JP2012170923A

JP2012170923A - 攪拌装置

Info

Publication number: JP2012170923A
Application number: JP2011037241A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tawara; 諭田原
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2031-02-23
Also published as: JP5496127B2

Abstract

【課題】均等且つ効率的に粉体を液状体に混合すると共に、攪拌槽内の効率よく洗浄する。
【解決手段】第一仮想軸Ａ１の両側で開口している槽本体５１、主開口を塞ぐ取り外し可能な蓋、及び副開口５３と連通している投入室形成筒５５を有する攪拌槽５０と、第二仮想軸回りに揺動可能に攪拌槽を支持する支持脚と、攪拌翼２１を有する攪拌機構２０と、投入室形成筒５５への材料投入位置よりも下側の退避位置Ｐ１と槽本体内の主攪拌位置Ｐ２との間で攪拌翼２１を往復移動可能に攪拌機構２０を移動させる昇降機構７０と、を備える。攪拌機構２０は、攪拌翼２１が固定されている攪拌軸２２と、攪拌軸に対して垂直な方向に攪拌軸から離れて配置されているモータ２３とを有する。昇降機構７０の油圧アクチュエータ７１は、攪拌軸２２に対して垂直な面内での攪拌機構２０の重心位置Ｇに設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液状体に粉体を混合するための攪拌装置に関する。

液状体に粉体を混合するための攪拌装置としては、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。

この攪拌装置は、槽本体及びこの槽本体の開口を塞ぐ蓋を有する攪拌槽と、攪拌槽内で回転する攪拌翼を有する攪拌機構と、攪拌槽の蓋を昇降させる昇降機構と、を備えている。攪拌機構は、攪拌槽の蓋よりも上部に位置しているモータと、蓋を貫通し、一方の端部に攪拌翼が固定され、他方の端部がモータの出力軸に取り付けられている回転軸と、を有している。

この攪拌装置を用いて、液状体に粉体を混合する際には、まず、攪拌槽内に液状体を入れる。次に、昇降機構を駆動し、攪拌機構を昇降させることなく、攪拌槽の蓋を槽本体に対して相対的に上昇させ、槽本体から蓋を外す。次に、槽本体の開口から、槽本体内に粉体を落とし入れた後、再び、昇降機構を駆動し、槽本体に対して相対的に蓋を下降させ、槽本体に蓋を取り付ける。そして、槽本体内に液状体及び粉体が入り、且つ槽本体に蓋が取り付けられている状態で、攪拌機構を駆動し、液状体と粉体とを混ぜ合わせている。

特開２００９−１９５８０２号公報

ところで、粉体は、その種類よっては、粉の塊、つまりダマになり易いものがあり、例えば、粉体の供給過程や液状体との接触時にダマになることがある。上記特許文献１に記載の技術では、紛体がダマになった場合に、ダマのままで液状体と混合を図ることになり、粉体の各粒子が液状体内に拡散されず、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合することができない、という問題点がある。

また、液状体や粉体の種類によっては、攪拌槽内を頻繁に洗浄する必要が生じて、攪拌槽内を効率よく洗浄したい場合がある。これに対して、上記特許文献１に記載の技術では、槽本体から蓋が外れるために、攪拌槽内を洗浄できるものの、攪拌槽内を効率的に洗浄できるとは言い難く、上記の要望に応えることができない。

そこで、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合する方法として、槽本体の底に、槽本体の底に連通する筒を設け、この筒の内部と槽本体内との間で攪拌翼を移動させる方法が考えられる。この場合、筒よりも下側に攪拌翼を回転させるモータを設け、攪拌翼及びモータを一体的に上下方向に移動可能な攪拌機構を構成すると共に、筒に、その外周側から内周側に貫通する投入口を形成する。そして、この筒内で投入口よりも下の位置に攪拌翼が位置している状態で、投入口から紛体を投入し、紛体中のダマを粉砕すると共に、ダマ発生を防ぐ。また、槽内の混合物が多くなると、攪拌翼を槽本体内に位置させて、攪拌槽内の全体における混合率の均一化を図る。

また、攪拌槽内を効率的に洗浄する方法として、上記特許文献１の攪拌装置のように、槽本体から蓋が外れるようにすると共に、槽本体を傾ける方法が考えられる。この場合、槽本体を通る水平な軸回りで、槽本体を揺動可能に支持脚で支持する。

この際、さらに、人手による攪拌槽内の洗浄性を上げるために、攪拌翼の攪拌軸に対して垂直な方向に、モータを攪拌軸から離して、設置面から槽本体までの高さを抑える方法が考えられる。この場合、モータの出力軸と攪拌軸とを動力伝達機構で接続すると共に、モータ、動力伝達機構及び攪拌軸を搭載するベースを設ける。さらに、前述したように、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合するため、モータ、攪拌軸、攪拌翼、動力伝達機構、及びベースを有して構成される攪拌機構を、上下動させるための昇降機構を設ける。この昇降機構は、攪拌機構を上下方向に移動させる昇降駆動機と、攪拌槽に対する攪拌機構のベースの移動方向を規制するベース動作規制機構とを有する。

攪拌装置の構成として、以上のような構成を採用することで、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合することができると共に、攪拌槽内を効率よく洗浄することができる。

