JP7132611B2 - 粉粒体材料の混合装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体材料を混合する粉粒体材料の混合装置に関する。

従来より、相異なる複数種の粉粒体材料を混合槽内において撹拌羽根を回転させて混合する混合装置が知られている。このような混合装置においては、撹拌羽根を螺旋状としたものもあるが、比較的に羽根形状が複雑化するという問題があった。
例えば、下記特許文献１には、混合ケーシング内に回転自在に撹拌羽根を設けた混合ユニットが開示されている。この混合ユニットの撹拌羽根は、駆動軸に軸方向に間隔を隔てて複数の羽根を設けた構成とされている。また、これら羽根は、水平板と垂直板とからなる断面Ｌ字形状とされている。

特開２０１１－２３５６４６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された混合ユニットでは、比較的に単純な羽根形状とはなるが、羽根自体による粉粒体の軸方向への送り作用が生じ難い形状とされ、更なる改善が望まれる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、羽根形状の簡略化を図りながらも、混合性を向上し得る粉粒体材料の混合装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の混合装置は、混合槽内に回転自在に撹拌羽根を設けた粉粒体材料の混合装置であって、前記撹拌羽根は、当該撹拌羽根の軸を挟んで外径側の両側において軸方向に延びるように設けられ、かつ当該撹拌羽根の回転方向に厚さ方向を沿わせて配される板状の上下撹拌羽根部と、これら両側の上下撹拌羽根部に架け渡されるように設けられ、かつ軸方向に間隔を空けて設けられた複数の板状の軸方向撹拌羽根部と、を備えており、これら軸方向撹拌羽根部は、当該撹拌羽根の軸方向に対して交互に逆側に傾斜するように設けられていることを特徴とする。

本発明に係る粉粒体材料の混合装置は、上述のような構成としたことで羽根形状の簡略化を図りながらも、混合性を向上させることができる。

（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る粉粒体材料の混合装置の一例を模式的に示し、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、概略正面図である。 （ａ）は、同混合装置の概略平面図、（ｂ）は、同混合装置が備える撹拌羽根の一例を模式的に示す概略斜視図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施形態では、本実施形態に係る粉粒体材料の混合装置を設置した状態を基準として上下方向等の方向を説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係る粉粒体材料の混合装置の一例を模式的に示す図である。

本実施形態に係る粉粒体材料の混合装置１は、図１に示すように、混合槽１０内に回転自在に撹拌羽根２０を設けた構成とされている。
ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。
また、上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。
また、粉粒体材料としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）や粉砕材、マスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。また、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を含んだ構成としてもよい。

本実施形態では、撹拌羽根２０を、軸（回転軸２１）方向を略水平方向（重力方向に直交する方向）に沿わせて混合槽１０に支持させた構成としている。
混合槽１０は、当該混合装置１の上流側（上方側）から投入された粉粒体材料を受け入れて収容する構成とされている。この混合槽１０は、図２（ａ）に示すように、撹拌羽根２０を収容し粉粒体材料を混合する撹拌空間の四周を区画する四周の壁部１１，１２，１２，１６を備えている。これら四周の壁部１１，１２，１２，１６は、撹拌羽根２０の回転軸２１方向一方側を区画する後壁部１１と、この後壁部１１に対して対向するように設けられ、撹拌羽根２０の回転軸２１方向他方側を区画する前壁部１６と、撹拌羽根２０の回転軸２１を挟むように対向状に配された両側壁部１２，１２と、を備えている。これら四周の壁部１１，１２，１２，１６は、壁部１１，１２，１２，１６立上方向に見て（本実施形態では、平面視して）略方形状となるように形成されている。図例では、これら四周の壁部１１，１２，１２，１６を、平面視して略正方形状とした例を示しているが、回転軸２１方向に長尺な略長方形状等としてもよい。

