JP3962791B2 - 混合機 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、混合容器を自転および公転させることにより当該混合容器に3次元的な動きを与え、前記混合容器内での混合を効率よく、かつ良好に行うことの可能な混合機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7、図8、図9は、例えば粉粒体を混合するのに用いられる従来の混合機の構成を示す構造図である。図7に示す混合機はV型混合機、また図8に示す混合機は円筒傾斜型混合機、図9に示す混合機はダブルコーン型混合機と称されているものである。図7に示すV型混合機おいて、101はV字型混合容器、102aおよび102bはV字型混合容器101の側面に構成されたV字型混合容器101を回転させるための回転軸、103aは回転軸102aの軸受ブロック、103bは回転軸102bの軸受ブロック、104は軸受ブロックを貫通した回転軸102bの端部に固定されたスプロケット、105はモータ、106はモータ105の回転シャフトに固定された駆動側スプロケットである。
【0003】
このV型混合機は、スプロケット104と駆動側スプロケット106がチェーンにより連結されており、モータ105のトルクが駆動側スプロケット106から回転軸102bの端部に固定されたスプロケット104へ伝達され、V字型混合容器101は回転軸102a、102bを中心にして回転する。
【0004】
また、図8に示す円筒傾斜型混合機は、図7に示すV型混合機のV字型混合容器101を傾斜した円筒型混合容器111にしたものである。また、図9に示すダブルコーン型混合機は、図7に示すV型混合機のV字型混合容器101をダブルコーン型混合容器121にしたものである。
【0005】
これら各混合機は一定の容量の混合容器に一定の回転運動を与え、混合容器内の粉粒体を混合するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の混合機は以上のように構成されていたので、混合容器内の粉粒体は混合容器の内部形状に沿って一定の経路を移動して集合、拡散を繰り返すため、混合容器内の粉粒体の集合、拡散の度合いが粉粒体の比重差、粒度差、混合粉粒体の混合比差により影響を受ける。このため粉粒体の比重差、粒度差、混合粉粒体の混合比差の大きさによっては混合完了までに時間を要し、効率よく良好な混合を行うことが容易でない課題があった。また、混合容器の容量に対して混合量が多い場合には、混合した粉粒体を一度、混合容器から排出し、混合容器内の清掃を行なった後に、再度、混合前の粉粒体を混合容器に投入し混合するなど、作業効率も良くない課題があった。
【0007】
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、本発明の目的は混合物における比重差、粒度差、混合比差の大きさにかかわらず効率よく、かつ良好に混合を行うことの出来る混合機を提供することにある。また、混合量が多い場合に作業効率を向上できる混合機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る混合機は、混合容器を、公転駆動機構と公転支持機構により公転させ、同時に自転駆動機構と自転支持機構により自転させ、かつ公転軸と自転軸とは角度を有している混合機であって、公転駆動機構は、混合機本体に設けられた公転動力発生手段で発生した動力を、混合機本体に支持された公転用の回転板に伝えて前記回転板を回転させるものであり、公転支持機構は、回転板上で、その回転軸から離れた位置に固定された自転支持機構を介して混合容器に公転を与えるものであり、
自転駆動機構は、混合機本体に設けられた自転動力発生手段で発生した動力を、回転板の回転軸部に位置する自転駆動シャフトに伝えて自転駆動シャフトを回転させ、自転駆動シャフトの回転を自転用回転シャフトに伝えて自転用回転シャフトを回転板とは独立に回転させ、自転用回転シャフトに取付けられた混合容器スタンドを回転させるものであり、
自転支持機構は、混合容器の一端部が混合容器スタンドに接合されることにより、混合容器スタンドの回転により混合容器に自転を与え、かつ公転支持機構に対して取り外し可能なものである。
【0009】
