JPH09117652A - 縦型強制ミキサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間にミキシングあるいは混練すること
ができると共に、摩耗の問題も少なく、また駆動系が簡
単で安価に製作することができる縦型強制ミキサを提供
する。 【解決手段】 下部が漏斗状になっている縦型の混練槽
（１）内の主軸（１３）に上下方向に所定の間隔をおい
て４枚の中心羽根（１５〜１８）を設ける。主軸（１
３）から４本のアームホールダ（２０、、）を出して４
枚の外側羽根（２５〜２８）を取り付ける。そして中心
羽根（１５〜１８）は、被処理物を混練槽（１）の周壁
方向と下方向とへ移送させるように構成し、外側羽根
（２５〜２８）は、中心方向と上方向とへ移送させるよ
うに構成する。また、中心羽根と外側羽根は、取り付け
位置において上下方向と回転方向とにおいて対の関係に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下部が漏斗状にな
っている縦型の混練槽の略中心部には複数枚の中心羽根
が、そして混練槽の内周部にも同様に複数枚の外側羽根
が設けられ、これらの羽根が混練槽の軸心を中心として
回転駆動されることにより、粉体同志、粉体と粒体ある
いは粉体と粒体と液体等の被処理物が攪拌、混練等の処
理がなされるようになっている縦型強制ミキサに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】縦型の混練槽の内部で第１、２の混練羽
根を強制的に回転駆動するようになっている強制ミキサ
は、例えば本出願人により特公平２ー３３２８１号によ
りパンタイプミキサとして提案されている。このミキサ
は、上記公告公報に記載されているように、漏斗状の底
面を有する円筒状の混練槽、この混練槽の中心部で比較
的高速で駆動される中心混練羽根、漏斗状の底面に沿っ
て比較的低速で駆動される外側混練羽根等から構成され
ており、混練槽に粉体であるセメント、粒体の砂、液体
の水等を投入し、そして中心混練羽根と外側混練羽根と
を所定速度で回転駆動することにより、モルタルを得る
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本出願人が提案してい
る上記のパンタイプミキサは、混練槽内で比較的低速で
駆動される外側混練羽根により攪拌され内側に寄せられ
た被混練物はそれよりも大きな角速度で回転している中
心羽根により剪断作用を受けると共に、外側に移動する
ので、効率よくセメント、水、砂等を混練することがで
き、短時間に高品質のモルタルを得ることができる、と
いう特徴を有する。また、混練時間も短くサイクルタイ
ムを短縮でき、低コストでモルタルを得ることもでき
る。さらには、外側混練羽根の先端部は、漏斗状の底壁
面に沿って駆動されるので、底面をスクレープすること
もできる利点もある。しかしながら、砂利等の大きな粒
体を含んだ被混練物の攪拌あるいは混練性の点、コスト
の点、摩耗の点等において改良すべき点も認められる。
例えば上記のパンタイプミキサは、高速の中心混練羽根
の他に低速の外側混練羽根を有するので、効率よくセメ
ント、水、砂等を混練することができるが、被処理物の
混練槽内の上下方向における循環量あるいは対流量が少
なく、必ずしも攪拌、混練作用が充分であるとはいえな
い。また、中心混練羽根は比較的高速で回転駆動される
ので、砂利等の大きな粒体の入ったコンクリート等の混
練には不向きであると共に、モルタル等の混練にも摩耗
の問題が生じる。さらには高速で駆動される中心混練羽
根と、低速で駆動される外側混練羽根とを１台のモータ
で駆動するように構成すると、減速機構等の駆動系が複
雑になりコストアップにもなる。またそれぞれの混練羽
根をそれぞれのモータで駆動するように実施すると、モ
ータ等の駆動部品代が嵩むことにもなる。本発明は、上
記したような問題点を解決したミキサを提供しようとす
るもので、具体的には粉体同志、粉体と粒体あるいは粉
体と粒体と液体等の被処理物を短時間にミキシングある
いは混練することができると共に、粒径の大きな粒体も
混練でき、摩耗の問題も少なく、また駆動系が簡単で安
価に製作することができる縦型強制ミキサを提供するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、中心羽根は混
練中は被処理物を混練槽の周壁方向と下方とへ移動させ
るように構成すると共に、外側羽根は中心方向と上方向
とへ移動させるように構成し、また中心羽根と外側羽根
を同じ方向に同じ回転数で回転駆動するようにして上記
目的を達成しようとするものである。すなわち本発明
は、上記目的を達成するために、下部が漏斗状になって
いる縦型の混練槽の中心部には複数枚の中心羽根が、そ
して混練槽の内周部にも同様に複数枚の外側羽根が設け
られ、これらの羽根が混練槽の軸心を中心として回転駆
動されることにより、粉体同志、粉体と粒体あるいは粉
体と粒体と液体等の被処理物が攪拌、混練等の処理がな
されるようになっているミキサにおいて、前記中心羽根
は、被処理物を混練槽の周壁方向と下方向とへ移送させ
るように構成され、前記外側羽根は、中心方向と上方向
とへ移送させるように構成されていると共に、前記中心
羽根と外側羽根は、同じ方向に同じ回転数で回転駆動さ
れるように構成される。また請求項２記載の発明は、請
求項１記載の複数枚の中心羽根と複数枚の外側羽根は、
これらの取り付け位置が上下方向と回転方向とにおいて
対の関係になるように構成される。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図１、２により、中心羽根
および外側羽根がそれぞれ４枚取り付けられている本発
明の第１の実施の形態を説明する。図１に示されている
ように本実施の形態に係わる縦型強制ミキサも、混練槽
１を備えている。そして、この混練槽１内に、詳しくは
後述するように、被処理物を混練槽の周壁方向と下方向
とへ移送させる複数枚の中心羽根１５〜１８、被処理物
を中心方向と上方向とへ移送させる外側羽根２５〜２
８、主として混練槽１の槽壁に付着する被処理物を掻き
取る作用をするスクレーパ羽根２１、２１等が設けられ
ている。

