JP3634186B2 - Vertical sealless agitator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品、食品などの原料を、極微量の異物であっても混入が許されない条件で撹拌するために使用され且つ洗浄、滅菌が容易にできる撹拌機に関する。
【0002】
【従来の技術】
前記の用途に使用される撹拌機としては、例えば図3に示す構成のものがあり、クリーンルーム内で使用されている。同図において、aは撹拌容器、bは駆動軸、cは撹拌具、dは駆動軸bの軸受、eは撹拌容器aの蓋で軸bに対するシール部e1を備える。軸受dにはブロックfを介してモータgが接続され、駆動軸bとモータ軸は継手g1で接続されている。この装置において、蓋eと軸受dはフレームhに固定され、モータgもブロックf、軸受dを介してフレームhに固定され、撹拌容器aのみが可動で、該撹拌容器aは、撹拌中は実線位置に置かれ、撹拌終了後は仮想線位置に下げられて矢印方向に取出される。
【0003】
この従来装置にあっては、駆動軸bとシールe1の摩擦で生じたシール材の微粉が撹拌容器f内に落ちることがあり、シールが不完全であると軸受dからオイルが流入するおそれがある。また処理液を変更するとき撹拌部を洗浄、消毒しようとしても、駆動軸bと蓋eは取外しできないので、洗浄、消毒作業がむずかしい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、撹拌部内に前記の異物が侵入できない構成を得ること、該撹拌部を分解、洗浄等が容易にできる構成とすること、及び数個の撹拌部を交替使用できる装置を得ることを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための一手段は、請求項1に記載したとおり、撹拌容器内に、これと同心に縦の駆動軸と該駆動軸に取付けた撹拌具を配置して撹拌部を形成し、該駆動軸を高速回転して処理液を中空筒状に回転させながら撹拌する、縦軸型撹拌機において、支持フレームに撹拌容器の受け部と駆動軸に対する上向きのスラスト軸受を設け、撹拌容器の底部中心の上面に、駆動軸が遊嵌して貫通する上向き内筒を設け、前記駆動軸には、下端に先細のテーパー部を設け、上端に駆動源と係脱できる継手部を設け、中間部に撹拌容器の底部の上面近くに達する撹拌具を固定し、該駆動軸の下部は前記上向き内筒を貫通し、駆動軸の上部が貫通する蓋体で撹拌容器上面を覆い、撹拌容器を支持フレームに係止して駆動軸のテーパー部をスラスト軸受に支持させ、駆動軸を高速回転してジャイロ作用によりスラスト軸受上で該駆動軸と撹拌具を自立させることを特徴とする。
【0006】
この手段によれば、撹拌容器をフレームに定置し、駆動軸を、下端のテーパー部をスラスト軸受に支持させ、上端の継手を介して高速回転させると、駆動軸及び撹拌具は、ジャイロ作用によって自立して回転し撹拌作用を続けるが、撹拌容器の上部にシールや軸受がないので、これから発生する異物が撹拌容器内に落下しない。また処理液と接触する撹拌部全体をフレーム部及び駆動源と簡単に分離できるから洗浄、消毒が容易にできる。
【0007】
また他の手段は、請求項2に記載したとおり、請求項1において、前記蓋体の下面に、駆動軸が遊嵌して貫通する下向き内筒を連設したことを特徴とする。
【0008】
この手段によれば、撹拌容器内の処理液が波動して飛散しても、蓋体下面の下向きの筒体に遮られて外部に漏れない。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1において1は本発明のシールレス撹拌機、2はコ字形の固定フレームでモータ台2aと台部2bを備える。3は撹拌部、4は該撹拌部3を直接支持する支持フレームで、該支持フレーム4は、前記固定フレーム2にガイド5を介して昇降自在に支持され、適宜の昇降装置6によって上下動する。支持フレーム4は、L字形をなし垂直部4aに上向きの係止部7が形成され、水平部4bに上向きのスラスト軸受8が設けられる。該スラスト軸受8は、アンギュラコンタクト軸受8aとこれに支持される受部材8bを有し、受部材8bの上面のテーパ穴で後記駆動軸17を支持する。該駆動軸17は、モータ台2aに取付けた電動モータ9で駆動される。前記撹拌部3は、容器部3aと回転体3bからなり、該容器部3aは、撹拌容器10、堰板11、排出容器12、蓋体13を重ねて締めリング14,14で結合して形成され、撹拌容器10の側面から突設したアーム15aに設けた被係止部15が前記係止部7に上方から係止されている。そして回転体3bは、撹拌具16とこれを固定した駆動軸17で形成される。
【0010】
撹拌容器10の底部中心には、中心穴18aを貫設した上向き内筒18が突設され、蓋体13には、中心穴19aを貫設した下向き内筒19が突設されている。前記中心穴18a,19aは、内径がその部分を貫通する駆動軸17の外径より僅かに大きく、駆動軸17との間に遊隙を有する。
【0011】
撹拌具16は、多数の小穴16cを貫設した円筒部16aをアーム16bで駆動軸17に連結したものである。該駆動軸17の下端にはテーパ部17aが設けられ、前記スラスト軸受8に支持される。また駆動軸17の上端にはスプライン20aが削設され、モータ軸9aと一体の内スプライン20bと共に継手20を形成しており、支持フレーム4を撹拌部3と共に台部2bに接する位置まで下げると、継手20は分離する。そして撹拌部3を人手又はロボットで持上げると、図1の左側に仮想線で示すようにテーパー部17aをスラスト軸受8から抜き取りながら係止部7から被係止部15aを外すことができ、撹拌部3を支持フレーム4及び固定フレーム2から側方に分離することができる。
【0012】
また撹拌容器10の底部には原料供給管21,22が接続され、排出室12には排出管23と、撹拌部3内を必要に応じて不活性に保つためのガス管24が接続され、例えばN2ガスが供給される。該不活性ガスは、容器部3に入ったのち、中心穴18a,19aと駆動軸17の隙間から少しずつ外部に流出する。
【0013】
以上の構成であるから、モータ9を作動して継手20を介して駆動軸17を高速回転させると、回転体3bすなわち駆動軸17及び撹拌具16は、スラスト軸受8上でジャイロ作用によって自立して回転し、上向き内筒18と下向き内筒19に接触することなく回転する。そして供給管21,22から入る原料は、不活性雰囲気中で撹拌具16の回転力を受けて回転しながら撹拌され、回転に伴う遠心力で撹拌容器10の内面に沿って略薄肉円筒状に立上がり、堰板11の内周を越えた量が排出容器12内に入って回転を続けて立上がり、排出管23から取出される。なお供給管21,22、排出管23、ガス管24には、図外の管路が分離自在に接続されている。
【0014】
また、この撹拌機1をバッチ処理用に運転することができ、この場合は、堰板11を越えない程度の原料が送入され、攪拌後に供給管21,22の一方から取出される。
【0015】
一定の原料を処理したのち、他の原料を処理する際には、処理液に接した容器部3aと回転体3bを分解洗浄すると共に必要に応じて消毒滅菌する必要がある。この場合は、昇降装置6を作動して撹拌部3を下降して前記のように支持フレーム4から外して分解し洗浄その他の処置をするが、複数種又は複数個の撹拌部3を用意しておけば、装置を休めることなく稼動させることができる。
【0016】
