JP5451279B2

JP5451279B2 - 攪拌装置

Info

Publication number: JP5451279B2
Application number: JP2009212721A
Authority: JP
Inventors: 博高橋
Original assignee: 有限会社タテック工業
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: JP2011062580A

Description

本発明は、例えば油脂を含んだ粉末食品と油脂を含まない粉末食品とを混合する場合、あるいは油脂を含んだ粉末食品同士を混合する場合等に用いられる攪拌装置に係り、詳しくは攪拌対象材料が投入される攪拌槽を回転させて攪拌を行う方式の攪拌装置に関するものである。

この種の攪拌装置としては、攪拌槽を固定し、攪拌槽内でミキサを回転させて攪拌する方式と、攪拌槽自体を回転させて攪拌を行ういわゆるロータリー方式等が知られている。
ロータリー方式の攪拌装置は、例えば特許文献１に記載されているように、ドラム状の攪拌槽（調理釜）と、この攪拌槽をそのドラム軸心周りに回転可能に支持するドラムユニットと、このドラムユニットに一体に設けられ、前記攪拌槽を回転駆動する駆動源（モータ）と、前記ドラムユニットを上下方向に回動可能に支持する支持体とを有する構成となっている。
ドラムユニットの上下方向の回動は、ウォーム・ギヤ機構を介してハンドル操作で行うようになっている。
攪拌槽に攪拌対象材料を投入する場合には、攪拌槽の開口部が水平よりも上方に向くようにドラムユニットが回動され、攪拌・混合終了後に排出する場合には、攪拌槽の開口部が水平よりも下方に向くようにドラムユニットが回動されようになっている。

特開平１０−９９１９８号公報

攪拌槽に重量物としての攪拌対象材料を投入する際には労力を要するので、開口部の位置はできるだけ低い方がよく、この観点からドラムユニットの回動軸の位置（攪拌槽の回転中心位置）は床面からあまり高くない位置に設定されている。
攪拌・混合済みの材料を取り出す際には、攪拌槽内の材料の排出性を高めるために上記のように攪拌槽を下向きに傾けるようにしているが、上記のような投入位置を基準とした高さ条件下では、攪拌槽の回転中心位置から床面までの隙間が少なく、攪拌槽の下向き角度を大きくとることはできない。
このため、攪拌槽を排出角度に設定しても自重で傾斜排出されずに攪拌槽内に材料が残り、強制的に掻き出さなければならない量が多く、面倒であった。
また、排出位置が低すぎるため、作業者が無理な作業姿勢を強いられるという問題もあった。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、投入作業が容易であるとともに、排出作業が極めて容易で且つ楽な姿勢で作業が行え、作業能率の向上、労力の低減に寄与できる攪拌装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するための、請求項１記載の発明は、ドラム状の攪拌槽と、該攪拌槽をそのドラム軸心周りに回転可能に支持するドラムユニットと、該ドラムユニットに一体に設けられ、前記攪拌槽を回転駆動する駆動源と、前記ドラムユニットを上下方向に回動可能に支持する支持体とを有する攪拌装置において、前記ドラムユニットを上下方向の任意の高さ位置に移動させる移動機構を有しており、前記移動機構は、前記ドラムユニットが所定の上方位置に達したときに該ドラムユニットを所定量回動させる構成を有し、前記ドラムユニットの回動により、前記攪拌槽はその開口部が水平よりも下方に向く排出角度に設定され、且つ、前記ドラムユニットの回動により、前記攪拌槽はその開口部が投入角度よりも上方に向く攪拌角度に設定されることを特徴とする攪拌装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の攪拌装置において、前記移動機構は、前記支持体に設けられ、上下方向に延びる左右一対のガイドレールと、前記ドラムユニットに結合され、前記一対のガイドレールのそれぞれに係合するスライダと、これらのスライダを昇降させる昇降手段とを有し、前記ガイドレールは直線状に延びる主ガイドレールと、該主ガイドレールに沿って延び、上方における途中位置で該主ガイドレールから離れるように曲がるカーブライン部を備えた副ガイドレールとを有し、前記スライダは、前記主ガイドレールと前記副ガイドレールとにそれぞれ係合する係合凸部を有し、前記スライダの一方の係合凸部が前記カーブライン部に案内されて前記スライダが所定量回転することにより前記ドラムユニットが所定量回動することを特徴とする攪拌装置である。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の攪拌装置において、前記ドラムユニットと前記スライダとの係合は、いずれか一方に形成された複数の係合突起を他方に形成された係合凹部に嵌合してなり、前記係合凹部は前記スライダの回転方向に延びる長穴状に形成され、前記支持体の下部にストッパが設けられ、前記ドラムユニットが下方に移動してその一部が前記ストッパに当接することにより、前記ドラムユニットが前記係合凹部の寸法内で回動して前記攪拌槽はその開口部が水平よりも下方に向く投入角度に設定されることを特徴とする攪拌装置である。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の攪拌装置において、前記カーブライン部から下方の移動範囲であって、前記ストッパに当接しない範囲では、前記ドラムユニットは前記攪拌槽の開口部が水平よりも上方を向くように、前記スライダの姿勢が設定されていることを特徴とする攪拌装置である。

