JP2008302346A - コンテナ用混合機 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な動力伝達機構を用いずにモータにより直接的に公転駆動及び自転駆動することができ、コンテナの着脱を速やかに行え確実に固定できるコンテナ用混合機を提供する。
【解決手段】コンテナ用混合機が、公転軸(r1)周りに回転駆動される公転用枠体(11)と、公転用枠体と一体的に公転するように設置されかつ自転軸(r2)周りに回転駆動される自転用枠体(21)と、コンテナを自転用枠体に対し着脱自在に固定するコンテナ固定手段と、を備え、コンテナ固定手段が自転用枠体に取り付けられ、コンテナの少なくとも一部分を支持するコンテナ支持部(23a,23b)と、コンテナ支持部に対してコンテナを押圧し又はコンテナを解放するべく駆動される圧力流体シリンダ(61a,61b,61c,61d)とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンテナに収容された粒状又は粉状の種々の内容物を混合するためのコンテナ用混合機に関し、特に、互いに垂直な公転軸と自転軸の周りでコンテナを同時に公転及び自転させることにより内容物を混合するものに関する。

例えば、製薬における粒状又は粉状の薬剤の混合や、樹脂製造におけるペレットの混合等を行う場合に、これらの内容物を所定形状のコンテナに投入して密閉し、コンテナを揺動又は回転させる混合機が用いられている。

このような混合機として、従来、互いに垂直な２軸周りのそれぞれの回転を同時に行わせる形式のものが知られている。２軸周りのそれぞれの回転は、「公転」及び「自転」と称されることもある。２つの回転を組み合わせることで、内容物が３次元的に攪乱され、短時間で十分に混合することが可能となる。

特許文献１では、混合容器すなわちコンテナを保持する上下のホルダー全体が、水平な公転軸周りに回転し、上下のホルダーは鉛直な自転軸上で軸支されて自転軸周りにも回転する混合機が開示され、公転と自転をそれぞれ別個のモータにより別個のギア機構を介して行うことにより、公転と自転を別々に制御可能としている。公転シャフトの内部に自転シャフトが同軸上に配置されている。

特許文献２では、容器すなわちコンテナを箱状の容器支持部材に収容して公転及び自転を行うジャイロミキサーが開示され、１つのモータの回転をベルト・プーリー機構により容器支持部材に伝達することにより公転及び自転を行っている。

特許文献３では、混合容器すなわちコンテナを片持ち支持するフレームを公転させると同時に自転させる混合機が開示され、１つのモータの回転をベルト・プーリー機構及びギヤ機構により伝達することにより公転及び自転を行っている。公転シャフトの内部に自転シャフトが同軸上に配置されている。
実開平５−２７３３号公報 特開平８−３８８７１号公報 特開平９−３１３９１３号公報

上記特許文献１〜３に例示される従来のこのタイプのコンテナ用混合機では次のような問題点がある。
公転及び自転を行わせるために、コンテナを保持するフレームや箱体の部分と、モータとの間にギヤ機構又はベルト・プーリー機構が介在する。従って、構造が複雑となり部品数も多くなる。また、モータ駆動力の伝達距離が長くなり、多数の部品を経由して駆動力が伝達されるため、損失が大きい。

コンテナを保持する従来のフレームや箱体は、一応着脱自在ではあるが、コンテナを速やかに固定したり取り外したりすることができない。特許文献１では、コンテナを保持する上下ホルダーのうち上ホルダーの位置が上下移動可能であり、コンテナ高さに合わせ上ホルダーの位置を調節してから螺子摘みを回して固定する(［０００８］に記載)。特許文献２では、箱状の枠体内にコンテナを収容して留め具で固定する(［００１４］に記載)。特許文献３では、コンテナをボルトとナットで固定している(［００２６］に記載)。従って、いずれも螺子等の固定具を用いて手作業でコンテナを固定するため煩雑である。また、コンテナの回転運動により固定具が緩むおそれもある。また、保持用のフレームや箱体に適合する形状や仕様のコンテナのみを対象とするものがほとんどである。

以上の現状に鑑み、本発明は、コンテナ用混合機において、複雑なギヤ機構やベルト・プーリー機構のような動力伝達機構を用いずにモータの駆動力を直接適用することにより公転及び自転を効率的に行わせることを目的とする。また、コンテナ用混合機へのコンテナの着脱を速やかに容易に行うことができかつ確実に固定できることを目的とする。さらにまた、形状の異なるコンテナにも汎用的に適用できることを目的とする。