また、混合槽１０は、撹拌空間の底側を区画する底壁部１３を備えている。この底壁部１３は、図１（ｂ）に示すように、上方側を向く内側面が撹拌羽根２０の回転軸２１と略同心円弧状の凹湾曲面形状とされている。この底壁部１３の内側面は、両側壁部１２，１２の内側面に一連状となるように形成されている。
また、本実施形態では、この底壁部１３に、排出口１４を設けた構成としている。また、図２（ａ）に示すように、この排出口１４を、平面視して底壁部１３の略中心部に位置するように設けた例を示している。混合槽１０の底壁部１３の下面側には、この排出口１４に連通する排出管１５が下方側に向けて延出するように設けられている。また、この排出管１５の下端部に、径方向に延びるフランジ部を設けた例を示している。また、図例では、底壁部１３の下方側に向く外側面を、内側面と略平行状の凸湾曲面形状とし、この外側面とフランジ部とを接続するようにリブを設けた例を示している。なお、排出管１５に、適宜の開閉弁を設けた構成としてもよい。

また、混合槽１０（当該混合装置１）の下流側（下方側）の供給先としては、粉粒体材料を一時的に貯留する貯留部や、粉粒体材料を乾燥する乾燥ホッパーでもよい。また、例えば、射出成形機等の成形機を当該混合装置１の供給先としてもよい。この場合は、排出管１５を成形機の投入口に連通させるように、当該混合装置１を成形機上に設置する態様等としてもよい。また、供給先としての成形機は、合成樹脂成形品を成形する射出成形機に限られず、他の材料用の射出成形機としてもよく、または種々の材料用の押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機を供給先とする態様としてもよい。また、当該混合装置１の供給先としては、単一の供給先に限られず、複数の供給先でもよい。

また、混合槽１０には、上流側（上方側）から投入された粉粒体材料を受け入れる投入口が設けられている。本実施形態では、この投入口を、四周の壁部１１，１２，１２，１６によって区画した構成としている。つまり、混合槽１０の上端側を全体に亘って開口させて投入口とした構成としている。なお、この混合槽１０の壁部は、当該混合槽１０の上流側（上方側）に配される計量容器を収容する壁部と一連状に設けられたものでもよい。この場合は、この計量容器の上流側（上方側）に、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下方側（計量容器）に向けて供給する複数の材料供給容器を保持する保持部を設けた構成とし、当該混合装置１を、複数種の粉粒体材料を所定の配合比（質量比）になるように配合する配合装置の一部を構成するものとしてもよい。なお、このような態様に代えて、混合槽１０の上方側を区画する適宜の天壁部を設け、この天壁部に投入口を設けたような態様等としてもよい。

また、本実施形態では、撹拌羽根２０の軸方向一方側端部を、当該撹拌羽根２０を回転させる駆動部２の連結部３に対して軸方向に抜き差し自在に片持ち状に支持させた構成としている。また、混合槽１０の軸方向他方側に、撹拌羽根２０を出入自在とする開口１７及びこの開口１７を開閉する扉１８を設けた構成としている。なお、図１（ｂ）では、扉１８の図示を省略している。
後壁部１１には、駆動部２の駆動軸が挿通される挿通孔や駆動部２の本体部が固定される適宜の固定部が設けられている。この駆動部２としては、所定の回転角度毎に撹拌羽根２０を回転軸２１回りに逆側に回転、つまり、反転させる構成とされたものでもよい。このような駆動部２としては、圧縮ガスによって駆動される空圧式のロータリーアクチュエータとしてもよく、その他、電動アクチュエータなどとしてもよい。なお、所定の回転角度としては、反転される毎に後記する初期位置となる角度でもよく、例えば、１８０度以上でもよく、また、１８０度を整数倍した角度でもよい。

また、駆動部２の連結部３は、駆動軸の先端部に設けられている。この連結部３及び撹拌羽根２０の軸方向一方側端部に設けられた被連結部２２には、回転軸２１方向に抜き差し自在に互いに係合し、かつ回転軸２１回りの相対的な回転を抑止するように係合する係合部が設けられている。このような係合部としては、連結部３及び被連結部２２のうちの一方に設けられた回転軸２１方向に突出する突部と、他方に設けられ、この突部を回転軸２１方向に受け入れる凹部と、を含む構成としてもよく、その他、種々の構成とされたものの採用が可能である。図例では、これら連結部３及び被連結部２２を、駆動部２の駆動軸及び被連結部２２の軸方向他方側の回転軸２１よりも大径状とした例を示している。なお、これら連結部３及び被連結部２２に、互いに連結した状態を維持するロック機構等を設けた構成等としてもよい。

