JP2004255254A - 混合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体原料の攪拌・混合時に発生する摩擦熱によって粉体原料の品質等に悪影響が及ぶのを防ぐ。
【解決手段】上部容器と下部容器とによって分割可能に形成した混合容器の前記下部容器は、基台に支承される椀状の外側容器と、前記外側容器内にその内周面との間に所定間隔を設けた状態で取外し可能に配設される椀状の内側容器とを備えており、前記外側容器内周面と内側容器との間に形成される空隙に、必要に応じて冷水等の冷却媒体を流通させるように構成した。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種類の粉体原料を攪拌・混合するための混合装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複数種類の粉体原料を攪拌・混合する混合装置として、例えば、山形鋼，みぞ形鋼等の鋼材を枠組みして形成した基台に支承され、電動機の駆動によって所定の角度範囲で揺動・反転する下部容器及び前記下部容器に保持手段を用いて取外し可能に連結・保持される上部容器とによって分割可能に形成した混合容器と、前記混合容器の下部容器内に回転可能に配設した攪拌羽根及び解砕羽根と、前記攪拌羽根及び解砕羽根を一体的に回転駆動する電動機とを備えた混合装置が開発されている。前記混合装置において粉体原料を攪拌・混合する場合は、攪拌羽根の回転によって気流を発生させて、粉体原料を混合容器内において混濁状態で対流・循環させるとともに、解砕羽根の回転によって粉体原料中に生じた塊を破砕しながら、前記粉体原料の攪拌・混合を行うようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−６６２９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記構成の混合装置においては、粉体原料の攪拌・混合時に、電動機の駆動により高速で回転する攪拌羽根及び解砕羽根と前記粉体原料とが接触することにより摩擦熱が発生するとともに、前記摩擦熱によって温められた（加熱された）粉体原料が、攪拌羽根及び解砕羽根の回転により混合容器内を対流・循環することで、前記混合容器内の温度が徐々に上昇するため、粉体原料は比較的高温下で攪拌・混合が行われることとなり、この結果、前記粉体原料の種類・大きさ（粒径）等によっては、必要以上に温められる（加熱される）ことにより溶融する等して、品質等に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００５】
また、混合容器の下部容器底面と、前記下部容器の底面に垂設した電動機との間には、一般に前記電動機の出力軸が貫通する下部容器底面から粉体原料が外部に漏出しないように封止するシール部材が、前記出力軸を囲繞するようにして配設されているが、前記シール部材が電動機の出力軸と摺接することにより発生する摩擦熱や、シール部材内部への粉体原料の侵入等によって劣化・損傷等した際に交換作業等を行う場合には、前記電動機を下部容器底面から取外さなければならないため、多大な労力と時間が必要となり非常に面倒であった。
【０００６】
本発明は、前記種々の問題点に鑑み、粉体原料の攪拌・混合時に発生する摩擦熱によって粉体原料の品質等に悪影響が及ぶのを防ぐことが可能で、しかも、シール部材の劣化・損傷等に伴う交換作業等を簡易に行うことが可能な混合装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、山形鋼，みぞ形鋼等の鋼材を枠組みして形成した基台に支承され、電動機の駆動によって所定の角度範囲で揺動・反転する下部容器及び前記下部容器に保持手段を用いて取外し可能に連結・保持される上部容器とによって分割可能に形成した混合容器と、前記混合容器の下部容器内に回転可能に配設した攪拌羽根及び解砕羽根と、前記攪拌羽根及び解砕羽根を一体的に回転駆動する駆動手段とを備えた混合装置において、前記下部容器は、基台に支承される椀状の外側容器と、前記外側容器内にその内周面との間に所定間隔を設けた状態で配設される椀状の内側容器とを備え、前記外側容器内周面と内側容器との間に形成される空隙には、必要に応じて冷水等の冷却媒体を流通させるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の混合装置において、前記内側容器は、外側容器内に取外し可能な状態で収容・固定するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の混合装置において、前記駆動手段は、下部容器の外側容器下部側に中空状のカバー体を介して垂設した電動機と、基端側を前記カバー体内に突出する電動機の出力軸に取外し自在に嵌着し、かつ、前記下部容器の内側容器内に突出する先端側に攪拌羽根及び解砕羽根を一体的に取付けた駆動軸と、前記駆動軸をカバー体内において回転自在に支承する軸受部材と、前記外側容器と内側容器との間に軸受部材と近接する状態で配設したシール部材からなり、前記駆動軸，軸受部材及びシール部材を、外側容器の内側から取外し可能となして構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の混合装置において、前記保持手段は、上部容器を下部容器側に押圧・保持する押圧板と、前記押圧板を上下方向に駆動するシリンダとによって構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４記載の混合装置において、前記保持手段を構成するシリンダに供給されるエアの一部を分岐・供給して、シール部材側から内側容器内に向けて噴射させるように構成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、混合容器の下部容器を外側容器と内側容器とによって構成し、前記外側容器と内側容器との間に形成される空隙に、必要に応じて冷水等の冷却媒体を流通させるようにしたので、前記混合容器内に収容される粉体原料は、その攪拌・混合時、前記冷却媒体によって冷却される低温下の内側容器内に落下して冷却されるとともに、前記内側容器内に配設した攪拌羽根及び解砕羽根と接触することとなるため、前記攪拌羽根及び解砕羽根と粉体原料とが接触することによる摩擦熱の発生、及び混合容器内の温度上昇を良好に抑制することが可能となり、この結果、前記粉体原料が必要以上に温められる（加熱される）ことにより、その品質等に悪影響が及ぶのを良好に防ぐことができる。