(57)【要約】      （修正有）【課題】流動体容器に自転と公転を与えて容器内の流動体の撹拌混合脱泡を施す撹拌混合脱泡機を提供する。【解決手段】自転軸Ｂは、公転軸Ａで回転する公転ドラム１１に傾けて配置した自転軸Ｂに同心の自転軸筒１３を設け、流動体容器の収納部１４を内設し、駆動輪１２を連接し、公転軸Ａと同心の固定輪１６と係合させ、収納部１４は自転軸Ｂと平行に偏心した軸上Ｃに設置する撹拌混合脱泡機。公転軸Ａの自転軸Ｂと対称位置に、自転軸Ｂと同じ構成の自転軸Ｂ’を設け，夫々自転軸筒１３’、駆動輪１２’、収納部１４’とする。収納部１４、収納部１４’の偏心位置は公転軸Ａの対称位置とし、容器１５、１５’は自転軸筒１３、１３’に抑え金、バネ、ネジ等の手段で固定する撹拌混合脱泡機。【選択図】図２
2017205747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公転軸に対して対称に配置した複数の自転軸と、該自転軸に流動体容器収納部を形成し、自転軸と公転軸の回転駆動機構を備えた撹拌混合脱泡装置であって、自転軸の原点を設置し、自転軸の回転方向と回転角度を同一に保持することを特徴とする撹拌混合脱泡機。
【請求項２】
請求項１の撹拌混合脱泡機の流動体容器収納部に於いて、容器の受け溝を形成し、受け溝中心線上に容器固定具を設置した流動体容器収納部構造。
【請求項３】
請求項１の撹拌混合脱泡機の流動体容器収納部に於いて、異なる方向に複数の容器収納部を設置した構造。
【請求項４】
自転軸と公転軸の位置制御装置を備えた請求項１の撹拌混合脱泡機。
【請求項５】
円板表面に容器収納部を設置し円盤裏面を自転軸に固定する請求項１の撹拌混合脱泡機用の容器収納具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０１】流動体容器に自転と公転を与えて容器内の流動体の撹拌混合脱泡を施す撹拌混合脱泡機に関する。
【背景技術】
【０２】従来技術例（図１参照）（参考文献  特開昭５５−７０３３３、特開平０７−２８９８７３、特開２００９−２６８９５５、特開２００９−０８２８９５、特開２０１０−１４９０４９）
公転軸Ａを中心に回転する公転ドラム１に、傾けて配置した自転軸Ｂに、自転軸Ｂと同心に自転軸筒３と流動体容器の収納部４を設置し、この収納部４に流動体を入れた容器５を投入する。自転軸筒３と駆動輪２を同心に連接し、公転軸Ａと同心の固定輪６に係合さす。公転ドラム１を回転さすと自転軸筒３が回転し容器５も回転して、公転軸Ａを中心とする遠心力と自転軸Ｂを中心とする回転力の合成運動で容器５内の流動体が撹拌混合される。自転軸筒３と流動体容器の収納部４は同心に設置し回転により自転軸上のアンバランスが発生しない様に計り、公転ドラム１上のアンバランスはバランス錘７で調節する。アンバランスがあるとセンサが検知し回転を停止する。公転ドラム１は高速回転（概略１００ｒｐｍ以上）するのでバランスは重要である。バランス錘７の位置を変えて調節する。又は自転軸Ｂ’を公転軸Ａに対し自転軸Ｂの対称位置に設置して、自転軸Ｂと同一同寸の構造を持たせてバランスをとっている。
公転軸と自転軸の駆動において夫々別の駆動系を持ち、回転数を任意設定する方式もある。【０３】従来技術の課題
流動体容器内の流動体を撹拌混合する場合、例えばペーストと溶剤の撹拌に於いて、ペーストは容器壁に付着し、溶剤はペーストの表面を流れ撹拌混合がなかなか進まない。ペーストの容器壁への付着を剥がす遠心力増大のため、自転あるいは公転の速度を上げることや回転半径を増大すること等が必要で、駆動モーターの馬力が大きくなる。あるいは回転半径を大きくすると全体寸法が大きくなる。容器壁への付着を剥がしても流動体のよどみが発生して撹拌混合がなかなか進まないことがある。よどみを解消する容器形状も提唱されている（参考文献  特開２０１１−２１８３０９）。
