JP3589828B2 - 容器振とう装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸心周りに回転自在なクランク軸を設け、前記クランク軸にクランクピンを設けて、容器を載置可能な容器載置板をそのクランクピンに取り付け、前記容器載置板を軸心とは異なる支持軸心周りで水平回転移動自在に支持する支持部を設け、前記クランク軸を前記軸心周りに回転駆動させる回転駆動機構を設けてある容器振とう装置に関し、
より具体的には、例えば、液体を収容した容器を容器載置板に載置して、軸芯周りに回転させることにより、その容器を水平回転移動させ、前記容器内に収容した液体を攪拌する場合に用いられる容器振とう装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような容器振とう装置は、容器載置板を取り付けたクランクピンとは、軸心周りに位相の異なるクランクピンを設け、そのクランクピンにバランスウェイトを設けて、前記容器載置板と前記バランスウェイトとが一対となる一面振とうユニットを設け、前記容器載置板と前記バランスウェイトとがバランスをとりながら、水平回転移動する構成としてあり、前記容器載置板上に容器を載置した状態で、前記クランク軸を回転させると、前記容器が水平回転移動させられ、振とうさせられる。また、容器を一度に多数振とうする場合には、前記一面振とうユニットを多段に連結し、必要段数設けた構造のものが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、容器載置板一面あたり一つのバランスウェイトを設けていたために、容器載置板の数を増やすと、支持部材に加わる荷重が増えた分だけバランスウエイトの重量を増やさなければならず、装置の重量が増大するという欠点があった。
しかも、前記バランスウェイトは所定の重量のものを固定状態で利用するために、前記容器載置板一面あたり多数の容器を載置する構成で容器を振とうさせようとすると、前記容器載置板と、バランスウェイトとのバランスが、載置する容器の数によって変化するために、場合によっては回転バランスが崩れ、特に容器載置板を多段に設けた場合に、装置全体としての安定性を低下させる虞があった。
【０００４】
そこで、本発明者らは、前記複数の容器載置板が互いにバランスウエイトとなるように、前記複数のクランクピンの軸芯周りの位相を設定して前記容器載置板同士のバランスをとることができる容器内の液体振り混ぜ装置を提案している。これによれば、バランスウェイトを減少させることができるという点では、前者の問題点に対応することのできる構成が得られるのであるが、後者の問題点に対しては、個々の容器載置板単位でなく、互いにバランスウェイトとなっている一組の容器載置板について、容器載置板ごとに載置する容器の数量や重さのバランスをとれば、後者の問題点を解消できるというものの、載置すべき容器の数量によっては、この重さのバランスをとるという操作が極めて煩雑になる場合があって、さらに改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の欠点を解消し、容器載置板を増やしても装置の重量化を少なくでき、且つ、前記回転バランスを取りやすい容器振とう装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の特徴構成は、
軸心周りに回転自在なクランク軸を設け、前記クランク軸にクランクピンを設けて、容器を載置可能な容器載置板をそのクランクピンに取り付け、前記容器載置板を軸心とは異なる支持軸心周りで水平回転移動自在に支持する支持部を設け、前記クランク軸を前記軸心周りに回転駆動させる回転駆動機構を設けてある容器振とう装置において、
平面視で前記クランク軸周りに位相が１８０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一対のクランクピンを設けて、２面振とうユニット部を構成し、前記２面振とうユニット部の複数を一つのクランク軸に並べて形成してある、
もしくは、
平面視で前記クランク軸周りに位相が１２０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一組のクランクピンを設けて、３面振とうユニット部を構成し、
前記２面振とうユニット部の少なくとも一対及び３面振とうユニット部の少なくとも一組を一つのクランク軸に並べて形成してある点にあり、
前記２面振とうユニット同士で、前記クランク軸に前記クランクピンを設ける位置が、前記クランク軸周りに位相をずらせて設けてあることが望ましい。
【０００７】
〔作用効果〕
