特開 2022-168695 混練機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022168695

(43)【公開日】2022-11-08

(54)【発明の名称】混練機

(51)【国際特許分類】

   B01F 27/60 20220101AFI20221031BHJP

   B01F 35/00 20220101ALI20221031BHJP

【ＦＩ】

B01F7/02 Z

B01F15/00 B

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021074340

(22)【出願日】2021-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000142595

【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】愿山 靖子

(72)【発明者】

【氏名】山崎 晃史

(72)【発明者】

【氏名】大濱 徳也

【テーマコード（参考）】

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

4G037DA21

4G037EA03

4G078AA09

4G078AA13

4G078AB06

4G078BA01

4G078CA12

4G078DA30

4G078DB10

4G078EA08

4G078EA10

4G078EA20

(57)【要約】

【課題】混練機において、撹拌翼と円筒状スペーサとの接触箇所において混練物の付着を軽減する。
【解決手段】混練機１は、筒状のハウジング２と、ハウジング２の内部に軸支された少なくとも１本の回転シャフト３と、回転シャフト３に軸方向に間隔をあけて取り付けられた複数の撹拌翼４とを有する。撹拌翼４は、回転シャフト３に回転一体に結合する結合用孔５ａが形成された軸受金具５と、軸受金具５に回転一体に固定される撹拌翼本体４ａとを備える。複数の撹拌翼４間は、円筒状スペーサ６を設けることで軸方向の間隔を調整可能に構成されており、円筒状スペーサ６は、一定外径を有するスペーサ本体６ａと、スペーサ本体６ａの軸方向端部に形成され、撹拌翼４に近付くにつれて外径が大きくなる拡径テーパ部６ｂとを有し、拡径テーパ部６ｂの最大径Ｄ１は、軸受金具５の最大径Ｄ２よりも大きく、拡径テーパ部６ｂが軸受金具５の全体を覆うように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のハウジングと、
上記ハウジングの内部に軸支された少なくとも１本の回転シャフトと、
上記回転シャフトに軸方向に間隔をあけて取り付けられた複数の撹拌翼とを有する混練機であって、
上記撹拌翼は、
上記回転シャフトに回転一体に結合する結合用孔が形成された軸受金具と、
上記軸受金具に回転一体に固定される撹拌翼本体とを備え、
上記複数の撹拌翼間は、円筒状スペーサを設けることで軸方向の間隔を調整可能に構成されており、
上記円筒状スペーサは、
一定外径を有するスペーサ本体と、
上記スペーサ本体の軸方向端部に形成され、上記撹拌翼に近付くにつれて外径が大きくなる拡径テーパ部とを有し、
上記拡径テーパ部の最大径は、上記軸受金具の最大径よりも大きく、該拡径テーパ部が該軸受金具の全体を覆うように構成されている
ことを特徴とする混練機。

【請求項2】

請求項１に記載の混練機であって、
上記軸受金具は、上記円筒状スペーサよりも耐食性が低く強度が高い材料で形成されている
ことを特徴とする混練機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒状のハウジングと、このハウジングの内部に軸支された少なくとも１本の回転シャフトと、この回転シャフトに軸方向に間隔をあけて取り付けられた複数の撹拌翼とを有する混練機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の混練機として、例えば、特許文献１のようなものが知られているが、複数の撹拌翼の軸方向間隔を確保するためには、例えば円筒状スペーサが用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５４６６１８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の混練機では、円筒状スペーサの軸方向端面と撹拌翼の軸方向端面との間の隅角部に混練物が付着するという問題がある。

【0005】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、撹拌翼と円筒状スペーサとの接触箇所において混練物の付着を軽減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、この発明では、円筒状スペーサの形状に工夫を加えた。