また、内側容器を外側容器内から取外し可能とするとともに、駆動手段を構成する駆動軸，軸受部材及びシール部材を外側容器の内側から取外し可能としたので、粉体原料の品種替え等に際しての洗浄作業を円滑・良好に行うことができるとともに、シール部材の交換作業等を多大な労力や時間を要することなく、迅速・容易に行うことができる。更に、シール部材側から内側容器内に向けてエアを噴射させるようにしたので、前記シール部材側に粉体原料が侵入するのを良好に防ぐことが可能となり、この結果、前記シール部材が早期に摩耗・損傷するのを良好に阻止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１ないし図１９により説明する。図１ないし図３において、１は本発明における混合装置である。２は前記混合装置１の基台であり、前記基台２は、山形鋼，みぞ形鋼等の鋼材を枠組みして形成した平面コ字状のベースフレーム２ａと、前記ベースフレーム２ａ上に取付けた左右一対の支持枠体２ｂ，２ｃとによって構成されている。なお、２ｄ，２ｄは前記支持枠体２ｂ，２ｃ上に配置した軸受部材である。
【００１４】
３は複数種類の粉体原料を収納して攪拌・混合を行うための混合容器であり、前記混合容器３は、図８（ａ）及び図１７で示すように、上部容器４と下部容器６とに分割可能に構成されており、後述する保持手段１３，１３によって連結状態が保持される。
【００１５】
前記上部容器４は、図３，８で示すように、中空円筒状に形成されており、その漏斗状となした先端側（図１の上側）には、粉体原料の排出口４ａを開閉する排出バルブ４ｂが設けられている。また、基端側（図１の下側）の開口部周縁には、図８で示すように、所定の幅寸法で平板状のフランジ５が周設されており、更に、前記フランジ５の外周縁上面には係止リング５ａが溶着されている。なお、図１において、４ｃは前記上部容器４を図示しない搬送用の台車に乗載する際に使用する載架板である。
【００１６】
一方、下部容器６は、図４，５で示すように、椀状の外側容器７と内側容器９とを備えて構成されている。前記外側容器７は、図４，５で示すように、所定の深さ寸法及び径寸法で椀状に形成されており、その外周面には平面コ字状の支持部７ａ，７ａを介して一対の支軸８ａ，８ｂが互いに相反する方向に向けて突設されている。そして、図１，３で示すように、前記一対の支軸８ａ，８ｂを支持枠体２ｂ，２ｃ上に配置した軸受部材２ｄ，２ｄにそれぞれ挿通することにより、前記外側容器７は、基台２に対して所定の角度範囲で揺動・反転可能に支承される。なお、７ｂは前記外側容器７の開口部周縁に周設した鉤状の鍔受部である。
【００１７】
また、前記内側容器９は、図５で示すように、外側容器７内にその内周面との間に所定間隔を設けた状態で収容することができるように、前記外側容器７よりも深さ寸法及び径寸法を若干小さくして形成されている。９ａは前記内側容器９の開口部周縁に所定の幅寸法で周設した鍔部であり、前記鍔部９ａには、その裏面から下方に向けて複数の螺軸９ｂが、周方向に所定の角度間隔を設けた状態で突設されている（図４参照）。そして、前記内側容器９は、図１２で示すように、その鍔部９ａと外側容器７の鍔受部７ｂとの間に円板状のパッキン１０を介在させた状態で、前記鍔部９ａに突設した螺軸９ｂを前記鍔受部７ｂに穿設した透孔７ｃに挿通し、かつ、図５で示すように、前記鍔受部７ｂから突出する螺軸９ｂの先端部にナット１１を螺着することにより、外側容器７内に着脱可能に、かつ、鍔部９ａと鍔受部７ｂとの間の密封性を保った状態で収容・固定される。
【００１８】
なお、図４において、１２ａは外側容器７と内側容器９との間に形成される空隙Ｓ（図５参照）に、冷水等の冷却媒体を流入させるための流入部、１２ｂは前記空隙Ｓから冷却媒体を流出させるための流出部であり、前記流入部１２ａ及び流出部１２ｂは、それぞれ前記外側容器７に所定の角度間隔を設けた状態で突設されている。そして、前記流入部１２ａ及び流出部１２ｂには、それぞれ図示しない媒体供給管を接続し、必要に応じて前記空隙Ｓに冷却媒体を流通させることにより、前記内側容器９を冷却する。
【００１９】
次に、図１ないし図３において、１３，１３は上部容器４と下部容器６との連結状態を保持するための保持手段であり、前記保持手段１３，１３は、図４及び図６ないし図８で示すように、前記下部容器６の外側容器７外周に設けた平面コ字状の支持部７ａの左右両側（図４の上下方向）に、平面Ｌ字状の取付片１４，１４を介して取付けた一対のシリンダ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ，１５ｄと、前記シリンダ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ，１５ｄの各駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄの先端部に、長さ方向（図４の上下方向）の各端部を止着した横長な押圧板１７とによって構成されている。
【００２０】
なお、前記シリンダ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ，１５ｄは、図９で示すように、エア供給管ａ１〜ａ４，ｂ１〜ｂ４，ｃの途中に空気圧調整ユニットＵ，切換弁Ｖ１等を配設した状態でエア供給源Ｐに接続されている。また、前記押圧板１７には、図７で示すように、その長さ方向（図７の左右方向）中央部に所定寸法で係止爪１７ａが突設されている。