しかしながら、以上のような構成を採用した場合、攪拌装置における前述の攪拌機構の重心位置は、攪拌軸に垂直な面内において、攪拌軸の位置から比較的大きく離れてしまい、攪拌機構のモータ側が下がる向きに、この攪拌機構が傾く可能性が生じる。このため、ベース動作規制機構の構成によっては、このベース動作規制機構に多大な負荷がかかり、ベース動作規制機構の摺動部が短期間のうちに偏磨耗する等、メンテナンス性が損なわれることが予想される。

そこで、本発明は、メンテナンス性を損なうことなく、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合することができると共に、攪拌槽内を効率よく洗浄することができる攪拌装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するための攪拌装置は、
第一仮想軸の両側で開口している槽本体と、該第一仮想軸の一方側の主開口を塞ぐ取り外し可能な蓋と、該第一仮想軸の他方側の副開口と連通し、該副開口から該他方側に延びている投入室形成筒と、を有する攪拌槽と、前記第一仮想軸に直交する第二仮想軸回りに揺動可能に前記攪拌槽を支持する支持脚と、前記攪拌槽の前記投入室形成筒内に、攪拌材料を投入する材料投入機と、前記第一仮想軸回りに回転する攪拌翼を有する攪拌機構と、前記攪拌槽における、前記材料投入機の前記攪拌材料の投入位置に対して、前記第一仮想軸の前記一方側の退避位置と、前記槽本体内の主攪拌位置との間で、前記攪拌翼を往復移動可能に前記攪拌機構を移動させる昇降機構と、を備え、
前記攪拌機構は、前記第一仮想軸に沿った方向に延び、該第一仮想軸の前記一方側の端部が前記攪拌槽内に入り込んで、該一方側の端部に前記攪拌翼が固定されている攪拌軸と、該攪拌軸に対して垂直な方向に該攪拌軸から離れて配置されているモータと、該モータの出力軸の回転力を該攪拌軸に伝える伝達機構と、該攪拌軸と該モータと該伝達機構とが搭載されているベースと、を備え、前記昇降機構は、前記攪拌翼が前記退避位置と前記主攪拌位置との間で往復移動可能に前記攪拌機構を移動させる昇降駆動機と、第一部及び該第一部に対して相対移動可能な第二部を有し、前記攪拌機構を懸架する懸架機と、を備え、
前記懸架機は、前記攪拌軸に対して垂直な面内での前記攪拌機構の重心位置で、前記第二部の相対移動方向が前記攪拌軸と平行な方向を向き、且つ、該方向で、前記退避位置から前記主攪拌位置側向きの昇降力を発生するよう、該第一部と該第二部とのうち、一方が前記攪拌槽に取り付けられ、他方が前記攪拌機構の前記ベースに取り付けられている、
ことを特徴とする。

当該攪拌装置では、投入室形成筒内の退避位置に位置している攪拌翼が回転しているところに、材料投入機により紛体が投入される。投入された紛体のほとんどは、投入室形成筒内の限られた空間内で回転する攪拌翼に接触する。このため、紛体の貯留場所でダマになっていた粉体や、この貯留場所からの供給過程でダマになった粉体が、投入室形成筒内に入ってきても、攪拌翼により、分断、粉砕され、粉体を構成する個々の粒子が、投入室形成筒内で分散する。その後、攪拌槽内に液状体を供給し、これが投入室形成室内に入ると、投入室形成筒内で分散し且つ旋回している紛体に接触する。このため、紛体は、液状体との接触時においてもダマにならず、液状体内で、粉体の各粒子が拡散した状態で、液状体と粉体との攪拌混合が開始される。

攪拌槽内への液状体の供給により、攪拌槽内の混合物（紛体と液状体とを合わせたもの）の容積が増加し、この混合物が槽本体内にも満ちてくると、昇降機構の昇降駆動機を駆動し、攪拌機構を移動させ、投入室形成筒内の退避位置で回転している攪拌翼を槽本体内の主攪拌位置に移動させる。この主攪拌位置で攪拌翼を回転させることで、攪拌槽内の全体における混合率の均一化を図ることができる。

よって、当該攪拌装置は、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合することができる。

また、当該攪拌装置では、攪拌槽の蓋を取り外し、槽本体を揺動して、例えば、第一仮想軸が水平方向を向く程度にまで、第二仮想軸回りに槽本体を揺動することで、槽本体内等を簡単に洗浄することができる。しかも、当該攪拌装置で、モータを、攪拌軸に対して垂直な方向に攪拌軸から離れた位置に配置しているので、当該攪拌装置の設置面から攪拌槽までの高さが抑えられ、槽本体内等の洗浄時に、人手による作業性を向上させることができる。よって、当該攪拌装置では、攪拌槽内の効率よく洗浄することができる。

また、当該攪拌装置では、前述したように、人手による洗浄作業性を向上させるため、攪拌機構のモータを、攪拌軸に対して垂直な方向に攪拌軸から離れた位置に配置している。このため、この攪拌機構の重心位置が、攪拌軸に垂直な面内において、攪拌軸の位置から比較的大きく離れてしまう。この結果、攪拌槽と間で接触する部分が存在する攪拌機構の攪拌軸側を基準として、この攪拌機構のモータ側が下がる向きに、この攪拌機構が傾く可能性が生じる。そこで、当該攪拌装置では、前記攪拌軸に対して垂直な面内での前記攪拌機構の重心位置で、退避位置から主攪拌位置側向きの昇降力を発生するよう、懸架機を設け、この重心位置を基準した、攪拌機構にかかるモーメントの大きさを抑えることで、攪拌槽の第一仮想軸に対する攪拌機構の傾きを抑えている。この結果、昇降駆動機の駆動による攪拌機構の移動過程で摺接する部分の偏磨耗を抑えることができ、この攪拌装置のメンテナンス性を向上させることができる。

