JPWO2019189352A1

JPWO2019189352A1 - 混練装置

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Publication number: JPWO2019189352A1
Application number: JP2020509190A
Authority: JP
Inventors: 亮松浪; 岡本　浩二; 浩二岡本; 純己阿部
Original assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: TW201941893A; CN112055639B; CN112055639A; TWI699272B; WO2019189352A1; JP7165722B2

Abstract

【課題】混練材料をより均質に混練できる手段を提供する。
【解決手段】混練槽１の周壁６は、第１壁１０と第２壁２０との間に位置し、第１壁１０と第２壁２０とに接続する第３壁３０を有する。第３壁３０は、第１部位３１と、第１部位３１と側壁５との間に位置し、高さ方向における高さが第１部位３１よりも高い第２部位３５と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、混練装置に関する。

プラスチック、ゴム等の粘性が高い材料を混練する装置として、混練機が知られている。例えば特許文献１には、混練材料を収納するチャンバーと、チャンバー内に取付けられたロータ軸にロータ翼を有する一対のロータとを備えた混練機が記載されている。この混練機では、チャンバーの内周面とロータ翼の先端部との間に形成されるチップクリアランスの大きさが、ロータの軸方向の中央部より両端部が小さくなるようにされている。

特開２００７−１３０９５２号公報

一方のロータに面するチャンバーの内周面と、他方のロータに面するチャンバーの内周面との間には、尾根状の接続面が形成される。以下、この部位を「リッジ部」と記載する。混練中に、混練材料が、リッジ部の上方の空間を通って、一方のロータの周囲から他方のロータの周囲へ移動する。

発明者らは、混練機の更なる改良を進めるべく、混練中の混練材料の状態を確認する実験を行った。混練の途中に混練機を停止して、混練材料の分散の状態を確認したところ、リッジ部が平坦であると、場合によってはリッジ部の両端近傍において混練材料が堆積してしまう虞があることがわかった。そうすると、リッジ部両端近傍の混練材料で混練が不十分となったり、添加剤等が凝集したりして、混練の品質が低下するおそれがある。

本発明は、前記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、混練の品質を向上させることにある。

本発明に係る混練装置は、第１ロータ及び第２ロータが配置可能な内部空間と、前記内部空間の周面に位置する周壁と、前記周壁と接続し、高さ方向に延在する側壁と、を備えた混練槽を有する。前記周壁は、前記第１ロータが配置される内部空間の周囲に配置される第１壁と、前記第２ロータが配置される内部空間の周囲に配置される第２壁と、前記第１壁と前記第２壁との間に位置し、前記第１壁と前記第２壁とに接続する第３壁と、を有し、前記第３壁は、第１部位と、前記第１部位と前記側壁との間に位置し、前記高さ方向における高さが前記第１部位よりも高い第２部位とを有する。

上記構成によれば、第３壁に、高さ方向における高さが第１部位よりも高い第２部位が存在する。従って、第２部位の上方の空間が、第１部位の上方の空間よりも狭くなる。その結果、第２部位の近傍に混練材料が滞留することを抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

本発明によれば、混練の品質を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る混練装置１の正面断面図である。図１における混練装置１のＩＩ−ＩＩ断面図であって、第１ロータ３及び第２ロータ４の記載を省略した図である。図１における混練装置１のＩＩ−ＩＩ断面図である。混練槽１の側壁５及び周壁６の形状を示す断面斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る混練装置の混練槽１０１の要部断面斜視図である。本発明の第３の実施形態に係る混練装置の混練槽１１０の要部拡大斜視図である。本発明の第３の実施形態に係る混練装置の第２部位１１３の拡大図である。

以下、本発明の好ましい実施形態が、適宜図面が参照されつつ説明される。なお、本実施形態は、本発明の一態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更されてもよいことは言うまでもない。

１．第１の実施形態

本実施形態では、図１に示される混練装置１００が説明される。混練装置１００は、混練材料を収容する混練槽１と、混練槽１の上部を閉鎖する加圧蓋２と、混練槽１の内部空間Ｓに配置される第１ロータ３及び第２ロータ４と、を有する。すなわち、混練槽１は、第１ロータ３及び第２ロータ４が配置可能な内部空間Ｓを備える。なお、本実施形態では密閉し加圧を行って混練する混練装置について説明するため加圧蓋２を備えているが、必ずしも加圧蓋２を備えていなくともよい。言い換えると、開放式であり、加圧することなく混練する混練装置であっても本発明を適用できる。

