JP2010036075A - 攪拌脱泡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防振部材を容易に交換することが可能で、メンテナンス性の高い攪拌脱泡装置を提供する。
【解決手段】攪拌脱泡装置１は、材料Ｍが収納された収納容器１００を、公転軸線Ｌ１を中心に公転させながら、自転軸線Ｌ２を中心に自転させることが可能に構成されたミキサーユニット２と、ミキサーユニット２が収納される筐体７０と、筐体内でミキサーユニットに接触する弾性体８２を有する、筐体の底面７２に固定される防振ユニット８０とを含む。防振ユニットは、底面の裏面側から着脱することが可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、攪拌脱泡装置に関する。

従来、材料を攪拌脱泡する装置として、材料が収納された容器を自転させながら公転させる装置が知られている（特許文献１参照）。この装置（自転・公転方式の攪拌脱泡装置）では、容器が自転しながら公転する際に作用する遠心力を利用して、材料を攪拌する（混練する、混合する、分散させる）とともに、物質に内在する気泡を放出させることができる。

ところで、自転・公転方式の攪拌脱泡装置では、運転中に、モータの振動や、材料の流動の影響で、装置が振動することがあった。そして、この振動を低減して装置への影響を小さくするため、防振部材を備えた自転・公転方式の攪拌脱泡装置が知られている（特許文献２及び特許文献３参照）。
特開2000-271465号公報 特開平10-43567号公報 特開2000-233124号公報

ところで、防振部材は、多くの場合弾性体によって実現されており、攪拌脱泡装置の使用に伴って、弾性力が低下するなどの劣化が起こることがあった。そして、防振部材が劣化すると、攪拌脱泡装置の振動が大きくなるため、これを交換する必要性が生ずる。

本発明の１つの実施の形態は、防振部材を容易に交換することが可能で、メンテナンス性の高い攪拌脱泡装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る攪拌脱泡装置は、
材料が収納された収納容器を、所定の公転軸線を中心に公転させながら、所定の自転軸線を中心に自転させることが可能に構成されたミキサーユニットと、
前記ミキサーユニットが収納される筐体と、
前記筐体内で前記ミキサーユニットに接触する弾性体を有する、前記筐体の底面に固定される防振ユニットと、
を含み、
前記防振ユニットは、前記底面の裏面側から着脱することが可能に構成されている。

本発明の攪拌脱泡装置によると、防振ユニット（弾性体）を、筐体の底面の裏面側から着脱することが可能に構成されている。すなわち、この攪拌脱泡装置によると、筐体内にミキサーユニットが収納された状態で、防振ユニットを交換することが可能になる。このことから、本発明によると、防振ユニットの交換が容易な、メンテナンス性の高い攪拌脱泡装置を提供することができる。

（２）この攪拌脱泡装置において、
前記底面には貫通穴が形成されており、
前記防振ユニットは、前記弾性体が前記貫通穴を貫通するように、前記底面に固定されてもよい。

（３）この攪拌脱泡装置において、
前記弾性体は、前記公転軸線と交差するように配置されていてもよい。

（４）この攪拌脱泡装置において、
２つの前記弾性体が、前記２つの弾性体を結ぶ仮想線分の中心と前記公転軸線とが交差するように配置されていてもよい。

（５）この攪拌脱泡装置において、
３つの前記弾性体が、前記３つの弾性体を頂点とする仮想三角形の重心と前記公転軸線とが交差するように配置されていてもよい。

以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含む。

（１）攪拌脱泡装置１の構成
以下、本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１の構成について説明する。

本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、公転軸１０を含む。公転軸１０は、仮想の直線を中心に回転するように構成されている。本実施の形態では、公転軸１０は、図１に示すように、鉛直に延びる仮想の直線（公転軸線Ｌ１）を軸として回転するように構成されている。ただし、公転軸１０は、水平に延びる直線を軸として回転するように構成されていてもよい（図示せず）。

攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、回転体２０を含む。回転体２０は、公転軸１０に固定され、公転軸１０の回転に伴って、公転軸線Ｌ１を中心に（軸線として）回転するように構成されている。

攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、容器ホルダ３０を有する。容器ホルダ３０は、後述する収納容器１００を保持する役割を果たす。以下、容器ホルダ３０について詳述する。

容器ホルダ３０は、回転体２０の所定の位置に、自転可能に取り付けられている。本実施の形態では、容器ホルダ３０は、回転体２０の所定の位置を通る仮想の直線（自転軸線Ｌ２）を軸として自転可能に構成されている。本実施の形態では、公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２とは、所定の角度で斜めに交差する直線となっている。より具体的には、攪拌脱泡装置１では、公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２とは、４５度の角度で交差するように構成されている。ただし、変形例として、攪拌脱泡装置を、公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２とが平行になるように設定することも可能である（図示せず）。

本実施の形態では、容器ホルダ３０は、自転軸３２に固定されている。そして、自転軸３２は、回転体２０に軸受け３４を介して取り付けられている。これにより、容器ホルダ３０を、回転体２０に対して自転可能とすることができる。

容器ホルダ３０は、回転体２０における、公転軸線Ｌ１から所定の間隔をあけた位置に取り付けられている。これにより、容器ホルダ３０を、回転体２０の回転に伴って、公転軸線Ｌ１を中心に公転させることが可能になる。

本実施の形態では、１つの回転体２０に、１つの容器ホルダ３０が取り付けられている。そして、回転体２０における容器ホルダ３０とは反対側の位置には、バランス錘３６が取り付けられている。このバランス錘３６は、公転軸線Ｌ１からの距離が可変に構成されている。これにより、攪拌脱泡装置１を、安定して運転させることができる。ただし、変形例として、回転体２０に、２個の容器ホルダ３０を取り付けることも可能である。この場合、２個の容器ホルダ３０を、公転軸線Ｌ１を中心とする点対称の配置となるように取り付ければ、攪拌脱泡装置を安定して動作させることができる。あるいは、攪拌脱泡装置を、１つの回転体２０に３個以上の複数の容器ホルダ３０を取り付けた構成とすることも可能である。

攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、駆動機構５０を含む。駆動機構５０は、容器ホルダ３０（収納容器１００）を回転駆動する役割を果たす。駆動機構５０は、容器ホルダ３０を自転及び／又は公転させることが可能に構成されている。すなわち、駆動機構５０（攪拌脱泡装置１）は、容器ホルダ３０を自転させながら公転させることが可能に構成されており、かつ、容器ホルダ３０を自転のみさせることが可能に構成されていてもよく、容器ホルダ３０を公転のみさせることが可能に構成されていてもよい。以下、駆動機構５０の一例について説明する。

駆動機構５０は、容器ホルダ３０を公転させる公転駆動機構として、公転軸１０を回転させるモータ５１を含む。攪拌脱泡装置１では、公転軸１０が回転すると容器ホルダ３０が公転する。そのため、モータ５１（モータ５１、及び、公転軸１０、回転体２０）により、容器ホルダ３０を公転させることができる。

また、駆動機構５０は、容器ホルダ３０を自転させる自転駆動機構５２を含む。自転駆動機構５２は、容器ホルダ３０に固定された自転プーリー５４と、回転体２０(公転軸１０)と同心軸に回転可能な自転力付与プーリー５６と、自転プーリー５４及び自転力付与プーリー５６の間で動力を伝達する動力中継機構５８とを含む。

ここで、動力中継機構５８は、回転体２０に固定された遊星軸６２と、ベアリングを介して遊星軸６２に取り付けられた環状体６４と、環状体６４の上側プーリー６６と自転プーリー５４との間にかけ回された丸ベルト６５と、環状体６４の下側プーリー６８と自転力付与プーリー５６との間にかけ回されたベルト６７とを含む。なお、丸ベルト６５は、アイドラプーリー６９によって屈曲し、自転プーリー５４及び上側プーリー６６にかけまわされている。

