KR101218501B1 - 교반·탈포 장치 - Google Patents

Abstract

용기의 자전 수단, 공전 수단, 자전·공전과 공전과의 전환 수단이 간소하게 구성된 교반·탈포 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
해결 수단으로서, 이 교반·탈포 장치(1)는, 용기(2)의 자전 수단·공전 수단을 구비하고, 용기(2) 내의 재료의 교반·탈포를 행하는 장치에 있어서, 용기(2)를 지지하는 용기 홀더(11)와, 각 용기 홀더(11)에 인접하는 중간 롤러(51)와, 용기 홀더(11)·중간 롤러(51)를 자전 가능하게 지지하고, 공전시키는 공전 부재(12)와, 공전 부재(12)의 구동 수단(3)과, 공전 부재(12)의 회전축과 동축으로 회전 가능하게 마련된 원형 부재(13)와, 원형 부재(13)를 회전 가능·회전 불능 상태로 전환 가능한 전환 수단을 구비하고, 중간 롤러(51)는, 용기 홀더(11)·원형 부재(13)와 맞닿아서 배설되고, 공전 부재(12)가 공전할 때에, 원형 부재(13)가 회전 불능 상태일 때 용기 홀더(11)가 자전하고, 원형 부재(13)가 회전 가능 상태일 때 용기 홀더(11)가 자전하지 않는다.

Description

교반·탈포 장치{STIRRING／DEFOAMING DEVICE}

본 발명은, 교반·탈포 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 용기를 자전시키는 수단 및 공전시키는 수단을 구비하고, 그 용기를 회전시켜서 그 용기 내에 수용된 재료의 교반 및 탈포의 적어도 한쪽을 행하는 교반·탈포 장치에 관한 것이다.

종래로부터, 용기를 자전시키는 수단 및 공전시키는 수단을 구비하고, 용기 내에 수용된 단일 재료, 혼합 재료에 대해 교반 또는 탈포를 행하는 교반·탈포 장치가 실용화되어 있다. 당해 재료의 예로서는, 의약품, 화학 재료, 식료품, 도료, 반도체 장치 재료 등의 분야에서의, 단일한 또는 혼합된 액체(유동체를 포함한다) 재료, 또는 액체 재료와 분체 재료와의 혼합 재료 등(이하, 단지 「재료」라고 한다)을 들 수 있다.

여기서, 종래의 교반·탈포 장치의 한 예로서, 특허 문헌 1 기재된 교반·탈포 장치(100)가 제안되어 있다(도 19 참조). 이 교반·탈포 장치(100)는, 회전축(102)을 중공축으로 한 모터(101)의 회전축(102)에 수평으로 컵 부착용 암(109)을 부착하고, 암(109)에 회전 가능하게 탈포 교반 또는 원심분리하여야 할 용액 등의 시료를 수용하는 컵(110)을 장착하고, 회전축(102)의 내부에 고정축(103)을 그 선단부를 돌출시켜서 수장(收藏)함과 함께 선단부에 클러치(106)를 개재시켜서 절두(截頭) 원추형상 등의 롤러(107)를 클러치(106)의 전환에 의해 고정 또는 회전 자유롭게 부착하여 이루어지고, 상기 롤러(107)를 고정 상태로 하여 상기 컵(110)을 그 롤러(107)에 접촉시켜서 모터(101)를 회전시키는 구성을 구비한다. 이에 의하면, 처리하여야 할 용액을 수용한 컵을 공전, 자전시킴에 의해 탈포, 교반할 수 있고, 또는 컵을 공전시킴에 의해 비중이 다른 2종의 액체의 용액을 각각의 액체로 원심분리할 수 있다는 것이다.

특허 문헌 1 : 일본 특개평8-243371호 공보

종래로부터, 제조 비용의 저감 등을 목적으로 하여 용기의 자전 수단 및 공전 수단이 간소한 기구에 의해 구성되고, 또한, 교반·탈포 능력이 높은 교반·탈포 장치가 요청되고 있다.

또한, 상기한 교반·탈포 장치(100)에 예시되는 바와 같이, 혼합 재료의 교반·탈포, 또는 원심분리 등의 목적에 따라, 용기를 자전·공전시키는 경우와, 공전만 시키는 경우와의 전환이 가능해지는 장치는 매우 유익하다. 그러나, 전환을 행하기 위한 수단으로서, 복잡한 클러치 기구 등을 이용하면, 제조 비용이 상승하는 등의 과제가 있다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어지고, 특히 용기의 자전 수단 및 공전 수단, 및 자전·공전과 공전과의 전환 수단이 극히 간소하게 구성되고, 교반·탈포 능력이 높은 교반·탈포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 기재하는 바와 같은 해결 수단에 의해, 상기 과제를 해결한다.

이 교반·탈포 장치는, 용기를 자전시키는 수단 및 공전시키는 수단을 구비하고, 그 용기를 회전시켜서 그 용기 내에 수용된 재료의 교반 및 탈포의 적어도 한쪽을 행하는 교반·탈포 장치에 있어서,

용기를 각각 지지하는 복수의 용기 홀더와, 상기 각 용기 홀더에 대해 인접하여 배설되는 복수의 중간 롤러와, 상기 각 용기 홀더 및 상기 각 중간 롤러를 자전 가능하게 지지함과 함께, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련되어, 상기 복수의 용기를 그 회전축의 주위로 공전시키는 공전 부재와, 상기 공전 부재를 회전 구동하는 구동 수단과, 상기 공전 부재의 회전축과 동축으로 회전 가능하게 마련된 원형 부재와, 상기 원형 부재가 회전 가능 상태·회전 불능 상태가 되도록 전환을 행하는 전환 수단을 구비하고, 상기 중간 롤러는, 외주부가 상기 원형 부재의 외주부와 맞닿도록 배설되고, 상기 용기 홀더는, 외주부가 상기 중간 롤러의 외주부와 맞닿도록 배설되고, 상기 공전 부재가 공전할 때에, 상기 전환 수단에 의해 상기 원형 부재가 회전 불능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 비회전 상태의 상기 원형 부재로부터 받는 힘에 의해 상기 중간 롤러가 상기 공전 부재의 회전 방향과 같은 방향으로 자전하고, 그 자전 상태의 중간 롤러로부터 받는 힘에 의해 상기 용기 홀더가 상기 공전 부재의 회전 방향과 역방향으로 자전하고, 또한 상기 공전 부재의 공전에 의해 상기 용기 홀더가 상기 회전축의 주위로 공전하고, 상기 전환 수단에 의해 상기 원형 부재가 회전 가능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 상기 원형 부재가 회전하는 상기 공전 부재에 수반하여 회전하고, 상기 중간 롤러가 자전하지 않고, 상기 용기 홀더가 자전하지 않는 것을 요건으로 한다.

본 발명에 의하면, 특히 용기의 자전 수단 및 공전 수단, 및 자전·공전과 공전과의 전환 수단이 극히 간소하게 구성되고, 교반·탈포 능력이 높은 교반·탈포 장치를 실현하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치의 예를 도시하는 개략도.
도 2는 도 1의 교반·탈포 장치의 일부를 확대한 사시도.
도 3은 도 1의 교반·탈포 장치의 용기의 예를 도시하는 개략도.
도 4는 도 1의 교반·탈포 장치의 용기의 다른 예를 도시하는 개략도.
도 5는 도 1의 교반·탈포 장치의 원형 부재의 예를 도시하는 개략도.
도 6은 도 1의 교반·탈포 장치의 스토퍼의 예를 도시하는 개략도.
도 7A 내지 도 7C는, 도 1의 교반·탈포 장치의 원형 부재와 스토퍼와의 위치 관계 및 각 부분 치수를 설명하기 위한 설명도.
도 8은 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치의 예를 도시하는 개략도.
도 9는 도 8의 교반·탈포 장치의 용기의 예를 도시하는 개략도.
도 10은 도 8의 교반·탈포 장치의 용기의 다른 예를 도시하는 개략도.
도 11은 본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치의 예를 도시하는 개략도.
도 12는 도 11의 교반·탈포 장치의 일부를 확대한 사시도.
도 13은 도 11의 교반·탈포 장치의 중간 롤러의 예를 도시하는 개략도.
도 14는 도 11의 교반·탈포 장치의 원형 부재의 예를 도시하는 개략도.
도 15는 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치의 예를 도시하는 개략도.
도 16은 도 15의 교반·탈포 장치의 중간 롤러의 예를 도시하는 개략도.
도 17은 도 15의 교반·탈포 장치의 원형 부재의 예를 도시하는 개략도.
도 18은 도 15의 교반·탈포 장치의 용기 홀더의 예를 도시하는 개략도.
도 19는 종래의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치의 예를 도시하는 개략도.

