JP2000271465A

JP2000271465A - 攪拌脱泡装置

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Publication number: JP2000271465A
Application number: JP11080818A
Authority: JP
Inventors: Hiroshige Ishii; 弘重石井
Original assignee: Thinky Corp
Current assignee: Thinky Corp
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: JP4084493B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成で容器の自転速度を可変でき、容
器の自転速度を連続的に可変させなくても被混練物の攪
拌・脱泡がともに良好に行われる、攪拌脱泡装置を提供
することを目的とする。【解決手段】被混練物を収容した容器８を公転させな
がら自転させることにより、被混練物の攪拌及び脱泡を
行う攪拌脱泡装置１であって、一つのモータ５の駆動に
より容器に対し公転力及び自転力が付与され、かつ容器
の自転速度を多段に可変できる自転速度多段可変機構
（切換軸２４及び切換手段５０）を有するように構成す
る。切換手段５０により切換軸２４の回転を停止する
と、自転速度が速い攪拌モードになり、切換手段５０に
より切換軸２４の回転を可能とすると、自転速度が遅い
脱泡モードになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半田ペース
ト，歯科用印象材料，油脂，樹脂，染料，顔料，各種粉
体等のような流動性を有する材料（以下「被混練物」と
いう）を収容した容器を公転させながら自転させること
により、該被混練物の攪拌及び脱泡を行う攪拌脱泡装置
に係り、特に容器の自転速度を可変できるものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被混練物を収容した容器を容
器ホルダに保持して公転させながらその公転軌道上で自
転させるように構成した攪拌脱泡装置が、一般に知られ
ている。この種の従来の装置においては、容器の公転に
よって容器内の被混練物に遠心力が働き、その遠心力で
被混練物が容器の内壁に押圧されて脱泡され、さらに容
器の自転によって容器内の被混練物が攪拌され混練され
る。

【０００３】また、この種の従来の装置においては、容
器の公転速度（公転数）と自転速度（自転数）の比率
（以下「速比」という）は一般に固定されており、例え
ば公転速度１０００ｒｐｍに対して、自転速度が１００
０ｒｐｍ，５００ｒｐｍ，３００ｒｐｍのいずれかに固
定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、公転速度を固
定した場合における、被混練物の攪拌に都合の良い自転
速度と、被混練物の脱泡に都合の良い自転速度とは、一
般に異なることが知られている。例えば、公転速度を１
０００ｒｐｍに固定した場合において、自転速度を種々
変化させた場合の被混練物の攪拌及び脱泡の状況を、表
１に示す。

【０００５】

【表１】

【０００６】表１によれば、攪拌については自転速度が
速い方が都合が良く、脱泡については自転速度が遅い方
が都合が良いことが分かる。ここで、自転速度が遅い方
が脱泡が良好なのは、容器をゆっくりと自転させること
で、容器の内壁に押圧される被混練物の泡立ちが減るか
らである。ただし、自転速度を０にすると、被混練物が
分離・凝縮する遠心分離状態となり、攪拌が行われなく
なる。よって、脱泡については、被混練物の泡立ちが少
ない範囲のゆっくりした自転速度が都合が良いことにな
る。

【０００７】従って、従来の装置においては速比が固定
されているため、例えば公転速度１０００ｒｐｍに対し
て自転速度が５００ｒｐｍで固定されている機種におい
ては、脱泡性能が幾分か犠牲にされていたことになる。

【０００８】一方、速比を連続的に可変できるようにし
たものとしては、特開平１０−４３５６８号公報の請求
項２に記載の混練装置（以下「従来の混練装置」とい
う）が知られている。

【０００９】この従来の混練装置は、図４に示すよう
に、「支持体３に支持される公転駆動モータ１０１によ
り回転駆動される公転軸２１に回転体７を取付け、回転
体７の遠心側に、容器８を支持する容器ホルダ９を公転
軸２１に対し傾斜した軸線の周りに自転可能に取り付け
た混練装置において、容器ホルダ９には自転プーリー３
２を同軸に設け、公転軸２１を挟んで容器ホルダ９と反
対側の回転体７上に自転プーリー３２と同一径の自転力
付与プーリー３３を設け、自転力付与プーリー３３と自
転プーリー３２との間に、両プーリー間に掛け渡された
丸ベルト４１を両プーリー間で屈曲させる案内プーリー
３８を設け、公転軸２１の周囲に公転軸２１と同軸に配
置した環状体３４を自転力付与プーリー３３と連動可能
に連結するとともに、環状体３４を支持体３に支持され
た自転駆動モータ１０２により回転駆動するようにし
た」ものであり、「自転駆動モータ１０２の回転駆動力
を公転軸２１と同心の環状体３４から自転力付与プーリ
ー３３を介して自転プーリー３２に伝達することができ
るので、容器８を保持する容器ホルダ９を公転駆動モー
タ１０１による公転駆動制御とは独立して自転駆動制御
することができる」という作用を奏するものである。即
ち、この従来の混練装置は、自転駆動モータ１０２の回
転駆動力によって環状体３４の回転速度を連続的に変更
することにより、容器８の自転速度を連続的に可変でき
るものである。