【００２１】
そして、前記切換弁Ｖ１を切換操作してシリンダ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ，１５ｄの各駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄを進・退動作させることにより、前記駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄの先端部に止着した押圧板１７によって上部容器４を下部容器６側に押圧して連結状態を保持したり（図８（ｂ）参照）、上部容器４の下部容器６側への押圧を解除して連結状態を解除したり（図８（ａ）参照）することができる。なお、図８において、１８は上部容器４と下部容器６との連結部に介在されるパッキンであり、粉体原料の攪拌・混合時に、前記連結部から粉体原料が外部に漏出するのを阻止する。
【００２２】
次に、図１ないし図３において、１９は支持枠体２ｃ上に取付けた軸受部材２ｄから突出する支軸８ｂの先端部（図１，３の右端）に止着したスプロケットであり、前記支持枠体２ｃ下部に設置した減速装置付の電動機２０とチェーン等の駆動連結手段２１を介して駆動可能に連結される。そして、前記電動機２０を起動すると、その駆動力は駆動連結手段２１→スプロケット１９→支軸８ｂを介して、該支軸８ｂを突設した下部容器６（外側容器７）に伝達され、前記下部容器６及び上部容器４からなる混合容器３を１８０°の角度範囲で反転させたり、所定の角度範囲（例えば、図２に実線で示す垂直な位置から、図２に２点鎖線で示すように時計方向及び反時計方向にそれぞれ５０°の範囲）で揺動させたりすることが可能となる。
【００２３】
つづいて、図１，２において、２２は後述する攪拌羽根３５及び解砕羽根３７を一体的に回転駆動するための駆動手段であり、前記駆動手段２２は、図５で示すように、下部容器６の外側容器７底面（下部側）にボルト等を用いて締着・固定した中空状のカバー体２３と、前記カバー体２３内に出力軸２４ａを突出させた状態で、該カバー体２３の下部側にボルト等を用いて垂直に締着・固定した電動機２４と、前記カバー体２３内において外側容器７の底面にボルト等を用いて締着・固定した中空状の軸受ハウジング２５と、基端側が前記カバー体２３内に突出する電動機２４の出力軸２４ａに着脱可能に嵌着され、かつ、外側容器７及び内側容器９を貫通して前記内側容器９内に突出する先端側に、後述する攪拌羽根３５及び解砕羽根３７を取外し可能に取付けた駆動軸２６と、前記軸受ハウジング２５内に収容・保持されて、駆動軸２６を回転自在に支承する一対の軸受部材２７ａ，２７ｂと、前記軸受ハウジング２５と隣接する状態で、外側容器７底面と内側容器９底面との間に配設した中空状のシールハウジング２９と、前記シールハウジング２９内に軸受ハウジング２５の上端部（図５，１１の上側）と近接する状態で収容され、前記軸受部材２７ａ，２７ｂ側に粉体原料が侵入するのを防ぐオイルシール等からなるシール部材３０とを備えて構成されている。
【００２４】
なお、前記一対の軸受部材２７ａ，２７ｂは、図１０，１４で示すように、その一方の軸受部材２７ａを、駆動軸２６に形成した段部２６ｂにて位置決めした状態で固定するとともに、他方の軸受部材２７ｂを、一方の軸受部材２７ａとの間に径寸法の異なるカラー２８ａ，２８ｂを介在させることによって所定間隔を設けた状態で固定することにより、駆動軸２６の軸方向（図１０の上下方向）略中央部に固定されている。
【００２５】
次に、前記駆動手段２２の組立動作について、図１０ないし図１４を参照しながら説明する。はじめに、図１０で示すように、下部容器６の外側容器７底面（下部側）にボルト等を用いて締着・固定したカバー体２３の下部側に、電動機２４をその出力軸２４ａをカバー体２３内に突出させた状態で、ボルト等を用いて垂直に締着・固定する。つづいて、前述のように軸方向略中央部に一対の軸受部材２７ａ，２７ｂを固定した駆動軸２６の基端側（図１０の下側）を、外側容器７の内側から軸受ハウジング２５を貫通させてカバー体２３内に挿入し、図１１で示すように、前記基端側内周に形成したキー溝２６ａに、前記カバー体２３内に突出する電動機２４の出力軸２４ａに設けたキー２４ｂを係合することにより、前記駆動軸２６を出力軸２４ａに対して共動回転可能に、かつ、着脱可能に嵌着する。また、駆動軸２６の基端側を電動機２４の出力軸２４ａに嵌着することに伴い、前記駆動軸２６の軸方向略中央部に固定した一対の軸受部材２７ａ，２７ｂは、図１１で示すように、軸受ハウジング２５内に収容・保持され、前記駆動軸２６を回転自在に支承する。
【００２６】
つづいて、内部にシール部材３０を収容したシールハウジング２９を、図１１で示すように、内周面に駆動軸２６を貫通させた状態で、その一方端側（図１１の下部側）に形成したねじ部２９ａを、外側容器７の内側から該外側容器７の底面に螺着する（図１２参照）。この後、前述のように外側容器７内に内側容器９を着脱自在に収容・固定することにより、図１３で示すように、シールハウジング２９の他方端側（図１２の上部側）に形成したねじ部２９ｂを、前記内側容器９の底面を貫通させて該内側容器９内に突出させ、前記ねじ部２９ｂに断面台形状の固定部材３１を内側容器９の内側から螺着する（図１４参照）。この結果、前記シールハウジング２９は、外側容器７底面と内側容器９底面との間に配設される。
【００２７】
なお、図１４において、３２は軸受部材２７ｂとシール部材３０との間に介挿した押圧部材、また、３３は駆動軸２４と押圧部材３２及びシール部材３０との間に介挿したカラーをそれぞれ示す。更に、軸受ハウジング２５の上端部と外側容器７の底面との間、シールハウジング２９の鍔部２９ｃと外側容器７底面との間、シールハウジング２９の鍔部２９ｃと内側容器９底面との間には、それぞれ外側容器７と内側容器９との間に形成される空隙Ｓに流通される冷水等の冷却媒体が前記空隙Ｓ外部に漏出するのを防ぐＯリング等からなる封止部材３４ａ〜３４ｃが介挿されている。
