JP2020203252A

JP2020203252A - Seal mechanism and material stirring device

Info

Publication number: JP2020203252A
Application number: JP2019112074A
Authority: JP
Inventors: 潤梅宮; Jun Umemiya; 亮川口; Akira Kawaguchi
Original assignee: Nippon Eirich Co Ltd
Current assignee: Nippon Eirich Co Ltd
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-12-24

Abstract

To provide a seal mechanism which can prevent abrasion powder of a seal member from accumulating on an upper opening of a rotary container.SOLUTION: A seal mechanism 30 seals a gap between a rotary container 1 which stores a material therein and rotates and a lid member 5 which opens or closes an upper opening of the rotary container 1. The seal mechanism 30 includes: an outer ring 33 fixed to the lid member 5; an inner ring 34 rotatably supported by the outer ring 33; and a seal member 36 fixed to the inner ring 34. The seal member 36 is brought into pressure contact with an upper end of the rotary container 1 when the lid member 5 closes the upper opening of the rotary container 1. The inner ring 34 and the seal member 36 rotate relative to the outer ring 33 with the rotary container 1 when the rotary container 1 is rotated.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、原料を収容して回転する回転容器と、該回転容器の上部開口を開閉する蓋部材との間の隙間をシールするシール機構、および該シール機構を備えた原料撹拌装置に関する。 The present invention relates to a sealing mechanism for sealing a gap between a rotating container that accommodates and rotates a raw material and a lid member that opens and closes an upper opening of the rotating container, and a raw material stirring device provided with the sealing mechanism.

医薬品、化学薬品、食品、化粧品、ファインケミカルなどの様々な産業分野において、原料撹拌装置が用いられている。原料撹拌装置は、粉粒体の造粒、コーティング、混合、撹拌、乾燥などの各種処理を行う装置である。この原料撹拌装置は、軸線周りに回転駆動される回転容器と、該回転容器の上部を開閉する蓋部材とを備えている。原料撹拌装置で処理される原料は、回転容器の上部から該回転容器に投入され、その後、回転容器の上部が蓋部材により閉じられる。そして、回転容器を所定の回転速度で回転させることにより、原料の造粒、コーティング、混合、撹拌、乾燥などの各種処理が行われる。さらに、原料撹拌装置は、回転容器と蓋部材との間の隙間シールするシール機構を備えており、このシール機構によって、原料が投入された回転容器を回転させている間に、回転容器と蓋部材との間から原料が漏洩することが防止される。 Raw material agitators are used in various industrial fields such as pharmaceuticals, chemicals, foods, cosmetics, and fine chemicals. The raw material stirring device is a device that performs various treatments such as granulation, coating, mixing, stirring, and drying of powders and granules. This raw material agitator includes a rotary container that is rotationally driven around an axis, and a lid member that opens and closes the upper portion of the rotary container. The raw material processed by the raw material agitator is put into the rotary container from the upper part of the rotary container, and then the upper part of the rotary container is closed by the lid member. Then, by rotating the rotary container at a predetermined rotation speed, various processes such as granulation, coating, mixing, stirring, and drying of the raw material are performed. Further, the raw material agitator is provided with a sealing mechanism for sealing the gap between the rotary container and the lid member, and the rotary container and the lid are rotated while the rotary container into which the raw material is charged is rotated by this sealing mechanism. The raw material is prevented from leaking from the member.

なお、本明細書では、原料撹拌装置の回転容器に投入される材料を総称して、「原料」と称する。原料は、粉体などの固体材料であってもよいし、水などの液体材料であってもよいし、固定材料と液体材料との混合物であってもよい。さらに、原料撹拌装置では、複数の材料のそれぞれが所定の時間間隔を開けて回転容器に投入されることがある。例えば、固体材料を回転容器に投入して、該回転容器を回転させてから所定の時間が経過した後に、回転容器に液体材料を投入することがある。この場合、原料は、固体材料と液体材料である。また、本明細書では、各種処理を行った後で、回転容器から取り出される物体を総称して、「製品」と称する。 In this specification, the materials charged into the rotary container of the raw material agitator are collectively referred to as "raw materials". The raw material may be a solid material such as powder, a liquid material such as water, or a mixture of a fixing material and a liquid material. Further, in the raw material agitator, each of the plurality of materials may be charged into the rotary container at predetermined time intervals. For example, a solid material may be charged into a rotary container, and a liquid material may be charged into the rotary container after a predetermined time has elapsed after the rotary container is rotated. In this case, the raw materials are a solid material and a liquid material. Further, in the present specification, the objects taken out from the rotating container after performing various treatments are collectively referred to as "products".

図４（ａ）は、従来のシール機構を説明するための模式図であり、図４（ｂ）は、従来の他のシール機構を説明するための模式図である。図４（ａ）に示す従来のシール機構１００は、蓋部材１０５の下面に固定されるシール部材１３０を備えている。シール部材１３０は、円環形状を有しており、その断面は、略Ｕ字状形状を有している。回転容器１０１の上端部には、半径方向外側に突出するフランジ部１０１ａが形成されており、該フランジ部１０１ａは、その上面に形成された突起部１０１ｂを有している。突起部１０１ｂは、回転容器１０１の全周にわたって延びている。原料が投入された回転容器１０１の上部開口を蓋部材１０５によって閉じると、シール部材１３０は、所定の押圧力でフランジ部１０１ａの突起部１０１ｂ（すなわち、回転容器１０１の上端）に押し付けられる。この状態で、原料が投入された回転容器１０１を回転させて製品を製造する。シール部材１３０は、突起部１０１ｂの全周にわたって圧接されるので、シール部材１３０によって、蓋部材１０５と回転容器１０１との間の隙間がシールされる。 FIG. 4A is a schematic diagram for explaining a conventional sealing mechanism, and FIG. 4B is a schematic diagram for explaining another conventional sealing mechanism. The conventional sealing mechanism 100 shown in FIG. 4A includes a sealing member 130 fixed to the lower surface of the lid member 105. The seal member 130 has an annular shape, and its cross section has a substantially U-shape. A flange portion 101a projecting outward in the radial direction is formed at the upper end portion of the rotary container 101, and the flange portion 101a has a protrusion 101b formed on the upper surface thereof. The protrusion 101b extends over the entire circumference of the rotary container 101. When the upper opening of the rotary container 101 into which the raw material is charged is closed by the lid member 105, the seal member 130 is pressed against the protrusion 101b (that is, the upper end of the rotary container 101) of the flange portion 101a with a predetermined pressing force. In this state, the rotary container 101 into which the raw material is charged is rotated to manufacture the product. Since the seal member 130 is pressure-welded over the entire circumference of the protrusion 101b, the seal member 130 seals the gap between the lid member 105 and the rotary container 101.

