(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段により水平面内で回転する回転体と、この回転体の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸を中心に自転する処理室とを備え、該処理室内で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う加工装置であって、
前記処理室は、前記回転体の回転中心方向に傾斜した自転軸を中心に自転するよう傾斜配置して成る一方、
前記処理室に対して、処理室内に原料を投入する投入手段、及び、処理済物を排出する排出手段を備え、
前記投入手段は、前記処理室に設けた蓋体の少なくとも自転軸中心が通過する部分に開口部を設けて構成し、
排出手段は、前記処理室がその底部に設けた底孔部を介して前記自転軸の軸空間に通じる構成とするとともに、前記処理室に設けた底孔部の回転軌跡に対応する位置に配置した環状受溝を備え、
前記投入手段及び排出手段が各処理室の公転に同期して回転可能に形成して成る
ことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記投入手段は、前記開口部が前記回転体の回転中心に設けた投入口に通じる構成とした請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記処理室を二個設け、
前記投入手段は、第１の投入口を備えて一方の処理室に通じる第１投入管と、前記第１の投入口の周囲に開口側を位置して第２の投入口とし他方の処理室に通じる第２投入管とを備え、
前記第２投入管の壁面を第１投入管が貫通するように配置して構成された請求項２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記加工装置を筒体内に配置し、処理室を自転させる自転軸に円板状ギアを設け、前記筒体の内壁周囲に前記円板状ギアに噛合するギア部を設けた請求項１に記載の加工装置。
【請求項５】
前記加工装置を筒体内に配置し、処理室を自転させる自転軸に円板体を設け、該円板体の周囲にＳ極・Ｎ極が交互に配された円板側磁石を設けるとともに、前記筒体の内壁周囲の前記円板体に対応する位置にＳ極・Ｎ極が交互に配された筒体側磁石を設け、前記磁石同士が互いに吸引若しくは反発することで前記回転体の回転に伴って磁気力により円板体が自転する請求項１に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力を利用して均一に混練する等、容器内で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行うための加工装置に関し、特に、容器内に被加工物を連続的に投入若しくは加工済製品を連続的に排出できる構造を有する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力を利用して均一に混練する混練装置としては、駆動手段を備えた枠体と、この枠体の上面に固定された支持体と、この支持体に軸支され駆動手段により水平面内で回転する回転体と、この回転体の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に傾斜配置され回転体の回転中心方向に傾斜した回転中心を中心に自転する回転部材と、この回転部材に支持された容器とを備えたものが提案されている（特許文献１参照）。
この装置によれば、食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力および重力を利用して容器の内底面に沿って移動させることで、短時間で均一に混練することができる。
【特許文献１】特開２００１−１９９１９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記装置によれば、所定重量比の食用粉と水を公転する回転体上で傾斜配置された回転部材で自転する容器内に入れ、食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力および重力を加えながら容器の底面に沿って移動させることで、短時間で均一な混練が得られるようになっている。
【０００４】
特許文献１に記載された上記装置では、容器内に部材を投入してこれを混練し、装置の駆動手段による公転及び自転を停止した後、容器より混練された部材を取り出すことが行われる。
