特許 6062283 混練機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6062283

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】混練機

(51)【国際特許分類】

   B29B 7/22 20060101AFI20170106BHJP

【ＦＩ】

   B29B7/22

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-33841(P2013-33841)

(22)【出願日】2013年2月22日

(65)【公開番号】特開2014-162069(P2014-162069A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2015年3月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】312005957

【氏名又は名称】三菱重工マシナリーテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】紺野 勇哉

(72)【発明者】

【氏名】岸本 寿則

(72)【発明者】

【氏名】安井 豊明

(72)【発明者】

【氏名】森部 高司

【審査官】 長谷部 智寿

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０３８０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１６８６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７７８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１４５８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２４１１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０６７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３５８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６３３５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｂ ７／００− ７／８４

Ｂ２９Ｃ ４７／００−４７／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

混練材を混練室に収容して混練ロータで混練する混練機であって、
前記混練室と外部とを区画する少なくとも一つの区画部材と、
前記区画部材の前記混練室と面する内面を覆い、前記混練材に対して耐摩耗性を有する材料で形成された硬質皮膜と、
前記区画部材の内面で、前記硬質皮膜の縁部を覆い、該硬質皮膜を形成する材料よりも高靱性の材料で形成された保護部材と、
を備え、
前記区画部材は、
前記混練室を覆い、前記混練室から上方に向って開口している上部開口と、前記混練室から下方に向って開口している下部開口とが形成されているチャンバーと、
前記上部開口を開閉するように上下動可能に設けられたフローティングウェイトと、
前記下部開口を開閉するように上下動可能に設けられたドロップドアと、
を有し、
前記保護部材は、前記チャンバー、前記フローティングウェイト、及び前記ドロップドアのそれぞれに設けられた前記硬質皮膜の全ての縁部に設けられており、
前記保護部材には、前記内面側を向く二つの面である第一面、及び第二面と、これらの間に配された前記混練ロータの周方向を向く面である段差面とが形成されており、
前記硬質皮膜の前記縁部には、前記第一面、前記第二面、前記段差面に対応して接触するような面が形成されて、前記縁部が前記保護部材と嵌め合わされるような階段形状をなしており、
前記第一面は前記硬質皮膜に接触し、前記第二面は、前記内面に接触している混練機。

【請求項2】

前記保護部材は、前記区画部材にボルトによって固定されている請求項１に記載の混練機。

【請求項3】

前記混練材として、シリカを含有する材料を混練し、
前記硬質皮膜は、前記シリカに対して耐摩耗性を有する材料で形成されている請求項１又は２に記載の混練機。

【請求項4】

前記硬質皮膜は、タングステンカーバイドを含有するサーメット皮膜である請求項１から３のいずれか一項に記載の混練機。

【請求項5】

前記硬質皮膜は、自溶性合金の溶射皮膜である請求項１から３のいずれか一項に記載の混練機。

【請求項6】

前記硬質皮膜は、ゾルゲル法によるセラミックスコーティングである請求項１から３のいずれか一項に記載の混練機。

【請求項7】

前記保護部材は、前記高靱性の材料としてビッカース硬さＨｖ７００以下の合金材料を用いている請求項１から６のいずれか一項に記載の混練機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴム原料等の混練材を撹拌する混練機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、混練室内に圧入されたゴム、プラスチック等よりなるタイヤ等の原料となる混練材を、ロータ軸の回転によって撹拌する密閉式混練機が知られている。このような混練機においては混練材の混練の際に、ロータ及び混練室内面に混練材による摩耗が発生する。

【0003】

ここで、特許文献１には、混練機において表面にサーメットの溶射皮膜を積層して耐摩耗性、耐食性等を図ったロータが、また特許文献２には、表面に溶射層を形成し、耐摩耗性の向上を図ったロータが記載されている。
またこれまで、混練室の内面においては、クロムメッキや肉盛溶接を施すことで混練室に耐摩耗性を付与し、混練機の寿命の向上を図っている。

