特開 2023-139505 容器回転式混合機及び混合方法

(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】P2023139505

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】容器回転式混合機及び混合方法

(51)【国際特許分類】

   B01F 29/64 20220101AFI20230927BHJP

   B01F 35/45 20220101ALI20230927BHJP

   B01F 29/30 20220101ALI20230927BHJP

   B01F 27/09 20220101ALI20230927BHJP

   B01F 27/171 20220101ALI20230927BHJP

   B01F 27/80 20220101ALI20230927BHJP

   B01F 27/051 20220101ALI20230927BHJP

   B01F 23/60 20220101ALI20230927BHJP

   B02C 18/10 20060101ALI20230927BHJP

   B01F 27/90 20220101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

B01F29/64

B01F35/45

B01F29/30

B01F27/09

B01F27/171

B01F27/80

B01F27/051

B01F23/60

B02C18/10

B01F27/90

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022045068

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000226998

【氏名又は名称】株式会社日清製粉グループ本社

(74)【代理人】

【識別番号】100112427

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 芳洋

(72)【発明者】

【氏名】岡部 岳

【テーマコード（参考）】

4D065

4G035

4G036

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

4D065CB03

4D065CC03

4D065DD12

4D065ED06

4D065ED16

4D065ED27

4D065EE08

4D065EE15

4G035AB48

4G036AA05

4G036AA06

4G036AA07

4G037DA21

4G037DA30

4G078AA03

4G078AB20

4G078BA05

4G078BA09

4G078CA01

4G078CA17

4G078DA26

4G078DA30

4G078EA08

(57)【要約】

【課題】 容器内に投入される材料を精度よく混合することができる容器回転式混合機を提供する。
【解決手段】 容器回転式混合機の容器に取り付けられるチョッパーは、容器内に配置され容器に取り付けられる回転軸と、容器の外部に配置され回転軸を回転駆動するモーターと、回転軸に固定され回転軸を中心とする点対称形状であって回転軸の半径方向に延びる線分に対して回転軸の回転方向側と異なる反対方向側に位置する第１回転羽根と、回転軸に固定され回転軸に対して点対称形状であって容器及び第１回転羽根の間に配置される第２回転羽根とを備え、第１回転羽根は、回転軸の回転方向前方側より回転方向後方側が前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に近づくように傾斜する内壁面側の面であって回転軸を回転させたとき材料を内壁面に向けて押し出す押出面を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器を回転させることにより前記容器内に投入される材料を混合する容器回転式混合機であって、
前記容器に取り付けられるチョッパーを備え、
前記チョッパーは、
前記容器内に配置され、前記容器に取り付けられる回転軸と、
前記容器の外部に配置され、前記回転軸を回転駆動するモーターと、
前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心とする点対称形状であって、前記回転軸の半径方向に延びる線分に対して前記回転軸の回転方向側と異なる反対方向側に位置する第１回転羽根と、
前記回転軸に固定され、前記回転軸に対して点対称形状であって、前記容器及び前記第１回転羽根の間に配置される第２回転羽根と、を備え、
前記第１回転羽根は、前記回転軸の回転方向前方側より回転方向後方側が前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に近づくように傾斜する前記内壁面側の面であって前記回転軸を回転させたとき前記材料を前記内壁面に向けて押し出す押出面を有する、ことを特徴とした容器回転式混合機。

【請求項2】

前記第１回転羽根は、前記回転軸の半径方向に延びる線分に対して前記第１回転羽根の先端部から前記回転軸の回転方向側と異なる反対方向側に向けて角度を有する前記回転軸の回転方向前方側の縁部であって、前記回転軸を回転させたとき前記材料を前記回転軸に向かう方向に巻き込む巻込部を有する請求項１記載の容器回転式混合機。

【請求項3】

前記第１回転羽根は、前記第１回転羽根の先端部に、前記回転軸の回転方向に向けて露出する面であって前記回転軸を回転させたとき前記材料を打撃する打撃面を有する請求項１または請求項２記載の容器回転式混合機。

【請求項4】

前記第１回転羽根は、前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に向けて凹む湾曲形状を有する請求項１～請求項３の何れか一項に記載の容器回転式混合機。