上記の目的を達せするべく本発明は、以下の構成を提供する。
本発明によるコンテナ用混合機は、互いに垂直な公転軸と自転軸の周りでコンテナを同時に公転及び自転させることにより内容物を混合する混合機である。公転用枠体と、自転用枠体と、コンテナ固定手段とを備える。公転用枠体は、第１の開口を囲む枠体を具備し、この枠体の両側面間に水平方向に延びる公転軸周りに回転駆動される。自転用枠体は、第２の開口を囲む枠体を具備し、公転用枠体と一体的に公転するように第１の開口内に設置されており、自転軸周りに回転駆動される。コンテナ固定手段は、コンテナを自転用枠体に対し着脱自在に固定するものであり、自転用枠体に取り付けられている。そして、コンテナ固定手段は、コンテナの少なくとも一部分を支持するコンテナ支持部と、コンテナ支持部に対してコンテナを押圧し又はコンテナを解放するべく駆動される圧力流体シリンダとを具備する。

一態様においては、一対の公転シャフトが公転軸上に位置し公転用枠体の両側面からそれぞれ外方に延びて軸支されている。そして、一方の公転シャフトを直接回転駆動する公転用モータ(31)を備えている。

一態様においては、一対の自転シャフトが自転軸上に位置し公転用枠体と自転用枠体とを連結している。そして、一方の自転シャフトを直接回転駆動する自転用モータを備え、自転用モータが公転用枠体に固定されている。

一態様においては、公転用モータが中空軸モータである。公転用モータにより回転駆動される一方の前記公転シャフトが内部に第１の中空部を備えている。さらに、公転用モータを貫通した公転シャフトの他端に電気配線用ロータリ継手が取り付けられている。そして、電気配線用ロータリ継手に接続された電気配線が、第１の中空部を通り、公転用枠体に沿って敷設され自転用モータに接続されている。

一態様においては、他方の公転シャフトが内部に第２の中空部を備えている。他方の公転シャフトの他端に第１の圧力流体用ロータリ継手が取り付けられている。さらに、自転軸上にて公転用枠体に第２の圧力流体用ロータリ継手が取り付けられている。そして、第１の圧力流体用ロータリ継手に接続された第１の圧力流体配管が第２の中空部を通り、公転用枠体に沿って敷設され第２の圧力流体用ロータリ継手の一端に接続されている。さらに、第２の圧力流体用ロータリ継手の他端に接続された第２の圧力流体配管が、他方の自転シャフト及び自転用枠体に沿って敷設され圧力流体シリンダに接続されている。

一態様においては、コンテナ押圧板が圧力流体シリンダに連結されている。コンテナ押圧板には、コンテナに対して当接可能な押圧パッドが設けられている。コンテナ押圧板は、圧力流体シリンダにより上下移動可能である。

一態様においては、圧力流体シリンダがエアシリンダである。

本発明によるコンテナ用混合機は、公転軸周りに回転駆動される公転用枠体と、公転用枠体と一体的に公転すると共に自転軸周りに回転駆動される自転用枠体を備えている。コンテナは、自転用枠体に着脱自在に固定される。コンテナは、自転用枠体に取り付けられているコンテナ支持部により、少なくとも一部分が支持されている。そして、圧力流体シリンダが、コンテナをコンテナ支持部に押圧したり又は解放したりするよう駆動される。圧力流体シリンダにより押圧するとコンテナが固定され、解放するとコンテナを取り出すことができる。

圧力流体シリンダを用いたことにより、コンテナの固定及び解放を外部から自動制御することができる。また、従来の手作業による方式と比べて、コンテナを速やかに固定及び解放することができる。さらに、コンテナを十分な力で確実に固定でき、かつ均等な圧力分布で安定に固定できる。

本発明の一態様においては、公転用モータが、公転用枠体の一側面から延びる一方の公転シャフトを直接回転駆動する。よって、公転用モータと公転用枠体の間には公転シャフトのみが存在し、ギヤ機構などの介在部品がない。この結果、従来に比べて駆動力の損失を低減できる。また、部品数が少ないため、簡易な構成とすることができる。

本発明の一態様においては、自転用モータが、公転用枠体に固定され、公転用枠体と自転用枠体を連結する自転シャフトを直接回転駆動する。従って、自転用モータと自転用枠体の間には自転シャフトのみが存在し、ギヤ機構などの介在部品がない。この結果、従来に比べて駆動力の損失を低減できる。また、部品数が少ないため、簡易な構成とすることができる。