つまり、軸心周りに回転自在なクランク軸を設け、前記クランク軸にクランクピンを設けて、容器を載置可能な容器載置板をそのクランクピンに取り付け、前記容器載置板を軸心とは異なる支持軸心周りで水平回転移動自在に支持する支持部を設け、前記クランク軸を前記軸心周りに回転駆動させる回転駆動機構を設けてあれば、前記クランク軸を回転させると、前記容器載置板は、クランク軸の回転に伴って、前記支持部に支持されつつ、前記支持軸心周りの水平回転移動する。そのため、前記容器は水平回転により振とうされ、内部に収容された液体等を振とう攪拌可能に構成できる
このとき、平面視で前記クランク軸周りに位相が１８０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一対のクランクピンを設けて、２面振とうユニット部を構成してあれば、前記２面の容器載置板が、互いにバランスウェイトとなって、その容器載置板に載置した容器の振とう操作を行えるとともに、複数の容器を分散配置させる際に、容易に容器の配置変更を行ってバランスをとることが出来る。そこで、前記２面振とうユニット部の複数を一つのクランク軸に並べて形成すると、前記２面振とうユニット同士の間では、特にバランスをとる必要が無く、容器載置板に載置した容器の数が所定数に満たない２面振とうユニット部のみで容器の分散配置操作を行えば、すべての容器載置板について容器の配置変更を行うような煩雑な手間をかけることなく装置全体として容器の配置のバランスをとることができる。
【０００８】
また、このような構成によれば、偶数段の容器振とう装置にしか対応することが出来ないように思われるが、奇数段の容器振とう装置（５段、７段、………）である場合には、平面視で前記クランク軸周りに位相が１２０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一組のクランクピンを設けて、３面振とうユニット部を構成し、前記２面振とうユニット部と組み合わせて用いれば、比較的簡単に容器の配置のバランスをとることができる。
というのは、以下の工程で容器を分配配置すれば、配置変更を余儀なくされる容器数は、初期の段階で綿密な計画を立てなかったとしても、ほぼ必ず、容器載置板１面分以下に調整されるからである。
【０００９】
まず、複数段の容器載置板に、多数の容器を載置する場合には、まずその容器の総数が容器載置板の何面分に相当するかを概略で算出しておき、３面振とうユニット部を満たす数量の容器を、優先的に前記３面振とうユニットの容器載置板に載置する（工程１）。次に、容器の分配配置が進行し、残り容器が２面分に満たないことが判明する（条件１）か、もしくは、３面振とうユニット部がなくなったこと（条件２）が判明すると、前記容器を２面振とうユニット部に載置し始める（工程２）。また、条件２のあとの工程でさらに容器の分配配置が進行し、残り容器が２面分に満たないことが判明すると、次の工程３に移る。つまり、工程３では、残り容器を２面振とうユニット部に２面の容器載置板上に均等分配する。これにより、前記各振とうユニット部を構成する容器載置板は、一対あるいは、一組を構成するもの同士のあいだで、互いにバランスウェイトとなるように振とう操作できるようになるのである。また、３面振とうユニットに容器を分配配置中に、残り容器数が、その３面振とうユニットを充足するに不足していることが判明したり（条件３）、前記工程１の後、残り容器数が前記容器載置板の２面分を超え、３面分に満たないような場合（条件４）には、前記３面振とうユニット内で容器を３面の容器載置板上に均等分配する（工程４）。この場合も、前記各振とうユニット部を構成する容器載置板は、一対あるいは、一組を構成するもの同士のあいだで、互いにバランスウェイトとなるように振とう操作できるようになるのである。つまり、工程３の場合であっても、工程４の場合であっても、通常容器載置板に順次容器を載置充填していき、最終的に容器の総数が詳細に判明し、バランスをとるように容器を分配し直す場合には、容器載置板１面分以下の容器を移動させるだけで良い。
【００１０】
また、前記２面振とうユニット部を複数設けてある場合に前記２面振とうユニット同士で、前記クランク軸に前記クランクピンを設ける位置が、前記クランク軸周りに位相をずらせて設けてあれば、前記２面振とうユニット部同士の間でもクランク軸周りでの荷重を分配して、そのクランク軸に偏った応力をかけてしまうのを防止でき、円滑な振とう操作が可能になる。
【００１１】
従って、バランスウエイトを不要にすることができ、容器載置板を増やした場合、容器載置板を回転させる際の回転のバランスを、各容器載置板ごとに取ることができるから、たとえ容器載置板を増やしても装置の重量化を少なくでき、且つ、前記回転バランスを全ての容器載置板にわたって確実に取ることができる用になった。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に、培養すべき植物１と培養液２とを収容した植物培養容器３（容器の一例）を、本発明にかかる容器振とう装置内に収容し固定して、植物培養容器３内の培養液２を振り混ぜている状態を示してある。
