(57)【要約】【課題】粉体を均質に混合して高品質の混合物を得ることができ、作業性の向上及び撹拌コストの低減をも実現し得る粉体撹拌装置を提供する。【解決手段】公転用モータ３と、公転用モータ３の出力により粉体容器４を公転軸１１回りに公転させる公転機構１０と、自転用モータ５と、公転する粉体容器４を自転用モータ５の出力により自転軸１９回りに自転させる自転機構２０と、粉体容器４の自転軸１９の公転軸１１に対する傾きθの調整を行う角度調整機構３０を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を収容する粉体容器を中心軸回りに公転させつつ自転させて、該粉体容器内の粉体を撹拌する粉体撹拌装置であって、
公転用駆動源と、
この公転用駆動源の出力により前記粉体容器を中心軸回りに公転させる公転機構と、
自転用駆動源と、
前記中心軸回りに公転する前記粉体容器を前記自転用駆動源の出力により容器中心軸回りに自転させる自転機構と、
前記粉体容器の容器中心軸の前記中心軸に対する角度の調整を行う角度調整機構を備えた
ことを特徴とする粉体撹拌装置。
【請求項２】
前記粉体容器に対する給排気により粉体の搬入搬出を行う粉体搬送機構を備えた請求項１に記載の粉体撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体の撹拌（粉体同士の擦れ合いによる研磨及び脱泡を含む）を行うのに用いられる粉体撹拌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記した粉体撹拌装置に類するものとしては、例えば、公転用駆動源と、この公転用駆動源の出力により鉛直方向の中心軸回りに回転する支持体と、この支持体に取付けられて中心軸回りに公転する被混練物を収容する容器と、自転用駆動源と、この自転用駆動源の出力により容器をその容器中心軸回りに自転させる自転機構を備えたものがあり、容器は、通常その容器中心軸を公転中心軸に対して傾斜させた状態で支持体に取り付けられる。
【０００３】
この撹拌装置では、公転中心軸に対して傾斜させた状態の容器を公転させることで生じる遠心力により被混練物を容器の内壁に押し付け、さらに、容器を自転させることで容器内の被混練物を撹拌して混練するようになっている。
最近では、特許文献１に開示されているように、容器の自転速度を変えることで、混練及び脱泡の双方をいずれも良好に行えるようにした撹拌装置が開発されている。
【０００４】
この撹拌装置では、容器の自転速度を変えることができるので、ある程度品質の高い混練物を得ることができるものの、被混練物が粉体である場合には、容器の自転速度を変えただけでは、粉体が均質に混ざり合わないことがある。そこで、この不均質化を避けるべく、撹拌する粉体の種類に応じて、容器の公転中心軸に対する傾き角度を適宜変更するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７１４６５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記した従来の撹拌装置では、容器の公転中心軸に対する傾き角度を変更するに際して、容器を支持体から一旦取り外して、容器中心軸の公転中心軸に対する角度を適宜変更した後、再度支持体に取り付けるようになっているので、この作業が煩雑で且つ手間隙のかかるものとなっており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、粉体を均質に混合して高品質の混合物を得ることができるのは勿論のこと、作業性の向上及び撹拌コストの低減をも実現することが可能な粉体撹拌装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、粉体（例えば粒子径０．５μｍの粉体）を収容する粉体容器を中心軸回りに公転させつつ自転させて、該粉体容器内の粉体を撹拌する粉体撹拌装置であって、公転用駆動源と、この公転用駆動源の出力により前記粉体容器を中心軸回りに公転させる公転機構と、自転用駆動源と、前記中心軸回りに公転する前記粉体容器を前記自転用駆動源の出力により容器中心軸回りに自転させる自転機構と、前記粉体容器の容器中心軸の前記中心軸に対する角度の調整を行う角度調整機構を備えた構成としたことを特徴としており、この粉体撹拌装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る粉体撹拌装置では、前記粉体容器に対する給排気により粉体の搬入搬出を行う粉体搬送機構を備えた構成としている。
