JP3035906U - 練合撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種の粘度の被撹拌物を均一混合および分散
し、良質な製品を効率良くうることができる練合撹拌装
置を提供する。 【解決手段】 有底円筒状の撹拌槽１と、該撹拌槽１を
密閉する蓋に支持された混合手段Ａを備えており、該混
合手段Ａを公転および自転させることにより、前記撹拌
槽１内の被撹拌物を混合および分散させる練合撹拌装置
であって、前記混合手段Ａが、撹拌槽１の中心部Ｃから
偏倚した位置に設けられた２個のブレード型混合羽根９
ａ、９ｂと、該２個のブレード型混合羽根９ａ、９ｂに
より形成される空間部Ｓの位置に設けられ、該ブレード
型混合羽根９ａ、９ｂよりも高速回転される２個の剪断
型混合羽根１０ａ、１０ｂとからなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は練合撹拌装置に関する。さらに詳しくは、低粘度から高粘度までの被 撹拌物、ならびに流動性がほとんどない超高粘度の被撹拌物を混合および分散す ることができる練合撹拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の練合撹拌装置として、たとえば図９に示すように、有底円筒状の撹拌槽 １００に２個の混合手段Ａを支持した蓋１０１を嵌着したのち、前記混合手段Ａ を公転させつつ自転させて前記撹拌槽１００内に投入された被撹拌物を混合およ び分散するように構成されたものがある。かかる撹拌装置は、被撹拌物の粘度な どの物性に応じても混合手段Ａの形状と回転数を最適なものに設定することによ り、被撹拌物を均質で微細に分散することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記撹拌装置では、２個の混合手段Ａが撹拌槽１００内の中心 部Ｃから偏倚して直径線上の対称位置に設けられているため、２個の混合手段Ａ の周方向のあいだには、それぞれ空間部Ｓが形成される。したがって、混合手段 Ａが公転しつつ自転するとしても、空間部は撹拌槽内の全域における対流にとっ てデッドスペースとなりやすいため、最近の高均一分散や高微粒子化などの製品 を効率良くうることが困難である。また、練合工程中に粉体などを添加する被撹 拌物や流動性のほとんどない超高粘度の被撹拌物に対しても同様に良質な製品を 効率良くうることが困難である。

【０００４】 本考案は、叙上の事情に鑑み、各種の粘度の被撹拌物を均一混合および分散し 、良質な製品を効率良くうることができる練合撹拌装置を提供することを目的と する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の練合撹拌装置は、有底円筒状の撹拌槽と、該撹拌槽を密閉する蓋に支 持された混合手段を備えており、該混合手段を公転および自転させることにより 、前記撹拌槽内の被撹拌物を混合および分散させる練合撹拌装置であって、前記 混合手段が、撹拌槽の中心部を挟む位置に配設された２個の高粘度用混合羽根と 、該高粘度用混合羽根の周方向のあいだの位置に配設された２個の低粘度用混合 羽根とからなることを特徴としている。

【０００６】 また本考案の練合撹拌装置は、有底円筒状の撹拌槽と、該撹拌槽を密閉する蓋 に支持された混合手段を備えており、該混合手段を公転および自転させることに より、前記撹拌槽内の被撹拌物を混合および分散させる練合撹拌装置であって、 前記混合手段が、撹拌槽の中心部から偏倚した位置に設けられた２個のブレード 型混合羽根と、該２個のブレード型混合羽根により形成される空間部の位置に設 けられ、該ブレード型混合羽根よりも高速回転される２個の剪断型混合羽根とか らなることを特徴としている。

【０００７】

【考案の実施の形態】

以下、添付図面に基づいて本考案の練合撹拌装置を説明する。

【０００８】 図１は本考案の練合撹拌装置の一実施態様を示す斜視図、図２は図１における Ｉ−Ｉ断面図、図３は図１における練合撹拌装置の要部断面図、図４はブレード 型混合羽根の斜視図、図５は剪断型混合羽根の分解斜視図、図６は掻取羽根の斜 視図、図７は混合手段の他の実施態様の部分断面図、図８は図７における超高剪 断型混合羽根の分解斜視図である。

【０００９】 図１に示すように、練合撹拌装置は、有底円筒状の撹拌槽１と、該撹拌槽１を 密閉する蓋２に支持された混合手段Ａとからなり、練合工程中の温度、撹拌の回 転数などを制御する制御装置３と、加熱器、真空ポンプなどを収納した補助装置 ４と、前記蓋２の昇降装置５を備えている。前記撹拌槽１は、支持体６の軸受部 ７に支持されており、ハンドル８を回転すると内蔵したギア機構により横転し、 逆回転すると起転するようにされている。なお、前記撹拌槽１の横転および起転 の回転動作は、ハンドルを人力により回転させるようにされているが、本考案に おいては、これに限定されるものではなく、前記制御装置３のパネルスイッチを 操作し、ギア機構をモータ駆動することもできる。

