(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌容器内の中心において、回転羽根が発泡石膏スラリーの攪拌前液位から所定の高さに配置され、上側の回転羽根が下側の回転羽根の外径よりも大径の少なくとも上下２枚の回転羽根を回転させて発泡石膏スラリーを発泡させながら攪拌する発泡石膏スラリーの攪拌方法であって、
発泡石膏スラリーの攪拌量毎に、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な前記回転羽根の発泡石膏スラリーの攪拌前液位からの所定の高さを記憶装置に記憶する工程と、
入力された発泡石膏スラリーの攪拌量に基づき、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な前記回転羽根の前記所定の高さを前記記憶装置から読み出す工程と、
前記回転羽根を前記攪拌容器内において読み出した前記回転羽根の前記所定の高さに設定して攪拌を行う工程と、
を有する発泡石膏スラリーの攪拌方法。
【請求項２】
攪拌容器内の中心において、回転羽根の発泡石膏スラリーの攪拌前液位から所定の高さに配置され、上側の回転羽根が下側の回転羽根の外径よりも大径の少なくとも上下２枚の回転羽根を回転させて発泡石膏スラリーを発泡させながら攪拌する発泡石膏スラリーの攪拌方法であって、
最も上側の回転羽根を攪拌容器内の所定高さに配置した状態で、発泡石膏スラリーの攪拌量毎に、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な、前記回転羽根間の間隔を記憶装置に記憶する工程と、
入力された発泡石膏スラリーの攪拌量に基づき当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な前記回転羽根間の間隔を前記記憶装置から読み出す工程と、
前記最も上側の回転羽根を前記攪拌容器内の所定の高さに配置したときの前記回転羽根間の間隔を、読み出した前記回転羽根間の間隔に設定して攪拌を行う工程と、
を有する発泡石膏スラリーの攪拌方法。
【請求項３】
攪拌容器内の中心において、回転羽根が発泡石膏スラリーの攪拌前液位から所定の高さに配置され、上側の回転羽根が下側の回転羽根の外径よりも大径の少なくとも上下２枚の回転羽根を回転させて発泡石膏スラリーを発泡させながら攪拌する発泡石膏スラリーの攪拌方法であって、
発泡石膏スラリーの攪拌量毎に、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な、回転羽根を前記攪拌容器内の所定の高さに配置したときの、最も上側の回転羽根の外径を記憶装置に記憶する工程と、
入力された発泡石膏スラリーの攪拌量に基づき当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な最も上側の回転羽根の外径を前記記憶装置から読み出す工程と、
最も上側の回転羽根として、複数の回転羽根から選択した前記読み出した外径の回転羽根を用いて攪拌する工程と、
を有する発泡石膏スラリーの攪拌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡石膏スラリーの攪拌方法に関し、とくに、異なる攪拌量の石膏スラリーを、一つの攪拌容器で所期の発泡率に攪拌できるようにした発泡石膏スラリーの攪拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、タイヤを製造するための分割金型等を製造するために石膏鋳型が用いられている。金型は、この石膏鋳型のキャビティに溶融金属の溶湯を充填させて鋳造される。
その鋳型材の石膏として発泡石膏が用いられている。発泡石膏は石膏に発泡剤を加えたもので、使用に当たっては、石膏に液を加えて形成した石膏スラリーを、攪拌機で攪拌して内部に空気を取り込み発泡させ、その発泡により硬化後の通気性の向上や軽量化を図っている。
【０００３】
