特開 2024-56499 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】P2024056499

(43)【公開日】2024-04-23

(54)【発明の名称】混練機

(51)【国際特許分類】

   B01F 27/952 20220101AFI20240416BHJP

   B01F 27/091 20220101ALI20240416BHJP

   B01F 23/60 20220101ALI20240416BHJP

   B01F 35/53 20220101ALI20240416BHJP

   B01F 101/32 20220101ALN20240416BHJP

【ＦＩ】

B01F27/952

B01F27/091

B01F23/60

B01F35/53

B01F101:32

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022163416

(22)【出願日】2022-10-11

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(74)【代理人】

【識別番号】100190470

【弁理士】

【氏名又は名称】谷澤 恵美

(72)【発明者】

【氏名】福永 聖二

(72)【発明者】

【氏名】小田木 克明

(72)【発明者】

【氏名】新田 拓也

【テーマコード（参考）】

4G035

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

4G035AB48

4G035AE19

4G037DA30

4G037EA04

4G078AA06

4G078AB01

4G078AB03

4G078BA11

4G078CA08

4G078CA09

4G078CA13

4G078DA30

4G078DB05

(57)【要約】

【課題】少量の材料を処理する場合の歩留りを向上可能な混練機を提供する。
【解決手段】混練機１は、底部２１及び側部２２を有する混練槽４と、底部２１から混練槽４内に突出する公転軸５と、混練槽４内に配置され、底部２１上において、自転可能に公転軸５の周りを公転するマラーホイール７と、公転軸５の軸方向から見て、マラーホイール７の公転軌道の内側において、公転軸５を囲むように底部２１上に設けられた環状の第１側壁１１と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部及び側部を有する混練槽と、
前記底部から前記混練槽内に突出する公転軸と、
前記混練槽内に配置され、前記底部上において、自転可能に前記公転軸の周りを公転するマラーホイールと、
前記公転軸の軸方向から見て、前記マラーホイールの公転軌道の内側において、前記公転軸を囲むように前記底部上に設けられた環状の第１側壁と、を備える、
混練機。

【請求項2】

前記第１側壁は、前記底部に着脱可能に取り付けられている、
請求項１に記載の混練機。

【請求項3】

前記底部には、前記第１側壁の外側において、前記公転軸の周りを囲むように環状の溝部が設けられている、
請求項１に記載の混練機。

【請求項4】

前記側部の内側において、前記軸方向から見て、前記公転軌道を囲むように前記底部上に設けられた環状の第２側壁を更に備える、
請求項１に記載の混練機。

【請求項5】

前記第２側壁は、前記底部に着脱可能に取り付けられている、
請求項４に記載の混練機。

【請求項6】

前記底部には、前記第１側壁の外側、かつ、前記第２側壁の内側において、前記公転軸の周りを囲むように環状の溝部が設けられている、
請求項４に記載の混練機。

【請求項7】

前記溝部は、
前記第１側壁の前記第２側壁と対向する面から連続する第１側面と、
前記第２側壁の前記第１側壁と対向する面から連続する第２側面と、
前記第１側面と前記第２側面とを接続する底面と、を有する、
請求項６に記載の混練機。

【請求項8】

前記第１側面及び前記第２側面は、それぞれ前記底面と接続される曲面部分を含んでいる、
請求項７に記載の混練機。

【請求項9】

前記第２側壁の高さは、前記第１側壁の高さよりも高い、
請求項４に記載の混練機。

【請求項10】

前記底部は、前記側部と接続された本体と、前記本体上に設けられ、前記本体に着脱可能に取り付けられた底板材と、を有し、
前記第１側壁は、前記底板材に取り付けられている、
請求項１～９のいずれか一項に記載の混練機。

【請求項11】

前記底部は、前記側部と接続された本体と、前記本体上に設けられ、前記本体に着脱可能に取り付けられた底板材と、を有し、
前記溝部は、前記底板材に設けられている、
請求項３又は６に記載の混練機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、混練機に関する。