図４（ｂ）に示すシール機構１００’は、蓋部材１０５の下面に固定されたシール部材１３５を備え、該シール部材１３５は、所謂「リップシール」として機能する。より具体的には、シール部材１３５は、回転容器１０１のフランジ部１０１ａの内周面に圧接される２つのリップ部１３５ａ，１３５ｂを備えている。リップ部１３５ａは、リップ部１３５ｂよりも半径方向内側に配置されている。リップ部１３５ａの先端は、所定の押圧力でフランジ部１０１ａの内周面に押し付けられ、回転する回転容器１０１から原料が外部に漏洩することを防止する。リップ部１３５ｂは、リップ部１３５ａよりも半径方向外側で、フランジ部１０１ａの内周面に圧接されている。リップ部１３５ｂは、原料がリップ部１３５ａを突破して、回転容器１０１の外部に漏洩するのを防止するための予備シールとして機能する。このシール部材１３５は、リップ部１３５ａ、１３５ｂが協働して、蓋部材１０５と回転容器１０１との間の隙間をシールする。 The seal mechanism 100'shown in FIG. 4B includes a seal member 135 fixed to the lower surface of the lid member 105, and the seal member 135 functions as a so-called "lip seal". More specifically, the sealing member 135 includes two lip portions 135a and 135b that are pressed against the inner peripheral surface of the flange portion 101a of the rotary container 101. The lip portion 135a is arranged radially inside the lip portion 135b. The tip of the lip portion 135a is pressed against the inner peripheral surface of the flange portion 101a with a predetermined pressing force to prevent the raw material from leaking to the outside from the rotating rotary container 101. The lip portion 135b is in contact with the inner peripheral surface of the flange portion 101a on the outer side in the radial direction from the lip portion 135a. The lip portion 135b functions as a spare seal for preventing the raw material from breaking through the lip portion 135a and leaking to the outside of the rotary container 101. In the sealing member 135, the lip portions 135a and 135b cooperate to seal the gap between the lid member 105 and the rotary container 101.

しかしながら、原料撹拌装置で製品を製造している間、原料が投入された回転容器１０１は回転されるが、蓋部材１０５、および蓋部材１０５に固定されたシール部材１３０（または、１３５）は回転させない。そのため、シール部材１３０（または、１３５）と、該シール部材１３０（または、１３５）が圧接される回転容器１０１のフランジ部１０１ａとの間に発生する摩擦力によって、シール部材１３０（または、１３５）が摩耗することがあった。シール部材１３０（または、１３５）の摩耗粉は、シール部材１３０（または、１３５）と回転容器１０１のフランジ部１０１ａとの接触部（図４（ａ）の符号「Ａ」、および図４（ｂ）の符号「Ｂ」および「Ｃ」参照）に堆積してしまう。 However, while the product is being manufactured by the raw material agitator, the rotary container 101 into which the raw material is charged is rotated, but the lid member 105 and the seal member 130 (or 135) fixed to the lid member 105 are rotated. I won't let you. Therefore, the sealing member 130 (or 135) is generated by the frictional force generated between the sealing member 130 (or 135) and the flange portion 101a of the rotary container 101 to which the sealing member 130 (or 135) is pressure-welded. Was sometimes worn. The abrasion powder of the seal member 130 (or 135) is the contact portion between the seal member 130 (or 135) and the flange portion 101a of the rotary container 101 (reference numerals “A” in FIG. 4 (a), and FIG. 4 (b). ) Will be deposited on the symbols "B" and "C").

一方で、各種処理が完了して回転容器１０１から製品を取り出す際には、回転容器１０１をひっくり返して、該回転容器１０１の上部開口から製品を取り出す。この際、フランジ部１０１ａに堆積したシール部材１３０（または、１３５）の摩耗粉が製品に混入し、製品を汚染することがあった。原料撹拌装置は、食品、医薬品などの異物の混入を非常に嫌う製品の製造工程にも使用される。したがって、回転容器１０１の上部開口付近にシール部材の摩耗粉が堆積することを防止する技術が望まれている。 On the other hand, when the various processes are completed and the product is taken out from the rotary container 101, the rotary container 101 is turned over and the product is taken out from the upper opening of the rotary container 101. At this time, the abrasion powder of the sealing member 130 (or 135) deposited on the flange portion 101a may be mixed into the product and contaminate the product. The raw material agitator is also used in the manufacturing process of products such as foods and pharmaceuticals that are extremely reluctant to mix foreign substances. Therefore, a technique for preventing the wear debris of the sealing member from accumulating near the upper opening of the rotary container 101 is desired.

そこで、本発明は、回転容器の上部開口にシール部材の摩耗粉が堆積することを防止することが可能なシール機構を提供することを目的とする。さらに、本発明は、このようなシール機構を備えた原料撹拌装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sealing mechanism capable of preventing the abrasion powder of the sealing member from accumulating on the upper opening of the rotary container. Furthermore, an object of the present invention is to provide a raw material stirring device provided with such a sealing mechanism.