ここで、攪拌装置において、前記懸架機は、前記第二部の相対移動方向で、前記昇降力としての復元弾性力を発生する弾性力発生器であってもよい。

また、前記攪拌装置において、前記昇降駆動機は、固定部と、該固定部に対して相対移動する動作部とを有し、該固定部と該動作部とのうち、一方が前記攪拌槽に取り付けられ、他方が前記攪拌機構の前記ベースに取り付けられていてもよい。この場合、前記昇降駆動機は、前記懸架機を成し、該昇降駆動機の前記固定部が該懸架機の前記第一部を成し、該昇降駆動機の前記動作部が該懸架機の前記第二部を成してもよい。

当該攪拌装置では、昇降駆動機が懸架機としても機能するため、別途、懸架機を設ける必要がなく、装置コストを抑えることができる。

また、前記攪拌装置において、前記攪拌槽の蓋が前記槽本体の前記主開口を塞いでいる状態と、該槽本体から外されている状態との間で、該蓋を移動させる蓋開閉装置を備えてもよい。

当該攪拌装置は、攪拌槽の蓋を蓋開閉装置で開けられるので、人手による蓋開閉の手間を省くことができる。このため、当該攪拌装置では、攪拌槽内の洗浄時の作業効率を高めることができる。

また、前記攪拌装置において、前記攪拌翼としての第二攪拌翼よりも、前記第一仮想軸の前記一方側の前記槽本体内で回転する第一攪拌翼を有する第一攪拌機構を備え、前記第一攪拌機構は、一方側が前記攪拌槽の蓋を貫通し、他方側に前記第一攪拌翼が固定されている第一攪拌軸と、前記蓋に固定され、前記第一攪拌軸と共に前記第一攪拌翼を回転させる第一モータと、を有してもよい。

当該攪拌装置では、槽本体内の主攪拌位置での第二攪拌翼、及び同じく槽本体内の第一攪拌翼を共に回転させることで、攪拌槽内の全体における混合率の均一化を図ることができる。

また、前記攪拌装置において、前記支持脚は、前記第二仮想軸を通り、一方の端部に前記槽本体が取り付けられている揺動軸と、該揺動軸を該第二仮想軸回りに回転させる槽揺動機構と、を有してもよい。

当該攪拌装置では、槽本体を槽揺動機構で揺動させることができるので、人手による槽本体の揺動の手間を省くことができる。このため、当該攪拌装置では、攪拌槽内の洗浄時の作業効率を高めることができる。

本発明では、攪拌装置のメンテナンス性を損なうことなく、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合することができると共に、攪拌槽内の効率よく洗浄することができる。

本発明に係る第一実施形態における攪拌装置（第二攪拌翼が退避位置の状態）の斜視図である。本発明に係る第一実施形態における攪拌装置の要部切欠側面図である。図２におけるIII‐III線断面図である。本発明に係る第一実施形態における攪拌装置（第二攪拌翼が主攪拌位置の状態）の斜視図である。本発明に係る第一実施形態における攪拌装置（蓋が開いている状態）の斜視図である。本発明に係る第一実施形態における攪拌装置（蓋が開き、槽本体が傾いている状態）の斜視図である。本発明に係る第二実施形態における攪拌装置の要部側面図である。図７におけるＶIII‐ＶIII線断面図である。

以下、本発明に係る攪拌装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。

「第一実施形態」
まず、図１〜図６を用いて、本発明に係る第一実施形態としての攪拌装置について説明する。

本実施形態の攪拌装置は、図１に示すように、攪拌材料が投入される攪拌槽５０と、攪拌槽５０内で回転する第一攪拌翼１１を有する第一攪拌機構１０と、攪拌槽５０内で回転する第二攪拌翼２１を有する第二攪拌機構２０と、攪拌槽５０を支持する支持脚６０と、攪拌槽５０内に攪拌材料を投入する材料投入機６５と、第二攪拌翼２１の回転中心となる軸に沿った方向に第二攪拌翼２１を移動させる昇降機構７０と、攪拌槽５０の蓋５４を開閉移動させる蓋開閉装置８０と、を備えている。

攪拌槽５０は、第一仮想軸Ａ１を基準にして円筒状を成し、第一仮想軸Ａ１の両側で開口している槽本体５１と、第一仮想軸Ａ１の一方側の主開口５２（図５）を塞ぐ蓋５４と、第一仮想軸Ａ１の他方側の副開口５３（図２）と連通し、この副開口５３から該他方側に延びている投入室形成筒５５と、この投入室形成筒５５の外周面に固定されているブラケット５８と、を有している。副開口５３の開口径は、主開口５２の開口径よりも遥かに小さく、この副開口５３に投入室形成筒５５が嵌め込まれて、槽本体５１に固定されている。なお、以下では、特に断りのない限り、第一仮想軸Ａ１の一方側を上側とし、他方側を下側とする。

