JP2672817B2 - Mixing machine - Google Patents

Mixing machine

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JP2672817B2
JP2672817B2 JP62221248A JP22124887A JP2672817B2 JP 2672817 B2 JP2672817 B2 JP 2672817B2 JP 62221248 A JP62221248 A JP 62221248A JP 22124887 A JP22124887 A JP 22124887A JP 2672817 B2 JP2672817 B2 JP 2672817B2
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JP
Japan
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shaft
casing
mixing
scraper
mixer
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Japanese (ja)
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博 村田
正之 安口
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Nisshin Engineering Co Ltd
Nisshin Seifun Group Inc
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Nisshin Engineering Co Ltd
Nisshin Seifun Group Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、粉粒体同士や粉粒体と液体等の材料をバッ
チ式にて高速で撹拌、混合する混合機に関する。 <従来の技術> 粉粒体等の材料の混合方式には、容器回転型のミキサ
ーや、容器固定型でバッチ式や連続式のミキサー等種々
の混合機を用いた混合方式があるが、そのなかでも特に
粉粒体を高速で撹拌、混合する場合には、容器固定型で
バッチ式の高速混合機が用いられている。 この高速混合機は、一般に、固定容器内に混合する粉
粒体を所定量投入し、容器内に設置された種々の形状の
撹拌羽根を高速(500〜10,000r.p.m程度)で回転させて
粉粒体を強制的に流動させ撹拌することにより混合を行
うものである。この高速混合機には、ヘンシェルミキサ
ー、ハイスピードミキサー、ファインミキサー等があ
る。 ところで、このような高速混合機においては、混合度
の向上が課題となっている。粉粒体には、粒径が比較的
小さいもの(以下、「粉体」または「微粉体」という)
と、粒径が比較的大きいもの(以下、「粉体」という)
があるが、粉体、特に微粉体は凝集(ブロック化)し易
く、凝集状態で混合した場合には、混合度が低下する。 上述した従来の高速混合機では、粉体同士の流動によ
り混合がなされるため、凝集状態、即ち、塊りのままで
混合がなされ、よって混合度が低い。 そこで第3図に示すように、箱形のケーシング29内で
高速回転する多段羽根301を有する解砕手段30をケーシ
ング側部に別途設け、粉粒体の混合中に同時に凝集した
粉体を解砕することができる混合機(MGTミキサー)28
が提案されている。 しかるに、この混合機では、粉粒体の混合中に同時に
解砕を行うため、例えば、凝集した粉体Xと粉体Yとを
混合する場合、解砕手段の多段羽根付近には粉体Xおよ
びYが存在しており、凝集した粉体Xの解砕が効率的に
行われない。特に、粉体Yの混合率が多い場合には、粉
体Xが多段羽根に衝突する確率が低くなり、その解砕が
困難となる。 従って、粉体XおよびYを混合する前に凝集した粉体
Xを解砕する必要がある。 <発明が解決しようとする問題点> 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、
混合度を高めることができる混合機を提供することにあ
る。 <問題点を解決するための手段> このような目的を達成するために、本発明者らは鋭意
研究の結果、ケーシング内の材料投入口付近に材料(特
に粉体)を解砕および/または分散する解砕、分散手段
を設け、粉体の投入直後にこの解砕、分散手段により粉
体を解砕、分散し、その後混合するよう構成した混合機
を見い出し、本発明に至った。 即ち、本発明は、材料の投入口および排出口を有し、
内部が球状のケーシングと、 該ケーシング内の前記投入口付近に設置され、投入口
より投入された材料を解砕および分散する解砕、分散手
段と、 シャフトと、該シャフトに取付けられた多段羽根によ
る撹拌羽根と、前記シャフトを回転する駆動手段とを有
し、前記解砕、分散手段により解砕および分散された材
料を撹拌、混合する撹拌装置と、 前記ケーシングの内壁に沿って回転するスクレーパー
と、該スクレーパーを回転する駆動手段とを有し、 前記ケーシングの内壁に付着した材料をかき落す材料
かき落し手段とを具備し、前記シャフトと前記スクレー
パーとは同心的に、かつ互いに独立に回転するよう設置
されていることを特徴とする混合機を提供するものであ
る。 また、前記解砕、分散手段は、前記撹拌装置のシャフ
トの先端に取付けられ、複数の突起が立設された回転子
であるのがよい。 前記スクレーパーは、リング状をなし、ケーシングの
内壁に接触する弾性部材を有するのが好ましい。 前記スクレーパーは、前記撹拌装置の前記シャフトよ