次に図2に示すものは、図1の形態と部分的に異なる構成の撹拌機30を示し、図1と共通する部分には同一符号を符して説明する。図中31固定フレームで2本以上の支柱31aを有し、台部31bにスラスト軸受8を有する。撹拌部3のうち回転体3bは図1の回転体3bと同一構造である。これに比して容器部3aは、撹拌容器32及び排出容器33の側壁が2重壁とされ、内側に熱媒体室34,35が形成されている。該熱媒体室34,35には、図外の導管から低温又は高温の熱媒体が供給され、原料を所望の温度にして処理するようになっている。
【0017】
容器部3aを固定フレーム31に係脱自在に保持するために、前記支柱31aに、撹拌容器32から伸びるブラケット36が係止される。支柱31aの内面は縦溝31a1が設けられ、ブラケット36には該縦溝31a1に案内される凸条36aと、支柱上に着座するフランジ36bが設けられる。また排出容器32の底部中央には、中心穴18aと連続する上向き内筒18が固着され、排出容器32の頂板には、中心穴19aと連続する下向き内筒19が固着され、両容器32,33間に堰板11が挟持されている。また原料供給管21,22、排出管23、ガス管24が図1と同様に設置される。図中21a,22aは止め弁である。継手20は、原動側の内スプライン20b側が進退自在に設けられる。
【0018】
撹拌具16は、ボスから伸びるアーム16bに円筒部16aを連設し、これに多数の小穴16cを穿設したもので、円筒部16aの内外面及び小穴16cによって処理液Lに回転力と遠心力を与え、部分的な圧力差による流動を生じさせながら撹拌する。
【0019】
供給管21,22からレベルL1以下の高さの処理液Lを送り込みながら、継手20を介して駆動軸17を高速回転させると、該駆動軸17は、スラスト軸受8に軸受けされて回転し、上部が軸受で支持されていなくても、ジャイロ作用によって自立して垂直姿勢を保って回転する。なお、継手20において、駆動側20bと被動側20aの軸線に心ずれがあっても、これらのかみ合い部の遊隙によって回転の伝達に支障はなく、駆動軸17は垂直に保たれる。
【0020】
この回転によって、処理液Lは、撹拌具16で撹拌され、熱媒体室34,35を通る熱媒体によって調温されながら短時間経過すると、極微細で均質な粒子を含む乳化液が形成される。そして堰板11を越えた撹拌済みの処理液は排出管23から取出される。この間、上向き内筒18は、撹拌容器32内から中心穴18aを通る液漏れを防止し、下向き内筒19は、処理液の飛沫が中心穴19aから出るのを防止する。
【0021】
この撹拌機30においても、駆動軸17の上部側には、軸受及び軸シール部材がないから、該上部側に異物の発生源がなく、処理液に異物が侵入しない。以上、処理液を連続処理する使用方法について説明したが、図1のものと同様にバッチ処理をするために使用することもできる。処理液を変更する場合は、内スプライン20bを退去させ、撹拌部3を持ち上げてブラケット36を支柱31aから外し、別位置で容器の洗浄、処理液の充填、排出を行ない、再び図示のようにセットする。
【0022】
【発明の効果】
請求項1の手段によれば、撹拌具を回転する駆動軸は、下端でスラスト軸受に支持され、上部には軸受を備えないから、軸受から漏れたオイルやシール材の微細片等の異物が撹拌容器内に落ちるおそれがなく、不純物のない処理をすることができる効果がある。
【0023】
請求項2の手段によれば、駆動軸の上部が通る中心穴を下向き内筒で囲んでいるので、処理液の飛沫が飛び出るのを防止できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の縦断面図
【図2】他の実施の形態の縦断面図
【図3】従来例の断面図
【符号の説明】
2 固定フレーム 3 撹拌部
3a 容器部 3b 回転体
4 支持フレーム 6 昇降装置
8 スラスト軸受 10 撹拌容器
16 撹拌具 17 駆動軸
18 上向き内筒 19 下向き内筒
18a,19a 中心穴 20 継手[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an agitator that is used to agitate raw materials such as pharmaceuticals and foods under conditions where even a very small amount of foreign matter is not allowed to be mixed and can be easily cleaned and sterilized.
[0002]
[Prior art]
As a stirrer used for the said use, there exists a thing of the structure shown, for example in FIG. 3, and it is used in the clean room. In the figure, a is stirred vessel, b is the drive shaft, c is stirred instrument, d comprises a sealing portion e 1 with respect to the axis b in the lid of the bearing of the drive shaft b, e are stirred vessel a. The bearing d motors g is connected via block f, the drive shaft b and the motor shaft are connected by the joint g 1. In this apparatus, the lid e and the bearing d are fixed to the frame h, the motor g is also fixed to the frame h via the block f and the bearing d, and only the stirring vessel a is movable. It is placed at the solid line position, and after completion of stirring, it is lowered to the virtual line position and taken out in the direction of the arrow.
[0003]
In this conventional apparatus, fine powder of the sealing material generated by friction between the drive shaft b and the seal e 1 may fall into the stirring vessel f, and if the seal is incomplete, oil may flow from the bearing d. There is. Further, when changing the treatment liquid, the drive shaft b and the lid e cannot be removed even if the agitating portion is to be cleaned and disinfected, so that the cleaning and disinfection operations are difficult.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a configuration in which the foreign matter cannot enter the stirring unit, a configuration in which the stirring unit can be easily decomposed, cleaned, and the like, and an apparatus that can use several stirring units alternately. Let it be an issue.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
