JP2000246082A

JP2000246082A - 混合攪拌装置

Info

Publication number: JP2000246082A
Application number: JP11101612A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Kimura; 明久木村; Isao Morooka; 功師岡; Hiroyuki Sato; 洋行佐藤; Yoichi Oba; 洋一大場; Sandai Iwasa; 山大岩佐
Original assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-12
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JP4291913B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】粉体と液体又は複数の液体、あるいは比重差
によって内容物が沈降している液状混合物等の被処理物
を均一に混練又は攪拌混合したり、液体中の気泡を除去
したりする際に、潤滑油等の異物が容器ホルダや攪拌槽
内面へ飛散することを防止して攪拌槽の内部をきれいに
保つことができるようにする。【解決手段】容器１１を収容固定する複数の容器ホル
ダ４と、容器ホルダを軸支し回転に伴って容器ホルダを
公転させるアーム５と、アームを回転させると共に容器
ホルダを公転及び自転させる遊星歯車駆動機構６とを備
え、アームの下側に該遊星歯車駆動機構のすべての歯車
６１，６６，６８とモータ８，３８，３９を配置して潤
滑油等の異物が容器ホルダ及び攬拌槽内面９ａに飛散し
ないように構成すると共に、遊星歯車６１の自転に伴っ
て回転駆動される軸６３と、容器ホルダの自転軸４ｃと
を自在継手２０を用いて連結した構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、混合攪拌装置に係
り、特に粉体と液体又は複数の液体、あるいは比重差に
よって内容物が沈降している液状混合物等の被処理物を
均一に混練又は攪拌混合したり、液体中の気泡を除去し
たりするために、被処理物を容器に入れ該容器を容器ホ
ルダに固定した上で比較的高速で公転及び自転させる方
式を用い、かつ該容器ホルダを公転させるアームの下側
に遊星歯車駆動機構の歯車やモータ等を配置すること
で、運転中の潤滑油等の異物の容器ホルダや攪拌槽内面
への飛散を防止して内部をきれいに保つことができるよ
うにし、更に遊星歯車と容器ホルダの自転軸とを自在継
手を用いて連結して、容器ホルダの自転速度を周期的に
変化させて不等速自転による加速度が与えられるように
し、しかもこの加速度をも必要に応じて可変とした、極
めて混合攪拌能力の優れた混合攪拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液状流動性物質の攪拌混合には、
容器内に回転翼あるいは上下振動翼などの攪拌翼を入れ
て混合攪拌する方法や、外部より超音波を与える方法、
そして容器自身を振倒する方法等が一般的であった。

【０００３】また最近では、被処理物を容器に入れ、そ
の容器を公転させながら自転させる混合攪拌装置（以
下、自・公転混合攪拌装置と略称する。）が提案され
（例えば特開昭６１−２９０９４６号）、攪拌翼を用い
なくとも効率良く液状流動性物質の攪拌混合・脱泡を行
うことができるものが提供されている。

【０００４】この自・公転混合攪拌装置は、攪拌翼を用
いないので、攪拌翼の出入れに伴う異物の混入を防ぐこ
とができ、特にエレクトロニクス関連で使用される高純
度厚膜ペースト（銀ペースト、銅ペースト、カーボンペ
ースト、誘電体ペーストなど）などの製造やそれらペー
ストの使用前処理用として最適な混合、攪拌、そして脱
泡等を行う混合攪拌装置として注目されている。

【０００５】そして従来の自・公転混合攪拌装置におい
ては、自転運動と公転運動をどのように行うかについて
いくつかの提案がなされている。例えば、特開昭６１−
２９０９４６号では、遊星歯車を使用して静止軸を中心
として容器ホルダが公転しながら自転するような構造と
なっており、バランス（釣合せ重量）は固定である。

【０００６】この方法では、同一容器でも液状流動性物
質の比重が異なると、重量が大幅に変化して、容器内の
重量の変動に耐えないので、種々の液状流動性物質を混
合攪拌することができず汎用性に劣る。また微妙なバラ
ンス調整が取れないので、公転速度を数１００ｒｐｍ以
上の回転速度に上げることが困難であるという欠点を有
していた。また容器の自転を遊星歯車で駆動しており、
しかも歯車が斜めに配置されているので、歯車に給油さ
れたグリース類が遠心力で上部に飛び散って攪拌槽内面
や環境を汚染する問題があった。

【０００７】また特開昭６３−２９１６３５号では、ベ
ルト駆動で主軸を回転させ、該主軸の回転をベルトで容
器に伝える構造を有し、油の飛び散りは防止できる。し
かし回転のバランスを全く取ることがない構造となって
おり、３０〜１２０ｒｐｍ程度の公転回転数で動くよう
にしか設計されていない。当然のことながら、公転回転
数をこれ以上上げると、バランスウェイトがないため、
大きな振動を起こし装置が破壊するおそれがあった。

