KR20010042228A - 내부 배치식 믹싱 머신 및 로터 - Google Patents

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KR20010042228A
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rotors
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노티나르쿠오.
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스키너 엔진 컴퍼니
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Abstract

내부 배치식 믹싱 머신(20)은 믹싱 챔버와 서로 역방향으로 구동되는 제1 및 제2 로터(22, 24)를 포함한다. 제1 로터는 제1 및 제3 사분면(96, 98; 100',102')에 위치되어 있는 한 쌍의 로브를 가지고 있는 한편, 제2 로터는 제2 및 제4 사분면에 위치되어 있는 한 쌍의 로브(120, 122; 124', 126,')를 가지고 있다. 각 쌍의 로브(96, 98)중 하나는 나머지 하나 보다 길고 다른 로브(98, 116')를 향하여 동 나선형 예각으로 하향으로 뻗어 있다. 긴 로브의 선단부는 그 로터의 한 단부에 인접하여 있고 짧은 로브는 다른 단부에 있다. 보다 긴 로브에 인접한 재료는 그 단부에 이격되어 그 로터의 다른 단부를 향하여 푸시된다. 또한, 각각의 쌍으로된 로브의 후단부는 합류하는 재료를 후단부들 사이에서 압착되게 하는 공간을 형성하여 이에 의해 교란운동을 더하여 재료를 보다 잘 믹싱하게 한다.

Description

내부 배치식 믹싱 머신 및 로터{INTERNAL BATCH MIXING MACHINES AND ROTORS}
내부 배치(batch)식 믹싱 머신에 있어서, 균일한 매스로 믹싱될 배치처리 재료는 수직의 슈트(chute)를 통해서 믹싱 챔버안으로 공급되어 슈트에 위치된 램에 의한 압력하에서 믹싱 챔버안으로 내려진다. 램은 유압식 또는 공압식 또는 다른 편리한 기구의 타입에 의해 구동될 수 있다. 램이 배치처리 재료를 믹싱하는 동안의 작동위치로 내려질 때, 램의 하부면은 믹싱 챔버의 상부 폐쇄부를 형성한다. 생산된 재료의 혼합물은 챔버의 바닥에서 배출개구로 도어를 개방함에 의해 믹싱 챔버로부터 제거된다. 그 다음 배치처리 재료가 믹싱 챔버내로 도입되기 이전에 도어는 폐쇄된다.
내부 배치식 믹싱 머신은 배치처리 재료가 믹싱될 때 서로 반대방향으로 회전되는 한 쌍의 로터를 사용하여 재료를 믹싱한다. 로터는 모터를 로터에 연결하며 모터의 속도를 정지, 시동, 및 제어하기 위한 기어기구와 그리고 모터를 포함하고 있다. 각각의 로터는 구동시스템에 연결된 구동 단부와 냉매 또는 워터 단부를 가지고 있는데, 이 냉매 또는 워터 단부를 통하여 워터 같은 냉매가 로터를 통해 순환된다. 각각의 로터는 재료를 믹싱하는 복수의 로브, 즉 가장 작은 또는 작은 편의 직경 이상의 로터의 확장부 또는 돌출부를 가지고 있다. 로브는 길이를 따라 대체로 좁은 상부표면을 가진 길다란 확장부인 윙 또는 대체로 평탄한 상부표면을 가진 길다란 로그일 수 있다.
본 발명은 맞물리거나 맞물리지 않는 타입 중 하나의 로터를 포함하는 내부 배치식 믹싱 머신에 관한 것이다. 맞물리는 로터는 한 로터의 로브가 다른 로터의 로브 사이에 또는 안에 끼워지도록 이들 머신안에 구성되어 장착된다. 맞물리지 않는 로터는 한 로터의 로브의 단부 또는 큰 쪽의 직경이 다른 로터의 로브가 회전하는 공간내에서 회전하지 않도록 구성되어 장착된다. 내부 배치식 믹싱 머신에 있어서, 맞물리는 로터는 항상 서로 동시에 진행하는 관계로 동일 회전속도에서 구동되어야 한다. 맞물리지 않는 로터는 같은 회전속도에서 구동되거나 또는 배치처리 재료에 대하여 다른 효과를 얻기 위해 소위 마찰비 작동모드라고 하는 다른 회전속도에서 각각 구동될 수 있다.
내부 배치식 믹싱 머신은 고무와 같은 폴리머 재료를 믹싱하기 위한 것이 공지되어 있다. 이 머신의 초기장치의 하나가 1916년에 등록된 미국특허 제1,200,070에 공지되어 있다. 상이한 로터 설계에 의한 상이한 많은 내부 배치식 믹싱 머신이 있었지만, 재료를 보다 격렬하게 믹싱하고, 보다 빠르게 균일한 매스상태에 도달시킴으로써 생산성을 증가시키는 이 머신에 사용되는 로터를 포함하는 내부 배치식 믹싱 머신을 제공하기 위한 필요성이 계속 존재한다.
본 발명은 믹싱 챔버와 한 쌍의 로터가 재료를 믹싱하기 위해 반대 방향으로 회전하도록 하는 구동기구에 관한 것이며, 이들 머신에 사용하기 위한 로터의 구조에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 내부 배치식 믹싱 머신의 개략적인 부분단면도;
도 2는 도 1에 도시된 믹싱 머신의 2-2 선을 따른 수평 단면도;
도 3A - 3C는 로터 윙을 포함하는 원주 엔벌로프(envelope)를 펼친, 도 2 에 도시된 로터의 로브의 방향설정을 도시한 개략도;
도 4A - 4C는 로터로부터 발생하는 믹싱 타입의 개략적인 표시가 포함된, 도 3에 도시된 로터 로브의 펼친 원주 엔벌로프의 개략도;
도 5는 본 발명에 따라 구조된 로터를 보여주는 믹싱 머신의 수평 단면도;
도 6A - 6C는 로터 로브를 포함하는 원주 엔벌로프를 펼친 도 5 에 도시된 로터의 로브의 방향설정을 도시한 개략도;
도 7A - 7C는 로터의 사용을 통해 발생하는 믹싱 타입을 개략적으로 표시하는, 도 6에 도시된 펼친 원주 엔벌로프의 개략도;
도 8은 본 발명에 따라 믹싱 머신에 구조되고 장착된 한 쌍의 로터를 도시한 수평 단면도;
도 9는 본 발명에 따라 믹싱 머신에 구성되고 장착된 한 쌍의 로터를 도시한 수평단면도;
도 10A - 10B는 로터 로브를 포함하는 원주 엔벌로프를 펼친 본 발명에 따른 로터의 로브의 방향설정의 개략도;
도 11A - 11B는 로터 로브를 포함하는 원주 엔벌로프를 펼친 본 발명에 따른 로터의 로브의 방향설정의 개략도;
도 12 는 종래기술의 한 쌍의 로터에 윙의 배열을 도시한 도면;
도 13A - 13B는 로터 로브를 포함하는 원주 엔벌로프를 펼친, 도 12에 도시된 로터상의 로브의 방향설정의 개략도;
도 14 는 종래기술의 한 쌍의 로터에 윙의 배열을 도시한 도면;
도 15A - 15B는 로터 로브를 포함하는 원주 엔벌로프를 펼친, 도 14에 도시된 로터상의 로브의 방향설정의 개략도;
도 16A - 16C는 종래기술의 로터와 비교하여 본 발명의 로터의 두 배열에 의한 믹싱 머신에 발생하는 믹싱을 도시한 개략도;
도 17은 로브의 예각과 길이의 대략적인 변동범위를 도시한 로터의 펼친 원주 엔벌로프의 개략도;
도 18 은 본 발명의 다른 관점에 의한 믹싱 머신에 구조되고 설치된 한 쌍의 로터를 도시한 믹싱 머신의 수평 단면도;
도 19A - 19C는 로터 로브를 포함하는 원주 엔벌로프를 펼친, 도 18에 도시된 로터의 로브의 방향설정의 개략도; 그리고
도 20A - 20C는 로터의 사용을 통해 발생하는 믹싱 타입을 개략적으로 표시하는, 도 19에 도시된 펼친 원주 엔벌로프의 개략도;
본 발명의 내부 배치식 믹싱 머신은 내부에 평행한 수평축에 장착된 제1 및 제2 로터를 갖는 것으로 이루어진 믹싱 챔버를 가진 하우징을 포함하고 있다. 하우징은 믹싱 챔버내에서 믹싱될 재료를 수용하기 위한 유입구와 믹싱 챔버로부터 믹싱된 재료를 배출하기 위한 배출구를 포함하고 있다. 또한 믹싱 머신은 믹싱 챔버내에서 두개의 로터를 반대방향으로 회전시킬 수 있는 구동시스템을 포함하고 있다.
두개의 로터는 각각 회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있다. 이들 단부중 하나는 구동시스템에 연결되는 소위 구동 단부이며 다른 단부는 로터를 위한 냉매를 수용하는 소위 냉매 단부이다. 로터가 믹싱 머신에 장착될 때, 두 로터의 제1 축선 단부들은 서로 인접하고, 두 로터의 제2 축선 단부들도 서로 인접한다. 각 로터의 원주는 로터의 회전방향의 반대방향으로 이격된 제1 , 제2, 제3, 및 제4 의 연속하는 사분면으로 분할된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 각각의 사분면은 로터 원주의 90°를 점유한다. 하지만, 사분면은 본 발명의 특별한 적용을 위해 원하는 어떤 크기도 될 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따라, 각각의 로터는 로터의 모든 사분면에 위치된 분리되어 쌍을 이루는 로브를 가지고 있다. 각각의 로브는 선단부와 후단부를 가지고 있다. 본 발명의 이러한 구성에 있어서, 제1 로터는 제1 및 제3 사분면에 한 쌍의 로브를 갖고 있는 반면에, 제2 로터는 제2 및 제4 사분면에 한 쌍의 로브를 갖고 있다. 쌍으로 된 로브중 하나는 다른 것보다 더 길다. 본 발명의 다른 구성에 있어서, 제1 로터는 제1 및 제3 사분면중 하나에 한 쌍의 로브를 가지며 다른 것보다 적어도 더 긴 로브를 가지고 있고, 제2 로터는 제2 및 제4 사분면중 하나에 한 쌍의 로브를 가지며 다른 것보다 더 긴 적어도 하나의 로브를 가지고 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 각각의 쌍으로 된 로브는 로터의 축선 단부에 선단부를 가진 로브와 다른 축선 단부에 선단부를 가진 다른 로브를 가지고 있다. 제1 로터의 대향 축선 단부에 위치된 제1 로터의 제1 및 제3 사분면에 더 긴 로브의 선단부를 가지게 하는 것이 바람직하다. 더 긴 로브가 제1 로터의 구동 단부에서 시작하게 하거나 냉매 단부에서 시작하게 하거나 하는 것은 문제가 되지 않는다. 하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 더 긴 로브 양자를 제1 로터의 동일 단부에서 시작하게 해도 믹싱하는데 현저한 이익이 얻어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 제1 로터에 사용되는 로브의 구성을 어떻게 하든 상관없지만, 제2 로터의 제2 및 제4 사분면에서의 더 긴 로브들은 축선 단부로부터 대향하는 제2 로터의 축선 단부에서 각각 선단부를 갖을 수 있는데 이 축선 단부에서 제1 및 제3 사분면의 보다 긴 로브가 선단부를 갖는다. 로터 양자의 각각의 로브는 로터의 회전 축선에 평행인 선단부를 지나는 선에 대하여 예각으로 위치된 로터의 의도된 회전 방향과 반대방향으로 뻗어 있다.