請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の攪拌装置において、
前記昇降手段は、上下方向に循環移動する無端状の走行体と、該走行体を駆動する駆動源と、前記走行体に一体に設けられ、前記スライダの他方の係合凸部を保持する保持部材とを有していることを特徴とする攪拌装置である。

本発明によれば、攪拌槽の投入位置を低く設定できるとともに、排出位置を、ドラムユニットを上方に移動させて投入位置よりも高い位置に設定することができるので、投入作業が容易であるとともに、排出作業が極めて容易で且つ楽な姿勢で作業が行え、作業能率の向上、労力の低減に寄与できる。

本発明の第１の実施の形態に係る攪拌装置の概要斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る攪拌装置の概要正面図である。ドラムユニットと移動機構との結合構成を示す分解斜視図である。図２における右側の移動機構をその内側から見た図である。ドラムユニットが投入位置に設定されている状態を示す概要側面図である。ドラムユニットが投入位置に設定されている状態において、ドラムユニットと移動機構との関係のみを示す概略図である。ドラムユニットが攪拌位置に設定されている状態を示す概要側面図である。ドラムユニットが攪拌位置に設定されている状態において、ドラムユニットと移動機構との関係のみを示す概略図である。スライダが回転を開始してドラムユニットが略水平になった状態を示す概要側面図である。スライダが回転を開始してドラムユニットが略水平になった状態において、ドラムユニットと移動機構との関係のみを示す概略図である。排出位置の手前でドラムユニットが下向きになった状態を示す概要側面図である。排出位置の手前でドラムユニットが下向きになった状態において、ドラムユニットと移動機構との関係のみを示す概略図である。ドラムユニットが排出位置に設定されている状態を示す概要側面図である。ドラムユニットが排出位置に設定されている状態において、ドラムユニットと移動機構との関係のみを示す概略図である。

本発明の実施の形態に係る攪拌槽及び攪拌装置を図面にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、攪拌装置１は、門形状の外郭を有する支持体３と、この支持体３の内方に上下方向に回動可能に支持されたドラムユニット５と、このドラムユニット５を上下方向の任意の高さ位置に移動させる移動機構７とを有している。
支持体３は、ドラムユニット５の左右両側に位置して床面に設置される基台９、１１と、基台９、１１から上方に延びる側面部材１３、１５と、上部フレーム１７と、基台９、１１を連結固定する下部フレーム１９等を有している。

ドラムユニット５は、投入口及び排出口としての開口部２１を有するドラム状の攪拌槽２３と、開口部２１側寄りで攪拌槽２３を図示しないベアリング構造で回転可能に保持したフランジ２５と、攪拌槽２３を回転駆動する駆動源としての図示しないモータを収容したモータ支持部２７（図６参照）と、モータ支持部２７とフランジ２５とを連結固定し、移動機構７に上下方向に回動自在に支持されたサイドフレーム（後述）等を有している。攪拌槽２３の内部には径方向に対向する位置に一対の羽根部材２４が設けられている。
攪拌槽２３はドラムユニット５内で上記モータにより回転駆動される。
図２において符号２８は操作盤を示している。

