JPH07132219A - 流体の撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末状の染料を液体に溶解して撹拌する場合
等に使用するに適した効率のよい流体撹拌装置を提供す
る。 【構成】 縦向きの回転軸の下部に撹拌翼を設けた攪拌
軸と、該攪拌軸を回転自在かつ傾動可能に支持する支持
装置と、前記攪拌軸の上部に設けられ該攪拌軸をその軸
回りに回転させる回転駆動装置と、前記支持装置よりも
上方で前記攪拌軸に偏心回転運動を与えることにより該
攪拌軸を首振り状に振り回して前記攪拌翼を歳差運動さ
せる歳差運動装置とを具備する流体の攪拌装置。この攪
拌装置を、流体を入れた容器中に挿入し、攪拌翼に歳差
運動を行わせることにより、容器内の流体を攪拌する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末状の染料を液体に
溶解して撹拌する場合等に使用するに適した撹拌装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液流染色機等の染料溶解に際し、粉体染
料を染料溶解槽に直接投入すると、染料が充分に溶解さ
れず、不均一な分散や、染料の細かな塊等による染色斑
を生じることが多かった。このため、従来は、バケツ等
に染料を入れて人手で粉砕や分散撹拌等の予備処理を行
ってから液流染色機に入れて溶解していた。

【０００３】しかしながら、この予備処理作業は、人手
で行わねばならないためかなりの労力を要し、かつ時間
もバケツ一個当り５〜１０分かかっていたので、非能率
的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記染料の予備撹拌作業を自動化することにより、作業労
力を低減し、作業能率を上げることを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかる流体の撹拌装置は、縦向きの回転軸の下部
に撹拌翼を設けた撹拌軸と、該撹拌軸を回転自在かつ傾
動可能に支持する支持装置と、前記撹拌軸の上部に設け
られ該撹拌軸をその軸回りに回転させる回転駆動装置
と、前記支持装置よりも上方で前記撹拌軸に偏心回転運
動を与えることにより該撹拌軸を首振り状に振り回して
前記撹拌翼を歳差運動させる歳差運動装置とを具備する
ことを特徴としている。

【０００６】

【作用】下部の撹拌翼を染料容器内に入れて撹拌軸を回
転させると、該撹拌翼によって染料が撹拌される。この
回転撹拌を行いながら、歳差運動装置で撹拌軸を好まし
くはそれ自身の回転方向と反対方向に首振り状に回転さ
せると、撹拌翼が歳差運動を行いつつ容器の内面全体を
移動するので、良好な撹拌が行われる。回転軸の回転方
向は、適当な時間経過ごとに反転させるのが好ましい。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て詳細に説明する。図は本発明の１実施例を表すもの
で、この撹拌装置１は、撹拌軸２と、それを回転自在か
つ傾動自在に支持する支持装置３と、前記撹拌軸２を軸
回りに回転駆動する回転駆動装置４と、前記撹拌軸に歳
差運動を与える歳差運動装置５を備え、全体がフレ−ム
７に取り付けられている。

【０００８】撹拌軸２は、縦方向の回転軸９の下端部に
側方に突出する撹拌翼１０を取り付けたもので、軸回り
の回転により、その撹拌翼１０で流体を撹拌する。

【０００９】支持装置３は、フレ−ム７に取り付けられ
た球面軸受け式のもので、中空の保持具１３の上下端部
にベアリング１４，１４を取り付け、該保持具の外周部
に球面体１５を固着している。この保持具の内部に前記
回転軸９を挿通し、ベアリング１４，１４で回転自在に
支承している。また、前記球面体１５は、凹状球面を有
するケ−シング１６によって相互回転自在に支持されて
いる。このため、回転軸９は軸回りに回転自在であると
ともに、任意の方向に傾動自在である。

【００１０】前記保持具１３の上端部にはフランジ状連
結具２０が取り付けられ、その上端部にはモ−タ２３を
保持する保持枠２４が取り付けられている。モ−タ２３
の回転軸２３ａは、カップリング２５によって前記回転
軸９と連結されている。

【００１１】前記保持枠２４の上端部には、前記モ−タ
の上方で中心部に突出するア−ム２７が固着されてい
る。このア−ム２７には、前記回転軸９の軸芯の上方に
位置する部分に球面軸受け３０が設けられている。そし
て、この球面軸受けによって、歳差運動装置５の下部リ
ンク３１の軸３２が連結されている。下部リンク３１の
上端部には、水平方向のピン３３が突設され、このピン
が上部リンク３５の下端部に形成された斜めの長穴３６
に遊動自在に嵌合している。