본 발명에 따라, 로브의 각기 쌍으로 된 로브는 각각의 길이, 위치되는 로터 사분면의 발단위치 및 쌍으로 된 로브의 더 긴 로브가 인접한 재료를 선단부가 위치된 로터의 축선 단부로부터 그리고 로터의 다른 축선 단부쪽으로 밀어내도록 하는 공동나선형 예각을 가지며, 쌍으로 된 로브의 양자에 인접한 재료가 합류되는 곳에서 쌍으로된 로브의 후단부 사이에 공간을 형성하고, 후단부 사이에 형성된 공간에서 합류된 재료가 쌍으로된 양 로브의 후단부 사이에서 압착되고 양 로브의 후단부 사이의 공간으로 나가도록 하는 크기를 갖고 있다. 결과적으로, 각각의 로터의 각각의 사분면은 회전하는 범위에 한 쌍의 로브를 가지므로, 재료를 더욱 믹싱하기 위해 교란운동을 증가시키면 재료가 로터의 한쪽 축선 단부로부터 다른쪽으로 유동함에 따라 믹싱되는 재료는 압착된 다음에 각각의 쌍으로된 로브의 후단부들 사이의 공간을 통해서 릴리즈된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 각각의 로터의 긴 로브의 선단부는 로터의 반대쪽 축선 단부에서보다 가깝게 위치될 수 있다. 이 실시예에서, 각각의 짧은 로브의 축선 길이는 긴 로브의 선단부와 그 선단부에 가까운 로터의 축선 단부 사이의 공간의 길이 보다 더 길어야 한다. 각각의 짧은 로브는 재료가 압착되고 릴리즈되는 공간쪽으로 재료를 긴 로브의 선단부와 선단부에 가까운 로터의 축선 단부 사이를 통과하는 재료를 편향시킨다.
상기된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예는 각기 다른 사분면에 분리되어 쌍으로된 로브를 각각 가지고 있는 맞물리는 로터를 사용하지만, 마찬가지로 본 발명은 다른 로터구성을 의도할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 원리에 따라 내부 배치식 믹싱 머신은 한쪽 또는 양쪽 로터의 사분면의 하나에서 짧은 로브를 제거한 구성으로 할 수 있다. 결과적으로, 하나 또는 두 로터는 사분면에 위치된 단지 세개의 로브를 갖게 되고, 본 발명의 원리에 따라 두개는 로터의 한 사분면에서 쌍을 이루도록 구성된다. 더욱이, 본 발명의 원리에 따라 구성된 어떠한 구조도 맞물리는 배열뿐만 아니라 맞물리지 않는 로터로도 사용될 수 있다.
그러므로, 본 발명은 상기된 그리고 이하, 바람직한 실시예의 설명과 및 청구되는 내부 배치식 믹서와 로터의 특징중 어느 하나에 제한되지 않는다. 오히려 본 발명은 내부 배치식 믹서와 설명된 로터의 특별한 조합에 의해 종래기술과 구별된다. 본 발명의 중요한 특징은 본 발명을 실행하기 위해 강구된 최상의 형태를 설명하기 위해 이하, 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명에 나타나 있다.
당업자는 본 발명이 설명된 것과 다른 실시예를 포함할 수 있다는 것과 내부 배치식 믹서와 로터의 세부구조가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 방식으로 변경될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 도면과 설명은 사실상 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 그러므로, 청구항은 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나지 않는 것으로써 동등한 내부 배치식 믹서와 로터를 포함하는 것으로 생각해야 한다.
도면을 참조하여, 동일한 부재 번호와 문자는 도면에 도시된 몇몇의 형상을 통하여 동일하거나 이에 상응하는 부품을 나타낸다.
도 1은 상기 타입의 내부 배치 믹싱 머신(20)을 도시한다. 믹싱 머신(20)은 본 발명의 원리에 따라 구조된 한 쌍의 로터(20, 24)를 포함한다. 믹싱 머신(20)은, 사선으로 도시되어 있고 로터(22, 24)의 재료를 믹싱 하는 동안 요구되는 보다 하부 위치와 상부 위치(26')사이에 수직으로 왕복 운동할 수 있는 램(26)도 포함한다. 램(26)은 재료를 이동시켜 믹싱 머신(20)의 유입구에 있는 호퍼(28)에서 믹싱하고 믹싱 챔버(30)내로 내려보낸다. 믹싱 머신(30)은 로터(22, 24)를 수평축선(32, 34)에 각각 수평으로 회전시키도록 형성되어 있다. 믹싱 챔버(30)에 인접한 작동위치에서, 재료들이 로터(22, 24)에 의해 완전히, 집중적으로 믹싱됨에 따라, 램(26)은 믹싱 챔버(30)에서 재료에 의해 발휘된 힘에 대항한다.
로터(22, 24)는 서로 역방향으로 수평축선(32, 34)에 대하여 각각 회전한다는 점에서 역방향 회전한다 라고도 한다. 이러한 회전은 화살표(36, 38)에 의해 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 화살표(36)는 우측 로터(22)가 반 시계방향으로 회전하고 화살표(38)는 좌측 로터(24)가 시계방향으로 회전하는 것을 나타낸다.
믹싱 챔버(30)는 하우징(40)내에 장착되어 있으며 우측 로터(22)가 장착되어 있는 우측공동(42)과, 좌측 로터(24)가 장착되어 있는 좌측공동(44)을 가지고 있다. 공동(42, 44)은 전체적으로 원형, 원통형상으로 이루어져 있고, 서로에 인접한 상태로 수평으로 연장되어있다. 중앙 구역(46)은 공동(42, 44)이 교차하는 구역에 위치되어 있다. 중앙 구역(46)은 두 개의 로터(22, 24)가 회전함에 따라 서로가 가장 인접해지는 평면에 상호작용 창을 형성한다. 믹싱시 좌측 공동과 우측 공동 사이로 전달되는 재료를 받아들이고 회전 축선(32, 34) 사이의 믹싱 챔버(30)의 도어(48)의 최상부와 램(26)과의 사이의 공간으로 이루어져 있다.
도 1에 도시된 로터(22, 24)는 각각의 로터의 로브가 다른 로터의 로브사이의 공간으로 끼워 맞춤되는 맞물리는 설비이다. 서로 맞물리는 로터 설비는 본 발명에 따른 믹싱 머신과 로터 구조에 있어 바람직한 한편, 본 발명의 많은 장점은 맞물리지 않는 로터로서 본 발명의 원리를 따라 구조된 쌍으로된 로터를 설치함으로써도 성취될 수 있다. 즉, 설비의 이러한 타입에 있어서, 각각의 맞물리지 않는 로터의 로브의 단부는 다른 로터의 로브가 회전하는 공간내에 회전되지 않는다. 실례로써 도 8 및 도 9에 본 발명에 따라 구조된 로터의 서로 맞물리지 않는 장치를 도시한다. 서로 맞물리지 않는 종래의 한 쌍의 로터를 본 발명의 원리에 따라 구조된 서로 맞물리지 않는 한 쌍의 로터로 대체함으로써 기존의 내부 배치 믹싱 머신을 변경하여 개량하는 것으로 인한 특정적인 이점이 있다.
믹서(20)의 하우징(40)은 믹싱 챔버(30)의 바닥에 위치되어 있는 도어(48)를 포함한다. 도어(48)는 래치(52)를 포함하는 잠금 메카니즘(50)에 의해 믹싱 작동될 때, 도 1에 도시된 폐쇄된 위치에 유지된다. 도어(48)는 힌지 축(54)상에 장착되어 있다. 도어는 당업자에게 공지된 편리한 메카니즘의 임의의 타입으로 힌지 축(54)를 중심으로 선회될 수 있다. 일 실례는 한 쌍의 유압 토크 모터인데, 이들 중에 하나는 힌지 축(54)의 대향 단부에 장착될 수 있다. 잠금 메카니즘(50)은 배출 도어(48)와의 접촉부로부터 래치(52)를 후퇴시킨다. 배출 도어(48)는 믹싱 챔버(30)의 바닥에서 떨어져 회전할 수 있어서 믹싱된 재료를 믹싱 챔버(30)로부터 방출되게 한다.
믹싱될 재료는 초기에 호퍼(28)내로 이송되는 동안, 램(26)은 상부 위치(26')에 있다. 그 다음, 믹싱될 재료는 호퍼(28)를 통하여 믹싱 챔버(30)의 유입구로 그리고 믹싱 챔버(30)의 중앙구역(46)내로 들어간다. 그 다음, 램(26)은 도 1에 도시된 위치로 내려가서 믹싱될 재료를 믹싱 챔버(30)내로 푸시하여 그 믹싱 챔버에 재료를 유지시킨다.
램(26)은 상부 위치(26')와 보다 하부 위치 사이에서 제어적으로 상호 작용할 수 있는 임의의 편리한 메카니즘에 의해 작동될 수 있다. 이러한 실례로써, 램(26)은 믹싱 머신(20)의 하우징(40)위에 장착된 유체로 작동되는 구동 실린더(56)에 의해 작동된다. 예를 들면, 구동 실린더(56)는 유압 또는 공압식이다. 이것은 램(26)을 상하 운동하게 하기 위해 이중 작용 피스톤과 램(26)사이에 연결된 피스톤로드를 가지는 이중 작용 피스톤(58)을 포함한다. 오일 또는 공기 같은 가압되는 작동 유체는 도시되지 않은 공급라인을 통하여 그리고 구동 실린더(56)의 상부내로 이송되어 피스톤(58)을 하부로 가압하여 램(26)을 도1에 도시된 작동 위치로 하부로 이동시킨다. 믹싱 작동이 완료된 후에, 램(26)은 구동 실린더(56)의 하단부내로, 도시되지 않은 공급라인을 통하여 그리고 피스톤(58)아래로 유체 이송함으로써 상부 위치(26')로 후퇴된다.
도 2는 로터(22, 24)가 전체로서 도시되지는 않고 라인 2-2를 따라 취해진 도1에 도시된 믹싱 머신(20)의 단면도이다. 로터(22, 24)는 구동 모터와 제어부(64)와 기어 메카니즘(62)으로 구성되어 있는 구동 시스템(62)에 의해 역방향(35, 36)으로 회전된다. 바람직하게, 기어 메카니즘(66)은 동일한 속도 즉, 동시에 진행하는 속도로 로터(22, 24)를 구동시키기 위해 서로 일치하는 맞물림 기어로 구성되어 있다. 변경적으로, 맞물리지 않는 로터가 사용되는 경우, 기어 메카니즘(66)은 다른 속도로 로터를 구동시키기 위해 다소 다른 피치의 맞물림 기어로 이루어질 수 있다. 구동 모터용 제어부는 원하는 바대로 멈춤 및 시작을 가능하게 하고 모터의 회전 속도와 믹싱될 재료에 따라 로더(22, 24), 온도, 점성상태, 로터에 의해 전달될 믹싱 동력의 원하는 비율을 가변 시킬 수 있다. 이러한 타입의 구동시스템은 내부 배치 믹싱 머신의 제조 및 설계에 익숙한 자에게 잘 공지되어 있다.
