JP5322731B2

JP5322731B2 - 密閉型混練機

Info

Publication number: JP5322731B2
Application number: JP2009082048A
Authority: JP
Inventors: 政樹直井; 賢司久保
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: ES2531981T3; BRPI1012632B1; US20120020181A1; EP2407290A1; KR20120001793A; BRPI1012632A2; TWI383838B; EP2407290B1; KR101234501B1; TW201034744A; CN102378672A; US8485714B2; CN102378672B; PL2407290T3; JP2010234537A; EP2407290A4; WO2010116617A1

Description

本発明は、例えば、投入された材料を混練室側に押圧するウエイトを備えた密閉型混練機に関する。

従来より、投入された材料を混練室側に押圧するウエイトを備えた密閉型混練機として、例えば、特許文献１に示すものがある。
特許文献１には、混練機本体の混練室に向けて押圧可能に昇降されるフローティングウエイトと、フローティングウエイトに連結され、このフローティングウエイトの昇降方向に延びる軸部材とを備えた密閉型混練機が開示されている。このような密閉型混練機においては、フローティングウエイト内に軸部材との摩擦等を軽減するグリス等の潤滑剤が充填されているのが一般的である。

特開平１０−２１１６１６号公報

特許文献１に示すような密閉型混練機では、フローティングウエイト内の潤滑剤を入れ替えたり、フローティングウエイト内に潤滑剤を充填するためには、フローティングウエイトを材料を供給するためのホッパードアの付近まで上昇して停止した後、ホッパードアを開けてからフローティングウエイト内に潤滑剤を供給する作業を行わなければならなかった。即ち、従来では、フローティングウエイトに対して潤滑剤を供給するために軸部材の昇降動作を止めてウエイトが完全に停止したことを確認してからでないと、潤滑剤の供給作業が行えず、また、ホッパー内での供給作業は大変煩雑であった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、ウエイトへの潤滑剤の供給を容易に行うことができる密閉型混練機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。即ち、材料投入ロを有する混練室と、前記材料投入ロに投入された材料を押圧するウエイトと、このウエイトが先端部に装着され且つ当該ウエイトを昇降可能とする軸部材とを備えている密閉型混練機において、前記ウエイトと軸部材との連結部分には、ウエイトと軸部材との間に潤滑剤を貯留する貯留部が形成されており、前記軸部材の内部には、外部から前記貯留部へ向けて潤滑剤を供給する潤滑剤供給路が形成されている点にある。
前記潤滑剤供給路は、軸部材の軸心方向に延設され軸部材の基端部に連通していることが好ましい。

前記軸部材の内部には、貯留部に連通し且つ潤滑剤を外部に排出する潤滑剤排出路が設けられていることが好ましい。また、前記潤滑剤排出路は、軸部材の軸心方向に延設され軸部材の基端部に連通していることが好ましい。
前記ウエイトに形成された凹部に軸部材の先端部が挿入された上で、当該ウエイトと軸部材とが連結されていて、前記凹部の内面と軸部材の外面との間の空隙が、前記貯留部とされていることが好ましい。
前記ウエイトと軸部材とを貫通するピンにより両者がピン連結されていて、前記軸部材に形成されたピン孔が前記潤滑剤供給路と兼用化されていることが好ましい。

前記貯留部と前記ウエイトの外部側とを遮断するシール部材が設けられており、前記シール部材の外部側には、漏れ出た潤滑剤を貯留するパンが設けられていることが好ましい。

本発明によれば、ウエイトへの潤滑剤の供給を容易に行うことができる。

密閉型混練機の全体図である。ウエイトの右側面である。ウエイトの正面断面図である。軸部材に潤滑剤排出路を設けた変形例におけるウエイトの正面断面図である。パンを設けた変形例におけるウエイトの正面断面図である。パンを設けた他の変形例におけるウエイトの正面断面図である。パンを設けた他の変形例におけるウエイトの左側面である連結部分の変形例におけるウエイトの正面断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の密閉型混練機の全体図を示している。
密閉型混練機１は、ゴム，プラスチック等の材料を混練ロータ２が回転する混練室３内に強制的に押し込んで混練するバッチ式のものである。
この密閉型混練機１は、左右一対の混練ロータ２が回転自在に配置された混練室３と、この混練室３の上部に設けた材料投入ロ４に接続されたホッパ５と、このホッパ５内に上下動自在に設けられて材料投入ロ４に投入された材料を混練室３に向けて押圧するウエイト（フローティングウェイト）６と、このウエイト６が先端部に装着され且つ当該ウエイト６を昇降可能とする軸部材７とを備えている。

