(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022167265
(43)【公開日】2022-11-04
(54)【発明の名称】撹拌羽根及びこれを備えた混合装置
(51)【国際特許分類】
B01F 27/70 20220101AFI20221027BHJP
B01F 23/60 20220101ALI20221027BHJP
【ＦＩ】
B01F7/04 A
B01F3/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021072959
(22)【出願日】2021-04-23
(71)【出願人】
【識別番号】000146054
【氏名又は名称】株式会社松井製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002686
【氏名又は名称】協明国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】原 洋
【テーマコード（参考）】
4G035
4G078
【Ｆターム（参考）】
4G035AB48
4G035AE13
4G078AA02
4G078AB01
4G078AB06
4G078AB09
4G078AB20
4G078BA03
4G078DA01
4G078DB02
4G078EA10
(57)【要約】
【課題】粉粒体材料の噛み込みによる負荷の軽減が可能でありながらも、撹拌性を向上し得る撹拌羽根及びこれを備えた混合装置を提供する。
【解決手段】攪拌羽根２０は、粉粒体材料を混合する混合槽１０内において回転自在に保持される回転軸２１と、この回転軸から連結部２４を介して径方向に間隔を空けた位置において軸方向に延びるように、かつ厚さ方向が当該撹拌羽根の回転方向となるように配される板状の撹拌羽根部２５と、を備えており、前記撹拌羽根部における前記混合槽の内周面側端部には、該混合槽の内周面１２とのクリアランスを小さくするように突出する突部２６が軸方向の複数箇所に設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】攪拌羽根２０は、粉粒体材料を混合する混合槽１０内において回転自在に保持される回転軸２１と、この回転軸から連結部２４を介して径方向に間隔を空けた位置において軸方向に延びるように、かつ厚さ方向が当該撹拌羽根の回転方向となるように配される板状の撹拌羽根部２５と、を備えており、前記撹拌羽根部における前記混合槽の内周面側端部には、該混合槽の内周面１２とのクリアランスを小さくするように突出する突部２６が軸方向の複数箇所に設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
粉粒体材料を混合する混合槽内において回転自在に保持される回転軸と、この回転軸から連結部を介して径方向に間隔を空けた位置において軸方向に延びるように、かつ厚さ方向が当該撹拌羽根の回転方向となるように配される板状の撹拌羽根部と、を備えており、
前記撹拌羽根部における前記混合槽の内周面側端部には、該混合槽の内周面とのクリアランスを小さくするように突出する突部が軸方向の複数箇所に設けられていることを特徴とする撹拌羽根。
前記撹拌羽根部における前記混合槽の内周面側端部には、該混合槽の内周面とのクリアランスを小さくするように突出する突部が軸方向の複数箇所に設けられていることを特徴とする撹拌羽根。
【請求項2】
請求項１において、
前記突部は、前記撹拌羽根部を厚さ方向に見た状態で、先端側に向かうに従い先細り状に形成されていることを特徴とする撹拌羽根。
前記突部は、前記撹拌羽根部を厚さ方向に見た状態で、先端側に向かうに従い先細り状に形成されていることを特徴とする撹拌羽根。
【請求項3】
請求項２において、
前記撹拌羽根部の内周面側端部は、厚さ方向に見て三角波状とされていることを特徴とする撹拌羽根。
前記撹拌羽根部の内周面側端部は、厚さ方向に見て三角波状とされていることを特徴とする撹拌羽根。
【請求項4】
請求項３において、
先細り状に形成された前記突部の両側面のなす角度が１２０度以上であることを特徴とする撹拌羽根。
先細り状に形成された前記突部の両側面のなす角度が１２０度以上であることを特徴とする撹拌羽根。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記突部の少なくとも先端部の回転方向下流側面には、面取部が設けられていることを特徴とする撹拌羽根。
前記突部の少なくとも先端部の回転方向下流側面には、面取部が設けられていることを特徴とする撹拌羽根。
【請求項6】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撹拌羽根と、この撹拌羽根を回転自在に収容する混合槽と、を備えていることを特徴とする混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撹拌羽根及びこれを備えた混合装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、複数種の粉粒体材料を混合槽内において撹拌羽根を回転させて混合する混合装置が知られている。
例えば、下記特許文献１には、混合容器内において回転される軸に板状腕部材が半径方向に延設され、その延設端に長手方向板状腕部材が固定された撹拌手段を備えた混合装置が開示されている。
