(57)【要約】【課題】単一の駆動源によって所望の公転運動と自転運動を実現するシンプルな構成の公転自転式ミキサーを提供する。【解決手段】内外二重構造の収納容器ＢＸの外側部材を構成する公転容器１と、公転容器１の内側に回転可能に配置される攪拌容器２と、公転容器２を揺動可能に軸支して公転させる回転本体部３と、回転本体部３を回転駆動する駆動部４と、攪拌容器２に接触することで、公転容器１の内部で攪拌容器２を自転させる押圧部５と、を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外二重構造の収納容器の外側部材を構成する公転容器と、
前記公転容器の内側に回転可能に配置される攪拌容器と、
前記公転容器を揺動可能に軸支して公転させる回転本体部と、
前記回転本体部を回転駆動する駆動部と、
前記攪拌容器に接触することで、前記公転容器の内部で前記攪拌容器を自転させる押圧部と、
を備えることを特徴とする公転自転式ミキサー。
【請求項２】
前記攪拌容器には、前記収納容器の軸方向下方に向けて、外径寸法が直線的に増加する円錐形状の接触部が設けられ、前記押圧部の一部が前記接触部に当接されることで前記自転運動が実現される請求項１に記載の公転自転式ミキサー。
【請求項３】
前記押圧部は、
付勢された状態で前記攪拌容器に当接される回転可能な圧接部と、
前記円錐形状の接触部に当接される昇降可能な円盤部と、
を有して構成されている請求項２に記載の公転自転式ミキサー。
【請求項４】
前記公転容器が公転している状態では、前記圧接部は、前記接触部と共に回転している請求項３に記載の公転自転式ミキサー。
【請求項５】
前記公転容器が公転している状態では、前記接触部は、固定状態の前記円盤部に圧接されることで、前記円盤部の外周上を転動している請求項３に記載の公転自転式ミキサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一の駆動源によって公転運動と自転運動を実現できる公転自転式キミサーに関し、特に、常圧下又は減圧化で運転される攪拌脱泡装置に好適に活用される。
【背景技術】
【０００２】
複数の材料（被混合物）を収容した収納容器を公転させた状態で、その公転軌道上で収納容器を自転させる攪拌脱泡装置が知られている（特許文献１、特許文献２）。この種の攪拌脱泡装置では、収納容器の公転による遠心力によって材料内部の気泡を外部に放出すると共に、収納容器の自転よって材料を攪拌している。そして、公転速度を高めるのに対応して脱泡性能が向上し、自転速度を高めるのに対応して攪拌性能が向上することが確認されている。
【特許文献１】特開平１０−４３５６８号公報
【特許文献２】特開２００６−３０５５１２号公報
【０００３】
一方、収納容器を真空下で公転及び自転させることで、材料を攪拌脱泡する装置も知られている（特許文献３、特許文献４）。攪拌脱泡装置を減圧下で運転すると、材料に内在する微細な気泡が膨張するので、短時間で高精度の脱泡効果を発揮することができる。
【特許文献３】特開平１１−１０４４０４号公報
【特許文献４】特開２００６−２５５５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の攪拌脱泡装置では、公転運動と自転運動を実現させるために別々の駆動源が必要であるため、装置構成が大型化かつ複雑化し、製造コストも低減できないという大きな欠点がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、単一の駆動源によって所望の公転運動と自転運動を実現するシンプルな構成の公転自転式ミキサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る公転自転式ミキサーは、内外二重構造の収納容器の外側部材を構成する公転容器と、前記公転容器の内側に回転可能に配置される攪拌容器と、前記公転容器を揺動可能に軸支して公転させる回転本体部と、前記回転本体部を回転駆動する駆動部と、前記攪拌容器に接触することで、前記公転容器の内部で前記攪拌容器を自転させる押圧部と、を備えている。