開口１７は、前壁部１６を貫通するように設けられている。この開口１７は、本実施形態では、図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、両側壁部１２，１２間の全体に亘って設けられている。つまり、開口１７の開口幅方向両側縁を、両側壁部１２，１２によって区画した構成としている。このような構成とすれば、撹拌羽根２０の出入性を向上させることができ、また、両側壁部１２，１２の内側面の清掃性を向上させることができる。
また、この開口１７の開口下側縁は、撹拌羽根２０の抜き差しが可能なように適宜の高さ位置に設けるようにしてもよい。図例では、この開口１７の開口下側縁を、回転軸２１の軸心よりも下方側とし、かつ撹拌羽根２０の被連結部２２に回転軸２１方向に見て重なり合う高さ位置とした例を示している。

また、この開口１７の開口上側縁は、撹拌羽根２０の抜き差しが可能なように適宜の高さ位置としてもよい。また、この開口１７の開口上側縁を、上記のように当該混合槽１０の壁部を計量容器を収容する壁部と一連状に設けた場合には、この計量容器の出し入れが可能なように適宜の高さ位置としてもよい。
扉１８は、開口１７を開閉可能なように混合槽１０に取り付けられている。図例では、この扉１８を、開口１７を覆うように、かつ混合槽１０の軸方向他方側面（前側面）に重ねるようにアウトセット状に設けた例を示している。この扉１８としては、一方側の側壁部１２に対して蝶番等の回転連結部材によって上下方向に沿う軸回りに回転自在に連結されたものでもよい。この場合、他方側の側壁部１２に、扉１８の戸先側端部を保持する適宜の締結具やキャッチ機構等の保持部を設けた構成としてもよい。また、この扉１８は、混合槽１０に対して回転自在に連結されたものに限られず、適宜の締結具によって混合槽１０に対して着脱自在に設けられたものでもよい。また、この扉１８は、混合槽１０内を視認可能な透光性を有したものでもよい。また、混合槽１０に、扉１８の開閉状態を検知する適宜のセンサーを設けた構成としてもよい。

また、本実施形態では、この扉１８に、撹拌羽根２０の開口１７側への移動を規制する抜止部１９を設けた構成としている。この抜止部１９は、閉鎖状態の扉１８の背面（後壁部１１に対面する側の面）から回転軸２１方向に突出するように設けられている。また、この抜止部１９は、扉１８が閉鎖状態で、回転軸２１方向に見て、回転軸２１に重なり合うように設けられている。図例では、この抜止部１９を、扉１８が閉鎖状態で、回転軸２１と略同軸状に設けた構成としている。この抜止部１９は、扉１８が閉鎖状態で、後記する撹拌羽根２０の軸方向他方側端部に設けられた先端部２３の端面に近接対面するように設けられている。扉１８が閉鎖状態における抜止部１９と撹拌羽根２０の先端部２３との間の回転軸２１方向のクリアランスは、連結部３に連結された被連結部２２の連結解除がなされないように適宜の寸法としてもよく、例えば、０．５ｍｍ～５ｍｍ程度としてもよい。

また、混合槽１０には、混合槽１０内の粉粒体材料を検知する材料センサー４が設けられている。この材料センサー４は、混合槽１０内の粉粒体材料の貯留レベルが材料要求レベルとなれば、材料要求信号を出力する要求レベル計としてもよい。また、このような要求レベル計に代えて、または加えて、混合槽１０内の粉粒体材料の貯留レベルが満レベルである満信号を出力するレベル計を設けた構成としてもよい。また、図例では、この材料センサー４を、後壁部１１に固定した例を示している。このような材料センサー４としては、粉粒体材料の貯留レベルの変化に伴い揺動されるアーム部によってＯＮ／ＯＦＦされるリミットスイッチ等を有した接触式のものとしてもよいが、図例では、静電容量式等の非接触式のものとした例を示している。