以下の説明では、図１における左右方向が混練装置１００の左右方向９である。図１における上下方向が混練装置１００の上下方向７である。図２における左右方向が混練装置１００の前後方向８である。混練装置１００は、全体として、前後方向８に垂直で第１ロータ３と第２ロータ４とから等距離に位置する面に関して対称な形状である。上下方向７は、特許請求の範囲に記載された高さ方向の一例である。左右方向９は、特許請求の範囲に記載された第１ロータの中心軸方向の一例である。

図１及び図３に示される第１ロータ３は、円柱状のロータ軸８１と、ロータ軸８１の外周面から突出するロータ翼８２と、を備える。第１ロータ３は、ロータ軸８１の中心軸である第１軸線８３が左右方向９に平行となる姿勢にて、第１軸線８３の周りに回転可能な状態で、混練槽１の内部空間Ｓに配置されている。以下、第１ロータ３において、第１軸線８３に平行な方向を軸方向、第１軸線８３に直交する方向を径方向、第１軸線８３に直交する平面内における径方向と直交する方向を周方向、と記載する場合がある。ロータ翼８２は、特許請求の範囲に記載された第３部位の一例である。第１軸線８３は、特許請求の範囲に記載された第１ロータの中心軸の一例である。

ロータ翼８２は、ロータ軸８１の外周面に螺旋状に配置された、板状の部材である。本実施形態では、２つのロータ翼８２が、螺旋の方向が逆となる姿勢にて、ロータ軸８１の右方と左方とに配置されている。ロータ軸８１が図３に示す方向に回転するとき、右方のロータ翼８２は混練材料を左方へ送り、左方のロータ翼８２は混練材料を右方へ送る。換言すると、ロータ軸８１が図３に示す方向に回転するとき、２つのロータ翼８２は、それぞれ、ロータ軸８１の軸方向の端部から、ロータ軸８１の軸方向の中央へ、混練材料を送る。

図３に示される第２ロータ４は、円柱状のロータ軸９１と、ロータ軸９１の外周面から突出するロータ翼９２と、を備える。前後方向８に関して、第１ロータ３と対称な形状である。なお、本実施形態では、第２ロータ４と第１ロータ３は前後方向８に対称である例を説明するが、必ずしも完全に対称となっていなくともよい。第２ロータ４は、ロータ軸９１の中心軸である第２軸線９３が左右方向９に平行となる姿勢にて、第２軸線９３の周りに回転可能な状態で、混練槽１の内部空間Ｓに配置されている。以下、第２ロータ４において、第２軸線９３に平行な方向を軸方向、第２軸線９３に直交する方向を径方向、第２軸線９３に直交する平面内における径方向と直交する方向を周方向、と記載する場合がある。ロータ翼９２は、特許請求の範囲に記載された第３部位の一例である。

ロータ翼９２は、ロータ軸９１の外周面に螺旋状に配置された、板状の部材である。本実施形態では、２つのロータ翼９２が、螺旋の方向が逆となる姿勢にて、ロータ軸９１の右方と左方とに配置されている。ロータ軸９１が図３に示す方向に回転するとき、右方のロータ翼９２は混練材料を左方へ送り、左方のロータ翼９２は混練材料を右方へ送る。換言すると、ロータ軸９１が図３に示す方向に回転するとき、２つのロータ翼９２は、それぞれ、ロータ軸９１の軸方向の端部から、ロータ軸９１の軸方向の中央へ、混練材料を送る。

第１軸線８３と第２軸線９３とは、平行である。つまり、第１ロータ３と第２ロータ４とは、平行である。第１ロータ３及び第２ロータ４は、図示しないモータにより、図３に示されるように、互いに反対方向に回転駆動される。

第１ロータ３のロータ軸８１の直径は、第２ロータ４のロータ軸９１の直径と等しい。第１ロータ３におけるロータ翼８２の径方向の端部と第１軸線８３との距離を、第１ロータ３のロータ径という。第２ロータ４におけるロータ翼９２の径方向の端部と第２軸線９３との距離を、第２ロータ４のロータ径という。第１ロータ３のロータ径は、第２ロータ４のロータ径と等しい。

図１に示されるように、右方のロータ翼８２の右方の端部８４と、左方のロータ翼８２の左方の端部８５とは、ロータ軸８１の左右方向に見てＲ形状に形成されている。図示されないが、右方のロータ翼９２の右方の端部と、左方のロータ翼９２の左方の端部とは、ロータ軸８１の左右方向に見てＲ形状に形成されている。

図１及び図２に示される混練槽１は、混練槽１の内部空間Ｓを区画する一対の側壁５と、周壁６と、を有する。側壁５は、周壁６と接続し、上下方向（高さ方向）７に延在するようにして設けられている。周壁６は、内部空間Ｓの周面に位置する。