この構成では、動力中継機構５８によって、自転プーリー５４及び自転力付与プーリー５６の回転角速度が関連付けられる。そのため、自転プーリー５４と自転力付与プーリー５６とを、遊星機構と同様に挙動させることができ、自転力付与プーリー５６の回転角速度を規制しながら回転体２０を回転（自転プーリー５４を公転）させることによって、自転プーリー５４を自転させる（自転プーリー５４に自転トルクを付与する）ことが可能になる。

例えば自転力付与プーリー５６が回転しないように設定された状態で、回転体２０を反時計回りに自転させると（自転プーリー５４を反時計回りに公転させると）、自転プーリー５４は、自転軸線Ｌ２を中心に時計回りに自転する。そして、自転プーリー５４は自転軸３２（容器ホルダ３０）に固定されていることから、自転駆動機構５２によって、容器ホルダ３０を自転させることが可能になる。あるいは、自転力付与プーリー５６を回転体２０と同じ角速度で回転させることにより、容器ホルダ３０を、公転のみさせることができる。

なお、攪拌脱泡装置１では、自転駆動機構５２をプーリーとベルトを利用して構成したが、自転駆動機構は歯車等の動力伝達要素を利用して構成することも可能である。

本実施の形態では、駆動機構５０を、容器ホルダ３０の自転角速度を所望の値に設定することが可能に構成することができる。自転駆動機構５２では、自転力付与プーリー５６の回転角速度を調整することにより、容器ホルダ３０の自転角速度を所望の値に設定することが可能になる。そのため、駆動機構５０は、特に図示しないが、自転力付与プーリー５６の回転角速度を調整するための機構を備えていてもよい。自転力付与プーリー５６の回転角速度を調整するための機構は、例えば、モータ５１とは別に用意された自転力付与モータの駆動力や、ブレーキの制動力を利用する機構など、すでに公知となっているいずれかの機構によって実現することができる。

攪拌脱泡装置１は、容器ホルダ３０の回転角速度（自転角速度及び公転角速度）を制御する制御装置を含んでいてもよい（図示せず）。制御装置は、例えば、駆動機構５０の動作を調整することによって、容器ホルダ３０の回転角速度を制御するように構成されていてもよい。具体的には、制御装置は、モータ５１の駆動（回転速度）を調整することにより、容器ホルダ３０の公転角速度を制御するように構成されていてもよい。また、制御装置は、自転力付与プーリー５６の回転速度を制御するために設けられた自転力付与モータの駆動力や、ブレーキの制動力を調整することにより、容器ホルダ３０の自転角速度を制御するように構成されていてもよい。

制御装置は、経過時間と関連付けられて予め定められた回転角速度で、容器ホルダ３０を自転及び／又は公転させることが可能に構成することが可能である。言い換えると、攪拌脱泡装置１は、制御装置によって、時間の経過に伴って回転角速度（自転角速度及び公転角速度）を変化させることができるように構成されていてもよい。これにより、容器ホルダ３０を、所望の回転角速度で自転及び／又は公転させることが可能になるため、材料Ｍに最も適した手順で、材料Ｍを混練脱泡処理することが可能になる。

本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１は、ベース体６０を有する。ベース体６０には先述したモータ５１（駆動機構５０）が取り付けられる。そのため、ベース体６０を、モータ５１を支持するための支持体と称することも可能である。

本実施の形態では、公転軸１０、回転体２０、容器ホルダ３０、駆動機構５０、及び、ベース体６０が一つのユニット（ミキサーユニット２）を構成している。そして、ミキサーユニット２は、材料が収納された収納容器１００を、公転軸線Ｌ１を中心に公転させながら、自転軸線Ｌ２を中心に自転させることが可能に構成される。

本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１は、筐体７０を有する。そして、前述したミキサーユニット２は、筐体７０内に収容される。