【０００８】特開平６−７１１１０号では、自転と公転
とを別々のモータで行わせ、公転軸から歯車でバランス
用回転体を接続した構造となっている。この方法では比
較的バランスが取りやすく高速公転が可能と推定される
が、動力の伝達がすべて歯車であることに加え、容器よ
り上部にこれらの歯車が配置されるので、歯車からの潤
滑油等の飛散が不可避であるという欠点があった。

【０００９】そして従来の混合攪拌装置では、基本的に
容器の自転速度が一定となるように設計されており、該
自転速度に周期的な変化を与えて不等速自転による加速
度が与えられるようにすれば、コリオリの加速度に更に
別の加速度が加わるので、より効率よく混合攪拌を行う
ことができるにもかかわらず、このような装置は一般に
提供されていなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、攪拌槽内で被処理物を収容した容
器を公転させながら自転させて被処理物を均等な混合状
態にまで攪拌する混合攪拌装置において、容器を収容固
定する複数の容器ホルダと、該容器ホルダを軸支し回転
に伴って該容器ホルダを公転させるアームと、該アーム
を回転させると共に容器ホルダを公転及び自転させる駆
動機構とを備え、アームの下側にすべての駆動機構を配
置することによって、重心を下げて高速で安定な運転を
可能にすると共に潤滑油等の異物が容器ホルダ及び攪拌
槽内面に飛散しないようにすることであり、またこれに
よって容器ホルダ及び攪拌槽の内部をきれいに保つこと
ができるようにすると共に、被処理物に異物が混入しな
いようにすることである。

【００１１】また他の目的は、上記構成においてアーム
を回転させると共に容器ホルダを公転及び自転させる遊
星歯車駆動機構を備え、遊星歯車の自転に伴って回転駆
動される軸と、容器ホルダの自転軸とを自在継手を用い
て連結することによって、容器ホルダの自転軸がアーム
の回転軸に対して傾斜した状態でも容器ホルダが自転で
きるようにすることであり、またこれによって装置の簡
易化及び小型、軽量化を図ることである。

【００１２】更に他の目的は、上記構成により容器ホル
ダの自転速度を周期的に変化させて不等速自転による加
速度が与えられるようにすることによって、コリオリの
加速度に加えて不等速自転による加速度を用いてより効
率よく被処理物を混合攪拌又は脱泡できるようにするこ
とである。

【００１３】また他の目的は、上記構成により自在継手
の取付け角度を調整可能にして容器ホルダの不等速自転
による加速度の大きさを可変とすることによって、混合
し易い被処理物の場合には加速度を小さくし、混合しに
くい被処理物の場合には加速度を大きくできるようにす
る等、被処理物の性質に合わせて最適な混合、攪拌条件
が得られるようにすることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、攪拌槽内で被処理物を収容した容器を公転させ
ながら自転させて被処理物を均等な混合状態にまで攪拌
する混合攪拌装置において、容器を収容固定する複数の
容器ホルダと、該容器ホルダを軸支し回転に伴って該容
器ホルダを公転させるアームと、該アームを回転させる
と共に容器ホルダを公転及び自転させる駆動機構とを備
え、アームの下側にすべての駆動機構を配置して潤滑油
等の異物が容器ホルダ及び攪拌槽内面に飛散しないよう
に構成したことを特徴とするものである。

【００１５】また本発明（請求項２）は、被処理物を収
容した容器を遊星歯車駆動機構によって公転させながら
自転させて被処理物を均等な混合状態にまで攪拌する混
合攪拌装置において、容器を収容固定する複数の容器ホ
ルダと、該容器ホルダを軸支し回転に伴って該容器ホル
ダを公転させるアームとを備え、該アームの下側に遊星
歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配置して潤滑油
等の異物が容器ホルダ及び攪拌槽内面に飛散しないよう
に構成したことを特徴とするものである。

【００１６】また本発明（請求項３）は、攪拌槽内で被
処理物を収容した容器を公転させながら自転させて被処
理物を均等な混合状態にまで攪拌する混合攪拌装置にお
いて、容器を収容固定する複数の容器ホルダと、該容器
ホルダを軸支し回転に伴って該容器ホルダを公転させる
アームと、該アームを回転させると共に容器ホルダを公
転及び自転させる遊星歯車駆動機構とを備え、アームの
下側に該遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配
置して潤滑油等の異物が容器ホルダ及び攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て回転駆動される軸と、容器ホルダの自転軸とを自在継
手を用いて連結したことを特徴とするものである。

【００１７】また本発明（請求項４）は、攪拌槽内で被
処理物を収容した容器を公転させながら自転させて被処
理物を均等な混合状態にまで攪拌する混合攪拌装置にお
いて、容器を収容固定する複数の容器ホルダと、該容器
ホルダを軸支し回転に伴って該容器ホルダを公転させる
アームと、該アームを回転させると共に容器ホルダを公
転及び自転させる遊星歯車駆動機構とを備え、アームの
下側に該遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配
置して潤滑油等の異物が容器ホルダ及び攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て回転駆動される軸と、容器ホルダの自転軸とを複数の
自在継手を夫々直列に用いて連結し、容器ホルダの自転
速度を周期的に変化させて不等速自転による加速度が与
えられるように構成したことを特徴とするものである。