自転用モータに対しては、外部電源からの電源ラインや回転動作を制御する制御ラインを接続することが必要である。本発明の一態様においては、これらの電気配線が、公転シャフトの末端に取り付けられた電気配線用ロータリ継手に接続される。また、公転用モータは中空軸モータであり、公転シャフトが貫通しており、公転シャフトの内部には第１の中空部が形成されている。電気配線は、公転シャフトの中空部を通り、公転用枠体に沿って自転用モータまで敷設される。このように電気配線用ロータリ継手を利用することにより、公転用枠体が公転しても電気配線は捻れることがない。よって、外部から自転用モータまで確実に電源供給でき、また自転用モータの回転動作を確実に制御することができる。

本発明の一態様においては、第１と第２の圧力流体配管が、外部の圧力流体源と、自転用枠体に取り付けた圧力流体シリンダとの間を接続するために設けられる。先ず第１の圧力流体配管が、第１の圧力流体用ロータリ継手から公転シャフトの中空部を通り、公転用枠体に沿って公転用枠体に取り付けられた第２の圧力流体用ロータリ継手の一端まで敷設され接続される。さらに第２の圧力流体配管が第２の圧力流体用ロータリ継手の他端から自転シャフト及び自転用枠体に沿って圧力流体シリンダまで敷設され接続される。このように、２つの圧力流体用ロータリ継手を利用することにより、公転用枠体の公転及び自転用枠体の自転が行われても、２つの圧力流体配管のいずれも捻れることがない。よって、外部の圧力流体源と圧力流体シリンダとの間で確実に圧力流体を移送できる。

本発明の一態様においては、コンテナ固定手段として、圧力流体シリンダにより上下移動するコンテナ押圧板が設けられ、コンテナ押圧板にはコンテナに対して当接可能な押圧パッドが設けられている。コンテナ押圧板及び押圧パッドによりコンテナに対してより均一に力を及ぼすことができる。また押圧パッドは、コンテナを傷付けることを防止できる。コンテナ押圧板及び押圧パッドを用いることにより、異なる容量や形状のコンテナに対しても広く適用可能となる。

圧力流体シリンダとしては、例えばエアシリンダや油圧シリンダがある。本発明の一態様においては、特にエアシリンダが好適である。エアシリンダは、圧縮空気の生成や移送のための設備が小規模であり、メンテナンスも簡易でかつ衛生的でもある。

以下、一実施例を示した図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（１）コンテナ用混合機の概要
図１は、本発明によるコンテナ用混合機の一実施例を示す全体正面図である。図２(ａ)は、図１のコンテナ用混合機１の概略的な左側面図であり、図２(ｂ)は、図１の概略的なＡ断面図である。図３(ａ)は、図１のコンテナ用混合器１の概略的な平面図であり、図３(ｂ)は、図１の概略的なＢ断面図である。
以下の説明において便宜上用いた「上／下／左／右」の表現は、図１の紙面内における上、下、左、右をそれぞれ意味する。

図１に示すように、コンテナ用混合機１は、水平方向の公転軸ｒ１の周りで回転する公転フレーム部１０と、鉛直方向の自転軸ｒ２の周りで回転する自転フレーム部２０とを備えている。コンテナ７０は、自転フレーム部１０に着脱自在に固定される。床上に載置された複数の支持ベース部材９０、支持ベース９０上に立設された複数の支持柱部材９１、９２、９３からなる支持枠は、混合機１の主要部を安定に支持する。

図１に示した公転フレーム部１０及び自転フレーム部２０の姿勢が、混合機１の静止状態における基本姿勢である。以下、図１〜図３を参照して、混合機１の主要部である公転フレーム部１０、自転フレーム部２０及びコンテナ固定手段の構成を順次説明する。但し、これらの構成要素は、必ずしも厳密に区分されているわけではないことを注記する。

（２）公転フレーム部の構成
図１に示すように、公転フレーム部１０は、正面視にて長方形の開口１５を囲む公転用枠体１１を備えている。図２(ａ)の左側面図及び図３(ａ)の平面図に示すように、公転用枠体１１は、複数の枠部材からなり、全体形状がほぼ直方体に組み立てられている。（図２(ａ)及び図３(ａ)では、図１の自転用枠体２１の図示を省略している。）

図２(ａ)に示すように、公転用枠体１１は、正面側の四角形の前枠１１ａと、背面側の四角形の後枠１１ｂと、これらの前枠１１ａと後枠１１ｂの４つの角部同士を連結する４本の連結枠１１ｃとから構成されている。なお、図示した公転用枠体１１の枠組みは一例であり、この実施例に限定されない。

図１に示した静止状態においては、公転用枠体１１の左右両辺の枠部材が鉛直方向となっている。公転軸ｒ１は、公転用枠体１１の両側面の間に水平方向に延びている。なお、公転軸ｒ１の位置は、開口１５の縦方向長さの中央よりも上側に偏っている。これは、公転用枠体１１の上辺枠部材の上に自転用モータ５１を取り付けたことにより、重心位置が上方にずれているためである。

