JP5785375B2

JP5785375B2 - 攪拌装置

Info

Publication number: JP5785375B2
Application number: JP2010220770A
Authority: JP
Inventors: 洋人砂場; 尚古市
Original assignee: PRIMIX CORP
Current assignee: PRIMIX CORP
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: JP2012075977A

Description

本発明は、スクレーパを備えた攪拌装置に関する。

従来、たとえば特許文献１に開示された攪拌装置がある。この攪拌装置は、異種の液体あるいは液体と固体粉末といった攪拌物を収容する円筒状の攪拌容器と、攪拌容器の内部において攪拌物を攪拌する攪拌アーム（第１攪拌羽根）と、攪拌アームに連結され、攪拌容器の内壁面に付着した攪拌物を掻き取るスクレーパとを備えている。攪拌容器は、円筒状を呈している。攪拌アームは、馬蹄型のアンカーブレードであり、攪拌容器の中心軸線周りに回転可能に支持されている。攪拌アームの内側部分には、複数の攪拌羽根（第２攪拌羽根）が設けられている一方、攪拌容器の内壁面に近接する攪拌アームの外側部分には、スクレーパを連結する部分として複数の連結部が設けられている。スクレーパは、合成樹脂あるいは合成ゴムなどからなる薄板状の部材であり、攪拌容器の内壁面と攪拌アームの外側部分との間に複数配置されている。各スクレーパには、攪拌アームの連結部に対して連結可能な連結部が設けられており、攪拌アームおよびスクレーパは、これらの連結部に設けられた平面視円形状の孔にピンの軸部が挿入支持されることにより、このピンを支軸として相対的に揺動可能に連結されている。

上記攪拌装置において、攪拌容器の内部に収容された攪拌物は、攪拌アームが回転するのに伴い攪拌される。この攪拌物が比較的高粘度である場合、攪拌容器の内壁面に攪拌物が付着しやすいが、スクレーパが攪拌アームと一体に回転しながら内壁面に対して摺接するため、内壁面に付着した攪拌物がスクレーパによって効率よく掻き取られる。

特開２００２−３２６０２７号公報

しかしながら、上記従来の攪拌装置では、攪拌アームおよびスクレーパの連結部における孔とピンとの隙間に攪拌物が入り込むことがあり、このような隙間は極めて小さいので、攪拌アームおよびスクレーパをそのまま連結した状態で洗浄を行うと、孔の内部に入った攪拌物の残滓を十分に除去することができない。そのため、洗浄に際しては、連結部の孔からピンを抜き、攪拌アームからスクレーパを取り外して孔の内部やピンの軸部を洗浄しなければならず、洗浄作業が非常に面倒になるという難点があった。

一方、ピンの軸部の外径よりも孔の内径をより大きくし、これらの隙間を比較的大きくして洗浄し易くする方策もあるが、そうした場合、たとえば攪拌アームに対してスクレーパが傾いた姿勢になり、攪拌物を掻き取る際にそのようなスクレーパと内壁面との間に隙間を生じるおそれがあり、内壁面に付着した攪拌物を取り残して掻き取り不良を生じやすい。

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、攪拌アームおよびスクレーパを連結させた状態でこれらの連結部を簡単に洗浄することができる攪拌装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される攪拌装置は、攪拌物を収容する攪拌容器と、上記攪拌容器の内部において上記攪拌物を攪拌するための攪拌アームと、上記攪拌アームに連結され、上記攪拌容器の内壁面に付着した上記攪拌物を掻き取るスクレーパと、を備えた攪拌装置であって、上記攪拌アームおよび上記スクレーパは、孔が設けられた連結部をそれぞれ有し、これらの孔にピンの軸部が挿入支持されることにより、当該ピンを支軸として相対的に揺動可能に連結されており、上記各連結部に設けられた孔の双方には、径方向に凹凸をなすように、上記軸部に当接する複数の凸部と、この軸部との間に空隙を形成する複数の凹部とが設けられており、上記凸部および上記凹部のそれぞれは、上記ピンの軸方向に沿って凸リブ状および凹溝状に形成されており、かつ、上記凸部は、その先端が尖鋭状であることを特徴としている。