この自転駆動シャフトは、さらにジョイントにより複数個の混合容器スタンドが接合されて、混合容器が複数個接合可能にする、あるいは、混合容器スタンドに複数の混合容器が取り付けることが出来るテーブルが接合されて、混合容器がテーブルを介して複数個接合可能にする形態であってもよい。
【0010】
混合容器の自転速度および公転速度は、それぞれ可変するための回転速度調整手段を備えることができる。また、混合容器の自転軸と公転軸とは90度の角度を有していることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態例を図について説明する。図1は、本実施の形態の混合機の平面図、図2は混合機の側面図である。図1において1は公転用駆動機、1aは公転用駆動機の出力トルクを増加させる公転用減速機、2は自転用駆動機である。2aは自転用駆動機2の出力トルクを増加させる自転用減速機であり、自転用減速機2aの出力軸には自転駆動用スプロケットが固定されている。3は公転用の回転板、4は自転用の混合容器スタンドアーム、5は混合容器、10は混合機本体である。図2において図1と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略するが、公転用減速機1aの出力軸には駆動ギヤ13が固定されており、この駆動ギヤ13は回転板3の裏面に固定されたリングギヤ11と係合している。14は自転用減速機2aの出力軸に固定された自転駆動用スプロケットである。15aは図示していない自転駆動シャフトの一端15に固定されたスプロケットであり、前記自転駆動用スプロケット14とチェーンにより連結されている。16は混合容器スタンドであり、混合容器5の端部に構成された取付フランジ5aを例えばボルトにより固定することが出来る。このため前記ボルトを取り外すことで混合容器5は混合容器スタンド16に対し交換可能である。
【0012】
図3は、図1および図2に示した公転用の回転板3と自転用の混合容器スタンドアーム4における混合容器自転支持機構を示す部分構造図である。図3において図1および図2と同一または相当の部分については説明を省略する。図において、17は前記自転駆動シャフトの他端に固定されたスプロケットとチェーンにより連結された自転用スタンドアーム側スプロケット、18は自転用スタンドアーム側スプロケット17が固定されている回転軸に固定されたギヤである。19は自転回転シャフト20の一端に固定されたギヤであり、前記ギヤ18と係合している。22はスタンドアームエンド、23は自転回転シャフト20に固定されたベベルギヤ、24はベベルギヤ23と係合した混合容器自転用ベベルギヤである。この混合容器自転用ベベルギヤ24は混合容器自転軸25に固定されている。混合容器自転軸25の混合容器5側には混合容器スタンド16が構成されている。
【0013】
31は回転板3に構成されている自転用スタンドアーム交換用フランジ部である。32は自転用スタンドアーム4に構成されたフランジ部であり、自転用スタンドアーム交換用フランジ部31と合致する形状に加工されており、例えばボルトにより自転用スタンドアーム交換用フランジ部31に固定される。前記ボルトを取り外した場合、自転用スタンドアーム4や混合容器5は自転回転シャフト20、自転回転シャフト20の一端に固定されたギヤなどとともに一体的に回転板3から分離することが可能である。
【0014】
次に、本実施の形態の混合機の動作について説明する。自転用駆動機2が始動すると、連動して回転する自転用減速機2aの出力軸に固定されたスプロッケット14とチェーンで連結した自転駆動シャフトの一端15に固定されたスプロケット15aにより、自転駆動シャフトが回転する。自転駆動シャフトはリングギヤ11の中心を貫通して回転板3の回転軸部に位置しており、自転駆動シャフトの他端は回転板3内に突出している。この他端にはスプロケットが固定され、当該スプロケットは自転用スタンドアーム側スプロケット17とチェーンで連動して回転するので、自転用スタンドアーム側スプロケット17が固定されている回転軸のギヤ18も回転する。ギヤ18の回転は、自転回転シャフト20に固定されたギヤ19に伝わり自転回転シャフト20が回転し、自転回転シャフト20に固定されたベベルギヤ23が回転する。ベベルギヤ23の回転は混合容器自転軸25に伝わり、混合容器スタンド16に固定された混合容器5を自転させる。
【0015】