図１に示すように、公転用枠体１１の両側面には、それぞれ外側に延びる一対の公転シャフト３３ａ、３３ｂが、固定フランジ部材３４ａ、３４ｂを用いて取り付けられている。図２(ａ)及び図３(ａ)に示すように、固定フランジ３４ａ、３４ｂは、前枠１１ａと後枠１１ｂに跨るように固定されている。

図１において、右方に延びる公転シャフト３３ａは、支持柱９２上に固定されたピロー式軸受３２ａにより軸支されている。左方に延びる公転シャフト３３ｂは、支持柱９１上に固定されたピロー式軸受３２ｂにより軸支されている。

右側の公転シャフト３３ａは、中空軸タイプの公転用モータ３１に接続されかつこのモータ３１を貫通してさらに右方へ延びている。公転シャフト３３ａは、公転用モータ３１により直接回転駆動される。公転用モータ３１は、直交軸ギヤモータであり、モータ本体部分は、軸受け３２ａと３２ｃの間に垂下するように設置されている。直交軸ギヤモータを用いることにより、混合機全体をコンパクトとすることができる。公転用モータ３１は、減速機を内蔵することが好適である。適宜の制御部（図示せず）によって、公転用モータ３１の始動及び停止、並びに回転速度及び回転継続時間を制御することができる。

なお、図１に示す支持柱９２の一側面には、位置センサ１９が取り付けられている。位置センサ１９は、公転用枠体１１の右側面の枠部材の有無を検知し、検知信号を外部の制御部へ送信する。これにより、公転を停止させる際に、公転用枠体１１が必ず図１に示す姿勢となるように公転用モータ３１を制御することができる。

公転用モータ３１の右端からさらに右方へ延びた公転シャフト３３ａは、支持柱９３上に固定されたピロー式軸受け３２ｃにより軸支されている。

さらに、公転シャフト３３ａの右末端には、電気配線用ロータリ継手３５が取り付けられている。電気配線用ロータリ継手３５の右端は、適宜の外部電源又は制御部(図示せず)へ接続される。電気配線用ロータリ継手３５には、自転用モータ５１への電源供給ライン又は自転用モータ５１の動作制御ラインを接続する。

公転シャフト３３ａの内部には、その公転軸ｒ１上に中空部３６ａが形成されており、筒状となっている。つまり、電気配線用ロータリ継手３５の左端から公転用枠体１１の右側面まで中空部３６ａが連通している。

そして、電気配線用ロータリ継手３５の左端に接続された電気配線Ｐ（太い破線で示す）は、中空部３６ａに挿通されて公転用枠体１１の右側面に達する。さらに、電気配線Ｐは、公転用枠体１１の右辺枠部材に沿って上方へ敷設され、右上角部で直角に曲げられ、上辺枠部材に沿って左方へ敷設され、自転用モータ５１へ到達し、これに接続される。なお、公転用枠体１１に沿って電気配線Ｐを敷設する場合、枠部材の表面に沿って取り付けてもよく、あるいは、枠部材が中空の場合は枠部材内部に挿通させてもよい。

図示しないが、電気配線Ｐを、公転用枠体１１の枠部材内部に入れたり枠部材内部から出したりする箇所においては、枠部材に適宜孔を形成してもよい。電気配線Ｐは、例えば、導線を絶縁材料で被覆したフレキシブルなものが一般的である。

このように、電気配線用ロータリ継手３５を利用して自転用モータ５１への電気配線Ｐを敷設することにより、公転用枠体１１が公転しても電気配線Ｐは捻れない。よって、自転用モータ５１へ確実に電力供給し、また自転用モータ５１の動作を制御できる。

一方、公転用枠体１１の左側に取り付けられた公転シャフト３３ｂの左末端には、圧力流体用ロータリ継手３８ａが取り付けられている。圧力流体用ロータリ継手３８ａは、外部の圧力流体源（図示せず）へ接続される。好適例では、圧力流体は空気である。その場合、圧力流体源は、制御により所定の圧力で空気の吐出又は吸引を行う空気ポンプ等である。

公転シャフト３３ｂの内部にも、その公転軸ｒ１上に中空部３６ｂが形成されており、筒状となっている。つまり、圧力流体用ロータリ継手３８ａの右端から公転用枠体１１の左側面まで中空部３６ｂが連通している。

