(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円錐状の内壁面を有するミキサ本体の内部に投入した被処理物を攪拌混合するために、前記ミキサ本体の軸芯に対して傾斜した軸体と、当該軸体の周囲に螺旋状に巻き付けられたブレードとを有し、
駆動機構によって、前記軸体の軸芯を中心に前記軸体を自転させつつ、前記ミキサ本体の軸芯の周囲を、前記内壁面に近接した状態で公転させるミキサスクリュであって、
前記ブレードの内周側縁部を前記軸体の周方向において断続的に切欠くことにより、前記ブレードと連続した面形状を有し、かつ、前記軸体と前記ブレードとを接続するための連接部と、前記被処理物が前記ブレードの一方側の空間から他方側の空間に移動自在な開口部とを、前記軸体と前記ブレードとの間に断続的に形成し、
前記連接部の縁部のうち、前記軸体の自転方向における後方側の縁部に、前記被処理物の搬送方向と反対側に折り曲げた折曲げ部を形成してあるミキサスクリュ。
【請求項２】
略円錐状の内壁面を有するミキサ本体の内部に投入した被処理物を攪拌混合するために、前記ミキサ本体の軸芯に対して傾斜した軸体と、当該軸体の周囲に螺旋状に巻き付けられたブレードとを有し、
駆動機構によって、前記軸体の軸芯を中心に前記軸体を自転させつつ、前記ミキサ本体の軸芯の周囲を、前記内壁面に近接した状態で公転させるミキサスクリュであって、
前記ブレードの内周側縁部を前記軸体の周方向において断続的に切欠くことにより、前記ブレードと連続した面形状を有し、かつ、前記軸体と前記ブレードとを接続するための連接部と、前記被処理物が前記ブレードの一方側の空間から他方側の空間に移動自在な開口部とを、前記軸体と前記ブレードとの間に断続的に形成し、
前記連接部の縁部のうち、前記軸体の自転方向における前方側の縁部を刃先状に形成してあるミキサスクリュ。
【請求項３】
略円錐状の内壁面を有するミキサ本体の内部に投入した被処理物を攪拌混合するために、前記ミキサ本体の軸芯に対して傾斜した軸体と、当該軸体の周囲に螺旋状に巻き付けられたブレードとを有し、
駆動機構によって、前記軸体の軸芯を中心に前記軸体を自転させつつ、前記ミキサ本体の軸芯の周囲を、前記内壁面に近接した状態で公転させるミキサスクリュであって、
前記ブレードの内周側縁部を前記軸体の周方向において断続的に切欠くことにより、前記ブレードと連続した面形状を有し、かつ、前記軸体と前記ブレードとを接続するための連接部と、前記被処理物が前記ブレードの一方側の空間から他方側の空間に移動自在な開口部とを、前記軸体と前記ブレードとの間に断続的に形成し、
前記連接部の縁部のうち、前記軸体の自転方向における前方側の縁部を刃先状に形成して、
前記連接部の縁部のうち、前記軸体の自転方向における後方側の縁部に、前記被処理物の搬送方向と反対側に折り曲げた折曲げ部を形成してあるミキサスクリュ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略円錐状の内壁面を有するミキサ本体の内部に投入した被処理物を攪拌混合するために、前記ミキサ本体の軸芯に対して傾斜した軸体と、当該軸体の周囲に螺旋状に巻き付けられたブレードとを有し、駆動機構によって、前記軸体の軸芯を中心に前記軸体を自転させつつ、前記ミキサ本体の軸芯の周囲を、前記内壁面に近接した状態で公転させるミキサスクリュに関する。
尚、以降においては、前記軸体の軸芯を自転軸芯と称し、前記ミキサ本体の軸芯を公転軸芯と称する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のミキサスクリュには、図４に示すごとく自転可能な軸体４の周囲にブレード５を螺旋状に巻き付けて構成したものがある。
このミキサスクリュＳは、例えば、略円錐状の内壁を有するミキサ本体の当該内壁に沿わせて配置し、自身の自転軸芯周りに自転させつつ前記内壁に沿って公転させる。
前記自転により、前記内壁面の近傍の被処理物は、前記ブレード５によって攪拌混合されつつ前記内壁面に沿って上向きに搬送され、前記ブレード５の最上部に押し上げられた被処理物は、前記ミキサ本体の公転軸芯近傍の空間を通って再びミキサ本体の最下方部に移動する。
前記軸体４は、前述のごとく公転するから、被処理物を上向き搬送する位置が順次移動し、ミキサ本体内の被処理物が全体的に攪拌混合されるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ただし、上記従来のミキサスクリュＳによれば次のような問題があった。