【０００６】混練槽１は、上方は円筒部２から構成され
ているが、下部は下方に行くほど縮径されているテーパ
壁３から構成されている。そしてその下端の外周部に
は、例えばゴム等から形成されている短い筒状のシール
部材８が、上下方向に調節自在にバンド９で取り付けら
れ、このシール部材８の下端開口部が開閉蓋４で密閉さ
れるようになっている。開閉蓋４は、そのボス５が鉛直
軸６を中心として水平方向に揺動自在に支持されてい
る。したがって、例えばエアシリンダによりロッド７を
駆動すると、混練槽１の下端開口部が開閉される。この
ように本実施の形態によると、混練等の処理がなされた
被処理物は、下端開口部から排出されるようになってい
るので、開閉蓋４を開くと、瞬時に排出されることにな
る。

【０００７】混練槽１の上方には支持体フレーム１０、
１０が配置されている。そしてこれらのフレーム１０、
１０に混練槽１が支持されていると共に、１台のモータ
例えばギヤードモータ１１も取り付けられている。モー
タ１１の出力軸には、カップリング１２を介して１本の
主軸１３が接続されている。この主軸１３は、混練槽１
の中心部を下方に延び下端開口部の近傍まで達してい
る。

【０００８】主軸１３の下方には、本実施の形態による
と第１〜第４の４枚の中心羽根１５〜１８が、回転方向
と上下方向とに、後述するように所定の間隔をおいて取
り付けられている。これらの第１〜４の中心羽根１５〜
１８は、平面的にみると略扇型を呈している。そしてそ
の軸取付部１５が、主軸１３が図１、２において矢印Ａ
で示されている方向に駆動されるとき、被処理物が混練
槽１の周壁の方へ移送される、あるいは押し出されると
共に下方向へ移送されるように、主軸１３に捻った状態
で固定されている。すなわち一番上方に位置する第１の
中心羽根１５は、図１および図２の（イ）、（ロ）にお
いて主軸１３の向こう側に取り付けられている状態で示
されているが、第１の中心羽根１５の円弧部分１５ａ
は、軸取付部１５ｂよりも上方に位置するように固定さ
れている。また、第１の中心羽根１５の回転方向に見た
先端縁１５ｃは、後端縁１５ｄよりも上方に位置する。
したがって、第１の中心羽根１５の面は、垂直面と水平
面とに対して所定角度を有し、主軸１３が図１、２にお
いて矢印Ａで示されている方向に駆動されるとき、被処
理物は混練槽１の周壁の方へ移送あるいは押し出される
と共に下方へ移送されることになる。