図１に示されるように、一対の側壁５は、左右方向９と直交する姿勢にて配置されている。すなわち、一対の側壁５は、第１軸線８３及び第２軸線９３と交差（直交）する姿勢にて配置されている。側壁５の下方には、左右方向９に凹んだ凹部５ａが形成されている。凹部５ａにおける周壁６との接続部５ｂは、ロータ翼８２の端部８４、端部８５、及びロータ翼９２の端部と同じ曲率半径のＲ状に形成されている。なお、これらの曲率半径は互いに異なっていてもよい。

図２に示されるように、周壁６は、第１壁１０と、第２壁２０と、第３壁３０と、一対の上壁４０と、を有する。

第１壁１０は、側壁５と直交する姿勢にて第１ロータ３の周囲に配置されている。第１壁１０における、内部空間Ｓに面する第１面１１は、第１軸線８３を中心軸とする円筒面である。

第２壁２０は、側壁５と直交する姿勢にて第２ロータ４の周囲に配置されている。第２壁２０における、内部空間Ｓに面する第２面２１は、第２軸線９３を中心軸とする円筒面である。

一対の上壁４０は、側壁５と直交し、且つ、前後方向８に垂直な姿勢にて、第１壁１０及び第２壁２０の上方に配置されている。一方の上壁４０は、第１壁１０と接続され、他方の上壁４０は、第２壁２０と接続されている。

図２及び図４に示されるように、第３壁３０は、第１壁１０と第２壁２０との間に位置し、第１壁１０と第２壁２０とに接続する。第３壁３０の内部空間Ｓに面する面は、第１壁１０の第１面１１と、滑らかに連続している。第３壁３０の内部空間Ｓに面する面は、第２壁２０の第２面２１と、滑らかに連続している。第３壁３０の内部空間Ｓに面する面は、第１壁１０の第１面１１と第２壁２０の第２面２１とを接続する、尾根状の面となっている。

図２及び図４に示されるように、第３壁３０は、左右方向９の中央に位置する第１部位３１と、第１部位３１に対して左右方向９の右方と左方とに位置する一対の第２部位３５と、を有する。右方の第２部位３５は、右方の側壁５と接する。左方の第２部位３５は、左方の側壁５と接する。なお、以降の説明では第１部位３１と第２部位３５が別の部材で構成されるように記載するが、同一の部材にて一体的に構成されていてもよい。

図２に示されるように、第１部位３１の上面３２は円筒面であり、その中心軸は第１軸線８３及び第２軸線９３と平行である。第１部位３１の前面３３は、第１壁１０の第１面１１と、滑らかに連続している。第１部位の後面３４（図４参照）は、第２壁２０の第２面２１と、滑らかに連続している。なお。第１部位３１の上面３２は必ずしも円筒面でなくともよい。

図１に示されるように、一対の第２部位３５は、左右方向９に垂直な平面に関して対称な形状である。以下、右側の第２部位３５について説明する。図４に示されるように、第２部位３５は、上面である第３面３６と、前面である第４面３７と、後面である第５面３８と、を有する。

図２及び図４に示されるように、第４面３７（前面）は、第１壁１０の第１面１１と、滑らかに連続している。図２に示されるように、第４面３７は、側壁５との接続部の近傍では、第１壁１０の第１面１１と同様に、第１軸線８３を中心軸とする円筒面である。

図２及び図４に示されるように、第５面３８（後面）は、第２壁２０の第２面２１と、滑らかに連続している。図２に示されるように、第５面３８は、側壁５との接続部の近傍では、第２壁２０の第２面２１と同様に、第２軸線９３を中心軸とする円筒面である。

図４に示されるように、第３面３６（上面）は、第４面３７と第５面３８と滑らかに連続し、且つ、左右方向９の左方へ進むにつれて下方に傾斜する。第３面３６の左端は、第１部位３１の上面３２と滑らかに連続している。換言すれば、第２部位３５は、その表面が、第１壁１０の第１面１１、第２壁２０の第２面２１、及び第１部位３１の上面３２と滑らかに連続し、左右方向９の右方へ進むにつれて上方へ盛り上がり、右方の側壁５との接続点において頂点となる形状である。

