JPS6338207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般に分離可能な翼部材を有する撹拌
機、特にガラス質被覆を有する撹拌機、およびこ
の撹拌機を撹拌容器内で組立てる装置および方法
に関する。

分離可能翼部材付撹拌機は当該技術分野では周
知であつて例えば米国特許第2811339号および第
3494708号に記載されている。分離可能翼部材付
撹拌機は要するに駆動軸部材と分離可能翼部材と
からなる。翼部材は駆動軸部材に取付けるための
ハブおよびハブから外方に延びる２以上の翼から
なる。容器の内容物に曝される駆動軸、ハブおよ
び翼の全面は腐蝕、付着および摩耗に対抗するよ
うガラス質被覆が施されている。この種分離可能
翼部材付撹拌機は、酸、ポリマー、医薬、染料な
どのような種々の腐蝕性、付着性、摩耗性あるい
は汚染され易い成分を混合する容器内において使
用される。

これらの分解可能な撹拌機は特に密閉式容器に
おいては、撹拌機の出し入れのため通常使用され
る容器開口を大きくする必要がないようにするの
で、大いに価値がある。この点に関し、分離可能
翼部材は比較的小さいマンホール開口を通して圧
力容器内に入れ、容器内で駆動軸部材に取付ける
ことができる。

分離可能翼部材付撹拌機は、密閉容器、開放容
器の何れにおいても、全撹拌機（すなわち駆動軸
部材と翼部材）を容器から取外したり、駆動軸部
材を駆動モータおよび軸封装置から外したりしな
いで、損傷翼部材を取替えたり、撹拌機の寸度ま
たは形式を変更したりすることができる点で有用
である。

軸部材と翼部材との間にガスケツトを有する分
離可能翼部材付撹拌機が知られている。この種の
撹拌機は、使用されるガスケツトはすべてそれが
曝される高度腐蝕性環境に耐えるようにするた
め、タンタルまたは他の非通常金属または弗素樹
脂製としなければならないので、全く満足でな
い。ガスケツトの他の欠点は加熱冷却の繰返しに
より降伏状態となり、遂には漏れを生ずるという
点にある。通常、漏れを生じたガスケツトは増締
することにより再封止できるが、このことは分離
可能翼部材付撹拌機においては実行困難であり、
また軸部材内への漏れは損傷を引越すまでそれに
気付かないでいることが多い。

例えば米国特許第3494708号に示すようにガス
ケツトを使用しない分離可能翼部材付撹拌機が知
られている。この撹拌機は光学的平面（オプチカ
ルフラツト）に近いガラス質被覆面を相互に大き
な力で押付けてガスケツトなし連結を行なつてい
る。この先行技術に示された構造の主な欠点は、
軸部材と翼部材とを結合して駆動軸部材から撹拌
翼部材にトルクを伝達することのできる液密ガス
ケツトなしの接続を行なわせるのに比較的複雑で
高価でそれ自体にガラス質被覆が施されていない
構成部材が必要なことである。

このように先行技術の分離可能翼部材付撹拌機
は分離可能部材間の接続部を封止し非耐蝕性表面
を容器の内容物から隔離するため接続部間にガス
ケツトまたは光学的平坦面を使用している。しか
しながら、本発明は容器の内容物に曝されるすべ
ての面がガラス質またはプラスチツク等の耐蝕性
被覆で保護されるので封止接続に依存していな
い。

本発明においては、駆動軸部材および分離可能
翼部材ともその形状は迅速かつ容易にしまりば
め、ガスケツトなしの接続をすることができるよ
うにせられている。本発明はすべての露出表面が
ガラス質被覆を施されているので接続部が安全で
あるだけでなく、撹拌翼部材のハブおよびこのハ
ブが取付けられる軸部材の部分の断面形状により
高トルク伝達ができるようになつている。

発明の要約 本発明においては、撹拌機軸部材はその長さ方
向の一部を平坦にして分離可能翼部材を受入れる
ための２つの概略平行の側面を形成する。分離可
能翼部材は少くとも２つである。第１翼部材は軸
部材の平坦側面の１つと向い合う関係に配置され
る平坦側面の座乗部および座乗部から半径方向に
延びる少くとも１つの翼を持つ。シム（厚さ調整
用板）を座乗部と軸部材との間に位置させ機械的
クランプを翼と軸部材とにわたつて適用し座乗部
を軸部材に向つて撓ませ両者間の間隔を減少させ
る。第２翼部材は概略角形の開口のあるハブおよ
びハブから半径方向に延びる少くとも１つの翼を
持つ。そしてハブを軸部材および第１翼部材上に
滑らせ、第１翼部材からクランプ力を釈放したと
きに座乗部が挾付けハブに向つて外方に弾性戻り
して第１および第２翼部材を軸部に強固に固定す
る。