第一攪拌機構１０は、第一仮想軸Ａ１回りに回転する前述の第一攪拌翼１１と、一方側が攪拌槽５０の蓋５４を貫通し、他方側に第一攪拌翼１１が固定されている第一攪拌軸１２と、第一攪拌軸１２と共に第一攪拌翼１１を回転させる第一モータ１３と、を有している。第一モータ１３は、回転するモータ出力軸（不図示）と、このモータ出力軸を回転可能に支持するケーシング１４とを有し、このモータ出力軸が第一攪拌軸１２の一方側の端部と接続され、ケーシング１４が攪拌槽５０の蓋５４に固定されている。

支持脚６０は、第一仮想軸Ａ１に直交する第二仮想軸Ａ２を通り、一方の端部に槽本体５１が取り付けられている揺動軸６１と、この揺動軸６１を回転可能に支える脚本体６２と、揺動軸６１を第二仮想軸Ａ２回りに回転させる槽揺動機構６３と、を有している。

蓋開閉装置８０は、第一攪拌機構１０の第一モータ１３を覆い、攪拌槽５０の蓋５４に固定されている蓋支持体８１と、この蓋支持体８１を移動させることで、この蓋支持体８１に固定されている蓋５４、及び蓋５４に取り付けられている第一攪拌機構１０を一体的に移動させる蓋移動機構８２と、を有している。

第二攪拌機構２０は、図２及び図３に示すように、前述の第二攪拌翼２１と、第一仮想軸Ａ１に沿った方向に延び、その上側端部が攪拌槽５０内に入り込んで、上側端部に第二攪拌翼２１が固定されている第二攪拌軸２２と、第二攪拌軸２２の外周を覆って第二攪拌軸２２を回転可能に支持する軸筒２６と、第二攪拌軸２２に対して垂直な方向にこの第二攪拌軸２２から離れて配置されている第二モータ２３と、第二モータ２３のモータ出力軸２５の回転力を第二攪拌軸２２に伝える伝達機構３０と、第二攪拌軸２２と軸筒２６と第二モータ２３と伝達機構３０とが搭載されているベース３５と、を有している。

第二攪拌翼２１の外径は、投入室形成筒５５の内径よりも僅かに小さいものの、この投入室形成筒５５の内径と実質的に同じ寸法である。

第二モータ２３は、前述のモータ出力軸２５と、このモータ出力軸２５を回転可能に支持するケーシング２４とを有している。この第二モータ２３のケーシング２４は、第二攪拌軸２２に対して垂直な方向に第二攪拌軸２２から離れた位置で、モータ出力軸２５がベース３５側を向き且つ第二攪拌軸２２と平行になるよう、ベース３５に固定されている。伝達機構３０は、モータ出力軸２５に固定されているプーリ３１と、第二攪拌軸２２の下側端部に固定されているプーリ３２と、両プーリ３１，３２に掛け渡されているベルト３３とを有している。

軸筒２６は、その外径が投入室形成筒５５の内径よりも僅かに小さく、この軸筒２６の上側が投入室形成筒５５内に入り込んでいる。投入室形成筒５５の内周面であって、軸筒２６の外周面と対向する部位には、第二攪拌軸２２が延びている方向に軸筒２６の相対移動を確保しつつ、この軸筒２６の外周面との間での液漏れを防ぐ封止部材５６が設けられている。

軸筒２６の上側であって、軸筒２６の内周面と第二攪拌軸２２の外周面との間には、この第二攪拌軸２２の外周面との間で液漏れを防ぐ封止部材２７が設けられている。さらに、軸筒２６の内周面と第二攪拌軸２２の外周面との間には、封止部材２７よりも下側に、第二回転軸２２を回転可能に支持する軸受け２８が設けられている。

材料投入機６５は、攪拌槽５０の投入室形成筒５５に取り付けられている投入弁６６と、攪拌材料の一つである粉体の貯留場所と投入弁６６との間を繋ぐ材料ライン６７と、この材料ライン６７及び投入弁６６を介して、紛体を貯留場所から投入室形成筒５５内へ空気圧を利用して搬送する空気圧調整器（不図示）と、を有している。投入室形成筒５５の外周上側には、第一仮想軸Ａ１に対して垂直な方向に貫通した投入口５５ａが形成されている。投入弁６６は、この投入口５５ａから投入室形成筒５５内へ攪拌材料を入れられるよう、投入室形成筒５５に取り付けられている。

昇降機構７０は、投入室形成筒５５内であって、この投入室形成筒５５の投入口５５ａよりも下側の退避位置Ｐ１と、槽本体５１内であって、この槽本体５１の下側の主攪拌位置Ｐ２との間で、第二攪拌翼２１が往復移動できるよう、第二攪拌機構２０を移動させる機構である。

この昇降機構７０は、第二攪拌機構２０を持ち上げる昇降力を発生して、第二攪拌機構２０を移動させる油圧アクチュエータ（昇降駆動機）７１と、投入室形成筒５５に対してベース３５を第二攪拌軸２２回りに相対回転不能に規制するベース動作規制機構７７と、を有している。