特許文献１の記載によれば、攪拌機は攪拌容器径の半分程度の直径を持つゴム円板付きのシャフトを有し、これを５００〜１５００ｒｐｍのモータ等を用いてシャフトを回転させて攪拌を行っていた。この攪拌方法では、攪拌中ゴム円板をスラリー面の上昇に伴ってスラリー面近くまで引き上げて初期スラリー容量の１．３〜１．８倍になると、ゴム円板を底近くまで下げて気泡の微細化を行うという手法が採られていた。
この従来の発泡石膏スラリーの攪拌は、作業者の目視による攪拌機の制御と攪拌時間（１〜４分）の調整が必要であったため、作業者間のバラツキも大きく、作業の機械化も困難であった。
【０００４】
そこで、この作業者の目視による調整を不要にするため、特許文献１では、回転円板を、その石膏スラリーの初期液面高さより低く、かつ攪拌により生ずる曲面状のスラリー液面下に円板面の一部のみが埋没する一定高さにセットし、発泡操作中はその高さを固定して回転させ、発泡増量に伴うスラリー液面の上昇により円板面の全体がスラリー液面中に埋没したときに、それ以上の発泡が自然に停止することを利用して発泡増量を所期の値に制御する攪拌方法が提案されている。
【０００５】
この攪拌方法では、攪拌重量（ここでは攪拌量という）が異なる発泡石膏スラリーを攪拌するときは、その攪拌量に応じて、直径の異なる複数種類の攪拌容器を準備しておき、石膏スラリーの初期液面高さと回転円板の高さを常に一定にして同一条件で攪拌できるようにすること、及び回転円板の中心軸を、攪拌容器の中心からずらした位置にセットしたり、回転円板の中心軸を液平面に対して斜めにセットして行うことが提案されている。
【０００６】
特許文献１に記載された前記攪拌方法では、異なる攪拌量に対して上記のように石膏スラリーの初期液面高さと回転円板の高さを常に一定にして同一条件で攪拌することが条件とされており、これに従えば、異なる攪拌量で攪拌を行うときは常に異なる攪拌容器が必要となる。しかし、攪拌量が変わる度に攪拌容器の選択を行うことは生産上の工数を増加させるだけではなく、攪拌量によっては、それにピッタリと合う容器がない場合は、石膏の発泡率が高すぎたり或いは低すぎたりするという問題が生じる。
また、実際には、攪拌量が変わっても同じ攪拌容器を用いざるを得ない場合も起こり得るから、この方法で攪拌を行い所期の発泡率を得ることは容易ではない。
【０００７】
また、回転円板の中心軸を、攪拌容器の中心からずらした位置にセットしたり、回転円板の中心軸を液平面に対して斜めにセットして攪拌を行いながら、なお、所期の発泡率を得ることは、操作が複雑で容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５６０４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、発泡石膏スラリーを攪拌する場合に、攪拌量が変わっても同じ攪拌容器を用いつつ、しかも所期（又は所望の）の発泡率を得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願第１発明は、攪拌容器内の中心において、回転羽根が発泡石膏スラリーの攪拌前液位から所定の高さに配置され、上側の回転羽根が下側の回転羽根の外径よりも大径の少なくとも上下２枚の回転羽根を回転させて発泡石膏スラリーを発泡させながら攪拌する発泡石膏スラリーの攪拌方法であって、発泡石膏スラリーの攪拌量毎に、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な前記回転羽根の発泡石膏スラリーの攪拌前液位からの所定の高さを記憶装置に記憶する工程と、入力された発泡石膏スラリーの攪拌量に基づき、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な前記回転羽根の前記所定の高さを前記記憶装置から読み出す工程と、前記回転羽根を前記攪拌容器内において読み出した前記回転羽根の前記所定の高さに設定して攪拌を行う工程と、を有する発泡石膏スラリーの攪拌方法である。
