JP2010179265A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の公転及び自転の合成遠心力及び重力を利用する加工装置において、容器内へ部材を投入し混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の各種加工を施す場合に、加工済製品の排出作業を連続的に効果的に行うことができる構造を得る。
【解決手段】駆動手段により水平面内で公転する回転体３０と、この回転体３０の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸４１を中心に自転する複数の処理室４０とを備え、各処理室内で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う加工装置であって、各処理室４０内に原料を投入する導入機構５０を加工装置の中央上方に設け、各処理室４０に連通する位置に配置され加工済の製品を排出口７１から排出する各払出部７０を回転体３０に設ける一方、払出部７０の公転軌道に沿って環状の開口部が形成された環状製品受け部８０を配置し、排出口７１が環状製品受け部８０の開口部内に位置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力を利用して均一に混練する等、容器内で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行うための加工装置に関し、特に、容器内の加工済製品を連続的に排出できる排出機構を有する加工装置に関する。

従来、食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力を利用して均一に混練する混練装置としては、駆動手段を備えた枠体と、この枠体の上面に固定された支持体と、この支持体に軸支され駆動手段により水平面内で回転する回転体と、この回転体の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に傾斜配置され回転体の回転中心方向に傾斜した回転中心を中心に自転する回転部材と、この回転部材に支持された容器とを備えたものが提案されている（特許文献１参照）。
この装置によれば、食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力および重力を利用して容器の内底面に沿って移動させることで、短時間で均一に混練することができる。
特開２００１−２９９１９１

上記装置によれば、所定重量比の食用粉と水を公転する回転体上で傾斜配置された回転部材で自転する容器内に入れ、食用粉と水を容器の公転および自転の合成遠心力および重力を加えながら容器の底面に沿って移動させることで、短時間で均一な混練が得られるようになっている。

特許文献１に記載された上記装置では、容器内に部材を投入してこれを混練し、装置の駆動手段による公転及び自転を停止した後、容器より混練された部材を取り出すことが行われる。
しかしながら上記装置では、加工される部材の投入及び排出について連続的に処理することができなかった。
また、連続処理のための機構が記載されていないので当然ではあるが、連続処理を効果的に行うための構造についての言及もなかった。

本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、容器の公転及び自転の合成遠心力及び重力を利用するに際して、容器内へ部材を投入し混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の各種加工を施す場合において、加工済製品の排出作業を連続的に且つ効果的に行うことができる加工装置の構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明（請求項１）は、駆動手段により水平面内で公転する回転体と、この回転体の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸を中心に自転する複数の処理室とを備え、各処理室内で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う加工装置であって、次の構成を含むことを特徴としている。
前記各処理室内に原料を投入する導入機構を加工装置の中央上方に設ける。
前記各処理室に連通する位置に配置され加工済の製品を排出口から排出する各払出部を前記回転体に設ける。
前記払出部の公転軌道に沿って環状の開口部が形成された環状製品受け部を配置する。
前記払出部の排出口が前記環状製品受け部の開口部内に位置させる。

上記構造によれば、処理室に設けた払出部の排出口が、環状製品受け部の開口部内に位置する状態で処理室が公転するので、処理室内の加工済製品を排出口から連続的に取り出すことが可能となる。

請求項２は、請求項１の加工装置において、前記環状製品受け部に振動子を装着したことを特徴としている。

上記構造によれば、振動子により環状製品受け部に振動を与えることにより、処理室から環状製品受け部内に導かれた加工済製品を移動させ易くすることができる。

請求項３は、請求項１の加工装置において、前記処理室は、前記払出部に対して自転軸方向に分離可能な分離機構を備えて合体状態又は分離状態で公転可能に構成するとともに、前記分離機構は、前記処理室の底面が分離する構造としたことを特徴としている。

上記構造によれば、処理室の底面が分離する分離機構としたことにより、公転及び自転を行いながら処理室の下方部から加工済製品を払出部へ移動させることができる。

請求項４は、請求項１の加工装置において、前記処理室を区画する網体を装着する一方、前記払出部に対して自転軸方向に分離可能な分離機構を備えて合体状態又は分離状態で公転可能に構成するとともに、前記分離機構は、前記網体の上下で分離する構造としたことを特徴としている。

