JP3860770B2 - 攪拌脱泡装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ペースト材料等の流動性を有する材料の撹拌及び脱泡を行う攪拌脱泡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、産業用ペースト材料等のような被混練材料の攪拌脱泡には、被混練材料を収容した混練容器を所定軌道上で公転させつつ自転させるように構成した攪拌脱泡装置が用いられている。この種の攪拌脱泡装置においては、混練容器の公転運動によって働く遠心力により混練容器内の被混練材料を混練容器の内壁に押し付けて、被混練材料に内在する気泡を外部に放出すると共に、混練容器の自転運動により混練容器内の被混練材料を撹拌するようになっている。
【０００３】
従来の攪拌脱泡装置としては、図８に示す攪拌脱泡装置１１を例示できる。
攪拌脱法装置１１は、図示しない本体容器に弾性支持された支持板１２の上面側に突出した公転軸１３１に公転体１３が取り付けられている。公転体１３は、支持板１２の上面に対して上方に向けて所定角度傾斜した状態で、一端部（図８における右側）が公転軸１３１に取り付けられており、公転駆動モータ１４の駆動が公転軸１３１に伝達されて、公転軸１３１を回転軸として回転するようになっている。
【０００４】
公転体１３の他端部（図８における左側）には、混練容器１５を保持するための容器ホルダ１６が、公転体１３の上面に沿って自転自在に自転軸１６１に軸支されている。公転体１３の一端部に設けられた自転駆動モータ１７の駆動は、ベルト１７１を介して容器ホルダ１６に伝達され、容器ホルダ１６の回転に従って、混練容器１５が自転軸１６１を回転軸として公転体１３上を自転するようになっている。
【０００５】
この攪拌脱泡装置１１は、容器ホルダ１６に保持された混練容器１５が、公転駆動モータ１４の駆動による公転体１３の回転に伴い、公転軸１３１を公転軸線として公転運動すると共に、自転駆動モータ１７の駆動により自転軸１６１を自転軸線として自転運動し、混練容器１５内の被混練材料が、混練容器１５の公転運動によって働く遠心力で混練容器１５内壁に押し付けられて脱泡され、混練容器１５の自転運動により攪拌されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような攪拌脱泡装置では、一般的な被混練材料は良好に攪拌脱泡できるが、被混練材料が流動性の悪いものである場合や、混練容器が内径の小さなものである場合には、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌できるよう攪拌機構を設けることも行われる。
【０００７】
例えば、図８の攪拌脱泡装置１１の例では、攪拌機構２１として、公転体１３に設けられたガイドフレーム２２に送りねじ２３を軸支し、この送りねじ２３にアーム２４の基端部を螺合させ、上下駆動モータ２５の駆動で送りねじ２３を正逆回転させて、送りねじ２３とアーム２４との螺子動作によりアーム２４を上下動させる機構を有している。そして、アーム２４が下降すると、アーム２４の攪拌翼２４１が混練容器１５内に入り込んで、自転軸１６１からオフセットした状態となる。そのため、自転する混練容器１５に対して、攪拌棒２４１が見かけ上、混練容器１５内で混練容器１５の自転軸線の周囲を回転し、混練容器１５内の被混練材料を攪拌するようになっている。
【０００８】
このように、従来の攪拌脱泡装置１１では、公転軸及び自転軸の周りに公転及び自転する混練容器１５内の被混練材料を、攪拌機構２１で攪拌することにより、被混練材料を混練容器１５内で十分に攪拌できる。しかし、従来の攪拌機構２１は、容器ホルダ１６に保持された混練容器１５から攪拌翼２４１を出し入れするために攪拌翼２４１を上下動させる機構を必要とするため、構成が複雑化し、装置が大型化してしまう。
【０００９】
また、被混練材料の攪拌脱泡においては、混練容器から使用目的に合わせた容器に被混練材料を移す際に、被混練材料が混練容器に付着して、被混練材料の移し漏れが生じたり、使用者の手に付着するといったことを避けるため、混練容器内に１回分の使用量だけ被混練材料を充填して攪拌脱泡することが行われている。
【００１０】
この場合、容器ホルダの軸線の周囲に複数の混練容器を配置し、容器ホルダ内で各混練容器を公転運動させて、一度に複数の混練容器内の被混練材料を攪拌することも考えられるが、前記したような構成の攪拌機構２１では、攪拌翼２４１が公転体１４に対して所定位置に固定された状態で、容器ホルダ１６を自転させるため、攪拌翼２４１が混練容器１５の公転運動を妨げることとなる。このため、従来の攪拌機構２１は、複数の混練容器１５を攪拌脱泡する際に用いることができないという問題があった。
【００１１】
このため、複雑な機構を設けることなく、複数の混練容器内の被混練材料を攪拌すべく、セラミック製の玉を被混練材料と共に混練容器内に入れて、攪拌脱泡することも考えられているが、この方法では、被混練材料内にセラミック製の玉が混ざり込んでしまい、攪拌脱泡処理を終えた被混練材料を使用しづらいという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により混練容器内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる攪拌脱泡装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の攪拌脱泡装置は、回転体上に回転自在に設けられた容器ホルダで混練容器を保持し、前記容器ホルダを前記回転体の回転軸を公転軸線として公転させると共に前記容器ホルダの回転軸を自転軸線として自転させて、前記混練容器内の被混練材料を攪拌及び脱泡する攪拌脱泡装置であって、前記容器ホルダに保持された混練容器内に前記容器ホルダの回転軸に沿う方向の回転軸線に対して回転自在に軸支された攪拌部材と、前記攪拌部材と一体に構成され、前記混練容器の公転で働く遠心力により、前記攪拌部材を前記回転体に対して所定の姿勢を保った状態で回転させるための錘とから成る攪拌機構を備えることを特徴とする。