撹拌羽根２０は、当該撹拌羽根２０の回転軸２１を挟んで外径側の両側において回転軸２１方向に延びるように設けられ、かつ当該撹拌羽根２０の回転方向に厚さ方向を沿わせて配される板状の上下撹拌羽根部２４，２４と、これら両側の上下撹拌羽根部２４，２４に架け渡されるように設けられ、かつ回転軸２１方向に間隔を空けて設けられた複数の板状の軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５と、を備えている。この撹拌羽根２０は、回転軸２１が両側壁部１２，１２の内側面間の略中心に位置するように設けられている。
上下撹拌羽根部２４，２４は、図２（ａ）に示すように、厚さ方向に見て、回転軸２１方向に長尺な略長方形状とされている。これら両側の上下撹拌羽根部２４，２４は、互いに同様の構成とされ、回転軸２１から互いに等距離を隔てて設けられている。なお、回転軸２１は、これら上下撹拌羽根部２４，２４の全長に亘ってこれらの間に設けられている必要はなく、これら上下撹拌羽根部２４，２４は、回転軸２１と同軸状の仮想的な軸を挟んで外径側の両側に設けられたものであればよい。

これら上下撹拌羽根部２４，２４の長さ寸法は、混合槽１０内の粉粒体材料の混合性の観点や、混合槽１０内側面（前壁部１６及び後壁部１１の互いに向き合う内側面）との干渉を抑制する観点、粉粒体材料の噛み込みに起因する動作不良を抑制する観点等から適宜の寸法としてもよい。これら上下撹拌羽根部２４，２４の長さ寸法は、混合槽１０内の回転軸２１方向に沿う寸法（前壁部１６及び後壁部１１の互いに向き合う内側面間の寸法）の３／５以上の寸法としてもよく、図例では、４／５程度の寸法とした例を示している。また、図例では、上下撹拌羽根部２４，２４の長手方向両端と、これらのそれぞれが対向する前壁部１６及び後壁部１１の各内側面との間に適宜の隙間（クリアランス）を設けた構成としている。

また、これら上下撹拌羽根部２４，２４の回転軸２１の径方向外側（外径側）縁部と混合槽１０の内側面（底壁部１３内側面及び両側壁部１２，１２下端部内側面）との隙間（クリアランス）は、上記同様、粉粒体材料の混合性の観点や、混合槽１０内側面との干渉を抑制する観点、粉粒体材料の噛み込みに起因する動作不良を抑制する観点等から適宜の寸法としてもよい。
また、これら上下撹拌羽根部２４，２４の幅寸法（回転軸２１の径方向に沿う寸法）は、混合性の観点や、これらの間に設けられる後記する軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５による回転軸２１方向への混合性の観点、駆動部２の負荷軽減の観点等から適宜の寸法としてもよい。これら上下撹拌羽根部２４，２４のそれぞれの幅寸法は、両側壁部１２，１２の内側面間寸法の１／１０～２／５程度の寸法としてもよく、図例では、１／５程度の寸法とした例を示している。また、これら上下撹拌羽根部２４，２４の厚さ寸法は、強度上の観点や軽量化を図る観点等から適宜の寸法としてもよく、例えば、１ｍｍ～５ｍｍ程度としてもよい。

軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５は、当該撹拌羽根２０の回転軸２１方向に対して交互に逆側に傾斜するように設けられている。また、本実施形態では、開口１７側から順に第１羽根部２６と第２羽根部２７と第３羽根部２８とからなる３枚の軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を設けた構成としている。なお、これら第１羽根部２６、第２羽根部２７及び第３羽根部２８の区別を要しない場合には、軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５と総称して説明する。また、軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の枚数は、３枚に限られず、２枚でもよく、また、４枚以上でもよい。

本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、図１（ｂ）に示すように、回転軸２１方向に向き合う側面２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ同士が上下撹拌羽根部２４，２４の厚さ方向一方側または他方側に向けて拡開状となるように設けた構成としている。つまり、回転軸２１方向に向き合う第１羽根部２６の後側面２６ｂと第２羽根部２７の前側面２７ａとが上下撹拌羽根部２４，２４の厚さ方向一方側に向けて拡開状となるように設けられ、回転軸２１方向に向き合う第２羽根部２７の後側面２７ｂと第３羽根部２８の前側面２８ａとが、上記とは逆側となる、上下撹拌羽根部２４，２４の厚さ方向他方側に向けて拡開状となるように設けられている。