【００１８】また本発明（請求項５）は、攪拌槽内で被
処理物を収容した容器を公転させながら自転させて被処
理物を均等な混合状態にまで攪拌する混合攪拌装置にお
いて、容器を収容固定する複数の容器ホルダと、該容器
ホルダを軸支し回転に伴って該容器ホルダを公転させる
アームと、該アームを回転させると共に容器ホルダを公
転及び自転させる遊星歯車駆動機構とを備え、アームの
下側に該遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配
置して潤滑油等の異物が容器ホルダ及び攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て巻掛け伝動部材を介して回転駆動される軸と、容器ホ
ルダの自転軸とを複数の自在継手を直列に用いて連結
し、かつ該自在継手の取付け角度を調整可能にして容器
ホルダの自転速度を周期的に変化させて不等速自転によ
る加速度が与えられかつ該加速度の大きさを可変に構成
したことを特徴とするものである。

【００１９】また本発明（請求項６）は、攪拌槽内で被
処理物を収容した容器を公転させながら自転させて被処
理物を均等な混合状態にまで攪拌する混合攪拌装置にお
いて、容器を収容固定する複数の容器ホルダと、該容器
ホルダを軸支し回転に伴って該容器ホルダを公転させる
アームと、該アームを回転させると共に容器ホルダを公
転及び自転させる遊星歯車駆動機構とを備え、アームの
下側に該遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配
置して潤滑油等の異物が容器ホルダ及び攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て回転駆動される軸と、容器ホルダの自転軸とをかさ歯
車と複数の自在継手を直列に用いて連結し、かつ該自在
継手の取付け角度を調整可能にして容器ホルダの自転速
度を周期的に変化させて不等速自転による加速度が与え
られかつ該加速度の大きさを可変に構成したことを特徴
とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施例に
基いて説明する。本発明の第１実施例に係る混合攪拌装
置１は、図１から図５において、本体２と、操作盤３
と、容器ホルダ４と、アーム５と、駆動機構の一例たる
遊星歯車駆動機構６と、モータ８とを備えている。

【００２１】本体２は、混合攪拌装置１の筐体であっ
て、例えば板金加工製である。該本体２内に攪拌槽９
と、容器ホルダ４と、アーム４と、遊星歯車駆動機構６
と、モータ８等が収納されている。

【００２２】本体２の上面２ａには、被処理物１０を入
れた容器１１を攪拌槽９内の容器ホルダ４に取付け又は
取外しするための開口部２ｂが円形に形成されており、
該開口部２ｂの直径は、攪拌槽９の内径よりもやや小さ
くなっている。開口部２ｂを円形としたのは、混合攪拌
装置１の停止時に容器ホルダ４がいかなる位置に停止し
ていても、容器１１の取付け及び取外しを容易に行うこ
とができるようにするためである。

【００２３】本体２には、混合攪拌装置１の運転時に安
全のため開口部２ｂを覆うカバー１２が、例えば３個の
蝶番１３を介して取り付けられている。該カバー１２の
上面１２ａには把手１２ｂが取り付けられ、下面１２ｃ
にはカバー１２が閉じていることを検知して混合攪拌装
置１を運転可能な状態に切り替えるセンサ２ｃのため
の、例えば２個のドグ１２ｄと、混合攪拌装置１の運転
時にカバー１２が不用意に開くことを防止するためのフ
ック１２ｅとが取り付けられている。

【００２４】本体２の上面２ａにはドグ１２ｄを検知す
るセンサ２ｃが該ドグ１２ｄと同数だけ配設され、また
カバー１２のフック１２ｅが貫通する穴２ｄが形成され
ている。

【００２５】操作盤３は、混合攪拌装置１の操作に必要
なスイッチや表示器等を整列状態で配設したものであっ
て、本体２に取り付けられている。スイッチ類としては
電源スイッチ３ａと、スタートボタン３ｂと、ストップ
ボタン３ｃと、回転数設定ダイヤル３ｄと、運転時間設
定用のタイマと３ｅ、非常停止ボタン３ｆとが配設さ
れ、表示器類としては運転ランプ３ｇと、回転異常ラン
プ３ｈと、バランス異常ランプ３ｉと、回転数表示器３
ｊとが夫々配設されている。

【００２６】容器ホルダ４は、容器１１を収容固定する
ためのものであって、図２、図３及び図５に示すよう
に、容器１１がちょうど収まる程度の内径を持った筒部
４ａの下面４ｂに自転軸４ｃを取り付け、筒部４ａの側
面４ｄに蝶番４ｅを介して容器１１を押さえるための押
え金具４ｆを取り付け、蝶番４ｅの反対側の側面４ｄに
押え金具４ｆを固定するための固定金具４ｇを取り付け
て構成されており、アーム５には、例えば２個の容器ホ
ルダ４が軸支されている。