【請求項5】

前記第２回転羽根は、前記回転軸を回転させたとき前記材料を前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に向けて押し出す面を有さない請求項１～請求項４の何れか一項に記載の容器回転式混合機。

【請求項6】

前記回転軸は、前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に対して直交する方向に沿う方向に伸びる請求項１～請求項５の何れか一項に記載の容器回転式混合機。

【請求項7】

前記容器は、独立して運搬可能である請求項１～請求項６の何れか一項に記載の容器回転式混合機。

【請求項8】

前記容器は、前記材料を投入する投入口及び前記投入口を閉じる蓋を有し、
前記チョッパーは、前記蓋に取り付けられる請求項１～請求項７の何れか一項に記載の容器回転式混合機。

【請求項9】

容器を回転させることにより前記容器に投入される材料を混合する請求項１～請求項８の何れか一項に記載の容器回転式混合機を用いた混合方法であって、
前記材料を前記容器に投入する投入工程と、
前記容器を回転することにより前記材料を混合する第１混合工程と、
前記回転軸を回転させることにより前記第１回転羽根の前記押出面に当たる前記材料を前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に向けて押し出し、且つ前記第１回転羽根及び前記第２回転羽根に当たる前記材料を粉砕及び混合する第２混合工程と、
を含む混合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器を回転させることにより容器内に投入される材料を混合する容器回転式混合機及び該容器回転式混合機を用いた混合方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

容器に取り付けられ容器内に挿入される撹拌羽根を回転させることにより、容器内に投入した複数種類の粉粒体等を撹拌混合する混合機について特許文献１等に記載されている。

【0003】

近年、複数種類の粉粒体等を混合した混合物を製造する製造ラインの各工程間において、配管を用いる代わりに、独立して運搬可能な容器を用いることにより、粉粒体等の材料を容器に収容した状態で移送可能なシステムが存在する。このシステムにおける混合方法の一つとして、コンテナブレンダーを用いて容器自体を回転させることにより、容器に投入される複数種類の材料を混合する方法が知られている。この混合方法では、混合効率を向上させるために、コンテナブレンダーで容器自体を回転させることにより材料をマクロに混合し、且つ容器の投入口を閉じる蓋等に取り付けられたチョッパーで材料のダマ等を粉砕することにより材料をミクロに混合する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１９９１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のチョッパーは、容器外部に取り付けられるモーター、容器内に挿入される回転軸及び回転軸に固定される複数の回転羽根により構成されており、回転軸及び回転羽根を１０００～２０００ｒｐｍの高速で回転させることにより回転羽根に当たる材料を粉砕し、混合する。しかしながら、回転軸及び回転羽根が高速回転する間、回転羽根周辺が材料で埋もれている場合であっても、回転中の回転羽根と回転羽根との間に形成される空間は空洞となり、材料は回転羽根の先端部に接触するに留まり、効率良く材料を解砕及び混合できていないという問題があった。

【0006】

本発明の目的は、容器内に投入される材料を精度よく混合することができる容器回転式混合機及び該容器回転式混合機を用いた混合方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の容器回転式混合機は、容器を回転させることにより前記容器内に投入される材料を混合する容器回転式混合機であって、前記容器に取り付けられるチョッパーを備え、前記チョッパーは、前記容器内に配置され、前記容器に取り付けられる回転軸と、前記容器の外部に配置され、前記回転軸を回転駆動するモーターと、前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心とする点対称形状であって、前記回転軸の半径方向に延びる線分に対して前記回転軸の回転方向側と異なる反対方向側に位置する第１回転羽根と、前記回転軸に固定され、前記回転軸に対して点対称形状であって、前記容器及び前記第１回転羽根の間に配置される第２回転羽根と、を備え、前記第１回転羽根は、前記回転軸の回転方向前方側より回転方向後方側が前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に近づくように傾斜する前記内壁面側の面であって前記回転軸を回転させたとき前記材料を前記内壁面に向けて押し出す押出面を有することを特徴とする。

