密閉式混練機
【課題】 本発明の密閉式混練機は、構造のコンパクト化、メインテナンスの容易化を図りつつ信頼性の高くすることにある。
【解決手段】 本発明は、混練機本体１に連設され被混練物が投入されるホッパー７内を、昇降自在にされたフローテイングウエイト９を有する密閉式混練機において、混練機本体１に連設して、フローテイングウエイト９を昇降させる油圧シリンダ１３を設け、混練機本体１とは別置に、油圧側と空圧側との間で圧力変換する空油圧変換手段３を設けると共に、フローテイングウエイト９を下降させるための油圧シリンダ１３の油圧側が、空油圧変換手段３の油圧側に接続されているものである。
【解決手段】 本発明は、混練機本体１に連設され被混練物が投入されるホッパー７内を、昇降自在にされたフローテイングウエイト９を有する密閉式混練機において、混練機本体１に連設して、フローテイングウエイト９を昇降させる油圧シリンダ１３を設け、混練機本体１とは別置に、油圧側と空圧側との間で圧力変換する空油圧変換手段３を設けると共に、フローテイングウエイト９を下降させるための油圧シリンダ１３の油圧側が、空油圧変換手段３の油圧側に接続されているものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フローテイングウエイトの作動部に特徴を有する密閉式混練機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の密閉式混練機としては、特開昭６３−１９２０７号公報に記載されたものがある。この種の密閉式混練機は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、混練機本体１００に連設されたホッパー１０１内に昇降可能なフローテイングウエイト１０２を有し、このフローテイングウエイト１０２上部にピストンロッド１０３を介してエアクッションシリンダ１０４を設けると共に、ホッパー１０１外側にクッションシリンダ１０４と共にフローテイングウエイト１０２を昇降させる油圧シリンダ１０５を固設したものである。
【０００３】そして、密閉式混練機による被混練物の混練は、被混練物をホッパー１０１の投入口１０６から投入して、油圧シリンダ１０５を作動することで、クッションシリンダ１０４と共にフローテイングウエイト１０２を下降させて、ホッパー１０１内の被混練物を混練機本体１００の混練室１０７内へと押し込んだ後、混練室１０７内に配置された混練用ロータ１０８を回転させることで被混練物を混練するものである。このとき、フローテイングウエイト１０２が受ける反力は、エアクションシリンダ１０３内の空気圧の存在によりピストンロッド１０３が僅かに上昇し、シリンダ１０４内の上下室間の圧力がバランスすることで緩衝的に受けられ、フローテイングウエイト１０２の動きに対してクッション機能を与えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技術の密閉式混練機においては、フローテイングウエイト１０２（ホッパー１０１）の上部にピストンロッド１０３を介してエアクッションシリンダ１０４を設ける構造としているので、密閉式混練機の高さ方向に一定寸法を必要とすると共に、油圧シリンダ１０５やエアクッションシリンダ１０４が、ホッパー１０１内に投入される被混練物や、密閉式混練機に存在するゴミ、埃等の周囲環境に汚染される恐れがある。また、エアクッションシリンダ１０４が、フローテイングウエイト１０２と共に昇降されるので、この昇降に追従して作動圧空気（エア）を給排するための配管処理が必要となり、その配管のメインテナンスも行なわなければならない。
【０００５】本発明の密閉式混練機は、このような問題を解決するためになされたもので、構造のコンパクト化、メインテナンスの容易化を図りつつ信頼性の高い密閉式混練機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため、本発明の密閉式混練機では、請求項１においては、混練機本体に連設され被混練物が投入されるホッパー内を、昇降自在にされたフローテイングウエイトを有する密閉式混練機において、前記混練機本体に連設して、前記フローテイングウエイトを昇降させる油圧シリンダを設け、前記混練機本体とは別置に、油圧側と空圧側との間で圧力変換する空油圧変換手段を設けると共に、前記フローテイングウエイトを下降させるための前記油圧シリンダの油圧側が、前記空油圧変換手段の油圧側に接続されていることを特徴とするものである。これにより、空油圧変換手段により油圧側に変換される空圧側の圧力供給で、フローテイングウエイトを混練機本体に被混練物を押し込むように下降させることができ、また、フローテイングウエイトが混練機本体から被混練物を介して反力を受けると、この反力が油圧として空油圧変換手段に戻されて、空油圧変換手段により空圧側に変換されてることで緩衝的に受けて、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させることになる。このように、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させる空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、密閉式混練機の高さ方向の寸法を低して、コンパクトな構造とすることができるので、一体搬送や、施設等への据付、メインテナンスも容易に行なうことが可能となる。また、空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、ホッパー内に投入される被混練物や、密閉式混練機に存在するゴミ、埃等の周囲環境に影響を受けるのは油圧シリンダのみにすることができ、且つフローテイングウエイトの昇降に追従する配管処理を必要としないので、メインテナンス容易で信頼性の高い混練を行なうことが可能となる。更に、空油圧変換手段が、油圧と空圧との間の圧力変換によりフローテングウエイトのクッション機能等を行なっているので、空圧の消費と排出音を無くしてランニングコストを低減できる。ここで、フローテングウエイトを下降するために、直接、油圧シリンダの油圧側へ油圧を供給することと、空油圧変換手段の油圧側から供給される油圧との切換は、フローテイングウエイトの下降距離や油圧シリンダに作用する油圧を検出手段により検出して、一定距離又は一定油圧に達した時点で、油圧シリンダの油圧側に油圧を直接供給することから、空油圧変換手段の油圧側から供給される油圧に切換えるようにしてもよい。
【０００７】請求項２においては、請求項１のものに、前記空油圧切換手段の空圧側が、エアタンクを通して空圧供給されることを特徴とするものである。これにより、フローテングウエイトが混練機本体からの反力を受けて、油圧として空油圧変換手段の圧力側に戻されると、この空圧側が昇圧することになるが、この昇圧はエアタンクにより吸収されて、空油圧変換手段の空圧側の異常昇圧を低減できる。
【０００８】請求項３においては、請求項１又は請求項２のものに、前記空油圧変換手段の油圧側は、前記油圧シリンダの油圧側と、油圧を供給する油圧補助回路の各々に切換自在にされていることを特徴とするものである。これにより、空油圧変換手段の油圧側と油圧回路とを接続することで、フローテングウエイトで被混練物を混練機本体に押し込む油圧を空油圧変換手段の油圧側に蓄圧して初期状態にすることができると共に、空油圧変換手段の油圧側と油圧シリンダの油圧側とを接続することで、フローテングウエイトのクッション機能を発揮できる。
【０００９】請求項４においては、前記フローテイングウエイトに接続したステムをビームに取付け、このビームの両端側に油圧シリンダのロッドを接続することで、前記フローテイングウエイトが前記ホッパー内に対して昇降自在にされているこれにより、油圧シリンダで支える部材が、フローテングウエイト、ステムおよびビームであるので、混練機本体やホッパーの剛性の低減を図ることできるので、密閉式混練機自体の重量や製造コストを軽減できる。また、油圧シリンダが、ステムおよびビームを介してフローテングウエイトに一体化されているので、この油圧シリンダからの油漏れが、ホッパーから混練機本体内に入ることがなくなる。
【００１０】
【本発明の実施の形態】以下、本発明の密閉式混練機について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明における密閉式混練機の構成とその上昇作動状態とを説明するための全体模式図、図２は本発明における密閉式混練機の構成とその下降作動状態とを説明するための全体模式図、図３は本発明の密閉式混練機の作動を説明するための作動流れ図である。
【００１１】図１及び図２において、密閉混練機Ｘは、混練機本体１、混練機本体１に圧油を給排する油圧回路２、混練機本体１と別置に設けられ油圧回路２に油圧補助回路３０を介して接続される空油圧変換器３（空油圧変換手段）、および空油圧変換器３に接続される空圧回路４とを主要部として構成されている。