り低回転速度で回転駆動されるのが好ましく、前記撹拌
装置の前記シャフトの回転速度は300〜10,000rpmであ
り、前記スクレーパーの回転速度は10〜100rpmであるの
がよい。 以下、本発明の混合機を添付図面に示す好適実施例に
ついて詳細に説明する。 第1図は、本発明の混合機1の部分断面正面図であ
る。 同図に示すように、混合機1は材料混合のために必要
な所定の容積を有し、その内部が少なくとも球状のケー
シング2を有する。ケーシング2の内部形状を球状とし
たのは、次の理由による。第1に、所定の容積を確保す
るためにケーシング内壁の表面積を最小とすることがで
き、内壁への材料の付着を抑制し、第2にケーシング2
内のデッドゾーンをなくし、材料の滞留を防止して混合
度を高めることができる。ケーシング2の上部には材料
を投入するための投入口3が、下部には混合された材料
を排出するための排出口4が設けられている。本発明の
混合機1は、バッチ式で用いるので、材料の混合中にケ
ーシング2を密閉する必要があるため、材料の投入口3
および排出口4には、それぞれ蓋5および6が取り付け
られている。この蓋5および6は、所定時に開閉され
る。 このようなケーシング2には、ケーシング内の材料を
撹拌または撹拌混合する撹拌装置7およびケーシング2
の内壁25に付着した材料をかき落す材料かき落し手段16
が装着されている。以下、撹拌装置7および材料かき落
し手段16の構造について説明する。 撹拌装置7は、ケーシング2内に所定長さ突出するシ
ャフト8を有し、このシャフト8の先端部分には撹拌羽
根、好ましくは多段羽根9が一定の間隔をおいて固着さ
れている。 なお、撹拌羽根(多段羽根)9の段数や枚数は、特に
限定されずまた、羽根の平面形状は、三角形、矩形等い
かなるものでもよく、断面が三角形や、平坦な板羽根あ
るいは、折れ曲りやねじれを有するもの等いずれでもよ
い。 シャフト8は、後述するスクレーパー17の回転軸であ
る中空シャフト18の内側にベアリング10、10により軸支
されている。シャフト8の基端部にはプーリー12が固着
され、該プーリー12と、駆動源であるモータ15の回転軸
に固着されたプーリー14との間にベルト13が掛けられ、
モータ15の回転力をシャフト8に伝達しうるようになっ
ている。 一方、材料かき落し手段16は、中空シャフト18を有
し、このシャフト18の先端部にケーシング2の内壁25に
沿って回転するスクレーパー17が取付けられている。 スクレーパー17は、ケーシング内径より若干小さい外
径を有するリング状部材171と、該リング状部材171の所
定位置に取付けられた複数の弾性部材172で構成され、
スクレーパー17を回転させると各弾性部材172がケーシ
ング2の内壁25に接触しつつ摺動し、内壁25に付着した
材料をかき落すようになっている。なお、弾性部材172
のリング状部材171に対する配置は、第1図に示すよう
にスクレーパーを1回転させたとき、各弾性部材172に
よりケーシングの内壁25の全面をカバーするように分割
配置しておけばよい。弾性部材172は、例えば、ウレタ
ンゴム等のゴム材料、または、テフロン等の樹脂により
構成されており、耐摩耗性に優れたものが好ましい。 なお、スクレーパー17は上述した構造のものに限ら
ず、例えばリング状部材にブラシを装着したもの等いか
なるものでもよい。 中空シャフト18は、ケーシング2の下部に形成された
スリーブ26の内側にベアリング19、19により軸支されて
おり、この中空シャフト18の内側にはシャフト8が挿通
され、ベアリング10、10により中空シャフト18に対して
軸支されている。即ち、撹拌装置のシャフト8とスクレ
ーパーの中空シャフト18とは同心的に回転するようにな
っている。 このような構造とすることにより、混合機1を小型化
することができる。 中空シャフト18の基端部にはプーリー21が固着され、
該プーリー21と駆動源であるモータ24の回転軸に固着さ
れたプーリー23との間にベルト22が掛けられ、モータ24
の回転力を中空シャフト18に伝達しうるようになってい
る。 なお、スリーブ26の上部と中空シャフト18との間、お
よび中空シャフト18の先端部とシャフト8との間には、
ケーシング2内の材料が濡れ出すのを防止するために、
それぞれリング状のシール部材20および11が装着されて
いる。このようなシール部材20および11には、例えば、
ゴム製Oリング、ゴム製Vリング、オイルシール等が用
いられる。 第1図に示す構成例では、2個のモータ15および24に
よりそれぞれシャフト8および中空シャフト18を回転さ
せているが、1個のモータにより両シャフト8および18
を回転させるような構成であってもよい。また、シャフ
ト8および18への回転力の伝達は、プーリーおよびベル
トを用いた機構により行う場合に限らず、ギヤー等の他
の動力伝達手段を用いてもよい。 シャフト8および中空シャフト18の回転方向は各々い
ずれの方向でもよい。このうち、中空シャフト18は、所
定の一定間隔で時計方向回転、停止、反時計方向回転、
停止を1サイクルとしてくり返し回転させるのがよい。
この理由は、中空シャフト18の先端に取り付けられたス
クレーパー17の回転方向が所定間隔で変わるので、混合
槽であるケーシング2内の材料の流れがそれぞれの回転
方向で異なることになり、材料の混合が進むので、混合
時間が速くなり、最終混合度も良くなるからである。こ
こで、回転時間および停止時間は特に限定されるもので
はないが、回転時間は時計方向と反時計方向とも等しく
するのがよく、停止時間は回転時間より短くてよい。ま
た、シャフト8は比較的高速(例えば、300〜10,000r.
