JP5754994B2 - 攪拌装置 - Google Patents

Description

本発明は、マヨネーズ・ドレッシング等の乳化が必要な食品や化粧品、医薬品、化学品などの製造に供する回転カッター装置を備えた攪拌装置に関する。

従来この種の撹拌装置としては、例えば実開昭６２−１００３４号公報に記載されたようなものがある。この撹拌装置は、加熱釜に配置された撹拌軸に円弧状の支持桿が備えられ、この円弧状の支持桿に複数の掻取羽根が取り付けられた撹拌機と、釜内に上方から垂直軸が挿入されたスクリュー撹拌機とを組合せたことにより、前記両撹拌機を同時に駆動して釜内の被撹拌物に複雑な動きを与えて被撹拌物を撹拌、混合することができるようにしたものである。

このような撹拌装置では、釜内に上方から垂直軸が挿入されたスクリュー撹拌機すなわち垂下式カッターが用いられているため、双方の撹拌状況が近似しており被撹拌物の複雑な撹拌に限界があった。

これに対し、本願出願人は、スクリュー撹拌機に代えて前記撹拌容器の底部に、前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成する回転カッター装置を設けたものを提案した。

この装置では、カッター装置で細断されるべき被攪拌固形物が大きすぎると、カッター装置に入り込まず、細断できないことから、予め回転カッター装置に入る大きさにまではカットする必要があり、作業性の向上に限界があった。

実開昭６２−１００３４号公報 特開２００７−１６０１８６号公報

解決しようとする問題点は、回転カッター装置で細断されるべき被攪拌固形物が大きすぎると、回転カッター装置に入り込まず、細断できないことから、予め回転カッター装置に入る大きさにまではカットする必要があった点である。

本発明の攪拌装置は、被攪拌固形物の予カットを省くために、少なくとも底部の内面が球面状に形成された撹拌容器と、この撹拌容器内に上下方向に配置された撹拌軸と、この撹拌軸に取り付けられ撹拌軸の回転により前記少なくとも底部の内面を掻き取り摺動する複数の掻取羽根を備えた支持桿と、前記撹拌軸を回転駆動する回転駆動部とを備え、前記撹拌容器の底部側に、回転カッター装置を取り付けた撹拌装置であって、前記回転カッター装置は、前記回転駆動部とは別のモータにより駆動される駆動軸に取り付けられ回転により被攪拌物を細断するカッター部材と、このカッター部材の回転外周囲を囲むように配置されカッター部材の回転方向に間隔をおいて貫通孔を有した筒体と、前記駆動軸に同芯に備えられ前記筒体の開口から突出するオープン・カッター軸と、このオープン・カッター軸に取り付けられたオープン・カッターとを備え、前記筒体は、前記貫通孔から前記底部の球面状の内面に沿って被攪拌物を吐き出すように前記底部の中央部側に配置され、前記オープン・カッター軸を前記攪拌軸の下部と前記筒体との間で前記攪拌軸とは別に上下方向に配置し、前記オープン・カッターを前記攪拌軸の下部と前記筒体との間で前記オープン・カッター軸に径方向へ突出するように配置し、前記オープン・カッターの回転により被攪拌固形物をカットしながらカット後の被攪拌固形物を前記筒体内の前記カッター部材により細断しつつ前記貫通孔から筒体外へ前記底部の球面状の内面に沿って吐き出し前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成して該循環流により前記攪拌容器の内側に循環した被攪拌物を前記オープン・カッターによりカットしながら前記攪拌容器の中部側で前記筒体へ吸い込ませることを特徴とする。