しかしながら上記装置では、加工部材される部材の投入及び排出について連続的に処理することができなかった。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、容器の公転及び自転の合成遠心力及び重力を利用するに際して、容器内へ部材を投入し混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の各種加工を施しこれを排出させる作業を連続的に効率良く行うことができる加工装置の構造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】
上記目的を達成するため本発明（請求項１）は、駆動手段により水平面内で回転（公転）する回転体３０と、この回転体３０の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸４１を中心に自転する処理室（容器５０）とを備え、該処理室内で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う加工装置であって、次の構成を含むことを特徴としている。
前記処理室（容器５０）は、前記回転体３０の回転中心方向に傾斜した自転軸４１を中心に自転するよう傾斜配置して成る一方、
前記処理室（容器５０）に対して、処理室内に原料を投入する投入手段６０、及び、処理済物を排出する排出手段４０を備える。
前記投入手段６０は、前記処理室（容器５０）に設けた蓋体の少なくとも自転軸中心が通過する部分に開口部５２を設けて構成する。
排出手段４０は、前記処理室（容器５０）がその底部に設けた底孔部５３を介して前記自転軸４１の軸空間４２に通じる構成とするとともに、前記処理室（容器５０）に設けた底孔部５３の回転軌跡に対応する位置に配置した環状受溝４３を備えている。
前記投入手段６０及び排出手段４０は、各処理室の公転に同期して回転可能に形成される。
【０００８】
請求項２は、請求項１の加工装置において、前記投入手段６０は、前記開口部が前記回転体３０の回転中心に設けた投入口に通じる構成としたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３は、請求項２の加工装置において、前記処理室（容器５０）を二個設け、
前記投入手段６０は、第１の投入口を備えて一方の処理室に通じる第１投入管６１ａと、前記第１の投入口の周囲に開口側を位置して第２の投入口とし他方の処理室に通じる第２投入管６１ｂとを備え、
前記第２投入管６１ｂの壁面を第１投入管６１ａが貫通するように配置して構成されたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４は、請求項１の加工装置において、前記加工装置を筒体（外箱体１００）内に配置し、処理室（容器５０）を自転させる自転軸４１に円板状ギア（歯車４６）を設け、前記筒体（外箱体１００）の内壁周囲に前記円板状ギア（歯車４６）に噛合するギア部１０２を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項５は、請求項１の加工装置において、前記加工装置を筒体（外箱体１００）内に配置し、処理室（容器５０）を自転させる自転軸４１に円板体４５を設け、該円板体４５の周囲にＳ極・Ｎ極が交互に配された円板側磁石４９を設けるとともに、前記筒体（外箱体１００）の内壁周囲の前記円板体４５に対応する位置にＳ極・Ｎ極が交互に配された筒体側磁石１０３を設け、前記磁石同士が互いに吸引若しくは反発することで前記回転体３０の回転に伴って磁気力により円板体４５が自転することを特徴としている。
【００１３】
本発明の加工装置によれば、処理室の公転に同期して回転する投入手段及び排出手段を処理室に設けることにより、処理室内での公転及び自転の複合遠心力及び重力を利用した処理中において、部材の投入及び排出作業を連続的に行うことができ、処理効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
本発明による加工装置は、基台１０上に固定された載置体１１と、基台１０内に配置された駆動手段２０により載置体１１上の水平面内で回転（公転）する回転体３０と、この回転体３０の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に傾斜配置され前記回転体３０の回転中心方向に傾斜した二本の自転軸４１を中心に自転する各容器５０とを備え、前記容器５０内の処理室で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行うように構成されている。
【００１５】
