JP4070792B2

JP4070792B2 - 撹拌装置

Info

Publication number: JP4070792B2
Application number: JP2006072051A
Authority: JP
Inventors: 善仁野辺
Original assignee: 株式会社大洋技研
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: JP2007245000A

Description

本発明は、容器内に液体状、粉体状、ゲル状等の工業材料や培養液を収容し、機械的に撹拌を行う撹拌装置に関するものである。

従来の撹拌装置としては、特許文献１のように公転用と自転用の複数個の電動機を用いて、容器は公転と共に自転をする遊星運動を行うものが知られている。

また特許文献２、３では、１個の電動機を用いて公転力を利用して自転を行っている。

特開平１０−４３５６７号公報特開平８−３３２３６７号公報特開昭６１−２９０９４６号公報

しかし、特許文献１においては公転用の電動機以外に、容器ごとに自転用の電動機を必要とするため、装置が大掛かりとなり、自転用の電動機への給電も難しい。

また特許文献２、３では、１個の電動機を用いて公転及び自転を行っているが、公転軸から自転軸への回転力の伝達機構が複雑となり、耐久性に問題がある。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、公転と共に自転する遊星運動がなされ、混練容器中の材料の撹拌を可能とする簡素で安価な撹拌装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る撹拌装置の技術的特徴は、駆動モータにより鉛直軸方向の公転軸を中心に回転駆動する回転保持器と、該回転保持器に対し水平軸を中心に回動自在に取り付けた容器保持具と、該容器保持具に対し直接又は容器ホルダを介してその軸方向に回転自在に取り付け可能な円筒状の混練容器と、前記容器保持具の上方に配置した板体とから成り、前記回転保持具を電気駆動モータによって回転することにより公転運動する前記混練容器又は容器ホルダの一部を前記板体に接触させて、前記混練容器に自転による回転運動を加えることにある。

本発明による撹拌装置によれば、１個の駆動モータにより公転と共に自転をする遊星運動を行うことができ、簡易な構造で撹拌を効果的に行うことが可能となる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例の撹拌装置の側面図を示している。筐体１内の下部には上下に昇降可能な昇降装置２が設置され、この昇降装置２上に駆動モータ３が載置されている。更に、この駆動モータ３の駆動軸３ａに連結された鉛直方向を向く公転軸４の上部には、図２に示すように断面コ字型形状の回転保持器５が取り付けられている。この回転保持器５の両側には孔部５ａが設けられ、孔部５ａに２つの環状の容器保持具６がそれぞれ一対のピン６ａを介して回動自在に取り付けられている。

図３は容器保持具６及びこの容器保持具６に取り付ける混練容器等の分解斜視図を示し、容器保持具６にはベアリング７を介して円筒状の容器ホルダ８が回転自在に取り付けられており、容器保持具６にはベアリング７を保持するためにフランジ６ｂが設けられている。容器ホルダ８の上端の開口部周縁には、ベアリング７上に係止するためのフランジ部８ａが設けられている。なお、このフランジ部８ａの周囲に滑り止め用のゴム材等の弾性部材を付設してもよい。そして、容器ホルダ８内には開閉自在なキャップ９ａを備えた混練容器９を装着するようにされている。混練容器９は有底の円筒体であり、上部にキャップ９ａが例えば螺合により取り付けられている。なお、この容器ホルダ８の重心はピン６ａよりも十分に下方にあるため、静止時には図１に示すように容器ホルダ８はピン６ａにより吊り下げられている。

また、筐体１の上部には蓋部１０が開閉自在に設けられ、蓋部１０の裏面には耐摩耗性を有する板材が張り付けられている。

この撹拌装置を使用する際には、２つの混練容器９内にそれぞれ撹拌すべき材料を入れてキャップ９ａにより密封し、容器ホルダ８内にそれぞれ固定する。その後に、必要に応じて昇降装置２により回転保持器５の高さを位置決めをした後に、筐体１に対して蓋部１０を閉止し固定する。

ここで、回転モータ３を駆動すると、公転軸４を介して回転保持器５が回転する。これにより、容器ホルダ８は公転軸４を中心として公転すると共に、容器ホルダ８に加わる遠心力により、図４に示すように、容器ホルダ８は混練容器９と共にピン６ａを中心に下方が持ち上がるように傾斜し、容器ホルダ８のフランジ部８ａの角部が蓋部１０の裏側と接触する。これにより、容器ホルダ８は蓋部１０に対する摩擦抵抗により回転を始め、容器保持具６に対し自転する。なお、フランジ部８ａの蓋部１０の裏側と接触する角部は、十分な滑り抵抗が得られるように、予め丸く面取りをしておくことが好適である。