냉매 단부로부터 믹서(20)를 보면, 로터(22)는 구동 시스템(62)에 의해 반시계 방향으로 회전되고, 로터(24)는 시계방향으로 회전하게 보인다. 이들 회전 방향은 재료를 도1 에 도시된 램으로부터 그리고 믹서의 바닥에 있는 도어(48)를 향하여 중앙 구역(46)을 통하여 하향으로 이동시킨다. 믹싱되는 재료는 로터(22, 24)에 의해 믹서의 바닥으로부터 그리고 우측 공동(42)과 좌측 공동(44)의 내측 표면을 따라서 믹싱 챔버(30)의 최상부로 이동된다. 그 다음 재료는 램(26)의 바닥 표면과 도어(48)의 상부 표면사이의 상호작용 창을 통과한다.
본 발명의 로터(22, 24)의 구조 및 작동은 도 3을 따라 도 2를 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다. 로터(22)는 종종 로터의 구동 단부로 불리우는 제1 축선 단부(72)와 종종 로터의 냉매 단부로 불리우는 제2 축선 단부를 가진다. 로터(24)도 제2 축선 단부 또는 냉각단부(78)를 가지고 있는데 이것은 로터(22)의 냉매 단부(74)에 인접하게 장착되어 있다.
각각의 로터(22, 24)의 원주는 그 로터의 회전의 소정 방향에 대향하는 방향으로 이격되는 순차적인 4개의 90。 사분면들로 나누어질 수 있다. 도 3은 각각의 로터의 원주 엔벌로프가 수평으로 펼쳐진 상태의 로터(22, 24)를 도시한다. 각각의 로터내에 있는 로브는 각각의 주 직경을 보여주는 장방형으로 예시를 목적으로 도시되어 있다. 도 3A는 좌측 로터(24)를 도시하고, 도3B는 우측 로터(22)를 도시하고, 도3C는 로터(22, 24)가 회전 축선을 중심으로 회전함에 따라, 상호작용 창내에 우측 로터와 좌측 로터의 로브 팁의 상호작용을 도시한다. 따라서, 좌측 로터(24)는 시계방향으로 순차적으로 연장되어 있는 제1 사분면(80), 제2 사분면(82), 제3 사분면(84) 및 제4 사분면(86)을 가지고 있다. 유사하게, 우측 로터(22)는 시계방향으로 순차적으로 연장되어 있는 제1 사분면(88), 제2 사분면(90), 제3 사분면(92) 및 제4 사분면(94)을 가지고 있다.
도 3C는 두 개의 로터(22, 24)가 상호작용하는 창을 통하여 회전함에 따라 각각의 사분면의 우측 및 좌측 로터의 로브의 상호작용을 도시한다. 도 3C에 도시된 제1 사분면(80/88)은 로터(22)의 제1 사분면(88)이 로터(24)의 제1 사분면(80)에 접근할 때, 로터의 이들 사분면이 램(26)의 바닥과 도어(48)의 최상부 사이에 있을 때, 발생하는 두개의 로터의 제1 사분면(80, 88)의 조합이다. 이러한 위치는 도 1에 개략적으로 도시된 로터(22, 24)의 위치이다. 도 3C를 다시 참조하면, 제2 사분면(82/90)은 로터의 제2 사분면(82, 90)의 조합이고, 제3 사분면(84/92)은 로터의 제3 사분면(84, 92)의 조합이고, 제4 사분면(86/94)은 로터의 제4 사분면(86, 94)의 조합이다.
본 발명의 양태에 따라, 각각의 로터(22, 24)는 로터의 모든 다른 사분면에 위치되어 있는 개별의 쌍의 로브를 가질 수 있다. 따라서, 도3B에 도시되어 있는 우측 로터(22)는 제1 사분면에 위치되어 있는 긴 로브(96)와 짧은 로브(98) 그리고 제3 사분면에 위치되어 있는 긴 로브(100)와 짧은 로브(102)를 가지고 있다. 로브(96)는 선단부(104)와 후단부(106)를 가지고 있고, 로브(98)는 선단부(108)와 후단부(110)를 가지고 있고, 로브(100)는 선단부(112)와 후단부(114)를 가지고 있고, 로브(102)는 선단부(116)와 후단부(118)를 가지고 있다, 유사하게, 도 3A는 좌측 로터(24)가 제2 사분면에 위치되어 있는 긴 로브(120)와 짧은 로브(122) 그리고 제4 사분면(86)에서 위치되어 있는 긴 로브(124)와 짧은 로브(126)를 가지고 있는 것을 도시하고 있다. 긴 로브(120)는 선단부(128)와 후단부(130)를 가지고 있고, 짧은 로브(122)는 선단부(132)와 후단부(134)를 가지고 있고 긴 로브(124)는 선단부(136)와 후단부(138)를 가지고 있는 한편, 짧은 로브(126)는 선단부(140)와 후단부(142)를 가지고 있다. 로브 그 자체가 그 로브 팁으로 보여지는 상태로, 여러 가지 로브의 전체적인 형상이 도 2에 도시되어 있다. 바람직한 실시예에서 도시된 로브는 폭이 좁은 팁을 가지고 있는 웡이다. 도시되어 있는 로브 또는 윙은 이들이 각각의 로터(22, 24)의 원주둘레에 형성됨에 따라 전체적으로 헬리컬 또는 나선형으로 이루어져 있다. 로터의 원주를 평평하게 전개하였을 때, 도 3에 도시된 바와 같이 로브의 여러 가지 팁들은 실질적으로 직선이된다. 윙 또는 노그(nog)인 로브의 형상은 본 발명에 따라 사용될 수 있고 내부 배치식 믹싱 머신을 구조하고 설계에 있어 당업자에게 잘 공지되어 있다.
로터(22, 24)상의 각각의 로브는 로브가 위치되어 있는 로터의 축선 단부에 있는 선단부를 가지고 있다. 도 2 및 도 3B를 참조하면, 앞쪽에 있는 쌍으로 된 로브로서 로터(22)의 제1 사분면(88)에서 로브(96, 98)를 사용하고, 로브(96)의 선단부(104)는 로터(22)의 냉매 단부(74)에 위치되어 있는 한편, 로브(98)의 선단부(108)는 로터(22)의 구동 단부(72)에 위치되어 있다. 선단부(104, 108)와 이들 각각의 보다 긴 로브(96, 100)의 위치는 보다 짧은 로브(98, 102)의 선단부(108, 116)의 위치를 따라 원한다면 반대로될 수 있다. 하지만, 긴 로브(96, 100)의 각각의 선단부(104, 112)를 로터(22)의 대향 축선 단부에 위치시키는 것이 바람직하다.
선단부(104, 112)가 위치되어 있는 실제 축선 단부에 관계없이, 좌측 로터(24)의 제4 사분면(86)과 제2 사분면(82)에 있는 보다 긴 로브는 바람직하게, 제1 및 제3 사분면에 있는 보다 긴 로브가 각각의 선단부를 가지는 축선 단부로부터의 대향측에 있는 좌측 로터(24)의 축선 단부에 바람직하게는 선단부를 각각 위치되게 하여야만 한다. 따라서, 우측 로터(22)의 제1 사분면(88)에 있는 보다 긴 로브(96)는 로터의 냉매 단부(74)에 선단부(104)를 갖는다. 제2 사분면(82)에 있는 보다 긴 로브(120)는 선단부(128)를 로터의 구동 단부(76)에 위치되게 하여야 만 한다. 유사하게도, 로터(22)의 제3 사분면(92)에 위치되어 있는 긴 로브(100)는 로터(22)의 구동 단부(72)에 선단부(112)를 갖는다. 따라서, 좌측 로터(24)의 제4 분면(86)에 위치되어 있는 긴 로브(124)는 로터의 냉매 단부(78)상의 일정 위치에서 선단부(136)를 가지고 있다.
각각의 로브(96, 98, 100, 102, 120, 122, 124, 126)는 창착되어 있는 로터의 회전의 소정된 회전에 반대 방향으로 뻗어있다. 각각의 로브의 연장부는 로터의 회전 축선에 평행하는 로브의 선단부를 통한 라인에 대하여 예각으로 되어 있다. 도 3B에 도시된 바와 같이, 보다 긴 로브(96)의 예각(L1)은 보다 짧은 로브(98)의 예각 보다(S)보다 작다. 도 3B에 도시된 바람직한 실시예에 있어서, 로터(22)상의 보다 긴 로브(96, 100)는 각(L1)에 시계방향을 뻗어 있는 한편, 보다 짧은 로브(98, 102)는 각(S1)에 시계방향으로 로터상에 뻗어있다. 도 3A에 도시된 로터(24)에서, 각각의 긴 로브(120, 124)는 각(L1)에 반 시계방향으로 뻗어있는 한편, 각각의 짧은 로브(122, 126)는 각(S1)에 반시계방향으로 뻗어있다.
각각의 쌍으로된 로브중 그 로브는 각각의 길이, 로브가 위치된 로터의 사분면내에 발단 위치, 각각의 쌍으로된 로브들중 보다 긴 로브의 선단측에 인접한 재료를 보다 긴 로브 선단부가 위치된 축선 단부로부터 떨어져 그리고 로터의 다른 축선 단부를 향하여 푸시되게 하도록 뻗어 있는 동 나선형 예각을 가지고 있어야만 한다. 이들 각각의 길이, 발단 위치, 각각의 쌍으로된 로브의 동 나선형 예각은 적절한 크기의 이들 로브의 후단부들 사이에 공간을 형성하여 로브 양자의 앞쪽에 인접한 재료를 이들 사이에서 압착 및 압축한다. 그리고 나서, 재료는 압축을 조정하고 재료의 믹싱을 향상시키는 교란운동을 야기시키는 로브 양자의 후단부들 사이의 공간으로부터 흘러나온다.
본 발명의 원리에 따라 구조된 로터의 사용으로부터 기인하는 믹싱의 타입은 도 4A-4C 및 그 이하의 도면의 표기를 참조하여 잘 이해될 수 있다. 도 4A-4C는 믹싱 머신내에 본 발명에 따라 구조되는 로터의 작동에서 포함되는 재료 유동의 형태를 도시하는 여러 가지 화살표를 제외하고 도 3A-3C와 동일하다. 도 4B에 도시된 로터(22)의 제1 사분면(88)을 먼저 참조하면, 회전 방향를 면하는 이러한 로브의 측에 있는 긴 로브(96)의 앞쪽을 따라 화살표는 이 로브가 이 로터의 구동 단부(72)를 향하여 로터(22)의 냉각 단부(74)로부터 축선방향으로 이동하는 재료의 롤링 뱅크를 발생함으로써 배분 믹싱 또는 블렌딩을 야기시키는 것을 보여준다. 재료의 롤링 뱅크가 긴 로브(96)와 짧은 로브(98) 사이의 공간에 접근함에 따라 이 재료는 짧은 로브(98)의 앞쪽을 따라 유동하는 재료에 합류된다. 이러한 구역에 있어서, 이 재료는 압착되고 압축된다. 그 다음 이 재료는 압착으로 인해 재료의 압축이 완화되는 로브(96, 98)의 후단부들 사이의 공간을 통과하여 유동하여 재료의 성분의 믹싱을 향상시키는 재료에 대하여 추가적인 교란운동을 야기시킨다. 각각의 로브의 팁위에 도시된 원형 화살표는 로브의 최상부 표면과 믹싱 챔버(30)의 내부 표면 사이를 지나감에 따라 로브(96, 98)의 앞쪽에서 재료의 소정부분이 고 전단력을 받는것을 나타낸다.
