JP2022526391A - 閉鎖カバーを有するミキサ - Google Patents

Abstract

本発明は、機械台に保持された混合容器であって、前記混合容器の底部における排出口を有する混合容器と、閉鎖カバーであって、前記閉鎖カバーが前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と前記閉鎖カバーが前記排出口を閉鎖しない開放位置との間で往復移動可能な閉鎖カバーと、を備えたミキサに関する。排出用開口部を容易に開閉することができ、閉鎖カバーの駆動部が汚れるリスクの著しく少ないミキサを提供するために、閉鎖カバーが、４つの回転ジョイントを備えた４本の棒のリンク機構によって機械台に連結されている本発明が提案されており、４本の棒のリンク機構の第１の回転ジョイント及び第２の回転ジョイントが、閉鎖カバーに配置され、４本の棒のリンク機構の第３の回転ジョイント及び第４の回転ジョイントが、機械台に配置されていることを特徴とする。

Description

本発明は、機械台に保持された混合容器からなるミキサに関するものであり、混合容器はその底部に排出口を有しており、閉鎖カバーであって、閉鎖カバーが排出口を閉鎖する閉鎖位置と閉鎖カバーが排出口を閉鎖しない開放位置との間で往復移動可能な閉鎖カバーが設けられている。

このような混合装置は知られている。多くの場合、これらは、容器の軸線回りに回転可能な容器を有する。さらに、容器の内部には、通常、回転可能な混合ツールが配置されている。このような配置では、混合ツールは、容器の回転軸に平行に配置されたミキサシャフト回りに回転可能とされ、例えば、混合ブレードがミキサシャフトに固定されていることを特徴とする。

このような混合装置は、例えば、特許文献１又は特許文献２から知られている。図１及び図２は、特許文献１から知られているミキサ装置に実質的に対応するミキサ装置を示す。この配置において、図１は、混合容器の平面図を示し、一方、図２は、ミキサ装置に沿った断面図を示す。

円筒形の混合容器１０１は、混合容器内に偏心し、横方向に配置された混合ブレード１０４を有する中央シャフト１０３上に配置された、片持ちで取り付けられた混合ツール１０２と、上方側から片持ちで垂直に取り付けられた固定の壁部／底部スクレーパ１０５と、を有する。混合ツール１０２の最下段のブレード面には、容器底部の表面に対して少しの間隔で作動する、垂直方向下向きに突出する底部ブレード１０６が固定されている。

混合容器１０１の中央部には、排出用開口部１０７が配置されている。排出用開口部１０７は、閉鎖カバー１０８で閉じることができる。図示された実施形態では、閉鎖カバー１０８は、取り付けフォーク及び取り付けピン１０９を用いてキャリアアーム１１０と連結されており、それゆえ、取り付けピン１０９の傾斜軸回りに回動可能とされている。キャリアアーム１１０は、回動軸１１１を用いて回転可能に取り付けられている。図示されていない復帰要素は、外力が作用することなく、閉鎖カバー１０８がキャリアアーム１１０に対して所定の位置を取ることを提供する。

排出用開口部１０７が閉じられたとき、すなわち、閉鎖カバー１０８が排出用開口部１０７内に配置されたとき、閉鎖カバー１０８は容器の底面と同一の平面を仕切る。この結果、平坦な底面が形成され、その上を混合される材料が移動する。これによって、閉鎖カバーの上には底部ブレード１０６が到達しないデッドスペースがないため、混合されるすべての材料の効率的な混合が保証される。

閉鎖カバーが容器底面と同じ高さに配置されるという要求は、閉鎖カバーの設計の構成とガイダンスに関して困難性を生じさせる。

基本的には、排出用開口部を開くために、閉鎖カバーを直線的に下方側へ移動させる必要がある。しかしながら、容器の底部における排出用開口部の配置によって、混合された材料が閉鎖カバーの全ての端面を流れ、閉鎖カバーの駆動部を汚す可能性がある。さらに、混合される材料の残余堆積物が平坦な閉鎖カバー上に横たわったままとなり、混合される材料の残りの部分と一緒に流れ出ない。しかしながら、閉鎖カバーと排出用開口部との接触面は、実質的に円筒形又は円錐形であるため、閉鎖カバーが、排出用開口部から外側へ向けて回動することは不可能である。