各移動機構７は左右同様の構成を有しているので、図２の右側の移動機構７について図３及び図４を参照して説明する。
移動機構７は、側面部材１５に沿って上下方向に延びる逆Ｌ字形の前方ガイドベース２９と、この前方ガイドベース２９の後側に位置し、同じく側面部材１５に沿って上下方向に延びる後方ガイドベース３１と、円盤状のスライダ３３と、このスライダ３３を昇降させる昇降手段３５とを有している。後方ガイドベース３１は図１では側面部材１５の内側に位置して外部からは隠れている。
後方ガイドベース３１の内面側には上下方向に直線状に延びる主ガイドレール３７が溝として形成され、前方ガイドベース２９の内面側には、下端が主ガイドレール３７の下端よりも高い位置に形成されて主ガイドレール３７に沿って延び、上方における途中位置で主ガイドレール３７から装置前方側（攪拌槽２３の開口部２１側）へ離れるように曲がるカーブライン部３９ａを有する副ガイドレール３９が溝として形成されている。

スライダ３３には、径方向の対向する位置に主ガイドレール３７に係合する第１の係合凸部４１と、副ガイドレール３９に係合する第２の係合凸部４３が設けられている。第１の係合凸部４１はスライダ３３に固定されている。第２の係合凸部４３は、副ガイドレール３９に接触するため、回転することによりその接触抵抗を低減できるようにコロ状に形成されてスライダ３３に回転自在に支持されている。
また、スライダ３３には、その中心部に中心孔４５が形成されているとともに、周方向に略間隔で４つの係合凹部４７が形成されている。各係合凹部４７は回転方向（周方向）に延びる長穴状に形成されている。
フランジ２５の左右側面には、該フランジ２５と上記モータ支持部２７とを連結固定するサイドフレーム４９が設けられており、サイドフレーム４９にはスライダ３３の各係合凹部４７に嵌合する係合突起としての軸ピン５１と、中心孔４５に嵌合する中心ピン５３が設けられている。
中心ピン５３が中心孔４５に嵌合することにより、移動機構７に対するドラムユニット５の回動軸心位置が位置決めされ、各軸ピン５１が各係合凹部４７に嵌合することにより、移動機構７に対するドラムユニット５の支持強度が確保されている。

昇降手段３５は、後方ガイドベース３１の内方における上下に回転自在に支持されたスプロケット５５、５７と、これらのスプロケット５５、５７間に掛け回されて上下方向に循環移動する走行体としての無端状のチェーン５９と、このチェーン５９に固定され、主ガイドレール３７に嵌合された第１の係合凸部４１を保持する軸受としての保持部材６１と、下部のスプロケット５７を回転駆動する駆動源としての図示しないモータを有している。
また、側面部材１３、１５の内側面には後に詳述するストッパ６３、６４が互いに対向して設けられている。
昇降手段３５のスプロケット５５、５７とチェーン５９は、プーリとタイミングベルトで代用してもよい。
なお、この装置では、図示しないリモコンスイッチの上昇ボタンまたは下降ボタンを押して、昇降手段３５を駆動するようになっている。

上記構成に係る攪拌装置１の動作を説明する。なお、攪拌槽２３はドラムユニット５に一体に設けられているので、以下の説明において、ドラムユニット５の回動位置と攪拌槽２３の位置（姿勢）は同義である。
図５及び図６は、ドラムユニット５が下方の所定位置（投入位置）に位置し、攪拌槽２３がその開口部２１が水平よりも下向きとなる投入角度に設定された状態を示している。
モータ支持部２７の下面には、下降したドラムユニット５を下方に傾斜させるためのストッパ６３、６４の上面にドラムユニット５の一部であるモータ支持部２７が直に接触することによる摩擦抵抗を減じるための車輪６５が設けられている。
この状態で重量物としての攪拌対象材料が開口部２１から攪拌槽２３内に投入される。開口部２１が斜め下方を向いているので、投入作業は極めて容易且つ楽なものとなる。
この投入位置では、軸ピン５１はスライダ３３の係合凹部４７の反時計回り方向端に当接している。