【背景技術】

【0002】

マラー形又はホイール形とよばれる混練機が知られている（例えば、特許文献１又は非特許文献１参照）。この混練機は、一種類以上の粉粒体を含む材料を一部粉砕又は複合化させながら、混合、混練する。材料は、添加剤としてバインダー等の液体を含んでもよい。この混練機では、マリングの三要素と呼ばれるニーディング（圧縮力）、スメアリング（せん断力）、スパチュレイティング（へらなで力）によって材料に複合的な外力が与えられる。これにより、粒子の凝集体を解砕しながら、粒子表面に他の粒子あるいはバインダー等の液体を均一に付着（コーティング）させることができる。この混練機は、鋳物砂、耐火物、フェライト、建材、窯業原料、合成樹脂、研磨剤、鉄鉱石、化成肥料、セラミックス、バッテリーペースト、製鋼原料、炭素化合物等の幅広い分野で利用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５７－１０３１２５号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】橋本健次，“混練技術と混練機の選び方”，テクノシステム，１９９０年，Ｐ．９７－１１５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記混練機では、材料を処理する混練槽の内部に複雑な機械構造物が設置されている。特に少量の材料を処理する場合、材料が機械構造物に付着すると、歩留り（回収率）の低下が問題となる。

【0006】

本開示は、少量の材料を処理する場合の歩留りを向上可能な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】

【0007】

本開示の一態様に係る混練機は、底部及び側部を有する混練槽と、底部から混練槽内に突出する公転軸と、混練槽内に配置され、底部上において、自転可能に公転軸の周りを公転するマラーホイールと、公転軸の軸方向から見て、マラーホイールの公転軌道の内側において、公転軸を囲むように底部上に設けられた環状の第１側壁と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、少量の材料を処理する場合の歩留りを向上可能な混練機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る混練機を示す平面図である。

【図2】図２は、図１の混練機を示す側面図である。

【図3】図３は、図１の混練機の一部をIII-III線に沿って断面視した図である。

【図4】図４は、図１の混練機の一部をIV-IV線に沿って断面視した図である。

【図5】図５は、混練槽及び側壁の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［本開示の実施形態の概要］
最初に、本開示の実施形態の概要を説明する。

【0011】

（条項１）本開示の一態様に係る混練機は、底部及び側部を有する混練槽と、底部から混練槽内に突出する公転軸と、混練槽内に配置され、底部上において、自転可能に公転軸の周りを公転するマラーホイールと、公転軸の軸方向から見て、マラーホイールの公転軌道の内側において、公転軸を囲むように底部上に設けられた環状の第１側壁と、を備える。

【0012】

上記混練機では、公転軸を囲むように第１側壁が設けられているので、公転軸を含む機械構造物に材料が付着することが抑制される。よって、少量の材料を処理する場合の歩留りを向上することができる。

【0013】

（条項２）上記条項１に記載の混練機において、第１側壁は、底部に着脱可能に取り付けられていてもよい。この場合、第１側壁を取り外すことにより、材料を処理する処理領域を拡げることができるので、多量の材料でも効率よく処理することができる。

【0014】

（条項３）上記条項１又は２に記載の混練機において、底部には、第１側壁の外側において、公転軸の周りを囲むように環状の溝部が設けられていてもよい。この場合、溝部により処理領域の深さが増すので、材料が処理領域外に飛散することや、異物が処理領域内に混入することを抑制できる。

【0015】

（条項４）上記条項１～３のいずれか１つに記載の混練機において、混練機は、側部の内側において、軸方向から見て、公転軌道を囲むように底部上に設けられた環状の第２側壁を更に備えてもよい。この場合、側部の内側に第２側壁が設けられているので、処理領域を限定することができる。よって、少量の材料を効率よく処理することができる。

【0016】

（条項５）上記条項４に記載の混練機において、第２側壁は、底部に着脱可能に取り付けられてもよい。この場合、第２側壁を取り外すことにより、処理領域を拡げることができるので、多量の材料でも効率よく処理することができる。

【0017】

（条項６）上記条項４又は５に記載の混練機において、底部には、第１側壁の外側、かつ、第２側壁の内側において、公転軸の周りを囲むように環状の溝部が設けられていてもよい。この場合、溝部により処理領域の深さが増すので、材料が処理領域外に飛散することや、異物が処理領域内に混入することを抑制できる。