【００１２】混練機本体１は、この底側に図示しないドロップドアを有する混練室５内に混練用ロータ６，６が配置されていると共に、この混練室５の上部にホッパー７が連結されている。ホッパー７の上端側にはホッパー７内を摺動自在とされたフローテイングウエイト９が配置され、フローテイングウエイト９はホッパー７の上端側のガイドブッシュ１０を摺動自在に貫通して延びるステム１１（軸部材）の下端に固定されている。ステム１１は、その上端側がコネクティングビーム１２を介してホッパー７の外側に固設された一対の油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａに一体化されている。各油圧シリンダ１３，１３は、そのシリンダ本体１４Ｂ，１４Ｂ内を摺動自在にされたシリンダピストン１４Ｃ，１４Ｃにより区画される２つの油圧室Ｈ，Ｉを有しており、このシリンダピスト１４Ｃ，１４Ｃにシリンダロッド１４Ａ，１４Ａが連結されてシリンダ本体１４Ｃ，１４Ｃに対して進退自在にされている。これにより、フローテイングウエイト９は、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａを進退することで、混練室５に対して昇降移動されるようになっている。また、混練機本体１のホッパー７には、図示しない投入口から被混練物（原料）が投入されると共に、混練室５の混練用ロータ６，６で混練された被混練物は上記ドロップドアから取り出される。１５〜１７は昇降されるフローテイングウエイト９の上限／下限の移動をを監視するＯＮ／ＯＦＦ式のリミットスイッチであって、各々がフローテイングウエイト９のコネクティングビーム１２に接触自在に配置されている。１８はガイドブッシュ１０上に設けられたダンパである。
【００１３】油圧回路２は、油圧タンクＴから作動油を吸引して供給管路２０に吐出する油圧ポンプＰを有し、この油圧ポンプＰから吐出される作動圧油の吐出量（吐出圧力）は駆動モータＭの駆動により制御される。供給管路２０は電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに接続されていると共に、上記ドロップドアの開閉等を行なう図示しない他の油圧機器等にも接続されている。
【００１４】電磁方向切換弁２１は、上記入力側ポート２１ａの他に、混練機本体１の各油圧シリンダ１３，１３に接続される２つの出力ポート２１ｃ，２１ｄと、油圧タンクＴに接続される排出側ポート２１ｂとを有しており、中立位置Ｂ（排出側ポート２１ｂと各出力側ポート２１ｃ，２１ｄとを連通する位置）、切換位置Ａ（入力側ポート２１ａと出力側ポート２１ｄとを連通し、排出側ポート２１ｂと出力側ポート２１ｂとを連通する位置）、及び切換位置Ｃ（入力側ポート２１ａと出力側ポート２１ｃとを連通し、出力側ポート２１ｄと排出側ポート２１ｂとを連通する位置）とを有し、各ソレノイド２１Ａ，２１Ｂを励磁、又は消磁することで各々の位置Ａ〜Ｃに切換可能にされている。また、電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｃは、作動管路２２を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に、出力側ポート２１ｄは作動管路２３を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉ，Ｉに接続されている。
【００１５】各作動管路２２，２３には、チェックスロットル弁２４が各々に配置されており、各チェックスロットル弁２４，２４は作動管路２２，２３中に設けられた可変式絞り２４Ａと、各作動管路２２，２３を迂回する迂回管路２５中に設けられたチェック弁２４Ｂとで構成され、この各チェック弁２４Ｂは電磁方向切換弁２１から各油圧シリンダ１３，１３側への作動圧油の流れを許容し、その逆の流れを規制するようになっている。また、作動管路２２には、チェックスロットル弁２４の電磁方向切換弁２１側（上流側）にパイロットチェック弁２６と、チェックスロットル弁２４の各油圧シリンダ１３，１３側（下流側）にリリーフ弁２７とがそれぞれ配置されている。このパイロットチェック弁２６は、通常時に、電磁方向切換弁２１から各油圧式シリンダ１３，１３側への作動圧油の流れを許容し、その逆の流れを規制するものであるが、作動管路２３から分岐するパイロット管路２７から導入されるパイロット圧により油圧式シリンダ１３，１３から電磁方向切換弁２１への作動圧油の流れを許容するようになっている。リリーフ弁２７は、通常時に、弁ばね２９のばね力で油圧タンクＴから遮断する位置にさており、作動管路２２から分岐するパイロット管路３０から導入されるパイロット圧が弁ばね２９のばね力より大きくなると作動管路２２とタンクＴとを連通して、各油圧式シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に供給される作動圧油が異常上昇した時に油圧タンクＴに逃がすものである。
【００１６】そして、油圧回路２は、混練機本体１とは別置に設けられた油圧補助回路３０を介して空油圧変換器３に接続されている。油圧補助回路３０は、供給管路２０から分岐して空油圧変換器３に接続される油圧導入管路３１と、この油圧導入管路３１から更に分岐してリリーフ弁２７の各油圧シリンダ１３，１３側（下流側）に位置する作動管路２２に接続される変換管路３２とを有し、各管路３１，３２中にはそれぞれ電磁切換弁３３，３４が配置されている。電磁切換弁３３は、連通位置Ｄ（油圧ポンプＰと空油圧変換器３とを連通する位置）と、遮断位置Ｅ（油圧ポンプＰと空油圧変換器３とを遮断する位置）とを有し、ソレノイド３３Ａの励磁で連通位置Ｄに、その消磁で遮断位置Ｅに切換可能にされている。また、電磁切換弁３４は遮断位置Ｆ（油圧式シリンダ１３，１３と空油圧変換器３とを遮断する位置）と、連通位置Ｇ（油圧式シリンダ９，９と空油圧変換器３とを連通する位置）とを有し、ソレノイド３４Ａの励磁で連通位置Ｇに、その消磁で遮断位置Ｆに切換可能にされている。尚、３５は電磁切換弁３３の空油圧変換器３側に位置する油圧導入管路３１に配置されたチェック弁であって、電磁切換弁３３側から空油圧変換器３側への作動圧油の流れを許容し、その逆の流れを規制するようになっている。
【００１７】空油圧変換器３は、この本体４０内に小径空間３Ａと大径空間３Ｂとが気密に区画されており、これらの空間３Ａ，３Ｂに変換用ピストン４１が配置されている。変換用ピストン４１は、各空間３Ａ，３Ｂとに亘って延びるピストンロッド４２の上端に形成された小径頭部４３を小径空間３Ａ内に摺動自在に挿入し、下端に形成された大径頭部４４を大径空間３Ｂに摺動自在に挿入して、本体４０に対して上下移動可能にされている。また、変換用ピストン４１は、小径頭部４３と本体４０の上端との間に油圧室Ｋ（油圧側）を、大径頭部４４と本体４０の下端との間に空圧室Ｌ（空圧側）をそれぞれ区画しており、油圧室Ｋに油圧補助回路３０の油圧導入管路３１が接続されている。また、変換用ピストン４１の大径頭部４４には、この小径頭部４３側に向かって延びて本体４０から外部に突出するストライカ４５が取り付けられている。４６，４７は変換用ピストン４１の移動の上限側と下限側に設けられたＯＮ／ＯＦＦ式のリミットスイッチであって、変換用ピストン４１の上下移動に追従して移動するストライカ４５との接触により、変換用ピストン４１の移動の上限／下限を監視するものである。
【００１８】空圧回路４は、空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）とコンプレッサ５０とを接続する空圧導入管路５１を有し、この空圧導入管路５１には所定容量のエアタンク５２が配置されている。エアタンク５２のコンプレッサ５０側に位置する空圧導入管路５１には、チェック弁５３、減圧弁５４の順で配置されており、このチェック弁５３はコンプレッサ５０から空油圧変換器３への作動圧空気の流れを許容し、その逆の流れを規制するようになっている。減圧弁５４は、この減圧弁５４とチェック弁５３との間に位置する空圧導入管路５１から分岐するパイロット管路５５から導入されるパイロット圧と弁ばね５４Ａのばね力との関係によりコンプレッサ５０からエアタンク５２を介して空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に供給される作動圧空気の空圧を調整するものである。また、エアタンク５２には、この内部の空圧が異常上昇した時に、作動圧空気を外部に放出するための開閉弁５６と安全弁５７とがそれぞれ接続されている。５８は空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）内に導入される作動圧空気の空圧を監視する圧力スイッチ、５９は減圧弁５４からチェック弁５３を通過する作動圧空気の空圧を監視する圧力計である。