(제 1의 실시 형태)

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관해 상세히 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)의 예를 도시하는 정면 단면도(개략도)이고, 도 2는, 그 일부를 확대한 사시도(개략도)이다. 또한, 각 실시 형태를 설명하기 위한 전체 도면에서, 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면의 간소화를 위해, 일부의 볼트·너트류에 관해서는 도시를 생략하고 있다.

이 교반·탈포 장치(1)는, 용기를 자전시키는 수단 및 공전시키는 수단을 구비함과 함께, 용기를 자전·공전시키는 경우와, 공전만 시키는 경우와의 전환 수단을 구비하고, 용기를 회전시켜서 당해 용기 내에 수용된 단일 재료·혼합 재료의 교반 및 탈포의 적어도 한쪽(이하, 단지 「교반·탈포」라고 기재한다)을 행하기 위한 장치이다. 또한, 용기를 공전만 시킴에 의해, 혼합 재료의 원심분리 장치로서 이용할 수 있음은 물론이다.

본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 교반·탈포되는 각종 재료를 수용 가능한 복수의 용기(2)와, 복수의 용기(2)를 각각 지지하는 복수의 용기 홀더(11)와, 용기 홀더(11)를 공전시키는 공전 부재(12)와, 공전 부재(12)와 동축으로 회전·비회전의 전환이 가능하게 마련된 원형 부재(13)와, 공전 부재(12)를 회전 구동하는 구동 수단(본 실시 형태에서는, 모터)(3)과, 이들을 제어하는 제어부(도시생략)를 구비한다.

본 실시 형태에서는, 용기 홀더(11)와 당해 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2), 공전 부재(12), 및 원형 부재(13)가 케이스(20)의 내부에 배설된다. 또한, 구조 재료로서, 일반 구조 재료(금속 재료, 수지 재료)가 사용되고, 특히 한정되는 것이 아니지만(다른 구성에 관해서도 동일), 강도 부재에는 듀랄루민 등을 사용하면 알맞다.

여기서, 용기 홀더(11)는, 외주부에 원환형상의 당접부(11a)를 가지며, 축받이(34)를 통하여 공전 부재(12)에 자전 가능하게 고정됨과 함께, 당접부(11a)가 원형 부재(13)의 외주부(여기서는 레일부(13b))와 맞닿도록 배설된다. 또한, 당접부(11a)에는, 마찰재가 배설된다. 예를 들면, 마찰재로서, 고무 재료(한 예로서, 경도 50의 실리콘 고무가 알맞다)로 이루어지는 O링(31)이 사용된다. 또는, 레일부(13b)에 마찰재를 배설하여도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 4개의 용기 홀더(11)를 구비하여, 4개의 용기(2)를 지지할 수 있는 구조로 하고 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다.

상기 구성에 의하면, 원형 부재(13)가 회전 불능한 상태로 전환이 되어 있는 경우, 공전 부재(12)가 공전할 때에, 용기 홀더(11)의 당접부(11a)와 원형 부재(13)(레일부(13b)) 사이의 마찰력에 의해, 용기 홀더(11)가 자전한다. 따라서 용기 홀더(11) 및 당해 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2)가 공전하고 또한 자전하는 작용을 얻을 수 있다.

한편, 원형 부재(13)가 회전 가능한 상태로 전환이 되어 있는 경우, 공전 부재(12)가 공전할 때에, 용기 홀더(11)의 당접부(11a)와 원형 부재(13)의 레일부(13b) 사이의 마찰력에 의해, 원형 부재(13)가 공전 부재의 회전에 수반하여 회전한다. 따라서 용기 홀더(11) 및 당해 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2)가 자전을 하지 않고 공전만을 하는 작용을 얻을 수 있다. 단, 원형 부재(13)를 지지하는 축받이(33)의 마찰 저항이 과대해지면, 얼마 않되지만 용기 홀더(11)의 자전이 생길 수 있는 경우도 생각할 수 있다.

이와 같이, 용기를 자전시키는 수단, 공전시키는 수단, 및 용기의 자전 및 공전과 공전과의 전환 수단을, 극히 간소한 구조로 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 용기의 자전 및 공전과 공전과의 전환을 적절히 행함으로써, 용기 내의 재료에 적합한 회전 방법에 의한 효과적인 교반·탈포가 가능해진다. 또한, 원형 부재(13)가 회전 가능한 상태와 회전 불능한 상태가 되도록 전환을 행하는 전환 수단에 관해서는 후술한다.

또한, 본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 케이스(20) 내를 진공으로 하는 진공 펌프(6)를 구비한다. 당해 진공 펌프(6)에 의한 진공도는 적절히 설정할 수 있고, 한 예로서, 케이스(20) 내가 대기압 내지 10[Pa]정도의 진공 상태로 된다.

이에 의하면, 케이스(20) 내를 진공으로 하여, 교반·탈포를 행함으로써, 보다 한층, 탈포 작용을 높이는 것이 가능해진다.

여기서, 용기(2)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 상부에 개구부(2a)가 마련된 바닥이 있는 원통형상의 본체부(2A)와, 개구부(2a)에 감합되는 속덮개(2B)와, 그 바깥쪽에서 개구부(2a)에 나선 결합되는 겉덮개(2C)를 구비하여 구성된다. 또한, 도 3은, 본체부(2A), 속덮개(2B), 겉덮개(2C)가 분리한 상태로서 도시하고 있다.

교반·탈포를 행하는 대상물이 되는 재료는, 속덮개(2B) 및 겉덮개(2C)를 벋겨낸 상태에서, 개구부(2a)로부터 본체부(2A)에 넣어지고, 그 후 본체부(2A)에 속덮개(2B) 및 겉덮개(2C)가 감합 및 나선 결합된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 속덮개(2B) 및 겉덮개(2C)에는, 각각 통기 구멍(2b 및 2c)이 마련되어 있지만, 적절히, 당해 통기 구멍(2b, 2c)을 생략하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 적절히, 속덮개(2B), 겉덮개(2C)를 생략하는 구성으로 하여도 좋다.

용기(2)는, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상부가 컵형상으로 형성된 용기 홀더(11)의 개구부에, 저면측부터 진입시켜서 감입(嵌入)됨에 의해, 당해 용기 홀더(11)에 지지된다. 그 때에, 용기(2)의 본체부(2A)의 외주부에 마련되어 있는 돌기(2d)(본 실시 형태에서는, 2개소)가, 용기 홀더(11)에 마련되는 홈(11b)에 계합된다.

이에 의하면, 용기 홀더(11)가 회전(자전)할 때에, 용기 홀더(11)에 대해 용기(2)가 둘레 방향으로 회동하는 것이 방지되고, 용기 홀더(11)의 회전력이 용기(2)에 전달되어, 당해 용기(2)를 회전(자전)시키는 작용을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 용기(2)와 용기 홀더(11)를 별체로 형성하고 있지만, 일체로 형성하는 구성으로 하는 것도 생각된다.

여기서, 용기(2)의 변형예를 도 4에 도시한다. 동 도 4에 도시하는 바와 같이, 용기(2)는, 내벽면(2e)에 복수의 볼록형상부(2g)를 갖는 형상으로 형성된다. 이에 의하면, 재료가 수용된 용기(2)를 자전시킨 때에, 볼록형상부(2g)가 저항이 되어 재료의 교반이 촉진되기 때문에, 보다 한층, 교반 작용을 높이는 것이 가능해진다.