【００１０】しかしながら、かかる従来の混練装置にお
いては、公転駆動モータ１０１の他に、環状体３４の回
転速度を連続的に変更するための自転駆動モータ１０２
が必要であり、容器の自転速度を可変するための構成が
やや複雑であるという問題があった。一方、被混練物の
攪拌に都合の良い自転速度（高速）と、被混練物の脱泡
に都合の良い自転速度（低速）との間には、ある程度の
隔たりがあるため、被混練物の攪拌・脱泡をともに良好
に行うにあたり、従来の混練装置のように容器の自転速
度を連続的に可変することは、必ずしも必要でない。

【００１１】そこで、本発明は、簡易な構成で容器の自
転速度を可変でき、容器の自転速度を連続的に可変させ
なくても被混練物の攪拌・脱泡がともに良好に行われ
る、攪拌脱泡装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するためになされたものであり、まず、請求項１に記
載の攪拌脱泡装置は、『被混練物を収容した容器を公転
させながら自転させることにより、該被混練物の攪拌及
び脱泡を行う攪拌脱泡装置であって、一つのモータの駆
動により前記容器に対し公転力及び自転力が付与され、
かつ、前記容器の自転速度を多段に可変できる自転速度
多段可変機構を有する』ものである。

【００１３】即ち、この攪拌脱泡装置によれば、二つの
モータでなく一つのモータを用いるので、構成が簡易で
あり、容器の自転速度を連続的ではないが多段に可変で
きるので、被混練物の攪拌・脱泡がともに良好に行われ
る。

【００１４】また、請求項２に記載の攪拌脱泡装置は、
請求項１に記載の攪拌脱泡装置において、『前記自転速
度多段可変機構が、被混練物の攪拌に都合の良い一又は
多種類の自転速度と、被混練物の脱泡に都合の良い一又
は多種類の自転速度とを、切換可能である』ものであ
る。

【００１５】即ち、この攪拌脱泡装置によれば、装置の
作動当初は攪拌に都合の良い自転速度（高速）で攪拌を
行い、所定の時間の経過後に脱泡に都合の良い自転速度
（低速）で攪拌を行うことにより、被混練物の攪拌・脱
泡がともに良好に行われ、結果として前記目的が達成さ
れる。ここで、攪拌に都合の良い自転速度と脱泡に都合
の良い自転速度は、ともに一又は多種類の自転速度の内
から適宜選択されうるものである。

【００１６】また、請求項３に記載の攪拌脱泡装置（例
えば図１乃至図３参照）は、『支持体３に支持される一
つのモータ５と、支持体３に対し回転可能に取り付けら
れ、モータ５から付与される駆動力により回転する公転
軸２１と、公転軸２１に固定される回転体７と、回転体
７の一方の遠心側に、自転軸２２を介して回転体７に対
し回転可能に取り付けられる自転プーリー３２と、自転
プーリー３２と同軸に設けられ、被混練物を収容する容
器８を保持する容器ホルダ９と、回転体７の他方の遠心
側に、プーリー軸２３を介して回転体７に対し回転可能
に取り付けられ、上段プーリー３３ａと下段プーリー３
３ｂとを有する自転力付与プーリー３３と、公転軸２１
に対し回転可能に取り付けられる環状体３４と、自転プ
ーリー３２と上段プーリー３３ａとの間に掛け回される
無端状の第一ベルト（丸ベルト４１）と、下段プーリー
３３ｂと環状体３４との間に掛け回される無端状の第二
ベルト（上ベルト４２）と、を含む攪拌脱泡装置１にお
いて、環状体３４の回転速度を多段に切り換えることに
より、容器８の自転速度を多段に可変できる自転速度多
段可変機構を有する』ものである。

【００１７】即ち、この攪拌脱泡装置は、請求項１又は
請求項２に記載の攪拌脱泡装置を具体化したものであ
り、これによれば、環状体３４の回転速度を多段に切り
換えることにより、容器８の自転速度を多段に可変で
き、結果として前記目的が達成される。前記の混練装置
と比較すると、環状体３４の回転速度を多段に切り換え
うる自転速度多段可変機構を有する点に特徴がある。こ
こで、「自転速度多段可変機構」とは、請求項４に記載
のものの他に、環状体３４の回転速度を多段に切り換え
ることができるような、すべての構成を含むものであ
り、例えば歯車の組み合わせにより多段変速を行う歯車
方式であっても良い。

