JPH1190200A

JPH1190200A - 攪拌装置

Info

Publication number: JPH1190200A
Application number: JP25244297A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Onishi; 武彦大西
Original assignee: GEN KK; Gen Co Ltd
Current assignee: GEN KK; Gen Co Ltd
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】旋回式の攪拌羽根の旋回方向後面に攪拌材料
が付着する事態を回避でき、攪拌材料の攪拌不足及び焼
け焦げを防止できる攪拌装置を提供する。【解決手段】旋回式の攪拌羽根３１を、旋回円の半径
線に沿った線を中心に回動可能とする。回動中心部を挟
んで、旋回方向前後に羽先部３１ａ，３１ａ’を設け
る。羽先部３１ａ，３１ａ’は、旋回方向前方に位置す
る一方の羽先部３１ａが容器１０の底面に対して所定角
度で後傾するとき、旋回方向後方に位置する他方の羽先
部３１ａ’が容器１０の底面上でその底面に沿うよう
に、所定角度で傾斜して組み合わされる。攪拌中に、攪
拌羽根３１の旋回方向を切り換えることにより、攪拌羽
根３１が回動し、その回動の途中に攪拌羽根３１の下方
を攪拌材料が通過することにより、羽先部３１ａ，３１
ａ’の旋回方向後面に付着する攪拌材料が除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーや食品とい
った各種の攪拌材料を攪拌するために使用される攪拌装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品の製造では、食品材料を鍋内で加熱
しながら攪拌する工程を含むことが多い。この攪拌工程
では、鍋内で加熱される複数種類の材料を効率的に均一
混合させること、その材料を鍋底に焦げ付かせないこと
などが要求される。この要求を満たすために、攪拌装置
としては、攪拌部材の自転運動と公転運動を組み合わせ
て、材料の攪拌を行う公転自転型と呼ばれるものが多用
されている。この形式の攪拌装置の従来例を図８及び図
９により説明する。

【０００３】図８及び図９に示す攪拌装置は、鍋状の加
熱容器１と、加熱容器１内に上方から傾斜して挿入され
る自転軸２と、自転軸２の下端部に取り付けられた攪拌
部材３とを備えている。自転軸２は、図示しない駆動部
により、その軸心回りに回転駆動され、且つ加熱容器１
の中心線回りに旋回駆動される。この自転軸２の運動に
より、自転軸２の下端部に取り付けられた攪拌部材３
は、加熱容器１の底面に接した状態で、加熱容器１の中
心線回りを公転しつつ自転する。

【０００４】ここで攪拌部材３は、自転軸２の軸心から
外周側へ対称的に延出した２つの攪拌羽根５，５を備え
ている。攪拌羽根５，５は、支持部材６，６により自転
軸２の下方に固定され、自転軸２の自転に伴ってその軸
心回りを旋回する。また、この旋回方向に対して、攪拌
羽根５，５は、所定の角度で後方へ傾斜（後傾）してい
る。

【０００５】攪拌部材３を加熱容器１の底面に弾性的に
接触させるために、自転軸２は軸心方向に２分割され、
内蔵されたスプリング４によって先端側の部分を先端側
へ付勢する構造になっている。

【０００６】攪拌部材３が自転することにより、攪拌羽
根５，５は、あたかもスクレーパのごとく、加熱容器１
の底面に付着する材料を掻き落としながら自転軸２の軸
心回りを旋回し、更に公転運動と組み合わされることに
より、加熱容器１内の材料を効率よく攪拌して混合す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の公転自転型攪拌装置には、以下に示す問題が
ある。

【０００８】図１０に示すように、各攪拌羽根５，５
は、攪拌材料７の中に埋もれた状態で旋回運動を行い、
しかも旋回方向に対して後傾した姿勢のため、攪拌中
に、攪拌羽根５の旋回方向後面に攪拌材料７の一部が付
着し易い。

【０００９】攪拌羽根５の旋回方向後面に攪拌材料７の
一部が付着すると、この付着物８は、同じ位置に止まる
ため、混合不足を生じる。更に、加熱容器１の底面に接
触した状態を続けるため、焦げも生じる。