本願第２発明は、攪拌容器内の中心において、回転羽根の発泡石膏スラリーの攪拌前液位から所定の高さに配置され、上側の回転羽根が下側の回転羽根の外径よりも大径の少なくとも上下２枚の回転羽根を回転させて発泡石膏スラリーを発泡させながら攪拌する発泡石膏スラリーの攪拌方法であって、最も上側の回転羽根を攪拌容器内の所定高さに配置した状態で、発泡石膏スラリーの攪拌量毎に、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な、前記回転羽根間の間隔を記憶装置に記憶する工程と、入力された発泡石膏スラリーの攪拌量に基づき当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な前記回転羽根間の間隔を前記記憶装置から読み出す工程と、前記最も上側の回転羽根を前記攪拌容器内の所定の高さに配置したときの前記回転羽根間の間隔を、読み出した前記回転羽根間の間隔に設定して攪拌を行う工程と、を有する発泡石膏スラリーの攪拌方法である。
本願第３発明は、攪拌容器内の中心において、回転羽根が発泡石膏スラリーの攪拌前液位から所定の高さに配置され、上側の回転羽根が下側の回転羽根の外径よりも大径の少なくとも上下２枚の回転羽根を回転させて発泡石膏スラリーを発泡させながら攪拌する発泡石膏スラリーの攪拌方法であって、発泡石膏スラリーの攪拌量毎に、当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な、回転羽根を前記攪拌容器内の所定の高さに配置したときの、最も上側の回転羽根の外径を記憶装置に記憶する工程と、入力された発泡石膏スラリーの攪拌量に基づき当該攪拌量において所期の発泡率を得るに必要な最も上側の回転羽根の外径を前記記憶装置から読み出す工程と、最も上側の回転羽根として、複数の回転羽根から選択した前記読み出した外径の回転羽根を用いて攪拌する工程と、を有する発泡石膏スラリーの攪拌方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発泡石膏スラリーを攪拌する場合に、攪拌量に関わりなく常に同じ攪拌容器を用いて同じ発泡率を得ることができる。
したがって、従来必要であった攪拌容器の変更を無くすことができ、従来方法に対して工数及びコストを節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る攪拌装置を模式的に示した断面図である。
【図２】回転羽根の拡大斜視図である。
【図３】回転羽根と、同じ攪拌容器中において回転羽根を発泡石膏スラリー中に異なる高さに挿入して回転させたときに形成されるスラリー液面と、を示す断面図である。
【図４】回転羽根と、同じ攪拌容器中において回転羽根を発泡石膏スラリー中に異なる高さに挿入して回転させたときに形成されるスラリー液面と、を示す断面図である。
【図５】本実施形態の原理を説明するための図３、４と同様の断面図であり、図５Ａは下側の回転羽根の位置が上側の回転羽根からの距離ｄ１だけ離した状態を、また、図５Ｂは、同様に上側の回転羽根からの距離ｄ２だけ離した状態をそれぞれ示している。
【図６】図６Ａ、Ｂは、それぞれ、回転羽根において、上側にそれぞれ異なる径を有する回転羽根を用いた場合に、それぞれ形成される発泡石膏スラリーの液面形状を表す断面図である。
【図７】３枚以上の回転羽根を備えた攪拌装置における発泡石膏スラリーの攪拌の状態を示す断面図である。
【図８】本実施形態１の攪拌方法を用いて、攪拌量を上記のように変化させかつ上記の攪拌条件で攪拌したときの発泡率を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の発泡石膏スラリーの攪拌装置及び攪拌方法の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る攪拌装置１を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係る攪拌装置１は、図示のように、円筒状の攪拌容器１０と、この攪拌容器１０に収容した発泡剤入りの石膏と液の混合物である発泡石膏スラリー１２を攪拌するため、回転軸２０に所定間隔で上下２段に取り付けられた回転羽根２２（２２１、２２２）と、回転軸２０を回転駆動する回転駆動機構２４と、回転軸２０を軸方向に変位させる羽根変位機構２６と、回転駆動機構２４の回転を制御し、かつ羽根変位機構２６の変位制御を行う制御部３０と、入力部３２と、入力データの確認などのための表示部３４とを有している。
【００１４】