好適実施例の説明 図面を参照すると、第１図には垂直配置の撹拌
機駆動軸部材１２の下方部分が示されている。軸
部材１２は使用時においては混合容器内に懸吊状
態に支持され、軸部材の上端（図示せず）は容器
の内容物を混合するため撹拌軸部を回転させるモ
ータおよび歯車系に適宜の手段により接続されて
いることを理解すべきである。

この形式の撹拌機にあつては容器径の40〜60％
に等しいスパンを持つことは異常なことではな
い。従つて組立てた撹拌機を容器内に搬入できる
ようにするには比較的大きい容器開口が必要であ
る。

大きな容器開口の開設を避けるため分離可能翼
部材付撹拌機が使用され、撹拌翼部材を別個に小
さな容器開口を通して器内に搬入できるようにし
その後容器内において撹拌機駆動軸部材に組付け
る。この技術分野で知られている分離可能翼部材
付撹拌機の代表例は前出２米国特許に記載されて
いる。

第１図に戻り、軸部材１２はその長手方向の大
部分の断面は円形である。しかし下部１４は平坦
化して２つの概略平行の平坦面１６および１８を
設け断面を概略角形とし２つの面１６，１８間の
距離が軸部１２の径より小さいようにする。

軸部材の最下端には面１８に隣接して停止部２
０を設ける。軸部１２の停止部２０と通常径部分
との間の面１８は後述のように撹拌翼部の１つに
対する座乗面となる。

混合容器の内容物に曝される軸部材１２の全外
面にはガラス質被覆が施されていることを理解す
べきである。この目的のため軸下部１４のすべて
の角はガラス質被覆に適合する少しの丸味付けす
ることが重要である。

２２は軸部材に取付ける第１撹拌翼部材を示
す。この第１撹拌翼部材２２は軸方向に延びる座
乗足部２４および座乗足部につづき半径方向に延
びる１つの撹拌翼２６を持つ。座乗足部２４は断
面が概略角形で（第２図参照）比較的平坦な面２
８を持ち、軸部材に設けられた面１８の座乗面と
面対面の向合い関係に配置できるようになつてい
る。座乗足部の上端は厚さが減じられ、後述の目
的の足先部２５に形成されている。

足部２４の長さは軸部材１２の停止部と通常径
部分との間の面１８に容易にはまりこめるように
せられていることを理解すべきである。撹拌翼部
材２２はその全面にわたつてガラス質被覆を施す
ことができるようにすべての角を丸味付けしてあ
ることは勿論である。

３０は軸部に取付ける第２撹拌翼部材を示す。
第２撹拌翼部材３０は中心ハブ３４から半径方向
外方に延びる１または多数の撹拌機３２を持つ、
（第４図参照）。ハブには軸線方向に貫通する概略
角形の開口すなわち内腔がある。開口３６の寸度
および形状は、軸部材および撹拌翼部材２２，３
０を後述のようにして一体に挾付け結合するた
め、軸部材１２の下部１４および第１撹拌翼部材
２２の座乗足部２４を充分に受入れられるように
されている。

分離可能翼部材付撹拌機を第１図に示す構成に
持来すに当り、軸部材の座乗面１８と第１撹拌翼
部材２２の平坦面２８との間に複数のシム３８を
位置させる。これらのシムはタンタル等の高耐蝕
性材料製とするのが望ましい。

このシムは、しまりばめ結合（後述する）のた
めに、衝合せ部分間に厳密な公差を与える必要を
無くし製作費を低下させるために使用される。し
かし金属の露出が全く許容されない用途の場合に
は、足部２４と軸下部１４とにわたる寸度および
内腔３６の内法寸度を規制する面を研摩してしま
りばめの結合をするのに必要な厳密な公差を与え
ることができる。このような場合、座乗足部２４
の面２８は、前例でシム３８によつてもたらされ
る分だけ厚い端部を持つ座乗足部を得られるよう
に切込み（アンダーカツト）を与えてもよい。

