JP7202625B2 - 攪拌装置 - Google Patents

Description

本発明は、攪拌装置に関する。

食品残物、生ごみ等の処理に用いられる攪拌装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の攪拌装置は、生ごみ等が投入される処理槽（容器）の内部に、当該生ごみ等を攪拌するための攪拌羽根を有している。攪拌羽根は、円筒状のボスと、当該ボスの外周面に突設された攪拌爪（リボン羽根）を含む。

攪拌羽根のボスは、モータによって回転駆動される攪拌軸に締結されており、攪拌軸の回転によってボス及び攪拌爪が回転する。処理槽内に投入されて収納された生ごみ等は、攪拌爪の回転によって処理槽内にて回転移動して攪拌され、例えば、生ごみ等の投入に合わせて混入された微生物によって分解されて有機肥料となる。

特開２００３－１６４８２６号公報

攪拌羽根を回転させて生ごみ等を攪拌する際、多量の生ごみ等が投入された場合、攪拌爪にかかる負荷は、大きくなる。これに対し、特許文献１の攪拌装置の攪拌羽根は、ボスの外周面を基端部として攪拌爪が突設されている構造であるため、攪拌爪にかかる負荷が大きくなった場合、攪拌爪が破断する虞がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、攪拌爪にかかる負荷が大きくなった場合であっても、攪拌爪が破断することを抑制することができる攪拌装置を提供する。

本開示の一態様に係る攪拌装置は、被攪拌物を収納する容器内に設けられ、駆動部によって回転するシャフトと、該シャフトの回転によって前記被攪拌物を前記容器内にて移動させて攪拌する攪拌爪を備えた攪拌装置であって、前記シャフトと攪拌爪との間には、可撓部が設けられている。

本態様にあたっては、シャフトと攪拌爪との間には可撓部が設けられているので、攪拌爪に過大な負荷が加えられた場合であっても、可撓部が撓むことにより、攪拌爪が破損することを抑制することができる。

本開示の一態様に係る攪拌装置は、前記可撓部は、前記シャフトの回転方向に対し弾性を有する第１板状部を含む。

本態様にあたっては、可撓部は、シャフトの回転方向に対し弾性を有する第１板状部を含むため、シャフトの回転によって攪拌爪に加えられた負荷を効率的に緩和することができる。

本開示の一態様に係る攪拌装置は、前記第１板状部は、一面が前記シャフトの軸方向に略平行になるように該シャフトに締結され、該第１板状部の一面には、前記攪拌爪が締結される第２板状部が突設してある。

本態様にあたっては、第２板状部は、シャフトの軸方向に略平行に締結された第１板状部の一面から突設してあるため、第２板状部の一面は、シャフトの回転方向に対し平行に位置する。従って、第２板状部の一面に締結された攪拌爪のシャフトの回転方向に対する剛性を向上させることができる。

本開示の一態様に係る攪拌装置は、前記第１板状部は、正面視にて三角状又は台形状をなす。

本態様にあたっては、第１板状部は、正面視にて三角状又は台形状をなしており、すなわち矩形状における角部が欠落した形状をなしている。従って、第１板状部の断面二次モーメントを小さくして第１板状部の撓み量を大きくすることにより、攪拌爪に加えられた負荷を効率的に緩和することができる。

本開示の一態様に係る攪拌装置は、前記シャフトには、複数の前記攪拌爪が設けられてあり、前記可撓部は、少なくとも１つ以上の前記攪拌爪と前記シャフトとの間に設けられている。

本態様にあたっては、複数の攪拌爪を設けることにより効率的に被攪拌物の攪拌を行いつつ、これら攪拌爪に過度な負荷が加えられた場合であっても、可撓部によって当該負荷を緩和し、これら攪拌爪が破損することを抑制することができる。

本開示の一態様に係る攪拌装置は、前記駆動部は、所定値以上の負荷が発生した場合、前記シャフトへの駆動力の伝達を停止する停止部を含み、前記可撓部は、該停止部が作動するよりも前に撓むようにしてある。

本態様にあたっては、可撓部は、停止部が作動するよりも前に撓むようにしてあるので、瞬間的に過度な負荷が作用した場合であっても、当該負荷を緩和して、攪拌爪が破損することを抑制することができる。

攪拌爪にかかる負荷が大きくなった場合であっても、攪拌爪が破断することを抑制することができる攪拌装置を提供する。

実施の形態に係る攪拌装置の内部構造を略示する側面図である。 複数の攪拌爪及び可撓部が設けられたシャフトの斜視図である。 複数の攪拌爪及び可撓部が設けられたシャフトの側面図である。 可撓部を略示する斜視図である。 可撓部を略示する正面図である。 可撓部を略示する側面図である。 可撓部を略示する平面図である。 攪拌爪を略示する正面図である。 攪拌爪及び可撓部を締結している要部の説明図である。