交換可能な摩耗性コーティングが施された混合容器及び閉鎖カバーの場合、特に、追加的に真空密閉された混合容器の場合、閉鎖カバー及び排出用開口部の円筒形の接触面が特によく密閉されることが知られている。しかしながら、混合容器の底部の厚さとその上に固定される摩耗性コーティングのために、開放時の閉鎖カバーは、回動運動に移行させる前に、円筒状の接触面に沿って排出用開口部の内側にできるだけ平行な長い距離を移動させなければならない。好ましくは、このような場合、閉鎖カバーの上側は、その上に配置されている混合された材料が完全に流れ去ることを許容するために、排出用開口部の軸線の方向に下向きに回動する。このため、図２に示された閉鎖カバーの駆動部は、軸１１１回りの回動と、復帰要素と連動した軸１０９回りの回動の両方を許容する。例えば、特許文献２に示されているような、復帰要素を備えた既知の閉鎖カバーは、製造コストが高く、かつ、容易に洗浄することができない。閉鎖カバーの回転運動のために、閉鎖カバーは、排出用開口部から回動できるように、排出用開口部内に一定のクリアランスを有する必要がある。この結果として形成された隙間のために、排出用開口部が閉鎖されていても、混合される材料の成分が容器から漏れ得る。さらに、再び開口部に配置して確実にシールするために、空にする作業の後には、閉鎖カバーを徹底的に洗浄しなければならない。さらに、混合される材料が、閉鎖カバーの下側にある回動軸１０９の領域に蓄積され、かつ、回動動作を妨げ得る。

国際公開第２０１１／１２８４３５号 欧州特許出願公開第１１０３４９２号明細書

上述した技術の状態を考慮して、本発明の課題は、排出用開口部を容易に開閉することができ、閉鎖カバーの駆動部が汚れるリスクが著しく少ないミキサを提供することである。

本発明によれば、その目的は、閉鎖カバーが４つの回転ジョイントを備えた４つの棒のリンク機構によって機械台と連結され、４つの棒のリンク機構の第１の回転ジョイント及び第２の回転ジョイントが機械台上に配置され、４つの棒のリンク機構の第３の回転ジョイント及び第４の回転ジョイントが閉鎖カバー上に配置されることで達成される。

機械台に対する、それゆえ、混合容器に対する閉鎖カバーの動きは、４つの棒のリンク機構によって個別に適合させることができる。この場合、第３の回転ジョイント及び第４の回転ジョイントは、閉鎖カバーに直接配置することができる。代替としては、更なる要素を閉鎖カバーに固定することができ、その上に第３の回転ジョイント及び第４の回転ジョイントが配置される。

この点で、４つの棒のリンク機構の全てのジョイント軸が互いに平行に配置されている場合が有利である。

好ましい実施形態では、４つの棒のリンク機構の第１のジョイントは、クランク要素を用いて４つの棒のリンク機構の第４のジョイントと連結接続されている。第１のジョイントのジョイント軸と第４のジョイントのジョイント軸とは、間隔ｃで互いに離間されている。４つの棒のリンク機構の第２のジョイントは、レバー要素を用いて４つの棒のリンク機構の第３のジョイントと連結されている。第２のジョイントのジョイント軸と第３のジョイントのジョイント軸とは、間隔ａで互いに離間されている。４つの棒のリンク機構の第３のジョイントは、長さｆの連結要素を用いて４つの棒のリンク機構の第４のジョイントと連結され、第３のジョイントのジョイント軸と第４のジョイントのジョイント軸とは、間隔ｂで互いに離間されている。それゆえ、連結要素は、間隔ｂよりも長くなってもよい。第１のジョイントと第２のジョイントのジョイント軸は、間隔ｇで互いに離間されている。