【００２７】容器１１は、被処理物１０を収容するため
のものであって、図２及び図５に示すように、外筒１１
ａ内の内容器１１ｂに被処理物１０を密封してから外筒
１１ａに蓋１１ｃを被せ、この状態で容器ホルダに取り
付ける構造になっている。また容器１１の外筒１１ａに
は、足１１ｄが例えば４本形成されており、容器１１を
容器ホルダに取り付けるときに該足１１ｄを容器ホルダ
４の穴４ｉに差し込むようにしておくことによって、容
器１１の空回りを防止できるようになっている。

【００２８】アーム５は、容器ホルダ４を軸支し、回転
に伴って該容器ホルダ４を公転させるためのものであっ
て、軽量で慣性モーメントの小さな例えばアルミニウム
製である。アーム５の長手方向の中央の下面５ａには軸
５ｂが、ねじ５ｃによって固定されており、また軸５ｂ
から等距離の例えば２箇所には軸受取付け穴５ｄが形成
され、遊星歯車６１を軸支するための軸受６２が夫々例
えば２個ずつ取り付けられている。

【００２９】軸受取付け穴５ｄは、カバー５ｅによって
覆われ、軸受６２が露出しないようになっている。これ
は軸受６２への異物の付着を防止すると共に該軸受６２
からのグリースの飛散を防止するためである。

【００３０】アーム５の両方の端部５ｆには、同じ形状
のブラケット５ｇが、夫々例えば１つずつねじ５ｈによ
って固定されている。ブラケット５ｇには、アーム５の
上側に位置しアーム５から、例えば４０度傾斜した斜板
５ｉが固定され、またアーム５の下側に位置しアーム５
と平行な水平板５ｊがねじ５ｍにより固定されている。

【００３１】斜板５ｉには、容器ホルダ４の自転軸４ｃ
を軸支する軸ケース１５が固定され、該軸ケース１５内
には、軸受１６が組み込まれている。容器ホルダ４の自
転軸４ｃは、軸受１６に組み込まれてナット４ｈによっ
て固定されているので、容器ホルダ４は垂直状態から４
０度傾斜した状態でアーム５に軸支された状態となって
いる。

【００３２】水平板５ｊには、軸６３を垂直に軸支する
軸ケース１８が固定され、該軸ケース１８内には軸受１
９が組み込まれている。軸６３は、軸受１９に組み込ま
れて垂直に軸支されている。また軸６３には、遊星歯車
６１の軸６１ａからの回転を巻掛け伝動部材６４を介し
て伝えるためのプーリ６３ａが取り付けられている。

【００３３】遊星歯車６１の自転に伴って回転駆動され
る軸６３と、容器ホルダ４の自転軸４ｃとは、例えば２
つの自在継手２０を夫々直列に用いて連結されている。
これは、自在継手の特性として、図６に示すように、角
度α１と角度α２とを等しくすれば軸６３の角速度ω１
と容器ホルダ４の自転軸４ｃの角速度ω２とが等しくな
るからであり、また故意に角度α１と角度α２とを異な
る大きさにすれば、図７に示すように、容器ホルダ４の
自転速度を周期的に変化させて不等速自転による加速度
を与えることができるからである。角度α１及び角度α
２の調整は、ナット２０ａ及び２０ｂを弛めて、自在継
手２０全体を夫々の軸に対して摺動させて行うように構
成されている。

【００３４】アーム５の軸５ｂは、軸ケース２１内の軸
受２２にナット２３により固定されて、垂直に支持され
ており、また該軸５ｂには、図２及び図５に示すよう
に、ドグ板２４が取り付けられており、センサ２５によ
りアーム５の回転数が測定でき、該回転数が回転数表示
器３ｊに表示されるようになっている。

【００３５】遊星歯車駆動機構６は、アーム５を回転さ
せると共に容器ホルダ４を公転及び自転させるためのも
のであって、図２及び図３に示すように、アーム５と同
軸になるように軸ケース２１にねじ６５により固定され
た太陽歯車６６と、アーム５の回転によって太陽歯車６
６のまわりをかみ合い接触しながら公転する遊星歯車６
１とで構成されている。軸ケース２１は、ベース２６に
固定され、該ベース２６は、本体２に固定されている。

【００３６】遊星歯車６１の軸６１ａは、アーム５の軸
受６２に軸支されており、また軸６１ａにはプーリ６１
ｂがねじ６１ｃにより取り付けられ、該プーリ６１ｂと
軸６３のプーリ６３ａとは巻掛け伝動部材６４によって
回転が伝達されるようになっている。遊星歯車６１の材
質には、例えばエンジニアリングプラスチックを用いて
おり、これは潤滑剤であるグリース等の塗布を不要にし
て、攪拌槽９内の汚染を防止するためである。