【００１０】 図１〜５に示すように、前記混合手段Ａは、撹拌槽１の中心部Ｃから偏倚した 位置に設けられた２個のブレード型混合羽根９ａ、９ｂと、該２個のブレード型 混合羽根９ａ、９ｂの周方向のあいだの位置に設けられ、該ブレード型混合羽根 ９ａ、９ｂよりも高速回転される２個の剪断型混合羽根１０ａ、１０ｂとから構 成され、各混合羽根９ａ、９ｂ、１０ａおよび１０ｂは撹拌槽１内を自転および 公転できるようにされている。

【００１１】 前記ブレード型混合羽根９ａ、９ｂは、撹拌槽１の内壁１１から中心部Ｃまで の被撹拌物を撹拌できるように、中心部Ｃを挟んで接近して配置されている。な お、各混合羽根９ａ、９ｂは中心部Ｃの周辺で交差しないように配置されている 。たとえばこの配置としては、剪断型混合羽根１０ａおよび１０ｂの大きさに比 例してブレード型混合羽根９ａと９ｂの間隔を大きくし、撹拌羽根が接触しない ようにすることができる。前記ブレード型混合羽根９ａ、９ｂとしては、２本の ブレード１２ａ、１２ｂを枠形状を呈するようにしたものを用いることができる が、本考案においては、これに限定されるものではなく、１００００Ｐ（ポイズ ）程度の高粘度の被撹拌物、たとえば羽根への付着性が強い接着材料や餅のよう な食品基材などを撹拌できるように、鍵フック型の混合羽根や、鍵フック型にひ ねりを加えて上下の対流を起こさせる形状の混合羽根などとすることができる。

【００１２】 前記剪断型混合羽根１０ａ、１０ｂは、２個のブレード型混合羽根９ａ、９ｂ の自転により形成される２箇所の空間部Ｓに位置されており、撹拌槽１内にデッ ドスペースを生じないようにされている。剪断型混合羽根１０ａとしては、図４ に示されるように、円盤１３の外周部を上下方向に交互に折り返してなるノゴギ リ歯状を呈する撹拌羽根１４とすることができる。一方、剪断型混合羽根１０ｂ としては、図５示されるように、上面に長孔１５が形成されるカップ状のステー タ１６内に回転自在に収納されたタービン１７とすることができる。前記剪断型 混合羽根１０ａ、１０ｂは、本考案においては、撹拌羽根１４やタービン１７に 限定されるものではなく、３５００ｒｐｍ程度の高速回転により１００Ｐ程度の 低粘度の被撹拌物、たとえばコールドクリームやマヨネーズなどを撹拌できるよ うに、スクリュー、タービン、パドル、かい型の撹拌羽根などとすることができ る。

【００１３】 なお、前記ブレード型混合羽根９ａ、９ｂと剪断型混合羽根１０ａ、１０ｂの 配置関係は、前記配置関係に限定されるものではなく、互いの自転動作に支障の ない範囲で近接させて４個の混合羽根９ａ、９ｂ、１０ａおよび１０ｂのあいだ にデッドスペースを生じないように配置転換することもできる。

【００１４】 つぎに各混合羽根の公転機構および自転機構を説明する。まず前記昇降装置５ に連結された固定部材２０には、下方に軸筒２１が突設され、そして該軸筒２１ 内を公転作用軸である管軸２２が挿通されている。該管軸２２の上端部には、ベ ベルギヤ２３が形成され、減速機構付の可変モータ２４の軸端に取り付けられた ベベルギヤ２５と噛み合わされている。一方、軸管２２の下端部には、蓋２に収 納された公転作用体である回転筐２６が一体に取り付けられており、管軸２２と 回転筐２６は３つの軸受２７により軸筒２１に回転自在に支持されている。

【００１５】 また、前記回転筐２６には前記ブレード型混合羽根９ａ、９ｂと一体の回転軸 ２８をそれぞれ２つの軸受２９により回転自在に軸架し、回転軸２８にそれぞれ 固着した歯車３０を軸筒２１と一体の大歯車３１に噛み合わせている。一方、管 軸２２内に挿通される軸杆３２は、下部をスラスト軸受３３により支持し、上部 を軸受３４により支持されている。軸杆３２は可変速モータ３５からベルトなど による伝動機構３６を介して回転され、該軸杆３２の下部に固着した歯車３７に 前記剪断型混合羽根１０ａ、１０ｂと一体の回転軸３８に固着した歯車３９を噛 み合わせている。

