JP6901842B2 - Stirrer and its operation method - Google Patents
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Description
本発明は、容器内に投入された原料を撹拌するための撹拌機及びその運転方法に関する。 The present invention relates to a stirrer for stirring raw materials charged into a container and a method for operating the stirrer.
化学、食品、医薬、エネルギー等の種々の分野において、原料を撹拌して所望の生成物を製造するために広く利用されている撹拌機は、一般的に、原料が投入される円筒状の容器と、当該容器内において回転可能に設けられた撹拌羽根(アジテータ羽根)と、を備えており、撹拌羽根を回転させることにより容器内の原料を撹拌する。 In various fields such as chemistry, food, medicine, and energy, agitators widely used for stirring raw materials to produce desired products are generally cylindrical containers into which raw materials are charged. And a stirring blade (agitator blade) rotatably provided in the container, and the raw material in the container is stirred by rotating the stirring blade.
これら撹拌機は、原料を撹拌して混合すること、および原料を撹拌し混合するとともに造粒することを目的に使用される。原料を造粒するための撹拌機の中には、造粒効率を高めるために、容器の側部に、解砕羽根(チョッパ羽根)と呼ばれる副次的な羽根を備えるものもある。 These stirrers are used for the purpose of stirring and mixing the raw materials and stirring and mixing the raw materials and granulating. Some agitators for granulating raw materials are provided with secondary blades called crushing blades (chopper blades) on the side of the container in order to improve the granulation efficiency.
また、このような撹拌機の容器は、一般的に、容器本体と、容器本体を開閉可能な蓋部材とを有し、蓋部材を開いて容器内部を開放して、作業員による手作業により、容器の内面、すなわち容器本体の内面および蓋部材の内面を清掃することが可能な構造となっている。特に、撹拌する原料が粘性や湿潤性を有する場合には、撹拌時に、原料が容器の内面に多量に付着し易い。このように原料が容器の内面に多量に付着する状況が生じ得る場合には、蓋部材を開いて容器内部を開放して、手作業により付着した原料を取り除く作業が頻繁に行われることがある。 Further, the container of such a stirrer generally has a container body and a lid member capable of opening and closing the container body, and the lid member is opened to open the inside of the container by manual work by an operator. The structure is such that the inner surface of the container, that is, the inner surface of the container body and the inner surface of the lid member can be cleaned. In particular, when the raw material to be agitated has viscosity or wettability, a large amount of the raw material tends to adhere to the inner surface of the container during stirring. When a large amount of raw material may adhere to the inner surface of the container in this way, the work of opening the lid member to open the inside of the container and manually removing the adhered raw material may be frequently performed. ..
しかし、蓋部材を開いて容器内部を開放して容器内面に付着した原料を手作業によって原料を取り除くことは、作業効率を低下させ、また、特に、医薬分野においては、高純度の粉体の処理を行うために異物の混入の防止のため手作業は好ましくなく、また高薬理活性の原料を処理する場合には、原料による作業員への健康被害等防止のためにも好ましくなく、さらに容器外への原料の拡散防止のためにも好ましくない。そのため、手作業による原料の取り除き作業を行わなくても、容器内面に付着した原料を十分に掻き取ることができるスクレーパ装置(掻き取り羽根装置)が求められる。 However, opening the lid member to open the inside of the container and manually removing the raw material adhering to the inner surface of the container reduces the work efficiency, and especially in the pharmaceutical field, the high-purity powder Manual work is not preferable to prevent foreign substances from being mixed in for processing, and when processing raw materials with high pharmacological activity, it is not preferable to prevent health damage to workers due to the raw materials, and further, a container. It is also not preferable for preventing the diffusion of raw materials to the outside. Therefore, there is a need for a scraper device (scraping blade device) that can sufficiently scrape the raw material adhering to the inner surface of the container without manually removing the raw material.
そのため、例えば、蓋部材を開いて容器内部を開放することなく、容器の内面に付着した原料の掻き取り(除去)が可能な撹拌機が、提案されている。 Therefore, for example, a stirrer capable of scraping (removing) the raw material adhering to the inner surface of the container without opening the lid member to open the inside of the container has been proposed.
例えば、特許文献1には、円筒形容器内面近傍に沿って回転して容器内面に付着した原料を掻き取るスクレーパ(掻き取り羽根)を有し、遊星運動可能な2本の撹拌翼の回転軸にスクレーパ固定アームが接続され、このスクレーパ固定アームにスクレーパが回転軸を介して接続されている撹拌装置が開示されている。また、特許文献1には、撹拌装置が、容器内面とスクレーパのクリアランスを一定にするため、回転軸の位置を固定され、逆L字形状のスクレーパが、ペースト(原料)液面上限よりも上の位置で逆L字突起部を容器内面と接触し、ペースト液面上限以下では容器内面と非接触となるように構成されること等が開示されている。 For example, Patent Document 1 has a scraper (scraping blade) that rotates along the vicinity of the inner surface of a cylindrical container to scrape off the raw material adhering to the inner surface of the container, and has two rotating shafts of stirring blades capable of planetary motion. A stirrer is disclosed in which a scraper fixing arm is connected to the scraper fixing arm, and a scraper is connected to the scraper fixing arm via a rotation shaft. Further, in Patent Document 1, the stirring device fixes the position of the rotating shaft in order to make the clearance between the inner surface of the container and the scraper constant, and the inverted L-shaped scraper is above the upper limit of the paste (raw material) liquid level. It is disclosed that the inverted L-shaped protrusion is in contact with the inner surface of the container at the position of, and is not in contact with the inner surface of the container below the upper limit of the paste liquid level.
このようなスクレーパが撹拌機に設けられる場合には、特に、食品分野および医薬分野においては、安全衛生上の観点から、スクレーパが摩耗して摩耗粉が原料に混入することや、スクレーパの取り付けのためのボルト等の部材が原料に混入することを防ぐ対策が強く望まれる。 When such a scraper is provided in the stirrer, especially in the food field and the pharmaceutical field, from the viewpoint of safety and health, the scraper is worn and wear debris is mixed into the raw material, and the scraper is attached. It is strongly desired to take measures to prevent members such as bolts for the purpose from being mixed into the raw material.