自転軸Ｂ内でアンバランスが変動すると固定式のバランス錘７では修正出来ず、アンバランスを検知し運転を停止する。アンバランスを自動的に修正する方法が提唱されている（参考文献  特開Ｈ０６−０７１１１０）が構造複雑で重量大、高価である。
従来技術では自転軸中心と容器中心とを一致させることが重要とされている（参考文献  特開２００６−２８９１６３）。容器中心は自転軸上のアンバランスが発生しない様に自転軸中心に一致さすため、個々の容器を自転軸中心に置く容器収納具が多種必要となり煩雑で経済的でない。
流動体容器は口径が大きく、深さの浅いものが撹拌混合に適するが、口径が小さく、深い容器（試験管、ピペット、保存ビン、注射器、バイアル瓶等）は撹拌混合が容易でなく、底部に気泡や流動体が閉じ込められるようなこともある。撹拌効率の良い専用容器を提供してトラブルを避けている傾向がある。しかしながら流動体容器は外径、深さ等限りなく存在する。（サンプル管、バイアル瓶、フラスコ、遠沈管、試験管、ピペット、ビーカー、保存ビン、ロート、坩堝、軟膏容器、塗料缶、インク瓶、溶剤容器、等々）撹拌のためだけに専用容器の採用は経済的でない。特に薬品では撹拌のためだけに容器を移し変えるのは汚染等があり避けたい。塗料、絵具、グリス、沈澱液等は容器内で長時間放置すると内部で分離沈殿が発生する。容器を変えずにそのままで再度撹拌混合を行い液の再生を可能にしたい。従来技術は容器の自転と公転で撹拌混合作用を行っているが、本発明は搖動を付加して撹拌混合を短時間で精度よく行う方法を提唱する。この搖動によるアンバランスが発生しない構造とする。【０４】課題を解決するための手段
自転軸に定位置停止位置（以下原点と記述）を設定する。原点はセンサ、溝、ピン等で検出する。
自転軸一対を公転軸に対して対称に平行あるいは傾斜（又は平行且つ傾斜）して同一寸法構成で配置する。（自転軸は一対以上複数本を等配も可能）
自転軸の回転駆動装置は、一対の自転軸を同一方向、同一回転角に回転さす。
原点を基準にして自転軸内の任意位置（自転軸中心を外して平行又は傾斜位置等）に容器収納部を設置する。但し複数の自転軸全て同一寸法形状とする。【０５】作用
▲１▼全自転軸の原点を対称位置に揃えて回転を開始する。
▲２▼対称にある自転軸同士の容器位置は、常に公転軸からの距離と位相が同じになるので公転軸中心のアンバランスの発生がなく静粛な回転運動が得られる。
▲３▼自転軸内の容器は公転軸からの距離が変動して搖動するので容器内流動体は公転、自転に搖動の３通りの運動作用を受けて撹拌混合される。【０６】効果
▲１▼容器壁に付着した流動体を引きはがす搖動作用が働き、撹拌混合が促進される。（自転軸芯に対して流動体容器軸芯が傾いている程効果が大きい）
▲２▼収納できる最大容器寸法から最少容器寸法まで、１種の収納具で適応さすことができ、多種の容器収納具が不要。直接自転軸内に装着して収納具を省略するも可能。
▲３▼塗料、エナメル、グリス等長期間放置すると溶剤が分離する。容器ごと本発明の撹拌混合機にて再生が可能になる。
▲４▼自転軸と同芯でない位置を流動体容器軸芯とする方法は、従来自転軸を中心として周辺に多数の容器を配置することが提唱されている（参考文献  特開２００２−３１６０３１、特開２００９−２２６２４５）。この場合の容器配置は自転軸を中心としてバランスよく配置され、自転軸及び公転軸に於いてアンバランスが発生しない様に図られており、本発明の様に自転軸２本による同期回転によるアンバランス抑制作用とは異なる。
▲５▼従来技術では自転軸中心と容器中心とを精度よく一致させることが重要とされている（参考文献  特開２００６−２８９１６３）。本発明に於いては自転軸中心と容器中心とを一致させずに搖動運動を発生さして撹拌作用の促進を図っている。
▲６▼駆動モーターの馬力を小さくでき、全体寸法を小さく出来、省エネ、コストダウンを計れる。
