JP4211015B2 - ミキサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末材料および／または粒状材料の混合、冷却、加熱、乾燥および／または粗砕を行う装置であるミキサに関する。本装置は円錐状混合容器を備え、この混合容器は垂直軸を有し、下方に向かって狭まり、少なくとも１つの垂直混合軸は回転自在であり、この混合軸には多数の要素が突起し、その外端部は容器の側壁近傍まで延長しているものである。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許５，３４４，２３２号により、部分真空状態で少量の接骨剤を整形外科用に手術室内またはその近傍で作製する非常に小型の医療用ミキサが知られている。この接骨剤は骨の手術を行う際に用いられ、人工補装器を骨、例えば、股関節部に固定する。この接骨剤の使用時間は非常に限られているので、使用直前に作製される。
【０００３】
このミキサは手動式垂直混合軸を備え、この混合軸は平坦な上蓋を貫通し、互いに高さが異なり対向する２つの混合櫂を備える。回転数が少ない場合、例えば、３０〜４０回転／分の場合、部分真空状態で、液体単量体を固体重合体粉末と混合してペースト状にし、このペーストをカートリッジに押入し、カートリッジはミキサの下蓋に接続され使用に備える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記はミキサの使用の一例であるが、本発明の目的は、そのような場合にも有用な、短時間で、粉末状、粒状および／またはペースト状材料の混合、冷却、加熱、乾燥および／または粗砕が可能な、強力ミキサを開発することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、駆動モーター（９）により駆動される垂直軸（２）と、上側を蓋（７）によって閉じられ、且つ下方に向かって内直径が狭まる円錐状混合容器（１）と、前記垂直軸（２）を構成する、回転数（Ｎ）が１００〜１０００ｒｐｍで回転する垂直混合軸（３）と、前記垂直混合軸（３）に設けられた下方に向かって長さが短くなり、且つその外端部が錐状混合容器（１）の側壁（６）の近傍まで延びている複数の要素（４）を備えた、粉末状、粒状および／またはペースト状の処理材料の混合、冷却、加熱、乾燥および／または粗砕を行うミキサにおいて、
前記垂直混合軸（３）に設けられた前記複数の要素（４）は、垂直軸（２）に対して可変可能な角度（Ｂ）を有する 刃を有し、且つ、要素（４）の外端部に 前記垂直軸（２）に対して可変可能な角度（Ａ）を有する板状の混合櫂（５）を備え、
また、前記垂直軸（２）は、その下端部に混合容器（１）の底にデッドスペースが生じるのを防ぐための掻き取り刃（１３）を備えており、
さらに、前記混合容器（１）の側壁（６）は、鋳物製の加熱、冷却のための二重構造壁を有し、また、混合容器（１）の内部は真空状態にすることが可能であり、
前記回転数（Ｎ）１００〜１０００ｒｐｍの範囲で、前記要素（４）および前記側壁（６）との両方で処理材料に剪断作用を与え、且つ混合作用を行うことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の主要な実施の形態によれば、混合軸の回転数は１００〜１，０００回転／分である。
【０００７】
本発明の第１の好適な実施の形態において、前記要素は、それぞれ、先端に１つ以上の混合櫂を備え、その先端は容器の側壁に平行でかつ側壁の近傍に延長し、要素は棒状であるとともに半径寸法（長さ）は大きい。これに対して、混合櫂は板状であるとともに半径寸法（長さ）は小さく、棒状構成要素の軸線に対してある角度を超える回転が制限されている。
【０００８】
本発明の第２の好適な実施の形態において、前記要素は刃を備え、刃の少なくとも一部は垂直軸に対する角度位置が可変である。
本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下の多数の実施の形態の説明から明らかにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１によると、本発明のミキサは円錐状の混合容器１を備え、垂直軸２を有し、容器１は下方に向かって狭まり、少なくとも１つの垂直混合軸３が回転自在となっている。この混合軸３から多数の要素４が徐々に長くなるように外方に突出し、その外端部５は容器１の側壁６の近傍まで延長している。
【００１０】
容器１の上側は蓋７で閉じられる。蓋７の内側は略楕円形であり、強度を確保するとともに、製品を内側に案内する。製品は上方に向かって側壁６の内部に沿って蓋７に入り、蓋７の中央部の方向に移動し、中央部から符号Ｐｄで示されるように、混合容器１の下方に再度降下する。図３はこの流れを示す。
【００１１】
中心混合軸（又は混合スクリュー）３の軸２の蓋７の上部に、筒状フランジ（以下、チューブスタブという）に関するシールと支承（図示なし）を用いて駆動モータ９を固定する。この駆動モータ９の外方駆動軸１０は混合軸３と接続している。吊り上げ自在な蓋７を備える混合容器１は、異なる種類の速動式締結具、例えば、星形ねじ頭１１および締め付けねじ１２を有するねじボルトによって空密状態に閉じられ、動作時、混合容器１を真空状態にできる。速動式締結具を緩めた後、蓋７をその付属部品とともに、吊り上げ手段、例えば、図２のアーム４１、複動プランジャ４２、シリンダ４３および第２のアーム４４によって吊り上げることができる。このようにして、要素４の洗浄、交換または修理を行うことができる。また、容器１の内部を検査したり、蓋７を取り外し、付属部品とともに他の蓋に迅速に交換することができる。混合軸３の下端部には、掻き取り刃１３を固定し、混合容器１の底部にデッドスペースが生じるのを防ぐ。