一方、公転用駆動機1が始動すると、公転用減速機1aの出力軸に固定された駆動ギヤ13が回転し、リングギヤ11が回転して回転板3も回転する。回転板3は、前記自転駆動シャフトの回転と独立して回転する。図2においてXは回転板3の回転中心軸線であり、混合容器5の公転中心軸線である。また、Yは混合容器5の自転中心軸線であり、混合容器5の公転中心軸線Xと自転中心軸線Yは、本実施の形態では90度の角度を有している。
【0016】
また、公転用駆動機1および自転用駆動機2は、機械的または電気的に無断変速可能な構成であることから混合容器5の自転速度、公転速度は自由に回転速度を変えることが出来、粉流体の混合比、粉流体比重差、粒度差にかかわらず良好な混合作用を実現でき、混合時間も短縮できる混合機が提供できる効果がある。
【0017】
また、混合容器5は端部に構成された取付フランジ5aをボルトにより混合容器スタンド16に固定するため、前記ボルトを取り外すことで混合容器5は混合容器スタンド16に対し交換可能であり、混合容器5への粉流体の投入量を増やしたり粉流体の種類を変更する場合には、それまで使用していた混合容器5を容易にニーズに適合した容量、形状(丸型、各型、六角型など)の混合容器に交換することが出来、機能性を向上させた混合機を提供できる効果がある。
【0018】
図4は、この発明の他の実施の形態の混合機の構成を示す平面図、図5は図4に示した公転用の回転板3と自転用スタンドアーム4における混合容器自転支持機構、動力伝達延長機構を示す部分構造図である。図4および図5において図1および図3と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。本実施の形態の混合機本体側の構成は図2に示した前記実施の形態の混合機と同一である。図4において、4aは延長用スタンドアーム、55は追加された混合容器である。図5において、41は自転回転シャフト20を延長するためのジョイント部、42はジョイント部41により延長された自転回転延長シャフト、43は延長スタンドアームエンド、44は自転回転延長シャフト42に固定されたベベルギヤ、45は混合容器自転軸25aに固定されたベベルギヤであり前記ベベルギヤ44と係合している。混合容器自転軸25aの混合容器55側には混合容器スタンド16aが構成されている。混合容器スタンド16aには、混合容器55の端部に構成された取付フランジ55aを例えばボルトにより固定することが出来る。このため前記ボルトを取り外すことで混合容器55は混合容器スタンド16aに対し交換可能である。
【0019】
本実施の形態の混合機では、自転回転シャフト20が延長されており、2つの混合容器5、55を同時に自転させることが可能である。また、図2に示す前記実施の形態の混合機から図5に示す構造の混合機へ変更する場合には、図2に示した混合機が自転用スタンドアーム交換用フランジ部31、フランジ部32の結合部から自転用スタンドアーム4や混合容器5を一体的に回転板3に対し分離可能であることから、一度、図3に示した構造の自転用スタンドアーム4や混合容器5を取り外した後、図5に示した構造の自転用スタンドアーム4、延長用スタンドアーム4a、延長スタンドアームエンド43、混合容器5、55などを自転用スタンドアーム交換用フランジ部31へ再装着する。この結果、前記実施の形態と同様な効果を奏するとともに、多品種の粉流体を一度にかつ同時に混合できる混合機を提供できる効果がある。
【0020】
図6は、本発明の別の実施の形態の混合機の回転板3と自転用スタンドアーム4における混合容器自転支持機構を示す部分構造図である。なお図6において図3と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図において、61は混合容器スタンド16に複数の混合容器65、75を取り付けることが出来るテーブルを設けている。混合容器65は、テーブル61の端部に取付フランジ65aにより固定されている。また、混合容器75は、取付フランジ75aによりテーブル61上に固定されている。テーブル61は回転するため、混合容器65、75は自転軸Yを回転中心軸線にして回転しながら、公転軸Xを中心に公転する。本実施の形態では、テーブル61に取り付け可能な混合容器の数は1台から少なくとも3台程度まで可能であり、テーブル61の回転半径を大きくしたり、小型の混合容器を使用することでさらに多数の混合容器を取り付けることも可能であり、前記実施の形態の混合機と同様な多品種の粉流体を一度にかつ同時に混合できる混合機を提供できる効果がある。
