JP2596881B2 - マグネット式ノンシール撹拌機 - Google Patents

マグネット式ノンシール撹拌機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タンク内に収容された
流体或いは粉を含んだ流体を撹拌するマグネット式ノン
シ−ル撹拌機に関し、特にその軸受の構造に特徴を有す
るマグネット式ノンシ−ル撹拌機に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来のこの種のマグネット式ノンシ−ル撹
拌器の構造例を図3に示す。図示するように、従来の撹
拌機は撹拌羽根107を支持する主軸110は撹拌機ケ
−シング105と一体に形成された固定軸となってお
り、撹拌機ケ−シング105がタンク106の一部を形
成している。また、前記撹拌羽根107はフランジ10
8aを有する円筒状の撹拌羽根支持体108に設けられ
ており、該撹拌羽根支持体108のフランジ108a下
面にはマグネット109が取付けられている。
【0003】前記撹拌羽根支持体108の筒部内周面に
は可動側軸受部材111が設けられ、その内側上面には
可動側軸受部材112が設けられている。また、主軸1
10の上部には前記可動側軸受部材112に対応して固
定側軸受部材113が設けられている。上記可動側軸受
部材111の内周面と主軸110の外周面でラジアル軸
受を構成し、可動側軸受部材112の下面と固定側軸受
部材113の上面でスラスト軸受を構成し、撹拌羽根支
持体108は主軸110に支持されて回転できるように
なっている。スラスト軸受を構成する固定側軸受部材1
13は廻り止めピン114で主軸110に固定されてい
る。
【0004】また、前記撹拌機ケ−シング105の下方
には、前記フランジ108aに対応するフランジ状の回
転体103が設けられており、該回転体103の中心部
にはモータ101の回転軸102が嵌挿される穴が設け
られ、該回転体103はキー等により回転軸102に固
定されている。回転体103の上面には前記マグネット
109に対応させてマグネット104が設けられてい
る。
【0005】上記構成の撹拌機において、モ−タ101
は回転軸102で回転体103を回転させると、該回転
体に取り付けられたマグネット104を回転する。該マ
グネット104はタンク106の内側の撹拌羽根支持体
108のマグネット109と磁気的に結合しているか
ら、撹拌羽根支持体108及び撹拌羽根107は回転
し、タンク106内の流体或いは粉を含む流体を撹拌す
る。
【0006】上記構成の撹拌機において、軸受部(ラジ
アル軸受を固定する可動側軸受部材111、スラスト軸
受を構成する可動側軸受部材112及びスラスト軸受を
構成する固定側軸受部材113)の着脱が容易であるこ
とが必要であり、軸受部はタンク106内の流体により
潤滑する所謂自液潤滑式が多い。従って少なくとも上部
のスラスト軸受部まで液を満たして運転する。また、ス
ラスト軸受の固定側軸受部材113の廻り止め方法とし
は、上記のようにピン114を用いる方法又はキ−又は
突起物を設けて廻り止めとすることが多い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方法は主軸110にスラスト軸受を構成する固定
側軸受部材113を1箇所又は2箇所でピン114で固
定し廻り止めを実施しているため、可動側軸受部材11
2の回転に伴って廻り止め位置でねじれが生じるととも
に過大な剪断力がピン114に集中するため、最悪の場
合はピン114が破断される。更に使用法を誤ってタン
ク106内の流体(液体)がない状態で空運転させる
と、軸受面(固定側軸受部材113と可動側軸受部材1
12の摺接面)の摩擦力で瞬間過剰トルクが廻り止めピ
ン114に集中することにより破断されると云う問題が
ある。このため軸受材料が制限され、肉圧サイズ等も制
約されることになる。
【0008】また図3の如く従来型は、スラスト軸受を
構成する可動側軸受部材112及び固定側軸受部材11
3が翼側(上部)にある上部支点の為スラスト軸受が偏
摩耗すると撹拌羽根107の傾きが徐々に大きくなり、
撹拌羽根支持体108のフランジ108aに取り付けら
れたマグネット109の先端側がタンク106の壁面に
接触する危険性が増大することになる。更に、軸受部は
自液潤滑の為タンク106内の液面を上部軸受部より上
位に設定しないと空運転になりスラスト軸受を構成する
可動側軸受部材112及び固定側軸受部材113が破損
すると云う問題点もあった。
【0009】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、安全で安定した運転が可能
で、且つ簡単な構造のマグネット式ノンシ−ル撹拌機を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、図1に示すように、撹拌羽根7を有し、該撹