例えば、下記特許文献１には、混合容器内において回転される軸に板状腕部材が半径方向に延設され、その延設端に長手方向板状腕部材が固定された撹拌手段を備えた混合装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開昭６０－２８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献１に記載された混合装置では、長手方向板状腕部材の外縁部が容器の側面近傍に沿うように設けられているため、粉粒体材料の噛み込みが生じ易くなる懸念がある。このような噛み込みを防止すべくクリアランスを大きくすることも考えられるが、この場合には、撹拌不足が生じ易くなる懸念がある。
【0005】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、粉粒体材料の噛み込みによる負荷の軽減が可能でありながらも、撹拌性を向上し得る撹拌羽根及びこれを備えた混合装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するために、本発明に係る撹拌羽根は、粉粒体材料を混合する混合槽内において回転自在に保持される回転軸と、この回転軸から連結部を介して径方向に間隔を空けた位置において軸方向に延びるように、かつ厚さ方向が当該撹拌羽根の回転方向となるように配される板状の撹拌羽根部と、を備えており、前記撹拌羽根部における前記混合槽の内周面側端部には、該混合槽の内周面とのクリアランスを小さくするように突出する突部が軸方向の複数箇所に設けられていることを特徴とする。
【0007】
前記目的を達成するために、本発明に係る混合装置は、本発明に係る撹拌羽根と、この撹拌羽根を回転自在に収容する混合槽と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る撹拌羽根及びこれを備えた混合装置は、上述のような構成としたことで、粉粒体材料の噛み込みによる負荷の軽減が可能でありながらも、撹拌性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る撹拌羽根の一例を備えた本発明の一実施形態に係る混合装置の一例を模式的に示し、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
以下の実施形態では、本実施形態に係る撹拌羽根の一例を備えた本実施形態に係る混合装置の一例を設置した状態を基準として上下方向等の方向を説明する。
図１～図３は、同撹拌羽根の一例を備えた同混合装置の一例を模式的に示す図である。
一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
以下の実施形態では、本実施形態に係る撹拌羽根の一例を備えた本実施形態に係る混合装置の一例を設置した状態を基準として上下方向等の方向を説明する。
図１～図３は、同撹拌羽根の一例を備えた同混合装置の一例を模式的に示す図である。
【0011】
本実施形態に係る撹拌羽根２０は、図１（ａ）及び図２に示すように、粉粒体材料を混合する混合槽１０内に配される。本実施形態に係る混合装置１は、この撹拌羽根２０と、この撹拌羽根２０を回転自在に収容する混合槽１０と、を備えている。
ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのような材料でもよい。粉粒体材料としては、例えば、供給先において、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）や粉砕材、マスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。粉粒体材料には、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維が含まれていてもよい。
ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのような材料でもよい。粉粒体材料としては、例えば、供給先において、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）や粉砕材、マスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。粉粒体材料には、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維が含まれていてもよい。
【0012】
この混合装置１は、本実施形態では、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、混合槽１０の上流側（上方側）に設けられ混合槽１０に粉粒体材料を投入する投入部を構成する投入管６と、この投入管６の上方側に連なるように設けられ、材料元から空気輸送される粉粒体材料を捕集する捕集部４と、を備えている。
捕集部４は、材料タンク等の材料元に接続される材料供給管路２が接続される材料導入管４ａと、吸引ブロワー等の輸送空気源の吸込側に接続される空気吸引管路３が接続される吸引管４ｂと、吸引管４ｂに向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部５と、を備えている。
材料導入管４ａは、上端が天板部によって閉鎖され下向きに開口する筒状とされた捕集部４の周壁部を貫通し、捕集部４内を下方側に向けて延びるように設けられている。この材料導入管４ａは、下方側に向けて延びる部位が分離部５を貫通するように設けられている。この材料導入管４ａに接続される材料供給管路２は、相異なる複数種の粉粒体材料をそれぞれに貯留する複数の材料元に適宜の切替弁を介して分岐して接続されていてもよい。
吸引管４ｂは、捕集部４の周壁部の内周面において開口するように設けられている。