【0021】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、混合容器を自転、公転させて混合容器へ3次元的な動きを与え、自転速度、公転速度も無断変速可能であることから、混合容器内に投入した粉粒体に対し3次元的な不規則な動きを与えることが出来、混合物における比重差、粒度差、混合比差の大きさにかかわらず効率よく良好に混合を行うことが出来る効果がある。さらに、必要に応じて混合容器の数を増やせるため多品種の粉流体を一度にかつ同時に混合でき、作業効率も向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態例による混合機の構成を示す平面図である。
【図2】本発明の一実施の形態例による混合機の構成を示す側面図である。
【図3】本発明の一実施の形態例による混合機の公転用の回転板と自転用スタンドアームにおける混合容器自転支持機構を示す部分構造図である。
【図4】本発明の一実施の形態例による混合機の構成を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施の形態例による混合機の図4に示した公転用の回転板と自転用スタンドアームにおける混合容器自転支持機構、動力伝達延長機構を示す部分構造図である。
【図6】本発明の一実施の形態例による混合機の公転用の回転板と自転用スタンドアームにおける混合容器自転支持機構を示す部分構造図である。
【図7】従来の混合機を示す正面図である。
【図8】他の従来の混合機を示す正面図である。
【図9】さらに他の従来の混合機を示す正面図である。
【符号の説明】
1;公転用駆動機(公転動力発生手段,回転速度調整手段)
2;自転用駆動機(自転動力発生手段,回転速度調整手段)
3;公転用の回転板(混合容器公転支持機構)
4a;延長用スタンドアーム
41;ジョイント部(動力伝達延長機構)
4;自転用スタンドアーム(混合容器自転支持機構)
5,55,65,75;混合容器
11;リングギヤ
13;駆動ギヤ(混合容器公転駆動機構)
16,16a;混合容器スタンド(混合容器固定支持部)
17;自転用スタンドアーム側スプロケット
18,19;ギヤ(混合容器自転駆動機構,自転動力伝達手段)
20;自転回転シャフト
23;ベベルギヤ
24;混合容器自転用ベベルギヤ
25;混合容器自転軸(混合容器自転駆動機構)
61;テーブル
Claims (5)
- 混合容器を、公転駆動機構と公転支持機構により公転させ、同時に自転駆動機構と自転支持機構により自転させ、かつ公転軸と自転軸とは角度を有している混合機であって、
前記公転駆動機構は、混合機本体に設けられた公転動力発生手段で発生した動力を、前記混合機本体に支持された公転用の回転板に伝えて前記回転板を回転させるものであり、
前記公転支持機構は、前記回転板上で、その回転軸から離れた位置に固定された前記自転支持機構を介して前記混合容器に公転を与えるものであり、
前記自転駆動機構は、前記混合機本体に設けられた自転動力発生手段で発生した動力を、前記回転板の回転軸部に位置する自転駆動シャフトに伝えて前記自転駆動シャフトを回転させ、前記自転駆動シャフトの回転を自転用回転シャフトに伝えて前記自転用回転シャフトを前記回転板とは独立に回転させ、前記自転用回転シャフトに取付けられた混合容器スタンドを回転させるものであり、
前記自転支持機構は、前記混合容器の一端部が前記混合容器スタンドに接合されることにより、前記混合容器スタンドの回転により前記混合容器に自転を与え、かつ前記公転支持機構に対して取り外し可能なものであることを特徴とする混合機。 - 前記自転駆動シャフトは、ジョイントにより複数個の前記混合容器自転軸が接合されて、前記混合容器が複数個接合可能にされたことを特徴とする請求項1記載の混合機。
- 前記混合容器スタンドには、複数の混合容器が取り付けることが出来るテーブルが接合されて、前記混合容器が前記テーブルを介して複数個接合可能にされたことを特徴とする請求項1記載の混合機。
- 前記混合容器の自転速度および公転速度をそれぞれ可変にするための回転速度調整手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の混合機。
- 前記自転軸と前記公転軸とは、90度の角度を有していることを特徴とする請求項1記載の混合機。
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