また、本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の上下撹拌羽根部２４，２４厚さ方向に沿う寸法を、これらの架け渡し方向に沿う寸法よりも小としている。つまり、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、架け渡し方向に長尺状としている。また、本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、図２（ａ）に示すように、それぞれの長手方向が回転軸２１方向に対して略直交する方向となるように設けた構成としている。つまり、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、それぞれの幅方向が回転軸２１方向に対して傾斜状となるように設けた構成としている。

また、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５は、回転軸２１方向に見た状態における中央部に回転軸２１が位置するように設けられている。本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を貫通させるように回転軸２１を設けた構成としている。なお、回転軸２１の径は、強度上の観点や軽量化を図る観点、混合性の観点等から適宜の径としてもよい。また、回転軸２１としては、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の全てを貫通するように設けられたものに限られず、駆動部２側の軸方向撹拌羽根部２５のみに回転軸２１を連結させた態様としてもよい。または、上下撹拌羽根部２４，２４の駆動部２側端部等に適宜のアーム状の連結部等を介して回転軸２１を連結し、軸方向撹拌羽根部２５に回転軸２１が直接的には非連結とされたものでもよい。この場合は、開口１７側の軸方向撹拌羽根部２５の回転軸２１方向に見た状態における中央部に、上記した抜止部１９に対面される突起状の対面部を設けた構成としてもよい。

また、本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、隣り合う軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５同士の中央部（回転軸２１方向に見た状態における中央部）の間隔が略等間隔となるように設けた構成としている。これら隣り合う軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５同士の中央部の間隔は、混合性の観点や隣り合う軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５同士の間における粉粒体材料の引っ掛かり等を抑制する観点等から後記する幅寸法や傾斜角度に応じて適宜の寸法としてもよい。また、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、回転軸２１の被連結部２２と閉鎖状態の扉１８の抜止部１９との間に位置するように設けた構成としている。また、上記した上下撹拌羽根部２４，２４の駆動部２側部位間には、軸方向撹拌羽根部２５を設けずに、連結部３及び被連結部２２を配した構成としている。なお、被連結部２２が設けられた部位にも軸方向撹拌羽根部２５を設けた態様としてもよい。

また、本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の架け渡し方向に沿う寸法（長さ寸法）を互いに略同寸法としている。また、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の長さ寸法は、混合性の観点や混合槽１０の内側面への干渉を抑制する観点等から適宜の寸法としてもよい。
本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の長さ寸法を、一方の上下撹拌羽根部２４の外径側縁部から他方の上下撹拌羽根部２４の外径側縁部までの径方向に沿う寸法よりも小としている。また、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の長さ寸法を、一方の上下撹拌羽根部２４の内径側縁部から他方の上下撹拌羽根部２４の内径側縁部までの径方向に沿う寸法よりも大としている。図例では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の長手方向の各端部を、各上下撹拌羽根部２４，２４の内径側の略半部に接合した構成としている。また、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の長手方向両端部の幅方向両縁部に面取部を設けた構成としている。図例では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の長手方向両端部の幅方向両縁部の面取部を、Ｃ面状とした例を示しているが、Ｒ面状としてもよく、また、このような面取部を設けていない構成としてもよい。

また、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の厚さ寸法は、互いに略同寸法とされており、上記同様、強度上の観点や軽量化を図る観点等から適宜の寸法としてもよく、例えば、１ｍｍ～５ｍｍ程度としてもよい。また、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５のそれぞれの軸方向一方側（駆動部２側）に向く後側面２６ｂ，２７ｂ，２８ｂと軸方向他方側（開口１７側）に向く前側面２６ａ，２７ａ，２８ａとは、互いに略平行状とされている。つまり、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５のそれぞれは、全体に亘って略一様な厚さ寸法とされている。