そして、圧力流体用ロータリ継手３８ａの右端に接続された圧力流体配管Ｑ１(太い破線で示す)は、中空部３６ｂに挿通されて公転用枠体１１の左側面に達する。さらに、圧力流体配管Ｑ１は、公転用枠体１１の左辺枠部材に沿って下方へ敷設され、左下角部で直角に曲げられ、下辺枠部材に沿って右方へ敷設され、そして自転軸ｒ１上に位置する別の圧力流体用ロータリ継手３８ｂに到達し、その下端に接続される。なお、公転用枠体１１に沿って圧力流体配管Ｑ１を敷設する場合、枠部材の表面に沿って取り付けてもよく、あるいは、枠部材が中空の場合は枠部材内部に挿通させてもよい。

図示しないが、圧力流体配管Ｑ１を、公転用枠体１１の枠部材内部に入れたり枠部材内部から出したりする箇所においては、枠部材に適宜孔を形成してもよい。圧力流体配管Ｑ１は、フレキシブルなものが好ましく、圧力流体の種類及び圧力に応じて適切なものを用いる。圧力流体が空気の場合は、高圧用エアチューブとする（後述する圧力流体配管Ｑ２についても同様）。

このように、圧力流体用ロータリ継手３８ａを利用して圧力流体配管Ｑ１を敷設することにより、公転用枠体１１が公転しても圧力流体配管Ｑ１は捻れない。よって、後述する圧力流体シリンダ６１ａ等を確実に動作させることができる。

（３）自転フレーム部の構成
図１に示すように、自転フレーム部１０は、正面視にて長方形の開口２５を囲む自転用枠体２１を備えている。図２(ｂ)のＡ断面図及び図３(ｂ)のＢ断面図に示すように、自転用枠体２１は、複数の枠部材からなり、全体形状がほぼ四角形に組み立てられている。（図２(ｂ)及び図３(ａ)では、図１の公転用枠体１１の図示を簡略化している。）

自転用枠体２１は、公転用枠体１１の開口１５内に位置するように設置される。図１及び図２(ｂ)に示すように、自転用枠体２１の四角形部分は、公転用枠体１１の直方体の中央に位置するように設置されている。なお、図示した自転用枠体２１の枠組みは一例であり、この実施例に限定されない。

図１に示した静止状態においては、自転用枠体２１の左右両辺の枠部材が鉛直方向となっている。自転軸ｒ２は、自転転用枠体２１及び公転用枠体１１の左右方向長さの中央に位置し、鉛直方向に延びている。

自転用枠体２１は、公転用枠体１１と一体的に公転するように公転用枠体１１と連結されている。具体的には、自転軸ｒ２上に位置する一対の自転シャフト５３ａ、５３ｂにより連結されている。

図１及び図２(ｂ)に示すように、上側の自転シャフト５３ａは、公転用枠体１１の前枠１１ａと後枠１１ｂの上辺枠部材の間を通り抜けて、その上端が自転用モータ５１に接続されている。自転用モータ５１は、公転用枠体１１の前枠１１ａと後枠１１ｂに跨るように固定されている。そして、自転シャフト５３ａの下端は、固定フランジ部材５４ａにより、自転用枠体２１の上辺枠部材に固定されている。これにより、自転用枠体２１は、自転用モータ５１によって直接回転駆動される。

自転用モータ５１は、直交軸ギヤモータとすることが好適であり、減速機を内蔵することが好適である。自転用モータ５１もまた、外部の制御部により始動及び停止、並びに回転速度及び回転継続時間を制御される。この制御用ラインは、電気配線Ｐに含まれる。また、電気配線Ｐにより電源供給される（図１及び図３(ｂ)参照）。

なお、自転用モータ５１の一側面には、位置センサ２９が取り付けられている。位置センサ２９は、自転用枠体２１の上辺枠部材の有無を検知し、検知信号を外部の制御部へ送信する。これにより、自転を停止させる際に、自転用枠体２１が公転用枠体１１に対して必ず図１に示した姿勢となるように自転用モータ５１を制御することができる。

図１及び図２(ｂ)に示すように、下側の自転シャフト５３ｂの上端は、固定フランジ部材５４ｂにより自転用枠体２１の下辺枠部材に固定される。そして、自転シャフト５３ｂの中間部は、公転用枠体１１の前枠１１ａと後枠１１ｂの下辺枠部材に跨る軸受５５により取り付けられる。軸受５５は、荷重が掛かるためスラスト軸受とすることが好適である。自転シャフト５３ｂの下端は、公転用枠体１１の下辺枠部材を通り抜けて、自転軸ｒ２上に位置する圧力流体用ロータリ継手３８ｂの上端と接続される。

さらに、下側の自転シャフト５３ｂの内部には、自転軸ｒ２上に中空部５６が形成されており、筒状となっている。つまり、圧力流体用ロータリ継手３８ｂの上端から自転用枠体２１の下辺枠部材まで中空部５６が連通している。