【0018】

（条項７）上記条項６に記載の混練機において、溝部は、第１側壁の第２側壁と対向する面から連続する第１側面と、第２側壁の第１側壁と対向する面から連続する第２側面と、第１側面と第２側面とを接続する底面と、を有してもよい。この場合、溝部により処理領域の深さが確実に増すので、材料が処理領域外に飛散することや、異物が処理領域内に混入することを確実に抑制できる。

【0019】

（条項８）上記条項７に記載の混練機において、第１側面及び第２側面は、それぞれ底面と接続される曲面部分を含んでいてもよい。この場合、材料が溝部内の角部に入り込むことが抑制される。よって、少量の材料を処理する場合の歩留りを更に向上することができる。

【0020】

（条項９）上記条項４～８のいずれか１つに記載の混練機において、第２側壁の高さは、第１側壁の高さよりも高くてもよい。材料は遠心力により外側に飛散し易い。第２側壁の高さを高くすることにより、材料が処理領域外に飛散することを効果的に抑制することができる。

【0021】

（条項１０）上記条項１～９のいずれか１つに記載の混練機において、底部は、側部と接続された本体と、本体上に設けられ、本体に着脱可能に取り付けられた底板材と、を有し、第１側壁は、底板材に取り付けられていてもよい。この場合、第１側壁を底板材ごと混練槽に取り付けることができる。

【0022】

（条項１１）上記条項３、６～８のいずれか１つに記載の混練機において、底部は、側部と接続された本体と、本体上に設けられ、本体に着脱可能に取り付けられた底板材と、を有し、溝部は、底板材に設けられていてもよい。この場合、溝部を底板材ごと混練槽に取り付けることができる。

【0023】

［本開示の実施形態の例示］
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0024】

図１～図５を参照して、実施形態に係る混練機１について説明する。混練機１は、マラー形又はホイール形の混練機であり、処理対象となる材料を混合、混練する。混練機１は、台車２と、駆動部３、混練槽４と、公転軸５（回転駆動軸）と、一対の自転軸６と、一対のマラーホイール７と、支持部材８と、漏斗９と、一対の押圧機構１０と、第１側壁１１と、第２側壁１２と、第１プロー１３と、第２プロー１４と、第１側壁スクレーパ１５と、第２側壁スクレーパ１６と、一対のマラースクレーパ１７と、を備える。

【0025】

図中のＸ方向及びＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が鉛直方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、３次元空間の直交座標系における互いに直交する軸方向である。なお、図３及び図４では、混練槽４、第１側壁１１及び第２側壁１２のみが断面図で示され、その他の構成は側面図で示されている。

【0026】

台車２は、鉛直方向に延びる４本の脚部を備える。各脚部の下端部には、車輪が設けられている。台車２は、混練槽４が載置される載置面２ａを有している。駆動部３は、台車２に配置されている。駆動部３は、載置面２ａの下方に配置されている。混練槽４は、載置面２ａ上に載置されている。混練槽４は、混練槽４の内部空間Ｓを形成する底部２１及び側部２２と、公転軸５が挿通される挿通部２３と、を有する。

【0027】

底部２１は、側部２２に接続された本体２４と、本体２４上に設けられ、本体２４に着脱可能に取り付けられた底板材２５と、を有する。本体２４及び底板材２５は、いずれも板状、具体的には円板状であり、互いに同等の外径を有している。本体２４及び底板材２５は、互いに面接触するように、重ねられている。つまり、底部２１は、二重構造又は二層構造を有している。底部２１は、全体として板状、具体的には円板状である。本体２４及び底板材２５は、例えば、ボルト（不図示）により互いに固定されている。

【0028】

底部２１には、公転軸５の周りを囲むように環状、具体的には円環状の溝部２６が設けられている。Ｚ軸方向から見て、溝部２６は、側部２２及び公転軸５のそれぞれから離間して設けられている。Ｚ軸方向から見て、溝部２６は、第１側壁１１の外側、かつ、第２側壁１２の内側に設けられている。溝部２６は、Ｚ軸方向から見たマラーホイール７の内軌道及び外軌道と同心円状に設けられている。Ｚ軸方向から見たマラーホイール７の公転軌道（公転軌跡）は、所定の幅を有しており、内軌道は公転軌道の内縁、外軌道は公転軌道の外縁である。