第１および２図には、２つの分離可能撹拌翼部
材２２および３０を撹拌機軸部材１２に対し組付
けるのに使用される特殊な工具４０が示されてい
る。工具４０は延長Ｕ字形状である。Ｕ字形の延
長両脚の各端部４２はねじ切りされている。横棒
４４が工具の延長両脚にわたつて延びるようせら
れ、横棒は孔４６を持ち、横棒を通して両脚は自
由に動く、Ｕ字形工具の構造は各脚の端部４２に
ナツト４８をねじ込んで完結する。

撹拌機軸部材１２への第１および第２撹拌翼部
材２２，３０の組付けは次のようにして行なう。
第２撹拌翼部材３０を先づ第１図に示す位置より
上に撹拌翼部材を持上げることにより軸部材上に
動かし、軸下部１４が内腔開口３６を通過するよ
うにする。それから第２撹拌翼部材３０を人力ま
たは図示しない適宜の機械的手段によりこの上昇
位置に暫定的に支持する。

次に第１撹拌翼部材２２をその平坦面２８が面
１８の座乗面に着座する位置に持上げる。次に第
２撹拌翼部材３０を第１図に示すように座乗足部
２４の足先２５上に降す。足部２４および軸下部
１４の合計厚さはハブ開口３６の内懐寸度より小
さく、従つて若し第２撹拌翼部材３０を釈放すれ
ば、それは足部２４および軸下部１４の上に滑り
降りるだけで足部２４は軸部材に挾持固定されな
い。

挾付け固定作用を得るには、第２撹拌翼部材３
０を第１図に示す位置に支持する一方、複数のシ
ム３８を軸下部１４と足部２４との間に配置す
る。このシムの厚さは足部２４と軸下部１４との
間の間隔を増しこれらの部分間にわたる寸度がハ
ブ開口３６の内懐寸度より大きくなるよう選定し
調整する。上記のように配置することにより、今
や第２撹拌翼部材３０は足部および軸下部上に滑
り降りることができなくなり、その代り第１図に
示す位置に保持されるだけとなる。

シム３８を所定位置に取付けたのち、工具４０
を第１および２図に示す位置に配置してナツト４
８を締込む。ナツトは横棒４４を図示の右方に駆
動する。ナツト４８をさらに締込むのに伴なつ
て、工具により加えられる力は座乗足部２４を第
３図に点線で示すように面１８に向つて内方に弓
状に撓ませる。このことは軸部材と座乗足部との
間隔を減じ、足部と軸下部１４とにわたる寸度を
ハブ開口３６より小さい距離に減ずる。今や、ハ
ブ３４は座乗足部２４上に滑り降りて第３図に示
す位置に来る。

そこでナツト４８を緩め工具４０を取外すと、
座乗足部２４はハブ３４に向つて外方に弾性戻り
する。このことは、ハブ、座乗足部および軸部材
の部分を引寄せ、全組立体を剛性連結状態に固定
する。ハブ３４、足部２４および軸下部１４間の
接触圧力は、混合操作中、撹拌翼２６，３２に加
わる力を受けたときに、部材間に動きが生ずるこ
とを阻止するのに充分である。さらに本発明によ
つて与えられるこの連結は、使用中に緩みあるい
は損傷することのあるねじ、ボルト等の恒久的機
械的結合手段を何等使用しないで実施することが
できる。

従つて、本発明によると、マンホールのような
容器の小さい開口を通して設置することができる
流線形分離可能翼構造を提供する手段が与えられ
る。この構造は各種のスパンおよび翼形状を制約
を受けずに適用することを可能とし、また緩むこ
とのある結合手段を何等必要としないので機械的
安定性が得られる。

実施例としては、第１撹拌翼部材に１つの翼、
第２撹拌翼部材に２つの翼を持つ３翼構造を説明
したが、他の翼の組合せを使用することができ
る。例えば撹拌翼を持たないハブを１または多数
の撹拌翼部材を軸部材に固定するのに使用でき
る。このように本発明は主駆動軸を変更したり動
かしたりする必要なしに、撹拌翼の数、寸度およ
び形状を変更でき、融通性に富んでいる。