【０００９】第２の中心羽根１６も、形状的には前述し
た第１の中心羽根１５と同じ形状をし、主軸１３に同じ
角度で取り付けられているが、取り付け位置が異なり、
図示の実施の形態によると、主軸１３の回転方向に見
て、第１の中心羽根１５よりも９０°遅れた位置で、最
下位置において主軸１３に取り付けられている。したが
って、この第２の中心羽根１６は、図２の（イ）、
（ロ）において主軸１３の左側で示されている。なお、
第２の中心羽根１６は、図を簡略示すために図１では示
されていない。

【００１０】第３、４の中心羽根１７、１８も、形状的
にも取り付け角度においても第１、第２の中心羽根１
５、１６と同じで、第３の中心羽根１７は、第２の中心
羽根１６よりも９０°遅れた位置で主軸１３に固定され
ている。したがって、第３の中心羽根１７は、図１、２
において主軸１３の手前側に示されている。なお、第３
の中心羽根１７は上から２番目の位置に取り付けられて
いる。そして第４の中心羽根１８は、第３の中心羽根１
７よりもさらに９０°遅れた位置で、第３の中心羽根１
７よりも下方位置において主軸１３に固定され、図にお
いて右側で示されている。なお、主軸１３の下端に取り
付けられている羽根１９は、開閉蓋４の上面に接して、
あるいは近接して回転駆動され、開閉蓋４の上面の被処
理物を掻き落とすようになっている。

【００１１】主軸１３の上方位置には一対のアーム２
０、２０が取り付けられている。これらのアーム２０、
２０は、混練槽１の周壁近くまで水平に延び、その先端
部にスクレーパ羽根２１、２１が取り付けられている。
これらのスクレーパ羽根２１、２１は、混練槽１の上方
に位置する円筒部２の内壁とテーパ壁３の一部の内壁に
近接して駆動され、主としてこれらの内壁に付着する被
処理物を掻き落とすようになっている。

【００１２】主軸１３には、さらに図１にその一部が示
されているように放射方向に９０°の間隔をおいて４個
のカップリング１４、１４、…を備えた継手ブロックが
設けられている。そして、これらのカップリング１４、
１４、…には、回転方向に９０°ずつ遅れて第１〜第４
のアームホールダ３０、４０、５０および６０が接続さ
れている。これらのアームホールダ３０、４０、５０、
６０には、後述するように、第１〜第４の外側羽根２５
〜２８がそれぞれ取り付けられている。

【００１３】第１のアームホールダ３０は、図１におい
て主軸１３の右側に示されているように、半径外方に水
平方向に延び、その先端部に取り外し自在の継手３１を
介してアーム３２が取り付けられている。そして、アー
ム３２の下端に第１の外側羽根２５が取り付けられてい
る。第１の外側羽根２５は、概略農耕用の鋤の形状を
し、その側縁２５ｃが混練槽１のテーパ壁３に近接して
駆動され、矢印Ａ方向に駆動されるとき、被処理物が混
練槽１の中心部方向あるいは内側方向と上方へ移送され
るような形状になっている。第１の外側羽根２５は、図
１に示されているように、一番上方に位置している。そ
して、この第１の外側羽根２５と略同じ高さで、回転方
向に見て第１の外側羽根２５より略９０°遅れた位置
に、前述した第１の中心羽根１５が位置している。この
ようにして、第１の外側羽根２５と第１の中心羽根１５
は、互いに対の関係になっている。