【００１６】 これにより、可変モータ２４からベベルギヤ２５、２３を介して管軸２２を回 転させて、これと一体の回転筐２６を回転させることにより該回転筐２６に軸架 した回転軸２８、３８を回転させる。したがって２個のブレード型混合羽根９ａ 、９ｂとその中間に位置する剪断型混合羽根１０ａ、１０ｂとは槽１内において 公転し、かつ２個のブレード型混合羽根９ａ、９ｂはその公転運動にともない回 転軸２８に固着した歯車３０が軸筒２１と一体の大歯車３１に対し、惑星歯車と して噛み合いつつその周囲を回転することによって自転し、また、剪断型混合羽 根１０ａ、１０ｂは、可変モータ２４によって自転し、また、剪断型混合羽根１ ０ａ、１０ｂは、可変モータ３５に連動する軸杆３２の回転により、歯車３７、 ３９の噛み合いで自転させ、該剪断型混合羽根１０ａ、１０ｂの自転速度をブレ ード型混合羽根１０ａ、１０ｂの自転速度より高速回転とし、該両混合羽根の回 転速度比は、各可変モータ２４、３５の調整により、自由に設定しうる。

【００１７】 図２および図６に示すように、４０は前記回転筐２６の下面から突設した掻取 羽根を示し、回転筐２６の回転によって槽１の内壁面に付着する粘性物質を掻き 取って混合羽根による混合分散域内に送り込むようにすることができる。なお、 図１に示す４１は被撹拌物の投入口を兼ねる覗き窓を示している。

【００１８】 つぎに本考案における剪断型混合羽根の他の実施の形態を説明する。図７〜８ に示すように、剪断型混合装置は、下部に脚部５１を有する外筒５２と、該外筒 ５２内に回転自在に支持される回転軸５３と、前記脚部５１と回転軸５３に保持 される混合手段である回転フードタイプの超高剪断型混合羽根５４とから構成さ れている。前記剪断型混合羽根５４は、外面に４個の穴５５ａ付きのフード５５ と内面に３条の同心状の凸部５６が形成された上下一対の回転盤５７と、該一対 の回転盤５７に挟まれ、内外面に２条の同心状の凸部５８が形成された固定盤５ ９とからなり、各回転盤５７は、前記回転軸５３に、たとえばねじ込みにより固 定され、固定盤５９は、前記脚部５１にボルト６０により固定されている。

【００１９】 本実施の態様における回転盤５７のフード５５は、４個形成されているが、本 考案においては、これに限定されるものではなく、回転バランスを考慮すると少 なくとも２個のフードが１８０°対象位置に形成されたものでもよい。

【００２０】 本実施の態様では、前記可変モータ３５を作動させて回転軸５３を回転させる ことにより、被撹拌物をフード５５から回転盤５７内のキャビティー６１に強制 的に吸引させる。そして被撹拌物が回転盤５７の凸部５６と固定盤５９の凸部５ ８のあいだのスリット部を通過するときに、剪断されて微粒子化されたのち、周 辺へ吐き出される。これにより、流動性のほとんどない超高粘度、たとえば８０ ０〜１０００Ｐにおけるケーキ型ファンデーションや、口紅などの化粧品基材な どの物質の混合および分散を行なうことができる。

【００２１】 つぎに本考案の練合撹拌装置を実施例に基づいて説明するが、本考案はかかる 実施例のみに限定されるものではない。

【００２２】 実施例１ まず全容量６０リットルの撹拌槽を備える練合撹拌装置を用意した。また４個 の混合羽根として、図１に示される２個の枠形状を呈するブレード羽根と、該ブ レード羽根のあいだに設置されるノコギリ歯状の羽根およびタービン羽根の２個 の剪断型混合羽根を用いた。

【００２３】 そして前記撹拌槽には、水３０リットルと市販の水溶性レジン３００ｇを入れ たのち、蓋を降下して密閉した。前記水溶性レジンは、少量でも、水とよく混合 し、粘性の高い液体を作ることのできる粉末状の増粘剤である。

【００２４】 ついでブレード羽根を自転３０ｒｐｍおよび公転１５ｒｐｍで回転させるとと もに、ノコギリ歯状の羽根およびタービン羽根を自転２０００ｒｐｍで同時に回 転させた。

【００２５】 そして１０分経過後、撹拌装置を停止し、蓋を上昇させて混合羽根と撹拌槽の 内部を確認したところ、４個の混合羽根および槽壁面へのレジン粉体の付着はほ とんど見られなかった。また槽内の液体は、高粘度５００Ｐの均一な粘性体であ った。

【００２６】 比較例１ 混合羽根として、前記２個のブレード羽根だけを用いた以外は、実施例１と同 じ練合撹拌装置により混練作業を行なった。

【００２７】 その結果、１０分経過後のブレード羽根および槽壁面には、レジン粉末が塊と なって付着しており、低粘度１０Ｐの粘性体しかえられなかった。

【００２８】 実施例１と比較例１の結果より、実施例１におけるように、２個のブレード型 撹拌羽根と２個の剪断型混合羽根を用いることにより、高粘度になってからも充 分に混練され、レジン粉末（１リットルに対して５０ｇ＝５％）を均一に分散さ せることができた。