【0008】

また、本発明の容器回転式混合機の前記第１回転羽根は、前記回転軸の半径方向に延びる線分に対して前記第１回転羽根の先端部から前記回転軸の回転方向側と異なる反対方向側に向けて角度を有する前記回転軸の回転方向前方側の縁部であって、前記回転軸を回転させたとき前記材料を前記回転軸に向かう方向に巻き込む巻込部を有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の容器回転式混合機の前記第１回転羽根は、前記第１回転羽根の先端部に、前記回転軸の回転方向に向けて露出する面であって前記回転軸を回転させたとき前記材料を打撃する打撃面を有することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の容器回転式混合機の前記第１回転羽根は、前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に向けて凹む湾曲形状を有することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の容器回転式混合機の前記第２回転羽根は、前記回転軸を回転させたとき前記材料を前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に向けて押し出す面を有さないことを特徴とする。

【0012】

また、本発明の容器回転式混合機の前記回転軸は、前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に対して直交する方向に沿う方向に伸びることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の容器回転式混合機の前記容器は、独立して運搬可能であることを特徴とする。

【0014】

また、本発明の容器回転式混合機の前記容器は、前記材料を投入する投入口及び前記投入口を閉じる蓋を有し、前記チョッパーは、前記蓋に取り付けられることを特徴とする。

【0015】

また、本発明の混合方法は、容器を回転させることにより前記容器に投入される材料を混合する本発明の容器回転式混合機を用いた混合方法であって、前記材料を前記容器に投入する投入工程と、前記容器を回転することにより材料を混合する第１混合工程と、前記回転軸を回転させることにより前記第１回転羽根の前記押出面に当たる前記材料を前記容器の回転軸取り付け位置周りの内壁面に向けて押し出し、且つ前記第１回転羽根及び前記第２回転羽根に当たる前記材料を粉砕及び混合する第２混合工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、容器内に投入される材料を精度よく混合することができる容器回転式混合機及び該容器回転式混合機を用いた混合方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態に係る容器回転式混合機の構成を示す図である。

【図2】実施の形態に係る中間バルク容器の構成を示す断面図である。

【図3】実施の形態に係るチョッパーの構成を示す斜視図である。

【図4】実施の形態に係るチョッパーの構成を示す斜視図である。

【図5】実施の形態に係るチョッパーの構成を示す正面図である。

【図6】実施の形態に係るチョッパーの構成を示す平面図である。

【図7】実施の形態に係る中間バルク容器の構成を示す断面図である。

【図8】中間バルク容器内の材料の流動方向を説明するための図である。

【図9】実施例に係るモーターの電流値を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して実施の形態に係る容器回転式混合機について説明する。図１は、この実施の形態に係る容器回転式混合機の構成を示す図である。この実施の形態に係る容器回転式混合機２は、図１に示すように、容器を回転させるためのコンテナブレンダー４、及び貯蔵用容器及び／または移送用容器として機能する中間バルク容器（ＩＢＣ、以下単に容器という。）６を備えている。容器回転式混合機２は、複数種類の粉粒体等を混合した混合物を製造する製造ラインにおいて、前工程である投入工程において容器６に投入された粉粒体等の材料を混合する混合工程において使用される装置である。容器回転式混合機２は、独立して運搬可能な容器６に投入される材料１４（図２参照）を、コンテナブレンダー４で容器６自体を回転させることにより混合する。なお、以下の説明においては、図１に示すＸＹＺ直交座標系を設定し、この直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係等について説明する。Ｘ軸は水平方向であって図１の紙面左右方向に、Ｙ軸は水平方向であって図１の紙面に直交する方向に、Ｚ軸は鉛直方向に設定されている。

【0019】

コンテナブレンダー４は、図示しない昇降モーター、図示しない回転モーター及び図示しない制御盤等を収容するボックス８、容器６を固定するためのアセンブリ１０、並びにアセンブリ１０を回転させるための回転軸１２を備えている。コンテナブレンダー４は、前工程である材料投入工程において材料１４が投入され収容された容器６が搬送されてくると、容器６をアセンブリ１０に固定し、回転軸１２を軸としてアセンブリ１０を図２に示す矢印Ｒ１の向きに回転させることにより容器６自体を回転させ、容器６内に収容されている材料１４をマクロに混合する。なお、図１は、アセンブリ１０が容器６を固定している状態を示す図である。