即ち、従来のミキサスクリュＳを用いて被処理物を混合した場合には、通常、ミキサスクリュＳの軸体４とブレード５との接合部分に被処理物が付着する。
例えば、軸体４に対し、周方向の全長に亘って溶接されたブレード５においては、特に、回転速度の小さい位置であって、ブレード５の面に対する被処理物の押圧力が発生し難いブレード５の下面内周側において被処理物が付着し易い。
つまり、混合処理開始当初においては、被処理物はブレード５の下面に沿って相対的に流れを有するのであるが、特定の箇所で一旦被処理物の付着が発生すると、前記流れが乱され、ブレード５の周方向に沿って順次被処理物が付着するようになる。ブレード５は回転しているから、未だ付着せず流動状態にある被処理物は、前記付着した被処理物を除去するように摩擦力等を作用させるが、付着物は周方向に連続して存在するため、前記摩擦力だけでは当該付着力の除去が困難になる。その結果、被処理物の付着量は次第に増大し、当該付着物の量は、ブレード５の回転速度が最も遅い内周側で最大となるのである。
このような付着物が増大すると、ミキサの攪拌混合作用が低減することとなり、さらには、ミキサスクリュＳ等の清掃も非常に手間のかかるものとなる。仮に、同一種類の被処理物を連続して処理する場合には特に問題は生じないのであるが、一つのミキサを用いて各種の被処理物を混合処理する場合には、被処理物を変更する毎にミキサの内部を清掃する必要がある。特に、被処理物が医薬品等の製造に係る粉体である場合には、ミキサの内部は完全に清掃する必要がある。
この場合に、通常、ミキサ内部の清掃は、前記ミキサの上蓋を開放して上方から清掃具等を挿入して行うため、例えばブレード５の裏側に付着した被処理物の除去が非常に手間のかかるものとなる。また、被処理物の粘性が高い場合には、前記ブレード５の表面あるいはミキサの内壁等に付着する被処理物の量も多く、上記清掃は更に煩雑なものとなっていた。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、被処理物がブレードの上下面に付着し難いミキサスクリュを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の特徴構成を、図１から図３に示した例を参考に説明する。
（構成１）
本発明のミキサスクリュＳは、請求項１に記載したごとく、ブレード５の内周側縁部を前記軸体４の周方向において断続的に切欠くことにより、前記ブレード５と連続した面形状を有し、かつ、前記軸体４と前記ブレード５とを接続するための連接部１３と、前記被処理物３が前記ブレード５の一方側の空間から他方側の空間に移動自在な開口部１７とを、前記軸体４と前記ブレード５との間に断続的に形成し、前記連接部１３の縁部のうち、前記軸体４の自転方向における後方側の縁部に、前記被処理物３の搬送方向Ｚと反対側に折り曲げた折曲げ部１９を形成した点に特徴を有する。
（作用・効果）
本構成によれば、ブレードと連続した面を有する前記連接部は、被処理物を上方に搬送し、これと隣接した位置では、前記開口部から被処理物が積極的に落下する。即ち、一般に回転速度が遅く、被処理物との相対速度が小さいブレードの内周面近傍において、被処理物の流れが確保されると共に、前記落下してきた被処理物が当該連接部によって再び上方へ搬送される際には、その流れの方向が大きく変化するから、ブレードの上下面近傍において被処理物の活発な対流が形成される。
このため、被処理物との相対速度が遅いブレード内周側においても、ブレードに対する被処理物の流れが停滞するのが阻止され、付着しようとする被処理物に対して付着を阻止するような外力を加え続けることができる結果、ブレードの上下面に対する被処理物の付着量が低減化されるのである。
また、仮に、ブレード下面への付着物が発生し、当該付着物の量が増大した場合でも、当該付着物は、ブレードの周方向には連続していないから、前記開口部から落下する被処理物等によって、堆積した付着物の側面が押されることとなり、前記付着物は容易に除去される。
それに加えて、本構成のごとく、折り曲げ部を形成することで、連接部の下面に位置する被処理物が積極的に下方に押し下げられ、前記被処理物と連接部の下面との間に一定の押圧力が発生して、連接部の下面に滞留しようとする被処理物を効果的に排除することができる。