로브(96, 98)사이로부터 뻗어 있는 긴 화살표는 이들 로브 사이를 지나가는 재료가 구동 단부(72)에 인접한 로브(100)의 앞쪽을 향하여 유동하는 것을 나타낸다. 그 다음, 이 재료는 우측 로터(22)의 냉매 단부(74)를 향하여 긴 로브(100)의 앞쪽을 따라 구동됨에 따라, 더 믹싱되고 블렌드되는 롤링 뱅크의 부분이 된다. 그 재료의 일부는 로브(100)의 최상부 표면과 믹싱 챔버(30)의 공동(42)의 내부표면 사이를 지나감에 따라, 고 전단력을 또한 받는다. 롤링 뱅크에 있는 재료의 밸런스는 긴 로브(100)와 짧은 로브(102) 사이의 공간에서 유지된다. 이러한 구역에 있어서, 이 재료는 이것이 압착되고 압축되는 짧은 로브(102)의 앞쪽을 따라 유동하는 재료에 합류한다. 그 다음, 이 재료는 로브(100, 102)의 후측 가장자리들 사이의 공간을 통하여 유동한다. 압착으로 인한 재료의 압축은 완화되고 다시, 재료의 믹싱을 향상시키는 추가적인 교란운동을 야기시킨다. 유사한 작용은 도 4A에 도시된 바와 같이, 로터가 믹싱 챔버(30)의 내부 표면에 인접하여 회전됨에 따라, 좌측 로터(24)의 표면상의 로브들 사이에서 발생한다.
우측 로터(22)상의 로브들과 좌측 로터(24)상의 로브들 사이의 상호작용 창내의 재료의 유동이 도 4C에 도시된다. 재료의 롤링 뱅크는 도 4B에 도시된 유동과 유사한 방식으로 긴 로브(96)의 앞쪽을 따라 유동한다. 그러나, 상호작용 창내에서, 로브는 믹싱 챔버(30) 공동의 내부 표면에 인접하지는 않는다. 따라서, 도 4B에 도시된 고 강도 전단력 믹싱은 일부의 재료가 로브의 상부위를 유동할 때에는 발생하지 않는다. 그러나, 상호작용 창내에서, 로브(96)의 선단부에 인접한 재료의 롤링 뱅크는 재료가 로브(96, 98)사이의 공간을 통과함에 따라 완화되는 상기 재료 의 압축 또는 압착을 야기하도록 로브(98)에 인접한 재료의 롤링 뱅크로부터 재료에 합류한다. 이 재료는 각각의 로터의 제2 사분면이 상호작용 창으로 들어감에 따라 긴 로브(120)에 의해 영향을 받는다. 이 재료는 로브(120)와 짧은 로브(122) 사이의 공간을 향하여 로브(120)의 앞쪽 표면을 따라 유동하는 재료의 롤링 뱅크가 된다. 이러한 구역에서, 로브(120, 122)를 따라 롤링 뱅크로부터의 재료는 이들 로브 사이의 공간을 통과함에 따라 압착 유동 및 릴리프를 겪는다. 그 다음, 이것은 제3 사분면에서 로브(100, 102) 사이의 공간에 접근하는 구역에 있는 롤링 뱅크에 합류한다. 이러한 재료는 이들 로브들 사이의 공간을 통과함에 따라 압착 유동과 릴리프를 받는다.
그 이후, 각각의 로터(22, 24)의 제4 사분면은 상호작용 창에 들어간다. 로브(100, 102) 사이의 공간을 통하여 믹싱하는 교란운동을 겪는 재료는 로브(124, 126) 사이의 공간을 향하여 로브(124)의 앞쪽을 따라 이동하는 재료의 롤링 뱅크의 일부분이 된다. 이것이 그 공간을 통과하고, 발생된 압력의 압착 유동과 릴리프를 격은 이후, 제1 사분면은 상호작용 창에 다시 들어간다. 상호작용 창내의 고 강도 믹싱은 각각의 로터상의 로브가 상호작용 창을 통하여 회전함에 따라, 한 로터로부터 그 나머지 로터로 재료를 충분하게 전달하도록 하는 로브에 대하여 재료의 완전한 횡단을 야기한다.
재료는 로터(22, 24)의 한 축선 단부로부터 그 나머지 축선 단부로 앞뒤로 유동하고, 재료가 긴 로브와 짧은 로브의 후단부들 사이의 공간을 관통함에 따라, 재료가 받는 재료의 압착 및 릴리프는 도 17에 도시된 길이의 대체로 정확한 영역을 가진 로브를 사용하고 도 17에 도시된 동 나선형 예각(θ1,θ2)의 대체로 정확한 영역내에 방향잡힌 로브를 사용함으로써 달성될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 긴 로브(l1)의 축선 길이는 전체 로터 몸체 길이(L)의 약 .6배 미만이어서는 않되고 전체 로터 몸체 길이(L)의 약 .95 배를 초과하여서도 않된다. 또한, 짧은 로브(l2)의 축선 길이는 로터 몸체 길이(L)의 약 .05 배 미만이어서는 않되고 전체 몸체길이(L)의 0.4배 초과 되어서도 않된다.
따라서, 도 3B에 도시된 바와 같이 우측 로터(22)의 짧은 로브(98, 102)와, 도 3A에 도시될 수 있는 바와 같이 좌측 로터(24)의 짧은 로브(122, 126)는 회전 축선과 평행한 라인을 갖춘 동 나선형 예각(S1)으로 유지된다. 이러한 동 나선형 예각(S1)은 도 17에 도시된 θ2와 동일 할 수 있지만, 약 10。 미만이 되서는 않되고 약 40。 를 초과 하여도 않된다. 또한, 도 3B에 도시될 수 있는 바와 같이 우측 로터(22)의 긴 로브(96, 100)와 도 3A에 도시될 수 있는 바와 같이 좌측 로터(24)의 긴 로브(120, 124)는 동 나선형 예각(L1)으로 유지된다. 동 나선형 각(L1)은 도 17에 도시된 θ1과 동일할 수 있고 약 10。 미만이어서는 안되고 약 60。를 초과하여서도 않된다.
상응하는 동 나선형 각의 동일한 대체로 정확한 영역과 로터의 전체 길이에 대해 상응하는 긴 그리고 짧은 로브 길이의 비율의 동일한 대체로 정확한 영역을 하기 되는 본 발명의 다른 실시예에서의 로브에 적용한다.
각각의 사분면에 있는 긴 로브와 짧은 로브는 로터상에 동일한 원주 위치에서 선단부를 가지고 그리고 로터의 축선 단부에서 선단부 양자를 가짐으로써 도 2-4에 도시되어 있다. 그리나, 본 발명의 내부 배치식 믹싱 머신과 로터는 재료의 여러 가지 타입을 믹싱하는데 사용될 수 있는 것으로 의도되었다. 따라서, 당업자는 긴 로브와 짧은 로브의 선단을 서로에 대하여 원주상으로 오프셋하게 하는 이점을 발견할 수 있을 것이다. 게다가, 로브의 선단부는 로브가 장착된 로터의 축선 단부에 항상 있어야 할 필요는 없다. 실례를 위해, 도 19A-19C와 도 20A-20C는 긴 로브의 선단부가 로브 장착된 로터의 축선 단부에 있지 않다는 것을 보여주고 있다. 따라서, 선단부가, 긴 로브 위치된 로터의 사분면의 두 개의 축선 절반 중 하나에 위치된 상태로, 본 발명에 따라 구조된 로터는 각각의 쌍으로된 로브의 긴 로브를 갖는다. 선단부가, 짧은 로브 위치된 사분면의 두 개의 제2 축선 절반에 위치된 상태로, 로터는 각각의 쌍으로된 로브의 짧은 로브를 갖는다. 각각의 쌍으로된 로브의 각각의 로브는 그 한 쌍의 로브의 나머지 로브를 향하여 동 나선형 예각으로 하향으로 뻗어있다. 각각의 길이, 로브의 선단부의 위치 그리고 로브가 뻗어있는 동 나선형 예각은 재료를 나머지 로브를 향하여 로터의 축선 단부로부터 푸시되게 하고 각각의 쌍으로된 로브의 각각의 로브에 인접하여 유동하는 재료를 합류하게 한다. 각각의 쌍으로된 로브의 후단부들 사이의 공간은 합류 재료가 후단부들 사이에서 압착되게 한다. 이러한 것은 이 공간으로부터 재료가 유동함에 따라 감소되는 압력을 생성하여 이 재료의 믹싱을 향상시키는 교란운동을 야기시킨다.
도 5는 서로 맞물리는 한 쌍의 로터(22', 24')를 갖는 내부 배치식 믹싱 머신(20')에 적용되는 본 발명의 또 하나의 실시예의 개략적인 부분 수평 단면도이다. 로터(22', 24')의 펼쳐진 원주 엔벌로프는 도 6A-6C 및 도 7A-7C에 도시되어 있는데, 이 도면들은 로터(22', 24')가 회전함에 따라 발생하는 유동 및 믹싱 타입을 도시한다.
믹싱 머신(20')의 우측 로터(22')와 좌측 로터(24')는 우측 로터(22')의 제3 사분면과 좌측 로터(24')의 제4 사분면에서 쌍으로된 로브의 위치를 제외하고 도 2-4에 도시된 로터(22, 24)와 동일하다. 따라서, 도 5에 도시된 내부 배치식 믹싱 머신(20')의 모든 구성요소는 우측 로터(22')의 제3 사분면과 좌측 로터(24')의 제4 사분면에 위치되어 있는 로브를 제외하고 도 2에 도시된 내부식 믹싱 머신(20)의 동일 부재번호로 표시될 것이다.
본 발명의 실시예에 따라, 각각의 로터의 두 개의 긴 로브는 그 로터의 동일 축선 단부상에 선단부를 갖는다. 그 결과, 각각의 로브상에 위치된 두 개의 작은 로브는 로터의 동일 축선 단부상에 선단부를 또한 갖는다. 따라서, 긴 로브(96, 100') 양자는 우측 로터(22')의 냉매 단부(74)에서 각각의 선단부(104, 112')를 갖고, 짧은 로브(98, 102') 양자는 우측 로터(22')의 구동 단부(72)상에 위치된 각각의 선단부(108, 116')를 갖는다. 유사하게도, 긴 로브(120, 124')는 좌측 로터(24')의 구동 단부(76)에 위치된 각각의 선단부(128, 136')를 갖는 한편, 짧은 로터(122, 126')는 좌측 로터(24')의 냉매 단부(78)에 위치된 선단부(132, 140')를 갖는다.
도 6A와 6B에 도시된 바와 같이, 로터상의 모든 긴 로브는 로터의 한 축선 단부에서 시작하고 모든 짧은 로브는 로터의 다른 축선 단부에서 시작하게 한 결과 각각의 로터(22',24')에 대한 유동패턴은 각기 비대칭적이다. 예를 들면, 도 7B는 압착유동과 릴리프의 결과로 믹싱이 향상되는 긴 로브(96)와 짧은 로브(98)의 사이의 공간을 통해 재료가 유동하는 것을 도시한 것이다. 재료는 대부분 직접 긴 로브(100')와 짧은 로브(102') 사이의 공간쪽으로 유동한다. 이러한 유동경로는 도 2-4에 도시된 로터(22,24)에 의해 성취된 믹싱에 비해 믹싱의 정도를 감소시킨다.