【００１２】上部リンク３５の上部には歳差運動用モ−
タ３７の回転軸３７ａが連結されている。このモ−タ３
７は、フレ−ム７に設けた上下方向のレ−ル４０に摺動
自在に係合する可動ベ−ス４１によって支持されてお
り、その部分にエアシリンダ４３のロッド４４が連結さ
れている。従って、歳差運動用モ−タ３７は、シリンダ
４３の伸縮によりレ−ル４０に沿って昇降する。このシ
リンダ４３の収縮状態では、モ−タ３７が引き上げら
れ、図１及び図６に示すように、下部リンク３１のピン
３３が長穴３６の最下部（リンク３５の中心線上にあ
る）に位置して、撹拌軸２が垂直に保持される。

【００１３】また、シリンダ４３が伸長を開始すると、
モ−タ３７が押し下げられるので、図２及び図７に示す
ように、ピン３３が長穴３６に沿って上方へ移動し、下
部リンク３１が上部リンク３５に対し屈曲するきっかけ
をもたらす。さらにシリンダ４３が伸長すると、これに
押されてリンクの屈曲が進行し、撹拌軸２は角度θだけ
傾斜する。撹拌軸２は、この傾いた状態でそれ自身軸回
り（矢印Ａ方向）に回転しつつ、歳差運動用モ−タ３７
と屈曲リンク３１，３５の作用によって首振り状に矢印
Ｂ方向へ振り回されるので、撹拌翼１０が歳差運動を行
うのである。

【００１４】図３は、この撹拌装置１を染料の予備撹拌
装置として使用する例を表すもので、この予備撹拌装置
５０は、搬入コンベア５１と搬出コンベア５２の間に設
置され、その隣には、温水供給装置５３と、ロ−ラコン
ベア付きの電子式精密計量装置５５が設置されている。
また、撹拌装置１の直下部には、コンベアで送られてき
た容器を固定するエアシリンダ式のクランプ装置５４が
設けられている。さらに、撹拌装置１の後ろ側には洗浄
装置５６が設置されている。図中５７は操作パネル、５
８はシャワ−水バルブ（エアピストン作動）、５９は洗
浄水バルブ、Ｓ，…は容器の位置を検出するセンサであ
る。

【００１５】温水供給装置は、電磁バルブ６０の開閉に
より下向きに所望量の温水を供給する装置で、その直下
に設置されている計量装置５５で容器であるバケツＣの
重量を計量しつつ、その重量が所定の値となった時に給
水を停止するように、計量装置と連動するようになって
いる。

【００１６】洗浄装置５６は、洗浄槽６３と該洗浄槽内
に設けられている環状の洗浄ノズル６４を備え、該環状
のノズル内に挿入された撹拌軸２に全周から洗浄水を吐
出して洗浄するようになっている。撹拌装置１は、その
フレ−ム７を支持する機枠６５に設けられている前後方
向のレ−ル６７に沿ってエアシリンダ６８でフレ−ム７
ごと前後移動させられ、その前後移動行程の前端部で撹
拌を行い、後端部で洗浄が行われるようになっている。
さらに、撹拌機１は、機枠６５に設けられている上下方
向のレ−ル７０に沿ってエアシリンダ７２でフレ−ム７
ごと昇降させられ、その下端位置では撹拌翼１０が容器
の底部に臨み、上端位置では該撹拌翼が容器の上方へ持
ち上げられる。

【００１７】この予備撹拌装置５０の使用に際しては、
まず、粉状の染料の入った容器（バケツ）Ｃを搬入コン
ベア５１の始端部に載せると、該コンベアがこれを自動
的に温水供給装置５３の位置に送り込む。この容器は、
電子天秤を備えた計量装置５５上に停止させられ、ノズ
ルから所定の液量の温水が供給される。また、この染料
の重量に応じた撹拌時間が自動的にセットされる。

【００１８】温水の供給された容器は、撹拌部のコンベ
アに引き渡され、その撹拌中心位置で該容器がクランプ
装置５４によって固定される。それと同時に撹拌装置が
下降し、撹拌軸２が垂直状態のまま容器内へ挿入され
る。

