JP4338816B2

JP4338816B2 - ミキサ

Info

Publication number: JP4338816B2
Application number: JP10062099A
Authority: JP
Inventors: 嘉宏池上; 健鈴木
Original assignee: Pacific Machinery and Engineering Co Ltd
Current assignee: Pacific Machinery and Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: JP2000288375A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混合撹拌容器の略中心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延びている複数本の回転アームを備え、これらの回転アームの少なくとも１本の回転アームの先端部にはチョッパ軸が設けられ、前記回転アームには攪拌羽根が、そして前記チョッパ軸にはチョッパが設けられているミキサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ミキサは、文献名を挙げるまでもなく従来周知で、本出願人も色々なタイプのミキサを提案しているが、概略的には混合撹拌容器と、この混合撹拌容器の内部に駆動可能に設けられている垂直軸に取り付けられている混合撹拌羽根とから構成されている。また、最近になって、混合効率を上げるために、鋤形の混合攪拌羽根の他に、混合撹拌容器の側壁にチョッパを設けたミキサも提案されている。すなわち、混合撹拌容器の略中心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延びている複数本の回転アームと、これらの回転アームの先端部に設けられているチョッパ軸とからなり、回転アームには混合攪拌羽根が、そしてチョッパ軸にはチョッパが設けられているミキサも提案されている。チョッパ駆動軸は、混合攪拌羽根の駆動軸から歯車装置を介して駆動されるようになっている。このようなミキサの混合撹拌容器に被混合物を供給すると共に、混合撹拌羽根あるいは混合撹拌羽根とチョッパとを所定時間回転駆動すると、均一に混合された製品が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、混合効率を上げるために、色々なミキサが提案されているが、一般には混合攪拌羽根の回転速度が大きくなると、混合効率は向上する。しかしながら、回転速度が大きくなると、被混合物が混合攪拌羽根と共に回転する、いわゆる「共回り」現象が生じ、混合効率は逆に低下する。また、回転速度が大きくなると、混合攪拌羽根、混合撹拌容器等の摩耗の問題も生じる。したがって、混合攪拌羽根の回転速度は一定に抑えられている。これに対し、チョッパは、羽根径は小さく、比較的高速で回転駆動されるので、被混合物は剪断作用あるいは分散作用を受け「共回り」が生じるようなことはない。
【０００４】
このような理由により、比較的低速で回転駆動される混合攪拌羽根と、比較的高速で回転駆動されるチョッパとを備えたミキサは、短時間に品質の高い製品を得るミキサとして適しているといえる。しかしながら、改良すべき点も認められる。すなわち、混合攪拌羽根は、混合撹拌容器の略中心部に設けられている駆動軸により回転駆動され、チョッパ駆動軸は混合攪拌羽根の駆動軸から歯車装置を介して駆動されるようになっているが、チョッパを混合撹拌容器の側壁に近づけるために、駆動軸の歯車とチョッパ駆動軸の歯車との間に遊び歯車が介在されているので、チョッパの回転方向が混合攪拌羽根の回転方向とが同じになっている。その結果、チョッパの先端部の、混合撹拌容器の側壁との間の相対速度が大きくなり、チョッパの先端部と混合撹拌容器の側壁との間に被混合物が入り込み騒音が発生し、また摩耗量も大きくなっている。この騒音、摩耗等を避けるために、チョッパの先端部を混合撹拌容器の側壁に近づけることができず、混合効率が低下している。また、歯車動力伝導装置は高価でミキサ全体の価格も高くなっている。さらには、歯車装置は比較的重量があるので、この重量のある歯車装置、チョッパ駆動軸等を支持する回転アームも強固なものにしなければならず、重量が嵩み、これを回転駆動する動力費も大きくなっている。
【０００５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであって、混合攪拌羽根とチョッパとを備えて、チョッパの先端部が混合撹拌容器の側壁に近接し、撹拌効率が高められているにも拘らず駆動系の構造が簡単、軽量で、且つ騒音、摩耗等の問題も少ないミキサを提供することも目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、駆動軸とチョッパ軸との間の動力伝達手段にはチエーン、ベルト等の無限駆動帯を採用し、チョッパ軸の回転方向と駆動軸の回転方向とを逆にすると共に、チョッパの先端部と混合撹拌容器の側壁との間の相対速度を実質的にゼロにすることにより達成される。