【0020】

図２は、容器６の構成を示す断面図である。容器６は、コンテナブレンダー４に取り付け及び取り外し可能な容器である。容器６は、図２に示すように、材料１４を収容する容器本体１６、材料１４を投入するための投入口１８、投入口１８を閉じるための蓋２０、混合された材料１４を容器本体１６から排出するための排出口２２、排出口２２に取り付けられるコーンバルブ２３、及び蓋２０に取り付けられるチョッパー２４を備えている。

【0021】

容器本体１６は、上部（図２の＋Ｚ方向側）が角筒形状、下部（図２の－Ｚ方向側）が中空逆角錐台形状であって、粉粒体等である材料１４を収容する。なお、容器本体１６の形状は他の形状であってもよい。投入口１８は、容器本体１６の上部（図２の＋Ｚ方向側）に形成される開口部であって、容器６がコンテナブレンダー４に取り付けられる前の材料投入工程において、粒粉体等である材料１４を容器本体１６内に投入するための開口部である。排出口２２は、容器本体１６の下部（図２の－Ｚ方向側）に形成される開口部であって、容器６内の材料１４が混合された後の材料排出工程において、材料１４を容器本体１６から排出するための開口部である。コーンバルブ２３は、コーン形状のバルブであって、材料１４を容器本体１６から排出する際、－Ｚ方向から＋Ｚ方向に向けて押し上げられる。コーンバルブ２３が押し上げられると、コーンバルブ２３により閉塞されていた排出口２２が開き、容器本体１６内の材料１４が排出される。

【0022】

図３及び図４は蓋２０に取り付けられるチョッパー２４の構成を示す斜視図、図５はチョッパー２４の構成を示す正面図、並びに図６はチョッパー２４の構成を示す平面図である。チョッパー２４は、容器６（容器本体１６）内に収容された材料１４のダマ等を粉砕することにより材料１４をミクロに混合するための装置である。チョッパー２４は、モーター２６（図２及び図７参照、図３～図６では図示省略）、回転軸２８及び３つの第１回転羽根３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、及び第２回転羽根３２を備えている。モーター２６は、図２に示すように、容器６外に配置され、回転軸２８を図２及び図６に示す矢印Ｒ２の向きに回転駆動する。回転軸２８は、図２に示すように、容器６内に配置され、容器６（蓋２０）に取り付けられる。回転軸２８は、容器６の回転軸取り付け位置周りの内壁面３３（蓋２０の裏面でＸＹ平面に平行な面）に対して直交する方向（Ｚ方向）に沿う方向に伸びている。回転軸２８は、モーター２６が駆動することにより周速度６．５～３２．７ｍ／ｓ（５００～２５００ｒｐｍの回転数）で高速回転する。

【0023】

第１回転羽根３０ａ～３０ｃは、回転軸２８に固定されている。第１回転羽根３０ａは、図６に示すように、回転軸２８を中心とする点対称形状であって、回転軸２８の半径方向に延びる線分Ｌ、即ち第１回転羽根３０ａの先端部Ｔと回転軸２８の中心Ｃとを結ぶ線分Ｌに対して回転軸２８の回転方向Ｒ２側と異なる反対方向側に位置する。第１回転羽根３０ａは、回転軸２８（Ｚ軸）に直交する面（ＸＹ平面）に対して回転軸２８の回転方向Ｒ２前方側より回転方向Ｒ２後方側が容器６の回転軸取り付け位置周りの内壁面３３（この実施の形態では蓋２０の裏面、以下、単に内壁面３３という。）に近づくように傾斜する内壁面３３側の面であって、回転軸２８を回転させたとき材料１４を内壁面３３に向けて押し出す２つの押出面３４ａ及び３５ａを有している。押出面３４ａ及び３５ａは第１回転羽根３０ａの内壁面３３側全面であり、押出面３４ａ及び３５ａの傾斜は第１回転羽根３０ａの回転軸２８側から先端部Ｔに向けて小さくなる。また、第１回転羽根３０ａは、図５に示すように、内壁面３３に向けて凹み、ねじれている湾曲形状を有している。即ち、押出面３４ａ及び３５ａのそれぞれは、内壁面３３に向けて凹の曲面である。したがって、押出面３４ａ及び３５ａ、特に押出面３４ａ及び３５ａの回転軸２８側から中央部までの面に接触する材料１４は、チョッパー２４の外側にはじき出されず、内壁面３３に向かう。