한편, 도 1에 도시하는 바와 같이, 케이스(20)는, 본체부(21)와 당해 본체부(21)의 상부에 배설되는 덮개부(22)를 구비하여 구성된다. 또한, 덮개부(22)는, 힌지(25)를 이용하여 개폐 가능하게 본체부(21)에 고정됨과 함께, 본체부(21)에 밀착 가능한 구조로 형성됨에 의해, 케이스(20)내가 밀폐 가능해지는 구조로 형성되어 있다.

이에 의하면, 덮개부(22)를 열음에 의해, 용기 홀더(11)에의 용기(2)의 착탈이 가능해진다. 한편, 덮개부(22)를 닫음에 의해, 케이스(20) 내를 진공 상태로 할 수 있고, 그 상태에서, 용기(2)를 자전 및 공전 또는 공전시켜서 용기(2) 내의 재료의 교반·탈포를 행하는 것이 가능해진다. 한 예로서, 덮개부(22)는, 투명한 수지 재료를 사용하여 형성된다.

공전 부재(12)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 케이스(20)의 본체부(21)를 관통하는 회전축(12a)을 가지며, 당해 회전축(12a)은 그 둘레 방향으로 회전 가능하고 또한 케이스(20) 내의 진공 유지가 가능해지는 축받이(본 실시 형태에서는, 자성 유체 축받이)(32)를 통하여 케이스(20)의 본체부(21)에 고정되어 있다. 여기서, 공전 부재(12)의 형상은, 원판형상, 암(arm)형상, 또는 그들의 조합 등으로 하는 구조가 생각된다.

또한, 회전축(12a)과, 모터(3)의 회전축(3a)이, 구동력 전달 수단을 통하여 연결되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 구동력 전달 수단으로서, 제 1 풀리(4a), 제 2 풀리(4b), 벨트(5)를 이용하여 구성하고 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 치차 등을 이용하여 구성하여도 좋다.

이에 의하면, 모터(3)가 작동하고, 그 회전 구동력이 구동력 전달 수단을 통하여 회전축(12a)에 전달되고, 회전축(12a)이 회전하면, 이에 수반하여 공전 부재(12)가 둘레 방향으로 회전한다. 따라서 공전 부재(12)에 고정된 용기 홀더(11) 및 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2)는, 당해 회전축(12a)의 중심축을 회전 중심으로 하는 동일 평면내의 일정 궤도상을 주회한다(공전한다). 그 때의 공전 속도(회전 속도)는, 재료에 응하여 적절히 설정된다.

원형 부재(13)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 원판형상의 기부(13a)를 가지며, 기부(13a)의 외주부(외주면)가 원환형상의 레일부(13b)로서 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 기부(13a)는 원판형상으로 형성되어 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 중심 원주(원통)부와 방사형상의 스포크부에 의해 형성하고, 외주 위치에 원환형상의 레일부(13b)를 마련하는 등의 구조로 하여도 좋다(도시생략).

전술한 바와 같이, 용기 홀더(11)의 당접부(11a)와, 비회전 상태에 있는 원형 부재(13)의 레일부(13b)가 맞닿아, 그 마찰력에 의해 용기 홀더(11)의 자전 작용이 얻어진다. 그 때에, 용기(2)를 소정 각도 경사시킨 상태로 지지하여 회전시키면 교반·탈포 효과를 높일 수 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 용기(2)를 지지하는 용기 홀더(11)는, 공전 궤도면에 대해 소정 각도 경사시킨 상태에서 자전 가능하도록 공전 부재(12)에 고정되어 있다. 이에 수반하여, 용기 홀더(11)의 당접부(11a)와 맞닿는 원형 부재(13)의 레일부(13b)는, 맞닿는 위치에서 용기 홀더의 경사각도와 동일 또는 개략 동일 각도의 경사면으로 되어 있다. 즉, 원형 부재(13)의 기부(13a)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 단면이 사다리꼴 형상을 하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 원형 부재(13)에서의 레일부(13b)의 전체 길이(즉 둘레 방향 길이)가, 용기 홀더(11)에서의 원환형상의 당접부(11a)의 전체 길이(즉 둘레 방향 길이)보다도 길게 되도록 형성하고 있다.

이에 의하면, 공전 속도(회전 속도[rpm])에 대해, 자전 속도(회전 속도[rpm])를 고속화하는 것이 가능해지고, 교반 능력을 높일 수 있다.

한 예로서, 레일부(13b)의 전체 길이를, 용기 홀더(11)의 당접부(11a)의 전체 길이의 2배로 설정하고 있다. 따라서 공전 속도가 800[rpm]으로 설정된 경우, 레일부(13b)의 전체 길이와 당접부(11a)의 전체 길이와의 비(여기서는 2 : 1)에 응하여, 자전 속도가 1600[rpm]으로 설정되게 된다.

이와 같이, 공전 속도와 자전 속도를 제각기 구동 제어할 필요가 없기 때문에, 회전 구동 기구 및 제어 기구를 극히 간소하게 할 수 있다. 이에 의해, 제조 비용의 저감이 가능해지고, 고장 발생률을 저감시키는 관점에서도 알맞다.

또한, 본 실시 형태에서는, 원형 부재(13)(레일부(13b))와 맞닿는 용기 홀더(11)의 당접부(11a)를, 당해 용기 홀더(11)의 하부 위치(최하부 위치 부근)에 마련하는 구성으로 하고 있다.

이에 의하면, 장치 전체를 크게 하는 일 없이, 원형 부재(13)를 대경화할 수 있다. 따라서 레일부(13b)의 전체 길이를 길게 형성할 수 있기 때문에, 용기 홀더(11)의 자전 속도를 고속화하는 것이 가능해지고, 교반 능력을 높일 수 있다.

또한, 원형 부재(13)에는, 후술하는 스토퍼(14)의 선단부의 계합핀(14c)과 계합 가능한 계합 홈(13d)이 마련된다. 본 실시 형태에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 기부(13a)의 중심부에 입설되는 축부(13c)의 상단부에서, 슬리팅(slitting)된 형상으로 계합 홈(13d)을 형성하는 구조로 하고 있다. 계합 홈(13d)은, 축부(13c)의 축선 방향과 평행한 방향으로 늘어나는 긴홈 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 축부(13c)의 축선 방향은, 공전 부재(12)의 회전축(12a)의 축선 방향과 평행한 방향이고, 또한, 후술하는 스토퍼(14)의 슬라이드 이동 방향과 평행한 방향이다.

또한, 원형 부재(13)와, 스토퍼(14)의 계합핀(14c)과의 계합 구조는 상기로 한정되는 것이 아니고, 슬리팅되 형상의 계합 홈(13d)에 대신하여, 축부(13c)의 상단부에 축선 방향으로 입설된 돌기부를 형성하여, 계합핀(14c)과 계합시키는 구조에 의해서도 같은 작용 효과를 얻을 수 있다(도시생략).

원형 부재(13)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 축받이(33)를 통하여 공전 부재(12)(여기서는 회전축(12a))에 의해 지지되어 있다. 이 구조에 의해, 원형 부재(13)는, 공전 부재(12)와 동축으로, 즉 동일한 회전 중심축에 의해 회전 가능해진다.

여기서, 본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에 특징적인 구성으로서, 원형 부재(13)가 케이스(20)에 대해 회전 가능한 상태와 회전 불능한 상태가 되도록 전환을 행하는 전환 수단이 마련된다. 당해 전환 수단은, 스토퍼(14)를 구비하여 구성된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 스토퍼(14)는, 케이스(20)를 삽통하여 슬라이드 이동 가능하게 마련됨과 함께, 당해 슬라이드 이동에 의해 원형 부재(13)에 대해 계합·비계합의 전환이 가능하게 마련된다(상세는 후술).

이에 의하면, 스토퍼(14)가, 원형 부재(13)에 대해 계합 상태일 때, 원형 부재(13)가 케이스(20)에 대해 회전 불능한 상태가 되고, 비계합 계합 상태일 때, 원형 부재(13)가 케이스(20)에 대해 회전 가능한 상태가 되는 작용을 얻을 수 있다.