（実施形態１）
以下、実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態に係る攪拌装置１の内部構造を略示する側面図である。攪拌装置１は、箱状をなす筐体２、及びこの筐体２内のフレームに固定された容器３（処理槽）を備える。筐体２は基台２１を有しており、基台２１を平坦な床に載置して、工場又は商業施設等の設備室に据え付けられている。以下の説明において、図に示す使用状態における上下を使用する。

容器３の上部側には、投入口３１が設けられ、容器３の下部側には、取出口３２が設けられている。攪拌装置１の容器３には、例えば、食品残物、生ごみ等が投入される。投入された容器３内に収納された食品残物等は、攪拌爪６によって容器３内にて回転移動されて攪拌される。攪拌された食品残物等は、容器３内に存在する微生物等によって分解され有機肥料となり、この有機肥料は、取出口３２から取り出される。攪拌装置１は、生ごみ等の処理の用途に限定されず、木くず、樹脂製廃棄物の処理、又は高粘性流体の攪拌にも適用することができる。

容器３の内部には、軸方向が、重力方向に対し略垂直となるように丸棒状のシャフト５が、回転自在に設けられている。シャフト５には、プーリー４１がシャフト５と同軸に設けられている。

攪拌装置１は、シャフト５を回転駆動するための駆動部４を有している。駆動部４は、所定の回転運動を行うモータ（図示せず）、モータの軸と同軸に設けられたプーリー５２、及び駆動部４のプーリー５２とシャフト５に設けられたプーリー４１との間で駆動部４の回転トルクを伝達するための伝達ベルト４２を含む。駆動部４による回転トルクは、伝達ベルト４２を介してシャフト５に伝達され、シャフト５は周方向に回転する。

駆動部４は、更に停止部４３を含む。停止部４３は、駆動部４のモータに所定値以上の負荷が作用した場合、例えば、モータの回転を停止、又はモータの軸とプーリー５２との係合を解除して、シャフト５にかかる負荷を軽減するように構成してある。

図２は、複数の攪拌爪６及び可撓部７が設けられたシャフト５の斜視図である。図３は、複数の攪拌爪６及び可撓部７が設けられたシャフト５の側面図である。

シャフト５の外周面には、複数の突設片５１が設けられている。突設片５１は矩形板状をなし、その一面の長手方向をシャフト５の軸方向に略平行にして、シャフト５の外周面から突出して設けられている。突設片５１の一面には、締結用のボルトを挿通するための２つの孔部が長手方向に並設されている。

突設片５１は、シャフト５の軸方向における夫々の位置において、互いに反対方向となるように２つずつ設けられている。すなわち、軸方向における夫々の位置において、２つの突設片５１が、周方向にて略１８０°異なるように設けられている。この２つの突設片５１の組合せは、シャフト５の軸方向において４つ等配されている。等配されている突設片５１の組合せ夫々における周方向に対する角度は、４５°ずつ異なるようにしてある。シャフト５の突設片５１には、可撓部７がボルトによって締結され、この可撓部７を介して、攪拌爪６がシャフト５に締結されている。

図４は、可撓部７を略示する斜視図である。図５は、可撓部７を略示する正面図である。図６は、可撓部７を略示する側面図である。図７は、可撓部７を略示する平面図である。可撓部７は、第１板状部７１及び第２板状部７２を含み、鋼又はステンレス等の金属製である。可撓部７の材質は、ばね用ステンレス鋼帯（JISG4313／SUS304-CSP）であることが望ましい。

第１板状部７１は、正面視において台形状をなす。すなわち、第１板状部７１は、矩形における一つの角部を除去した形状（角落ち形状）をなし、この角を除去した残部によって、その一面に台形状を含む５角形を形成している。第１板状部７１は、台形状に限定されず三角状であってもよい。第１板状部７１は、角部を除去することによる斜辺部が形成されており、この斜辺部は直線状に限定されず、凹又は凸となる曲線状であってもよい。

第１板状部７１の一面において、紙面上、左右に平行に位置する長辺と短辺との間には、シャフト５の突設片５１と締結するためのボルトが挿通されるシャフト側孔部７３が、２つ並設されている。