【0004】

ところで、近年の環境保護の要求から、車の燃費向上を図ることのできるタイヤ、いわゆるエコタイヤの需要が高まっている。エコタイヤとは、タイヤの耐摩耗性及びグリップ力を犠牲にすることなく転がり抵抗低減を可能としたタイヤであり、このようなエコタイヤに用いる原料にはシリカを添加している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４２６４２１９号

【特許文献2】特許第２６３８２５６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、シリカを添加したタイヤの原料を混練材として混練室で混練した場合には、混練室の内面が摩耗し易くなってしまい、この場合、従来のクロムメッキや肉盛溶接では十分な耐摩耗性を得ることができないなどの問題がある。ここで、特許文献１、２に記載された溶射皮膜を混練室内面に適用して耐摩耗性を向上することも可能であるが、混練室内面はロータ表面の形状と全く異なるため、そのままの適用は難しい。

【0007】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、コストを抑えるとともに、混練材に対して十分に耐摩耗性を得ることのできる混練機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る混練機は、混練材を混練室に収容して混練ロータで混練する混練機であって、前記混練室と外部とを区画する少なくとも一つの区画部材と、前記区画部材の前記混練室と面する内面を覆い、前記混練材に対して耐摩耗性を有する材料で形成された硬質皮膜と、前記区画部材の内面で、前記硬質皮膜の縁部を覆い、該硬質皮膜を形成する材料よりも高靱性の材料で形成された保護部材と、を備え、前記区画部材は、前記混練室を覆い、前記混練室から上方に向って開口している上部開口と、前記混練室から下方に向って開口している下部開口とが形成されているチャンバーと、前記上部開口を開閉するように上下動可能に設けられたフローティングウェイトと、前記下部開口を開閉するように上下動可能に設けられたドロップドアと、を有し、前記保護部材は、前記チャンバー、前記フローティングウェイト、及び前記ドロップドアのそれぞれに設けられた前記硬質皮膜の全ての縁部に設けられており、前記保護部材には、前記内面側を向く二つの面である第一面、及び第二面と、これらの間に配された前記混練ロータの周方向を向く面である段差面とが形成されており、前記硬質皮膜の前記縁部には、前記第一面、前記第二面、前記段差面に対応して接触するような面が形成されて、前記縁部が前記保護部材と嵌め合わされるような階段形状をなしており、前記第一面は前記硬質皮膜に接触し、前記第二面は、前記内面に接触している。

【0009】

このような混練機によると、区画部材の内面を硬質皮膜で覆うことによって、母材となる区画部材への密着性が良好であるとともに、硬さを確保できるため、混練材による区画部材の摩耗を十分に抑制することができる。また、このような硬質皮膜を用いることで、区画部材の内面に肉盛溶接を施す場合に比べて施工が容易でありコストメリットがある。
さらに、肉盛溶接と同じ耐摩耗性を得ようとした場合には、膜厚を非常に薄くすることができるため、仮に摩耗したとしても区画部材の内面にそれほど大きな凹凸形状が形成されることがなく、このような摩耗による内面の凹凸によって混練機の性能低下が発生しにくい。一方で、このような硬質皮膜は靭性が低く、特に縁部では割れや欠けが生じ易いが、この縁部を靭性の高い材料の保護部材で覆っているため、縁部の割れや欠けを抑制することができる。さらに、チャンバー及び開閉部材の各々の内面において硬質皮膜を施して硬質皮膜の縁部に保護部材を設けることになるため、確実に混練室内の混練材からの摩耗を抑制することができる。

【0012】

さらに、前記保護部材は、前記区画部材にボルトによって固定されていてもよい。

【0013】

このように保護部材をボルト固定することで、溶接等での熱によって保護部材が変形してしまうことがないため、より精度よく保護部材を設置することができる。さらに、保護部材の交換も容易であることや、保護部材に溶接での設置が不可能な材料を用いることも可能であるため、材料の選択肢が広がる。