【００１０】そして、攪拌終了後に攪拌材料７から攪拌
部材３を引き抜くときに、この付着物８が攪拌羽根５，
５から脱落し、攪拌材料７に混入するため、攪拌材料７
の品質を低下させることになる。

【００１１】なお、攪拌羽根５，５を逆方向に旋回させ
た場合、即ち、攪拌羽根５，５が旋回方向に対して前傾
する場合は、攪拌羽根５，５の旋回方向後面側に材料が
滞留する不具合は殆どなくなるものの、加熱容器１の底
面に付着する材料を掻き落とす機能が得られなくなる。
加えて、攪拌羽根５，５の旋回方向前面側に多量の材料
が詰まる結果となる。

【００１２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、容器の底面に付着する材料を
掻き落とす傾斜姿勢に攪拌羽根を常時保持するにもかか
わらず、攪拌羽根の旋回方向後面側に材料を滞留させる
おそれのない攪拌装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の攪拌装置は、攪
拌材料を収容する容器と、該容器内に収容された攪拌材
料を攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材を公転させつつ自
転させ、且つ自転方向を正逆両方向に切り換えることが
可能な駆動部とを備えた攪拌装置であって、該攪拌部材
には、その自転中心線から外周側に延出し、該攪拌部材
の自転に伴って自転中心線の周囲を旋回すると共に、旋
回円の半径線に沿った線を中心として回動自在に支持さ
れた旋回・回動式の攪拌羽根が設けられており、該攪拌
羽根は、回動中心部を挟んで旋回方向前後に設けられた
２つの羽先部を有し、該２つの羽先部は、旋回方向前方
に位置する羽先部が容器の底面に対して所定角度で後傾
するとき、旋回方向後方に位置する羽先部が容器の底面
の上方で底面に沿うように、所定角度で傾斜するように
構成されており、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００１４】好ましくは、前記駆動部は、前記攪拌部材
の自転速度及び公転速度が独立に制御可能である構成と
する。

【００１５】以下、本発明の作用を、本発明の実施形態
を示す図１〜図５に基づいて説明する。図１及び図２に
おいて、攪拌部材３０が公転しつつ自転すると、攪拌羽
根３１，３１は、公転中心線（容器１０の中心線）の回
りを周回しながら、自転軸２０の軸心回りに旋回する。

【００１６】ここで、攪拌羽根３１，３１は、旋回円の
半径線に沿った線を中心として回動自在に支持されてお
り、且つ、回動中心部を挟んで旋回方向前後に設けられ
た２つの羽先部３１ａ，３１ａ’を有する。そして、羽
先部３１ａ，３１ａ’は旋回方向前方に位置する羽先部
３１ａが容器１０の底面に対して所定角度で後傾すると
き、旋回方向後方に位置する羽先部３１ａ’が容器１０
の底面の上方で底面に沿うように、所定角度で傾斜する
ように構成されている。

【００１７】このため、図３（ａ）に示すように、旋回
方向前方に位置する一方の羽先部３１ａは、容器１０内
の攪拌材料７０から受ける抵抗により、容器１０の底面
に押し付けられる。これにより、この一方の羽先部３１
ａは、容器１０の底面に付着する攪拌材料７０を掻き落
とすようにしながら、旋回運動を行う。

【００１８】旋回方向後方に位置する他方の羽先部３１
ａ’は、容器１０の底面の上方でその底面にほぼ平行な
姿勢になることにより、攪拌材料７０から受ける抵抗を
低減する。

【００１９】攪拌材料７０の攪拌を続けると、旋回方向
前方に位置する一方の羽先部３１ａの旋回方向後面に、
攪拌材料７０の一部が付着する。この付着物７１は定位
置に留まって攪拌不足及び焦げ付きの原因になる。

【００２０】この状態で、攪拌部材３０の自転方向を切
り換えると、攪拌羽根３１，３１の旋回方向も反転す
る。その結果、図３（ｂ）に示すように、これまで旋回
方向前方にあった一方の羽先部３１ａは旋回方向後方に
位置し、旋回方向後方にあった他方の羽先部３１ａ’は
旋回方向前方に位置する。