一態様では、原料を内部に収容し、回転する回転容器と、該回転容器の上部開口を開閉する蓋部材との間の隙間をシールするシール機構であって、前記蓋部材に固定された外側リングと、前記外側リングに回転可能に支持される内側リングと、前記内側リングに固定されるシール部材と、を備えており、前記シール部材は、前記蓋部材が前記回転容器の上部開口を閉じたときに、前記回転容器の上端に圧接され、前記内側リングと前記シール部材は、前記回転容器を回転させたときに、該回転容器とともに前記外側リングに対して回転することを特徴とするシール機構が提供される。 In one aspect, it is a sealing mechanism that houses a raw material inside and seals a gap between a rotating container and a lid member that opens and closes an upper opening of the rotating container, and is an outer side fixed to the lid member. A ring, an inner ring rotatably supported by the outer ring, and a sealing member fixed to the inner ring are provided, in which the lid member closes the upper opening of the rotating container. At that time, the inner ring and the seal member are pressed against the upper end of the rotary container, and when the rotary container is rotated, the seal is rotated with respect to the outer ring together with the rotary container. A mechanism is provided.

一態様では、前記シール部材と前記回転容器の上端との間の摩擦係数は、前記外側リングと前記内側リングとの間の摩擦係数よりも大きくなるように設定されている。
一態様では、前記シール部材は、合成ゴムから構成され、前記外側リングおよび前記内側リングは、すべり軸受用ポリマーから構成される。 In one aspect, the coefficient of friction between the sealing member and the upper end of the rotary container is set to be greater than the coefficient of friction between the outer ring and the inner ring.
In one aspect, the sealing member is made of synthetic rubber, and the outer ring and the inner ring are made of a polymer for a plain bearing.

一態様では、原料を内部に収容し、回転する回転容器と、前記回転容器の上部開口を開閉する蓋部材と、上記シール機構と、を備え、前記シール機構によって、前記回転容器と前記蓋部材との間の隙間がシールされることを特徴とする原料撹拌装置が提供される。 In one aspect, the rotary container that houses the raw material and rotates, a lid member that opens and closes the upper opening of the rotary container, and the seal mechanism are provided, and the rotary container and the lid member are provided by the seal mechanism. A raw material agitator is provided, characterized in that the gap between the two is sealed.

本発明によれば、製品を製造するために回転容器を回転させている間、シール機構のシール部材は、回転容器とともに回転する。したがって、シール部材は、回転容器に対して摺動しないので、シール部材の摩耗粉が発生しない。その結果、シール部材の摩耗粉が回転容器の開口部に堆積しないので、回転容器から製品を取り出す際に、該製品に摩耗粉が混入することが防止される。 According to the present invention, the seal member of the sealing mechanism rotates together with the rotating container while the rotating container is rotated to manufacture a product. Therefore, since the seal member does not slide with respect to the rotating container, wear debris of the seal member is not generated. As a result, since the wear debris of the sealing member does not accumulate in the opening of the rotary container, it is possible to prevent the wear debris from being mixed into the product when the product is taken out from the rotary container.

図１は、一実施形態に係る原料撹拌装置の正面図である。FIG. 1 is a front view of the raw material agitator according to the embodiment. 図２は、図１に示す原料撹拌装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the raw material agitator shown in FIG. 図３は、一実施形態に係るシール機構を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic view for explaining the sealing mechanism according to the embodiment. 図４（ａ）は、従来のシール機構を説明するための模式図であり、図４（ｂ）は、従来の他のシール機構を説明するための模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram for explaining a conventional sealing mechanism, and FIG. 4B is a schematic diagram for explaining another conventional sealing mechanism.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る原料撹拌装置の正面図である。図２は、図１に示す原料撹拌装置の側面図である。図１および図２に示すように、原料撹拌装置は、原料を収容して回転する回転容器（混合パン）１と、回転容器１を回転させるための第１駆動装置（モータ）２と、回転容器１内の原料を撹拌するロータユニット３と、ロータユニット３を回転させるための第２駆動装置（モータ）４とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a raw material agitator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the raw material agitator shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the raw material agitator rotates with a rotary container (mixing pan) 1 that houses and rotates the raw material, a first drive device (motor) 2 for rotating the rotary container 1, and A rotor unit 3 for agitating the raw materials in the container 1 and a second drive device (motor) 4 for rotating the rotor unit 3 are provided.

回転容器１はカバー９の内部に回転可能に配置されている。本実施形態では、カバー９の上部には、蓋部材５が設けられており、該蓋部材５によって、回転容器１の上端に形成された開口が開閉される。図１に示すように、蓋部材５は、原料を回転容器１に供給するための供給口５ａを有している。原料は、供給口５ａから直接回転容器１内に供給されてもよいし、供給口５ａにシュート、ノズル、またはホッパーなどの原料供給設備（図示せず）を連結し、該原料供給設備および供給口５ａを介して、回転容器１に供給されてもよい。 The rotary container 1 is rotatably arranged inside the cover 9. In the present embodiment, a lid member 5 is provided on the upper portion of the cover 9, and the lid member 5 opens and closes an opening formed at the upper end of the rotary container 1. As shown in FIG. 1, the lid member 5 has a supply port 5a for supplying the raw material to the rotary container 1. The raw material may be directly supplied into the rotary container 1 from the supply port 5a, or a raw material supply facility (not shown) such as a chute, a nozzle, or a hopper is connected to the supply port 5a, and the raw material supply facility and the supply are provided. It may be supplied to the rotary container 1 through the mouth 5a.

なお、図１および図２に示した実施形態では、蓋部材５が図示しない駆動機構（例えば、エアシリンダまたは油圧シリンダ）により回転容器１の回転軸と平行な方向に上昇することで、カバー９および回転容器１の上部開口が開かれるようになっている。図示はしないが、蓋部材５が旋回軸を支点として回動することにより、カバー９および回転容器１の上部開口が開閉されてもよい。蓋部材５を上昇させて、回転容器１の上部開口が開かれたときに、原料を上部開口から回転容器１に投入してもよい。この場合、上記供給口５ａを省略してもよい。 In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the lid member 5 is raised in a direction parallel to the rotation axis of the rotary container 1 by a drive mechanism (for example, an air cylinder or a hydraulic cylinder) (not shown), so that the cover 9 is covered. And the upper opening of the rotary container 1 is opened. Although not shown, the upper openings of the cover 9 and the rotary container 1 may be opened and closed by rotating the lid member 5 with the swivel shaft as a fulcrum. When the lid member 5 is raised and the upper opening of the rotary container 1 is opened, the raw material may be charged into the rotary container 1 through the upper opening. In this case, the supply port 5a may be omitted.