上記構造によれば、網体の上下で分離する分離機構としたことにより、網体の上側に残る加工済製品と、網体を通過して下側に導かれる加工済製品とに分離し、それぞれを別々に排出可能とすることができる。

請求項５は、請求項３又は請求項４の加工装置において、前記分離機構は、前記回転体とともに公転し前記回転体に対して接離する方向に移動可能なリング体と、公転しない部位に固定され先端部が前記リング体を押し下げるように動作する揺動手段を設けて前記回転体に対して離反する操作を行う操作レバーとを具備することを特徴としている。

上記構造によれば、機械的な機構で分離機構を構成することができる。

請求項６は、請求項３又は請求項４の加工装置において、前記分離機構は、各処理室に対応して前記回転体に配置されて前記回転体と一体で公転し、前記処理室を自転軸方向に分離させる駆動機構を有することを特徴としている。

上記機構によれば、例えば電気的な駆動機構で分離機構を構成することができる。

本発明の加工装置によれば、処理室に設けた払出部と、払出部の排出口の公転軌道に対向して位置する開口部を有する環状製品受け部とにより排出機構を構成することにより、処理室内での公転及び自転の複合遠心力及び重力を利用した処理中において、加工済製品の排出作業を連続的に行うことができ、処理効率の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
本発明の加工装置は、図１に示されるように、駆動手段により水平面内で回転する回転体３０と、この回転体３０の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸を中心に自転する複数の処理室４０とを備え、各処理室４０内で原料の混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う装置である。

本発明による加工装置は、基台１上に、蓋体２で上面が塞がれた筒状の箱体３が固定されて構成されている。箱体３の高さ方向の略中央位置には、基台１に平行して位置する区画台４が形成され、この区画台４を境界に上方部に加工機構が、下方部に駆動機構がそれぞれ配置されている。
すなわち、基台１の上面に公転用モータ２１が固定され、区画台４の中央に設けた孔５を貫通するように公転軸１１が配置され、回転体軸１１及びモータ回転軸の各端部に装着された各プーリ１２，２２間をベルト２３で駆動することでモータ２１の回転が公転軸１１に伝達される駆動手段２０が構成され、この駆動手段２０により公転軸１１の上端に固定された回転体３０が水平面内で回転（公転）するように構成されている。

回転体３０には、互いに対向する位置において、回転中心から半径方向に距離を置いた位置にそれぞれ傾斜配置（斜め上方に４５度の角度で傾斜して配置）されるように、円筒状の処理室４０をそれぞれ支持するための一対の支持体３１が固定されている。また、前記した各処理室４０に原料供給を行う導入機構５０は、支持体３１で挟まれた位置の上方において、支持体上端に形成されたフランジ部３２に固定され、回転体３０と同時に回転するように構成されている。

各処理室４０は、支持体３１に対して回転可能なように、ベアリング３３を介して配置されている。また、処理室４０の上側には大径部４１が形成され、この大径部４１の裏面がベアリング４２を介して支持体上端に形成されたフランジ部３２上に載置されることで、処理室４０が落下しないように支持体３１内に内在するようになっている。

処理室４０の大径部４１上面には、断面Ｌ字型で外側周囲にギア面４３ａが形成された自転動力伝達部４３が固定されている。そして、自転動力伝達部４３のギア面４３ａは、公転軸１１の中央に貫通された貫通孔１３内に挿入配置された自転軸１４の上端に固定された円錐台部１５の傾斜面に形成されたギア面１５ａに噛合されている。
基台１には処理室自転用モータ２５が固定され、自転軸１４及び処理室自転用モータ２５の回転軸の各端部に装着された各プーリ１６，２６間をベルト２７で駆動することで処理室自転用モータ２５の回転が自転軸１４に伝達される駆動手段が構成され、この駆動手段により自転軸１４の回転が円錐台部１５及び自転動力伝達部４３を介して処理室４０に伝達され、処理室４０が支持体３１内で回転（自転）するように構成されている。
したがって、回転体３０と処理室４０は、それぞれ別のモータ（公転用モータ２１、処理室自転用モータ２５）により回転するので、回転体と処理室の回転方向についても同一方向、逆方向のいずれに構成することもできる。