前記容器振とう装置は、図２，３に示すように、軸心周りに回転自在なクランク軸８を設け、前記クランク軸８にクランクピン８Ａを設けて、植物培養容器３を載置可能な容器載置板６をそのクランクピン８Ａに取り付け、前記容器載置板６を軸心とは異なる支持軸心周りで水平回転移動自在に支持する支持部５を設け、前記クランク軸８を前記軸心周りに回転駆動させるモーターＭを備えた回転駆動機構を設けて、平面視で前記クランク軸８周りに位相が１８０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一対のクランクピン８Ａを設けて、２面振とうユニット部７Ａを構成し、前記２面振とうユニット部７Ａの複数を一つのクランク軸８に並べて形成してある。
【００１３】
具体的に、前記容器振とう装置を構成するに、複数段にわたって棚部４Ａを形成した枠体４を設け、軸心周りに回転自在な支持部材５を夫々の棚部４Ａに４個づつ取付け（図３参照）、植物培養容器３を載置可能な複数の容器載置板６を複数の棚部４Ａに各別に配置して、前記支持部材５の前記支持軸心とは偏芯した部位に載置し、軸心周りに回転自在なクランク軸８を設け、前記クランク軸８にクランクピン８Ａを設けて、前記容器載置板６をそのクランクピン８Ａに連設して、枠体４の基台４Ｂに取り付けた前記モーターＭの駆動回転力により前記クランク軸８を軸心周りに回転させる事により、前記容器載置板６を、前記支持軸心周りに水平回転移動させられる構成にしてある。
【００１４】
図１、図４に示すように、前記枠体４は、四角形状の基台４Ｂのコーナー部の夫々に角パイプ製の支柱４Ｃを立設し、各支柱４Ｃ間に前記棚部４Ａを形成して構成してある。前記棚部４Ａは、基台４Ｂの縦方向と横方向で隣接する支柱４Ｃの間に、角パイプ製の横フレーム４Ｄを高さを揃えて上下に一定間隔で架設し、同一高さの４本の横フレーム４Ｄで形成される四角形状の枠部のコーナー部の夫々に、前記支持部材５を載置するための支持プレート４Ｅを取付けて構成してある。なお枠体４は各棚部４Ａごとに上下に分割してあり、分割した夫々の枠体の数を増減することで、載置可能な植物培養容器３の総数を増減できるようにしてある。
【００１５】
前記容器載置板６は、四角形状の金属薄板６Ａの片面に厚肉の容器固定板６Ｂを貼着したもので、前記容器固定板６Ｂを上にして前記棚部４Ａの支持部材５に載置固定してある。前記容器固定板６Ｂには、植物培養容器３の下部を内嵌して固定するための容器固定用穴Ｈを多数形成してある。
【００１６】
図２，３に示すように、前記支持部５は、丸棒状の第１、第２軸部５Ａ、５Ｂを、ブロック状の連結部材５Ｃで、両軸部５Ａ、５Ｂが偏芯した状態になるように相対回転不能に連結して構成してある。そして、前記棚部４Ａの支持プレート４Ｅの夫々に前記第１軸部５Ａを、ベアリングＢを介して鉛直軸心周りに回転自在に取付けると共に、第２軸部５Ｂを容器載置板６の下面部のコーナー部の夫々にベアリングＢを介して鉛直軸心周りに回転自在に取り付けてある。このように構成して容器載置板６を水平姿勢で支持部材５の第１軸部５Ａの軸心周りに回転自在にしてある。
【００１７】
図２，６に示すように、前記クランク軸は８は、複数の丸棒状のクランクピン８Ａを備え、クランクジャーナル８Ｂの夫々をクランク腕８Ｃから分割して形成すると共に、クランク腕８Ｃのクランクジャーナル連結用端部に、クランク腕連結用端部を内嵌するための孔部８Ｄを形成し、この孔部８Ｄにクランク腕連結用端部を離脱自在に内嵌してボルト８Ｅで一体連結してある。そして、このクランク軸を、枠体４の上下１列の横フレーム４ＤでベアリングＢを介して鉛直軸心周りに回転自在に支持してある。また、クランク軸の複数のクランクピン８Ａには、前記容器載置板６の一端部を各別にベアリングＢを介して回転自在に連結してある。
【００１８】
図１，２，４，５に示すように、平面視で前記クランク軸８周りに位相が１８０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一対のクランクピン８Ａを設けて、前記クランクピン８Ａに前記容器載置板６を連設して設け、上下２つ一組で互いにバランスウエィトとなるように、前記複数のクランク軸８の軸心周りの位相を１８０度ずらせた位置にクランクピン８Ａを設けて、２面振とうユニット部７Ａを構成するとともに、その２面振とうユニット部７Ａを下から順に前記クランク軸８に３対積層して設けてある。また、前記２面振とうユニット部７Ａ同士の位相も１２０度ずつずらせて設けてある。つまり、前記容器載置板６は全体としてみても、前記クランク軸８周りに均等に位相をずらせて設けてあることになり、そのクランク軸８に偏った応力をかけてしまうのを防止できる。
【００１９】
〔別実施形態〕
