WO2019189352A1 - 混練装置 - Google Patents

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WO2019189352A1
WO2019189352A1 PCT/JP2019/013169 JP2019013169W WO2019189352A1 WO 2019189352 A1 WO2019189352 A1 WO 2019189352A1 JP 2019013169 W JP2019013169 W JP 2019013169W WO 2019189352 A1 WO2019189352 A1 WO 2019189352A1
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WO
WIPO (PCT)
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wall
rotor
distance
internal space
kneading
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/013169
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亮 松浪
岡本　浩二
純己 阿部
Original Assignee
日本スピンドル製造株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本スピンドル製造株式会社 filed Critical 日本スピンドル製造株式会社
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Priority to JP2020509190A priority patent/JP7165722B2/ja
Publication of WO2019189352A1 publication Critical patent/WO2019189352A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/18—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/20—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws

Definitions

  • the present invention relates to a kneading apparatus.
  • a kneader is known as a device for kneading materials with high viscosity such as plastic and rubber.
  • Patent Document 1 describes a kneader including a chamber for storing a kneaded material and a pair of rotors having rotor blades on a rotor shaft attached in the chamber. In this kneader, both ends of the tip clearance formed between the inner peripheral surface of the chamber and the tip of the rotor blade are smaller than the central portion in the axial direction of the rotor.
  • a ridge-like connection surface is formed between the inner peripheral surface of the chamber facing one rotor and the inner peripheral surface of the chamber facing the other rotor.
  • this portion is referred to as a “ridge portion”.
  • the inventors conducted an experiment to confirm the state of the kneaded material during kneading in order to further improve the kneading machine.
  • the kneading machine was stopped in the middle of kneading and the state of dispersion of the kneaded material was confirmed, if the ridge portion is flat, the kneaded material may be deposited near both ends of the ridge portion in some cases. I understood.
  • the kneading material in the vicinity of both ends of the ridge portion may be insufficiently kneaded, or additives and the like may be aggregated, and the quality of the kneading may be deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the quality of kneading.
  • the kneading apparatus includes an internal space in which the first rotor and the second rotor can be disposed, a peripheral wall located on a peripheral surface of the internal space, a side wall connected to the peripheral wall and extending in a height direction. And a kneading tank provided with.
  • the peripheral wall includes a first wall disposed around an internal space in which the first rotor is disposed, a second wall disposed around an internal space in which the second rotor is disposed, and the first wall. And a third wall connected to the first wall and the second wall, the third wall including the first part, the first part, and the third part. It has a 2nd site
  • the second wall has a height in the height direction higher than that of the first part on the third wall. Therefore, the space above the second part is narrower than the space above the first part. As a result, the kneaded material can be prevented from staying in the vicinity of the second portion. Therefore, the mixed material can be mixed more uniformly.
  • the quality of kneading can be improved.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the kneading apparatus 1 in FIG. 1, omitting the description of the first rotor 3 and the second rotor 4.
  • FIG. 2 is a II-II sectional view of the kneading apparatus 1 in FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing the shapes of the side wall 5 and the peripheral wall 6 of the kneading tank 1.
  • the kneading apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described.
  • the kneading apparatus 100 includes a kneading tank 1 that contains a kneading material, a pressure lid 2 that closes an upper portion of the kneading tank 1, a first rotor 3 and a second rotor 4 that are disposed in the internal space S of the kneading tank 1.
  • the kneading tank 1 includes an internal space S in which the first rotor 3 and the second rotor 4 can be arranged.
  • the pressure lid 2 is provided to describe a kneading apparatus that is sealed and pressurized and kneaded.
  • the pressure lid 2 is not necessarily provided. In other words, the present invention can be applied even to a kneading apparatus that is open-type and kneads without applying pressure.
  • the left-right direction in FIG. 1 is the left-right direction 9 of the kneading apparatus 100.
  • the vertical direction in FIG. 1 is the vertical direction 7 of the kneading apparatus 100.
  • the left-right direction in FIG. 2 is the front-rear direction 8 of the kneading apparatus 100.
  • the kneading apparatus 100 as a whole has a symmetrical shape with respect to a plane that is perpendicular to the front-rear direction 8 and is equidistant from the first rotor 3 and the second rotor 4.
  • the up-down direction 7 is an example of the height direction described in the claims.
