JP2006320824A - 粉粒体の混合装置および混合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動可能であり、かつ、回転可能なコンテナの胴部側面内に攪拌羽根を設置し、コンテナの回転中、粉粒体と攪拌羽根は常に接触させ、短時間で効率良く粉粒体の攪拌、混合を可能とする粉粒体の混合装置および混合方法を提供するものである。
【解決手段】粉粒体を収容し、立設して移送可能であるとともに内部側面に解砕羽根を設け、解砕羽根の回転軸には受動クラッチを設けたコンテナと、両側の支持架台間に回転可能に設置し、コンテナを所定の高さ位置で固定可能であるとともに受動クラッチと連結、離脱可能な駆動クラッチを有する回転部材を設けた駆動装置とから成る粉粒体の混合装置であり、駆動クラッチは、駆動モータとともに受動クラッチに対して相対する位置関係を変えることができるようにしてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種成分の粉状体や粒状体等からなる粉粒体を均一に攪拌、混合するための混合装置および混合方法に関するものである。

医薬品、食品、化学品等の産業分野では製品原料を得るために各種の粉粒体が使用されている。製品原料となる粉粒体は、内容成分を異にする粉状体や粒状体を攪拌、混合して生成するものであるが、従来、粉粒体を混合する基本的な装置は、両側の支持架台に容器を回転可能に設置し、この容器内に複数種類の粉粒体を投入し、密閉した状態で容器を回転させる。

容器の回転に従って内部の粉粒体も回転流動するが、単に流動するだけであり、強制攪拌機能を有していないので充分な混合効果が得られないものであった。また、容器は固定されているので、移動することができず、混合すべき粉粒体の投入、混合した粉粒体の移送のために他の容器を必要としていた。

しかも、混合した粉粒体を排出した後、次の混合作業のために容器を洗浄する必要があり、作業員の負担が大きいものであった。特に、粘性あるいは凝集性を有する粉粒体はダマになりやすく、均一に混合することはできないものであった。

そこで、容器を移送可能とすると共に強制攪拌を可能とした装置が特開２００３−１４４８９３として提供されている。
この装置は、開口２ａを有する容器２に着脱自在として開口２ａを閉塞可能な蓋本体５の中央に固定した軸受６により回動軸７を支持し、回動軸７には容器２内に臨む攪拌羽根８を取り付け、回動軸７の上端には一方の連結部材９を備えた攪拌用コンテナ１と、攪拌装置１１とで構成している。

あらかじめ容器２内に粉粒体を収容したコンテナ１は、攪拌装置１１の左載置板２０と右載置板２１上に載せ、左シリンダ２４と右シリンダ２５からなる昇降装置を使用して上昇させ、コンテナ１を上方の枠体１４間に固定する。そして、前記の一方の連結部材９と攪拌装置１１側の他方の連結部材４０とを連結し、駆動モータ３９により攪拌羽根８を強制的に回動する。

コンテナ１は左回転軸１５と右回転軸１６に連結してあり、右ボックス１３に内蔵した駆動モータにより右回転軸１６を駆動することでコンテナ１は回動し、同時に容器２内の攪拌羽根８を回転させて粉粒体を攪拌するようになっている。
特開２００３−１４４８９３公報

この開示された技術において攪拌羽根８は、蓋本体５の内側に設置して容器２内に臨ましてあるので、コンテナ１の回転円周上に位置することになる。従って、コンテナ１の回転にそって蓋本体５が下側に位置した時、粉粒体も下方に落下、移動するので攪拌羽根８と接触し攪拌作業がなされる。

しかし、回転にそって蓋本体５が上方に位置した時、粉粒体は下方に落下しているので、攪拌羽根８と粉粒体は接触することがなく、粉粒体は攪拌されることがない。従って、攪拌効率が悪く、全体が均一な状態になるまで充分に攪拌するには長時間を要し、他の作業を含め全ての処理時間が長くなる問題点を有していた。

本発明は、上記する従来技術の問題点に鑑み、移送可能であり、かつ、回転可能なコンテナの胴部側面内に攪拌羽根を設置し、コンテナの回転中、粉粒体と攪拌羽根は常に接触させ、短時間で効率良く粉粒体の攪拌、混合を可能とする粉粒体の混合装置および混合方法を提供するものである。

本発明粉粒体の混合装置は、粉粒体を収容し、立設して移送可能であるとともに内部側面に解砕羽根を設け、解砕羽根の回転軸には受動クラッチを設けたコンテナと、両側の支持架台間に回転可能に設置し、コンテナを所定の高さ位置で固定可能であるとともに受動クラッチと連結、離脱可能な駆動クラッチを有する回転部材を設けた駆動装置とから成るものである。そして、駆動クラッチは、駆動モータとともに受動クラッチに対して相対する位置関係を変えることができるようにしてある。