また、本実施形態では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の幅寸法を、互いに同寸法とせずに、回転軸２１方向両側の軸方向撹拌羽根部２５，２５の幅寸法を、回転軸２１方向中央側の軸方向撹拌羽根部２５の幅寸法よりも小としている。つまり、本実施形態では、回転軸２１方向両側の軸方向撹拌羽根部２５，２５を構成する第１羽根部２６及び第３羽根部２８の幅寸法を、回転軸２１方向中央側の軸方向撹拌羽根部２５を構成する第２羽根部２７の幅寸法よりも小としている。また、第１羽根部２６及び第３羽根部２８の幅寸法を、互いに略同寸法としている。
回転軸２１方向両側の軸方向撹拌羽根部２５，２５の幅寸法は、混合性の観点や、前壁部１６や被連結部２２との間における粉粒体材料の引っ掛かり等を抑制する観点等から傾斜角度に応じて適宜の寸法としてもよい。また、回転軸２１方向中央側の軸方向撹拌羽根部２５の幅寸法は、混合性の観点や、隣り合う軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５同士の間における粉粒体材料の引っ掛かり等を抑制する観点等から傾斜角度に応じて適宜の寸法としてもよい。

これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の回転軸２１に対する傾斜角度は、混合性の観点や、上記のような各所における粉粒体材料の引っ掛かり等を抑制する観点、駆動部２の負荷軽減の観点等から適宜の角度としてもよい。図例では、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の回転軸２１に対する傾斜角度を、互いに略同角度とした例を示しているが、このような態様に限られない。つまり、第１羽根部２６と第３羽根部２８とを、互いに略平行状に設け、第２羽根部２７を、これら第１羽根部２６と第３羽根部２８に対して傾斜状に設けた構成としている。
これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の回転軸２１に対する傾斜角度は、例えば、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の互いに向き合う側面２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ同士のなす角度が２０度～８０度程度となるように適宜の角度としてもよく、図例では、４０度程度とした例を示している。つまり、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の回転軸２１に対するそれぞれの鋭角側の傾斜角度を、５０度～８０度程度としてもよく、図例では、７０度程度とした例を示している。
なお、回転軸２１、上下撹拌羽根部２４，２４及び軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５は、溶接等によって接合されたものでもよく、または鋳造成形等によって撹拌羽根２０自体が一体的に形成されたものでもよい。

上記のような構成とされた当該混合装置１においては、ＣＰＵ等からなる制御部５によって駆動部２が制御され、適宜の混合モードの実行がなされるものでもよい。この制御部５は、駆動部２及び上記した材料センサー４に信号線等を介して接続されている。また、この制御部５は、当該混合装置１が備えるものでもよく、または当該混合装置１が組み込まれる上記した配合装置などのシステムが備えるものでもよい。
この混合装置１においては、例えば、材料センサー４から材料要求信号が出力されれば、当該混合装置１の上流側から混合槽１０内に粉粒体材料が投入され、駆動部２を駆動して撹拌羽根２０を回転させて混合するようにしてもよい。このように撹拌羽根２０を回転させれば、両側の上下撹拌羽根部２４，２４によって混合槽１０内の粉粒体材料がすくい上げられるようにして上下に流動される。また、回転軸２１方向に隣り合う軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の互いの傾斜面によって混合槽１０内の粉粒体材料が回転軸２１方向に押し分けられたり、すくい上げられながら回転軸２１方向に分散され、回転軸２１方向に流動される。このように駆動部２を駆動させて混合する混合時間は、混合槽１０の容量等に応じて予め設定された適宜の時間としてもよい。

本実施形態では、駆動部２は、図１（ｂ）において実線にて示すように、撹拌羽根２０の両側の上下撹拌羽根部２４，２４が略同高さとなる位置において撹拌羽根２０を停止させる構成としている。このような駆動部２としては、上記した所定の回転角度毎に撹拌羽根２０を回転軸２１回りに逆側に回転、つまり、反転させる構成とされたものとすれば、駆動部２の簡略化を図りながらも、撹拌羽根２０を上記のような初期位置、つまり、両側の上下撹拌羽根部２４，２４が略同高さとなる位置において停止させることができる。なお、図１（ａ）では、実線にて示された撹拌羽根２０を１８０度回転させた状態を二点鎖線にて示しており、図１（ｂ）では、実線にて示された撹拌羽根２０を９０度回転させた状態を二点鎖線にて示している。