【００１９】容器内に挿入された撹拌翼１０は、粉状の
染料と液との境界部付近で一旦保持されてスロ−回転を
開始し、数秒後に所定の回転速度となるとともに、首振
り運動を開始する。これは、撹拌翼をいきなり粉状の染
料中に挿入して撹拌すると、染料が粘土状となり、液中
への分散撹拌が困難となるためであり、上記のように境
界部で徐々に撹拌することにより、染料が上層部より徐
々に液中に分散するのである。さらに数秒後に、撹拌軸
は首振り運動及び回転運動を続けながら、上下運動を行
い、容器の隅々まで撹拌作業を行う。この時の撹拌軸自
身の回転方向と首振り運動の回転方向とは逆方向であ
り、しかも、これら回転方向は所定時間（通常は３秒程
度）ごとに反転する。これにより、撹拌翼と流体との相
対速度を高めて撹拌翼による剪断効果を上げ、染料塊を
細かく粉砕して、分散を向上させることができる。この
ため、従来のようなバッファを液中に設けなくても、撹
拌が十分に行われるとともに、一方向の撹拌による液面
の極端な上昇が防止され、液のオ−バ−フロ−が起こら
ない。

【００２０】所定時間の撹拌が終了すると、撹拌翼１０
が容器内にあって液面よりも上になる位置まで撹拌軸を
上昇させ、その回転を停止するとともに、撹拌軸を垂直
状態に戻して首振り運動も停止する。この状態で撹拌翼
を低速で回転させつつ、洗浄水を軸部分に数秒間噴射す
る。その後、その位置で撹拌軸２を高速回転し、洗浄水
と付着残留している染料液を遠心力で容器内に振り落と
す。この操作により、染料液の無駄を省き、撹拌翼の汚
染を防止できる。

【００２１】これが終了すると、容器は搬出コンベア５
２で所定の位置まで送り出される。一方、撹拌装置１は
上昇し、後ろ側の洗浄装置５６側へ移動する。この位置
で撹拌翼１０を洗浄槽５６内へ降下させ、該洗浄槽内に
おいて撹拌翼の周囲より洗浄水を噴射しながら該撹拌翼
を高速回転させる。これにより、撹拌翼は十分に洗浄さ
れる。洗浄が終了すると撹拌装置は元の位置に復帰し、
以下同様な工程が繰り返される。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる撹拌装置は、撹拌翼を有する撹拌軸をその軸回
りに回転させつつ、該撹拌軸を傾けて首振り状に振り回
すことにより、撹拌翼に歳差運動を行わせつつ流体の撹
拌を行うものであるから、該流体を入れた容器の前断面
に亙って十分な撹拌を行うことが出来る。また、上記撹
拌翼の回転方向と、首振り運動の回転方向とを逆方向に
することにより、撹拌を効率よく行うことが出来るよう
になった。以上の説明では、染料の撹拌を例にとって説
明したが、この撹拌装置を食料品等他の流体の混合、撹
拌に使用することが出来ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる撹拌装置の一例を表す正面図で
ある。

【図２】その歳差運動状態を表す正面図である。

【図３】この撹拌装置を組み込んだ染料予備撹拌装置の
正面図である。

【図４】温水供給装置の正面図である。

【図５】撹拌位置の側面図である。

【図６】歳差運動装置の上下リンクの説明図である。

【図７】歳差運動装置の上下リンクの説明図である。

【図８】撹拌翼の平面図である。

【図９】その正面図である。

【図１０】その側面図である。

【符号の説明】

１ 撹拌装置 ２ 撹拌軸 ３ 支持装置 ４ 回転駆動装置 ５ 歳差運動装置 ９ 撹拌軸 １０ 撹拌翼 ２４ モ−タ ３１ 下部リンク ３３ ピン ３５ 上部リンク ３６ 長穴 ３７ 歳差運動用モ−タ ５０ 染料予備撹拌装置 ５１ 搬入コンベア ５２ 搬出コンベア ５３ 温水供給装置 ５５ 計量装置 ５６ 洗浄装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦向きの回転軸の下部に撹拌翼を設けた
   撹拌軸と、該撹拌軸を回転自在かつ傾動可能に支持する
   支持装置と、前記撹拌軸の上部に設けられ該撹拌軸をそ
   の軸回りに回転させる回転駆動装置と、前記支持装置よ
   りも上方で前記撹拌軸に偏心回転運動を与えることによ
   り該撹拌軸を首振り状に振り回して前記撹拌翼を歳差運
   動させる歳差運動装置とを具備することを特徴とする流
   体の撹拌装置。