また、本発明粉粒体の混合方法は、粉粒体を収容可能なコンテナを強制回転可能な回転部材内に固定し、コンテナを回転させつつ粉粒体を上下に流動させ、コンテナの回転中心において内部側面に設置し、回転する解砕羽根と接するようにして粉粒体を粉砕するようにしたものである。

本発明によれば、両側の支持架台１９、２０間に回転駆動機構により回転可能に支持した回転部材１２内に、各種の粉粒体を収容し、密閉したコンテナ１を固定し、同時に回転可能としたので、粉粒体はコンテナ１内で上下に流動し混合されることになる。

特に、コンテナ１の側面内には解砕羽根９を回転可能に設置するとともに胴部３外には回動軸１０の先端に受動クラッチ１１を設け、また、回転部材１２には受動クラッチ１１に対して相対する位置関係を変えることのできる駆動クラッチ２４を強制回転可能に設け、回転部材１２内でコンテナ１の高さ位置を規制するので、受動クラッチ１１と駆動クラッチ２４とを連結することができ、コンテナ１を回転させると共に回転する解砕羽根９で常に粉粒体を粉砕することができる。

コンテナ１は独立して移送可能であるから、所定の場所で必要な粉粒体を投入し、駆動装置２まで運んで回転部材１２にセットし、混合が終了した場合には他の場所に移送すればよく、コンテナ１の取り扱いが容易なものとなる。

粉粒体の性状が粘性あるいは凝集性を有し、塊りやすい場合でも、コンテナ１内を流動する際に側面に位置する解砕羽根９に接するので細かく砕かれることになり、解砕羽根９がコンテナ１の回転方向の側面に位置しているので、短時間で効率よく粉粒体を粉砕し、所定の性状を有する均一な状態の粉粒体を得ることができる。

以下、図面に従って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１および図２は、本発明粉粒体の混合装置、混合方法の一実施形態を示すものであり、図面において符号１は粉粒体を収容可能なコンテナであり、また符号２はコンテナ１の回転および粉粒体の混合のための駆動装置である。

コンテナ１は、方形状胴部３の上部に粉粒体の投入口４を設けると共に下方には四錐形の排出部５を連設し、排出部５の下部に排出口６を設け、排出口６は排出弁７で開閉可能としてある。このコンテナ１は、４本の支持脚８で立設可能となっていると共に移送可能である。

コンテナ１としては従来公知のものを使用可能であるが、本発明におけるコンテナ１は、胴部３の内側側面に解砕羽根９を一台あるいは２台以上複数台を設置し、解砕羽根９の回転軸１０の一端を胴部３から外部に突出させ、回転軸１０の先端に受動クラッチ１１を設けたことに特徴を有している。尚、図面では２台の解砕羽根９を使用している。

コンテナ１の駆動装置２は、コンテナ１の回転駆動機構と解砕羽根９の回転駆動機構とを有している。コンテナ１の回転駆動機構は、回転部材１２、２本の回転軸１３、軸受１４および駆動モータ１５により構成されている。

回転部材１２は、内部の所定の位置にコンテナ１を収容、固定し、コンテナ１を回転させるものであり、方形状枠体１６に４本の支柱１７を連結し、支柱１７間に連結板１８が架設してある。両側の連結板１８の対称位置に前記回転軸１３の一端を連結、固定し、各回転軸１３は左右の支持架台１９、２０内に設置した軸受１４により支持している。

片側の支持架台、例えば、支持架台１９内には駆動モータ１５が設置してあり、駆動モータ１５で回転軸１３を回転させることで回転部材１２は強制的に回転可能である。また、４本の支柱１７にはシリンダー２１が内臓あるいは側面に設置してあり、各シリンダーロッド２２の先端は水平状に配置した載置台２３に連結してある。尚、支柱１７自体がシリンダー機能を有するようにしてもよい。

前記した解砕羽根９の回転駆動機構は、図３に拡大して示すように、駆動クラッチ２４とスライド可能な駆動モータ２５およびシリンダー２６とで構成されている。シリンダー２６は前記の連結板１８に取り付けてあり、図示しないシリンダーロッドの先端を駆動モータ２５に直結してある。従って、シリンダー２６で駆動モータ２５をスライドさせれば、駆動クラッチ２４は相対する位置にある受動クラッチ１１に対して往復動することになり、両クラッチ１１、２４の連結、離脱が可能である。

本発明は上記の構成であり、次に、粉粒体の混合作業について説明する。
コンテナ１には所定の場所で混合すべき各種の粉粒体が投入口４から必要量ずつ投入され、蓋４ａで密閉した状態でローラコンベアやベルトコンベアのような搬送装置２７を使用して駆動装置２まで送られる。