【００１９】このように、本発明の密閉式混練機Ｘは、以上のように構成されるが、次に、この密閉式混練機Ｘの作動について、図１乃至図３に基づいて説明する。尚、説明の便宜上、図１に示すように、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａはウエイト９を上限までさせた位置まで伸長されており、電磁方向切換弁２１は中間位置Ｂに、電磁切換弁３３，３４は遮断位置Ｅ，Ｆにされているものとする。
【００２０】（１）被混練物（原料）を混練するために、図示しない投入口からホッパー７内に投入すると同時に、空圧回路４のコンプレッサ５０から吐出される作動圧空気を減圧弁５５で所定圧力に調整しつつエアタンク５２を通して空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に導入し、油圧回路２の駆動モータＭを駆動して油圧ポンプＰから供給管路２０に作動圧油を吐出させると共に、電磁切換弁３３のソレノイド３３Ａを励磁して連通位置Ｄに切換える。この供給管路２０に吐出された作動圧油は、電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに導入され、また油圧導入管路３１−電磁切換弁３３およびチェック弁３５を通して空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に導入される。そして、空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に導入される作動圧油で、変換用ピストン４１は、図１に示すように、この油圧室Ｋ（油圧側）の容積を増加させ、空圧室Ｌの容積を減少させつつ下側に移動していき、ストライカ４５がリミットスイッチ４７に接触して「ＯＮ」になると、電磁切換弁３３のソレノイド３３Ａを消磁して連通位置Ｄから遮断位置Ｅに切換える。これにより、空油圧変換器３は、油圧ポンプＰからの作動圧油の供給が遮断されるので、変換用ピストン４１が下限まで移動された初期状態に保持される。すなわち、空圧回路２のコンプレッサ５０からエアタンク５２を通して空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に導入される作動圧空気は、所定容積を有するエアタンク５２を介して除々に所定圧力まで上昇されていくが、空油圧変換器３の変換用ピストン４１が初期状態になると、各電磁切換弁３３，３４は遮断位置Ｅ，Ｆにされるので、空油圧変換器３は空圧室Ｌの作動圧空気（空圧）を変換用ピストン４１を介して油圧室Ｋの作動圧油（油圧）へ圧力変換することなく、変換用ピストン４１を上記初期状態に保持するものである。
【００２１】（２）空油圧変換器３を上記初期状態にして、所定時間を経過させた後、電磁方向切換弁２１を切換位置Ｃに切換えると、電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに導入されている作動圧油が電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｃから作動管路２２のパイロットチェック弁２６およびチェックスロットル弁２４を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ（油圧側）に供給される。これにより、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａは、油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に供給された作動圧油により油圧室Ｉ，Ｉにある作動圧油を作動管路２３のチェックスロットル弁２４−電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｄおよび排出側ポート２１ｂを通して油圧タンクＴに戻しつつ本体４０内に退避されていき、この各シリンダロッド１４Ａ，１４Ａの退避に追従してウエイト９もホッパー７内に投入された被混練物を混練室５に押し込みつつ下降していくことになる。そして、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａ（ウエイト９）が下降していき、コネクションビーム１２がリミットスイッチ１６，１７の順に接触して「ＯＮ」になると、電磁方向切換弁２１のソレノイド２１Ｂを消励して切換位置Ｃから中立位置Ｂにする。これにより、各油圧シリンダ１３，１３のシンダロッド１４Ａ，１４Ａの退避が停止されるので、ウエイト９の下降も停止されて、混練室５内での被混練物の混練可能な状態にする。
【００２２】（３）この後、電磁切換弁３４のソレノイド３４Ａを励磁して遮断位置Ｆから連通位置Ｇに切換えると共に、混練室５内に配置された混練用ロータ６，６を回転させる。これにより、空油圧変換器３の圧力室Ｋ（油圧側）は電磁切換弁３４−変換管路３２および作動管路２２を介して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に連通されるので、空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に導入された作動圧空気の圧力が、この油圧室Ｋ（油圧側）に導入された作動圧油の圧力に打ち勝って、この作動圧空気の圧力と作動圧油の圧力との差分だけ変換用ビストン４１を上側に移動させて、この作動圧空気の圧力を作動圧油の圧力に圧力変換する。そして、空油圧変換器３の圧力室Ｋ（油圧側）に導入した作動圧油は、電磁切換弁３４−変換管路３２および作動管路２２を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に導入されるので、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａが退避されて、ウエイト９により被混練物を更に混練室５内に押し込んで、各混練用ロータ６，６に噛込ませる。
【００２３】（４）被混練物を各混練用ロータ６，６に噛込ませると、この各混練用ロータ６，６の回転により被混練物の一部を混練室５内に導いて混練する。このとき、混練用ローラ６，６は、被混練物の一部を混練室５内に導くと共に、被混練物の他部を混練室５外に押し上げるように回転するので、被混練物の押し上げによる反力でウエイト９が僅かに上昇する。そして、ウエイト９が僅かに上昇すると、この上昇に追従してステム１１−コネクションビーム１２を介して各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａも僅かに伸長され、このシリンダロッド１４Ａ，１４Ａの伸長により各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に導入された作動圧油が作動管路２２−変換管路３２および電磁切換弁３４を介して空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に戻される。これにより、空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に戻された作動圧油の圧力と、空圧室Ｌ（空圧側）の作動圧空気の圧力との差分だけ変換用ビストン４１を下側に僅かに移動させるように、この作動圧油の圧力を作動圧空気の圧力に圧力変換することで緩衝的に受けられて、ウエイト９のクッション機能を発揮させる。このとき、変換用ピストン４１が下側に僅かに移動されると、空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）の容積が減少して昇圧することになるが、作動圧空気が空圧導入管路５１を通して、空圧室Ｌ（空圧側）より大きい容積を有するエアタンク５２に戻されることで昇圧低減される。このように、空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に導入される作動圧油と空圧室Ｌ（空圧側）に導入される作動圧空気との相互間で圧力変換することにより、ウエイト９のクッション機能を発揮しつつ、空油圧変換器３の変換用ピストン４１を上側に移動することで、被混練物を除々に、混練室５内に導いて各混練用ロータ６，６の回転により混練するものである。