製品を製造するときは、蓋部材５を下降させて、原料が投入された回転容器１の上部開口を閉じ、次いで、回転容器１を回転させる。回転容器１から製品を取り出すときは、蓋部材５を上昇させて、回転容器１の上部開口を開き、さらに、回転容器１をカバー９の内部から取り出す。そして、回転容器１をひっくり返して、製品を回転容器１から容器（図示せず）などに受け渡す。回転容器１をカバー９の内部から取り出し、製品を容器に受け渡す作業は、原料撹拌装置の作業者によって行われてもよいし、専用の製品回収装置（図示せず）を設置して、該製品回収装置に自動で行わせてもよい。 When manufacturing a product, the lid member 5 is lowered to close the upper opening of the rotary container 1 into which the raw material is charged, and then the rotary container 1 is rotated. When the product is taken out from the rotary container 1, the lid member 5 is raised to open the upper opening of the rotary container 1, and the rotary container 1 is further taken out from the inside of the cover 9. Then, the rotary container 1 is turned over and the product is delivered from the rotary container 1 to a container (not shown) or the like. The work of taking out the rotary container 1 from the inside of the cover 9 and delivering the product to the container may be performed by an operator of the raw material agitator, or a dedicated product recovery device (not shown) may be installed. The product collection device may be made to perform the operation automatically.

図２に示すように、カバー９は架台７の上面７ａに設置されている。本実施形態では、架台７の上面７ａは、原料撹拌装置の設置面Ｈに対して所定角度（図２に示した例では３０度）だけ傾斜している。すなわち、図２に示す回転容器１は、原料撹拌装置の設置面Ｈに対して３０度だけ傾斜している。しかしながら、原料撹拌装置の設置面Ｈに対する回転容器１の傾斜角度は、任意であり、図２に示す実施形態に限定されない。例えば、原料撹拌装置の設置面Ｈに対する回転容器１の傾斜角度は、１５度であってもよいし、４０度であってもよい。さらに、回転容器１を原料撹拌装置の設置面Ｈに対して傾斜させずに、回転容器１を、設置面Ｈに対して水平に配置してもよい。この場合、回転容器１の底面は、設置面Ｈと平行である（言い換えれば、設置面Ｈに対する回転容器１の傾斜角度は０度である）。回転容器１を回転させるための第１駆動装置２は、架台７内に収容されている。 As shown in FIG. 2, the cover 9 is installed on the upper surface 7a of the gantry 7. In the present embodiment, the upper surface 7a of the gantry 7 is inclined by a predetermined angle (30 degrees in the example shown in FIG. 2) with respect to the installation surface H of the raw material agitator. That is, the rotary container 1 shown in FIG. 2 is tilted by 30 degrees with respect to the installation surface H of the raw material agitator. However, the inclination angle of the rotary container 1 with respect to the installation surface H of the raw material agitator is arbitrary and is not limited to the embodiment shown in FIG. For example, the inclination angle of the rotary container 1 with respect to the installation surface H of the raw material agitator may be 15 degrees or 40 degrees. Further, the rotary container 1 may be arranged horizontally with respect to the installation surface H without inclining the rotary container 1 with respect to the installation surface H of the raw material stirring device. In this case, the bottom surface of the rotary container 1 is parallel to the installation surface H (in other words, the inclination angle of the rotary container 1 with respect to the installation surface H is 0 degrees). The first drive device 2 for rotating the rotary container 1 is housed in the gantry 7.

本実施形態では、ロータユニット３は、駆動力伝達機構１０により第２駆動装置４に接続されている。第２駆動装置４の駆動力は、駆動力伝達機構１０を介してロータユニット３に伝達される。より具体的には、駆動力伝達機構１０は、第２駆動装置４の回転軸に取り付けられた第１プーリ２５と、ロータユニット３のシャフト１１に取り付けられた第２プーリ２６と、これらプーリ２５，２６の間に掛け渡されたベルト２７とを備えている。第２駆動装置４の回転軸を回転させると、第１プーリ２５が回転し、第１プーリ２５の回転がベルト２７を介して第２プーリ２６に伝えられ、第２プーリ２６が回転する。第２プーリ２６が回転すると、第２プーリ２６に取り付けられたシャフト１１が回転し、その結果、ロータユニット３が回転するようになっている。 In the present embodiment, the rotor unit 3 is connected to the second driving device 4 by the driving force transmission mechanism 10. The driving force of the second driving device 4 is transmitted to the rotor unit 3 via the driving force transmission mechanism 10. More specifically, the driving force transmission mechanism 10 includes a first pulley 25 attached to the rotating shaft of the second driving device 4, a second pulley 26 attached to the shaft 11 of the rotor unit 3, and these pulleys 25. A belt 27 is provided between the parts and 26. When the rotation shaft of the second drive device 4 is rotated, the first pulley 25 rotates, the rotation of the first pulley 25 is transmitted to the second pulley 26 via the belt 27, and the second pulley 26 rotates. When the second pulley 26 rotates, the shaft 11 attached to the second pulley 26 rotates, and as a result, the rotor unit 3 rotates.

第２駆動装置４の回転軸を時計回り方向または反時計回り方向に回転させることにより、ロータユニット３を、時計回り方向または反時計回り方向に回転させることができる。回転容器１は、第１駆動装置２によって時計回り方向または反時計回り方向に回転される。したがって、回転容器１およびロータユニット３をそれぞれ独立して回転させることができる。 By rotating the rotation axis of the second drive device 4 in the clockwise direction or the counterclockwise direction, the rotor unit 3 can be rotated in the clockwise direction or the counterclockwise direction. The rotary container 1 is rotated in the clockwise direction or the counterclockwise direction by the first driving device 2. Therefore, the rotary container 1 and the rotor unit 3 can be rotated independently.