【００１８】また、請求項４に記載の攪拌脱泡装置（例
えば図１乃至図３参照）は、請求項３に記載の攪拌脱泡
装置において、『前記自転速度多段可変機構が、上側プ
ーリー３４ａと下側プーリー３４ｂとを有する前記環状
体３４と、公転軸２１に固定される公転プーリー３１
と、支持体３に対し回転可能に取り付けられる切換軸２
４と、切換軸２４に固定される上プーリー３５と、切換
軸２４に対し回転可能に取り付けられ、公転プーリー３
１より大径に形成される下プーリー３６と、切換軸２４
における上プーリー３５と下プーリー３６との間に設け
られ、一方向のみの回転力を伝達する一方向クラッチ３
７と、下段プーリー３３ｂと上側プーリー３４ａとの間
に掛け回される無端状の前記第二ベルト（上ベルト４
２）と、下側プーリー３４ｂと上プーリー３５との間に
掛け回される無端状の第三ベルト（中ベルト４３）と、
下プーリー３６と公転プーリー３１との間に掛け回され
る無端状の第四ベルト（下ベルト４４）と、切換軸２４
の停止又は回転を切り換える切換手段５０と、を含む』
ものである。

【００１９】即ち、この攪拌脱泡装置は、請求項３に記
載の攪拌脱泡装置における自転速度多段可変機構を具体
化したものであり、これによれば、切換手段５０により
切換軸２４の回転を停止すると、自転速度が速い攪拌モ
ードになり（例えば図２参照）、切換手段５０により切
換軸２４の回転を可能とすると、自転速度が遅い脱泡モ
ードになり（例えば図３参照）、結果として前記目的が
達成される。ここで、「切換手段５０」とは、請求項５
に記載のものの他に、切換軸２４の停止又は回転を切り
換えることができるような、すべての構成を含むもので
あり、例えばディスクブレーキやバンドブレーキ等のブ
レーキ手段であっても良い。

【００２０】さらに、請求項５に記載の攪拌脱泡装置
（例えば図１参照）は、請求項４に記載の攪拌脱泡装置
において、『前記切換手段５０が、電磁コイル５２ｂ
と、電磁コイル５２ｂから突出した状態で切換軸２４に
形成したキー溝２４ａに嵌合するキー５２ｄを有する可
動鉄芯５２ｃと、電磁コイル５２ｂに引き込まれた状態
で可動鉄芯５２ｃを吸着保持する永久磁石５２ｆと、を
含むソレノイド５２である』ものである。

【００２１】即ち、この攪拌脱泡装置は、請求項４に記
載の攪拌脱泡装置における切換手段５０を具体化したも
のであり、これによれば、切換軸２４の停止又は回転
を、電磁コイル５２ｂの作動によって出没する可動鉄芯
５２ｃにより切り換えることができ、しかも、電磁コイ
ル５２ｂに吸引された可動鉄芯５２ｃは永久磁石５２ｆ
に吸着保持されるので、停電時に電磁コイル５２ｂの作
動が停止した場合であっても、可動鉄芯５２ｃが突出す
ることがなく安全であり、結果として前記目的が達成さ
れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る攪拌脱泡装置
における好適な実施の形態に関し、図面を参照しつつ説
明する。なお、図面において、各軸には２０番台の符号
を、各プーリーには３０番台の符号を、各ベルトには４
０番台の符号を、切換手段に係る構成には５０番台の符
号を、それぞれ付してある。

【００２３】１．攪拌脱泡装置の構成まず攪拌脱泡装置
の構成に関し、主に図１を参照しつつ説明する。なお、
説明の便宜上、（１）前提構成、（２）自転速度多段可
変機構、（３）切換手段、（４）各プーリーの径と回転
速度との関係の順に、各構成に関し説明する。

【００２４】（１）前提構成攪拌脱泡装置１は、有底筒状に形成された本体容器２と
蓋体（図示外）とを備え、本体容器２内には、防振用の
複数のばね４を介して、支持体３が水平に保持されてい
る。この支持体３の中央部の下面には、容器８に対し自
転力及び公転力を付与する一つのモータ５が支持されて
いる。このモータ５の回転速度は可変できるので、公転
速度を高速から低速まで可変でき、攪拌脱泡装置１を様
々な用途に適用することができる。また、支持体３の中
央部には、モータ５の出力軸に直結され、モータ５から
付与される駆動力により回転する公転軸２１が、支持体
３に対し垂直かつ回転可能に取り付けられている。な
お、ここでの公転軸２１は、モータ５の出力軸と同軸に
直結されているが、公転軸２１と該出力軸とを、歯車列
等の減速機構を介して連結することもできる。さらに、
支持体３の他方側（図の右側）の下面には、後述する切
換手段５０との重量バランスを保つためのバランスおも
り６が支持されている。