p.m)で、中空シャフト18は比較的低速(例えば10〜100
r.p.m)で回転させるのがよい。 本発明の混合機1は、ケーシング2内の投入口3付近
(投入口をケーシング上部に設ける場合にはその直下)
に解砕、分散手段を設置し、投入口3より投入された材
料M、特に凝集した粉体または微粉体を解砕および分散
することに特徴を有する。 この解砕、分散手段は、第1図に示すように、シャフ
ト8の先端に取り付けられた回転子27で構成される。回
転子27は、第2図に示すように、円板271上に複数のピ
ン状の突起272が立設された構造のものである。投入口
3より投入された凝集状態の粉体または微粉体は、撹拌
羽根9と同時に高速回転する回転子27の突起272に衝突
して直ちに解砕され、さらに遠心力により四方八方に分
散される。 突起272の形状、数、寸法(径、高さ)、配設パター
ン等は特に限定されず、これらは、ケーシングの容積、
投入される材料の性質(粒度、比重等)等に応じて、解
砕、分散効率が最も良いように適宜設定すればよい。 なお、本発明の混合機においては、殆ど全ての粉粒体
を撹拌、混合することができる。その例として、小麦
粉、澱粉、セメント、タンカル、アルミナ、薬品粉末等
の粉体や、食塩、化学調味料、鉄粉、砂、プラスチック
粒、穀粒等の粒体等を挙げることができ、これらの1種
を撹拌または2種以上を混合する。また上記材料と液体
との混合に用いることもできる。 特に、本発明装置は、粉体、または微粉体(粒径10μ
m以下)を含む撹拌、混合に適している。 また、粉体と粒体のように分離し易いものの混合、比
重の異なる粉粒体同士の場合および粉体と粉体の微量成
分の高速混合等に適する。 <作用> 以下、本発明の混合機の作用について説明する。 排出口4の蓋6を閉じておき、投入口3の蓋5を開い
て1種または2種以上の材料Mを投入口3より投入す
る。このときモータ15および24を駆動させ、撹拌装置7
および材料かき落し手段(スクレーパー17)を作動させ
ておく。 投入された材料M、特に凝集状態の粉体は高速で回転
する回転子27の突起272に衝突して直ちに解砕され、さ
らに遠心力により四方八方に分散される。また、凝集し
てない粒体を投入した場合には、この粒体は、回転子27
により分散される。このようにして解砕および分散され
た粉体、粉体は、高速で回転する撹拌羽根9により撹拌
または混合がなされる。粉体は混合される際に、すでに
解砕され、しかも分散されているため、高速で均一な混
合が可能となる。 混合中の材料はケーシング2の内壁25に付着し易い
が、回転するスクレーパー17(内壁全面をカバーする)
により内壁25に付着した材料をかき落し、材料の堆積を
防止する。また、スクレーパー17は、特に撹拌羽根9と
逆回転させた場合、材料の流動を助け、撹拌混合の効率
を高める働きをする。 ケーシング2の内部形状は球状であるため、混合中の
材料が滞留する部分、即ち、デッドゾーンがなく、よっ
て、材料の均一な撹拌、混合が短時間で行える。特に、
粒径の異なる粉体と粒体や、比重差の大きい粉粒体同士
を混合する場合でも均一に短時間で混合ができる。 以上のように材料の撹拌、混合が完了した後は、モー
タ15および24を停止し、蓋6を開いて排出口4より撹
拌、混合済の材料を回収する。 <実施例> (本発明例) 第1図に示す構造の混合機を用いて、以下の条件下で
バッチ式にて下記表1に示す材料の混合を行った。 ケーシング内径:200mmφ 撹拌装置: 撹拌羽根:3段の板羽根 羽根直径:120mm、150mm、100mm 回転数:6000r.p.m スクレーパー:ステンレス製リング(外径190mmφ)に
ウレタンゴム製部材を4ケ所装着したもの 回転方向:撹拌羽根と逆回転 回転数:50r.p.m 材料解砕、分散手段: 回転子:直径60mmφの円板に、高さ10mmのピンを33本立
設したもの (比較例) 従来の混合機としてヘンシェル型ミキサーを用いて、
下記表1に示す材料の混合を行った。 本発明例および比較例の混合機を用いて、それぞれ下
記表1のAの組合せおよびBの組合せの混合材料につい
て混合し、混合度の経時的変化を調べた。その結果を第
4図(Aの組合せ)および第5図(Bの組合せ)に示
す。 なお、Aの組合せは、混合する両材料の粒径がほぼ等
しく、比重に差があるもの、Bの組合せは混合する両材
料の粒径に差があり、平均粒径1μmのアルミナ粉は、
特に凝集し易いものである。 また、混合度は、下記式(1)により算出したもので
ある。 N:サンプリング点数 Cj:その点の濃度(サンプリングの濃度) Co:最終濃度(計算濃度) Mは0に近い程混合度合が良いことを示す。 第4図および第5図のグラフから明らかなように、本
発明の混合機は従来の混合機に比べ混合度が格段に向上
している。 <発明の効果> 本発明の混合機によれば、ケーシングの内部を球状と
し、ケーシング内壁に付着した材料をかき落す材料かき
落し手段およびケーシング内へ投入された材料を解砕お
よび分散する解砕、分散手段を設けたことにより、材料
の混合度が大幅に向上する。 特に、凝集し易い粉体または微粉体を混合する場合に
は、凝集状態で投入された粉体または微粉体を解砕、分
散し、その後混合を行うので、解砕手段を別途設け、粉
粒体の混合中に同時に解砕を行う従来の混合機に比べ、
混合度が高まる。 このように本発明の混合機は、材料の混合効率が高い
ので小麦粉、澱粉等の食用粉の混合、薬品の混合、セラ
ミックス等無機品粉末の混合、樹脂粒の混合等、広範囲
の分野において利用可能であり、その有用性が高い。 さらに、本発明によれば、材料を撹拌、混合する撹拌
装置のシャフトと材料をかき落すスクレーパーとを同心
的にかつ互いに独立に回転するように設置することによ
り、混合機自体を小型化することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to a mixer for agitating and mixing materials such as powders and granules or powders and granules and liquid in a batch manner at high speed. <Prior Art> As a mixing method of materials such as powder and granules, there is a mixing method using various mixers such as a container rotating type mixer and a container fixed type batch type or continuous type mixer. In particular, in the case of stirring and mixing powders and granules at high speed, a container-fixed type batch-type high-speed mixer is used. This high-speed mixer generally puts a certain amount of powder and granules to be mixed into a fixed container, and rotates various types of stirring blades installed in the container at high speed (about 500 to 10,000 rpm) to form powder and granules. Mixing is performed by forcibly flowing and stirring the body. This high speed mixer includes a Henschel mixer, a high speed mixer, a fine mixer and the like. By the way, in such a high-speed mixer, improvement of the degree of mixing is an issue. Particles with a relatively small particle size (hereinafter referred to as "powder" or "fine powder")