撹拌翼部材および軸部材のすべての面は耐蝕性
ガラス質被覆が施されており、この構造は主とし
てこの種被覆を必要とする用途に使用されるべき
ものであるが、通常の結合具を被覆するのに適し
ないプラスチツク、ゴム等のような被覆を持つ撹
拌機にも適用することができる。従つて本発明の
構造は、どのような材料でつくられるにせよ、撹
拌機を小さな開口を通して設置しなければならな
い場合および通常の結合具を使用することが不利
な場合によく適合する。

すべての座乗面および挾持固定面は平坦面とし
て示したが、これらの面は凹面、凸部あるいはそ
の他ガラス質被覆を施すことのできる適宜の形状
にすることができる。重要なことは面２８が面１
８と相補的であることであり、そして内腔３６の
内側輪郭形が座乗足部２８および軸下部１４を合
せてつくられる輪郭形と適合することである。設
計上の観点からは、座乗足部の長さおよび厚さは
工具４０を使用してガラス質被覆の圧縮限度を超
過しないで所望量の撓曲を得ることができるよう
にすべきである。このような設計基準はこの技術
分野の熟練の範囲内の事項である。またしまりば
めを達成するのに、特殊工具４０を説明したが、
足部２４に対してそれを軸部材の面１８に向つて
撓曲させるのに充分な力を発揮することができる
適宜の機械的または液圧手段を使用できることは
明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は分離可能翼部材付撹拌機の組立前の構
成部材配置を示す部分破断側面図、第２図は第１
図の２−２線の横断平面図、第３図は組立状態の
撹拌機構成部材の要部の拡大部分縦断側面図、第
４図は第３図の４−４線横断平面図である。 １２……撹拌機駆動軸部材、１４……軸下部、
１６，１８……平坦面、２０……停止部、２２…
…第１撹拌翼部材、２４……座乗足部、２５……
足先部、２６……撹拌翼、２８……平坦面、３０
……第２撹拌翼部材、３２……撹拌翼、３４……
中心ハブ、３６……内腔開口、３８……シム、４
０……工具、４２……端部、４４……横棒、４６
……孔、４８……ナツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) ガラス質被覆軸部材、 (ロ) 前記軸部材は端部に隣接して軸方向に延びる
   面を持つ座乗部を備え、 (ハ) 前記座乗部の面と面対面関係に配置されるガ
   ラス質被覆第１撹拌翼部材、 (ニ) ハブを持つガラス質被覆第２撹拌翼部材、 (ホ) 前記ハブは前記軸部材および前記座乗部を受
   入れる内腔を持ち、前記内腔の内輪郭形は前記
   軸部材の端部および前記座乗部の断面形を合せ
   てつくられる輪郭形と実質的に同じで、前記内
   腔の内懐一方向寸度が前記軸部材および座乗部
   の寸度より小さくて、前記軸部材および撹拌翼
   部材をしまりばめにより挾付け固定することが
   でき、 (ヘ) 前記第１および第２撹拌翼部材の少くと１つ
   が半径方向に延びる撹拌翼を持つ、 ことを特徴とする挾付式分離可能翼部材付撹拌
   機。 ２ 前記座乗部の面が概略平坦に形成された特許
   請求の範囲第１項に記載の挾付式分離可能翼部材
   付撹拌機。 ３ 前記軸部材はその長手方向の大部分の断面が
   円形で前記端部に隣接して概略角形の断面を持つ
   特許請求の範囲第１項に記載の挾付式分離可能翼
   部材付撹拌機。 ４ 前記端部に隣接する前記軸部材の断面と前記
   座乗部の断面とを合せて概略角形の断面となると
   ころの特許請求の範囲第１項または第３項に記載
   の挾付式分離可能翼部材付撹拌機。 ５ 前記軸部の座乗面と前記座乗部との間に前記
   しまりばめを与えるシムを設けた特許請求の範囲
   第１項に記載の挾付式分離可能翼部材付撹拌機。 ６ 複数の前記シムが相互間隔を隔てて前記座乗
   部の各端に隣接して配置され、前記座乗部と前記
   軸部材の座乗面との間に開放空間が生ずるように