【００１４】第２のアームホールダ４０は、図２の
（イ）にも示されているように、第１のアームホールダ
３０から回転方向に９０°遅れて水平方向に延び、その
先端部に同様に取り外し自在の継手４１を介してアーム
４２が取り付けられている。そして、アーム４２の下端
に第２の外側羽根２６が取り付けられている。第２の外
側羽根２６も、概略鋤の形状をし、その側縁が混練槽１
のテーパ壁３に近接して駆動され、矢印方向に駆動され
るとき、被処理物が同様に混練槽１の中心部方向および
上方へ移送されるようになっている。なお、第２の外側
羽根２６は最下方に位置し、後述する第３、４の外側羽
根２７、２８は、第１、２の外側羽根２５、２６の間に
位置している。前述した第２の中心羽根１６は、第２の
外側羽根２６と略同じ高さで、回転方向に見て第２の外
側羽根２６より略９０°遅れた位置に設けられている。
これにより、第２の外側羽根２６と第２の中心羽根１６
は対になっている。なお、図１においては、図の複雑化
を避けるために第２の中心羽根１６は示されていない。

【００１５】第３のアームホールダ５０は、図１におい
て主軸１３の左側に示されているように、半径外方に水
平方向に延び、その先端部に取り外し自在の継手５１を
介してアーム５２が取り付けられている。そして、アー
ム５２の下端に第３の外側羽根２７が取り付けられてい
る。第３の外側羽根２７も、概略鋤の形状をし、その側
縁が混練槽１のテーパ壁３に近接して駆動され、矢印方
向に駆動されるとき、被処理物が混練槽１の中心部およ
び上方へ移送されるようになっている。第３の外側羽根
２７は、図１に示されているように、第１の外側羽根２
５より下方に位置している。そして、この第３の外側羽
根２７と略同じ高さで、回転方向に見て第３の外側羽根
２７より略９０°遅れた位置に前述した第３の中心羽根
１７が位置している。これにより、第３の外側羽根２７
は第３の中心羽根１７と対になっている。

【００１６】第４のアームホールダ６０は、第３のアー
ムホールダ５０から回転方向に見て９０°遅れて水平方
向に延び、その先端部に同様に取り外し自在の継手６１
を介してアーム６２が取り付けられている。そして、ア
ーム６２の下端に第４の外側羽根２８が取り付けられて
いる。第４の外側羽根２８も、概略鋤の形状をし、その
側縁が混練槽１のテーパ壁３に近接して駆動され、矢印
方向に駆動されるとき、被処理物が同様に混練槽１の中
心部および上方へ移送されるようになっている。第４の
外側羽根２８は、上から３番目の高さに位置している。
そして前述した第４の中心羽根１８は、図１には図を簡
略するために示されていないが、第４の外側羽根２８と
略同じ高さで回転方向に９０°遅れた位置に取り付けら
れている。

【００１７】次に、作用について説明する。混練槽１の
下端のシール部８が取り付けられている開口部を開閉蓋
４で閉鎖し、異種の粉体同志、粉体と粒体あるいは粉体
と粒体と液体等の被処理物を入れ、モータ１１により主
軸１３を矢印Ａ方向に駆動する。そうすると、被処理物
は、中心羽根１５〜１８により混練槽１の周壁の方へ移
送されると共に下方へ順次移送される。また、外側羽根
２５〜２８により混練槽１の中心部および上方へ順次移
送される。このとき、中心羽根１５〜１８と外側羽根２
５〜２８は、高さ方向および回転方向において対の関係
にあるので、被処理物の静止部分がなく、混練槽１内で
強制的に万遍なく循環、対流される。この間に被処理物
は、剪断作用および押圧作用を受け、分散、攪拌、混練
等の処理がなされる。所定時間ミキシングあるいは混練
したら、ロッド７をエアシリンダ等で駆動して、開閉蓋
４を開き被処理物を排出する。前述したようにして次の
バッチ処理を行う。この間、各外側羽根２５〜２８の側
縁は、混練槽１のテーパ壁３に対して高さ方向にそれぞ
れラップして取り付けてあり、壁面の付着物を掻き取る
ので、被処理物排出後、混練槽１の壁面に被処理物の付
着物は残らない。