捕集部４は、材料タンク等の材料元に接続される材料供給管路２が接続される材料導入管４ａと、吸引ブロワー等の輸送空気源の吸込側に接続される空気吸引管路３が接続される吸引管４ｂと、吸引管４ｂに向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部５と、を備えている。
材料導入管４ａは、上端が天板部によって閉鎖され下向きに開口する筒状とされた捕集部４の周壁部を貫通し、捕集部４内を下方側に向けて延びるように設けられている。この材料導入管４ａは、下方側に向けて延びる部位が分離部５を貫通するように設けられている。この材料導入管４ａに接続される材料供給管路２は、相異なる複数種の粉粒体材料をそれぞれに貯留する複数の材料元に適宜の切替弁を介して分岐して接続されていてもよい。
吸引管４ｂは、捕集部４の周壁部の内周面において開口するように設けられている。
【0013】
分離部５は、粉粒体材料と輸送空気とを分離可能なものであればよいが、輸送空気に加えて粉塵を通過させる一方、原料となる粉粒体材料の通過を阻止するパンチングメタルや網状（メッシュ状）等から構成されていてもよい。分離部５としては、このような構成に代えて、邪魔傘状とされたものや、いわゆるサイクロン式にて輸送空気から粉粒体材料を分離させる構造とされていてもよい。
投入管６は、上端開口が捕集部４の下端開口に連なるように設けられている。この投入管６を含んで捕集部４として把握するようにしてもよい。
混合槽１０の上方側の捕集部４に粉粒体材料を空気輸送する態様としては、吸引輸送に限られず、圧縮ガスによる圧送でもよい。混合槽１０に粉粒体材料を投入する投入部としては、このような空気輸送される粉粒体材料を捕集する捕集部４を設けた構成に限られない。投入部としては、混合槽１０の上方側に設けられ、粉粒体材料を計量する計量容器でもよい。このような投入部を設けた態様に代えて、作業者によって粉粒体材料が混合槽１０に手投入される態様でもよい。
投入管６は、上端開口が捕集部４の下端開口に連なるように設けられている。この投入管６を含んで捕集部４として把握するようにしてもよい。
混合槽１０の上方側の捕集部４に粉粒体材料を空気輸送する態様としては、吸引輸送に限られず、圧縮ガスによる圧送でもよい。混合槽１０に粉粒体材料を投入する投入部としては、このような空気輸送される粉粒体材料を捕集する捕集部４を設けた構成に限られない。投入部としては、混合槽１０の上方側に設けられ、粉粒体材料を計量する計量容器でもよい。このような投入部を設けた態様に代えて、作業者によって粉粒体材料が混合槽１０に手投入される態様でもよい。
【0014】
混合槽１０は、概ね横向きの筒状とされ、本実施形態では、軸方向を傾斜させた筒状とされている。この混合槽１０の水平面に対する傾斜角度は、混合性や排出性等の観点から適宜の角度としてもよく、例えば、５度～３０度程度としてもよく、図例では、１５度程度とした例を示している。
この混合槽１０は、図２及び図３（ａ）に示すように、概ね円筒状とされ、その円筒の内周面１２を構成する周壁部１１と、この周壁部１１の軸方向一方側に設けられ底部を構成する底壁部１５と、周壁部１１の軸方向他方側において斜め上方側に向けて開口する開口１７を開閉する蓋体１８と、を備えている。
周壁部１１には、図２に示すように、投入管６に連通される投入口１３と、後記する排出管９（図１参照）に連通される排出口１４と、が設けられている。混合槽１０（周壁部１１）としては、概ね円筒状とされた構成に代えて、軸方向に見て、下側略半部が半円筒状とされ、上側略半部が半角筒状とされた構成でもよい。
この混合槽１０は、図２及び図３（ａ）に示すように、概ね円筒状とされ、その円筒の内周面１２を構成する周壁部１１と、この周壁部１１の軸方向一方側に設けられ底部を構成する底壁部１５と、周壁部１１の軸方向他方側において斜め上方側に向けて開口する開口１７を開閉する蓋体１８と、を備えている。
周壁部１１には、図２に示すように、投入管６に連通される投入口１３と、後記する排出管９（図１参照）に連通される排出口１４と、が設けられている。混合槽１０（周壁部１１）としては、概ね円筒状とされた構成に代えて、軸方向に見て、下側略半部が半円筒状とされ、上側略半部が半角筒状とされた構成でもよい。
【0015】
投入口１３は、周壁部１１の上方側に向く天面側部位において上方側に向けて開口するように設けられている。この投入口１３は、周壁部１１の軸方向略中央部位に位置するように設けられ、比較的に大径状とされている。このような投入口１３を設けた態様に代えて、上記した半角筒状部位の天壁部を設けずに全体を開口させて投入口としてもよい。この場合は、当該混合槽１０の壁部を当該混合槽１０の上流側（上方側）に配される計量容器を収容する壁部と一連状に設けた構成とし、当該混合装置１を、複数種の粉粒体材料を所定の配合比（質量比）になるように配合する配合装置の一部を構成するものとしてもよい。
【0016】
排出口１４は、周壁部１１の下方側に向く底面側部位において下方側に向けて開口するように設けられている。この排出口１４は、周壁部１１の軸方向で底壁部１５側の端部、つまり、下り坂状に形成された周壁部１１の底面側部位の最低部近傍に位置するように設けられ、上記した投入口１３よりも小径状とされている。
この排出口１４が連通される排出管９には、図１（ａ）に示すように、排出口１４を開閉する材料排出部８が設けられている。図例では、材料排出部８は、エアシリンダー等の適宜のアクチュエータによって構成される弁体駆動部と、この弁体駆動部によって排出管９の軸方向に対して直交する方向にスライド駆動される弁体８ａと、を備えたスライドダンパーとされている。弁体８ａには、排出口１４を閉鎖する閉鎖部と、排出口１４に連通されて排出口１４を開放させる貫通孔と、が設けられていてもよい。