【００３７】モータ８は、アーム５を回転させるための
ものであって、ベース２６に固定されており、モータ軸
８ａに取り付けられたプーリ８ｂから巻掛け伝動部材２
８を介して、アーム５の軸５ｂに取り付けられたプーリ
５ｋに動力を伝えるようになっている。

【００３８】遊星歯車駆動機構６のすべての歯車６１及
び６６とモータ８は、図２に示すように、アーム５の下
側に配置されており、潤滑油等の異物が容器ホルダ４及
び攪拌槽９の内面９ａに飛散せず、また重心が低く安定
した運転が可能となっている。

【００３９】混合攪拌装置１において、アーム５の回転
数と、容器ホルダ４の自転／公転の比を決定するにあた
り、液状エポキシ樹脂１００ｇに銅粉２００ｇ（いずれ
も図示せず）を混合する試験を行い、目視により混合状
態を判定した結果を表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１において、×は容器１１の底に銅粉が
未分散の粉末状態で残っていることを示し、△は未分散
銅粉はないものの均一性がないことを示し、○は均一分
散していることを示している。

【００４２】この実験結果より、アーム５の回転数は５
００ｒｐｍ以上必要であり、また容器ホルダ４の自転／
公転の比は、１／５から１／２の範囲とすることが好ま
しいことが判明したので、混合攪拌装置１においては、
アーム５の回転数は６００〜７００ｒｐｍを常用域にす
ると共に、容器ホルダ４の自転速度と公転速度との比
は、１／５から１／２の範囲となるようにしている。

【００４３】本発明の第２実施例に係る混合攪拌装置３
２は、図８において、容器ホルダ４と、アーム３５と、
駆動機構の一例たる遊星歯車駆動機構３６と、モータ３
８及び３９とを備え、遊星歯車６１の自転に伴って回転
駆動される軸６３と、容器ホルダ４の自転軸４ｃとをか
さ歯車２９ａと複数の自在継手２０を直列に用いて連結
している。

【００４４】かさ歯車２９ａは、ベベルギヤボックス２
９に内蔵されており、該ベベルギヤボックス２９によっ
て原動軸２９ｂの回転は９０度方向が異なる従動軸２９
ｃに伝えられ、更に該従動軸２９ｃに連結された容器ホ
ルダ４の自転軸４ｃへ回転が伝達されるようになってい
る。

【００４５】アーム３５の両方の端部３５ｆは、例えば
４０度上側に傾斜した形状になっており、この斜面部３
５ｉの上側に容器ホルダ４が軸支され、下側にベベルギ
ヤボックス２９が取り付けられている。

【００４６】アーム３５の下側には、コラム３５ｃを挾
むように水平板３５ｊが取り付けられており、該水平板
３５ｊの下側に例えば容器ホルダ４の数に対応した２つ
の遊星歯車６１と、２つの軸６３が軸支されている。

【００４７】遊星歯車６１の回転は、軸６１ａに取り付
けられたプーリ６１ｂから巻掛け伝動部材６４を介して
軸６３のプーリ６３ａへ伝わるようになっており、該軸
６３は例えば２つの直列な自在継手２０によってベベル
ギヤボックス２９の原動軸２９ｂへ連結されている。自
在継手２０の角度調整等は、第１実施例と同様である。

【００４８】コラム３５ｃの延長上には軸３５ｂが取り
付けられており、該軸３５ｂは太陽歯車６８が取り付け
られている軸６９の同軸心上に配設され、太陽歯車６８
と軸６９を貫通して軸ケース７０によって軸支されてい
る。軸３５ｂにはプーリ３５ｋが取り付けられ、モータ
３８のプーリ３８ａから巻掛け伝動部材７１を介して回
転が伝わるようになっている。

【００４９】軸６９は、ベース７２に取り付けられた軸
受７３によって軸支され、アーム３５の軸３５ｂの回転
とは無関係にに回動自在となっている。また軸６９に
は、太陽歯車６８とプーリ６９ａが取り付けられてお
り、太陽歯車６８は遊星歯車６１と噛合し、プーリ６９
ａとモータ３９のプーリ３９ａには巻掛け伝動部材７４
が巻き掛けられ、容器ホルダ４の自転回転数をモータ３
９によって制御することが可能となっている。

【００５０】本実施例においても、遊星歯車駆動機構３
６のすべての歯車６１及び６８とモータ３８及び３９は
アーム３５の下側に配置されている。図示していないそ
の他の部分は第１実施例と同様である。

【００５１】本発明の第３実施例に係る混合攪拌装置３
３では、図９に示すように、第２実施例で用いている水
平板３５ｊは用いず、アーム３５の下面３５ａに容器ホ
ルダ４の数に対応した例えば２個のベベルギヤボックス
４０を取り付け、該ベベルギヤボックス４０の原動軸４
０ｂに遊星歯車６１を取り付け、水平に配置されている
従動軸４０ｃにカップリング４１を介して軸受箱４２で
軸支される軸４３を連結し、該軸４３とベベルギヤボッ
クス２９の原動軸２９ｂとを、例えば２個を直列にした
自在継手２０によって連結している。ベベルギヤボック
ス４０には、かさ歯車４０ａが内蔵されている。

