JP6852873B2 - Stirrer - Google Patents

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Description

本発明は、攪拌装置に関し、特に、新規な機構により被攪拌物を攪拌することにより被攪拌物を混合する攪拌装置に関するものである。 The present invention relates to a stirrer, and more particularly to a stirrer that mixes an object to be agitated by agitating the object to be agitated by a novel mechanism.

半固体状態の食品材料、例えば、パン生地、餃子の皮の生地、お菓子の餡子、練り物(蒲鉾、竹輪、はんぺん、ソーセージなど)の製造には、遊星運動を利用して被攪拌物を攪拌する装置が多用されている。例えば、特許文献1には、パン生地の素材となる小麦粉などを混練する装置として、r軸を有する攪拌部材およびQ軸を有する攪拌部材を備えたものが開示されている。 For the production of semi-solid food materials such as bread dough, dumpling skin dough, sweet bean paste, and pastes (kamaboko, chikuwa, hanpen, sausage, etc.), the agitated material is agitated using planetary motion. Equipment is often used. For example, Patent Document 1 discloses a device including a stirring member having an r-axis and a stirring member having a Q-axis as a device for kneading wheat flour or the like as a material for bread dough.

この装置では、小麦粉に水を添加した小麦粉ドウを剪断応力によりずり変形させて練る混練動作はr軸を有する攪拌部材により行われ、小麦粉ドウの素材を分散させて混ぜる混合動作は、Q軸を有する攪拌部材により行われている。r軸およびQ軸については、本発明の原理の説明で後述する。 In this device, the kneading operation of kneading the wheat flour dough by adding water to the flour by shearing stress is performed by a stirring member having an r-axis, and the mixing operation of dispersing and mixing the ingredients of the wheat flour dough is performed by using the Q-axis. It is performed by a stirring member having. The r-axis and the Q-axis will be described later in the description of the principle of the present invention.

特開平11−28347号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-28347

しかしながら、上述のように、小麦粉ドウの混合には、r軸を有する攪拌部材とは別の攪拌部材を有する攪拌装置が用いられている。なぜなら、従来のr軸を有する攪拌部材を備えた攪拌装置では、小麦粉ドウを攪拌すると、小麦粉ドウを混練する作用が働くこととなり、小麦粉ドウを良好に混合することができないからである。 However, as described above, a stirring device having a stirring member different from the stirring member having an r-axis is used for mixing the flour dough. This is because, in the conventional stirring device provided with a stirring member having an r-axis, when the flour dough is stirred, the action of kneading the flour dough works, and the flour dough cannot be mixed well.

本発明は、新規な機構により被攪拌物を攪拌することにより被攪拌物を混合することができる攪拌装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a stirrer capable of mixing an agitated object by agitating the agitated object by a novel mechanism.

本発明に係る攪拌装置は、被攪拌物を攪拌するための攪拌部材を駆動する駆動手段を備え、該攪拌部材は、r軸を有し、該駆動手段は、該被攪拌物を少なくとも混合するように構成されており、そのことにより上記目的が達成される。 The stirring device according to the present invention includes a driving means for driving a stirring member for stirring the agitated object, the agitating member has an r-axis, and the driving means mixes at least the agitated object. It is configured as such, thereby achieving the above-mentioned purpose.

本発明の1つの実施形態では、前記駆動手段は、前記被攪拌物を混練するようにさらに構成されている。 In one embodiment of the invention, the driving means is further configured to knead the agitated material.

本発明の1つの実施形態では、前記駆動手段は、前記被攪拌物を混合することと混練することとを切り替えるように構成されている。 In one embodiment of the present invention, the driving means is configured to switch between mixing and kneading the agitated material.

本発明の1つの実施形態では、前記駆動手段は、前記攪拌部材の自転係数を調整することにより、前記被攪拌物を混合することと混練することとを切り替えるように構成されている。 In one embodiment of the present invention, the driving means is configured to switch between mixing and kneading the agitated object by adjusting the rotation coefficient of the agitating member.

本発明の1つの実施形態では、前記駆動手段は、前記自転係数を調整可能な範囲に前記自転係数が2以下である領域を含むように構成されている。 In one embodiment of the present invention, the driving means is configured to include a region in which the rotation coefficient is 2 or less within a range in which the rotation coefficient can be adjusted.

本発明の1つの実施形態では、前記駆動手段は、前記自転係数を1以下となるように調整することにより、前記被攪拌物を混合することを実行し、該自転係数を1より大きくなるように調整することにより、該被攪拌物を混練することを実行するように構成されている。 In one embodiment of the present invention, the driving means executes mixing of the agitated object by adjusting the rotation coefficient to 1 or less so that the rotation coefficient becomes larger than 1. It is configured to perform kneading of the agitated material by adjusting to.

本発明の1つの実施形態では、前記駆動手段は、前記自転係数を調整することにより、前記攪拌部材の先端が公転方向と異なる方向に移動しながら前記被攪拌物を混練する第1の混練状態と、該攪拌部材の先端が公転方向と同じ方向に移動しながら該被攪拌物を混練する第2の混練状態とを切り替えるように構成されている。 In one embodiment of the present invention, the driving means is in a first kneading state in which the agitated object is kneaded while the tip of the agitating member moves in a direction different from the revolution direction by adjusting the rotation coefficient. And the second kneading state in which the agitated object is kneaded while the tip of the agitating member moves in the same direction as the revolution direction.

本発明の1つの実施形態では、前記駆動手段は、Q軸を有するさらなる攪拌部材を駆動するように構成されており、前記駆動手段は、前記r軸を有する攪拌部材と該Q軸を有するさらなる攪拌部材とにより前記被攪拌物を混合することと、該Q軸を有するさらなる攪拌部材により該被攪拌物を混合しながら該r軸を有する攪拌部材により該被攪拌物を混練することとを切り替えるように構成されている。 In one embodiment of the invention, the driving means is configured to drive a further stirring member having a Q-axis, the driving means further having a stirring member having the r-axis and the Q-axis. Switching between mixing the agitated object with the agitating member and kneading the agitated object with the agitating member having the r-axis while mixing the agitated object with the further agitating member having the Q axis. It is configured as follows.

本発明によれば、新規な機構により被攪拌物を攪拌することにより被攪拌物を混合することができる攪拌装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a stirring device capable of mixing the agitated object by agitating the agitated object by a novel mechanism.

図1は、攪拌部材の動きを模式的に説明するための図であり、図1(a)、図1(b)、図1(c)はそれぞれ、r軸、Q軸、Qr軸の攪拌部材の動きを示し、図1(d)、図1(e)、図1(f)はそれぞれ、r軸、Q軸、Qr軸の攪拌部材の先端(フック先端)の軌跡を示す。FIG. 1 is a diagram for schematically explaining the movement of the stirring member, and FIGS. 1 (a), 1 (b), and 1 (c) show stirring on the r-axis, Q-axis, and Qr-axis, respectively. The movement of the members is shown, and FIGS. 1 (d), 1 (e), and 1 (f) show the loci of the tips (hook tips) of the stirring members on the r-axis, Q-axis, and Qr-axis, respectively. 図2は、r軸の自転係数と攪拌部材の先端の最大加速度(フック先端最大加速度)との関係をグラフで示す図である。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the rotation coefficient of the r-axis and the maximum acceleration of the tip of the stirring member (maximum acceleration of the hook tip). 図3は、r軸の自転係数と作用角度との関係をグラフで示す図である。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rotation coefficient of the r-axis and the working angle. 図4は、r軸の自転係数とフック先端が容器内壁面に最接近したときの攪拌部材の先端の回転方向(先端回転方向)との関係をグラフで示す図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the rotation coefficient of the r-axis and the rotation direction (tip rotation direction) of the tip of the stirring member when the hook tip is closest to the inner wall surface of the container. 図5は、図2〜図4に示すグラフを対比して示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the graphs shown in FIGS. 2 to 4 in comparison with each other. 図6は、Q軸の自転係数と、フック先端最大加速度、作用角度、先端回転方向のそれぞれとの関係をグラフで示す図である。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotation coefficient of the Q-axis and the maximum acceleration of the hook tip, the working angle, and the tip rotation direction. 図7は、図5に示されるフック先端最大加速度、作用角度、先端回転方向の変化から読み取れるr軸の攪拌部材による作用、および図6に示されるフック先端最大加速度、作用角度、先端回転方向の変化から読み取れるQ軸の攪拌部材による作用、およびQr軸の攪拌部材による作用をまとめて示す図である。7 shows the action of the r-axis stirring member that can be read from the change in the hook tip maximum acceleration, action angle, and tip rotation direction shown in FIG. 5, and the hook tip maximum acceleration, action angle, and tip rotation direction shown in FIG. It is a figure which shows the action by the stirring member of the Q axis which can be read from the change, and the action by the stirring member of the Qr axis collectively. 図8は、小麦粉ドウの混合作用および混練作用を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the mixing action and kneading action of wheat flour dough. 図9は、小麦粉ドウの混合作用および混練作用を説明するための図であり、図9(a)は、混合される小麦粉ドウにおける水、澱粉、水和物を模式的に示し、図9(b)は、混練される小麦粉ドウにおけるグルテンの網目構造の変化を模式的に示す。FIG. 9 is a diagram for explaining the mixing action and kneading action of the flour dough, and FIG. 9A schematically shows water, starch, and hydrate in the flour dough to be mixed, and FIG. 9 (a) shows. b) schematically shows the change in the network structure of gluten in the flour dough to be kneaded. 図10は、実験に用いた8個の小麦粉ドウのサンプル(試料1〜試料8)を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing samples (samples 1 to 8) of eight flour dough used in the experiment. 図11は、これらの試料1〜試料8を用いた実験結果を示す図であり、図11(a)は、自転係数と水和度(%)との関係を示し、図11(b)は、自転係数と蒸発速度(%/60分)との関係を示している。FIG. 11 is a diagram showing the experimental results using these samples 1 to 8, FIG. 11 (a) shows the relationship between the rotation coefficient and the degree of hydration (%), and FIG. 11 (b) shows the relationship. , The relationship between the rotation coefficient and the evaporation rate (% / 60 minutes) is shown. 図12は、攪拌部材の公転中心C0をXY座標の原点にとり、攪拌部材の先端(フック先端)Eaの位置(XY座標のx座標およびy座標)を攪拌部材の公転角度tで表す関係式の導出方法を説明するための図である。FIG. 12 shows a relational expression in which the revolution center C0 of the stirring member is taken as the origin of the XY coordinates and the position of the tip (hook tip) Ea of the stirring member (x and y coordinates of the XY coordinates) is represented by the revolution angle t of the stirring member. It is a figure for demonstrating the derivation method. 図13は、公転角度と、フック先端距離(攪拌部材の先端から容器内壁までの距離)、フック先端の速さ、フック先端の加速度との関係をグラフで示す図である。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the revolution angle, the hook tip distance (distance from the tip of the stirring member to the inner wall of the container), the speed of the hook tip, and the acceleration of the hook tip. 図14は、作用点Paにおいて作用角度を定義する方法を説明するための図であり、図14(a)は、作用角度の定義に用いる点Pa、Pb、PcおよびPa1、Pb1、Pc1を示し、図14(b)は、点Pa1、Pb1、Pc1の位置関係を拡大して示し、図14(c)は、作用角度θaの定義を示す。FIG. 14 is a diagram for explaining a method of defining the action angle at the action point Pa, and FIG. 14 (a) shows points Pa, Pb, Pc and Pa1, Pb1, Pc1 used for defining the action angle. 14 (b) shows the positional relationship of points Pa1, Pb1 and Pc1 in an enlarged manner, and FIG. 14 (c) shows the definition of the working angle θa. 図15は、式F20による作用点距離(作用点から容器内壁面までの距離)Laの計算例(図15(a))および式F21による作用角度θaの計算例(図15(b))を示す図である。FIG. 15 shows a calculation example of the action point distance (distance from the action point to the inner wall surface of the container) La according to the formula F20 (FIG. 15 (a)) and a calculation example of the action angle θa according to the formula F21 (FIG. 15 (b)). It is a figure which shows. 図16は、攪拌部材の先端の速さ(フック先端速さ)およびフック先端最大加速度の計算結果を説明するための図であり、図16(a)は、r軸自転係数に対する計算結果を示し、図16(b)は、Q軸自転係数に対する計算結果を示す。FIG. 16 is a diagram for explaining the calculation results of the tip speed (hook tip speed) and the hook tip maximum acceleration of the stirring member, and FIG. 16 (a) shows the calculation results for the r-axis rotation coefficient. 16 (b) shows the calculation results for the Q-axis rotation coefficient. 図17は、r軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近時速さ、フック先端最大加速度の絶対値との関係を示す図であり、図16(a)の自転係数が0〜4の範囲を拡大したものである。FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the r-axis rotation coefficient and the speed at the time of approaching the center, the speed at the time of approaching the inner wall, and the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook. It is an enlarged version. 図18は、Q軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近時速さ、フック先端最大加速度の絶対値との関係を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the Q-axis rotation coefficient and the absolute value of the speed when approaching the center, the speed when approaching the inner wall, and the maximum acceleration at the tip of the hook. 図19は、図17に示すr軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近時速さ、フック先端最大加速度の絶対値との関係、および図18に示すQ軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近時速さ、フック先端最大加速度の絶対値との関係から、新しい自転係数の3つの領域I〜III、および従来から用いられている自転係数の領域IVのそれぞれでの攪拌動作の特徴をまとめて示す図である。FIG. 19 shows the relationship between the r-axis rotation coefficient shown in FIG. 17 and the speed at which the center approaches, the speed at which the inner wall approaches, the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook, and the Q-axis rotation coefficient shown in FIG. From the relationship between the approach speed and the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook, the characteristics of the stirring operation in each of the three regions I to III of the new rotation coefficient and the conventionally used region IV of the rotation coefficient are summarized. It is a figure which shows. 図20は、自転係数の領域I−1(自転係数=0.5333)での攪拌部材の先端(フック先端)の動きを説明するための図であり、図20(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図20(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。FIG. 20 is a diagram for explaining the movement of the tip (hook tip) of the stirring member in the region I-1 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 0.5333), and FIGS. (C) shows the hook tip loci when the number of revolutions of the r-axis is 7/8, 13/8, and 19/8, respectively, and FIGS. 20 (d), (e), and (f) are Q, respectively. The hook tip locus when the number of revolutions of the shaft is 7/8, 13/8, and 19/8 is shown. 図21は、自転係数の領域I−2(自転係数=0.95333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図21(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図21(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。FIG. 21 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region I-2 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 0.95333), and FIGS. 21 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip loci when the number of revolutions of the axis is 7/8, 13/8, and 19/8 are shown. In FIGS. 21 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 7 /, respectively. The locus of the hook tip when it is 8, 13/8, 19/8 is shown. 図22は、自転係数の領域II(自転係数=1.2333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図22(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図22(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。FIG. 22 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region II of the rotation coefficient (rotation coefficient = 1.2333), and FIGS. 22 (a), (b), and (c) are of the r-axis, respectively. The hook tip loci when the number of revolutions is 7/8, 13/8, and 19/8 are shown, and FIGS. 22 (d), (e), and (f) show the number of revolutions of the Q axis of 7/8, respectively. The hook tip locus at 13/8 and 19/8 is shown. 図23は、自転係数の領域III−1(自転係数=1.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図23(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図23(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 23 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region III-1 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 1.5333), and FIGS. 23 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip loci when the number of revolutions of the axis is 7/8, 13/8, and 19/8 are shown. In FIGS. 23 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 7 /, respectively. It is a figure which shows the hook tip locus at the time of 8, 13/8, 19/8. 図24は、自転係数の領域III−2(自転係数=1.7333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図24(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図24(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 24 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region III-2 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 1.7333), and FIGS. 24 (a), (b), and (c) are r. The hook tip loci when the number of revolutions of the axis is 7/8, 13/8, and 19/8 are shown. In FIGS. 24 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 7 /, respectively. It is a figure which shows the hook tip locus at the time of 8, 13/8, 19/8. 図25は、自転係数の領域IV−1(自転係数=2.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図25(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が3/8、7/8、11/8であるときのフック先端軌跡を示し、図25(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が3/8、7/8、11/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 25 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-1 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 2.5333), and FIGS. 25 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip loci when the number of revolutions of the axis is 3/8, 7/8, and 11/8 are shown. In FIGS. 25 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 3 /, respectively. It is a figure which shows the hook tip locus at the time of 8, 7/8, 11/8. 図26は、自転係数の領域IV−1(自転係数=4.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図26(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が2/8、3/8、5/8であるときのフック先端軌跡を示し、図26(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が2/8、3/8、5/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 26 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-1 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 4.5333), and FIGS. 26 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip locus when the number of revolutions of the axis is 2/8, 3/8, and 5/8 is shown, and FIGS. 26 (d), (e), and (f) show the number of revolutions of the Q axis of 2 /, respectively. It is a figure which shows the hook tip locus at the time of 8, 3/8, 5/8. 図27は、自転係数の領域IV−2(自転係数=7.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図27(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が1/8、2/8、4/8であるときのフック先端軌跡を示し、図27(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が1/8、2/8、4/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 27 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-2 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 7.5333), and FIGS. 27 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip locus when the number of revolutions of the axis is 1/8, 2/8, and 4/8 is shown. In FIGS. 27 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 1 /. It is a figure which shows the hook tip locus at the time of 8, 2/8, 4/8. 図28は、自転係数の領域IV−2(自転係数=20.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図28(a)は、r軸の公転回数が1/8であるときのフック先端軌跡を示し、図28(b)は、Q軸の公転回数が1/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 28 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-2 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 20.5333), and FIG. 28 (a) shows that the number of revolutions of the r-axis is 1/8. The hook tip locus at a certain time is shown, and FIG. 28B is a diagram showing the hook tip locus when the number of revolutions of the Q axis is 1/8. 図29は、r軸の臨界自転係数でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図29(a)、(b)はそれぞれ、内壁面接近時臨界自転係数(1.678)におけるr軸の公転回数が24/8、48/8であるときのフック先端軌跡を示し、図29(c)、(d)はそれぞれ、中心接近時臨界自転係数(0.322)におけるQ軸の公転回数が24/8、48/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 29 is a diagram for explaining the hook tip locus at the critical rotation coefficient of the r-axis, and FIGS. 29 (a) and 29 (b) are r at the critical rotation coefficient (1.678) when approaching the inner wall surface, respectively. The hook tip loci when the number of revolutions of the axis is 24/8 and 48/8 are shown, and FIGS. 29 (c) and 29 (d) show the revolution of the Q axis at the critical rotation coefficient (0.322) when approaching the center, respectively. It is a figure which shows the hook tip locus when the number of times is 24/8, 48/8. 図30は、r軸の自転係数が1であるときのフック先端軌跡を説明するための図であり、図30(a)、(b)はそれぞれ、r軸の公転回数が4/8、8/8であるときのフック先端軌跡を示し、図30(c)、(d)はそれぞれ、Q軸の公転回数が4/8、16/8であるときのフック先端軌跡を示す図である。FIG. 30 is a diagram for explaining the hook tip locus when the rotation coefficient of the r-axis is 1, and FIGS. 30 (a) and 30 (b) show the number of revolutions of the r-axis of 4/8 and 8, respectively. The hook tip locus when it is / 8 is shown, and FIGS. 30 (c) and 30 (d) are diagrams showing the hook tip locus when the number of revolutions of the Q axis is 4/8 and 16/8, respectively. 図31は、自転係数の小数点以下の値の選び方を説明するための図であり、図31(a)、(b)はそれぞれ、Q軸の自転係数として4.0、4.08333を選択した場合のフック先端の軌跡を示す図である。FIG. 31 is a diagram for explaining how to select a value of the rotation coefficient after the decimal point, and FIGS. 31 (a) and 31 (b) have selected 4.0, 4.08333 as the rotation coefficient of the Q axis, respectively. It is a figure which shows the locus of the hook tip of the case. 図32は本発明の実施形態1による攪拌装置を説明するための図であり、図32(a)は、攪拌装置の全体構成を示し、図32(b)〜図32(d)は、攪拌装置本体の構成例を示す。32 is a diagram for explaining the stirring device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 32 (a) shows the overall configuration of the stirring device, and FIGS. 32 (b) to 32 (d) show stirring. An example of the configuration of the main body of the device is shown. 図33は、図32に示す攪拌装置100に含まれる攪拌装置本体100aの具体的な構成の一例を示す図である。FIG. 33 is a diagram showing an example of a specific configuration of the stirring device main body 100a included in the stirring device 100 shown in FIG. 32.