回転駆動機構２４は、例えば減速機付き電動機であって、伝動機構（図示せず）を介して回転軸２０に連結されている。
羽根変位機構２６は攪拌装置１の上フレーム２８に固定されており、回転軸２０を上下に変位して回転羽根２２（２２１、２２２）の高さを変更できるものであれば、例えばリンク機構、ネジ伝動機構、ピストン・シリンダ機構などその機構は任意である。
制御部３０にはマイクロコンピュータ３０１や記憶装置３０２が備えられており、検知されるか又は入力された発泡石膏スラリー１２の攪拌量に基づき、羽根変位機構２６を制御して攪拌量に応じて回転羽根２２（２２１、２２２）の高さを変更する制御を行う。制御部３０に備えた記憶装置３０２には後述する所定の発泡率に対応した羽根変位機構２６による軸及び回転羽根２２（２２１、２２２）の移動量を記録したテーブルが保存されている。
入力部３２は、例えば攪拌容器１０の内壁に備えた液位センサー（図示せず）を備えて発泡前の発泡石膏スラリー１２の液位を検知して攪拌量を取得するか、またはキーボードを備え、キーボードから攪拌量を直接入力する。
表示部３４は、例えば、入力又は検知された攪拌量を表示するＬＣ（液晶）又はＥＬ（エレクトロルミネッセンス）による表示手段を有する。
【００１５】
図２は、本実施形態の回転羽根２２（２２１、２２２）の拡大斜視図である。
回転羽根２２は、ここでは上下２段で構成されており、上側の回転羽根２２２の外径は下側の回転羽根２２１の外径よりも大きい一定値とする。また、上側の回転羽根２２２は、攪拌時に発泡石膏スラリー１２中における同じ深さ（高さ）では常に同じ形の渦の液面形状を得ることができるように、上側の回転羽根２２２の外径と一定の比率の内径を有する円筒状の攪拌容器１０の中心に配置され、かつ一定の回転速度（例えば１５００ｒｐｍ）で回転するようになっている。
なお、最も上側の回転羽根２２２の外径は攪拌容器１０の内径に対して２０％〜５０％に設定するのが好ましい、上側の回転羽根２２２の外径がこれよりも大きいと発泡過程を経る前に回転羽根２２２が、液面の中に羽根の半径方向に深くもぐりこんで液面への影響が出なくなり、また、これよりも小さいと液面の中に羽根の半径方向に回転羽根２２２がごくわずかしか浸っていないのでほとんど液面を揺らすことができず液面への影響が現れず、いずれも不適である。
【００１６】
次に、本実施形態により所期の発泡率を得るための原理について説明する。
図３、４は、いずれも回転羽根２２（２２１、２２２）と、同じ攪拌容器１０中において回転羽根２２（２２１、２２２）を発泡石膏スラリー１２中に異なる高さ（発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０からの距離）に挿入して回転させたときに形成されるスラリー液面ＬＳと、を示す断面図である。
ここで、図３は、回転羽根２２（２２１、２２２）の高さを発泡石膏スラリー１２中で比較的低く（発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０からｈ１の距離で比較的深く）配置した例を、また、図４は回転羽根２２（２２１、２２２）の高さを発泡石膏スラリー１２中で比較的高く（発泡石膏スラリー１２の初期液面ＬＳ０からｈ２の距離で比較的浅く）配置した例をそれぞれ示している。
【００１７】
図３及び図４に示すように、発泡石膏スラリー１２を収容した攪拌容器１０内で回転羽根２２（２２１、２２２）を回転させると、それぞれ上側の回転羽根２２２によってその回転羽根２２２の中心部の周りに回転放物面状のスラリー液面ＬＳが形成される。つまり、そのスラリー液面ＬＳは、上側の回転羽根２２２の中心部分の周りに上方に向かって開いた曲面を成している。
【００１８】
ここで、図４のスラリー液面ＬＳの形状（断面形状）は図３の渦流の表面形状に比べてなだらかである、即ち、スラリー液面ＬＳの底部から同じ高さにおけるスラリー液面ＬＳの径は図４の方が図３よりも大きい。そのため、同じ構造の回転羽根２２（２２１、２２２）を用いた場合、上側の回転羽根２２２が前記スラリー液面ＬＳから中に浸る長さＬ１、Ｌ２は、図３に示す、回転羽根２２１、２２２の高さを低くした場合（発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０からの距離を長くした場合）の方が、図４に示す回転羽根２２１、２２２の高さを高くした場合（発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０からの距離を短くした場合）よりも長くなる（Ｌ１＞Ｌ２）。