図１を参照すると、圧力流体用ロータリ継手３８ｂの上端に接続された圧力流体配管Ｑ２(太い破線で示す)は、中空部５６に挿通されて自転用枠体２１の下辺枠部材に達する。ここで、圧力流体配管Ｑ２は、左右２方向に分岐し（あるいは、分岐させる替わりに２本設けてもよい）、自転用枠体２１の下辺枠部材に沿って左方及び右方へそれぞれ敷設され、左下角部及び右下角部でそれぞれ直角に曲げられ、左辺枠部材及び右辺枠部材に沿ってそれぞれ上方へ敷設され、そして自転用枠体２１の上部に取り付けられた圧力流体シリンダ６３ａ、６３ｂに到達し、それぞれ接続される。

図１では、圧力流体シリンダ６３ａ、６３ｂの２つのみを示しているが、図２(ｂ)及び図３(ｂ)に示すように、圧力流体シリンダは、全部で４つ（符号６３ａ〜６３ｄ）設けられている。図２(ｂ)に示すように、自転用枠体２１の左辺枠部材に敷設された圧力流体配管Ｑ２は、自転用枠体２１の上部においてさらに２つに分岐し（あるいは、分岐させる替わりに２本設けてもよい。その場合、合計４本の配管Ｑ２を設けることになる。）、圧力流体シリンダ６１ａと６１ｃにそれぞれ接続される。図３(ｂ)に示すように右側の２つの圧力流体シリンダ６１ｂと６１ｄについても同様である。

なお、自転用枠体２１に沿って圧力流体配管Ｑ２を敷設する場合、枠部材の表面に沿って取り付けてもよく、あるいは、枠部材が中空の場合は枠部材内部に挿通させてもよい。

このように、圧力流体用ロータリ継手３８ｂを利用して圧力流体配管Ｑ２を敷設することにより、自転用枠体２１が自転しても圧力流体配管Ｑ２は捻れない。よって、圧力流体シリンダ６１ａ等を確実に動作させることができる。

（４）コンテナ固定手段の構成
図１〜図３を用いてコンテナ固定手段の構成を詳細に説明する。
自転用枠体２１には、コンテナ７０を固定するための手段が設けられている。上述の４つの圧力流体シリンダ６１ａ〜６１ｄは、コンテナ固定手段の一部である。

図２及び図３を参照すると、コンテナ７０は、上半部の角筒部分と下半部のホッパー部分とからなる容器本体７１と、角筒部分の上面に設けた投入口７５と、ホッパー部分の下端に設けた取出口７２と、四隅から下方に延びる４本の脚７３と、一対の脚同士を連結する補強ビーム７４とを具備する形状である。

コンテナ固定手段は、コンテナ７０の少なくとも一部分を支持するコンテナ支持部を具備する。図１におけるコンテナ支持部は、コンテナ脚７３の下端を支持するコンテナ支持梁２３ａ、２３ｂである。図２(ｂ)に示すように、１つのコンテナ支持梁２３ａは、自転用枠体２１の下辺枠部材の上面に取り付けられ、自転用枠体２１の開口面に対して垂直に両側に突出している。コンテナ支持梁２３ａの両端には、それぞれ箱状のコンテナ脚受容部２３ａ１、２３ａ２が設けられており、コンテナ脚７３の下端部を嵌め込むことができる。もう一方のコンテナ支持梁２３ｂについても同様である。これにより、４つのコンテナ脚を支持することができる。

さらに、コンテナ固定手段は、圧力流体シリンダ６１ａ〜６１ｄを具備する。圧力流体シリンダ６１ａ、６１ｂは、シリンダ取付梁２２ａに取り付けられ、圧力流体シリンダ６１ｂ、６１ｄは、シリンダ取付梁２２ｂに取り付けられている。図２(ｂ)に示すように、１つのシリンダ取付梁２２ａは、自転用枠体２１の左辺枠部材の途中から自転用枠体２１の開口面に対して垂直に両側に突出している。シリンダ取付梁２２ａの両端には、それぞれＬ形のシリンダ固定具２２ａ１、２２ａ２が設けられている。シリンダ固定具２２ａ１、２２ａ２に、圧力流体シリンダ６１ａ、６１ｂの筒状筐体の上端部をそれぞれ固定している。もう一方のシリンダ取付梁２２ｂについても同様に、圧力流体シリンダ６１ｃ、６１ｄが取り付けられている。これにより、４つの圧力流体シリンダを所定の位置に配設することができる。図１に示すように、圧力流体シリンダ６１ａ〜６１ｄは、コンテナ７０の左右側面よりも外側に位置するので、コンテナ７０の運び入れ及び取り出しの作業に支障がない。