本件発明者は、パン生地や餃子の皮の生地をおいしく焼き上げるためには、パン生地や餃子の皮の生地となる小麦粉ドウを混練する前にこれを均一に混合することが重要であることに着目し、従来小麦粉ドウの混練に用いていたr軸の攪拌部材により小麦粉ドウの混合を行うことができる新たな構造の攪拌装置を考え出した。 The present inventor noted that in order to deliciously bake bread dough and dumpling skin dough, it is important to mix the flour dough, which is the dough for bread dough and dumpling skin, evenly before kneading. , A stirring device having a new structure capable of mixing flour dough by an r-axis stirring member conventionally used for kneading flour dough has been devised.

なお、この新たな構造の攪拌装置の対象となる被攪拌物は、小麦粉ドウなどの食品材料に限定されるものではなく、どのようなものでもよい。 The object to be agitated, which is the target of the agitator having this new structure, is not limited to food materials such as wheat flour dough, and may be any material.


〔明細書中の用語の定義〕
本発明は、公転しつつ自転する攪拌部材を有する攪拌装置を前提とするものであり、このような攪拌装置には、r軸を有するもの、Q軸を有するもの、r軸およびQ軸の両方(以下、Qr軸という。)を有するものがある。

[Definition of terms in the specification]
The present invention is premised on a stirring device having a stirring member that rotates while revolving, and such a stirring device includes one having an r-axis, one having a Q-axis, and both an r-axis and a Q-axis. Some have (hereinafter referred to as Qr axis).

そこで、まず、本願明細書で用いる用語「r軸」、「Q軸」、「Qr軸」、「混合」、「混練」、「自転係数」を以下の通り定義する。 Therefore, first, the terms "r-axis", "Q-axis", "Qr-axis", "mixing", "kneading", and "rotation coefficient" used in the present specification are defined as follows.

「r軸」は、公転しながら公転方向と逆方向に自転する攪拌部材の回転軸とする。 The "r-axis" is the rotation axis of the stirring member that rotates in the direction opposite to the revolution direction while revolving.

「Q軸」は、公転しながら公転方向と同方向に自転する攪拌部材の回転軸とする。 The "Q-axis" is the rotation axis of the stirring member that rotates in the same direction as the revolution direction while revolving.

「Qr軸」を有する攪拌装置は、r軸を有する攪拌部材とQ軸を有する攪拌部材とを有する攪拌装置をいう。 The stirring device having a "Qr axis" refers to a stirring device having a stirring member having an r axis and a stirring member having a Q axis.

「混合」は、攪拌部材の回転力により被攪拌物が弾き飛ばされて被攪拌物の素材が均一に混ざるように被攪拌物を攪拌することをいう。 "Mixing" refers to stirring the material to be agitated so that the material to be agitated is blown off by the rotational force of the stirring member and the materials of the material to be agitated are uniformly mixed.

「混練」は、攪拌部材からの剪断応力によって被攪拌物のずり変形が生じて、被攪拌物を構成する素材の粒子間の結合状態が変化するように被攪拌物を攪拌することをいう。 "Kneading" means that the agitated object is agitated so that the shearing stress from the agitating member causes the agitated object to undergo shear deformation and the bonding state between the particles of the material constituting the agitated object changes.

「自転係数」は、公転しながら自転する攪拌部材の回転軸が1公転する間に何回自転するかを示す値である。 The "rotation coefficient" is a value indicating how many times the rotation axis of the stirring member that revolves while revolving rotates during one revolution.

なお、以下の説明では、r軸を有する攪拌部材およびその自転係数を、r軸の攪拌部材およびr軸の自転係数ともいい、Q軸を有する攪拌部材およびその自転係数を、Q軸の攪拌部材およびQ軸の自転係数ともいう。 In the following description, the stirring member having the r-axis and its rotation coefficient are also referred to as the r-axis stirring member and the rotation coefficient of the r-axis, and the stirring member having the Q-axis and its rotation coefficient are referred to as the Q-axis stirring member. And also called the rotation coefficient of the Q axis.


〔本発明に係る攪拌装置の原理〕
次に、本発明に係る攪拌装置の原理について説明する。

[Principle of Stirrer According to the Present Invention]
Next, the principle of the stirring device according to the present invention will be described.

図1は、攪拌部材の動きを模式的に説明するための図であり、図1(a)は、r軸の攪拌部材の動きを示し、図1(b)は、Q軸の攪拌部材の動きを示し、図1(c)は、Qr軸を構成するQ軸およびr軸の攪拌部材の動きを示し、図1(d)は、r軸の攪拌部材の先端の軌跡を示し、図1(e)は、Q軸の攪拌部材の先端の軌跡を示し、図1(f)は、Qr軸を構成するQ軸およびr軸の攪拌部材の先端の軌跡を示す。 1A and 1B are views for schematically explaining the movement of the stirring member, FIG. 1A shows the movement of the r-axis stirring member, and FIG. 1B shows the movement of the Q-axis stirring member. 1 (c) shows the movement of the Q-axis and the r-axis stirring members constituting the Qr-axis, and FIG. 1 (d) shows the locus of the tip of the r-axis stirring member. (E) shows the locus of the tip of the stirring member of the Q axis, and FIG. 1 (f) shows the locus of the tip of the stirring member of the Q axis and the r axis constituting the Qr axis.

ここで、r軸1aを有する攪拌装置110aは、図1(a)に示すように、r軸1aに取り付けられた攪拌部材105aが攪拌容器104内で公転中心C0の周りを公転しながら、すなわち、r軸1aが公転軌道Trc上を移動しながら、公転方向とは逆方向に自転するように構成されている。攪拌部材105aの先端(フック先端)Eaが描く軌跡(フック先端軌跡)Taは、図1(d)に示すようにアルファベットの小文字のrに似ていることからr軌跡ともいう。 Here, in the stirring device 110a having the r-axis 1a, as shown in FIG. 1A, the stirring member 105a attached to the r-axis 1a revolves around the revolution center C0 in the stirring container 104, that is, , The r-axis 1a is configured to rotate in the direction opposite to the revolution direction while moving on the revolution orbit Trc. The locus (hook tip locus) Ta drawn by the tip (hook tip) Ea of the stirring member 105a is also called an r locus because it resembles the lowercase r of the alphabet as shown in FIG. 1 (d).

Q軸1bを有する攪拌装置110bは、図1(b)に示すように、Q軸1bに取り付けられた攪拌部材105bが攪拌容器104内で公転中心C0の周りを公転しながら、すなわち、Q軸1bが公転軌道Trc上を移動しながら、公転方向と同じ方向に自転するように構成されている。攪拌部材105bの先端(フック先端)Ebが描く軌跡(フック先端軌跡)Tbは、図1(e)に示すように、アルファベットの大文字のQに似ていることからQ軌跡ともいう。 In the stirring device 110b having the Q-axis 1b, as shown in FIG. 1B, the stirring member 105b attached to the Q-axis 1b revolves around the revolution center C0 in the stirring container 104, that is, the Q-axis. 1b is configured to rotate in the same direction as the revolution direction while moving on the revolution orbit Trc. As shown in FIG. 1 (e), the locus (hook tip locus) Tb drawn by the tip (hook tip) Eb of the stirring member 105b is also called a Q locus because it resembles the uppercase Q of the alphabet.

Qr軸を有する攪拌装置100aは、図1(c)に示すように、Qr軸を構成するr軸1aに取り付けられた攪拌部材105aとQr軸を構成するQ軸1bに取り付けられた攪拌部材105bとが、攪拌容器104内で互いに逆方向に自転しながら公転するものである。この攪拌装置100aの攪拌部材105aおよび105bの先端EaおよびEbが描く軌跡(フック先端軌跡)Tcは、図1(f)に示すように、図1(d)に示される攪拌部材105aのフック先端軌跡Taと図1(e)に示される攪拌部材105bのフック先端軌跡Tbとを重ね合わせた軌跡となる。 As shown in FIG. 1C, the stirring device 100a having a Qr axis includes a stirring member 105a attached to the r-axis 1a constituting the Qr axis and a stirring member 105b attached to the Q-axis 1b forming the Qr axis. And revolve in the stirring container 104 while rotating in opposite directions. The locus (hook tip locus) Tc drawn by the tips Ea and Eb of the stirring members 105a and 105b of the stirring device 100a is, as shown in FIG. 1 (f), the hook tip of the stirring member 105a shown in FIG. 1 (d). The locus Ta and the hook tip locus Tb of the stirring member 105b shown in FIG. 1 (e) are overlapped with each other.

このような攪拌部材105aおよび105bの少なくとも一方を有する従来の攪拌装置は、被攪拌物を満遍なく攪拌することを目的として高速で自転する攪拌部材をゆっくり公転させる構成を採用し、その目的を達成するために、攪拌部材を2以上の自転係数で動作させていた。その一方で、2より小さい自転係数は、今まで誰も目を向けることすらなく、2より小さい自転係数で、攪拌部材の攪拌により被攪拌物に対してどのような作用が働くかはわかっていなかった。 The conventional stirring device having at least one of the stirring members 105a and 105b adopts a configuration in which the stirring member rotating at high speed is slowly revolved for the purpose of evenly stirring the object to be stirred, and achieves the purpose. Therefore, the stirring member was operated with a rotation coefficient of 2 or more. On the other hand, a rotation coefficient smaller than 2 has not even been noticed by anyone until now, and it is known what kind of action is exerted on the object to be agitated by stirring the stirring member with a rotation coefficient smaller than 2. There wasn't.

本件発明者は、3つの新たな評価要素に着目し、自転係数とこれらの評価要素との関係を論理的に解析した結果、r軸を有する攪拌装置では、自転係数が2より小さい領域には、自転係数が2以上の領域で被攪拌物に働く混練作用とは異なる混合作用が被攪拌物に働く領域が存在することを見出した。 The inventor focused on three new evaluation factors and logically analyzed the relationship between the rotation coefficient and these evaluation factors. As a result, in the stirring device having an r-axis, the rotation coefficient is smaller than 2 in the region. It was found that there is a region in which a mixing action different from the kneading action acting on the agitated object acts on the agitated object in a region having a rotation coefficient of 2 or more.

第1の評価要素は、作用点(フック先端の速度の変曲点)でのフック先端の加速度(フック先端最大加速度)である。第2の評価要素は、フック先端が作用点から最接近点(容器内壁面上のフック先端が最接近する点)に入射する角度(作用角度)である。第3の評価要素は、フック先端が容器内壁面に最接近したときの公転方向に対するフック先端の回転方向(先端回転方向)である。 The first evaluation factor is the acceleration of the hook tip (maximum acceleration of the hook tip) at the point of action (the inflection point of the velocity of the hook tip). The second evaluation factor is the angle (action angle) at which the hook tip is incident from the point of action to the closest point (the point where the tip of the hook on the inner wall surface of the container is closest). The third evaluation element is the rotation direction (tip rotation direction) of the hook tip with respect to the revolution direction when the hook tip is closest to the inner wall surface of the container.

ここで、被攪拌物は、混合および混練することが可能な材料であって、剪断応力が与えられることにより材料に含まれる素材の分子の構造が変化するものである。代表的な被攪拌物は、小麦粉に水を添加したもの(以下、小麦粉ドウという。)であり、パン生地、餃子の皮の生地となるものである。ただし、被攪拌物は、小麦粉ドウに限定されるものではなく、他の食品材料でもよく、さらには、被攪拌物は、食品材料には限定されず、どのような材料でもよい。ただし、以下の実施形態の説明では、混合することができ、かつ混練することができる材料を挙げる。 Here, the agitated material is a material that can be mixed and kneaded, and the molecular structure of the material contained in the material is changed by applying shear stress. A typical agitated substance is wheat flour to which water is added (hereinafter referred to as wheat flour dough), which is used as a dough for bread dough and dumpling skin. However, the agitated material is not limited to the wheat flour dough, and may be other food materials. Further, the agitated material is not limited to the food material and may be any material. However, in the following description of the embodiment, materials that can be mixed and kneaded will be mentioned.

第1の評価要素としてのフック先端最大加速度は、この加速度が正である場合、すなわち、フック先端が容器内壁面に近づくにつれてフック先端の速度が増加する場合(すなわち、フック先端が増速する場合)には、被攪拌物はフック先端により弾き飛ばされることにより分散してかき混ぜられる混合作用が強く働き、他方、この加速度が負である場合、すなわち、フック先端が容器内壁面に近づくにつれてフック先端の速度が減少する場合(すなわち、フック先端が減速する場合)には、被攪拌物はフック先端から剪断応力を受けることによりずり変形が生じて練られる混練作用が強く働くものであり、このことは、r軸を有する攪拌部材による混練作用と密接に関連する。 The maximum acceleration of the hook tip as the first evaluation factor is when this acceleration is positive, that is, when the speed of the hook tip increases as the hook tip approaches the inner wall surface of the container (that is, when the hook tip accelerates). ), The agitated object has a strong mixing action of being dispersed and agitated by being blown off by the hook tip, while when this acceleration is negative, that is, as the hook tip approaches the inner wall surface of the container, the hook tip works. When the speed of the agitated object decreases (that is, when the hook tip decelerates), the agitated object undergoes shear deformation due to shear stress from the hook tip, and the kneading action of kneading is strongly exerted. Is closely related to the kneading action of the stirring member having the r-axis.

第2の評価要素としての作用角度は、作用角度が小さい場合、すなわち、フック先端が作用点から容器内壁面の最接近点に入射する入射角が浅い場合は、被攪拌物がフック先端から受ける剪断応力が小さいことから混練作用が弱く、他方、作用角度が大きい場合、すなわち、フック先端が作用点から容器内壁面の最接近点に入射する入射角が深い場合は、被攪拌物がフック先端から受ける剪断応力が大きく、混練作用が強いと言え、混練の強さの目安となる。 The action angle as the second evaluation factor is that when the action angle is small, that is, when the incident angle at which the hook tip is incident on the closest point of the inner wall surface of the container from the action point is shallow, the object to be agitated receives from the hook tip. Since the shear stress is small, the kneading action is weak, while when the action angle is large, that is, when the hook tip is incident on the closest point of the inner wall surface of the container from the action point and the incident angle is deep, the agitated object is the hook tip. It can be said that the shear stress received from is large and the kneading action is strong, which is a measure of the strength of kneading.

第3の評価要素としての先端回転方向は、混練状態がフック先端の回転方向が公転方向と異なる場合の混練作用と、フック先端の回転方向が公転方向と同じ方向である場合の混練作用とのいずれの混練作用が働いているか判断する指標となる。 The tip rotation direction as the third evaluation factor is a kneading action when the kneading state is different from the revolution direction of the hook tip and a kneading action when the rotation direction of the hook tip is the same as the revolution direction. It is an index to judge which kneading action is working.

例えば、攪拌部材のうちの被攪拌物に接触する部分(攪拌部分)が、攪拌部材の自転中心と一致した軸を有する螺旋状の構造となっている場合、攪拌部材が公転方向と同じ方向に回転したときと、公転方向と逆方向に回転したときとで、攪拌部材が被攪拌物に及ぼす攪拌作用が異なる。具体的な例として、攪拌部分の螺旋形状の向きが、時計周りに回転する攪拌部材が被攪拌物に接触したときに攪拌部材が被攪拌物を容器底面に押し付ける動作(練り込み)を行い、反時計周りに回転する攪拌部材が被攪拌物に接触したときに攪拌部材が被攪拌物を持ち上げる動作(掻き揚げ)を行うように設定されている場合を考える。このような構造の攪拌部材が、反時計回りに公転しつつ、時計周り(公転方向と逆方向)に自転するというr軸の攪拌部材の動きをする場合、自転係数が臨界自転係数より大きいときは、攪拌部材の先端は時計周りに回転することとなり、攪拌部材の動作は練り込みとなり、自転係数が臨界自転係数より小さいときは、攪拌部材の先端は反時計回りに回転することとなり、攪拌部材の動作は掻き揚げとなる。このため、先端回転方向は、r軸を有する攪拌部材による混練が練り込み動作で行われるか掻き揚げ動作で行われるかを判定する指標となる。 For example, when the portion of the stirring member that contacts the object to be agitated (stirring portion) has a spiral structure having an axis that coincides with the rotation center of the stirring member, the stirring member moves in the same direction as the revolution direction. The stirring action of the stirring member on the object to be agitated differs between when it is rotated and when it is rotated in the direction opposite to the revolving direction. As a specific example, the direction of the spiral shape of the agitated portion is such that when the agitating member rotating clockwise comes into contact with the agitated object, the agitating member presses the agitated object against the bottom surface of the container (kneading). Consider a case where the stirring member is set to lift the agitated object (raising) when the agitating member rotating counterclockwise comes into contact with the agitated object. When the stirring member having such a structure revolves counterclockwise and rotates clockwise (in the direction opposite to the revolving direction), that is, when the rotation coefficient is larger than the critical rotation coefficient. The tip of the stirring member rotates clockwise, the operation of the stirring member is kneaded, and when the rotation coefficient is smaller than the critical rotation coefficient, the tip of the stirring member rotates counterclockwise, and the stirring member is stirred. The movement of the member is a lift. Therefore, the tip rotation direction is an index for determining whether the kneading by the stirring member having the r-axis is performed by the kneading operation or the frying operation.