また、被処理物が下方に案内されると、前記開口部からの被処理物の落下が円滑になり、ブレードの近傍における被処理物の流れが活発化して、ブレードへの被処理物の付着を防止すると共に、良好な攪拌混合効果が発揮される。
【０００５】
（構成２）
本発明のミキサスクリュＳは、請求項２に記載したごとく、ブレード５の内周側縁部を前記軸体４の周方向において断続的に切欠くことにより、前記ブレード５と連続した面形状を有し、かつ、前記軸体４と前記ブレード５とを接続するための連接部１３と、前記被処理物３が前記ブレード５の一方側の空間から他方側の空間に移動自在な開口部１７とを、前記軸体４と前記ブレード５との間に断続的に形成し、前記連接部１３の縁部のうち、前記軸体４の自転方向における前方側の縁部１４ａを刃先状に形成した点に特徴を有する。
（作用・効果）
本構成によれば、ブレードと連続した面を有する前記連接部は、被処理物を上方に搬送し、これと隣接した位置では、前記開口部から被処理物が積極的に落下する。即ち、一般に回転速度が遅く、被処理物との相対速度が小さいブレードの内周面近傍において、被処理物の流れが確保されると共に、前記落下してきた被処理物が当該連接部によって再び上方へ搬送される際には、その流れの方向が大きく変化するから、ブレードの上下面近傍において被処理物の活発な対流が形成される。
このため、被処理物との相対速度が遅いブレード内周側においても、ブレードに対する被処理物の流れが停滞するのが阻止され、付着しようとする被処理物に対して付着を阻止するような外力を加え続けることができる結果、ブレードの上下面に対する被処理物の付着量が低減化されるのである。
また、仮に、ブレード下面への付着物が発生し、当該付着物の量が増大した場合でも、当該付着物は、ブレードの周方向には連続していないから、前記開口部から落下する被処理物等によって、堆積した付着物の側面が押されることとなり、前記付着物は容易に除去される。
さらに、本構成のごとく、前記連接部の前方側の縁部を刃先状に形成しておけば、被処理物が前記縁部の先端面に付着するのを防止することができて、その後のミキサスクリュの清掃が容易となる。
また、被処理物をカッティングする効果が発揮されるから、被処理物が凝集し易いものである場合にも確実な攪拌混合が行える。
【０００６】
（構成３）
本発明のミキサスクリュＳは、請求項３に記載したごとく、ブレード５の内周側縁部を前記軸体４の周方向において断続的に切欠くことにより、前記ブレード５と連続した面形状を有し、かつ、前記軸体４と前記ブレード５とを接続するための連接部１３と、前記被処理物３が前記ブレード５の一方側の空間から他方側の空間に移動自在な開口部１７とを、前記軸体４と前記ブレード５との間に断続的に形成し、前記連接部１３の縁部のうち、前記軸体４の自転方向における前方側の縁部１４ａを刃先状に形成して、前記連接部１３の縁部のうち、前記軸体４の自転方向における後方側の縁部に、前記被処理物３の搬送方向Ｚと反対側に折り曲げた折曲げ部１９を形成した点に特徴を有する。
（作用・効果）
本構成によれば、ブレードと連続した面を有する前記連接部は、被処理物を上方に搬送し、これと隣接した位置では、前記開口部から被処理物が積極的に落下する。即ち、一般に回転速度が遅く、被処理物との相対速度が小さいブレードの内周面近傍において、被処理物の流れが確保されると共に、前記落下してきた被処理物が当該連接部によって再び上方へ搬送される際には、その流れの方向が大きく変化するから、ブレードの上下面近傍において被処理物の活発な対流が形成される。
このため、被処理物との相対速度が遅いブレード内周側においても、ブレードに対する被処理物の流れが停滞するのが阻止され、付着しようとする被処理物に対して付着を阻止するような外力を加え続けることができる結果、ブレードの上下面に対する被処理物の付着量が低減化されるのである。
また、仮に、ブレード下面への付着物が発生し、当該付着物の量が増大した場合でも、当該付着物は、ブレードの周方向には連続していないから、前記開口部から落下する被処理物等によって、堆積した付着物の側面が押されることとなり、前記付着物は容易に除去される。
さらに、本構成のごとく、前記連接部の前方側の縁部を刃先状に形成しておけば、被処理物が前記縁部の先端面に付着するのを防止することができて、その後のミキサスクリュの清掃が容易となる。
また、被処理物をカッティングする効果が発揮されるから、被処理物が凝集し易いものである場合にも確実な攪拌混合が行える。