本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１は、防振ユニット８０を有する。防振ユニット８０は、弾性体８２と、固定板８４とを含んで構成されている。なお、本実施の形態では、弾性体８２と固定板８４とは固定されている。そして、防振ユニット８０は、筐体７０内で、弾性体８２がミキサーユニット２（ベース体６０）に接触し、弾性体８２がミキサーユニット２を弾性支持するように、筐体７０の底面７２に固定される。

本実施の形態では、弾性体８２は凸部を有する形状となっている。そして、防振ユニット８０は、弾性体８２の凸部がベース体６０に形成された貫通穴に嵌合するように、筐体７０に取り付けられる。凸部と貫通穴とを嵌合させることにより、ミキサーユニット２（ベース体６０）に横方向の振動が発生した場合でも、ミキサーユニット２と弾性体８２との位置ずれを防止することができる。すなわち、弾性体８２の凸部は、位置ずれ防止機構として機能することになる。

本実施の形態では、防振ユニット８０は、底面７２の裏面側から、筐体７０に着脱することが可能に構成されている。なお、本実施の形態において、「底面７２の裏面」とは、底面７２のうち、ミキサーユニット２と対向する面とは反対側の面である。言い換えると、「底面７２の裏面」とは、攪拌脱泡装置１が載置される載置体を向く面である。そして、図２には、筐体７０に防振ユニット８０を取り付ける様子を模式的に示す。

本実施の形態では、防振ユニット８０は、ボルト８６によって、筐体７０に固定される。なお、本実施の形態では、ボルト８６は、底面７２と固定板８４とを固定する。また、本実施の形態では、ボルト８６は、底面７２の裏面側から取り付けられる。そして、本実施の形態では、弾性体８２は、底面７２に形成された貫通穴を貫通して（貫通穴に挿通されて）、ミキサーユニット２（ベース体６０）に接触している。

また、本実施の形態では、攪拌脱泡装置１は、１つの弾性体８２のみを含んでいる。そして、弾性体８２は、公転軸線Ｌ１と交差するように配置されている。ただし、変形例として、攪拌脱泡装置を、２つの弾性体８２を有する構成とすることも可能である。この場合、該２つの弾性体８２を、公転軸線Ｌ１が該２つの弾性体８２を結ぶ仮想線分の中心を通るように配置することができる。あるいは他の変形例として、攪拌脱泡装置を、３つの弾性体８２を有する構成とすることも可能である。この場合、該３つの弾性体８２を、公転軸線Ｌ１が該３つの弾性体８２を頂点とする仮想三角形の重心を通るように配置することができる。あるいは他の変形例として、攪拌脱泡装置を、４個以上の複数の弾性体８２を有する構成とすることも可能である。この場合、公転軸線Ｌ１が該複数の弾性体８２を頂点とする仮想の多角形の重心を通るように、該複数の弾性体８２を配置することができる。

本実施の形態に適用可能な弾性体８２の構成は特に限定されるものではない。弾性体８２は、例えば、ゴム（制振ゴム）などの弾性素材によって実現することができる。あるいは、弾性体８２は、バネなどの弾性機構によって実現することも可能である。

また、本実施の形態では、ミキサーユニット２（ベース体６０）は、弾性部材７６によって、筐体７０の側面に対して弾性支持されている。

本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１は、以上のように構成されている。次に、攪拌脱泡装置１を利用した材料Ｍの処理方法について説明する。

（２）材料Ｍの処理方法
材料Ｍの処理方法は、図３に示す収納容器１００を用意することを含む。収納容器１００は、材料（被攪拌脱泡材料）Ｍが収納される容器である。収納容器１００は、容器ホルダ３０に着脱可能に構成されている。また、収納容器１００は、容器ホルダ３０に保持されて容器ホルダ３０の自転に伴って自転し、容器ホルダ３０の公転に伴って公転するように構成される。例えば収納容器１００は、容器ホルダ３０との間で空回りを防止するための空回り防止機構（図示せず）を備えた構成とすることができる。なお、収納容器１００の構成材料は特に限定されるものではなく、樹脂や金属など、既に公知となっているいずれかの材料によって構成された容器を利用することができる。また、本実施の形態では、材料Ｍは、収納容器１００に直接収納されている。