混練室３は、断面めがね孔状に形成され、この混練室３内に同一方向又は互いに反対向きに回転する混練ロータ２が設けられたものとなっている。ホッパ５は、上下方向に長い方形筒状に形成され、ホッパ５の一側面（右側面）には、材料供給口８が形成されている。材料供給口８は、油圧シリンダ１０ａ等の伸縮により開閉自在なホッパードア９により開閉自在となっている。軸部材７はホッパ５内に配置され、軸部材７の先端部にウエイト６が装着されている。軸部材７の上端側は、油圧等のシリンダ１０ｂを備えた昇降装置１１に接続されている。本実施の形態においては、昇降装置１１の油圧シリンダ１０ｂによる伸縮により、軸部材７を介してウエイト６が昇降自在となっている。

以下、ウエイト６と軸部材７とについて詳しく説明する。
図２、図３に示すように、ウエイト６は、混練ロータ２の軸心方向に沿って長い矩形状に形成され、その下部は先細りの錐形状となっていて、錐形の部分はフロートが下まで進行したときに混練室３の内壁に略沿ったものとされている。図３に示すように、ウエイト６の上面には、左側（材料供給口８の反対側）から右側（材料供給口８）にいくに従って下側へ移行する傾斜面が形成されている。
ウエイト６の長手方向中央部側には、図３に示すように、上下方向に凹む凹部１２が形成されていて、この凹部１２に軸部材７の先端部が挿入され、この状態でウエイト６と軸部材７とが連結している。

上述したように、ウエイト６の上面が材料供給口８側に下方傾斜していることから、ウエイト６を材料供給口８の付近に位置させることでホッパードア９からウエイト６と軸部材７との連結部分辺りの清掃作業等が容易に行えるようになっている。
ウエイト６の凹部１２と軸部材７の先端部とは、密着するように嵌合しておらず両者の間にはクリアランス（空隙）が設けられている。そのため、ウエイト６が昇降した際に軸部材７に混練力による曲げ応力が作用しないものとなっている。
ウエイト６の凹部１２と軸部材７の先端部との間のクリアランスが潤滑剤を貯留する貯留部１４となっている。貯留部１４にグリス等の潤滑剤を貯留することにより、ウエイト６と軸部材７との摩擦等が低減される。

軸部材７は、ホッパ５内に配置されて当該ホッパ５の長手方向に延びる円棒状の主軸部１６と、主軸部１６の先端に形成されたくびれ部１７と、くびれ部１７の先端に形成された最端部１８とから構成されている。くびれ部１７の外径は、主軸部１６の外径よりも小さくなっていると共に、最端部１８は、くびれ部１７よりも外径が大きい大径部分を備えている。そのため、軸部材７の抜け止めを防止するリング状の抜け止め部材１９を、くびれ部１７の周りに配置して最端部１８を当該抜け止め部材１９に当接できるようにすることによって、ウエイト６の凹部１２に挿入した軸部材７の抜け止めを行っている。

詳しくは、外径がウエイト６の凹部１２よりも少し径小に形成された最端部１８が当該凹部１２に挿入され、くびれ部１７の周りに抜け止め部材１９が配置され、その上で抜け止め部材１９は、ボルト等の締結具２０を介してウエイト６の凹部１２の開口部周りに形成された平坦面２１に取り付けられている。軸部材７のくびれ部１７と、抜け止め部材１９の内壁との間にも空隙が形成されていて、この空隙も貯留部１４となっている。なお、抜け止め部材１９は、くびれ部１７の外周を取り囲むことができるように分割状となっている。

くびれ部１７の上側の主軸部１７には、その外周面を取り囲むようにリング状のシール部材２６が設けられ、このシール部材２６は、当該シール部材２６の周りに配置されたシール支持部材２５により支持されている。シール支持部材２５はボルト等の締結具２７によって抜け止め部材１９に締結されている。シール支持部材２５の上側には主軸部１６の外周を覆う逆コップ状のダストカバー２８が設けられている。
図３に示すように、軸部材７の内部には、外部から貯留部１４へ向けて潤滑剤を供給する潤滑剤供給路３０が形成されている。詳しくは、この潤滑剤供給路３０は、軸部材７の主軸部１６の基端から先端に亘って軸心方向に延びて主軸部１６を貫通していると共に、主軸部１６に続いてくびれ部１７及び最端部１８も軸心方向に貫通して構成されている。また、潤滑剤供給路３０は、最端部１８において径方向に分岐して、テーパ面を貫通していて、これにより、貯留部１４に連通したものとなっている。