投入作業が完了したら、リモコンスイッチの上昇ボタンを押してドラムユニット５を上昇させるべく移動機構７の昇降手段３５を駆動する。昇降手段３５の図示しないモータが駆動されると、チェーン５９が回転移動して保持部材６１に保持された第１の係合凸部４１が主ガイドレール３７を上昇し、これに伴ってスライダ３３及びドラムユニット５が上昇する。このとき第２の係合凸部４３は副ガイドレール３９のストレート部に位置しているので、スライダ３３は回転しない。
ドラムユニット５は中心ピン５３を中心として図６の右側（モータ支持部２７側）が重くなるようにウエートバランスが設定されており、図７及び図８に示すように、上昇するにつれて軸ピン５１は係合凹部４７を時計回り方向に移動する。この間、車輪６５はストッパ６３、６４の上面を転動し、ドラムユニット５の上昇動作は滑らかに進行する。
ストッパ６３、６４との干渉がなくなると、軸ピン５１は係合凹部４７の時計回り方向端に当接し、ドラムユニット５はそれ以上の時計回り方向の回動を阻止される。

ストッパ６３、６４の干渉を受けなくなった位置で、攪拌槽２３は、その開口部２１が水平よりも上向きとなる攪拌位置に設定される。攪拌位置への設定は、作業者が目で見ながらリモコンスイッチで操作してもよく、リミットスイッチ等により自動的に設定されるようにしてもよい。ドラムユニット５のウエートバランスを上記のようにすることで、自重を利用して攪拌位置に設定することができ、攪拌位置に設定するための特別の構成や駆動源を要しない利点を有する。
ドラムユニット５が攪拌位置に設定されると、操作盤２８のスイッチを押すことにより、ドラムユニット５のモータ支持部２７に支持されたモータが所定のプログラム（正転、反転、正転・反転、これらと後述するスイングの組み合わせ等）で且つ投入材料の特性に応じて設定された時間駆動される。

攪拌・混合動作が完了すると、再びリモコンスイッチの上昇ボタンを押してドラムユニット５を上昇させるべく昇降手段３５を駆動する。
図９及び図１０に示すように、スライダ３３の第２の係合凸部４３が副ガイドレール３９のカーブライン部３９ａに案内されると、第１の係合凸部４１はそのまま直線状に上昇するため、スライダ３３は反時計回りに回転を始める。このスライダ３３の回転によりドラムユニット５も回動され、一時的に略水平な姿勢となる。
図１１及び図１２に示すように、第１の係合凸部４１がさらに上昇して第２の係合凸部４３がカーブライン部３９ａの先端部に到達すると、スライダ３３の回転進行に伴ってドラムユニット５もさらに回動され、攪拌槽２３は開口部２１が水平よりも下向きとなる姿勢となる。

この状態では、第１の係合凸部４１は主ガイドレール３７の上端部に到達していないためさらに上昇し、これに伴ってスライダ３３もさらに回転する。
最終的に、図１３及び図１４に示すように、ドラムユニット５は攪拌槽２３の開口部２１がさらに下向きとなる排出位置（排出角度）に設定される。
第１の係合凸部４１が所定の上方位置に達すると、リミットスイッチ等により自動的に昇降手段３５のモータが停止し、攪拌槽２３は自動的に排出位置に設定される。
排出位置では攪拌槽２３は真下を向く姿勢に近いので、攪拌・混合物はその自重により容易に排出されやすく、内部に残ったとしてもドラムユニット５が床面から高い位置にあるので、楽な姿勢で容易に掻き出すことができる。すなわち、屈んだり座ったりすることなく、立った姿勢で排出作業を行うことができる。

排出位置から、リモコンスイッチの下降ボタンが押されると、スライダ３３の下降に伴ってドラムユニット５も下降する。下方位置では、図５及び図６で示したように、ドラムユニット５の一部（モータ支持部２７）が車輪６５を介してストッパ６３、６４に当接することにより、スライダ３３は回転しない状態で係合凹部４７の長穴を利用してドラムユニット５が回転し、投入位置に設定される。