【００２８】
また、図１４で示すように、軸受ハウジング２５及びシールハウジング２９には、前記軸受ハウジング２５の側面と上端面（図１４の上側）とを結ぶように穿設したＬ字状の第１のエア流路Ａ１と、前記軸受ハウジング２５の上端面に第１のエア流路Ａ１と連通可能な状態で凹設した環状の第２のエア流路Ａ２と、前記シールハウジング２９の内周面と前記第２のエア流路Ａ２と対向する一方端面（図１４の下側）とを結ぶように穿設した逆Ｌ字状の第３のエア流路Ａ３と、前記シールハウジング２９の内周面とカラー３３との間に軸方向（図１４の上下方向）に沿って形成した第４のエア流路Ａ４とが、前記軸受ハウジング２５側から内側容器９内に向けてエアを流通させることができるように設けられている。なお、前記第１，第３のエア流路Ａ１，Ａ３は、図１４中には１ヶ所しか図示していないが、軸受ハウジング２５及びシールハウジング２７の周方向に沿って複数個所に形成されている。
【００２９】
そして、前記第１のエア流路Ａ１は、図９で示すように、エア供給管ｄ及びその途中に配設した減圧弁Ｖ２等を介して、保持手段１３，１３のシリンダ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ，１５ｄにエアを供給するためのエア供給管ｃに分岐・接続されており、エア供給源Ｐから空気圧調整ユニットＵを介して供給され、かつ、前記減圧弁Ｖ２によって所定の圧力に減圧されたエアは、軸受ハウジング２５及びシールハウジング２９に形成した第１のエア流路Ａ１→第２のエア流路Ａ２→第３のエア流路Ａ３→第４のエア流路Ａ４を経て、内側容器９内に突出するシールハウジング２９の他方端（図１４の上端）と、後述する攪拌羽根３５のボス部３５ａ内に収容したオイルシール等からなるシール部材３５ｄとの間の微小な隙間から、内側容器９内に向けて噴射される。
【００３０】
次に、図４，５において、３５は電動機２４の出力軸２４ａに嵌着した駆動軸２６の内側容器９内に突出する先端側（図５の上側）に取外し可能に取付けられ、前記内側容器９内において粉体原料を対流・循環させるための気流を発生させる攪拌羽根、３７は前記攪拌羽根３５に対して一体的に、かつ、取外し可能に取付けられ、粉体原料の攪拌・混合時に湿気等の影響で前記粉体原料が凝集して生じる塊を破砕するための解砕羽根である。
【００３１】
前記攪拌羽根３５を駆動軸２６に取付ける場合は、図１５で示すように、内側容器９内に突出する駆動軸２６の先端側を、攪拌羽根３５の凸状のボス部３５ａ内に挿入して、前記ボス部３５ａ内に形成したキー溝３５ｂと、駆動軸２６の先端側に設けたキー２６ｃとを係合させるとともに、前記駆動軸２６の先端部に円板状の抜止板３６を、該駆動軸２６と攪拌羽根３５のボス部３５ａ上端部とに跨らせた状態でボルト等を用いて締着・固定することにより、前記攪拌羽根３５は、図１４，１６で示すように、駆動軸２６の先端側に共動回転可能に、かつ、着脱可能に取付けられる。
【００３２】
また、前記解砕羽根３７を攪拌羽根３５に取付ける場合は、図１６で示すように、解砕羽根３７の中央部に穿設した貫通孔３７ａに攪拌羽根３５のボス部３５ａ上端側に設けたねじ部３５ｅを貫通させた状態で、前記貫通孔３７ａ周縁の裏面に突設した一対の係合突起３７ｂ，３７ｂを、攪拌羽根３５のボス部３５ａ上面に穿設した嵌合孔３５ｆ，３５ｆに嵌合するとともに、前記解砕羽根３７の上方から尖頭状のキャップ３８を、該キャップ３８下端部に周設した保持部３８ａを貫通孔３７ａに貫通させた状態で、攪拌羽根３５のねじ部３５ｅに螺着することにより、前記解砕羽根３７は、図５，１４で示すように、攪拌羽根３５に対して一体的に、かつ、着脱可能に取付けられる。この結果、前記攪拌羽根３５及び解砕羽根３７は、駆動軸２６を介して伝達される電動機２４の回転により、一体的に回転駆動させることができる。
【００３３】
なお、図１４ないし図１６において、３５ｃは攪拌羽根３５のボス部３５ａの外周面に所定の角度間隔を設けた状態で突設した複数枚（本実施例においては図４で示す如く１２０°間隔で３枚）の羽根部材である。また、図１４，１５において、３５ｄは前記ボス部３５ａ内にシールハウジング２９の他方端側（図１４，１５の上側）と接触する状態で収容されるオイルシール等からなるシール部材である。更に、図１４，１６において、３７ｃ，３７ｃは解砕羽根３７の貫通孔３７ａ周縁に互いに相反する方向に向けて突設した一対の羽根部材である。
【００３４】
次に、本発明の混合装置１の動作について説明する。はじめに、粉体原料の攪拌・混合を行うに際して、前記粉体原料を収容した上部容器４を下部容器６に連結する場合は、図１７で示すように、上部容器４を図示しない台車に乗載した状態で混合装置１の位置まで搬送し、その基端側開口部と下部容器６の内側容器９の開口部とを対向させる。このとき、前記上部容器４の基端側開口部周縁に周設したフランジ５は、図８（ａ）及び図１７で示すように、下部容器６の外側容器７の開口部周縁に周設した鍔受部７ａと、保持手段１３の押圧板１７との間に挿入される。
【００３５】
つづいて、保持手段１３，１３のシリンダ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ，１５ｄを起動して、その駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄを後退（図８（ａ）の上方向）させる。前記駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄの後退により、該駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄの先端部に取付けた押圧板１７の係止爪１７ａが上部容器４のフランジ５と当接し、前記フランジ５を介して上部容器４を下部容器６側に上動させる（持ち上げる）。
【００３６】