本発明の攪拌装置は、少なくとも底部の内面が球面状に形成された撹拌容器と、この撹拌容器内に上下方向に配置された撹拌軸と、この撹拌軸に取り付けられ撹拌軸の回転により前記少なくとも底部の内面を掻き取り摺動する複数の掻取羽根を備えた支持桿と、前記撹拌軸を回転駆動する回転駆動部とを備え、前記撹拌容器の底部側に、回転カッター装置を取り付けた撹拌装置であって、前記回転カッター装置は、前記回転駆動部とは別のモータにより駆動される駆動軸に取り付けられ回転により被攪拌物を細断するカッター部材と、このカッター部材の回転外周囲を囲むように配置されカッター部材の回転方向に間隔をおいて貫通孔を有した筒体と、前記駆動軸に同芯に備えられ前記筒体の開口から突出するオープン・カッター軸と、このオープン・カッター軸に取り付けられたオープン・カッターとを備え、前記筒体は、前記貫通孔から前記底部の球面状の球面状の内面に沿って被攪拌物を吐き出すように前記底部の中央部側に配置され、前記オープン・カッター軸を前記攪拌軸の下部と前記筒体との間で前記攪拌軸とは別に上下方向に配置し、前記オープン・カッターを前記攪拌軸の下部と前記筒体との間で前記オープン・カッター軸に径方向へ突出するように配置し、前記オープン・カッターの回転により被攪拌固形物をカットしながらカット後の被攪拌固形物を前記筒体内の前記カッター部材により細断しつつ前記貫通孔から筒体外へ前記底部の球面状の内面に沿って吐き出し前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成して該循環流により前記攪拌容器の内側に循環した被攪拌物を前記オープン・カッターによりカットしながら前記攪拌容器の中部側で前記筒体へ吸い込ませる。

このため、被攪拌固形物をカットしながらカット後の被攪拌固形物を筒内へ取り込ませることができ、回転カッター装置により円滑に細断させることができる。

このため、被攪拌固形物をカットしながらカット後の被攪拌固形物を筒内へ取り込ませることができ、回転カッター装置により円滑に細断させることができ、撹拌軸の回転による撹拌流に対し、交差する循環流を形成し、高効率に撹拌粉砕することができる。

撹拌装置の一部切り欠き斜視図である。（実施例１） 回転カッター装置を最下部にして示した撹拌装置の要部断面図である。（実施例１） 回転カッター装置の要部側面図である。（実施例１） 回転カッター装置の要部平面図である。（実施例１） 回転カッター装置の一枚のオープン・カッターの配置を示す平面図である。（実施例１） （ａ）は、駆動軸を示す側面図、（ｂ）は、駆動軸に対するオープン・カッターの取付を示す側面図である。（実施例１） 一枚のオープン・カッターを示す平面図である。（実施例１） 回転カッター装置の要部斜視図である。（実施例２） 一枚のオープン・カッターを示す平面図である。（実施例２）

被攪拌固形物の予カットを省くという目的を、オープン・カッターにより実現した。

図１は、撹拌装置の一部切り欠き斜視図、図2は、撹拌装置の要部断面図、図3は、回転カッター装置の要部側面図、図4は、回転カッター装置の要部平面図、図5は、回転カッター装置の一枚のオープン・カッターの配置を示す平面図である。

図1、図2のように、撹拌装置は、撹拌容器１と、撹拌軸３と、支持桿５と、循環部としての回転カッター装置６０を備えている。

撹拌容器１は、筒状の胴部７と、半球状の底部９とが一体的に構成され、底部９側の外面周囲にジャケット１１が閉断面で設けられている。ジャケット１１には、外部制御によって外部から加熱用の蒸気が給排されるようになっている。なお、撹拌容器１は脚を介して設置支持できるようになっている。前記撹拌容器１の底部９には、循環部としての回転カッター装置６０を取り付けるための取付リング１０と、食材ドレイン用の排出口１７が設けられている
回転カッター装置６０は、この実施形態において、図１〜図4に示すように、前記撹拌容器１の取付リング１０に、取り付けられている。この回転カッター装置６０の軸線は、撹拌容器１の半球状の底部９の中心軸に対し斜めに配置され、前記撹拌軸３の傾斜した軸線に一致するように配置されている。

回転カッター装置６０の取り付け位置は、傾斜した撹拌軸３の軸線と必ずしも一致させて取り付ける必要はなく、上記底部９の下部中心部に設けられた被撹拌物ドレイン用の排出口１７とこの回転カッター装置６０とが併設される位置であれば、機能上問題はない。

回転カッター装置６０は、撹拌容器１への取付部６１を備えたカッター駆動部６２と、このカッター駆動部６２に着脱可能に取り付けられたカッター本体６３とから構成されている。

