面は継手４３に接合す
る。

ふた１９はその縁に沿つてガスケツトリング２
５により緊塞されている。さらにスリーブ４５、
フランジ４７およびガスケツトリング４９，８１
は、継手４３のふた１９貫通部において容器５の
内室を外方に対し密に閉塞する。

既述の如く、伝動装置３１の従動軸３７は、少
なくとも１個の軸受３８によつてハウジング３１
ａの中に相対回転可能かつ軸線に移動不能に装着
されている。この、またはこれらの軸受は、ふた
１９の、およびスクリユー４１または継手４３の
緊塞された通過部の外側にあり、かつ該軸受が稼
動に際しスクリユー４１に作用するすべての力を
吸収できることによつて、スクリユーの取り付け
のために別の軸受を必要としないような寸法とさ
れている。第１図に表われている如く、特にスク
リユーの下端は完全にフリー、すなわち何処にも
取付けられていない。更に、伝動装置３１のハウ
ジング３１ａは、同じく緊塞されていてハウジン
グから潤滑油が流出することはできない。

支柱３の１つには伝動装置５１が固定され、該
伝動装置には電動機５３が固定され、その軸は伝
動装置の駆動軸と連結されている。伝動装置の垂
直に延びている従動軸上には、歯車リム１７ａと
係合しているピニオン５５が回転不能に坐つてい
る。

横ばり２９の上には、中心に、すなわち軸線７
と同列に第５図に別個に表わされているスリツプ
リング・連結６１が配置されている。スリツプリ
ング・連結は、その下端に円シリンダー状のハウ
ジング６３を有する。このハウジングは、図示さ
れていない保持部材によつて横ばり２９により回
動不能に保持されている。ハウジング６３は、ボ
ールベヤリング６５によつて、棒６７の軸線７と
同軸の垂直の末端部分６７ａに回転可能に取り付
けられ、該棒はスリツプリング・連結６１の上方
において曲げられ、そして架台１に固定された配
電箱６９と連結されている。棒６７にはふた７１
が固定され、ふたの縁はハウジング６３の縁をや
や遊隙をおいて囲んでいる。ハウジング６３の内
部では、絶縁材料から成る支持リングを有するコ
レクタ７３および４個の導電的スリツプリング
が、棒６７の垂直の部分上に回転不能に配置され
ている。ハウジング６３には集電装置７５が固定
され、集電装置は絶縁体および絶縁体により弾力
性に保持された環状接点を有し、各環状接点は１
個のスリツプリングに接触する。コレクタ７３は
接続部を有し、接続部はケーブル７７を経て配電
箱６９と連絡している。集電装置７５の環状接点
はケーブル７９によつてモーター３５と連絡して
いる。

混合材料、例えばばら荷が円錐−スクリユーミ
キサーで混合される場合、この混合材料はふた27
の所で容器５の中に入れられそして容器は再び密
に閉塞される。混合のため、ふた１９は、モータ
ー５３によつて伝動装置５１を経ておよび歯車リ
ム１７ａと係合しているピニオン５５を経て軸線
７の回りを回わされ、それによつてスクリユーは
容器の壁に沿つて運動させられる。さらにモータ
ー３５にも、スリツプリング・連結６１を経て電
流が供給され、そしてスクリユー４１はその軸線
４２の回りを回わされる。

スクリユーの回転数は、ほぼ１分当り50ないし
150回転である。ふた１９の回転数は小であつて、
例えば１分当り１ないし５回転である。歯車リム
１７ａは、例えばピニオン５５の直径よりも10な
いし20倍も大である直径を有するが故に、ピニオ
ン５５および歯車リム１７ａは強い減速を生ず
る。伝動装置５１は、比較的小さい減速を生成し
なければならない。

混合過程が終結した場合、モーター３５と５３
は遮断される。その後で底９は開放され、そして
混合材料は容器から下方へ排出され、そして例え
ば輪送容器の中へ注入される。