スクレーパの摩耗に関して、例えばスクレーパが容器の内面に強く押し付けられる状態で固定される態様は、スクレーパの摩耗の進行が促進され得るため、避けることが望ましい。この点に関して、特許文献1に開示されたスクレーパは、容器内面とのクリアランスを一定にするため、摩耗を抑制することができる。 Regarding the wear of the scraper, for example, the aspect in which the scraper is fixed in a state of being strongly pressed against the inner surface of the container is desirable because the progress of the wear of the scraper can be promoted. In this regard, the scraper disclosed in Patent Document 1 keeps the clearance with the inner surface of the container constant, so that wear can be suppressed.
しかしながら、スクレーパと容器内面との間にクリアランスが確保される態様では、スクレーパによる原料の取り除き効果は十分に得られない。特に、撹拌機の容器は、一般に、製缶により製造されるため、容器を高精度の寸法精度で製作することは困難であり、容器の内面は、小さな凹凸、うねりや波打ち等が存在するため、スクレーパが回転軸まわりに容器内面に沿って回転すると、スクレーパと容器内面との間隙が場所により変化し、大きな間隙のある部分では、容器内面に付着した原料を十分掻き取れない場合がある。特に、撹拌機が大型となるほど、高精度に製作することが困難となるため、スクレーパによる付着原料の掻き取りが困難となる可能性が高まる。そのため、この特許文献1にかかるスクレーパには、スクレーパの摩耗を抑制しつつも、原料の取り除き効果を向上させることに改善の余地がある。 However, in a mode in which a clearance is secured between the scraper and the inner surface of the container, the effect of removing the raw material by the scraper cannot be sufficiently obtained. In particular, since the container of the stirrer is generally manufactured by can manufacturing, it is difficult to manufacture the container with high precision and dimensional accuracy, and the inner surface of the container has small irregularities, waviness, waviness, etc. When the scraper rotates along the inner surface of the container around the axis of rotation, the gap between the scraper and the inner surface of the container changes depending on the location, and the raw material adhering to the inner surface of the container may not be sufficiently scraped off in a portion having a large gap. In particular, the larger the stirrer, the more difficult it is to manufacture with high precision, and the more likely it is that it becomes difficult to scrape off the adhered raw material with a scraper. Therefore, there is room for improvement in the scraper according to Patent Document 1 in improving the effect of removing the raw material while suppressing the wear of the scraper.
また、特許文献1に開示されたスクレーパは、円筒形容器内面近傍に配置された回転軸から、円筒形容器内面に沿う方向で一方側に延びつつ容器の内面側に延びるように取り付けられているため、スクレーパが前記一方側に回転した場合には原料の取り除き効果は期待できるが、反転した場合には、原料の取り除き効果は期待できない。そのため、容器の側壁に温度センサや解砕羽根等の突起物がある場合は、これら突起部との干渉を防止するためにスクレーパの回転範囲が制限されることで、容器の内面において付着した原料を取り除けない領域が比較的大きくなってしまう。この点においても、この特許文献1にかかるスクレーパは、原料の取り除き効果を向上させることに改善の余地がある。 Further, the scraper disclosed in Patent Document 1 is attached so as to extend from a rotation shaft arranged near the inner surface of the cylindrical container to the inner surface side of the container while extending to one side in the direction along the inner surface of the cylindrical container. Therefore, when the scraper is rotated to one side, the effect of removing the raw material can be expected, but when it is reversed, the effect of removing the raw material cannot be expected. Therefore, if there are protrusions such as temperature sensors and crushing blades on the side wall of the container, the rotation range of the scraper is limited to prevent interference with these protrusions, and the raw material adhered to the inner surface of the container. The area that cannot be removed becomes relatively large. In this respect as well, the scraper according to Patent Document 1 has room for improvement in improving the effect of removing raw materials.
また、スクレーパの取り付けのための部材に関して、このような部材の原料への混入を防ぐためには、部材の部品点数を極力抑制することが望ましい。ここで、例えば、特許文献1には、スクレーパが回転軸に接続され、この回転軸が、スプリングやダンパーなどで回転幅を調整する機構を有していてもよいことが記載されている。 Further, regarding the member for attaching the scraper, in order to prevent such a member from being mixed into the raw material, it is desirable to suppress the number of parts of the member as much as possible. Here, for example, Patent Document 1 describes that a scraper may be connected to a rotating shaft, and the rotating shaft may have a mechanism for adjusting the rotation width with a spring, a damper, or the like.
しかしながら、このような態様は、部品点数が増加するため、部材の混入の可能性が高くなってしまい、望ましくない。また、スクレーパは、容器の内面から取り除いた原料を撹拌中の原料に戻すことも可能であるが、原料の一部はスクレーパに付着するため、定期的に洗浄する必要がある。この際においても、部品点数が少ないことにより、分解洗浄を容易に行えるようにすることが望ましい。 However, such an embodiment is not desirable because the number of parts increases and the possibility of mixing of members increases. Further, the scraper can return the raw material removed from the inner surface of the container to the raw material being stirred, but since a part of the raw material adheres to the scraper, it is necessary to wash it regularly. Even in this case, it is desirable that disassembly and cleaning can be easily performed by reducing the number of parts.
本発明は、従来技術における前記問題点に鑑みなされたものであって、スクレーパの摩耗を抑制することができると共に、容器の内面に変形等がある場合であっても容器の内面に付着した原料を効果的に取り除くことができる撹拌機及びその運転方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and can suppress wear of the scraper, and even if the inner surface of the container is deformed, the raw material adhered to the inner surface of the container. It is an object of the present invention to provide a stirrer capable of effectively removing the above-mentioned material and a method for operating the stirrer.
また、本発明は、スクレーパの取り付けのための部品点数を少なく抑えることにより、取付用の部材の原料への混入を防止しつつ分解洗浄を容易に行うことができる撹拌機及びその運転方法を提供することを目的とする。 The present invention also provides a stirrer and an operating method thereof that can easily perform disassembly and cleaning while preventing the mounting members from being mixed into the raw material by reducing the number of parts for mounting the scraper. The purpose is to do.