【００２９】 実施例２ つぎに実施例１でえられた高粘度５００Ｐの粘性体に、計算上の高粘度１００ ０Ｐに相当する分量のレジン粉末を追加し、２０分間撹拌した。

【００３０】 このときえられた粘性体の粘度は７００Ｐであったが、粘性体にレジン粉末の 塊が存在しており、充分に均一な粘性体ではなかった。

【００３１】 実施例３ 実施例２における剪断型撹拌羽根に代えて、図７に示される回転フードタイプ の超高剪断型混合羽根を用いて、実施例２でえられた粘性体を２０分間撹拌した 。

【００３２】 そして２０分経過後、蓋を開け粘性体を確認したところ、レジン粉末の塊は消 失しており、高粘度９５０Ｐの均一な粘性体がえられた。

【００３３】 実施例３と実施例２の結果より、実施例３におけるように、ノコギリ歯状の羽 根などの剪断型混合羽根を回転フードタイプの剪断型混合羽根に取り換えること により、５００Ｐを超えるような超高粘度の分散に充分対応できることがわかっ た。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したとおり、本考案によれば、撹拌槽内において、中心部と偏倚して 位置する２個のブレード型混合羽根のデッドスペースを埋めるように剪断型混合 羽根を位置させたので、撹拌槽内全域における作業効率を均一化し、混合および 分散の時間を短縮させることができる。

【００３５】 また、２個のブレード型混合羽根の中間に位置する２個の剪断型混合羽根の回 転速度を高速化することにより、隣接する混合羽根との回転速度差によって混合 および分散を向上させることができる。

【００３６】 さらに超高粘度物質に対しては、超高剪断型混合羽根に取り替えることにより 流動性のほとんどない物質を均一に混合および分散でき、良質な製品をうること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の練合撹拌装置の一実施態様を示す斜視
図である。

【図２】図１におけるＩ−Ｉ断面図である。

【図３】図１における練合撹拌装置の要部断面図であ
る。

【図４】ブレード型混合羽根の斜視図である。

【図５】剪断型混合羽根の分解斜視図である。

【図６】掻取羽根の斜視図である。

【図７】混合手段の他の実施態様の部分断面図である。

【図８】図７における超高剪断型混合羽根の分解斜視図
である。

【図９】従来の混合手段の配置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 撹拌槽 ２ 蓋 ３ 制御装置 ４ 補助装置 ５ 昇降装置 ９ａ、９ｂ ブレード型混合羽根 １０ａ、１０ｂ 剪断型混合羽根 １４ 撹拌装置 １６ ステータ １７ タービン ５５ フード ５６、５８ 凸部 ５７ 回転盤 ５９ 固定盤 Ａ 混合手段 Ｃ 中心部 Ｓ 空間部

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底円筒状の撹拌槽と、該撹拌槽を密閉
   する蓋に支持された混合手段を備えており、該混合手段
   を公転および自転させることにより、前記撹拌槽内の被
   撹拌物を混合および分散させる練合撹拌装置であって、
   前記混合手段が、撹拌槽の中心部を挟む位置に配設され
   た２個の高粘度用混合羽根と、該高粘度用混合羽根の周
   方向のあいだの位置に配設された２個の低粘度用混合羽
   根とからなることを特徴とする練合撹拌装置。
2. 【請求項２】 有底円筒状の撹拌槽と、該撹拌槽を密閉
   する蓋に支持された混合手段を備えており、該混合手段
   を公転および自転させることにより、前記撹拌槽内の被
   撹拌物を混合および分散させる練合撹拌装置であって、
   前記混合手段が、撹拌槽の中心部から偏倚した位置に設
   けられた２個のブレード型混合羽根と、該２個のブレー
   ド型混合羽根により形成される空間部の位置に設けら
   れ、該ブレード型混合羽根よりも高速回転される２個の
   剪断型混合羽根とからなることを特徴とする練合撹拌装
   置。
3. 【請求項３】 前記２個のブレード型混合羽根がそれぞ
   れ枠形状を呈してなる請求項２記載の練合撹拌装置。
4. 【請求項４】 前記２個の剪断型混合羽根が、円盤の外
   周部を交互に上下に折り返してなるノコギリ歯状を呈す
   る撹拌羽根と、カップ状のステータ内に回転自在に収納
   されたタービンとからなる請求項２または３記載の練合
   撹拌装置。
5. 【請求項５】 前記２個の剪断型混合羽根が、ともに外
   面にフードと内面に同心状の凸部が形成された上下一対
   の回転盤と、該一対の回転盤に挟まれ、内外面に同心状
   の凸部が形成された固定盤とからなる請求項２または３
   記載の練合撹拌装置。