  • the left-right direction 9 is an example of the direction of the central axis of the first rotor described in the claims.
  • the first rotor 3 has an internal space S of the kneading tank 1 in a state in which the first axis 83 that is the central axis of the rotor shaft 81 is rotatable around the first axis 83 in a posture that is parallel to the left-right direction 9. Is arranged.
  • the direction parallel to the first axis 83 is the axial direction
  • the direction orthogonal to the first axis 83 is the radial direction
  • the direction orthogonal to the radial direction in the plane orthogonal to the first axis 83 is the circumference. May be described as a direction.
  • the rotor blade 82 is an example of a third portion described in the claims.
  • the first axis 83 is an example of the central axis of the first rotor described in the claims.
  • the rotor blades 82 are plate-like members that are spirally arranged on the outer peripheral surface of the rotor shaft 81.
  • the two rotor blades 82 are disposed on the right side and the left side of the rotor shaft 81 in a posture in which the spiral direction is reversed.
  • the right rotor blade 82 feeds the kneaded material to the left, and the left rotor blade 82 sends the kneaded material to the right.
  • the two rotor blades 82 respectively feed the kneaded material from the axial end of the rotor shaft 81 to the axial center of the rotor shaft 81. send.
  • the third rotor 3 includes a columnar rotor shaft 91 and rotor blades 92 protruding from the outer peripheral surface of the rotor shaft 91.
  • the shape is symmetrical to the first rotor 3 with respect to the front-rear direction 8.
  • the second rotor 4 and the first rotor 3 are symmetric in the front-rear direction 8 will be described, but it is not necessary to be completely symmetric.
  • the second rotor 4 has an internal space S of the kneading tank 1 in a state in which the second axis 93 that is the central axis of the rotor shaft 91 is rotatable around the second axis 93 in a posture in which the second axis 93 is parallel to the left-right direction 9. Is arranged.
  • the direction parallel to the second axis 93 is defined as the axial direction
  • the direction perpendicular to the second axis 93 is defined as the radial direction
  • the direction orthogonal to the radial direction in the plane perpendicular to the second axis 93 is defined as the circumferential direction. May be described as a direction.
  • the rotor blade 92 is an example of a third portion described in the claims.
  • the rotor blades 92 are plate-like members that are spirally arranged on the outer peripheral surface of the rotor shaft 91.
  • the two rotor blades 92 are arranged on the right side and the left side of the rotor shaft 91 in a posture in which the spiral direction is reversed.
  • the right rotor blade 92 sends the kneaded material to the left
  • the left rotor blade 92 sends the kneaded material to the right.
  • the two rotor blades 92 respectively feed the kneaded material from the axial end of the rotor shaft 91 to the axial center of the rotor shaft 91. send.
  • the first axis 83 and the second axis 93 are parallel. That is, the first rotor 3 and the second rotor 4 are parallel.
  • the first rotor 3 and the second rotor 4 are rotationally driven in opposite directions as shown in FIG. 3 by a motor (not shown).
  • the diameter of the rotor shaft 81 of the first rotor 3 is equal to the diameter of the rotor shaft 91 of the second rotor 4.
  • the distance between the radial end of the rotor blade 82 in the first rotor 3 and the first axis 83 is referred to as the rotor diameter of the first rotor 3.
  • the distance between the radial end of the rotor blade 92 in the second rotor 4 and the second axis 93 is referred to as the rotor diameter of the second rotor 4.
  • the rotor diameter of the first rotor 3 is equal to the rotor diameter of the second rotor 4.
  • the right end 84 of the right rotor blade 82 and the left end 85 of the left rotor blade 82 have an R shape when viewed in the left-right direction of the rotor shaft 81. Is formed. Although not shown, the right end portion of the right rotor blade 92 and the left end portion of the left rotor blade 92 are formed in an R shape when viewed in the left-right direction of the rotor shaft 81.
  • the kneading tank 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a pair of side walls 5 and a peripheral wall 6 that define an internal space S of the kneading tank 1.
  • the side wall 5 is connected to the peripheral wall 6 and is provided so as to extend in the vertical direction (height direction) 7.
  • the peripheral wall 6 is located on the peripheral surface of the internal space S.
  • the pair of side walls 5 are arranged in a posture orthogonal to the left-right direction 9. That is, the pair of side walls 5 are arranged in a posture that intersects (orthogonally) the first axis 83 and the second axis 93.