【００２４】（５）この後、混練室５内での各混練用ロータ６，６の回転による被混練物の混練が終了して、電磁方向切換弁２１のソレノイド２１Ａを励磁して中立位置Ｂから切換位置Ａに切換えると、電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに導入されている作動圧油が電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｄから作動管路２３のチェックスロットル弁２４を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉ，Ｉに供給される。次いで、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａは、油圧室Ｉ，Ｉに供給された作動圧油により油圧室Ｈ，Ｈにある作動圧油を作動管路２２のチェックスロットル弁２４−パイロット管路２８から導入されるパイロット圧で開状態にされたパイロットチェック弁２６−電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｄおよび排出側ポート２１ｂを通して油圧タンクＴに戻しつつ本体４０外に伸長されていき、この各シリンダロッド１４Ａの伸長に追従してウエイト９も上昇していくことになる。そして、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａ（ウエイト９）が上昇していき、コネクティングビーム１２がリミットスイッチ１５に接触して「ＯＮ」になると、電磁方向切換弁２１のソレノイド２１Ａを消励して切換位置Ａから中立位置Ｂにする。これにより、各油圧シリンダ１３，１３のシンダロッド１４Ａ，１４Ａの伸長が停止されるので、ウエイト９の上昇も停止される。
【００２５】（６）この後、混練室５内で混練された混練物を上記ドロップドアから取り出して、再び、混練するために上記（１）乃至（５）記載の作動を繰り返すことにより行なわれるものである。
【００２６】尚、本発明の密閉式混練機においては、ウエイト９を昇降させる手段として、ステム１１及びコネクティングビーム１２を介して一体化された一対の油圧シリンダ１３，１３で行なうものを示したが、これに限定されるものでなく、単一の油圧シリンダ１３のシリンダロッド１４Ａ先端にウエイト９を固定して、このシリンダロッド１４Ａの伸長によりウエイト９を混練室５側に下降させ、退避によりウエイト９を混練室５側から上昇させるようにしたものであってもよい。
【００２７】また、本発明の密閉式混練機において、空油圧変換器３は変換用ピストン４１を上下方向に移動させることで油圧室Ｋと、空圧室Ｌとを区画する構成について説明したが、これに限定されるものでなく、変換用ピストン４１を横方向（上下方向に直交する方向）に移動させることで油圧室Ｋ（油圧側）と、空圧室Ｌ（空圧側）とを区画する構成としたものであってもよい。
【００２８】更に、本発明の密閉式混練機においては、油圧回路２、油圧補助回路３０及び空圧回路４は一例を示すもので、他のいかなる回路構成としたものであってもよく、また、空圧回路４の空圧導入管路５１にエアタンク５２を配置したものを示したが、ウエイト９のクッション機能において、空油圧変換器３の変換用ピストン４１が下側に僅かに移動された際に、空圧室Ｌの昇圧を許容することができれば、エアタンク５２を設けない構成としてもよい。
【００２９】また、本発明の密閉式混練機においては、被混練物を各混練用ロータ６，６の噛込ませるタイプについて説明したが、非噛込みタイプの密閉式混練機に適用したものであってもよい。
【００３０】更に、本発明の密閉式混練機においては、空油圧変換器３を混練機本体１と別置に設けたものを示したが、これに限定されるものでなく、油圧シリンダ１３やフローテイングウエイト９の昇降に支障をきたすことのなように、混練機本体１に設けたものであってもよい。
【００３１】また、本発明の密閉式混練機においては、フローテングウエイト９を下降するために、油圧回路２から直接に油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈへ油圧を供給することと、空油圧変換器３の油圧室Ｋから供給される油圧との切換は、フローテイングウエイト９の下降距離や各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉに作用する油圧を検出手段（リミットスイッチ１６，１７や圧力センサ等）により検出して、フローテイングウエイト９が、一定距離だけ下降し、又は各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉ，Ｉが一定圧力に達した時点で、油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈに油圧回路２から直接供給することから、空油圧変換器３の油圧室Ｋから供給される油圧に切換える（電磁方向切換弁２１を中立位置Ｂ、電磁切換弁３３を遮断位置Ｅ、電磁切換弁３４を連通位置Ｇ切り換える）ものであってもよい。
【００３２】
【発明の効果】このように、本発明の密閉式混練機によれば、請求項１では、空油圧変換手段により油圧側に変換される空圧側の圧力供給で、フローテイングウエイトを混練機本体に被混練物を押し込むように下降させることができ、また、フローテイングウエイトが混練機本体から被混練物を介して反力を受けると、この反力が油圧として空油圧変換手段に戻されて、空油圧変換手段により空圧側に変換されてることで緩衝的に受けて、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させることになる。このように、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させる空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、密閉式混練機の高さ方向の寸法を低して、コンパクトな構造とすることができるので、一体搬送や、施設等への据付、メインテナンスも容易に行なうことが可能となる。また、空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、ホッパー内に投入される被混練物や、密閉式混練機に存在するゴミ、埃等の周囲環境に影響を受けるのは油圧シリンダのみにすることができ、且つフローテイングウエイトの昇降に追従する配管処理を必要としないので、メインテナンス容易で信頼性の高い混練を行なうことが可能となる。更に、空油圧変換手段が、油圧と空圧との間の圧力変換によりフローテングウエイトのクッション機能等を行なっているので、空圧の消費と排出音を無くしてランニングコストを低減できる。
【００３３】請求項２では、請求項１の効果に加えて、フローテングウエイトが混練機本体からの反力を受けて、油圧として空油圧変換手段の圧力側に戻されると、この空圧側が昇圧することになるが、この昇圧はエアタンクにより吸収されて、空油圧変換手段の空圧側の異常昇圧を低減できる。
【００３４】請求項３では、請求項１の効果に加えて、空油圧変換手段の油圧側と油圧回路とを接続することで、フローテングウエイトで被混練物を混練機本体に押し込む油圧を空油圧変換手段の油圧側に蓄圧して初期状態にすることができると共に、空油圧変換手段の油圧側と油圧シリンダの油圧側とを接続することで、フローテングウエイトのクッション機能を発揮できる。
【００３５】請求項４では、請求項１の効果に加えて、油圧シリンダで支える部材が、フローテングウエイト、ステムおよびビームであるので、混練機本体やホッパーの剛性の低減を図ることできるので、密閉式混練機自体の重量や製造コストを軽減できる。また、油圧シリンダが、ステムおよびビームを介してフローテングウエイトに一体化されているので、この油圧シリンダからの油漏れが、ホッパーから混練機本体内に入ることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における密閉式混練機の構成と、その上昇作動状態とを説明するための全体模式図である。
【図２】本発明における密閉式混練機の構成と、その下降作動状態とを説明するための全体模式図である。
【図３】本発明の密閉式混練機の作動を説明するための作動流れ図である。
【図４】従来技術の密閉式混練機の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 混練機本体
２ 油圧回路
３ 空油圧変換器
７ ホッパー
９ フローテイングウエイト
１１ ステム
１２ コネクティングビーム
１３ 油圧シリンダ
１４Ａ シリンダロッド
３０ 油圧補助回路
５２ エアシリンダ
Ｈ 油圧シリンダの油圧室（油圧側）
Ｋ 空油圧変換器の油圧室（油圧側）
Ｌ 空油圧変換器の空圧室（空圧側）
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フローテイングウエイトの作動部に特徴を有する密閉式混練機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の密閉式混練機としては、特開昭６３−１９２０７号公報に記載されたものがある。この種の密閉式混練機は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、混練機本体１００に連設されたホッパー１０１内に昇降可能なフローテイングウエイト１０２を有し、このフローテイングウエイト１０２上部にピストンロッド１０３を介してエアクッションシリンダ１０４を設けると共に、ホッパー１０１外側にクッションシリンダ１０４と共にフローテイングウエイト１０２を昇降させる油圧シリンダ１０５を固設したものである。