コンテナ１は載置台２３上に移し変えられるが、この時点でシリンダーロッド２２を延ばして載置台２３を下方に下げておく。コンテナ１が載置台２３上に載るとシリンダー２１操作により載置台２３を上昇させれば、枠体１６の上部に連結した位置決め部材２８にコンテナ１の上部が突き当たり、停止する。この時、自動的にシリンダー２１操作も停止する。

コンテナ１の停止位置は、受動クラッチ１１と駆動クラッチ２４とが相対する高さ位置となる。この状態でシリンダー２６を操作してモータ２５および駆動クラッチ２４を前進させ、受動クラッチ１１と駆動クラッチ２４とを連結させる。

尚、位置決め部材２８は、コンテナ１の四隅の角部に突き当たるか、四辺の角部に突き当たるか、あるいは、コンテナ１の上面に突き当たるかいずれでもよい。コンテナ１を決められた高さ位置で停止するものであれば手段を問うものではなく、センサーでコンテナ１の高さ位置を検知してシリンダー２１操作を止めるようにしてもよい。

上記のようにして回転部材１２内の所定の位置にコンテナ１を固定し、受動および駆動クラッチ１１、２４を連結した状態で駆動モータ１５を駆動して回転軸１３を回転させ、回転部材１２と共にコンテナ１を回転させつつ駆動モータ２５により駆動クラッチ２４および受動クラッチ１１を回転させ、解砕羽根９を回転させる。

コンテナ１内の粉粒体は、コンテナ１の回転に従って上下に流動して混合し、かつ、上下に流動する際に粉粒体は回転する解砕羽根９に接触することになるので攪拌され、砕かれることになる。特に、粘性や凝集性を有する粉粒体は塊を形成しやすいが、繰り返し解砕羽根９と接することで細かく砕かれることになる。

尚、解砕羽根９の回転軸１０の中心線と回転部材１２の回転軸１３の中心線とを平行状態にしてコンテナ１を回転させてもよいが、図２に示すように、解砕羽根９の回転軸１０の中心線に対して回転軸１３の中心線を斜めの状態としてコンテナ１を回転させれば、粉粒体の流動方向は変則的となり、全ての粉粒体が解砕羽根９と接して攪拌および解砕効率が良好となる。

決められた時間混合作業をした後、回転部材１２の回転を停止させ、シリンダー２６操作で駆動クラッチ２４を引いて受動クラッチ１１から離し、その後、シリンダー２１操作で載置台２３を下降させ、コンテナ１を自由状態にして搬送装置２７に移し変え他の場所に移送すればよい。

内容成分を異にする各種の粉粒体を必要量ずつコンテナ１内に投入し、回転部材１２に設置して回転させることで混合し、胴部３内側面に設置した解砕羽根９で効率よく粉砕することができ、多くの粉粒体を製品原料として使用する医薬品、食品、化学品等の産業分野で利用価値が高いものである。

本発明混合装置の一実施形態を示す正面図である。 本発明混合装置の一実施形態を示す平面図である。 受動クラッチと駆動クラッチとの関係を示す要部の拡大正面図である。

符号の説明

１ コンテナ
２ 駆動装置
３ 胴部
４ 投入口
５ 排出部
６ 排出口
７ 排出弁
８ 支持脚
９ 解砕羽根
１０ 回転軸
１１ 受動クラッチ
１２ 回転部材
１３ 回転軸
１４ 軸受
１５ 駆動モータ
１６ 枠体
１７ 支柱
１８ 連結板
１９ 支持架台
２０ 支持架台
２１ シリンダー
２２ シリンダーロッド
２３ 載置台
２４ 駆動クラッチ
２５ 駆動モータ
２６ シリンダー
２７ 搬送装置
２８ 位置決め部材

Claims (3)

1. 粉粒体を収容し、立設して移送可能であるとともに内部側面に解砕羽根を設け、解砕羽根の回転軸には受動クラッチを設けたコンテナと、両側の支持架台間に回転可能に設置し、コンテナを所定の高さ位置で固定可能であるとともに受動クラッチと連結、離脱可能な駆動クラッチを有する回転部材を設けた駆動装置とから成ることを特徴とする粉粒体の混合装置。
2. 駆動クラッチは、駆動モータとともに受動クラッチに対して相対する位置関係を変えることができるようにしたことを特徴とする請求項１に記載する粉粒体の混合装置。
3. 粉粒体を収容可能なコンテナを強制回転可能な回転部材内の所定の位置に固定し、コンテナを回転させつつ粉粒体を上下に流動させ、コンテナの回転中心において内部側面に設置し、回転する解砕羽根と接するようにして粉粒体を粉砕するようにしたことを特徴とする粉粒体の混合方法。

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