【００１４】
この攪拌脱泡装置は、被混練材料が充填された混練容器を容器ホルダで保持した状態で、回転体を回転させると共に回転体上に設けられた容器ホルダを回転させて、容器ホルダを回転体の回転軸を公転軸線として公転させると共に容器ホルダの回転軸を自転軸線として自転させて、混練容器内の被混練材料を攪拌及び脱泡するものである。
【００１５】
そして、攪拌機構を構成する攪拌部材は、容器ホルダと共に回転体の回転軸を公転軸線として公転運動する。この公転運動により攪拌部材と共に公転運動する錘に遠心力が働き、錘が回転体の外周方向に押し付けられた状態となる。一方、混練容器は、容器ホルダと共に回転体の回転軸を公転軸線として公転運動すると共に、容器ホルダの回転軸を中心に回転する。攪拌機構を構成する攪拌部材は、容器ホルダの回転軸に沿う方向の回転軸線に対し回転自在に軸支された状態であるため、錘に働く遠心力により回転体上で一定の姿勢を保つ。このため、見かけ上、混練容器内で攪拌部材が回転し、混練容器内の被混練材料が攪拌部材により攪拌される。
【００１６】
このように、この攪拌脱泡装置は、容器ホルダに保持された混練容器内に容器ホルダの回転軸に沿う方向の回転軸線に対し回転自在に軸支された攪拌部材を設けるという簡単な構成により、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌することができるものである。このため、この攪拌脱泡装置によれば、簡単な構成により混練容器内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる。
【００１７】
この攪拌脱泡装置では、前記容器ホルダで保持する混練容器がシリンジ容器であることが好ましい。シリンジ容器のような径の小さな混練容器の場合、混練容器を単に公転運動及び自転運動させるだけでは、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌することができないことがある。しかし、この攪拌脱泡装置によれば、混練容器内の被混練材料を攪拌部材で攪拌するため、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌でき、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌脱泡できる。
【００１８】
また、この攪拌脱泡装置では、前記容器ホルダが、複数の混練容器を保持し得るよう構成されていることが好ましい。前記攪拌機構は、攪拌部材が、回転体に対して所定の姿勢を保った状態で、容器ホルダの軸線に沿って配置された混練容器と共に公転運動するため、攪拌部材が容器ホルダ内での混練容器の公転運動を妨げることなく、混練容器内の被混練材料を攪拌できる。このため、容器ホルダが複数の混練容器を保持し得るよう構成することにより、一度に多数の混練容器を容器ホルダで保持でき、被混練材料を複数回使用する場合にも多数の混練容器を効率よく攪拌脱泡できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例に係る攪拌脱泡装置１を、図面を参照しつつ説明する。
攪拌脱泡装置１は、例えば、図２に示すような構成の混練容器８を保持した状態の容器ホルダ６を所定軌道上を公転運動させつつ自転運動させ、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌脱泡するためのものである。
【００２０】
混練容器８は、図２に示すような構成のシリンジ容器であり、基端開口部８１から混練容器８内に嵌挿される図示しないプランジャが、混練容器８の基端側から先端側にかけて摺動動作することにより、被混練材料ｋを混練容器８の先端縮径部８３側に押し出して、先端縮径部８３に開口する先端開口部８２から、混練容器８内の被混練材料ｋを注出するようになっている。
【００２１】
攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、図示しない本体容器内に複数のばねを介して弾性支持しされた支持板２に、公転基盤４（回転体）が、支持板２の上面に沿って回転し得るよう公転駆動軸３１により軸支され、支持板２の裏面側に設けられた駆動モータ３の駆動で公転駆動軸３１が回転し、これにより公転基盤４が支持板２の上面に沿って、図１に矢印ＹＡで示すように、回転するようになっている。
【００２２】
公転基盤４は、公転駆動軸３１を挟んで一側（図１における右側）に混練容器８を保持するための容器ホルダ６を回転自在に支持するホルダ支持部４１が設けられ、他側（図１における左側）に公転基盤４上での重量のバランスをとるためのバランス錘取付部４２が設けられている。
【００２３】
ホルダ支持部４１では、公転基盤４を支持板２に対して上方に約４５度傾けて構成されている。ホルダ支持部４１は、混練容器８を保持するための容器ホルダ６が、公転基盤４の上面に沿って自転し得るよう自転駆動軸３２により公転基盤４に軸支されている。
【００２４】
容器ホルダ６は、図２に示すように、有底筒状に形成されており、その外周に沿ってＶ溝６１が設けられている。そして、図１に示すように、公転駆動軸３１に同心して支持板２に固定されたプーリ５１と公転基盤４に軸支されたプーリ５２ａとの間にベルト５３を掛装すると共に、プーリ５２ａと一体に回転するプーリ５２ｂとＶ溝６１との間にベルト５４を掛装し、これらベルト５３及びベルト５４を介して、駆動モータ３の駆動が容器ホルダ６に伝達され、容器ホルダ６が自転駆動軸３２を回転軸として、公転基盤４の上面に沿って、図１に矢印ＹＢで示すように、回転するようになっている。容器ホルダ６は、アダプタ６２により、図２に示すように、容器ホルダ６の軸線に混練容器８の軸線が沿った状態で、混練容器８を保持するようになっている。
【００２５】
バランス錘取付部４２は、公転基盤４の径方向に沿って設けられた螺子部材４２１と螺子部材４２１に螺合したバランス錘４２２との螺子動作により、バランス錘４２２が公転基盤４の径方向に沿って移動して、公転基盤４上での重量のバランスをとるようになっている。
【００２６】