【0029】

本実施形態では、溝部２６は、彫り込みにより底板材２５に設けられている。溝部２６は、底板材２５においてマラーホイール７と接触しないように設けられている。溝部２６は、マラーホイール７の幅寸法が完全に収まる幅を有している。溝部２６は、Ｚ軸方向から見てマラーホイール７の内軌道及び外軌道と接触しないように構成されている。底板材２５の上面２５ａからの溝部２６の深さは、例えば、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0030】

溝部２６は、図５に示されるように、第１側面２６ａと、第２側面２６ｂと、底面２６ｃと、を有する。第１側面２６ａは、上面２５ａと底面２６ｃの内縁とを接続している。第２側面２６ｂは、上面２５ａと底面２６ｃの外縁とを接続している。第１側面２６ａ及び第２側面２６ｂは、それぞれ底面２６ｃと接続される曲面部分２６ｄを含んでいる。底面２６ｃは、第１側面２６ａと第２側面２６ｂとを接続している。

【0031】

側部２２は、筒状、具体的には円筒状である。側部２２の下端部には、本体２４の外縁部が接続されている。本実施形態では、本体２４の外縁部は、側部２２の下端から離間した位置に接続されている。つまり、側部２２は、本体２４から載置面２ａに向かって突出する部分２２ａを含む。これにより、本体２４は、載置面２ａから浮いた状態で保持されている。本体２４の中央部には、挿通部２３が接続された貫通孔２４ａが設けられている。底板材２５の中央部には、貫通孔２４ａよりも大きな直径を有する貫通孔２５ｂが設けられている。

【0032】

側部２２の内径は、例えば、６１０ｍｍである。側部２２の高さ（上面２５ａからの側部２２の高さ）は、例えば、１７２ｍｍ以上２１９ｍｍ以下である。挿通部２３は、貫通孔２４ａに接続されている。挿通部２３は、公転軸５が挿通可能な内径を有している。挿通部２３は、本体２４から載置面２ａに向かって突出している。挿通部２３及び側部２２が本体２４から載置面２ａに向かって突出する長さは、互いに同等である。挿通部２３の下端は、載置面２ａに接している。挿通部２３は、側部２２と共に本体２４を支持している。

【0033】

公転軸５は、挿通部２３に挿通され、底部２１の中央部から混練槽４内に突出している。公転軸５の軸方向は、Ｚ軸方向と一致している。公転軸５は、底部２１に対して垂直に設けられている。公転軸５は、底部２１の中央部を貫通し、駆動部３と接続されている。公転軸５は、駆動部３の駆動により回転される。一対の自転軸６は、公転軸５に取り付けられている。一対の自転軸６は、公転軸５に対して垂直、かつ、底部２１に対して平行に設けられている。一対の自転軸６は、公転軸５を挟んで互いに対向している。一対の自転軸６は、互いに同軸とならないようにずれて配置されている。図１に示される状態では、自転軸６の軸方向は、Ｘ軸方向と一致している。

【0034】

一対のマラーホイール７は、混練槽４内に配置されている。各マラーホイール７は、対応する自転軸６の端部に自転可能に取り付けられている。一対のマラーホイール７は、公転軸５を介して互いに対向して配置されている。材料が混練槽４内に投入され、公転軸５が駆動部３により回転駆動されると、自転軸６が公転軸５の周りを回転（公転）する。これにより、マラーホイール７は、底部２１上において、自転軸６の周りを回転（自転）可能に保持された状態で公転軸５の周りを回転（公転）する。

【0035】

支持部材８は、公転軸５に対して垂直、かつ、底部２１に対して平行に延在している。図１に示される状態では、支持部材８の長さ方向は、Ｙ軸方向と一致している。支持部材８の長さ方向の中央部は、公転軸５の上端部に固定されている。漏斗９は、混練槽４に所定の薬液を添加するために用いられる。漏斗９は、公転軸５の上方に固定されている。漏斗９は、支持部材８の長さ方向の中央部に固定されている。