【０００７】
好ましくは、前記攪拌容器には、前記収納容器の軸方向下方に向けて、外径寸法が直線的に増加する円錐形状の接触部が設けられ、前記押圧部の一部が前記接触部に当接されることで前記自転運動が実現される。
【０００８】
また、前記押圧部は、付勢された状態で前記攪拌容器に当接される回転可能な圧接部と、前記円錐形状の接触部に当接される昇降可能な円盤部と、を有して構成されている。
【０００９】
前記公転容器が公転している状態では、前記圧接部は、前記接触部と共に回転するのが好適である。また、前記公転容器が公転している状態では、前記接触部は、固定状態の前記円盤部に圧接されることで、前記円盤部の外周上を転動するのが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
上記した本発明によれば、単一の駆動源によって所望の公転運動と自転運動を実現するシンプルな構成の公転自転式ミキサーを実現できる。但し、本発明では、複数の駆動源を設けることを特に禁止するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、公転自転式ミキサーの一例である攪拌脱泡装置の要部を示す正面図、図２は、攪拌脱泡装置の中央断面を概略的に示す断面図である。
【００１２】
図示の攪拌脱法装置は、内外二重構造の収納容器ＢＸの外側部材を構成する公転容器１と、公転容器１の内側に回転可能に配置される攪拌容器２と、公転容器１を揺動可能に軸支して公転させる回転本体部３と、回転本体部３を回転駆動する駆動部４と、攪拌容器２に圧接されることで攪拌容器２を自転させる押圧部５とを中心に構成されている（図１参照）。
【００１３】
図３は、上記した攪拌脱法装置の各構成要素の要部を図示したものである。図３（ａ）は、収納容器ＢＸを保持した回転本体部３を示す平面図、図３（ｂ）は、押圧部５の要部を示す平面図及び側面図、図３（ｃ）は、分離状態の収納容器ＢＸを示す図面、図３（ｄ）は、分離状態の保持アーム１１を示す図面である。
【００１４】
この攪拌脱泡装置では、収納容器ＢＸが公転している状態で、押圧部５が適宜な位置まで降下して収納容器ＢＸの攪拌容器２に圧接され、押圧部５の圧接位置に応じた回転速度で攪拌容器２を自転させる構成となっている。なお、ここでは、押圧部５が人為的に操作される簡易タイプの攪拌脱泡装置を例示しているが、汎用タイプの攪拌脱泡装置では、押圧部５が自動的に昇降される構成を採るのは勿論である。
【００１５】
以上を踏まえて本実施形態を更に説明する。図２に示す通り、収納容器ＢＸの外筒である公転容器１は、上方に開口する大径の円筒本体１Ａと、円筒本体１Ａの底部に連設される小径の有底円筒部１Ｂとで一体的に構成されている。そして、円筒本体１Ａから径方向外向きに一対の突出軸６，６が突設されている（図３（ｃ）参照）。この突出軸６は、収納容器ＢＸに被混合物を収容した状態での重心位置より、軸方向上側に配置されている。
【００１６】
収納容器ＢＸの内筒である攪拌容器２は、有底円筒形の収容部２Ａと、収容部２Ａの上部開口に嵌合される円錐蓋２Ｂとで構成されている。そして、収容部２Ａから下方に突設された円柱軸７に、２つの軸受ＢＲ１，ＢＲ２が軸方向適所に設けられることで、公転容器１の内部で、攪拌容器２が回転自在に保持される。
【００１７】