この排出口１４が連通される排出管９には、図１（ａ）に示すように、排出口１４を開閉する材料排出部８が設けられている。図例では、材料排出部８は、エアシリンダー等の適宜のアクチュエータによって構成される弁体駆動部と、この弁体駆動部によって排出管９の軸方向に対して直交する方向にスライド駆動される弁体８ａと、を備えたスライドダンパーとされている。弁体８ａには、排出口１４を閉鎖する閉鎖部と、排出口１４に連通されて排出口１４を開放させる貫通孔と、が設けられていてもよい。
【0017】
材料排出部８としては、上記のようなスライドダンパーに限られず、排出管９の軸方向に概ね沿って変位する弁体を備えたプッシュダンパーや、アーム状部材によって揺動自在に保持されたフラップダンパー等であってもよい。材料排出部８としては、弁体駆動部によって駆動される弁体を備えた構成に限られず、手動操作される弁体や蓋体であってもよい。
当該混合装置１の下流側（下方側）に設けられる供給先としては、粉粒体材料を一時的に貯留する貯留部や、粉粒体材料を乾燥する乾燥ホッパーでもよい。例えば、射出成形機等の成形機を当該混合装置１の供給先としてもよい。この場合は、排出管９を成形機の投入口に連通させるように、当該混合装置１を成形機上に設置する態様等としてもよい。供給先としての成形機は、合成樹脂成形品を成形する射出成形機に限られず、他の材料用の射出成形機でもよく、または種々の材料用の押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機を供給先としてもよい。当該混合装置１の供給先としては、単一の供給先に限られず、複数の供給先でもよい。
当該混合装置１の下流側（下方側）に設けられる供給先としては、粉粒体材料を一時的に貯留する貯留部や、粉粒体材料を乾燥する乾燥ホッパーでもよい。例えば、射出成形機等の成形機を当該混合装置１の供給先としてもよい。この場合は、排出管９を成形機の投入口に連通させるように、当該混合装置１を成形機上に設置する態様等としてもよい。供給先としての成形機は、合成樹脂成形品を成形する射出成形機に限られず、他の材料用の射出成形機でもよく、または種々の材料用の押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機を供給先としてもよい。当該混合装置１の供給先としては、単一の供給先に限られず、複数の供給先でもよい。
【0018】
底壁部１５の外側面には、図１（ａ）に示すように、後記する撹拌羽根２０を回転駆動する駆動部７が固定されている。攪拌羽根２０に連結される駆動部７の連結部７ａは、底壁部１５の軸心部を貫通するように設けられている（図２参照）。
駆動部７は、モーターや、モーターの出力軸に連結された種々の減速ギア等のギア機構を備えたギアモーター等でもよい。図例では、駆動部７としてギア機構を内蔵したギアボックスを備えたギアモーターを例示している。
本実施形態では、図２に示すように、底壁部１５に、混合槽１０内にパージガス（圧縮ガス）を供給するガス管路が接続されるガス導入管１６が設けられている。このガス導入管１６は、混合槽１０の内面においてガス吹出口を開口させるように設けられている。図例では、ガス導入管１６は、排出口１４に向けてガスを吹き出すように設けられている。図３（ａ）では、ガス吹出口の図示を省略している。
このガス導入管１６に接続されるガス管路には、当該ガス管路を開閉する供給弁等が設けられている。このガス管路に接続される圧縮ガス源としては、コンプレッサー等の圧縮機でもよく、また、このような圧縮機によって圧縮されたガス（高圧ガス）を、アフタークーラ、ドレンセパレータ、ドライヤー等を介して蓄えるガスタンク等であってもよい。ガス導入管１６を設ける位置や個数は、図例に限られず、他の位置や個数でもよく、更には、このようなガス導入管１６を設けていない構成でもよい。
駆動部７は、モーターや、モーターの出力軸に連結された種々の減速ギア等のギア機構を備えたギアモーター等でもよい。図例では、駆動部７としてギア機構を内蔵したギアボックスを備えたギアモーターを例示している。
本実施形態では、図２に示すように、底壁部１５に、混合槽１０内にパージガス（圧縮ガス）を供給するガス管路が接続されるガス導入管１６が設けられている。このガス導入管１６は、混合槽１０の内面においてガス吹出口を開口させるように設けられている。図例では、ガス導入管１６は、排出口１４に向けてガスを吹き出すように設けられている。図３（ａ）では、ガス吹出口の図示を省略している。
このガス導入管１６に接続されるガス管路には、当該ガス管路を開閉する供給弁等が設けられている。このガス管路に接続される圧縮ガス源としては、コンプレッサー等の圧縮機でもよく、また、このような圧縮機によって圧縮されたガス（高圧ガス）を、アフタークーラ、ドレンセパレータ、ドライヤー等を介して蓄えるガスタンク等であってもよい。ガス導入管１６を設ける位置や個数は、図例に限られず、他の位置や個数でもよく、更には、このようなガス導入管１６を設けていない構成でもよい。
【0019】
蓋体１８は、図２に示すように、底壁部１５とによって混合槽１０内空間の軸方向両側を区画するように、底壁部１５に対向するように設けられている。この蓋体１８は、適宜のシール部材を介して開口１７を封止するように周壁部１１に対して開閉自在に設けられている。この蓋体１８は、開口１７の開口周縁部に対して蝶番等の回転連結部材によって回転自在に連結されていてもよく、適宜の締結具によって周壁部１１に対して着脱自在に取り付けられる構成でもよい。
この蓋体１８には、後記する撹拌羽根２０の回転軸２１の蓋側端部２３を回転自在に支持する軸受部１９が設けられている。この軸受部１９には、蓋側端部２３に外嵌される適宜のベアリングが設けられていてもよい。撹拌羽根２０の蓋側端部２３は、蓋体１８の軸受部１９に対して抜き差し自在に設けられていてもよい。