また、この攪拌脱泡装置１は、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌するための攪拌棒７を備える。攪拌棒７は、図３に示すように、混練容器８の先端開口部８２の内径よりやや小さな外径の棒状体から形成されている。攪拌棒７は、先端部７Ａのやや基端側から中央部にかけてが略コの字状に形成されると共に、基端部７Ｂが一側方向に向けて屈曲した形状を呈しており、基端部７Ｂのやや先端側には混練容器８の基端開口部８１を閉塞するための蓋体７１が攪拌棒７を回転軸として回転自在に設けられ、基端部７Ｂには錘７２が設けられている。
【００２７】
このような構成の攪拌棒７は、図２に示すように、アダプタ６２で容器ホルダ６に保持された状態の混練容器８の基端開口部８１から、その先端部７Ａ側から混練容器８内に挿入され、先端部７Ａが混練容器８の先端開口部８２内に進入して、攪拌棒７の基端部７Ｂの屈曲部分が公転基盤４の他側を向くよう混練容器８内に配置されると共に、基端部７Ｂのやや先端側に設けられた蓋体７１で混練容器８の基端開口部８１を閉塞して、図２に矢印ＹＣで示すように、混練容器８の軸線を自転軸として回転自在に混練容器８内に保持されるようになっている。
【００２８】
このような構成の攪拌脱泡装置１を用いて被混練材料ｋを攪拌脱泡する場合、まず、被混練材料ｋが充填された混練容器８を、アダプタ６２によって容器ホルダ６に保持する。次いで、図２に示すように、混練容器８の先端開口部８２に攪拌棒７の先端部７Ａを挿入すると共に基端開口部８１を蓋体７１で閉塞して、混練容器８の軸線方向に沿って回転自在に混練容器８内に攪拌棒７を取り付ける。これにより、攪拌棒７が容器ホルダ６の回転軸に沿う方向の回転軸線に対して回転自在に軸支された状態となる。
【００２９】
そして、駆動モータ３の駆動で、公転基盤４を公転駆動軸３１を回転軸として、図１に矢印ＹＡで示すように回転させると共に、容器ホルダ６を自転駆動軸３２を回転軸として、図１に矢印ＹＢで示すように回転させ、容器ホルダ６を公転駆動軸３１を公転軸線として公転運動させると共に、自転駆動軸３２を自転軸線として自転運動させる。これにより、混練容器８内の被混練材料ｋは、混練容器８の公転運動によって働く遠心力で混練容器８の内壁に押し付けられて脱泡され、混練容器８の自転運動により攪拌される。
【００３０】
このとき、混練容器８に取り付けられた攪拌棒７は、公転駆動軸３１を公転軸線として、容器ホルダ６と共に公転し、この公転による遠心力が錘７２に働く。しかし、攪拌棒７は、その先端部７Ａが混練容器８の先端開口部８２に回転可能に挿入されていると共に、基端部７Ｂのやや先端側に蓋体７１が回転可能に設けられて、容器ホルダ６の回転軸線に沿う方向の回転軸に対して回転自在に混練容器８に取り付けられているので、公転基盤４の公転運動によって働く遠心力により公転基盤４上で一定の姿勢が保たれる。このため、見かけ上、容器ホルダ６に保持された混練容器８内で攪拌棒７が、図２に矢印ＹＣで示すように回転して、混練容器８内の被混練材料ｋが攪拌される。
【００３１】
このように、この攪拌脱泡装置１によれば、容器ホルダ６に保持された混練容器８内に、容器ホルダ６の回転軸線に沿う方向の回転軸に対して回転自在に攪拌棒７を設けるという簡単な構成により、混練容器８内の被混練材料ｋを十分に攪拌して、混練容器８内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる。
【００３２】
なお、本発明の攪拌脱泡装置は、前記実施例の攪拌脱泡装置１に限定されず、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、適宜変更して差し支えない。前記実施の形態では、攪拌棒７は、先端部７Ａのやや基端側から中央部にかけてが略コの字状に形成されていたが、混練容器８内の被混練材料ｋを、混練容器８の自転運動に応じて十分に攪拌できるのであれば、その形状は任意であり適宜変更して差し支えない。例えば、図４に示すように、攪拌棒７の先端部７Ａのやや基端側から中央部にかけてを螺旋状に形成することにより、被混練材料ｋが混練容器８内で上下動して十分に攪拌できる。また、攪拌棒７を平板状に形成してもよい。
【００３３】
前記実施の形態では、攪拌棒７の基端部７Ｂに錘７２を設けたが、公転基盤４の回転動作に伴い攪拌棒７に働く遠心力により、攪拌棒７を混練容器８内で相対的に回転させることができるのであれば、錘７２の重さは任意であり、また、錘７２を外見上設けない構成としてもよい。即ち、棒自体の重さを錘としてもよい。攪拌棒７への錘７２の取付方法は、攪拌棒７の基端部７Ｂを一側方向に屈曲させて取り付けるものである必要はなく、例えば、図５に示すように逆方向を向くように屈曲させて取り付ける構成でもよい。図１では、攪拌棒７の錘７２が公転基盤４の回転軸線を越えて反対側に位置した状態で攪拌脱泡する状態を示しているが、必ずしも公転基盤４の回転軸線を超える必要はない。
【００３４】
前記実施の形態では、主に錘７２に働く遠心力で、攪拌棒７を公転基盤４に所定姿勢で保持して、見かけ上混練容器８内で回転するようにしたが、攪拌棒７を公転基盤４に所定姿勢で保持する方法は任意であり、例えば、公転基盤４に設けた磁石と攪拌棒７の基端部７Ｂに設けた磁石との磁力によるものでもよい。また、本発明の攪拌脱泡装置は、シリンジ容器である混練容器８のような、内径の小さな混練容器に充填された被混練材料の攪拌脱泡に好適に用いることができるものであるが、混練容器８のサイズや形状は任意であり、被混練材料の使用量等に応じて適宜変更して差し支えない。
【００３５】
前記実施の形態では、容器ホルダ６で一つの混練容器８を保持した状態で攪拌脱泡する場合について説明した。しかし、容器ホルダ６で保持する混練容器８の数量は、一つに限らず、被混練材料ｋの使用回数や使用量、混練容器８や容器ホルダ６のサイズに応じて適宜変更して差し支えない。この場合、容器ホルダ６の軸線の周囲に配置された各混練容器８に攪拌棒７を取り付けた状態で、容器ホルダ６を公転運動及び自転運動させることにより、各攪拌棒７が公転基板４に対して所定の姿勢を保った状態で、容器ホルダ６内の混練容器８と共に公転運動するため、攪拌部材７が容器ホルダ６内での混練容器８の公転運動を妨げることなく、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌できる。このため、一度に多数の混練容器を容器ホルダで保持でき、被混練材料を複数回使用する場合にも多数の混練容器を効率よく攪拌脱泡できる。