そして、前記駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄは、図８（ｂ）で示すように、上部容器４の基端側開口部端縁が下部容器６の内側容器９の鍔部９ａと当接する位置まで後退すると停止する。この結果、前記上部容器４は、図８（ｂ）及び図１８で示すように、そのフランジ５が保持手段１３，１３の押圧板１７，１７によって下部容器６側に押圧・付勢された状態で、前記下部容器６と連結される。
【００３７】
次に、前記下部容器６と連結した上部容器４を、その漏斗状の先端側が下向きの状態から上向きの状態となるように反転させる場合は、電動機２０を起動して、その駆動力を駆動連結手段２１→スプロケット１９を介して支軸８ｂに伝達し、前記支軸８ｂを突設した下部容器６と、該下部容器６に連結した上部容器４とを一体的に、前記上部容器４の漏斗状の先端側が図１８で示す下向きの状態から、図１，２で示す上向きの状態となるように徐々に反転させる。
【００３８】
この際、前記上部容器４は、その基端側開口部周縁に周設したフランジ５に溶着した係止リング５ａの内周面に当接する保持手段１３，１３の押圧板１７，１７に突設した係止爪１７ａ，１７ａによって係止・保持されているため（図６参照）、粉体原料の重量により下部容器６との連結状態が解除されて脱落するというようなことは全くない。
【００３９】
前記混合容器３（上部容器４及び下部容器６）の反転動作は、図示しない角度検出手段（スプロケット１９側に取付けた検出片と支持枠体２ｃ側に取付けた近接センサとの組合せや、ロータリーエンコーダ等）によって監視されており、前記角度検出手段が、混合容器３が１８０°反転したこと（即ち、図１，２で示すように、上部容器４の漏斗状の先端側が上向きの状態となったこと）を検出すると、前記電動機２０は一旦停止する。
【００４０】
次に、粉体原料を攪拌・混合する場合は、電動機２４を起動して、その出力軸２４ａに嵌着した駆動軸２６に一体的に取付けた攪拌羽根３５及び解砕羽根３７を回転させるとともに、電動機２０を再度起動し、混合容器３を図２に実線で示す位置を中心として、例えば、反時計方向に５０°，時計方向に５０°の範囲（図２に２点鎖線で示す範囲）で揺動させる。
【００４１】
前記混合容器３の揺動動作は、反転動作と同様、図示しない角度検出手段によって監視されており、例えば、電動機２０を起動することにより、混合容器３が図２に実線で示す位置から反時計方向に揺動し、図２の左側に２点鎖線で示す位置に達したことを角度検出手段が検出すると、前記電動機２０の回転方向が切換わり、前記混合容器３を今度は時計方向に揺動させる。また、混合容器３が時計方向に揺動し、図２の右側に２点鎖線で示す位置に達したことを角度検出手段が検出すると、再度電動機２０の回転方向を切換えて、前記混合容器３を反時計方向に揺動させる。前記の動作を繰り返すことにより、混合容器３は、図２に２点鎖線で示す範囲において揺動させることができる。
【００４２】
そして、前記混合容器３内に収納された粉体原料は、図１９（ａ）で示すように、攪拌羽根３５の高速回転に伴って発生する気流により、混合容器３の周方向外側に向かって旋回しながら上方に移動するとともに、前記上方に移動した粉体原料は、今度は混合容器３の中心方向に収束しながら内側容器９内に落下する。前記粉体原料は、前記の動作を繰り返すことにより、混合容器３内を懸濁状態で対流・循環して、良好に攪拌・混合が行われる。
【００４３】
また、図２に２点鎖線で示す範囲において混合容器３を揺動させると、前記混合容器３内に収納した粉体原料は、図１９（ｂ），（ｃ）で示すように、どちらか一方に傾斜した状態となり、この結果、前記粉体原料には層の厚い部分と層の薄い部分とが形成されることとなる。前記層の薄い部分における粉体原料の周方向への旋回及び上方への移動は、層の厚い部分と比較して活発な状態となるので、粉体原料の攪拌・混合が促進され（即ち、層の厚い部分における粉体原料の周方向への旋回及び上方への移動は、層の薄い部分に比較してやや停滞するものの、粉体原料が傾斜した状態となっている関係上、層の厚い部分から層の薄い部分へ向かっての粉体原料の移動（流下）は良好な状態となるので、前記粉体原料の攪拌・混合が円滑に進行することとなる）、前記粉体原料をより迅速・確実に攪拌・混合することが可能となる。
【００４４】
更に、粉体原料が湿気を帯びている場合に、攪拌・混合中の粉体原料の一部に塊が生じたときは、前記攪拌羽根３５と一体的に回転する解砕羽根３７によって破砕する。即ち、混合容器３の中心方向に収束しながら落下する、塊を生じた粉体原料は、前記混合容器３の底部側中央に配設した、攪拌羽根３５と一体的に高速回転する解砕羽根３７の羽根部材３７ｃ，３７ｃと接触することにより、良好に破砕される結果、粉体原料をムラなく均一に攪拌・混合することが可能となる。
【００４５】
なお、粉体原料の攪拌・混合時、上部容器４は、保持手段１３，１３によって下部容器６側に強固に押圧・保持されているので、前記のように揺動させても脱落等の問題は発生しない。また、前記上部容器４と下部容器６とは、パッキン１８を介して連結されているので、混合容器３内の粉体原料が外部に漏出することは全くない。
【００４６】
また、粉体原料の攪拌・混合時、下部容器６を構成する外側容器７と内側容器９との間に形成される空隙Ｓには、必要に応じて冷水等の冷却媒体を流通させるようにしているので、前記粉体原料は、前記冷却媒体によって冷却される低温下の内側容器９内に落下して冷却されるとともに、前記内側容器９内に配設されて高速で回転駆動する攪拌羽根３５及び解砕羽根３７の各羽根部材３５ｃ，３７ｃと接触することとなり、この結果、前記攪拌羽根３５及び解砕羽根３７の各羽根部材３５ｃ，３７ｃと粉体原料とが接触することによる摩擦熱の発生、及び混合容器３内の温度上昇を良好に抑制することができるため、前記粉体原料が必要以上に温められる（加熱される）ことにより、その品質等に悪影響を及ぶのを良好に防ぐことが可能となる。
【００４７】