拌羽根7を支持する主軸10が撹拌機ケ−シング5と一
体に形成した固定軸で、且つ該撹拌機ケ−シング5がタ
ンク6の一部を形成し、該タンク6内にある撹拌羽根7
がタンク6の外側の回転体3の回転力をマグネット4と
マグネット9の磁気的結合により非接触で受けて主軸1
0の外周を回転し、該タンク6内の流体或いは粉を含ん
だ流体を撹拌する回転軸シ−ルのないマグネット式ノン
シ−ル撹拌機において、主軸10をその断面を図2に示
すように非円形となる軸に形成し、該断面非円形の主軸
10に嵌合する固定側軸受部材11を設け、固定側軸受
部材11の外周部を撹拌羽根7が回転するように構成し
たことを特徴とする。
【0011】また、撹拌羽根7の固定側軸受部材11に
摺接する摺接部に可動側軸受部材12を設け、固定側軸
受部材11の下端部に図4に示すようにテーパー面11
cを有する拡大部11aを設けると共に、該可動側軸受
部材12の下端部に図5に示すように該拡大部11aの
テーパー面に摺接するテーパー面12aを形成し、該固
定側軸受部材11のテーパー面11aと可動側軸受部材
12のテーパー面12aでスラスト軸受を形成すること
を特徴とする。
【0012】
【作用】本発明によれば、上記のように、主軸10をそ
の断面を非円形となる軸に形成し、該主軸10に嵌合す
る固定側軸受部材11を設ける構成としたので、許容軸
径に対してそのねじり及び曲げ強度を最大限に保持でき
ると同時に軸受の廻り止めに対して軸の強度と同程度の
強度を持たせることが可能となる。
【0013】また、固定側軸受部材11にテーパー面を
有する拡大部11aを設けると共に、該可動側軸受部材
12に拡大部11aのテーパー面に摺接するテーパー面
12aを形成して、スラスト軸受を形成するので、撹拌
羽根7の撹拌に伴うラジアル力により傾き力を発生して
も、テ−パ軸受面の自動復帰力によりラジアル隙間の範
囲内でしか傾きを生じないし、また、ラジアル軸受を構
成する固定側軸受部材11と可動側軸受部材12との摺
接面の摺接も常に均一を保つよう回転する。撹拌液が気
泡等を巻き込んでも軸受部のみに液が存在すれば回転を
続けることが出来るので最小液量を従来より更に低くす
ることが出来る。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明のマグネット式ノンシ−ル撹
拌機の構造を示す図である。本撹拌機は撹拌羽根7を支
持する主軸10は撹拌機ケ−シング5と一体に形成され
た固定軸となっており、撹拌機ケ−シング5がタンク6
の一部を形成し、撹拌羽根7はフランジ8aを有する円
筒状の撹拌羽根支持体8に設けられており、フランジ8
aの下面にマグネット9が取り付けられ、また、撹拌機
ケ−シング5の下方には、フランジ状の回転体3が設け
られ、該回転体3の上面には前記マグネット9に対応し
てマグネット4が取り付けられており、該回転体3はモ
ータ1の回転軸2に固定される点は、図3の従来例と全
く同一である。
【0015】本撹拌機においては、主軸10の外周には
ラジアル軸受を構成する固定側軸受部材11が嵌合して
おり、撹拌羽根支持体8の内周面には同じくラジアル軸
受を構成する可動側軸受部材12が設けられている。主
軸10はその断面形状が図2に示す形状の軸である。即
ち、円柱の表面を互いに120°離れた軸表面上の点
a、b、cを中心とする半径R(R<円柱の直径)の円
弧を描くように削られててなる断面の非円形としてい
る。また、主軸10の上部には袋ナット13が螺合する
ボルト部10aが形成されている。
【0016】固定側軸受部材11は筒状でその中央に形
成された穴の断面形状は図2に示す断面形状と同じ形状
で、その上部には主軸10に形成された係合溝に嵌合す
る長尺の突起11bが形成されている。また、固定側軸
受部材11の下端部には図4に示すように、外側に下が
り勾配のテーパー面11cを有する拡大部11aが形成
されている。可動側軸受部材12は円筒状でその中央部
に前記固定側軸受部材11が挿入される穴が形成されて
いる。そして該可動側軸受部材12の下端部には図5に
示すように前記固定側軸受部材11の拡大部11aのテ
ーパー面11cに摺接する内側に上がり勾配のテーパー
面12aが形成されている。また、可動側軸受部材12
の上部には撹拌羽根支持体8の内周面に形成された長尺
の突起部8bが係合する係合溝12bが形成されてい
る。
【0017】固定側軸受部材11の中央の穴に主軸10
を挿入し、パッキン14を介在させてなるボルト部10
aに袋ナット13を螺合させ締め付けることにより、固
定側軸受部材11を主軸10に固定する。なお、パッキ
ン15は撹拌機ケーシング5と固定側軸受部材11の下
端面の間に介在するパッキンである。また、可動側軸受
部材12は撹拌羽根支持体8の中央穴に嵌挿入される。