さらに、潤滑剤供給路３０は、昇降装置１１の上端に延びていて、この昇降装置１１の上端には潤滑剤供給路３０に向けて外部から潤滑剤を供給するための供給部材（例えば、ホースや配管）３５が接続可能となっている。供給部材３５は、潤滑剤を送り出すポンプＰに接続されていて、当該ポンプＰを駆動させることにより、自動的に潤滑剤が供給部材３５を介して潤滑剤供給路３０内に供給できるようになっている。なお、図１に示すものでは、昇降装置１１の昇降によって、潤滑剤供給路３０の高さが変化する構成であるが、昇降装置１１の昇降に合わせて供給部材３５の位置も変化するようになっている。

図１〜図３に示した実施形態によれば、ウエイト６と軸部材７との連結部分には、ウエイト６と軸部材７との間に潤滑剤を貯留する貯留部１４が形成され、軸部材７の内部には、外部から貯留部１４へ向けて潤滑剤を供給する潤滑剤供給路３０が形成されているため、軸部材７に設けた潤滑剤供給路３０を用いて外部からウエイト６を停止することなく、簡単に潤滑剤の供給を行うことができる。
即ち、従来では、ウエイト６内の潤滑剤を入れ替えたり、ウエイト６内に潤滑剤を充填するためには、ウエイト６を材料を供給するためのホッパードア９の付近まで上昇して停止した後、ホッパードア９を開けてからウエイト６内に潤滑剤を供給する作業を行わなければならなかった。このように、従来では、ウエイト６に対して潤滑剤を供給するために軸部材７の昇降動作を止めてウエイト６が完全に停止したことを確認し、ホッパ５内からでないと、潤滑剤の供給作業が行えず大変煩雑であったが、本発明によれば、このようなことをしなくても潤滑剤の供給作業を行うことができる。

特に、従来では、潤滑剤の供給作業のために、混練機を長時間停止しなければならないため、生産性が低下するという問題も生じ、一方で、生産性を維持しようとすると、供給作業を極力控えなければならないという事態となり、そうすると、ウエイト６と軸部材７との故障率が上昇するという恐れもある。本発明では、潤滑剤の供給作業のために、密閉型混練機１を長時間停止する必要がないため供給作業による生産性の低下は発生しない。そのため、供給作業を極力控える必要もないため、ウエイト６と軸部材７との故障率を心配することもない。

図４は、軸部材７の内部に潤滑剤を外部に排出する潤滑剤排出路４５を設けた変形例を示したものである。
図４に示すように、潤滑剤排出路４５は、潤滑剤供給路３０とは異なる位置で軸部材７を貫通していて、抜け止め部材１９の近傍の貯留部１４に連通したものとなっている。詳しくは、潤滑剤排出路４５は、潤滑剤供給路３０とは、径方向にずれた位置にて、軸部材７の主軸部１６の基端から先端に亘って軸心方向に延びていると共に、くびれ部１７で径方向に延びたものとなっている。また、潤滑剤排出路４５は、くびれ部１７において直角に屈曲し、くびれ部１７の側面を貫通していて、これにより、潤滑剤供給路３０が貯留部１４に連通する位置よりも上方において貯留部１４に連通したものとなっている。つまり、ウエイト６内部において、潤滑剤供給路３０の出口より潤滑剤排出路４５の入口が上側となっていて両者は離れたものとなっている。

さらに、潤滑剤排出路４５は、昇降装置１１の上端に延びていて、この昇降装置１１の上端には潤滑剤排出路４５からの潤滑剤を外部へ排出するための排出部材４６（例えば、ホースや配管）が接続可能となっている。排出部材４６は、貯留部１４から排出された使用済み潤滑剤を貯留する容器Ｔに接続されていて、当該容器Ｔに使用済み潤滑剤が排出できるようになっている。なお、潤滑剤排出路４５の高さが変化するが、昇降装置１１の昇降に合わせて排出部材４６の位置も変化するようになっている。
図４の変形例によれば、軸部材７の内部には、貯留部１４に連通し且つ潤滑剤を外部に排出する潤滑剤排出路４５が設けられ、潤滑剤排出路４５は、軸部材７の軸心方向に延設され軸部材７の基端部に連通していることから、貯留部１４の潤滑剤の入れ替えを容易に行うことができる。