【００１９】
ここで、特許文献１でも指摘されているように、上側の回転羽根２２２の表面に付着した空気は慣性力により上側の回転羽根２２２とともに発泡石膏スラリー１２中に入るため、上側の回転羽根２２２の発泡石膏スラリー１２中の領域は空気と発泡石膏スラリー１２との攪拌領域となる。したがって、回転羽根２２２の発泡石膏スラリー１２中における長さが長いと、それに伴って攪拌領域が増大する。つまり、同じ時間攪拌を行った場合の発泡量（攪拌により増加する体積）が増大し、同じ攪拌装置１を用いた場合には、上側の回転羽根２２２の高さによりその発泡量に差が出てくる。
本実施形態は、この現象を利用して、発泡石膏スラリー１２の攪拌量に応じて、前記羽根変位機構２６で回転羽根２２（２２１、２２２）の高さを変更することで、発泡量を調整し所定の発泡率（例えば４０％）を得るようにしている。
【００２０】
次に、本攪拌装置１を用いた発泡石膏スラリー１２の攪拌動作について説明する。
本実施形態に係る攪拌装置１で発泡石膏スラリー１２の攪拌を行うときは、従来と同様に先ず攪拌容器１０に予め計量した所定量の液を入れ、その中に所定量の発泡剤入りの石膏を投入して発泡石膏スラリー１２を形成する。その後、回転羽根２２（２２１、２２２）を発泡石膏スラリー１２中に入れて所定の回転速度（例えば１５００ｒｐｍ）で回転させる。上側の回転羽根２２２の回転により図示のように、発泡石膏スラリー１２に渦流、つまり、図３、４に示すように、その中心が凹んだ回転放物線状の液面ＬＳが生じる。
【００２１】
発泡石膏スラリー１２に回転放物線状の液面ＬＳが生じると、図示のように、下側の回転羽根２２１から所定間隔ｄ離れて配置された下側及び上側の回転羽根２２１、２２２の中央部分は、回転放物線状の空間内に入るが、その先端側は発泡石膏スラリー１２の液中に入った状態を維持する。そのため下側及び上側の回転羽根２２１、２２２上の空気は回転羽根２２１、２２２の遠心力を受けて回転羽根２２１、２２２上を発泡石膏スラリー１２内に移動し、発泡石膏スラリー１２に巻き込まれ攪拌される。
【００２２】
そこで、本実施形態ではこの現象を利用して、所期の発泡率を得る。即ち、下側及び上側の回転羽根２２１、２２２の外径をそれぞれ所定径に（但し、上側の外径は下側のそれよりも大径にする。）、また下側と上側の回転羽根２２１、２２２の間隔ｄを一定にして、さらに、回転速度及び攪拌時間も一定に固定した状態で、回転羽根２２（２２１，２２２）の高さ（回転羽根２２の発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０に対する挿入深さ、つまりその回転羽根２２の高さ）を変更し、所望の発泡率を得る。
【００２３】
本実施形態では、このようにして攪拌を行う毎に記憶装置３０２に攪拌量と、所期の発泡率を得たときの回転羽根２２（２２１、２２２）の高さをテーブルに記録しておく。或いは、予め試行を行いテーブルを作成しておく。
即ち、所期の発泡率を得たときの回転羽根２２（２２１、２２２）の高さを取得するために、所定内径の円筒状の攪拌容器１０と、所定外径の下側の回転羽根２２１と上側の回転羽根２２２を所定間隔ｄで固定した回転羽根２２（２２１、２２２）を用い、かつ回転羽根２２（２２１、２２２）の回転速度と攪拌時間を一定にした状態で、様々な攪拌量について、所期の発泡率、例えば４０％になるときの回転羽根２２（ここでは上側の回転羽根２２２）の発泡石膏スラリー１２の攪拌前の液面からの高さを求め、記憶装置３０２のテーブルに記録しておく。
【００２４】
次に、攪拌量の変更に伴う回転羽根２２（２２１、２２２）の変位制御について説明する。