好ましい実施の形態においては、上記孔に設けられる複数の凸部は、上記孔の周方向に沿って等間隔に少なくとも３つ設けられている。

好ましい実施の形態においては、互いに隣り合う２つの上記凸部を結ぶ直線距離は、上記ピンの軸径より小さい。

好ましい実施の形態においては、上記ピンの一端部には、上記軸部の軸径より大きな径方向寸法を有し、上記攪拌アームあるいは上記スクレーパの上記連結部における上記孔の周縁部に係止され、当該周縁部に沿って上記空隙の開口端が形成される場合、この開口端を部分的に露出可能な頭部が設けられている。

好ましい実施の形態においては、上記攪拌容器は、円筒状に形成されているとともに、上記攪拌アームは、上記攪拌容器の中心軸線周りに回転させられ、上記攪拌アームおよび上記スクレーパの上記連結部どうしは、上記中心軸線に平行して上記孔に挿入支持された上記ピンを介して連結されている。

好ましい実施の形態においては、上記スクレーパは、上記攪拌容器の内壁面と上記攪拌アームとの間に複数配置されている。

このような構成では、攪拌アームおよびスクレーパの連結部における孔とピンとの間に比較的大きな空隙が形成される。その一方、ピンの軸部あるいはその軸部における複数の凸部は、孔の内周面に形成された複数の凸部あるいはその内周面に対して確実に当接し、その結果、支軸となるピンが緩むことなく連結部の孔に挿入支持され、攪拌アームに対してスクレーパが適切に連結される。一方、たとえば洗浄液を用いて攪拌アームおよびスクレーパを洗浄する場合、孔とピンとの間に形成された空隙を洗浄液が流れ、これらの間に入り込んだ攪拌物が洗浄液によって除去されやすくなる。これにより、攪拌アームおよびスクレーパを互いに連結させた状態でもこれらの連結部を簡単に洗浄することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示す外観斜視図である。図１に示す攪拌装置に備えられた攪拌アームおよびスクレーパを示す平面図である。スクレーパの連結構造を示す斜視図である。スクレーパの連結構造を分解して示す分解斜視図である。スクレーパの連結構造を示す上面図である。スクレーパの連結構造を分解して示す分解図である。スクレーパの連結に用いられるピンの側面図である。図７に示すピンの側面図である。図７に示すピンの上面図である。本発明に係る攪拌装置の他の実施形態としてスクレーパの連結構造を分解して示す分解図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜９は、本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示している。本実施形態の攪拌装置Ｘは、たとえば食品、医薬品、化粧品などの原材料、あるいは電池やキャパシタの電極材料を攪拌物として混合攪拌するためのものである。攪拌物は、たとえば異なる種類の液体と液体、あるいは粉体と液体といった組合せからなる。図１および図２に示すように、攪拌装置Ｘは、攪拌容器１、駆動機構２、攪拌アーム３、および複数のスクレーパ４を備えている。

図１および図２に示すように、攪拌容器１は、有底円筒状の容器からなる。攪拌容器１は、上部開口１Ａと、円筒面状の内壁面１Ｂとを有する。この攪拌容器１の内部には、攪拌物が収容される。

図２に示すように、駆動機構２は、駆動モータ２０、減速器２１、駆動軸２２、および支持部材２３を有して構成される。駆動モータ２０および減速器２１は、支持部材２３の上側中央部に搭載されている。駆動軸２２は、減速器２１を介して駆動モータ２０に連結されており、支持部材２３を貫通してその下側に延びている。支持部材２３は、攪拌容器１の上部開口１Ａを跨ぐように配置され、その上部開口１Ａの周縁部に固定される。これにより、駆動軸２２は、攪拌容器１の内部に配置され、駆動モータ２０の作動に伴い攪拌容器１の中心軸線Ｓ周りに回転する。