基台１０は方形状箱体で形成され、その一端側に載置体１１が固定されているとともに、載置体１１上に回転体３０が配置され、この回転体３０の回転体軸３１が載置体１１の中央空間を貫通して基台１０内に位置している。また、基台１０の他端側においては、その上面にモータ２１が固定され、モータ回転軸２２を基台１０内に位置させ、前記回転体軸３１及びモータ回転軸２２の各端部に装着された各プーリ３２，２３間をベルト２４で駆動することでモータ２１の回転が回転体３０に伝達される駆動手段２０が構成されている。
【００１６】
載置体１１の上部で回転する円形状の回転体３０には、その対向する位置に周縁部から外方に斜め上方に４５度の角度で傾斜して延設するアーム部３３が形成されることで、各アーム部３３は回転体３０の中央水平面に対して傾斜配置されている。各アーム部３３の中央位置には回転体３０の中央水平面に対して４５度の面に直交する方向に孔部３４が穿孔され、この孔部３４に対して回転可能なようにベアリング３５を介して自転軸４１が装着されている。
【００１７】
自転軸４１にはその中央に軸空間４２が形成され、アーム部３３側には、アーム部３３上に配置される筒状の支持壁４１ａが設けられ、この支持壁４１ａの内壁に密着するように容器５０が配置されている。
容器５０は、その上側を円錐台状に形成するとともに、内部（処理室）を上部空間及び下部空間に区画する区画体５１が底面と平行になる位置に固定されている。区画体５１は、上部空間５０ａに位置する原料を加工して下部空間５０ｂに加工製品を作製する部材であり、例えば、網状体や刃部及び穴部が形成された加工面を有して構成されている。
【００１８】
容器５０には、その上面の中央に開口部５２が設けられ、投入管６１が配置されることで容器５０の公転と同時に回転する投入手段６０を構成している。
また、容器５０の底面の中央には底孔部５３が設けられ、この底孔部５３の周壁が軸空間４２内に配置され、容器５０下部空間５０ｂと軸空間４２とが連続することで容器５０の公転と同時に回転する排出手段４０を構成している。
【００１９】
各投入管６１は装置の中央で結合されて各投入口６２を形成するが、図３に示すように、一方の投入管６１の第１の投入口６１ａの周囲に他方の投入管６１の第２の投入口６１ｂが開口配置するように第２の投入口６１ｂの径を第１の投入口６１ａの径より大きく形成し、第２の投入口６１ｂ側の投入管６１の壁面を第１の投入口６１ａ側の投入管６１が貫通するように配置されている。これは、第１の投入口６１ａに接続されている容器５０に原料を供給したい場合には第１の投入口６１ａに原料を投入し、第２の投入口６１ｂに接続されている容器５０に原料を供給したい場合には第２の投入口６１ｂに原料を投入することで、投入先の容器５０を指定可能にすることで各容器５０に等量の原料を分配可能とするためである。
また、各投入管６１は装置中央部において、回転体３０の中央に立設する支持棒３９により支持されている。
【００２０】
各自転軸４１の下側は開口され、回転体軸３１に対して同心円状に配置される環状受溝４３内を回転体３０の公転により回転移動するようになっている。環状受溝４３の適宜箇所には液体槽４４が接続され、容器５０から自転軸４１の軸空間４２を介して環状受溝４３に集められた液体が一箇所に流れ込むようになっている。
【００２１】
また、各自転軸４１には円板体４５が固定され、その周囲に歯車４６が形成されている。円板体４５の歯車４６は、載置体１１の上方周囲のフランジ部１２において上端側を小径として形成した傾斜面に設けた歯部１３に嵌合するようになっている。したがって、モータ駆動によりモータ回転軸２２が回転し回転体軸３１が回転すると、図２に示すＡ方向に回転体３０及びアーム部３３が公転し、アーム部３３の回転に伴って円板体４５が載置体１１の周囲を回転すると、固定されている載置体１１の周囲を各アーム部３３が移動する。その際、円板体４５の歯車４６に対して載置体１１の歯部１３が係合しているので、円板体４５が載置体１１の周囲を移動しようとすると、円板体４５及び自転軸４１が公転と同方向に回転（自転）する。
すなわち、自転軸４１と回転体３０とが互いに同一方向（反時計周りの方向）に回転するように構成されている。
【００２２】
なお、各アーム部３３は、図１の例では傾斜角度が４５度に設定しているが、この傾斜角度は４０度から５０度の範囲内であればよい。また、アーム部３３及び容器５０の数は、１つでもよく、また周方向に等間隔であればそれぞれ３つ以上の複数であってもよい。
【００２３】
上述した加工装置によれば、容器５０は、水平面内で公転する回転体３０の回転軸線から半径方向外方に距離を置いた位置に内側に傾斜するように配置され、回転体３０の回転軸線の方向に傾斜した回転軸線を中心に自転可能に構成されている。
上記各容器５０には第１の投入口６１ａから原料が投入されて容器５０内の上部空間に収容され、第２の投入口６１ｂから同じ原料が投入されて容器５０内の上部空間に収容される。