なお、図示はしないが、駆動力伝達機構１０を、互いに噛み合う複数のギアを用いて構成してもよい。この場合、第２駆動装置４の回転軸にギアが取り付けられ、シャフト１１にギアが取り付けられる。第２駆動装置４の回転軸に取り付けられたギアを、シャフト１１に取り付けられたギアに噛み合わせることで、駆動力伝達機構１０が構成される。第２駆動装置４の回転軸に取り付けられたギアと、シャフト１１に取り付けられたギアとの間に、さらに別のギアを一枚または複数枚配置し、これらのギアを互いに噛み合わせてもよい。 Although not shown, the driving force transmission mechanism 10 may be configured by using a plurality of gears that mesh with each other. In this case, a gear is attached to the rotating shaft of the second drive device 4, and a gear is attached to the shaft 11. The driving force transmission mechanism 10 is configured by engaging the gear attached to the rotating shaft of the second driving device 4 with the gear attached to the shaft 11. One or more other gears may be arranged between the gear attached to the rotating shaft of the second drive device 4 and the gear attached to the shaft 11, and these gears may be meshed with each other. ..

駆動装置２，４は制御装置（図示せず）に接続されており、制御装置はこれら駆動装置２，４の回転速度および回転方向を制御するように構成されている。回転容器１およびロータユニット３のそれぞれの回転速度および回転方向は、制御装置により自在に制御されるので、回転容器１内の原料を最適な状態で撹拌することができる。 The drive devices 2 and 4 are connected to a control device (not shown), and the control device is configured to control the rotation speed and the rotation direction of these drive devices 2 and 4. Since the rotation speed and rotation direction of the rotary container 1 and the rotor unit 3 are freely controlled by the control device, the raw materials in the rotary container 1 can be agitated in an optimum state.

上述したように、原料撹拌装置は、蓋部材５を上昇および下降させるための駆動機構（図示せず）を有している。制御装置は、この駆動機構にも接続されており、制御装置によって、蓋部材５の上昇動作および下降動作が制御される。蓋部材５を下降させて、回転容器１の上部開口を閉じたときに、蓋部材５は、後述するシール機構を介して所定の押圧力で回転容器１の上端部に圧接される。 As described above, the raw material agitator has a drive mechanism (not shown) for raising and lowering the lid member 5. The control device is also connected to this drive mechanism, and the control device controls the ascending operation and the descending operation of the lid member 5. When the lid member 5 is lowered to close the upper opening of the rotary container 1, the lid member 5 is pressed against the upper end of the rotary container 1 with a predetermined pressing force via a sealing mechanism described later.

回転容器１は、回転容器１内の原料を撹拌するために、第１の駆動装置２によって所定方向に回転させられる。ロータユニット３は、回転容器１の中心軸線より偏心した位置で、回転容器１の回転方向と同一方向または逆方向に回転させられる。原料撹拌装置では、所定量の原料が回転容器１内に収容される。この状態で、原料撹拌装置は、回転容器１とロータユニット３とを回転させ、混合、混練、およびスラリー化といった各種処理を実行する。 The rotary container 1 is rotated in a predetermined direction by the first drive device 2 in order to agitate the raw materials in the rotary container 1. The rotor unit 3 is rotated in the same direction as or in the opposite direction to the rotation direction of the rotary container 1 at a position eccentric from the central axis of the rotary container 1. In the raw material agitator, a predetermined amount of raw material is housed in the rotary container 1. In this state, the raw material agitator rotates the rotary container 1 and the rotor unit 3 to perform various processes such as mixing, kneading, and slurrying.

上記処理を実行している間に、回転容器１と蓋部材５との間の隙間から原料が漏洩することを防止するために、原料撹拌装置は、回転容器１と蓋部材５との間に配置されるシール機構を有している。このシール機構によって、回転容器１と蓋部材５との間の隙間がシールされる。図３は、一実施形態に係るシール機構を説明するための模式図である。より具体的には、図３は、一実施形態に係るシール機構３０の一部を模式的に示す断面図である。図３では、回転容器１、蓋部材５、およびシール機構３０の一部が描かれている。 In order to prevent the raw material from leaking from the gap between the rotary container 1 and the lid member 5 while executing the above process, the raw material agitator is provided between the rotary container 1 and the lid member 5. It has a sealing mechanism to be arranged. This sealing mechanism seals the gap between the rotary container 1 and the lid member 5. FIG. 3 is a schematic view for explaining the sealing mechanism according to the embodiment. More specifically, FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a part of the sealing mechanism 30 according to the embodiment. In FIG. 3, a rotary container 1, a lid member 5, and a part of the sealing mechanism 30 are drawn.

図３に示すシール機構３０は、蓋部材５に固定された外側リング３３と、外側リング３３の内側に配置され、該外側リング３３に回転可能に支持される内側リング３４と、内側リング３４に固定されるシール部材３６と、を備える。 The sealing mechanism 30 shown in FIG. 3 is provided on the outer ring 33 fixed to the lid member 5, the inner ring 34 arranged inside the outer ring 33 and rotatably supported by the outer ring 33, and the inner ring 34. A seal member 36 to be fixed is provided.

本実施形態では、外側リング３３は、蓋部材５の下面に固定されており、円環形状を有している。外側リング３３の中心は、蓋部材５が回転容器１の上部開口を閉じたときに、回転容器１の中心軸線上に位置する。外側リング３３の内面には、該外側リング３３の全周にわたって形成された溝３３ａが形成されており、該溝３３ａによって、内側リング３４を支持するための爪部３３ｂが形成される。本実施形態では、爪部３３ｂも、外側リング３３の全周にわたって形成されている。 In the present embodiment, the outer ring 33 is fixed to the lower surface of the lid member 5 and has an annular shape. The center of the outer ring 33 is located on the central axis of the rotary container 1 when the lid member 5 closes the upper opening of the rotary container 1. A groove 33a formed over the entire circumference of the outer ring 33 is formed on the inner surface of the outer ring 33, and the groove 33a forms a claw portion 33b for supporting the inner ring 34. In the present embodiment, the claw portion 33b is also formed over the entire circumference of the outer ring 33.