  • a recessed portion 5 a that is recessed in the left-right direction 9 is formed below the side wall 5.
  • the connection portion 5 b of the recess 5 a with the peripheral wall 6 is formed in an R shape having the same radius of curvature as the end portion 84, the end portion 85, and the end portion of the rotor blade 92 of the rotor blade 82. Note that these radii of curvature may be different from each other.
  • the peripheral wall 6 includes a first wall 10, a second wall 20, a third wall 30, and a pair of upper walls 40.
  • the first wall 10 is disposed around the first rotor 3 in a posture orthogonal to the side wall 5.
  • the first surface 11 of the first wall 10 facing the internal space S is a cylindrical surface having the first axis 83 as a central axis.
  • the second wall 20 is disposed around the second rotor 4 in a posture orthogonal to the side wall 5.
  • the second surface 21 facing the internal space S in the second wall 20 is a cylindrical surface having the second axis 93 as the central axis.
  • the pair of upper walls 40 are disposed above the first wall 10 and the second wall 20 in a posture perpendicular to the side wall 5 and perpendicular to the front-rear direction 8.
  • One upper wall 40 is connected to the first wall 10, and the other upper wall 40 is connected to the second wall 20.
  • the third wall 30 is located between the first wall 10 and the second wall 20 and is connected to the first wall 10 and the second wall 20.
  • the surface facing the internal space S of the third wall 30 is smoothly continuous with the first surface 11 of the first wall 10.
  • the surface facing the internal space S of the third wall 30 is smoothly continuous with the second surface 21 of the second wall 20.
  • the surface facing the internal space S of the third wall 30 is a ridge-shaped surface that connects the first surface 11 of the first wall 10 and the second surface 21 of the second wall 20.
  • the third wall 30 is positioned at the first portion 31 located in the center of the left-right direction 9 and on the right and left sides of the left-right direction 9 with respect to the first portion 31. And a pair of second portions 35.
  • the right second portion 35 is in contact with the right side wall 5.
  • the left second portion 35 is in contact with the left side wall 5.
  • the first part 31 and the second part 35 are described as being configured by different members, but may be configured integrally by the same member.
  • the upper surface 32 of the first portion 31 is a cylindrical surface, and the central axis thereof is parallel to the first axis 83 and the second axis 93.
  • the front surface 33 of the first portion 31 is smoothly continuous with the first surface 11 of the first wall 10.
  • the rear surface 34 (see FIG. 4) of the first part is smoothly continuous with the second surface 21 of the second wall 20. Note that.
  • the upper surface 32 of the first portion 31 is not necessarily a cylindrical surface.
  • the pair of second portions 35 are symmetrical with respect to a plane perpendicular to the left-right direction 9.
  • the second portion 35 on the right side will be described.
  • the second portion 35 has a third surface 36 that is an upper surface, a fourth surface 37 that is a front surface, and a fifth surface 38 that is a rear surface.
  • the fourth surface 37 (front surface) is smoothly continuous with the first surface 11 of the first wall 10.
  • the fourth surface 37 is a cylindrical surface having the first axis 83 as the central axis in the vicinity of the connection portion with the side wall 5, similarly to the first surface 11 of the first wall 10. .
  • the fifth surface 38 (rear surface) is smoothly continuous with the second surface 21 of the second wall 20.
  • the fifth surface 38 is a cylindrical surface having the second axis 93 as the central axis in the vicinity of the connection portion with the side wall 5, similarly to the second surface 21 of the second wall 20. .
  • the third surface 36 (upper surface) is smoothly continuous with the fourth surface 37 and the fifth surface 38, and is inclined downward as it proceeds to the left in the left-right direction 9.
  • the left end of the third surface 36 is smoothly continuous with the upper surface 32 of the first portion 31.
  • the surface of the second portion 35 is smoothly continuous with the first surface 11 of the first wall 10, the second surface 21 of the second wall 20, and the upper surface 32 of the first portion 31, in the left-right direction.
  • 9 is a shape that rises upward as it proceeds to the right, and becomes a vertex at the connection point with the right side wall 5.
  • a plane including the first axis 83 and the second axis 93 is a virtual plane P.
  • the virtual plane P is perpendicular to the vertical direction 7.