이와 같이, 원형 부재(13)가 케이스(20)에 대해 회전 가능한 상태와 회전 불능한 상태로 전환을 행하는 것이 가능해짐에 의해, 전술한 바와 같이, 용기 홀더(11)(및 용기(2))의 자전 및 공전과, 공전과의 전환이 가능해진다.

스토퍼(14)는, 보다 구체적으로는, 도 1, 도 2 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 케이스(20)(여기서는 덮개부(22))를 삽통시키는 원주형상(원통형상이라도 좋다)의 본체부(14a)와, 케이스(20)의 바깥쪽이 되는 본체부(14a)의 후단부에 마련되는 핸들부(14b)와, 케이스(20)의 안쪽이 되는 본체부(14a)의 선단부에 마련되는 계합핀(14c)을 구비하여 구성된다. 여기서, 계합핀(14c)은, 스토퍼(14)의 슬라이드 방향과 직교 방향으로 돌출하는(직교 방향 성분을 갖고 있으면 되는 취지이고, 이루는 각이 90도인 경우만으로 한정되지 않는) 형상이고, 원형 부재(13)의 계합 홈(13d)에 계합 가능한 형상으로 형성된다.

또한, 본체부(14a), 핸들부(14b), 및 계합핀(14c)은, 본 실시 형태와 같이 별체로 형성하여도 좋고, 또는 일체로 형성하여도 좋다.

스토퍼(14)는, 케이스(20)의 덮개부(22)에 의해 지지되는 본체부(14a)가 원주형상으로 형성되어 있기 때문에, 슬라이드 방향과 직교하는 면 내에서 회동 가능해지는 작용을 얻을 수 있다.

또한, 스토퍼(14)의 핸들부(14b)에는, 슬라이드 방향으로 평행한 방향으로 관통하는 감합 구멍(14d)이 마련된다. 감합 구멍(14d)은, 케이스(20)에서 당해 케이스(20)의 바깥쪽을 향하여 입설하는 감합 돌기(23)와 감합 가능하게 형성되어 있다.

이에 의하면, 케이스(20)의 감합 돌기(23)와, 스토퍼(14)의 핸들부(14b)의 감합 구멍(14d)이 감합된 상태가 되었을 때에, 스토퍼(14)가, 슬라이드 방향과 직교하는 면 내에서 회동하지 않도록, 케이스(20)에 의해 고정되는 작용을 얻을 수 있다. 또한, 이에 의해, 스토퍼(14)라고 계합되는 원형 부재(13)가, 스토퍼(14)를 통하여 케이스(20)에 고정되어 회전 불능한 상태가 되는 작용을 얻을 수 있다.

여기서, 스토퍼(14)와 원형 부재(13)와의 위치 관계를 정하는 각 부분 치수에 관해, 도 7A 내지 도 7C를 이용하여 설명한다.

도 7A는, 스토퍼(14)가 계합 홈(13d) 및 감합 돌기(23)의 어느 것과도 계합·감합하지 않는 위치까지 인상(引上)된 상태이다, 이 때, 기밀 유지 가이드(24)의 O링과의 마찰 저항에 의해, 스토퍼(14)가 낙하하지 않도록 지지되지만, 예를 들면, 당해 위치에서 스토퍼(14)가 낙하하지 않도록 고정한 스페이서(도시생략)를 핸들부(14b)와 케이스(20)와의 사이(또는 기밀 유지 가이드(24))에 설치하는 구성으로 하여도 좋다.

다음에, 도 7B에 도시하는 바와 같이, 스토퍼(14)가 케이스(20)의 안쪽 방향으로 소정량 슬라이드 이동하여, 케이스(20)의 감합 돌기(23)와, 스토퍼(14)의 핸들부(14b)가 이간하고 있는 상태에서, 스토퍼(14)의 계합핀(14c)이, 원형 부재(13)의 계합 홈(13d)의 입구부까지 진입 가능해지도록, 당해 케이스(20), 스토퍼(14), 및 원형 부재(13)의 각 부분 치수가 설정되어 구성된다.

다음에, 도 7C에 도시하는 바와 같이, 스토퍼(14)가 더욱 케이스(20)의 안쪽 방향으로 소정량 슬라이드 이동하여, 케이스(20)의 감합 돌기(23)와, 스토퍼(14)의 핸들부(14b)의 감합 구멍(14d)이 감합한 상태에서, 스토퍼(14)의 계합핀(14c)이, 원형 부재(13)의 계합 홈(13d)의 내부까지 진입 가능해지도록, 당해 케이스(20), 스토퍼(14), 및 원형 부재(13)의 각 부분 치수가 설정되어 구성된다.

상기 구성에 의하면, 원형 부재(13)의 정지 위치에 관계없이, 원형 부재(13)를 회전 가능 상태로부터 회전 불능 상태로 전환을 할 수가 있다.

보다 구체적으로는, 우선, 핸들부(14b)를 끌어올려서 스토퍼(14)를 케이스(20)의 바깥쪽 방향으로 슬라이드 이동시킴에 의해, 스토퍼(14)의 계합핀(14c)이 원형 부재(13)의 계합 홈(13d)에 계합하지 않는 상태, 즉, 원형 부재(13)가 회전 가능 상태에 있다고 한다(도 7A 참조).

그 상태에서, 핸들부(14b)는 자유롭게 회동시킬 수 있기 때문에, 원형 부재(13)의 정지 위치에 관계없이, 스토퍼(14)의 계합핀(14c)과 원형 부재(13)의 계합 홈(13d)이 계합할 수 있는 위치가 되도록, 둘레 방향의 위치 맞춤을 할 수 있다. 당해 둘레 방향 위치에서, 핸들부(14b)를 압하하고 스토퍼(14)를 케이스(20)의 안쪽 방향으로 슬라이드 이동시켜서, 계합핀(14c)이 원형 부재(13)의 계합 홈(13d)의 입구부까지 진입한 상태에서 슬라이드 이동을 정지시킨다(도 7B 참조). 이에 의해, 계합핀(14c)과 계합 홈(13d)이 계합하고, 또한, 핸들부(14b)의 감합 구멍(14d)과 케이스(20)의 감합 돌기(23)가 감합되지 않은 상태가 된다. 따라서 이 상태에서 핸들(14b)을 회동시키면, 원형 부재(13)를 수동으로 임의로 회동시킬 수 있다.

또한, 그 상태에서, 핸들부(14b)를 회동시킴에 의해(원형 부재(13)도 회동된다), 핸들부(14b)의 감합 구멍(14d)과 케이스(20)의 감합 돌기(23)가 감합할 수 있는 위치가 되도록, 둘레 방향의 위치 맞춤을 할 수 있다. 당해 둘레 방향 위치에서, 핸들부(14b)를 압하하고 스토퍼(14)를 케이스(20)의 안쪽 방향으로 슬라이드 이동시킨다(도 7C 참조). 이에 의해, 핸들부(14b)의 감합 구멍(14d)과 케이스(20)의 감합 돌기(23)를 감합할 수 있다(원형 부재(13)가 비회전 상태가 된다). 또한, 이 때, 계합핀(14)이 원형 부재(13)의 계합 홈(13d)의 가장 안쪽에 맞닿는 일 없이 진입할 수 있도록, 당해 계합 홈(13d)의 길이(깊이)를 길게(깊게) 설정하여 둘 필요가 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에 의하면, 원형 부재(13)의 정지 위치에 관계없이, 원형 부재(13)를 회전 가능 상태로부터 회전 불능 상태로 전환을 할 수가 있다. 즉, 극히 간소한 기구에 의해, 자전 및 공전과, 공전만과의 전환을 가능하게 하고, 또한, 원형 부재(13)의 정지 위치 제어를 불필요하게 한다는 현저한 효과를 이루는 것이다. 모두, 제조 비용의 저감, 및 고장 발생률의 저감에 크게 기여하는 것이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 덮개부(22)가 투명한 수지 재료를 사용하여 형성되어 있기 때문에, 덮개부(22)를 닫은 채로, 즉, 케이스(20) 내를 진공 상태로 유지한 채로, 스토퍼(14)의 선단부의 계합핀(14c)의 위치를 시인(視認)할 수 있음과 함께, 동 위치를 시인하면서 스토퍼(14)를 슬라이드 이동·회동시킬 수 있다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 스토퍼(14)는, 기밀 유지 가이드(24)를 통하여 덮개부(22)에 슬라이드 이동 가능하게 고정되어 있다. 기밀 유지 가이드(24)는, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 덮개부(22)에 고정되어서 마련되고, 스토퍼(14)의 본체부(14a)가 삽통 가능한 원통부를 가지며, 당해 원통부 내에는, 본체부(14a)와의 활주접촉부(본 실시 형태에서는, 상하 2개소)에 기밀을 유지하면서 활주를 가능하게 한 고무제의 O링이 배설되는 구조로 되어 있다.