【００２５】次に、公転軸２１の上端には、回転体７が
固定されている。この回転体７の一方の遠心側（図の左
側）には、自転軸２２が、公転軸２１に対し傾斜して、
回転体７に対し上向きに突出し回転可能に取り付けられ
ている。なお、ここでの自転軸２２は、内向き姿勢で水
平面に対し約４５゜の角度で傾斜しているが、この傾斜
角度は、０゜（水平）〜９０゜（垂直）の範囲内の任意
の角度に設定することができる。また回転体７の他方の
遠心側（図の右側）には、プーリー軸２３が、公転軸２
１と平行に（即ち垂直に）、回転体７に対し下向きに突
出して固定されている。なお、自転軸２２とプーリー軸
２３の中心は、公転軸２１を挟んで対称かつ等距離の位
置にある。

【００２６】ここで、自転軸２２の上端には、被混練物
を収容する容器８を保持する容器ホルダ９が同軸に設け
られている。また容器ホルダ９の外周面の下部には、自
転プーリー３２が形成されている。即ち、自転プーリー
３２は、自転軸２２を介して回転体７に対し回転可能に
取り付けられている。また、プーリー軸２３には、自転
力付与プーリー３３が回転可能に取り付けられている。
即ち、自転力付与プーリー３３は、プーリー軸２３を介
して回転体７に対し回転可能に取り付けられている。な
お自転力付与プーリー３３は、その外周面に、同一径の
上段プーリー３３ａと下段プーリー３３ｂとを有する
（図２及び図３参照）。

【００２７】また、回転体７における容器ホルダ９の対
称側には、容器８及び容器ホルダ９との重量バランスを
保つためのバランス調整機構１０が設けられており、回
転体７における略中央部には、案内プーリー３８が、紙
面に直交する軸の回りに回転可能に取り付けられてい
る。

【００２８】一方、公転軸２１における回転体７の下側
には、環状体３４が、公転軸２１に対し回転可能に取り
付けられている。この環状体３４の回転速度が、後述す
る自転速度多段可変機構によって多段に切り換えられる
ことにより、容器８の自転速度が多段に可変されること
になる。なお環状体３４は、その外周面に、同一径の上
側プーリー３４ａと下側プーリー３４ｂとを有する（図
２及び図３参照）。

【００２９】また、自転プーリー３２と上段プーリー３
３ａとの間には、案内プーリー３８を介して、無端状の
第一ベルトであり丸形断面を呈する丸ベルト４１が掛け
回されており、下段プーリー３３ｂと上側プーリー３４
ａとの間には、無端状の第二ベルトでありＶ形断面を呈
する上ベルト４２が掛け回されている。

【００３０】なお、以上に説明した前提構成は、自転駆
動モータ１０２がない点を除き、「従来の混練装置」と
略同様である。

【００３１】（２）自転速度多段可変機構自転速度多段可変機構は、環状体３４の回転速度を多段
に切り換えることにより、容器８の自転速度を多段に可
変するものであり、具体的には以下に説明する構成が含
まれる。

【００３２】まず、公転軸２１における環状体３４の下
側には、公転プーリー３１が固定されている。

【００３３】また、支持体３の一方側（図の左側）に
は、切換軸２４が、支持体３に対し垂直かつ回転可能に
取り付けられている。この切換軸２４の停止又は回転
が、後述する切換手段５０によって切り換えられること
により、環状体３４の回転速度が高速と低速の二段に切
り換えられ、容器８の自転速度も高速（攪拌モード）と
低速（脱泡モード）の二段に切り換えられる。なお、切
換軸２４の下端には、後述するキー５２ｄが嵌合するキ
ー溝２４ａが形成されている。

【００３４】ここで、支持体３の上方に突出している切
換軸２４の上側には、上プーリー３５が固定されてお
り、その下側には、下プーリー３６が、切換軸２４に対
し回転可能に取り付けられている。なお、下プーリー３
６は、公転プーリー３１より大径に形成されるが、その
理由及び具体例は後述する。また、下プーリー３６の内
周面と切換軸２４の外周面との間には、一方向のみの回
転力を伝達する一方向クラッチ３７が設けられている。
なお、一方向クラッチ３７は、切換軸２４における上プ
ーリー３５と下プーリー３６との間に設けられていれば
良い。

【００３５】さらに、下側プーリー３４ｂと上プーリー
３５との間には、無端状の第三ベルトでありＶ形断面を
呈する中ベルト４３が掛け回されており、下プーリー３
６と公転プーリー３１との間には、無端状の第四ベルト
でありＶ形断面を呈する下ベルト４４が掛け回されてい
る。