【００２４】
次に、回転体３０が水平面内で高速回転すると、回転体３０のアーム部３３に軸支された自転軸４１に固定された円板体４５が載置板１１の周りを回転する。この回転の際に、円板体４５の周囲に形成された歯車４５が載置板１１の歯部１３に噛合しているので、円板体４５自体が回転体３０と同一の方向に自転するので、高速回転（公転）すると同時に回転体３０の回転軸線に対して傾斜した自転軸線を中心に自転する。
そのため、各容器５０内の区画体で仕切られる上部空間５０ａ及び下部空間５０ｂにおいては、公転及び自転による各遠心力が合成された複合遠心力が加わり、原料に対して種々の加工が可能になる。
【００２５】
その際に、各投入管６１が容器５０と一緒に公転しているので、容器５０内で加工処理を続けながら投入口６１より新たな原料を投入することが可能となる。また、投入口６１は各容器５０に対して第１の投入口６１ａと第２の投入口６１ｂが形成されているので、所望量の原料を所望の容器５０内に投入することができる。
【００２６】
また、容器底には容器５０と一緒に公転する自転軸４１の軸空間４２が排出手段４０として形成されているので、容器５０内で加工処理を続けながら液体等の加工済製品が軸空間４２から環状受溝４３に導かれ、液体槽４４に貯蔵することができる。
【００２７】
上記例においては、容器５０の自転軸線に沿って投入管（投入手段）６１を設けているが、図４に示すように、容器５０の上面の蓋体５０´において、少なくとも自転軸中心が通過する部分に開口部５２を設け、この開口部５２に投入管６１の一部が位置していれば、容器５０の公転及び自転が行なわれても支障がない投入手段６０を形成することができる。
【００２８】
また、図１において容器５０を有底とし、区画体５１を貫通するように管を配置させることで、図４に示したように、この管を排出管４７とすることができる（この場合、原料の投入は装置を停止させて行い、排出のみ公転及び自転時に行なう）。その場合においても、容器５０において少なくとも自転軸中心が通過する蓋体５０´（上面）部分に開口部５２を設け、この開口部５２に排出管４７の一部が位置していれば、容器５０の公転及び自転が行なわれても支障がない排出手段４０を形成することができる。
【００２９】
図５は加工装置の他の実施形態を示すもので、投入口側より出し入れ可能な不用物排出管８１を装着したものである。図１と同じ構成を採る部分は、同一符号を付している。すなわち、加工装置における容器５０の公転及び自転を停止した後に、各容器５０に対して不用物排出管８１を挿入し、区画体５１上に残る不用物を管の他端に接続された吸引装置（図示せず）により吸引するように構成されている。
例えば区画体５１を網状体で形成し、上部空間５０ａに位置する原料を加工して下部空間５０ｂに液体を流し、上部空間５０ａに残渣物（かす）を残すような加工を行なう場合に有効である。
【００３０】
図６は容器と投入手段（排出手段）の位置関係における他例を示すものであり、容器５０において、その蓋体５０´部分に少なくとも自転軸中心に対して同心円となる環状開口部５３を設け、この環状開口部５３に投入管６１や排出管４７を配置するようにすれば、自転軸中心が通過する位置に投入管６１や排出管４７が位置しない場合において容器５０の公転及び自転が行なわれても支障がない投入手段６０又は排出手段４０を形成することができる。
【００３１】
図７は一つの容器５０に対して、投入手段６０、排出手段（加工済製品用）４０、排出手段（残渣物用）８０を設けた例である。容器５０内に同心状に別容器５５を固定し、別容器５５の側面下部に開口部５６を設ける。別容器５５内の中央には網状体等から構成される区画体５１が設置されている。別容器５５の上面は蓋体５７で覆われ、この蓋体５７の中央孔５８に投入管６１が接続されている。また、蓋体５７には環状開口部５９が設けられ、区画体５１上に残る原料物の残渣を吸引するための残渣物排出用の排出管８１が挿入されている。容器５０内で別容器５５の外側位置には加工物排出用の排出管４７が配置されている。排出管４７の排出口４７ａは、容器５０の自転方向に対向するように開口されている。また、残渣排出管８１及び加工物排出管４７はそれぞれ別の吸引装置に接続され残渣物及び加工製品を分別して貯留するようになっている。
【００３２】
図８は、容器５０に対する投入手段６０及び排出手段４０の構造の別の例を示すものであり、図１と同様の構成を採る部分については同一符号を付している。