容器ホルダ８が公転と共に自転する遊星運動をすることにより、混練容器９の内部の材料には、公転による遠心力と自転による遠心力とが作用し、材料の撹拌による混練がなされると共に、材料に内在する気泡の混練容器９の空間内への放出が促進される。

なお、昇降装置２より回転保持器５の高さを調整すると、図５に示すように容器ホルダ８と蓋部１０との接触位置が変化するので、その接触半径が変化し、たとえ駆動モータ３の回転数が同じでも、容器ホルダ８の自転速度が変わることになる。

本実施例においては、昇降装置２を介して容器ホルダ８と蓋部１０の間隔を調整したが、昇降装置２を用いずに蓋部１０の高さ位置を調整することもできる。また、回転保持器５の公転中に、昇降装置２を連続的に上昇下降させると、容器ホルダ８、混練容器９の傾斜角が変化し、蓋部１０との接触位置が変り、自転速度を変動させることができる。

また、容器ホルダ８には混練容器９内の材料を加温するための加熱装置或いは冷却するための冷却装置を取り付けたり、筐体１内に加熱装置、冷却装置を設けることもできる。更に、混練容器９に弁を取り付けて内圧を調整することにより、内部を減圧して材料の発泡を促進したり、加圧した状態で混練容器９を攪拌することも可能である。

撹拌装置の停止に際しては、駆動モータ３への電源を断にすると、公転速度が小さくなるにつれ、容器ホルダ８に加わる遠心力もなくなり、容器ホルダ８の傾斜が戻り、容器ホルダ８は図１に示すように、ピン６ａにより吊り下げられた状態に復帰する。そこで、蓋部１０を開けて、容器ホルダ８から混練容器９を取り出せばよい。

なお、実施例では、混練容器９を容器ホルダ８を介して容器保持具６に取り付けたが、容器ホルダ８を使用せずに、混練容器９は直接、容器保持具６に回転自在に取り付けてもよい。この場合には、混練容器９の上部に容器ホルダ８のフランジ部８ａと同様の機能を有するフランジ部を設けることが好ましい。

また、筐体１を用いて蓋部１０を混練容器９に接触させたが、必ずしも筐体１を用いる必要はなく、別体の板体を蓋部１０の代りにしてもよい。

更には、実施例では２個の混練容器９について説明したが、混練容器９の数は２個に限らない。

蓋部を開けた状態の撹拌装置の側面図である。回転保持器の斜視図である。容器保持具、容器ホルダ等の分解斜視図である。回転中の撹拌装置の側面図である。容器ホルダの高さを変えた状態の撹拌装置の説明図である。

符号の説明

１筐体
２昇降装置
３駆動モータ
４公転軸
５回転保持器
５ａ孔部
６容器保持具
６ａピン
７ベアリング
８容器ホルダ
８ａフランジ部
９混練容器
９ａキャップ
１０蓋部

Claims

駆動モータにより鉛直軸方向の公転軸を中心に回転駆動する回転保持器と、該回転保持器に対し水平軸を中心に回動自在に取り付けた容器保持具と、該容器保持具に対し直接又は容器ホルダを介してその軸方向に回転自在に取り付け可能な円筒状の混練容器と、前記容器保持具の上方に配置した板体とから成り、前記回転保持具を電気駆動モータによって回転することにより公転運動する前記混練容器又は容器ホルダの一部を前記板体に接触させて、前記混練容器に自転による回転運動を加えることを特徴とする撹拌装置。
前記板体を前記混練容器又は前記容器ホルダに対する相対的な高さ位置を変えることにより、前記混練容器の前記回転保持具に対する傾斜角を変えると共に、前記混練容器又は前記容器ホルダの前記板体との接触位置を変化させ、前記混練容器の自転による回転速度を可変とすることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
前記駆動モータ、回転保持器、混練容器を筐体内に収容し、前記板体は前記筐体の蓋部としたことを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
前記板体に対する前記混練容器又は前記容器ホルダの相対的な高さ位置は昇降装置により調節することを特徴とする請求項２に記載の撹拌装置。
前記昇降装置は前記駆動モータの回転駆動中に上下に昇降可能としたことを特徴とする請求項４に記載の撹拌装置。
前記混練容器を加温する加熱手段又は冷却する冷却手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
前記混練容器は弁を有し、減圧状態又は加圧状態とすることを可能としたことを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。