例えば、貯留部１４内に潤滑剤を供給した場合、予め充填された貯留部１４内の潤滑剤（使用済み潤滑剤）が潤滑剤排出路４５に流れることになるため、潤滑剤排出路４５が抜き孔となり、貯留部１４に満遍なく新しい潤滑剤を充填することができる。また、ポンプＰにより潤滑剤を潤滑剤の交換時期毎に間欠的に供給することができる。ポンプＰの運転を潤滑剤の交換時期に応じて自動的に行うように制御することにより、潤滑剤は、潤滑剤供給路３０から貯留部１４を経て潤滑剤排出路４５へと自動的に流すことができる。
図５は、潤滑剤排出路４５を設けずにパン５０を設けた変形例を示したものである。

図５に示すように、抜け止め部材１９の上側にシール支持部材２５が設けられ、シール支持部材２５の内側にシール部材２６が設けられているが、この変形例では、シール部材２６の外部側には、新たな潤滑剤が貯留部１４へ供給されることにより上方へ追いやられてシール部材２６と主軸部１６の間からしみ出た潤滑剤を貯留するパン５０が設けられている。
具体的には、シール支持部材２５の上側には、筒状のダストカバー２８が設けられ、このダストカバー２８の内部であってシール支持部材２５の上面側にパン５０が設けられている。このパン５０は、シール支持部材２５の上面に設置されてボルト等の締結具２０により抜け止め部材１９に取り付けられる板状のベース部５１と、このベース部５１の周縁から上側に起立する周壁部５２とを備えている。ベース部５１の中央部には、軸部材７の主軸部１６を挿通する挿通孔が設けられ、周壁部５２はダストカバー２８の下側の側壁に沿った形状となっている。

図５の変形例によれば、上述したようにパン５０、即ち、潤滑剤受け部分５４を設けていることから、例えば、潤滑剤供給路３０を介してグリス等の潤滑剤を供給した際に、貯留部１４の上側に滞留する潤滑剤がシール部材２６を経てパン５０の挿通孔５３を通過すると、その潤滑剤をベース部５１と周壁部５２とで構成された潤滑剤受け部分５４により受けることができる。
潤滑剤受け部分５４により、シール部材２６側（下側）からの潤滑剤を受けることができるため、貯留部１４の潤滑剤を外部へ排出するための排出口や潤滑剤排出路４５を設けなくても、パン５０を利用することで、潤滑剤を貯留部１４に充填させることが可能である。

図６及び図７は、図５とは異なる構成にて潤滑剤受け部分を設けた変形例を示したものである。
図６、図７に示すように、抜け止め部材１９を径方向に貫通する孔を形成することで潤滑剤排出孔６０が形成されている。この潤滑剤排出孔６０は、貯留部１４の上部に連通していて当該貯留部１４内の潤滑剤を外部に排出するものである。本実施形態においては、上記孔は抜け止め部材１９の上部に形成された溝をシール支持部材２５で覆うことによって形成されているが、溝に代えて抜け止め部材１９に対してドリル孔を開けることによって潤滑剤排出路４５としても良い。また、当該潤滑剤排出孔６０を覆うように一方が開口した箱６１が抜け止め部材１９の外側に装着されている。

具体的には、箱６１は、板状のベース部６２と、このベース部６２の周縁から一方に突出する周壁部６３とを備えており、これにより、一方が開口状の箱形となっている。周壁部６３には、抜け止め部材１９の外周に係止する係止部が形成されている。
図６及び図７の変形例においては、抜け止め部材１９の外周面と対向するようにベース部６２を向けて、箱６１の周壁部６３に設けた係止部を抜け止め部材１９の外周面に設けた溝等に係止する。これにより、潤滑剤排出孔６０を含めた抜け止め部材１９の外周面を覆うことになり、ベース部６２と、周壁部６３と側壁６４とによって構成された潤滑剤受け部分６５により、潤滑剤排出孔６０から排出された潤滑剤を受けることができる。