  • the distance D2 between the second part 35 and the virtual plane P is smaller than the distance D1 between the first part 31 and the virtual plane P.
  • the third surface 36 that is the upper surface of the second portion 35 is inclined downward along the left-right direction 9 from the end of the first rotor 3 toward the center. Accordingly, the distance D2 between the second portion 35 and the virtual plane P increases along the left-right direction 9 from the end of the first rotor 3 toward the center. In any place of the second part 35, the distance D2 is smaller than the distance D1.
  • the height of the second portion 35 in the vertical direction 7 (height direction) is higher than that of the first portion 31.
  • the height in the vertical direction 7 (height direction) of the second portion 35 is a position in the vertical direction 7 (height direction), which is a reference position (for example, below the internal space of the kneading tank 1). It is the distance from the end or the lowest point of the first surface 11.
  • part 35 progresses toward the center part from the edge part of the 1st rotor 3 along the left-right direction 9, the height in the up-down direction 7 (height direction) becomes low.
  • the distance between the first rotor 3 and each part of the side wall 5 will be described.
  • the distance D3, the distance D4, and the distance D5 it is assumed that the comparison is performed at the same position in the left-right direction 9 (rotation axis direction).
  • the distance D3, the distance D4, and the distance D5 shown in FIG. 2 indicate the distance at the position in the left-right direction 9 corresponding to the II-II sectional view in FIG.
  • the first surface 11 of the first wall 10 is a cylindrical surface having the first axis 83 as a central axis. Therefore, the distance D3 between the first surface 11 of the first wall 10 and the first axis 83 is constant from the right end to the left end of the first surface 11.
  • the front surface 33 of the first portion 31 of the third wall 30 is smoothly continuous with the first surface 11 of the first wall 10.
  • the distance D4 between the front surface 33 of the first portion 31 and the first axis 83 of the third wall 30 is a portion where the front surface 33 of the first portion 31 and the first surface 11 of the first wall 10 are connected. It is equal to the distance D3.
  • the distance D ⁇ b> 4 is larger than the distance D ⁇ b> 3 in a portion other than the front surface 33 of the first portion 31. In other words, the distance D4 is not less than the distance D3.
  • the fourth surface 37 (front surface) of the second portion 35 of the third wall 30 is smoothly continuous with the first surface 11 of the first wall 10. Specifically, the distance D5 between the fourth surface 37 of the second portion 35 of the third wall 30 and the first axis 83 is equal to the distance D3 at any position.
  • the 3 indicates a cylindrical virtual plane through which the radial end of the rotor blade 82 passes when the first rotor 3 rotates.
  • the central axis of the virtual plane Q coincides with the first axis line 83.
  • the distance D6 between the imaginary plane Q and the first axis 83 that is, the distance D6 between the radial end of the rotor blade 82 and the first axis 83 is constant from the right end to the left end of the first surface 11, and from the distance D3 small.
  • the distance from the virtual plane Q may be described as the distance from the radial end of the rotor blade 82.
  • the distance D7 between the radial end of the rotor blade 82 and the first surface 11 of the first wall 10 is determined from the distance D3 between the first surface 11 of the first wall 10 and the first axis 83, and the virtual plane Q and the first axis. This is the distance obtained by subtracting the distance D6 from 83.
  • the distance D7 is constant from the right end to the left end of the first surface 11.
  • the distance D8 between the radial end of the rotor blade 82 and the front surface 33 of the first portion 31 of the third wall 30 is the distance between the virtual surface Q and the first axis 83 from the distance D4 between the front surface 33 and the first axis 83.
  • a distance D8 at a portion where the front surface 33 of the first portion 31 and the first surface 11 of the first wall 10 are connected is between the radial end of the rotor blade 82 and the front surface 33 of the first portion 31 of the third wall 30.
  • the distance D9 between the radial end of the rotor blade 82 and the fourth surface 37 of the second portion 35 of the third wall 30 is determined from the distance D5 between the fourth surface 37 and the first axis 83 and the virtual surface Q and the first axis. This is the distance obtained by subtracting the distance D6 from 83. Therefore, the distance D9 between the radial end of the rotor blade 82 and the fourth surface 37 of the second portion 35 of the third wall 30 is the fourth surface 37 of the second portion 35 and the first surface 11 of the first wall 10. Is equal to the distance D7 at the portion where the two are connected, and is greater than the distance D7 at the remaining portion.