이에 의하면, 케이스(20) 내의 진공을 유지하면서 스토퍼(14)를 케이스(20)에 대해 슬라이드 이동시키는 것이 가능해진다. 즉, 케이스(20) 내의 진공을 유지하면서 용기 홀더(11)(및 용기(2))의 자전 및 공전과, 공전만으로의 전환을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에는, 회전(공전) 속도, 회전 시간, 진공 압력 등을 설정하는 조작반(도시생략)이 마련되고, 이 조작반으로부터 제어부(도시생략)에 지령을 내림에 의해, 공전 부재(12)의 회전 속도, 회전 시간, 및 진공 펌프(6)에 의해 진공으로 되는 케이스(20) 내의 압력 등이 제어된다.

또한, 전술한 바와 같이, 공전 부재(12)의 회전 속도에 응하여, 용기(2)의 자전 속도도 자동적으로 설정되기 때문에, 복잡한 제어 기구가 불필요하게 되고, 제조 비용의 저감이 달성된다.

(제 2의 실시 형태)

계속해서, 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에 관해 설명한다. 제 2의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 전술한 제 1의 실시 형태와 기본적인 구성은 같지만, 특히 진공을 발생시키는 부위, 기구 등에서 상위점을 갖는다. 도 8에 제 2의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)의 예를 도시한다.

전술한 제 1의 실시 형태에서는, 복수의 용기(2)가 수용되는 케이스(20) 내 전체를 진공으로 하는 구조였다. 이에 대해, 본 실시 형태에서는, 각각의 용기(2)가 지지된 각각의 용기 홀더(11) 내를 밀폐 가능한 구조로 형성하여, 당해 용기 홀더(11) 내를 진공으로 할 수 있는 구조로 하고 있다.

보다 구체적으로는, 일단이 용기 홀더(11)의 내부에 연통하고, 타단이 로터리 조인트(40)를 통하여 진공 펌프(6)에 연통하고, 공전 부재(12)와 함께 회전 가능한 공기 관로(41)가 마련되어 있다. 또한, 용기 홀더(11)는, 축받이(35, 36)에 의해 공전 부재(12)에 대해 축지되어 있고, 축받이(35)로서 자성 유체 축받이가 이용되고 있다. 이에 의해, 용기 홀더(11) 내 즉 용기(2) 내를 진공 상태로 할 수 있다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 용기 홀더(11)가 공전 부재(12)에 대해 회전(자전)을 행하는 회전축의 위치(용기 홀더(11)의 중앙부)를 삽통시켜서 공기 관로(41)가 마련되어 있다.

이에 의하면, 용기 홀더(11)의 상부에 공기 관로를 마련하지 않는 구조를 실현할 수 있고, 이에 의해, 공전 부재(12) 및 원형 부재(13)의 중심축 상방에 스토퍼(14)를 배설하는 구조를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 케이스(20) 내를 밀폐할 필요가 없기 때문에, 전술한 제 1의 실시 형태와 같은 덮개부(22), 기밀 유지 가이드(24)를 마련하지 않아도 좋다. 한 예로서, 케이스(20)의 상부에 들보 부재(26)를 마련하고, 당해 들보 부재(26)에, 스토퍼(14)를 슬라이드 이동 및 회동 가능하게 고정하는 구조로 하고 있다. 예를 들면, 들보 부재(26)에, 스토퍼(14)를 삽통시키는 관통구멍을 마련하는 구조가 생각된다(도 8 참조). 또한, 감합 돌기(23), 스토퍼(14), 원형 부재(13)의 형상·작용은, 전술한 제 1의 실시 형태와 마찬가지이다(도 5 내지 7 참조).

상기한 구성에 의하면, 케이스(20) 내 전체가 아니라, 각각의 용기 홀더(11) 내만을 진공 상태로 하면 좋기 때문에, 진공압에 견딜 수 있는 높은 강도를 갖는 대형의 케이스가 필요없고, 진공 펌프(6)가 소형·저출력의 것으로 족하고, 장치 비용의 저감 및 장치 중량의 저감을 도모할 수 있다. 따라서 특히, 용기(2)를 대형화하는 경우에 알맞는 구조라고 말할 수 있다. 전술한 제 1의 실시 형태와 마찬가지로, 용기(2) 내를 진공으로 하여, 교반·탈포를 행함으로써, 보다 한층, 재료의 탈포 작용을 높이는 것이 가능해지는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 본 실시 형태에서의 용기(2)의 기본적인 구성은, 전술한 제 1의 실시 형태와 마찬가지이지만, 밀폐 가능한 형상의 용기 홀더(11)(도 8 참조)의 내부에 수용·취출을 하기 쉽게 하기 위해, 외주부에 돌기가 없고, 용기(2)의 상부(본체부(2A)의 상부, 속덮개(2B), 겉덮개(2C))가 중앙부 및 하부보다도 소경으로 형성되어 있다(도 9 참조). 그리고, 부호 2f는 본체부(2A)의 저면에 마련된 회전 멈춤이고, 용기 홀더(11)의 회전력을 용기(2)에 전달하는 작용을 한다.

또한, 용기(2)의 변형예를 도 10에 도시한다. 동 도 10에 도시하는 바와 같이, 용기(2)는, 내벽면(2e)에 하나 또는 복수(본 실시 형태에서는 4개)의 볼록형상부(2g)를 갖는 형상으로 형성된다. 이에 의하면, 재료가 수용된 용기(2)를 자전시킨 때에, 볼록형상부(2g)가 저항이 되여 재료의 교반이 촉진되기 위문에) 보다 한층, 교반 작용을 높이는 것이 가능해진다. 본 실시 형태에서의 볼록형상부(2g)는, 내벽면(2e)의 상하 방향으로 늘어나는 가늘고 긴 돌기형상으로 형성되어 있다. 또한, 당해 볼록형상부(2g)는 외벽면측에서 보면 오목형상부로서 나타나기 때문에, 당해 오목형상부는 진공흡인을 할 때의 공기 유로가 되는 작용도 얻어진다.

(제 3의 실시 형태)

계속해서, 본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에 관해 설명한다. 제 3의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 전술한 제 2의 실시 형태와 기본적인 구성은 같지만, 특히 중간 롤러(51)(상세는 후술)를 구비하는 점에서 상위하다. 이하, 도면을 참조하여, 본 실시 형태에 관해 당해 상위점을 중심으로 상세히 설명한다. 또한, 공전 부재(12), 스토퍼(14)의 구성은, 전술한 제 2의 실시 형태와 같기 때문에, 반복하는 설명을 생략한다.

도 11은, 본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)의 예를 도시하는 정면 단면도(개략도)이고, 도 12는, 그 일부를 확대한 사시도(개략도)이다. 그리고, 도면의 간소화를 위해, 일부의 볼트·너트류에 관해 도시를 생략하고 있다.

본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 특징적인 구성으로서 중간 롤러(51)를 구비하고 있다. 중간 롤러(51)는, 도 11, 도 12에 도시하는 바와 같이, 공전 부재(12)에 의해 자전 가능하게 지지되고, 각각의(본 실시 형태에서는 4개의) 용기 홀더(11)에 인접하여 복수(본 실시 형태에서는 4개) 마련되어 있다. 여기서, 중간 롤러(51)의 외주부(51b)가, 원형 부재(13)의 외주부와 맞닿도록 배설되고, 또한, 각 용기 홀더(11)의 외주부가 당해 용기 홀더(11)에 대응하여 인접하여 있는 중간 롤러(51)의 외주부(51b)와 맞닿도록 배설되어 있다.