図２に示されるように、第１軸線８３と第２軸線９３とを含む平面を、仮想平面Ｐとする。仮想平面Ｐは、上下方向７と垂直である。図１に示されるように、前後方向８に見て、第２部位３５と仮想平面Ｐとの距離Ｄ２は、第１部位３１と仮想平面Ｐとの距離Ｄ１よりも小さい。本実施形態では、第２部位３５の上面である第３面３６は、左右方向９に沿って第１ロータ３の端から中央へ向かうにつれて下方に傾斜する。従って、第２部位３５と仮想平面Ｐとの距離Ｄ２は、左右方向９に沿って第１ロータ３の端から中央へ向かうにつれて増加する。第２部位３５のいずれの場所においても、距離Ｄ２は、距離Ｄ１よりも小さい。すなわち、第２部位３５の上下方向７（高さ方向）の高さは、第１部位３１よりも高い。ここで、第２部位３５の上下方向７（高さ方向）の高さとは、上下方向７（高さ方向）における位置であり、基準となる位置（例えば、混練槽１の内部空間の下方の端や、第１面１１の最下点）からの距離である。そして、第２部位３５の第３面３６は、左右方向９に沿って第１ロータ３の端部から中央部へ向けて進むにつれて、上下方向７（高さ方向）における高さが低くなる。

以下、第１ロータ３と側壁５の各部位との間の距離について説明する。なお、特に記載のない限り距離Ｄ３、距離Ｄ４、距離Ｄ５を比較する際には左右方向９（回転軸方向）において同一の位置において比較しているものとする。例えば、図２に示す距離Ｄ３、距離Ｄ４、距離Ｄ５は、いずれも図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図に相当する左右方向９の位置における距離を示している。

図２に示されるように、第１壁１０の第１面１１は、第１軸線８３を中心軸とする円筒面である。従って、第１壁１０の第１面１１と第１軸線８３との距離Ｄ３は、第１面１１の右端から左端まで一定である。

第３壁３０の第１部位３１の前面３３は、第１壁１０の第１面１１と、滑らかに連続している。詳細には、第３壁３０の第１部位３１の前面３３と第１軸線８３との距離Ｄ４は、第１部位３１の前面３３と第１壁１０の第１面１１とが接続する部位において距離Ｄ３と等しい。また、第１ロータ３には面していないが、第１部位３１の前面３３以外の部位においては、距離Ｄ４は距離Ｄ３よりも大きい。換言すれば、距離Ｄ４は、距離Ｄ３以上である。

第３壁３０の第２部位３５の第４面３７（前面）は、第１壁１０の第１面１１と、滑らかに連続している。詳細には、第３壁３０の第２部位３５の第４面３７と第１軸線８３との距離Ｄ５は、いずれの位置においても距離Ｄ３と等しい。

以上の点をまとめると、距離Ｄ３と距離Ｄ４と距離Ｄ５とが等しいことから、第１ロータ３に面する、第１壁１０の第１面１１、第３壁３０の第１部位３１の前面３３、第３壁３０の第２部位３５の第４面３７（前面）からなる周面は、第１軸線８３を中心とする円筒面となり、ほぼ真円の周面と同じ形状となる。そのため、製造時の加工を行い易い。

図３における二点鎖線Ｑは、第１ロータ３が回転したときに、ロータ翼８２の径方向の端が通る円筒状の仮想面を示している。仮想面Ｑの中心軸は、第１軸線８３と一致する。仮想面Ｑと第１軸線８３との距離Ｄ６、すなわち、ロータ翼８２の径方向の端と第１軸線８３との距離Ｄ６は、第１面１１の右端から左端まで一定であり、距離Ｄ３より小さい。なお、以下の説明では、仮想面Ｑとの距離を、ロータ翼８２の径方向の端との距離、と記載する場合がある。

ロータ翼８２の径方向の端と第１壁１０の第１面１１との距離Ｄ７は、第１壁１０の第１面１１と第１軸線８３との距離Ｄ３から仮想面Ｑと第１軸線８３との距離Ｄ６を減算した距離である。距離Ｄ７は、第１面１１の右端から左端まで一定である。

ロータ翼８２の径方向の端と第３壁３０の第１部位３１の前面３３との距離Ｄ８は、前面３３と第１軸線８３との距離Ｄ４から仮想面Ｑと第１軸線８３との距離Ｄ６を減算した距離である。従って、ロータ翼８２の径方向の端と第３壁３０の第１部位３１の前面３３との距離Ｄ８は、第１部位３１の前面３３と第１壁１０の第１面１１とが接続する部位において距離Ｄ７と等しく、その余の部位において距離Ｄ７よりも大きい。第１部位３１の前面３３と第１壁１０の第１面１１とが接続する部位における距離Ｄ８が、ロータ翼８２の径方向の端と第３壁３０の第１部位３１の前面３３との最短距離である。本実施形態では、当該最短距離は、距離Ｄ７と等しい。