油圧アクチュエータ７１は、動作ロッド（動作部）７３と、内部にオイルが入っていると共に、この動作ロッド７３を相対移動可能に支持するケーシング（固定部）７２とを有している。ケーシング７２は、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内での第二攪拌機構２０の重心位置Ｇにおいて、動作ロッド７３の相対移動方向が第二攪拌軸２２と平行な方向を向くよう、攪拌槽５０のブラケット５８によりピン支持されている。また、動作ロッド７３の端部は、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内での第二攪拌機構２０の重心位置Ｇで、第二攪拌機構２０のベース３５に固定されている。

ベース動作規制機構７７は、第二攪拌軸２２と平行に、下側端部が第二攪拌機構２０のベース３５に固定されている円柱状のガイドロッド７８と、ガイドロッド７８が摺動可能に挿通される挿通孔が形成され、投入室形成筒５５の外周面に固定されているロッド受け７９と、を有している。

次に、攪拌材料である液状体及び紛体を攪拌混合する手順と共に、この攪拌装置の動作について説明する。なお、液状体には、液体の他、液体中に紛体が混ざっているスラリー等も含んでいる。

まず、攪拌装置を初期状態にする。この初期状態において、攪拌槽５０は、図１に示すように、槽本体５１の第一仮想軸Ａ１が鉛直方向を向き、槽本体５１に対して蓋５４が閉じられた状態になっている。このため、第一攪拌翼１１は槽本体５１内に位置しており、第一攪拌軸１２は槽本体５１の第一仮想軸Ａ１上に位置している。また、第二攪拌翼２１は、図２に示すように、退避位置Ｐ１に位置している。

次に、第二攪拌機構２０の第二モータ２３を駆動して、退避位置Ｐ１の第二攪拌翼２１を回転させてから、材料投入機６５の空気圧調整器（不図示）を駆動すると共に、投入弁６６を開状態にして、貯留場所から、材料ライン６７及び投入弁６６を介して、攪拌材料である粉体を投入室５９内に投入する。なお、投入室５９とは、投入室形成筒５５の内周面と軸筒２６の上側端面とで囲まれた室のことである。

粉体が投入された投入室５９内では、退避位置Ｐ１で第二攪拌翼２１が回転している。退避位置Ｐ１の第二攪拌翼２１は、投入室形成筒５５の投入口５５ａよりも下側であり、この第二攪拌翼２１の外径が投入室形成筒５５の内径と実質的に同じであり、しかも、紛体が投入される投入室５９が槽本体５１内の空間よりも遥かに小さい限られた空間であるため、投入室５９に投入された粉体は、ほとんど、回転中の第二攪拌翼２１に接触する。

このため、仮に、紛体の貯留場所でダマになっていた粉体や、この貯留場所からの供給過程でダマになった粉体が投入室５９内に入ってきても、第二攪拌翼２１により、分断、粉砕され、粉体を構成する個々の粒子が、投入室５９内において分散することになる。

次に、第二攪拌翼２１が退避位置Ｐ１で回転している状態を維持したまま、攪拌槽５０内に液状体を供給する。液状体の供給方法としては、例えば、槽本体５１に液状体の投入口を形成して、ここから液状体を攪拌槽５０内に供給してもよい。また、投入弁６６に接続されている材料ライン６７中に、三方弁を設け、この三方弁の第一口を紛体の貯留場所側のラインに接続し、第二口を液状体の貯留場所側のラインに接続し、第三口を投入弁６６側のラインに接続して、液状体の貯留場所から、三方弁及び投入弁６６を介して、攪拌槽５０の投入室５９内に液状体を供給してもよい。

液状体が投入室５９内に入ると、この液状体は、この投入室５９内で分散し、且つ投入室５９内で旋回している紛体に接触する。このため、紛体は、液状体との接触時においてもダマにならず、液状体内で、粉体の各粒子が拡散した状態で、液状体と粉体との攪拌混合が開始される。

攪拌槽５０内の混合物（この場合、紛体と液状体とを合わせたもの）の容積が増加し、攪拌槽５０内の混合物レベルが第一攪拌翼１１よりも高いレベルになると、又は第一攪拌翼１１のレベルになると、第一攪拌機構１０の第一モータ１３を駆動させ、第一攪拌翼１１を回転させる。続いて、昇降機構７０の油圧アクチュエータ７１を駆動させ、図２中の想像線や図４に示すように、第二攪拌機構２０を持ち上げ、退避位置Ｐ１の第二攪拌翼２１を槽本体５１内下側の主攪拌位置Ｐ２へ回転している状態のまま移動させる。なお、ここでは、第一攪拌翼１１を回転させてから、退避位置Ｐ１の第二攪拌翼２１を主攪拌位置Ｐ２へ移動させているが、退避位置Ｐ１の第二攪拌翼２１を主攪拌位置Ｐ２へ移動させてから、第一攪拌翼１１を回転させてもよい。

この移動では、第二攪拌機構２０の重心位置Ｇに配置されている油圧アクチュエータ７１を駆動し、第二攪拌翼２１が退避位置Ｐ１から主攪拌位置Ｐ２へ向かう方向に、第二攪拌機構２０を持ち上げる昇降力を発生させている。このため、油圧アクチュエータ７１の位置で、第二攪拌軸２２から第二モータ２３に向かう方向、及び第二攪拌軸２２が延びている方向に対して、垂直な軸回りでのモーメントＭ（図２）は非常に小さくなり、この軸回りに第二攪拌機構２０はほとんど傾かない。