この蓋体１８には、後記する撹拌羽根２０の回転軸２１の蓋側端部２３を回転自在に支持する軸受部１９が設けられている。この軸受部１９には、蓋側端部２３に外嵌される適宜のベアリングが設けられていてもよい。撹拌羽根２０の蓋側端部２３は、蓋体１８の軸受部１９に対して抜き差し自在に設けられていてもよい。
【0020】
この蓋体１８の適所に、混合槽１０内を視認可能な窓部が設けられていてもよい。混合槽１０に、蓋体１８の開閉状態を検知する適宜のセンサーが設けられていてもよい。図例では、撹拌羽根２０を取り外す際に落下する粉粒体材料を受ける受皿を、開口１７の下方側に位置するように設けた例を示しているが、このような受皿を設けていない構成としてもよい。
混合槽１０に、混合槽１０内の粉粒体材料を検知する適宜の材料センサーが設けられていてもよい。このような材料センサーとしては、例えば、混合槽１０内の粉粒体材料の貯留レベルが材料要求レベルとなれば、材料要求信号を出力する要求レベル計でもよい。このような要求レベル計に代えて、または加えて、混合槽１０内の粉粒体材料の貯留レベルが満レベルとなれば、満信号を出力する上限レベル計を設けた構成としてもよい。
混合槽１０に、混合槽１０内の粉粒体材料を検知する適宜の材料センサーが設けられていてもよい。このような材料センサーとしては、例えば、混合槽１０内の粉粒体材料の貯留レベルが材料要求レベルとなれば、材料要求信号を出力する要求レベル計でもよい。このような要求レベル計に代えて、または加えて、混合槽１０内の粉粒体材料の貯留レベルが満レベルとなれば、満信号を出力する上限レベル計を設けた構成としてもよい。
【0021】
攪拌羽根２０は、混合槽１０内において回転自在に保持される回転軸２１と、この回転軸２１から連結部を構成する軸方向撹拌羽根部２４を介して径方向に間隔を空けた位置において軸方向に延びるように、かつ厚さ方向が当該撹拌羽根２０の回転方向となるように配される板状の撹拌羽根部を構成する上下撹拌羽根部２５と、を備えている。この上下撹拌羽根部２５における混合槽１０の内周面側端部には、混合槽１０の内周面１２とのクリアランスを小さくするように突出する突部２６，２６が軸方向の複数箇所に設けられている。このような構成とすれば、軸方向に隣り合う突部２６，２６間において粉粒体材料の噛み込みを抑制するクリアランスを確保することができる。これにより、粉粒体材料の噛み込みによる撹拌羽根２０への負荷を軽減することができる。このようにクリアランスを確保しながらも、複数の突部２６，２６によって内周面１２近傍の粉粒体材料を変動させることができ、撹拌性を向上させることができる。これにより、粉粒体材料を排出させる際に、内周面１２に付着して混合槽１０内に残存する粉粒体材料の少量化を図ることもできる。
【0022】
具体的には、撹拌羽根２０は、回転軸２１が混合槽１０（周壁部１１）の軸心に位置するように混合槽１０内に配される。つまり、攪拌羽根２０は、本実施形態では、混合槽１０（周壁部１１）の軸方向に平行となるように、その軸方向を傾斜させて混合槽１０内に配される。
回転軸２１の軸方向一方側となる底壁部１５側の端部には、駆動部７の連結部７ａに連結される被連結部２２が設けられている。この被連結部２２は、駆動部７の連結部７ａに対して軸方向に抜き差し自在に連結される構成でもよい。つまり、撹拌羽根２０は、上記した蓋体１８を開放させることで、開口１７を介して混合槽１０に対して抜き差し自在とされていてもよい。これら連結部７ａ及び被連結部２２には、回転軸２１方向に抜き差し自在に互いに係合し、かつ回転軸２１回りの相対的な回転を抑止するように係合する適宜の係合部が設けられていてもよい。このような係合部としては、連結部７ａ及び被連結部２２のうちの一方に設けられた回転軸２１方向に突出する多角柱状の突部と、他方に設けられ、この突部を回転軸２１方向に受け入れる多角形状の凹部と、を含む構成でもよく、その他、種々の構成とされていてもよい。
回転軸２１の軸方向一方側となる底壁部１５側の端部には、駆動部７の連結部７ａに連結される被連結部２２が設けられている。この被連結部２２は、駆動部７の連結部７ａに対して軸方向に抜き差し自在に連結される構成でもよい。つまり、撹拌羽根２０は、上記した蓋体１８を開放させることで、開口１７を介して混合槽１０に対して抜き差し自在とされていてもよい。これら連結部７ａ及び被連結部２２には、回転軸２１方向に抜き差し自在に互いに係合し、かつ回転軸２１回りの相対的な回転を抑止するように係合する適宜の係合部が設けられていてもよい。このような係合部としては、連結部７ａ及び被連結部２２のうちの一方に設けられた回転軸２１方向に突出する多角柱状の突部と、他方に設けられ、この突部を回転軸２１方向に受け入れる多角形状の凹部と、を含む構成でもよく、その他、種々の構成とされていてもよい。
【0023】
攪拌羽根２０には、本実施形態では、当該撹拌羽根２０の回転軸２１を挟んで外径側の両側において回転軸２１方向に延びるように２つの上下撹拌羽根部２５，２５が設けられている。これら２つの上下撹拌羽根部２５，２５は、回転軸２１から互いに等距離を隔てて設けられている。これら２つの上下撹拌羽根部２５，２５は、軸方向に沿う長さ寸法が回転軸２１の軸長よりも小とされ、互いに軸方向でずれた位置となるように設けられている。これら２つの上下撹拌羽根部２５，２５は、軸方向一方側となる底壁部１５側に片寄って配置された底側上下撹拌羽根部２５Ａと、軸方向他方側となる蓋体１８側に片寄って配置された蓋側上下撹拌羽根部２５Ｂと、によって構成されている。これら底側上下撹拌羽根部２５Ａ及び蓋側上下撹拌羽根部２５Ｂは、互いに同様の構成であるので、以下では、区別を要しない場合には、一方を例にとって上下撹拌羽根部２５として説明する。