図2は、r軸の自転係数とフック先端最大加速度との関係をグラフで示す図であり、第1の評価要素に関連する。ここで、フック先端最大加速度は、フック先端が容器内壁面に接近するときの作用点での加速度である。ただし、図2に示すグラフは、作用周波数(1秒間にフック先端が攪拌容器の内壁に最接近する回数)を4Hzとし、公転半径Hを40mm、攪拌部材の自転中心からフック先端までの距離rを59mmとした場合のグラフである。この関係を規定する関数については後述する。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the rotation coefficient of the r-axis and the maximum acceleration at the tip of the hook, and is related to the first evaluation element. Here, the maximum acceleration of the hook tip is the acceleration at the point of action when the hook tip approaches the inner wall surface of the container. However, in the graph shown in FIG. 2, the working frequency (the number of times the hook tip comes closest to the inner wall of the stirring container in 1 second) is 4 Hz, the revolution radius H is 40 mm, and the distance r from the rotation center of the stirring member to the hook tip. It is a graph when it is 59 mm. The function that defines this relationship will be described later.

図2に示すグラフからは、自転係数が1より小さいときは、r軸の攪拌部材の先端(フック先端)が攪拌容器の内壁面に最接近するときに攪拌部材の先端が増速し、自転係数が1より大きいときは、r軸の攪拌部材の先端が攪拌容器の内壁面に最接近するときに攪拌部材の先端が減速し、自転係数が1であるときは、r軸の攪拌部材の先端が攪拌容器の内壁面に最接近するときに攪拌部材の先端の公転の円周方向の速度が一定であることがわかる。 From the graph shown in FIG. 2, when the rotation coefficient is smaller than 1, the tip of the stirring member accelerates and rotates when the tip (hook tip) of the r-axis stirring member comes closest to the inner wall surface of the stirring container. When the coefficient is larger than 1, the tip of the stirring member decelerates when the tip of the r-axis stirring member comes closest to the inner wall surface of the stirring container, and when the rotation coefficient is 1, the r-axis stirring member It can be seen that when the tip comes closest to the inner wall surface of the stirring container, the speed of the tip of the stirring member in the circumferential direction is constant.

図3は、r軸の自転係数と作用角度との関係をグラフで示す図であり、第2の評価要素に関連する。なお、この関係を規定する関数については後述する。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rotation coefficient of the r-axis and the action angle, and is related to the second evaluation element. The function that defines this relationship will be described later.

図3に示すグラフからは、r軸の攪拌部材では、自転係数が臨界自転係数Csであるときに、作用角度が最大となり、自転係数が1.4〜2の領域では、他の自転係数の領域に比べて作用角度が大きいことがわかる。作用角度が大きいことは混練作用が強いことを示している。 From the graph shown in FIG. 3, in the r-axis stirring member, the action angle is maximum when the rotation coefficient is the critical rotation coefficient Cs, and in the region where the rotation coefficient is 1.4 to 2, other rotation coefficients are found. It can be seen that the working angle is larger than that of the region. A large angle of action indicates a strong kneading action.

図4は、r軸の自転係数とフック先端が容器内壁面に最接近したときのフック先端の回転方向(先端回転方向)との関係を示す図であり、第3の評価要素に関連する。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the rotation coefficient of the r-axis and the rotation direction (tip rotation direction) of the hook tip when the hook tip is closest to the inner wall surface of the container, and is related to the third evaluation element.

図4に示すグラフからは、公転方向と逆方向に自転する攪拌部材であっても、自転係数が臨界自転係数Csより小さくなると、フック先端が容器内壁面に最接近したときのフック先端の回転方向が逆転して公転方向と同じ方向になることがわかる。 From the graph shown in FIG. 4, even if the stirring member rotates in the direction opposite to the revolution direction, when the rotation coefficient becomes smaller than the critical rotation coefficient Cs, the rotation of the hook tip when the hook tip comes closest to the inner wall surface of the container. It can be seen that the direction is reversed and becomes the same direction as the revolution direction.

図5は、図2〜図4に示すグラフを対比させて示す図であり、図6は、Q軸の自転係数と、フック先端最大加速度、作用角度、先端回転方向のそれぞれとの関係をグラフで示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing the graphs shown in FIGS. 2 to 4 in comparison with each other, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotation coefficient of the Q-axis and the maximum acceleration of the hook tip, the working angle, and the tip rotation direction. It is a figure shown by.

図6に示すグラフでは、縦軸の目盛りは、フック先端最大加速度(G)、作用角度(度)、先端回転方向(公転方向と同方向:1、公転方向と逆方向:−1)に共通する目盛りである。 In the graph shown in FIG. 6, the scale on the vertical axis is common to the hook tip maximum acceleration (G), the working angle (degrees), and the tip rotation direction (same direction as the revolution direction: 1, opposite direction to the revolution direction: -1). It is a scale to do.

Q軸の自転係数の変化に対するフック先端最大加速度、作用角度、先端回転方向の変化は、r軸の自転係数に対するものと異なり単調である。図6に示すグラフからは、フック先端最大加速度は、自転係数の全領域で正であり、従って、Q軸の攪拌部材は、被攪拌物に対して自転係数の全領域で、混練作用を示さず、混合作用を示すことがわかる。なお、作用角度は、自転係数の全領域で小さく、先端回転方向は、自転係数の全領域で公転と同方向である。 The changes in the hook tip maximum acceleration, the working angle, and the tip rotation direction with respect to the change in the rotation coefficient of the Q-axis are monotonous unlike those with respect to the rotation coefficient of the r-axis. From the graph shown in FIG. 6, the maximum acceleration at the tip of the hook is positive in the entire region of the rotation coefficient, and therefore, the Q-axis stirring member exhibits a kneading action with respect to the object to be agitated in the entire region of the rotation coefficient. However, it can be seen that it exhibits a mixing action. The working angle is small in the entire region of the rotation coefficient, and the tip rotation direction is the same direction as the revolution in the entire region of the rotation coefficient.

図7は、図5に示されるフック先端最大加速度、作用角度、先端回転方向の変化から読み取れるr軸の攪拌部材による作用、および図6に示されるフック先端最大加速度、作用角度、先端回転方向の変化から読み取れるQ軸の攪拌部材による作用、およびQr軸の攪拌部材による作用をまとめて示す。 7 shows the action of the r-axis stirring member that can be read from the change in the hook tip maximum acceleration, action angle, and tip rotation direction shown in FIG. 5, and the hook tip maximum acceleration, action angle, and tip rotation direction shown in FIG. The action of the Q-axis stirring member and the action of the Qr-axis stirring member that can be read from the change are summarized.

図7から分かるように、r軸を有する攪拌装置では、従来の自転係数の領域(自転係数が2以上)より小さい新たな自転係数の領域(自転係数が2より小さい領域)には、攪拌部材が被攪拌物に与える作用が混合作用となる領域(自転係数が1より小さい領域)が存在する。さらに、r軸を有する攪拌装置では、新たな自転係数の領域(自転係数が2より小さい)には、従来の自転係数の領域(自転係数が2以上)で得られる混練作用とは異なる混練作用が得られる領域(自転係数が1より大きく臨界自転係数Csより小さい領域)が存在する。 As can be seen from FIG. 7, in the stirring device having an r-axis, the stirring member is in the new rotation coefficient region (region where the rotation coefficient is smaller than 2) smaller than the conventional rotation coefficient region (rotation coefficient is 2 or more). There is a region (a region where the rotation coefficient is smaller than 1) in which the action exerted on the agitated object is a mixing action. Further, in the stirring device having an r-axis, the new rotation coefficient region (rotation coefficient is smaller than 2) has a kneading action different from the kneading action obtained in the conventional rotation coefficient region (rotation coefficient is 2 or more). (A region where the rotation coefficient is larger than 1 and smaller than the critical rotation coefficient Cs) exists.

Q軸を有する攪拌装置では、自転係数の全領域で、混練作用は無く、混合作用が被攪拌物に働く。すなわち、Q軸を有する攪拌装置では、従来の自転係数の領域(自転係数が2以上)においても、これより自転係数の小さい新たな自転係数の領域(自転係数が2より小さい領域)においても、攪拌部材が被攪拌物に与える作用が混合作用となる。 In the stirring device having a Q-axis, there is no kneading action in the entire region of the rotation coefficient, and the mixing action acts on the agitated object. That is, in the stirring device having a Q-axis, both in the conventional region of the rotation coefficient (the rotation coefficient is 2 or more) and in the region of the new rotation coefficient smaller than this (the region where the rotation coefficient is smaller than 2). The action of the stirring member on the object to be agitated is the mixing action.

Qr軸を有する攪拌装置では、Q軸を有する攪拌装置による混合作用と、r軸を有する攪拌装置による混合作用および混練作用とが被攪拌物に働くこととなる。 In the stirring device having a Qr axis, the mixing action by the stirring device having the Q axis and the mixing action and the kneading action by the stirring device having the r axis act on the object to be agitated.


〔自転係数と混合状態および混練状態との関係を示す実験結果〕
以下、このような論理に基づいた自転係数と混合および混練との関係の裏付けとして、自転係数と混合状態および混練状態との関係を示す実験結果について説明する。

[Experimental results showing the relationship between the rotation coefficient and the mixed and kneaded states]
Hereinafter, as a proof of the relationship between the rotation coefficient and the mixing and kneading based on such logic, the experimental results showing the relationship between the rotation coefficient and the mixed state and the kneading state will be described.

この実験に用いた攪拌装置は、Qr軸を有するものであり、以下に示す実験結果は、r軸およびQ軸として機能する2つの回転軸を有する攪拌装置では、2つの回転軸の回転方向を逆転しても、2つの回転軸の一方がr軸として機能することとなることから従来は実現できなかった混合作用を、新たに見つけられた自転係数の領域で2つの回転軸をどちらもQ軸による作用が出るように機能させることにより実現できることが示されている。 The stirrer used in this experiment has a Qr axis, and the experimental results shown below show that in a stirrer having two rotation axes that function as the r axis and the Q axis, the rotation directions of the two rotation axes are determined. Even if it is reversed, one of the two rotation axes will function as the r axis, so the mixing action that could not be realized in the past can be solved by Qing both of the two rotation axes in the newly found region of the rotation coefficient. It has been shown that this can be achieved by making it function so that the action of the shaft appears.

以下、論理的な推論の根拠となるこの実験について具体的に説明する。 Hereinafter, this experiment, which is the basis of logical reasoning, will be specifically described.

この実験では、自転係数と混合の程度との関係を示すために被攪拌物の混合の程度を水和度により定量化し、自転係数と混練の程度との関係を示すために被攪拌物の混練の程度を蒸発速度により定量化しており、以下、小麦粉ドウの混合、混練が行われるメカニズムを挙げて定量化の方法を説明する。 In this experiment, the degree of mixing of the agitated material was quantified by the degree of hydration to show the relationship between the rotation coefficient and the degree of mixing, and the kneading of the agitated material was shown to show the relationship between the rotation coefficient and the degree of kneading. The degree of the above is quantified by the evaporation rate, and the method of quantification will be described below with reference to the mechanism by which the flour dough is mixed and kneaded.

図8および図9は、小麦粉ドウの混合作用および混練作用を説明するための図であり、図9(a)は、混合される小麦粉ドウにおける水、澱粉、水和物を模式的に示し、図9(b)は、混練される小麦粉ドウにおけるグルテンの網目構造の変化を模式的に示す。 8 and 9 are diagrams for explaining the mixing action and kneading action of the flour dough, and FIG. 9A schematically shows water, starch, and hydrate in the flour dough to be mixed. FIG. 9B schematically shows the change in the network structure of gluten in the flour dough to be kneaded.

図8に示すように、小麦粉11に水12を加えて得られた小麦粉ドウ10を混合する混合作用により、小麦粉11に含まれるグルテン(たんぱく質)11bに水12が付着する水和により水和物が生成され、このように生成された水和物が図9(a)に示すように澱粉11aの周りに均一に分散する。 As shown in FIG. 8, hydrated by hydration in which water 12 adheres to gluten (protein) 11b contained in wheat flour 11 by a mixing action of mixing wheat flour dough 10 obtained by adding water 12 to wheat flour 11. Is produced, and the hydrate thus produced is uniformly dispersed around the starch 11a as shown in FIG. 9 (a).

小麦粉ドウ10の混合により、図9(a)に示すように、小麦粉に含まれるグルテンと水との水和物15が生成され、生成された水和物15により、小麦粉11に含まれる澱粉11aが包まれる。これにより、小麦粉11の粒子の周りの空気13が、水和物15により置換される。従って、小麦粉11の混合が進むにつれて、小麦粉ドウ10に含まれる空気13の量が少なくなる。 As shown in FIG. 9A, the mixing of the wheat flour dough 10 produces a hydrate 15 of gluten and water contained in the wheat flour, and the produced hydrate 15 produces a starch 11a contained in the wheat flour 11. Is wrapped. As a result, the air 13 around the particles of the flour 11 is replaced by the hydrate 15. Therefore, as the mixing of the flour 11 progresses, the amount of air 13 contained in the flour dough 10 decreases.

その後、小麦粉ドウ10を混練する混練作用により、グルテン11bの網目構造が構築され、混練が進むに従って図9(b)に矢印および水和物の濃さで示すように、混練の程度が大きくなる。 After that, the kneading action of kneading the wheat flour dough 10 constructs a network structure of gluten 11b, and as the kneading progresses, the degree of kneading increases as shown by the arrows and the concentration of hydrate in FIG. 9 (b). ..

上述したように、小麦粉11の混合が進むにつれて、小麦粉ドウ10に含まれる空気13の量が少なくなる。また、小麦粉ドウに含まれる空気が少ないほど、小麦粉ドウを容器に詰めて加圧したときの体積の変化が小さい。これらのことから、小麦粉ドウを容器に詰めたときの体積と、小麦粉ドウを容器に詰めた状態で加圧したときの体積との変化の割合を、小麦粉ドウがどの程度混合されたかを示す指標とできることがわかる。 As described above, as the mixing of the flour 11 progresses, the amount of air 13 contained in the flour dough 10 decreases. Further, the smaller the amount of air contained in the flour dough, the smaller the change in volume when the flour dough is packed in a container and pressurized. From these facts, the rate of change between the volume when the flour dough is packed in the container and the volume when the flour dough is pressed in the container is an index showing how much the flour dough is mixed. You can see that it can be done.

また、小麦粉ドウ10の混練が進むことにより、小麦粉ドウ10における水和物15を構成するグルテンの網目構造が強固になるにつれて、加熱時に小麦粉ドウの表面から蒸発する水分が少なくなる。このことから、小麦粉ドウを乾燥させたときに、単位時間当たりに蒸発する水分量(蒸発速度)が少ないほど混練の程度が大きいということになり、蒸発速度を混練の程度の指標とすることができることがわかる。 Further, as the kneading of the flour dough progresses, the network structure of the gluten constituting the hydrate 15 in the flour dough 10 becomes stronger, and the water content that evaporates from the surface of the flour dough during heating decreases. From this, when the flour dough is dried, the smaller the amount of water (evaporation rate) that evaporates per unit time, the greater the degree of kneading, and the evaporation rate can be used as an index of the degree of kneading. I know I can do it.

図10は、実験に用いた8個の小麦粉ドウのサンプル(試料1〜試料8)を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing samples (samples 1 to 8) of eight flour dough used in the experiment.

それぞれの試料1〜試料8は、300gの小麦粉に40%の水を添加した小麦粉ドウを、図10に示す自転係数で攪拌したものとした。ここで、フック軌跡の「Qr」は、測定用攪拌装置がQr軸を有することを示す。攪拌部材としての「スクリュービーター」は、攪拌部材の両端から自転中心までの距離が等しく、攪拌部材が1回転したとき、攪拌部材の一端と他端とがそれぞれ1回づつ容器内壁に接近する構造の攪拌部材である。加水率(%)の「40」は、小麦粉300(g)に対してその40%(120(g))の水を加えることを示し、水添加方法の「一括」は、小麦粉に対して必要な量の水を一度に投入することを示している。 In each of Samples 1 to 8, wheat flour dough obtained by adding 40% water to 300 g of wheat flour was stirred at the rotation coefficient shown in FIG. Here, "Qr" of the hook locus indicates that the measuring stirring device has a Qr axis. The "screw beater" as a stirring member has a structure in which the distances from both ends of the stirring member to the center of rotation are equal, and when the stirring member makes one rotation, one end and the other end of the stirring member approach the inner wall of the container once. It is a stirring member of. The water content (%) of "40" indicates that 40% (120 (g)) of water is added to 300 (g) of wheat flour, and the "batch" of the water addition method is necessary for wheat flour. It shows that a large amount of water is added at one time.

羽根方向の「練り込み」は、Qr軸を有する測定用攪拌装置で試料の攪拌を行う際、r軸の攪拌部材による攪拌もQ軸の攪拌部材による攪拌も練り込み動作となる方向にこれらの攪拌部材を自転させたことを示している。 "Kneading" in the blade direction means that when the sample is agitated by a measuring stirrer having a Qr axis, both the agitation by the r-axis agitating member and the agitation by the Q-axis agitating member are kneaded. It shows that the stirring member was rotated.

すなわち、この測定用攪拌装置では、r軸の攪拌部材の形状が、Q軸の攪拌部材を鏡に映したときに得られる形状となっており、かつ、r軸の攪拌部材とQ軸の攪拌部材とは互いに逆方向に自転するように構成されている。従って、r軸の攪拌部材を第1の方向に自転させ、Q軸の攪拌部材を第1の方向と逆の第2の方向に自転させたときには、r軸の攪拌部材およびQ軸の攪拌部材ともに被攪拌物に対して練り込み作用を及ぼし、逆に、r軸の攪拌部材を第2の方向に自転させ、Q軸の攪拌部材を第1の方向に自転させたとき、r軸の攪拌部材およびQ軸の攪拌部材とも被攪拌物に対して掻き揚げ作用を及ぼす。 That is, in this measurement stirring device, the shape of the r-axis stirring member is the shape obtained when the Q-axis stirring member is reflected in a mirror, and the r-axis stirring member and the Q-axis stirring member are stirred. The members are configured to rotate in opposite directions. Therefore, when the r-axis stirring member is rotated in the first direction and the Q-axis stirring member is rotated in the second direction opposite to the first direction, the r-axis stirring member and the Q-axis stirring member are rotated. Both exert a kneading action on the object to be agitated, and conversely, when the r-axis stirring member is rotated in the second direction and the Q-axis stirring member is rotated in the first direction, the r-axis stirring is performed. Both the member and the agitating member of the Q-axis exert a lifting action on the agitated object.