【0016】

さらに、前記混練材としてシリカを含有する材料を混練し、前記硬質皮膜は、前記シリカに対して耐摩耗性を有する材料で形成されていてもよい。

【0017】

このように、例えばエコタイヤに用いられるシリカを含有する混練材を混練する場合には、区画部材の内面に高い耐摩耗性を要求されるが、このような硬質皮膜を用いることで、確実に区画部材の内面の摩耗を抑制することができる。

【0018】

また、前記硬質皮膜は、タングステンカーバイドを含有するサーメット皮膜であってもよい。

【0019】

このような硬質皮膜を用いることで、区画部材の内面に非常に硬い皮膜を生成することができ、混練材による区画部材の摩耗を十分に抑制することができる。

【0020】

さらに、前記硬質皮膜は、自溶性合金の溶射皮膜であってもよい。

【0021】

このような硬質皮膜を用いることで、区画部材の内面に硬い皮膜を生成することができるとともにある程度の靭性を得ることが可能であるため、硬質皮膜自身の割れや欠け等をある程度抑制しながら、混練材による区画部材の摩耗を抑制することができる。

【0022】

また、前記硬質皮膜は、ゾルゲル法によるセラミックスコーティングであってもよい。

【0023】

このような硬質皮膜を用いることで、区画部材の内面に非常に硬い皮膜を生成することができ、混練材による区画部材の摩耗を十分に抑制することができる。

【0024】

さらに、前記保護部材は、前記高靱性の材料としてビッカース硬さＨｖ７００以下の合金材料を用いていてもよい。

【0025】

このように、保護部材がビッカース硬さＨｖ７００以下の合金を材料としていることで、区画部材の内面の硬質皮膜よりも保護部材の方が硬さの数値が小さくできるため、硬質皮膜の縁部での割れや欠けをより確実に抑制できる。

【0026】

また、本発明に係る混練機用部材は、混練材を混練室に収容して混練ロータで混練する混練機で、該混練材によって摩耗し得る部位に用いられる混練機用部材であって、基材と、前記基材の前記混練材側の面を覆い、該混練材に対して耐摩耗性を有する材料で形成された硬質皮膜と、前記基材の前記面で、前記硬質皮膜の縁部を覆い、該硬質皮膜を形成する材料よりも高靱性の材料で形成された保護部材とを備える。

【0027】

このような混練機用部材によると、母材となる基材への密着性が良好であるとともに、硬さを確保できるため、基材の摩耗を十分に抑制することができる。また、このような硬質皮膜を用いることで施工が容易でありコストメリットがあることや、膜厚を非常に薄くすることができるため、摩耗によって内面の凹凸が生じたとしてもそれ程大きな凹凸とはならず、混練機の性能低下が発生しにくい。また、この縁部を靭性の高い材料の保護部材を設けているため、硬質皮膜の縁部での割れや欠けを抑制することが可能となる。

【発明の効果】

【0028】

本発明の混練機及び、混練用部材によると、区画部材又は基材の内面を硬質皮膜で覆い、さらに硬質皮膜の縁部を保護部材で覆うことで、コストを抑えるとともに、混練材に対して十分な耐摩耗性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第一参考例に係る混練機を示す概略断面図である。

【図2】本発明の第一参考例に係る混練機に関し、チャンバーの要部を示す図１のＡ部拡大断面図である。

【図3】本発明の第一参考例の変形例に係る混練機に関し、チャンバーの要部の断面図である。

【図4】本発明の第二参考例に係る混練機に関し、チャンバーの要部の断面図である。

【図5】本発明の第三参考例に係る混練機に関し、チャンバーの要部の断面図である。

【図6】本発明の第三参考例の第一変形例に係る混練機に関し、チャンバーの要部の断面図である。

【図7】本発明の第三参考例の第二変形例に係る混練機に関し、チャンバーの要部の断面図である。

【図8】本発明の実施形態に係る混練機に関し、チャンバーの要部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