【０００３】そして、密閉式混練機による被混練物の混練は、被混練物をホッパー１０１の投入口１０６から投入して、油圧シリンダ１０５を作動することで、クッションシリンダ１０４と共にフローテイングウエイト１０２を下降させて、ホッパー１０１内の被混練物を混練機本体１００の混練室１０７内へと押し込んだ後、混練室１０７内に配置された混練用ロータ１０８を回転させることで被混練物を混練するものである。このとき、フローテイングウエイト１０２が受ける反力は、エアクションシリンダ１０３内の空気圧の存在によりピストンロッド１０３が僅かに上昇し、シリンダ１０４内の上下室間の圧力がバランスすることで緩衝的に受けられ、フローテイングウエイト１０２の動きに対してクッション機能を与えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技術の密閉式混練機においては、フローテイングウエイト１０２（ホッパー１０１）の上部にピストンロッド１０３を介してエアクッションシリンダ１０４を設ける構造としているので、密閉式混練機の高さ方向に一定寸法を必要とすると共に、油圧シリンダ１０５やエアクッションシリンダ１０４が、ホッパー１０１内に投入される被混練物や、密閉式混練機に存在するゴミ、埃等の周囲環境に汚染される恐れがある。また、エアクッションシリンダ１０４が、フローテイングウエイト１０２と共に昇降されるので、この昇降に追従して作動圧空気（エア）を給排するための配管処理が必要となり、その配管のメインテナンスも行なわなければならない。
【０００５】本発明の密閉式混練機は、このような問題を解決するためになされたもので、構造のコンパクト化、メインテナンスの容易化を図りつつ信頼性の高い密閉式混練機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため、本発明の密閉式混練機では、請求項１においては、混練機本体に連設され被混練物が投入されるホッパー内を、昇降自在にされたフローテイングウエイトを有する密閉式混練機において、前記混練機本体に連設して、前記フローテイングウエイトを昇降させる油圧シリンダを設け、前記混練機本体とは別置に、油圧側と空圧側との間で圧力変換する空油圧変換手段を設けると共に、前記フローテイングウエイトを下降させるための前記油圧シリンダの油圧側が、前記空油圧変換手段の油圧側に接続されていることを特徴とするものである。これにより、空油圧変換手段により油圧側に変換される空圧側の圧力供給で、フローテイングウエイトを混練機本体に被混練物を押し込むように下降させることができ、また、フローテイングウエイトが混練機本体から被混練物を介して反力を受けると、この反力が油圧として空油圧変換手段に戻されて、空油圧変換手段により空圧側に変換されてることで緩衝的に受けて、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させることになる。このように、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させる空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、密閉式混練機の高さ方向の寸法を低して、コンパクトな構造とすることができるので、一体搬送や、施設等への据付、メインテナンスも容易に行なうことが可能となる。また、空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、ホッパー内に投入される被混練物や、密閉式混練機に存在するゴミ、埃等の周囲環境に影響を受けるのは油圧シリンダのみにすることができ、且つフローテイングウエイトの昇降に追従する配管処理を必要としないので、メインテナンス容易で信頼性の高い混練を行なうことが可能となる。更に、空油圧変換手段が、油圧と空圧との間の圧力変換によりフローテングウエイトのクッション機能等を行なっているので、空圧の消費と排出音を無くしてランニングコストを低減できる。ここで、フローテングウエイトを下降するために、直接、油圧シリンダの油圧側へ油圧を供給することと、空油圧変換手段の油圧側から供給される油圧との切換は、フローテイングウエイトの下降距離や油圧シリンダに作用する油圧を検出手段により検出して、一定距離又は一定油圧に達した時点で、油圧シリンダの油圧側に油圧を直接供給することから、空油圧変換手段の油圧側から供給される油圧に切換えるようにしてもよい。
【０００７】請求項２においては、請求項１のものに、前記空油圧切換手段の空圧側が、エアタンクを通して空圧供給されることを特徴とするものである。これにより、フローテングウエイトが混練機本体からの反力を受けて、油圧として空油圧変換手段の圧力側に戻されると、この空圧側が昇圧することになるが、この昇圧はエアタンクにより吸収されて、空油圧変換手段の空圧側の異常昇圧を低減できる。
【０００８】請求項３においては、請求項１又は請求項２のものに、前記空油圧変換手段の油圧側は、前記油圧シリンダの油圧側と、油圧を供給する油圧補助回路の各々に切換自在にされていることを特徴とするものである。これにより、空油圧変換手段の油圧側と油圧回路とを接続することで、フローテングウエイトで被混練物を混練機本体に押し込む油圧を空油圧変換手段の油圧側に蓄圧して初期状態にすることができると共に、空油圧変換手段の油圧側と油圧シリンダの油圧側とを接続することで、フローテングウエイトのクッション機能を発揮できる。
【０００９】請求項４においては、前記フローテイングウエイトに接続したステムをビームに取付け、このビームの両端側に油圧シリンダのロッドを接続することで、前記フローテイングウエイトが前記ホッパー内に対して昇降自在にされているこれにより、油圧シリンダで支える部材が、フローテングウエイト、ステムおよびビームであるので、混練機本体やホッパーの剛性の低減を図ることできるので、密閉式混練機自体の重量や製造コストを軽減できる。また、油圧シリンダが、ステムおよびビームを介してフローテングウエイトに一体化されているので、この油圧シリンダからの油漏れが、ホッパーから混練機本体内に入ることがなくなる。
【００１０】
【本発明の実施の形態】以下、本発明の密閉式混練機について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明における密閉式混練機の構成とその上昇作動状態とを説明するための全体模式図、図２は本発明における密閉式混練機の構成とその下降作動状態とを説明するための全体模式図、図３は本発明の密閉式混練機の作動を説明するための作動流れ図である。
【００１１】図１及び図２において、密閉混練機Ｘは、混練機本体１、混練機本体１に圧油を給排する油圧回路２、混練機本体１と別置に設けられ油圧回路２に油圧補助回路３０を介して接続される空油圧変換器３（空油圧変換手段）、および空油圧変換器３に接続される空圧回路４とを主要部として構成されている。
【００１２】混練機本体１は、この底側に図示しないドロップドアを有する混練室５内に混練用ロータ６，６が配置されていると共に、この混練室５の上部にホッパー７が連結されている。ホッパー７の上端側にはホッパー７内を摺動自在とされたフローテイングウエイト９が配置され、フローテイングウエイト９はホッパー７の上端側のガイドブッシュ１０を摺動自在に貫通して延びるステム１１（軸部材）の下端に固定されている。ステム１１は、その上端側がコネクティングビーム１２を介してホッパー７の外側に固設された一対の油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａに一体化されている。各油圧シリンダ１３，１３は、そのシリンダ本体１４Ｂ，１４Ｂ内を摺動自在にされたシリンダピストン１４Ｃ，１４Ｃにより区画される２つの油圧室Ｈ，Ｉを有しており、このシリンダピスト１４Ｃ，１４Ｃにシリンダロッド１４Ａ，１４Ａが連結されてシリンダ本体１４Ｃ，１４Ｃに対して進退自在にされている。これにより、フローテイングウエイト９は、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａを進退することで、混練室５に対して昇降移動されるようになっている。また、混練機本体１のホッパー７には、図示しない投入口から被混練物（原料）が投入されると共に、混練室５の混練用ロータ６，６で混練された被混練物は上記ドロップドアから取り出される。１５〜１７は昇降されるフローテイングウエイト９の上限／下限の移動をを監視するＯＮ／ＯＦＦ式のリミットスイッチであって、各々がフローテイングウエイト９のコネクティングビーム１２に接触自在に配置されている。１８はガイドブッシュ１０上に設けられたダンパである。