図10の羽根方向の「練り込み」は、このような測定用攪拌装置において、r軸の攪拌部材およびQ軸の攪拌部材を練り込み動作となるように自転させて試料の攪拌を行ったことを示している。 In the "kneading" in the blade direction of FIG. 10, in such a measuring stirrer, the r-axis stirring member and the Q-axis stirring member were rotated so as to perform a kneading operation to stir the sample. Is shown.


なお、図10に示すすべての試料1〜試料8は、作用回数がすべての試料1〜試料8について272回となるように作用周波数および攪拌時間を調整したものである。また、公転速度の符号の「−」は、例えば、攪拌部材を上から見て時計周りを正転方向としたときの逆転方向、すなわち、反時計回りに回転させることを意味している。 図11は、これらの試料1〜試料8を用いた実験結果を示す図であり、小麦粉ドウの混合および混練の程度の定量化の指標として、図9を参照して上述した水和度および蒸発速度を用いた。図11(a)は、自転係数と水和度(%)との関係を示し、図11(b)は、自転係数と蒸発速度(%/60分)との関係を示している。

All Samples 1 to 8 shown in FIG. 10 are adjusted in action frequency and stirring time so that the number of actions is 272 times for all Samples 1 to 8. Further, the sign "-" of the revolution speed means, for example, rotating the stirring member in the reverse direction when the clockwise direction is defined as the forward rotation direction when viewed from above, that is, in the counterclockwise direction. FIG. 11 is a diagram showing the results of experiments using these Samples 1 to 8, and as an index for quantifying the degree of mixing and kneading of flour dough, the degree of hydration and evaporation described above with reference to FIG. 9 are shown. Speed was used. FIG. 11A shows the relationship between the rotation coefficient and the degree of hydration (%), and FIG. 11B shows the relationship between the rotation coefficient and the evaporation rate (% / 60 minutes).

小麦粉ドウの混合の程度の指標となる水和度(%)は、実験に用いたすべての試料1〜8の自転係数で100%に近い値となっている。従って、図11(a)に示すテスト条件では、どの自転係数においても、水和はほぼ終了していると思われる。ここで、水和度は、基準試料の体積に対する細密充填体積の割合としている。基準試料は、小麦粉の粒子の周りの空気が水和物と完全に置き換わったものであり、細密充填体積は、一定体積の基準試料と同じ体積の試料を容器に詰めて所定圧力で加圧したときの体積である。 The degree of hydration (%), which is an index of the degree of mixing of wheat flour dough, is close to 100% in the rotation coefficients of all the samples 1 to 8 used in the experiment. Therefore, under the test conditions shown in FIG. 11A, it seems that hydration is almost completed at any rotation coefficient. Here, the degree of hydration is the ratio of the finely packed volume to the volume of the reference sample. The reference sample is a sample in which the air around the particles of the flour is completely replaced with the hydrate, and the fine packing volume is such that a sample having the same volume as the reference sample having a constant volume is packed in a container and pressed at a predetermined pressure. The volume of time.

また、小麦粉ドウの混練の程度の指標となる蒸発速度(%/60分)は、蒸発速度(%/60分)が大きいほど混練作用が小さいという関係を考慮すると、図11(b)からは、自転係数が臨界自転係数Csに近い程、混練作用が大きく、自転係数が5以上では混練作用は小さくほぼ一定であり、自転係数1以下では混練作用が小さくなっていることがわかる。ここで、蒸発速度(%/60分)は、試料の質量に対する、その試料の60分間の乾燥により蒸発した水分量の割合である。 Further, the evaporation rate (% / 60 minutes), which is an index of the degree of kneading of the flour dough, is shown in FIG. 11 (b) in consideration of the relationship that the larger the evaporation rate (% / 60 minutes), the smaller the kneading action. It can be seen that the closer the rotation coefficient is to the critical rotation coefficient Cs, the larger the kneading action, and when the rotation coefficient is 5 or more, the kneading action is small and almost constant, and when the rotation coefficient is 1 or less, the kneading action is small. Here, the evaporation rate (% / 60 minutes) is the ratio of the amount of water evaporated by drying the sample for 60 minutes to the mass of the sample.

この実験の結果は、Qr軸に関して論理的に検討した自転係数と混合作用および混練作用との関係(図7参照)に概ね一致していることがわかる。 It can be seen that the results of this experiment are almost in agreement with the relationship between the rotation coefficient and the mixing action and the kneading action (see FIG. 7), which are logically examined for the QR axis.


以下、公転しかつ自転する攪拌部材の先端の位置を自転係数の関数として定義し、この関数に基づいて、自転係数と攪拌部材の先端の速度および加速度との関係を求める方法を詳しく説明する。

Hereinafter, a method of defining the position of the tip of the stirring member that revolves and rotates as a function of the rotation coefficient and obtaining the relationship between the rotation coefficient and the velocity and acceleration of the tip of the stirring member based on this function will be described in detail.


〔攪拌部材の先端の位置を自転係数の関数で表す関係式の導出〕
まず、攪拌部材の先端の位置(先端位置)を自転係数から算出するための関係式を導出する方法を説明する。

[Derivation of a relational expression that expresses the position of the tip of the stirring member as a function of the rotation coefficient]
First, a method of deriving a relational expression for calculating the position (tip position) of the tip of the stirring member from the rotation coefficient will be described.

図12は、攪拌部材の公転中心C0をXY座標の原点にとり、攪拌部材の先端Eaの位置(XY座標のx座標およびy座標)を攪拌部材の公転角度tで表す関係式の導出方法を説明するための図である。 FIG. 12 describes a method of deriving a relational expression in which the orbital center C0 of the stirring member is set as the origin of the XY coordinates and the position of the tip Ea of the stirring member (x and y coordinates of the XY coordinates) is represented by the revolution angle t of the stirring member. It is a figure to do.

攪拌部材の先端Eaの位置のx座標、y座標は、図12に示すように、攪拌部材の公転角度t、攪拌部材の回転角度s、攪拌部材の公転半径H、攪拌部材の自転半径(自転中心C1から攪拌部材の先端Eaまでの距離)rを用いて、x=Hcos(t)+rcos(s)、y=Hsin(t)+rsin(s)と表される。なお、これらの式でr動作とQ動作との違いは自転係数pの符号によって表される。また、攪拌部材の回転角度sは、公転角度tと自転係数pとを用いてs=(p+1)tと表される。従って、x座標およびy座標は以下のとおり式F1および式F2で表される。ここで、ptは、公転角度tのときの自転角度である。公転半径H、自転半径r、x座標、y座標の単位は〔mm〕であり、公転角度tの単位は〔rad〕であり、自転係数pについては単位はなく、r軸の自転係数は負の値とし、Q軸の自転係数を正の値とする。 As shown in FIG. 12, the x-coordinate and y-coordinate of the position of the tip Ea of the stirring member are the revolution angle t of the stirring member, the rotation angle s of the stirring member, the revolution radius H of the stirring member, and the rotation radius of the stirring member (rotation). The distance) r from the center C1 to the tip Ea of the stirring member is expressed as x = Hcos (t) + rcos (s) and y = Hsin (t) + rsin (s). In these equations, the difference between the r operation and the Q operation is represented by the sign of the rotation coefficient p. Further, the rotation angle s of the stirring member is expressed as s = (p + 1) t using the revolution angle t and the rotation coefficient p. Therefore, the x-coordinate and the y-coordinate are represented by the formulas F1 and F2 as follows. Here, pt is the rotation angle when the revolution angle t. The unit of revolution radius H, rotation radius r, x coordinate, y coordinate is [mm], the unit of revolution angle t is [rad], there is no unit for rotation coefficient p, and the rotation coefficient of r axis is negative. And the rotation coefficient of the Q axis is a positive value.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

攪拌部材の先端の速度ベクトル(以下、先端速度ベクトルという。)は、式F1および式F2を微分して得られる式F4および式F5を式F3に代入することにより得られる。先端速度ベクトルの単位は、〔mm/rad〕である。 The velocity vector at the tip of the stirring member (hereinafter referred to as the tip velocity vector) is obtained by substituting the equations F4 and F5 obtained by differentiating the equations F1 and F2 into the equation F3. The unit of the tip velocity vector is [mm / rad].

Figure 0006852873
Figure 0006852873

さらに、攪拌部材の先端の速さ(以下、先端速さという。)は、x軸方向の速度成分(式F4)とy軸方向の速度成分(式F5)とを式F6に代入することで、これらの速度成分の2乗平均(式F7)として求められる。 Further, the speed of the tip of the stirring member (hereinafter referred to as the tip speed) is obtained by substituting the velocity component in the x-axis direction (formula F4) and the velocity component in the y-axis direction (formula F5) into the formula F6. , These velocity components are obtained as the squared average (Equation F7).

Figure 0006852873
Figure 0006852873

ここで、攪拌部材の先端が容器内壁に最も接近した時(内壁最接近時)にはcos(pt)=1となるので、内壁最接近時の先端速さは以下の式F8、式F9により求められる。 Here, when the tip of the stirring member is closest to the inner wall of the container (when the inner wall is closest), cos (pt) = 1, so the tip speed when the inner wall is closest is calculated by the following equations F8 and F9. Desired.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

ここで、攪拌部材の先端が公転中心に最も接近した時(中心最接近時)にはcos(pt)=−1となるので、先端速さは以下の式F10、式F11により求められる。 Here, when the tip of the stirring member is closest to the center of revolution (when the tip is closest to the center), cos (pt) = -1, so the tip speed can be obtained by the following equations F10 and F11.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

r軸の自転係数(負自転係数)の場合、先端速さが内壁最接近時において0になる自転係数を「r軸の第1の臨界自転係数(負の臨界自転係数)」と定義する。この場合、式F9の値が0であることから、r軸の第1の臨界自転係数pは式F9aにより得られる。 In the case of the rotation coefficient of the r-axis (negative rotation coefficient), the rotation coefficient at which the tip speed becomes 0 when the inner wall is closest to the inner wall is defined as the "first critical rotation coefficient of the r-axis (negative critical rotation coefficient)". In this case, since the value of the formula F9 is 0, the first critical rotation coefficient p on the r-axis can be obtained by the formula F9a.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

r軸の自転係数(負自転係数)の場合、先端速さが中心最接近において0になる自転係数を「r軸の第2の臨界自転係数(負の臨界自転係数)」と定義する。この場合は、式F11の値が0であることから、中心最接近時のr軸の第2の臨界自転係数pは式F11aにより得られる。 In the case of the rotation coefficient of the r-axis (negative rotation coefficient), the rotation coefficient at which the tip speed becomes 0 when the tip is closest to the center is defined as the "second critical rotation coefficient of the r-axis (negative critical rotation coefficient)". In this case, since the value of the equation F11 is 0, the second critical rotation coefficient p of the r-axis at the time of the closest approach to the center can be obtained by the equation F11a.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

さらに、先端速さ(式F7)の微分により攪拌部材の先端の加速度(先端加速度)が以下の式F12として求められる。先端加速度の絶対値の単位は、〔mm/rad〕である。 Further, the acceleration (tip acceleration) of the tip of the stirring member is obtained by the differentiation of the tip speed (formula F7) as the following formula F12. The unit of the absolute value of the tip acceleration is [mm / rad 2 ].

Figure 0006852873
Figure 0006852873

さらに、式F12に下記の式F13〜F15を代入して係数を簡略化した後に、先端加速度(式F12)を微分することにより、先端加速度の微分値が式F16として得られる。 Further, by substituting the following equations F13 to F15 into the equation F12 to simplify the coefficients and then differentiating the tip acceleration (formula F12), the differential value of the tip acceleration can be obtained as the equation F16.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

Figure 0006852873
Figure 0006852873

次に、作用点と作用角度とを求める方法を説明する。 Next, a method of obtaining the point of action and the angle of action will be described.

〔作用点の定義〕
作用点は、先端加速度の微分値(式F16)が0になるときに攪拌部材の先端Eaが位置する点(すなわち、先端速さの変曲点)と定義される。
[Definition of point of action]
The point of action is defined as the point where the tip Ea of the stirring member is located when the differential value of the tip acceleration (Equation F16) becomes 0 (that is, the inflection point of the tip speed).

作用点の座標(xa、ya)は、式F16の右辺が0となる公転角度tをtaとすると、以下の式F17と式F18とから得られる。 The coordinates (xa, ya) of the point of action can be obtained from the following equations F17 and F18, where ta is the revolution angle t at which the right side of the equation F16 is 0.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

また、攪拌部材の先端と容器内壁面との距離Lは下記の式F19により得られる。 Further, the distance L between the tip of the stirring member and the inner wall surface of the container is obtained by the following formula F19.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

従って、作用点と容器内壁面との最短距離(作用点距離)Laは、式F19にxa、yaを代入することにより式F20として得られる。 Therefore, the shortest distance (distance between the points of action) La between the point of action and the inner wall surface of the container can be obtained as the formula F20 by substituting xa and ya into the formula F19.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

次に、作用点の計算例について説明する。 Next, a calculation example of the point of action will be described.

図13は、r軸に関し、公転角度と、フック先端距離(フック先端から容器内壁までの距離)、フック先端速さ、フック先端加速度との関係をグラフで示す図である。 FIG. 13 is a graph showing the relationship between the revolution angle, the hook tip distance (distance from the hook tip to the inner wall of the container), the hook tip speed, and the hook tip acceleration with respect to the r-axis.

H:公転半径=40mm
r:羽根半径=59mm
p:自転係数=−4.08333
これらの公転半径H、羽根半径r、自転係数pの値を式F7に代入することにより、図13に示す公転角度とフック先端速さの関係が得られる。ここで、式F7では、フック先端速さの単位は〔mm/rad〕であり、図13に示すグラフでは、フック先端速さの単位は〔m/min〕であり、両者は、以下の変換式Aで変換される。
H: Revolution radius = 40 mm
r: Blade radius = 59 mm
p: Rotation coefficient = -4.08333
By substituting the values of the revolution radius H, the blade radius r, and the rotation coefficient p into the equation F7, the relationship between the revolution angle and the hook tip speed shown in FIG. 13 can be obtained. Here, in the formula F7, the unit of the hook tip speed is [mm / rad], and in the graph shown in FIG. 13, the unit of the hook tip speed is [m / min], and both are converted as follows. It is converted by the formula A.

〔m/min〕=〔mm/rad〕×2×π×Ps/1000 ・・・ 変換式A
(Ps:公転速度(rpm))
式F12では、フック先端加速度の絶対値の単位は〔mm/rad〕であり、図13に示すグラフでは、フック先端加速度の絶対値の単位は〔mm/s〕であり、両者は、以下の変換式Bで変換される。
[M / min] = [mm / rad] × 2 × π × Ps / 1000 ・ ・ ・ Conversion formula A
(Ps: Revolution speed (rpm))
In the formula F12, the unit of the absolute value of the hook tip acceleration is [mm / rad 2 ], and in the graph shown in FIG. 13, the unit of the absolute value of the hook tip acceleration is [mm / s 2 ]. It is converted by the following conversion formula B.

〔mm/s〕=〔mm/rad〕×(2×π×Ps/1000) ・・・ 変換式B
(Ps:公転速度(rpm))
〔mm/s〕は以下の変換式Cにより、図16〜図18にされるフック先端最大加速度の絶対値の単位〔G〕に変換される。
[Mm / s 2 ] = [mm / rad 2 ] × (2 × π × Ps / 1000) 2 ... Conversion formula B
(Ps: Revolution speed (rpm))
[Mm / s 2 ] is converted into the unit [G] of the absolute value of the maximum acceleration at the hook tip shown in FIGS. 16 to 18 by the following conversion formula C.

なお、図13に示すグラフは、公転速度Psが60rpmである場合に得られたものである。 The graph shown in FIG. 13 was obtained when the revolution speed Ps was 60 rpm.

〔G〕=〔mm/s〕/9.80665(m/s)/1000
ここで、9.80665(m/s)は、重力加速度である。
[G] = [mm / s 2 ] /9.80665 (m / s 2 ) / 1000
Here, 9.80665 (m / s 2 ) is the gravitational acceleration.

また、自転係数の値を負の値としているのは以下の理由による。所定の公転方向に公転するr軸の公転角度を正の値とすると、公転方向と逆方向に自転するr軸の自転角度は、公転角度に対して負の値となる。従って、r軸が1公転する間にr軸が何回自転するかを示す自転係数も負となる。 The reason why the value of the rotation coefficient is negative is as follows. Assuming that the revolution angle of the r-axis that revolves in a predetermined revolution direction is a positive value, the rotation angle of the r-axis that rotates in the direction opposite to the revolution direction becomes a negative value with respect to the revolution angle. Therefore, the rotation coefficient, which indicates how many times the r-axis rotates while the r-axis revolves once, is also negative.

公転半径H、羽根半径r、自転係数pの値を式F12に代入することにより、図13に示す公転角度とフック先端加速度との関係が求められる。さらに、公転半径H、羽根半径r、自転係数pの値を式F1、式F2、式F19に代入することにより、図13に示す公転角度とフック先端距離(攪拌部材の先端から容器内壁までの距離)との関係が得られる。 By substituting the values of the revolution radius H, the blade radius r, and the rotation coefficient p into the equation F12, the relationship between the revolution angle shown in FIG. 13 and the hook tip acceleration can be obtained. Further, by substituting the values of the revolution radius H, the blade radius r, and the rotation coefficient p into the equations F1, F2, and F19, the revolution angle and the hook tip distance (from the tip of the stirring member to the inner wall of the container) shown in FIG. Distance) can be obtained.

さらに、式F16=0になる公転角度taでの先端位置(xa、ya)を式F17および式F18から求め、さらに、この先端位置(xa、ya)を式F19に代入することにより、式F20から、作用点から容器内壁までの距離(作用点距離)Laが計算される。ここでは、作用点距離Laの具体的な計算結果は、La=21.8mmとなった。 Further, the tip position (xa, ya) at the revolution angle ta at which the formula F16 = 0 is obtained from the formulas F17 and F18, and further, by substituting this tip position (xa, ya) into the formula F19, the formula F20 From, the distance from the point of action to the inner wall of the container (point of action) La is calculated. Here, the specific calculation result of the action point distance La was La = 21.8 mm.