【００２１】このとき、他方の羽先部３１ａ’は、容器
１０の底面に平行である。このため、他方の羽先部３１
ａ’の下に攪拌材料７０の一部が侵入し、これに伴っ
て、攪拌羽根３１は、図４（ａ）に示すように、他方の
羽先部３１ａ’が下がる方向の回転力を、攪拌材料７０
から受ける。

【００２２】他方の羽先部３１ａ’が下がると、その羽
先部３１ａ’の前面に圧力がかかるので、図４（ｂ）及
び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、攪拌羽根３０は回
動を続け、最終的には他方の羽先部３１ａ’が容器１０
の底面に当接し、その底面に対して所定の角度で後傾し
た状態となる。

【００２３】これにより、攪拌部材３０が逆方向に自転
する場合も、攪拌羽根３１の他方の羽先部３１ａ’によ
り、容器１０の底面に付着する攪拌材料７０が掻き落と
される。また、攪拌羽根３１が回動する過程では、羽先
部３１ａ，３１ａ’がともに容器１０の底面から離れ、
その下を攪拌材料７０の一部が通過する。このため、一
方の羽先部３１ａの後面側に留まっていた付着物７１
が、その後面から剥がれ落ちる。

【００２４】従って、攪拌中に攪拌部材３０の自転方向
を適当なタイミングで切り換えることにより、羽先部３
１ａ，３１ａ’の旋回方向後面側に攪拌材料７０の一部
が留まる事態が回避される。また、いずれの自転方向に
あっても、容器１０の底面に付着する攪拌材料７０が効
果的に掻き落とされる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき具体的に説明する。

【００２６】図１〜図７は本発明攪拌装置の実施形態を
示す。本実施形態では、本発明攪拌装置を食品の製造に
適用している。

【００２７】本実施形態の攪拌装置は、図１に示すよう
に、攪拌材料を収容する容器１０と、容器１０の中心線
に対して傾斜して容器１０上に設けられた自転軸２０
と、自転軸２０の下端部に取り付けられて容器１０内の
攪拌材料を攪拌する攪拌部材３０と、攪拌部材３０を公
転させつつ自転させるために自転軸２０を駆動する駆動
部４０と、攪拌工程中の攪拌材料の粘度を検出し、駆動
部４０に制御用の信号を与える粘度センサ５０とを備え
ている。

【００２８】ここで攪拌部材３０は、その自転中心線か
ら外周側の２方向に対称的に延出した攪拌羽根３１，３
１を有している。攪拌羽根３１，３１は、攪拌部材３０
の自転に伴って自転中心線の周囲を旋回する旋回式であ
り、且つ、その旋回円の半径線に沿った線を中心として
回動自在に支持された回動式である。そして、各攪拌羽
根３１は、図２に示すように、その回動中心部を挟んで
旋回方向前後に設けられた２つの羽先部３１ａ，３１
ａ’を有している。

【００２９】以下に、攪拌装置の各構成部材を詳細に説
明する。

【００３０】容器１０は外鍋１１と、外鍋１１内に収容
された内鍋１２からなる。外鍋１１はジャケット構造に
なっていて、その内部に供給される蒸気により内鍋１２
を加熱し、内鍋１２内の攪拌材料を加熱する。

【００３１】自転軸２０は、容器１０の上方に設けられ
たフレーム６０に、駆動部４０の一部を利用することに
より、上端部が容器１０の中心線と交差する状態で吊り
下げられている。

【００３２】攪拌部材３０に設けられた旋回・回動式の
攪拌羽根３１，３１は、自転軸２０の下端部にねじ止め
された支持部材３３によって、自転軸２０の下方に支持
されている。支持部材３３は、自転軸２０の軸心線から
外周側の２方向に対称的に張り出したステーであり、そ
の下辺部３３ａ，３３ａは、容器１０の内面に沿うよう
に対称的に傾斜して、攪拌羽根３１，３１を回動自在に
支持するための支持軸３３ａを形成している。