各処理室４０の内壁には、底面がメッシュ状に形成された籠体４４が固定されている。また、処理室４０の下方側には、処理室４０の内径より小さい径を有する排出口４５が連続して形成され、この排出口４５が支持体３１の各処理室４０に連通する位置に配置された払出部７０内に位置するように構成されている。払出部７０の下端側には排出口７１が形成され、この排出口７１が、公転軌道に沿った環状の開口を有して区画台４上に配置された環状製品受け部８０内を移動するようになっている。
環状製品受け部８０は、その外側側面の一箇所に取出口８１が設けられ、箱体の側面開口８２を介して外部に処理室４０内で加工された加工済製品を取り出すように構成されている。

上記構造によれば、公転用モータ２１の回転により、公転軸１１及びこれに固定された回転体３０が公転し、回転体３０の支持体３１に支持されている処理室４０も回転体３０と同時に公転し、更に回転体３０に固定されている導入機構５０も回転する。
この状態において、処理室自転用モータ２５が回転（例えば、公転用モータ２１と逆方向に回転）すれば、自転軸１４及び円錐台部１５が回転し、自転動力伝達部４３を介して処理室４０が回転体３０に支持された状態で自転する。
この時、導入機構５０から原料を投入すれば、導入機構５０から各処理室４０に原料が導かれ、処理室４０内の籠体４４内で公転及び自転による遠心力を受けて加工され、排出口４５・払出部７０・環状製品受け部８０を介して、取出口８１から取り出し可能となる。

したがって、処理室４０を公転させる公転軸１１の内側に、処理室４０を自転させるための自転軸１４を形成し、該自転軸１４から処理室４０への動力伝達機構を円錐台部１５と自転動力伝達部４３とで形成することで処理室上部に配置し、被処理物の回収経路を処理室下部の排出口としたことにより、導入機構から原料を連続投入し、処理室４０で加工後に、排出口・払出部・環状製品受け部８０を介して、取出口８１から加工済製品を連続して取り出すことを可能としている。

また、図２に示すように、環状製品受け部８０の下面における数箇所に振動子８３を装着するようにしてもよい。振動子８３は、例えば、環状製品受け部８０における加工済製品の進行方向に対して前後するような方向に振動が与えられるように、電気的エネルギーを機械的な運動に変換する素子を内在して構成されている。この場合、環状製品受け部８０は蓋体２側面の壁面に固定されることにより、振動子８３からの揺れに応じて揺動可能に装着されている。
この例によれば、振動子８３により環状製品受け部８０に振動を与えることにより、処理室４０から環状製品受け部８０内に導かれた加工済製品を取出口８１に移動させ易くすることができる。

上記例では、環状製品受け部８０に対して一つの取出口８１が形成されるようにしたが、図３に示すように、４本の直線状の方形体８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄを組合せ、各方形体の先端側に取出口８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄを設けるようにしてもよい。すなわち、環状製品受け部８０は、この例のように、方形体の側面壁でその内部が区画されていても、処理室４０の払出部７０の排出口７１の公転軌道に沿って上方に環状の開口（点線部）が形成されている構成を含むものである。

図４は、加工装置の他の実施例を示すものであり、処理室４０において網体４６（図１の例の籠体４４に相当）を境に加工済製品を分離する分離機構が設けられている。図中、図１と同一の構成を採る部分については同一符号を付している。
この例の加工装置は、図に示されるように、駆動手段により水平面内で回転する回転体３０と、この回転体３０の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸を中心に自転する複数の処理室４０とを備え、各処理室４０内で原料の混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う装置である。
以下、図１の加工装置と異なる構成を中心に説明する

この例では、回転体の公転については図１と同様に、公転用モータ２１により行われるが、処理室４０の自転は、図４に示すように、処理室４０の上側周囲に電動機回転子１０１を固定し、この電動機回転子１０１に対向可能なように処理室４０周囲の支持体３１に電動機固定子１０２を配置している。そして、この電動機固定子１０２に対して電源供給手段１０３よりケーブル１０４を介して駆動電圧が供給されることにより、電動機固定子１０２側に対して電動機回転子１０１側が回転する方向に力が作用し、処理室４０が自転するようになっている。