前記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、原料を撹拌するための撹拌機であって、前記原料をその内部に収納するための略回転対称形状の容器と、前記容器の内面に沿って延在し、前記容器の中心軸周りに回転駆動されるスクレーパアームと、前記スクレーパアームに連結され、前記容器の内面に付着した前記原料を除去するためのスクレーパと、を備え、前記スクレーパアームが前記中心軸周りに回転駆動されて前記スクレーパの端部が前記容器の内面に接触しながら移動するときに、前記スクレーパの端部が前記容器の内面の形状に追従して前記容器の内面に対して略垂直な方向に変位可能となるように構成されている、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the first aspect of the present invention is a stirrer for stirring raw materials, which is a container having a substantially rotationally symmetrical shape for storing the raw materials therein, and the container. A scraper arm extending along the inner surface and rotationally driven around the central axis of the container, and a scraper connected to the scraper arm and adhering to the inner surface of the container are provided. When the scraper arm is rotationally driven around the central axis and the end of the scraper moves while contacting the inner surface of the container, the end of the scraper follows the shape of the inner surface of the container. It is characterized in that it is configured so that it can be displaced in a direction substantially perpendicular to the inner surface of the container.
本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記スクレーパは、前記容器の内面に対して略垂直な方向に変位可能となるように、前記容器の内面に沿って延びる方向を長手方向とするスリットを有する、ことを特徴とする。 In a second aspect of the present invention, in the first aspect, the scraper extends in a longitudinal direction along the inner surface of the container so that the scraper can be displaced in a direction substantially perpendicular to the inner surface of the container. It is characterized by having a slit.
本発明の第3の態様は、第1または第2の態様において、前記スクレーパを前記スクレーパアームに連結するための連結用ピンを有する連結プレートをさらに備え、前記スクレーパが、前記スクレーパアームの回転方向の厚さが薄く、前記スクレーパアームに沿って延びる方向を長手方向とする細長い略平板形状の外形を有し、前記連結プレートが、前記スクレーパアームの回転方向の厚さが薄く、前記スクレーパアームに沿って延びる方向を長手方向とする細長い略平板形状の外形を有し、前記スクレーパが、前記スクレーパアームと前記連結プレートとの間に挟み込まれ、前記連結用ピンにより押さえ込まれて前記スクレーパアームに連結され、前記スクレーパの前記容器の内面側の端部が、前記スクレーパアームおよび前記連結プレートの前記容器の内面側の端部より前記容器の内面側に張り出している、ことを特徴とする。 A third aspect of the present invention further comprises, in the first or second aspect, a connecting plate having connecting pins for connecting the scraper to the scraper arm, the scraper in the direction of rotation of the scraper arm. Has a thin, substantially flat plate-like outer shape with the direction extending along the scraper arm as the longitudinal direction, and the connecting plate has a thin thickness in the rotation direction of the scraper arm, and the scraper arm has a thin shape. It has an elongated substantially flat plate-shaped outer shape with the direction extending along the longitudinal direction, and the scraper is sandwiched between the scraper arm and the connecting plate, pressed by the connecting pin, and connected to the scraper arm. The end of the scraper on the inner surface side of the container projects from the end of the scraper arm and the connecting plate on the inner surface side of the container to the inner surface side of the container.
本発明の第4の態様は、第3の態様において、前記連結用ピンが前記連結プレートに冶金的に結合され、前記スクレーパおよび前記スクレーパアームが、それぞれ前記連結用ピンが挿通される挿通穴を有し、前記連結用ピンを前記スクレーパおよび前記スクレーパアームそれぞれの前記連結用ピンに対応して配置された前記挿通穴に挿通することにより、前記スクレーパが前記スクレーパアームに連結されている、ことを特徴とする。 In a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the connecting pin is metallurgically bonded to the connecting plate, and the scraper and the scraper arm each have an insertion hole through which the connecting pin is inserted. The scraper is connected to the scraper arm by inserting the connecting pin into the insertion hole arranged corresponding to the connecting pin of each of the scraper and the scraper arm. It is a feature.
本発明の第5の態様は、第4の態様において、前記連結用ピンが、頭部に略円形の鍔を有し、前記スクレーパアームに形成された前記挿通穴が、前記鍔が通過できる略円形の鍔用穴と、その下方に連続して一体に形成され、幅が前記鍔の直径より小さい長穴とを有し、前記スクレーパに形成された前記挿通穴に挿通させた前記連結用ピンを、前記スクレーパアームに形成された前記鍔用穴に挿通した後に下降させて、前記連結用ピンの前記鍔の裏面を前記スクレーパアームの表面に当接させて、前記スクレーパを前記スクレーパアームに連結するように構成されている、ことを特徴とする。 In a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the connecting pin has a substantially circular collar on the head, and the insertion hole formed in the scraper arm allows the collar to pass through. The connecting pin which has a circular collar hole and an elongated hole which is continuously integrally formed below the collar hole and whose width is smaller than the diameter of the collar and is inserted into the insertion hole formed in the scraper. Is inserted into the collar hole formed in the scraper arm and then lowered to bring the back surface of the collar of the connecting pin into contact with the surface of the scraper arm to connect the scraper to the scraper arm. It is characterized in that it is configured to do so.
本発明の第6の態様は、第3乃至第5のいずれかの態様において、前記連結プレートは固定ピンをさらに備え、前記スクレーパは、前記固定ピンが嵌合される嵌合穴を有し、前記固定ピンを前記嵌合穴に嵌合することにより、前記スクレーパが前記連結プレートに連結されるように構成されている、ことを特徴とする。 In a sixth aspect of the present invention, in any of the third to fifth aspects, the connecting plate further comprises a fixing pin, and the scraper has a fitting hole into which the fixing pin is fitted. The scraper is configured to be connected to the connecting plate by fitting the fixing pin into the fitting hole.
本発明の第7の態様は、第6の態様において、前記スクレーパは、前記固定ピンが嵌合される嵌合穴を有する弾性材製の環状体を備えている、ことを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth aspect, the scraper includes an annular body made of an elastic material having a fitting hole into which the fixing pin is fitted.