【0036】

各押圧機構１０は、対応する自転軸６と支持部材８との間に設けられている。一対の押圧機構１０は、公転軸５を中心として対称に配置されている。各押圧機構１０は、リンク部材及びコイルばね等を含み、対応する自転軸６をＺ軸方向に移動させる。これにより、マラーホイール７がＺ軸方向に移動し、底部２１上に配置された材料に押圧力を付与する。押圧機構１０の構成は、特許文献１と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0037】

第１側壁１１は、図５に示されるように、溝部２６の第１側面２６ａを延長するカバーとして機能している。第２側壁１２は、図５に示されるように、溝部２６の第２側面２６ｂを延長するカバーとして機能している。第１側壁１１及び第２側壁１２は、溝部２６と共に、材料の混合、混練を行う処理領域Ｒを画成している。処理領域Ｒは、混練槽４の内部空間Ｓの一部領域である。処理領域Ｒには、一対のマラーホイール７が配置される。第１側壁１１及び第２側壁１２は、材料が処理領域Ｒ外に飛散することや、処理領域Ｒ内の材料に外部からの異物が混入することを抑制する。

【0038】

第１側壁１１は、環状又は筒状であり、底部２１上に設けられている。第１側壁１１は、公転軸５の軸方向から見て、マラーホイール７の公転軌道の内側に設けられている。第１側壁１１とマラーホイール７の内軌道との間の隙間（クリアランス）は、例えば３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、本実施形態では、５ｍｍ程度である。第１側壁１１は、公転軸５を囲むように、公転軸５の外側に設けられている。第１側壁１１は、公転軸５から離間している。

【0039】

第１側壁１１は、断面Ｌ字状であり、側部３１及び取付部３２を有している。側部３１及び取付部３２は、例えば、溶接により一体的に形成されている。側部３１は、環状又は筒状、具体的には円環状又は円筒状である。側部３１は、Ｚ軸方向に延在し、底部２１に対して垂直に設けられている。側部３１の高さ（上面２５ａからの側部３１の高さ）は、材料が飛散しない高さに設定されている。側部３１の高さは、例えば、３０ｍｍ以上である。側部３１の高さの上限は、自転軸６と干渉しない高さである。側部３１の高さは、側部２２の高さよりも低い。側部３１は、第２側壁１２と対向する対向面３１ａを有している。第１側壁１１は、溝部２６の第１側面２６ａが対向面３１ａから連続するように、溝部２６の位置に合わせて配置されている。

【0040】

取付部３２は、側部３１の下端にフランジ状に設けられている。取付部３２は、側部３１の下端から公転軸５に向かって延在し、底部２１と面接触している。取付部３２は、例えば、ボルト３３により底部２１に取り付けられている。これにより、第１側壁１１は、底部２１に着脱可能に取り付けられている。本実施形態では、取付部３２は、底板材２５に取り付けられている。取付部３２は、例えば、Ｏリング（不図示）を介して底板材２５に液密に取り付けられていてもよい。

【0041】

第２側壁１２は、環状又は筒状であり、底部２１上に設けられている。第２側壁１２は、側部２２の内側に設けられている。第２側壁１２は、公転軸５の軸方向から見て、公転軸５、第１側壁１１、及び、マラーホイール７の公転軌道を囲むように、これらの外側に設けられている。第２側壁１２とマラーホイール７の外軌道との間の隙間（クリアランス）は、例えば３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、本実施形態では、５ｍｍ程度である。第２側壁１２は、側部２２から離間している。

【0042】

第２側壁１２は、断面Ｌ字状であり、側部３４及び取付部３５を有している。側部３４及び取付部３５は、例えば、溶接により一体的に形成されている。側部３４は、環状又は筒状、具体的には円環状又は円筒状である。側部３４は、Ｚ軸方向に延在し、底部２１に対して垂直に設けられている。側部３４の高さ（上面２５ａからの側部３４の高さ）は、材料が飛散しない高さに設定されている。本実施形態では、側部３４の高さは、側部３１の高さと同等であり、例えば、３０ｍｍ以上である。側部３４は、第１側壁１１と対向する対向面３４ａを有している。第２側壁１２は、溝部２６の第２側面２６ｂが対向面３４ａから連続するように、溝部２６の位置に合わせて配置されている。