第１板状部７１の一面には、第２板状部７２が略垂直に立ち上がって突設されている。第２板状部７２は、矩形板状をなし、第１板状部７１の一面の長辺側の端部から、当該一面に交差するように突設されている。第２板状部７２の一面の長手方向は、第１板状部７１の一面の長辺と平行となるようにしてある。図５に示すごとく、可撓部７は、第１板状部７１と第２板状部７２によって、Ｌ字状をなす。第１板状部７１の端面は、Ｌ字の長辺に相当する。第２板状部７２の端面は、Ｌ字の短辺に相当する。第２板状部７２の一端面、すなわち第２板状部７２の突出方向に平行な端面と、第１板状部７１の一端面、すなわち角落ち形状による斜辺部に連続する端面とは、略水平となるように第２板状部７２は設けられている。

第２板状部７２の長手方向の長さは、第１板状部７１の長辺の長さより、小さく設定してある。従って、第１板状部７１の長辺側の端部において、第２板状部７２が突設されている部位と、第２板状部７２が突設されていない部位とが存在する。上述した２つのシャフト側孔部７３は、第２板状部７２が突設されていない部位に対応した位置に設けられている。

第２板状部７２は、第１板状部７１の長辺側の端部の一部を延設し、この延設した部分を略直角に折り曲げることによって形成することができる。又は、第２板状部７２は、第１板状部７１の長辺側の端部に、この長辺より短い辺を有する矩形状の板を接合することによって、設けるものであってもよい。

第２板状部７２の一面には、長手方向に沿って、攪拌爪６と締結するための攪拌爪側孔部７４が２つ並設されている。

第１板状部７１及び第２板状部７２の板厚は、略同じに設定してあり、この板厚は、材質、攪拌爪６の大きさ、又は駆動部４による駆動トルクに応じて適宜決定される。

図８は、攪拌爪６を略示する正面図である。攪拌爪６は、折り曲げられてＬ字状に湾曲した長板状の湾曲板部６１と、湾曲部の一端に設けられたコの字状の爪部６２を含む。Ｌ字をなす湾曲板部６１の短辺側には、可撓部７が締結され、長辺側には、爪部６２が設けられている。

湾曲板部６１の他端側には、可撓部７と締結するためのボルトが挿通される孔部が、短手方向に沿って２つ並設（図２参照）されている。

爪部６２は、湾曲板部６１の一端面に、一面が固定された矩形状の平板部と、平板部の長手方向の両端が折り曲げられた２つの折曲部を含む。爪部６２は、この平板部及び２つの折曲部によって、コの字を形成している。爪部６２は、コの字による凹側を湾曲板部６１の一端面に向け、平板部の略中央に湾曲板部６１の一端面を接合し、湾曲板部６１の長手方向と平板部の長手方向が、略垂直に交差するように、湾曲板部６１に固定してある。

図９は、攪拌爪６及び可撓部７を締結している要部の説明図である。シャフト５の突設片５１に設けられた孔部、及び可撓部７に設けられたシャフト側孔部７３には、ボルトが挿通され、このボルト及びナットによって、突設片５１及び可撓部７は、締結されている。

突設片５１は、その一面がシャフト５の軸方向に平行に設けられており、突設片５１の２つの孔部夫々は、この軸方向に平行に形成されている。可撓部７の２つのシャフト側孔部７３夫々は、突設片５１の２つの孔部夫々に位置合わせてして締結されているため、この２つのシャフト側孔部７３夫々もシャフト５の軸方向に平行に位置している。可撓部７は、第１板状部７１の一面の一部を突設片５１の一面に対向して、突設片５１に締結してある。

第１板状部７１の一面の垂線は、シャフト５の軸方向と垂直に位置する。従って、シャフト５が回転する際、第１板状部７１は、回転方向に対し弾性を有する板ばねとして機能する。

上述のごとく、停止部４３は、モータに所定値以上の負荷が作用した場合、モータの回転を停止する等によってシャフト５にかかる負荷を軽減する。従って、停止部４３がモータの回転を停止するにあたり、モータ電流等に基づき負荷を検知又は判定するための処理を行う必要があるところ、可撓部７の第１板状部７１は、当該処理を必要とせず、即座に過度な負荷を緩和するように機能する。すなわち、可撓部７の第１板状部７１は、停止部４３が作動するよりも前に、過度な負荷に対し撓むことによって、板バネの機能を発揮する。

可撓部７の第２板状部７２に設けられた攪拌爪側孔部７４、及び攪拌爪６の湾曲板部６１に設けられた孔部には、ボルトが挿通され、このボルト及びナットによって、可撓部７及び攪拌爪６は、締結されている。第２板状部７２に設けられた２つの攪拌爪側孔部７４は、シャフト５の軸方向に対し垂直、すなわち径方向に対し平行に位置する。