【００１３】油圧回路２は、油圧タンクＴから作動油を吸引して供給管路２０に吐出する油圧ポンプＰを有し、この油圧ポンプＰから吐出される作動圧油の吐出量（吐出圧力）は駆動モータＭの駆動により制御される。供給管路２０は電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに接続されていると共に、上記ドロップドアの開閉等を行なう図示しない他の油圧機器等にも接続されている。
【００１４】電磁方向切換弁２１は、上記入力側ポート２１ａの他に、混練機本体１の各油圧シリンダ１３，１３に接続される２つの出力ポート２１ｃ，２１ｄと、油圧タンクＴに接続される排出側ポート２１ｂとを有しており、中立位置Ｂ（排出側ポート２１ｂと各出力側ポート２１ｃ，２１ｄとを連通する位置）、切換位置Ａ（入力側ポート２１ａと出力側ポート２１ｄとを連通し、排出側ポート２１ｂと出力側ポート２１ｂとを連通する位置）、及び切換位置Ｃ（入力側ポート２１ａと出力側ポート２１ｃとを連通し、出力側ポート２１ｄと排出側ポート２１ｂとを連通する位置）とを有し、各ソレノイド２１Ａ，２１Ｂを励磁、又は消磁することで各々の位置Ａ〜Ｃに切換可能にされている。また、電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｃは、作動管路２２を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に、出力側ポート２１ｄは作動管路２３を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉ，Ｉに接続されている。
【００１５】各作動管路２２，２３には、チェックスロットル弁２４が各々に配置されており、各チェックスロットル弁２４，２４は作動管路２２，２３中に設けられた可変式絞り２４Ａと、各作動管路２２，２３を迂回する迂回管路２５中に設けられたチェック弁２４Ｂとで構成され、この各チェック弁２４Ｂは電磁方向切換弁２１から各油圧シリンダ１３，１３側への作動圧油の流れを許容し、その逆の流れを規制するようになっている。また、作動管路２２には、チェックスロットル弁２４の電磁方向切換弁２１側（上流側）にパイロットチェック弁２６と、チェックスロットル弁２４の各油圧シリンダ１３，１３側（下流側）にリリーフ弁２７とがそれぞれ配置されている。このパイロットチェック弁２６は、通常時に、電磁方向切換弁２１から各油圧式シリンダ１３，１３側への作動圧油の流れを許容し、その逆の流れを規制するものであるが、作動管路２３から分岐するパイロット管路２７から導入されるパイロット圧により油圧式シリンダ１３，１３から電磁方向切換弁２１への作動圧油の流れを許容するようになっている。リリーフ弁２７は、通常時に、弁ばね２９のばね力で油圧タンクＴから遮断する位置にさており、作動管路２２から分岐するパイロット管路３０から導入されるパイロット圧が弁ばね２９のばね力より大きくなると作動管路２２とタンクＴとを連通して、各油圧式シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に供給される作動圧油が異常上昇した時に油圧タンクＴに逃がすものである。
【００１６】そして、油圧回路２は、混練機本体１とは別置に設けられた油圧補助回路３０を介して空油圧変換器３に接続されている。油圧補助回路３０は、供給管路２０から分岐して空油圧変換器３に接続される油圧導入管路３１と、この油圧導入管路３１から更に分岐してリリーフ弁２７の各油圧シリンダ１３，１３側（下流側）に位置する作動管路２２に接続される変換管路３２とを有し、各管路３１，３２中にはそれぞれ電磁切換弁３３，３４が配置されている。電磁切換弁３３は、連通位置Ｄ（油圧ポンプＰと空油圧変換器３とを連通する位置）と、遮断位置Ｅ（油圧ポンプＰと空油圧変換器３とを遮断する位置）とを有し、ソレノイド３３Ａの励磁で連通位置Ｄに、その消磁で遮断位置Ｅに切換可能にされている。また、電磁切換弁３４は遮断位置Ｆ（油圧式シリンダ１３，１３と空油圧変換器３とを遮断する位置）と、連通位置Ｇ（油圧式シリンダ９，９と空油圧変換器３とを連通する位置）とを有し、ソレノイド３４Ａの励磁で連通位置Ｇに、その消磁で遮断位置Ｆに切換可能にされている。尚、３５は電磁切換弁３３の空油圧変換器３側に位置する油圧導入管路３１に配置されたチェック弁であって、電磁切換弁３３側から空油圧変換器３側への作動圧油の流れを許容し、その逆の流れを規制するようになっている。
【００１７】空油圧変換器３は、この本体４０内に小径空間３Ａと大径空間３Ｂとが気密に区画されており、これらの空間３Ａ，３Ｂに変換用ピストン４１が配置されている。変換用ピストン４１は、各空間３Ａ，３Ｂとに亘って延びるピストンロッド４２の上端に形成された小径頭部４３を小径空間３Ａ内に摺動自在に挿入し、下端に形成された大径頭部４４を大径空間３Ｂに摺動自在に挿入して、本体４０に対して上下移動可能にされている。また、変換用ピストン４１は、小径頭部４３と本体４０の上端との間に油圧室Ｋ（油圧側）を、大径頭部４４と本体４０の下端との間に空圧室Ｌ（空圧側）をそれぞれ区画しており、油圧室Ｋに油圧補助回路３０の油圧導入管路３１が接続されている。また、変換用ピストン４１の大径頭部４４には、この小径頭部４３側に向かって延びて本体４０から外部に突出するストライカ４５が取り付けられている。４６，４７は変換用ピストン４１の移動の上限側と下限側に設けられたＯＮ／ＯＦＦ式のリミットスイッチであって、変換用ピストン４１の上下移動に追従して移動するストライカ４５との接触により、変換用ピストン４１の移動の上限／下限を監視するものである。
【００１８】空圧回路４は、空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）とコンプレッサ５０とを接続する空圧導入管路５１を有し、この空圧導入管路５１には所定容量のエアタンク５２が配置されている。エアタンク５２のコンプレッサ５０側に位置する空圧導入管路５１には、チェック弁５３、減圧弁５４の順で配置されており、このチェック弁５３はコンプレッサ５０から空油圧変換器３への作動圧空気の流れを許容し、その逆の流れを規制するようになっている。減圧弁５４は、この減圧弁５４とチェック弁５３との間に位置する空圧導入管路５１から分岐するパイロット管路５５から導入されるパイロット圧と弁ばね５４Ａのばね力との関係によりコンプレッサ５０からエアタンク５２を介して空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に供給される作動圧空気の空圧を調整するものである。また、エアタンク５２には、この内部の空圧が異常上昇した時に、作動圧空気を外部に放出するための開閉弁５６と安全弁５７とがそれぞれ接続されている。５８は空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）内に導入される作動圧空気の空圧を監視する圧力スイッチ、５９は減圧弁５４からチェック弁５３を通過する作動圧空気の空圧を監視する圧力計である。
【００１９】このように、本発明の密閉式混練機Ｘは、以上のように構成されるが、次に、この密閉式混練機Ｘの作動について、図１乃至図３に基づいて説明する。尚、説明の便宜上、図１に示すように、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａはウエイト９を上限までさせた位置まで伸長されており、電磁方向切換弁２１は中間位置Ｂに、電磁切換弁３３，３４は遮断位置Ｅ，Ｆにされているものとする。
【００２０】（１）被混練物（原料）を混練するために、図示しない投入口からホッパー７内に投入すると同時に、空圧回路４のコンプレッサ５０から吐出される作動圧空気を減圧弁５５で所定圧力に調整しつつエアタンク５２を通して空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に導入し、油圧回路２の駆動モータＭを駆動して油圧ポンプＰから供給管路２０に作動圧油を吐出させると共に、電磁切換弁３３のソレノイド３３Ａを励磁して連通位置Ｄに切換える。この供給管路２０に吐出された作動圧油は、電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに導入され、また油圧導入管路３１−電磁切換弁３３およびチェック弁３５を通して空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に導入される。そして、空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に導入される作動圧油で、変換用ピストン４１は、図１に示すように、この油圧室Ｋ（油圧側）の容積を増加させ、空圧室Ｌの容積を減少させつつ下側に移動していき、ストライカ４５がリミットスイッチ４７に接触して「ＯＮ」になると、電磁切換弁３３のソレノイド３３Ａを消磁して連通位置Ｄから遮断位置Ｅに切換える。これにより、空油圧変換器３は、油圧ポンプＰからの作動圧油の供給が遮断されるので、変換用ピストン４１が下限まで移動された初期状態に保持される。すなわち、空圧回路２のコンプレッサ５０からエアタンク５２を通して空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に導入される作動圧空気は、所定容積を有するエアタンク５２を介して除々に所定圧力まで上昇されていくが、空油圧変換器３の変換用ピストン４１が初期状態になると、各電磁切換弁３３，３４は遮断位置Ｅ，Ｆにされるので、空油圧変換器３は空圧室Ｌの作動圧空気（空圧）を変換用ピストン４１を介して油圧室Ｋの作動圧油（油圧）へ圧力変換することなく、変換用ピストン４１を上記初期状態に保持するものである。