  • the distance D9 at the part where the fourth surface 37 of the second part 35 and the first surface 11 of the first wall 10 are connected is the fourth end of the second part 35 of the radial end of the rotor blade 82 and the third wall 30. This is the shortest distance from the surface 37.
  • the shortest distance is equal to the distance D7. That is, in the present embodiment, the shortest distance between the second portion 35 and the rotor blade 82 is equal to the distance D7 between the first surface 11 of the first wall 10 and the rotor blade 82. Even if the shape of the second portion 35 is determined so that the shortest distance between the second portion 35 and the rotor blade 82 is larger than the distance D7 between the first surface 11 of the first wall 10 and the rotor blade 82. Good.
  • the third wall 30 has a first part 31 and a second part 35.
  • the distance D2 between the second part 35 and the virtual plane P is smaller than the distance D1 between the first part 31 and the virtual plane P. That is, the height of the second part 35 in the vertical direction 7 (the direction in which the side wall 5 of the second part 35 extends) is higher than the height of the first part 31 in the vertical direction 7.
  • the space between the second part 35 and the virtual plane P is narrower than the space between the first part 31 and the virtual plane P. Specifically, the height is lowered. As a result, it is possible to suppress the kneaded material from staying in the space between the second portion 35 and the virtual plane P. Therefore, the mixed material can be mixed more uniformly.
  • the second portion 35 has a third surface 36 that increases in distance from the virtual plane P as it advances from the end of the first rotor 3 toward the center along the left-right direction 9. (See FIG. 4).
  • the height of the third surface 36 in the vertical direction 7 decreases toward the end along the left-right direction 9 (axial direction of the first rotor 3). That is, the third surface 36 is inclined downward as it proceeds from the end of the first rotor 3 toward the center along the left-right direction 9.
  • the second portion 35 includes a fourth surface 37 that is continuous with the first surface 11 of the first wall 10, and the second wall 20. And a fifth surface 38 continuous with the second surface 21. Therefore, when the kneaded material sent to the rotor comes into contact with the second portion 35 from above, the kneaded material is guided to the fourth surface 37, and between the first surface 11 of the first wall 10 and the first rotor 3. , Guided to the fifth surface 38, and sent between the second surface 21 of the second wall 20 and the second rotor 4. As a result, it is possible to further suppress the kneaded material from staying in the space between the second portion 35 and the virtual plane P. Therefore, the mixed material can be mixed more uniformly.
  • the second part 35 is in contact with the side wall 5. As a result, it is possible to further suppress the kneaded material from staying in the space between the second portion 35 and the virtual plane P in the vicinity of the side wall 5. Therefore, the mixed material can be mixed more uniformly.
  • the third wall 30 has a pair of second portions 35, one second portion 35 is in contact with one side wall 5, and the other second portion 35 is in contact with the other side wall 5. .
  • the mixed material can be mixed more uniformly.
  • the distance D5 between the fourth surface 37 of the second part 35 and the first axis 83 is equal to the distance D3 between the first surface 11 of the first wall 10 and the first axis 83. Accordingly, the peripheral surface of the cross section at the same position in the left-right direction is substantially the same as the peripheral surface of the perfect circle, and it becomes easy to manufacture the apparatus.
  • the shortest distance between the fourth surface 37 of the second portion 35 and the radial end of the rotor blade 82 is the distance between the first surface 11 of the first wall 10 and the radial end of the rotor blade 82. It is equal to the distance D7.
  • the shape of the second portion 35 may be determined such that the shortest distance is greater than the distance D7. That is, the shortest distance between the fourth surface 37 of the second portion 35 and the radial end of the rotor blade 82 is equal to or greater than the distance D7 between the first surface 11 of the first wall 10 and the radial end of the rotor blade 82.
  • the kneaded material can be smoothly fed from the vicinity of the second portion 35 between the first wall 10 and the end in the radial direction of the rotor blade 82. As a result, it is possible to further suppress the kneaded material from staying in the space between the second portion 35 and the virtual plane P. Therefore, the mixed material can be mixed more uniformly.
  • the end of the rotor blade is formed in an R shape when viewed in the left-right direction.