【0024】

また、第１回転羽根３０ａは、線分Ｌに対して第１回転羽根３０ａの先端部Ｔから回転軸２８の回転方向側と異なる反対方向側に向けて角度θを有する回転軸２８の回転方向Ｒ２前方側の縁部であって、回転軸２８を回転させたとき材料１４を回転軸２８に向かう方向に巻き込む２つの巻込部３６ａ及び３７ａを有している。巻込部３６ａ及び３７ａは、回転軸２８の回転方向側と異なる反対方向側に湾曲しており、第１回転羽根３０ａの回転方向Ｒ２前方側全縁部である。したがって、巻込部３６ａ及び３７ａ、特に巻込部３６ａ及び３７ａの先端部Ｔから中央部までの回転方向Ｒ２前方側縁部に接触する材料１４は、チョッパー２４の外側にはじき出されず、内壁面３３に向かい、且つチョッパー２４の内側、即ち回転軸２８に向かう。

【0025】

即ち、第１回転羽根３０ａに接触する材料１４は、その重力等の作用に加え、押出面３４ａ及び３５ａ並びに巻込部３６ａ及び３７ａの作用により、内壁面３３に向かい、且つチョッパー２４の内側、即ち回転軸２８に向かう。

【0026】

また、第１回転羽根３０ａは、両方の先端部Ｔに、回転軸２８を回転させたとき材料１４を打撃する打撃面３８ａ及び３９ａを有している。打撃面３８ａ及び３９ａは、回転軸２８の回転方向Ｒ２に交差する面であって、回転軸２８の回転方向Ｒ２に向けて露出する面である。打撃面３８ａ及び３９ａは、材料１４に対して垂直により近い面角度で打撃し、打撃面３８ａ及び３９ａに当たった材料１４のダマを効果的に解砕する。

【0027】

なお、第１回転羽根３０ｂ及び３０ｃの構成は、第１回転羽根３０ａの構成と同一である。即ち、第１回転羽根３０ｂは、第１回転羽根３０ａの押出面３４ａ及び３５ａと同一の構成である２つの押出面３４ｂ及び３５ｂ、第１回転羽根３０ａの巻込部３６ａ及び３７ａと同一の構成である２つの巻込部３６ｂ及び３７ｂ、及び第１回転羽根３０ａの打撃面３８ａ及び３９ａと同一の構成である２つの打撃面３８ｂ及び３９ｂを有している。同様に、第１回転羽根３０ｃは、第１回転羽根３０ａの押出面３４ａ及び３５ａと同一の構成である２つの押出面３４ｃ及び３５ｃ、第１回転羽根３０ａの巻込部３６ａ及び３７ａと同一の構成である２つの巻込部３６ｃ及び３７ｃ、及び第１回転羽根３０ａの打撃面３８ａ及び３９ａと同一の構成である２つの打撃面３８ｃ及び３９ｃを有している。

【0028】

第２回転羽根３２は、回転軸２８に固定されている。第２回転羽根３２は、回転軸２８に対して点対称形状であって、容器６（容器本体１６）の回転軸取り付け位置及び第１回転羽根３０ｃの間に配置されている。また、第２回転羽根３２は、第１回転羽根３０ａ～３０ｃの押出面３４ａ～３４ｃ及び３５ａ～３５ｃに相当する面、即ち回転軸２８を回転させたとき材料１４を内壁面３３に向けて押し出す面を有していない。

【0029】

容器６が図２に示す位置、即ち投入口１８が鉛直上方（＋Ｚ方向側）及び排出口２２が鉛直下方（－Ｚ方向側）に位置しているとき（以下、この位置を正位置という。）、回転軸２８と共に回転する第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２が材料１４と接触することがなく、材料１４は混合されない。しかしながら、容器６がコンテナブレンダー４の回転軸１２を軸として回転することにより例えば図７に示す位置、即ち投入口１８が鉛直下方（－Ｚ方向側）及び排出口２２が鉛直上方（＋Ｚ方向側）などに位置し（以下、この位置を反転位置という。）、回転軸２８と共に回転する第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２が材料１４と接触するとき、材料１４は回転する第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２により解砕され、混合される。