【００２１】（２）空油圧変換器３を上記初期状態にして、所定時間を経過させた後、電磁方向切換弁２１を切換位置Ｃに切換えると、電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに導入されている作動圧油が電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｃから作動管路２２のパイロットチェック弁２６およびチェックスロットル弁２４を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ（油圧側）に供給される。これにより、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａは、油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に供給された作動圧油により油圧室Ｉ，Ｉにある作動圧油を作動管路２３のチェックスロットル弁２４−電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｄおよび排出側ポート２１ｂを通して油圧タンクＴに戻しつつ本体４０内に退避されていき、この各シリンダロッド１４Ａ，１４Ａの退避に追従してウエイト９もホッパー７内に投入された被混練物を混練室５に押し込みつつ下降していくことになる。そして、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａ（ウエイト９）が下降していき、コネクションビーム１２がリミットスイッチ１６，１７の順に接触して「ＯＮ」になると、電磁方向切換弁２１のソレノイド２１Ｂを消励して切換位置Ｃから中立位置Ｂにする。これにより、各油圧シリンダ１３，１３のシンダロッド１４Ａ，１４Ａの退避が停止されるので、ウエイト９の下降も停止されて、混練室５内での被混練物の混練可能な状態にする。
【００２２】（３）この後、電磁切換弁３４のソレノイド３４Ａを励磁して遮断位置Ｆから連通位置Ｇに切換えると共に、混練室５内に配置された混練用ロータ６，６を回転させる。これにより、空油圧変換器３の圧力室Ｋ（油圧側）は電磁切換弁３４−変換管路３２および作動管路２２を介して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に連通されるので、空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）に導入された作動圧空気の圧力が、この油圧室Ｋ（油圧側）に導入された作動圧油の圧力に打ち勝って、この作動圧空気の圧力と作動圧油の圧力との差分だけ変換用ビストン４１を上側に移動させて、この作動圧空気の圧力を作動圧油の圧力に圧力変換する。そして、空油圧変換器３の圧力室Ｋ（油圧側）に導入した作動圧油は、電磁切換弁３４−変換管路３２および作動管路２２を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に導入されるので、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａが退避されて、ウエイト９により被混練物を更に混練室５内に押し込んで、各混練用ロータ６，６に噛込ませる。
【００２３】（４）被混練物を各混練用ロータ６，６に噛込ませると、この各混練用ロータ６，６の回転により被混練物の一部を混練室５内に導いて混練する。このとき、混練用ローラ６，６は、被混練物の一部を混練室５内に導くと共に、被混練物の他部を混練室５外に押し上げるように回転するので、被混練物の押し上げによる反力でウエイト９が僅かに上昇する。そして、ウエイト９が僅かに上昇すると、この上昇に追従してステム１１−コネクションビーム１２を介して各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａも僅かに伸長され、このシリンダロッド１４Ａ，１４Ａの伸長により各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈ（油圧側）に導入された作動圧油が作動管路２２−変換管路３２および電磁切換弁３４を介して空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に戻される。これにより、空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に戻された作動圧油の圧力と、空圧室Ｌ（空圧側）の作動圧空気の圧力との差分だけ変換用ビストン４１を下側に僅かに移動させるように、この作動圧油の圧力を作動圧空気の圧力に圧力変換することで緩衝的に受けられて、ウエイト９のクッション機能を発揮させる。このとき、変換用ピストン４１が下側に僅かに移動されると、空油圧変換器３の空圧室Ｌ（空圧側）の容積が減少して昇圧することになるが、作動圧空気が空圧導入管路５１を通して、空圧室Ｌ（空圧側）より大きい容積を有するエアタンク５２に戻されることで昇圧低減される。このように、空油圧変換器３の油圧室Ｋ（油圧側）に導入される作動圧油と空圧室Ｌ（空圧側）に導入される作動圧空気との相互間で圧力変換することにより、ウエイト９のクッション機能を発揮しつつ、空油圧変換器３の変換用ピストン４１を上側に移動することで、被混練物を除々に、混練室５内に導いて各混練用ロータ６，６の回転により混練するものである。
【００２４】（５）この後、混練室５内での各混練用ロータ６，６の回転による被混練物の混練が終了して、電磁方向切換弁２１のソレノイド２１Ａを励磁して中立位置Ｂから切換位置Ａに切換えると、電磁方向切換弁２１の入力側ポート２１ａに導入されている作動圧油が電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｄから作動管路２３のチェックスロットル弁２４を通して各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉ，Ｉに供給される。次いで、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａは、油圧室Ｉ，Ｉに供給された作動圧油により油圧室Ｈ，Ｈにある作動圧油を作動管路２２のチェックスロットル弁２４−パイロット管路２８から導入されるパイロット圧で開状態にされたパイロットチェック弁２６−電磁方向切換弁２１の出力側ポート２１ｄおよび排出側ポート２１ｂを通して油圧タンクＴに戻しつつ本体４０外に伸長されていき、この各シリンダロッド１４Ａの伸長に追従してウエイト９も上昇していくことになる。そして、各油圧シリンダ１３，１３のシリンダロッド１４Ａ，１４Ａ（ウエイト９）が上昇していき、コネクティングビーム１２がリミットスイッチ１５に接触して「ＯＮ」になると、電磁方向切換弁２１のソレノイド２１Ａを消励して切換位置Ａから中立位置Ｂにする。これにより、各油圧シリンダ１３，１３のシンダロッド１４Ａ，１４Ａの伸長が停止されるので、ウエイト９の上昇も停止される。
【００２５】（６）この後、混練室５内で混練された混練物を上記ドロップドアから取り出して、再び、混練するために上記（１）乃至（５）記載の作動を繰り返すことにより行なわれるものである。
【００２６】尚、本発明の密閉式混練機においては、ウエイト９を昇降させる手段として、ステム１１及びコネクティングビーム１２を介して一体化された一対の油圧シリンダ１３，１３で行なうものを示したが、これに限定されるものでなく、単一の油圧シリンダ１３のシリンダロッド１４Ａ先端にウエイト９を固定して、このシリンダロッド１４Ａの伸長によりウエイト９を混練室５側に下降させ、退避によりウエイト９を混練室５側から上昇させるようにしたものであってもよい。
【００２７】また、本発明の密閉式混練機において、空油圧変換器３は変換用ピストン４１を上下方向に移動させることで油圧室Ｋと、空圧室Ｌとを区画する構成について説明したが、これに限定されるものでなく、変換用ピストン４１を横方向（上下方向に直交する方向）に移動させることで油圧室Ｋ（油圧側）と、空圧室Ｌ（空圧側）とを区画する構成としたものであってもよい。