同一攪拌容器１０内の発泡石膏スラリー１２の攪拌量が変更されたときは、攪拌装置１の制御部３０（図示せず）は、液位センサ又は入力された攪拌量に基づき記憶装置３０２のテーブルから、攪拌量に対応した回転羽根２２（ここでは上側の回転羽根２２２）の高さを読み出し、羽根変位機構２６を作動して回転軸２０を変位して、回転羽根２２（２２２）の高さ、即ち、発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０からの深さつまり高さを設定する。
設定後は、従来と同様に回転羽根２２（２２１、２２２）を所定時間回転させることで常に所期の発泡率の発泡石膏を得ることができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、発泡石膏スラリー１２の攪拌装置及び攪拌方法の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、発泡石膏スラリー１２の攪拌量に応じて羽根変位機構２６で回転軸２０を上下させて、攪拌量に関わらず常に発泡率を一定に保つ攪拌装置及び攪拌方法について説明したが、ここでは、これに代えて、下側の回転羽根２２１と上側の回転羽根２２２の間隔ｄを変更することで同様に攪拌量に関わらず、常に発泡率を一定に保つ攪拌装置及び攪拌方法について説明する。
【００２６】
先ず、その原理を説明する、
図５Ａ、Ｂは本実施形態の原理を説明するための図３、４と同様の断面図であり、図５Ａは下側の回転羽根２２１の位置が上側の回転羽根２２２からの距離ｄ１だけ離した状態を、また、図５Ｂは、同様に上側の回転羽根２２２からの距離ｄ２だけ離した状態をそれぞれ示している。ここでｄ１＞ｄ２である。
本実施形態では、上側の回転羽根（最も上側の回転羽根）２２２を発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０から所定の高さ（深さ）に配置する。即ち、本実施形態では、攪拌量に関わらず上側の回転羽根２２２の位置は常に一定であるから、攪拌容器１０内の発泡石膏スラリー１２の液面の断面図は、回転羽根２２（２２１、２２２）が回転するとき、同一の攪拌容器１０を使用する限り常に一定である。
そこで、下側の回転羽根２２１の発泡石膏スラリー１２に対して浸る度合いを変更するために、図５Ａ、Ｂに示すように、その間隔ｄを変更する。
【００２７】
つまり、発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０を基準に、回転羽根２２（２２１、２２２）の上下動は行わず、上側の回転羽根２２２に対する下側の回転羽根２２１の位置を調節する。この調節機構は任意であるが、例えば上側の回転羽根２２２を取り付けた回転軸２０に対して、下側の回転羽根２２１を取り付けた回転軸２０を相対移動可能に取り付け、かつ、制御部３０の制御により回転軸２０を幅変位機構（図示せず）により伸縮させる。それ以外の構成は第１の実施形態に係る攪拌装置１と同様である。
なお、幅変位機構の構成自体は、例えば回転軸２０を第１の回転羽根２２１を支持する部分を、第２の回転羽根２２２を支持する部分に対して伸縮できるように構成すればよい。その伸縮機構は任意である。
【００２８】
この方法によるときも、第１の実施形態と同様に予め複数の攪拌量に対して一定の発泡率（例えば４０％）が得られたときの、上側の回転羽根２２２から下側の回転羽根２２１までの距離を求めておき、これを前記記憶装置３０２のテーブルに保存しておく。
この方法で発泡石膏スラリー１２の攪拌を行うときは、例えば、液位センサ（図示せず）で攪拌量を検知するか、又はオペレータが入力手段を用いて攪拌量を入力すると、制御部３０は入力された攪拌量に基づき、記憶装置３０２に記憶された前記攪拌量に対応する下側の回転羽根２２２の移動量を読み出し、第２の羽根変位機構を駆動制御して前記読み出した移動量だけ移動させる。
【００２９】
第２の実施形態により発泡石膏スラリー１２の攪拌を行うには、まず、制御部３０は記憶装置３０２のテーブルを参照して、第２の羽根変位機構を駆動して下側の回転羽根２２１を攪拌量に応じた変位量だけ上下する。次に、上側の回転羽根２２２を所定の高さ、つまり発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０から所定の深さまで降ろして、第１の実施形態と同じ回転速度（例えば１５００ｒｐｍ）で回転させる。これによって、攪拌量に関わりなく、発泡石膏スラリー１２を、常に所期の発泡率、例えば４０％の発泡率にすることができる。