すべての軸受および伝動装置は、容器５および
ふた１９からは区切られた容器内室の外にある故
に、潤滑剤が容器５の中に入ることは問題なく避
けられる。さらに容器５およびその中にある部分
は、良く手が届き且つ容易に洗浄することができ
る。それ故に、当該円錐−スクリユーミキサー
は、最高に純度を要求される材料の混合に利用さ
れることができる。

一般に、粒状のばら荷もまた粘性の材料をも混
合することができる。更に容器の中には、混合過
程の間問題なく超過圧または低圧が存在すること
ができる。ガスケツトリング２５は、本実施例の
場合１個のリツプを有し、該リツプはリング２３
から下方へ離隔して容器５の内部に向つて傾斜し
ている。容器内室内に超過圧が支配する場合、ガ
スケツトリングは追加的に容器縁に圧着される。
すなわちガスケツトリング２５は、容器内室内に
超過圧または周囲圧力が支配する場合の混合過程
に特に良く適している。これに対し、円錐−スク
リユーミキサーが特に容器内室内に低圧が存在す
る場合の混合過程に利用される場合には、ガスケ
ツトリング２５の代りに、外下方に傾斜したリツ
プを有するガスケツトリングを使用することがで
きる。

円錐−スクリユーミキサーは、他の点で変形す
ることができる。例えば、スリツプリング・連結
の非回転の部分を棒６７を経て架台１と連結する
代りに、内部に円錐−スクリユーミキサーが設置
されている室の天床と連結することもできる。さ
らに、継手４３の緊塞のためのブツシユを反対に
配置して、そのねじをふたの外側から手が届くよ
うにすることもできる。

又ふたに固定された、スクリユーの駆動に使わ
れる稼動に際しふたと共に回転するモーターを、
架台に固定されているモーターにより代用するこ
とができる。然る場合このモーターおよびスクリ
ユーは、伝動装置を経て相互連絡することがで
き、伝動装置は架台の中に取り付けられたスプロ
ケツトおよびチエーンによつてこのスプロケツト
と連結されたふたの回転軸線内でこのふたに装着
されたスプロケツトとを有する。

さらに、ふたをスクリユーミキサーの架台に回
動不能に固定し、かつ円錐状の容器を回転可能に
装着し、そしてふたに対し共通の対称軸線の回り
を回転させることが可能である。

更に、スリツプリング・連結の直径を増大しか
つ混合材料の注入のためふた中心にスリツプリン
グ・連結を貫通する通路を備えることが可能であ
る。これは、ふたの各回転位置において混合材料
の注入口が同じ位置にあるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は円錐−スクリユーミキサーの垂直断面
図、但し横ばり伝動装置およびモーターは断面で
表わされていない、第２図は第１図に示す円錐−
スクリユーミキサーの平面図、第３図は円錐−ス
クリユーミキサーの側面図、第４図は第１図の１
部の拡大図、第５図は電気的スリツプリング・連
結の垂直断面図を示す。 ５……容器、７……軸線、１７ａ……歯車リ
ム、１９……ふた、３１……伝動装置、３５，５
３……モーター、３８……軸受、４１……スクリ
ユー、５５……ピニオン、８１……シーリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定された逆円錐状容器と、該容器内を移動
   し且つ自転するスクリユーと、該スクリユーを駆
   動する手段とを有するスクリユーミキサーにおい
   て、 前記容器の上端外周に固定された軸受リング
   と、 該軸受リングにボールを介して回転可能に支持
   されるリングと、 該リングに固定され、前記容器に対し回転する
   ふたと、 前記リングに形成された歯車にかみあい前記ふ
   たを回転する駆動装置と、 前記ふたに固定されるスクリユー駆動装置と、 前記容器の円錐壁面に沿つて上下に存在し、前
   記ふたを貫通し、前記スクリユー駆動装置に連結
   される１つのスクリユーと、 該スクリユーの前記ふたの貫通部を密封する密
   封部材と、 前記ふたと容器との間を密封するガスケツトリ
   ングとを有し、 前記スクリユーはふたの回転に伴なう前記容器
   の壁面に沿つた公転運動と、自転とを別の駆動装
   置により行なわれることを特徴とするスクリユー
   ミキサー。