図２に示すように、攪拌アーム３は、正面視略Ｕ字形に折れ曲がった棒状部材であり、攪拌容器１の内底面に近接する基部３Ａと、この基部３Ａの両端から中心軸線Ｓに沿って上方に延び、内壁面１Ｂとの間に所定の間隔をあけて近接する一対のアーム部３Ｂと、アーム部３Ｂに支持された複数の攪拌羽根３０とを有する。基部３Ａの中間部は、駆動軸２２の下端に固定されている。中心軸線Ｓ側となるアーム部３Ｂの内側部分には、複数の攪拌羽根３０が中心軸線Ｓの方向に所定間隔に並んで支持されている。アーム部３Ｂの外側部分には、スクレーパ４を連結するための連結部として、複数のブラケット部材５が中心軸線Ｓの方向に所定間隔に並んで固定される。このような攪拌アーム３は、駆動軸２２と一体になって中心軸線Ｓ周りに回転することにより、攪拌容器１の内部に収容された攪拌物を効率よく均質な混合物となるように攪拌することができる。

図２に示すように、スクレーパ４は、内壁面１Ｂに付着した攪拌物を掻き取るためのものであり、アーム部３Ｂの外側部分にブラケット部材５およびピン６を介してこのピン６を支軸に揺動可能に連結され、アーム部３Ｂと内壁面１Ｂとの間に複数配置される。スクレーパ４は、たとえば耐摩耗性および耐腐食性に優れた合成樹脂、合成ゴム、あるいはフッ素コーティングされたエンジニアリングプラスチックからなり、内壁面１Ｂに接する薄板状のブレード部４Ａと、このブレード部４Ａに一体形成され、ブラケット部材５に連結される連結部４Ｂとを有する。図５によく示すように、ブレード部４Ａは、内壁面１Ｂに対して相対移動する進行方向前側が内壁面１Ｂに対してより近接あるいは当接するように配置される。ブレード部４Ａが内壁面１Ｂに付着した攪拌物を掻き取る際には、掻き取った攪拌物が抵抗となってブレード部４Ａが進行方向後側に揺動し、ブレード部４Ａの進行方向前側の先端が内壁面１Ｂに接触する。これにより、ブレード部４Ａは、内壁面１Ｂに摺接しながらこの内壁面１Ｂに付着した攪拌物を効率よく掻き取ることができる。連結部４Ｂは、ブラケット部材５に対して嵌合可能な一対をなし、ブレード部４Ａの内壁面１Ｂに対向する側とは反対側に突出している。図６によく示すように、連結部４Ｂおよびブラケット部材５のそれぞれには、互いに嵌合した状態でピン６を中心軸線Ｓに沿う方向に挿入支持するための孔４０，５０が設けられている。

各孔４０，５０には、径方向に凹凸をなすように、ピン６の軸部６Ａに当接する複数の凸部４１，５１と、これらの凸部４１，５１と交互に位置して軸部６Ａとの間に空隙Ｇを形成する複数の凹部４２，５２とが設けられている。なお、ピン６の軸部６Ａは、単純な断面円形状である。凸部４１，５１および凹部４２，５２のそれぞれは、ピン６の軸方向に沿って凸リブ状および凹溝状をなすように形成されている。本実施形態では、各孔４０，５０の周方向に４つの凸部４１，５１と４つの凹部４２，５２とが等間隔に形成されている。径方向に対向する凸部４１どうしおよび凸部５１どうしの間隔は、軸部６Ａの軸径ｄと概ね等しい一方、周方向に隣り合う凸部４１どうしおよび凸部５１どうしを結ぶ直線距離ｔは、軸径ｄよりも小さくなっている。この直線距離ｔは、凹部４２，５２の幅寸法に相当する。すなわち、ピン６の軸部６Ａは、各孔４０，５０における複数の凹部４２，５２との間に空隙Ｇを形成しつつも凹部４２，５２側にずれることなく、複数の凸部４１，５１に線接触した状態で各孔４０，５０の中心に安定して支持される。これにより、スクレーパ４の連結部４Ｂは、アーム部３Ｂの外側部分に固定されたブラケット部材５にピン６を支軸として揺動可能に連結され、ブレード部４Ａは、内壁面１Ｂに対して一定の間隔を保って近接させられる。攪拌アーム３が回転する際には、スクレーパ４が安定した姿勢で支持され、内壁面１Ｂに付着した攪拌物がブレード部４Ａによって確実に掻き取られる。なお、本実施形態では、一例として各孔４０，５０に凸部４１，５１および凹部４２，５２を４つずつ設けているが、ピン６の軸部６Ａを安定して支持することができれば、各孔に凸部および凹部を３つあるいは５つ以上ずつ設けてもよい。また、連結部４Ｂおよびブラケット部材５の孔４０，５０のうち、少なくともいずれか一つの孔が複数の凸部と複数の凹部とを有する形態であればよく、その余の孔は、ピン６の軸部６Ａに対応した円形の単純な孔としてもよい。