また、処理室４０は、払出部７０に対して自転軸方向に移動可能な分離機構を備え、合体状態又は分離状態で公転可能に構成されている。すなわち、支持体３１に対して回転可能なように、ベアリング３３，４２を介して底部が開口された処理室４０が配置され、処理室４０内に上面が開口されたスライド室４７が挿入配置されている。スライド室４７は、図５に示すように、処理室４０内を軸方向に移動可能に配置され、中央で区画する網体４６が固定されるとともに、下方周囲に側面下方開口部４７ａが、網体４６の上方位置に側面上方開口部４７ｂがそれぞれ形成されている。

スライド室４７は処理室４０と同時に自転するように、図６に示されるように、スライド室４７の突起４７ｘが処理室４０の凹部４０ｘに嵌合配置させることで、スライド室４７が処理室４０内で回転することを防止している。

スライド室４７の底体４８には昇降軸４９が装着され、この昇降軸４９が支持体３１を貫通し、支持体３１の外側に配置された駆動機構１１０により電気的手段で軸方向に移動可能なように構成されている。また、スライド室４７の底体４８は、加工済製品が移動し易いように、その上面に円錐状部４８ａが形成されている。
したがって、払出部７０に対して自転軸方向に分離可能な分離機構を備えることで、処理室４０に対してスライド室４７が合体状態又は分離状態で公転可能に構成されている。また、分離機構は、網体４６の上下で加工済製品を分離できる構造となっている。

すなわち、処理室４０に対してスライド室４７が移動した状態（図５の状態）で、側面下方開口部４７ａが払出部７０ａの排出口７１ａに、側面上方開口部４７ｂが払出部７０ｂの排出口７１ｂにそれぞれ連通するように構成されている。排出口７１ａは環状製品受け部８０ａに、第二排出口７１ｂは環状製品受け部８０ａより小径の第二環状製品受け部８０ｂ内を支持体３１の公転軌道に沿って移動するように構成されている。

上記構成によれば、処理室４０内にスライド室４７を設けることで、処理室４０に対してスライド室４７が下方に移動すると、処理室４０の底面が分離する分離機構とすることができ、公転及び自転を行いながら処理室４０の下方部から加工済製品を払出部７０へ移動させることができる。

上記構造によれば、網体４６の上下で分離する分離機構としたことにより、網体４６を通過して下側に導かれる加工済製品と、網体４６の上側に残る加工済製品とに分離し、それぞれを排出口７１ａ及び第二排出口７１ｂから環状製品受け部８０ａ及び第二環状製品受け部８０ｂへ別々に排出可能とすることができる。したがって、例えば、加工済製品（液体）を環状製品受け部８０ａへ、加工物の残渣（カス）を第二環状製品受け部８０ｂへ区別して排出させることが可能となる。

図７は、加工装置の他の実施例を示すものであり、排出機構において機械的な機構で分離機構が構成されている。図中、図１及び図４と同一の構成を採る部分については同一符号を付している。
この例の加工装置は、図４の例と同様に、回転体３０の公転のみ公転用モータ２１により行い、処理室４０の自転は、処理室４０の周囲に固定された電動機回転子１０１と、この電動機回転子１０１に対向するように支持体３１に配置された電動機固定子１０２により行われる。
そして、図１及び図４の例と同様に、駆動手段により水平面内で回転する回転体３０と、この回転体３０の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸を中心に自転する複数の処理室４０とを備え、各処理室４０内で原料の混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う装置である。
以下、図１及び図４の加工装置と異なる構成を中心に説明する。

処理室４０内には、原料の加工を促進させるための螺旋片４６´（図１の籠体４４や、図４の網体４６に相当する）が、処理室４０の直径方向に架け渡すように装着されている。

支持体３１内に自転可能に配置された各処理室４０の底面には開口部４０ａが形成され、処理室４０に対応する位置の支持体裏面を貫通する昇降軸４９の上端に底体４８が固定され、この底体４８が前記開口部４０ａに対して昇降可能に構成されている。底体４８の上面は円錐状部４８ａを形成している。各処理室４０の底体４８は、支持体裏面に設けられた各昇降手段２００により常時上方に付勢されるように構成されている。