また、上記のような混合モードを実行した後に、材料センサー４が材料有を検出している（材料要求信号が出力されていない）状態で、所定時間が経過する毎に撹拌羽根２０を回転させるようにしてもよい。このような構成とすれば、材料センサー４付近に静電気やブリッジ等によって粉粒体材料が流下せずに付着しているような場合にも、粉粒体材料を掻き落とすことができ、また、周辺機器からの振動等に起因する粉粒体材料の偏析を抑制することができる。なお、上記所定時間は、このような目的（誤検知防止や偏析防止）に応じて適宜の時間としてもよい。また、当該混合装置１を用いて実行される混合モードとしては、上記のような態様に限られず、その他、種々の変形が可能である。また、駆動部２としては、上記のような所定の回転角度毎に撹拌羽根２０を回転軸２１回りに逆側に回転させる構成とされたものに限られず、一方向のみに回転させるものでもよく、種々の構成とされたものの採用が可能である。

本実施形態に係る粉粒体材料の混合装置１は、上述のような構成としたことで、羽根形状の簡略化を図りながらも、混合性を向上させることができる。
つまり、撹拌羽根２０に、当該撹拌羽根２０の回転軸２１を挟んで外径側の両側において軸方向に延び、かつ当該撹拌羽根２０の回転方向に厚さ方向を沿わせて配される板状の上下撹拌羽根部２４，２４を設けた構成としている。従って、撹拌羽根２０を回転させることで、両側の上下撹拌羽根部２４，２４によって混合槽１０内の粉粒体材料をすくい上げるようにして上下に流動させることができる。
また、これら両側の上下撹拌羽根部２４，２４に架け渡されるように設けられた複数の板状の軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、当該撹拌羽根２０の回転軸２１方向に対して交互に逆側に傾斜させた構成としている。従って、撹拌羽根２０を回転させることで、回転軸２１方向に隣り合う軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の互いの傾斜面によって混合槽１０内の粉粒体材料を回転軸２１方向に押し分けたり、すくい上げたりしながら回転軸２１方向に分散させることができ、粉粒体材料を回転軸２１方向に流動させることができる。また、このように上下及び回転軸２１方向への粉粒体材料の流動が可能でありながらも、各撹拌羽根部２４，２５を板状としているので、螺旋状としたものと比べて、構造の簡略化が図れる。

また、本実施形態では、撹拌羽根２０を、回転軸２１方向を略水平方向に沿わせて混合槽１０に支持させた構成としている。従って、回転軸２１方向を傾斜させたものと比べて、混合槽１０や駆動部２の構造の簡略化を図ることができる。換言すれば、撹拌羽根２０を上記のような構成としたことで、撹拌羽根２０の回転軸２１を略水平配置した場合にも、粉粒体材料を回転軸２１方向にも効果的に流動させることができる。なお、このような態様に代えて、回転軸２１方向を傾斜させて撹拌羽根２０を混合槽１０に支持させた構成としてもよい。この場合は、混合槽１０の底壁部１３の内側面を傾斜させるなど適宜、混合槽１０を変形するようにしてもよい。

また、本実施形態では、複数の軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を、回転軸２１方向に向き合う側面２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ同士が上下撹拌羽根部２４，２４の厚さ方向一方側または他方側に向けて拡開状となるように設けた構成としている。従って、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の回転軸２１方向に向き合う側面２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ同士を、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の架け渡し方向一方側または他方側に向けて拡開状となるように設けたものと比べて、適度な傾斜角度で傾斜させながらも、軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５を効率的に設けることができ、また、回転軸２１方向への流動性を向上させることができる。なお、このような態様に代えて、または加えて、軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の回転軸２１方向に向き合う側面２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ同士を、これら軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の架け渡し方向一方側または他方側に向けて拡開状となるように設けた構成としてもよい。