본 실시 형태에서는, 중간 롤러(51)의 외주부와 원형 부재(13)의 외주부와의 맞닿음은, 중간 롤러(51)의 외주부(51b)와 원형 부재(13)의 외주부에 마련된 레일부(13b)(여기서는 O링(30))과의 면접촉에 의해 행하여진다. 또한, 중간 롤러(51)의 외주부와 용기 홀더(11)의 외주부와의 맞닿음은, 중간 롤러(51)의 외주부(51b)와 용기 홀더(11)의 외주부에 마련된 당접부(11a)(여기서는 O링(31))과의 면접촉에 의해 행하여진다.

본 실시 형태에 관한 중간 롤러(51)는, 도 11, 12, 13에 도시하는 바와 같이, 공전 부재(12)상에 고정된 지지부(51c)와, 축받이(52)를 통하여 당해 지지부(51c)에 의해 회전 가능하게 지지된 원판형상의 기부(51a)를 구비하여 구성되어 있다. 여기서, 기부(51a)의 지름 방향의 외주면이, 용기 홀더(11)의 당접부(11a) 및 원형 부재(13)의 레일부(13b)와 맞닿는(여기서는 면접촉) 외주부(51b)로서 구성되어 있다.

교반·탈포 효과를 높이는데, 본 실시 형태에서는, 용기(2)를 지지하는 용기 홀더(11)는, 공전 궤도면에 대해 소정 각도 경사시킨 상태에서 자전 가능하게 공전 부재(12)에 고정되어 있다. 이에 수반하여, 용기 홀더(11)의 당접부(11a)와 맞닿는 중간 롤러(51)의 외주부(51b)는, 맞닿는 위치에서 용기 홀더의 경사각도와 동일 또는 거의 동일 각도의 경사면으로 되어 있다. 즉, 중간 롤러(51)의 기부(51a)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 단면이 사다리꼴 형상을 하고 있다.

여기서, 용기 홀더(11)의 당접부(11a)에는, 마찰재가 배설된다. 예를 들면, 마찰재로서, 고무 재료로 이루어지는 O링(31)이 사용된다. 또는, 변형예로서, 중간 롤러(51)의 외주부(51b)에 마찰재를 배설하여도 좋다(도시생략).

원형 부재(13)는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 원판형상의 기부(13a)를 가지며, 기부(13a)의 외주부(외주면)가 원환형상의 레일부(13b)로서 구성되어 있다. 또한, 상기와 마찬가지로, 기부(13a)는 원판형상으로 한정되는 것이 아니다.

본 실시 형태에서는, 원형 부재(13)의 기부(13a)와, 중간 롤러(51)의 기부(51a)가, 동일 평면 내에서 회전하도록 배설되어 있다. 따라서 맞닿는 위치에서, 원형 부재(13)의 레일부(13b)의 경사면과, 중간 롤러(51)의 외주부(51b)의 경사면이 평행하게 되도록 형성되어 있다. 즉, 중간 롤러(51)의 기부(51a)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 단면이 역사다리꼴 형상을 하고 있다.

여기서, 전술한 실시 형태와 상위하게, 원형 부재(13)의 레일부(13b)에는, 마찰재가 배설된다. 예를 들면, 마찰재로서, 고무 재료로 이루어지는 O링(30)이 사용된다. 또는, 변형예로서, 중간 롤러(51)의 외주부(51b)에 마찰재를 배설하여도 좋다(도시생략).

또한, 도 11에 도시하는 바와 같이 원형 부재(13)는, 축받이(33)를 통하여 공전 부재(12)(여기서는 회전축(12a))에 의해 지지되어 있다. 이 구조에 의해, 원형 부재(13)는, 공전 부재(12)와 동축으로, 즉 동일한 회전 중심축에 의해 회전 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 원형 부재(13)에서의 레일부(13b)의 전체 길이(즉 둘레 방향 길이)와, 용기 홀더(11)에서의 원환형상의 당접부(11a)의 전체 길이(즉 둘레 방향 길이)와의 비를, 1 : 1로 설정하고 있다. 이 때, 용기(11)의 공전 속도(회전 속도[rpm])와, 용기(11)의 자전 속도(회전 속도[rpm])가 같게 된다. 단, 1 : 1의 설정으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시 형태에서는, 중간 롤러(51)의 외주부(51b)와 맞닿는 용기 홀더(11)의 당접부(11a)를, 당해 용기 홀더(11)의 하부 위치(최하부 위치 부근)에 마련하는 구성으로 하고 있다.

이에 의하면, 장치 전체를 크게 하는 일 없이, 중간 롤러(51)를 통하여 용기 홀더(11)와 맞닿는 원형 부재(13)를 대경화할 수 있다. 따라서 레일부(13b)의 전체 길이를 길게 형성할 수 있기 때문에, 용기 홀더(11)의 자전 속도를 고속화하는 것이 가능해지고, 교반 능력을 높일 수 있다.

이상 설명한 구성에 의하면, 스토퍼(14)를 구비하여 구성되는 전환 수단에 의해 원형 부재(13)가 회전 불능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 공전 부재(12)가 공전할 때에, 비회전 상태의 당해 원형 부재(13)(레일부(13b))로부터 받는 힘(여기서는 면접촉에 의한 마찰력)에 의해 중간 롤러(51)가 공전 부재(12)의 회전 방향과 같은 방향으로 자전한다. 이것에 수반하여, 당해 자전 상태의 중간 롤러(51)로부터 받는 힘(여기서는 면접촉에 의한 마찰력)에 의해 용기 홀더(11)(및 용기(2))가 공전 부재(12)의 회전 방향과 역방향으로 자전하고, 또한 공전 부재(12)의 공전에 의해 당해 용기 홀더(11)(및 용기(2))가 회전축(12a)의 주위로 공전하는 작용을 얻을 수 있다.

한편, 당해 전환 수단에 의해 원형 부재(13)가 회전 가능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 공전 부재(12)가 공전할 때에, 원형 부재(13)가 회전하는 공전 부재(12)에 수반하여 회전하기 때문에, 중간 롤러(51)가 자전하지 않고, 용기 홀더(11)가 자전하지 않는다. 따라서 용기 홀더(11) 및 당해 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2)가 자전을 하지 않고 공전만을 하는 작용을 얻을 수 있다.

제 1, 제 2의 실시 형태와 마찬가지로, 용기(2)를 자전시키는 수단, 공전시키는 수단, 및 용기(2)의 자전 및 공전과 공전과의 전환 수단을, 극히 간소한 구조로 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 용기(2)의 자전 및 공전과 공전과의 전환을 적절히 행함으로써, 용기(2) 내의 재료에 적합한 회전 방법에 의한 효과적인 교반·탈포가 가능하게 된다.

한편, 제 1, 제 2의 실시 형태와 상위하게, 공전 부재(12)의 공전 방향 즉 용기 홀더(11) 및 당해 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2)의 공전 방향과, 용기 홀더(11) 및 당해 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2)의 자전 방향을 역방향으로 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 용기 홀더(11)(용기(2))의 공전 방향과 자전 방향이 같은 방향인 경우와 비교하고, 용기(2) 내의 재료의 교반 효과를 현격하게 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 이 효과는 그리스 등의 고점도 교반 재료를 이용한 비교 실험의 결과, 실증된 것이다.

본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)가 연주한 그 밖의 효과는, 제 1, 제 2의 실시 형태에서 기술한 것과 같기 때문에, 반복하는 설명을 생략하지만, 특히, 전술한 실시 형태와 마찬가지로, 원형 부재(13)의 정지 위치에 관계없이, 전환 수단을 이용하여 원형 부재(13)를 회전 가능 상태로부터 회전 불능 상태로 전환을 행할 수가 있다. 즉, 극히 간소한 기구에 의해, 자전 및 공전과, 공전만의 전환을 가능하게 하고, 또한, 원형 부재(13)의 정지 위치 제어를 불필요하게 한다는 현저한 효과가 이루어진다.