【００１２】
また、偏心チューブスタブ１４を蓋７に取り付けるとともに、このスタブを検査蓋１５によって開閉自在にする。この開閉は回動自在なアーム１６によって行われ、アーム１６は、ねじボルト１８の星形ねじ頭１７を用いて、スタブ１４の上部サイドログ１９を閉じた状態で、ねじ締めできる。また、蓋７には流入口２０が設けられて洗浄噴霧装置２１のために用いられる。洗浄噴霧装置２１は伸縮自在であり、容器１の内部に噴霧ヘッド２２を備える。混合容器１の下側にフランジ２３が固定され、フランジ２３に玉弁２４の本体が取り付けられる。玉弁２４は玉部２５を含む。
【００１３】
図１の左半分には、混合容器１が外側ジャケット２６を備え、この外側ジャケット２６は容器１内の製品Ｐの内容物の加熱および冷却を行う。ジャケット２６は接続チューブ基部２８および２９を備える。
【００１４】
また、図１の右半分に示されるように、側壁６は、いわゆる「鋳型」の二層壁であり、異なった場所で溶接して接続した後用いられるものからなる。形成された中空空間中を冷却または加熱媒体が再度循環することができる。蓋７は、ガラス３３のためのチューブスタブ３２を備える。
【００１５】
本発明によると、混合軸３は多数の要素４を備え、回転数Ｎは高速〜超高速である。このように、処理製品は側壁６の内側と要素４により非常に強い剪断作用を受け、非常に短時間で、製品Ｐに対して非常に強力な混合を行う。このような混合作用によって温度上昇が生じる可能性があるが、この温度上昇は混合容器１の側壁６を冷却することによって中和される。
【００１６】
本発明の主要な実施の形態によると、混合容器の回転数Ｎは１００〜１，０００回転／分である。
【００１７】
本発明の第１の好適な実施の形態では、要素４は、それぞれ、外端部に１つ以上の混合櫂５を備え、その外端部は容器１の側壁６に平行かつ側壁６の近傍に延長する。さらに、要素４は棒状であり、半径寸法は大きい。さらに、櫂５は板状であり、半径寸法は小さい。図１中、引き出し線で示された混合櫂５の拡大部によると、櫂５は、棒状構成要素の軸線に対してある角度Ａを超える回転が制限されている。
【００１８】
図２には、蓋７を付属部品とともに吊り上げた状態の本発明の第２の好適な実施の形態を示す。蓋７は吊り上げシリンダ４３の油圧プランジャ４２の頭部の上下動自在の水平アーム４１で懸架され、シリンダ４３は上側に固定水平アーム４４を備え、アーム４４で混合容器１を懸架する。また、他の油圧吊り上げ具を適用することもできる。
【００１９】
ここでは、要素４は刃を備え、これらの刃の少なくとも一部の垂直軸に対する角度Ｂは可変である。
【００２０】
図２の右側に示した変形例では、互いに接続された混合軸３および刃４は中空状で、流出孔４５を有し、流出孔４５に気体および／または液体を通過させ、案内する。また、図２中、引き出し線で示された刃４の拡大部では、刃４を混合軸３に回動自在に接続した状態を詳細に示している。なお、混合軸３の下端部のスクレーパ１３は目視できる。
【００２１】
図２の左側に示された変形例では、角度Ｂは可変で、刃４は垂直になる。さらに、混合容器１の側壁６は１／２チューブ螺旋部４６に接続され、螺旋部４６を冷却および／または加熱流体が通過する。蓋７はチューブスタブ３６を備え、チューブスタブ３６は流入製品Ｐｉの入口として用いる。混合容器１の下端部に、流出製品Ｐｏの操作レバー４８を備える平たい流出滑り部４７を取り付ける。
【００２２】
混合容器１の上側では、混合軸３を伝動装置４９によって逆さまに懸架した駆動モータ９に連結し、この伝動装置４９は高く上げたチューブスタブ８によって蓋７に固定されている。軸２には、液体Ｌｉの流入口５０が取り付けられている。また、蓋７は、処理液体および／または気体の低圧噴霧器３９の入口４０を備える。
混合容器１の側壁６の右側には、温度計３５の入口３４を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 外端部に混合櫂を備える棒状構成要素を有する第１の実施の形態に係る混合装置を取り付けた状態の部分左側面図および部分右断面図を示す。
【図２】 蓋を取り外して少なくとも混合軸の長さを上回る高さに吊り上げ、混合軸、混合要素および掻き取り刃が混合容器から外れて目視できる状態の第２の主要な実施の形態に係る混合装置の外壁を除く部分左側面図および部分右側面図を示す。
【図３】 本発明に係るミキサ中の製品の流れ図である。
【符号の説明】
１ 混合容器
２ 垂直軸
３ 混合軸
４ 要素
５ 混合櫂
６ 側壁
７ 蓋

Claims (18)

1. 駆動モーター（９）により駆動される垂直軸（２）と、上側を蓋（７）によって閉じられ、且つ下方に向かって内直径が狭まる円錐状混合容器（１）と、前記垂直軸（２）を構成する、回転数（Ｎ）が１００〜１０００ｒｐｍで回転する垂直混合軸（３）と、前記垂直混合軸（３）に設けられた下方に向かって長さが短くなり、且つその外端部が錐状混合容器（１）の側壁（６）の近傍まで延びている複数の要素（４）を備えた、粉末状、粒状および／またはペースト状の処理材料の混合、冷却、加熱、乾燥および／または粗砕を行うミキサにおいて、