それに加えて、本構成のごとく、折り曲げ部を形成することで、連接部の下面に位置する被処理物が積極的に下方に押し下げられ、前記被処理物と連接部の下面との間に一定の押圧力が発生して、連接部の下面に滞留しようとする被処理物を効果的に排除することができる。
また、被処理物が下方に案内されると、前記開口部からの被処理物の落下が円滑になり、ブレードの近傍における被処理物の流れが活発化して、ブレードへの被処理物の付着を防止すると共に、良好な攪拌混合効果が発揮される。
【０００７】
尚、上記課題を解決するための手段の説明中、図面を参照し、図面との対照を便利にするために符号を記すが、当該記入により本発明が添付図面の構成に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明のミキサスクリュＳ、および、当該ミキサスクリュＳを設けたミキサＭの構成を図１に示す。
当該ミキサＭは、略円錐状の内壁面２を持つミキサ本体１を有しており、当該ミキサ本体１の内部に投入した被処理物３を、ミキサ本体１の内部に備えたミキサスクリュＳで攪拌混合する装置である。
前記ミキサスクリュＳは、ミキサ本体１の公転軸芯１ａに対して傾斜した軸体４と、当該軸体４の周囲に螺旋状に巻き付けられたブレード５とを有する。
前記軸体４の傾斜は、例えば、前記ミキサスクリュＳを、前記ミキサ本体１の前記内壁面２に沿って配置させるために設ける。前記ミキサスクリュＳは、自身の軸芯、即ち、自転軸芯４ａの周りに自転可能であり、かつ、ミキサＭの内壁面２に沿った状態を維持しつつミキサＭの内部を公転する。前記軸体４の自転により、ミキサ本体１の内部の被処理物３はミキサ本体１の上方に搬送され、前記軸体４の公転により、前記ミキサ本体１の内部の被処理物３は全体的に攪拌・混合される。
【０００９】
前記軸体４の自転および公転は、ミキサＭの上方部に設けた駆動機構Ｋによって行われる。即ち、蓋部材６の上部に設置されたモータ７の回転が、同じく蓋部材６の上方に設置されたギヤボックス８の内部で減速され、蓋部材６の下方に設けたスイングアーム９に伝達される。このとき、公転用の動力はスイングアーム９自体に伝達され、自転用の動力はスイングアーム９の内部のギア付きシャフトに伝達される。そして、スイングアーム９の回転が、カップリング１０を介してミキサスクリュＳに伝達され、当該ミキサスクリュＳは、自転しながらミキサ本体１の内壁面２に沿って公転する。混合が終わると混合済の被処理物３は排出口１１より取り出される。
【００１０】
図２（イ）（ロ）（ハ）には本発明に係るミキサスクリュＳの詳細を示す。
図２（イ）に示すごとく、前記軸体４は、例えば、外表面が円筒状の棒状部材で構成すると共に、当該軸体４の外周面に対してブレード５を螺旋状に取付ける。当該ブレード５は滑らかな連続面を有しており、前記軸体４が自転することで被処理物３を前記軸体４の長手方向に沿って上方に搬送する。
【００１１】
前記ブレード５の内周側縁部には、前記自転軸芯４ａの周方向Ｘに沿って断続的に切欠き部１２を設ける。例えば、図２（ロ）に示すごとく、略扇形状の切欠き部１２を前記自転軸芯４ａの周方向に互いに均等な角度を隔てて設ける。本実施形態では、一周につき三箇所の切欠き部１２を設けてある。
これにより、前記軸体４と前記ブレード５とを接続する連接部１３が前記周方向Ｘに沿って断続的に形成される。当該連接部１３も、ブレード５の一周につき三箇所設けられる。当該連接部１３は、前記軸体４の自転軸芯４ａの径方向Ｙに延出し、両側の縁部１４は前記径方向Ｙに沿ってほぼ並行に形成してある。
軸体４と前記ブレード５との接続は、例えば溶接により行う。上記のごとく、本発明においては連接部１３を断続的に形成してあるから、従来のミキサスクリュＳのごとく、全周に亘ってブレード５と軸体４とを溶接する場合に比べて、溶接量が格段に少なくなり、ミキサスクリュＳの作製が大幅に簡略化される。
また、前記溶接は、連接部１３の上・下面の双方において溶接を行う。これにより、前記連接部１３と前記軸体４との間に被処理物３が詰まるのを防止することができる。
尚、図２（イ）において、前記ブレード５本体に係る外周側の一箇所に凹部１５を設けてあるが、これは、ミキサ本体１の内壁面２に突出して設けた温度計１６を回避するためのものである。
【００１２】
図２（ハ）に示すごとく、本実施形態では、前記連接部１３の縁部１４のうち、軸体４の自転方向における前方側の縁部１４ａは刃先状に形成してある。