(제 4의 실시 형태)

계속해서, 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에 관해 설명한다. 제 4의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 전술한 제 3의 실시 형태와 기본적인 구성은 마찬가지이고, 이하, 도면을 참조하여, 본 실시 형태에 관해 상위점을 중심으로 상세히 설명한다.

도 15는, 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)의 예를 나타내는 정면 단면도(개략도)이다. 그리고, 도면의 간소화를 위해, 일부의 볼트·너트류에 관해 도시를 생략하고 있다.

본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 특징적인 구성으로서 중간 롤러(51)를 구비하고 있다. 중간 롤러(51)는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 공전 부재(12)에 의해 자전 가능하게 지지되고, 각각의(본 실시 형태에서는 4개의) 용기 홀더(11)에 인접하여 복수(본 실시 형태에서는 4개) 마련되어 있다. 여기서, 중간 롤러(51)의 외주부가, 원형 부재(13)의 외주부와 맞닿도록 배설되고, 또한, 각 용기 홀더(11)의 외주부가 당해 용기 홀더(11)에 대응하여 인접하여 있는 중간 롤러(51)의 외주부와 맞닿도록 배설되어 있다.

본 실시 형태에서는, 중간 롤러(51)의 외주부와 원형 부재(13)의 외주부와의 맞닿음은, 중간 롤러(51)의 외주부에 마련된 치차(후술하는 제 1 치차(51A))와 원형 부재(13)의 외주부에 마련된 치차(후술하는 제 3 치차(13A))와의 맞물림에 의해 행하여진다. 또한, 중간 롤러(51)의 외주부와 용기 홀더(11)의 외주부와의 맞닿음은, 중간 롤러(51)의 외주부에 마련된 치차(후술하는 제 2 치차(51B))와 용기 홀더(11)의 외주부에 마련된 치차(후술하는 제 4 치차(11A))와의 맞물림에 의해 행하여진다.

본 실시 형태에 관한 중간 롤러(51)의 개략 구성을 도 16에 도시한다. 도 15, 16에 도시하는 바와 같이, 중간 롤러(51)는, 전술한 제 3의 실시 형태와 상위하게, 외주부에 2개의 치차(제 1 치차(51A), 제 2 치차(51B))가 마련되어 있다. 당해 제 1 치차(51A), 제 2 치차(51B)는, 회전축의 축선 방향에 병설되고 연결되어 있고, 또한, 공전 부재(12)상에 고정된 지지부(51c)에, 동축으로 회전 가능하게 지지되어 있다(도 15 참조).

또한, 변형예로서, 상기한 제 1 치차 및 제 2 치차를 하나의 치차로서 마련하여 공용하는 구성도 생각된다(도시생략).

다음에, 본 실시 형태에 관한 원형 부재(13)의 개략 구성을 도 17에 도시한다. 도 15, 17에 도시하는 바와 같이, 원형 부재(13)는, 외주부(본 실시 형태에서는 기부(13a)의 외주부)에 제 3 치차(13A)가 마련되어 있다. 당해 원형 부재(13)의 제 3 치차(13A)와, 중간 롤러(51)의 제 1 치차(51A)가 맞물리도록 배설되고, 원형 부재(13)와 중간 롤러(51)와의 사이에서 회전력의 전달이 가능해진다(도 15 참조).

다음에, 본 실시 형태에 관한 용기 홀더(11)의 개략 구성을 도 18에 도시한다. 도 15, 18에 도시하는 바와 같이, 용기 홀더(11)는, 외주부에 제 4 치차(11A)가 마련되어 있다. 당해 용기 홀더(11)의 제 4 치차(11A)와, 중간 롤러(51)의 제 2 치차(51B)가 맞물리도록 배설되어, 용기 홀더(11)와 중간 롤러(51)와의 사이에서 회전력의 전달이 가능해진다(도 15 참조).

본 실시 형태에서의 각 치차(제 1 치차(51A), 제 2 치차(51B), 제 3 치차(13A), 제 4 치차(11A))는, 일반적인 구조 재료인 금속 재료 또는 수지 재료를 사용하여 형성된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제 2 치차(51B) 및 제 4 치차(11A)에, 베벨치차를 채용하고 있다. 단, 베벨치차로 한정되는 것이 아니다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제 1 치차(51A)가 제 2 치차(51B)보다도 소경으로 형성되어 있다. 이에 의하면, 제 1 치차 및 제 2 치차를 하나의 치차로서 마련하여 공용하는 구성과 비교하여, 공전 부재(12)의 공전 속도(회전 속도[rpm])에 대응하는 용기 홀더(11)의 자전 속도(회전 속도[rpm])를 고속화하는 것이 가능해지고, 교반 능력을 높일 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 변형예(도시생략)로서, 중간 롤러(51)의 외주부와 원형 부재(13)의 외주부와의 맞닿음, 또는, 중간 롤러(51)의 외주부와 용기 홀더(11)의 외주부와의 맞닿음의 어느 한쪽에, 전술한 제 3의 실시 형태에서의 맞닿음 구조(면접촉에 의한 맞닿음 구조)를 채용하는 구성이 생각된다. 예를 들면, 본 실시 형태에서의 중간 롤러(51)의 제 2 치차(51B)에 대신하여, 제 3의 실시 형태에서의 중간 롤러(51)의 당접부(51b)를 채용하고, 본 실시 형태에서의 용기 홀더(11)의 제 4 치차(11A)에 대신하여, 제 3의 실시 형태에서의 용기 홀더(11)의 당접부(11a)를 채용하는 구성 등이다.

이상 설명한 구성에 의하면, 스토퍼(14)를 구비하여 구성되는 전환 수단에 의해 원형 부재(13)가 회전 불능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 공전 부재(12)가 공전할 때에, 비회전 상태의 당해 원형 부재(13)(제 3 치차(13A))로부터 받는 힘(여기서는 치차의 맞물림에 의한 회전 전달력)에 의해 중간 롤러(51)가 공전 부재(12)의 회전 방향과 같은 방향으로 자전한다. 이에 수반하여, 당해 자전 상태의 중간 롤러(51)로부터 받는 힘(여기서는 치차의 맞물림에 의한 회전 전달력)에 의해 용기 홀더(11)(및 용기(2))가 공전 부재(12)의 회전 방향과 역방향으로 자전하고, 또한 공전 부재(12)의 공전에 의해 당해 용기 홀더(11)(및 용기(2))가 회전축(12a)의 주위로 공전하는 작용을 얻을 수 있다.

한편, 당해 전환 수단에 의해 원형 부재(13)가 회전 가능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 공전 부재(12)가 공전할 때에, 원형 부재(13)가 회전하는 공전 부재(12)에 수반하여 회전하기 때문에, 중간 롤러(51)가 자전하지 않고, 용기 홀더(11)가 자전하지 않는다. 따라서 용기 홀더(11) 및 당해 용기 홀더(11)에 지지된 용기(2)가 자전을 하지 않고서 공전만을 하는 작용을 얻을 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 전술한 제 3의 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 중간 롤러(51)의 외주부와 원형 부재(13)의 외주부와의 맞닿음 구조, 또는, 중간 롤러(51)의 외주부와 용기 홀더(11)의 외주부와의 맞닿음 구조에, 치차끼리의 맞물림에 의한 맞닿음 구조를 채용하고 있기 때문에, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 제 3의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에서의 맞닿음 구조(면접촉에 의한 맞닿음 구조)에서 생길 수 있는, 접촉면에서의 슬립 및 당해 슬립에 기인하는 회전 속도의 편차를 해소할 수 있다. 또한, 당접부의 마찰재(예를 들면 고무제의 O링)가 탈락, 절손하는 등의 과제도 해결할 수 있다.

특히, 장치가 대형인 경우, 즉 용기(2)와 용기 홀더(11)가 대형이어서 교반 재료를 넣은 상태에서의 질량이 큰 경우(예를 들면, 용기 단위에서의 합계 질량이 수십[kg] 이상인 경우)에 있어서, 상기 효과가 현저해진다.