さらに、特に好ましい実施形態では、閉鎖カバーが連結要素に固定されている。この場合、連結要素は、第３のジョイントと第４のジョイントとの間だけでなく、閉鎖カバーまで延在されてもよい。第３のジョイントは、連結要素の端、すなわち、閉鎖カバーの反対側に配置されてもよい。

排出用開口部に出入りする閉鎖カバーの駆動運動を提供するために、好ましい実施形態は、第２のジョイントのジョイント軸がシャフトの形式とされており、シャフトを回転させるための駆動部が設けられると共に、シャフトが回転したときにレバー要素がジョイントのジョイント軸の回りに回転するように、レバー要素は、シャフトに固定されている、又は、好ましくは、第１のジョイントのジョイント軸がシャフトの形式とされており、シャフトを回転させるための駆動部が設けられると共に、シャフトが回転したときにクランク要素がジョイントのジョイント軸の回りに回転するように、クランク要素は、シャフトに固定されている、ことの何れかである。

それゆえ、閉鎖カバーを開閉するためには、閉鎖カバーの所望の動きを実現するために、シャフトが駆動されるだけでよい。

さらに好ましい実施形態では、連結要素は、閉鎖カバーに対して実質的に垂直に配置されている。

一般的には、閉鎖カバーは、閉鎖位置において混合カバーの内部に面する平らな内面と、内面と反対側の外面と、内面と外面とを一緒に連結する、外周に延在する端面と、を有する。連結要素を閉鎖カバーに対して垂直に配置することは、連結要素が閉鎖カバーの内面に対して垂直に配置され、この点で混合容器の内部に延在しないことを意味する。

例として、第３のジョイント及び第４のジョイントのジョイント軸、並びに、連結要素が閉鎖カバーに連結される連結点は、閉鎖カバーの外面及び／又は内面に垂直に延在する共通の平面内にある。

さらに好ましい実施形態では、長さａは、長さｃよりも短くされている。レバー要素がクランク要素よりも短いという事実によって、このことは、閉鎖カバーを閉鎖開口部から移動させるために最初は実質的に直線的な動きであり、それから回動運動へ移行する動きを生じさせる。

この場合、０．９≦（ａ＋ｅ）／ｃ≦１．１、好ましくは、０．９５≦（ａ＋ｅ）／ｃ≦１．０５、特に好ましくは、ｃ＝ａ＋ｅといったように、長さｃが、長さａと間隔ｅとの合計にほぼ対応すると有利である。この場合、ｅは、第３のジョイント軸と第４のジョイント軸とを結ぶ直線に垂直な方向における第１のジョイント軸と第２のジョイント軸との間の間隔とされている。間隔ｂは、第３のジョイント軸と第４のジョイント軸とを結ぶ直線に平行な方向における第１のジョイント軸と第２のジョイント軸との間の間隔とされている。それゆえ、間隔ｇは、式：ｅ^２＋ｄ^２＝ｇ^２から導き出される。

さらに好ましい実施形態では、第１のジョイントは、第２のジョイントよりも、排出口が配置されている平面に近い。

第４のジョイントが第３のジョイントよりも閉鎖カバーに近い場合には、さらに有利である。

さらに、特に好ましい実施形態では、閉鎖カバーの閉鎖位置において、クランク要素とレバー要素とは、互いに実質的に平行に延在されている。閉鎖カバーの閉鎖位置において、クランク要素と連結要素を有するレバー要素とが、８０度から１００度の間の角度を形成することがさらに好ましい。さらに、連結要素の長さｆの第３のジョイント軸と第４のジョイント軸との間の間隔ｂに対する比率が２から１０の間とされている場合に有利とされている。

さらに好ましい実施形態では、０．７５ ≦ｄ／ｂ≦１．５とされ、特に好ましくは、０．８５≦ｄ／ｂ≦１．２とされている。

有利なことには、クランク要素及びレバー要素は棒形状とされている。好ましくは、連結要素も棒形状とされている。

さらに好ましい実施形態では、閉鎖カバーの閉鎖位置から開放位置への移動において、シャフトへ向けた、容器底部上における閉鎖カバーの端部の突出部が、排出口の領域に入らないように、４つのジョイントの位置と同様にクランク要素、連結要素及びレバー要素の長さは、調和されている。