하지만, 도 7C는 상호작용의 창에서 믹싱이 보다 대칭적으로 일어나는 것을 도시한다. 재료는 로브(96,98) 사이로부터 상호작용 창으로 유동하고 그 다음에 로터의 냉매 단부쪽으로 로브(120)의 앞쪽을 따라 아래쪽 방향으로 유동한다. 그리고 나서 로브(120,122) 사이의 공간을 통해서 유동한다. 그 후에 로브(102')의 선단쪽을 따라 로브(100')의 후단부와 로브(124')의 선단쪽 사이의 공간을 통해서 유동한다. 재료는 그 다음에 로브(124',126)의 후단부 사이의 개구를 통해서 유동한다. 이 이동의 진행에 있어서, 재료가 한 쌍의 로브를 지날 때 마다 재료의 믹싱을 향상시키는 교란운동을 만들어 내는 압착유동과 릴리프를 겪게된다.
도 8은 로터(22,24)가 맞물리지 않는 방식으로 설치된 도 2에 도시된 타입의 내부 배치식 믹싱 머신의 개략적인 수평단면이다. 로터가 상호작용의 창을 통해 엇갈리게 회전할 때 중앙 영역(46)에서 재료가 로터로부터 로터로 단지 일부만 이동된다는 것을 제외하고는, 이들 로터는 도 2에 도시된 맞물리는 로터에 의한 믹싱과 동일한 형태를 제공한다. 하지만, 종래기술의 맞물리지 않는 믹서와 비교하면 향상된 믹싱이 중앙 영역(46)에서 일어난다. 이것은 로터 사이의 상호작용 창에서와 믹싱 챔버(30)의 공동(42,44)의 안쪽 표면 부근의 이들 로터의 회전밸런스의 진행시에 맞물리지 않는 로터 양자에 의한 압착유동과 릴리프에 의한 것이다.
도 9는 도 5에 도시된 로브의 구성에 따라 구성되는 한 쌍의 맞물리지 않는 로터를 가진 내부 배치식 믹싱 머신을 도시한 개략적인 수평 단면도이다. 도 8에 도시된 맞물리지 않는 로터에 대해 설명된 내용은 도 9에 도시된 맞물리지 않은 로터에 동일하게 적용된다.
본 발명은 한쪽 또는 양쪽 로터상에 세개의 로브를 가진 내부 배치식 믹싱 머신을 구조하는데 사용될 수 있다. 도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 이것은 로터(22, 24)의 한쪽 또는 양쪽에서 짧은 노브 중 하나를 제거함으로써 성취될 수 있다. 도 10에서 짧은 로브(102)는 우측 로터(22)의 제3 사분면에서 제거되었다. 도 11에서 로터(24)의 제4 사분면의 짧은 로브(102, 122)가 양쪽 다 제거되었다. 그 결과는 본 발명에 따라 긴 로브 및 짧은 로브의 후단부들 사이에서 일어나는 압착 유동과 릴리프가 세개의 로브를 가진 로터상의 한 사분면에서만 일어난다는 것이다. 하지만, 적어도 로터의 한 사분면에 위치된 길고 짧은 쌍으로 된 로브에 의해 야기된 압착유동과 릴리프의 존재는 종래기술 로터의 작동과 비교하여 로터의 작동을 향상시킨다.
미국특허 제4,284,358호에는 도 12와 도 13A 및 13B에 펼친 원주 엔벌로프로 도시된 윙 구성을 가진 한 쌍의 상호 회전 로터를 사용하는 종래기술의 내부 배치식 믹싱 머신이 개시되어 있다. 이들 종래기술의 로터(200, 202)는 로터상에 윙의 배치와 구성으로 인해 단지 맞물리지 않는 또는 접선방향의 설치로만 사용될 수 있다. 로터(200)는 구동 단부(204)와 냉매 단부(206)를 갖고 있다. 로터의 제1 사분면에서 긴 윙(208)은 냉매 단부(206)로부터 시작한다. 짧은 윙(210)은 로터의 원주를 따라 대략 115°에서 시작점을 가지고, 구동 단부(204)로부터 제2 사분면에서 시작한다. 긴 윙(212)은 우측 로터(200)의 제3 사분면의 냉매 단부(206)에서 시작하는 반면에, 짧은 윙(214)은 제4 사분면의 로터의 구동 단부에서 시작한다. 짧은 윙(210)이 제2 사분면의 시작위치에서 오프셋하는 것과 같이 짧은 윙(214)은 대략 25°만큼 제4 사분면에서 오프셋된다.
로터(202)상의 윙은 우측 로터(200)의 윙과 같은 방식으로 로터의 회전방향에 대하여 위치된다. 하지만, 긴 윙(212,214) 양자는 로터(202)의 구동 단부(216)에서 시작하는 반면에, 짧은 윙(218,220)은 냉매 단부(222)에서 시작한다. 긴 윙(212)은 로터의 제1 사분면에 위치되고, 짧은 윙(218)은 로터의 제2 사분면에 위치되고, 긴 윙(214)은 제3 사분면에 위치되며 짧은 윙(220)은 로터의 제4 사분면에 위치된다. 도 13B에 도시된 바와 같이 짧은 윙(210,214)이 오프셋된 것처럼 짧은 윙(218,220)은 각각 제2 및 제4 사분면에 대하여 대략 25°만큼 오프셋한다.
도 13A와 13B는 로터(200,202)가 회전할 때, 미국특허 제4,284,358호에 개시된 종래기술의 믹서에서 일어나는 믹싱의 타입을 도시한 것이다. 우측 로터(200)에 관하여 도 13B를 참조하면, 재료의 롤링 뱅크는 윙(208)의 앞쪽 표면을 따라 로터의 구동 단부(204)를 향하여 유동한다. 원형의 화살표는 재료가 로터 윙의 선단을 통과할 때 고 전단력 믹싱이 발생하는 것을 나타낸다. 하지만, 재료의 롤링 뱅크가 구동 단부(204)에 도달할 때, 롤링 뱅크는 구동 단부(204)로부터 짧은 윙(210)의 선단쪽을 따라 형성된 재료의 롤링 뱅크를 결합하는 짧은 윙(210)쪽으로 편향된다. 그렇지만, 재료가 긴 로브(208)의 선단쪽으로부터 짧은 로브(210)의 선단쪽으로 지나갈 때는 압착유동과 릴리프가 일어나지 않는다. 짧은 로브(210)는 종래기술에서 윙(208, 210)과 같은 큰 윙과 짧은 윙 사이의 영역에서 발생하는 것으로 알려진 유동의 봉쇄 또는 막힘을 최소화 또는 제거하기 위해 오프셋되었다. 본 발명 이전에 만약 긴 로브와 짧은 로브가 로터의 대향 축선 단부와 로터의 동일 사분면내에 또는 아주 근접하게 위치되면 재료의 유동이 막힘 되는 것으로 생각되었다. 로터(200, 202)는 그런 개념을 고려하여 개발되었다.
도 13B에 대하여 계속적으로, 짧은 윙(210)의 앞쪽에서 롤링 뱅크를 떠난 재료는 긴 로브(212)의 앞쪽으로 이동하고 로브의 앞쪽에 인접한 재료의 롤링 뱅크의 일부가 된다. 그 다음에 재료는 긴 로브(208)의 앞쪽에 인접한 롤링 뱅크의 재료가 구동 단부(204)와 짧은 단부(210)를 지나 유동되는 방식과 같이 구동 단부(204)와 짧은 단부(214)를 지나 유동한다.
도 13A는 우측 로터(200)에 대하여 상기된 바와 같이 좌측 로터(202)에 관한 재료의 유동을 도시한 것이다. 믹싱의 정도는 과거에는 만족할 만한 결과이었지만, 본 발명에 의해 생산되는 것처럼 철저하고 효과적이지는 못하다. 도 12와 도 13에 도시된 종래기술의 로터는 본 발명의 설계와 원리에 따른 쌍으로된 로브에 의해 야기되는 압착유동과 릴리프에 의한 증가된 교란운동을 일으키지 못한다. 더욱이, 이들 로터가 맞물리지 않기 때문에 로터(200, 202) 사이의 중앙 영역에서 로터 사이의 재료의 효율적인 이동이 작다.
미국특허 제4,834,543호에는 다른 종래기술의 내부 배치식 믹싱 머신이 개시되어 있다. 도 14는 거기에 개시된 윙 구성을 가진 한 쌍의 역-회전 로터를 도시한 것이며, 도 13A와 13B는 거기에 개시된 로브를 펼친 원주 엔벌로프이다. 로터(224, 226)는 맞물리지 않는 장치에만 설치될 수 있다. 로터(224)는 구동 단부(228)와 냉매 단부(230)를 갖고 있다. 짧은 윙(234)은 냉매 단부(230)의 제2 사분면의 대략 중간 위치에서 시작하고, 긴 윙(236)은 구동 단부(228)의 제3 사분면에서 시작하며 짧은 윙(238)은 로터(224)의 구동 단부의 제4 사분면의 대략 중간 위치에서 시작한다.
좌측 로터(226)는 우측 로터(224)의 윙이 위치되는 동일한 방식으로 로터의 회전방향에 대하여 위치된 윙을 갖고 있다. 하지만, 좌측 로터의 각각의 사분면에 위치된 윙은 로터(224)의 상응하는 사분면의 윙의 발단위치로부터 로터(226)의 대향 단부에서 시작한다. 그러므로, 긴 윙(240)은 로터(226)의 제1 사분면의 구동 단부(241)로부터 시작하고, 반면에 짧은 윙(242)은 로터의 제2 사분면의 대략 중간위치에서 로터의 동일 단부로부터 시작한다. 긴 윙(242)은 좌측 로터(226)의 냉매 단부(245)에서 시작하는 반면, 짧은 단부(242)는 그 사분면의 대략 중간위치의 냉각단부(245)에서 시작한다.
미국특허 제4,834,543호에 개시된 종래기술 믹서내에서 로터(224,226)에 의해 일어나는 믹싱은 도 15A와 15B에 도시되어 있다. 도 15B에 도시된 우측 로터(224)의 제1 사분면에서 시작하여, 재료의 롤링 뱅크는 긴 윙(232)의 앞쪽표면을 따라 로터의 구동 단부(228)쪽으로 유동한다. 원형의 화살표는 재료가 로터 윙의 선단을 통과할 때 고 전단력 믹싱을 나타낸다. 롤링 뱅크는 긴 윙(236)에 인접한 롤링 뱅크를 결합하도록 하는 구동 단부(228)이다. 재료의 롤링 뱅크는 짧은 윙(234)의 앞쪽 표면을 따라 긴 윙(236)의 후단부를 향하여 유동한다. 하지만, 짧은 윙(234)은 그들 사이에 압착유동을 일으키는 긴 윙(236)으로부터 너무 떨어져 있다. 짧은 윙(234)은 만약 짧은 윙(234)이 긴 윙이 위치되는 제3 사분면에 위치되면 막힐 염려가 있으므로 제2 사분면에 위치된다.