【００２８】更に、本発明の密閉式混練機においては、油圧回路２、油圧補助回路３０及び空圧回路４は一例を示すもので、他のいかなる回路構成としたものであってもよく、また、空圧回路４の空圧導入管路５１にエアタンク５２を配置したものを示したが、ウエイト９のクッション機能において、空油圧変換器３の変換用ピストン４１が下側に僅かに移動された際に、空圧室Ｌの昇圧を許容することができれば、エアタンク５２を設けない構成としてもよい。
【００２９】また、本発明の密閉式混練機においては、被混練物を各混練用ロータ６，６の噛込ませるタイプについて説明したが、非噛込みタイプの密閉式混練機に適用したものであってもよい。
【００３０】更に、本発明の密閉式混練機においては、空油圧変換器３を混練機本体１と別置に設けたものを示したが、これに限定されるものでなく、油圧シリンダ１３やフローテイングウエイト９の昇降に支障をきたすことのなように、混練機本体１に設けたものであってもよい。
【００３１】また、本発明の密閉式混練機においては、フローテングウエイト９を下降するために、油圧回路２から直接に油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈへ油圧を供給することと、空油圧変換器３の油圧室Ｋから供給される油圧との切換は、フローテイングウエイト９の下降距離や各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉに作用する油圧を検出手段（リミットスイッチ１６，１７や圧力センサ等）により検出して、フローテイングウエイト９が、一定距離だけ下降し、又は各油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｉ，Ｉが一定圧力に達した時点で、油圧シリンダ１３，１３の油圧室Ｈ，Ｈに油圧回路２から直接供給することから、空油圧変換器３の油圧室Ｋから供給される油圧に切換える（電磁方向切換弁２１を中立位置Ｂ、電磁切換弁３３を遮断位置Ｅ、電磁切換弁３４を連通位置Ｇ切り換える）ものであってもよい。
【００３２】
【発明の効果】このように、本発明の密閉式混練機によれば、請求項１では、空油圧変換手段により油圧側に変換される空圧側の圧力供給で、フローテイングウエイトを混練機本体に被混練物を押し込むように下降させることができ、また、フローテイングウエイトが混練機本体から被混練物を介して反力を受けると、この反力が油圧として空油圧変換手段に戻されて、空油圧変換手段により空圧側に変換されてることで緩衝的に受けて、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させることになる。このように、フローテイングウエイトのクッション機能を発揮させる空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、密閉式混練機の高さ方向の寸法を低して、コンパクトな構造とすることができるので、一体搬送や、施設等への据付、メインテナンスも容易に行なうことが可能となる。また、空油圧変換手段を混練機本体とは、別置に設けることで、ホッパー内に投入される被混練物や、密閉式混練機に存在するゴミ、埃等の周囲環境に影響を受けるのは油圧シリンダのみにすることができ、且つフローテイングウエイトの昇降に追従する配管処理を必要としないので、メインテナンス容易で信頼性の高い混練を行なうことが可能となる。更に、空油圧変換手段が、油圧と空圧との間の圧力変換によりフローテングウエイトのクッション機能等を行なっているので、空圧の消費と排出音を無くしてランニングコストを低減できる。
【００３３】請求項２では、請求項１の効果に加えて、フローテングウエイトが混練機本体からの反力を受けて、油圧として空油圧変換手段の圧力側に戻されると、この空圧側が昇圧することになるが、この昇圧はエアタンクにより吸収されて、空油圧変換手段の空圧側の異常昇圧を低減できる。
【００３４】請求項３では、請求項１の効果に加えて、空油圧変換手段の油圧側と油圧回路とを接続することで、フローテングウエイトで被混練物を混練機本体に押し込む油圧を空油圧変換手段の油圧側に蓄圧して初期状態にすることができると共に、空油圧変換手段の油圧側と油圧シリンダの油圧側とを接続することで、フローテングウエイトのクッション機能を発揮できる。
【００３５】請求項４では、請求項１の効果に加えて、油圧シリンダで支える部材が、フローテングウエイト、ステムおよびビームであるので、混練機本体やホッパーの剛性の低減を図ることできるので、密閉式混練機自体の重量や製造コストを軽減できる。また、油圧シリンダが、ステムおよびビームを介してフローテングウエイトに一体化されているので、この油圧シリンダからの油漏れが、ホッパーから混練機本体内に入ることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における密閉式混練機の構成と、その上昇作動状態とを説明するための全体模式図である。
【図２】本発明における密閉式混練機の構成と、その下降作動状態とを説明するための全体模式図である。
【図３】本発明の密閉式混練機の作動を説明するための作動流れ図である。
【図４】従来技術の密閉式混練機の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 混練機本体
２ 油圧回路
３ 空油圧変換器
７ ホッパー
９ フローテイングウエイト
１１ ステム
１２ コネクティングビーム
１３ 油圧シリンダ
１４Ａ シリンダロッド
３０ 油圧補助回路
５２ エアシリンダ
Ｈ 油圧シリンダの油圧室（油圧側）
Ｋ 空油圧変換器の油圧室（油圧側）
Ｌ 空油圧変換器の空圧室（空圧側）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 混練機本体に連設され被混練物が投入されるホッパー内を、昇降自在にされたフローテイングウエイトを有する密閉式混練機において、前記混練機本体に連設して、前記フローテイングウエイトを昇降させる油圧シリンダを設け、前記混練機本体とは別置に、油圧側と空圧側との間で圧力変換する空油圧変換手段を設けると共に、前記フローテイングウエイトを下降させるための前記油圧シリンダの油圧側が、前記空油圧変換手段の油圧側に接続されていることを特徴とする密閉式混練機。
【請求項２】 前記空油圧変換手段の空圧側が、エアタンクを通して空圧供給されることを特徴とする請求項１記載の密閉式混練機。
【請求項３】 前記空油圧変換手段の油圧側は、前記油圧シリンダの油圧側と、油圧を供給する油圧補助回路の各々に切換自在にされていることを特徴とする請求項１記載の密閉式混練機。
【請求項４】 前記フローテイングウエイトに接続したステムをビームに取付け、このビームの両端側に油圧シリンダのロッドを接続することで、前記フローテイングウエイトが前記ホッパー内に対して昇降自在にされていることを特徴とする請求項１記載の密閉式混練機。
【請求項１】 混練機本体に連設され被混練物が投入されるホッパー内を、昇降自在にされたフローテイングウエイトを有する密閉式混練機において、前記混練機本体に連設して、前記フローテイングウエイトを昇降させる油圧シリンダを設け、前記混練機本体とは別置に、油圧側と空圧側との間で圧力変換する空油圧変換手段を設けると共に、前記フローテイングウエイトを下降させるための前記油圧シリンダの油圧側が、前記空油圧変換手段の油圧側に接続されていることを特徴とする密閉式混練機。
【請求項２】 前記空油圧変換手段の空圧側が、エアタンクを通して空圧供給されることを特徴とする請求項１記載の密閉式混練機。
【請求項３】 前記空油圧変換手段の油圧側は、前記油圧シリンダの油圧側と、油圧を供給する油圧補助回路の各々に切換自在にされていることを特徴とする請求項１記載の密閉式混練機。
【請求項４】 前記フローテイングウエイトに接続したステムをビームに取付け、このビームの両端側に油圧シリンダのロッドを接続することで、前記フローテイングウエイトが前記ホッパー内に対して昇降自在にされていることを特徴とする請求項１記載の密閉式混練機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開平９−２０６５８１
【公開日】平成９年（１９９７）８月１２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−３８８７４
【出願日】平成８年（１９９６）１月３１日
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【公開日】平成９年（１９９７）８月１２日
【国際特許分類】
【出願日】平成８年（１９９６）１月３１日
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
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