本発明の第8の態様は、第3乃至第7のいずれかの態様において、前記スクレーパおよび前記連結プレートが、前記スクレーパアームが前記容器の内面に沿って延びる方向に複数に分割されている、ことを特徴とする。 In an eighth aspect of the present invention, in any of the third to seventh aspects, the scraper and the connecting plate are divided into a plurality of parts in a direction in which the scraper arm extends along the inner surface of the container. It is characterized by that.
本発明の第9の態様は、第1乃至第8のいずれかの態様において、前記スクレーパアームは、前記中心軸に対して両方向に回転することが可能である、ことを特徴とする。 A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to eighth aspects, the scraper arm can rotate in both directions with respect to the central axis.
本発明の第10の態様は、第9の態様において、前記容器は、側部に解砕羽根を備え、前記スクレーパアームの回転方向を前記解砕羽根の近傍で逆転するように構成されている、ことを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the ninth aspect, wherein the container is provided with a crushing blade on a side portion, and the rotation direction of the scraper arm is reversed in the vicinity of the crushing blade. , Characterized by.
本発明の第11の態様は、第1乃至第10のいずれかの態様において、前記容器は、その内部の底部に前記容器の中心部から側部の内面まで放射状に延びて、前記中心軸周りに回転して原料を撹拌する撹拌羽根を備え、前記スクレーパアームが、前記容器の内面に沿って前記撹拌羽根の外周部の上端近傍まで延びている、ことを特徴とする。 In the eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the container extends radially from the center of the container to the inner surface of the side of the container at the bottom of the container, and around the center axis. The scraper arm is provided with a stirring blade that rotates to stir the raw material, and the scraper arm extends along the inner surface of the container to the vicinity of the upper end of the outer peripheral portion of the stirring blade.
本発明の第12の態様は、第11の態様において、前記解砕羽根を回転させる回転軸が、前記撹拌羽根の外周部の上端近傍に設けられている、ことを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the eleventh aspect, a rotation shaft for rotating the crushing blade is provided near the upper end of the outer peripheral portion of the stirring blade.
前記課題を解決するために、本発明の第13の態様による撹拌機の運転方法は、第1乃至第12のいずれかの態様の撹拌機の運転方法であって、前記容器内に原料を投入する工程と、前記中心軸周りに前記スクレーパアームを前記容器の内壁に沿って回転させて、前記スクレーパを前記容器の内面に接触させながら周方向に移動する工程と、を備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the method of operating the stirrer according to the thirteenth aspect of the present invention is the method of operating the stirrer according to any one of the first to twelfth aspects, and the raw material is put into the container. A step of rotating the scraper arm around the central axis along the inner wall of the container and moving the scraper in the circumferential direction while contacting the inner surface of the container. To do.
本発明によれば、スクレーパの摩耗を抑制することができると共に、容器の内面に変形等がある場合であっても容器の内面に付着した原料を効果的に取り除くことができる撹拌機及びその運転方法を提供することができる。 According to the present invention, a stirrer capable of suppressing wear of the scraper and effectively removing raw materials adhering to the inner surface of the container even when the inner surface of the container is deformed and its operation. A method can be provided.
また、本発明によれば、スクレーパの取り付けのための部品点数を少なく抑えることにより、取付用の部材の原料への混入を防止しつつ分解洗浄を容易に行うことができる撹拌機及びその運転方法を提供することができる。 Further, according to the present invention, by suppressing the number of parts for mounting the scraper to a small number, a stirrer capable of easily disassembling and cleaning while preventing the mounting members from being mixed into the raw material and a method for operating the stirrer. Can be provided.
以下、本発明に係る撹拌機およびその運転方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the stirrer and its operating method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<第一の実施形態>