【0007】

具体的には、第１の発明では、筒状のハウジングと、
上記ハウジングの内部に軸支された少なくとも１本の回転シャフトと、
上記回転シャフトに軸方向に間隔をあけて取り付けられた複数の撹拌翼とを有する混練機を対象とし、
上記撹拌翼は、
上記回転シャフトに回転一体に結合する結合用孔が形成された軸受金具と、
上記軸受金具に回転一体に固定される撹拌翼本体とを備え、
上記複数の撹拌翼間は、円筒状スペーサを設けることで軸方向の間隔を調整可能に構成されており、
上記円筒状スペーサは、
一定外径を有するスペーサ本体と、
上記スペーサ本体の軸方向端部に形成され、上記撹拌翼に近付くにつれて外径が大きくなる拡径テーパ部とを有し、
上記拡径テーパ部の最大径は、上記軸受金具の最大径よりも大きく、該拡径テーパ部が該軸受金具の全体を覆うように構成されている。

【0008】

上記の構成によると、円筒状スペーサの撹拌翼に接する軸方向端部に徐々に外径が大きくなる拡径テーパ部を設けたので、円筒状スペーサが回転シャフトに接する隅角部に混練物が溜まりにくくなる。しかも、拡径テーパ部が撹拌翼の軸受金具の全体を覆うので、軸受金具の結合孔と回転シャフトとの間に混練物が入り込まなくなり、軸受金具の経年劣化が抑えられ、その再利用も可能となる。

【0009】

第２の発明では、第１の発明において、
上記軸受金具は、上記円筒状スペーサよりも耐食性が低く強度が高い材料で形成されている。

【0010】

上記の構成によると、軸受金具の軸方向端面を円筒状スペーサの拡径テーパ部で容易に覆うことができ、軸受金具は混練物に接触しない。軸受金具は、円筒状スペーサに比べて耐食性には劣るが、強度が高く、費用も高い。このため、耐久性の高い円筒状スペーサで覆うことで、耐食性が補完される。

【発明の効果】

【0011】

以上説明したように、本発明によれば、撹拌翼と円筒状スペーサとの接触箇所において混練物の付着を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る混練機の概要を示す断面図である。

【図2】両端に拡径テーパ部を有する円筒状スペーサを示す正面図である。

【図3】一端にのみ拡径テーパ部を有する円筒状スペーサを示す正面図である。

【図4】シムを示す正面図である。

【図5】撹拌翼を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0014】

図１は本発明の実施形態の混練機１を示し、この混練機１は、例えば、溶媒中で重合される樹脂や脱モノマーが必要な樹脂溶液など、漏洩しやすく気密性が要求される原材料を混練する際に用いられる。混練機１は、筒状のハウジング２と、ハウジング２の内部に軸支された少なくとも１本の回転シャフト３と、回転シャフト３に軸方向に間隔をあけて取り付けられた複数の撹拌翼４とを有する。

【0015】

詳しくは図示しないが、例えば、回転シャフト３が２本平行に並べられる場合には、断面がひょうたん型筒状のハウジング２で構成され、その外周面の一端上部に原材料の投入口２ａを有し、外周面の他端下部に混練物の排出口２ｂを有する。なお、投入口２ａは、ハウジング２の側面や下部に設けてもよい。回転シャフト３は、ハウジング２両端面の図示しない軸受により回転可能に支持され、図示しない電動機などの駆動装置により、所定範囲の回転速度で回転されるように構成されている。

【0016】

そして、ハウジング２の投入口２ａから原材料を投入すると、回転シャフト３と一体に回転する撹拌翼４により原材料は撹拌されて混練物となりハウジング２内を排出口２ｂに向けて送られ、最後は排出口２ｂから混練物が排出されることになる。

【0017】

図５に示すように、撹拌翼４は、回転シャフト３に回転一体に結合する結合用孔５ａが形成された軸受金具５と、軸受金具５に回転一体に固定される撹拌翼本体４ａとを備えている。撹拌翼本体４ａの形状は特に限定されないが、例えば、図５に示すような正三角形状のものであり、先端に交換可能な爪部４ｂが設けられていてもよい。

【0018】

撹拌翼本体４ａは、例えば、ＳＵＳ３１６で構成されている。ＳＵＳ３１６はクロム（ＣＲ）－１８％、ニッケル（Ｎｉ）－１２％、モリブデン（ＭＯ）－２．５％を添加したオーステナイト系ステンレス鋼である。後述するＳＵＳ６３０よりも硬度が劣るが、耐食性は良好でＳＵＳ６３０よりも安価である。