図１を参照すると、圧力流体シリンダ６１ａのプランジャ頭部と、圧力流体シリンダ６１ｂのプランジャ頭部との間には、コンテナ押圧板６２が連結されている。図２(ｂ)に示すように、図示の例では、コンテナ押圧板６２の断面形状はＬ形となっている。コンテナ押圧板６２の下面には、押圧パッド６３ａ、６３ｂが設けられている。

図３(ｂ)に示すように、圧力流体シリンダ６１ｃのプランジャ頭部と、圧力流体シリンダ６１ｄのプランジャ頭部との間には、もう１つのコンテナ押圧板６４が連結されている。コンテナ押圧板６４の下面には、押圧パッド６３ｃ、６３ｄが設けられている。

図３(ｂ)に示すように、押圧パッド６３ａ〜６３ｄは、コンテナ７０上面の四隅にそれぞれ当接可能な位置に設けられている。押圧パッドは、コンテナ７０の上面を傷つけないように、またコンテナ７０の上面を均一に押圧できるように若干弾性を備えていることが好ましい。

次に、図４及び図５を参照して、圧力流体シリンダによるコンテナのクランプ動作を説明する。図４は、混合機１の主要部を示す正面図であり、(ａ)は圧力流体シリンダが伸長した状態（すなわち解放状態）であり、(ｂ)は圧力流体シリンダが収縮した状態（すなわち押圧状態）である。図５(ａ)(ｂ)は、図４(ａ)(ｂ)に対応する左側面図である。図３も一部参照する。

コンテナ７０を混合機に設置する場合には、図４(ａ)及び図５(ａ)に示すように、圧力流体シリンダ６１ａ〜６１ｄを伸長させておく。４本のプランジャ６１ａ１、６１ｂ１，６１ｃ１が均等に上昇することによりコンテナ押圧板６２、６４も上昇する(白矢印参照)。これにより、自転用枠体２１の開口内にコンテナ７０を運び入れるための十分な空間が形成される。コンテナ７０を開口内に運び入れて各コンテナ脚７３を、コンテナ支持梁２３ａ、２３ｂの受容部に嵌め込む。

続いて、図４(ｂ)及び図５(ｂ)に示すように、圧力流体シリンダ６１ａ〜６１ｄを収縮させることにより、コンテナ押圧板６２、６４が下降する(白矢印参照)。これにより、押圧パッド６３ａ〜６３ｄがコンテナの上面を押圧すると、コンテナ７０はコンテナ支持梁２３ａ、２３ｂに対して押し付けられ、固定される。この結果、コンテナ７０は、コンテナ支持梁２３ａ、２３ｂとコンテナ押圧板６２、６４の間に挟持された状態となる。

その後、混合機の回転を開始し、所定の回転速度及び回転継続時間で公転及び自転を含む回転を行わせる。これにより、コンテナ内容物の混合が行われる。

設定された所定の回転が終了すると、混合機は、図１に示した静止状態となる。この時点では、まだコンテナ７０は押圧固定されている。その後、圧力流体シリンダ６１ａ〜６１ｄを伸長させることにより、コンテナ押圧板６２、６４を上昇させてコンテナ７０を解放する。これによりコンテナ７０を取り出すことができる。

なお、コンテナ支持梁２２ａ、２２ｂ及びコンテナ脚受容部、並びにコンテナ押圧板６２、６４及び押圧パッドの位置及び形状を適宜設計することにより、形や容量の異なる複数の種類のコンテナにも対応させることができる。

本発明によるコンテナ用混合機の一実施例を示す全体正面図である。 (ａ)は、図１のコンテナ用混合機の概略的な左側面図であり、(ｂ)は、図１の概略的なＡ断面図である。 (ａ)は、図１のコンテナ用混合器の概略的な平面図であり、(ｂ)は、図１の概略的なＢ断面図である。 混合機の主要部を示す正面図であり、(ａ)は圧力流体シリンダが伸長した状態（すなわち解放状態）であり、(ｂ)は圧力流体シリンダが収縮した状態（すなわち押圧状態）である。 混合機の主要部を示す左側面図であり、(ａ)は圧力流体シリンダが伸長した状態（すなわち解放状態）であり、(ｂ)は圧力流体シリンダが収縮した状態（すなわち押圧状態）である。