〔作用角度の定義〕
次に作用角度の定義について説明する。

[Definition of working angle]
Next, the definition of the working angle will be described.

図14は、作用点Paにおいて作用角度を定義する方法を説明するための図であり、図14(a)は、作用角度の定義に用いる点Pa、Pb、PcおよびPa1、Pb1、Pc1を示し、図14(b)は、点Pa1、Pb1、Pc1の位置関係を拡大して示し、図14(c)は、作用角度θaの定義を示す。 FIG. 14 is a diagram for explaining a method of defining the action angle at the action point Pa, and FIG. 14 (a) shows points Pa, Pb, Pc and Pa1, Pb1, Pc1 used for defining the action angle. 14 (b) shows the positional relationship of points Pa1, Pb1 and Pc1 in an enlarged manner, and FIG. 14 (c) shows the definition of the working angle θa.

図14に示す作用角度θaの定義は、以下の式F21に示すとおりである。 The definition of the working angle θa shown in FIG. 14 is as shown in the following equation F21.

Figure 0006852873
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Laは、上述した作用点距離であり、Lbは、作用点Paから最短距離にある半径(H+r)の円周Cr上の点Pbから攪拌部材の先端が最接近する円周Crの点Pcまでの距離である。 La is the above-mentioned working point distance, and Lb is from the point Pb on the circumferential Cr having the shortest distance from the working point Pa to the point Pc of the circumferential Cr where the tip of the stirring member is closest. Distance.

ここで、作用点Paは、攪拌部材の先端Eaが容器内壁(円周Cr)に向かうときのフック先端速さの変曲点であり、攪拌部材の先端Eaが円周Crの中心に向かうときの変曲点Pa1と幾何学的には、円周Crの中心に対して同じ位置に位置していることから、計算の簡単な変曲点Pa1を用いて作用角度θa〔単位rad〕を求める計算式(式F21b)を定義した。 Here, the point of action Pa is an inflection point of the hook tip speed when the tip Ea of the stirring member is directed toward the inner wall (circumferential Cr) of the container, and when the tip Ea of the stirring member is directed toward the center of the circumference Cr. Geometrically, it is located at the same position with respect to the center of the circumference Cr, so the inflection point Pa1 is easy to calculate and the working angle θa [unit rad] is obtained. A calculation formula (formula F21b) was defined.

Figure 0006852873
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ここで、作用点距離La1は、式F20に変曲点Pa1の座標(xa1、ya1)を代入することにより得られる。ただし、x座標xa1、y座標ya1は、式F16〜式F18から求められる。 Here, the action point distance La1 is obtained by substituting the coordinates (xa1, ya1) of the inflection point Pa1 into the equation F20. However, the x-coordinate xa1 and the y-coordinate ya1 are obtained from the formulas F16 to F18.

また、作用長さLb1は、下記の式F22に作用点角度θbを代入することにより得られる。ここで、作用点角度θb〔単位rad〕は、式F23から求められる。 Further, the action length Lb1 can be obtained by substituting the action point angle θb into the following equation F22. Here, the point of action angle θb [unit rad] is obtained from the equation F23.

Figure 0006852873
Figure 0006852873

Figure 0006852873
Figure 0006852873

図15は、式F20による作用点距離Laの計算例(図15(a))および式F21bによる作用角度θaの計算例(図15(b))を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a calculation example of the action point distance La by the formula F20 (FIG. 15 (a)) and a calculation example of the action angle θa by the formula F21b (FIG. 15 (b)).

図15(a)に示すように、r軸では、自転係数(負自転係数)が臨界自転係数Cr及び1であるときに作用点距離Laが距離0となる。r軸では、自転係数が臨界自転係数Crと自転係数1との間で作用点距離Laはピークとなる。r軸では、自転係数が臨界自転係数Crより大きくなると、作用点距離Laは大きくなるが、自転係数が10以上では作用点距離Laはほぼ一定となる。 As shown in FIG. 15A, on the r-axis, when the rotation coefficient (negative rotation coefficient) is the critical rotation coefficient Cr and 1, the action point distance La becomes the distance 0. On the r-axis, the rotation coefficient is critical. The point of action distance La peaks between the rotation coefficient Cr and the rotation coefficient 1. On the r-axis, when the rotation coefficient is larger than the critical rotation coefficient Cr, the action point distance La becomes large, but when the rotation coefficient is 10 or more, the action point distance La becomes almost constant.

Q軸では、自転係数(正自転係数)が大きくなるにつれて作用点距離Laは小さくなるが、自転係数が10以上では作用点距離Laはほぼ一定となり、Q軸の作用点距離Laは、r軸の作用点距離に近づく。 On the Q-axis, the action point distance La decreases as the rotation coefficient (normal rotation coefficient) increases, but when the rotation coefficient is 10 or more, the action point distance La becomes almost constant, and the action point distance La on the Q-axis is the r-axis. Approaching the point of action distance of.

図15(b)に示すように、r軸では、自転係数が大きくなるにつれて作用角度θaが急激に大きくなり、自転係数が臨界自転係数Crであるときに作用角度θaが最大となり、自転係数がそれより大きくなると、作用角度θaが急激に小さくなり、自転係数が10以上では、作用角度θaはほぼ一定となる。また、Q軸では、作用角度θaは、自転係数が大きくなるにつれてやや大きくなるが、自転係数が5以上では、作用角度θaはほぼ一定となり、r軸の作用角度に近づく。 As shown in FIG. 15B, on the r-axis, the action angle θa rapidly increases as the rotation coefficient increases, and when the rotation coefficient is the critical rotation coefficient Cr, the action angle θa becomes maximum and the rotation coefficient becomes When it becomes larger than that, the action angle θa becomes sharply small, and when the rotation coefficient is 10 or more, the action angle θa becomes almost constant. Further, on the Q-axis, the action angle θa becomes slightly larger as the rotation coefficient increases, but when the rotation coefficient is 5 or more, the action angle θa becomes almost constant and approaches the action angle of the r-axis.

なお、攪拌部材の公転半径を40(mm)、攪拌部材の自転半径rを59(mm)、r軸の自転係数pを4.08333とした場合は、作用点距離Laは21.8(mm)となった。作用角度θaは、23.9(度)となる。ただし、作用点角度θbは28.4(度)、作用長さLbは49.15(mm)となった。 When the revolution radius of the stirring member is 40 (mm), the rotation radius r of the stirring member is 59 (mm), and the rotation coefficient p of the r axis is 4.08333, the action point distance La is 21.8 (mm). ). The working angle θa is 23.9 (degrees). However, the action point angle θb was 28.4 (degrees), and the action length Lb was 49.15 (mm).

図16は、フック先端速さ(攪拌部材の先端の速さ)およびフック先端最大加速度の絶対値の計算結果を説明するための図であり、図16(a)は、r軸自転係数に対する計算結果を示し、図16(b)は、Q軸自転係数に対する計算結果を示す。 FIG. 16 is a diagram for explaining the calculation results of the hook tip speed (speed of the tip of the stirring member) and the absolute value of the hook tip maximum acceleration, and FIG. 16 (a) is a calculation for the r-axis rotation coefficient. The results are shown, and FIG. 16B shows the calculation results for the Q-axis rotation coefficient.

図16(a)には、r軸の自転係数の変化によるフック先端の中心接近時速さの変化、内壁接近時速さの変化、およびフック先端最大加速度の絶対値の変化が示されており、中心接近時速さの変化は、式F11に基づいたもの、内壁接近時速さの変化は、式F9に基づいたもの、フック先端最大加速度の絶対値の変化は、式F12および式F16に基づいたものである。内壁接近時速さの変化および中心接近時速さの変化は複雑な変化であり、このような速さの変化は、フック先端最大加速度に影響している。 FIG. 16A shows a change in the speed at which the hook tip approaches the center due to a change in the rotation coefficient of the r-axis, a change in the speed at which the inner wall approaches, and a change in the absolute value of the maximum acceleration at the hook tip. The change in approach speed is based on equation F11, the change in inner wall approach speed is based on equation F9, and the change in absolute value of hook tip maximum acceleration is based on equation F12 and equation F16. is there. The change in the speed when approaching the inner wall and the change in the speed when approaching the center are complicated changes, and such a change in speed affects the maximum acceleration at the tip of the hook.

図16(b)には、Q軸の自転係数の変化によるフック先端の中心接近時速さの変化、内壁接近時速さの変化、およびフック先端最大加速度の絶対値の変化が示されており、中心接近時速さの変化は、式F11に基づいたもの、内壁接近時速さの変化は、式F9に基づいたもの、フック先端最大加速度の絶対値の変化は、式F16に基づいたものである。 FIG. 16B shows the change in the speed at which the hook tip approaches the center, the change in the speed at which the inner wall approaches, and the change in the absolute value of the maximum acceleration at the hook tip due to the change in the rotation coefficient of the Q-axis. The change in approach speed is based on equation F11, the change in inner wall approach speed is based on equation F9, and the change in absolute value of hook tip maximum acceleration is based on equation F16.

Q軸では、r軸に比べて、攪拌部材先端の中心接近時速さの変化、内壁接近時速さの変化、およびフック先端最大加速度の絶対値の変化は単調である。自転係数0において、中心接近時速さ、内壁接近時速さ、およびフック先端最大加速度の絶対値とも最大値を示す。自転係数が大きくなるにつれて、中心接近時速さ、内壁接近時速さは小さくなり、同時にフック先端最大加速度の絶対値も小さくなる。また、中心接近時の速さは自転係数が変化してもそれほど変化はないが、内壁接近時の速さは大きく変化する。 On the Q-axis, the change in the speed at which the tip of the stirring member approaches the center, the change in the speed when approaching the inner wall, and the change in the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook are monotonous as compared with the r-axis. At a rotation coefficient of 0, the absolute values of the speed when approaching the center, the speed when approaching the inner wall, and the maximum acceleration at the tip of the hook all show the maximum values. As the rotation coefficient increases, the speed when approaching the center and the speed when approaching the inner wall decrease, and at the same time, the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook also decreases. In addition, the speed when approaching the center does not change so much even if the rotation coefficient changes, but the speed when approaching the inner wall changes significantly.

図17は、r軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近速さ、フック先端最大加速度の絶対値との関係を示す図であり、図16(a)の自転係数が0〜4の範囲を拡大したものである。 FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the r-axis rotation coefficient and the speed at the time of approaching the center, the speed of approaching the inner wall, and the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook. It is an enlarged version.

図17に示すように、新しい自転係数の領域は、攪拌部材により被攪拌物に与える攪拌作用が異なる3つの領域(領域I、領域II、領域III)に分けられる。 As shown in FIG. 17, the region of the new rotation coefficient is divided into three regions (region I, region II, region III) in which the stirring action given to the object to be stirred differs depending on the stirring member.

ここで、領域Iは、自転係数が0以上1未満の領域、領域IIは自転係数が1より大きく1.4より小さい領域、領域IIIは、自転係数が1.4以上で2未満の領域である。 Here, region I is a region having a rotation coefficient of 0 or more and less than 1, region II is a region having a rotation coefficient greater than 1 and smaller than 1.4, and region III is a region having a rotation coefficient of 1.4 or more and less than 2. is there.

また、図18は、Q軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近速さ、フック先端最大加速度との関係を示す図であり、図16(b)を拡大したものである。 Further, FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the Q-axis rotation coefficient, the speed at the time of approaching the center, the speed of approaching the inner wall, and the maximum acceleration of the hook tip, which is an enlargement of FIG. 16B.

図18に示すように、Q軸自転係数の変化に対する中心接近時速さ、内壁接近速さ、フック先端最大加速度の絶対値の変化は単調であり、自転係数が小さい程、フック先端最大加速度の絶対値は大きくなる。自転係数が10を超えると、フック先端最大加速度の絶対値は0に近くなり、攪拌部材の先端は等速円運動となる。 As shown in FIG. 18, changes in the absolute values of the center approaching speed, the inner wall approaching speed, and the hook tip maximum acceleration with respect to the change in the Q-axis rotation coefficient are monotonous, and the smaller the rotation coefficient, the absolute the hook tip maximum acceleration. The value increases. When the rotation coefficient exceeds 10, the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook becomes close to 0, and the tip of the stirring member makes a constant velocity circular motion.

図19は、図17に示すr軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近速さ、フック先端最大加速度の絶対値との関係、および図18に示すQ軸自転係数と中心接近時速さ、内壁接近速さ、フック先端最大加速度の絶対値との関係から、新しい自転係数の3つの領域I〜III、および従来から用いられている自転係数の領域IVのそれぞれでの攪拌動作の特徴をまとめて示している。 FIG. 19 shows the relationship between the r-axis rotation coefficient shown in FIG. 17 and the speed at which the center approaches, the speed at which the inner wall approaches, and the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook, and the Q-axis rotation coefficient and the speed at which the center approaches and the inner wall shown in FIG. From the relationship with the approach speed and the absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook, the characteristics of the stirring operation in each of the three regions I to III of the new rotation coefficient and the region IV of the rotation coefficient conventionally used are summarized. Shown.

図19では、攪拌部材の先端(フック先端)が容器内壁面104bに最接近する前後のフック先端の動きが、r軸の攪拌部材105aとQ軸の攪拌部材105bとで対比して示されている。 In FIG. 19, the movement of the hook tip before and after the tip (hook tip) of the stirring member comes closest to the container inner wall surface 104b is shown in comparison with the r-axis stirring member 105a and the Q-axis stirring member 105b. There is.

ここで、項目「周速」は、フック先端が容器内壁面104bに最接近するときの公転方向の速さを示し、項目「加速量」は、作用点でのフック先端の加速度の大きさ(フック先端最大加速度の絶対値)を示す。図19では、これらが、領域I−1、領域I−2、領域II、領域III−1、領域III−2、領域IV−1、領域IV−2でどのように変化するかが、「大」、「中」、「小」の相対的な表記により示されている。 Here, the item "peripheral speed" indicates the speed in the revolution direction when the hook tip is closest to the inner wall surface 104b of the container, and the item "acceleration amount" is the magnitude of the acceleration of the hook tip at the point of action ( The absolute value of the maximum acceleration at the tip of the hook) is shown. In FIG. 19, how these change in region I-1, region I-2, region II, region III-1, region III-2, region IV-1, and region IV-2 is "large". , "Medium", "Small" are shown by relative notation.

項目「公転角度に対して」には、フック先端が容器内壁面104bに最接近するときに攪拌部材の公転方向に対して同じ方向に回転する場合が「同」という表記で示され、フック先端が容器内壁面104bに最接近するときに攪拌部材の公転方向に対して逆方向に回転する場合が「逆」という表記で示されている。 In the item "with respect to the revolution angle", the case where the hook tip rotates in the same direction with respect to the revolution direction of the stirring member when the hook tip comes closest to the inner wall surface 104b of the container is indicated by the notation "same", and the hook tip is indicated. The case where the stirring member rotates in the direction opposite to the revolution direction of the stirring member when it comes closest to the inner wall surface 104b of the container is indicated by the notation "reverse".

項目「加速変化」には、フック先端が容器内壁面104bに最接近するときに、最接近点を通過前後にフック先端の速さが増加から減少に変化する場合が「増→減」という表記で示され、フック先端が容器内壁面104bに最接近するときに、最接近点を通過前後にフック先端の速さが減少から増加に変化する場合が「減→増」という表記で示されている。 In the item "acceleration change", when the hook tip comes closest to the inner wall surface 104b of the container, the case where the speed of the hook tip changes from increase to decrease before and after passing the closest point is described as "increase → decrease". When the hook tip comes closest to the inner wall surface 104b of the container, the case where the speed of the hook tip changes from decrease to increase before and after passing the closest point is indicated by the notation "decrease → increase". There is.

項目「作用角度」には、フック先端が容器内壁面104bに最接近するときの作用角度の大きさが「大」、「中」、「小」の相対的な表記により示されている。 In the item "working angle", the magnitude of the working angle when the hook tip comes closest to the inner wall surface 104b of the container is indicated by the relative notation of "large", "medium", and "small".


以下、自転係数の各領域での攪拌の特性について詳しく説明する。

Hereinafter, the characteristics of stirring in each region of the rotation coefficient will be described in detail.

〔領域I−1(0〜0.7の範囲)〕
図20は、自転係数の領域I−1での攪拌部材の先端(フック先端)の動きを説明するための図であり、図20(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図20(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。なお、図20中、太線の矢印は、フック先端の速度ベクトルを示し、以下の図21〜図31においても同様である。
[Region I-1 (range from 0 to 0.7)]
FIG. 20 is a diagram for explaining the movement of the tip (hook tip) of the stirring member in the region I-1 of the rotation coefficient, and FIGS. 20 (a), (b), and (c) are r-axis, respectively. The hook tip loci when the number of revolutions of is 7/8, 13/8, and 19/8 are shown. In FIGS. 20 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 7/8, respectively. , 13/8, 19/8, the hook tip locus is shown. In FIG. 20, the thick arrow indicates the velocity vector at the tip of the hook, which is the same in FIGS. 21 to 31 below.

r軸の自転係数が領域I−1の範囲内(0.5333)に設定されている場合は、図17、図19、および図20(a)〜(c)に示すように、r軸の攪拌部材105aの先端(フック先端)Eaは、Q軸の攪拌部材105bの先端(フック先端)Ebと同じ方向(公転方向)に回転し、かつ、容器内壁面104bに接近するフック先端は加速し、容器内壁面104bから遠ざかるフック先端Eaは減速する。 When the rotation coefficient of the r-axis is set within the range of the region I-1 (0.5333), the rotation coefficient of the r-axis is set as shown in FIGS. 17, 19 and 20 (a) to 20 (c). The tip (hook tip) Ea of the stirring member 105a rotates in the same direction (revolution direction) as the tip (hook tip) Eb of the stirring member 105b on the Q axis, and the hook tip approaching the inner wall surface 104b of the container accelerates. , The hook tip Ea moving away from the inner wall surface 104b of the container decelerates.

なお、r軸の攪拌部材105aが所定の公転方向に対して逆方向に回転したときに攪拌部材105aが被攪拌物を練り込む作用が働くように螺旋状に形成され、Q軸の攪拌部材105bが所定の公転方向に対して同方向に回転したときに攪拌部材105bが被攪拌物を掻き揚げる作用が働くように螺旋状に形成されている場合、自転係数が領域I−1の範囲内に設定されると、r軸の攪拌部材105aおよびQ軸の攪拌部材105bともに被攪拌物に対して掻き揚げ作用を及ぼすこととなる。また、自転係数が0.7以下である場合、r軸のフック先端が容器内壁面104bに最接近するときの加速度が非常に大きく、フックに被攪拌物が付着し難い。 When the r-axis stirring member 105a rotates in the direction opposite to the predetermined revolution direction, the stirring member 105a is formed in a spiral shape so as to knead the object to be agitated, and the Q-axis stirring member 105b When the stirring member 105b is formed in a spiral shape so as to scoop up the agitated object when the stirring member 105b rotates in the same direction with respect to the predetermined revolution direction, the rotation coefficient is within the range of the region I-1. When set, both the r-axis stirring member 105a and the Q-axis stirring member 105b exert a lifting action on the object to be agitated. Further, when the rotation coefficient is 0.7 or less, the acceleration when the hook tip of the r-axis comes closest to the inner wall surface 104b of the container is very large, and it is difficult for the object to be agitated to adhere to the hook.

