JP4965040B2

JP4965040B2 - 攪拌シャフトの接続部材

Info

Publication number: JP4965040B2
Application number: JP2001300985A
Authority: JP
Inventors: 賢宮下
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003103154A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、攪拌シャフトに攪拌棒を連結する攪拌シャフトの接続部材に係わり、特に、攪拌棒の空転を防止することができる攪拌シャフトの接続部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、化学実験において反応溶液等の撹拌作業が必要なときには、マグネティックスターラーや撹拌モーター等を備えた撹拌装置が用いられている。攪拌装置は、図６に示すように、フラスコ１０内の反応溶液Ｌを攪拌する装置であり、攪拌モーター１５の回転に伴い回転する金属製の攪拌シャフト１４が設けられる。金属製の攪拌シャフト１４と反応溶液Ｌとの反応を回避するため、フラスコ１０内には先端に攪拌子１２を有するガラス製の攪拌棒１３が配置され、攪拌棒１３は接続部材１６により攪拌シャフト１４に連結され、攪拌シャフト１４と接続部材１６を介して攪拌モーター１５の回転が攪拌棒１３に伝達され、回転する攪拌棒１３により反応溶液Ｌの反応が促進されるようになっている。この攪拌棒１３と攪拌シャフト１４とを連結する接続部材１６には、撹拌棒１３が攪拌中に空転あるいは脱落することがないように、攪拌シャフト１４と、撹拌棒１３とをそれぞれ強固に固定し得る締付け力を持ったゴム製のチューブが使用されている。ゴム製チューブを使用した接続部材１６は、撹拌モーター１５の回転が高速であったり、また、反応溶液Ｌがスラリー等の高粘度流体である場合には、接続部材１６と撹拌棒１３間にかかる負荷が大きく、接続部材１６が変形して接続部材１６と攪拌棒１３間に間隙が生じ、攪拌棒１３の空転の原因となるため、特に、幅広のゴム製チューブ等の、強力な締付け力を持ったゴム製チューブが選択されている。
【０００３】
一方、管等の接続部材として、特開平１０−２６７０２０号公報には、一方の管の端部の受口に他方の管の端部を挿入し、受口の内側で対向する一方の管及び他方の管の端部間に内径が上記管とほぼ等しく軸方向に伸縮可能な円筒状のゴムチューブを装着した管の継手部や、そのゴムチューブの外面に複数本の周方向溝を備えた管の継手部等が記載されている。また、特開平１１−３０３８８号公報、特開平１１−３０３９０号公報には、少なくとも端末加工に必要な加工代に対応する管端部を除いて、ほぼその外周面の全長に亘って耐チッピング性（飛石）を有し且つ押出成形可能な厚膜状の樹脂層を有する金属管において、一端部が樹脂層に跨り他端部が、管端部に外挿されるゴムホースの後端部にほぼ対応する位置になるよう、あるいは、配管部品の後端部にほぼ接するよう樹脂チューブを設けてなる細径金属管とゴムホースの接続構造が記載されている。このような管等の接続部材は、管等に負荷される軸方向の圧縮力による管端部の変位を吸収して破損を防ぐものであり、また、管に飛石、泥水等による耐食性を付与するためものであり、単に、樹脂チューブ等が適用されたものであり、回転機構に軸着されて高速回転する管等が受ける負荷に対抗し、空転を防止するために強固な接続を確保できるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
また、前述の攪拌装置において、撹拌の対象が高粘度流体である場合に使用される強力な締付け力を持ったゴム製チューブの接続部材１６は、幅広なため取扱いが容易ではなく、攪拌棒の着脱が困難であり、特に、ゴム製チューブから撹拌棒１３を取り外す操作は、強固に攪拌棒１３を締め付けて使用しているため、経時に伴い接続部材１６が攪拌棒１３に癒着することがあり、このような場合、ゴム製チューブから撹拌棒１３を取り外そうとすると、ガラス棒を折損し、怪我をするおそれもあった。
【０００５】