【００３６】なお、以上に説明した自転速度多段可変機
構は、各構成により一種の遊星減速機構をなすものであ
る。

【００３７】（３）切換手段切換手段５０は、切換軸２４の停止又は回転を切り換え
ることにより、環状体３４の回転速度を高速と低速の二
段に切り換え、容器８の自転速度を高速（攪拌モード）
と低速（脱泡モード）の二段に切り換えるものであり、
具体的には以下に説明する構成が含まれる。

【００３８】まず、支持体３の一方側（図の左側）の下
面には、切換軸２４を囲むように、筐体５１が支持され
ている。この筐体５１の周壁には、上下方向に亘り開口
する長孔５１ａが穿設されており、その内周面における
長孔５１ａの上部には、突設片５１ｂが設けられてい
る。

【００３９】また、筐体５１の内部には、ソレノイド５
２が備えられている。このソレノイド５２は、筐体５１
の内周面に支持される本体ケース５２ａと、本体ケース
５２ａに内装される電磁コイル５２ｂと、電磁コイル５
２ｂの作動により吸引されて本体ケース５２ａ内に引き
込まれる可動鉄芯５２ｃと、本体ケース５２ａに内装さ
れる永久磁石５２ｆとを含む。可動鉄芯５２ｃの上端に
は、キー溝２４ａに嵌合するキー５２ｄが形成されてお
り、その中央部には、支持軸５２ｅが貫入されている。
この支持軸５２ｅが、長孔５１ａに挿通され、上向きに
付勢されるばね５３を介して、突設片５１ｂに支持され
ている。

【００４０】この可動鉄芯５２ｃは、常時は、ばね５３
の付勢力により本体ケース５２ａから突出した状態にあ
り、キー５２ｄとキー溝２４ａとが嵌合して、切換軸２
４の回転を停止している（図２参照）。この状態が、後
述する攪拌モードである。また可動鉄芯５２ｃは、電磁
コイル５２ｂの作動時（通電時）には、電磁コイル５２
ｂに吸引され、ばね５３の付勢力に抗して本体ケース５
２ａに引き込まれた状態となり、キー５２ｄとキー溝２
４ａとが外れて、切換軸２４の回転を可能としている
（図３参照）。この状態が、後述する脱泡モードであ
る。さらに可動鉄芯５２ｃは、本体ケース５２ａに引き
込まれた時に、永久磁石５２ｆに吸着保持される。従っ
て、この状態において仮に停電が生じ、電磁コイル５２
ｂの作動が停止したとしても、可動鉄芯５２ｃは、ばね
５３の付勢力によって本体ケース５２ａから突出するこ
とがなく、安全である。

【００４１】（４）各プーリーの径と回転速度との関係各プーリー３１〜３６の径を、表２に示すように、それ
ぞれＤ１〜Ｄ６（図２及び図３参照）とした場合、それ
らと回転速度との間には、以下のような関係が成り立
つ。

【００４２】

【表２】

【００４３】まず、前提として、自転プーリー３２の径
Ｄ２と自転力付与プーリー３３の径Ｄ３，環状体３４の
径Ｄ４と上プーリー３５の径Ｄ５は、回転速度を等しく
伝達するために、それぞれ同一径に形成している。

【００４４】この場合において、以上に説明した攪拌脱
泡装置では、［式１］自転速度＝（公転速度−環状体３４の回転速度）／速比［式２］速比＝自転プーリー３２の径Ｄ２／環状体３４の径Ｄ４という関係が成り立つ。

【００４５】ここで、自転速度が速い攪拌モードにおい
ては、後述するように環状体３４は回転せず、環状体３
４の回転速度は０なので、式１に代入すると、［式３］自転速度＝公転速度／速比となり、Ｄ２とＤ４との比で定まる速比によって、自転
速度が決定される。ここでは実施例として、表２に示す
ような径を採用しているので、速比は２．５であり、従
って公転速度が２０００ｒｐｍであれば自転速度は８０
０ｒｐｍになる。

【００４６】また、自転速度が遅い脱泡モードにおいて
は、［式４］環状体３４の回転速度＝公転速度×減速比［式５］減速比＝公転プーリー３１の径Ｄ１／下プーリー３６の径Ｄ６（ただし、Ｄ１＜Ｄ６）なので、式１に代入すると、［式６］自転速度＝［公転速度×（１−減速比）］／速比となり、Ｄ２とＤ４との比で定まる速比、及びＤ１とＤ
６との比で定まる減速比によって、自転速度が決定され
る。かかる自転速度の決定は、遊星減速機構の原理によ
るものである。ここでは実施例として、表２に示すよう
な径を採用しているので、速比は２．５であり、減速比
は１５／１６であり、従って公転速度が２０００ｒｐｍ
であれば自転速度は５０ｒｐｍになる。