カッター駆動部６２は、電動モータ６４とこの電動モータ６４の出力側に着脱可能に取り付けられたハウジング６５と駆動軸６６から構成され、ハウジング６５の端部に取付フランジ６１を備えている。

電動モータ６４の駆動軸６６は、ハウジング６５から突出している。

カッター本体６３は、ハウジング６５に着脱可能に取り付けられた筒体６７と、駆動軸６６に取り付けられたカッター部材６８とから構成され、このカッター本体６３に、オープン・カッター６９が取り付けられている。

カッター部材６８は、駆動軸６６に取り付けられ回転により被攪拌物を細断するためのものであり、円盤状の基板６８ａを備え、この基板６８ａが筒体６７内に配置されている。基板６８ａの上面にはカッター６８ｂが放射状に取り付けられており、カッター６８ｂ及び基板６８ａの外周は、筒体６７に摺接または接近している。

筒体６７は、筒芯を駆動軸６６の軸芯と同軸に配置され、周壁６７ａと底壁６７ｂを備えている。周壁６７ａには、カッター部材６８の回転方向に間隔をおいて貫通孔６７ｃが複数形成され、周壁６７ａがカッター部材６８の回転外周囲を囲むように配置されている。筒体６７は、撹拌容器１の上部側に向いた一端が開口し、端の前記底壁６７ｂは、ハウジング６５に取り付けられている。

オープン・カッター６９は、例えば４枚がオープン・カッター軸７１に取り付けられている。

オープン・カッター軸７１は、主体部７１ａの断面形状が正方形に形成され、駆動軸６６に別体で同芯に螺合により備えられ前記筒体６７の開口から撹拌容器１の上方へ傾斜して突出している。なお、オープン・カッター軸７１は、駆動軸６６に一体に形成することも可能である。

図３〜図７ように、オープン・カッター６９は、刃６９ａを備えた平板状であり、正方形の取付穴６９ｂを備えている。

このオープン・カッター６９は、例えば２枚一組で計４枚備えられ、オープン・カッター軸７１に対し各組で１８０度の反対位置に取り付けられ、組相互は９０度ずれて配置されている。したがって、平面視では９０度配置となっている。各オープン・カッター６９は、取付穴６９ｂがオープン・カッター軸７１の主体部７１ａに嵌合して取り付けられ、カラー７２によりオープン・カッター軸７１に対し断面が傾斜するように配置されている。オープン・カッター６９の尖端の旋回半径は、筒体６７の内径に対応している。

つまり、オープン・カッター軸７１に対するオープン・カッター６９（翼）傾斜は立体的に２方向があり、翼の断面方向と翼の長さ方向との２つの傾斜がある。この場合、翼を回転した時に、オープン・カッター軸７１方向に液を動かすのは翼の断面がオープン・カッター軸７１の軸方向に対し傾斜していることによる。

この場合、各オープン・カッター６９をスクリュウ形状に形成することも可能である。

すなわち、オープン・カッター６９は、回転により筒体６７方向への攪拌流を形成する配置及び形状に設定されている。この筒体６７方向への攪拌流によりカット後の被攪拌固形物を筒体６７内へ移動させることができる。

最下段のオープン・カッター６９は、支持桿５の円環部５ａ下部先端に位置的に対応し、攪拌棒５ｂは、攪拌軸３に対し旋回外周側がオープン・カッター６９に近づくように傾斜支持されている。

オープン・カッター軸７１の先端には、ナット７３が螺合され、各カラー７２による各オープン・カッター６９の配置が締結固定されている。

オープン・カッター６９の尖端の回転半径は、前記のように筒体６７の半径に対応している。

回転カッター装置６０を駆動すると、撹拌容器１内の被撹拌物を撹拌容器１の中央部側から吸い込み同底部９の内面に沿って吐き出すような循環流を形成することができる。

撹拌容器１の上端には、撹拌容器１の上部開口を閉塞するように取りつけられ撹拌容器１に対して着脱自在な蓋体１９が設けられている。

撹拌軸３は、継ぎ手３ａによって電動モータ側の出力軸２１に結合され、蓋体１９側に支持されている。

支持桿５は、撹拌軸３に取りつけられ、撹拌軸３の回転により底部９内面を掻取摺動する複数の掻取羽根２５を所定間隔で備えている。

この掻取羽根２５は、撹拌軸３に対し非対称に形成され、撹拌軸３の回転によって各掻取羽根２５により底部９内面を全体的に掻き取ることができる。この掻取羽根２５は、支持桿５に対し若干揺動できるように支持されており、底部９内面を掻取摺動するとき、被撹拌物から抵抗を受けて、底部９内面に押し付けられる構造となっている。