内側リング３４は、略円筒形状を有し、さらに、その上部に、外側リング３３の溝３３ａに挿入される鍔３４ａを有している。鍔３４ａは、内側リング３４の外周面全体にわたって形成されており、内側リング３４の外周面から半径方向外側に延びている。内側リング３４の鍔３４ａを外側リング３３の溝３３ａに挿入すると、内側リング３４の鍔３４ａが外側リング３３の爪部３３ｂによって支持される。内側リング３４の鍔３４ａを外側リング３３の溝３３ａに挿入するために、外側リング３３および該外側リング３３が固定される蓋部材５は、それぞれ、２つの分割体から構成される。外側リング３３を構成する２つの分割体は、例えば、外側リング３３を等分割したときに得られる半円環形状を有している。蓋部材５を構成する２つの分割体を互いに連結すると、外側リング３３を構成する２つの分割体が互いに接触して、円環形状の外側リング３３が形成される。 The inner ring 34 has a substantially cylindrical shape, and further has a collar 34a inserted into the groove 33a of the outer ring 33 above the inner ring 34. The collar 34a is formed over the entire outer peripheral surface of the inner ring 34, and extends outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the inner ring 34. When the collar 34a of the inner ring 34 is inserted into the groove 33a of the outer ring 33, the collar 34a of the inner ring 34 is supported by the claw portion 33b of the outer ring 33. In order to insert the collar 34a of the inner ring 34 into the groove 33a of the outer ring 33, the outer ring 33 and the lid member 5 to which the outer ring 33 is fixed are each composed of two divided bodies. The two divided bodies constituting the outer ring 33 have, for example, a semicircular shape obtained when the outer ring 33 is equally divided. When the two divided bodies constituting the lid member 5 are connected to each other, the two divided bodies forming the outer ring 33 come into contact with each other to form an annular outer ring 33.

内側リング３４が外側リング３３に支持されたとき、内側リング３４の鍔３４ａの外周面と、溝３３ａの底面との間には僅かな隙間ｇ１が形成され、外側リング３３の爪部３３ｂの内周面と、内側リング３４の外周面との間にも僅かな隙間ｇ２が形成される。このような構成により、内側リング３３は、外側リング３３に回転可能に支持される。 When the inner ring 34 is supported by the outer ring 33, a slight gap g1 is formed between the outer peripheral surface of the collar 34a of the inner ring 34 and the bottom surface of the groove 33a, and the inside of the claw portion 33b of the outer ring 33 is formed. A slight gap g2 is also formed between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner ring 34. With such a configuration, the inner ring 33 is rotatably supported by the outer ring 33.

さらに、内側リング３４は、その外周面から半径方向外側に突出するフランジ部３４ｂを備える。フランジ部３４ｂは、内側リング３４の下端と鍔部３４ａとの間に位置しており、内側リング３４の全周にわたって形成される。本実施形態では、内側リング３４が外側リング３３に支持されたときに、フランジ部３４ｂの外周面は、外側リング３３の外周面と略同一面上に位置する。 Further, the inner ring 34 includes a flange portion 34b that protrudes outward in the radial direction from the outer peripheral surface thereof. The flange portion 34b is located between the lower end of the inner ring 34 and the flange portion 34a, and is formed over the entire circumference of the inner ring 34. In the present embodiment, when the inner ring 34 is supported by the outer ring 33, the outer peripheral surface of the flange portion 34b is located on substantially the same surface as the outer peripheral surface of the outer ring 33.

シール部材３６は、円環形状を有しており、その断面は、略Ｕ字形状を有している。シール部材３６は、内側リング３４の全周にわたって延びており、フランジ部３４ｂの下面に固定されている。本実施形態では、シール部材３６の内周面は、内側リング３４の外周面に接触している。シール部材３６は、図示しない固定具（例えば、ねじ）を用いて内側リング３４に固定されてもよいし、接着剤を用いて内側リング３４に固定されてもよい。 The seal member 36 has a ring shape, and its cross section has a substantially U shape. The seal member 36 extends over the entire circumference of the inner ring 34 and is fixed to the lower surface of the flange portion 34b. In the present embodiment, the inner peripheral surface of the seal member 36 is in contact with the outer peripheral surface of the inner ring 34. The sealing member 36 may be fixed to the inner ring 34 using a fixture (for example, a screw) (not shown), or may be fixed to the inner ring 34 using an adhesive.

回転容器１の上端部には、フランジ部１ａが形成されており、フランジ部１ａの上面には突起部１ｂが形成されている。フランジ部１ａおよび突起部１ｂは、回転容器１の全周にわたって形成される。フランジ部１ａは、作業者が回転容器１をカバー９（図１参照）から取り出す際の把持部として用いられる。回転容器１をカバー９から自動で取り外す専用の製品回収装置（図示せず）がある場合は、回転容器１のフランジ部１ａを、該製品回収装置のハンドに把持させてもよい。 A flange portion 1a is formed on the upper end portion of the rotary container 1, and a protrusion 1b is formed on the upper surface of the flange portion 1a. The flange portion 1a and the protrusion 1b are formed over the entire circumference of the rotary container 1. The flange portion 1a is used as a grip portion when the operator takes out the rotary container 1 from the cover 9 (see FIG. 1). If there is a dedicated product recovery device (not shown) that automatically removes the rotary container 1 from the cover 9, the flange portion 1a of the rotary container 1 may be gripped by the hand of the product recovery device.