  • a connecting portion 5b of the concave portion 5a of the side wall 5 with the peripheral wall 6 is formed in an R shape having the same radius of curvature as the end portion of the rotor blade.
  • the second portion 35 of the third wall 30 has the third surface 36 that is an inclined upper surface.
  • the upper surface (that is, the third surface 36) of the second portion 35 may be a horizontal plane.
  • the fourth surface 37 (front surface) of the second portion 35 is smoothly continuous with the first surface 11 of the first wall 10
  • the fifth surface 38 is the second wall 20.
  • the example which is smoothly continuous with the second surface 21 has been described.
  • a step, a ridgeline, a groove, or the like may exist at the joint between these surfaces.
  • the joined portion between the surfaces is a smooth continuous surface, because retention of the kneaded material is suppressed.
  • D3 does not always have to be constant in the left-right direction.
  • D3 may be equal between the first position located at one end in the left-right direction and the second position located at the center in the left-right direction, and D3 may be slightly different at other positions.
  • D3 is always constant in the left-right direction (and thus D5 is also constant), it becomes easy to manufacture the kneading tank of the present apparatus.
  • the kneading tank 1 is formed so that the distance D5 between the fourth surface 37 of the second part 35 and the first axis 83 is equal to or greater than the distance D3 between the first surface 11 of the first wall 10 and the first axis 83. May be.
  • the shortest distance between the second portion 35 and the first axis 83 is made equal to the distance D3.
  • the distance between the fourth surface 37 of the second part 35 and the first rotor 3 is equal to or greater than the distance between the first surface 11 and the first rotor 3. Therefore, compared with the case where the shortest distance is less than the distance D ⁇ b> 3, the kneaded material can be smoothly fed between the first wall 10 and the first rotor 3 from the vicinity of the second portion 35. As a result, it is possible to further suppress the kneaded material from staying in the space between the second portion 35 and the virtual plane P. Therefore, the mixed material can be mixed more uniformly.
  • the shortest distance between the fourth surface 37 of the second portion 35 and the radial end of the rotor blade 82 is equal to the distance D7 between the first surface 11 of the first wall 10 and the radial end of the rotor blade 82.
  • the kneading tank 1 may be formed.
  • the shape of the second part 35 may be determined so that the shortest distance is greater than the distance D7.
  • the shortest distance between the fourth surface 37 of the second part 35 and the radial end of the rotor blade 82 is not less than the distance D7 between the first surface 11 of the first wall 10 and the radial end of the rotor blade 82. is there.
  • the kneaded material can be smoothly fed from the vicinity of the second portion 35 between the first wall 10 and the end in the radial direction of the rotor blade 82. As a result, it is possible to further suppress the kneaded material from staying in the space between the second portion 35 and the virtual plane P. Therefore, the mixed material can be mixed more uniformly.
  • FIG. 5 is a cross-sectional perspective view of the main part of the kneading tank 101 of the kneading apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the figure shows the shapes of the side wall 5 and the peripheral wall 106 of the kneading tank 101.
  • the difference between the kneading tank 101 according to the present embodiment and the kneading tank 1 according to the first embodiment is that the second portion 35 is configured as a part of the third wall 30 in the first embodiment.
  • the second portion 102 protrudes from the side wall 5 and in the first embodiment, the upper surface 32 of the first portion 31 is formed in a curved surface.
  • the upper surface 103 is formed in a plane.
  • it is the same as that of the kneading tank 1 which concerns on 1st Embodiment.
  • the upper surface 103 of the first portion 31 has an elongated rectangular shape extending along the left-right direction 9.
  • a notch 104 is provided at the right end portion of the upper surface 103, and a stepped portion having a dimension T downward is formed downward in the vertical direction 7, as shown in FIG.
  • the second portion 102 is provided on the side wall 5 and protrudes to the left in the left-right direction 9. That is, the second portion 102 is configured by the convex portion provided on the side wall 5.
  • the second portion 102 includes a third surface 36, a fourth surface 37, and a fifth surface 38, as in the first embodiment.
  • the thickness dimension at the left end of the second portion 102 corresponds to the dimension T. For this reason, the second part 35 is continuous with the first part 31 without causing a step.
  • the thickness dimension at the left end of the second part 102 may not correspond to the dimension T, and a step may be formed between the first part 31 and the second part 35.
  • the notch 104 may not be provided in the first portion 31, and the upper surface 103 may be a complete plane extending in the left-right direction 9.