【００３６】
前記実施の形態の攪拌脱泡装置１は、容器ホルダ６に保持された混練容器８を、単に公転運動及び自転運動させて、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌及び脱泡する構成のものであった。しかし、混練容器８内を真空に保った状態で公転運動及び自転運動させる構成とすることにより、被混練材料ｋに内在する気泡が外部に放出し易くなり、攪拌脱泡に要する時間を短縮でき、攪拌脱泡処理を効率よく行える。混練容器８内を真空状態にする構成としては、例えば、支持板２上面から公転基盤４にかけてを気密状態に覆うように蓋体を設けると共に吸引手段で蓋体内を吸引する構成が挙げられる。また、容器ホルダ６に保持された混練容器８を気密状態に覆うように混練容器８に蓋体を設けると共に吸引手段で混練容器８内を吸引する構成によれば、混練容器８内を真空状態にするのに必要な時間を短くでき、更に攪拌脱泡に要する時間を短縮でき、攪拌脱泡処理を効率よく行える。
【００３７】
容器ホルダ６に保持された混練容器８を公転運動及び自転運動させる機構は、前記実施の形態でのものに限定されず、適宜変更して差し支えない。例えば、図６に示すように、公転駆動軸３１に同心して支持板２に固定されたプーリ３１ａと、自転駆動軸３２に嵌着したプーリ３２ａとの間にベルト５５を掛装し、ベルト５５を介して駆動モータ３の駆動を自転駆動軸３２に伝達し、これにより容器ホルダ６内の混練容器８を公転運動及び自転運動させるようにして、構成を簡略化してもよい。
【００３８】
前記実施の形態では、公転基盤４における公転駆動軸３１を挟んだ一側（図１における右側）に容器ホルダ６を設け、他側（図１における左側）にバランス錘４２２を設けて、公転基盤４上におけるバランス錘４２２の取付位置の調整により、公転基盤４上での重量のバランスをとるようにした。しかし、図７に示すように、公転基盤４における公転駆動軸３１を挟んで対称となる位置に一対のホルダ支持部４１を設けてバランスをとるようにしてもよい。この構成によれば、一度に複数の混練容器８を攪拌脱泡できる。さらに、ホルダ支持部４１に設ける容器ホルダ６の数量や、公転基盤４上での配置位置は、公転基盤４上での重量のバランスを保つことができれば任意であり、適宜変更して差し支えない。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
〔実施例〕
図１に示す構成の攪拌脱泡装置１を用い、混練容器に攪拌棒を取り付けて、以下の条件で、被混練材料の攪拌脱泡処理を行った。
（１）攪拌脱泡条件
公転速度：２０００ｒｐｍ、自転速度：８００ｒｐｍ、運転時間：６０秒
（２）被混練材料
アルギン酸４．２ｇに水１０ｇを添加したもの
（３）攪拌棒の錘
１３ｇ
（４）混練容器
内径：２２．５ｍｍ、長さ：１１５ｍｍ
【００４０】
以上、述べた実施例によると、混練容器内のアルギン酸と水とは十分に混ざり合った状態となっており、歯科用の印象材として十分用いることができるものであった。このように、混練容器に攪拌棒を取り付けるという簡単な構成により、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌できることが認められた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の発明に係る攪拌脱泡装置によれば、容器ホルダに保持された混練容器内に容器ホルダの回転軸に沿って回転自在に軸支された攪拌部材及び錘を設けるという簡単な構成により、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌でき、簡単な構成により混練容器内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる。
【００４２】
本発明の請求項２に記載の発明に係る攪拌脱泡装置によれば、シリンジ容器のような径の小さな混練容器内の被混練材料を十分に攪拌することができる。
【００４３】
本発明の請求項３に記載の発明に係る攪拌脱泡装置によれば、一度に多数の混練容器を容器ホルダで保持でき、被混練材料を複数回使用する場合にも多数の混練容器を効率よく攪拌脱泡できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る攪拌脱泡装置の概略を説明する図である。
【図２】同攪拌脱泡装置を構成する容器ホルダで混練容器を保持した状態を説明する図である。
【図３】同攪拌脱泡装置を構成する攪拌棒の一例を説明する図である。
【図４】同攪拌脱泡装置を構成する攪拌棒の他の例を説明する図である。
【図５】同攪拌脱泡装置を構成する攪拌棒の更に他の例を説明する図である。
【図６】本発明に係る攪拌脱泡装置の他の例を説明する図である。
【図７】本発明に係る攪拌脱泡装置の更に他の例を説明する図である。
【図８】従来の攪拌脱泡装置及び攪拌機構を説明する図である。
【符号の説明】
１ 攪拌脱泡装置
２ 支持板
３ 駆動モータ
３１ 公転駆動軸
３２ 自転駆動軸
４ 公転基盤
４１ ホルダ支持部
４２ バランス錘取付部
４２１ 螺子部材
４２２ バランス錘
６ 容器ホルダ
７ 攪拌棒
７Ａ 先端部
７Ｂ 基端部
７１ 蓋体
７２ 錘
８ 混練容器
８１ 基端開口部
８２ 先端開口部
８３ 先端縮径部
ｋ 被混練材料
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ペースト材料等の流動性を有する材料の撹拌及び脱泡を行う攪拌脱泡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、産業用ペースト材料等のような被混練材料の攪拌脱泡には、被混練材料を収容した混練容器を所定軌道上で公転させつつ自転させるように構成した攪拌脱泡装置が用いられている。この種の攪拌脱泡装置においては、混練容器の公転運動によって働く遠心力により混練容器内の被混練材料を混練容器の内壁に押し付けて、被混練材料に内在する気泡を外部に放出すると共に、混練容器の自転運動により混練容器内の被混練材料を撹拌するようになっている。