そして撹拌羽根支持体8の可動側軸受部材12の中央穴
に主軸10を挿入して本撹拌機が組立てられる。
【0018】上記構成の撹拌機において、モータ1によ
り回転体3が回転すると、撹拌羽根7が固定された撹拌
羽根支持体8が主軸10に支持されて回転する。そして
固定側軸受部材11と可動側軸受部材12の摺接部でラ
ジアル軸受を形成し、固定側軸受部材11の拡大部11
aのテ−パー面11cと可動側軸受部材12の下端のテ
−パー面12aでスラスト軸受を形成する。
【0019】上記のように主軸10の断面形状を図2に
示す形状とすることにより、主軸10が耐え得るねじり
及び曲げ強度を最大とすると共に、固定側軸受部材11
の廻り止めに対し主軸10の強度と同程度の強度を持た
せることが出来る。またスラスト荷重は固定側軸受部材
11のテ−パー面11cと可動側軸受部材12のテ−パ
ー面12aで受けるので、撹拌羽根7が撹拌に伴うラジ
アル力により傾き力を発生してもテ−パ軸受面の自動復
帰力によりラジアル隙間の範囲内でしか傾きを生じない
し、ラジアル軸受面の摺接圧も常に均一に保つよう回転
する。
【0020】また、上記構成の撹拌機をタンク6の底面
に取り付けた場合、撹拌羽根7により撹拌された流体
(液体)が気泡等を巻き込んでも、固定側軸受部材11
と可動側軸受部材12の摺接部、即ち軸受部のみに液が
存在すれば回転を続けることが出来て最小撹拌液量を更
に低くすることが出来る。
【0021】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば下記のような優れた効果が得られる。 (1)撹拌機の主軸をその断面が非円形となる軸に形成
し、該主軸に嵌合する固定側軸受部材を設ける構成とし
たので、許容軸径に対してそのねじり及び曲げ強度を最
大限に保持できると同時に軸受の廻り止めに対して軸の
強度と同程度の強度を持たせることが可能となる。
【0022】(2)また、固定側軸受部材にテーパー面
を有する拡大部を設けると共に、該可動側軸受部材に拡
大部のテーパー面に摺接するテーパー面を形成して、ス
ラスト軸受を形成するので、撹拌羽根の撹拌に伴うラジ
アル力により傾き力を発生しても、テ−パ軸受面の自動
復帰力によりラジアル隙間の範囲内でしか傾きを生じな
い。
【0023】(3)また、ラジアル軸受を構成する固定
側軸受部材11と可動側軸受部材12との摺接面の摺接
も常に均一を保つよう回転する。撹拌液が気泡等を巻き
込んでも軸受部のみに液が存在すれば回転を続けること
が出来るので最小液量を従来より更に低くすることが出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマグネット式ノンシ−ル撹拌機の構造
を示す図である。
【図2】本撹拌機の主軸の断面を示す図である。
【図3】従来のマグネット式ノンシ−ル撹拌機の構造を
示す図である。
【図4】固定側軸受部材の形状を示す断面図である。
【図5】可動側軸受部材の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
1 モ−タ 2 回転軸 3 回転体 4 マグネット 5 撹拌機ケ−シング 6 タンク 7 撹拌羽根 8 撹拌羽根支持体 9 マグネット 10 主軸 11 固定側軸受部材 12 可動側軸受部材 13 袋ナット 14 パッキン 15 パッキン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を支持する
    主軸が撹拌機ケ−シングと一体に形成した固定軸で、且
    つ該撹拌機ケ−シングがタンクの一部を形成し、該タン
    ク内にある前記撹拌羽根がタンク外側の回転体の回転力
    を磁気的結合により非接触で受けて前記主軸の外周を回
    転し、該タンク内の流体或いは粉を含んだ流体を撹拌す
    る回転軸シ−ルのないマグネット式ノンシ−ル撹拌機に
    おいて、 前記固定軸をその断面が非円形となる軸に形成し、該断
    面非円形の軸に嵌合する固定側軸受部材を設け、該固定
    側軸受部材の外周部を前記撹拌羽根が回転するように構
    成したことを特徴とするマグネット式ノンシ−ル撹拌
    機。
  2. 【請求項2】 上記請求項1のマグネット式ノンシ−ル
    撹拌機において、 前記撹拌羽根の前記固定側軸受部材に摺接する摺接部に
    可動側軸受部材を設け、該固定側軸受部材の下端部にテ
    ーパー面を有する拡大部を設けると共に、該可動側軸受
    部材の下端部に該拡大部のテーパー面に摺接するテーパ
    ー面を形成し、該固定側軸受部材のテーパー面と可動側
    軸受部材のテーパー面でスラスト軸受を形成することを
    特徴とするマグネット式ノンシ−ル撹拌機。
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