よって、この移動過程で摺接する部分、具体的には、投入室形成筒５５の内周面に設けられている封止部材５６と軸筒２６の外周面との接触部分、ガイドロッド７８の外周面とロッド受け７９の内周面との接触部分に、偏荷重がほとんどかからず、第二攪拌機構２０を攪拌槽５０に対して極めてスムーズに相対移動させることができる。このように、本実施形態では、第二攪拌機構２０を攪拌槽５０に対して極めてスムーズに相対移動させることができるため、この移動過程で摺接する前述の部分に偏磨耗が発生せず、この攪拌装置のメンテナンス性を向上させることができる。

液状体は、第二攪拌翼２１が主攪拌位置Ｐ２に移動した後も、場合によっては、攪拌槽５０内に所定量供給される。この攪拌槽５０内では、第二攪拌翼２１及び第一攪拌翼１１が回転している。主攪拌位置Ｐ２での第二攪拌翼２１及び第一攪拌翼１１は、主として、攪拌槽５０内の全体における、紛体と液状体との混合率の均一化の役目を担っている。なお、第一攪拌翼１１の回転方向と第二攪拌翼２１の回転方向とは、同じでもよいが、逆向きであってもよい。仮に、第一攪拌翼１１の回転方向と第二攪拌翼２１の回転方向とが逆向きである場合には、第一攪拌翼１１と第二攪拌翼２１との間に存在する混合物にせん断力が作用するため、混合物を成す紛体と液状体とをより均一に混合することができる。

第一攪拌翼１１を回転させてから所定時間が経過し、紛体と液状体とが均一に混ざり合ったと想定される状態になると、第一攪拌翼１１及び第二攪拌翼２１を停止させる。次に、蓋開閉装置８０を駆動し、この蓋開閉装置８０により、蓋５４及び第一攪拌機構１０を移動させる。この際、図５に示すように、第一仮想軸Ａ１の上側に向かって、第一攪拌翼１１が槽本体５１よりも上側に位置に至るまで、蓋５４及び第一攪拌機構１０を移動させる。続いて、図６に示すように、この蓋５４及び第一攪拌機構１０を水平移動させ、水平位置において、蓋５４及び第一攪拌機構１０を槽本体５１の位置からズラす。

次に、支持脚６０の槽揺動機構６３を駆動し、この槽揺動機構６３により、槽本体５１の第一仮想軸Ａ１が水平方向を向くよう、槽本体５１及び第二攪拌機構２０等を一体的に揺動させる。

この結果、槽本体５１内の混合物は、槽本体５１の主開口５２から排出される。なお、ここでは、槽本体５１を傾けて、槽本体５１内の混合物を排出しているが、槽本体５１に混合物を排出できる排出口が形成されている場合には、攪拌槽５０の蓋５４を開ける前に、この排出口から混合物を排出してもよい。

次に、上記状態のままで、槽本体５１内、蓋５４の内面、各攪拌翼１１,２１、各攪拌軸１２，２２等を水等で洗浄する。この際、攪拌槽５０は、蓋５４が槽本体５１から完全に離れた場所に位置し、槽本体５１は、攪拌装置の設置面からあまり高くない位置で、その第一仮想軸Ａ１が水平方向を向いているので、人手により、極めて水洗浄し易く、洗浄に用いた水も極めて容易に槽本体５１から排出することができる。

ここで、本実施形態では、攪拌槽５０内等の洗浄容易性を高めるために、以下の構成を採用している。

（１）槽本体５１から蓋５４が完全に離れた位置まで、この蓋５４を移動させる蓋開閉装置８０を設ける。
（２）槽本体５１の第一仮想軸Ａ１が水平方向を向くよう、槽本体５１及びこの槽本体５１に接続されている第二攪拌機構２０等を一体的に揺動する支持脚６０を設ける。
（３）槽本体５１及びこの槽本体５１に接続されている第二攪拌機構２０等を一体的に揺動可能にするために、第二攪拌機構２０のベース３５を攪拌装置の設置面から離す昇降機構７０を設ける。
（４）槽本体５１の第一仮想軸Ａ１が水平方向を向いた際、攪拌装置の設置面から槽本体５１の第一仮想軸Ａ１の高さを抑えるために、第二モータ２３を、第二攪拌軸２２に対して垂直な方向に第二攪拌軸２２から離れた位置に配置する。

特に、（４）の構成を採用することで、図２に示すように、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内において、第二攪拌機構２０の重心位置Ｇが第二攪拌軸２２から比較的大きく離れてしまう。このため、仮に、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内において、第二攪拌軸２２の傍に昇降機構７０の油圧アクチュエータ７１を設けると、油圧アクチュエータ７１の位置で、第二攪拌軸２２に垂直な軸回りでのモーメントＭが非常に大きくなる。この非常に大きなモーメントＭが発生すると、この油圧アクチュエータ７１にかかる負荷が大きくなるばかりか、油圧アクチュエータ７１の駆動による移動過程で摺接する部分、具体的には、投入室形成筒５５の内周面に設けられている封止部材５６と軸筒２６の外周面との接触部分、ガイドロッド７８の外周面とロッド受け７９の内周面との接触部分に、大きな偏荷重がかかる。このため、第二攪拌機構２０を攪拌槽５０に対してスムーズに相対移動させることができず、さらに、この移動過程で摺接する前述部分に偏磨耗が発生し易く、メンテナンス性が損なわれる。