【０００３】
従来の攪拌脱泡装置としては、図８に示す攪拌脱泡装置１１を例示できる。
攪拌脱法装置１１は、図示しない本体容器に弾性支持された支持板１２の上面側に突出した公転軸１３１に公転体１３が取り付けられている。公転体１３は、支持板１２の上面に対して上方に向けて所定角度傾斜した状態で、一端部（図８における右側）が公転軸１３１に取り付けられており、公転駆動モータ１４の駆動が公転軸１３１に伝達されて、公転軸１３１を回転軸として回転するようになっている。
【０００４】
公転体１３の他端部（図８における左側）には、混練容器１５を保持するための容器ホルダ１６が、公転体１３の上面に沿って自転自在に自転軸１６１に軸支されている。公転体１３の一端部に設けられた自転駆動モータ１７の駆動は、ベルト１７１を介して容器ホルダ１６に伝達され、容器ホルダ１６の回転に従って、混練容器１５が自転軸１６１を回転軸として公転体１３上を自転するようになっている。
【０００５】
この攪拌脱泡装置１１は、容器ホルダ１６に保持された混練容器１５が、公転駆動モータ１４の駆動による公転体１３の回転に伴い、公転軸１３１を公転軸線として公転運動すると共に、自転駆動モータ１７の駆動により自転軸１６１を自転軸線として自転運動し、混練容器１５内の被混練材料が、混練容器１５の公転運動によって働く遠心力で混練容器１５内壁に押し付けられて脱泡され、混練容器１５の自転運動により攪拌されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような攪拌脱泡装置では、一般的な被混練材料は良好に攪拌脱泡できるが、被混練材料が流動性の悪いものである場合や、混練容器が内径の小さなものである場合には、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌できるよう攪拌機構を設けることも行われる。
【０００７】
例えば、図８の攪拌脱泡装置１１の例では、攪拌機構２１として、公転体１３に設けられたガイドフレーム２２に送りねじ２３を軸支し、この送りねじ２３にアーム２４の基端部を螺合させ、上下駆動モータ２５の駆動で送りねじ２３を正逆回転させて、送りねじ２３とアーム２４との螺子動作によりアーム２４を上下動させる機構を有している。そして、アーム２４が下降すると、アーム２４の攪拌翼２４１が混練容器１５内に入り込んで、自転軸１６１からオフセットした状態となる。そのため、自転する混練容器１５に対して、攪拌棒２４１が見かけ上、混練容器１５内で混練容器１５の自転軸線の周囲を回転し、混練容器１５内の被混練材料を攪拌するようになっている。
【０００８】
このように、従来の攪拌脱泡装置１１では、公転軸及び自転軸の周りに公転及び自転する混練容器１５内の被混練材料を、攪拌機構２１で攪拌することにより、被混練材料を混練容器１５内で十分に攪拌できる。しかし、従来の攪拌機構２１は、容器ホルダ１６に保持された混練容器１５から攪拌翼２４１を出し入れするために攪拌翼２４１を上下動させる機構を必要とするため、構成が複雑化し、装置が大型化してしまう。
【０００９】
また、被混練材料の攪拌脱泡においては、混練容器から使用目的に合わせた容器に被混練材料を移す際に、被混練材料が混練容器に付着して、被混練材料の移し漏れが生じたり、使用者の手に付着するといったことを避けるため、混練容器内に１回分の使用量だけ被混練材料を充填して攪拌脱泡することが行われている。
【００１０】
この場合、容器ホルダの軸線の周囲に複数の混練容器を配置し、容器ホルダ内で各混練容器を公転運動させて、一度に複数の混練容器内の被混練材料を攪拌することも考えられるが、前記したような構成の攪拌機構２１では、攪拌翼２４１が公転体１４に対して所定位置に固定された状態で、容器ホルダ１６を自転させるため、攪拌翼２４１が混練容器１５の公転運動を妨げることとなる。このため、従来の攪拌機構２１は、複数の混練容器１５を攪拌脱泡する際に用いることができないという問題があった。
【００１１】
このため、複雑な機構を設けることなく、複数の混練容器内の被混練材料を攪拌すべく、セラミック製の玉を被混練材料と共に混練容器内に入れて、攪拌脱泡することも考えられているが、この方法では、被混練材料内にセラミック製の玉が混ざり込んでしまい、攪拌脱泡処理を終えた被混練材料を使用しづらいという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により混練容器内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる攪拌脱泡装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の攪拌脱泡装置は、回転体上に回転自在に設けられた容器ホルダで混練容器を保持し、前記容器ホルダを前記回転体の回転軸を公転軸線として公転させると共に前記容器ホルダの回転軸を自転軸線として自転させて、前記混練容器内の被混練材料を攪拌及び脱泡する攪拌脱泡装置であって、前記容器ホルダに保持された混練容器内に前記容器ホルダの回転軸に沿う方向の回転軸線に対して回転自在に軸支された攪拌部材と、前記攪拌部材と一体に構成され、前記混練容器の公転で働く遠心力により、前記攪拌部材を前記回転体に対して所定の姿勢を保った状態で回転させるための錘とから成る攪拌機構を備えることを特徴とする。
【００１４】
この攪拌脱泡装置は、被混練材料が充填された混練容器を容器ホルダで保持した状態で、回転体を回転させると共に回転体上に設けられた容器ホルダを回転させて、容器ホルダを回転体の回転軸を公転軸線として公転させると共に容器ホルダの回転軸を自転軸線として自転させて、混練容器内の被混練材料を攪拌及び脱泡するものである。
【００１５】