〔第一参考例〕
以下、本発明の第一参考例に係る混練機１について説明する。
図１に示すように、混練機１は、内部に空間が形成されたチャンバー２（区画部材、基材）と、チャンバー２の上部に設けられたフローティングウェイト１１（区画部材、開閉部材）と、チャンバー２の下部に設けられたドロップドア１２（区画部材、開閉部材）と、これらチャンバー２、フローティングウェイト１１、ドロップドア１２の各々の内面２ｃ、１１ｃ、１２ｃに設けられたコーティング層３とを備えている。
さらに、この混練機１は、上記空間内に配置された一対の混練ロータ４、５を備えており、いわゆる密閉式の混練機となっている。

【0031】

チャンバー２は、内部に空間が形成された部材であり、この内部の空間は混練材Ｗが混練される混練室Ｃとなっている。本参考例では、この混練材Ｗはエコタイヤの原料に用いられるシリカを含有するゴム原料である。

【0032】

フローティングウェイト１１は、チャンバー２の上部に形成された上部開口２ａを開閉可能とするように、混練材Ｗを投入するホッパ１０によって上方から支持されて、上下動可能に設けられている。そして、このフローティングウェイト１１が下降動作することで、ホッパ１０から投入された混練材Ｗが混練室Ｃ内へ圧入される。

【0033】

ドロップドア１２は、チャンバー２の下部に形成された下部開口２ｂを開閉可能とするように、上下動可能に設けられている。そして、このドロップドア１２が下降動作することで、混練後の混練材Ｗが混練室Ｃから外部へ取り出される。

【0034】

一対の混練ロータ４、５は、同一若しくは類似した構成となっている。
そして、各々の混練ロータ４（５）は軸線Ｐ１（Ｐ２）を中心とした柱状をなす軸部４ａ（５ａ）と、軸部４ａ（５ａ）それぞれの外周面に形成された翼部４ｂ（５ｂ）とを有している。翼部４ｂ（５ｂ）は、例えば、軸線Ｐ１（Ｐ２）に対して螺旋状に形成されている。また、混練ロータ４（５）は、図示しない駆動源によって互いに逆方向に軸線Ｐ１（Ｐ２）を中心に回転可能に設けられており、回転によって混練室Ｃの内部の混練材Ｗが混練される。
ここで、混練ロータ４、５の軸線Ｐ１（Ｐ２）の延びる方向を奥行き方向とする。

【0035】

次に、図２を参照して、チャンバー２の内面２ｃに設けられたコーティング層３について代表して詳細を説明する。なお、詳細説明は省略するが、フローティングウェイト１１の内面１１ｃ、ドロップドア１２の内面１２ｃにも同様にコーティング層３が設けられている。

【0036】

コーティング層３は混練室Ｃを画成するように、チャンバー２の内面２ｃを覆う硬質皮膜２０と、硬質皮膜２０の縁部２０ａを奥行き方向にわたって覆う保護部材２１とを有している。

【0037】

硬質皮膜２０は、タングステンカーバイドを含有するＷＣ系サーメットの皮膜であり、保護部材２１の設置部分を除くチャンバーの内面２ｃの全域を覆っている。同様に、フローティングウェイト１１の内面１１ｃ、ドロップドア１２の内面１２ｃについて、保護部材２１の設置部分を除く全域を覆っている。

【0038】

このＷＣ系サーメットは、セラミックス粒子と金属粉末粒子とを成形・焼結して得られる複合材料であり、ビッカース硬さＨｖ１０００〜１２００程度となっている。即ち、硬さ、耐摩耗性、耐熱性、耐酸化性を得ることができる材料であり、例えば高速フレーム溶射等の公知の溶射方法を用いて内面２ｃへ皮膜施工されている。また、このＷＣサーメットの皮膜は膜厚が０．５ｍｍ以下であって、耐摩耗性はクロムめっきと比較して４０倍程度となる。なお、この耐摩耗性の数値は、ラバーホイール試験によって実際に計測した値である。