本発明に係る粉体撹拌装置において、公転用駆動源の出力により粉体容器を中心軸回りに公転させる公転機構には、ベルト及びプーリによるベルトドライブ方式を用いることができる。
【０００９】
また、粉体容器を自転用駆動源の出力により容器中心軸回りに自転させる自転機構には、公転機構と同じくベルトドライブ方式を用いることができるが、容器をより高速で自転させて、容器内の粉体に１０００Ｇ程度の加速度を生じさせるために、非接触伝達式のマグネットドライブ方式を採用することが望ましい。
本発明に係る粉体撹拌装置は、粉体の混ぜ合わせ処理に適用することができるほか、粉体同士を互いに擦れ合わせて研磨する処理や、粉体に他の粉体をコーティングする処理にも適用することができ、脱泡処理にも適用することが可能である。
【００１０】
本発明に係る粉体撹拌装置では、公転中心軸に対して傾斜させた状態の粉体容器を公転させることで生じる遠心力により粉体を粉体容器の内壁に押し付け、さらに、粉体容器を自転させることで粉体容器内の粉体を撹拌して混合するようになっている。
ここで、混合物の不均質化を避けるべく、角度調整機構により粉体容器を動作させて、撹拌する粉体に最適な容器の傾きになるように、容器中心軸の中心軸に対する角度を調整すれば、粉体容器の公転中心軸に対する傾き角度の変更作業が完了することとなる。
【００１１】
つまり、粉体容器を着脱する必要がない分だけ、粉体容器の傾き角度の変更作業が簡単なものとなり、これに伴って変更作業に要する時間も少なくて済むこととなる。
また、本発明に係る粉体撹拌装置において、粉体容器に給気したり粉体容器から排気したりする粉体搬送機構により、粉体容器に対する粉体の搬入搬出を行うようになせば、粉体の搬入搬出時間の短縮化が図られるうえ、粉体容器から粉体を余すところなく除去し得ることとなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る粉体撹拌装置では、上記した構成としているので、粉体を均質に混合して高品質の混合物を得ることができるのは言うまでもなく、作業性の向上を実現することができると共に、撹拌コストの低減化をも実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
また、本発明の請求項２に係る粉体撹拌装置では、上記した構成としているので、請求項１に係る粉体撹拌装置と同様の効果が得られるのに加えて、さらなる撹拌コストの低減化を実現できると共に、粉体容器から粉体を確実に除去することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉体撹拌装置を示す正面説明図である。
【図２】図１に示した粉体撹拌装置のＡ−Ａ線に基づく断面説明図である。
【図３】図１に示した粉体撹拌装置のＢ−Ｂ線に基づく断面説明図である。
【図４】本発明に係る粉体撹拌装置の他の実施形態を示す部分正面説明図である。
【図５】図４に示した粉体撹拌装置の粉体搬送機構の配管説明図（ａ），（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る粉体撹拌装置を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明に係る粉体撹拌装置の一実施形態を示している。
図１に示すように、この粉体撹拌装置１は、底板２ａを有するベース２と、このベース２の底板２ａ上に固定された公転用駆動源としての公転用モータ３と、この公転用モータ３の出力により粉体Ｐを収容する円筒状の粉体容器４を公転させる公転機構１０と、ベース２の底板２ａ上に固定された自転用駆動源としての自転用モータ５と、粉体容器４を自転用モータ５の出力により自転させる自転機構２０を備えている。
【００１５】
公転機構１０は、図２にも示すように、ベース２の天板２ｂに固定された鉛直方向に沿う軸受部２ｃに回転自在に支持される中空状を成す公転軸（中心軸）１１と、公転軸１１の上端部に固定された横長の箱型フレーム１２と、公転軸１１を間にして対称配置された２個の容器ホルダ１３，１３を具備しており、公転用モータ３の出力軸３ａ及び公転軸１１にそれぞれ取り付けたプーリ１４，１４間にベルト１５を掛け渡すことで、公転用モータ３からの出力を公転軸１１に伝達して、容器ホルダ１３，１３を公転軸１１回りに公転させるようになっている。