そして、攪拌機構を構成する攪拌部材は、容器ホルダと共に回転体の回転軸を公転軸線として公転運動する。この公転運動により攪拌部材と共に公転運動する錘に遠心力が働き、錘が回転体の外周方向に押し付けられた状態となる。一方、混練容器は、容器ホルダと共に回転体の回転軸を公転軸線として公転運動すると共に、容器ホルダの回転軸を中心に回転する。攪拌機構を構成する攪拌部材は、容器ホルダの回転軸に沿う方向の回転軸線に対し回転自在に軸支された状態であるため、錘に働く遠心力により回転体上で一定の姿勢を保つ。このため、見かけ上、混練容器内で攪拌部材が回転し、混練容器内の被混練材料が攪拌部材により攪拌される。
【００１６】
このように、この攪拌脱泡装置は、容器ホルダに保持された混練容器内に容器ホルダの回転軸に沿う方向の回転軸線に対し回転自在に軸支された攪拌部材を設けるという簡単な構成により、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌することができるものである。このため、この攪拌脱泡装置によれば、簡単な構成により混練容器内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる。
【００１７】
この攪拌脱泡装置では、前記容器ホルダで保持する混練容器がシリンジ容器であることが好ましい。シリンジ容器のような径の小さな混練容器の場合、混練容器を単に公転運動及び自転運動させるだけでは、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌することができないことがある。しかし、この攪拌脱泡装置によれば、混練容器内の被混練材料を攪拌部材で攪拌するため、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌でき、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌脱泡できる。
【００１８】
また、この攪拌脱泡装置では、前記容器ホルダが、複数の混練容器を保持し得るよう構成されていることが好ましい。前記攪拌機構は、攪拌部材が、回転体に対して所定の姿勢を保った状態で、容器ホルダの軸線に沿って配置された混練容器と共に公転運動するため、攪拌部材が容器ホルダ内での混練容器の公転運動を妨げることなく、混練容器内の被混練材料を攪拌できる。このため、容器ホルダが複数の混練容器を保持し得るよう構成することにより、一度に多数の混練容器を容器ホルダで保持でき、被混練材料を複数回使用する場合にも多数の混練容器を効率よく攪拌脱泡できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例に係る攪拌脱泡装置１を、図面を参照しつつ説明する。
攪拌脱泡装置１は、例えば、図２に示すような構成の混練容器８を保持した状態の容器ホルダ６を所定軌道上を公転運動させつつ自転運動させ、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌脱泡するためのものである。
【００２０】
混練容器８は、図２に示すような構成のシリンジ容器であり、基端開口部８１から混練容器８内に嵌挿される図示しないプランジャが、混練容器８の基端側から先端側にかけて摺動動作することにより、被混練材料ｋを混練容器８の先端縮径部８３側に押し出して、先端縮径部８３に開口する先端開口部８２から、混練容器８内の被混練材料ｋを注出するようになっている。
【００２１】
攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、図示しない本体容器内に複数のばねを介して弾性支持しされた支持板２に、公転基盤４（回転体）が、支持板２の上面に沿って回転し得るよう公転駆動軸３１により軸支され、支持板２の裏面側に設けられた駆動モータ３の駆動で公転駆動軸３１が回転し、これにより公転基盤４が支持板２の上面に沿って、図１に矢印ＹＡで示すように、回転するようになっている。
【００２２】
公転基盤４は、公転駆動軸３１を挟んで一側（図１における右側）に混練容器８を保持するための容器ホルダ６を回転自在に支持するホルダ支持部４１が設けられ、他側（図１における左側）に公転基盤４上での重量のバランスをとるためのバランス錘取付部４２が設けられている。
【００２３】
ホルダ支持部４１では、公転基盤４を支持板２に対して上方に約４５度傾けて構成されている。ホルダ支持部４１は、混練容器８を保持するための容器ホルダ６が、公転基盤４の上面に沿って自転し得るよう自転駆動軸３２により公転基盤４に軸支されている。
【００２４】
容器ホルダ６は、図２に示すように、有底筒状に形成されており、その外周に沿ってＶ溝６１が設けられている。そして、図１に示すように、公転駆動軸３１に同心して支持板２に固定されたプーリ５１と公転基盤４に軸支されたプーリ５２ａとの間にベルト５３を掛装すると共に、プーリ５２ａと一体に回転するプーリ５２ｂとＶ溝６１との間にベルト５４を掛装し、これらベルト５３及びベルト５４を介して、駆動モータ３の駆動が容器ホルダ６に伝達され、容器ホルダ６が自転駆動軸３２を回転軸として、公転基盤４の上面に沿って、図１に矢印ＹＢで示すように、回転するようになっている。容器ホルダ６は、アダプタ６２により、図２に示すように、容器ホルダ６の軸線に混練容器８の軸線が沿った状態で、混練容器８を保持するようになっている。
【００２５】
バランス錘取付部４２は、公転基盤４の径方向に沿って設けられた螺子部材４２１と螺子部材４２１に螺合したバランス錘４２２との螺子動作により、バランス錘４２２が公転基盤４の径方向に沿って移動して、公転基盤４上での重量のバランスをとるようになっている。
【００２６】
また、この攪拌脱泡装置１は、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌するための攪拌棒７を備える。攪拌棒７は、図３に示すように、混練容器８の先端開口部８２の内径よりやや小さな外径の棒状体から形成されている。攪拌棒７は、先端部７Ａのやや基端側から中央部にかけてが略コの字状に形成されると共に、基端部７Ｂが一側方向に向けて屈曲した形状を呈しており、基端部７Ｂのやや先端側には混練容器８の基端開口部８１を閉塞するための蓋体７１が攪拌棒７を回転軸として回転自在に設けられ、基端部７Ｂには錘７２が設けられている。