▲７▼原点の設定により、容器姿勢と公転ドラムと自転軸の回転位置関係が把握でき、公転ドラムの速度制御により複雑な流れを発生さすことが可能。例えば公転ドラムの回転をカム駆動として振動を与えることや、指定の容器位置の時に公転ドラムを変速する等が可能になる。公転ドラムの駆動モーターをサーボモーター等で原点復帰等の数値制御を行うことができ多彩な運動が可能になる。
▲８▼原点の設定と制御装置により容器の位置を確認し、容器内の流動体の状態等をイメージセンサ等で検出することや、流動体の添加物等の投入が可能になる。定位置停止後に、容器にノズルを突入さして流動体の吸入、排出機構を連動する機能も付加できる。（注入、撹拌混合、排出の連動機能）
【実施例１】（図２、３）【０７】自転軸Ｂは、公転軸Ａで回転する公転ドラム１１に傾けて配置した自転軸Ｂに同心の自転軸筒１３を設け、流動体容器の収納部１４を内設し、駆動輪１２を連接し、公転軸Ａと同心の固定輪１６と係合さす。収納部１４は自転軸Ｂと平行に偏心した軸上Ｃに設置する。公転軸Ａの自転軸Ｂと対称位置に、自転軸Ｂと同じ構成の自転軸Ｂ’を設け，夫々自転軸筒１３’、駆動輪１２’、収納部１４’とする。収納部１４、収納部１４’の偏心位置は公転軸Ａの対称位置とする。容器１５、１５’は自転軸筒１３、１３’に抑え金、バネ、ネジ等の手段で固定する。
自転軸筒１３、１３’に原点マーク１７，１７’を刻設する。
【作用効果】
【０８】原点マーク１７，１７’を公転軸Ａに対して対称位置に置いて公転ドラム１１の回転を開始すると、固定輪１６と係合している駆動輪１２、１２’が回転し、容器１５、１５’も回転し、公転軸Ａと、自転軸Ｂの回転に連れて偏心軸Ｃの揺動運動が加わる。公転ドラム１１の回転位置に関わらず容器１５、１５’は常に対称位置にあり、公転軸Ａ内でのアンバランスは発生しない。容器１５’の替わりに同重量のバランサーを用いることも可能。自転軸Ｂ内の偏心軸Ｃによるアンバランスは小さいので公転軸Ａ上のアンバランスの影響は無視しても良い。このことは従来、収納部１４と容器１５は同一径で形成され、容器が変わる毎に容器アダプタを設ける必要があったが、本発明に依れば容器アダプタを削減できる効果がある。（実施例２で詳述）
偏心軸Ｃ、Ｃ’は自転軸Ｂ、Ｂ’に平行な場合を説明しているが、自転軸Ｂ、Ｂ’に交叉する軸の場合も複雑な搖動運動が期待できる。（図４参照）偏心軸Ｃが極端に傾いている場合（又は自転軸に対して９０度の場合）、容器１５は公転軸Ａの遠心力で容器口、容器底へ交互に流動体が搖動し流動体の撹拌を促進出来る。固定輪１６と駆動輪１２の係合に於いて、歯車による場合は偏心軸Ｃ、Ｃ’の偏心位置のずれは発生しないが、ローラー、ベルト等による圧接の場合、駆動輪１２と駆動輪１２’の直径誤差、滑りの発生等で偏心位置のずれが発生する。回転開始時には原点位置に戻す処置が必要になる。この場合、公転ドラム１１を上方に浮かして固定輪１６と駆動輪１２の係合を開放して位置合わせを行う。公転ドラム１１と公転軸Ａの係合に於いて、公転ドラム１１を上下方向に移動可能にしてバネで公転ドラム１１を下方に抑える構造とし、固定輪１６と駆動輪１２の係合を開放する場合は公転ドラム１１を上方に引き上げると係合を解放でき、係合時にはバネ圧で接触圧を一定に保つ効果がある。
【実施例２】（図５、６）【０９】自転軸筒２３の内面に容器受け台２４を接合し、容器の受け溝２５を形成する。自転軸筒２３の側壁に、受け溝２５の中心線上に抑えボルト２６を設置する。反対側には目印２７を刻印して原点とする。受け溝２５に容器２８を挿入して抑えボルト２６で固定する。自転軸筒２３’側も容器受け台２４’等を同様に設置する。回転開始時に目印２７、２７’を対称位置に合わせて原点出しを行う。（容器受け台２４は設置せずに自転軸筒２３の内面をそのまま使用しても可）自転軸の回転駆動が歯車、歯付きベルト等で行われる場合は原点出しを不要にすることも可能である。又、目印２７、２７’は容器の固定ボルト等で代替することも可能である。