ロータ翼８２の径方向の端と第３壁３０の第２部位３５の第４面３７との距離Ｄ９は、第４面３７と第１軸線８３との距離Ｄ５から仮想面Ｑと第１軸線８３との距離Ｄ６を減算した距離である。従って、ロータ翼８２の径方向の端と第３壁３０の第２部位３５の第４面３７との距離Ｄ９は、第２部位３５の第４面３７と第１壁１０の第１面１１とが接続する部位において距離Ｄ７と等しく、その余の部位において距離Ｄ７よりも大きい。第２部位３５の第４面３７と第１壁１０の第１面１１とが接続する部位における距離Ｄ９が、ロータ翼８２の径方向の端と第３壁３０の第２部位３５の第４面３７との最短距離である。本実施形態では、当該最短距離は、距離Ｄ７と等しい。すなわち本実施形態では、第２部位３５とロータ翼８２との最短距離は、第１壁１０の第１面１１とロータ翼８２との距離Ｄ７と等しい。なお、第２部位３５とロータ翼８２との最短距離が、第１壁１０の第１面１１とロータ翼８２との距離Ｄ７よりも大きくなるよう、第２部位３５の形状を決定してもよい。

図４に示されるように、本実施形態では、第３壁３０は、第１部位３１と第２部位３５とを有する。図１に示されるように、第２部位３５と仮想平面Ｐとの距離Ｄ２は、第１部位３１と仮想平面Ｐとの距離Ｄ１よりも小さい。つまり、第２部位３５の上下方向７（第２部位３５の側壁５の延在方向）における高さは第１部位３１の上下方向７における高さよりも高い。換言すると、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間が、第１部位３１と仮想平面Ｐとの間の空間よりも狭くなる。詳しくは、高さが低くなる。その結果、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

また、本実施形態では、第２部位３５は、左右方向９に沿って第１ロータ３の端部から中央部に向けて進むに連れて仮想平面Ｐとの距離が大きくなる第３面３６を有する（図４参照）。言い換えると、第３面３６は、左右方向９（第１ロータ３の軸方向）に沿って端部に向かうにしたがって、上下方向７（高さ方向）における高さが低くなっている。つまり第３面３６は、左右方向９に沿って第１ロータ３の端部から中央部に向けて進むに連れて下方に傾斜している。ロータに送られた混練材料が上方から第２部位３５に接触すると、混練材料は、第３面３６に導かれて、左右方向９に沿ってロータの中央部へ向けて移動する。その結果、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを更に抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

また、図４及び図２に示されるように、本実施形態では、第２部位３５は、前記第１壁１０の前記第１面１１と連続する第４面３７と、前記第２壁２０の前記第２面２１と連続する第５面３８と、を有する。従って、ロータに送られた混練材料が上方から第２部位３５に接触すると、混練材料は、第４面３７に導かれて、第１壁１０の第１面１１と第１ロータ３との間に送られ、第５面３８に導かれて、第２壁２０の第２面２１と第２ロータ４との間に送られる。その結果、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを更に抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

また、本実施形態では、第２部位３５は、側壁５と接している。その結果、側壁５の近傍において、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを更に抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

また、本実施形態では、第３壁３０は、一対の第２部位３５を有し、一方の第２部位３５は一方の側壁５と接し、他方の第２部位３５は他方の側壁５と接する。その結果、一対の側壁５の両方の近傍において、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを更に抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

また、本実施形態では、第２部位３５の第４面３７と第１軸線８３との距離Ｄ５は、第１壁１０の第１面１１と第１軸線８３との距離Ｄ３と等しい。したがって、左右方向に同じ位置における断面の周面が真円の周面とほぼ同じとなり、本装置を製造し易くなる。

また、本実施形態では、第２部位３５の第４面３７とロータ翼８２の径方向の端との最短距離は、第１壁１０の第１面１１とロータ翼８２径方向の端との距離Ｄ７と等しい。なお、当該最短距離が距離Ｄ７よりも大きくなるよう、第２部位３５の形状を決定してもよい。すなわち、第２部位３５の第４面３７とロータ翼８２の径方向の端との最短距離は、第１壁１０の第１面１１とロータ翼８２径方向の端との距離Ｄ７以上である。従って、当該最短距離が距離Ｄ７未満である場合に比べて、第２部位３５の近傍から第１壁１０とロータ翼８２径方向の端との間に混練材料をスムースに送り込むことができる。その結果、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを更に抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