すなわち、請求項１に記載の発明は上記目的を達成するために、縦型の混合撹拌容器の略中心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延びている複数本の回転アームを備え、これらの回転アームの少なくとも１本の回転アームの先端部には鉛直線を軸心として回転駆動されるチョッパ軸が設けられ、前記回転アームには混合攪拌羽根が、そして前記チョッパ軸には、その先端部が前記混合攪拌容器の周壁近くに達するチョッパが設けられているミキサであって、前記チョッパ軸は、前記駆動軸との間に設けられているチエーン、ベルト等の無限駆動帯により前記駆動軸の回転方向と逆方向に、該駆動軸の回転速度よりも高速で回転駆動されるようになっていると共に、前記チョッパの先端部における速度と、前記混合攪拌容器の周壁との間の相対速度が略ゼロになっている構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミキサにおいて、前記無限駆動帯が、前記駆動軸の周りに該駆動軸と同心的に独立して固定されている比較的大径のスプロケットと、前記チョッパ軸に設けられている比較的小径のスプロケットとの間に掛け回されているチエーンであるように構成されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明に係わるミキサの用途は、格別に限定されないが、以下コンクリート混練機に適用した実施の形態について説明する。図１は、図２において（イ）ー（イ）で切った模式的断面図であるが、同図に示されているように本実施の形態に係わるコンクリート混練機は、縦型の混練槽１を備えている。混練槽１は、略円盤状を呈する底壁２と、この底壁２から略垂直に立ち上がっている筒状の周壁３と、この周壁３の上方開口部を封鎖する蓋体とから構成されている。そして、底壁２の内面と周壁３の下方部分の内周面は、ライニングプレートで覆われている。これにより、混練中のコンクリートによる摩耗が防止されている。なお、混練槽１の底壁２の側部に設けられている排出ゲート、この排出ゲートの開閉扉、開閉扉を開閉するエアシリンダユニット、セメントに散水する散水ノズル等は図１、２には示されていない。
【０００８】
底壁２の中央部には減速機ケース１０が固定され、この減速機ケース１０内にモータと減速機構とが内臓されている。そして、その上方端の出力軸１１にロータすなわち駆動軸１２が固定されている。この駆動軸１２からは、本実施の形態では、図２に示されているように第１〜３の３本の回転アーム１３〜１５が半径外方へ延びている。そして、第１の回転アーム１３には、混練槽１の周壁３の方へ延びている補助アーム１６を介して第１の鋤形の混合撹拌羽根１７が取り付けられている。また、第３の回転アーム１５には、内側へ屈曲した補助アーム１８を介して第２の鋤形の混合撹拌羽根１９が取り付けられている。このように、第１の鋤形の混合撹拌羽根１７は、補助アーム１６を介して第１の回転アーム１３に取り付けられているので、混練槽１の周壁３の近くに位置し、その掬面は底壁２に近接している。一方、第２の鋤形の混合撹拌羽根１９は、屈曲した補助アーム１８を介して第３の回転アーム１５に取り付けられているので、混練槽１の周壁３から内方へ偏った位置に位置している。
【０００９】
第２の回転アーム１４は、図１に示されているように、上下の板材２０、２１から空洞に構成されている。そして、この空洞内に後述するチエーン、ベルト等からなる無限駆動帯が設けられている。第２の回転アーム１４の先端部には、上下一対の軸受２２、２２が設けられ、これらの軸受２２、２２によりチョッパ軸２３が回転自在に軸受けされている。これらの軸受２２、２２は、混練槽１の周壁３の近くに位置し、周壁３と平行になっている。したがって、チョッパ軸２３は混練槽１の周壁３の近くで鉛直線を軸心として回転駆動されることになる。このように軸受けされているチョッパ軸２３には、カップリング２４により垂直軸２５が接続され、この垂直軸２５に、本実施の形態によると、その先端部が混練槽１の周壁近くに達する４個のチョッパ２６、２６、…が上下方向に所定の間隔をおいて取り付けられている。
【００１０】
チョッパ軸２３を、前述した減速機ケース１０内のモータで駆動するための動力伝達手段は、図示の実施の形態ではスプロケットとチエーンとから次のように構成されている。すなわち、減速機ケース１０の上方端部に固定されている比較的大径の第１のスプロケット３０と、上下の板材２０、２１の空間に位置する部分においてチョッパ軸２３に固定されている比較的小径の第２のスプロケット３１と、これらのスプロケット３０、３１の間に順方向に掛け回されているチエーン３３とから構成されている。第１のスプロケット３０の中心部には透孔３５が明けられている。そして、この透孔３５を貫通して前述した出力軸１１が回転可能に設けられている。したがって、出力軸１１あるいは駆動軸１２は、減速機ケース１０に対して回転するが、第１のスプロケット３０は回転しない。なお、第１のスプロケット３０は、カバーＫにより被混練物から保護されている。
【００１１】
次に、上記実施の形態の作用について説明する。混練槽１にセメント、砂、砂利、水等の混練物を投入し、減速機ケース１０内のモータを起動する。そうすると、駆動軸１２が図２において矢印Ａで示す方向に回転す。第１、３の回転アーム１３、１５に取り付けられている第１、２の混合撹拌羽根１７、１９も、矢印Ａで示す方向に回転する。これにより、混練物は混合撹拌され、そして混練される。
【００１２】