【0039】

ここで、このラバーホイール試験においては、下記の条件で試験を行った。
・ホイールの寸法：直径２３０ｍｍ×厚さ１３ｍｍ
・ホイールの回転数：毎分２００回転
・ホイールの押し付け荷重：１４ｋｇ
・粉体：珪砂６号
・粉体落下量：毎分４００ｇ

【0040】

また、この硬質皮膜２０は、自溶性合金の溶射皮膜であってもよい。この自溶性合金は、ホウ素、珪素を含むニッケル基合金材料、コバルト基合金材料であり、ビッカース硬さＨｖ７５０〜９５０程度となっている。そして、さらに硬さを得るために、自溶性合金の中でもタングステンカーバイドを含有するものを用いることが好ましい。そして、例えば高速フレーム溶射等の公知の溶射方法を用いて内面２ｃへ皮膜施工されている。この自溶性合金の溶射皮膜は膜厚が１ｍｍ程度であって、耐摩耗性はクロムめっきと比較して１０倍程度となる。この耐摩耗性の数値は、上述のラバーホイール試験によって実際に計測した値である。

【0041】

さらに、この硬質皮膜は、ゾルゲル法を用いたセラミックコーティングであってもよい。ゾルゲル法は、ゾルゲル膜形成用の溶液に内面２ｃを浸漬、もしくはこの溶液を内面２ｃへ塗布した後に熱処理することで、セラミックのコーティングを施工するものであり、ビッカース硬さＨｖ８００〜１２００程度となっている。また、膜厚は０．５ｍｍ以下であって、十分な耐摩耗性を得ることが可能である。

【0042】

保護部材２１は、チャンバー２とフローティングウェイト１１と、及び、チャンバー２とドロップドア１２とが隣接する位置で、硬質皮膜２０の縁部２０ａに設けられている。
本参考例では、軸線Ｐ２（Ｐ１）に直交する面での断面形状が四角形状をなし、硬質皮膜と同じ厚さとなるように肉盛溶接されるか、又は嵌め込まれて設けられている。

【0043】

この保護部材２１は、コバルト、クロム、タングステン等を含むコバルト基合金であるステライト（登録商標）合金を材料としており、ビッカース硬さＨｖ３００〜４６０程度である。

【0044】

ここで、材料における硬さと靭性の関係は、高硬度であればある程、靭性値が低くなることが知られており、このようなステライト（登録商標）合金は、上述した硬質皮膜２０の材料に比べて靭性値が高いものとなっている。

【0045】

また、保護部材２１は、ステライト（登録商標）合金同様のコバルト基合金であるトリバロイ（登録商標）合金を材料としてもよく、この場合、ビッカース硬さＨｖ５００〜６００程度であり、上述した硬質皮膜２０の材料に比べて靭性値が高いものとなっている。

【0046】

さらに、保護部材２１は、ニッケル基合金であるコルモノイ（登録商標）合金を材料としてもよく、この場合、ビッカース硬さＨｖ４００〜７００程度であり、同様に、上述した硬質皮膜２０の材料に比べて靭性値が高いものとなっている。

【0047】

また、保護部材２１は、上述した硬質皮膜２０よりも硬度の低い金属材料であるハイス鋼（高速度鋼）、ダイス鋼、高クロム鉄、タングステン炭化物等を材料とすることができるが、特にビッカース硬さＨｖ７００以下の合金材料が好ましい。

【0048】

このような混練機１においては、チャンバー２の内面２ｃ（フローティングウェイト１１の内面１１ｃ、ドロップドア１２の内面１２ｃも同様）を硬質皮膜２０で覆うことによって、クロムめっきによる皮膜に比べて緻密に、かつ高密着状態の皮膜を得ることができるとともに、硬度が高いため、混練材Ｗによる摩耗を十分に抑制することができる。