符号の説明

１ 混合機
１０ 公転フレーム部
１１ 公転用枠体
１１ａ 前枠
１１ｂ 後枠
１１ｃ 連結枠
１５ 公転用枠体の開口
１９ 位置センサ
２０ 自転フレーム部
２１ 自転用枠体
２２ａ、２２ｂ シリンダ取付梁
２２ａ１、２２ａ２、２２ｂ１、２２ｂ２ シリンダ固定具
２３ａ、２３ｂ コンテナ支持梁
２３ａ１、２３ａ２ コンテナ脚受容部
２５ 自転用枠体の開口
２９ 位置センサ
３１ 公転用モータ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ ピロー形軸受
３３ａ、３３ｂ 公転シャフト
３４ａ、３４ｂ 固定フランジ部材
３５ 電気配線用ロータリ継手
３６ａ、３６ｂ 中空部
３８ａ、３８ｂ 圧力流体用ロータリ継手
５１ 自転用モータ
５３ａ、５３ｂ 自転シャフト
５４ａ、５４ｂ 固定フランジ部材
５５ 軸受
５６ 中空部
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ 圧力流体シリンダ
６１ａ１、６１ｂ１、６１ｃ１ プランジャ
６２、６４ コンテナ押圧板
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ 押圧パッド
７０ コンテナ
７１ 容器本体
７２ 取出口
７３ 脚
７４ 補強ビーム
７５ 投入口
９０ 支持ベース部材
９１、９２、９３ 支持柱部材
９４ 装置支持梁
Ｐ 電気配線
Ｑ１、Ｑ２ 圧力流体配管
ｒ１ 公転軸
ｒ２ 自転軸

Claims (7)

1. 互いに垂直な公転軸と自転軸を有しコンテナ(70)を同時に公転及び自転させることにより内容物を混合する混合機(1)であって、
   第１の開口(15)を囲む枠体を具備し該枠体の両側面間に水平方向に延びる公転軸(r1)周りに回転駆動される公転用枠体(11)と、
   第２の開口(25)を囲む枠体を具備し前記公転用枠体と一体的に公転するように前記第１の開口内に設置されかつ自転軸(r2)周りに回転駆動される自転用枠体(21)と、
   前記コンテナを前記自転用枠体に対し着脱自在に固定するコンテナ固定手段と、を備え、
   前記コンテナ固定手段が前記自転用枠体に取り付けられ、前記コンテナの少なくとも一部分を支持するコンテナ支持部(23a,23b)と、該コンテナ支持部に対して該コンテナを押圧し又は該コンテナを解放するべく駆動される圧力流体シリンダ(61a,61b,61c,61d)とを具備することを特徴とするコンテナ用混合機。
2. 前記公転軸上に位置し前記公転用枠体の両側面からそれぞれ外方に延びて軸支された一対の公転シャフト(33a,33b)と、一方の該公転シャフトを直接回転駆動する公転用モータ(31)とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のコンテナ用混合機。
3. 前記自転軸上に位置し前記公転用枠体と前記自転用枠体とを連結する一対の自転シャフト(53a,53b)と、一方の該自転シャフトを直接回転駆動する自転用モータ(51)とを備え、該自転用モータが該公転用枠体に固定されていることを特徴とする請求項２に記載のコンテナ用混合機。
4. 前記公転用モータ(31)が中空軸モータであり、該公転用モータにより回転駆動される一方の前記公転シャフト(33a)が内部に第１の中空部(36a)を備え、かつ該公転用モータを貫通した該公転シャフトの他端に電気配線用ロータリ継手(35)が取り付けられており、
   前記電気配線用ロータリ継手に接続された電気配線が前記第１の中空部を通り前記公転用枠体に沿って敷設され前記自転用モータ(51)に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のコンテナ用混合機。
5. 他方の前記公転シャフト(33b)が内部に第２の中空部(36b)を備え、該他方の公転シャフトの他端に第１の圧力流体用ロータリ継手(38a)が取り付けられ、かつ自転軸(r2)上にて前記公転用枠体(11)に第２の圧力流体用ロータリ継手(38b)が取り付けられており、
   前記第１の圧力流体用ロータリ継手に接続された第１の圧力流体配管(Q1)が前記第２の中空部を通り前記公転用枠体に沿って敷設され前記第２の圧力流体用ロータリ継手の一端に接続され、さらに、
   前記第２の圧力流体用ロータリ継手の他端に接続された第２の圧力流体配管(Q2)が他方の前記自転シャフト(53b)及び前記自転用枠体(21)に沿って敷設され前記圧力流体シリンダ(61a,61b,61c,61d)に接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のコンテナ用混合機。
6. 前記圧力流体シリンダに連結されたコンテナ押圧板(62,64)と、該コンテナ押圧板に設けられ前記コンテナに対し当接可能な押圧パッド(63a,63b,63c,63d)とを備え、該コンテナ押圧板が該圧力流体シリンダにより上下移動可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンテナ用混合機。
7. 前記圧力流体シリンダがエアシリンダであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコンテナ用混合機。

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