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであって、使用時には攪拌シャフトと攪拌棒を相互に確実に連結することができ、攪拌棒が回転機構の駆動による作業に伴い大きい負荷を受けるものであっても、攪拌棒の空転を防止して、回転機構の攪拌シャフトに接続される接続部材と攪拌棒とを堅固に接続することができ、且つ、接続部材と攪拌棒の癒着を回避することができ、攪拌棒の着脱が容易な攪拌シャフトの接続部材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、構造が簡単であっても、撹拌装置の攪拌シャフトと撹拌棒とを確実に接続し、回転中の攪拌棒の脱落を防止し、攪拌棒の着脱が容易である接続部材について鋭意研究した結果、ゴム製のチューブの端部を軸方向に直線的に切断して切込み設けることにより、攪拌棒の着脱を容易に行なうことができ、攪拌棒をゴム製のチューブに挿入後、ゴム製のチューブと、攪拌棒とを締付け、固着させる締付け部材を装着させたところ、撹拌時には接続部材と撹拌棒とを確実に接続することができ、攪拌棒の空転を防止することができ、また、締付け部材を攪拌棒の位置から後退させることにより、攪拌棒を容易に取り外すことができ、また、ゴム製チューブと攪拌棒との癒着が生じることがなく、攪拌棒を容易に取り外すことができることを見い出し、本発明を完成するに至った。更に、ゴム製のチューブの端部を、軸方向に対して斜めに、且つ攪拌棒の回転方向へ傾斜して切断して切込みを設けることにより、ゴム製のチューブと攪拌棒とを堅固に接続でき、特に、ゴム製のチューブの端部の内周面の攪拌棒に接触する部分に切断方向と平行に複数の割裂等を設けた摩擦面を設け、攪拌棒をゴム製のチューブに挿入後、ゴム製のチューブと、攪拌棒とを締付け、固着させる締付け部材を装着させたところ、作動時に、攪拌棒の空転をより高度に防止して、ゴム製のチューブと攪拌棒とを堅固に接続できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、
（１）両端から攪拌シャフトと攪拌棒とが挿入されるゴム製の管状部材と、該管状部材の外周に装着され、前記管状部材と前記攪拌棒とを締付け、固定する締付け部材とを有する攪拌シャフトの接続部材であって、前記管状部材には、一端部から所定の長さの切込みが１又は２以上設けられていることを特徴とする攪拌シャフトの接続部材や、（２）所定の長さの切込みが、軸方向に沿って設けられた直線的な切込み、又は軸方向に対して斜めに設けられた切込みであることを特徴とする上記（１）に記載の攪拌シャフトの接続部材や、（３）管状部材が、その内周面の一部又は全部に摩擦面が設けられたことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の攪拌シャフトの接続部材に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の棒状体の接続部材は、両端からそれぞれ攪拌シャフトと攪拌棒とが挿入されるゴム製の管状部材と、該管状部材の外周に装着され、管状部材と攪拌棒とを締付け、固定する締付け部材とを有する攪拌シャフトの接続部材であって、管状部材には、一端部から所定の長さの切込みが１又は２以上設けられものであれば、特に限定されるものではないが、所定の長さの切込みが、軸方向に沿って設けられた直線的な切込み、又は軸方向に対して斜めに設けられた切り込みであることが好ましく、更に、管状部材が、その内周面の一部又は全部に摩擦面を有するものであることが好ましい。
【０００９】
本発明の管状部材は、両端からそれぞれ攪拌シャフトと攪拌棒とが挿入され、ゴム製であり、一端部から、所定の長さの１又は２以上の切込みが設けられたものであり、この切込みが、軸方向に沿って、あるいは、軸方向に対して斜めに切断されることにより形成された切込みを備えたものは、管状部材の端部に切込みが設けられることにより、管状部材の内径が挿入される攪拌棒の外径と同一であっても、攪拌体の挿入を容易とするものである。この管状部材の切込みが設けられた内周面、即ち、攪拌棒との接触面の一部又は全部に摩擦面が設けられたものが好ましく、摩擦面を有することにより攪拌棒が受ける負荷に追従して、攪拌棒と管状部材間に間隙が発生することを防止し、攪拌棒の空転を防止することができる。特に、管状部材の一端部に軸方向に対して斜めに切断されることにより形成される１又は２以上の切込みが設けられ、この斜めの切込みが設けられた内周面、即ち、攪拌棒との接触面の一部又は全部に、切込みと平行に複数の割裂等が設けられた摩擦面を有するものは、管状部材と攪拌棒との間に、間隙が発生することを高度に防止することができるため、好ましい。