本構成であれば、被処理物３をカッティングする効果が発揮されるから、被処理物３が凝集し易いものである場合にも確実な攪拌混合が行える。
また、本構成であれば、被処理物３が前記縁部１４ａの先端面に付着するのを防止することができ、ミキサ運転中の混合・撹拌機能の低下が少なく、被処理物３を交換する際のミキサスクリュＳの清掃も容易となる。
【００１３】
一方、隣接する前記連接部１３どうしの間には開口部１７が形成される。当該開口部１７は、前記被処理物３が前記ブレード５を通り抜けることができるように、即ち、被処理物３を積極的に下方に落下させるために設けてある。当該開口部１７は、隣接する前記連接部１３の二つの縁部１４を含む前記ブレード５の内側縁部５ａと、前記軸体４の表面４ｂとで形成される。
この開口部１７は、前記連接部１３と連携して被処理物３がブレード５の上下面に付着するのを阻止する機能を有する。即ち、開口部１７を介して被処理物３は下方に落下するのに対し、前記連接部１３によって被処理物３は上方に搬送され、被処理物３の搬送方向は大きく変化する。つまり、前記連接部１３は、ブレード５本体と連続した面を有していて、被処理物３を上方に搬送する機能を有するから、落下してきた被処理物３が当該連接部１３によって再び上方へ搬送される際には、その流れの方向が大きく変えられることとなり、ブレード５の上下面近傍において、被処理物３は活発な対流状態をなし、被処理物３との相対速度が遅いブレード５内周側においても、ブレード５に対する被処理物３の流れが停滞するのが阻止されて、被処理物３の付着が発生し難くなるのである。
また、仮に、ブレード５下面への付着物１８が発生し、当該付着物１８の量が増大した場合でも、ブレード５の周方向Ｘにおいては、当該付着物１８は前記開口部１７で分断される。このため、前記開口部１７から落下する被処理物３等によって、堆積した付着物１８の側面が押されることとなり、前記付着物１８は容易に除去されるのである。
【００１４】
以上のごとく、本発明のミキサスクリュＳによれば、被処理物３がブレード５の上下面に付着し難いミキサスクリュＳを得ることができた。
【００１５】
〔別実施形態〕
上記実施形態においては、前記連接部１３の周縁部は、ブレード５の内周側部分を単に切欠いて形成されるものであったが、図３（イ）（ロ）に示すごとく、前記連接部１３の縁部１４のうち、前記軸体４の自転方向における後方側の縁部１４ｂに、前記被処理物３の搬送方向Ｚと反対側に折り曲げた折曲げ部１９を形成することができる。
本構成の場合、連接部１３の下面に位置する被処理物３が積極的に下方に押し下げられることとなる。このことは即ち、前記被処理物３と連接部１３の下面との間には、この様な折曲げ部１９を形成しないブレード５と比較して大きな押圧力が発生することを意味する。この結果、連接部１３の下面に滞留しようとする被処理物３は前記連接部１３の下面に沿って効果的に排除されることとなり、被処理物３の付着量を軽減させることができるのである。
また、この様に被処理物３を下方に案内することで、前記開口部１７からの被処理物３の落下を円滑に行わせることができるから、ブレード５の近傍における被処理物３の活発な流れを維持することができ、被処理物３の付着を防止するだけでなく、良好な攪拌混合効果も発揮し得ることとなる。
尚、このような折曲げ部１９を形成する場合には、図３（イ）に示すごとく、当該折曲げ部１９とブレード５との間、および、前記折曲げ部１９と前記軸体４との間に積極的に隙間２０を設けることで、これらの境界部分に被処理物３が詰まるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ミキサの概要を示す説明図
【図２】ミキサスクリュとその要部を示す説明図
【図３】別実施形態に係るミキサスクリュを示す説明図
【図４】従来のミキサスクリュを示す側面図
【符号の説明】
１      ミキサ本体
２      内壁面
３      被処理物
４      軸体
５      ブレード
１３    連接部
１４ａ  連接部の前方側の縁部
１７    開口部
１９    折曲げ部
Ｋ      駆動機構
Ｓ      ミキサスクリュ
Ｚ      被処理物の搬送方向
【図１】
0004371443.tif 000002
【図２】
0004371443.tif 000003
【図３】
0004371443.tif 000004
【図４】
0004371443.tif 000005