この例では、蓋無しの容器５０に対してその上方に開口端が位置する投入管６１を配置し、区画体５１近傍に開口端を有する残渣排出管８１を配置している。また、容器５０の底面の中心から外れた端部に排出口としての開口部（排出手段）４８を形成することで、排出口４８を容器（処理室）の回転中心より外側に位置させて形成している。容器５０の下側は、環状に配置された環状受溝４３内に位置するようにし、環状受溝４３の１箇所に流出口４３ａが形成されて、流出口が図１に示したような液体槽４４に接続されている。
【００３３】
図９は、加工装置の実施の形態の他の例を示すものである。
この例では、図１の加工装置の回転部分を円筒状の外箱体１００で覆うようにしている。図中、図１と同じ構成をとる部分については同一符号を付している。  図９の加工装置は、図１と異なり、回転体３０による公転と円板体４５による自転とが互いに逆方向になるように構成されている。
【００３４】
そのための具体的な構造として、円板体４５の周囲に設けた歯車４６に対して、外箱体１００の内壁周囲に案内凸部１０１を設け、この案内凸部１０１に歯車４６に噛合するギア部１０２を設けている。容器５０及び円板体４５は傾斜されて自転するので、歯車４６に噛合ようにギア部１０２も斜め下方に向かって形成されている。
【００３５】
また、歯車４６及びギア部１０２に代えて、図１０に示すような磁石で構成してもよい。すなわち、円板体４５の周囲にＳ極・Ｎ極が交互に配された円板側磁石４９を装着するとともに、外箱体１００の内壁周囲の円板体４５に対応する位置に案内凸部１０１を設け、この案内凸部１０１にＳ極・Ｎ極が交互に配されるように筒体側磁石１０３を装着する。これにより、磁石同士が互いに吸引若しくは反発することで回転体３０の回転に伴って磁気力により円板体４５及び容器５０が自転するように構成されている。
図中、図１と同じ構成をとる部分については同一符号を付している。また、この例では、回転体３０には、傾斜配置して配置される自転軸４１を中心に自転する四つの容器５０が装着されている。
【００３６】
上述した図９及び図１０の構造によれば、回転体３０がＡ方向に回転すると、円板体４５の歯車４６とギア部１０２の噛合により、又は、円板側磁石４９と筒体側磁石１０３との反発力（若しくは吸引力）により円板体４５がＢ方向に回転することになり、回転体３０と円板体４５とが逆方向に回転する構造を簡単な構成で容易に得ることができる。
【００３７】
上述した各加工装置の実施形態では、容器５０を傾斜させて回転する例について説明したが、容器５０を垂直状態で公転及び自転させる構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態の一例の加工装置の断面説明図である。
【図２】図１の加工装置の平面説明図である。
【図３】加工装置における投入口部分の構造を説明するための斜視説明図である。
【図４】加工装置における容器（処理室）部分の構造を説明するためのモデル図である。
【図５】本発明の他の実施形態の加工装置の断面説明図である。
【図６】加工装置における容器（処理室）部分の構造を説明するためのモデル図である。
【図７】加工装置における容器（処理室）部分の他の例を示す概略構造説明図である。
【図８】加工装置における容器（処理室）部分の他の例を示す概略構造説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態の加工装置の縦断面説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の加工装置の公転及び自転方向を説明するための平面概略説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  基台
１１  載置体
１３  歯部
２０  駆動手段
２１  モータ
３０  回転体
３１  回転軸
３３  アーム部
４０  排出手段（加工済製品用）
４１  自転軸
４２  軸空間
４３  環状受溝
４４  液体槽
４５  円板体
４６  歯車
４７  排出管（加工物排出用）
４７ａ  排出口
４９  円板側磁石
５０  容器（処理室）
５０´  蓋体
５１  区画体
６０  投入手段
６１  投入管
８０  排出手段（残渣物用）
８１  排出管（残渣物用）
１００  外箱体（筒体）
１０１  案内凸部
１０２  ギア部
１０３  筒体側磁石
【図１】
0004704201.tif 000002
【図２】
0004704201.tif 000003
【図３】
0004704201.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004704201.tif 000008
【図８】
0004704201.tif 000009
【図９】
0004704201.tif 000010
【図１０】
0004704201.tif 000011