【００３３】各攪拌羽根３１は、約１２０°の頂角をも
つ断面が山形のアングルからなる支持部３１ｂを有して
いる。支持部３１ｂは、その頂部を前記支持軸３３ａが
貫通することにより、旋回羽根３１の旋回円の半径線に
沿った線を中心として回動自在に支持されている。

【００３４】各攪拌部材３１に設けられた２つの羽先部
３１ａ，３１ａ’は、支持部３１ｂの頂部を挟む２つの
傾斜部の表面にそれぞれねじ止めされている。攪拌部材
３１が一方向に旋回するとき、一方の羽先部３１ａは旋
回方向前方に位置し、他方の羽先部３１ａは旋回方向後
方に位置する。旋回方向前方に位置する一方の羽先部３
１ａは、自転軸２０の長さ調整等により、約３０°の角
度で後傾して容器１０の底面に接する。これにより、旋
回方向後方に位置する他方の羽先部３１ａ’は、容器１
０の底面の上方でその底面にほぼ平行な姿勢になる。

【００３５】駆動部４０は、フレーム６０に垂直に取り
付けられたスリーブ状の公転駆動軸４１と、公転駆動軸
４１の内側に挿通された自転駆動軸４２と、公転駆動軸
４１を駆動するための公転用モータ４３と、自転駆動軸
４２を駆動するための自転用モータ４４とを備えてい
る。

【００３６】公転駆動軸４１は、容器１０の中心線と同
心位置に、軸受４５によって回転自在に支持されてい
る。公転用モータ４３は回転方向が切り換え可能で、且
つ、回転速度が調整可能なモータであって、フレーム６
０の下面に取り付けられている。そして、このモータ４
３の回転が、フレーム６０内に張設されたチェーン４６
によって公転駆動軸４１に伝達されることにより、公転
駆動軸４１は正逆両方向に任意の速度で回転する。

【００３７】自転駆動軸４２は、上下の軸受４５’，４
５’によって、公転駆動軸４１内に回転自在に支持され
ている。公転用モータ４４は回転方向が切り換え可能
で、且つ、回転速度が調整可能なモータであって、フレ
ーム６０の上面に取り付けられている。そして、このモ
ータ４４の回転が、フレーム６０内に張設されたチェー
ン４６’によって自転駆動軸４２に伝達されることによ
り、自転駆動軸４２は正逆両方向に任意の速度で回転す
る。

【００３８】ここで自転軸２０は、自転駆動軸４２の下
端部にユニバーサルジョイント４７を介して接続され、
且つ、公転駆動軸４１の下端部に所定の角度で傾斜して
連結されたガイドスリーブ４８により、所定の傾斜角度
に保持されている。

【００３９】従って、自転用モータ４３によって自転駆
動軸４２が駆動されることより、自転軸２０はその軸心
線回りを回転し、その下端部に連結された攪拌部材３０
を自転させる。また、公転用モータ４４によって公転駆
動軸４１が駆動されることより、自転軸２０は、公転駆
動軸４１の軸心回り、即ち容器１０の中心線回りを回転
し、その下端部に連結された攪拌部材３０を公転させ
る。

【００４０】よって、攪拌部材３０は容器１０内を公転
しつつ自転し、その自転により、攪拌羽根３１，３１は
自転中心線回りに旋回する。また、公転用モータ４３及
び自転用モータ４４の回転方向が切り換え可能で、且
つ、回転速度が調整可能であることにより、攪拌部材３
０の自転方向及び公転方向が任意に切り換えられ、且
つ、それぞれの回転方向において運動速度が任意に調整
される。

【００４１】粘度センサ５０は、その下端のセンサ部が
容器１０内の攪拌材料に挿入されており、センサ部は、
駆動部４０から垂下したアーム５１の下端部に取り付け
られている。

【００４２】次に、本実施形態の攪拌装置の動作につい
て説明する。

【００４３】容器１０内に所定量の攪拌材料を収容し、
これを加熱しながら、駆動部４０の公転用モータ４３及
び自転用モータ４４を動作させる。これにより、攪拌部
材３０は公転しつつ自転する。また、攪拌羽根３１，３
１は、攪拌部材３０の容器１０の中心線回りに公転しな
がら、自転軸２０の軸心回りに旋回する。これにより、
容器１０内の攪拌材料が攪拌される。