【００５２】図９に図示した他の部分は、第２実施例と
同様であり、図示しない部分は第１実施例と同様である
ので、図示の同一部分には図面に同一の符号を付して、
その説明を省略する。

【００５３】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。まず本発明の第１実施
例に係る混合撹拌装置１の作用について説明する。図
１、図４及び図５において、被処理物１０を容器１１に
入れ、該容器１１を足１１ｄが容器ホルダ４の穴４ｉに
入るように容器ホルダ４に取り付けて、押え金具４ｆと
固定金具４ｇによってしっかりと固定し、カバー１２を
閉じる。

【００５４】電源スイッチ３ａを押した後スタートボタ
ン３ｂを押せば、カバー１２が閉じた状態であることを
センサ２ｃが検知し、カバー１２のフック１２ｅがロッ
クされて運転が開始される。混合撹拌装置１の運転はタ
イマ３ｅにより設定した時間だけ運転が行われる。

【００５５】運転が開始されると、モータ８が矢印Ａ方
向に回転し、巻掛け伝動部材２８によってその回転がア
ーム５の軸５ｂに伝わり、該アーム５が矢印Ｂ方向に回
転する。アーム５が回転することにより、容器ホルダ４
も矢印Ｂ方向に公転する。このとき遊星歯車６１が太陽
歯車６６のまわりをかみ合い接触しながら矢印Ｃ方向に
公転すると共に矢印Ｄ方向に自転し、この自転が巻掛け
伝動部材６４を介して軸６３に伝わり、該軸６３を矢印
Ｅ方向に回転させる。軸６３の回転は自在継手２０を伝
わり、容器ホルダ４を矢印Ｆ方向に自転させるので、被
処理物１０は、公転による公転半径方向の加速度（遠心
力）、公転と自転によるコリオリの加速度及び不等速自
転による加速度等を受けながら矢印Ｇ方向に混合され
る。

【００５６】アーム５の公転の回転数は、センサ２５に
より常に計測され、回転数表示器３ｊに表示されるの
で、該回転数表示器３ｊを見ながら回転数設定ダイヤル
３ｄを回して、常用回転数である６００〜７００ｒｐｍ
に合わせる。

【００５７】このときの自在継手２０による容器ホルダ
４の回転角速度の変化について説明すると、図６におい
て、角度α１＝α２であれば角速度ω１＝ω２となり、
容器ホルダ４の回転速度は一定となる。この状態でも被
処理物１０の混合攪拌は可能であるが、角度α１≠α２
とすることにより図７に示すような周期的な角速度変
化、即ち不等速自転による加速度を与えることができ、
これによって極めて効率的な混合攪拌が可能となる。被
処理物１０の種類に応じて角度α１及びα２を調整する
ことにより、容器ホルダ４に生ずる不等速自転による加
速度の大きさを変えることができる。

【００５８】次に本発明の第２実施例に係る混合撹拌装
置３２の作用について説明する。図８において、モータ
３８が回転すると、巻掛け伝動部材７１によってその回
転がアーム３５の軸３５ｂに伝わり、該アーム３５が回
転して容器ホルダ４が公転する。このとき遊星歯車６１
が太陽歯車６８のまわりをかみ合い接触しながら公転及
び自転し、この自転が巻掛け伝動部材６４を介して軸６
３に伝わり、該軸６３を回転させる。

【００５９】軸６３の回転は自在継手２０を伝わり、ベ
ベルギヤボックス２９によって回転方向が９０度変換さ
れた後容器ホルダ４を自転させるので、被処理物１０は
遠心力等を受けながら混合される。なお本実施例におい
ては、太陽歯車６６が固定されている第１実施例とは異
なり、モータ３９を回転させることにより、軸６９と共
に太陽歯車６８を回転させることができ、容器ホルダの
自転回転数を太陽歯車と遊星歯車の歯数比に依存せずに
制御することが可能である。

【００６０】自在継手２０がもたらす容器ホルダ４の自
転速度の変化については、第１実施例と同様であるの
で、ここでは省略する。

【００６１】次に本発明の第３実施例に係る混合撹拌装
置３３の作用について説明する。図９において、モータ
３８が回転すると、巻掛け伝動部材７１によってその回
転がアーム３５の軸３５ｂに伝わり、該アーム３５が回
転して容器ホルダ４が公転する。このとき遊星歯車６１
が太陽歯車６８のまわりをかみ合い接触しながら公転及
び自転し、この自転がベベルギヤボックス４０に伝わ
り、回転方向を９０度変換された後軸４３を回転させ
る。軸４３の回転は自在継手２０を伝わり、ベベルギヤ
ボックス２９によって回転方向を再度９０度変換された
後容器ホルダ４を自転させ、被処理物１０は効率的に混
合される。