【００１８】本発明は上記実施の形態に限定されること
なく、色々な形で実施できる。例えば、中心羽根１５〜
１８および外側羽根２５〜２８の枚数は適宜増減しても
同様に実施できることは明らかである。また、中心羽根
１５〜１８は、平面が略扇型になっているので、第１〜
第４の中心羽根１５〜１８は、図２の（イ）に示されて
いるように、上面から見ると一部分が重なって全体とし
て円形になっている。したがって、混練効率は高いが、
中心羽根１５〜１８が狭く上面から見たとき、これらの
中心羽根１５〜１８の間に隙間があっても同様に実施で
きることも明らかである。さらに言えば、中心羽根１５
〜１８および外側羽根２５〜２８の高さ位置関係は、第
１の羽根１５、２５から第２、第３、第４の羽根１８、
２８と順次下方にいくに従ってこれらの羽根１５〜１
８、２５〜２８がいわゆるスパイラル状に配列されるよ
うに取り付けることもできる。また、中心羽根１５〜１
８の回転半径を大きくして、あるいは中心部の被処理物
の動きを大きくして対流、剪断、分散作用等をさらに高
めることもできる。その例が図３に示されている。図
１、２に示されている実施の形態と同じ部材には同じ参
照符号を付けて重複説明はしないが、本実施の形態によ
ると、中心羽根１５〜１８が取り付けられている回転軸
１３’が主軸１３から「α」だけ偏心している。したが
って、中心羽根１５〜１８の回転半径が大きくなり、高
い対流、剪断、分散作用等を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、下部が
漏斗状になっている縦型の混練槽の中心部に設けられて
いる複数枚の中心羽根は、被処理物を混練槽の周壁方向
と下方向とへ移送させるように構成され、混練槽の内周
部に設けられている複数枚の外側羽根は、中心方向と上
方向とへ移送させるように構成されているので、被処理
物は混練槽内で強制的に循環される。この間に被処理物
は高い剪断作用と押圧作用とを受け、分散、攪拌、混練
等の処理がなされる。したがって、本発明によると粉体
同志、粉体と粒体あるいは粉体と粒体と液体等からなる
被処理物を効率的に、短時間にミキシングあるいは混練
することができるという本発明特有の効果が得られる。
ミキシングあるいは混練されるときに被処理物は、混練
槽内で強制的に循環されるので、比重の異なる被処理物
も均一にミキシングされる効果も得られる。また、複数
枚の中心羽根と外側羽根は、同じ方向に同じ回転数で回
転駆動されるようになっているので、これらの複数枚の
羽根を１台のモータにより、１本の駆動軸により駆動す
ることができ、駆動系の構造が簡単になり安価に縦型強
制ミキサを得ることができる。さらには、中心羽根と外
側羽根は、比較的低速回転でも攪拌、混練効果が大きい
ので、比較的大きな粒径の粒体例えば砂利等の混入した
コンクリート等の混練にも効果的である。請求項２記載
の発明によると、複数枚の中心羽根と複数枚の外側羽根
は、これらの取り付け位置が上下方向と回転方向とにお
いて対の関係になっているので、被処理物の混練槽内に
おけるデッドゾーンがなく、循環、対流、混練、攪拌等
の処理効率がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を一部断面にして
示す正面図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態を示す図で、その
（イ）は主として中心羽根と外側羽根とを示す平面図、
その（ロ）は中心羽根部分の詳細正面図である。

【図３】 本発明の第２の実施の形態を一部断面にして
示す正面図である。

【符号の説明】

１ 混練槽 ３ テーパ壁 １３ 主軸 １３’ 回転軸 １５〜１８ 第１〜第４の中心羽根 ２５〜２８ 第１〜第４の外側羽根

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部が漏斗状になっている縦型の混練槽
   の中心部には複数枚の中心羽根が、そして混練槽の内周
   部にも同様に複数枚の外側羽根が設けられ、これらの羽
   根が混練槽の軸心を中心として回転駆動されることによ
   り、粉体同志、粉体と粒体あるいは粉体と粒体と液体等
   の被処理物が攪拌、混練等の処理がなされるようになっ
   ているミキサにおいて、 前記中心羽根は、被処理物を混練槽の周壁方向と下方向
   とへ移送させるように構成され、前記外側羽根は、中心
   方向と上方向とへ移送させるように構成されていると共
   に、 前記中心羽根と外側羽根は、同じ方向に同じ回転数で回
   転駆動されるようになっていることを特徴とする縦型強
   制ミキサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の複数枚の中心羽根と複数
   枚の外側羽根は、これらの取り付け位置が上下方向と回
   転方向とにおいて対の関係になっている縦型強制ミキ
   サ。