With relatively large particle size (hereinafter referred to as "powder")
However, powders, particularly fine powders, are easily aggregated (blocked), and when mixed in an aggregated state, the degree of mixing is reduced. In the above-described conventional high-speed mixer, since the powders are mixed by the flow of the powders, the powders are mixed in an agglomerated state, that is, in the form of lumps, and thus the degree of mixing is low. Therefore, as shown in FIG. 3, crushing means 30 having multi-stage blades 301 that rotate at high speed in a box-shaped casing 29 is separately provided on the side of the casing to crush powders that are agglomerated at the same time during the mixing of powder particles. Mixer that can be crushed (MGT mixer) 28
Has been proposed. However, in this mixer, since the powder particles are crushed at the same time during mixing, for example, when the powder X and the powder Y which are aggregated are mixed, the powder X is provided near the multistage blade of the crushing means. And Y are present, the agglomerated powder X is not efficiently crushed. In particular, when the mixing ratio of the powder Y is high, the probability of the powder X colliding with the multi-stage blade becomes low, and it becomes difficult to disintegrate the powder X. Therefore, it is necessary to crush the agglomerated powder X before mixing the powders X and Y. <Problems to be Solved by the Invention> An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art,
It is to provide a mixer capable of increasing the degree of mixing. <Means for Solving Problems> In order to achieve such an object, the inventors of the present invention have conducted intensive studies and as a result, crushed and / or crushed a material (particularly a powder) in the vicinity of a material inlet in a casing. The present invention was accomplished by providing a crushing / dispersing means for dispersing, crushing / dispersing the powder by the crushing / dispersing means immediately after charging the powder, and then finding a mixer for mixing. That is, the present invention has a material inlet and outlet,
A casing having a spherical interior, a crushing / dispersing unit installed near the charging port in the casing for crushing and dispersing the material charged from the charging port, a shaft, and a multi-stage blade attached to the shaft. A stirring device for stirring and mixing the materials crushed and dispersed by the crushing and dispersing means, and a scraper that rotates along the inner wall of the casing. And a drive means for rotating the scraper, and a material scraping means for scraping off the material adhering to the inner wall of the casing, wherein the shaft and the scraper rotate concentrically and independently of each other. The present invention provides a mixer characterized by being installed. The crushing / dispersing means is preferably a rotor attached to the tip of the shaft of the stirring device and provided with a