図７〜９に示すように、ピン６は、軸部６Ａの上端側に軸径ｄよりも大きな径方向寸法の頭部６Ｂを有する。頭部６Ｂは、図３に示すように、連結部４Ｂおよびブラケット部材５の孔４０，５０に軸部６Ａが挿入支持された状態において、ブラケット部材５における上側の孔５０の周縁部に係止される。図９に示すように、この頭部６Ｂには、部分的に加工して形成された切り欠き部６０が径方向両側に設けられている。切り欠き部６０の幅寸法は、軸径ｄと概ね等しい。これにより、ブラケット部材５の上側の孔５０において凹部５２と軸部６Ａとの間に形成される空隙Ｇの開口端は、部分的に頭部６Ｂに覆われることなく露出させられる。このような空隙Ｇには、外部から液体や気体を流通させることができる。

次に、上記攪拌装置Ｘの作用について説明する。

攪拌物を攪拌する場合、攪拌容器１の内部に攪拌物が収容され、駆動軸２２が回転させられる。これにより、攪拌アーム３が回転し、攪拌容器１の内部に収容された攪拌物が攪拌される。このとき、攪拌物が比較的高粘度である場合、攪拌容器１の内壁面１Ｂに攪拌物が付着しやすいが、複数のスクレーパ４のブレード部４Ａが攪拌物を掻き取る際の抵抗によって進行方向後側に揺動し、そのままの姿勢を保ってブレード部４Ａの進行方向前側の先端が内壁面１Ｂに接しながら相対移動することにより、内壁面１Ｂに付着した攪拌物がブレード部４Ａによって確実に掻き取られる。また、スクレーパ４は、ブラケット部材５の孔５０と連結部４Ｂの孔４０とに挿入支持されたピン６を介してアーム部３Ｂの外側部分に連結されており、このピン６は、軸部６Ａが各孔４０，５０の複数の凸部４１，５１に確実に当接して支持される。そのため、スクレーパ４の支軸となるピン６が孔４０，５０に対して緩んだり傾いたりすることがなく、ブレード部４Ａの進行方向前側の先端全体が内壁面１Ｂに対して一様に線接触した状態のまま相対移動する。これにより、スクレーパ４は、内壁面１Ｂに付着した攪拌物をブレード部４Ａによって効率よく確実に掻き取ることができる。

一方、攪拌後には、攪拌アーム３やスクレーパ４に攪拌物の一部が残滓として付着するため、これらに対して洗浄が行われる。洗浄作業は、次のようにして行われる。

まず、洗浄に先立ち、攪拌容器２の上部開口１Ａから支持部材２３が取り外される。このとき、駆動軸２２には、攪拌アーム３が一体に取り付けられた状態であり、攪拌アーム３にも、攪拌羽根３０やスクレーパ４が連結された状態のままである。