その上、前記冷却媒体によって、外側容器７底面と内側容器９底面との間の空隙Ｓに配設したシールハウジング２９も冷却することができるので、前記シールハウジング２９内に収容したシール部材３０が、駆動軸２６と摺接することにより発生する摩擦熱等によって早期に劣化・損傷するのを良好に防ぐことが可能となる。
【００４８】
なお、このとき、外側容器７の鍔受部７ｂと内側容器９の鍔部９ａとの間にはパッキン１０が介在させてあり、また、シールハウジング２９の鍔部２９ｃと外側容器７底面及び内側容器９底面との間、並びに、軸受ハウジング２５と外側容器７底面との間には封止部材３４ａ〜３４ｃが介在させてあるので、前記冷却媒体が空隙Ｓから外部に漏出することはない。
【００４９】
更に、粉体原料の攪拌・混合時、内側容器９内に突出するシールハウジング２９の他方端と、攪拌羽根３５のボス部３５ａ内に収容したシール部材３５ｄとの間に形成される微小な隙間からは、軸受ハウジング２５及びシールハウジング２９に形成したエア流路Ａ１〜Ａ４にエア供給源Ｐからエア供給管ｄを介して分岐・供給されるエアが、常時内側容器９内に向けて噴射されているため、前記シールハウジング２９内に粉体原料が侵入するのを良好に防ぐことができるとともに、前記エアによってシールハウジング２９内に収容したシール部材３０を間接的に冷却することが可能となり、この結果、シールハウジング２９内に収容したシール部材３０が、粉体原料の侵入や、駆動軸２６と摺接することにより発生する摩擦熱等によって早期に摩耗・劣化して損傷するのを良好に回避することができる。
【００５０】
しかも、前記内側容器９内に突出するシールハウジング２９の他方端と、攪拌羽根３５のボス部３５ａ内に収容したシール部材３５ｄとの間に形成される微小な隙間から噴射されるエアによって、攪拌羽根３５及び解砕羽根３７を冷却することができるので、外側容器７と内側容器９との間の空隙Ｓを流通する冷水等の冷却媒体による内側容器９内の冷却効果とも相まって、前記攪拌羽根３５及び解砕羽根３７と粉体原料とが接触することによる摩擦熱の発生、及び混合容器３内の温度上昇を良好に抑制することが可能となり、この結果、粉体原料の品質等に悪影響が及ぶのを良好に防ぐことができる。
【００５１】
この後、予め設定した粉体原料の攪拌・混合時間が経過したら、電動機２０，２４を停止して、前記粉体原料の攪拌・混合作業を終了する。つづいて、攪拌・混合の終了した粉体原料を排出するに当たり、上部容器４と下部容器６との連結を解除する場合は、電動機２０を起動して、混合容器３をその漏斗状の先端側が図１，２で示す上向きの状態から、図１８で示す下向きの状態となるよう徐々に反転させる。
【００５２】
図１８で示すように、混合容器３を攪拌・混合時の状態から１８０°反転させたら（即ち、上部容器４の漏斗状の先端側が下向きの状態となったら）、保持手段１３，１３のシリンダ１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ，１５ｄを起動して、その駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄを前進（図８（ｂ）の下方向）させる。
【００５３】
前記駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄの前進により、上部容器４は下部容器６との連結が解除されるとともに、図示しない台車上に載架板４ｃを介して乗載される。また、前記駆動ロッド１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｄは、図示しない台車上に状態した上部容器４を搬出する際に、押圧板１７が前記上部容器４の係止リング５ａと接触しない位置まで前進して停止する（図８（ａ）及び図１７参照）。
【００５４】
前記のように下部容器６との連結状態が解除された上部容器４は、図示しない台車に乗載した状態で排出工程に搬送され、その漏斗状の先端側に設けた排出バルブ４ｂを開放することにより、排出口４ａから図示しない排出容器等に粉体原料を排出する。粉体原料を排出した後の上部容器４には、再度攪拌・混合を行う粉体原料を投入（収納）するとともに、塵埃等が混入しないように図示しない覆蓋を被着して、次回の攪拌・混合に備える。以下、粉体原料の攪拌・混合を行う場合は、前記の動作を繰り返し行えばよい。
【００５５】
なお、本発明の混合装置１においては、上部容器４が下部容器６から分割（取外し）できるように構成されているので、上部容器４を複数個用意し、予め粉体原料を投入（収納）しておくことにより、攪拌・混合作業が終了する毎に上部容器４を交換して、迅速・円滑に作業を行うことができる。また、上部容器４を複数個用意しておけば、攪拌・混合作業の終了後、すぐに粉体原料を排出することなく、保管しておくことも可能である。
【００５６】
次に、攪拌・混合する粉体原料の品種替え等に際して下部容器６及び攪拌羽根３５，解砕羽根３７を洗浄する場合や、シール部材３０及び軸受部材２７ａ，２７ｂのメンテナンス作業や交換作業等を行う場合について説明する。はじめに、下部容器６を、図１６で示すように、その内側容器９の開口部側が上向きとなるようにした状態で、尖頭状のキャップ３８と攪拌羽根３５のねじ部３５ｅとの螺着を解除して、解砕羽根３７を前記攪拌羽根３５のねじ部３５ｅから取外すとともに、図１５で示すように、駆動軸２６と抜止板３６とのボルト等による固定を解除して、攪拌羽根３５を前記駆動軸２６から取外す。
【００５７】
つづいて、図１３で示すように、断面台形状の固定部材３１と内側容器９内に突出するシールハウジング２９の他方端側のねじ部２９ｂとの螺合を解除するとともに、図１２で示すように、前記内側容器９の鍔部９ａに突設した螺軸９ｂとナット１１との螺合を解除して、前記内側容器９を外側容器７内から取外す。
【００５８】