本実施形態によれば、発泡石膏スラリー１２の攪拌量が変化しても、上側の回転羽根２２２に対する下側の回転羽根２２１の間隔を調節するだけで、攪拌により所期の発泡率を得ることができる。
【００３０】
本実施形態によれば、上側の回転羽根２２２に対する下側の回転羽根２２１の距離を変更することで、異なる攪拌量に対して同じ攪拌容器１０を用いて所期の発泡率を容易に得ることができる。
【００３１】
以上説明した第１及び第２の実施形態によれば、従来のように、攪拌量が異なるたび毎に攪拌容器を変える必要がなく、製造工程における工数を抑制することができる。また、複数の攪拌容器を備えておく必要がなくコストやスペースの面でも従来の製造方法に対して利点がある。
【００３２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
本実施形態では、上側の回転羽根２２２（最も上側の回転羽根を基準にしてもよい）を発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０から所定の高さ（深さ）に配置し、その上側の回転羽根２２２の外径により、当該回転羽根２２２の回転時に得られる発泡石膏スラリー１２の回転放物線状をなす液面の形状が変化することを利用して、攪拌量の変化に合わせて、上側の回転羽根２２２の外径を変化させて、所期の発泡率を得るものである。
【００３３】
図６Ａ、Ｂは、それぞれ、既に示した第１の実施形態と同様の構造を備えた回転羽根２２（２２１、２２２）において、上側にそれぞれ異なる外径を有する回転羽根２２２を用いた場合に、それぞれ形成される発泡石膏スラリー１２の液面形状を表す断面図である。
図示のように、上側の回転羽根２２２を発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０から所定の高さ（深さ）に配置したときは、発泡石膏スラリー１２の液面形状は、上側の回転羽根２２２の外径により、その外径がより大きくなるにしたがって回転放物線形状が尖った形状に、また外径が小さくなるに従ってそれがなだらかな形状に変化する。
したがって、第１の実施形態と同様の回転羽根２２（２２１、２２２）を用いた場合、既に説明したように上側の回転羽根２２２の攪拌領域の差により、上側の回転羽根２２２の外径に応じて発泡率が変化する。そこで、本実施形態では、この作用を利用して、攪拌量にしたがって上側の回転羽根２２２の外径を異なるものを用いる。
【００３４】
本実施形態に係る攪拌方法で発泡石膏スラリー１２を攪拌するときは、様々な攪拌量において、上側の回転羽根２２２を発泡石膏スラリー１２の発泡前液面ＬＳ０から所定の高さ（深さ）に配置して、既に説明したと同様の条件で攪拌を行い、制御部３０は所期の発泡率（例えば４０％）が得られたときの上側の回転羽根２２２の外径を取得し、これを記憶装置３０２に攪拌量と上側の回転羽根２２２との対照表となるテーブルを作成して記録しておき、そのテーブルを利用する。
即ち、制御部３０は、液位センサで検知するか又はキーボードなどの入力部３２で入力された攪拌量に基づき前記テーブルから上側の回転羽根２２２の外径を読み出し、その外径又は外径に対応して特定される上側の回転羽根２２２を、表示部３４の表示手段に表示するなどして指示する。
【００３５】
この場合は、上側の回転羽根２２２としてそれぞれの攪拌量に対応させて外径の異なる複数の回転羽根を用意しておき、ユーザはその中から指示された上側の回転羽根２２２を選択して攪拌を実行する。
この方法では従来のように複数の攪拌容器を用意しておく必要はないが、代わりに上側の回転羽根を複数用意しておく必要がある。そのため、攪拌容器を用意しておく場合に比べて保管のし易さやコスト面では有利であるが、上側の回転羽根２２２を攪拌量に応じて付け替える必要があるため手間が掛かり、第１及び第２の実施形態よりも不利な点がある。ただ、羽根変位機構２６又は第２の羽根変位機構を用いることがないため設備コスト面では有利である。
【００３６】