【００２７】
このような構成の攪拌棒７は、図２に示すように、アダプタ６２で容器ホルダ６に保持された状態の混練容器８の基端開口部８１から、その先端部７Ａ側から混練容器８内に挿入され、先端部７Ａが混練容器８の先端開口部８２内に進入して、攪拌棒７の基端部７Ｂの屈曲部分が公転基盤４の他側を向くよう混練容器８内に配置されると共に、基端部７Ｂのやや先端側に設けられた蓋体７１で混練容器８の基端開口部８１を閉塞して、図２に矢印ＹＣで示すように、混練容器８の軸線を自転軸として回転自在に混練容器８内に保持されるようになっている。
【００２８】
このような構成の攪拌脱泡装置１を用いて被混練材料ｋを攪拌脱泡する場合、まず、被混練材料ｋが充填された混練容器８を、アダプタ６２によって容器ホルダ６に保持する。次いで、図２に示すように、混練容器８の先端開口部８２に攪拌棒７の先端部７Ａを挿入すると共に基端開口部８１を蓋体７１で閉塞して、混練容器８の軸線方向に沿って回転自在に混練容器８内に攪拌棒７を取り付ける。これにより、攪拌棒７が容器ホルダ６の回転軸に沿う方向の回転軸線に対して回転自在に軸支された状態となる。
【００２９】
そして、駆動モータ３の駆動で、公転基盤４を公転駆動軸３１を回転軸として、図１に矢印ＹＡで示すように回転させると共に、容器ホルダ６を自転駆動軸３２を回転軸として、図１に矢印ＹＢで示すように回転させ、容器ホルダ６を公転駆動軸３１を公転軸線として公転運動させると共に、自転駆動軸３２を自転軸線として自転運動させる。これにより、混練容器８内の被混練材料ｋは、混練容器８の公転運動によって働く遠心力で混練容器８の内壁に押し付けられて脱泡され、混練容器８の自転運動により攪拌される。
【００３０】
このとき、混練容器８に取り付けられた攪拌棒７は、公転駆動軸３１を公転軸線として、容器ホルダ６と共に公転し、この公転による遠心力が錘７２に働く。しかし、攪拌棒７は、その先端部７Ａが混練容器８の先端開口部８２に回転可能に挿入されていると共に、基端部７Ｂのやや先端側に蓋体７１が回転可能に設けられて、容器ホルダ６の回転軸線に沿う方向の回転軸に対して回転自在に混練容器８に取り付けられているので、公転基盤４の公転運動によって働く遠心力により公転基盤４上で一定の姿勢が保たれる。このため、見かけ上、容器ホルダ６に保持された混練容器８内で攪拌棒７が、図２に矢印ＹＣで示すように回転して、混練容器８内の被混練材料ｋが攪拌される。
【００３１】
このように、この攪拌脱泡装置１によれば、容器ホルダ６に保持された混練容器８内に、容器ホルダ６の回転軸線に沿う方向の回転軸に対して回転自在に攪拌棒７を設けるという簡単な構成により、混練容器８内の被混練材料ｋを十分に攪拌して、混練容器８内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる。
【００３２】
なお、本発明の攪拌脱泡装置は、前記実施例の攪拌脱泡装置１に限定されず、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、適宜変更して差し支えない。前記実施の形態では、攪拌棒７は、先端部７Ａのやや基端側から中央部にかけてが略コの字状に形成されていたが、混練容器８内の被混練材料ｋを、混練容器８の自転運動に応じて十分に攪拌できるのであれば、その形状は任意であり適宜変更して差し支えない。例えば、図４に示すように、攪拌棒７の先端部７Ａのやや基端側から中央部にかけてを螺旋状に形成することにより、被混練材料ｋが混練容器８内で上下動して十分に攪拌できる。また、攪拌棒７を平板状に形成してもよい。
【００３３】
前記実施の形態では、攪拌棒７の基端部７Ｂに錘７２を設けたが、公転基盤４の回転動作に伴い攪拌棒７に働く遠心力により、攪拌棒７を混練容器８内で相対的に回転させることができるのであれば、錘７２の重さは任意であり、また、錘７２を外見上設けない構成としてもよい。即ち、棒自体の重さを錘としてもよい。攪拌棒７への錘７２の取付方法は、攪拌棒７の基端部７Ｂを一側方向に屈曲させて取り付けるものである必要はなく、例えば、図５に示すように逆方向を向くように屈曲させて取り付ける構成でもよい。図１では、攪拌棒７の錘７２が公転基盤４の回転軸線を越えて反対側に位置した状態で攪拌脱泡する状態を示しているが、必ずしも公転基盤４の回転軸線を超える必要はない。
【００３４】
前記実施の形態では、主に錘７２に働く遠心力で、攪拌棒７を公転基盤４に所定姿勢で保持して、見かけ上混練容器８内で回転するようにしたが、攪拌棒７を公転基盤４に所定姿勢で保持する方法は任意であり、例えば、公転基盤４に設けた磁石と攪拌棒７の基端部７Ｂに設けた磁石との磁力によるものでもよい。また、本発明の攪拌脱泡装置は、シリンジ容器である混練容器８のような、内径の小さな混練容器に充填された被混練材料の攪拌脱泡に好適に用いることができるものであるが、混練容器８のサイズや形状は任意であり、被混練材料の使用量等に応じて適宜変更して差し支えない。
【００３５】
前記実施の形態では、容器ホルダ６で一つの混練容器８を保持した状態で攪拌脱泡する場合について説明した。しかし、容器ホルダ６で保持する混練容器８の数量は、一つに限らず、被混練材料ｋの使用回数や使用量、混練容器８や容器ホルダ６のサイズに応じて適宜変更して差し支えない。この場合、容器ホルダ６の軸線の周囲に配置された各混練容器８に攪拌棒７を取り付けた状態で、容器ホルダ６を公転運動及び自転運動させることにより、各攪拌棒７が公転基板４に対して所定の姿勢を保った状態で、容器ホルダ６内の混練容器８と共に公転運動するため、攪拌部材７が容器ホルダ６内での混練容器８の公転運動を妨げることなく、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌できる。このため、一度に多数の混練容器を容器ホルダで保持でき、被混練材料を複数回使用する場合にも多数の混練容器を効率よく攪拌脱泡できる。
【００３６】