【0024】
上下撹拌羽根部２５は、回転軸２１の軸方向に長尺な帯板状とされている。
この上下撹拌羽根部２５の長さ寸法は、混合槽１０内の粉粒体材料の混合性の観点や、混合槽１０の軸方向両側の内側面（底壁部１５及び蓋体１８の互いに向き合う内側面）との干渉を抑制する観点、粉粒体材料の噛み込みに起因する動作不良を抑制する観点等から適宜の寸法としてもよい。この上下撹拌羽根部２５の長さ寸法は、混合槽１０内の回転軸２１方向に沿う寸法（底壁部１５及び蓋体１８の互いに向き合う内側面間の寸法）の３／５以上の寸法としてもよく、図例では、４／５程度の寸法とした例を示している。
この上下撹拌羽根部２５の幅寸法（突部２６が設けられた部位における回転軸２１の径方向に沿う寸法）は、混合性の観点や、これらの間に設けられる後記する軸方向撹拌羽根部２４による回転軸２１方向への混合性の観点、駆動部７の負荷軽減の観点等から適宜の寸法としてもよい。この上下撹拌羽根部２５の幅寸法は、周壁部１１の内径の１／２０～１／５程度の寸法としてもよく、図例では、１／１０程度の寸法とした例を示している。この上下撹拌羽根部２５の厚さ寸法は、強度上の観点や軽量化を図る観点等から適宜の寸法としてもよく、例えば、１ｍｍ～５ｍｍ程度としてもよい。
この上下撹拌羽根部２５の長さ寸法は、混合槽１０内の粉粒体材料の混合性の観点や、混合槽１０の軸方向両側の内側面（底壁部１５及び蓋体１８の互いに向き合う内側面）との干渉を抑制する観点、粉粒体材料の噛み込みに起因する動作不良を抑制する観点等から適宜の寸法としてもよい。この上下撹拌羽根部２５の長さ寸法は、混合槽１０内の回転軸２１方向に沿う寸法（底壁部１５及び蓋体１８の互いに向き合う内側面間の寸法）の３／５以上の寸法としてもよく、図例では、４／５程度の寸法とした例を示している。
この上下撹拌羽根部２５の幅寸法（突部２６が設けられた部位における回転軸２１の径方向に沿う寸法）は、混合性の観点や、これらの間に設けられる後記する軸方向撹拌羽根部２４による回転軸２１方向への混合性の観点、駆動部７の負荷軽減の観点等から適宜の寸法としてもよい。この上下撹拌羽根部２５の幅寸法は、周壁部１１の内径の１／２０～１／５程度の寸法としてもよく、図例では、１／１０程度の寸法とした例を示している。この上下撹拌羽根部２５の厚さ寸法は、強度上の観点や軽量化を図る観点等から適宜の寸法としてもよく、例えば、１ｍｍ～５ｍｍ程度としてもよい。
【0025】
突部２６は、この上下撹拌羽根部２５の幅方向外径側端部となる周壁部１１の内周面１２に対向する内周面側端部に設けられている。
本実施形態では、突部２６は、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見た状態で、先端側に向かうに従い先細り状に形成されている。このような構成とすれば、突部２６が上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見た状態で方形状とされたものと比べて、突部２６の先端部における粉粒体材料の噛み込みをより効果的に軽減することができる。
本実施形態では、上下撹拌羽根部２５の内周面側端部は、厚さ方向に見て三角波状とされている。つまり、上下撹拌羽根部２５の内周面側端部には、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見て三角形状の山部を構成する複数の突部２６が軸方向に隣接して設けられ、隣接する突部２６，２６によって三角形状の谷部となる凹部２９が形成されている。このような構成とすれば、突部２６が尖頭状の三角形状となるので、突部２６の先端部における粉粒体材料の噛み込みをより効果的に軽減することができる。また、隣接する突部２６，２６によって形成される凹部２９が三角形状となるので、凹底部が平坦面状とされたものと比べて、凹底部における粉粒体材料の噛み込みも効果的に軽減することができる。
本実施形態では、突部２６は、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見た状態で、先端側に向かうに従い先細り状に形成されている。このような構成とすれば、突部２６が上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見た状態で方形状とされたものと比べて、突部２６の先端部における粉粒体材料の噛み込みをより効果的に軽減することができる。
本実施形態では、上下撹拌羽根部２５の内周面側端部は、厚さ方向に見て三角波状とされている。つまり、上下撹拌羽根部２５の内周面側端部には、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見て三角形状の山部を構成する複数の突部２６が軸方向に隣接して設けられ、隣接する突部２６，２６によって三角形状の谷部となる凹部２９が形成されている。このような構成とすれば、突部２６が尖頭状の三角形状となるので、突部２６の先端部における粉粒体材料の噛み込みをより効果的に軽減することができる。また、隣接する突部２６，２６によって形成される凹部２９が三角形状となるので、凹底部が平坦面状とされたものと比べて、凹底部における粉粒体材料の噛み込みも効果的に軽減することができる。
【0026】
本実施形態では、このように先細り状に形成された突部２６の両側面２７，２７のなす角度が１２０度以上とされている。このような構成とすれば、上記のように突部２６の先端部における粉粒体材料の噛み込みを効果的に軽減可能でありながらも、上記角度を小さくし過ぎたものと比べて、隣接する突部２６，２６によって形成される凹部２９を介して粉粒体材料が通過し過ぎるようなことを抑制することができ、撹拌性を向上させることができる。この突部２６の両側面２７，２７のなす角度は、１７０度以下でもよく、好ましくは、１４０度～１６５度程度でもよく、より好ましくは、１５０度～１６０度程度でもよく、図例では、１５７度程度とした例を示している。