図1乃至図7に示したように、第一の実施形態における撹拌機1は、原料が投入されて収納される容器2と、原料を撹拌する撹拌羽根6、解砕羽根8およびスクレーパアーム21と、スクレーパアーム21に取り付けられたスクレーパ11と、を備えている。
<First Embodiment>
As shown in FIGS. 1 to 7, the stirrer 1 in the first embodiment includes a
容器2は、略回転対称の形状をしており、天井部に開閉可能な蓋5を有し、蓋を閉鎖することにより、内部を外部と隔離し密封とすることができる。蓋5には、容器2の回転対称の中心軸と略同一の中心軸の周りに回転する駆動軸22が連結されている。
The
撹拌羽根6は、容器2の底部に配設され、容器2の外部に配置されたモータ(図示省略)により撹拌羽根駆動軸12を介して駆動されて、容器2の回転対称の中心軸周りに回転して原料を撹拌する。なお、本実施形態においては、撹拌羽根6は、周方向に均等間隔で3基備えられているが、数量は、原料の種類や撹拌機1の大きさ等に応じて適宜変更して備えられる。
The
解砕羽根8は、容器2内部の外周部であって、撹拌羽根6の上方に配設され、外部に配設された解砕羽根用モータ10により回転軸9を介して回転し、原料の混合時には原料を容器2の中心方向に押し出し分散性を高め、造粒時には塊を粉砕し粒を整える機能を有している。
The crushing
スクレーパアーム21は、駆動軸22に連結されており、蓋5を含む容器2の内面に沿って撹拌羽根6の外周部の上端近傍まで下方に延びており、容器2の上方に配置されたアーム用モータ23により駆動軸22を介して、容器2の回転対称の中心軸と略同一の中心軸の周りに回転する。なお、以下、特に断らない限り、容器2の内面には、蓋5の内面も含むものとする。
The
スクレーパアーム21には、容器2の内面に付着した原料を掻き取りにより除去するスクレーパ11が取り付けられている。スクレーパ11は、鉛直断面において、その先端がスクレーパアームの延びる方向に沿って容器2の内面に線状に接触しており、スクレーパアームを周方向に回転させることにより、回転範囲において、容器2の内面に付着した原料を掻き取り、除去することができる。
A
以下、スクレーパアーム21の構造、スクレーパ11の構造、およびスクレーパ11のスクレーパアーム21への連結構造等について、詳細に説明する。
Hereinafter, the structure of the
スクレーパアーム21は、図1、3、8等に示されるように、概略の外形が、スクレーパアーム21の回転方向の厚さが薄く、スクレーパアーム21に沿って下方に延びる方向を長手方向とする細長い略平板形状を有している。なお、スクレーパアーム21は、回転方向の厚さが薄い平板形状をしていることから、スクレーパ11等を連結して水平方向に回転して容器2の内面に強固に付着した原料を掻き取る際の反力等に対する剛性を高めるために、回転方向に高さを有するフランジ13を備えている。
As shown in FIGS. 1, 3, 8 and the like, the
スクレーパ11は、図9等に示されるように、概略の外形が、スクレーパアーム21の回転方向の厚さが薄く、スクレーパアーム21に沿って下方に延びる方向を長手方向とする細長い略平板形状の外形を有している。なお、本実施形態においては、スクレーパ11は、鉛直断面における容器2の内面傾斜角度に応じて、天井ないし蓋5、側部傾斜部および側部直立部にそれぞれ対応して、第一のスクレーパ11a、第二のスクレーパ11bおよび第三のスクレーパ11cに三分割されている。
As shown in FIG. 9 and the like, the
本実施形態の撹拌機1においては、スクレーパ11をスクレーパアーム21に挟み込んで連結するための連結プレート24が備えられている(図10等参照)。
The stirrer 1 of the present embodiment is provided with a connecting
連結プレート24は、図10等に示されるように、概略の外形が、スクレーパアーム21の回転方向の厚さが薄く、スクレーパアーム21に沿って下方に延びる方向を長手方向とする細長い略平板形状の外形を有している。なお、本実施形態においては、スクレーパ11と同様に、連結プレート24も、鉛直断面における容器2の内面の傾斜角度に応じて、蓋5、側部傾斜部および側部直立部にそれぞれ対応して、第一の連結プレート24a、第二の連結プレート24bおよび第三の連結プレート24cに三分割されている。
As shown in FIG. 10 and the like, the connecting
スクレーパ11は、先端部が容器2の内面に接触して付着した原料を掻き取ることができるように、その寸法がスクレーパアーム21および連結プレート24より大きく設定されており、図4、6等に示されるように、スクレーパアーム21と連結プレート24とにより挟み込まれたときに容器2の内面側に張り出し、その先端が容器2の内面に所定の押し付け力で接触(当接)する構成となっている。
The size of the
次に、第三のスクレーパ11cを例として、対応する連結プレート24cを使用したスクレーパアーム21への連結構造等を説明する。
Next, using the
第三の連結プレート24cの第三のスクレーパ11c側の表面には、図10に示されるように、連結用ピン25および固定ピン26が配設されている。撹拌運転中の落下防止、清掃時の異物除去の容易さ等の観点から、連結用ピン25および固定ピン26は、溶接、ろう付け等の冶金接合、接着剤による接合等により、第三の連結プレート24cに結合される。落下する可能性があり、またネジ部等に侵入して粉体の除去が困難なボルト等を使用していないことから、粉体製品に悪影響を与えず、保守等が容易になる。特に、コンタミを嫌う、高価な粉体を処理する食品や医薬品の製造に撹拌機を使用する場合に効果が大きい。なお、結合の確実さ等を考慮すると、冶金接合が好ましい。
As shown in FIG. 10, connecting
連結用ピン25は、頭部に円盤状の鍔27を備えている。連結用ピン25は、後述するスクレーパアーム21に形成された長穴29(図6等参照)にはめ込んで、鍔27の裏面とスクレーパアーム21の表面とをはめ合わせて、鍔27の裏面と第三の連結プレート24cとの間でスクレーパアーム21と第三のスクレーパ11cとを挟み込むことにより、第三のスクレーパをスクレーパアームに連結するものである。このため、連結用ピン25の鍔27より下の部分の寸法は、スクレーパアーム21と第三のスクレーパ11cの厚さの合計とほぼ同じ程度であって、かつ連結用ピン24が長穴29にはめ込むことができる長さとされる。
The connecting
固定ピン26は、第三のスクレーパ11cと第三の連結プレート24cとが相互に動くことを防止するために固定するためのものであり、平面的な回転等も防止するために、2箇所配設されている。このため、固定ピン26の高さは、第三のスクレーパ11cの厚さとほぼ同一、若しくはそれより小さい。
The fixing
第三のスクレーパ11cには、図9に示されるように、連結用ピン25の鍔27が挿通することができる挿通穴31および固定ピン26が嵌合する嵌合穴30が形成されている。
As shown in FIG. 9, the
スクレーパ11は、テフロン(登録商標。物質名:ポリテトラフルオロエチレン)、ポリエチレン、ウレタン等の高分子材料で製造することができる。なお、特にテフロンは、化学的安定性および熱的安定性に優れており、また、摩擦抵抗が小さく磨耗の少ない材料であることから、金属で製造される容器2の表面との間で摺動するスクレーパ11の材料として好適である。また、テフロンは人体に無害な材質であることから、食品や医薬品等を取り扱う場合など、人体に無害な材質でスクレーパ11を構成する必要がある場合は、スクレーパ11をテフロンで製造することが好ましい。