このように、前記攪拌羽根３５及び解砕羽根３７は駆動軸２６から、内側容器９は外側容器７内から、それぞれ簡易に取外すことができるので、粉体原料の品種替え等に伴う内側容器９及び攪拌羽根３５，解砕羽根３７の洗浄作業を円滑・容易に行うことができるとともに、前記内側容器９及び攪拌羽根３５，解砕羽根３７に付着している粉体原料を良好に洗い流すことが可能となり、この結果、粉体原料の品種替えに当たり、異なる品種の粉体原料が混入する等といった問題を未然に防ぐことができる。また、内側容器９を外側容器７内から取外すことにより、前記外側容器７内も洗浄することができるので、前記外側容器７と内側容器９との間に形成される空隙Ｓに冷水等の冷却媒体を流通させることによって前記外側容器７の内周面に付着する水垢等の汚れを良好に清掃・除去することが可能となり、利便である。
【００５９】
なお、シール部材３０及び軸受部材２７ａ，２７ｂのメンテナンス作業や交換作業等を行う場合には、この後、図１１で示すように、シールハウジング２９の一方端側のねじ部２９ａと外側容器７底面との螺合を解除して、前記シールハウジング２９を外側容器７底面から取外すとともに、図１０で示すように、駆動軸２６を外側容器７の内側から上方に持上げ、その基端側内周に形成したキー溝２６ａと電動機２４の出力軸２４ａに設けたキー２４ｂとの係合を解除することにより、前記駆動軸２６を電動機２４の出力軸２４ａから取外す。
【００６０】
この際、前記駆動軸２６の軸方向略中央部に固定した一対の軸受部材２７ａ，２７ｂは、前記のように駆動軸２６を外側容器７の内側から上方に持上げて電動機２４の出力軸２４ａから取外すことにより、容易に軸受ハウジング２５内から取出すことができる。
【００６１】
前記のように、本発明においては、シール部材３０を収容したシールハウジング２９や、駆動軸２６に固定した軸受部材２７ａ，２７ｂを外側容器７の内側から簡易に取外すことができるので、前記シール部材３０や軸受部材２７ａ，２７ｂのメンテナンス作業、あるいは、交換作業等は、前記外側容器７の下部側から電動機２４を取外すことなく迅速・容易に行うことが可能となり、大変利便である。
【００６２】
なお、本実施例においては、混合容器３の反転動作から揺動動作への移行時及び揺動動作から反転動作への移行時に、電動機２０を一旦停止させるようにしているが、前記電動機２０を停止させることなく、連続的に混合容器３を反転動作から揺動動作へ、あるいは、揺動動作から反転動作へ移行させるようにしてもよい。この場合、電動機２４の起動・停止のタイミングは、例えば、混合容器３が床面等に対して垂直な状態（図２に実線で示す状態）となったことを角度検出手段が検出した時点とすればよい。
【００６３】
また、本実施例においては、混合容器３を揺動させながら粉体原料の攪拌・混合を行う例について説明したが、混合容器３を揺動させることなく、所定の角度で傾斜させた状態（図２に２点鎖線で示す如く上部容器の漏斗状の先端側を斜め上向きとした状態）、あるいは、垂直な状態（図２に実線で示す状態）のままで粉体原料の攪拌・混合を行うようにしてもよい。
【００６４】
更に、本実施例においては、下部容器６を構成する外側容器７と内側容器９との間に形成される空隙Ｓに、冷水等からなる冷却媒体を流通させるようにしているが、攪拌・混合を行う粉体原料が熱による悪影響を受けにくい種類のものであれば、特別に前記空隙Ｓに冷却媒体を流通させる必要はない（即ち、前記空隙Ｓに冷却媒体を流通させるか否かは、必要に応じて適宜決定すればよい）。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、基台に揺動・反転可能に支承される混合容器の下部容器を内側容器と外側容器とによって構成し、前記内側容器と外側容器との間に形成される空隙に、必要に応じて冷水等の冷却媒体を流通させるようにしたので、混合容器内に収容される粉体原料は、その攪拌・混合時、前記冷却媒体によって冷却される低温下の内側容器内に落下して冷却されるとともに、前記内側容器内に配設した攪拌羽根及び解砕羽根と接触することとなり、この結果、前記攪拌羽根及び解砕羽根と粉体原料との接触による摩擦熱の発生、及び混合容器内の温度上昇を良好に抑制することができるため、前記粉体原料が必要以上に温められて（加熱されて）、その品質等に悪影響を及ぼすのを良好に防ぐことが可能となる。
【００６６】
請求項２記載の発明によれば、下部容器を構成する内側容器を、外側容器内から取外し可能としたので、攪拌・混合を行う粉体原料の品種替え等に際して洗浄処理を行うような場合には、基台に支承される外側容器内から内側容器のみを取外して洗浄を行うことができるため、前記内側容器を円滑・容易に、しかも、隅々まで洗浄することが可能となり、この結果、粉末材料の品種替えに際して異なる品種の粉体原料が混入するのを未然に防ぐことができる。その上、内側容器を外側容器内から取外すことにより、前記外側容器内も洗浄することができるので、外側容器と内側容器との間に形成される空隙に冷水等の冷却媒体を流通させた際に、前記外側容器の内周面に付着する水垢等の汚れを良好に清掃・除去することが可能となり、この結果、外側容器及び内側容器からなる下部容器を常時清潔な状態に保つことができる。
【００６７】
請求項３記載の発明によれば、駆動手段を構成する駆動軸，軸受部材及びシール部材を、下部容器の外側容器の内側から取外し可能となして構成したので、前記軸受部材及びシール部材は、電動機を外側容器の底面（下部側）から取外すことなく、迅速・容易に外側容器の内側から取外すことが可能となり、この結果、軸受部材及びシール部材のメンテナンス作業や交換作業等を、電動機のような重量物を取外すための労力や時間を要することなく、円滑、かつ、簡易に行うことができる。
【００６８】