【００１０】
締付け部材は、攪拌棒が挿入された管状部材の外周に装着され、管状部材に挿入された攪拌棒が脱落や、空転をしないように、管状部材と攪拌棒とを締付け、固定するものである。締付け部材は、管状部材の攪拌棒と接触する部分に摩擦面を設け、攪拌棒が受ける負荷により生ずる管状部材と攪拌棒間の間隙の発生を防止することができるため、強力な締付け力を有するものは必要とされず、締付け部材がゴム製のものの場合は、小さい幅のものを適用することができ、攪拌棒の着脱を容易にできるため、好ましい。
【００１１】
このような攪拌シャフトの接続部材によれば、管状部材の一端部に１又は２以上の切込みを設けたため、攪拌棒を容易に挿入することができ、攪拌棒の着脱を容易に行なうことができる。更に、管状部材が、その端部を軸方向に対して直線的、あるいは斜めに切断した切込みを有し、特に、切込みが攪拌棒の回転方向へ傾斜した切断線に沿って設けられたものは、攪拌棒を容易に挿入することができ、攪拌棒の着脱を容易に行なうことができる。更に、攪拌棒が接触する管状部材の内周面の一部又は全部に設けられた摩擦面、例えば、切込みと平行な割裂等が設けられた摩擦面を有するものは、この摩擦面と、この摩擦面を攪拌棒に締め付ける締付け部材と相俟って、攪拌棒が回転機構によって回転されることにより負荷を受けた場合、攪拌棒を管状部材に確実に固定し、管状部材との間に間隙を生じさせず、攪拌棒の管状部材からの脱落や、空転を防止することができ、回転機構の駆動損失を高度に防止することができる。また、締付け部材は強力な締付け力を有するものである必要がないため、管状部材と、攪拌棒との癒着を防止し、攪拌棒を容易に着脱することができる。
【００１２】
以下、本発明の攪拌シャフトの接続部材を攪拌装置に適用した好適な実施態様を、図面を参照して具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
尚、図１は、本発明の攪拌棒の接続部材の一実施例を適用した攪拌装置を示す斜視図、図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の攪拌棒の接続部材の一実施例の管状部材を示す側面図、底面図、斜視図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の棒状体の接続部材の他の実施例の管状部材を示す側面図、斜視図、図４は、本発明の棒状体の接続部材の一実施例の締付け部材を示す断面図である。
【００１３】
攪拌装置には、図１に示すように、反応溶液Ｌが収納されるフラスコ１０と、フラスコ１０内に配置され、先端に攪拌子１２を有するガラス製の攪拌棒１３と、攪拌棒１３を回転させるための攪拌モーター１５と、攪拌モーター１５の回転軸である金属製の攪拌シャフト１４とが備えられ、この攪拌シャフト１４と攪拌棒１３とを連結する攪拌シャフトの接続部材（以下、接続部材と称す。）１が設けられる。
尚、攪拌装置は図示しない支持部材によって、固定枠等に固定される。
【００１４】
接続部材１には、上方から攪拌シャフト１４が、下方から攪拌棒１３がそれぞれ挿入される管状部材２と、管状部材２の外周に装着される締付け部材３とが備えられ、接続部材１を介して、攪拌モーター１５により回転される攪拌シャフト１４の回転が攪拌棒１３に伝達され、回転する攪拌棒１３の攪拌子１２により反応溶液Ｌを攪拌し、フラスコ１０内で反応が促進されるようになっている。
【００１５】
管状部材２は、ゴム製であり、例えば、真空装置に使用される真空ゴムチューブ等を適用することができる。管状部材２には、図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、管状部材２の一端をその軸方向に沿って、直線的に均等に切断することにより形成される切込み２１が設けられ、切込み２１が設けられることにより切込み片２２が形成される。切込み２１の数は特に制限されるものではないが、例えば、３本の切込みが設けられたものが好ましい。切込み２１が形成されることにより、堅い真空ゴムチューブに、その内径と同一の外径を有する攪拌棒１３を容易に挿入することができるようになる。このような管状部材２の肉厚、長さ等は特に限定されるものではなく、攪拌シャフト１４、攪拌棒１３の外径や、攪拌モーター１５の回転速度等により適宜選択され、例えば、内径６ｍｍ、外径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍ等とすることができる。また、切込み２１の長さは、管状部材２の肉厚や、長さ、攪拌シャフト１４、攪拌棒１３の外径、攪拌棒１３が受ける負荷の大きさ等により適宜定められ、例えば、上記の大きさの管状部材２であれば、約２０ｍｍとすることができる。