本実施形態では、複数の突部２６は、互いに同様の構成とされ、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見て二等辺三角形状とされている。このような態様に代えて、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見て異なる形状とされた突部２６を交互に設けたり、不等辺三角形状とされた突部２６を設けた構成としてもよい。
本実施形態では、複数の突部２６は、互いに同様の構成とされ、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見て二等辺三角形状とされている。このような態様に代えて、上下撹拌羽根部２５を厚さ方向に見て異なる形状とされた突部２６を交互に設けたり、不等辺三角形状とされた突部２６を設けた構成としてもよい。
【0027】
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、突部２６の少なくとも先端部の回転方向下流側面に面取部２８が設けられている。このような構成とすれば、突部２６の先端部における厚さ寸法が小さくなることから、粉粒体材料を噛み込んだ場合にも弾き出し易くなり、粉粒体材料の噛み込みをより効果的に軽減することができる。また、例えば、回転方向上流側面に面取部を設けた場合には、面取部によって粉粒体材料を噛み込む側に誘導し易くなる懸念があるが、このような懸念がない。
この面取部２８は、上下撹拌羽根部２５の厚さ方向一方側となる回転方向下流側に向く面と突部２６の両側面２７，２７との縁部を面取りするように形成されている。図例では、突部２６の両側面２７，２７を僅かに残すように、かつ各側面２７，２７の全長に亘って面取部２８を設けた例を示している。図例では、面取部２８を、Ｃ面取状（傾斜面状）とした例を示しているが、Ｒ面取状（突湾曲面状）としてもよい。このように回転方向下流側に面取部２８を設けた態様に代えて、突部２６の少なくとも先端部を、上下撹拌羽根部２５の長手方向に見て先端側に向かうに従い先細り状等としてもよい。
この面取部２８は、上下撹拌羽根部２５の厚さ方向一方側となる回転方向下流側に向く面と突部２６の両側面２７，２７との縁部を面取りするように形成されている。図例では、突部２６の両側面２７，２７を僅かに残すように、かつ各側面２７，２７の全長に亘って面取部２８を設けた例を示している。図例では、面取部２８を、Ｃ面取状（傾斜面状）とした例を示しているが、Ｒ面取状（突湾曲面状）としてもよい。このように回転方向下流側に面取部２８を設けた態様に代えて、突部２６の少なくとも先端部を、上下撹拌羽根部２５の長手方向に見て先端側に向かうに従い先細り状等としてもよい。
【0028】
これら突部２６の先端と内周面１２とのクリアランス（先端側クリアランス）は、凹部２９の凹底部と内周面１２とのクリアランス（凹底側クリアランス）よりも小さい寸法とされている。この凹底側クリアランスは、粉粒体材料の噛み込みを抑制する観点等から適宜の寸法としてもよく、一般的に設定されているクリアランスでもよい。この凹底側クリアランスは、ペレット状の粉粒体材料の粒径に応じて適宜の寸法としてもよく、例えば、２ｍｍ～５ｍｍ程度とされた粉粒体材料の粒径の２倍～４倍程度の寸法でもよい。先端側クリアランスは、混合性等の観点から適宜の寸法としてもよく、凹底側クリアランスの１／３～４／５程度の寸法でもよい。
突部２６は、上下撹拌羽根部２５の厚さ方向に見て、突出方向の全体に亘って先細り状とされた構成に限られず、先端が混合槽１０の内周面１２に平行状とされた構成でもよい。複数の突部２６が軸方向に隣接して設けられた構成に限られず、軸方向に間隔を空けて設けられた構成でもよい。突部２６は、上下撹拌羽根部２５の厚さ方向に見て、先細り状とされた構成に限られず、略方形状とされた構成でもよい。
突部２６は、上下撹拌羽根部２５の厚さ方向に見て、突出方向の全体に亘って先細り状とされた構成に限られず、先端が混合槽１０の内周面１２に平行状とされた構成でもよい。複数の突部２６が軸方向に隣接して設けられた構成に限られず、軸方向に間隔を空けて設けられた構成でもよい。突部２６は、上下撹拌羽根部２５の厚さ方向に見て、先細り状とされた構成に限られず、略方形状とされた構成でもよい。
【0029】
軸方向撹拌羽根部２４は、軸方向に粉粒体材料を変動させる構成とされている。軸方向撹拌羽根部２４は、回転軸２１と底側上下撹拌羽根部２５Ａとを連結する底側軸方向撹拌羽根部２４Ａと、回転軸２１と蓋側上下撹拌羽根部２５Ｂとを連結する蓋側軸方向撹拌羽根部２４Ｂと、によって構成されている。これら底側軸方向撹拌羽根部２４Ａ及び蓋側軸方向撹拌羽根部２４Ｂは、互いに同様の構成であるので、以下では、区別を要しない場合には、一方を例にとって軸方向撹拌羽根部２４として説明する。
軸方向撹拌羽根部２４は、回転軸２１の径方向に延びる帯板状とされている。本実施形態では、上下撹拌羽根部２５の長手方向に等間隔を空けて複数の軸方向撹拌羽根部２４が設けられている。図例では、上下撹拌羽根部２５の長手方向両端部と長手方向中央部とを回転軸２１に連結するように３つの軸方向撹拌羽根部２４を設けた例を示している。図例では、３つの底側軸方向撹拌羽根部２４Ａにおける互いに隣り合う底側軸方向撹拌羽根部２４Ａの軸方向で中央に位置するように、３つの蓋側軸方向撹拌羽根部２４Ｂのうちの底壁部１５側の２つの蓋側軸方向撹拌羽根部２４Ｂを設けた例を示している。