【0049】

また、このような硬質皮膜２０を用いることで、内面２ｃに肉盛溶接を施す場合に比べて施工が容易であり、大きなコストメリットがある。また、肉盛溶接と同じ耐摩耗性を得ようとした場合、膜厚を非常に薄くすることができる。具体的にはステライト（登録商標）を肉盛溶接した場合の肉厚は、硬質皮膜２０に比べ２０倍程度となる。

【0050】

このため、仮に硬質皮膜２０が摩耗したとしても、内面２ｃにそれ程大きな凹凸形状が形成されることがなく、このような摩耗による内面２ｃの凹凸によって混練機１の性能低下が発生しにくい。

【0051】

一方で、このような硬質皮膜２０は高硬度であるが故に靭性値が低く、特に縁部２０ａでは割れや欠けが発生し易いものの、この縁部２０ａに低硬度（高靭性）の材料を用いた保護部材２１を設けているため、このような割れや欠けを抑制することが可能となる。

【0052】

本参考例の混練機１によると、内面２ｃを硬質皮膜２０で覆い、さらに硬質皮膜２０の縁部２０ａを保護部材２１で覆うことで、コストを抑えるとともに混練材Ｗに対して十分な耐摩耗性を得ることができ、製品の長寿命化が可能となる。特に、本参考例のように混練材Ｗがシリカを含有している場合において、大きな耐摩耗性の効果を期待できる。

【0053】

なお、図１に示すように、保護部材２１は、フローティングウェイト１１及びドロップドア１２においては、チャンバー２と隣接する縁部２０ａＡ、２０ａＢに適用されている。即ち、この保護部材２１は、これらチャンバー２、フローティングウェイト１１、ドロップドア１２に硬質皮膜２０を設けた際に、硬質皮膜２０の縁部となるすべての位置に適用することが好ましい。

【0054】

ここで、図３に示すように、保護部材３１が硬質皮膜２０の厚さ寸法よりも大きくなっていてもよい。具体的には、硬質皮膜２０の縁部２０ａの位置で、硬質皮膜２０が設けられた内面２ｃと比べて、内面２ｃが混練室Ｃとは反対側に凹むように凹部３２を形成し、この凹部３２に嵌り込むように保護部材３１を設ける。このようにすることで、硬質皮膜２０と保護部材３１とで、混練室Ｃ側を向く面を面一としながら、保護部材３１の厚さ寸法を大きくすることができるため、靭性値の小さい保護部材３１であっても、内面２ｃの摩耗を抑制することが可能である。

【0055】

〔第二参考例〕
次に、本発明の第二参考例に係る混練機４０について説明する。
なお、第一参考例と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本参考例では、保護部材４１、硬質皮膜４２の縁部４２ａの形状が第一参考例と異なっている。
図４に示すように、硬質皮膜４２は、縁部４２ａにおいて、混練室Ｃ側から内面２ｃに向かって傾斜するとともに、内面２ｃ側を向く第一傾斜面４２ｂを有している。ここで、この第一傾斜面４２ｂは、例えば機械加工等で形成される。

【0056】

保護部材４１は、軸線Ｐ２（Ｐ１）に直交する面での断面が三角形状をなしている。具体的には、混練室Ｃ側から内面２ｃに向かって傾斜するとともに、混練室Ｃ側を向く第二傾斜面４１ｂを有している。そして、この第二傾斜面４１ｂが硬質皮膜４２の第一傾斜面４２ｂに接触するようにして、保護部材４１が硬質皮膜４２の縁部４２ａに、肉盛溶接、または、別体で嵌め込まれて設置されている。ここで、保護部材４１が別体である場合には、第二傾斜面４１ｂは、例えば機械加工等で形成される。