  • the manufacturing process of the kneading tank 101 is simplified and the manufacturing cost is reduced.
  • the upper surface 103 of the first part 31 is formed into a flat surface, the shape of the first part 31 is simplified, and the manufacturing cost of the kneading tank 101 is further reduced.
  • the upper surface 103 is a flat surface, but the upper surface 32 of the first portion 31 may be formed in a curved surface as in the first embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view of a main part of the kneading tank 110 of the kneading apparatus according to the third embodiment of the present invention. This figure shows the shape of the peripheral wall 112 including the third wall 111 of the kneading tank 110.
  • the difference between the kneading tank 110 according to the present embodiment and the kneading tank 1 according to the first embodiment is that, in the first embodiment, the upper surface 32 of the first portion 31 of the third wall 30 is formed in a curved surface.
  • the upper surface 118 of the third wall 111 of the first portion 117 is formed in a plane, and in the first embodiment, the second portion 35 of the third wall 30 is The third surface 36, the fourth surface 37, and the fifth surface 38 are continuous curved surfaces, whereas in the present embodiment, the second portion 113 is constituted by a plurality of flat plates 114 to 116. is there.
  • the second portion 113 is constituted by a plurality of flat plates 114 to 116. is there.
  • it is the same as that of the kneading tank 1 which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the second portion 113.
  • the second portion 113 is composed of three flat plates 114-116.
  • the flat plates 114 to 116 are erected on the upper surface 118 of the third wall 111 and arranged in a cantilever manner.
  • the flat plates 114 to 116 are arranged in sequence at the right end in the left-right direction 9 with an interval B therebetween.
  • Each of the flat plates 114 to 116 may be formed integrally with the third wall 111, or may be fixed to the upper surface 118 by a known fixing means.
  • the flat plates 114 to 116 are rectangular as shown in FIG.
  • the thickness dimension A of the flat plate 115 is not particularly limited, but it is necessary to ensure sufficient rigidity when the kneading apparatus is operated.
  • the thicknesses of the flat plates 114 and 116 are set similarly to the thickness dimension A of the flat plate 115, but may be different from the dimension A.
  • the width dimension B of each flat plate 114 to 116 coincides with the width dimension of the upper surface 118. However, the dimension B may be different from the width dimension of the upper surface 118.
  • the height dimension H of the flat plate 114 is set so as to correspond to the height of the second portion 35 according to the first embodiment. That is, the height dimension H gradually decreases from the end of the first rotor 3 toward the center along the first axis 83 (see FIG. 3). In other words, the heights of the flat plate 115 and the flat plate 116 are set so as to be sequentially lower toward the left side in the left-right direction 9 than the height dimension H of the flat plate 114. In the present embodiment, the upper ends of the flat plates 114 to 116 are aligned along the dotted line 119.
  • the dotted line 119 is a straight line, but is not limited thereto.
  • the height of the flat plates 114 to 116 is set so that the upper ends of the flat plates 114 to 116 are aligned along the two-dot chain line 120 that is a curve. May be.
  • the two-dot chain line 120 may coincide with the ridgeline of the third surface 36 (the upper surface of the second part 35) according to the first embodiment.
  • the three flat plates 114 to 116 are provided on the upper surface 118, but a larger number of flat plates may be provided in parallel.
  • the upper ends of the respective flat plates are preferably arranged along the dotted line 119 or the two-dot chain line 120.
  • round bars, square bars or other bar-like members may be employed instead of the flat plates 114 to 116. That is, the cross-sectional shape of the rod-shaped member may be rectangular, circular, or polygonal, but their height dimensions are set in the same manner as the height dimension H described above. Is preferred.
  • the flat plates 114 to 116 are juxtaposed in the left-right direction 9 and the upper ends of the flat plates 114 to 116 are arranged along the dotted line 119 or the two-dot chain line 120.
  • This is equivalent to the formation of the third surface 36, the fourth surface 37, and the fifth surface 38 of the portion 36, and provides the same effects.
  • the structure of the third wall 111 is very simple, and thus there is an advantage that the manufacturing cost of the kneading tank 110 is further reduced.

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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。

Description

混練装置
　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 (11)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
  8. 　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。
  9. 　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。
  10. 　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。
  11. 　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。
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