この設計構成によって、クランク要素、レバー要素、第３のジョイント及び第４のジョイントに落下し、４つの棒のリンク機構の動きにひどく影響を与える程度に汚してしまうことのないように、混合される材料が、閉鎖カバーの開放時に排出口から落下するのを可能な限り少なくする。基本的に、閉鎖カバーは、４つの棒のリンク機構を混合される材料の落下から保護し、リンク機構の耐用年数を大幅に延長する。さらに、ジョイントは、一般的に混合される材料によって汚されないため、洗浄の手間が軽減される。

さらに好ましい実施形態では、閉鎖カバーは半径ｒの円形とされており、好ましくは、連結要素は、閉鎖カバーの中心点と同じ位置で連結されている。

ａ≦ｃ、とされ、好ましくは、０．１≦ｒ／ａ≦１．２、とされると、さらに有利である。

さらに好ましい構成では、比率ａ／ｅが、０．９≦ａ／ｅ≦２０、とされ、特に好ましくは、１．０≦ａ／ｅ≦１０、とされている。このことは、特に、ｃがａとｅの合計にほぼ対応する場合に有利とされている。

さらに好ましい実施形態では、混合容器は、混合容器の軸回りに回転可能とされ、４つの棒のリンク機構は、混合容器と共に混合容器の軸回りに回転しないように配置されている。さらに特に好ましい実施形態では、直線は、混合容器の軸の第３のジョイント軸及び第４のジョイント軸を通って、かつ、閉鎖カバーの中心点を通って延在する。

さらなる利点、特徴及び可能な用途は、以下の好ましい実施形態及び添付の図の説明から明らかにされる。

図１は、従来技術の混合容器の平面図を示す。 図２は、図１のミキサ装置及びその中に設置された混合容器を通る断面の側面図を示す。 図３は、本発明による一実施形態の下方側からの斜視図を示す。 図４は、図３の実施形態の閉鎖部を開放した状態の斜視図を示す。 図５は、図４の実施形態を通る断面の側面図を示す。 図６は、本発明による４つの棒のリンク機構の線図を示す。

図１及び図２は、本明細書で既に説明した従来技術のミキサを示す。

図３は、本発明によるミキサの一実施形態の下方側からの斜視図を示す。図は、機械台２上に回転可能に取り付けられた円筒形の混合容器１の底部を示す。混合容器１の下面において、閉鎖カバー３が配置された閉鎖開口部が示されている。閉鎖カバー３は、その上に第３のジョイント軸１０と第４のジョイント軸１１とが順番に配置された、連結要素４に固定されている。

図４は、閉鎖カバーが（部分的に）開放された位置にある、本発明によるミキサの斜視図を示す。閉鎖カバー３は、端面１３を有する。連結要素４は、図示された位置では正確には閉鎖位置ではない、閉鎖カバー３に連結されている。図示された実施形態では、閉鎖カバーは円形とされており、連結要素は閉鎖カバー３の円形形状の中心点１２に連結されている。排出口５は、混合容器１の底部に配置されている。連結要素４は、クランク要素７とレバー要素６の両方を用いて機械台２と連結されている。

機械台には、クランク要素によって係合される第１の回転ジョイント８と、レバー要素によって係合される第２の回転ジョイント９と、が固定されている。

閉鎖カバー３を閉鎖位置と開放位置との間で往復運動させるために、クランク要素７をシャフトのジョイント軸を中心に回転させることができるように、クランク要素は、対応する駆動部（図示省略）から回転ジョイント８を介したシャフトを用いて駆動される。また、第３の回転ジョイント１０のための第３の軸と第４の回転ジョイント１１のための軸とが配置されている連結要素４を見出すことができる。

