[发明专利]行星混合机

说明书

技术领域

本发明涉及行星混合机，该行星混合机用于化学、医药、电子、陶瓷、食品、饲料以及其他的各种领域，通过使2支或3支的框型叶片遍及箱(容器、搅拌槽)内的整体而进行行星运动，从而能够将固体/液体类处理材料混合、捏炼、捏和、分散处理等。

背景技术

对于固体/液体类的不限定于油性、水溶性的低粘度至高粘度(~3000Pa·s)的处理材料的混合、捏炼、捏和、分散处理等的作业，大多使用双轴混合机(例如，具有2支框型叶片的混合机等)、三轴混合机(例如，具有3支框型叶片的混合机或使2支框型叶片和1支涡轮叶片组合的混合机等)、四轴混合机(例如，分别具有2支框型叶片和2支涡轮叶片的混合机)以及其他的以多个框型叶片在箱内遍及整体而运动的方式公转、自转的行星混合机，并分批(间歇)式地处理。

框型叶片的捏炼作用利用叶片的旋转而使剪应力(剪切应力)作用于在与箱内壁之间流动的处理材料并分散，但是，如果详细描述该工序，则恰好与破碎机的作用相似。即，如果形成于框型叶片的纵边部的外侧的缘部接近箱内壁，则进入与箱内壁之间的处理材料在该缘部和箱内壁之间被压缩。接着，因叶片的旋转而产生的剪应力使得存在于箱内壁之间的处理材料被剪切。最后，该缘部从箱内壁离开，使得处理材料敞开而膨胀。考虑到由于粉碎机的分散工序为经过压缩、剪切、敞开、膨胀的各工序的工序，因而在框型叶片和箱内壁之间产生的该工序与粉碎机的分散工序相同。

上述框型叶片和箱根据目的而被各种地构成，例如，在日本特开2000-27464所示的行星混合机中，框型叶片的框体的纵边部的上方为直线状，纵边部的下方向着底部而大大地弯曲成弧状，该弯曲部接连地连结于半圆弧状的框体的底边部。在该框体内，设有板状的搅拌具。另外，箱具有圆筒状的侧壁，其底面没有锐角的角部，整体与上述框体的底边部相对应，为弯曲成大致碗状的形状。关于该箱的底面，如果观看其剖面形状，则恰好与双体式的捏和机的杯的剖面相似。在捏和机的情况下，杯形成为大致箱状，捏和机叶片沿着杯的底面而沿水平方向延伸，并以利用捏和机叶片的旋转而使处理材料向着箱的底面的大的弧状面流动的方式旋转，因而能够与破碎机的作用相同地在箱的弯曲面和捏和机叶片之间将处理材料压缩、剪切、敞开而效率良好地将粘度高的处理材料捏炼。另一方面，在上述行星混合机的框型叶片的情况下，叶片轴沿相对于箱的底面大致垂直的方向延伸，并沿箱的圆周方向旋转，因而框型叶片的纵边部和底边部的弯曲部不使处理材料向着箱的底面流动。因此，从该弯曲部施加至处理材料的剪切力难以充分地传递，每单位面积的剪切力不大。所以，如上所述，在框型叶片的底边部和箱的底面形成为大的弯曲部的行星混合机的情况下，难以遍及箱的整体而将强力的剪切作用施加至处理材料并分散，大多以搅拌混合低粘度的处理材料的目的使用。

另一方面，在日本特开9-267032所记载的行星混合机中，箱具有圆筒状的侧壁和平板状的底板，箱的底面的角部形成为直角。框型叶片具有沿着上述箱的侧壁延伸的直线状的纵边部和直角地连结于该纵边部的下方部分并沿着箱的底板延伸的直线状的底边部。在该情况下，在框型叶片旋转时，形成在纵边部的外侧面的缘面接近箱的内壁而移动，使得处理材料在纵边部的缘面和箱的内壁之间流动而施加剪应力(剪切应力)，并且，即使在底边部和箱的底面之间，通过叶片自转、公转，从而也能够使剪切应力作用于进入叶片的底边部和箱的底面之间的处理材料并分散处理，能够遍及箱的整体而效率良好地捏炼高粘度的处理材料。关于这样的分散作用，在分批式的情况下，在框型叶片和箱(搅拌槽)的内壁之间等将剪切应力施加至材料的机会为非连续，在框型叶片保持行星运动轨迹的捏炼机中，该框型叶片每自转1次，机会为2次。

如上所述，为了在箱的内表面和箱的底面之间作为箱整体而充分地起到捏炼作用，如上述日本特开9-267032所示，优选叶片延伸至直线状的纵边部接近箱的底面的位置为止，该纵边部和底边部的交点形成为直角，对应于此，箱的底面的角部也形成为直角。但是，在这样的构成的情况下，箱的底面的直角的角部附近的流动性不佳。结果，剪切速度和剪切应力变得不均一，处理材料容易聚集在角部等，装料时的粉体和捏炼时的处理材料有时候附着、粘着于该角部。如果说明对尤其高粘度的处理材料等强力地进行干拌的情况的状况，则作为一个示例，如图5A所示，可发现材料屡次附着在箱T的底面的角部和叶片B的底边部的内表面。因此，必须中断捏炼作业而进行将附着物C刮落的作业。如果不进行附着物的刮落而继续捏炼作业，则易于成为在干拌后的稀释工序产生麻点或结块(粉体的部分凝集)的原因，有时候在稀释途中混入麻点或结块而引起品质不良。