plurality of projections. The scraper preferably has an elastic member having a ring shape and being in contact with the inner wall of the casing. The scraper is preferably rotationally driven at a lower rotation speed than the shaft of the stirring device, the rotation speed of the shaft of the stirring device is 300 ~ 10,000 rpm, the rotation speed of the scraper is 10 ~ 100 rpm. Good to have. Hereinafter, a preferred embodiment of the mixer of the present invention shown in the accompanying drawings will be described in detail. FIG. 1 is a partial sectional front view of the mixer 1 of the present invention. As shown in the figure, the mixer 1 has a predetermined volume necessary for mixing the materials, and the inside thereof has at least a spherical casing 2. The reason why the internal shape of the casing 2 is spherical is as follows. Firstly, the surface area of the inner wall of the casing can be minimized in order to ensure a certain volume, which suppresses the adhesion of material to the inner wall and secondly the casing 2
It is possible to eliminate the dead zone inside, prevent the material from staying, and increase the mixing degree. An input port 3 for inputting the material is provided at the upper part of the casing 2, and a discharge port 4 for discharging the mixed material is provided at the lower part. Since the mixer 1 of the present invention is used in a batch system, it is necessary to seal the casing 2 during mixing of the materials, and therefore the material input port 3
The lid 5 and the lid 6 are attached to the outlet 4 and the outlet 4, respectively. The lids 5 and 6 are opened and closed at a predetermined time. Such a casing 2 includes a stirring device 7 and a casing 2 for stirring or stirring and mixing the materials in the casing.
Material scraping means 16 for scraping off material adhering to the inner wall 25 of
Is installed. The structures of the stirring device 7 and the material scraping means 16 will be described below. The stirring device 7 has a shaft 8 protruding into the casing 2 by a predetermined length, and stirring blades, preferably multistage blades 9 are fixed to the tip portion of the shaft 8 at regular intervals. The number and the number of stages of the stirring blades (multi-stage blades) 9 are not particularly limited, and the plane shape of the blades may be any shape such as a triangle or a rectangle, and may have a triangular cross section, a flat blade or a bent blade. Any of those having a twist may be used. The shaft 8 is rotatably supported by bearings 10 inside a hollow shaft 18 which is a rotary shaft of a scraper 17, which will be described later. A pulley 12 is fixed to a base end portion of the shaft 8, and a belt 13 is hung between the pulley 12 and a pulley 14 fixed to a rotation shaft of a motor 15 which is a drive source.
The rotational force of the motor 15 can be transmitted to the shaft 8. On the other hand, the material scraping means 16 has a hollow shaft 18, and a scraper 17 that rotates along the inner wall 25 of the casing 2 is attached to the tip of this hollow shaft 18. The scraper 17 is composed of a ring-shaped member 171 having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the casing, and a plurality of elastic members 172 attached to predetermined positions of the ring-shaped member 171.