そこで、本実施形態では、前述したように、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内での第二攪拌機構２０の重心位置Ｇに、油圧アクチュエータ７１を配置して、第二攪拌機構２０の移動過程で摺接する前述部分に偏磨耗が抑え、メンテナンス性の向上を図っている。

なお、昇降機構７０は、以上のように、攪拌槽５０内の洗浄容易性を上げるための構成であるが、紛体のダマ発生を抑える退避位置Ｐ１と、混合物の攪拌槽５０内全体での混合率の均一化を図る主攪拌位置Ｐ２とに、第二攪拌翼２１を移動させるための構成でもある。

以上、本実施形態では、攪拌装置のメンテナンス性を損なうことなく、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合することができると共に、攪拌槽５０内の効率よく洗浄することができる。

「第二実施形態」
次に、図７及び図８を用いて、本発明に係る第二実施形態としての攪拌装置について説明する。なお、本実施形態の攪拌装置は、第一実施形態の攪拌装置と基本的に同一で、昇降機構のみが異なっている。そこで、以下では、本実施形態の昇降機構７０ａを主として説明する。

本実施形態の昇降機構７０ａは、第二攪拌翼２１が退避位置Ｐ１と主攪拌位置Ｐ２との間で往復移動するよう、第二攪拌機構２０を移動させる油圧アクチュエータ７１ａと、第一実施形態におけるベース動作規制機構７７と、第二攪拌機構２０を懸架すると共に、退避位置Ｐ１から主攪拌位置Ｐ２側へ昇降力を発する空気圧ダンパ（懸架機、弾性力発生器）７４と、を有している。

油圧アクチュエータ７１ａは、図８に示すように、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内において、第二攪拌軸２２を中心として、第二攪拌軸２２から第二攪拌機構２０の重心位置Ｇに向かう方向に対して垂直な方向に、２個設けられている。これら油圧アクチュエータ７１ａは、図７に示すように、第一実施形態と同様、動作ロッド（動作部）７３と、内部にオイルが入っていると共に、この動作ロッド７３を相対移動可能に支持するケーシング（固定部）７２とを有している。各油圧アクチュエータ７１ａは、動作ロッド７３の相対移動方向が第二攪拌軸２２と平行な方向を向くよう、そのケーシング７２が攪拌槽５０のブラケット５８ａよりピン支持され、動作ロッド７３の端部が第二攪拌機構２０のベース３５に固定されている。なお、このブラケット５８ａは、投入室形成筒５５の外周面に固定され、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内において、第二攪拌軸２２から第二攪拌機構２０の重心位置Ｇに向かう方向に対して垂直な方向に延びている。

空気圧ダンパ７４は、動作ロッド（第二部）７６と、内部に空気が入っていると共に、この動作ロッド７６を相対移動可能に支持するケーシング（第一部）７５と、を有している。この空気圧ダンパ７４は、外部に対して、動作ロッド７６がケーシング７５内に入り込む向きに弾性復元力を発生し得る状態で、動作ロッド７６の相対移動方向が第二攪拌軸２２と平行な方向を向くよう、攪拌槽５０のプラケット５８ｂと第二攪拌機構２０のベース３５との間に設けられている。具体的に、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内での第二攪拌機構２０の重心位置Ｇにおいて、空気圧ダンパ７４のケーシング７５が攪拌槽５０のブラケット５８ｂによりピン支持され、動作ロッド７６の端部が第二攪拌機構２０のベース３５に固定されている。

このため、空気圧ダンパ７４が発生する弾性復元力は、第二攪拌翼２１が退避位置Ｐ１から主攪拌位置Ｐ２へ向かう方向へ、第二攪拌機構２０を移動させる昇降力として作用する。

以上、本実施形態は、第一実施形態と基本構成を同じくしているため、第一実施形態と同様、均等且つ効率的に粉体を液状体に攪拌混合することができると共に、攪拌槽５０内の効率よく洗浄することができる。

また、本実施形態では、第一実施形態と異なり、第二攪拌軸２２に対して垂直な面内において、第二攪拌機構２０の重心位置Ｇに、油圧アクチュエータ７１を設けていないものの、代わりに、この重心位置Ｇに、第二攪拌機構２０に対して昇降力を加える空気圧ダンパ７４を設けて、第一実施形態と同様、第二攪拌機構２０の移動過程で摺接する前述部分の偏磨耗を抑え、メンテナンス性の向上を図っている。なお、第一実施形態の油圧アクチュエータ７１は、本実施形態の油圧アクチュエータ７１ａと空気圧ダンパ７４との機能を兼ねたものと言える。

ここで、本実施形態では、懸架機として、空気圧ダンパ７４を用いているが、この代わりに、昇降力を発生するものであれば、如何なるものを用いてもよく、例えば、バネ、空気室を有して弾性復元力を発生することができる油圧ダンパ等を用いてもよい。

