混練機

【課題】二軸連続式の混練機について、メカニカルシールを用いることなく、ハウジング内の気密性を簡易な手段で確保する。
【解決手段】混練機１のシャフト３を含むハウジング２内の機構と、ハウジング２外に配置されたキャリア５との間に磁気カップリング機構を形成する。磁気カップリング機構は、シャフト３に設けられたギア部３ｃと、ハウジング２内で両シャフト３の軸端の外周に回転可能に支持されたリングギア４と、ハウジング２外でリングギア４と同心上に回転可能に支持されたキャリア５とからなる。キャリア５が駆動すると、マグネット部４ｂ、５ｂの磁気作用でリングギア４が回転し、ギア部３ｃ、４ａのかみ合いでシャフト３が回転する。ハウジング内を密封できるため、気密性を確保できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混練機に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体、粒体、および液体などの原材料を混練する機械として、特許文献1に記載されているような、いわゆる二軸連続式の混練機が知られている。
この種の混練機は、ハウジング内に一対のシャフトを平行に軸支し、両回転シャフトの外周に多数のパドル（攪拌羽根）およびスクリュを取り付けて構成されている。
【０００３】
ハウジングは、その長手方向の一端に投入口が他端に排出口が、それぞれ設けられている。投入口を通じてハウジング内に投入された原材料は、両シャフトの回転に伴い、パドルにより攪拌されまたスクリュにより排出口に向けて送られて、最終的にその排出口から混練物が排出されることになる。
【０００４】
ここで原材料として、樹脂溶液など漏洩しやすいものが選択される場合には、ハウジング内に高い気密性が要求されるため、シャフトに軸シールが用いられる。
二軸連続式の混練機の場合には、高真空用の軸シールとしてメカニカルシールを用いるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７４４８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし通常は、メカニカルシールは構造が複雑であるためコストが嵩むし、混練機全体の大型化にもつながる。特にセルフクリーニング型の二軸混練機の場合、軸間距離が一定以内に制限されるため、シールの種類が限られるとともに高い機密性を保つためには特殊な設計が必要となり、一層コスト高となる。
またメカニカルシールの場合、その内部圧力を制御するシーラントの管理が必要となるため、シーラントの供給循環装置のメインテナンスにも手間とコストがかかる。
【０００７】
そこで本発明の解決すべき課題は、二軸連続式の混練機について、メカニカルシールを用いることなく、ハウジング内の気密性を簡易な手段で確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するため、発明にかかる混練機では、シャフトを含むハウジング内の機構とハウジング外に配置された回転駆動するキャリアとの間に磁気カップリングを形成することで、シャフトをハウジングに密封された状態で回転可能としたのである。
【０００９】
より具体的には、発明にかかる混練機を、長手方向の一端に投入口を有し他端に排出口を有するハウジングと、前記ハウジング内にハウジング長手方向に沿って平行にかつ回転可能に支持されかつ密封され、外周にその軸方向に並列する複数のパドルおよびスクリュを有する一対のシャフトと、前記両シャフトを回転させる磁気カップリング機構と、を備え、前記磁気カップリング機構は、両シャフトの軸端に互いに軸方向に間隔をあくように設けられたギア部と、前記ハウジング内に両シャフトの軸端の外周に被さるように回転可能に支持され、その内周に前記両シャフトのギア部にそれぞれかみ合うギア部を有し、その外周にマグネット部を有する円筒形のリングギアと、前記ハウジング外に前記リングギアと同心上に回転可能に支持され、その内周にマグネット部を有する円筒形のキャリアと、からなる構成を採用したのである。
【発明の効果】
【００１０】
発明にかかる混練機を以上のように構成して、ハウジング外のキャリアを駆動させると、対向するマグネット部間の磁力の作用で、ハウジング内のリングギアが回転し、ついでギア部同士のかみ合いにより、シャフトが回転する。
ハウジングの内外で磁気カップリング機構を形成し、シャフトをハウジングに密封した状態で回転可能に構成したので、簡易な手段で機密性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は混練機の縦断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印断面図
【図２】動力伝達機構の側面図
【図３】混練機の要部拡大縦断面図
【図４】図３の矢印断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１に示す実施形態の混練機１は、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好適に用いられる。
図示のように、混練機１は、ハウジング２と、ハウジング２内に密封される一対のシャフト３と、を備える。