従って、回転カッター装置６０を駆動すると、撹拌容器１内の被撹拌物を撹拌容器１の中央部側から吸い込み同底部９の内面に沿って吐き出すような循環流を形成することができる。

さらに、回転駆動部２１を駆動することにより撹拌軸３を介してこの支持桿５を駆動すると、撹拌棒５ｂが撹拌軸３の軸まわりに回転し容器１内の被撹拌物を均等化しつつ効率良く撹拌することができる。

しかもこの実施例においては、オープン・カッター６９の回転により筒体６７方向への攪拌流を形成する配置及び形状に設定されている。この筒体６７方向への攪拌流によりオープン・カッター６９でのカット後の被攪拌固形物を筒体６７内へ移動させることができる。

前記撹拌軸３の回転による撹拌流に対し、交差する循環流を形成する回転カッター装置６０を設けたから、前述した回転カッター装置６０の高い撹拌粉砕効果と相俟って、さらに被撹拌物を高効率に撹拌し微細化することができる。

そして、撹拌軸３を回転駆動することにより支持桿５を旋回駆動すると、撹拌棒５ｂが撹拌軸３の軸まわりに回転し、撹拌容器１内で撹拌軸３の軸まわりに撹拌流が生成され、撹拌容器１内の被撹拌物を撹拌する。

ここでこの撹拌流に対して交差する循環流を形成することができる。

回転カッター装置６０の電動モータを駆動すると、筒体６７内でカッター部材６８が回転し、カッター６８ｂによって、被攪拌固形物等を細断し、遠心力により形成される流れにより貫通孔６７ｃから筒体６７外へ排出される。

このとき、筒体６７に比較して大きな被攪拌固形物は、オープン・カッター６９の回転により適度な大きさにカットされ、カット後は、オープン・カッター６９の傾斜及び形状が形成する筒体６７方向への攪拌流及びカッター６８ｂによる強力な吸引効果とによって容器１内、特に停滞傾向にある底部９附近の被撹拌物を呼び込むことができると共に、この呼び込まれた被撹拌物は、カッター６８ｂの生み出す強力な遠心力で放射状に外方に向かって振り出される。

この時、カッター６８ｂの外側端部と筒体６７の内周面との間に形成されているクリアランスによって、被撹拌物の粉砕効果（ミリング効果）が得られる。このように高速で高いせん断力を加えられた被撹拌物は、筒体６７の貫通孔６７ｃから外側に押し出され、この押し出された被撹拌物は、撹拌容器１の内側に沿って循環し、撹拌粉砕が連続的に続行され被撹拌物の微細化や均等化を図ることができる。
［実施例１の効果］
本発明実施例１の回転カッター装置は、駆動軸６６に取り付けられ回転により被攪拌物を細断するカッター部材６８と、このカッター部材６８の回転外周囲を囲むように配置されカッター部材６８の回転方向に間隔をおいて貫通孔６７ｃを有した筒体６７と、駆動軸６６に同芯に備えられ筒体６７の開口から突出するオープン・カッター軸７１と、このオープン・カッター軸７１に取り付けられたオープン・カッター６９とを備え、オープン・カッター６９の回転により被攪拌固形物をカットしながらカット後の被攪拌固形物を筒体６７内のカッター部材６８により細断しつつ貫通孔６７ｃから筒体６７外へ吐き出す。

このため、被攪拌固形物をオープン・カッター６９でカットしながらカット後の被攪拌固形物を筒体６７内へ取り込ませることができ、大きな被攪拌固形物をそのまま筒体６７内に入れてもカッター６８ｂにより円滑に細断させることができる。

オープン・カッター６９は、回転により筒体６７方向への攪拌流を形成するように傾斜配置され且つ形状が設定され、筒体６７方向への攪拌流によりカット後の被攪拌固形物を筒体６７へ確実に移動させることができる。