When the scraper 17 is rotated, each elastic member 172 slides while coming into contact with the inner wall 25 of the casing 2 to scrape off the material attached to the inner wall 25. The elastic member 172
The ring-shaped member 171 may be arranged so as to cover the entire inner wall 25 of the casing by each elastic member 172 when the scraper is rotated once as shown in FIG. The elastic member 172 is made of, for example, a rubber material such as urethane rubber or a resin such as Teflon, and preferably has excellent wear resistance. The scraper 17 is not limited to the one having the above-described structure, and may be any one such as a ring-shaped member having a brush attached thereto. The hollow shaft 18 is axially supported by bearings 19 and 19 inside a sleeve 26 formed in the lower portion of the casing 2. The shaft 8 is inserted inside the hollow shaft 18 and the hollow shaft 18 is supported by the bearings 10 and 10. It is pivoted on 18. That is, the shaft 8 of the stirrer and the hollow shaft 18 of the scraper rotate concentrically. With such a structure, the mixer 1 can be downsized. A pulley 21 is fixed to the base end of the hollow shaft 18,
A belt 22 is hung between the pulley 21 and a pulley 23 fixed to the rotating shaft of a motor 24 that is a drive source,
The rotational force of the shaft can be transmitted to the hollow shaft 18. In addition, between the upper portion of the sleeve 26 and the hollow shaft 18, and between the tip of the hollow shaft 18 and the shaft 8,
In order to prevent the material in the casing 2 from getting wet,
Ring-shaped sealing members 20 and 11 are mounted, respectively. Such seal members 20 and 11 include, for example,
A rubber O-ring, a rubber V-ring, an oil seal, etc. are used. In the configuration example shown in FIG. 1, the shaft 8 and the hollow shaft 18 are rotated by two motors 15 and 24, respectively, but both shafts 8 and 18 are rotated by one motor.
May be configured to rotate. The transmission of the rotational force to the shafts 8 and 18 is not limited to the case where the mechanism using the pulley and the belt is used, and other power transmission means such as a gear may be used. The shaft 8 and the hollow shaft 18 may rotate in either direction. Of these, the hollow shaft 18 rotates clockwise, stops, rotates counterclockwise at predetermined fixed intervals,
It is advisable to repeat the rotation with one stop cycle.
The reason is that the scraper 17 attached to the tip of the hollow shaft 18 changes its rotation direction at a predetermined interval, so that the flow of the material in the casing 2 as the mixing tank is different in each rotation direction, and the mixing of the materials is performed. This is because the mixing time becomes faster and the final degree of mixing becomes better. Here, the rotation time and the stop time are not particularly limited, but it is preferable that the rotation time is equal to the clockwise direction and the counterclockwise direction, and the stop time may be shorter than the rotation time. Further, the shaft 8 has a relatively high speed (for example, 300 to 10,000 r.
pm), the hollow shaft 18 is relatively slow (eg 10-100
It is better to rotate at (rpm). In the mixer 1 of the present invention, the vicinity of the charging port 3 in the casing 2 (directly below the charging port when the charging port is provided in the upper part of the casing)
Is equipped with a crushing and dispersing means to crush and disperse the material M charged through the charging port 3, particularly the agglomerated powder or fine powder. As shown in FIG. 1, this crushing / dispersing means is composed of a rotor 27 attached to the tip of the shaft 8. As shown in FIG. 2, the rotor 27 has a structure in which a plurality of pin-shaped projections 272 are erected on a disc 271. The agglomerated powder or fine powder charged through the charging port 3 collides with the protrusions 272 of the rotor 27 which rotates at a high speed at the same time as the stirring blade 9 and is immediately crushed, and further dispersed by the centrifugal force in all directions. . The shape, number, dimensions (diameter, height), arrangement pattern, etc. of the protrusions 272 are not particularly limited, and these are the volume of the casing,
It may be appropriately set depending on the properties (particle size, specific gravity, etc.) of the material to be charged so that the crushing and dispersion efficiency is the best. In addition, in the mixer of the present invention, almost all powder and granules can be stirred and mixed. Examples thereof include powders such as wheat flour, starch, cement, tankar, alumina, and chemical powders, and salt, chemical seasonings, iron powder, sand, plastic grains, grains such as grains, and the like. Stirring 1 type or mixing 2 or more types. It can also be used for mixing the above materials with a liquid. In particular, the device of the present invention is suitable for powder or fine powder (particle size 10 μm
Suitable for agitation and mixing including (m or less). It is also suitable for mixing powders and granules that are easy to separate, mixing powders and granules having different specific gravities, and high-speed mixing of powders and trace components of powders. <Operation> The operation of the mixer of the present invention will be described below. The lid 6 of the discharge port 4 is closed, the lid 5 of the charging port 3 is opened, and one or more materials M are charged from the charging port 3. At this time, the motors 15 and 24 are driven to drive the stirring device 7
And the material scraping means (scraper 17) is activated. The charged material M, especially the powder in the agglomerated state, collides with the projections 272 of the rotor 27 rotating at a high speed and is immediately crushed, and further dispersed in all directions by centrifugal force. When non-aggregated granules are added, the granules are
Dispersed by. The powder and powder thus crushed and dispersed are stirred or mixed by the stirring blade 9 rotating at high speed. When the powders are mixed, they are already crushed and dispersed, so that high-speed and uniform mixing is possible. The material being mixed easily adheres to the inner wall 25 of the casing 2, but the scraper 17 that rotates (covers the entire inner wall).