図１に示す通り、円錐蓋２Ｂは、収納容器ＢＸの軸方向下方に向けて、外径寸法ｒが直線的に増加する円錐形状を有している。この円錐蓋２Ｂは、押圧部５が降下して、その一部が圧接される部分であり、押圧部５とのころがり接触によって攪拌容器２が自転するよう、適切な摩擦係数の材料で構成されている。
【００１８】
図２に示す通り、回転本体部３は、機器フレーム（不図示）に固定される円筒ケース８と、軸受ＢＲ３，ＢＲ４を介して、円筒ケース８の内部に回転可能に保持される公転中心軸９と、台形板１０を介して公転中心軸９に連結される一対の保持アーム１１（図１）とで構成されている。
【００１９】
図３（ａ）の平面図に現れるように、一対の保持アーム１１は、二つの収納容器ＢＸを挟着する状態で対面して配置され、保持アーム１１から台形板１０に四個の取付ネジＳＣがねじ込まれることで、保持アーム１１と台形板１０とが連結されている。
【００２０】
図１及び図３（ｄ）に示す通り、保持アーム１１は、その両端部がやや上方に向いた板材で構成されている。そして、保持アーム１１の両端部が、軸受ＢＲ５〜ＢＲ８を介して収納容器ＢＸの突出軸６，６を受入れることで、２つの収納容器ＢＸは、一対の保持アーム１１によって揺動自在に保持される。
【００２１】
駆動部４は、電動機１２と、電動機１２の回転力を公転中心軸９に伝える動力伝達部１３とで構成されている（図２参照）。動力伝達部１３は、この実施態様では、２つのプーリ１４Ａ，１４Ｂと、プーリ１４Ａ，１４Ｂを接続する平ベルト１５とで構成されている。なお、平ベルトによる摩擦伝道ではなく、歯付きベルトなどによる噛み合い伝道としても良いのは勿論である。
【００２２】
押圧部５は、機器フレーム（不図示）に固定されたベース板ＢＳから下方に付勢される弾発部１６と、軸受ＢＲ９を介して弾発部１６に接続され、回転可能な状態で収納容器ＢＸに圧接される圧接円盤１７と、圧接円盤１７の中心穴に挿入される自転調整軸１８とで構成されている。圧接円盤１７の中心穴に軸受ＢＲ１０が配置されることで、圧接円盤１７は、固定状態の自転調整軸１８に拘束されることなく自由に回転する。
【００２３】
弾発部１６は、円板状の本体盤１６Ａと、本体盤１６Ａから突出される２つの円柱軸１６Ｂとで構成され、円柱軸１６Ｂの先端にはネジが設けられている。そして、円柱軸１６Ｂには、コイルスプリング１９が外挿されることで、弾発部１６が下方に付勢されている。
【００２４】
円柱軸１６Ｂの先端は、ベース板ＢＳを貫通して突出しており、突出した円柱軸１６Ｂの先端に、調整ネジＡＪ１が螺合されることで、付勢状態の弾発部１６が、落下することなくベース板ＢＳに保持される。
【００２５】
自転調整軸１８は、やや大径で先端側に位置する無回転円盤１８Ａと、圧接円盤１７の中心穴を貫通する本体軸１８Ｂと、ネジが設けられた基端軸１８Ｃとで一体的に構成されている。無回転円盤１８Ａは直径Ｒの円柱形状であり（図１参照）、その円柱外周を円錐蓋２Ｂが転動するよう、適切な摩擦係数の材料で構成されている。また、本体軸１８Ｂには、自転調整軸１８の回転を阻止するキーＫＹが嵌合されている。一方、基端軸１８Ｃは、ベース板ＢＳと一体の取付部２０を通過して上方に突出し、突出した基端軸１８Ｃには調整ネジＡＪ２が螺合されている。
【００２６】
図３（ｂ）に示す通り、取付部２０は、直方体の上部中央に段差を形成する切欠２１を設けた基部２０Ａと、基部２０Ａの上部を覆うように配置される長板２０Ｂとで構成され、基部２０Ａと長板２０Ｂには、上下貫通穴が同心状に設けられている。ここで、基部２０Ａに設けられた切欠２１の長辺は、調整ネジＡＪ２の外径より長く設定され、切欠２１の深さは、調整ネジＡＪ２の厚さより深く設定されている。また、基部２０Ａからベース板ＢＳに続く上下貫通穴には、径方向外向きにキー溝ＧＶが形成されている（図２）。このキー溝ＧＶは、本体軸１８Ｂに嵌合されたキーＫＹの移動通路となる。
【００２７】