なお、何れの実施形態においても、上側の回転羽根２２２の外径について、例えば従来と同様に下側の回転羽根２２１と同じものを用いると、攪拌時に上側の回転羽根２２２は攪拌開始時に発泡石膏スラリー１２から離れるため、攪拌が進行せず、発泡率が小さくなり過ぎる虞がある。
尤も、下側の回転羽根２２１の外径を大きくしておけばこの問題は回避出来るかも知れないが、下側の回転羽根２２１の外径を必要以上に大きくすることはエネルギーのロスが大きく意味がない。したがって、全体のエネルギー効率等を考慮すれば下側の回転羽根２２１に対して上側の回転羽根の外径を大きくすることが重要である。
実用上、最も上側の回転羽根の外径に対して、最も下側の回転羽根の外径をその１０％〜８０％にするのが好適である。
【００３７】
また、以上の各実施形態では、回転羽根２２は上下２段のものとして説明したが、これに限らず、図７に示すように３段以上であってもよく、また、その場合は、下側の回転羽根から順にその外径を大きくするのが好適である。
なお、これに関連して、本特許請求の範囲において「最も下側の回転羽根」というのは、回転羽根が上下２段に限らず３段以上の場合も含むことを前提にしたものであって、上下２段のものを排除する意味ではない。
その場合、最も下側の回転羽根と最も上側の回転羽根の間隔を、最も上側の回転羽根の外径に対して１０％〜５０％とすることが望ましい。即ち、前記数値が５０％を越えると、上側の回転羽根以上に液面が変動せず、また、１０％未満であると、回転羽根の液面形状への影響が現れないためいずれも不適である。即ち、前記数値が５０％以上だと、回転羽根の位置では液面の中に羽根の半径方向に深くもぐりこんで羽根が沈んだ状態になり液面への影響が出なくなり、前記数値が１０％未満では液面の形状が1枚で攪拌している時と変わらず、容器下部の撹拌に支障をきたす。
【００３８】
実施例
第１の実施形態にしたがった実験を行ったので、その実験結果を以下に示す。
実験条件
回転羽根の回転軸２０の外径；２０ｍｍ、
下側の回転羽根２２１の外径；１００ｍｍ、厚さ；１０ｍｍ、
上側の回転羽根２２２の幅；２００ｍｍ、厚さ；１０ｍｍ、
下側と上側の回転羽根２２２間の間隔（距離）；５０ｍｍ
攪拌容器１０；円筒状で内径（直径）；３８０ｍｍ
使用石膏；ノリタケＧ−１Ｂ、Ｇ−６石膏（商品名）、
配合条件；石膏１ｋｇに対して液８００ｇ
攪拌時間；１分間
攪拌量；攪拌容器１０内液面高さ８２ｍｍ〜１２５ｍｍ
【００３９】
図８は、本実施形態１の攪拌方法を用いて、攪拌量を上記のように変化させかつ上記の攪拌条件で攪拌したときの発泡率を表すグラフである。
図８のグラフから、適切な羽根高さを設定することにより、攪拌容器１０内の液面高さ８２ｍｍ〜１２５ｍｍの範囲内において攪拌量を変化させても、発泡率のバラツキを±３％に抑えることができることが分かった。
これに対し、従来の攪拌方法、即ち、同じ条件（但し回転羽根の高さの調整は行わず攪拌容器１０を変更する方法）では、発泡率に±１５％のバラツキがあることから、本発明の有効性が確認できた。
また、回転羽根２２（２２１、２２２）の高さ（液面へ沈める深さ）、攪拌容器１０の径により、発泡増量を制御できることが分かった。これにより、所定の初期液面（攪拌量）に応じた回転羽根高さを攪拌装置１にインプットしておくことにより、求める発泡率を従来より精度良く得ることができる。
【００４０】
以上、発泡石膏スラリー１２の攪拌装置及び攪拌方法について説明を行ったが、本攪拌装置及び攪拌方法は、発泡石膏に限定されず、発泡石膏以外の発泡材料の攪拌装置及び攪拌方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・攪拌装置、１０・・・攪拌容器、１２・・・発泡石膏スラリー、２０・・・回転軸、２２・・・回転羽根（２２１・・・下側の回転羽根、２２２・・・上側の回転羽根）２４・・・回転駆動機構、２６・・・羽根変位機構、３０・・・制御部（３０１・・・マイクロコンピュータ、３０２・・・記憶装置）、３２・・・入力部、３４・・・表示部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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