【0019】

軸受金具５は、例えば、ＳＵＳ６３０で構成されている。ＳＵＳ６３０は、析出硬化系ステンレスであり、固溶化熱処理後、析出硬化を行って硬化させる析出硬化処理により、マルテンサイト地に金属間化合物を生じさせ、高硬度化を図ったステンレスである。耐食性は、オーステナイト系のＳＵＳＵ３１６と比べると劣るものの、フェライト系よりも優れている。つまり、軸受金具５は、撹拌翼本体４ａや円筒状スペーサよりも耐食性が劣るが、強度の高い材料で形成されている。

【0020】

本実施形態では、複数の撹拌翼４間は、円筒状スペーサ６を設けることで軸方向の間隔を調整可能に構成されている。円筒状スペーサ６は、例えば、ＳＵＳ３１６で構成されており、一定外径を有する直管円筒状のスペーサ本体６ａと、スペーサ本体６ａの軸方向端部に形成され、撹拌翼４に近付くにつれて外径が大きくなる拡径テーパ部６ｂとを有する。図２のように軸方向両端に拡径テーパ部６ｂを設ける場合と、図３のように軸方向一端にのみ拡径テーパ部６ｂを設ける場合とがある。スペーサ本体６ａの軸方向長さは、任意に設定可能である。また、細かい軸方向間隔の調整は、円環状のシム７により行う。軸受金具５の結合用孔５ａには、回転シャフト３にスプライン結合するスプライン孔が形成されている。このスプライン結合部分に回転トルクが加わるため、軸受金具５は、撹拌翼本体４ａよりも硬くて耐久性の優れた材料で形成されている。また、撹拌翼本体４ａが経年劣化した場合には、この軸受金具５は再利用可能である。本実施形態では、軸受金具５は、例えば、軸方向から見て正八角形の外周面を有し、撹拌翼４に形成した正八角形貫通孔４ｃに嵌め込まれているが、この形状には限定されない。

【0021】

そして、拡径テーパ部６ｂの最大径Ｄ１は、軸受金具５の最大径Ｄ２よりも大きく（Ｄ１＞Ｄ２）、拡径テーパ部６ｂが軸受金具５の全体を覆うように構成されている。

【0022】

本実施形態では、円筒状スペーサ６の撹拌翼４に接する軸方向端部に徐々に外径が大きくなる拡径テーパ部６ｂを設けたので、円筒状スペーサ６が回転シャフト３に接する隅角部に混練物が溜まりにくくなる。しかも、拡径テーパ部６ｂが撹拌翼４の軸受金具５の全体を覆うので、軸受金具５の結合孔と回転シャフト３との間に混練物が入り込まなくなり、軸受金具５の経年劣化が抑えられ、その再利用も可能となる。

【0023】

軸受金具５は、硬くて強度の高い材料で構成されているものの、耐食性は撹拌翼４やスペーサ６よりも劣る。スプライン結合部分などは、隙間を完全に無くすことができず、この隙間に混練材料が入り込むと、経年劣化が早まってしまう。しかし、本実施形態では、拡径テーパ部６ｂを有する円筒状スペーサ６によって外周全体が覆われるので、より高価な材料で構成され、再利用可能な軸受金具５の経年劣化を効果的に防ぐことができる。

【0024】

したがって、本実施形態に係る混練機１によると、撹拌翼４と円筒状スペーサ６との接触箇所において混練物の付着を軽減することができる。

【0025】

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

【符号の説明】

【0026】

１ 混練機
２ ハウジング
２ａ 投入口
２ｂ 排出口
３ 回転シャフト
４ 撹拌翼
４ａ 撹拌翼本体
４ｂ 爪部
４ｃ 正八角形貫通孔
５ 軸受金具
５ａ 結合用孔
６ 円筒状スペーサ
６ａ スペーサ本体
６ｂ 拡径テーパ部
７ シム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】