【００４４】このとき、旋回羽根３１は、図３（ａ）に
示すように、攪拌材料７０中にあり、攪拌材料７０から
受ける抵抗により、旋回方向前方に位置する一方の羽先
部３１ａは、容器１０の底面に押し付けられる。これに
より、この一方の羽先部３１ａは、容器１０の底面に対
して約３０°の角度で後傾した姿勢に保持され、その底
面に付着する攪拌材料７０を掻き落とすようにしなが
ら、旋回運動を行う。

【００４５】旋回方向後方に位置する他方の羽先部３１
ａ’は、容器１０の底面の上方でその底面にほぼ平行な
姿勢になることにより、攪拌材料７０から受ける抵抗を
低減する。

【００４６】攪拌材料７０の攪拌を続けると、旋回方向
前方に位置する一方の羽先部３１ａの旋回方向後面に、
攪拌材料７０の一部が付着する。この付着物７１は定位
置に留まって攪拌不足及び焦げ付きの原因になる。

【００４７】この状態で、自転用モータ４４の回転方向
を切り換えると、攪拌部材３０は逆方向に自転を始め、
攪拌羽根３１，３１の旋回方向も反転する。その結果、
図３（ｂ）に示すように、これまで旋回方向前方にあっ
た一方の羽先部３１ａは旋回方向後方に位置し、旋回方
向後方にあった他方の羽先部３１ａ’は旋回方向前方に
位置する。

【００４８】このとき、他方の羽先部３１ａ’は、容器
１０の底面に平行である。このため、他方の羽先部３１
ａ’の下に攪拌材料７０の一部が侵入し、これに伴っ
て、攪拌羽根３１は、図４（ａ）に示すように、他方の
羽先部３１ａ’が下がる方向の回転力を、攪拌材料７０
から受ける。

【００４９】他方の羽先部３１ａ’が下がると、その羽
先部３１ａ’の前面に圧力がかかるので、図４（ｂ）及
び図５（ａ）（ｂ）に示すように、攪拌羽根３０は回動
を続け、最終的には他方の羽先部３１ａ’が容器１０の
底面に当接し、その底面に対して約３０°の角度で後傾
した状態となる。

【００５０】これにより、攪拌部材３０が逆方向に自転
する場合も、攪拌羽根３１の他方の羽先部３１ａ’によ
り、容器１０の底面に付着する攪拌材料７０が掻き落と
される。また、攪拌羽根３１が回動する過程では、羽先
部３１ａ，３１ａ’がともに容器１０の底面から離れ、
その下を攪拌材料７０の一部が通過する。このため、一
方の羽先部３１ａの後面側に留まっていた付着物７１
が、その後面から剥がれ落ちる。

【００５１】従って、攪拌中に攪拌部材３０の自転方向
を適当なタイミングで切り換えることにより、羽先部３
１ａ，３１ａ’の旋回方向後面側に攪拌材料７０の一部
が留まる事態が回避される。

【００５２】また、いずれの自転方向にあっても、容器
１０の底面に付着する攪拌材料７０が効果的に掻き落と
される。

【００５３】攪拌部材３０の自転方向を切り換えるタイ
ミングは、ここでは粘度センサ５０により測定された攪
拌材料７０の粘度の変化に基づいて決定されるが、予め
設定された時間間隔で切り換えを行うことも可能であ
り、更には目視判断に基づいてその切り換えを行うこと
も可能である。

【００５４】これに加えて、本実施形態の攪拌装置で
は、公転用モータ４３の回転方向も切り換え可能である
ので、その切り換えにより、攪拌部材３０の公転方向を
反転させ、これによる攪拌羽根３１，３１の運動軌跡の
変化によっても、羽先部３１ａ，３１ａ’の旋回方向後
面に付着する攪拌材料７０を除去することができる。