昇降手段２００は、昇降軸４９を常時上方へ付勢する押上手段２０１と、処理室４０の公転軌道に沿った環状平面を有し、この環状平面に各昇降軸４９の下端が固定された円盤（リング体）２０２と、円盤２０２を下方に降下させため箱体３の壁面に一定角度回動可能な揺動手段として装着されたレバー２０３から構成されている。したがって、円盤（リング体）２０２は、回転体３０とともに公転し、回転体３０に対して接離する方向に移動可能に構成されるとともに、レバー２０３は、箱体３の壁面（公転しない部位）に固定され、先端部が円盤２０２を押し下げるように動作可能に構成され、通常の状態では、箱体３内のレバー２０３先端を円盤２０２の環状面が上方に押し上げる力が作用している。
昇降軸４９は押上手段２０１により上方に押し上げられているため、通常の状態では処理室４０の底体４８が閉じるようになっている。この状態から、押上手段２０１に抗してレバー２０３の一端側を上げると、円盤２０２を下方に降下させて（回転体３０に対して円盤２０２を離反させる操作が行われ）、昇降軸４９及び底体４８が下方に移動し処理室４０の底部が開口することになる。

支持体３１の下方に連結された払出部７０は側方に排出口７１が形成され、この排出口７１が、箱体３の周囲に設けた環状製品受け部８０の開口部内に位置するようになっている。

本発明の実施の形態の一例の加工装置の断面説明図である。 環状製品受け部に振動子を装着した一例を示す斜視説明図である。 環状製品受け部の他の例を示す平面説明図である。 加工装置の他の例を示す断面図である。 図４の加工装置の排出機構の構造を示す断面説明図である。 図４の加工装置の処理室部のＡ−Ａ断面説明図である。 加工装置の他の例を示す斜視説明図である。

１…基台、 ２…蓋体、 ３…箱体、 ４…区画台、 １１…公転軸、 １５…円錐台部、 １５ａ…ギア面、 ２０…駆動手段、 ２１…公転用モータ、 ２５…自転用モータ、 ３０…回転体、 ３１…支持体、 ３２…フランジ部、 ４０…処理室、 ４３…自転動力伝達部、 ４３ａ…ギア面、 ４４…籠体、 ４５…排出口、 ４６…網体、 ４６´…螺旋片、 ４７…スライド室、 ４８…底体、 ４９…昇降軸、 ５０…導入機構、 ７０…払出部、 ７１…排出口、 ８０…環状製品受け部、 ８１…取出口、 ８２…側面開口、 ８３…振動子。

Claims (6)

1. 駆動手段により水平面内で公転する回転体と、この回転体の回転中心から半径方向に距離を置いた位置に配置され自転軸を中心に自転する複数の処理室とを備え、各処理室内で混練、粉砕、分離、脱泡、脱水、着色等の加工を行う加工装置であって、
   前記各処理室内に原料を投入する導入機構を加工装置の中央上方に設け、
   前記各処理室に連通する位置に配置され加工済の製品を排出口から排出する各払出部を前記回転体に設ける一方、
   前記払出部の公転軌道に沿って環状の開口部が形成された環状製品受け部を配置し、
   前記払出部の排出口が前記環状製品受け部の開口部内に位置して成る
   ことを特徴とする加工装置。
2. 前記環状製品受け部に振動子を装着した請求項１の加工装置。
3. 前記処理室は、前記払出部に対して自転軸方向に分離可能な分離機構を備えて合体状態又は分離状態で公転可能に構成するとともに、
   前記分離機構は、前記処理室の底面が分離する構造とした請求項１に記載の加工装置。
4. 前記処理室を区画する網体を装着する一方、前記払出部に対して自転軸方向に分離可能な分離機構を備えて合体状態又は分離状態で公転可能に構成するとともに、
   前記分離機構は、前記網体の上下で分離する構造とした請求項１に記載の加工装置。
5. 前記分離機構は、
   前記回転体とともに公転し前記回転体に対して接離する方向に移動可能なリング体と、
   公転しない部位に固定され先端部が前記リング体を押し下げるように動作する揺動手段を設けて前記回転体に対して離反する操作を行う操作レバーとを具備する請求項３又は請求項４に記載の加工装置。
6. 前記分離機構は、
   各処理室に対応して前記回転体に配置されて前記回転体と一体で公転し、前記処理室を自転軸方向に分離させる駆動機構を有する請求項３又は請求項４に記載の加工装置。

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