図５は、閉鎖カバーが（部分的に）開放された位置にある、図４に示された本発明によるミキサの側面図を示す。

図６は、機構の斜視図を示す。４つの棒のリンク機構は、機械台２に固定された第１の回転ジョイント及び第２の回転ジョイント８、９を有する。第３の回転ジョイント１０と第４の回転ジョイント１１は、連結要素４に固定されている。

第１の回転ジョイント８は、クランク要素７を用いて第４の回転ジョイント１１に連結されている。第２の回転ジョイント９は、レバー要素６を用いて第３の回転ジョイント１０に連結されている。

連結要素４は、第３の回転ジョイント１０と第４の回転ジョイント１１とを接続するだけでなく、閉鎖カバー３まで延在し、かつ、そこで閉鎖カバーの中心点１２に係合する。連結要素は、閉鎖カバーに対して垂直に配置されている。第３の回転ジョイント１０は、連結要素４の閉鎖カバー３とは反対側の端部にある。

混合される材料が第１の回転ジョイント８又は第２の回転ジョイント９に落下しないことを確実にするために、混合容器の底面に平行な方向に閉鎖位置から開放位置へ移動する際に、第１の回転ジョイント及び第２の回転ジョイント８、９に向かっている閉鎖カバー３の端面１３の点は、可能な限り第１の回転ジョイント８から遠ざからないようにされるべきである。この場合、閉鎖カバー３は、同時に、混合される材料による汚れを防ぐために、回転ジョイント１０、１１も覆う。

図示された実施形態では、レバー要素６は、５００ｍｍの長さとされている。クランク要素の長さｃは６００ｍｍとされている。連結要素４は、３５０ｍｍの全長を有しており、第３の回転ジョイント及び第４の回転ジョイントは、６０ｍｍの間隔ｂで互いに離間されている。第１の回転ジョイントと第２の回転ジョイントの間隔ｄも、間隔ｂと同様に６０ｍｍとされている。閉鎖カバーは、半径ｒが２５０ｍｍとされている。

１ 混合容器
２ 機械台
３ 閉鎖カバー
４ 連結要素
５ 排出口
６ レバー要素
７ クランク要素
８、９、１０、１１ 回転ジョイント
１２ 閉鎖カバーの中心点
１３ 端面
１０１ 混合容器
１０２ 混合ツール
１０３ 中央シャフト
１０４ 混合ブレード
１０５ 壁部／底部スクレーパ
１０６ 底部ブレード
１０７ 排出用開口部
１０８ 閉鎖カバー
１０９ 取り付けピン
１１０ キャリアアーム
１１１ 回動軸
１１２ 転送ボックス

Claims (15)