【0043】

取付部３５は、側部３４の下端にフランジ状に設けられている。取付部３５は、側部３４の下端から側部２２に向かって延在し、底部２１と面接触している。取付部３５は、例えば、ボルト３６により底部２１に取り付けられている。これにより、第２側壁１２は、底部２１に着脱可能に取り付けられている。本実施形態では、取付部３５は、底板材２５に取り付けられている。取付部３５は、例えば、Ｏリング（不図示）を介して底板材２５に液密に取り付けられていてもよい。

【0044】

第１プロー１３及び第２プロー１４は、底面２６ｃ上でマラーホイール７により踏みしめられ、固化・付着した材料を底面２６ｃから引き剥がし、小片に崩して処理領域Ｒ内に再度分布させる。第１プロー１３は、底面２６ｃの内側部分に付着した材料を引き剥がすように構成されている。第２プロー１４は、底面２６ｃの外側部分に付着した材料を引き剥がすように構成されている。第１プロー１３及び第２プロー１４は、支持部材８の互いに異なる端部にアームを介して取り付けられている。第１プロー１３及び第２プロー１４は、公転軸５が回転することにより、支持部材８と共に回転しながら、材料を引き剥がす。

【0045】

第１側壁スクレーパ１５は、対向面３１ａに付着した材料を掻き落とすように構成されている。第２側壁スクレーパ１６は、対向面３４ａに付着した材料を掻き落とすように構成されている。第１側壁スクレーパ１５及び第２側壁スクレーパ１６は、支持部材８の互いに異なる端部にアームを介して取り付けられている。本実施形態では、支持部材８の一方の端部に第１プロー１３及び第２側壁スクレーパ１６が取り付けられている。支持部材８の他方の端部に第２プロー１４及び第１側壁スクレーパ１５が取り付けられている。第１側壁スクレーパ１５及び第２側壁スクレーパ１６は、公転軸５が回転することにより、支持部材８と共に回転しながら、材料を掻き落とす。

【0046】

各マラースクレーパ１７は、対応するマラーホイール７の外周面に付着した材料を掻き落とすように構成されている。各マラースクレーパ１７は、対応するマラーホイール７に接続された自転軸６の軸受に固定されている。マラーホイール７が自転軸６の周りを回転することにより、マラーホイール７の外周面に付着した材料がマラースクレーパ１７により掻き落とされる。

【0047】

以上説明したように、混練機１では、公転軸５を囲むように混練槽４の底部２１上に第１側壁１１が設けられている。このため、混練槽４の中央部に配置された公転軸５をはじめとする機械構造物に材料が付着することが抑制される。よって、少量の材料を処理する場合の歩留りを向上することができる。

【0048】

混練機１は、特に、少量の材料を処理する必要がある開発初期において、高価な材料や入手困難な材料を処理する際に有効である。混練機を単に小型化することも考えられるが、マラー形の混練機を小型化すると、機械的強度の低下に伴い、混合力・混練力や複合化機能が低下する。混練機１によれば、機械的強度を低下させずに、少量の材料を高い歩留りで処理することができる。基本的な機械の混練能力（マラーホイール７の圧縮・せん断力）は大きく変わっていないので、少量の材料でも混練品質に影響が出難い。

【0049】

第１側壁１１によれば、機械構造物から処理領域Ｒに潤滑油等の異物が混入し、コンタミネーション（コンタミ）が発生することが防止される。なお、従来の混練機でも機械構造物からの異物の混入は十分に防止されているが、第１側壁１１によれば、機械構造物と処理領域Ｒとが物理的に遮断されるので、より容易にコンタミの発生を防止することができる。

【0050】

第１側壁１１によれば、材料が流動し得る処理領域Ｒを限定することができる。これにより、処理領域Ｒの体積が減少するので、処理に必要な材料を低減することができる。実用的な小型のマラー形混練機として、例えば、新東工業製ＭＳＧ－０Ｌがある。この混練機では、混練槽の内部空間に相当する処理容積部の外径が６１０ｍｍであり、内径が８３ｍｍである。この処理容積部で材料を効果的に処理するには、経験上最低でも材料の堆積量を２０ｍｍ～３０ｍｍ（体積に換算すると約６Ｌ～９Ｌ）とする必要がある。これは、通常の混練機では、マラーホイールから離れた場所における材料の偏在が避けられないためである。スクレーパやプローの撹拌作用によっても材料の偏在を解消できるが、時間がかかる。