オープン・カッター６９の尖端の回転半径は、筒体６７の内周半径に対応しているため、オープン・カッター６９でカットされた被攪拌固形物を筒体６７内へ円滑に移動させることができる。

図８、図９は、本発明の実施例２に係り、図８は、回転カッター装置の要部斜視図、図９は、一枚のオープン・カッターを示す平面図である。

この回転カッター装置６０Ａは、刃６９Ａａ及び取付穴６９Ａｂを備え、オープン・カッター６９Ａの形状及び大きさを変更した。

オープン・カッター６９Ａは、旋回半径に対して湾曲形成され、尖端の旋回半径は、筒体６７よりも外周側へ突出している。

したがって、筒体６７の外周側に存在する大きな被攪拌固形物をカットして筒体６７の外周に移動させ、筒体６７の貫通孔６７ｃから噴出される流れに乗せられ、移動する。このとき、被攪拌固形物はカットされて小さくなっており、循環流により撹拌容器１の上部側へ素早く移動させ、筒体６７内へ迅速に導くことができる。

その他、本実施例でも、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

[その他]
なお、オープン・カッター６９、オープン・カッター６９Ａをスクリュウ形状の曲面にすることもできる。

６６ 駆動軸
６７ 筒体
６７ｃ 貫通孔
６８ カッター部材
６９，６９Ａ オープン・カッター
７１ オープン・カッター軸

Claims (5)

1. 少なくとも底部の内面が球面状に形成された撹拌容器と、この撹拌容器内に上下方向に配置された撹拌軸と、この撹拌軸に取り付けられ撹拌軸の回転により前記少なくとも底部の内面を掻き取り摺動する複数の掻取羽根を備えた支持桿と、前記撹拌軸を回転駆動する回転駆動部とを備え、前記撹拌容器の底部側に、回転カッター装置を取り付けた撹拌装置であって、
   前記回転カッター装置は、前記回転駆動部とは別のモータにより駆動される駆動軸に取り付けられ回転により被攪拌物を細断するカッター部材と、このカッター部材の回転外周囲を囲むように配置されカッター部材の回転方向に間隔をおいて貫通孔を有した筒体と、前記駆動軸に同芯に備えられ前記筒体の開口から突出するオープン・カッター軸と、このオープン・カッター軸に取り付けられたオープン・カッターとを備え、
   前記筒体は、前記貫通孔から前記底部の球面状の内面に沿って被攪拌物を吐き出すように前記底部の中央部側に配置され、
   前記オープン・カッター軸を前記攪拌軸の下部と前記筒体との間で前記攪拌軸とは別に上下方向に配置し、
   前記オープン・カッターを前記攪拌軸の下部と前記筒体との間で前記オープン・カッター軸に径方向へ突出するように配置し、
   前記オープン・カッターの回転により被攪拌固形物をカットしながらカット後の被攪拌固形物を前記筒体内の前記カッター部材により細断しつつ前記貫通孔から筒体外へ前記底部の球面状の内面に沿って吐き出し前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成して該循環流により前記攪拌容器の内側に循環した被攪拌物を前記オープン・カッターによりカットしながら前記攪拌容器の中部側で前記筒体へ吸い込ませる、
   ことを特徴とする撹拌装置
2. 請求項1記載の撹拌装置であって、
   前記オープン・カッターは、回転により筒体方向への攪拌流を形成する配置又は形状に設定され、
   前記筒体方向への攪拌流により前記カット後の被攪拌固形物を前記筒体へ移動させる、
   ことを特徴とする撹拌装置。
3. 請求項1又は２記載の撹拌装置であって、
   前記オープン・カッターの尖端の回転半径は、前記筒体の半径に対応している、
   ことを特徴とする撹拌装置。
4. 請求項1又は２記載の撹拌装置であって、
   前記オープン・カッターの尖端の回転半径は、前記筒体の半径よりも大きい、
   ことを特徴とする撹拌装置。
5. 請求項1〜４の何れか１項に記載の撹拌装置であって、
   前記オープン・カッター軸を前記掻取羽根の旋回内周側に対応して配置した、
   ことを特徴とする撹拌装置。

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