【００６２】自在継手２０がもたらす容器ホルダ４の自
転速度の変化については、第１実施例と同様であり、モ
ータ３９による容器ホルダの自転回転数の制御について
は、第２実施例の同様であるので、ここでは省略する。

【００６３】いずれの実施例においても、アーム５の下
側にすべての遊星歯車駆動機構６を配置し、遊星歯車６
１には潤滑が不要なエンジニアリングプラスチックを用
いているので、低重心による高速で安定な運転が可能で
あり、また潤滑油等の異物が容器ホルダ及び攪拌槽内面
に飛散することがなく、攪拌槽９の内面９ａはきれいな
状態に保たれる。

【００６４】

【発明の効果】本発明は、上記のように攪拌槽内で被処
理物を収容した容器を公転させながら自転させて被処理
物を均等な混合状態にまで攪拌する混合攪拌装置におい
て、容器を収容固定する複数の容器ホルダと、該容器ホ
ルダを軸支し回転に伴って該容器ホルダを公転させるア
ームと、該アームを回転させると共に容器ホルダを公転
及び自転させる駆動機構とを備え、アームの下側にすべ
ての駆動機構を配置したので、重心を下げて高速で安定
な運転を可能にし得ると共に潤滑油等の異物が容器ホル
ダ及び攪拌槽内面に飛散しないようにすることができ、
またこの結果容器ホルダ及び攪拌槽の内部をきれいに保
つことができると共に、被処理物に異物が混入しないよ
うにすることができる効果がある。

【００６５】また上記構成においてアームを回転させる
と共に容器ホルダを公転及び自転させる遊星歯車駆動機
構を備え、遊星歯車の自転に伴って回転駆動される軸
と、容器ホルダの自転軸とを自在継手を用いて連結した
ので、容器ホルダの自転軸がアームの回転軸に対して傾
斜した状態でも容器ホルダが自転でき、またこの結果装
置の簡易化及び小型・軽量化を図ることができる効果が
ある。

【００６６】更には、上記構成により容器ホルダの自転
速度を周期的に変化させて不等速自転による加速度が与
えられるため、公転及び自転のみで発生するコリオリの
加速度に加えて不等速自転による加速度を用いてより効
率よく被処理物を混合攪拌又は脱泡できるという効果が
ある。

【００６７】また上記構成により自在継手の取付け角度
を調整可能にして容器ホルダの不等速自転による加速度
の大きさを可変にしたので、混合し易い被処理物の場合
には加速度を小さくし、混合しにくい被処理物の場合に
は加速度を大きくできるようにする等、被処理物の性質
に合わせて最適な混合・攪拌条件が得られるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図５は、本発明の第１実施例に係り、
図１は混合撹拌装置の斜視図でる。