そして、水などの洗浄液を用いて攪拌アーム３全体が洗浄される。このとき、攪拌物の残滓は、攪拌羽根３０やスクレーパ４の表面などに付着しているだけでなく、スクレーパ４の連結部４Ｂやブラケット部材５における孔４０，５０の内部にも入り込んだ状態にある。

これらの孔４０，５０は、ピン６の軸部６Ａが挿入されたままの状態であるが、凹部４２，５２と軸部６Ａとの間に比較的大きな空隙Ｇがあるため、連結部４Ｂやブラケット部材５に洗浄液を勢いよくかけると、この洗浄液が空隙Ｇに進入して流れ抜けることにより、孔４０，５０の内部に入り込んだ攪拌物の残滓は、水流によってきれいに除去される。

また、ピン６の頭部６Ｂに接するブラケット部材５の孔５０にも、攪拌物の残滓が入り込んだ状態にあるが、図９に示すように、頭部６Ｂには、切り欠き部６０が形成されているため、この頭部６Ｂの周辺において孔５０の空隙Ｇが露出した状態にある。そのため、頭部６Ｂに接する孔５０でも、頭部６Ｂに邪魔されることなく洗浄液が空隙Ｇに対して容易に進入しやすく、攪拌物の残滓が水流によってきれいに除去される。なお、洗浄の際には、蒸気などの気体を噴流として攪拌アーム３やスクレーパ４にかけるようにしても、孔４０，５０内の空隙Ｇを気体が流れ抜けることにより、孔４０，５０の内部をきれいにすることができる。

したがって、本実施形態の攪拌装置Ｘによれば、攪拌時には、スクレーパ４を安定した姿勢で攪拌アーム３に連結した状態とし、スクレーパ４によって攪拌容器１の内壁面１Ｂに付着した攪拌物を確実に掻き取ることができる。一方、洗浄作業の際には、孔４０，５０とピン６の軸部６Ａとの間の空隙Ｇを洗浄液が容易に流れ抜けるので、孔４０，５０の内部に入り込んだ攪拌物の残滓を確実に除去することができ、攪拌アーム３およびスクレーパ４を互いに連結させた状態でも簡単かつ確実に洗浄することができる。

図１０は、本発明に係る攪拌装置の他の実施形態を示している。なお、本実施形態の攪拌装置は、先述した実施形態によるものとピン６と孔４０，５０の構成が異なるだけであり、その他の構成要素については同一の構成からなる。そのため、先述した実施形態によるものと同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１０に示すように、各孔４０，５０は、平面視円形状の単純な孔である一方、ピン６の軸部６Ａは、径方向に凹凸をなすように、孔４０，５０の内周面に当接する複数の凸部６１と、これらの凸部６１と交互に位置して孔４０，５０の内周面との間に空隙Ｇを形成する複数の凹部６２とが設けられている。凸部６１および凹部６２のそれぞれは、ピン６の軸方向に沿って凸リブ状および凹溝状をなすように形成されている。本実施形態でも、４つの凸部６１と４つの凹部６２とが形成されている。径方向に沿う凸部６１の先端を結ぶ距離は、最大外径（軸径）をなし、孔４０，５０の内径ｄと概ね等しい一方、周方向に隣り合う凸部６１の先端どうしを結ぶ直線距離ｔは、孔４０，５０の内径ｄよりも小さくなっている。すなわち、ピン６の軸部６Ａは、各孔４０，５０の内周面との間に空隙Ｇを形成しつつも、その内周面に対して複数の凸部６１が線接触することにより、各孔４０，５０の中心に安定して支持される。これにより、本実施形態のスクレーパ４も、アーム部３Ｂの外側部分に固定されたブラケット部材５にピン６を支軸として揺動可能に連結され、ブレード部４Ａは、内壁面１Ｂに対して一定の間隔を保って近接させられる。攪拌アーム３が回転しても、スクレーパ４の支軸となるピン６が孔４０，５０に対して緩んだり傾いたりすることがなく、スクレーパ４は、アーム部３Ｂの外側部分に対して安定した姿勢に保たれ、内壁面１Ｂに付着した攪拌物をブレード部４Ａによって効率よく確実に掻き取ることができる。なお、本実施形態でも、一例として凸部６１および凹部６２を４つずつ設けているが、孔４０，５０に対してピン６の軸部６Ａを安定的に支持させることができる限り、凸部および凹部を３つあるいは５つ以上ずつ設けてもよい。また、軸部６Ａ全体に複数の凸部６１および凹部６２を設けるのが好適であるが、軸部６Ａにおいて各孔４０，５０と対応する部分のみに、あるいは少なくとも一つの孔４０，５０と対応する部分のみに複数の凸部６１および凹部６２を設けてもよい。