【００４７】２．攪拌脱泡装置の作用次に攪拌脱泡装置の作用に関し、主に図２及び図３を参
照しつつ説明する。なお、説明の便宜上、（１）攪拌モ
ード、（２）脱泡モード、（３）実際の運転状況の順
に、各作用に関し説明する。また、表２に示す実施例に
係る径を有する各プーリーを備えた攪拌脱泡装置につい
て説明するが、各プーリーの径や、さらにはモータ５の
回転速度については、様々に変更できることは当然であ
る。なお、図２及び図３においては、自転軸２２を垂直
軸として表現してある。また、同図においては、ある部
材に対し回転可能に取り付けられる各軸については、各
軸が隙間をもって該部材に貫入するように表現してあ
り、各軸を回転可能に支持する軸受については、図示を
省略してある。さらに、以下においては、同図における
時計回りを「右回り」、反時計回りを「左回り」と称す
る。

【００４８】まず、攪拌モード及び脱泡モードにおける
各構成の回転方向及び回転速度のまとめを、表３に示
す。以下の説明の理解においては、同表も参照された
い。

【００４９】

【表３】

【００５０】（１）攪拌モード（図２参照）攪拌モードとは、攪拌脱泡装置１が、容器８に収容され
た被混練物の攪拌に都合の良い自転速度（例えば８００
ｒｐｍ）で運転される状態を言い、後述する脱泡モード
と比較して速い速度で自転が行われる。

【００５１】まず前提として、切換手段５０により、切
換軸２４の回転が停止されている。具体的には、切換軸
２４のキー溝２４ａと可動鉄芯５２ｃのキー５２ｄとが
嵌合している。ここで、モータ５が左回りに２０００ｒ
ｐｍで回転すると、公転軸２１も左回りに２０００ｒｐ
ｍで回転する（矢印）。また、公転軸２１に固定され
る公転プーリー３１も、左回りに２０００ｒｐｍで回転
する（矢印）。さらに、切換軸２４に対し回転可能に
取り付けられる下プーリー３６が、下ベルト４４を介し
左回りに１８７５ｒｐｍで回転する（矢印）。この下
プーリー３６は、公転プーリー３１より大径に形成され
るので、減速比１５／１６によって減速され、公転速度
よりも低い速度で回転する。

【００５２】しかし、切換軸２４の回転は停止されてい
るので、一方向クラッチ３７はつながらず、切換軸２４
及び切換軸２４に固定される上プーリー３５は回転しな
い（矢印）。よって、公転軸２１に対し回転可能に取
り付けられる環状体３４も回転しない（矢印）。

【００５３】一方、公転軸２１に固定される回転体７
は、左回りに２０００ｒｐｍで回転する（矢印）。同
時に、自転軸２２及びプーリー軸２３も、公転軸２１を
中心に左回りに２０００ｒｐｍで回転する。すると、上
ベルト４２を介して環状体３４に係合し、回転体７に対
し回転可能に取り付けられる自転力付与プーリー３３
は、［式３］に従い速比２．５によって減速され、右回
りに８００ｒｐｍで回転する（矢印）。即ち、自転力
付与プーリー３３は、環状体３４が一回転する間に１／
２．５回転する。換言すれば、自転力付与プーリー３３
に付されたＡ点は、環状体３４が一回転する間にＡ１点
まで移動する。従って、回転体７に対し回転可能に取り
付けられる自転プーリー３２は、丸ベルト４１を介し右
回りに８００ｒｐｍで回転する（矢印）。

【００５４】即ち、自転プーリー３２と同軸に形成され
る容器ホルダ９、及び容器ホルダ９に保持される容器８
は、公転軸２１を中心に左回りに公転速度２０００ｒｐ
ｍで公転し、同時に自転軸２２を中心に右回りに自転速
度８００ｒｐｍで自転する。これにより、被混練物の攪
拌が良好に行われる。

【００５５】（２）脱泡モード（図３参照）脱泡モードとは、攪拌脱泡装置１が、容器８に収容され
た被混練物の脱泡に都合の良い自転速度（例えば５０ｒ
ｐｍ）で運転される状態を言い、前記の攪拌モードと比
較して遅い速度で自転が行われる。

【００５６】まず前提として、切換手段５０により、切
換軸２４の回転が可能とされている。具体的には、切換
軸２４のキー溝２４ａと可動鉄芯５２ｃのキー５２ｄと
が外れている。ここで、モータ５が左回りに２０００ｒ
ｐｍで回転すると、公転軸２１も左回りに２０００ｒｐ
ｍで回転する（矢印）。また、公転軸２１に固定され
る公転プーリー３１も、左回りに２０００ｒｐｍで回転
する（矢印）。さらに、切換軸２４に対し回転可能に
取り付けられる下プーリー３６が、下ベルト４４を介し
左回りに１８７５ｒｐｍで回転する（矢印）。この下
プーリー３６は、公転プーリー３１より大径に形成され
るので、減速比１５／１６によって減速され、公転速度
よりも低い速度で回転する。