【００５５】また、本実施形態の攪拌装置では、公転用
モータ４３及び自転用モータ４４の回転速度が独立に調
整可能であるので、その速度調整により、攪拌部材３０
の公転速度及び自転速度を独立に変化させ、これによる
攪拌羽根３１，３１の運動軌跡の変化によっても、羽先
部３１ａ，３１ａ’の旋回方向後面に付着する攪拌材料
７０を除去することができる。

【００５６】以下、攪拌部材３０の公転速度及び自転速
度を独立に変化させたときの、攪拌羽根３１，３１の運
動軌跡の変化について説明する。

【００５７】攪拌部材３０が公転しつつ自転する運動
は、遊星運動である。遊星運動を行う従来一般の攪拌装
置は、遊星歯車の歯数にて決まる装置に固有な自転係数
を持つ。即ち、攪拌部材の公転速度を変えることにより
自転速度も変わるが、両者の比率は一定であり、この比
率が自転係数である。

【００５８】これに対し、本実施形態の攪拌装置では、
公転用モータ４３及び自転用モータ４４の回転速度が独
立に調整可能であることにより、自転係数が任意に選択
可能である。ここにおける自転係数は次式で表される。

【００５９】自転係数＝Ｋ（１＋公転速度／自転速度）ここでＫは歯車の歯数にて決まる自転係数である。

【００６０】このような自転係数可変型の攪拌装置で
は、攪拌部材３０は自転しながら公転中心の周囲を周回
する。今、この運動における攪拌部材３０の自転中心か
ら離れた特定点の軌跡を考えると、その特定点は、図６
及び図７に示すように、公転中心Ｏに対して接近・離反
を繰り返しながら、公転中心Ｏの回りを周回する。

【００６１】そして自転係数が正のときは、図６に示す
ように、特定点は公転中心Ｏに近い位置から外側に向け
て増速運動し、公転中心Ｏから最も離れた位置で最大速
度となり、その後、公転中心Ｏに向かって減速運動し、
公転中心Ｏに最も近い位置で最小速度となり、再び増速
しながら外側に向かう。このときの外側に向かって増速
する運動はアルファベットのＱを書くときの状況に似て
いるので、以後、自転係数が正のときの運動をＱ運動と
称する。

【００６２】一方、自転係数が負のときは、図７に示す
ように、自転係数が正のときとは逆に、特定点は公転中
心Ｏに近い位置から外側に向けて減速運動し、公転中心
Ｏから最も離れた位置で最小速度となり、その後、公転
中心Ｏに向かって増速運動し、公転中心Ｏに最も近い位
置で最大速度となり、再び減速しながら外側に向かう。
このときの外側に向かって増速する運動はギリシャ文字
のγを書くときの状況に似ているので、以後、自転係数
が負のときの運動をｒ運動と称する。

【００６３】そして、Ｑ運動は、外側で運動速度が大き
いので、容器内の攪拌材料の混合に適しており、一方ｒ
運動は、内側に向かって増速するので、容器内の攪拌材
料に変形のための大きなエネルギーを与えるのに好都合
である。遊星運動における自転係数は有理数であり、一
般には少数が分数であって、次式により表される。

【００６４】自転係数＝ａ＋１／ｂ＋１／ｃ＋１／ｄ・
・・但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄは整数で、ｂ＜ｃ＜ｄ・・・であ
る。

【００６５】ここで、自転係数の少数点以下を捨て去っ
た整数ａは、攪拌材料７０の攪拌では、容器１０内の攪
拌材料７０に対する攪拌部材３０の作用角度を表す。即
ち、攪拌部材３０の自転中心から最も離れた部分の軌跡
と、攪拌部材３０の自転中心が描く公転円との公転で
の、両者のなす角度を攪拌部材３０の作用角度とすれ
ば、この容器内の攪拌材料７０に対する攪拌部材３０の
作用角度は、自転係数の整数ａが大きくなるほど大とな
る。そしてこの作用角度は、例えば容器内の攪拌材料７
０を混合する場合は小さいほど良いが、容器１０内の攪
拌材料７０に大きな力を加える場合は、大きいほうが好
都合となる。