また、本実施形態では、ロータ翼の端部が左右方向に見てＲ形状に形成されている。側壁５の凹部５ａにおける周壁６との接続部５ｂは、ロータ翼の端部と同じ曲率半径のＲ状に形成されている。これにより、側壁５と周壁６との接続部における混練材料の滞留を抑制することができる。

［変形例１］

上記実施形態では、第３壁３０の第２部位３５が、傾斜する上面である第３面３６を有する例が説明された。第２部位３５の上面（すなわち第３面３６）が、水平面であってもよい。この第３面３６と第１部位３１の上面との間に段差があってもよい。

［変形例２］

上記の実施形態では、第２部位３５の第４面３７（前面）が、第１壁１０の第１面１１と、滑らかに連続し、第５面３８（後面）が、第２壁２０の第２面２１と、滑らかに連続している例が説明された。これら面と面との接合部に、段差や稜線、溝等が存在してもよい。他の面における接合部も同様である。無論、面と面との接合部は滑らかな連続面である方が、混練材料の滞留が抑制されるので好ましい。

［変形例３］

上記の実施形態では、第３壁３０が一対の第２部位３５を有する例が説明された。第３壁３０が１つの第２部位３５を有する形態も可能である。

［変形例４］

上記の実施形態では、第１ロータの内部空間に露出する周面が真円の周面とほぼ同じ形状になる（Ｄ３＝Ｄ５）例が説明された。但し、必ずしも真円の周面と同じ形状となっていなくともよく、例えばＤ５＞Ｄ３となっていてもよい。

［変形例５］

上記の実施形態では、距離Ｄ３は、第１面１１の右端から左端まで一定である例が説明された。但し、必ずしも左右方向で常にＤ３が一定でなくともよい。例えば、左右方向における一端に位置する第１位置と左右方向における中央に位置する第２位置とでＤ３が等しく、他の位置では多少Ｄ３が異なる値となっていてもよい。但し、左右方向で常にＤ３が一定（ひいてはＤ５も一定）である場合には、本装置の混練槽を製造するのが容易になる。

［変形例６］

なお、第２部位３５の第４面３７と第１軸線８３との距離Ｄ５が、第１壁１０の第１面１１と第１軸線８３との距離Ｄ３以上となるよう、混練槽１を形成してもよい。この場合、第２部位３５と第１軸線８３との最短距離を、距離Ｄ３と等しくする。第２部位３５の第４面３７と第１ロータ３との距離は、第１面１１と第１ロータ３との距離以上となる。従って、当該最短距離が距離Ｄ３未満である場合に比べて、第２部位３５の近傍から第１壁１０と第１ロータ３との間に混練材料をスムースに送り込むことができる。その結果、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを更に抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

また、第２部位３５の第４面３７とロータ翼８２の径方向の端との最短距離が、第１壁１０の第１面１１とロータ翼８２径方向の端との距離Ｄ７と等しくなるよう、混練槽１を形成してもよい。当該最短距離が距離Ｄ７よりも大きくなるよう、第２部位３５の形状を決定してもよい。この場合、第２部位３５の第４面３７とロータ翼８２の径方向の端との最短距離は、第１壁１０の第１面１１とロータ翼８２径方向の端との距離Ｄ７以上である。従って、当該最短距離が距離Ｄ７未満である場合に比べて、第２部位３５の近傍から第１壁１０とロータ翼８２径方向の端との間に混練材料をスムースに送り込むことができる。その結果、第２部位３５と仮想平面Ｐとの間の空間に混練材料が滞留することを更に抑制できる。よって、混合材料をより均質に混合することができる。

２．第２の実施形態

図５は、本発明の第２の実施形態に係る混練装置の混練槽１０１の要部断面斜視図である。同図は、混練槽１０１の側壁５及び周壁１０６の形状を示している。

本実施形態に係る混練槽１０１が上記第１の実施形態に係る混練槽１と異なるところは、上記第１の実施形態では、第２部位３５が第３壁３０の一部として構成されていたのに対し、本実施形態では、第２部位１０２が側壁５に突設されている点、及び上記第１の実施形態では、第１部位３１の上面３２が曲面に形成されていたのに対し、本実施形態では、上面１０３は平面に形成されている点である。なお、その他の構成については、第１の実施形態に係る混練槽１と同様である。

図５に示されるように、第１部位３１の上面１０３は、左右方向９に沿って延びる細長矩形状を呈する。この上面１０３の右端部に切欠部１０４が設けられており、同図が示すように、上下方向７の下向きに寸法Ｔだけ落ち込んだ段部が形成されている。他方、第２部位１０２は、側壁５に設けられており、左右方向９の左側に突出している。すなわち、側壁５に設けられた凸部によって上記第２部位１０２が構成されている。この第２部位１０２は、上記第１の実施形態と同様に、第３面３６、第４面３７及び第５面３８を備えている。第２部位１０２の左端の肉厚寸法は、上記寸法Ｔに対応している。このため、上記第２部位３５は、上記第１部位３１と段差を生じることなく連続している。