また、第一実施形態及び本実施形態の油圧アクチュエータ７１，７１ａ、及び本実施形態の空気圧ダンパ７４は、いずれも、ケーシングを攪拌槽５０のブラケット５８に接続し、動作ロッドを第二攪拌機構２０のベース３５に接続しているが、逆に、動作ロッドを攪拌槽５０のブラケットに接続し、ケーシングをベース３５に接続してもよい。

また、以上の実施形態では、いずれも、昇降駆動機として、油圧アクチュエータ７１，７１ａを用いているが、この代わりに、第二攪拌機構２０を移動させることができるアクチュエータであれば、如何なるものでもよく、例えば、電磁アクチュエータ等を用いてもよい。

１０：第一攪拌機構、１１：第一攪拌翼、１２：第一攪拌軸、１３：第一モータ、２０：第二攪拌機構、２２：第二攪拌軸、２３：第二モータ、２６：軸筒、３０：伝達機構、３５：ベース、５０：攪拌槽、５１：槽本体、５２：主開口、５３：副開口、５５：投入室形成筒、６０：支持脚、６３：槽揺動機構、６５：材料投入機、７０，７０ａ：昇降機構、７１，７１ａ：油圧アクチュエータ、７４：空気圧ダンパ、７７：ベース動作規制機構、８０：蓋開閉装置

Claims

第一仮想軸の両側で開口している槽本体と、該第一仮想軸の一方側の主開口を塞ぐ取り外し可能な蓋と、該第一仮想軸の他方側の副開口と連通し、該副開口から該他方側に延びている投入室形成筒と、を有する攪拌槽と、
前記第一仮想軸に直交する第二仮想軸回りに揺動可能に前記攪拌槽を支持する支持脚と、
前記攪拌槽の前記投入室形成筒内に、攪拌材料を投入する材料投入機と、
前記第一仮想軸回りに回転する攪拌翼を有する攪拌機構と、
前記攪拌槽における、前記材料投入機の前記攪拌材料の投入位置に対して、前記第一仮想軸の前記一方側の退避位置と、前記槽本体内の主攪拌位置との間で、前記攪拌翼を往復移動可能に前記攪拌機構を移動させる昇降機構と、
を備え、
前記攪拌機構は、前記第一仮想軸に沿った方向に延び、該第一仮想軸の前記一方側の端部が前記攪拌槽内に入り込んで、該一方側の端部に前記攪拌翼が固定されている攪拌軸と、該攪拌軸に対して垂直な方向に該攪拌軸から離れて配置されているモータと、該モータの出力軸の回転力を該攪拌軸に伝える伝達機構と、該攪拌軸と該モータと該伝達機構とが搭載されているベースと、を備え、
前記昇降機構は、前記攪拌翼が前記退避位置と前記主攪拌位置との間で往復移動可能に前記攪拌機構を移動させる昇降駆動機と、第一部及び該第一部に対して相対移動可能な第二部を有し、前記攪拌機構を懸架する懸架機と、を備え、
前記懸架機は、前記攪拌軸に対して垂直な面内での前記攪拌機構の重心位置で、前記第二部の相対移動方向が前記攪拌軸と平行な方向を向き、且つ、該方向で、前記退避位置から前記主攪拌位置側向きの昇降力を発生するよう、該第一部と該第二部とのうち、一方が前記攪拌槽に取り付けられ、他方が前記攪拌機構の前記ベースに取り付けられている、
ことを特徴とする攪拌装置。
請求項１に記載の攪拌装置において、
前記懸架機は、前記第二部の相対移動方向で、前記昇降力としての復元弾性力を発生する弾性力発生器である、
ことを特徴とする攪拌装置。
請求項１又は２に記載の攪拌装置において、
前記昇降駆動機は、固定部と、該固定部に対して相対移動する動作部とを有し、該固定部と該動作部とのうち、一方が前記攪拌槽に取り付けられ、他方が前記攪拌機構の前記ベースに取り付けられている、
ことを特徴とする攪拌装置。
請求項３に記載の攪拌装置において、
前記昇降駆動機は、前記懸架機を成し、該昇降駆動機の前記固定部が該懸架機の前記第一部を成し、該昇降駆動機の前記動作部が該懸架機の前記第二部を成す、
ことを特徴とする攪拌装置。
請求項１から４のいずれか一項に記載の攪拌装置において、
前記攪拌槽の蓋が前記槽本体の前記主開口を塞いでいる状態と、該槽本体から外されている状態との間で、該蓋を移動させる蓋開閉装置を備えている、
ことを特徴とする攪拌装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の攪拌装置において、
前記攪拌翼としての第二攪拌翼よりも、前記第一仮想軸の前記一方側の前記槽本体内で回転する第一攪拌翼を有する第一攪拌機構を備え、
前記第一攪拌機構は、一方側が前記攪拌槽の蓋を貫通し、他方側に前記第一攪拌翼が固定されている第一攪拌軸と、前記蓋に固定され、前記第一攪拌軸と共に前記第一攪拌翼を回転させる第一モータと、を有している、
ことを特徴とする攪拌装置。
請求項１から６のいずれか一項に記載の攪拌装置において、
前記支持脚は、前記第二仮想軸を通り、一方の端部に前記槽本体が取り付けられている揺動軸と、該揺動軸を該第二仮想軸回りに回転させる槽揺動機構と、を有している、
ことを特徴とする攪拌装置。