【００１６】
この場合、容器ホルダ１３，１３は、図３にも示すように、いずれも箱型フレーム１２にホルダ支持体１６を介して水平軸１７回りに回転可能に支持されている。この容器ホルダ１３は、粉体容器４を収容して固定する円筒状のホルダ本体１８と、このホルダ本体１８の下側に同軸に固定されて、ホルダ支持体１６に設けた軸受部１６ａに回転自在に支持される自転軸（容器中心軸）１９を有している。
【００１７】
一方、自転機構２０は、中空軸である公転軸１１の中心に配置されてこの公転軸１１に回転自在に支持された自転出力伝達軸２１と、この自転出力伝達軸２１の上端部に固定された駆動側マグネットホイール２２と、容器ホルダ１３のホルダ本体１８の下部周囲に配置された動作側グネットホイール２３を具備している。
この自転機構２０では、自転用モータ５の出力軸５ａ及び自転出力伝達軸２１にそれぞれ取り付けたプーリ２４，２４間にベルト２５を掛け渡すことで、自転用モータ５からの出力を自転出力伝達軸２１に伝達し、この自転出力伝達軸２１とともに回転する駆動側マグネットホイール２２の回転トルクを動作側グネットホイール２３に非接触で伝達することにより、容器ホルダ１３及び粉体容器４を自転軸１９回りに自転させるようになっている。
【００１８】
また、この粉体撹拌装置１は、粉体容器４を支持する容器ホルダ１３の自転軸１９の公転軸１１に対する角度の調整を行う角度調整機構３０を備えている。
この角度調整機構３０は、箱型フレーム１２内の両ホルダ支持体１６，１６間で且つ公転軸１１とはずれた部位に位置する操作ねじ３１と、この操作ねじ３１のねじ部３１ａに螺合したスライダ３２を有しており、この実施例では、公転軸１１を間にして操作ねじ３１の反対側にも、ねじ部３３ａにスライダ３２を螺合したガイドねじ３３が平行に配置されている。そして、両ねじ３１，３３の箱型フレーム１２から下方に突出する各ねじ部３１ａ，３３ａの先端に、スプロケット３４，３４をそれぞれ取り付けると共に、これらのスプロケット３４，３４間に、チェーン３５を掛け渡すことで、操作ねじ３１の回転操作により、スライダ３２，３２を箱型フレーム１２内でシンクロさせて上下動させるようにしている。
【００１９】
これらのスライダ３２，３２には、ピン３６，３６がそれぞれ設けてあり、両ホルダ支持体１６，１６の互いに向き合う側にそれぞれ形成された連結用フォーク部３７，３７をピン３６，３６にそれぞれ摺動自在に係合させることで、操作ねじ３１の回転操作によるスライダ３２，３２の上下動によって、両ホルダ支持体１６，１６を水平軸１７回りで且つ互いに反する方向に回動させることができるようになっている。すなわち、操作ねじ３１の回転操作により、粉体容器４を固定した容器ホルダ１３，１３の公転軸１１に対する各傾きθを適宜変更することができるようになっている。
【００２０】
この粉体撹拌装置１において、２個の容器ホルダ１３，１３の公転軸１１に対する各傾きθは、通常約３０°に設定される。
このように設定された粉体撹拌装置１では、まず、撹拌する粉体Ｐを収容した粉体容器４，４を容器ホルダ１３，１３の各ホルダ本体１８，１８にそれぞれ収容して固定する。
続いて、公転用モータ３及び自転用モータ５をそれぞれ作動させて、公転機構１０及び自転機構２０により、容器ホルダ１３，１３とともに粉体容器４，４を公転軸１１回りに公転させつつ自転軸１９回りに自転させると、粉体容器４が公転することで生じる遠心力により粉体Ｐは粉体容器４の内壁に押し付けられ、さらに、粉体容器４が自転することで粉体Ｐがより撹拌されて良好に混合することとなる。
【００２１】
ここで、粉体Ｐが均質に混合しない場合や、違う種類の粉体Ｐの撹拌を行う場合には、角度調整機構３０の操作ねじ３１の回転操作により、容器ホルダ１３，１３を支持するホルダ支持体１６，１６を水平軸１７回りで且つ互いに反する方向に回動させて、容器ホルダ１３の傾きθが撹拌する粉体Ｐに最適となるように、自転軸１９の公転軸１１に対する角度を調整すれば、粉体容器４の公転軸１１に対する傾きθの変更作業が完了することとなる。
【００２２】
つまり、粉体容器４を容器ホルダ１３から取り外したり、ホルダ支持体１６に対する容器ホルダ１３の着脱を行ったりする必要がない分だけ、粉体容器４の傾きθの変更作業が簡単なものとなり、これに伴って変更作業に要する時間も少なくて済むこととなる。