このとき、第２の回転アーム１４も、当然ながら矢印Ａで示す方向に回転する。ところで、第１のスプロケット３０は固定されているので、第２の回転アーム１４が回転すると、第２のスプロケット３１の方が回転する。すなわち、チョッパ軸２３の方が回転する。この時の回転方向は、チエーン３３が第１、２のスプロケット３０、３１の間に順方向に掛け回されているので、図２において矢印Ｃで示されているように逆方向である。しかも、第２のスプロケット３１は、第１のスプロケット３０よりも小さいので、比較的高速で回転する。したがって、複数個のチョッパ２６、２６、…も高速で回転駆動され、混練物は剪断、分散作用を受け短時間に均一に混合、混練される。
【００１３】
ところで、本実施の形態によると、チョッパ２６、２６、…は、第２の回転アーム１４と共に、図２において矢印Ａ方向に回転あるいは移動し、チョッパ２６、２６、…自体は、矢印Ｃ方向に回転し、しかも第２の回転アーム１４とチョッパ２６、２６、…の速度が一定となっているため、混練槽１の周壁３とチョッパ２６、２６、…の先端部との間の相対的な滑りは小さい。したがって、混練槽１の周壁３とチョッパ２６、２６、…との間の、混練物の噛み込み量は少なく、また混練物を引きずらないので、騒音、摩耗等の発生は小さい。この相対的な滑りは、第２の回転アーム１４の回転速度と、チョッパ２６、２６、…自体の回転速度とを適当に決めることにより、実質的に零にすることもでき、より騒音、摩耗等を抑制することもできる。
【００１４】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることがないことは明らかである。例えば、チョッパ軸２３を減速機ケース１０内のモータで駆動するための動力伝達手段は、チエーンに代えてベルトで実施できることは明らかである。また、上記の実施の形態では回転アームは３本になっているが、バランスを考慮して２本あるいは４〜５本でも実施できることは明らかである。さらには、図２に示されているように、第２の混合撹拌羽根１９は、混練槽１の周壁３から内側へ偏っているので、第３の回転アーム１５を周壁３近くまで延ばし、延ばした部分に前述したようにチョッパ軸を設けること、すなわち１本の回転アームに混合撹拌羽根とチョッパとを設けることができることも明らかである。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、縦型の混合撹拌容器の略中心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延びている複数本の回転アームを備え、これらの回転アームの少なくとも１本の回転アームの先端部には鉛直線を軸心として回転駆動されるチョッパ軸が設けられ、回転アームには混合攪拌羽根が、そしてチョッパ軸には、その先端部が前記混合攪拌容器の周壁近くに達するチョッパが設けられ、チョッパ軸は、駆動軸との間に設けられているチーエン、ベルト等の無限駆動帯により駆動軸の回転方向と逆方向に、該駆動軸の回転速度よりも高速で回転駆動されるようになっているので、被混合物は混合攪拌羽根により混合、攪拌され、そして高速回転するチョッパにより剪断、分散作用を受ける。これにより被混合物は、短時間に均一に混練される。特に本発明によると、チョッパ軸は駆動軸の回転方向と逆方向に駆動されるようになっていると共に、チョッパの先端部における速度と混合撹拌容器の周壁との間の相対的速度が略ゼロになっているので、被混練材料の噛み込みによる騒音、摩耗等の発生をより完全に抑制することができるという、本発明に特有の効果が得られる。また、チョッパ軸は駆動軸との間に設けられている無限駆動帯により駆動されるようになっているので、従来の歯車装置に比較して軽量で、安価で、しかも小さいな動力で駆動することができる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、図２において（イ）ー（イ）で見て一部断面にして示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、その模式的平面図である。
【符号の説明】
１混練槽３周壁
１０減速機ケース１２駆動軸
１３〜１５第１〜３の回転アーム
１７、１９第１、２の混合撹拌羽根
２３（２５）チョッパ軸
２６チョッパ
３０第１のスプロケット
３１第２のスプロケット
３３チエーン

Claims

縦型の混合撹拌容器の略中心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延びている複数本の回転アームを備え、これらの回転アームの少なくとも１本の回転アームの先端部には鉛直線を軸心として回転駆動されるチョッパ軸が設けられ、前記回転アームには混合攪拌羽根が、そして前記チョッパ軸には、その先端部が前記混合攪拌容器の周壁近くに達するチョッパが設けられているミキサであって、
前記チョッパ軸は、前記駆動軸との間に設けられているチエーン、ベルト等の無限駆動帯により前記駆動軸の回転方向と逆方向に、該駆動軸の回転速度よりも高速で回転駆動されるようになっていると共に、前記チョッパの先端部における速度と、前記混合攪拌容器の周壁との間の相対速度が略ゼロになっていることを特徴とするミキサ。
請求項１に記載のミキサにおいて、前記無限駆動帯が、前記駆動軸の周りに該駆動軸と同心的に独立して固定されている比較的大径のスプロケットと、前記チョッパ軸に設けられている比較的小径のスプロケットとの間に掛け回されているチエーンであることを特徴とするミキサ。