   前記垂直混合軸（３）に設けられた前記複数の要素（４）は、垂直軸（２）に対して可変可能な角度（Ｂ）を有する刃を有し、且つ、要素（４）の外端部に前記垂直軸（２）に対して可変可能な角度（Ａ）を有する板状の混合櫂（５）を備え、
   また、前記垂直軸（２）は、その下端部に混合容器（１）の底にデッドスペースが生じるのを防ぐための掻き取り刃（１３）を備えており、
   さらに前記混合容器（１）の側壁（６）は、鋳物製の加熱、冷却のための二重構造壁を有し、また、混合容器（１）の内部は真空状態にすることが可能であり、
   前記回転数（Ｎ）１００〜１０００ｒｐｍの範囲で、前記要素（４）および前記側壁（６）との両方で処理材料に剪断作用を与え、且つ混合作用を行うことを特徴とするミキサ。
2. 前記混合容器（１）の前記蓋（７）の天井部分の内側は楕円体形となっており、処理材料が前記側壁（６）に沿って上方に向かい（Ｐｕ）、前記蓋（７）の中央部の方向に移動し、この中央部から前記混合容器（１）内に再度降下する（Ｐｄ）ことを特徴とする請求項１に記載のミキサ。
3. 前記混合軸（３）は駆動モータ（９）の外方駆動軸（１０）に直接接続され、前記駆動モータ（９）は前記蓋（７）の中央の筒状フランジ（８）の上部に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のミキサ。
4. 前記蓋（７）は付属部品を併用することにより前記混合容器（１）を空密状態に閉じることができ、その結果、前記混合容器（１）を真空状態にすることができることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のミキサ。
5. 前記蓋（７）は前記混合容器（１）の締結具（１１、１２）によって締結され、前記締結具（１１、１２）を緩めた後に前記蓋（７）を付属部品とともに前記混合容器（１）から吊り上げて、交換、処理および／または交換後に再び締結することができることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のミキサ。
6. 前記蓋（７）は高圧洗浄噴霧器（２１）を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のミキサ。
7. 前記混合容器（１）は外側ジャケット（２６）を備え、前記外側ジャケット（２６）は前記容器（１）内の処理材料の加熱および／または冷却を行い、前記外側ジャケット（２６）の端部に接続筒状フランジ（２８、２９）が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のミキサ。
8. 前記混合容器（１）の下端部に玉弁（２４）が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のミキサ。
9. 前記混合容器（１）の下端部に平らな流出滑り弁（４７、４８）が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のミキサ。
10. 前記混合軸（３）は駆動モータ（９）に連結され、前記蓋（７）には上昇させた筒状フランジ（８）を固定してそこに懸垂装置（４９）を備え、前記懸垂装置（４９）で前記モータ（９）が逆さまに懸架されていることを特徴とする請求項１〜９何れか１項に記載のミキサ。
11. 前記蓋（７）は、処理液体および／または気体の低圧噴霧器（３９）を備えることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のミキサ。
12. 前記蓋（７）はガラス（３３）のための筒状フランジ（３２）を備えることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のミキサ。
13. 前記側壁（６）は温度計（３５）を備えることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載のミキサ。
14. 前記蓋（７）は前記処理材料を入れる筒状フランジ（３６）を備えることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載のミキサ。
15. 前記蓋（７）はランプ（３８）のための筒状フランジ（３７）を備えることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載のミキサ。
16. 前記蓋（７）は液体噴霧器（３９）を備えることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載のミキサ。
17. 前記蓋（７）は油圧式吊り上げシリンダ（４３）のプランジャ（４２）の頭部の上下動自在の水平アーム（４１）で懸架され、前記シリンダ（４３）は上側に固定水平アーム（４４）を備え、前記アーム（４４）で前記混合容器（１）を懸架することを特徴とする請求項１〜１６の何れか１項に記載のミキサ。
18. 前記蓋（７）は機械式吊り下げ装置の前記上下動自在のアーム（４１）で懸架されることを特徴とする請求項１〜１７の何れか１項に記載のミキサ。

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