   なつている特許請求の範囲第５項に記載の挾付式
   分離可能翼部材付撹拌機。 ７ 前記ハブから少くとも１つの撹拌翼が延びる
   ところの特許請求の範囲第１項に記載の挾付式分
   離可能翼部材付撹拌機。 ８ 前記座乗部から少くとも１つの撹拌翼が延び
   るところの特許請求の範囲第１項または第７項に
   記載の挾付式分離可能翼部材付撹拌機。 ９ (イ) 比較的平坦な軸方向に延びる軸面を一軸
   端に隣接して設けた撹拌機軸部材、 (ロ) 前記軸部材の前記比較的平坦な軸面と対面す
   る関係に配置される比較的平坦な面を持つ部分
   を有する第１撹拌翼部材、 (ハ) ハブを有する第２撹拌翼部材、 (ニ) 前記ハブは前記第１撹拌翼の部分および前記
   比較的平坦な軸面を含む前記軸端を共に受入れ
   て貫通させる内腔を持ち、 (ホ) 前記ハブは前記第１撹拌翼部材の部分をその
   両端の間で、また前記軸部材を共に囲み、前記
   ハブの内腔は前記第１撹拌翼部材の部分および
   前記比較的平坦な軸面を含む前記軸端の断面形
   状に近似する内輪郭形を持ち、 (ヘ) 前記第１撹拌翼部材の部分の両端に隣接し前
   記第１撹拌翼部材の部分と軸面との間にその間
   の間隔を増すように複数のシム手段を配置し、
   かくして前記ハブによる前記第１撹拌翼部材の
   部分および軸部を囲む関係がしまりばめであつ
   て前記第１および第２撹拌翼部材を前記軸部材
   に強固に挾付け固定し、 (ト) 前記第１撹拌翼部材の部分およびハブの少く
   とも１つから半径方向に延びる撹拌翼を持つ、 挾付式分離可能翼部材付撹拌機。 １０ 前記軸部材はその長手方向の大部分の断面
   が円形で、前記比較的平坦な面を含む前記一軸端
   に隣接する前記軸部材の断面が概略角形であると
   ころの特許請求の範囲第９項に記載の挾付式分離
   可能翼部材付撹拌機。 １１ それぞれ前記軸部材ならびに前記第１およ
   び第２撹拌翼部材の実質的全外面に連続無中断の
   ガラス質被覆を施した特許請求の範囲第９項に記
   載の挾付式分離可能翼部材付撹拌機。 １２ 前記シム手段がタンタル製であるところの
   特許請求の範囲第９項に記載の挾付式分離可能翼
   部材付撹拌機。 １３ 前記ハブから半径方向に延びる少くとも１
   つの撹拌翼を持つ特許請求の範囲第９項に記載の
   挾付式分離可能翼部材付撹拌機。 １４ 分離可能翼部材を駆動軸部材にしまりばめ
   連結により結合し分離可能翼部材付撹拌機とする
   方法であつて、次の工程からなることを特徴とす
   るもの、 (イ)(i) 前記軸部材上の軸方向に延びる軸面に対し
   相補する面を持つ部分を有する第１撹拌翼部
   材、および (ii) 前記第１撹拌翼部材の部分および前記軸方
   向に延びる軸面を含む前記軸部材の一部を共
   に受入れて貫通させることのできる内腔を持
   つハブを備える第２撹拌翼部材、 を用意し、 (ロ) 前記第２撹拌翼部材を前記軸部材上に動かし
   て前記軸部材の軸面が前記内腔を貫通するよう
   にし、 (ハ) 前記第１撹拌翼の部分および前記軸部材上の
   相補する軸面が面対面の関係となるよう前記第
   １撹拌翼部材を支持し、 (ニ) 前記両面間に複数のシムを配置してその間に
   間隔をつくり前記第１撹拌翼部材の部分から前
   記軸部材の部分にわたる距離を増大して前記ハ
   ブの通過を阻止し、 (ホ) 前記第１撹拌翼部材の部分と前記軸部材とに
   わたり力を作用させて前記第１撹拌翼部材の部
   分を前記軸部材に向つて弓状に撓ませて前記間
   隔を減じ前記ハブが前記第１撹拌翼部材の部分
   に通過できるようにし、 (ヘ) 前記力を釈放して前記第１撹拌翼部材の部分
   が前記軸部材から遠ざかり前記ハブに向い弾性
   戻りして、前記ハブ、軸部材および第１撹拌翼
   部材をしまりばめ状態に相互固定する。