【図２】アームと、容器ホルダと、遊星歯車駆動機構
と、モータの構造を示す部分縦断面側面図である。

【図３】アームと、容器ホルダと、遊星歯車駆動機構
と、モータの構造を示す部分破断斜視図である。

【図４】アームの回転に伴う遊星歯車の公転と容器ホル
ダの公転及び自転の状態を示す部分横断面平面図であ
る。

【図５】アームの回転に伴う遊星歯車の公転と容器ホル
ダの公転及び自転の状態、並びに被処理物が混合されて
いる状態を示す部分縦断面側面図である。

【図６】直列に連結された２つの自在継手の傾斜角を示
すスケルトン図である。

【図７】自在継手の傾斜角が異なる場合の理論計算に基
づく周期的な角速度比の変化と回転角との関係を示すグ
ラフである。

【図８】本発明の第２実施例に係る混合攪拌装置のアー
ムと、容器ホルダと、遊星歯車駆動機構と、モータの構
造を示す部分縦断面側面図である。

【図９】本発明の第３実施例に係る混合攪拌装置のアー
ムと、容器ホルダと、遊星歯車駆動機構と、モータの構
造を示す側面図である。

【符号の説明】

１混合攪拌装置４容器ホルダ４ｃ自転軸５アーム６駆動機構の一例たる遊星歯車駆動機構８モータ９攪拌槽９ａ内面１０被処理物１１容器２０自在継手２９ａかさ歯車３２混合攪拌装置３３混合攪拌装置３５アーム３６遊星歯車駆動機構３８モータ３９モータ４０ａかさ歯車６１歯車の一例たる遊星歯車６３軸６４巻掛け伝動部材６６歯車の一例たる太陽歯車６８歯車の一例たる太陽歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤洋行東京都八王子市諏訪町251番地株式会社アサヒ化学研究所内 (72)発明者大場洋一東京都八王子市諏訪町251番地株式会社アサヒ化学研究所内 (72)発明者岩佐山大東京都八王子市諏訪町251番地株式会社アサヒ化学研究所内Ｆターム(参考） 3J027 FA19 FA21 FA36 FB40 GB05 GC15 GC22 GD04 GD08 GE01 GE18 GE25 GE29 4G035 AB38 AB46 4G036 AA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】攪拌槽内で被処理物を収容した容器を公
転させながら自転させて前記被処理物を均等な混合状態
にまで攪拌する混合攪拌装置において、前記容器を収容
固定する複数の容器ホルダと、該容器ホルダを軸支し回
転に伴って該容器ホルダを公転させるアームと、該アー
ムを回転させると共に前記容器ホルダを公転及び自転さ
せる駆動機構とを備え、前記アームの下側にすべての前
記駆動機構を配置して潤滑油等の異物が前記容器ホルダ
及び前記攪拌槽内面に飛散しないように構成したことを
特徴とする混合攪拌装置。
【請求項２】被処理物を収容した容器を遊星歯車駆動
機構によって公転させながら自転させて前記被処理物を
均等な混合状態にまで攪拌する混合攪拌装置において、
前記容器を収容固定する複数の容器ホルダと、該容器ホ
ルダを軸支し回転に伴って該容器ホルダを公転させるア
ームとを備え、該アームの下側に前記遊星歯車駆動機構
のすべての歯車とモータを配置して潤滑油等の異物が前
記容器ホルダ及び前記攪拌槽内面に飛散しないように構
成したことを特徴とする混合攪拌装置。
【請求項３】攪拌槽内で被処理物を収容した容器を公
転させながら自転させて前記被処理物を均等な混合状態
にまで攪拌する混合攪拌装置において、前記容器を収容
固定する複数の容器ホルダと、該容器ホルダを軸支し回
転に伴って該容器ホルダを公転させるアームと、該アー
ムを回転させると共に前記容器ホルダを公転及び自転さ
せる遊星歯車駆動機構とを備え、前記アームの下側に該
遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配置して潤
滑油等の異物が前記容器ホルダ及び前記攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て回転駆動される軸と、前記容器ホルダの自転軸とを自
在継手を用いて連結したことを特徴とする混合攪拌装
置。
【請求項４】攪拌槽内で被処理物を収容した容器を公
転させながら自転させて前記被処理物を均等な混合状態
にまで攪拌する混合攪拌装置において、前記容器を収容
固定する複数の容器ホルダと、該容器ホルダを軸支し回
転に伴って該容器ホルダを公転させるアームと、該アー
ムを回転させると共に前記容器ホルダを公転及び自転さ
せる遊星歯車駆動機構とを備え、前記アームの下側に該
遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配置して潤
滑油等の異物が前記容器ホルダ及び前記攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て回転駆動される軸と、前記容器ホルダの自転軸とを複
数の自在継手を夫々直列に用いて連結し、前記容器ホル
ダの自転速度を周期的に変化させて不等速自転による加
速度が与えられるように構成したことを特徴とする混合
攪拌装置。
【請求項５】攪拌槽内で被処理物を収容した容器を公
転させながら自転させて前記被処理物を均等な混合状態
にまで攪拌する混合攪拌装置において、前記容器を収容
固定する複数の容器ホルダと、該容器ホルダを軸支し回
転に伴って該容器ホルダを公転させるアームと、該アー
ムを回転させると共に前記容器ホルダを公転及び自転さ
せる遊星歯車駆動機構とを備え、前記アームの下側に該
遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配置して潤
滑油等の異物が前記容器ホルダ及び前記攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て巻掛け伝動部材を介して回転駆動される軸と、前記容
器ホルダの自転軸とを複数の自在継手を直列に用いて連
結し、かつ該自在継手の取付け角度を調整可能にして前
記容器ホルダの自転速度を周期的に変化させて不等速自
転による加速度が与えられかつ該加速度の大きさを可変
に構成したことを特徴とする混合攪拌装置。
【請求項６】攪拌槽内で被処理物を収容した容器を公
転させながら自転させて前記被処理物を均等な混合状態
にまで攪拌する混合攪拌装置において、前記容器を収容
固定する複数の容器ホルダと、該容器ホルダを軸支し回
転に伴って該容器ホルダを公転させるアームと、該アー
ムを回転させると共に前記容器ホルダを公転及び自転さ
せる遊星歯車駆動機構とを備え、前記アームの下側に該
遊星歯車駆動機構のすべての歯車とモータを配置して潤
滑油等の異物が前記容器ホルダ及び前記攪拌槽内面に飛
散しないように構成すると共に、遊星歯車の自転に伴っ
て回転駆動される軸と、前記容器ホルダの自転軸とをか
さ歯車と複数の自在継手を直列に用いて連結し、かつ該
自在継手の取付け角度を調整可能にして前記容器ホルダ
の自転速度を周期的に変化させて不等速自転による加速
度が与えられかつ該加速度の大きさを可変に構成したこ
とを特徴とする混合攪拌装置。