第２板状部７２は、第１板状部７１に対し略垂直となるように突設されているため、第２板状部７２の一面は、シャフト５が回転する際の周方向に対し、平行に位置する。すなわち、第２板状部７２の一面の垂線は、シャフト５の軸方向と平行に位置する。

第２板状部７２に締結された攪拌爪６は、湾曲板部６１の端面を回転方向に向けて、シャフト５の回転に基づき回転する。図３に示すごとく、シャフト５は、紙面上、時計回りに回転する。従って、攪拌爪６は、攪拌爪６の湾曲板部６１のＬ字の角部を回転方向にむけて、回転するようにしてある。

シャフト５と攪拌爪６との間には、可撓部７が設けられており、可撓部７の第１板状部７１はシャフト５の突設片５１と締結し、可撓部７の第２板状部７２は攪拌爪６の湾曲板部６１と締結してある。第１板状部７１は、シャフト５の回転方向に対し、板バネとして機能するように設けられている。従って、駆動部４による駆動トルクがシャフト５に伝達され、シャフト５及び攪拌爪６が回転している際、瞬間的に過度な負荷が発生した場合、板バネとして機能する可撓部７の第１板状部７１が撓むことによって、この過度な負荷を緩和し、攪拌爪６が破損することを抑制することができる。

可撓部７の第１板状部７１は、正面視において、矩形における一つの角部が除去された台形状又は三角状をなしている。従って、断面二次モーメントを小さくして撓み量を大きくし、瞬間的に発生した過度な負荷を効率的に緩和することができる。また、角部を除去することにより、被攪拌物が第１板状部７１に引っ掛かることを抑制することができる。

シャフト５には、複数の攪拌爪６が設けられおり、これら攪拌爪６とシャフト５の突設片５１との間は、可撓部７を介在してある。従って、複数の攪拌爪６によって、攪拌能力を向上させつつ、瞬間的に過度な負荷が発生した場合であっても、複数の攪拌爪６夫々に締結してある可撓部７によって、過度な負荷を緩和して、これら複数の攪拌爪６が破損することを抑制することができる。

可撓部７は、停止部４３が作動するよりも前に撓むため、瞬間的に過度な負荷が作用した場合、可撓部７が撓むことにより負荷を緩和して、停止部４３が当該過度な負荷に応じて作動するまでの間に、攪拌爪６が破損することを抑制することができる。

実施形態１において、突設片５１と可撓部７とは、別体の部品として構成したが、これに限定されない。可撓部７は、突設片５１と一体に形成されていてもよい。突設片５１は、シャフト５の外周面を基端として突設してあり、突設片５１の先端において、実施形態１の可撓部７と同様に第１板状部７１又は、第１板状部７１及び第２板状部７２が形成してあるものであってもよい。突設片５１の先端に形成されている第１板状部７１が撓むことによって、過度な負荷が発生した場合、攪拌爪６が破損することを抑制することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 攪拌装置
２ 筐体
２１ 基台
３ 容器
３１ 投入口
３２ 取出口
４ 駆動部
４１ プーリー
４２ 伝達ベルト
４３ 停止部
５ シャフト
５１ 突設片
５２ プーリー
６ 攪拌爪
６１ 湾曲板部
６２ 爪部
７ 可撓部
７１ 第１板状部
７２ 第２板状部
７３ シャフト側孔部
７４ 攪拌爪側孔部

Claims (4)

1. 被攪拌物を収納する容器内に設けられ、駆動部によって回転するシャフトと、
   該シャフトの回転によって前記被攪拌物を前記容器内にて移動させて攪拌する攪拌爪を備えた攪拌装置であって、
   前記シャフトと攪拌爪との間には、前記シャフトの回転方向に対し弾性を有する板ばねとして機能する可撓部が設けられており、
   前記可撓部は、前記シャフトの回転方向に対し弾性を有する第１板状部を含み、
   前記第１板状部は、正面視にて三角状又は台形状をなす
   ことを特徴とする攪拌装置。
2. 前記第１板状部は、一面が前記シャフトの軸方向に略平行になるように該シャフトに締結され、
   該第１板状部の一面には、前記攪拌爪が締結される第２板状部が突設してある
   ことを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
3. 前記シャフトには、複数の前記攪拌爪が設けられてあり、
   前記可撓部は、少なくとも１つ以上の前記攪拌爪と前記シャフトとの間に設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の攪拌装置。
4. 前記駆動部は、所定値以上の負荷が発生した場合、前記シャフトへの駆動力の伝達を停止する停止部を含み、
   前記可撓部は、該停止部が作動するよりも前に撓むようにしてある
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の攪拌装置。

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