【００１６】
このような切込み２１によって形成される切込み片２２の内周面の一部又は全部には、挿入される攪拌棒１３と接触する接触面の部分に、切込み２１と平行に複数の割裂２３が設けられ、摩擦面が形成される。割裂２３は、管状部材２が負荷を受けた攪拌棒１３の移動に伴い変形しても、この変形に追従して攪拌棒１３と管状部材２間に間隙を生じさせないように変形を吸収するために備えられるものである。割裂２３の数、間隔や、その深さは、この負荷を受けた攪拌棒１３と、管状部材２間に間隙を生じさせない範囲で適宜選択され、例えば、割裂２３の間隔としては、１〜２ｍｍが好ましく、その深さとしては、１〜１．５ｍｍが好ましい。
【００１７】
また、本発明の他の実施例の棒状体の接続部材の管状部材２ａには、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、少なくとも一の端部に管状部材２ａの軸方向に対して斜めに切断されることにより形成される切込み２１ａが設けられ、切込み２１ａにより傾斜切込み片２２ａが形成される。ここで、切込み２１ａは接続部材が適用される攪拌モーター１５の回転方向へ傾斜した方向に設けられる。切込み２１ａの傾斜は、管状部材２ａの肉厚や、長さ、攪拌シャフト１４、攪拌棒１３の外径、攪拌棒１３が受ける負荷の大きさ等により適宜定められ、例えば、上記の大きさの管状部材２と同一の大きさの管状部材２ａであれば、垂直方向の長さが約１５ｍｍの切込み２１ａにおいて、水平方向に約５ｍｍ傾斜したもの等とすることができる。
【００１８】
このような切込み２１ａによって形成される傾斜切込み片２２ａの内周面の一部又は全部には、挿入される攪拌棒１３と接触する接触面の部分に、切込み２１ａと平行に割裂２３ａが設けられ、摩擦面が形成される。切込み２１ａは前述の切込み片２２に設けられる割裂２３と同様に、管状部材２ａが負荷を受けた攪拌棒１３の移動に伴い変形しても、この変形に追従して攪拌棒１３と管状部材２ａ間に間隙を生じさせないように変形するために備えられるものであり、割裂２３ａの数、間隔や、その深さは、攪拌棒１３と、管状部材２間に間隙を生じさせない範囲で適宜選択することができる。
【００１９】
このような管状部材２、２ａの外周に装着される締付け部材３は、切込み片２２、又は傾斜切込み片２２ａと攪拌棒１３とを、締付け、固着する円環であって、攪拌棒１３が受ける負荷によっても、切込み片２２、傾斜切込み片２２ａとの間に間隙が生じないような締付け力を有するゴム製であることが好ましい。締付け部材３の締付け力は、切込み片２２、傾斜切込み片２２ａに設けられた切込み２３、２３ａと相俟って攪拌棒１３と、管状部材２、２ａとを固着できるものであればよく、攪拌棒１３が受ける負荷の大きさ等により、適宜選択することができ、例えば、アメゴム等を選択することができる。締付け部材３は、攪拌棒１３の着脱を容易とするため、図４に示すように、円環の上下の外縁３１、内縁３２はそれぞれ面取されて使用される。締付け部材３の大きさは、管状部材２、２ａの外径、攪拌棒１３が受ける負荷に対して必要な締付け力を有するような大きさを選択することができ、例えば、管状部材２、２ａの外径が１５ｍｍであれば、内径１５ｍｍ、外径２２ｍｍ、幅、１０〜７ｍｍ等の大きさのものを適用することができる。
【００２０】
このような接続部材を攪拌装置に適用した場合の動作を説明する。