そして、材料Ｍの処置方法は、図４に示すように、容器ホルダ３０に収納容器１００を保持させて、容器ホルダ３０を自転させながら公転させることにより、収納容器１００を自転させながら公転させる工程を含む。これにより、材料Ｍに遠心力が作用し、材料Ｍが攪拌されるとともに脱泡される。なお、攪拌脱泡装置１では、駆動機構５０によって容器ホルダ３０が自転しながら公転し、結果、収納容器１００が自転しながら公転することになる。

なお、攪拌脱泡装置１を利用して処理することが可能な材料Ｍの種類は、特に限定されるものではない。材料Ｍは、例えば、接着剤、半田、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、粘性の強い液状の薬剤等の、液体状の（ペースト状の）材料が含まれる。ただし、材料Ｍは、固体状（粉体状）の材料であってもよい。また、材料Ｍは、液体状の材料と固体状の材料の混合材料であってもよい。

（３）効果
攪拌脱泡装置１では、先に説明したように、防振ユニット８０が、筐体７０の底面７２の裏面側から着脱することが可能に構成されている。そのため、筐体７０内にミキサーユニット２が収容された状態で、防振ユニット８０を着脱することが可能になる。このことから、本実施の形態によると、防振ユニット８０を容易に交換することが可能な、メンテナンス性の高い攪拌脱泡装置を提供することができる。

本実施の形態に係る攪拌脱泡装置の構成について説明するための図である。 本実施の形態に係る攪拌脱泡装置の構成について説明するための図である。 本実施の形態に係る材料の処理方法について説明するための図である。 本実施の形態に係る材料の処理方法について説明するための図である。

符号の説明

１…攪拌脱泡装置、 ２…ミキサーユニット、 １０…公転軸、 ２０…回転体、 ３０…容器ホルダ、 ３２…自転軸、 ３４…軸受け、 ３６…バランス錘、 ５０…駆動機構、 ５１…モータ、 ５２…自転駆動機構、 ５４…自転プーリー、 ５６…自転力付与プーリー、 ５８…動力中継機構、 ６０…ベース体、 ６２…遊星軸、 ６４…環状体、 ６５…丸ベルト、 ６６…上側プーリー、 ６７…ベルト、 ６８…下側プーリー、 ６９…アイドラプーリー、 ７０…筐体、 ７２…底面、 ７６…弾性部材、 ８０…防振ユニット、 ８２…弾性体、 ８４…固定板、 ８６…ボルト、 １００…収納容器、 Ｌ１…公転軸線、 Ｌ２…自転軸線、 Ｍ…材料

Claims (5)

1. 材料が収納された収納容器を、所定の公転軸線を中心に公転させながら、所定の自転軸線を中心に自転させることが可能に構成されたミキサーユニットと、
   前記ミキサーユニットが収納される筐体と、
   前記筐体内で前記ミキサーユニットに接触する弾性体を有する、前記筐体の底面に固定される防振ユニットと、
   を含み、
   前記防振ユニットは、前記底面の裏面側から着脱することが可能に構成されている攪拌脱泡装置。
2. 請求項１に記載の攪拌脱泡装置において、
   前記底面には貫通穴が形成されており、
   前記防振ユニットは、前記弾性体が前記貫通穴を貫通するように、前記底面に固定される攪拌脱泡装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の攪拌脱泡装置において、
   前記弾性体は、前記公転軸線と交差するように配置されている攪拌脱泡装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の攪拌脱泡装置において、
   ２つの前記弾性体が、前記２つの弾性体を結ぶ仮想線分の中心と前記公転軸線とが交差するように配置されている攪拌脱泡装置。
5. 請求項１又は請求項２に記載の攪拌脱泡装置において、
   ３つの前記弾性体が、前記３つの弾性体を頂点とする仮想三角形の重心と前記公転軸線とが交差するように配置されている攪拌脱泡装置。
   

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