(제 5의 실시 형태)

계속해서, 본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에 관해 설명한다. 제 5의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 전술한 제 1의 실시 형태에 대해 제 3의 실시 형태에서의 중간 롤러를 적용한 구성이고, 각각의 구성에 관해서는 전술한 바와 같기 때문에, 반복하는 설명 및 도시를 생략한다.

(제 6의 실시 형태)

계속해서, 본 발명의 제 6의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)에 관해 설명한다. 제 6의 실시 형태에 관한 교반·탈포 장치(1)는, 전술한 제 1의 실시 형태에 대해 제 4의 실시 형태에서의 중간 롤러를 적용한 구성이고, 각각의 구성에 관해서는 전술한 바와 같기 때문에, 반복하는 설명 및 도시를 생략한다.

이상, 설명한바와 같이, 본 발명에 관한 교반·탈포 장치에 의하면, 용기를 자전시키는 수단, 용기를 공전시키는 수단, 및, 용기의 자전 및 공전과 공전과의 전환을 행하는 수단을, 극히 간소한 구조로 실현하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 특히, 제조 비용의 저감, 및 고장 발생률의 저감에 있어서, 현저한 효과가 달성된다.

또한, 용기의 설치 개수의 증감에 대응하는 설계 변경을 극히 용이하게 행할 수 있다.

또한, 용기 홀더 즉 공전 부재의 정지 위치 제어를 행할 필요가 없기 때문에, 제어 기구의 간소화가 가능해진다.

또한, 용기(2)의 자전 방향과 공전 방향이 역방향이 되는 구성으로 하면, 교반 효과를 보다 한층 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은, 이상 설명한 실시예로 한정되는 일 없이, 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경 가능하다.

Claims (10)

1. 용기를 자전시키는 수단 및 공전시키는 수단을 구비하고, 그 용기를 회전시켜서 그 용기 내에 수용된 재료의 교반 및 탈포의 적어도 한쪽을 행하는 교반·탈포 장치에 있어서,
   용기를 각각 지지하는 복수의 용기 홀더와,
   상기 각 용기 홀더에 대해 인접하여 배설되는 복수의 중간 롤러와,
   상기 각 용기 홀더 및 상기 각 중간 롤러를 자전 가능하게 지지함과 함께, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련되어, 상기 복수의 용기를 그 회전축의 주위로 공전시키는 공전 부재와,
   상기 공전 부재를 회전 구동하는 구동 수단과,
   상기 공전 부재의 회전축과 동축으로 회전 가능하게 마련된 원형 부재와,
   상기 원형 부재가 회전 가능 상태·회전 불능 상태가 되도록 전환을 행하는 전환 수단과,
   적어도 상기 용기, 상기 용기 홀더, 상기 공전 부재, 상기 원형 부재, 및 상기 중간 롤러가 배설되는 케이스를 구비하고,
   상기 전환 수단으로서, 상기 케이스에 슬라이드 이동 가능하게 배설되는 스토퍼를 가지며,
   상기 스토퍼는, 슬라이드 이동에 의해 상기 원형 부재에 대해 계합·비계합의 전환이 가능하게 마련되고, 그 원형 부재에 대해 계합 상태일 때, 그 원형 부재가 회전 불능 상태가 되고, 그 원형 부재에 대해 비계합 상태일 때, 그 원형 부재가 회전 가능 상태가 되고,
   상기 중간 롤러는, 외주부가 상기 원형 부재의 외주부와 맞닿도록 배설되고,
   상기 용기 홀더는, 외주부가 상기 중간 롤러의 외주부와 맞닿도록 배설되고,
   상기 공전 부재가 공전할 때에, 상기 전환 수단에 의해 상기 원형 부재가 회전 불능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 비회전 상태의 상기 원형 부재로부터 받는 힘에 의해 상기 중간 롤러가 상기 공전 부재의 회전 방향과 같은 방향으로 자전하고, 그 자전 상태의 중간 롤러로부터 받는 힘에 의해 상기 용기 홀더가 상기 공전 부재의 회전 방향과 역방향으로 자전하고, 또한 상기 공전 부재의 공전에 의해 상기 용기 홀더가 상기 회전축의 주위로 공전하고, 상기 전환 수단에 의해 상기 원형 부재가 회전 가능 상태로 전환이 되어 있는 경우, 상기 원형 부재가 회전하는 상기 공전 부재에 수반하여 회전하고, 상기 중간 롤러가 자전하지 않고, 상기 용기 홀더가 자전하지 않는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스는, 그 케이스 바깥쪽을 향하여 입설하는 감합 돌기를 가지며,
   상기 스토퍼는, 상기 케이스 바깥쪽의 후단부에 상기 감합 돌기와 감합 가능한 감합 구멍이 마련된 핸들부를 갖음과 함께, 상기 케이스 안쪽의 선단부에 슬라이드 방향과 직교 방향으로 돌출하는 계합핀을 가지며, 슬라이드 방향과 직교하는 면 내에서 회동 가능하고,
   상기 원형 부재는, 상기 계합핀과 계합 가능한 계합 홈을 가지며,
   상기 케이스의 감합 돌기와, 상기 스토퍼의 핸들부가 이간한 상태에서, 상기 스토퍼의 계합핀이, 상기 원형 부재의 계합 홈 내의 입구부까지 진입 가능해지고, 상기 케이스의 감합 돌기와, 상기 스토퍼의 핸들부의 감합 구멍이 감합한 상태에서, 상기 스토퍼의 계합핀이, 상기 원형 부재의 계합 홈 내의 내부까지 진입 가능해지도록, 그 케이스, 그 스토퍼, 및 그 원형 부재가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 용기 홀더는, 내부에 상기 용기를 지지한 상태에서 밀폐 가능하게 형성되고,
   상기 용기 홀더 내를 진공으로 하는 진공 펌프와,
   일단이 상기 용기 홀더에 연통하고, 타단이 로터리 조인트를 통하여 상기 진공 펌프에 연통하여, 상기 공전 부재와 함께 회전 가능한 공기 관로를 구비하는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중간 롤러의 외주부와 상기 원형 부재의 외주부와의 맞닿음은, 그 중간 롤러의 외주부에 마련된 치차와 그 원형 부재의 외주부에 마련된 치차와의 맞물림에 의해 행하여지고,
   상기 중간 롤러의 외주부와 상기 용기 홀더의 외주부와의 맞닿음은, 그 중간 롤러의 외주부에 마련된 치차와 그 용기 홀더의 외주부에 마련된 치차와의 맞물림에 의해 행하여지는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 중간 롤러는, 상기 원형 부재의 외주부에 마련된 치차와 맞물리는 치차로서의 제 1 치차를 갖음과 함께, 상기 용기 홀더의 외주부에 마련된 치차와 맞물리는 치차로서의 제 2 치차를 가지며,
   상기 제 1 치차와 상기 제 2 치차는 연결되어 동축으로 회전 가능하게 마련되어 있고, 그 제 1 치차가 그 제 2 치차보다도 소경으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 케이스는 밀폐 가능하게 형성되고,
   상기 케이스 내를 진공으로 하는 진공 펌프와,
   상기 케이스 내의 진공을 유지하면서 상기 스토퍼를 그 케이스에 대해 슬라이드 이동시키는 기밀 유지 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 케이스는, 본체부와 그 본체부의 상부에 배설된 덮개부를 가지며,
   상기 스토퍼는, 상기 기밀 유지 가이드를 통하여 상기 덮개부에 슬라이드 이동 가능하게 고정되어 있는 것을 특징으로 한 교반·탈포 장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 덮개부는, 투명한 수지 재료를 사용하여 형성되고, 상기 케이스 내를 밀폐 가능하게 상기 본체부에 개폐 가능하게 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중간 롤러의 외주부와 맞닿는 상기 원형 부재의 외주부의 전체 길이가, 그 중간 롤러의 외주부와 맞닿는 상기 용기 홀더의 외주부의 전체 길이보다도 긴 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.
10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는, 내벽면에 하나 또는 복수의 볼록형상부를 갖는 것을 특징으로 하는 교반·탈포 장치.

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