図５（ａ）に示すように、攪拌モーター１５の攪拌シャフト１４を管状部材２の一端に挿入し、締付け部材３を、予め管状部材２に攪拌棒１３が挿入される位置から後退した位置に装着させておく。攪拌棒１３を管状部材２の下方から挿入する。このとき、管状部材２の下方は切込み２１、２１ａが設けられ、切込み片２２、傾斜切込み片２２ａが形成されているため、攪拌棒１３を容易に挿入することができる。その後、締付け部材３を、図５（ｂ）に示すように、反転させて下方に移動させ、切込み片２２、２２ａの外周に装着させ、、切込み片２２、２２ａを攪拌棒１３に締付け、固定する。締付け部材３の操作は、円環の上下の外縁３１、内縁３２がそれぞれ面取りされており、また、適度な弾性を有するため、片手で容易に行なうことができる。その後、攪拌モーター１５を駆動させ、攪拌シャフト１４、接続部材２を介して攪拌棒１３を回転させ、フラスコ１０内の反応溶液Ｌを攪拌し、反応を行なわせる。このとき、反応溶液Ｌの粘度が高く、攪拌棒１３が受ける負荷が大きい場合であっても、締付け部材３により固定され、加えて、切込み片２２、２２ａの内周面の攪拌棒１３が接触する部分に設けられた割裂２３、２３ａによって切込み片２２、２２ａの摩擦面が変形することにより、攪拌棒１３と管状部材２間に間隙が生じることがなく、攪拌棒１３が空転することがない。反応終了後、締付け部材３を装着時と逆に、反転させることにより切込み片２２、２２ａの締付けを開放し、攪拌棒１３を抜脱する。このとき、締付け部材３の締付け力が適度であるため、攪拌棒１３に管状部材が癒着することがなく、容易に抜脱することができる。
【００２１】
上記説明は本発明の一実施例の説明であって、本願発明はこれに限定されず、管状部材に設けられる切込みを、一端部のみでなく両端に設けたものであってもよい。また、攪拌装置も上記のものに限定されるものではなく、また、攪拌装置以外の回転機構を有する攪拌棒の接続にも適用することができ、棒体、管等いずれの攪拌棒の接続にも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
上記説明からも明らかなように、本発明の攪拌シャフトの接続部材によれば、管状部材の一端部に切込みを設けたため、攪拌棒を容易に挿入することができ、攪拌棒の着脱を容易に行なうことができる。特に、軸方向に直線的、又は斜めに切り込みを設けたものは、攪拌棒を容易に挿入することができ、攪拌棒の着脱を容易に行なうことができる。更に、棒状体が回転機構によって回転されることにより負荷を受けるものであっても、締付け部材と、攪拌棒が接触する管状部材の内周面部分に設けられた摩擦面と相俟って、攪拌棒を、管状部材に確実に固定させ、攪拌棒と管状部材間に間隙を生じさせず、攪拌棒の管状部材からの脱落や、空転を防止することができると共に、回転機構の駆動損失を高度に防止することができる。また、強力な締付け力の締付け部材を必要とせず、管状部材と、棒状体との癒着を防止し、棒状体を容易に着脱することができ、特に、撹拌棒が壊れやすいガラス製の場合であっても、ガラス棒が折損する危険性を大幅に減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の攪拌シャフトの接続部材の一実施例を適用した攪拌装置を示す斜視図である。
【図２】（ａ）本発明の攪拌シャフトの接続部材の一実施例の管状部材を示す側面図である。
（ｂ）本発明の攪拌シャフトの接続部材の一実施例の管状部材を示す底面図である。
（ｃ）本発明の攪拌シャフトの接続部材の一実施例の管状部材を示す斜視図である。
【図３】（ａ）本発明の攪拌シャフトの接続部材の他の実施例の管状部材を示す側面図である。
（ｂ）本発明の攪拌シャフトの接続部材の他の実施例の管状部材を示す斜視図である。
【図４】本発明の攪拌シャフトの接続部材の一実施例の締付け部材を示す断面図である。
【図５】（ａ）本発明の攪拌シャフトの接続部材の動作を示す断面図である。
（ｂ）本発明の攪拌シャフトの接続部材の動作を示す断面図である。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１……攪拌シャフトの接続部材
２、２ａ……管状部材
３……締付け部材
１３……攪拌棒
１４……攪拌シャフト
１５……攪拌モーター（回転機構）
２１、２１ａ、２３、２３ａ……切込み
２２……切込み片
２２ａ……傾斜切込み片

Claims

両端から攪拌シャフトと攪拌棒とが挿入されるゴム製の管状部材と、該管状部材の外周に装着され、前記管状部材と前記攪拌棒とを締付け、固定する締付け部材とを有する攪拌シャフトの接続部材であって、前記管状部材には、攪拌棒の着脱を容易に行なうための、一端部から所定の長さの切込みが１又は２以上軸方向に沿って直線的に又は軸方向に対して斜めに設けられており、管状部材が、その内周面の一部又は全部に摩擦面が設けられていることを特徴とする攪拌シャフトの接続部材。