【0057】

本参考例の混練機４０によると、硬質皮膜４２の縁部４２ａで第一傾斜面４２ｂを形成したことで、保護部材４１と硬質皮膜４２との接触面積を大きくすることができるため、保護部材４１をより確実に設置することができる。

【0058】

〔第三参考例〕
次に、本発明の第三参考例に係る混練機５０について説明する。
なお、第一参考例及び第二参考例と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本参考例では、保護部材５１、硬質皮膜５２の縁部５２ａの形状、及び保護部材５１の設置方法が第一参考例及び第二参考例と異なっている。

【0059】

図５に示すように、硬質皮膜５２は、縁部５２ａにおいて、混練室Ｃ側から内面２ｃに向かって傾斜するとともに、内面２ｃ側を向き、かつ混練室Ｃ側に凹となるように湾曲する第一湾曲面５２ｂを有している。ここで、この第一湾曲面５２ｂは、例えば機械加工等で形成される。

【0060】

保護部材５１は、混練室Ｃ側から内面２ｃに向かって傾斜するとともに、混練室Ｃ側を向き、かつ混練室Ｃ側に凸となるように湾曲する第二湾曲面５１ｂを有している。そして、この第二湾曲面５１ｂが硬質皮膜５２の第一湾曲面５２ｂに接触するようにして、保護部材５１が硬質皮膜５２の縁部５２ａに、別体で設置され、ボルト５５が混練室Ｃ側から保護部材５１を貫通するとともにこのボルト５５がチャンバー２に螺合されることで、保護部材５１が固定されている。ここで、第二湾曲面５１ｂは、例えば機械加工等で形成される。
なお、硬質皮膜５２の縁部５２ａの形状、保護部材５１の形状は、本参考例のものに代えて、例えば第一参考例及び第二参考例で説明したものであってもよい。

【0061】

本参考例の混練機５０によると、保護部材５１を別体で製造して設置することができるので、仮に肉盛溶接によって設置する場合と比較して、熱による保護部材５１の変形がないため、より精度よく設置することができる。さらに、肉盛溶接に比べて施工工数の低減が可能となることや、交換も容易である。そして、保護部材５１に肉盛溶接での設置が不可能な材料を用いることも可能であるため、材料の選択肢が広がる。

【0062】

ここで、図６に示すように、保護部材６１は、硬質皮膜６２の縁部６２ａ及び、チャンバー２に対して、軸線Ｐ２（Ｐ１）における周方向から接触するように設けられて、ボルト５５が周方向から保護部材６１を貫通し、チャンバー２に螺合されることで、保護部材６１が固定されていてもよい。なお本変形例では、硬質皮膜６２は、縁部６２ａにおいて内面２ｃ側の表面が内面２ｃと同じ周方向の位置まで形成されて完全に内面２ｃを覆うとともに、混練室Ｃ側の表面では上記周方向にチャンバー２から突出するように形成されている。即ち、保護部材６１に接触する硬質皮膜６２の周方向の端面は、混練室Ｃ側から内面２ｃ側に向かうに従って周方向に傾斜する第一傾斜面６２ｂとなっている。そして保護部材６１においても、この第一傾斜面６２ｂに接触するように第二傾斜面６１ｂが形成されている。

【0063】

そして、このような保護部材６１を用いることで、保護部材６１の寸法を上記周方向に大きくしなくとも、厚さ方向の寸法を大きくすることで、ボルト５５の設置本数を増やすことが可能となり、硬質皮膜６２による耐摩耗性を十分に得ることができるとともに保護部材６１の脱落をより確実に防止することができるため、硬質皮膜６２の縁部６２ａでの割れや欠けのさらなる抑制が可能となる。