This scrapes off the material adhering to the inner wall 25, preventing the material from accumulating. Further, the scraper 17 assists in the flow of the material and enhances the efficiency of stirring and mixing, especially when the scraper 17 is rotated in the reverse direction of the stirring blade 9. Since the inner shape of the casing 2 is spherical, there is no portion where the materials are mixed during the mixing, that is, there is no dead zone, so that uniform stirring and mixing of the materials can be performed in a short time. Especially,
Even when powders having different particle diameters and granules or powder granules having a large difference in specific gravity are mixed, they can be uniformly mixed in a short time. After the stirring and mixing of the materials are completed as described above, the motors 15 and 24 are stopped, the lid 6 is opened, and the stirred and mixed materials are collected from the discharge port 4. <Example> (Example of the present invention) Using a mixer having a structure shown in Fig. 1, the materials shown in Table 1 below were mixed in a batch manner under the following conditions. Inner diameter of casing: 200mmφ Stirrer: Stirrer blade: Plate blades with 3 stages Blade diameter: 120mm, 150mm, 100mm Rotation speed: 6000r.pm Scraper: Stainless steel ring (outer diameter 190mmφ) equipped with 4 urethane rubber members Rotation direction: Stirring blade and reverse rotation speed: 50r.pm Material crushing / dispersing means: Rotor: A disk with a diameter of 60mmφ, 33 pins of 10mm height are erected (comparative example) Conventional mixer As a Henschel type mixer,
The materials shown in Table 1 below were mixed. The mixing materials of the combination A and the combination B shown in Table 1 below were mixed using the mixers of the present invention example and the comparative example, and the change in mixing degree with time was examined. The results are shown in FIG. 4 (combination of A) and FIG. 5 (combination of B). In the combination A, the materials to be mixed have almost the same particle diameter and a difference in specific gravity. In the combination B, the particles to be mixed have a difference in particle diameter, and the alumina powder having an average particle diameter of 1 μm is
It is particularly easy to aggregate. The degree of mixing is calculated by the following formula (1). N: Number of sampling points Cj: Concentration at that point (sampling concentration) Co: Final concentration (calculated concentration) The closer M is to 0, the better the degree of mixing. As is clear from the graphs of FIGS. 4 and 5, the mixing degree of the mixer of the present invention is remarkably improved as compared with the conventional mixer. <Effects of the Invention> According to the mixer of the present invention, the inside of the casing is spherical, and the material scraping means for scraping off the material adhering to the inner wall of the casing and the crushing for crushing and dispersing the material put into the casing. By providing the dispersing means, the mixing degree of the materials is significantly improved. In particular, when mixing powders or fine powders that tend to agglomerate, the powders or fine powders fed in the agglomerated state are crushed and dispersed, and then mixed, so crushing means is provided separately Compared to conventional mixers that disintegrate simultaneously during body mixing,
The degree of mixing increases. As described above, the mixer of the present invention is used in a wide range of fields such as mixing of edible powders such as wheat flour and starch, mixing of chemicals, mixing of powders of inorganic products such as ceramics, mixing of resin particles, etc. because the mixing efficiency of the materials is high. It is possible and highly useful. Further, according to the present invention, the mixer itself can be downsized by installing the shaft of the stirring device for stirring and mixing the materials and the scraper for scraping the materials so as to rotate concentrically and independently of each other. You can