なお、上記では、攪拌作業中は、ドラムユニット５を上下方向に回動させず固定した状態で、すなわち攪拌角度を固定した状態で、攪拌槽２３をそのドラム軸心周りに回転させている。しかしながら、ドラムユニット５を上下方向に回動させて、回転動作と回動動作を両方利用して攪拌作業を行うこともできる。
その場合には、回動動作は、車輪６５がストッパ６３、６４の上面を転動する範囲で、且つ攪拌対象材料が攪拌槽２３の開口部２１から排出されない範囲で行わせることになる。したがって、攪拌対象材料の攪拌槽２３への投入量にもよるが、通常は、攪拌槽２３の開口部２１が水平またはそれよりも上方を向く範囲内で回動させることになる。回動範囲を大きくしたい場合には、ストッパ６３、６４の上面の傾斜をきつくすればよい。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、スライダ３３に形成された係合凹部４７の長穴形状は投入位置でドラムユニット５を攪拌槽２３の開口部２１が下向きとなるように回動させるためのものであり、ドラムユニット５を図８に示す攪拌位置のまま下降させて投入位置とする場合には不要である。
この場合、主ガイドレール３７の下端部を装置後方に曲げることによって図６に示す下向きの投入角度とすることもできる。

本発明は、食品産業で使用することができるばかりでなく、セラミック、窯業、化学薬品、プラスチック、産業廃棄物等の産業分野における混合攪拌にも利用できるものである。

１攪拌装置３支持体
５ドラムユニット７移動機構
１９ストッパとしての下部フレーム３３スライダ
３５昇降手段３７主ガイドレール
３９副ガイドレール３９ａカーブライン部
４１他方の係合凸部としての第１の係合凸部
４３一方の係合凸部としての第２の係合凸部
４７係合凹部５１係合突起としての軸ピン
５９走行体としてのチェーン６１保持部材

Claims

ドラム状の攪拌槽と、該攪拌槽をそのドラム軸心周りに回転可能に支持するドラムユニットと、該ドラムユニットに一体に設けられ、前記攪拌槽を回転駆動する駆動源と、前記ドラムユニットを上下方向に回動可能に支持する支持体とを有する攪拌装置において、
前記ドラムユニットを上下方向の任意の高さ位置に移動させる移動機構を有しており、
前記移動機構は、前記ドラムユニットが所定の上方位置に達したときに該ドラムユニットを所定量回動させる構成を有し、前記ドラムユニットの回動により、前記攪拌槽はその開口部が水平よりも下方に向く排出角度に設定され、且つ、前記ドラムユニットの回動により、前記攪拌槽はその開口部が投入角度よりも上方に向く攪拌角度に設定されることを特徴とする攪拌装置。
請求項１記載の攪拌装置において、
前記移動機構は、前記支持体に設けられ、上下方向に延びる左右一対のガイドレールと、前記ドラムユニットに結合され、前記一対のガイドレールのそれぞれに係合するスライダと、これらのスライダを昇降させる昇降手段とを有し、前記ガイドレールは直線状に延びる主ガイドレールと、該主ガイドレールに沿って延び、上方における途中位置で該主ガイドレールから離れるように曲がるカーブライン部を備えた副ガイドレールとを有し、前記スライダは、前記主ガイドレールと前記副ガイドレールとにそれぞれ係合する係合凸部を有し、前記スライダの一方の係合凸部が前記カーブライン部に案内されて前記スライダが所定量回転することにより前記ドラムユニットが所定量回動することを特徴とする攪拌装置。
請求項２記載の攪拌装置において、
前記ドラムユニットと前記スライダとの係合は、いずれか一方に形成された複数の係合突起を他方に形成された係合凹部に嵌合してなり、前記係合凹部は前記スライダの回転方向に延びる長穴状に形成され、前記支持体の下部にストッパが設けられ、前記ドラムユニットが下方に移動してその一部が前記ストッパに当接することにより、前記ドラムユニットが前記係合凹部の寸法内で回動して前記攪拌槽はその開口部が水平よりも下方に向く投入角度に設定されることを特徴とする攪拌装置。
請求項３記載の攪拌装置において、
前記カーブライン部から下方の移動範囲であって、前記ストッパに当接しない範囲では、前記ドラムユニットは前記攪拌槽の開口部が水平よりも上方を向くように、前記スライダの姿勢が設定されていることを特徴とする攪拌装置。
請求項２〜４のいずれかに記載の攪拌装置において、
前記昇降手段は、上下方向に循環移動する無端状の走行体と、該走行体を駆動する駆動源と、前記走行体に一体に設けられ、前記スライダの他方の係合凸部を保持する保持部材とを有していることを特徴とする攪拌装置。