좌측 로터(246)의 윙 사이의 재료는 우측 로터(224)에 대해 바로 위에서 설명된 것과 같은 방식으로 유동한다. 로터(224, 226)에 의해 제공되는 믹싱은 과거에는 만족할 수준이었다. 하지만, 믹싱은 본 발명의 원리에 따른 한 쌍의 로브에 의한 압착유동과 릴리프에 의한 증가된 교란운동에 의해 생기는 강도가 있고 효과적인 정도를 포함하지는 않는다. 로터(224, 226)가 맞물리지 않기 때문에, 본 발명에 의해 사용된 맞물리는 로터들 사이에서 일어나는 것보다 이들 로터들 사이의 중앙 구역에서 재료의 효율적인 전달이 적다.
도 16A - 16C는 세가지 타입의 로터 배열을 가진 믹싱 머신에서 일어나는 믹싱의 타입을 비교한 것을 도시한 것이다. 도 16A는 믹싱 머신에 맞물리는 로터가 장착된 본 발명의 로터(22,24)를 도시한 것이고, 도 16B는 맞물리지 않는 로터로 사용된 본 발명의 로터(22,24)를 도시한 것인 반면, 도 16C는 맞물리지 않는 배열로 사용되야만 하는 미국특허 제4,834,543호에 개시된 로터(224,226)를 도시한 것이다. 도 16A는 롤링 뱅크에 따른 재료의 블렌딩에 더하여 로터(22)와 믹싱 공동 사이의 영역에서 릴리즈되는 압착유동에 따른 보다 강한 믹싱을 포함하는 정도가 높고 강도가 있는 믹싱을 도시한 것이다. 도 16A는 또한 로브의 주 직경의 팁과 믹싱공동의 내부표면 사이에 고 전단력의 결과로 나타나는 고 강도 믹싱을 도시하고 있다. 특히, 맞물리는 로터는 재료의 완전한 횡단에 더하여 로터(22,24) 사이의 상호작용의 창에서 일어나는 릴리프의 압착유동의 결과로 생기는 고 신장 믹싱을 만들어 낸다. 이 영역에서, 믹싱된 재료는 로터 사이에서 재료가 정체하지 않고, 회전하는 로터의 한쪽에서 다른쪽으로 효과적으로 전달된다.
이제 도 16B를 참조하면, 맞물리지 않는 또는 접선방향의 배열에 있어서 본 발명의 로터(22, 24)의 사용은 효과가 높은 재료의 믹싱을 일어나게 한다. 하지만, 이 때 발생하는 믹싱은 도 16A에 도시된 것과 같이 동일한 로터가 맞물리게 설치될 때 일어나는 것처럼 효과적이지는 않다. 재료의 부분적인 횡단의 결과로서 상호작용 창에서 정체가 일어난다. 그 영역에서 일어나는 릴리프의 압착 유동은 도 16C에 도시된 종래기술 로터의 사용에 비해 믹싱을 향상시킨다. 상호작용 창 뿐만 아니라 향상된 믹싱을 일으키는 릴리프의 압착 유동이 없기 때문에, 성능의 감소는 종래기술 로터와 믹싱공동의 내부표면 사이에서 발생하는 믹싱의 영역에도 존재한다.
상기한 본 발명의 실시예에서, 로터(22, 24)의 각각의 로브는 로터의 축선 단부에 선단부를 가지고 있다. 도 19와 도 20에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 긴 로브는 로터의 축선 단부에 선단부를 갖고 있지 않다. 도 19와 도 20은 도 3과 도 4에 비교될 수 있다. 도 19와 도 20에 도시된 로터는 이것들중 보다 긴 로브의 선단부가 로터의 축선 단부에 위치하지 않는 것을 제외하고는 도 3 과 도 4에 도시된 로터와 실질적으로 동일하다. 도 3B의 예를 사용하여, 우측 로터(22)의 제1 사분면(88)의 긴 로브(96)는 우측 로터(22)의 냉매 단부(74)에 위치된 선단부(104)를 갖고 있다. 하지만, 도 19B에 도시된 본 발명의 실시예에서 로터(22)의 제1 사분면(88)의 긴 로브(96)는 우측 로터(22)의 냉각단부(74)에 위치된 선단부(104)를 갖고 있지 않다. 대신에, 긴 로브(96)의 선단부(104)가 우측 로터(22)의 냉매 단부(74) 근처에 위치되어 있다. 선단부(104)와 냉매 단부(74) 사이공간의 길이는 재료가 믹싱되는 공간을 지나는 원하는 유동량에 근거한 것이다.
유사하게, 본 발명의 실시예에 따라 도 19B 와 20B에 도시된 좌측 로터(24)의 제2 사분면(82)의 보다 긴 로브(120)는 좌측 로터(24)의 구동 단부(76)의 근처에 위치된 선단부(128)를 가지고; 긴 로브(100)는 우측 로터(22)의 제3 사분면(92)에 위치되고 우측 로터(22)의 구동 단부(72)의 근처에 위치된 선단부(112)를 가지며; 긴 로브(124)는 좌측 로터(24)의 제4 사분면(86)에 위치되고 좌측 로터(24)의 냉매 단부(78)의 근처에 위치된 선단부(136)를 가지고 있다.
각각의 짧은 로브(98, 102, 122, 126)의 축선 길이는 상류 긴 로브의 선단부와 그 선단부가 로터의 중간부분을 향하여 그 공간을 통과하는 재료를 편향되는 곳 근처의 로터의 축선 단부 사이공간의 길이 보다 길어야 한다. 재료는 한 쌍의 로브의 후단부들 사이의 공간쪽으로 유동하고 긴 로브 근처의 유동하는 재료와 합류된다. 본 발명에 따라, 합류된 재료는 긴 로브와 짧은 로브 양자의 후단부 사이의 공간을 통해 유동할 때 압착된다. 그 공간에서 재료에 가해진 압력은 재료가 공간을 빠져나갈 때 해제되고, 그에 의해 재료의 믹싱을 향상시킨다.
그러므로, 도 19B를 참조하면, 우측 로터(22)의 제3 사분면(92)에 짧은 로브(102)의 축선 길이는 우측 로터(22)의 제1 사분면(88)에 긴 로브(96)의 선단부(104)와 우측 로터(22)의 냉각단부(74) 사이의 공간의 길이보다 길어야 한다. 유사하게, 우측 로터(22)의 제1 사분면(88)에 짧은 로브(98)의 축선 길이는 우측 로터(22)의 제3 사분면(92)에 긴 로브(100)의 선단부(112)와 우측 로터(22)의 구동 단부(72) 사이의 공간의 길이보다 길어야 하며; 도 19A의 좌측 로터(24)의 제2 사분면(82)에 짧은 로브(122)의 축선 길이는 좌측 로터(24)의 제4 사분면(86)에 긴 로브(124)의 선단부(136)와 좌측 로터(24)의 냉매 단부(78) 사이의 공간의 길이보다 길어야 하며; 짧은 로브(126)의 축선 길이는 좌측 로터(24)의 제2 사분면(82)에 긴 로브(120)의 선단부(128)와 좌측 로터(24)의 구동 단부(76) 사이의 공간의 길이보다 길어야 한다.
도 19A-19C에 도시된 로브의 재료의 유동은 도 20A-20C에 도시되어 있다. 도 20A-20C에 도시된 재료의 유동은 상기한 본 발명의 실시예의 도4 에 도시된 재료의 유동과 실질적으로 유사하다. 상기한 실시예와 같이, 도 20은 깔대기 형상 작용을 나타내며 그에 따라 재료는 긴 로브(96)와 우측 로터(22)의 짧은 로브(98) 사이, 긴 로브(100)와 우측 로터(22)의 짧은 로브(102) 사이, 긴 로브(120)와 좌측 로터(24)의 짧은 로브(122) 사이, 및 긴 로브(124)와 좌측 로터(24)의 짧은 로브(126) 사이에서 좁은 통로로 유동한다. 하지만, 더욱이 재료의 유동에 있어서 재료는 긴 로브의 선단부를 미끄러져 지나가고 하류 짧은 로브에 부딪힌다.
도 20B에 도시된 바와 같이, 재료의 유동에 있어서 재료는 긴 로브의 선단부 사이의 공간 밖으로 유동하며 로터와 동일한 쪽의 하류 짧은 로브에 부딪힌다. 재료는 긴 로브(100)의 선단부(112)와 우측 로터(22)의 제3 사분면(92)에 구동 단부(72) 사이로 유동하고 우측 로터(22)의 제1 사분면(88)의 짧은 로브(98)에 부딪힌다. 또한, 우측 로터(22)에 있어서, 재료는 긴 로브(96)의 선단부(104)와 우측 로터(22)의 제1 사분면(88)에 냉매 단부(74) 사이로 유동하고 우측 로터(22)의 제3 사분면(92)의 짧은 로브(102)에 부딪힌다. 유사하게, 좌측 로터에 있어서, 재료는 긴 로브(120)의 선단부(128)와 좌측 로터(24)의 제2 사분면(82)에 구동 단부(76) 사이로 유동하고 좌측 로터(22)의 제4 사분면(86)의 짧은 로브(126)에 부딪힌다. 마찬가지로, 도 10A에 도시된 바와 같이 좌측 로터(24)에 있어서, 재료는 긴 로브(124)의 선단부(136)와 좌측 로터(24)의 제4 사분면(86)에 냉매 단부(78) 사이로 유동하고 좌측 로터(22)의 제2 사분면(82)의 짧은 로브(122)에 부딪힌다.
당업자는 본 발명의 정신과 범주에서 벗어나지 않고 상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 나타난 로터에 많은 변경이 가능하다는 것을 알 것이다. 각각 쌍으로 된 로브의 후단부 사이의 공간의 크기는 상이한 타입의 폴리머 재료를 처리하기 위해 변경될 수 있다. 일반적으로 타이어를 만들고자 고무를 처리하기 위해서는 큰 공간이 요구되며 기계제품을 만드는 고무를 처리하기 위해서는 작은 공간이 바람직하다. 부가적으로, 도 3A와 도 3B는 모든 로브가 선단부를 로브 위치되는 사분면의 시작하는 곳에서 발단하는 것을 도시하고 있다. 그러므로, 도 3B에 도시된 우측 로터(22)의 제1 사분면의 로브(96, 98)는 원주 회전의 0°에 각각 위치된 선단부(104, 108)를 가지고 있다. 이들 로브의 선단부의 한쪽 또는 양쪽은 내부 배치식 믹싱 머신에서 믹싱 되는 재료의 만족스러운 믹싱을 얻는데 바람직한 발단위치의 사분면내에서 이동될 수 있다. 유사하게, 긴 로브와 짧은 로브의 길이는 원하는 대로 변경할 수 있다. 회전 방향으로부터 로브가 뻗는 예각은 재료의 상이한 타입, 점성 및 온도를 수용할 수 있도록 변경될 수 있다.
당업자는 상기한 본 발명의 여러 가지 특성이 기존의 믹싱 머신을 개조하는데 사용되는 한 쌍의 대체 로터로 그리고 새로운 내부 배치식 믹싱 머신의 구조에 모두 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 세부사항, 요소, 및 특정 실시예에 대하여 설명되었다. 당업자에 의해 본 발명의 기술사상과 범주에서 벗어나지 않고 많은 변경으로 이들 실시예를 만들 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항은 본 발명의 기술사상과 범주에서 벗어나지 않는 동등한 로터와 내부 배치식 믹싱 머신을 포함하는 것이다.