本発明にかかる容器内の液体振り混ぜ装置は、容器内の化学薬品やその他の液体を振り混ぜる場合にも適用できる。
【００２０】
先の実施の形態では、植物培養容器３の下部を内嵌して固定するための容器固定用穴Ｈを容器固定板６Ｂに多数形成して、植物培養容器３を固定するようにしたが、植物培養容器３の下部を掴む爪を前記金属薄板６Ａに多数設けて植物培養容器３を固定するようにしてもよい。
【００２１】
先の実施の形態では、クランク軸８が６面の容器載置板６を回転駆動する６段の容器振とう装置の例を示したが、実質的には４面以上の容器載置板を備えた容器振とう装置に、同様の構成を適用することができる。尚、偶数段の容器振とう装置を構成するには、前記２面振とうユニットを多数積層した形態のものを提供すればよい。一方、奇数段の容器振とう装置を構成するには、平面視で前記クランク軸周りに位相が１２０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一組のクランクピンを設けて、３面振とうユニット部７Ｂを構成して（図８参照）、前記２面振とうユニット部との組み合わせにより容器振とう装置を構成して合っても良い。つまり、例えば、（図７のように、）３面振とうユニット及び２面振とうユニット部を積層した形態をもって奇数段の容器振とう装置を構成することができる。尚、本発明は、偶数段の容器振とう装置を構成する場合に偶数組の３面振とうユニット部を利用する技術を否定するものではなく、例えば８段のものを構成するに３面振とうユニットを２組、及び、２面振とうユニットを１組利用しても良い。尚、少なくとも１組の２面振とうユニットを設けてあれば、多数の容器を前記容器載置板に順次積層する際に、前記容器載置板同士が互いにバランスウェイトとなるように容器を分配配置することが容易となり、容器の振とう作業を簡単に行えるようにしやすいのである。
【００２２】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器内の液体振り混ぜ装置の斜面図
【図２】２面振とうユニットの詳細図
【図３】要部の分解斜視図
【図４】位相のずれを示す説明図
【図５】位相のずれを示す説明図
【図６】クランク軸の要部断面図
【図７】別実施形態の概略図
【図８】別実施形態の概略図
【符号の説明】
３ 植物培養容器
５ 支持部材
６ 容器載置板
７Ａ ２面振とうユニット部
７Ｂ ３面振とうユニット部
８ 回転駆動軸
８Ａ クランクピン
Ｍ 回転駆動機構

Claims (3)

1. 軸心周りに回転自在なクランク軸（８）を設け、
   前記クランク軸（８）にクランクピン（８Ａ）を設けて、容器（３）を載置可能な容器載置板（６）をそのクランクピン（８Ａ）に取り付け、
   前記容器載置板（６）を軸心とは異なる支持軸心周りで水平回転移動自在に支持する支持部（５）を設け、
   前記クランク軸（８）を前記軸心周りに回転駆動させる回転駆動機構（Ｍ）を設けてある容器振とう装置であって、
   平面視で前記クランク軸（８）周りに位相が１８０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一対のクランクピン（８Ａ）を設けて、２面振とうユニット部（７Ａ）を構成し、
   前記２面振とうユニット部（７Ａ）の複数を一つのクランク軸（８）に並べて形成してある容器振とう装置。
2. 軸心周りに回転自在なクランク軸（８）を設け、
   前記クランク軸（８）にクランクピン（８Ａ）を設けて、容器（３）を載置可能な容器載置板（６）をそのクランクピン（８Ａ）に取り付け、
   前記容器載置板（６）を軸心とは異なる支持軸心周りで水平回転移動自在に支持する支持部（５）を設け、
   前記クランク軸（８）を前記軸心周りに回転駆動させる回転駆動機構（Ｍ）を設けてある容器振とう装置であって、
   平面視で前記クランク軸（８）周りに位相が１８０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一対のクランクピン（８Ａ）を設けて、２面振とうユニット部（７Ａ）を構成するとともに、
   平面視で前記クランク軸（８）周りに位相が１２０度ずれた位置で、かつ、側面視で高さの異なる隣接した位置に、一組のクランクピン（８Ａ）を設けて、３面振とうユニット部（７Ｂ）を構成し、
   前記２面振とうユニット部（７Ａ）の少なくとも一対及び３面振とうユニット部（７Ｂ）の少なくとも一組を一つのクランク軸（８）に並べて形成してある容器振とう装置。
3. 前記２面振とうユニット同士で、前記クランク軸（８）に前記クランクピン（８Ａ）を設ける位置が、前記クランク軸（８）周りに位相をずらせて設けてある請求項１〜２のいずれか１項に記載の容器振とう装置。

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