【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の混合機の構成例を示す部分断面側面
図である。 第2図は、本発明の混合機に用いる解砕、分散手段の構
成例を示す平面図である。 第3図は、解砕手段を有する従来の混合機(MGTミキサ
ー)の構造を模式的に示す部分断面側面図である。 第4図および第5図は、それぞれ実施例における本発明
および比較例の各混合機の混合時間と混合度の関係を示
すグラフである。 符号の説明 1……混合機、 2……ケーシング、 3……投入口、 4……排出口、 5、6……蓋、 7……撹拌装置、 8……シャフト、 9……撹拌羽根、 10……ベアリング、 11……シール部材、 12、14……プーリー、 13……ベルト、 15……モータ、 16……材料かき落し手段、 17……スクレーパー、 171……リング状部材、 172……弾性部材、 18……中空シャフト、 19……ベアリング、 20……シール部材、 21、23……プーリー、 22……ベルト、 24……モータ、 25……内壁、 26……スリーブ、 27……回転子、 271……円板、 272……突起、 28……混合機(MGTミキサー)、 29……ケーシング、 30……解砕手段、 301……多段羽根、 M……材料
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing a configuration example of a mixer of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a constitutional example of crushing and dispersing means used in the mixer of the present invention. FIG. 3 is a partial cross-sectional side view schematically showing the structure of a conventional mixer (MGT mixer) having a crushing means. FIG. 4 and FIG. 5 are graphs showing the relationship between the mixing time and the mixing degree of each mixer of the present invention and the comparative example in the examples. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mixer, 2 ... Casing, 3 ... Input port, 4 ... Discharge port, 5, 6 ... Lid, 7 ... Stirring device, 8 ... Shaft, 9 ... Stirring blade, 10 …… Bearing, 11 …… Seal member, 12,14 …… Pulley, 13 …… Belt, 15 …… Motor, 16 …… Material scraping means, 17 …… Scraper, 171 …… Ring member, 172… … Elastic member, 18… Hollow shaft, 19… Bearing, 20… Sealing member, 21, 23… Pulley, 22… Belt, 24… Motor, 25… Inner wall, 26… Sleeve, 27… … Rotor, 271 …… disc, 272 …… projection, 28 …… mixer (MGT mixer), 29 …… casing, 30 …… crushing means, 301 …… multi-stage blade, M …… material

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.材料の投入口および排出口を有し、内部が球状のケ
ーシングと、 該ケーシング内の前記投入口付近に設置され、投入口よ
り投入された材料を解砕および分散する解砕、分散手段
と、 シャフトと、該シャフトに取付けられた多段羽根による
撹拌羽根と、前記シャフトを回転する駆動手段とを有
し、前記解砕、分散手段により解砕および分散された材
料を撹拌、混合する撹拌装置と、 前記ケーシングの内壁に沿って回転するスクレーパー
と、該スクレーパーを回転する駆動手段とを有し、前記
ケーシングの内壁に付着した材料をかき落す材料かき落
し手段とを具備し、 前記シャフトと前記スクレーパーとは同心的に、かつ互
いに独立に回転するよう設置されていることを特徴とす
る混合機。 2.前記解砕、分散手段は、前記撹拌装置のシャフトの
先端に取付けられ、複数の突起が立設された回転子であ
る特許請求の範囲第1項に記載の混合機。 3.前記スクレーパーは、リング状をなし、ケーシング
の内壁に接触する弾性部材を有する特許請求の範囲第1
項または第2項に記載の混合機。 4.前記スクレーパーは、前記撹拌装置の前記シャフト
より低回転速度で回転駆動される特許請求の範囲第1項
ないし第3項のいずれかに記載の混合機。 5.前記撹拌装置の前記シャフトの回転速度は300〜10,
000rpmであり、前記スクレーパーの回転速度は10〜100r
pmである特許請求の範囲第4項に記載の混合機。
(57) [Claims] A casing having a material input port and a discharge port and having a spherical interior, and a crushing / dispersing unit installed near the input port in the casing for crushing and dispersing the material input from the input port; A stirrer having a shaft, a stirring blade with multi-stage blades attached to the shaft, and a drive means for rotating the shaft, and stirring and mixing the materials crushed and dispersed by the crushing and dispersing means. A scraper that rotates along the inner wall of the casing, and a drive unit that rotates the scraper, and a material scraping unit that scrapes off the material adhering to the inner wall of the casing, the shaft and the scraper. A mixer that is installed concentrically with and independent of each other. 2. The mixer according to claim 1, wherein the crushing / dispersing means is a rotor attached to the tip of the shaft of the stirring device and provided with a plurality of projections. 3. The scraper has a ring shape and has an elastic member that comes into contact with the inner wall of the casing.
The mixer according to Item 2 or Item 2. 4. The mixer according to any one of claims 1 to 3, wherein the scraper is rotationally driven at a lower rotation speed than the shaft of the stirring device. 5. The rotation speed of the shaft of the stirring device is 300 to 10,
000 rpm, the rotation speed of the scraper is 10 ~ 100r
Mixing machine according to claim 4 which is pm.
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