The
容器2は、一般に、金属材料を使用して製缶により製造されるため、製作精度が高くなく、内面が、平滑度は低く、うねりや波状であることが多いため、スクレーパアーム21を水平回転させてスクレーパ11を容器2の内面の形状(例えば、凹凸等)に応じて追従させる必要がある。
Since the
ここで、撹拌機1が大型になるほど容器の変形は大きくなり、また、テフロン等は、金属に比べ弾性が高いが、容器2の形状に追従して変形するためには十分といえない。
Here, the larger the stirrer 1 is, the larger the deformation of the container is, and although Teflon and the like have higher elasticity than the metal, it cannot be said that it is sufficient to follow the shape of the
このため、スクレーパ11の接触(当接)している先端部が、容器2の内面の凹凸等の形状の変化による反力の変化に追従して、スクレーパ11が容器2の内面に垂直な方向、すなわちスクレーパ11の幅方向に変位できるように、スリット33(スクレーパ11の長手方向のスリット33aおよび幅方向のスリット33b)およびピン挿通穴31に連続する開口部35を設けている。
Therefore, the tip portion of the
スクレーパ11を、長手方向に第一、第二および第三のスクレーパ11a、11b、11cに3分割し、それらの間の容器2の内面側に間隙を設け、また、分割されたスクレーパ11a、11bにそれぞれ幅方向のスリット33bを形成したことにより、スクレーパ11は容器2の内面の垂直方向の凹凸等に対応可能な構造となっている。
The
さらに、分割されたスクレーパ11a、11b、11cそれぞれにおいて、一対のピン挿通穴30の中間部であって、スリット33aより後方側(スクレーパ11において容器2の内面より遠い側)に間隙空間36を形成して、対応する範囲の幅を狭くすることにより、分割されたスクレーパ11a、11b、11cにおける容器2の内面に垂直方向の変形が容易になっており、これによっても、スクレーパ11は容器2の内面の垂直方向の凹凸等に対応可能な構造となっている。
Further, in each of the divided
なお、後述する方法により連結用ピン25を介して連結プレート24によりスクレーパ11がスクレーパアーム21に連結された状態において、容器2の内面の形状変化に応じてスクレーパ11が幅方向に変形できるように、連結用ピン25の外周面と長穴29の内周面との間には、スクレーパ11の変形を拘束しない大きさの間隙が設けられている。
In a state where the
スクレーパアーム21は、図8に示されるように、スクレーパアーム21を水平回転(旋回)させるために回転する駆動軸22に連結されており、連結用ピン25の頭部の鍔27が通過することができる鍔用穴28と、鍔用穴28の下方に連続して一体に形成されて延びる長穴29と、を有する挿通穴32を備えている。長穴29の幅は、鍔27の直径より小さく、連結用ピン25の外径より大きく設定されている。また、連結用ピン25における鍔27の裏面から連結プレート24の表面までの長さは、スクレーパ11とスクレーパアーム21の厚さの合計とほぼ同一であるとともに、連結用ピン25を下方に下降し鍔27の裏面をスクレーパアーム21の表面に嵌合させることができるような大きさに設定されている。
As shown in FIG. 8, the
また、長穴29の幅は、前記に加えさらに、連結用ピン25の外周面と長穴29の内周面との間には、スクレーパ11が容器2の内面の形状(凹凸等)に追従して変形するときに、その変形を拘束しない大きさの間隙が設けられている。
Further, in addition to the above, the width of the
第三のスクレーパ11cをスクレーパアーム21に連結するときは、先ず、第三の連結プレート24c表面に備えられている2本の連結用ピン25の頭部の鍔27を第三のスクレーパ11cの対応するピン挿通穴31を通過させて第三のスクレーパ11cの表面まで突出させて連結する(図11(a))。なお、第三の連結プレート24cの後列側(容器2の内面に近い側の配列を前列、離れた側の配列を後列と呼ぶ。)に配置されている連結用ピン25に対応するスクレーパ11cの部分は、間隙空間36が配置されており、ピン挿通穴は存在しないので、後列側の連結用ピンはスクレーパ11cとは連結されず、むき出しの状態となっている。
When connecting the
その後、3本の連結用ピン25(前列側2本、後列側1本)の頭部の鍔27をスクレーパアーム21の対応するピン挿通穴32の上側の鍔用穴28を通過させてスクレーパアーム21の表面まで突出させる(図11(b))。
After that, the
その後、第三のスクレーパ11cおよび第三の連結プレート24cを一体として下降させて連結用ピン25を長穴29にはめ込み、鍔27の裏面とスクレーパアーム21の表面とを嵌合させる(図11(c))。これにより、スクレーパアーム21と第三の連結プレート24cとで第三のスクレーパ11cを挟み込んで第三のスクレーパ11cがスクレーパアーム21に連結される。
After that, the
スクレーパアーム21は、容器2の中心軸まわりに両方向に旋回可能となっている。これにより、解砕羽根8の回転軸9に対して両側からスクレーパ11を接近させることができ(図2参照)、鉛直方向において撹拌羽根6より上方の容器2の内面はほとんどスクレーパ11により付着した原料を掻き取りすることができる。なお、撹拌羽根6の外周部は容器2の内面にほぼ直近の位置に配置されているため、鉛直方向における撹拌羽根6より下方の範囲にある容器2の内面に付着した原料は撹拌羽根6により除去されうる。また、回転軸9は、撹拌羽根6の外周部の上方直近の位置に配設されているため、容器2の内面のほとんどの領域における付着原料は除去されうる。
The
また、本実施形態に係る撹拌機1は、鉛直方向に沿って長いスクレーパ11が、水平断面において容器2の内面にほぼ垂直に当接(接触)し、かつ、容器2の内面の凹凸等の形状の変化に追従して容器2の内面に密着して旋回することができるので、内面への密着性の高い原料であっても、有効に掻き取り、除去することができる。
Further, in the stirrer 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る撹拌機1を構成する部品等は、基本的に、スクレーパアーム21を除いて、比較的大きな部品であるスクレーパ11と連結プレート24のみであり、連結用ピン25等は連結プレート24と一体となっており、部品点数が極少化され、保守や管理が容易となっている。
Further, the parts and the like constituting the stirrer 1 according to the present embodiment are basically only the
また、上記の通りスクレーパ11(11a、11b、11c)を装着することにより、第一のスクレーパ11aが蓋板と接触して上方にスライドすることができないため、運転中にスクレーパ11(11a、11b、11c)が浮き上がって脱落する危険がない。
Further, by mounting the scraper 11 (11a, 11b, 11c) as described above, the
<第二の実施形態>
第二の実施形態に係る撹拌機について、図12乃至図14に基づいて説明する。
<Second embodiment>
The stirrer according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14.