自転軸筒２３と自転軸筒２３’は容器２８、容器２８’を、回転位置に関わらず対称位置に保持するので、公転軸Ａ周りのアンバランスの発生がなく、安定した回転を保つ。容器２８、２８’の外径は大径から小径まで幅広く適応でき、外径寸法に合わせた容器アダプタの製作を削減できる。
【実施例３】（図７）【１０】実施例２に於いては自転軸筒２３の位相を変えて偏心位置合わせを行っているが、実施例３に於いては容器アダプタを設置して位相合わせを行う方法を提供する。自転軸筒３３の内面壁にスプライン３６を形成する。該スプライン３６と滑合する容器アダプタ３４を設置し、自転軸筒３３の軸心より偏心した位置に容器挿入穴３５を形成する。偏心位置に目印３７を刻印して原点とする。回転開始時に原点目印３７、３７’を対称位置に合わせる。
スプライン３６の代替としてゴム輪、テーパー穴等としても良い。自転軸筒３３の位相を変えずに偏心位置合わせが行える。【１１】前記実施例に於いて自転軸Ｂ，Ｂ’は公転軸Ａの回転により同時に回転さしているが、自転軸Ｂ，Ｂ’を其々別の駆動系で別々に回転さして自転軸Ｂ，Ｂ’を同一回転にすることも可能。【１２】従来技術の撹拌脱泡機の構成を殆ど変えることなく、更なる撹拌流れを与えることが出来る。【１３】ラッカー、エナメル、塗料、グリス、シール剤、懸濁液等の静止状態が長くなると分離、沈殿が発生する液の再生に役立つ。
【実施例４】（図８）【１４】前記実施例に於いて流動体容器位置は縦横斜自由に設置できることに鑑み、姿勢の異なる方向に複数の容器収納部を設置した構造を詳述する。自転軸筒４３に容器挿入用縦溝４４、横溝４５を設置し、流動体容器を横溝４５に固定して初期撹拌混合を行い、次に縦溝４４に置きかえて本撹拌混合するような使い勝手が可能になる。横溝４５に於いて、鋼球等を容器内に投入して駆動さすと鋼球が容器壁を叩くように移動するので固形部が溶解し撹拌混合が促進される。
横溝４５に容器を設置した場合、回転に伴い容器蓋部と容器底部を内部の流動体が交互に移動する。非常にゆっくりした回転でも混合が促進される。
【実施例５】（図９）【１５】マイクロチューブ、バイアル瓶等細長な容器の撹拌混合用アダプタを詳述する。
細長容器５０はドラム５１に放射状に並べ、金具５２で固定する。ドラム５１は外周に外へり５３、中心部に内へり５４を設けて細長容器５０の長手方向を規制している。ドラム５１の下部に軸５５を接合している。軸５５をドラム５１と偏心さして接合し、外へり５３に原点記号５６を付加する。
撹拌混合機の容器収納部に軸５５を挿入固定する。
自転軸の回転に伴い細長容器５０の蓋部と容器底部を内部の流動体が交互に移動する。非常にゆっくりした回転でも混合が促進される。
【図面の簡単な説明】
【１６】
【図１】従来技術の簡易説明縦断面図。
【図２】実施例１の縦断面図。
【図３】実施例１の平面展開図。自転軸筒は平面に展開している。
【図４】実施例１で偏心軸Ｃ、Ｃ’を傾けた状態の縦断面図。
【図５】実施例２の自転軸筒２３部分の平面図。
【図６】実施例２の平面展開図。自転軸筒は平面に展開している。
【図７】実施例３の自転軸筒３３部分の平面図。
【図８】実施例４の容器収納部の簡略斜視図。
【図９】実施例５の細長容器収納部の簡略斜視図。
【符号の説明】
【１７】１：公転ドラム  ２：駆動輪  ３：自転軸筒  ４：収納部  ５：容器  ６：固定輪
【図１】
2017205747.tif 000003
【図２】
2017205747.tif 000004
【図３】
2017205747.tif 000005
【図４】
2017205747.tif 000006
【図５】
2017205747.tif 000007
【図６】
2017205747.tif 000008
【図７】
2017205747.tif 000009
【図８】
2017205747.tif 000010
【図９】
2017205747.tif 000011