請求項４記載の発明によれば、分割可能となした混合容器の上部容器と下部容器との連結状態を保持する保持手段を、押圧板とシリンダとによって構成したので、前記シリンダを起動することにより、押圧板による上部容器と下部容器との連結状態を簡易に解除することが可能となり、この結果、下部容器の洗浄作業や、軸受部材及びシール部材のメンテナンス作業等は、上部容器を取外した状態で円滑・容易に行うことができ、利便である。また、粉体原料の攪拌・混合時には、前記シリンダを起動することにより、上部容器と下部容器との連結状態を押圧板によって強固に保持することができるので、上部容器と下部容器との連結部から粉体原料が漏出したり、混合容器の揺動・反転時等に、粉体原料の重量等により上部容器と下部容器との連結状態が解除されて分解したりするようなことは全くなく、安全に粉体原料の攪拌・混合を行うことが可能となる。
【００６９】
請求項５記載の発明によれば、シール部材側から内側容器内に向けてエアを噴射させるようにしたので、前記シール部材側に粉体原料が侵入しようとするのを良好に防ぐことができるとともに、前記エアによってシール部材を間接的に冷却することが可能となり、この結果、前記シール部材が粉体原料の侵入や、駆動軸との摺接により発生する摩擦熱等によって早期に劣化・損傷するのを良好に防ぐことができ、その上、前記シール部材の劣化・損傷によって軸受部材側に粉体原料が侵入することにより、前記軸受部材の機能が低下するのを良好に防ぐことができる。また、内側容器内に向けてエアを噴射することで、前記内側容器内に配設した攪拌羽根及び解砕羽根を冷却することができるので、内側容器と外側容器との間に形成された空隙に流通される冷却媒体による内側容器内の冷却効果とも相まって、前記攪拌羽根及び解砕羽根と粉体原料との接触による摩擦熱の発生、及び混合容器内の温度上昇を良好に抑制することが可能となり、この結果、粉体原料が必要以上に温められて（加熱されて）、その品質等に悪影響が及ぶのを良好に防ぐことができる。更に、前記エアは、保持手段を駆動するシリンダに供給されるエアの一部が分岐・供給されるので、エアの供給源を複数用意する必要がなくなり、この結果、混合装置が大形化するのを良好に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の混合装置を示す正面図である。
【図２】同じく、混合装置の側面図である。
【図３】同じく、混合装置の平面図である。
【図４】下部容器の内部を示す平面図である。
【図５】下部容器を示す縦断正面図である。
【図６】保持手段の平面図である。
【図７】同じく、保持手段の側面図である。
【図８】（ａ）は上部容器と下部容器とを連結する前の状態を示す要部断面図、（ｂ）は上部容器と下部容器とを連結した状態を示す要部断面図である。
【図９】本発明の混合装置における空圧系統図である。
【図１０】駆動軸を電動機の出力軸に取付ける動作を示す縦断正面図である。
【図１１】シールハウジングを外側容器の底面に螺合する動作を示す縦断正面図である。
【図１２】内側容器を外側容器に取付ける動作を示す縦断正面図である。
【図１３】固定部材をシールハウジングに螺合する動作を示す縦断正面図である。
【図１４】駆動手段の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図１５】攪拌羽根を駆動軸に取付ける動作を示す縦断正面図である。
【図１６】解砕羽根を攪拌羽根に取付ける動作を示す縦断正面図である。
【図１７】上部容器と下部容器とを連結する前の状態を示す混合装置の正面図である。
【図１８】上部容器と下部容器とを連結した状態を示す混合装置の正面図である。
【図１９】（ａ）は混合容器を揺動させる前の粉体原料の動きを説明するための説明図、（ｂ），（ｃ）は混合容器を揺動させた時の粉体原料の動きを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 混合装置
３ 混合容器
４ 上部容器
６ 下部容器
７ 外側容器
９ 内側容器
１３ 保持手段
１５ａ〜１５ｄ シリンダ
２０，２４ 電動機
２５ 軸受ハウジング
２６ 駆動軸
２７ａ，２７ｂ 軸受部材
２９ シールハウジング
３０ シール部材
３５ 攪拌羽根
３７ 解砕羽根
Ａ１〜Ａ４ エア流路

Claims (5)

1. 山形鋼，みぞ形鋼等の鋼材を枠組みして形成した基台に支承され、電動機の駆動によって所定の角度範囲で揺動・反転する下部容器及び前記下部容器に保持手段を用いて取外し可能に連結・保持される上部容器とによって分割可能に形成した混合容器と、前記混合容器の下部容器内に回転可能に配設した攪拌羽根及び解砕羽根と、前記攪拌羽根及び解砕羽根を一体的に回転駆動する駆動手段とを備えた混合装置において、前記下部容器は、基台に支承される椀状の外側容器と、前記外側容器内にその内周面との間に所定間隔を設けた状態で配設される椀状の内側容器とを備え、前記外側容器内周面と内側容器との間に形成される空隙には、必要に応じて冷水等の冷却媒体を流通させるように構成したことを特徴とする混合装置。
2. 前記内側容器は、外側容器内に取外し可能な状態で収容・固定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の混合装置。
3. 前記駆動手段は、下部容器の外側容器下部側に中空状のカバー体を介して垂設した電動機と、基端側を前記カバー体内に突出する電動機の出力軸に取外し自在に嵌着し、かつ、前記下部容器の内側容器内に突出する先端側に攪拌羽根及び解砕羽根を取外し可能に取付けた駆動軸と、前記駆動軸をカバー体内において回転自在に支承する軸受部材と、前記外側容器と内側容器との間に軸受部材と近接する状態で配設したシール部材からなり、前記駆動軸，軸受部材及びシール部材を、外側容器の内側から取外し可能となして構成したことを特徴とする請求項１または２記載の混合装置。
4. 前記保持手段は、上部容器を下部容器側に押圧・保持する押圧板と、前記押圧板を上下方向に駆動するシリンダとによって構成したことを特徴とする請求項１記載の混合装置。
5. 前記保持手段を構成するシリンダに供給されるエアの一部を分岐・供給して、シール部材側から内側容器内に向けて噴射させるように構成したことを特徴とする請求項１ないし４記載の混合装置。

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