さらに混練機１は、シャフト３を回転させるための磁気カップリング機構を備える。
【００１４】
図１のように、二連円筒形のハウジング２は、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。
また、ハウジング２の長手方向の端部には、軸受が組み込まれた軸受箱２ｃが取り付けられている。
【００１５】
一対の回転シャフト３は、２連円筒形をなすハウジング２の各円筒内にハウジング2の長手方向に沿ってそれぞれ配置され、平行をなしている。
各回転シャフト３は、ハウジング２両端面の軸受箱２ｃ内の軸受２ｄにより回転可能に支持されており、その外周には軸方向に並列する複数のパドル３ａおよびスクリュ３ｂが取り付けられている。軸受箱２ｃとシャフト３の間は、オイルシール２ｅがなされている。
【００１６】
図２から図４のように、ハウジング２の軸受箱２ｃに収納された両シャフト３の軸端には、それぞれギア部３ｃが設けられている。両ギア部３ｃはシャフト３の軸方向に間隔をあけて設けられており、互いに干渉しないようになっている。
【００１７】
また、ハウジング２の軸受箱２ｃ内には、両シャフト３の軸端に被さるように、円筒形のリングギア４が回転可能に支持されている。軸受箱２ｃとリングギア４の間は、オイルシール２ｆがなされている。
リングギア４は、その内周にギア部４ａを有し、両シャフト３のギア部３ｃのそれぞれとかみ合っている。また、その外周には永久磁石が固定されて、円筒状のマグネット部４ｂが形成されている。
【００１８】
さらに、軸受箱２ｃの外には、リングギア４と同心上に円筒形のキャリア５が回転可能に支持されている。
キャリア５は、その外周にギア部５ａを有し、その内周に永久磁石が固定されて、円筒状のマグネット部５ｂが形成されている。軸受箱２ｃとキャリア５の間は、オイルシール２ｇがなされている。
【００１９】
図２のように、キャリア５と電動機６に、タイミングベルト６ａが掛け渡され、電動機６からキャリア５に回転が伝達されるようになっている。
なお、軸受箱２ｃ内には、グリスの供給排出口２ｈおよび冷却水の流路が適宜設けられているものとする。
【００２０】
実施形態の混練機の構成は以上のようであり、ハウジング２の外にあるキャリア５が回転すると、ハウジング２の内にあるリングギア４は、マグネット部５ｂとマグネット部４ｂ間の磁力の作用により、キャリア５とともに回転を開始する。
【００２１】
リングギア４が回転すると、ギア部４ａとギア部３ｃとのかみ合いにより、両シャフト３は同方向に回転を開始する。
このようにして磁気カップリング機構は、軸受箱２ｃの内部にあるシャフト３のギア部３ｃおよびリングギア４、ならびに壁を隔てて軸受箱２ｃの外部にあるキャリア５、から構成されている。
【００２２】
ここでハウジング２の投入口２ａから原材料を投入すると、シャフト３と一体に回転するパドル３ａにより原材料は攪拌されて混練物となる。これがシャフト３と一体に回転するスクリュ３ｂによりハウジング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。
【００２３】
シャフト３はハウジング２内に密封され、磁気カップリング機構を用いて壁を隔てて動力伝達をおこなうため、簡易な構成で気密性が確保される。
簡易な構成であるため、気密性確保のためメカニカルシール等を用いる場合に比べて、製造コストを抑えられ、また混練機１全体の小型化が図られる。
小型化が図られるため、セルフクリーニング型の二軸混練機のような、軸間距離が一定以内に制限される場合にも、メカニカルシールと異なり、特殊な設計を必要としない。
メカニカルシールのようなシーラントの管理が不要であるため、メインテナンスの手間と費用も抑えることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１実施形態の混練機
２ハウジング
２ａ投入口
２ｂ排出口
２ｃ軸受箱
２ｄ軸受
２ｅ、２ｆ、２ｇオイルシール
２ｇグリス供給排出口
３シャフト
３ａパドル
３ｂスクリュ
３ｃギア部
４リングギア
４ａギア部
４ｂマグネット部
５キャリア
５ａギア部
５ｂマグネット部
６電動機
６ａタイミングベルト

【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端に投入口２ａを有し他端に排出口２ｂを有するハウジング２と、
前記ハウジング２内にハウジング長手方向に沿って平行にかつ回転可能に支持されかつ密封され、外周にその軸方向に並列する複数のパドル３ａおよびスクリュ３ｂを有する一対のシャフト３と、
前記両シャフト３を回転させる磁気カップリング機構と、を備え、
前記磁気カップリング機構は、
前記両シャフト３の軸端に互いに軸方向に間隔をあくように設けられたギア部３ｃと、
前記ハウジング２内に両シャフト３の軸端の外周に被さるように回転可能に支持され、その内周に前記両シャフト３のギア部３ｃにそれぞれかみ合うギア部４ａを有し、その外周にマグネット部４ｂを有する円筒形のリングギア４と、
前記ハウジング２外に前記リングギア４と同心上に回転可能に支持され、その内周にマグネット部５ｂを有する円筒形のキャリア５と、からなる混練機。

【図１】