Claims (77)

  1. 로터들이 서로에 대해 평행하게 장착된 한 쌍의 공동을 가진 믹싱챔버, 재료를 믹싱 하도록 역 방향으로 로터들을 회전시키는 구동시스템을 갖춘 내부 배치식 믹싱 머신에 사용되는 한 쌍의 로터로서,
    회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 제1 로터의 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 제1 사분면에 위치된 제1 사분면의 긴 로드 및 제1 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제3 사분면에 위치된 제3 사분면의 긴 로브 및 제3 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브를 가지고 있는 상기 제1 로터;
    회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 상기 제1 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부에 각각 인접하며 회전하도록 되어 있는 상기 제2 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부를 포함하고; 상기 제2 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 제2 사분면에 위치된 제2 사분면의 긴 로드 및 제2 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제4 사분면에 위치된 제4 사분면의 긴 로브 및 제4 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브를 가지고 있는 상기 제2 로터를 조합하여 포함하고;
    각각의 로브는 선단부 및 후단부를 가지고 있고; 각각의 쌍으로된 로브중 상기 긴 로브는 상기 쌍으로된 로브가 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 하나에 위치된 선단부를 가지고 있고 그리고 각각의 쌍으로된 로브중 상기 짧은 로브는 상기 쌍으로된 로브가 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 두 번째 것에 위치된 선단부를 가지고 있고; 각각의 쌍으로된 로브 각각은 그 쌍으로된 로브중 나머지 로브를 향하여 동 나선형 예각으로 하향으로 뻗어 있고;
    상기 제2 사분면의 긴 로브는 상기 제1 사분면의 긴 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제1 사분면의 축선상 절반에 대향하는 상기 제2 로터의 제2 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고; 상기 제4 사분면의 긴 로브는 상기 제3 사분면의 긴 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제3 사분면의 축선상의 절반에 대향하고 있는 상기 제2 로터의 제4 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고;
    각각의 쌍으로된 상기 로브들은 각각의 길이, 각각의 상기 선단부가 위치된 로터의 사분면의 절반의 범위 내에 선단부의 각각의 위치 및 각각의 동 나선형 예각을 가지고 있고, 이 동 나선형 예각으로 상기 로브가 뻗어서 각각의 쌍으로된 로브중 상기 긴 로브에 인접한 재료를 로터의 한 축선 단부로부터 이격하여 그 로터의 다른 축선 단부를 향해 푸시하게 하고, 그리고 일정한 크기를 가지는 각각의 쌍으로된 로브의 상기 후단부들 사이에 일정한 공간을 형성하고 상기 일정한 크기는 그 공간에서 합류하는 재료가 압착되도록 하여 각각의 쌍으로된 로브의 양 로브의 후단부들로부터 유동시키는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 로터의 각각의 사분면은 로터에 대해 원주 회전상에 약 90。로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  3. 제 1 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  4. 제 1 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부 근처에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  5. 제 1 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  6. 제 1 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  7. 제 1 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있으며, 그리고 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  8. 제 1 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 축선상 절반에 대향하고 있는 로터의 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  9. 제 1 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 로터의 동일한 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 로브의 각각이 윙인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물릴 수 있도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 상기 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물림 없이 작동하도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  13. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 동일한 원주 위치 주위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  14. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 상이한 원주 위치에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  15. 로터들이 서로에 대해 평행하게 장착된 한 쌍의 공동을 가진 믹싱챔버, 재료를 믹싱하도록 역 방향으로 로터들을 회전시키는 구동시스템을 갖춘 내부 배치식 믹싱 머신에 사용되는 한 쌍의 로터로서,
    회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 제1 로터의 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 제1 사분면에 위치된 제1 사분면의 긴 로드 및 제1 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제3 사분면에 위치된 적어도 하나의 제3 사분면의 긴 로브를 가지고 있는 상기 제1 로터;
    회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 상기 제1 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부에 각각 인접하며 회전하도록 되어 있는 상기 제2 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부를 포함하고; 상기 제2 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 제2 사분면에 위치된 제2 사분면의 긴 로드 및 제2 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제4 사분면에 위치된 적어도 하나의 제4 사분면의 로브를 가지고 있는 상기 제2 로터를 조합하여 포함하고;
    각각의 로브는 선단부 및 후단부를 가지고 있고; 상기 긴 로브는 이것이 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 하나에 위치된 선단부를 가지고 있고 그리고 각각의 쌍으로된 로브중 상기 짧은 로브는 상기 쌍으로된 로브가 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 두 번째 것에 위치된 선단부를 가지고 있고; 각각의 상기 로브는 선단부가 위치된 축선상 절반에 대향하는 사분면의 축선상 절반을 향하여 동 나선형 예각으로 하향으로 뻗어 있고;
    상기 제2 사분면의 긴 로브는 상기 제1 사분면의 긴 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제1 사분면의 축선상 절반에 대향하는 상기 제2 로터의 제2 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고; 상기 제4 사분면의 로브는 상응하는 제3 사분면의 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제3 사분면의 축선상의 절반에 대향하고 있는 상기 제2 로터의 제4 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고;
    각각의 쌍으로된 상기 로브들은 각각의 길이, 각각의 상기 선단부가 위치된 로터의 사분면의 절반의 범위 내에 선단부의 각각의 위치 및 각각의 동 나선형 예각을 가지고 있고, 이 동 나선형 예각으로 상기 로브가 뻗어서 각각의 쌍으로된 로브중 상기 긴 로브에 인접한 재료를 로터의 한 축선 단부로부터 이격하여 그 로터의 다른 축선 단부를 향해 푸시하게 하고, 그리고 일정한 크기를 가지는 각각의 쌍으로된 로브의 상기 후단부들 사이에 일정한 공간을 형성하고 상기 일정한 크기는 그 공간에서 합류하는 재료가 압착되도록 하여 각각의 쌍으로된 로브의 양 로브의 후단부들로부터 유동시키는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  16. 제 17 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 로터의 각각의 사분면은 로터에 대해 원주 회전상에 약 90。로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  17. 제 17 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  18. 제 17 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부 근처에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  19. 제 17 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  20. 제 17 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  21. 제 17 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있으며, 그리고 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  22. 제 17 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 축선상 절반에 대향하고 있는 로터의 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  23. 제 17 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 로터의 동일한 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  24. 제 17 항에 있어서, 상기 로브의 각각이 윙인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  25. 제 17 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물릴 수 있도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  26. 제 17 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 상기 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물림 없이 작동하도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  27. 제 17 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 동일한 원주 위치 주위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  28. 제 17 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 상이한 원주 위치에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  29. 제 17 항에 있어서, 상기 제4 사분면의 로브는 긴 로브인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터
  30. 재료를 믹싱하도록 역 방향으로 로터들을 회전시키는 구동시스템을 갖춘 내부 배치식 믹싱 머신에 사용되는 한 쌍의 로터로서,
    회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 제1 로터의 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 90。 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 제1 사분면에 위치된 한 쌍의 로브 그리고 제3 사분면에 위치된 한 쌍의 로브를 가지고 있는 상기 제1 로터;
    회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 상기 제1 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부에 각각 인접하며 회전하도록 되어 있는 상기 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부를 포함하고; 상기 제2 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 90。 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 제2 사분면에 위치된 한 쌍의 로브 그리고 제4 사분면에 위치된 한 쌍의 로브를 가지고 있는 상기 제2 로터를 조합하여 포함하고;
    각각의 로브는 선단부 및 후단부를 가지고 있고; 각각의 한 쌍으로된 로브중 한 로브는 이것이 위치된 로터의 한 축선 단부 상의 위치에서 그 선단부를 가지고 있고 그리고 각각의 쌍으로된 로브들중 나머지 로브는 이것이 위치된 로터의 다른 축선 단부 상의 위치에서 그 선단부를 가지고 있고; 각각의 쌍으로된 로브의 상기 로브들중 하나는 다른 것보다 더 길고; 상기 제2 로터의 각각의 제2 및 제4 사분면에 있어서 상기 로브들중의 더 긴 로브는 제1 로터의 제1 및 제3 사분면의 상기 로브들중의 더 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 상기 제1 로터의 상응하는 축선 단부로부터 대향하고 있는 상기 제2 로터의 축선 단부의 위치에서 각각 그 선단부를 가지고 있고;
    각각의 쌍으로된 로브들중 상기 로브들은 각각의 길이, 상기 로드들이 위치되어 있는 로터 상의 사분면의 범위에 있는 발단 위치 및 예각을 가지고 있고, 이 예각으로 상기 로브가 뻗어서 각각의 상기 쌍으로된 로브의 더 긴 로브에 인접한 재료를 그 선단부가 위치되어 있는 축단부로부터 이격하여 그 로터의 다른 축선 단부를 향해 푸시하도록 하고 그리고 상기 로브의 후단부들 사이에서 충분한 크기의 공간을 형성하여 각각의 쌍으로된 로브들중 상기 로브들 양자에 인접한 재료가 압착되도록 하여 상기 로브들 양자의 상기 후단부들 사이의 그 공간으로부터 유출시키는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  31. 제 34 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 각각의 더 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 더 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 더 긴 로브의 축선상 길이는 더 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  32. 제 34 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 각각의 더 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 더 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  33. 제 34 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있으며, 그리고 각각의 더 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 더 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  34. 제 34 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 더 긴 로브의 각각은 다른 더 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 축선상 절반에 대향하고 있는 로터의 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  35. 제 34 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 더 긴 로브의 각각은 다른 더 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 로터의 동일한 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 로브의 각각이 윙인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  37. 제 34 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물릴 수 있도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  38. 제 34 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 상기 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물림 없이 작동하도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  39. 제 34 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 동일한 원주 위치 주위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  40. 제 34 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 상이한 원주 위치에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  41. 재료 믹싱용 내부 배치식 믹싱 머신으로서,
    믹서 몸체;
    상기 믹서몸체 내에 위치된 한 쌍의 공동;
    상기 한 쌍의 공동 내에서 서로에 대해 평행하게 장착된 제1 로터 및 제2 로터;
    상기 공동 내에서 재료를 믹싱하도록 역 방향으로 상기 로터들을 제어 가능하게 회전시키는 구동시스템을 조합하여 포함하고;