【００６６】図６は自転係数が２．５の場合のＱ運動を
示し、図７は自転係数が−４の場合のｒ運動を示す。Ｑ
運動とｒ運動の違いはあるが、自転係数の整数ａが小さ
い図６の場合には、容器１０内の攪拌材料７０に対する
攪拌部材３０の作用角度が小さいことにより、攪拌材料
７０の効率的な混合が行われ、自転係数の整数ａが大き
い図７の場合には、容器１０内の攪拌材料７０に対する
攪拌部材３０の作用角度が大きいことにより、攪拌材料
７０に強い力を加えることができる。

【００６７】また、遊星運動では、特定点の軌跡は、自
転係数に従って特定の運動を行った後に必ずその運動の
開始位置に戻るものとなる。この開始位置に戻るまでの
公転数を軌跡周期の公転数と定義すると、軌跡周期の公
転数が大きい場合は、開始位置に戻るまでの間に特定点
が繰り返し最遠隔円Ｓと接するので、この場合の自転係
数は、軌跡と最遠隔円Ｓの交点位置数が多いことを意味
する。逆に、軌跡周期の公転数が小さい場合の自転係数
は、軌跡と最遠隔円Ｓの交点位置数が少ないことを意味
する。

【００６８】攪拌材料７０の攪拌を行う場合、軌跡周期
の公転数が大きいことは、容器１０の内周面近くを攪拌
部材３０がくまなく操作することを意味し、通常は大き
い場合を良しとするが、場合によっては、この軌跡周期
の公転数を犠牲にして、他の条件を優先させた方がよい
こともある。

【００６９】攪拌材料７０の攪拌で攪拌部材３０が、軌
跡周期の公転数だけ遊星運動を行ったときの、運動軌跡
と最遠隔円Ｓの交点位置数を容器内壁最接近回数と定義
すると、これは次式で表される。

【００７０】容器内壁最接近回数＝ａｂｃｄ＋ｃｄ＋ｂ
ｄ＋ｂｃ但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄのみの場合である。

【００７１】このように、遊星運動を行う攪拌装置の自
転係数は、３つの機能を１つの有理数が表すものとなっ
ている。１つは、自転係数が正負にまたがって変化する
ことによるＱ運動とｒ運動の区別であり、いま１つは、
小数点以下を捨て去った整数ａに支配される容器内の攪
拌材料に対する攪拌部材の作用角度である。そして最後
の１つは、小数点以下を表すｂ，ｃ，ｄ・・・に支配さ
れる容器内壁最接近回数である。

【００７２】本実施形態の攪拌装置では、公転用モータ
４３及び自転用モータ４４の回転速度が独立に調整可能
であることにより、自転係数が任意に選択可能であるの
で、この自転係数の選択による攪拌羽根３１，３１の運
動軌跡の大きな変化により、羽先部３１ａ，３１ａ’の
旋回方向後面に付着する攪拌材料７０を除去することが
できる。

【００７３】また、一連の攪拌工程における各工程で、
各工程での攪拌操作に適した攪拌部材３０の動作速度及
び自転係数を選択することにより、全工程で効率的な攪
拌操作が行われ、その結果として工程所要時間が短縮さ
れ、攪拌後の材料品質の向上も期待できる。

【００７４】なお、上記実施形態の攪拌装置は、自転軸
２０が容器１０の中心線、即ち公転中心線に対して傾斜
したいわゆる斜軸型であるが、１本の自転軸が公転中心
線の周囲に平行に設けられたいわゆる単軸型や、複数の
自転軸が公転中心線の周囲に平行に配置された複軸型で
あってもよい。

【００７５】また、攪拌部材３０は、攪拌羽根３１，３
１をストッパーによって所定の傾斜角度に固定する構成
でもよい。その攪拌羽根３１は、自転軸２０の回りに少
なくとも１つ設けられていればよいが、攪拌効率の点か
らは、自転軸２０の回りに２以上の攪拌羽根３１を対称
的に設けるのが好ましい。