1. 機械台に保持された混合容器であって、前記混合容器の底部における排出口を有する混合容器と、閉鎖カバーであって、前記閉鎖カバーが前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と前記閉鎖カバーが前記排出口を閉鎖しない開放位置との間で往復移動可能な閉鎖カバーと、を備えたミキサであって、
   前記閉鎖カバーは，４つの回転ジョイントを備えた４本の棒のリンク機構を用いて前記機械台に連結され、前記４本の棒のリンク機構の第１の回転ジョイント及び第２の回転ジョイントが前記閉鎖カバーに配置され、前記４本の棒のリンク機構の第３の回転ジョイント及び第４の回転ジョイントが前記機械台に配置されていることを特徴とする、ミキサ。
2. 前記４本の棒のリンク機構の全てのジョイント軸は、互いに平行に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のミキサ。
3. 前記４本の棒のリンク機構の前記第１のジョイントは、長さｃのクランク要素を用いて前記４本の棒のリンク機構の前記第４のジョイントと連結され、前記４本の棒のリンク機構の前記第２のジョイントは、長さａのレバー要素を用いて前記４本の棒のリンク機構の前記第３のジョイントと連結され、前記４本の棒のリンク機構の前記第３のジョイントは、長さｂの連結要素を用いて前記４本の棒のリンク機構の前記第４のジョイントと連結され、
   第１のジョイントのジョイント軸と第２のジョイントのジョイント軸とは、互いに間隔ｇを空けて配置され、
   第３のジョイント軸と第４のジョイント軸とを結ぶ直線に垂直な方向における前記第１のジョイント軸と前記第２のジョイント軸との間隔がｅとされ、かつ、前記第３のジョイント軸と前記第４のジョイント軸とを結ぶ直線に平行な方向における前記第１のジョイント軸と前記第２のジョイント軸との間隔がｄとされており、
   好ましくは、ａ）前記第１のジョイントは、前記第２のジョイントよりも近い位置で、前記排出口が配置されている平面に配置され、かつ／又は、ｂ）前記第４のジョイントは、前記第３のジョイントよりも前記閉鎖カバーに近い位置とされていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のミキサ。
4. ０．９≦（ａ＋ｅ）／ｃ≦１．１、好ましくは、０．９５≦（ａ＋ｅ）／ｃ≦１．０５、特に好ましくは、ｃ＝ａ＋ｅとされることを特徴とする、請求項３に記載のミキサ。
5. 前記閉鎖カバーが、前記連結要素に固定されていることを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載のミキサ。
6. 前記第２のジョイントのジョイント軸は、シャフトの形式とされており、該シャフトを回転させるための駆動部が設けられると共に、該シャフトが回転したときに前記レバー要素が前記ジョイントの前記ジョイント軸の回りに回転するように、前記レバー要素は、該シャフトに固定されている、又は、好ましくは、前記第１のジョイントのジョイント軸は、シャフトの形式とされており、該シャフトを回転させるための駆動部が設けられると共に、該シャフトが回転したときに前記クランク要素が前記ジョイントの前記ジョイント軸の回りに回転するように、前記クランク要素は、該シャフトに固定されている、ことの何れかを特徴とする請求項３から請求項５の何れか１項に記載のミキサ。
7. 前記連結要素が前記閉鎖カバーに対して実質的に垂直に配置されていることを特徴とする、請求項３から請求項６の何れか１項に記載のミキサ。
8. 前記第３のジョイント軸と前記第４のジョイント軸との前記間隔ｂに対する前記連結要素の長さｆの比率は、２≦ｆ／ｂ≦１０とされていることを特徴とする、請求項３から請求項７の何れか１項に記載のミキサ。
9. 前記間隔ｄの前記間隔ｂに対する比率が、０．７５≦ｄ／ｂ≦１．５、とされ、好ましくは、０．８５≦ｄ／ｂ≦１．２とされていることを特徴とする、請求項３から請求項８の何れか１項に記載のミキサ。
10. 前記閉鎖カバーの前記閉鎖位置において、前記クランク要素と前記レバー要素とが互いに実質的に平行に延在していることを特徴とする、請求項３から請求項９の何れか１項に記載のミキサ。
11. 前記閉鎖カバーの前記閉鎖位置から前記開放位置への移動において、前記シャフトへ向けた、前記底部上における前記閉鎖カバーの端部の突出部が、前記排出口の領域に入らないように、前記４つのジョイントの位置と同様に前記クランク要素、前記連結要素及び前記レバー要素の長さは、調和されていることを特徴とする、請求項３から請求項１０の何れか１項に記載のミキサ。
12. 前記閉鎖カバーは、半径ｒの円形とされ，好ましくは、前記連結要素が、その中心点において前記閉鎖カバーに連結されていることを特徴とする、請求項３から請求項１１の何れか１項に記載のミキサ。
13. ａ≦ｃ、とされ、好ましくは、０．１≦ｒ/ａ≦１．２とされていることを特徴とする、請求項１２に記載のミキサ。
14. 前記混合容器は、前記混合容器の軸線回りに回転可能とされ、前記４本の棒のリンク機構は、前記混合容器と一緒に前記混合容器の軸線回りに回転しないように配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項１３の何れか１項に記載のミキサ。
15. 前記第３のジョイント軸と前記第４のジョイント軸とを通って延在する直線は、前記混合容器の軸線上にあり、前記閉鎖カバーの中心点を通って延在することを特徴とする、請求項３から請求項１４の何れか１項に記載のミキサ。

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