【００５７】ここで、切換軸２４の回転は可能とされて
いるので、一方向クラッチ３７がつながって回転力が伝
達され、切換軸２４及び切換軸２４に固定される上プー
リー３５が、左回りに１８７５ｒｐｍで回転する（矢印
）。よって、公転軸２１に対し回転可能に取り付けら
れる環状体３４も、中ベルト４３を介し左回りに１８７
５ｒｐｍで回転する（矢印）。

【００５８】一方、公転軸２１に固定される回転体７
は、左回りに２０００ｒｐｍで回転する（矢印）。同
時に、自転軸２２及びプーリー軸２３も、公転軸２１を
中心に左回りに２０００ｒｐｍで回転する。すると、上
ベルト４２を介して環状体３４に係合し、回転体７に対
し回転可能に取り付けられる自転力付与プーリー３３
が、［式６］に従い速比２．５及び減速比１５／１６に
よって減速され、右回りに５０ｒｐｍで回転する（矢印
）。即ち、自転力付与プーリー３３は、環状体３４が
一回転する間に１／４０回転する。換言すれば、自転力
付与プーリー３３に付されたＡ点は、環状体３４が一回
転する間にＡ２点まで移動する。かかる減速は、遊星減
速機構の原理によるものである。従って、回転体７に対
し回転可能に取り付けられる自転プーリー３２は、丸ベ
ルト４１を介し右回りに５０ｒｐｍで回転する（矢印
）。

【００５９】即ち、自転プーリー３２と同軸に形成され
る容器ホルダ９、及び容器ホルダ９に保持される容器８
は、公転軸２１を中心に左回りに公転速度２０００ｒｐ
ｍで公転し、同時に自転軸２２を中心に右回りに自転速
度５０ｒｐｍで自転する。これにより、被混練物の脱泡
が良好に行われる。

【００６０】（３）実際の運転状況攪拌脱泡装置１は、実際には、例えば以下のように運転
される。まず、装置の作動当初において、自転速度が速
い攪拌モードで運転され、主に被混練物の攪拌が行われ
る。次に、所定の時間（例えば２分間）の経過後におい
て、タイマー計時によりソレノイド５２の電磁コイル５
２ｂが作動（通電）して、キー５２ｄがキー溝２４ａか
ら外れ、自転速度が遅い脱泡モードで運転され、主に被
混練物の脱泡が行われる。その後、所定の時間（例えば
３０秒間）の経過後において、装置の作動が停止され、
被混練物の攪拌・脱泡がともに良好に行われた状態で作
業が終了する。

【００６１】３．その他最後に、本発明に係る攪拌脱泡装置１と従来の混練装置
との相違を、図５を参照しつつ確認する。なお、速比は
２．５、公転速度は２０００ｒｐｍとして説明する。ま
ず、従来の混練装置は、自転駆動モータ１０２の回転駆
動力によって、環状体３４の回転速度を図５に示す右下
がりの直線のように連続的に変更することにより、容器
８の自転速度を連続的に可変できるものである。これに
対し、本発明に係る攪拌脱泡装置１は、自転速度多段可
変機構によって、環状体３４の回転速度を多段に切り換
えることにより、容器８の自転速度を多段に可変できる
ものである。具体的には、切換手段５０によって、切換
軸２４の停止と回転を切り換え、環状体３４の回転速度
を図５に示す二点（０ｒｐｍの攪拌モードと１８７５ｒ
ｐｍの脱泡モード）のように二段に変更することによ
り、容器８の自転速度を二段（８００ｒｐｍの攪拌モー
ドと５０ｒｐｍの脱泡モード）に可変できるものであ
る。

【００６２】なお、本発明に係る攪拌脱泡装置１は、プ
ーリーを適宜増加することにより、三段変速や四段変速
というように、自転速度のさらなる多段化を図ることも
可能である。この場合には、攪拌に都合の良い自転速度
と脱泡に都合の良い自転速度のそれぞれを、一又は多種
類とすることができる。また、各プーリーや各ベルト
に、それぞれ歯溝を形成して、回転力の伝達を確実なも
のとしても良く、さらに、各プーリーや各ベルトに代え
て、歯車を用いても良い。

【００６３】

【発明の効果】以上に説明したように構成した本発明に
係る攪拌脱泡装置は、二つのモータでなく一つのモータ
を用いるので、構成が簡易であり、容器の自転速度を連
続的ではないが多段に可変できるので、被混練物の攪拌
・脱泡がともに良好に行われる、という顕著な効果を奏
する。