Q軸の攪拌部材105bの先端(フック先端)Ebの最大加速度の絶対値は、図18、図19に示すように、領域I−1ではその他の領域に比べて大きい。 As shown in FIGS. 18 and 19, the absolute value of the maximum acceleration of the tip (hook tip) Eb of the Q-axis stirring member 105b is larger in the region I-1 than in the other regions.


〔領域I−2(0.7〜1の範囲)〕
図21は、自転係数の領域I−2でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図21(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図21(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[Region I-2 (range of 0.7 to 1)]
FIG. 21 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region I-2 of the rotation coefficient, and FIGS. 21 (a), (b), and (c) each have a revolution number of 7/8 on the r-axis. , 13/8, 19/8, and FIGS. 21 (d), (e), and (f) show the number of revolutions of the Q axis of 7/8, 13/8, 19 /, respectively. The locus of the hook tip when it is 8 is shown.

r軸の自転係数が領域I−2の範囲内(0.95333)に設定されている場合は、r軸の自転係数が領域I−1の範囲内に設定されている場合と同様に、図17、図19、および図21(a)〜(c)に示すように、r軸のフック先端Eaは、Q軸のフック先端Ebと同じ公転方向に回転し、かつ、容器内壁面104bに接近するフック先端Eaは加速し、容器内壁面104bから遠ざかるフック先端Eaは減速する。しかし、領域I−1と違ってフック先端最大加速度の絶対値は小さい。 When the rotation coefficient of the r-axis is set within the range of the region I-2 (0.95333), the rotation coefficient of the r-axis is set within the range of the region I-1. As shown in 17, 19 and 21 (a) to 21 (c), the r-axis hook tip Ea rotates in the same revolution direction as the Q-axis hook tip Eb and approaches the container inner wall surface 104b. The hook tip Ea is accelerated, and the hook tip Ea moving away from the inner wall surface 104b of the container is decelerated. However, unlike the region I-1, the absolute value of the hook tip maximum acceleration is small.

また、Q軸のフック先端Ebの最大加速度の絶対値は、図18および図19に示すように、領域I−2では、領域I−1に比べて小さくなる。 Further, as shown in FIGS. 18 and 19, the absolute value of the maximum acceleration of the hook tip Eb on the Q axis is smaller in the region I-2 than in the region I-1.


〔領域II(1〜1.4の範囲)〕
図22は、自転係数の領域IIでのフック先端軌跡を説明するための図であり、図22(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図22(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[Region II (range 1 to 1.4)]
FIG. 22 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region II of the rotation coefficient, and FIGS. 22 (a), (b), and (c) show the number of revolutions of the r-axis 7/8 and 13, respectively. The hook tip loci when they are / 8 and 19/8 are shown, and FIGS. 22 (d), (e), and (f) show the number of revolutions of the Q axis of 7/8, 13/8, and 19/8, respectively. The locus of the hook tip at a certain time is shown.

r軸の自転係数が領域IIの範囲内(1.2333)に設定されている場合は、r軸の自転係数が領域Iの範囲内に設定されている場合と同様に、図17、図19、および図22(a)〜(c)に示すように、r軸のフック先端Eaは、Q軸のフック先端Ebと同じ公転方向に回転する。しかし、容器内壁に接近するフック先端は図2に示すように、領域Iとは異なり減速する。作用角度は、図3および図19に示すように、領域IIでは、領域Iに比べて大きくなり、混練が作用する。r軸のフック先端Eaの加速に関しては、領域II(1〜1.4)では小さく、後述の領域III(1.4〜臨界自転係数)では大きくなる。 When the rotation coefficient of the r-axis is set within the range of region II (1.2333), FIGS. 17 and 19 are the same as when the rotation coefficient of the r-axis is set within the range of region I. , And, as shown in FIGS. 22 (a) to 22 (c), the r-axis hook tip Ea rotates in the same revolution direction as the Q-axis hook tip Eb. However, as shown in FIG. 2, the tip of the hook approaching the inner wall of the container decelerates unlike the region I. As shown in FIGS. 3 and 19, the working angle is larger in the region II than in the region I, and the kneading acts. Regarding the acceleration of the hook tip Ea of the r-axis, it is small in the region II (1 to 1.4) and large in the region III (1.4 to the critical rotation coefficient) described later.

Q軸のフック先端Ebの最大加速度の絶対値は、図18に示すように領域IIでは領域Iに比べて小さい。 As shown in FIG. 18, the absolute value of the maximum acceleration of the hook tip Eb on the Q axis is smaller in region II than in region I.


〔領域III−1(1.4〜臨界自転係数の範囲)〕
図23は、自転係数の領域III−1(1.4〜臨界自転係数の範囲)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図23(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図23(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[Region III-1 (range from 1.4 to critical rotation coefficient)]
FIG. 23 is a diagram for explaining the hook tip locus in the rotation coefficient region III-1 (range from 1.4 to the critical rotation coefficient), and FIGS. 23 (a), (b), and (c) are diagrams. The hook tip loci when the number of revolutions of the r-axis is 7/8, 13/8, and 19/8 are shown, respectively, and FIGS. 23 (d), (e), and (f) show the number of revolutions of the Q-axis, respectively. Shows the hook tip locus when is 7/8, 13/8, and 19/8.

自転係数が領域III−1(1.5333)内に設定されている場合は、r軸のフック先端Eaは、図17、図19、図23(a)〜(c)に示すように、領域I、IIと同様にQ軸のフック先端Ebと同じように公転方向に回転する。内壁に接近するフック先端は、図17および図19に示すように、領域Iとは異なり減速する。作用角度は、図3および図19に示すように、領域I、IIに比べて極端に大きくなりほぼ内壁面に直角に作用する。フック先端の加速は、図17に示すように、フック先端が内壁面に最接近する際の速さが小さくなるため、大きくなる。 When the rotation coefficient is set within the region III-1 (1.5333), the r-axis hook tip Ea is a region as shown in FIGS. 17, 19, 23 (a) to 23 (c). Like I and II, it rotates in the revolution direction like the hook tip Eb on the Q axis. As shown in FIGS. 17 and 19, the hook tip approaching the inner wall decelerates unlike the region I. As shown in FIGS. 3 and 19, the working angle is extremely large as compared with the regions I and II and acts substantially at right angles to the inner wall surface. As shown in FIG. 17, the acceleration of the hook tip becomes large because the speed at which the hook tip comes closest to the inner wall surface becomes small.

Q軸のフック先端Ebの加速は、図18に示すように、領域III−1では領域IIよりさらに小さくなる。 As shown in FIG. 18, the acceleration of the hook tip Eb on the Q axis is further smaller in region III-1 than in region II.


〔領域III−2(臨界自転係数〜2の範囲)〕
図24は、自転係数の領域III−2(臨界自転係数〜2の範囲)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図24(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示し、図24(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が7/8、13/8、19/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[Region III-2 (range of critical rotation coefficient to 2)]
FIG. 24 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region III-2 of the rotation coefficient (range of critical rotation coefficient to 2), and FIGS. 24 (a), (b), and (c) are respectively. The hook tip loci when the number of revolutions of the r-axis is 7/8, 13/8, and 19/8 are shown. In FIGS. 24 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q-axis is 7, respectively. The locus of the hook tip when it is / 8, 13/8, 19/8 is shown.

自転係数が領域III−2(1.7333)内に設定されている場合は、r軸のフック先端Eaは、図17、図19、および図24(a)〜(c)に示すように、領域I、II、III−1と異なり、公転方向と逆方向に回転する。内壁に接近するフック先端Eaは、図17および図19に示すように、領域Iとは異なり減速する。作用角度は、図3、図19および図24(a)〜(c)に示すように、領域I、IIに比べて極端に大きくなりほぼ内壁面に直角に作用する。フック先端の加速量(フック先端最大加速度の絶対値)は、フック先端が内壁面に最接近する際の速さが小さくなるため、大きくなる。 When the rotation coefficient is set within region III-2 (1.7333), the r-axis hook tip Ea is as shown in FIGS. 17, 19, and 24 (a)-(c). Unlike regions I, II, and III-1, it rotates in the direction opposite to the direction of revolution. As shown in FIGS. 17 and 19, the hook tip Ea approaching the inner wall decelerates unlike the region I. As shown in FIGS. 3, 19 and 24 (a) to 24 (c), the angle of action is extremely larger than that of the regions I and II and acts substantially at right angles to the inner wall surface. The acceleration amount of the hook tip (absolute value of the maximum acceleration of the hook tip) becomes large because the speed at which the hook tip comes closest to the inner wall surface becomes small.

Q軸のフック先端Ebの加速量(フック先端最大加速度の絶対値)は、図18および図19に示すように、領域III−1に比べてさらに小さくなる。 As shown in FIGS. 18 and 19, the acceleration amount of the hook tip Eb on the Q axis (absolute value of the maximum acceleration at the hook tip) is further smaller than that of region III-1.


〔領域IV−1(2〜5の範囲)〕
図25は、自転係数の領域IV−1(自転係数=2.533)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図25(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が3/8、7/8、11/8であるときのフック先端軌跡を示し、図25(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が3/8、7/8、11/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[Region IV-1 (range of 2 to 5)]
FIG. 25 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-1 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 2.533), and FIGS. 25 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip loci when the number of revolutions of the axis is 3/8, 7/8, and 11/8 are shown. In FIGS. 25 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 3 /, respectively. The hook tip locus when it is 8, 7/8, and 11/8 is shown.

図26は、自転係数の領域IV−1(自転係数=4.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図26(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が2/3、7/8、5/8であるときのフック先端軌跡を示し、図26(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が2/8、3/8、5/8であるときのフック先端軌跡を示す。 FIG. 26 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-1 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 4.5333), and FIGS. 26 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip locus when the number of revolutions of the axis is 2/3, 7/8, 5/8 is shown, and FIGS. 26 (d), (e), and (f) show the number of revolutions of the Q axis of 2 /, respectively. The locus of the hook tip when it is 8, 3/8, 5/8 is shown.

自転係数が領域IV−1の範囲内に設定されている場合、r軸のフック先端Eaは、図19、図25(a)〜(c)、および図26(a)〜(c)に示すように、領域I、II、III−1とは異なり、公転方向と逆方向に回転する。内壁に接近するr軸のフック先端Eaは、図17および図19に示すように、領域II、IIIと同様に減速する。作用角度は、図19に示すように、領域IV−1では、領域IIIに比べて小さくなり、r軸のフック先端最大加速度の絶対値も小さくなる。 When the rotation coefficient is set within the range of region IV-1, the hook tip Ea of the r-axis is shown in FIGS. 19, 25 (a) to 25 (c), and 26 (a) to 26 (c). Thus, unlike regions I, II, and III-1, it rotates in the direction opposite to the direction of revolution. As shown in FIGS. 17 and 19, the r-axis hook tip Ea approaching the inner wall decelerates in the same manner as in regions II and III. As shown in FIG. 19, the working angle is smaller in the region IV-1 than in the region III, and the absolute value of the maximum acceleration at the hook tip of the r-axis is also smaller.

Q軸のフック先端最大加速度の絶対値は、図18および図19に示すように、領域IVでは領域IIIに比べてさらに小さくなる。 As shown in FIGS. 18 and 19, the absolute value of the maximum acceleration at the hook tip of the Q-axis is further smaller in the region IV than in the region III.


〔領域IV−2(5以上の範囲)〕
図27は、自転係数の領域IV−2(自転係数=7.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図27(a)、(b)、(c)はそれぞれ、r軸の公転回数が1/8、2/8、4/8であるときのフック先端軌跡を示し、図27(d)、(e)、(f)はそれぞれ、Q軸の公転回数が1/8、2/8、4/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[Region IV-2 (range of 5 or more)]
FIG. 27 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-2 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 7.5333), and FIGS. 27 (a), (b), and (c) are r, respectively. The hook tip locus when the number of revolutions of the axis is 1/8, 2/8, and 4/8 is shown. In FIGS. 27 (d), (e), and (f), the number of revolutions of the Q axis is 1 /. The hook tip locus when it is 8, 2/8, and 4/8 is shown.

図28は、自転係数の領域IV−2(自転係数=20.5333)でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図28(a)は、r軸の公転回数が1/8であるときのフック先端軌跡を示し、図28(b)は、Q軸の公転回数が1/8であるときのフック先端軌跡を示す。 FIG. 28 is a diagram for explaining the hook tip locus in the region IV-2 of the rotation coefficient (rotation coefficient = 20.5333), and FIG. 28 (a) shows that the number of revolutions of the r-axis is 1/8. The locus of the hook tip at a certain time is shown, and FIG. 28 (b) shows the locus of the hook tip when the number of revolutions of the Q axis is 1/8.

自転係数が領域IV−2の範囲に設定されている場合、r軸のフック先端Eaは、図17、図19、図27(a)〜(c)および図28(a)に示すように、公転方向と逆方向に回転する。内壁に接近するr軸のフック先端Eaは図17および図19に示すように減速する。図3および図19に示すように、領域IV−2では領域IV−1に比べてかなり、作用角度は小さくなり、r軸のフック先端最大加速度の絶対値も小さくなり、r軸のフック先端Eaの軌跡は、図27(a)〜(c)および図28(a)に示すように、ほぼ等速円運動となる。 When the rotation coefficient is set in the range of region IV-2, the hook tip Ea of the r-axis is as shown in FIGS. 17, 19, 27 (a) to 27 (c) and 28 (a). It rotates in the direction opposite to the direction of revolution. The r-axis hook tip Ea approaching the inner wall decelerates as shown in FIGS. 17 and 19. As shown in FIGS. 3 and 19, the working angle of the region IV-2 is considerably smaller than that of the region IV-1, the absolute value of the maximum acceleration of the hook tip of the r-axis is also smaller, and the hook tip Ea of the r-axis is also smaller. As shown in FIGS. 27 (a) to 27 (c) and 28 (a), the locus of the above is a substantially constant velocity circular motion.

領域IV−2でのQ軸の自転係数に関しては、Q軸のフック先端最大加速度の絶対値は、図19に示すように領域IV−1よりさらに小さくなる。r軸のフック先端Eaの軌跡と同様にQ軸のフック先端Ebの軌跡は、図28(b)に示すようにほぼ等速円運動となる。 Regarding the rotation coefficient of the Q-axis in the region IV-2, the absolute value of the maximum acceleration at the hook tip of the Q-axis is further smaller than that of the region IV-1 as shown in FIG. Similar to the locus of the hook tip Ea on the r-axis, the locus of the hook tip Eb on the Q-axis has a substantially constant velocity circular motion as shown in FIG. 28 (b).


〔自転係数が臨界自転係数であるとき〕
図29は、r軸の臨界自転係数でのフック先端軌跡を説明するための図であり、図29(a)、(b)はそれぞれ、自転係数が内壁最接近時における臨界自転係数である場合でr軸の公転回数が24/8、48/8であるときのフック先端軌跡を示し、図29(c)、(d)はそれぞれ、自転係数が中心最接近時における臨界自転係数である場合でr軸の公転回数が24/8、48/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[When the rotation coefficient is the critical rotation coefficient]
FIG. 29 is a diagram for explaining the hook tip locus with the critical rotation coefficient of the r-axis, and FIGS. 29 (a) and 29 (b) are cases where the rotation coefficient is the critical rotation coefficient when the inner wall is closest to each other. The hook tip loci are shown when the number of revolutions of the r-axis is 24/8 and 48/8, and FIGS. 29 (c) and 29 (d) show the cases where the rotation coefficient is the critical rotation coefficient when the center is closest to each other. The hook tip locus when the number of revolutions of the r-axis is 24/8 and 48/8 is shown.

r軸の自転係数が内壁最接近時における臨界自転係数(1.678)となる場合、図29(a)および(b)に示すように、r軸の作用角度は90度となり、フック先端Eaは容器内壁面104bに垂直な方向から接近する。容器内壁面104bに最接近したときのr軸のフック先端Eaの速さは図17に示すように0となる。 When the rotation coefficient of the r-axis is the critical rotation coefficient (1.678) when the inner wall is closest to the inner wall, the action angle of the r-axis is 90 degrees and the hook tip Ea is as shown in FIGS. 29 (a) and 29 (b). Approaches the inner wall surface 104b of the container from the direction perpendicular to it. The speed of the hook tip Ea on the r-axis when the container inner wall surface 104b is closest to the container inner wall surface 104b becomes 0 as shown in FIG.

r軸の自転係数が中心最接近時における臨界自転係数(0.322)となる場合、図29(c)および(d)に示すように、r軸のフック先端Eaが公転中心に最接近したときにr軸のフック先端Eaの速さは0となる。 When the rotation coefficient of the r-axis is the critical rotation coefficient (0.322) when the center is closest to the center, the hook tip Ea of the r-axis is closest to the revolution center as shown in FIGS. 29 (c) and 29 (d). Sometimes the speed of the hook tip Ea on the r-axis becomes 0.

なお、Q軸のフック先端Ebは、攪拌部材の公転方向と同じ方向に回転しているので、自転係数を変化させてもQ軸のフック先端Ebの速さが0となることはない。 Since the hook tip Eb of the Q axis rotates in the same direction as the revolution direction of the stirring member, the speed of the hook tip Eb of the Q axis does not become 0 even if the rotation coefficient is changed.


〔自転係数が1であるとき〕
図30は、自転係数が1であるときのフック先端軌跡を説明するための図であり、図30(a)、(b)はそれぞれ、r軸の自転係数が1であってr軸の公転回数が4/8、8/8であるときのフック先端軌跡を示し、図30(c)、(d)はそれぞれ、Q軸の自転係数が1であってQ軸の公転回数が4/8、16/8であるときのフック先端軌跡を示す。

[When the rotation coefficient is 1]
FIG. 30 is a diagram for explaining a hook tip locus when the rotation coefficient is 1, and FIGS. 30 (a) and 30 (b) are respectively a diagram in which the rotation coefficient of the r-axis is 1 and the revolution of the r-axis. The hook tip loci when the number of times is 4/8 and 8/8 are shown, and FIGS. 30 (c) and 30 (d) show the rotation coefficient of the Q axis of 1 and the number of revolutions of the Q axis of 4/8, respectively. , 16/8 shows the locus of the hook tip.

r軸の自転係数が1である場合は、r軸のフック先端は容器内壁面104bの一点にのみ近接する。Q軸の自転係数が1である場合も、Q軸のフック先端Ebは容器内壁面104bの一転のみに近接する。 When the rotation coefficient of the r-axis is 1, the hook tip of the r-axis is close to only one point on the inner wall surface 104b of the container. Even when the rotation coefficient of the Q-axis is 1, the hook tip Eb of the Q-axis is close to only one rotation of the inner wall surface 104b of the container.