前記実施の形態の攪拌脱泡装置１は、容器ホルダ６に保持された混練容器８を、単に公転運動及び自転運動させて、混練容器８内の被混練材料ｋを攪拌及び脱泡する構成のものであった。しかし、混練容器８内を真空に保った状態で公転運動及び自転運動させる構成とすることにより、被混練材料ｋに内在する気泡が外部に放出し易くなり、攪拌脱泡に要する時間を短縮でき、攪拌脱泡処理を効率よく行える。混練容器８内を真空状態にする構成としては、例えば、支持板２上面から公転基盤４にかけてを気密状態に覆うように蓋体を設けると共に吸引手段で蓋体内を吸引する構成が挙げられる。また、容器ホルダ６に保持された混練容器８を気密状態に覆うように混練容器８に蓋体を設けると共に吸引手段で混練容器８内を吸引する構成によれば、混練容器８内を真空状態にするのに必要な時間を短くでき、更に攪拌脱泡に要する時間を短縮でき、攪拌脱泡処理を効率よく行える。
【００３７】
容器ホルダ６に保持された混練容器８を公転運動及び自転運動させる機構は、前記実施の形態でのものに限定されず、適宜変更して差し支えない。例えば、図６に示すように、公転駆動軸３１に同心して支持板２に固定されたプーリ３１ａと、自転駆動軸３２に嵌着したプーリ３２ａとの間にベルト５５を掛装し、ベルト５５を介して駆動モータ３の駆動を自転駆動軸３２に伝達し、これにより容器ホルダ６内の混練容器８を公転運動及び自転運動させるようにして、構成を簡略化してもよい。
【００３８】
前記実施の形態では、公転基盤４における公転駆動軸３１を挟んだ一側（図１における右側）に容器ホルダ６を設け、他側（図１における左側）にバランス錘４２２を設けて、公転基盤４上におけるバランス錘４２２の取付位置の調整により、公転基盤４上での重量のバランスをとるようにした。しかし、図７に示すように、公転基盤４における公転駆動軸３１を挟んで対称となる位置に一対のホルダ支持部４１を設けてバランスをとるようにしてもよい。この構成によれば、一度に複数の混練容器８を攪拌脱泡できる。さらに、ホルダ支持部４１に設ける容器ホルダ６の数量や、公転基盤４上での配置位置は、公転基盤４上での重量のバランスを保つことができれば任意であり、適宜変更して差し支えない。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
〔実施例〕
図１に示す構成の攪拌脱泡装置１を用い、混練容器に攪拌棒を取り付けて、以下の条件で、被混練材料の攪拌脱泡処理を行った。
（１）攪拌脱泡条件
公転速度：２０００ｒｐｍ、自転速度：８００ｒｐｍ、運転時間：６０秒
（２）被混練材料
アルギン酸４．２ｇに水１０ｇを添加したもの
（３）攪拌棒の錘
１３ｇ
（４）混練容器
内径：２２．５ｍｍ、長さ：１１５ｍｍ
【００４０】
以上、述べた実施例によると、混練容器内のアルギン酸と水とは十分に混ざり合った状態となっており、歯科用の印象材として十分用いることができるものであった。このように、混練容器に攪拌棒を取り付けるという簡単な構成により、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌できることが認められた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の発明に係る攪拌脱泡装置によれば、容器ホルダに保持された混練容器内に容器ホルダの回転軸に沿って回転自在に軸支された攪拌部材及び錘を設けるという簡単な構成により、混練容器内の被混練材料を十分に攪拌でき、簡単な構成により混練容器内の被混練材料を十分に攪拌・脱泡できる。
【００４２】
本発明の請求項２に記載の発明に係る攪拌脱泡装置によれば、シリンジ容器のような径の小さな混練容器内の被混練材料を十分に攪拌することができる。
【００４３】
本発明の請求項３に記載の発明に係る攪拌脱泡装置によれば、一度に多数の混練容器を容器ホルダで保持でき、被混練材料を複数回使用する場合にも多数の混練容器を効率よく攪拌脱泡できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る攪拌脱泡装置の概略を説明する図である。
【図２】同攪拌脱泡装置を構成する容器ホルダで混練容器を保持した状態を説明する図である。
【図３】同攪拌脱泡装置を構成する攪拌棒の一例を説明する図である。
【図４】同攪拌脱泡装置を構成する攪拌棒の他の例を説明する図である。
【図５】同攪拌脱泡装置を構成する攪拌棒の更に他の例を説明する図である。
【図６】本発明に係る攪拌脱泡装置の他の例を説明する図である。
【図７】本発明に係る攪拌脱泡装置の更に他の例を説明する図である。
【図８】従来の攪拌脱泡装置及び攪拌機構を説明する図である。
【符号の説明】
１ 攪拌脱泡装置
２ 支持板
３ 駆動モータ
３１ 公転駆動軸
３２ 自転駆動軸
４ 公転基盤
４１ ホルダ支持部
４２ バランス錘取付部
４２１ 螺子部材
４２２ バランス錘
６ 容器ホルダ
７ 攪拌棒
７Ａ 先端部
７Ｂ 基端部
７１ 蓋体
７２ 錘
８ 混練容器
８１ 基端開口部
８２ 先端開口部
８３ 先端縮径部
ｋ 被混練材料
Claims (3)
- 回転体上に回転自在に設けられた容器ホルダで混練容器を保持し、前記容器ホルダを前記回転体の回転軸を公転軸線として公転させると共に前記容器ホルダの回転軸を自転軸線として自転させて、前記混練容器内の被混練材料を攪拌及び脱泡する攪拌脱泡装置であって、
前記容器ホルダに保持された混練容器内に前記容器ホルダの回転軸に沿う方向の回転軸線に対して回転自在に軸支された攪拌部材と、前記攪拌部材と一体に構成され、前記混練容器の公転で働く遠心力により、前記攪拌部材を前記回転体に対して所定の姿勢を保った状態で回転させるための錘とから成る攪拌機構を備えることを特徴とする攪拌脱泡装置。 - 前記容器ホルダで保持する混練容器がシリンジ容器であることを特徴とする請求項１に記載の攪拌脱泡装置。
- 前記容器ホルダは、複数の混練容器を保持し得るよう構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の攪拌脱泡装置。
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