One means for solving the above problems, as described in
[0006]
According to this means, when the stirring vessel is placed on the frame, the drive shaft is supported by the thrust bearing at the lower end tapered portion, and is rotated at high speed via the joint at the upper end, the drive shaft and the stirring tool are moved by the gyro action. Although it rotates independently and continues the stirring action, there are no seals or bearings at the top of the stirring vessel, so that foreign matter generated in the future does not fall into the stirring vessel. In addition, since the entire agitation unit that comes into contact with the processing liquid can be easily separated from the frame unit and the drive source, cleaning and disinfection can be easily performed.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, as described in the second aspect, in the first aspect, a downward inner cylinder through which the drive shaft is loosely fitted and penetrated is continuously provided on the lower surface of the lid.
[0008]
According to this means, even if the processing liquid in the stirring vessel swells and scatters, it is blocked by the downward cylindrical body on the lower surface of the lid and does not leak outside.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a sealless stirrer of the present invention, 2 is a U-shaped fixed frame, and includes a
[0010]
An upward
[0011]
The
[0012]
Further, raw
[0013]
With the above configuration, when the motor 9 is operated and the
[0014]
In addition, the
[0015]
After processing a certain raw material, when processing another raw material, it is necessary to disassemble and clean the
[0016]
Next, what is shown in FIG. 2 shows a
[0017]
In order to detachably hold the
[0018]
The
[0019]
When the driving
[0020]
By this rotation, the treatment liquid L is agitated by the
[0021]
Also in this
[0022]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the drive shaft for rotating the stirring tool is supported by the thrust bearing at the lower end and does not include the bearing at the upper portion, foreign matter such as oil leaked from the bearing or fine pieces of the sealing material is not present. There is no risk of falling into the stirring vessel, and there is an effect that treatment without impurities can be performed.
[0023]
According to the second aspect of the present invention, since the center hole through which the upper portion of the drive shaft passes is surrounded by the downward inner cylinder, there is an advantage that splashing of the processing liquid can be prevented from jumping out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of another embodiment. FIG. 3 is a sectional view of a conventional example.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2
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