したがって、本実施形態の攪拌装置によっても、水などの洗浄液を用いて攪拌アーム３全体を洗浄する際には、攪拌アーム３およびスクレーパ４を互いに連結させた状態としても、孔４０，５０と軸部６Ａとの間に比較的大きな空隙Ｇがあるので、洗浄液が空隙Ｇに進入して流れ抜けることにより、孔４０，５０の内部に入り込んだ攪拌物の残滓を水流によってきれいに除去することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態で示した構成は、あくまでも一例にすぎず、各請求項に記載した事項の範囲内における各部の変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。

たとえば、攪拌アームには、ブラケット部材と同様の部分を一体形成しておいてもよい。

Ｘ攪拌装置
Ｓ中心軸線
Ｇ空隙
１攪拌容器
１Ｂ内壁面
２駆動機構
３攪拌アーム
４スクレーパ
４Ａブレード部
４Ｂ連結部
４０孔
４１凸部
４２凹部
５ブラケット部材（連結部）
５０孔
５１凸部
５２凹部
６ピン
６Ａ軸部
６Ｂ頭部
６１凸部
６２凹部

Claims

攪拌物を収容する攪拌容器と、
上記攪拌容器の内部において上記攪拌物を攪拌するための攪拌アームと、
上記攪拌アームに連結され、上記攪拌容器の内壁面に付着した上記攪拌物を掻き取るスクレーパと、を備えた攪拌装置であって、
上記攪拌アームおよび上記スクレーパは、孔が設けられた連結部をそれぞれ有し、これらの孔にピンの軸部が挿入支持されることにより、当該ピンを支軸として相対的に揺動可能に連結されており、
上記各連結部に設けられた孔の双方には、径方向に凹凸をなすように、上記軸部に当接する複数の凸部と、この軸部との間に空隙を形成する複数の凹部とが設けられており、
上記凸部および上記凹部のそれぞれは、上記ピンの軸方向に沿って凸リブ状および凹溝状に形成されており、かつ、
上記凸部は、その先端が尖鋭状であることを特徴とする、攪拌装置。
上記孔に設けられる複数の凸部は、上記孔の周方向に沿って等間隔に少なくとも３つ設けられている、請求項１に記載の攪拌装置。
互いに隣り合う２つの上記凸部を結ぶ直線距離は、上記ピンの軸径より小さい、請求項２に記載の攪拌装置。
上記ピンの一端部には、上記軸部の軸径より大きな径方向寸法を有し、上記攪拌アームあるいは上記スクレーパの上記連結部における上記孔の周縁部に係止され、当該周縁部に沿って上記空隙の開口端が形成される場合、この開口端を部分的に露出可能な頭部が設けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載の攪拌装置。
上記攪拌容器は、円筒状に形成されているとともに、上記攪拌アームは、上記攪拌容器の中心軸線周りに回転させられ、上記攪拌アームおよび上記スクレーパの上記連結部どうしは、上記中心軸線に平行して上記孔に挿入支持された上記ピンを介して連結されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の攪拌装置。
上記スクレーパは、上記攪拌容器の内壁面と上記攪拌アームとの間に複数配置されている、請求項１ないし５のいずれかに記載の攪拌装置。