【0051】

混練機１では、処理領域Ｒの幅を規定する第１側壁１１及び第２側壁１２を、マラーホイール７の公転軌道に近づけることにより、処理領域Ｒ内の材料の偏在を大幅に抑制することができる。このため、材料の堆積量を０．５ｍｍ～２０ｍｍ程度（体積に換算すると約０．８Ｌ～３Ｌ）としても効果的な混練が行われる。混練機１では、材料が混練槽４内で飛散することなく、処理領域Ｒ内に留まることにより、単に処理に必要な材料を少なくできるだけでなく、単位時間あたりにマラーホイール７が材料を踏みしめて圧縮力を与える回数、及び、単位時間あたりにマラーホイール７と底板材２５との間で材料にせん断応力を与える回数を増やすことができる。すなわち、マラーホイール７が材料に混合力・混練力・複合化力を付与する頻度を上げることができる。この結果、処理効率が向上し、処理時間が短縮される。

【0052】

混練機１では、第１側壁１１及び第２側壁１２は底部２１に対して着脱可能である。このため、混練機１は、第１側壁１１及び第２側壁１２を取り外すことにより、多量の材料を混合、混練する通常の用途にも用いることができる。この場合、内部空間Ｓのうち、公転軸５を除いた領域の全体が処理領域を構成する。各プロー及び各スクレーパは、処理領域に合わせて適宜される。

【0053】

混練機１では、溝部２６により処理領域Ｒの深さが増すので、材料が処理領域Ｒ外に飛散することや、異物が処理領域Ｒ内に混入することを抑制できる。溝部２６の第１側面２６ａ及び第２側面２６ｂは、底面２６ｃと接続される曲面部分２６ｄを含むので、材料が溝部２６内の角部に入り込むことが抑制される。よって、少量の材料を処理する場合の歩留りを更に向上することができる。また、曲面部分２６ｄによれば、清掃性を向上させることができる。

【0054】

混練機１では、底部２１は本体２４及び底板材２５を有し、第１側壁１１及び第２側壁１２は底板材２５に取り付けられている。このため、既存の混練機に対し、第１側壁１１及び第２側壁１２ごと底板材２５を取り付ければ、容易に混練機１を構成することができる。

【0055】

本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0056】

処置対象となる材料がコンタミに対して厳しい制限を有する場合、マラーホイール７及び底板材２５を耐摩耗材料により構成することができる。これにより、マラーホイール７と底板材２５との間で発生する圧縮力やせん断力によって、マラーホイール７及び底板材２５が摩耗してコンタミが発生することを抑制できる。この場合の耐摩耗材料は、金属であってもよいし、セラミックであってもよい。あるいは、マラーホイール７及び底板材２５の表面に、熱処理を施してもよいし、金属、セラミック、又はＤＬＣ等の耐摩耗材料によるコーティングを施してもよい。必要に応じて、第１プロー１３、第２プロー１４、第１側壁スクレーパ１５、第２側壁スクレーパ１６、及び、マラースクレーパ１７の表面にも同様の処理を施してもよい。

【0057】

側部３４の高さは、側部３１の高さよりも高くてもよい。遠心力により、材料は内側よりも外側に飛散し易い。側部３４を高くすることにより、効果的に材料の飛散を抑制できる。側部３４は、自転軸６と干渉し得ないので、自転軸６の高さ位置にかかわらず、側部３４の高さを適宜設定できる。

【0058】

混練機１では、マラーホイール７の数は１以上であればよく、限定されない。混練機１は、第１側壁１１及び第２側壁１２を備えるが、第２側壁１２を備えなくてもよい。この場合であっても、第１側壁１１により、機械構造物に材料が付着することが抑制される。混練機１では、溝部２６が設けられていなくてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１…混練機、４…混練槽、５…公転軸、７…マラーホイール、１１…第１側壁、１２…第２側壁、２１…底部、２２…側部、２５…底板材、２６…溝部、２６ａ…第１側面、２６ｂ…第２側面、２６ｃ…底面、３１ａ…対向面、３４ａ…対向面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】