第二の実施形態に係る撹拌機は、第一の実施形態に係る撹拌機におけるスクレーパ11の代わりに変形例であるスクレーパ11’を使用したものである。そのため、変形例のスクレーパ11’を使用した第二の実施形態における撹拌機の全体構成は、基本的に前述の実施形態と同様であるので、以下では、スクレーパ11’の構造等や相違点を中心に説明する。そのため、以下、第二の実施形態は、特に矛盾等がない限り、前述の第一の実施形態と同様である。
The stirrer according to the second embodiment uses a scraper 11'which is a modified example instead of the
第二の実施形態におけるスクレーパ11’も、図12に示されるように、第一の実施形態におけるスクレーパ11と同様に、概略の外形がスクレーパアーム21と同様な細長い平板形状を有している。また、第二の実施形態においても、スクレーパ11’は、鉛直断面における容器2の内面傾斜角度に応じて、天井ないし蓋5、側部傾斜部および側部直立部にそれぞれ対応して、第一のスクレーパ11a’、第二のスクレーパ11b’および第三のスクレーパ11c’に三分割されている。
As shown in FIG. 12, the scraper 11'in the second embodiment also has an elongated flat plate shape having a substantially outer shape similar to that of the
第二の実施形態におけるスクレーパ11’は、中央部に固定ピン26を嵌合させる固定ピン嵌合穴30’を有する円盤状の環状体34を備えられている。環状体34は、スクレーパ11’に形成された環状体嵌合穴37に嵌合され、環状体34に形成された固定ピン嵌合穴30’に固定ピン26が嵌合される(図12乃至図14参照)。なお、スクレーパ11c’と連結プレート24とを連結する際は、環状体34を環状体嵌合穴37に嵌合させた後に固定ピン26を挿入して嵌合させてもよく、逆に、環状体34の固定ピン嵌合穴30’に固定ピン26を挿入し嵌合させた後に環状体34を固定ピン26と一体で環状体嵌合穴37に挿入し嵌合させてもよい。
The scraper 11'in the second embodiment is provided with a disk-shaped
第二の実施形態におけるスクレーパ11’には、第一の実施形態におけるスクレーパ11に形成されているスリット33および開口部35を備えていないため、容器2の表面の凹凸等に追従してスクレーパ11’が変形できる構造とはなっていない。このため、環状体34は、弾性体で製造されており、環状体34が変形することにより容器2の表面の凹凸等に追従することができるようになっている。弾性体としては、大きな弾性変形をできることが好ましいため、加硫ゴム(天然ゴム、合成ゴム)、熱硬化性樹脂系エラストマー(ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムなど)などのエラストマーを使用することができる。
Since the scraper 11'in the second embodiment does not have the
容器2の表面の凹凸等に追従してスクレーパ11’が変位することができるように、第二の実施形態におけるスクレーパ11’に形成されているピン挿通穴31’の内径が、連結用ピン25の外径との間に間隙を有して設定されていることは第一の実施形態と同様である(図14参照)。
The inner diameter of the pin insertion hole 31'formed in the scraper 11'in the second embodiment is the connecting
第二の実施形態におけるスクレーパ11’とスクレーパアーム21の連結方法も、第一の実施形態と同様であり、以下に、第三のスクレーパ11c’を例として、スクレーパアーム21への連結方法を説明する。
The method of connecting the scraper 11'and the
第三のスクレーパ11c’をスクレーパアーム21に連結するときは、先ず、第三の連結プレート24c表面に備えられている3本の連結用ピン25(前列側2本、後列側1本)の頭部の鍔27を第三のスクレーパ11c’の対応するピン挿通穴31’を通過させて第三のスクレーパ11c’の表面まで突出させて連結する(図14(a))。
When connecting the third scraper 11c'to the
その後、3本の連結用ピン25の頭部の鍔27をスクレーパアーム21の対応するピン挿通穴32の上側の鍔用穴28を通過させてスクレーパアーム21の表面まで突出させる(図14(b))。
After that, the
その後、第三のスクレーパ11c’および第三の連結プレート24cを一体として下降させて連結用ピン25を長穴29にはめ込み、鍔27の裏面とスクレーパアーム21の表面とを嵌合させる(図14(c))。これにより、スクレーパアーム21と第三の連結プレート24cとで第三のスクレーパ11c’を挟み込んで第三のスクレーパ11c’がスクレーパアーム21に連結される。
After that, the third scraper 11c'and the third connecting
なお、第一の実施形態におけるスリット33を備えた構造と、第二の実施形態における弾性の環状体34を備えた構造とを組み合わせることもできる。
The structure provided with the
1 撹拌機
2 容器
3 底部
4 側部
5 蓋
6 撹拌羽根
8 解砕羽根
9 回転軸
10 解砕羽根用モータ
11 第一の実施形態におけるスクレーパ
11a 第一の実施形態における第一のスクレーパ
11b 第一の実施形態における第二のスクレーパ
11c 第一の実施形態における第三のスクレーパ
11’ 第二の実施形態におけるスクレーパ
11a’ 第二の実施形態における第一のスクレーパ
11b’ 第二の実施形態における第二のスクレーパ
11c’ 第二の実施形態における第三のスクレーパ
12 撹拌羽根駆動軸
13 フランジ
21 スクレーパアーム
22 駆動軸
23 アーム用モータ
24 連結プレート
24a 第一の連結プレート
24b 第二の連結プレート
24c 第三の連結プレート
25 連結用ピン
26 固定ピン
27 鍔
28 鍔用穴
29 長穴
30 第一の実施形態における固定ピン嵌合穴
30’ 第二の実施形態における固定ピン嵌合穴
31 第一の実施形態におけるスクレーパの連結用ピン挿通穴
31’ 第二の実施形態におけるスクレーパの連結用ピン挿通穴
32 スクレーパアームのピン挿通穴
33 スリット
34 環状体
35 開口部
36 間隙空間
37 環状体嵌合穴
1
Claims (10)
前記原料をその内部に収納するための略回転対称形状の容器と、
前記容器の内面に沿って延在し、前記容器の中心軸周りに回転駆動されるスクレーパアームと、
前記スクレーパアームに連結され、前記容器の内面に付着した前記原料を除去するためのスクレーパと、を備え、
前記スクレーパアームが前記中心軸周りに回転駆動されて前記スクレーパの端部が前記容器の内面に接触しながら移動するときに、前記スクレーパの端部が前記容器の内面の形状に追従して前記容器の内面に対して略垂直な方向に変位可能となるように構成されており、
前記スクレーパを前記スクレーパアームに連結するための連結用ピンを有する連結プレートをさらに備え、
前記スクレーパが、前記スクレーパアームの回転方向の厚さが薄く、前記スクレーパアームに沿って延びる方向を長手方向とする細長い略平板形状の外形を有し、
前記連結プレートが、前記スクレーパアームの回転方向の厚さが薄く、前記スクレーパアームに沿って延びる方向を長手方向とする細長い略平板形状の外形を有し、
前記スクレーパが、前記スクレーパアームと前記連結プレートとの間に挟み込まれ、前記連結用ピンにより押さえ込まれて前記スクレーパアームに連結され、
前記スクレーパの前記容器の内面側の端部が、前記スクレーパアームおよび前記連結プレートの前記容器の内面側の端部より前記容器の内面側に張り出しており、
前記連結プレートは固定ピンをさらに備え、
前記スクレーパは、前記固定ピンが嵌合される嵌合穴を有し、
前記固定ピンを前記嵌合穴に嵌合することにより、前記スクレーパが前記連結プレートに連結されるように構成されており、
前記スクレーパは、前記固定ピンが嵌合される嵌合穴を有する弾性材製の環状体を備えている、撹拌機。 A stirrer for stirring raw materials
A container having a substantially rotationally symmetric shape for storing the raw material inside the container,
A scraper arm that extends along the inner surface of the container and is rotationally driven around the central axis of the container.