潤滑剤受け部分６５により、潤滑剤排出孔６０からの潤滑剤を受けることができるため、
貯留部１４の潤滑剤を外部へ排出するための潤滑剤排出路４５を主軸部１６に設けなくても、潤滑剤を貯留部１４に充填させることが可能である。
図８は、ウエイト６と軸部材７との連結部分の変形例を示したものである。
上記の実施形態では、軸部材７の先端部にくびれ部１７が形成されていたが、この変形例は、くびれ部１７を有さない例である。

具体的には、凹部１２の内径よりもやや外径が小さい軸部材７の先端部が凹部１２に挿入されており、この先端部と凹部１２との間にクリアランスが形成されている。このクリアランスが貯留部１４とされている。
軸部材７の先端部には、径方向に貫通する貫通孔（ピン孔）７０が設けられると共に、このピン孔７０に対向するウエイト６にも当該ウエイト６を貫通する貫通孔７１が形成されている。軸部材７の貫通孔７１及びウエイト６のピン孔７０に、抜け止め部材７２（ピン）が挿入され、軸部材７とウエイト６との両者がピン連結されている。ピン連結の状態では、ピン７２はその両端側においてウエイト６の貫通孔７１の出口に設けられたねじ込みプラグ７３によって抜け止めされていて、軸部材７はピン７２に対して可動状態となっている。

また、軸部材７にも潤滑剤供給路３０が形成されている。詳しくは、この潤滑剤供給路３０は、軸部材７の主軸部１６の基端から先端に向けて軸心方向に延びていると共に、ピン孔７０に連通している。ピン孔７０がピン７２よりも一回り大きく形成されていることによって、ピン孔７０も潤滑剤供給路３０とされていて（ピン孔７０と潤滑剤供給路３０とが兼用化されている）、図８に示した変形例では、軸部材７に潤滑剤排出路が形成されていないものとなっている。
凹部１２の上側には、貯留部１４と外部とに連通する孔が設けられ、この孔は貯留部１４内の潤滑剤を外部に排出する潤滑剤排出孔６０とされている。本実施形態においては、上記孔は抜け止め部材１９の上部に形成された溝をシール支持部材２５で覆うことによって形成されているが、溝に代えて抜け止め部材１９に対してドリル孔を開けることによって潤滑剤排出路４５としても良い。

図８の変形例においては、ウエイト６と軸部材７とを貫通するピン７２により両者がピン連結されていて、軸部材７に形成されたピン孔７０が潤滑剤供給路３０と兼用化されており、また、ウエイト６に溝を設けることで潤滑剤排出路４５が簡単に構成することができて、加工数や部品点数を低減することができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１密閉型混練機
３混練室
４材料投入ロ
６ウエイト
７軸部材
１４貯留部
３０潤滑剤供給路

Claims

材料投入ロを有する混練室と、前記材料投入ロに投入された材料を押圧するウエイトと、このウエイトが先端部に装着され且つ当該ウエイトを昇降可能とする軸部材とを備えている密閉型混練機において、
前記ウエイトと軸部材との連結部分には、ウエイトと軸部材との間に潤滑剤を貯留する貯留部が形成されており、
前記軸部材の内部には、外部から前記貯留部へ向けて潤滑剤を供給する潤滑剤供給路が形成されていることを特徴とする密閉型混練機。
前記潤滑剤供給路は、軸部材の軸心方向に延設され軸部材の基端部に連通していることを特徴とする請求項１に記載の密閉型混練機。
前記軸部材の内部には、貯留部に連通し且つ潤滑剤を外部に排出する潤滑剤排出路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の密閉型混練機。
前記潤滑剤排出路は、軸部材の軸心方向に延設され軸部材の基端部に連通していることを特徴とする請求項３に記載の密閉型混練機。
前記ウエイトに形成された凹部に軸部材の先端部が挿入された上で、当該ウエイトと軸部材とが連結されていて、
前記凹部の内面と軸部材の外面との間の空隙が、前記貯留部とされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の密閉型混練機。
前記ウエイトと軸部材とを貫通するピンにより両者がピン連結されていて、
前記軸部材に形成されたピン孔が前記潤滑剤供給路と兼用化されていることを特徴とする請求項５に記載の密閉型混練機。
前記貯留部と前記ウエイトの外部側とを遮断するシール部材が設けられており、
前記シール部材の外部側には、漏れ出た潤滑剤を貯留するパンが設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の密閉型混練機。