    상기 제1 로터는 회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 상기 제1 로터는 상기 제1 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 상기 제1 로터는 제1 사분면에 위치된 제1 사분면의 긴 로드 및 제1 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제3 사분면에 위치된 제3 사분면의 긴 로브 및 제3 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브를 가지고 있으며;
    상기 제2 로터는 회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 회전되도록 장착되어 있는 상기 제2 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부는 각각이 상기 제1 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부에 인접해 있으며; 상기 제2 로터는 상기 제2 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차전인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 상기 제2 로터는 제2 사분면에 위치된 제2 사분면의 긴 로드 및 제2 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제4 사분면에 위치된 제4 사분면의 긴 로브 및 제4 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브를 가지고 있고;
    각각의 로브는 선단부 및 후단부를 가지고 있고; 각각의 쌍으로된 로브중 상기 긴 로브는 상기 쌍으로된 로브가 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 하나에 위치된 선단부를 가지고 있고 그리고 각각의 쌍으로된 로브중 상기 짧은 로브는 상기 쌍으로된 로브가 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 두 번째 것에 위치된 선단부를 가지고 있고; 각각의 쌍으로된 로브 각각은 그 쌍으로된 로브중 나머지 로브를 향하여 동 나선형 예각으로 하향으로 뻗어 있고;
    상기 제2 사분면의 긴 로브는 상기 제1 사분면의 긴 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제1 사분면의 축선상 절반에 대향하는 상기 제2 로터의 제2 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고; 상기 제4 사분면의 긴 로브는 상기 제3 사분면의 긴 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제3 사분면의 축선상의 절반에 대향하고 있는 상기 제2 로터의 제4 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고;
    각각의 쌍으로된 상기 로브들은 각각의 길이, 각각의 상기 선단부가 위치된 로터의 사분면의 절반의 범위 내에 선단부의 각각의 위치 및 각각의 동 나선형 예각을 가지고 있고, 이 동 나선형 예각으로 상기 로브가 뻗어서 각각의 쌍으로된 로브중 상기 긴 로브에 인접한 재료를 로터의 한 축선 단부로부터 이격하여 그 로터의 다른 축선 단부를 향해 푸시하게 하고, 그리고 일정한 크기를 가지는 각각의 쌍으로된 로브의 상기 후단부들 사이에 일정한 공간을 형성하고 상기 일정한 크기는 그 공간에서 합류하는 재료가 압착되도록 하여 각각의 쌍으로된 로브의 양 로브의 후단부들로부터 유동시키는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  42. 제 47 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 로터의 각각의 사분면은 로터에 대해 원주 회전상에 약 90。로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  43. 제 47 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  44. 제 47 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부 근처에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  45. 제 47 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  46. 제 47 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  47. 제 47 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있으며, 그리고 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  48. 제 47 항에 있어서, 각 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 축선상 절반에 대향하고 있는 로터의 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  49. 제 47 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 로터의 동일한 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  50. 제 47 항에 있어서, 상기 로브의 각각이 윙인 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  51. 제 47 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물릴 수 있도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  52. 제 47 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 상기 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물림 없이 작동하도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  53. 제 47 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 동일한 원주 위치 주위에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  54. 제 47 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 상이한 원주 위치에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  55. 재료 믹싱용 내부 배치식 믹싱 머신으로서,
    믹서 몸체;
    상기 믹서몸체 내에 위치된 한 쌍의 공동;
    상기 한 쌍의 공동 내에서 서로에 대해 평행하게 장착된 제1 로터 및 제2 로터;
    상기 공동 내에서 재료를 믹싱하도록 역 방향으로 상기 로터들을 제어 가능하게 회전시키는 구동시스템을 조합하여 포함하고;
    상기 제1 로터는 회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 상기 제1 로터는 상기 제1 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 상기 제1 로터는 제1 사분면에 위치된 제1 사분면의 긴 로드 및 제1 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제3 사분면에 위치된 적어도 하나의 제3 사분면의 긴 로브로 이루어진 한 쌍의 로브를 가지고 있으며;
    상기 제2 로터는 회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 회전되도록 장착되어 있는 상기 제2 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부는 각각이 상기 제1 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부에 인접해 있으며; 상기 제2 로터는 상기 제2 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 상기 제2 로터는 제2 사분면에 위치된 제2 사분면의 긴 로드 및 제2 사분면의 짧은 로브로 이루어진 한 쌍의 로브 그리고 제4 사분면에 위치된 적어도 하나의 제4 사분면의 로브로 이루어진 한 쌍의 로브를 가지고 있고;
    각각의 로브는 선단부 및 후단부를 가지고 있고; 상기 긴 로브는 이것이 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 하나에 위치된 선단부를 가지고 있고 그리고 각각의 쌍으로된 로브중 상기 짧은 로브는 상기 쌍으로된 로브가 위치된 사분면의 2 개의 축선상 절반 중의 두 번째 것에 위치된 선단부를 가지고 있고; 각각의 상기 로브는 그 선단부가 위치되어 있는 축선상 절반에 대향하는 사분면의 축선상 절반을 향하여 동 나선형 예각으로 하향으로 뻗어 있고;
    상기 제2 사분면의 긴 로브는 상기 제1 사분면의 긴 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제1 사분면의 축선상 절반에 대향하는 상기 제2 로터의 제2 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고; 상기 제4 사분면의 로브는 상응하는 제3 사분면의 로브의 상기 선단부가 위치되어 있는 상기 제1 로터의 제3 사분면의 축선상의 절반에 대향하고 있는 상기 제2 로터의 제4 사분면의 축선상 절반에 위치된 선단부를 가지고 있고;
    각각의 쌍으로된 상기 로브들은 각각의 길이, 각각의 상기 선단부가 위치된 로터의 사분면의 절반의 범위 내에 선단부의 각각의 위치 및 각각의 동 나선형 예각을 가지고 있고, 이 동 나선형 예각으로 상기 로브가 뻗어서 각각의 쌍으로된 로브중 상기 긴 로브에 인접한 재료를 로터의 한 축선 단부로부터 이격하여 그 로터의 다른 축선 단부를 향해 푸시하게 하고, 그리고 일정한 크기를 가지는 각각의 쌍으로된 로브의 상기 후단부들 사이에 일정한 공간을 형성하고 상기 일정한 크기는 그 공간에서 합류하는 재료가 압착되도록 하여 각각의 쌍으로된 로브의 양 로브의 후단부들로부터 유동시키는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  56. 제 63 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 로터의 각각의 사분면은 로터에 대해 원주 회전상에 약 90。로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  57. 제 63 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  58. 제 63 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 상기 짧은 로브는 상기 로터의 한 축선 단부에서 그것의 선단부를 가지고 있고, 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 상기 긴 로브는 상기 로터의 다른 축선 단부 근처에서 그것의 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  59. 제 63 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  60. 제 63 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  61. 제 63 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있으며, 그리고 각각의 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  62. 제 63 항에 있어서, 각 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 축선상 절반에 대향하고 있는 로터의 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  63. 제 63 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 긴 로브의 각각은 다른 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 로터의 동일한 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  64. 제 63 항에 있어서, 상기 로브의 각각이 윙인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  65. 제 63 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물릴 수 있도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  66. 제 63 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 상기 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물림 없이 작동하도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  67. 제 63 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 동일한 원주 위치 주위에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  68. 제 63 항에 있어서, 각각의 상기 쌍으로된 로브의 각각의 로브의 상기 선단부들은 그것들이 위치되어 있는 로터 상의 상이한 원주 위치에 있는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  69. 제 63 항에 있어서, 상기 제4 사분면의 로브는 긴 로브인 것을 특징으로 하는 한 쌍의 로터.
  70. 재료 믹싱용 내부 배치식 믹싱 머신으로서,
    믹서 몸체;
    상기 믹서몸체 내에 위치된 한 쌍의 공동;
    상기 한 쌍의 공동 내에서 서로에 대해 평행하게 장착된 제1 로터 및 제2 로터;
    상기 공동 내에서 재료를 믹싱하도록 역 방향으로 상기 로터들을 제어 가능하게 회전시키는 구동시스템을 조합하여 포함하고;
    상기 제1 로터는 회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 상기 제1 로터는 상기 제1 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 90。 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 상기 제1 로터는 제1 사분면에 위치된 한 쌍의 로브 그리고 제3 사분면에 위치된 한 쌍의 로브를 가지고 있으며;
    상기 제2 로터는 회전 축선, 제1 축선 단부 및 제2 축선 단부를 가지고 있고; 회전되도록 장착되어 있는 상기 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부는 각각이 상기 제1 로터의 상기 제1 축선 단부 및 상기 제2 축선 단부에 인접해 있으며; 상기 제2 로터는 상기 제2 로터의 의도된 회전방향에 대해 역 방향으로 이격된 제1, 제2, 제3 및 제4 순차적인 90。 사분면으로 분할된 원주를 가지고 있고; 상기 제2 로터는 제2 사분면에 위치된 한 쌍의 로브 그리고 제4 사분면에 위치된 한 쌍의 로브를 가지고 있고;
    각각의 로브는 선단부 및 후단부를 가지고 있고; 각각의 쌍으로된 로브중 한 로브는 이것이 위치된 로터의 한 축선 단부 상의 위치에서 그 선단부를 가지고 있고 그리고 각각의 쌍으로된 로브의 다른 로브는 이것이 위치된 로터의 다른 축선 단부 상의 위치에서 그 선단부를 가지고 있고; 각각의 쌍으로된 로브의 상기 로브들중 하나는 다른 것보다 더 길고; 상기 제2 로터의 제2 및 제4 사분면의 각각에 있어서 상기 로브들중 더 긴 로브는 제1 로터의 제1 및 제3 사분면의 상기 로브들중 더 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 상기 제1 로터의 상응하는 축선 단부로부터 대향하고 있는 상기 제2 로터의 축선 단부의 위치에서 각각 그 선단부를 가지고 있고;
    각각의 쌍으로된 로브들중 상기 로브는 각각의 길이, 상기 로드들이 위치되어 있는 로터 상의 사분면의 범위에 있는 발단 위치 및 예각을 가지고 있고, 이 예각으로 상기 로브가 뻗어서 상기 로브 쌍의 각각의 더 긴 로브에 인접한 재료를 그 선단부가 위치되어 있는 축선 단부로부터 이격하여 그 로터의 다른 축선 단부를 향해 푸시하도록 하고 그리고 상기 로브의 후단부들 사이에서 충분한 크기의 공간을 형성하여 각각의 쌍으로된 로브의 상기 로브들 양자에 인접한 재료가 압착되도록 하여 양자의 상기 로브의 상기 후단부들 사이의 그 공간으로부터 유출시키는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  71. 제 80 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 각각의 더 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 더 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 더 긴 로브의 축선상 길이는 더 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  72. 제 80 항에 있어서, 각각의 쌍으로된 로브의 각각의 더 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 더 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  73. 제 80 항에 있어서, 각각의 짧은 로브의 축선상 길이는 각각의 짧은 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.05배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.40배의 범위에 있고, 그리고 각각의 긴 로브의 축선상 길이는 각각의 긴 로브가 위치되어 있는 상기 로터의 축선상 길이의 약 0.60배 내지 그 로터의 축선상 길이의 약 0.95배의 범위에 있으며, 그리고 각각의 더 짧은 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 60。의 범위에 있고, 그리고 각각의 더 긴 로브의 동 나선형 각도는 약 10。 내지 약 40。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  74. 제 80 항에 있어서, 각각의 로터 상의 2 개의 더 긴 로브의 각각은 다른 더 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 축선상 절반에 대향하고 있는 로터의 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  75. 제 80 항에 있어서, 각 로터 상의 2 개의 더 긴 로브의 각각은 다른 더 긴 로브가 그 선단부를 가지고 있는 로터의 동일한 축선상 절반에서 선단부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  76. 제 80 항에 있어서, 상기 로브의 각각이 윙인 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
  77. 제 80 항에 있어서, 상기 로터 각각의 상기 로브들은 로터들이 회전함에 따라 상기 로터들 중의 다른 로터의 상기 로브와 서로 맞물릴 수 있도록 구조되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 배치식 믹싱 머신.
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