〔自転係数の小数点以下の値の設定方法〕
図31は、自転係数の小数点以下の値の選び方を説明するための図であり、図31(a)、(b)はそれぞれ、Q軸の自転係数として4.0、4.08333を選択した場合のフック先端の軌跡を示す。

[How to set the value of the rotation coefficient after the decimal point]
FIG. 31 is a diagram for explaining how to select a value of the rotation coefficient after the decimal point, and FIGS. 31 (a) and 31 (b) have selected 4.0, 4.08333 as the rotation coefficient of the Q axis, respectively. The locus of the hook tip in the case is shown.

Q軸の自転係数に4.0を選ぼうが、4.1を選ぼうが、4.08333を選ぼうが、被攪拌物に対する攪拌部材105bの作用(作用角度、作用点角度、フック先端の加速度)に実質的な違いはない。しかし、自転係数における小数点の選び方によって、容器内壁にフック先端が接近する点の数が左右される。容器内壁にフック先端が接近する点が少ないと、接近しない点に被攪拌物が付着するトラブルが生じる。 Whether 4.0 is selected for the rotation coefficient of the Q-axis, 4.1 is selected, or 4.08333 is selected, the action of the stirring member 105b on the object to be agitated (action angle, action point angle, hook tip). There is no substantial difference in acceleration). However, the number of points where the hook tip approaches the inner wall of the container depends on how the decimal point is selected in the rotation coefficient. If there are few points where the tip of the hook approaches the inner wall of the container, a problem occurs in which the object to be agitated adheres to the points where the tip of the hook does not approach.

自転係数をk=a+(1/b)とする。
(a,bは整数である。)
公転1回転当たりの容器内壁接近数mは、自転係数kの絶対値となるから、
m=|k|=|a+(1/b)|
=|(ab+1)/b|
となる。
Let the rotation coefficient be k = a + (1 / b).
(A and b are integers.)
Since the number of approaches to the inner wall of the container per revolution is the absolute value of the rotation coefficient k,
m = | k | = | a + (1 / b) |
= | (Ab + 1) / b |
Will be.

容器内壁最大接近数nは、b回転したときであるから、
n=|ab+1|
となる。
Since the maximum number of approaches n of the inner wall of the container is when it is rotated b,
n = | ab + 1 |
Will be.

自転係数が4である場合は、図31(a)に示すように、最大接近回数は4となる。 When the rotation coefficient is 4, the maximum number of approaches is 4, as shown in FIG. 31 (a).

また、自転係数を4.083333(=4+1/12)とすると、図31(b)に示すように、最大接近回数は49(=(4+1/12)×12)となる。 Further, assuming that the rotation coefficient is 4.0833333 (= 4 + 1/12), the maximum number of approaches is 49 (= (4 + 1/12) × 12) as shown in FIG. 31 (b).

従って、容器内壁最大接近数nが多くなるように、自転係数の小数点を選ぶ必要がある。 Therefore, it is necessary to select the decimal point of the rotation coefficient so that the maximum number of approaches n of the inner wall of the container increases.


以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図32は本発明の実施形態1による攪拌装置を説明するための図であり、図32(a)は、攪拌装置の全体構成を示し、図32(b)〜図32(d)は、攪拌装置本体の構成例を示す。
(Embodiment 1)
32 is a diagram for explaining the stirring device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 32 (a) shows the overall configuration of the stirring device, and FIGS. 32 (b) to 32 (d) show stirring. An example of the configuration of the main body of the device is shown.

図32(a)に示される攪拌装置100は、被攪拌物を攪拌するための一対の攪拌部材105aおよび105bを有する攪拌装置本体100aと、攪拌装置本体100aを操作者が操作するための操作部100cと、操作部100cからの操作信号Osに基づいて一対の攪拌部材105aおよび105bを駆動する駆動手段100bとを備えている。なお、被攪拌物は、例えば、パン生地である。ただし被攪拌物はパン生地に限定されるものではなく、餃子の皮の生地、クッキー生地などのどのような材料であってもよい。 The stirring device 100 shown in FIG. 32A is a stirring device main body 100a having a pair of stirring members 105a and 105b for stirring the object to be agitated, and an operating unit for the operator to operate the stirring device main body 100a. The 100c and the driving means 100b for driving the pair of stirring members 105a and 105b based on the operation signal Os from the operation unit 100c are provided. The material to be agitated is, for example, bread dough. However, the material to be agitated is not limited to bread dough, and may be any material such as dumpling skin dough and cookie dough.

〔攪拌装置本体100a〕
攪拌装置本体100aは、図32(b)に示すように、被攪拌物104aを収容する攪拌容器104を有し、一対の攪拌部材105aおよび105bが攪拌容器104内に設けられている。
[Agitator body 100a]
As shown in FIG. 32B, the stirring device main body 100a has a stirring container 104 for accommodating the object to be stirred 104a, and a pair of stirring members 105a and 105b are provided in the stirring container 104.

ここで、一方の攪拌部材105aはr軸を有する攪拌部材である。r軸は、公転方向と自転方向とが逆方向である回転軸であり、r軸を有する攪拌部材105aは、公転方向とは逆方向に自転しながらその自転中心が公転半径を有する円周上を移動するように構成されている。他方の攪拌部材105bは、Q軸を有する攪拌部材である。Q軸は、公転方向と自転方向とが同方向である回転軸であり、Q軸を有する攪拌部材105bは、公転方向と同方向に自転しながらその自転中心が公転半径を有する円周上を移動するように構成されている。 Here, one stirring member 105a is a stirring member having an r-axis. The r-axis is a rotation axis in which the revolution direction and the rotation direction are opposite to each other, and the stirring member 105a having the r-axis rotates in the direction opposite to the revolution direction and its rotation center is on the circumference having a revolution radius. Is configured to move. The other stirring member 105b is a stirring member having a Q-axis. The Q-axis is a rotation axis in which the revolution direction and the rotation direction are the same, and the stirring member 105b having the Q-axis rotates on the circumference in which the rotation center has the revolution radius while rotating in the same direction as the revolution direction. It is configured to move.

攪拌装置本体100aは、駆動手段100bからのモータ駆動電流Dc1により一対の攪拌部材105aおよび105bを公転させる公転用モータ101と、駆動手段100bからのモータ駆動電流Dc2により一対の攪拌部材105aおよび105bを自転させる自転用モータ102とを含む。 The stirring device main body 100a revolves the pair of stirring members 105a and 105b by the motor drive current Dc1 from the driving means 100b, and the pair of stirring members 105a and 105b by the motor driving current Dc2 from the driving means 100b. Includes a rotation motor 102 that rotates.

ここで、駆動手段100bは、r軸を有する攪拌部材105aが1公転する間に公転方向と逆方向に何回自転するかを示すr軸の自転係数(負自転係数)およびQ軸を有する攪拌部材105bが1公転する間に公転方向と同じ方向に何回自転するかを示すQ軸の自転係数(正の自転係数ともいう。)を調整可能に構成されている。また、攪拌装置本体100aは、その構造上、r軸を有する攪拌部材105aとQ軸を有する攪拌部材105bとで、自転係数が一致するように構成されている。ただし、攪拌の条件によっては、攪拌装置本体100aは、r軸を有する攪拌部材105aとQ軸を有する攪拌部材105bとで自転係数が異なるように構成されていてもよい。 Here, the driving means 100b has an r-axis rotation coefficient (negative rotation coefficient) indicating how many times the stirring member 105a having an r-axis rotates in the direction opposite to the revolution direction during one revolution, and stirring having a Q-axis. The rotation coefficient of the Q-axis (also referred to as a positive rotation coefficient), which indicates how many times the member 105b rotates in the same direction as the revolution direction during one revolution, can be adjusted. Further, the stirring device main body 100a is configured such that the stirring member 105a having an r-axis and the stirring member 105b having a Q-axis have the same rotation coefficient due to its structure. However, depending on the stirring conditions, the stirring device main body 100a may be configured such that the stirring member 105a having the r-axis and the stirring member 105b having the Q-axis have different rotation coefficients.

攪拌装置本体100aは、筐体(図示せず)に対して回転可能に支持された回転筐体103をさらに有する。回転筐体103には、回転筐体103の回転により一対の攪拌部材105aおよび105bが公転し、かつ回転筐体103に対して攪拌部材105aおよび105bが自転可能となるように、これらの攪拌部材105aおよび105bが支持されている。 The stirring device main body 100a further includes a rotating housing 103 that is rotatably supported with respect to a housing (not shown). In the rotating housing 103, the pair of stirring members 105a and 105b revolve around the rotating housing 103, and the stirring members 105a and 105b can rotate with respect to the rotating housing 103. 105a and 105b are supported.

なお、攪拌装置本体100aは、図32(b)に示すように、r軸を有する攪拌部材105aとQ軸を有する攪拌部材105bとを備えたものに限定されず、図32(c)に示すように、r軸を有する1つの攪拌部材105aを備えた攪拌装置本体110aであってもよい。さらに、攪拌装置本体100aに含まれる一対の攪拌部材105aおよび150bは、これらの攪拌部材105a、105bのように1回の自転で攪拌容器104の内壁に攪拌部材の先端が1回接近する形状を有するものに限定されず、図32(d)に示す攪拌装置本体120aの攪拌部材115aおよび115bのように、1回の自転で攪拌容器104の内壁に攪拌部材の先端が2回接近する形状を有していてもよい。 As shown in FIG. 32 (b), the stirring device main body 100a is not limited to the one provided with the stirring member 105a having the r-axis and the stirring member 105b having the Q-axis, and is shown in FIG. 32 (c). As described above, the stirring device main body 110a may be provided with one stirring member 105a having an r-axis. Further, the pair of stirring members 105a and 150b included in the stirring device main body 100a have a shape in which the tip of the stirring member approaches the inner wall of the stirring container 104 once by one rotation like these stirring members 105a and 105b. The shape is not limited to that of the stirring member, and the tip of the stirring member approaches the inner wall of the stirring container 104 twice in one rotation, as in the stirring members 115a and 115b of the stirring device main body 120a shown in FIG. 32 (d). You may have.

このように、攪拌装置本体に設けられる攪拌部材の個数や形状は特に限定されるものではないが、複数の攪拌部材をできるだけ近づけて配置する場合には、隣接する攪拌部材の一方の先端がその他方の先端が描く軌跡の内側まで入り込むこととなるので、複数の攪拌部材が回転したときに隣接する攪拌部材同士が干渉しないように、両者の自転係数を一致させ、攪拌部材の形状に合わせて攪拌部材の回転位相を所定の回転角だけずらせる必要がある。 As described above, the number and shape of the stirring members provided in the main body of the stirring device are not particularly limited, but when a plurality of stirring members are arranged as close as possible, one tip of the adjacent stirring members is other than the other. Since it penetrates into the inside of the trajectory drawn by the tip of the side, the rotation coefficients of both stirring members should be matched so that the adjacent stirring members do not interfere with each other when the plurality of stirring members rotate, and the rotation coefficients of the two stirring members are matched to the shape of the stirring member. It is necessary to shift the rotation phase of the stirring member by a predetermined rotation angle.


〔攪拌装置本体100aの具体的な構成〕
図33は、図32に示す攪拌装置100に含まれる攪拌装置本体100aの具体的な構成の一例を示す。

[Specific configuration of the stirring device main body 100a]
FIG. 33 shows an example of a specific configuration of the stirring device main body 100a included in the stirring device 100 shown in FIG. 32.

攪拌装置本体100aは、筐体108と、筐体108内に配置された回転可能な筒状公転軸111を有する。筒状公転軸111は、固定具132により筐体108に固定された環状部材131の内部に、外側上軸受131aおよび外側下軸受131bを介して回転可能に取り付けられている。筒状公転軸111の上端には従動スプロケット112が取り付けられ、従動スプロケット112は、公転用モータ101のモータ軸101aに取り付けられた駆動スプロケット113にチェーン114により連結されている。筒状公転軸111の下端には、筒状公転軸111とともに回転する回転筐体103が取り付けられている。 The stirring device main body 100a has a housing 108 and a rotatable tubular revolution shaft 111 arranged in the housing 108. The tubular revolution shaft 111 is rotatably attached to the inside of the annular member 131 fixed to the housing 108 by the fixture 132 via the outer upper bearing 131a and the outer lower bearing 131b. A driven sprocket 112 is attached to the upper end of the tubular revolution shaft 111, and the driven sprocket 112 is connected to a drive sprocket 113 attached to the motor shaft 101a of the revolution motor 101 by a chain 114. At the lower end of the tubular revolution shaft 111, a rotating housing 103 that rotates together with the tubular revolution shaft 111 is attached.

攪拌装置本体100aは、筒状公転軸111内に配置された棒状自転軸121を有する。棒状自転軸121は、内側上軸受111aおよび内側下軸受111bを介して筒状公転軸111に対して回転可能に取り付けられている。棒状自転軸121の上端部は、従動スプロケット112を突き抜けて上方に突出しており、自転用モータ102のモータ軸102aに結合されている。棒状自転軸121の下端部は、回転筐体103の内部に侵入しており、棒状自転軸121の下端部には駆動歯車121aが取り付けられている。回転筐体103内には、棒状自転軸121と平行に配置された一対の従動自転軸123および124が設けられている。従動自転軸123は従動軸上軸受123bおよび従動軸下軸受123cを介して回転筐体103に回転可能に取り付けられており、従動自転軸124は従動軸上軸受124bおよび従動軸下軸受124cを介して回転筐体103に回転可能に取り付けられている。従動自転軸123および124にはそれぞれ、従動歯車123aおよび124aが互いにかみ合うように取り付けられている。さらに、従動自転軸123には、駆動歯車121aとかみ合うようにカウンター歯車123dが付けられている。さらに、従動自転軸123および124の下端にはそれぞれ、攪拌部材105aおよび105bが取り付けられている。 The stirring device main body 100a has a rod-shaped rotating shaft 121 arranged in the tubular revolution shaft 111. The rod-shaped rotating shaft 121 is rotatably attached to the tubular revolution shaft 111 via the inner upper bearing 111a and the inner lower bearing 111b. The upper end of the rod-shaped rotating shaft 121 penetrates the driven sprocket 112 and projects upward, and is coupled to the motor shaft 102a of the rotating motor 102. The lower end of the rod-shaped rotation shaft 121 penetrates into the rotating housing 103, and the drive gear 121a is attached to the lower end of the rod-shaped rotation shaft 121. A pair of driven rotating shafts 123 and 124 arranged in parallel with the rod-shaped rotating shaft 121 are provided in the rotating housing 103. The driven rotating shaft 123 is rotatably attached to the rotating housing 103 via the driven shaft upper bearing 123b and the driven shaft lower bearing 123c, and the driven rotating shaft 124 is rotatably attached via the driven shaft upper bearing 124b and the driven shaft lower bearing 124c. It is rotatably attached to the rotating housing 103. The driven gears 123a and 124a are attached to the driven rotating shafts 123 and 124 so as to mesh with each other, respectively. Further, the driven rotation shaft 123 is provided with a counter gear 123d so as to mesh with the drive gear 121a. Further, stirring members 105a and 105b are attached to the lower ends of the driven rotation shafts 123 and 124, respectively.

このような構造の攪拌装置本体100aでは、攪拌部材105aは、r軸を有する攪拌部材となっており、筒状公転軸111および棒状自転軸121の回転により、公転するとともに公転方向と逆方向に自転する。攪拌部材105bは、Q軸を有する攪拌部材となっており、筒状公転軸111および棒状自転軸121の回転により、公転するとともに公転方向と同方向に自転する。 In the stirring device main body 100a having such a structure, the stirring member 105a is a stirring member having an r-axis, and is revolved by the rotation of the tubular revolution shaft 111 and the rod-shaped rotation shaft 121 and in the direction opposite to the revolution direction. Rotate. The stirring member 105b is a stirring member having a Q-axis, and is revolved by the rotation of the tubular revolving shaft 111 and the rod-shaped revolving shaft 121, and revolves in the same direction as the revolving direction.

また、筐体108の下部には、攪拌容器102を載置する載置台108aが昇降自在に設けられている。載置台108aが下端位置にあるとき、攪拌容器104への被攪拌物104aの出し入れが可能であり、載置台108aが上端位置にあるとき、容器蓋部材106により攪拌容器104の上部開口部分が塞がれるようになっている。 Further, at the lower part of the housing 108, a mounting table 108a on which the stirring container 102 is placed is provided so as to be able to move up and down. When the mounting table 108a is in the lower end position, the object to be agitated 104a can be taken in and out of the stirring container 104, and when the mounting table 108a is in the upper end position, the upper opening portion of the stirring container 104 is closed by the container lid member 106. It is designed to come off.

この実施形態1の攪拌装置100では、攪拌部材105a、105bの自転半径(自転中心から攪拌部材の先端までの距離)は、59mmであり、攪拌部材105a、105bの公転半径(公転中心から自転中心までの距離)Hは40mmである。 In the stirring device 100 of the first embodiment, the rotation radius (distance from the rotation center to the tip of the stirring member) of the stirring members 105a and 105b is 59 mm, and the revolution radius of the stirring members 105a and 105b (rotation center to rotation center). Distance to) H is 40 mm.

従って、r軸の攪拌部材105aの臨界自転係数p(内壁最接近時)は、上記式F9aから
p(内壁最接近時)=−((H/r)+1)=−((40/59)+1)=−1.678
となる。
Therefore, the critical rotation coefficient p (when the inner wall is closest) of the r-axis stirring member 105a is p (when the inner wall is closest) =-((H / r) +1) =-((40/59)) from the above equation F9a. +1) = -1.678
Will be.

また、r軸の攪拌部材105aの臨界自転係数p(中心最接近時)は、上記式F11aから
p(中心最接近時)=(H/r)−1=(40/59)−1=−0.322
となる。
Further, the critical rotation coefficient p (when the center is closest to the center) of the r-axis stirring member 105a is p (when the center is closest to the center) = (H / r) -1 = (40/59) -1 = − from the above equation F11a. 0.322
Will be.