A scraper connected to the scraper arm and for removing the raw material adhering to the inner surface of the container is provided.
When the scraper arm is rotationally driven around the central axis and the end of the scraper moves while contacting the inner surface of the container, the end of the scraper follows the shape of the inner surface of the container. It is configured so that it can be displaced in a direction approximately perpendicular to the inner surface of the.
A connecting plate with connecting pins for connecting the scraper to the scraper arm is further provided.
The scraper has an elongated substantially flat plate shape having a thin thickness in the rotation direction of the scraper arm and a longitudinal direction extending along the scraper arm.
The connecting plate has an elongated substantially flat plate shape having a thin thickness in the rotation direction of the scraper arm and a longitudinal direction extending along the scraper arm.
The scraper is sandwiched between the scraper arm and the connecting plate, pressed by the connecting pin, and connected to the scraper arm.
The end of the scraper on the inner surface side of the container projects from the end of the scraper arm and the connecting plate on the inner surface side of the container to the inner surface side of the container.
The connecting plate further comprises a fixing pin
The scraper has a fitting hole into which the fixing pin is fitted.
The scraper is configured to be connected to the connecting plate by fitting the fixing pin into the fitting hole.
The scraper is a stirrer including an annular body made of an elastic material having a fitting hole into which the fixing pin is fitted.
前記スクレーパおよび前記スクレーパアームが、それぞれ前記連結用ピンが挿通される挿通穴を有し、
前記連結用ピンを前記スクレーパおよび前記スクレーパアームそれぞれの前記連結用ピンに対応して配置された前記挿通穴に挿通することにより、前記スクレーパが前記スクレーパアームに連結されている、請求項1または2に記載の撹拌機。 The connecting pin is metallurgically bonded to the connecting plate.
The scraper and the scraper arm each have an insertion hole into which the connecting pin is inserted.
Claim 1 or 2 in which the scraper is connected to the scraper arm by inserting the connecting pin into the insertion hole arranged corresponding to the connecting pin of each of the scraper and the scraper arm. The stirrer described in.
前記スクレーパアームに形成された前記挿通穴が、前記鍔が通過できる略円形の鍔用穴と、その下方に連続して一体に形成され、幅が前記鍔の直径より小さい長穴とを有し、
前記スクレーパに形成された前記挿通穴に挿通させた前記連結用ピンを、前記スクレーパアームに形成された前記鍔用穴に挿通した後に下降させて、前記連結用ピンの前記鍔の裏面を前記スクレーパアームの表面に当接させて、前記スクレーパを前記スクレーパアームに連結するように構成されている、請求項3に記載の撹拌機。 The connecting pin has a substantially circular brim on the head and has a substantially circular collar.
The insertion hole formed in the scraper arm has a substantially circular collar hole through which the collar can pass, and an elongated hole which is continuously integrally formed below the collar and whose width is smaller than the diameter of the collar. ,
The connecting pin inserted into the insertion hole formed in the scraper is inserted into the collar hole formed in the scraper arm and then lowered to lower the back surface of the collar of the connecting pin to the scraper. The stirrer according to claim 3 , wherein the scraper is configured to be brought into contact with the surface of the arm to connect the scraper to the scraper arm.
前記スクレーパアームの回転方向を前記解砕羽根の近傍で逆転するように構成されている、請求項6に記載の撹拌機。 The container is provided with crushing blades on the side.
The stirrer according to claim 6 , wherein the scraper arm is configured to reverse the rotation direction in the vicinity of the crushing blade.
前記スクレーパアームが、前記容器の内面に沿って前記撹拌羽根の外周部の上端近傍まで延びている、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の撹拌機。 The container is provided with a stirring blade at the bottom of the inside thereof, which extends radially from the center of the container to the inner surface of the side portion and rotates around the central axis to stir the raw material.
The stirrer according to any one of claims 1 to 7 , wherein the scraper arm extends along the inner surface of the container to the vicinity of the upper end of the outer peripheral portion of the stirring blade.
前記容器内に原料を投入する工程と、
前記中心軸周りに前記スクレーパアームを前記容器の内壁に沿って回転させて、前記スクレーパを前記容器の内面に接触させながら周方向に移動する工程と、を備える、撹拌機の運転方法。 The method for operating the stirrer according to any one of claims 1 to 9.
The process of putting raw materials into the container and
A method of operating a stirrer, comprising a step of rotating the scraper arm around the central axis along the inner wall of the container and moving the scraper in the circumferential direction while contacting the scraper with the inner surface of the container.
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