図４及び図５は、本発明に係る粉体撹拌装置の他の実施形態を示している。
図４に部分的に示すように、この粉体撹拌装置５１は、粉体搬送機構６０を備えた構成としており、他の構成は先の実施例における粉体撹拌装置１と同じである。
【００２３】
この粉体撹拌装置５１の粉体搬送機構６０は、自転機構２０の自転出力伝達軸２１の中心に形成した給排気孔６１と、自転出力伝達軸２１の上下端にそれぞれ配置されて給排気孔６１と接続する複式の軸用ロータリージョイント６２，６３と、粉体容器４の蓋４ａの中心に配置されて粉体容器４の内部と接続する複式の容器用ロータリージョイント６４を具備している。
【００２４】
自転出力伝達軸２１の上端側の軸用ロータリージョイント６２は、ホース６５を介して容器用ロータリージョイント６４と接続しており、一方、自転出力伝達軸２１の下端側の軸用ロータリージョイント６３は、図５に示すように、ポンプ６６に接続していて、この粉体搬送機構６０は、ポンプ６６を作動させて粉体容器４に対する給排気を行うことにより、粉体容器４に対する粉体Ｐの搬入搬出を行うようになっている。
【００２５】
なお、図５における符号６７は給排気切換バルブ、符号６８は一方向弁であり、粉体容器４からの排気時に閉動作し、粉体容器４への給気時に開動作する。また、符号６９は混合気用バルブありで、粉体容器４内雰囲気を変える場合に、必要に応じて給気時に開動作する。
このような粉体撹拌装置５１では、粉体搬送機構６０のポンプ６６を作動させて粉体容器４から直接排気することで、粉体容器４から粉体Ｐの搬出を行うようになせば、粉体Ｐの搬出時間の短縮化が図られるうえ、粉体容器４から粉体Ｐを余すところなく除去し得ることとなる。
【００２６】
一方、粉体搬送機構６０のポンプ６６を作動させて粉体容器４に直接給気することで、粉体容器４に対する粉体Ｐの搬入を行うようになせば、やはり粉体Ｐの搬入時間の短縮化が図られ、加えて、混合気用バルブ６９を利用することで、必要に応じて粉体容器４内雰囲気を変化させ得ることとなる。
上記した実施例では、公転用モータ３の出力により粉体容器４を公転軸１１回りに公転させる公転機構１０として、プーリ１４及びベルト１５によるベルトドライブ方式を用いたが、これに限定されるものではない。
【００２７】
また、上記した実施例では、自転機構２０として、駆動側マグネットホイール２２及び動作側グネットホイール２３を具備した非接触伝達式のマグネットドライブ方式を採用したが、これに限定されるものではなく、公転機構１０と同じくベルトドライブ方式を用いることができる。
さらに、上記した実施例では、本発明に係る粉体撹拌装置を粉体Ｐの混ぜ合わせ処理に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、粉体Ｐ同士を互いに擦れ合わせて研磨する処理や、粉体Ｐに他の粉体をコーティングする処理にも適用することができるほか、脱泡処理にも適用することが可能である。
【００２８】
本発明に係る粉体撹拌装置の構成は、上記した実施例による粉体撹拌装置１，５１の構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２９】
１，５１  粉体撹拌装置
３  公転用モータ（公転用駆動源）
４  粉体容器
５  自転用モータ（自転用駆動源）
１０  公転機構
１１  公転軸（中心軸；公転機構）
１２  箱型フレーム（公転機構）
１３  容器ホルダ（公転機構）
１９  自転軸（容器中心軸）
２０  自転機構
２１  自転出力伝達軸（自転機構）
２２  駆動側マグネットホイール（自転機構）
２３  動作側グネットホイール（自転機構）
３０  角度調整機構
３１  操作ねじ（角度調整機構）
３２  スライダ（角度調整機構）
３３  ガイドねじ（角度調整機構）
３６  ピン（角度調整機構）
３７  連結用フォーク部（角度調整機構）
６０  粉体搬送機構
６１  給排気孔
６２，６３軸用ロータリージョイント
６４  容器用ロータリージョイント
６６  ポンプ
Ｐ  粉体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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