【００６４】さらに、攪拌脱泡装置が脱泡モードで作動
している場合においては、自転エネルギーが公転軸に回
生されることになるので、モータの負荷が軽くなり、結
果として省電力化が図れる、という顕著な効果も奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る攪拌脱泡装置の一実施形態を示す
縦断面図である。

【図２】自転速度が速い攪拌モードにおける装置の動作
を示す斜視図である。

【図３】自転速度が遅い脱泡モードにおける装置の動作
を示す斜視図である。

【図４】従来の混練装置を示す縦断面図である。

【図５】環状体の回転速度と自転速度との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１攪拌脱泡装置２本体容器３支持体４ばね５モータ６バランスおもり７回転体８容器９容器ホルダ１０バランス調整機構２１公転軸２２自転軸２３プーリー軸２４切換軸２４ａキー溝３１公転プーリー３２自転プーリー３３自転力付与プーリー３３ａ上段プーリー３３ｂ下段プーリー３４環状体３４ａ上側プーリー３４ｂ下側プーリー３５上プーリー３６下プーリー３７一方向クラッチ３８案内プーリー４１丸ベルト（第一ベルト）４２上ベルト（第二ベルト）４３中ベルト（第三ベルト）４４下ベルト（第四ベルト）５０切換手段５１筐体５１ａ長孔５１ｂ突設片５２ソレノイド５２ａ本体ケース５２ｂ電磁コイル５２ｃ可動鉄芯５２ｄキー５２ｅ支持軸５２ｆ永久磁石５３ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被混練物を収容した容器を公転させなが
ら自転させることにより、該被混練物の攪拌及び脱泡を
行う攪拌脱泡装置であって、一つのモータの駆動により前記容器に対し公転力及び自
転力が付与され、かつ、前記容器の自転速度を多段に可
変できる自転速度多段可変機構を有することを特徴とす
る、攪拌脱泡装置。
【請求項２】前記自転速度多段可変機構は、被混練物の攪拌に都合の良い一又は多種類の自転速度
と、被混練物の脱泡に都合の良い一又は多種類の自転速
度とを、切換可能であることを特徴とする、請求項１に
記載の攪拌脱泡装置。
【請求項３】支持体に支持される一つのモータと、前記支持体に対し回転可能に取り付けられ、前記モータ
から付与される駆動力により回転する公転軸と、前記公転軸に固定される回転体と、前記回転体の一方の遠心側に、自転軸を介して該回転体
に対し回転可能に取り付けられる自転プーリーと、前記自転プーリーと同軸に設けられ、被混練物を収容す
る容器を保持する容器ホルダと、前記回転体の他方の遠心側に、プーリー軸を介して該回
転体に対し回転可能に取り付けられ、上段プーリーと下
段プーリーとを有する自転力付与プーリーと、前記公転軸に対し回転可能に取り付けられる環状体と、前記自転プーリーと前記上段プーリーとの間に掛け回さ
れる無端状の第一ベルトと、前記下段プーリーと前記環状体との間に掛け回される無
端状の第二ベルトと、を含む攪拌脱泡装置において、前記環状体の回転速度を多段に切り換えることにより、
前記容器の自転速度を多段に可変できる自転速度多段可
変機構を有することを特徴とする、攪拌脱泡装置。
【請求項４】前記自転速度多段可変機構は、上側プーリーと下側プーリーとを有する前記環状体と、前記公転軸に固定される公転プーリーと、前記支持体に対し回転可能に取り付けられる切換軸と、前記切換軸に固定される上プーリーと、前記切換軸に対し回転可能に取り付けられ、前記公転プ
ーリーより大径に形成される下プーリーと、前記切換軸における上プーリーと下プーリーとの間に設
けられ、一方向のみの回転力を伝達する一方向クラッチ
と、前記下段プーリーと前記上側プーリーとの間に掛け回さ
れる無端状の前記第二ベルトと、前記下側プーリーと前記上プーリーとの間に掛け回され
る無端状の第三ベルトと、前記下プーリーと前記公転プーリーとの間に掛け回され
る無端状の第四ベルトと、前記切換軸の停止又は回転を切り換える切換手段と、を
含むことを特徴とする、請求項３に記載の攪拌脱泡装
置。
【請求項５】前記切換手段は、電磁コイルと、該電磁コイルから突出した状態で前記切
換軸に形成したキー溝に嵌合するキーを有する可動鉄芯
と、該電磁コイルに引き込まれた状態で該可動鉄芯を吸
着保持する永久磁石と、を含むソレノイドであることを
特徴とする、請求項４に記載の攪拌脱泡装置。