もっとも、第２部位１０２の左端の肉厚寸法が上記寸法Ｔに対応していなくても良く、第１部位３１と第２部位３５との間に段差が生じていてもよい。その場合、第１部位３１に上記切欠部１０４が設けられず、上記上面１０３が左右方向９に延びる完全な平面であっても良い。

このように、第２部位１０２が側壁５に設けられることにより、混練槽１０１の製造行程が簡単になり、製造コストが低減されるという利点がある。また、上記第１部位３１の上面１０３が平面に形成されることにより、第１部位３１の形状が簡略化され、混練槽１０１の製造コストがより一層低減される。なお、本実施形態では、上記上面１０３が平面であるが、上記第１の実施形態のように、第１部位３１の上面３２が曲面に形成されていても良い。

２．第３の実施形態

図６は、本発明の第３の実施形態に係る混練装置の混練槽１１０の要部拡大斜視図である。同図は、混練槽１１０の第３壁１１１を含む周壁１１２の形状を示している。

本実施形態に係る混練槽１１０が第１の実施形態に係る混練槽１と異なるところは、上記第１の実施形態では、第３壁３０の第１部位３１の上面３２が曲面に形成されていたのに対し、本実施形態では、第１部位１１７の第３壁１１１の上面１１８が平面に形成されている点、並びに上記第１の実施形態では、第３壁３０の第２部位３５は、第３面３６、第４面３７及び第５面３８が連続する曲面であるのに対して、本実施形態では、第２部位１１３は、複数の平板１１４〜１１６により構成されている点である。なお、その他の構成については、第１の実施形態に係る混練槽１と同様である。

図７は、第２部位１１３の拡大図である。

本実施形態では、第２部位１１３は、３枚の平板１１４〜１１６からなる。各平板１１４〜１１６は、第３壁１１１の上面１１８に立設され、片持ち状に配置されている。各平板１１４〜１１６は、左右方向９の右側端部に、間隔Ｂを空けて順に並んでいる。各平板１１４〜１１６は、第３壁１１１と一体的に形成されていてもよいし、既知の固着手段によって上記上面１１８に固着されていてもよい。

本実施形態では、平板１１４〜１１６は、同図が示すように矩形である。平板１１５の厚み寸法Ａは、特に限定されるものではないが、当該混練装置の稼働に際して十分な剛性が確保される必要がある。平板１１４、１１６の厚みも平板１１５の厚み寸法Ａと同様に設定されるが、当該寸法Ａと異なっていても良い。図６が示すように、各平板１１４〜１１６の幅寸法Ｂは、上記上面１１８の幅寸法と一致している。もっとも、当該寸法Ｂが上記上面１１８の幅寸法と異なっていてもよい。

平板１１４の高さ寸法Ｈは、上記第１の実施形態に係る第２部位３５の高さに対応するように設定されている。すなわち、当該高さ寸法Ｈは、第１軸線８３（図３参照）に沿って第１ロータ３の端部から中央部に向けて漸次低くなっている。換言すれば、平板１１５及び平板１１６の高さは、それぞれ、平板１１４の高さ寸法Ｈよりも左右方向９の左側に向かって順次低くなるように設定されている。本実施形態では、平板１１４〜１１６の上端は、点線１１９に沿って並んでいる。この点線１１９は直線であるが、これに限定される必要はなく、曲線である二点鎖線１２０に沿って平板１１４〜１１６の上端が並ぶように、当該平板１１４〜１１６の高さが設定されてもよい。この場合、二点鎖線１２０は、上記第１の実施形態に係る第３面３６（第２部位３５の上面）の稜線と一致していても良い。

本実施形態では、３枚の平板１１４〜１１６が上記上面１１８に設けられているが、さらに多数の平板が並設されていてもよい。ただし、その場合、各平板の上端は、上記点線１１９あるいは二点鎖線１２０に沿って並ぶのが好ましい。また、各平板１１４〜１１６に代えて丸棒あるいは角棒その他の棒状部材が採用されてもよい。つまり、当該棒状部材の断面形状は、矩形であっても、円形であっても、多角形であってもよいが、それらの高さ寸法は、上記高さ寸法Ｈと同様に設定されるのが好ましい。