【００７６】なお、本発明の攪拌装置の適用対象は、食
品材料の攪拌に限定されるものではなく、加熱しつつ攪
拌される攪拌材料全般に広く適用することができる。

【００７７】また、上記の実施形態では、粘土センサの
検出信号により、駆動部が攪拌装置を駆動制御している
が、攪拌材料の粘土変化による自転軸のトルク変化をト
ルクセンサで検出し、その検出信号により攪拌装置を制
御する方式をとることも可能である。或いは、攪拌材料
が収納されている容器全体の重量変化をロードセルによ
り検出し、その検出信号により攪拌装置を制御する方式
をとることも可能である。

【００７８】

【発明の効果】以上、本発明の攪拌装置によれば、攪拌
部材の自転方向を切り換えることにより、所定角度で傾
斜して組み合わされた２つの羽先部をもつ旋回・回動式
の攪拌羽根が回動し、その回動の過程で攪拌羽根の下方
を攪拌材料が通過する。このため、旋回方向前方に位置
する羽先部の後面に付着していた攪拌材料が、攪拌羽根
の下方を通過する攪拌材料により機械的に除去される。
従って、攪拌中に攪拌部材の自転方向を適当なタイミン
グで切り換えることにより、羽先部の旋回方向後面側に
攪拌材料の一部が停滞する事態が回避される。従って、
この停滞に起因する攪拌材料の攪拌不足及び焼け焦げが
防止される。また、いずれの自転方向にあっても、旋回
方向前方に位置する羽先部が容器の底面に対して所定角
度で後傾するので、容器の底面に付着する攪拌材料が効
果的に掻き落とされる。

【００７９】また、特に請求項２記載の攪拌装置によれ
ば、攪拌部材の自転速度及び公転速度が独立に制御可能
であることにより、その動作速度と共に自転係数が任意
に変更されるので、攪拌材料の種類が変わってもそれぞ
れの攪拌材料が特に効率よく攪拌され、且つその攪拌の
全工程で高効率な操作が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明攪拌装置の縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢示図。

【図３】本発明攪拌装置の攪拌部材の自転方向を切り換
えたときの攪拌羽根の動作を示す模式図。

【図４】本発明攪拌装置の攪拌部材の自転方向を切り換
えたときの攪拌羽根の動作を示す模式図。

【図５】本発明攪拌装置の攪拌部材の自転方向を切り換
えたときの攪拌羽根の動作を示す模式図。

【図６】遊星運動での自転係数が２．５の場合の運動軌
跡図。

【図７】遊星運動での自転係数が−４の場合の運動軌跡
図。

【図８】従来の攪拌装置の主要部を示す縦断面図。

【図９】図８のＢ−Ｂ線矢示図。

【図１０】従来の攪拌装置の問題点を示す模式図。

【符号の説明】

１０容器２０自転軸３０攪拌部材３１攪拌羽根３１ａ，３１ａ’ 羽先部４０駆動部４１公転駆動軸４２自転駆動軸４３公転用モータ４４自転用モータ５０粘度センサ６０フレーム７０攪拌材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】攪拌材料を収容する容器と、該容器内に
収容された攪拌材料を攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材
を公転させつつ自転させ、且つ自転方向を正逆両方向に
切り換えることが可能な駆動部とを備えた攪拌装置であ
って、該攪拌部材には、その自転中心線から外周側に延出し、
該攪拌部材の自転に伴って自転中心線の周囲を旋回する
と共に、旋回円の半径線に沿った線を中心として回動自
在に支持された旋回・回動式の攪拌羽根が設けられてお
り、該攪拌羽根は、回動中心部を挟んで旋回方向前後に設け
られた２つの羽先部を有し、該２つの羽先部は、旋回方
向前方に位置する羽先部が容器の底面に対して所定角度
で後傾するとき、旋回方向後方に位置する羽先部が容器
の底面の上方で底面に沿うように、所定角度で傾斜する
ように構成されている攪拌装置。
【請求項２】前記駆動部は、前記攪拌部材の自転速度
及び公転速度が独立に制御可能である請求項１記載の攪
拌装置。