図示しない駆動機構によって、蓋部材５を下降させると、シール機構３０（すなわち、外側リング３３、内側リング３４、およびシール部材３６）は、蓋部材５と一体に下降する。蓋部材５は、シール部材３６の下面が回転容器１のフランジ部１ａに形成された突起部１ｂ（すなわち、回転容器１の上端部）に所定の押圧力Ｆで圧接されるまで駆動機構により下降される。突起部１ｂの上端は尖っているため、シール部材３６は、わずかな面積で突起部１ｂと接触する。そのため、蓋部材５を回転容器１に押し付ける押圧力Ｆが小さくても、シール部材３６は、突起部１ｂと密接し、その結果、シール部材３６によって、蓋部材５と回転容器１との間の隙間が確実にシールされる。 When the lid member 5 is lowered by a drive mechanism (not shown), the seal mechanism 30 (that is, the outer ring 33, the inner ring 34, and the seal member 36) is lowered integrally with the lid member 5. The lid member 5 is lowered by the drive mechanism until the lower surface of the seal member 36 is pressed against the protrusion 1b (that is, the upper end of the rotary container 1) formed on the flange portion 1a of the rotary container 1 with a predetermined pressing force F. Will be done. Since the upper end of the protrusion 1b is sharp, the sealing member 36 comes into contact with the protrusion 1b in a small area. Therefore, even if the pressing force F for pressing the lid member 5 against the rotary container 1 is small, the seal member 36 is in close contact with the protrusion 1b, and as a result, the seal member 36 betweens the lid member 5 and the rotary container 1. The gap is securely sealed.

駆動機構によって発生される上記押圧力Ｆは、蓋部材５、外側リング３３、および内側リング３４を介してシール部材３６に伝達される。より具体的には、シール部材３６の下面が回転容器１のフランジ部１ａに形成された突起部１ｂに押圧されるまで、蓋部材５を下降させると、内側リング３４の上面が外側リング３３によって所定の押圧力Ｆで押圧される。この押圧力Ｆは、内側リング３４を介して、該内側リング３４のフランジ部３４ｂの下面に固定されたシール部材３６に伝達され、シール部材３６は、所定の押圧力Ｆで回転容器１のフランジ部１ａの突起部１ｂに対して押圧される。 The pressing force F generated by the drive mechanism is transmitted to the seal member 36 via the lid member 5, the outer ring 33, and the inner ring 34. More specifically, when the lid member 5 is lowered until the lower surface of the seal member 36 is pressed by the protrusion 1b formed on the flange portion 1a of the rotary container 1, the upper surface of the inner ring 34 is raised by the outer ring 33. It is pressed with a predetermined pressing force F. The pressing force F is transmitted to the sealing member 36 fixed to the lower surface of the flange portion 34b of the inner ring 34 via the inner ring 34, and the sealing member 36 is the flange of the rotary container 1 at a predetermined pressing force F. It is pressed against the protrusion 1b of the portion 1a.

シール機構３０は、回転容器１を回転させたときに、シール部材３６および内側リング３４が回転容器１とともに外側リング３３に対して回転するように構成されている。これを達成するために、本実施形態では、シール部材３６の下面と回転容器１の突起部１ｂとの間で発生する摩擦力は、外側リング３３と内側リング３４との間で発生する摩擦力よりも大きくなるように設定されている。 The seal mechanism 30 is configured such that when the rotary container 1 is rotated, the seal member 36 and the inner ring 34 rotate together with the rotary container 1 with respect to the outer ring 33. In order to achieve this, in the present embodiment, the frictional force generated between the lower surface of the sealing member 36 and the protrusion 1b of the rotary container 1 is the frictional force generated between the outer ring 33 and the inner ring 34. Is set to be larger than.

上述したように、外側リング３３は、内側リング３４に対して所定の押圧力Ｆで押圧されている。そのため、外側リング３３と内側リング３４との間の摩擦係数をμ１とすると、外側リング３３と内側リング３４との間に発生する摩擦力Ｆ１は、押圧力Ｆと摩擦係数μ１との積により表される（すなわち、Ｆ１＝Ｆ・μ１）。シール部材３６も、回転容器１に対して所定の押圧力Ｆで押圧されているので、シール部材３６と回転容器１との間の摩擦係数をμ２とすると、シール部材３６と回転容器１との間に発生する摩擦力Ｆ２は、押圧力Ｆと摩擦係数μ２との積により表される（すなわち、Ｆ２＝Ｆ・μ２）。したがって、シール部材３６と回転容器１との間の摩擦係数μ２が外側リング３３と内側リング３３との間の摩擦係数μ１よりも大きければ（すなわち、μ２＞μ１）、回転容器１を回転させたときに、シール部材３６および内側リング３４を回転容器１とともに外側リング３３に対して回転させることができる。その結果、シール部材３６が回転容器１の上端部（すなわち、突起部１ｂ）と摺動することを防止できる。 As described above, the outer ring 33 is pressed against the inner ring 34 by a predetermined pressing force F. Therefore, assuming that the friction coefficient between the outer ring 33 and the inner ring 34 is μ1, the frictional force F1 generated between the outer ring 33 and the inner ring 34 is represented by the product of the pressing force F and the friction coefficient μ1. (That is, F1 = F · μ1). Since the seal member 36 is also pressed against the rotary container 1 by a predetermined pressing force F, assuming that the friction coefficient between the seal member 36 and the rotary container 1 is μ2, the seal member 36 and the rotary container 1 The frictional force F2 generated between them is represented by the product of the pressing force F and the friction coefficient μ2 (that is, F2 = F · μ2). Therefore, if the coefficient of friction μ2 between the sealing member 36 and the rotary container 1 is larger than the coefficient of friction μ1 between the outer ring 33 and the inner ring 33 (that is, μ2> μ1), the rotary container 1 is rotated. Occasionally, the seal member 36 and the inner ring 34 can be rotated with respect to the outer ring 33 together with the rotary container 1. As a result, it is possible to prevent the seal member 36 from sliding with the upper end portion (that is, the protrusion 1b) of the rotary container 1.