【0064】

また、図７に示すように、保護部材７１は、軸線Ｐ２（Ｐ１）に直交する面での断面が三角形状をなしていてもよい。具体的には、混練室Ｃ側から内面２ｃに向かって傾斜するとともに、内面２ｃ側を向く第一傾斜面７１ｂを有している。そして、硬質皮膜７２においても、この第一傾斜面７１ｂに接触する第二傾斜面７２ｂが形成されており、ボルト５５が混練室Ｃ側から保護部材７１、硬質皮膜７２を貫通するとともにチャンバー２に螺合されることで、保護部材７１が固定されている。

【0065】

このような保護部材７１を用いることで、ボルト５５が保護部材７１及び硬質皮膜７２の両方を貫通するようにして保護部材７１を設置することができるため、保護部材７１の脱落だけでなく、硬質皮膜７２の剥離を抑制することも可能となる。

【0066】

さらに、図８に示すように、本発明の第一実施形態では、保護部材８１は、軸線Ｐ２（Ｐ１）に直交する面での断面が階段形状をなしている。具体的には、保護部材８１は、硬質皮膜８２を覆う側で厚さ寸法が小さくなっている。即ち、保護部材８１には、内面２ｃ側を向く二つの面である第一面８１ａ、第二面８１ｂと、これらの間に配された上記周方向を向く面である段差面８１ｃとが形成されており、第一面８１ａは硬質皮膜８２に接触し、第二面８１ｂは、内面２ｃに接触している。よって、硬質皮膜８２の縁部８２ａには、これら第一面８１ａ、第二面８１ｂ、段差面８１ｃに対応して接触するような面が形成されて、縁部８２ａが保護部材８１と嵌め合わされるような階段形状をなしている。

【0067】

このような保護部材８１を用いることで、ボルト５５が保護部材８１及び硬質皮膜８２の両方を貫通するようにして保護部材８１を設置することができ、さらに、保護部材８１と硬質皮膜８２との接触面積を大きくすることができるため、さらに、保護部材８１の脱落、硬質皮膜８２の剥離を抑制することが可能となる。

【0068】

以上、本発明の参考例、及び実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
例えば、保護部材、及び、これに対応する硬質皮膜の縁部の形状は上述したものに限定されず、その他、様々な形状とすることが可能となる。

【0069】

また、上述した硬質皮膜２０（４２、５２、６２、７２、８２）、保護部材２１（３１、４１、５１、６１、７１、８１）は、チャンバー２、フローティングウェイト１１、ドロップドア１２のうちのいずれか一つ以上に適用し、これを混練機１（４０、５０）用の部材としてもよい。

【0070】

さらに、混練材Ｗはシリカを含有するものに限られない。

【符号の説明】

【0071】

１…混練機 ２…チャンバー ２ａ…上部開口 ２ｂ…下部開口 ２ｃ…内面 ３…コーティング層 ４、５…混練機ロータ ４ａ、５ａ…軸部 ４ｂ、５ｂ…翼部 １０…ホッパ １１…フローティングウェイト １１ｃ…内面 １２…ドロップドア １２ｃ…内面 ２０…硬質皮膜 ２０ａ、２０ａＡ、２０ａＢ…縁部 ２１…保護部材 Ｃ…混練室 Ｗ…混練材 ３１…保護部材 ３２…凹部 ４０…混練機 ４１…保護部材 ４１ｂ…第二傾斜面 ４２…硬質皮膜 ４２ａ…縁部 ４２ｂ…第一傾斜面 ５０…混練機 ５１…保護部材 ５１ｂ…第二湾曲面 ５２…硬質皮膜 ５２ａ…縁部 ５２ｂ…第一湾曲面
５５…ボルト ６１…保護部材 ６１ｂ…第二傾斜面 ６２…硬質皮膜 ６２ａ…縁部 ６２ｂ…第一傾斜面 ７１…保護部材 ７１ｂ…第一傾斜面 ７２…硬質皮膜 ７２ａ…縁部 ７２ｂ…第二傾斜面 ８１…保護部材 ８１ａ…第一面 ８１ｂ…第二面 ８１ｃ…段差面 ８２…硬質皮膜 ８２ａ…縁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】