自転調整軸１８の組み付け時には、自転調整軸１８を、下方から圧接円盤１７の中心穴に挿入し、取付部２０から突出した基端軸１８Ｃに調整ネジＡＪ２が螺合される。その後、取付部２０の基部２０Ａの上に長板２０Ｂを被せ、取付ネジＳＣによって長板２０Ｂを基部２０Ａに固定することで自転調整軸１８の上方への移動を規制している。先述の通り、切欠２１は調整ネジＡＪ２の回転を阻害しない大きさに形成されているので、調整ネジＡＪ２を回すことで、自転調整軸１８が上下に自在に進退することになる。
【００２８】
続いて、以上の構成からなる攪拌脱泡装置の動作内容を説明する。収納容器ＢＸの攪拌容器２に被混合物を収容し、円錐蓋２Ｂを密に嵌合させた状態で、電動機１２の回転を開始させる。すると、動力伝達部１３を経由して公転中心軸９が回転を開始し、これに伴って、保持アーム１１に軸支された収納容器ＢＸが公転運動を開始する。
【００２９】
先に説明した通り、収納容器ＢＸの公転容器１は、運転時の重心位置より上側で軸支されているので、公転運動による遠心力によって傾斜状態となる（図２の実線部）。そこで、次に、調整ネジＡＪ２を回転させることで、自転調整軸１８を所定量だけ降下させる。また、調整ネジＡＪ１を緩めることで、圧接円盤１７を付勢状態で降下させる。
【００３０】
すると、攪拌容器２の円錐蓋２Ｂは、圧接円盤１７に押圧された状態で、自転調整軸１８の先端の無回転円盤１８Ａに圧接される。攪拌容器２は、公転容器１の中で回転可能に保持されているので、公転容器１の公転にともなって、円錐蓋２Ｂが無回転円盤１８Ａの外周を転動することになる。ここで、攪拌容器２の自転速度と、公転容器１の公転速度との関係は、無回転円盤１８Ａの直径Ｒと、円錐蓋２Ｂにおける無回転円盤１８Ａの圧接位置の直径ｒとで決まる。したがって、無回転円盤１８Ａの圧接位置が上側に位置するほど自転速度が上昇し、下側に位置するほど自転速度が降下する無段ギアとして機能することになる。
【００３１】
したがって、本発明によれば、単一の駆動源によって公転運動と自転運動を実現できることになる。また、極めてシンプルな構成で安価に、攪拌脱泡装置その他の混合機を実現することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体的な記載内容は、何ら本発明を限定するものではなく適宜に改変可能である。例えば、実施形態の説明では、簡易タイプの装置を例に挙げたが、汎用タイムの装置の場合には、公転容器１が公転を開始した後、圧接円盤１７と自転調整軸１８とが一体的かつ自動的に降下して、適宜な位置で無回転円盤１８Ａと円錐蓋２Ｂとの圧接状態が実現される。
【００３３】
なお、上記の実施形態では、無回転円盤１８Ａの外周上を、摩擦接触によって円錐蓋２Ｂが転動する構成を採ったが、無回転円盤１８Ａと円錐蓋２Ｂとを歯合させる構成を排除するものではない。但し、無回転円盤１８Ａと円錐蓋２Ｂとを歯合させる場合には、公転開始前に、収納容器ＢＸを傾斜させて無回転円盤１８Ａとの歯合状態を確立する必要がある。
【００３４】
また、上記の実施形態では、自転調整軸１８が回転しない構成を採ったが、自転調整軸１８を回転させれば、攪拌容器２の自転速度を更に精密に微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態の攪拌脱泡装置を示す正面図である。
【図２】図１の攪拌脱泡装置の概略中央断面図である。
【図３】攪拌脱泡装置の構成要素を説明する図面である。
【符号の説明】
【００３６】
ＢＸ    収納容器
１    公転容器
２    攪拌容器
３    回転本体部
４    駆動部
５    押圧部
【図１】
2008284474.tif 000003
【図２】
2008284474.tif 000004
【図３】
2008284474.tif 000005