本実施形態では、上記平板１１４〜１１６が左右方向９に並設され、各平板１１４〜１１６の上端が上記点線１１９あるいは二点鎖線１２０に沿って並ぶから、上記第１の実施形態における第２部位３６の第３面３６、第４面３７及び第５面３８の形成と等価であり、同様の作用効果を奏する。しかも、本実施形態では、第３壁１１１の構造がきわめて簡単になるので、混練槽１１０の製造コストがなお一層低減されるという利点がある。

１：混練槽
３：第１ロータ
４：第２ロータ
５：側壁
６：周壁
１０：第１壁
１１：第１面
２０：第２壁
２１：第２面
３０：第３壁
３１：第１部位
３５：第２部位
３６：第３面
３７：第４面
３８：第５面
８１：ロータ軸
８２：ロータ翼
８３：第１軸線
９１：ロータ軸
９２：ロータ翼
９３：第２軸線
１００：混練装置
１０１：混練槽
１０２：第２部位
１０３：上面
１０６：周壁
１１０：混練槽
１１１：第３壁
１１２：周壁
１１３：第２部位
１１４：平板
１１５：平板
１１６：平板
１１７：第１部位
１１８：上面
Ｓ：内部空間
Ｐ：仮想平面

Claims

第１ロータ及び第２ロータが配置可能な内部空間と、前記内部空間の周面に位置する周壁と、前記周壁と接続し、高さ方向に延在する側壁と、を備えた混練槽を有する混練装置であって、
前記周壁は、
前記第１ロータが配置される内部空間の周囲に配置される第１壁と、
前記第２ロータが配置される内部空間の周囲に配置される第２壁と、
前記第１壁と前記第２壁との間に位置し、前記第１壁と前記第２壁とに接続する第３壁と、を有し、
前記第３壁は、
第１部位と、
前記第１部位と前記側壁との間に位置し、前記高さ方向における高さが前記第１部位よりも高い第２部位とを有する、混練装置。
前記第２部位は、前記第１ロータの中心軸方向に沿って前記第１ロータの端部から中央部に向けて進むに連れて前記高さ方向における高さが低くなる第３面を有する
請求項１に記載の混練装置。
前記第１壁は、前記内部空間に面する第１面を有し、
前記第２壁は、前記内部空間に面する第２面を有し、
前記第２部位は、前記第１壁の前記第１面と連続する第４面と、前記第２壁の前記第２面と連続する第５面と、を有する
請求項１または２に記載の混練装置。
前記第１壁は、前記内部空間に面する第１面を有し、
前記第２壁は、前記内部空間に面する第２面を有し、
前記第２部位と前記第１ロータの中心軸との距離は、前記第１壁の前記第１面と前記中心軸との距離とほぼ等しい
請求項１から３のいずれかに記載の混練装置。
前記第１壁は、前記内部空間に面する第１面を有し、
前記第２壁は、前記内部空間に面する第２面を有し、
前記第２部位と前記第１ロータの中心軸との距離は、前記第１壁の前記第１面と前記中心軸との距離以上である
請求項１から３のいずれかに記載の混練装置。
前記混練装置は、前記第１ロータを更に備え、
前記第１壁は、前記内部空間に面する第１面を有し、
前記第２壁は、前記内部空間に面する第２面を有し、
前記第１ロータは、ロータ軸と、前記ロータ軸の外周面から突出する第３部位とを有し、
前記第２部位と前記第３部位との距離は、前記第１壁の前記第１面と前記第３部位との距離とほぼ等しい
請求項１から３のいずれかに記載の混練装置。
前記第２部位は、前記側壁と接する
請求項１から６のいずれかに記載の混練装置。
一対の前記第２部位を有し、一方の前記第２部位は一方の前記側壁と接し、他方の前記第２部位は他方の前記側壁と接する
請求項７に記載の混練装置。
前記第２部位は、前記側壁５に設けられた凸部によって構成されている
請求項１から６のいずれかに記載の混練装置。
前記第２部位１１３は、前記第１ロータの中心軸方向に沿って前記第１部位に並設された複数の棒状部材からなり、
各棒状部材は、前記第１ロータの端部から中央部に向けて進むに連れて前記高さ方向における高さが低くなる
請求項１に記載の混練装置。
前記第１壁は、前記内部空間に面する第１面を有し、
前記第２壁は、前記内部空間に面する第２面を有し、
前記第１ロータの中心軸方向における第１位置での前記第１壁の前記第１面と前記第１ロータの中心軸との距離は、前記第１ロータの中心軸方向において前記第１位置と異なる第２位置での前記第１壁の前記第１面と前記中心軸との距離とほぼ等しい
請求項１から８のいずれかに記載の混練装置。