軸方向撹拌羽根部２４は、回転軸２１の径方向に延びる帯板状とされている。本実施形態では、上下撹拌羽根部２５の長手方向に等間隔を空けて複数の軸方向撹拌羽根部２４が設けられている。図例では、上下撹拌羽根部２５の長手方向両端部と長手方向中央部とを回転軸２１に連結するように３つの軸方向撹拌羽根部２４を設けた例を示している。図例では、３つの底側軸方向撹拌羽根部２４Ａにおける互いに隣り合う底側軸方向撹拌羽根部２４Ａの軸方向で中央に位置するように、３つの蓋側軸方向撹拌羽根部２４Ｂのうちの底壁部１５側の２つの蓋側軸方向撹拌羽根部２４Ｂを設けた例を示している。
【0030】
これら３つの軸方向撹拌羽根部２４は、互いに同様の構成とされており、幅方向が回転軸２１方向に対して傾斜状となるように設けられている。回転軸２１の径方向両側の各軸方向撹拌羽根部２４は、両側の上下撹拌羽根部２５，２５を厚さ方向に見た状態で、軸方向一方側から他方側に向かうに従い互いに同方向に傾斜するように設けられている。これら軸方向撹拌羽根部２４の上下撹拌羽根部２５に対する傾斜角度は、混合性の観点等から適宜の角度としてもよく、例えば、３０度～６０度程度でもよく、図例では、４５度程度とした例を示している（図３（ｂ）参照）。
これら軸方向撹拌羽根部２４は、上下撹拌羽根部２５の幅方向の途中部位に至るまで連結されている。
隣り合う軸方向撹拌羽根部２４同士の軸方向の間隔や、各軸方向撹拌羽根部２４の幅寸法は、混合性の観点等から適宜の寸法としてもよい。各軸方向撹拌羽根部２４の厚さ寸法は、強度上の観点や軽量化を図る観点等から適宜の寸法としてもよく、例えば、１ｍｍ～５ｍｍ程度としてもよい。
これら軸方向撹拌羽根部２４は、上下撹拌羽根部２５の幅方向の途中部位に至るまで連結されている。
隣り合う軸方向撹拌羽根部２４同士の軸方向の間隔や、各軸方向撹拌羽根部２４の幅寸法は、混合性の観点等から適宜の寸法としてもよい。各軸方向撹拌羽根部２４の厚さ寸法は、強度上の観点や軽量化を図る観点等から適宜の寸法としてもよく、例えば、１ｍｍ～５ｍｍ程度としてもよい。
【0031】
上記のような構成とされた当該混合装置１においては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御回路や各種メモリ等を含む記憶部を有した制御部によって駆動部７が制御され、適宜の混合モードの実行がなされてもよい。
この混合装置１においては、例えば、混合槽１０の材料センサーから材料要求信号が出力されれば、当該混合装置１の上流側から混合槽１０内に粉粒体材料が投入され、駆動部７を駆動して撹拌羽根２０を回転させて混合するようにしてもよい。このように撹拌羽根２０を回転させれば、両側の上下撹拌羽根部２５，２５によって混合槽１０内の粉粒体材料がすくい上げられるようにして上下に流動される。軸方向撹拌羽根部２４の傾斜面によって、また、混合槽１０が傾斜状に形成されていることも相俟って、混合槽１０内の粉粒体材料が回転軸２１方向に流動される。このように撹拌羽根２０によって混合する際にも、上下撹拌羽根部２５に上記のような突部２６が設けられているので、粉粒体材料の噛み込みを軽減しながらも撹拌性を向上させることができる。
この混合装置１においては、例えば、混合槽１０の材料センサーから材料要求信号が出力されれば、当該混合装置１の上流側から混合槽１０内に粉粒体材料が投入され、駆動部７を駆動して撹拌羽根２０を回転させて混合するようにしてもよい。このように撹拌羽根２０を回転させれば、両側の上下撹拌羽根部２５，２５によって混合槽１０内の粉粒体材料がすくい上げられるようにして上下に流動される。軸方向撹拌羽根部２４の傾斜面によって、また、混合槽１０が傾斜状に形成されていることも相俟って、混合槽１０内の粉粒体材料が回転軸２１方向に流動される。このように撹拌羽根２０によって混合する際にも、上下撹拌羽根部２５に上記のような突部２６が設けられているので、粉粒体材料の噛み込みを軽減しながらも撹拌性を向上させることができる。
【0032】
本実施形態では、回転軸２１を挟んで２枚の上下撹拌羽根部２５を設けた例を示しているが、このような態様に代えて、１枚または３枚以上の上下撹拌羽根部２５を設けた構成としてもよい。
本実施形態では、回転軸２１と上下撹拌羽根部２５とを連結する連結部を、軸方向撹拌羽根部２４とした例を示しているが、このような構成に限られず、その他、種々の構成とされた連結部の採用が可能である。
本実施形態では、軸方向が傾斜状とされた混合槽１０を例示しているが、略水平状や上下方向とされた混合槽１０であってもよい。本実施形態に係る撹拌羽根２０の各部及び混合装置１が備える各部材及び各部の具体的構成は、上記した構成に限られず、その他、種々の変形が可能である。
本実施形態では、回転軸２１と上下撹拌羽根部２５とを連結する連結部を、軸方向撹拌羽根部２４とした例を示しているが、このような構成に限られず、その他、種々の構成とされた連結部の採用が可能である。
本実施形態では、軸方向が傾斜状とされた混合槽１０を例示しているが、略水平状や上下方向とされた混合槽１０であってもよい。本実施形態に係る撹拌羽根２０の各部及び混合装置１が備える各部材及び各部の具体的構成は、上記した構成に限られず、その他、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0033】
１ 混合装置
１０ 混合槽
１２ 内周面
２０ 撹拌羽根
２１ 回転軸
２４ 軸方向撹拌羽根部（連結部）
２５ 上下撹拌羽根部（撹拌羽根部）
２６ 突部
２７ 側面
２８ 面取部
１０ 混合槽
１２ 内周面
２０ 撹拌羽根
２１ 回転軸
２４ 軸方向撹拌羽根部（連結部）
２５ 上下撹拌羽根部（撹拌羽根部）
２６ 突部
２７ 側面
２８ 面取部
【図1】
【図2】
【図3】