次に、実施形態1の攪拌装置100の動作について説明する。

Next, the operation of the stirring device 100 of the first embodiment will be described.

操作者は、載置台108aを下端位置まで下げた状態で、攪拌容器104への被攪拌物104aを投入し、その後、載置台108aを上端位置まで上昇させて、容器蓋部材106により攪拌容器104の上部開口部分を塞ぐ。ここでは、被攪拌物は、小麦粉に水を添加した小麦粉ドウである場合について説明する。ただし、被攪拌物は、小麦粉ドウに限定されるものではない。 The operator puts the object to be agitated 104a into the stirring container 104 with the mounting table 108a lowered to the lower end position, then raises the mounting table 108a to the upper end position, and the container lid member 106 raises the stirring container 104. Close the upper opening of the. Here, the case where the agitated material is a wheat flour dough obtained by adding water to wheat flour will be described. However, the material to be agitated is not limited to flour dough.

小麦粉ドウの攪拌は、図9(a)に示すように、まず最初に、小麦粉と水とが均一に混合されることが重要であるため、図7に示すように、r軸の攪拌部材105aによる攪拌もQ軸の攪拌部材105bによる攪拌も、被攪拌物に対して混合作用が働く攪拌となるように、操作者が操作部100cを操作して自転係数を1より小さい自転係数(例えば、0.5333)に設定し、操作部100cの攪拌開始スイッチ(図示せず)をオンする。 As shown in FIG. 9A, it is important that the flour and water are uniformly mixed in the stirring of the flour dough. Therefore, as shown in FIG. 7, the r-axis stirring member 105a In both the stirring by the Q-axis stirring member 105b and the stirring by the Q-axis stirring member 105b, the operator operates the operation unit 100c so that the stirring action acts on the object to be stirred, and the rotation coefficient is smaller than 1 (for example, Set to 0.5333) and turn on the stirring start switch (not shown) of the operation unit 100c.

この操作により、駆動手段100bが、操作部100cからの操作信号Osに基づいて攪拌装置本体100aの公転用モータ101および自転用モータ102にそれぞれモータ駆動電流Dc1およびDc2を供給すると、公転用モータ101および自転用モータ102は、それぞれのモータ駆動電流Dc1およびDc2により、r軸の攪拌部材105aが、公転しながら1公転当たり0.5333回転だけ公転方向と逆方向に自転し、Q軸の攪拌部材105bが、公転しながら1公転当たり0.5333回転だけ公転方向と同方向に自転するように、モータ軸101aおよび102aを回転させる。 By this operation, when the drive means 100b supplies the motor drive currents Dc1 and Dc2 to the revolution motor 101 and the rotation motor 102 of the stirring device main body 100a based on the operation signal Os from the operation unit 100c, respectively, the revolution motor 101 In the rotation motor 102, the r-axis stirring member 105a rotates in the direction opposite to the revolution direction by 0.5333 rotations per revolution while revolving due to the motor drive currents Dc1 and Dc2, respectively, and the Q-axis stirring member The motor shafts 101a and 102a are rotated so that the 105b rotates in the same direction as the revolution direction by 0.5333 rotations per revolution while revolving.

図20(a)〜(c)から分かるように、r軸の攪拌部材105aの先端Eaが容器内壁面104bに最接近するときには、先端Eaは加速しながら浅い角度で容器内壁面104bに入射し、かつ公転方向と同じ方向に回転している。このr軸の攪拌部材105aによる攪拌動作には、図19に示される自転係数の領域I−1での攪拌の特徴が表れている。この自転係数でr軸の攪拌部材105aを駆動することにより、被攪拌物に対してはr軸の攪拌部材105aによる混合作用が働く。 As can be seen from FIGS. 20 (a) to 20 (c), when the tip Ea of the r-axis stirring member 105a comes closest to the container inner wall surface 104b, the tip Ea enters the container inner wall surface 104b at a shallow angle while accelerating. And it is rotating in the same direction as the revolution direction. The stirring operation by the r-axis stirring member 105a shows the characteristics of stirring in the region I-1 of the rotation coefficient shown in FIG. By driving the r-axis stirring member 105a with this rotation coefficient, the mixing action of the r-axis stirring member 105a acts on the object to be agitated.

また、図20(d)〜(f)から分かるように、Q軸の攪拌部材105bの先端Ebが容器内壁面104bに最接近するときには、先端Ebは加速しながら浅い角度で容器内壁面104bに入射し、かつ公転方向と同じ方向に回転している。このことは、図19に示される自転係数の領域I−1での攪拌の特徴を表すものであり、この自転係数でQ軸の攪拌部材105bを駆動することにより、被攪拌物に対してはQ軸の攪拌部材105bによる混合作用が働く。 Further, as can be seen from FIGS. 20 (d) to 20 (f), when the tip Eb of the Q-axis stirring member 105b comes closest to the container inner wall surface 104b, the tip Eb accelerates to the container inner wall surface 104b at a shallow angle. It is incident and is rotating in the same direction as the revolution direction. This represents the characteristic of stirring in the region I-1 of the rotation coefficient shown in FIG. 19, and by driving the stirring member 105b on the Q axis with this rotation coefficient, the agitated object is subjected to. The mixing action of the Q-axis stirring member 105b works.

その結果、実施形態1の攪拌装置100では、自転係数を0.5333に設定することにより、r軸の攪拌部材105aおよびQ軸の攪拌部材105bにより被攪拌物が混合されることとなる。 As a result, in the stirring device 100 of the first embodiment, by setting the rotation coefficient to 0.5333, the agitated object is mixed by the agitating member 105a on the r-axis and the agitating member 105b on the Q-axis.

このようにして、攪拌部材105a、105bにより被攪拌物の混合が十分行われたと操作者が判断した後、操作者が操作部100cを操作して自転係数を2より大きい自転係数(例えば、4.5333)に設定すると、駆動手段100bは、公転用モータ101および自転用モータ102のモータ駆動電流Dc1およびDc2を、r軸の攪拌部材105aが、公転しながら1公転当たり4.5333回転だけ公転方向と逆方向に自転し、Q軸の攪拌部材105bが、公転しながら1公転当たり4.5333回転だけ公転方向と同方向に自転するように調整する。 In this way, after the operator determines that the objects to be agitated are sufficiently mixed by the stirring members 105a and 105b, the operator operates the operation unit 100c to set the rotation coefficient to a rotation coefficient greater than 2 (for example, 4). When set to .5333), the drive means 100b revolves the motor drive currents Dc1 and Dc2 of the revolution motor 101 and the rotation motor 102 by 4.5333 revolutions per revolution while the r-axis stirring member 105a revolves. It rotates in the direction opposite to the direction, and the Q-axis stirring member 105b is adjusted so as to rotate in the same direction as the revolution direction by 4.5333 rotations per revolution while revolving.

図26(a)〜(c)から分かるように、r軸の攪拌部材105aの先端Eaが容器内壁面104bに最接近するときには、先端Eaは減速しながら深い角度で容器内壁面104bに入射し、かつ公転方向と逆方向に回転している。この動作には、図19に示されるr軸の自転係数が領域IV−1内の自転係数であるときの攪拌の特徴が表れている。この自転係数で小麦粉ドウを攪拌することにより、小麦粉ドウに対してはr軸の攪拌部材105aによる混練作用が働く。 As can be seen from FIGS. 26 (a) to 26 (c), when the tip Ea of the r-axis stirring member 105a comes closest to the container inner wall surface 104b, the tip Ea enters the container inner wall surface 104b at a deep angle while decelerating. And, it is rotating in the direction opposite to the revolution direction. This operation shows the characteristic of stirring when the rotation coefficient of the r-axis shown in FIG. 19 is the rotation coefficient in the region IV-1. By stirring the flour dough with this rotation coefficient, the kneading action of the r-axis stirring member 105a acts on the flour dough.

また、図26(d)〜(f)から分かるように、Q軸の攪拌部材105bの先端Ebが容器内壁面104bに最接近するときには、先端Ebは浅い角度で容器内壁面104bに入射し、かつ公転方向と同じ方向に回転している。この動作には、図19に示されるQ軸の自転係数が領域IV−1内の自転係数であるときの攪拌の特徴が表れている。この自転係数で小麦粉ドウを攪拌することにより、小麦粉ドウに対してはQ軸の攪拌部材105bによる混合作用が働く。 Further, as can be seen from FIGS. 26 (d) to 26 (f), when the tip Eb of the Q-axis stirring member 105b comes closest to the container inner wall surface 104b, the tip Eb is incident on the container inner wall surface 104b at a shallow angle. And it is rotating in the same direction as the revolution direction. This operation shows the characteristic of stirring when the rotation coefficient of the Q axis shown in FIG. 19 is the rotation coefficient in the region IV-1. By stirring the flour dough with this rotation coefficient, the mixing action of the Q-axis stirring member 105b acts on the flour dough.

その結果、実施形態1の攪拌装置100では、自転係数を4.5333に設定することにより、小麦粉ドウに対してr軸の攪拌部材105aによる混練作用とQ軸の攪拌部材105bによる混合作用とが働くこととなる。 As a result, in the stirring device 100 of the first embodiment, by setting the rotation coefficient to 4.5333, the kneading action of the r-axis stirring member 105a and the mixing action of the Q-axis stirring member 105b are performed on the flour dough. Will work.

このように、本実施形態1では、r軸を有する攪拌部材105aと、Q軸を有する攪拌部材105bとを備えた攪拌装置100において、新たに発見された2以下の領域のうちのr軸の攪拌部材105aによる攪拌作用が混合作用となる領域の自転係数と、従来から用いられている、r軸の攪拌部材105aによる攪拌作用が混練作用となる領域の自転係数との間で自転係数を切り替えることにより、実質的に被攪拌物に対する混合のみを行うことが可能となり、被攪拌物の混練前の混合を十分に行うことが可能となる。 As described above, in the first embodiment, in the stirring device 100 including the stirring member 105a having the r-axis and the stirring member 105b having the Q-axis, the r-axis of the newly discovered two or less regions The rotation coefficient is switched between the rotation coefficient of the region where the stirring action by the stirring member 105a is the mixing action and the rotation coefficient of the region where the stirring action by the r-axis stirring member 105a is the kneading action, which has been conventionally used. As a result, it is possible to substantially only mix the material to be agitated, and it is possible to sufficiently mix the material to be agitated before kneading.

例えば、被攪拌物がパン生地として用いられる小麦粉ドウである場合は、自転係数を0.5333に設定して小麦粉ドウを混練することなく十分に混合して澱粉のまわりを水和物で均一に覆い、その後、自転係数を4.5333に変えて、r軸の攪拌部材105aによる混練作用とQ軸の攪拌部材105bによる混合作用とにより安定して小麦粉ドウの混練を行ってグルテンネットワークを強固にできる。これにより、小麦粉ドウを焼成して得られるパンを、強固なグルテンの網目構造によるおいしい食感と澱粉の十分な糊化によるおいしい味にすることができる。 For example, when the material to be agitated is wheat flour dough used as bread dough, the rotation coefficient is set to 0.5333, the flour dough is sufficiently mixed without kneading, and the starch is uniformly covered with hydrate. After that, the rotation coefficient is changed to 4.5333, and the kneading action of the r-axis stirring member 105a and the mixing action of the Q-axis stirring member 105b can stably knead the flour dough to strengthen the gluten network. .. As a result, the bread obtained by baking the flour dough can have a delicious texture due to the strong gluten network structure and a delicious taste due to sufficient gelatinization of starch.

なお、被攪拌物は、パン生地に限定されるものではなく、ギョーザの皮の生地や焼き菓子のスコーンの生地でもよい。ギョーザの皮やスコーンの生地を作製する場合は、自転係数を0.5333に設定して、小麦粉ドウをr軸の攪拌部材105aにより混練することなくr軸の攪拌部材105aおよびQ軸の攪拌部材105bにより混合し、その後、自転係数を4.5333に変えて、r軸の攪拌部材105aによる混練作用とQ軸の攪拌部材105bによる混合作用とにより安定して被攪拌物の混練を行って弱いグルテンネットワークを作る。これにより、小麦粉ドウを焼成して得られるギョーザやスコーンを、弱いグルテンネットワークの構築による噛み切りやすさの食感と澱粉の十分な糊化によるおいしい味にすることができる。 The material to be agitated is not limited to bread dough, but may be gyoza skin dough or baked confectionery scone dough. When producing gyoza skin or scone dough, the rotation coefficient is set to 0.5333, and the r-axis stirring member 105a and the Q-axis stirring member 105a and the Q-axis stirring member without kneading the flour dough with the r-axis stirring member 105a. After mixing with 105b, the rotation coefficient is changed to 4.5333, and the kneading action by the r-axis stirring member 105a and the mixing action by the Q-axis stirring member 105b stably knead the material to be agitated and weak. Create a gluten network. As a result, the gyoza and scones obtained by baking the wheat flour dough can have a texture that is easy to chew due to the construction of a weak gluten network and a delicious taste due to sufficient gelatinization of starch.

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As described above, the present invention has been illustrated using the preferred embodiment of the present invention, but the present invention should not be construed as being limited to this embodiment. It is understood that the invention should be construed only by the claims. It will be understood by those skilled in the art that from the description of specific preferred embodiments of the present invention, an equivalent range can be implemented based on the description of the present invention and common general technical knowledge. It is understood that the references cited herein should be incorporated as reference to the present specification in the same manner that the content itself is specifically described herein.

本発明は、攪拌装置の分野において、新規な機構により被攪拌物を攪拌することにより被攪拌物を混合することができる攪拌装置を実現することができるものとして有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY In the field of agitating device, the present invention is useful as a device capable of realizing a stirring device capable of mixing an object to be agitated by stirring the object to be agitated by a novel mechanism.

100 攪拌装置
100a 攪拌装置本体
100b 駆動手段
100c 操作部
101 公転用モータ
101a 公転用モータ軸
102 自転用モータ
102a 自転用モータ軸
103 回転筐体
104 攪拌容器
104a 被攪拌物
104b 容器内壁
105a、105b 攪拌部材
106 容器蓋部材
108 筐体
108a 容器載置台
111 筒状公転軸
111a 内側上軸受
111b 内側下軸受
112 従動スプロケット
113 駆動スプロケット
114 チェーン
121 棒状自転軸
121a 駆動歯車
123、124 従動自転軸
123a、124a 従動歯車
123b、124b 従動軸上軸受
123c、124c 従動軸下軸受
123d カウンター歯車
131 環状部材
131a 外側上軸受
131b 外側下軸受
132 固定具
C0 公転の中心
Dc1、Dc2 モータ駆動電流
Ea、Eb 攪拌部材の先端(フック先端)
100 Stirrer 100a Stirrer body 100b Drive means 100c Operation unit 101 Revolution motor 101a Revolution motor shaft 102 Rotation motor 102a Rotation motor shaft 103 Rotating housing 104 Stirring container 104a Stirring object 104b Container inner wall 105a, 105b Stirring member 106 Container lid member 108 Housing 108a Container mount 111 Cylindrical revolving shaft 111a Inner upper bearing 111b Inner lower bearing 112 Driven sprocket 113 Driven sprocket 114 Chain 121 Rod-shaped rotating shaft 121a Drive gear 123, 124 Driven rotating shaft 123a, 124a 123b, 124b Driven shaft bearing 123c, 124c Driven shaft lower bearing 123d Counter gear 131 Ring member 131a Outer upper bearing 131b Outer lower bearing 132 Fixture C0 Center of revolution Dc1, Dc2 Motor drive current Ea, Eb Tip of stirring member (hook) Tip)

Claims (5)

被攪拌物を攪拌するための攪拌部材を駆動する駆動手段を備え、
該攪拌部材は、r軸を有し、
該駆動手段は、該攪拌部材が公転しながら公転方向と逆方向に自転するように該攪拌部材を駆動し、かつ、該攪拌部材の自転係数が1より小さくなるように該自転係数を調整することにより、該被攪拌物混合することを実行するように構成されている、攪拌装置。
A driving means for driving a stirring member for stirring an object to be agitated is provided.
The stirring member has an r-axis and has an r-axis.
The driving means drives the stirring member so that the stirring member rotates in the direction opposite to the revolution direction while revolving, and adjusts the rotation coefficient so that the rotation coefficient of the stirring member is smaller than 1. A stirrer configured to perform mixing of the object to be agitated.
前記駆動手段は、前記攪拌部材が公転しながら公転方向と逆方向に自転するように該攪拌部材を駆動し、かつ、該攪拌部材の自転係数が1より大きくなるように該自転係数を調整することにより、前記被攪拌物を混練することを実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載の攪拌装置。 The driving means drives the stirring member so that the stirring member rotates in the direction opposite to the revolution direction while revolving, and adjusts the rotation coefficient so that the rotation coefficient of the stirring member becomes larger than 1. it allows the further configured to perform the kneading of the stirring was stirred apparatus according to claim 1. 前記駆動手段は、前記攪拌部材の自転係数を調整することにより、前記被攪拌物を混合することと混練することとを切り替えるように構成されている、請求項に記載の攪拌装置。 The stirring device according to claim 2 , wherein the driving means is configured to switch between mixing and kneading the material to be agitated by adjusting the rotation coefficient of the stirring member. 前記駆動手段は、前記自転係数を調整することにより、前記攪拌部材の先端が公転方向と異なる方向に移動しながら前記被攪拌物を混練する第1の混練状態と、該攪拌部材の先端が公転方向と同じ方向に移動しながら該被攪拌物を混練する第2の混練状態とを切り替えるように構成されている、請求項に記載の攪拌装置。 The driving means has a first kneading state in which the agitated object is kneaded while the tip of the agitating member moves in a direction different from the revolution direction by adjusting the rotation coefficient, and the tip of the agitating member revolves. The stirring device according to claim 3 , which is configured to switch between a second kneading state in which the object to be agitated is kneaded while moving in the same direction as the direction. 前記駆動手段は、Q軸を有するさらなる攪拌部材を駆動するように構成されており、
前記駆動手段は、前記r軸を有する攪拌部材と該Q軸を有するさらなる攪拌部材とにより前記被攪拌物を混合することと、該Q軸を有するさらなる攪拌部材により該被攪拌物を混合しながら該r軸を有する攪拌部材により該被攪拌物を混練することとを切り替えるように構成されている、請求項〜請求項のいずれか一項に記載の攪拌装置。
The driving means is configured to drive a further stirring member having a Q-axis.
The driving means mixes the agitated object with the agitating member having the r-axis and the further agitating member having the Q-axis, and while mixing the agitated object with the further agitating member having the Q-axis. The stirring device according to any one of claims 2 to 4 , which is configured to switch between kneading the material to be agitated by a stirring member having the r-axis.
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