上記摩擦係数μ２が上記摩擦係数μ１よりも大きい関係を達成するために、シール部材３６、外側リング３３、および内側リング３４の材料が選定される。シール部材３６は、ある程度弾性があり、かつ比較的大きな摩擦係数を有する材料から選定される。このような材料は、例えば、合成ゴムである。シール部材３６を構成する合成ゴムは、一般的なシール部材の材料として多用されている合成ゴムから選定されるのが好ましい。この理由は、シール部材３６を安価に製造することができるからである。このような合成ゴムの例としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、およびエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）などが挙げられる。一方で、外側リング３３および内側リング３４を構成する材料は、シール部材３６を構成する材料（例えば、合成ゴム）よりも小さな摩擦係数を有する材料から選定される。 In order to achieve a relationship in which the friction coefficient μ2 is larger than the friction coefficient μ1, the materials of the sealing member 36, the outer ring 33, and the inner ring 34 are selected. The sealing member 36 is selected from a material that has some elasticity and a relatively large coefficient of friction. Such a material is, for example, synthetic rubber. The synthetic rubber constituting the seal member 36 is preferably selected from synthetic rubbers that are often used as materials for general seal members. The reason for this is that the seal member 36 can be manufactured at low cost. Examples of such synthetic rubbers include nitrile rubber (NBR), chlorosulphonized polyethylene (CSM), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM) and the like. On the other hand, the material constituting the outer ring 33 and the inner ring 34 is selected from a material having a friction coefficient smaller than that of the material constituting the sealing member 36 (for example, synthetic rubber).

さらに、回転容器１を回転させたときに、該回転容器１とともに回転する内側リング３４は、回転しない外側リング３３に対して摺動する。内側リング３４が外側リング３３に対して摺動したときに、内側リング３４および外側リング３３から摩耗粉が発生するのを極力防止するために、外側リング３３および内側リング３４は、摩擦係数が小さく、かつある程度の硬度を有する材料から構成されるのが好ましい。このような材料は、例えば、すべり軸受の摺動部材（例えば、回転軸に固定されるブッシュ）を形成する樹脂である。本明細書では、すべり軸受の摺動部材を形成する樹脂を、「すべり軸受用ポリマー」と称する。すべり軸受用ポリマーの例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テフロン（登録商標）などが挙げられる。特に、ポリテトラフルオロエチレンは、非常に小さい摩擦係数を有する一方で、非常に硬い材料である。そのため、外側リング３３および内側リング３４をポリテトラフルオロエチレンから構成すると、これらリング３３，３４から摩耗粉が特に発生しづらい。 Further, when the rotary container 1 is rotated, the inner ring 34 that rotates with the rotary container 1 slides with respect to the non-rotating outer ring 33. The outer ring 33 and the inner ring 34 have a small friction coefficient in order to prevent the generation of abrasion powder from the inner ring 34 and the outer ring 33 as much as possible when the inner ring 34 slides with respect to the outer ring 33. It is preferable that the material is composed of a material having a certain degree of hardness. Such a material is, for example, a resin that forms a sliding member of a slide bearing (for example, a bush fixed to a rotating shaft). In the present specification, the resin forming the sliding member of the slide bearing is referred to as "polymer for slide bearing". Examples of polymers for slide bearings include polytetrafluoroethylene (PTFE) and Teflon (registered trademark). In particular, polytetrafluoroethylene is a very hard material while having a very small coefficient of friction. Therefore, when the outer ring 33 and the inner ring 34 are made of polytetrafluoroethylene, it is particularly difficult for abrasion powder to be generated from these rings 33 and 34.

本実施形態に係るシール機構３０によれば、原料を撹拌するために回転容器１を回転させている間、シール機構３０のシール部材３６は、回転容器１とともに回転する。したがって、シール部材３６は、回転容器１に対して摺動しないので、シール部材３６の摩耗粉が発生することが防止される。その結果、シール部材３６の摩耗粉が回転容器１の開口部に堆積しないので、回転容器１から製品を取り出す際に、該製品に摩耗粉が混入することが防止される。 According to the seal mechanism 30 according to the present embodiment, the seal member 36 of the seal mechanism 30 rotates together with the rotary container 1 while the rotary container 1 is rotated to stir the raw material. Therefore, since the seal member 36 does not slide with respect to the rotary container 1, wear powder of the seal member 36 is prevented from being generated. As a result, since the wear debris of the sealing member 36 does not accumulate in the opening of the rotary container 1, it is possible to prevent the wear debris from being mixed into the product when the product is taken out from the rotary container 1.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally performed by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is construed in the broadest range according to the technical idea defined by the claims.

１回転容器（混合パン）
２第１駆動装置
３ロータユニット
４第２駆動装置
５蓋部材
５ａ供給口
７架台
７ａ上面
９カバー
１０駆動力伝達機構
１１シャフト
２５第１プーリ
２６第２プーリ
２７ベルト
２８アーム
３０シール機構
３３外側リング
３４内側リング
３６シール部材 1 rotary container (mixed pan)
2 1st drive 3 Rotor unit 4 2nd drive 5 Lid member 5a Supply port 7 Stand 7a Top surface 9 Cover 10 Driving force transmission mechanism 11 Shaft 25 1st pulley 26 2nd pulley 27 Belt 28 Arm 30 Seal mechanism 33 Outer ring 34 Inner ring 36 Sealing member

Claims

A sealing mechanism that houses the raw material inside and seals the gap between the rotating rotary container and the lid member that opens and closes the upper opening of the rotary container.
The outer ring fixed to the lid member and
An inner ring rotatably supported by the outer ring and
It is provided with a sealing member fixed to the inner ring.
The seal member is pressed against the upper end of the rotary container when the lid member closes the upper opening of the rotary container.
The sealing mechanism is characterized in that the inner ring and the sealing member rotate with respect to the outer ring together with the rotating container when the rotating container is rotated.

The first aspect of the present invention, wherein the friction coefficient between the sealing member and the upper end of the rotary container is set to be larger than the friction coefficient between the outer ring and the inner ring. Seal mechanism.

The sealing member is made of synthetic rubber.
The sealing mechanism according to claim 2, wherein the outer ring and the inner ring are made of a polymer for a slide bearing.

A rotating container that stores raw materials inside and rotates,
A lid member that opens and closes the upper opening of the rotary container,
The sealing mechanism according to any one of claims 1 to 3 is provided.
A raw material stirring device characterized in that a gap between the rotating container and the lid member is sealed by the sealing mechanism.