また、本実施形態では、混合槽１０の回転軸２１方向他方側に、撹拌羽根２０を出入自在とする開口１７及びこの開口１７を開閉する扉１８を設けた構成としている。従って、扉１８を開放させることで、撹拌羽根２０を回転軸２１方向に抜き取るようにして取り外すことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
また、本実施形態では、駆動部２を、撹拌羽根２０の両側の上下撹拌羽根部２４，２４が略同高さとなる位置において撹拌羽根２０を停止させる構成としている。従って、上下撹拌羽根部２４，２４の厚さ方向に比較的に扁平状とされた撹拌羽根２０を、駆動部２によって停止された位置において取り出し易くすることができ、また、開口１７の上下方向に沿う寸法を小さくすることができる。つまり、開口１７を混合槽１０の最底部近傍まで設けることなく回転軸２１方向他方側に向けて抜き取ることができ、また、抜き取る前に撹拌羽根２０を抜き取り可能な位置に回転させる必要性を生じ難くすることができる。また、撹拌羽根２０の被連結部２２を、駆動部２の連結部３に対して容易に連結させることができる。

なお、このような態様に代えて、両側の上下撹拌羽根部２４，２４が略同高さとなる位置以外の任意の回転位置で撹拌羽根２０の停止がなされるものでもよい。また、上記のように、軸方向撹拌羽根部２５，２５，２５の上下撹拌羽根部２４，２４厚さ方向に沿う寸法を、架け渡し方向に沿う寸法よりも小とした態様に代えて、大としたり、略同寸法としたりしてもよい。
また、本実施形態では、混合槽１０の回転軸２１方向他方側に、撹拌羽根２０を出入自在とする開口１７及びこの開口１７を開閉する扉１８を設けた例を示しているが、このような態様に代えて、混合槽１０の天壁側に開口や扉を設けた構成等としてもよい。本実施形態に係る混合装置１が備える各部材及び各部の具体的構成は、上記した構成に限られず、その他、種々の変形が可能である。

１ 粉粒体材料の混合装置
２ 駆動部
３ 連結部
１０ 混合槽
１７ 開口
１８ 扉
２０ 撹拌羽根
２１ 回転軸（軸）
２２ 被連結部（軸方向一方側端部）
２４ 上下撹拌羽根部
２５ 軸方向撹拌羽根部
２６ 第１羽根部（軸方向撹拌羽根部）
２６ｂ 後側面（軸方向に向き合う側面）
２７ 第２羽根部（軸方向撹拌羽根部）
２７ａ 前側面（軸方向に向き合う側面）
２７ｂ 後側面（軸方向に向き合う側面）
２８ 第３羽根部（軸方向撹拌羽根部）
２８ａ 前側面（軸方向に向き合う側面）

Claims (5)

1. 混合槽内に回転自在に撹拌羽根を設けた粉粒体材料の混合装置であって、
   前記撹拌羽根は、当該撹拌羽根の軸を挟んで外径側の両側において軸方向に延びるように設けられ、かつ当該撹拌羽根の回転方向に厚さ方向を沿わせて配される板状の上下撹拌羽根部と、これら両側の上下撹拌羽根部に架け渡されるように設けられ、かつ軸方向に間隔を空けて設けられた複数の板状の軸方向撹拌羽根部と、を備えており、
   これら軸方向撹拌羽根部は、当該撹拌羽根の軸方向に対して交互に逆側に傾斜するように設けられていることを特徴とする粉粒体材料の混合装置。
2. 請求項１において、
   前記撹拌羽根は、軸方向を略水平方向に沿わせて前記混合槽に支持されていることを特徴とする粉粒体材料の混合装置。
3. 請求項１または２において、
   前記複数の軸方向撹拌羽根部は、軸方向に向き合う側面同士が前記上下撹拌羽根部の厚さ方向一方側または他方側に向けて拡開状となるように設けられていることを特徴とする粉粒体材料の混合装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   前記撹拌羽根は、軸方向一方側端部が当該撹拌羽根を回転させる駆動部の連結部に対して軸方向に抜き差し自在に片持ち状に支持されており、
   前記混合槽の軸方向他方側には、前記撹拌羽根を出入自在とする開口及び該開口を開閉する扉が設けられていることを特徴とする粉粒体材料の混合装置。
5. 請求項４において、
   前記複数の軸方向撹拌羽根部は、前記上下撹拌羽根部の厚さ方向に沿う寸法が架け渡し方向に沿う寸法よりも小とされており、
   前記駆動部は、前記撹拌羽根の両側の上下撹拌羽根部が略同高さとなる位置において前記撹拌羽根を停止させることを特徴とする粉粒体材料の混合装置。

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