【0030】

図８（Ａ）に示すように、押出面、巻込部及び打撃面を有さない従来のチョッパー１２４の回転羽根により混合される材料はチョッパー１２４の回転軸を軸として放射状に広がる方向（図８（Ａ）の矢印Ａ１）に流動するのみで、回転羽根間は空洞となり、且つ回転羽根から離れた材料は動きがなく静止する。よって、回転羽根と接触する材料は、回転羽根直近の材料に限定され、精度良く解砕及び混合することが困難であった。これに対し、この実施の形態に係るチョッパー２４は、図８（Ｂ）に示すように、第１回転羽根３０ａ～３０ｃにより混合される材料１４は、チョッパー２４の回転軸２８を軸として放射状に広がる方向（図８（Ｂ）の矢印Ａ２）に加え、押出面３４ａ～３４ｃ及び３５ａ～３５ｃ並びに巻込部３６ａ～３６ｃ及び３７ａ～３７ｃによる作用で回転軸２８に向けて流動し、且つ容器６の回転軸取り付け位置周りの内壁面３３に向けて流動する。その結果、材料１４は、内壁面３３方向（＋Ｚ方向、図８（Ｂ）の矢印Ａ３）へ流動するため、第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２と接触する頻度が従来の回転羽根と比較して増加する。更に、第１回転羽根３０ａ～３０ｃは、打撃面３８ａ～３８ｃ及び３９ａ～３９ｃも有しているため、材料１４を効果的に打撃し、材料１４のダマ等を効果的に粉砕する。

【0031】

なお、矢印Ａ３の方向に流動し第２回転羽根３２に到達する材料１４は、第２回転羽根３２が押出面及び巻込部に相当する面を有さないため、矢印Ａ３の方向に流動することなく、矢印Ａ２の方向に流動する。これにより、材料１４は、第２回転羽根３２により効率よく粉砕される。また、第２回転羽根３２と容器６の回転軸取付位置周りの内壁面３３との間に材料１４が入り込み、詰まることを防止する。

【0032】

次に、この実施の形態に係る容器回転式混合機２を用いて、容器６を回転させることにより容器６に投入される材料１４を混合する混合方法について説明する。

【0033】

まず、混合させたい複数種類の粉粒体である材料１４が容器６に投入される。材料１４を収容する容器６がコンテナブレンダー４まで搬送され、コンテナブレンダー４のアセンブリ１０に固定される。そして、容器回転式混合機２の各部を統括的に制御する図示しない制御部は、コンテナブレンダー４の図示しない回転モーターを駆動させることにより回転軸１２を回転させ、回転軸１２に取り付けられているアセンブリ１０及びアセンブリ１０に固定されている容器６を回転させることにより、材料１４をマクロに混合する。制御部は、回転軸１２を回転させるとともに、モーター２６を駆動させることにより回転軸２８を回転させ、回転軸２８に取り付けられている第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２を回転させる。

【0034】

コンテナブレンダー４の回転軸１２が正位置から反転位置まで回転する間、材料１４が第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２に接触する量が少しずつ増量する。そして、第１回転羽根３０ａ～３０ｃの押出面３４ａ～３４ｃ及び３５ａ～３５ｃ並びに巻込部３６ａ～３６ｃ及び３７ａ～３７ｃに当たる材料１４は、内壁面３３に向けて押し出され、且つ回転軸２８に向けて巻き込まれる。また、材料１４は、第１回転羽根３０ａ～３０ｃの打撃面３８ａ～３８ｃ及び３９ａ～３９ｃに当たり打撃される。そして、第１回転羽根３０ａと３０ｂとの間、第１回転羽根３０ｂと３０ｃとの間にも材料１４が押し込まれ且つ巻き込まれ、第２回転羽根３２に到達した材料１４は、回転する第２回転羽根３２のせん断力によりチョッパー２４の外側にはじかれる。即ち、第１回転羽根３０ａ～３０ｃの押出面３４ａ～３４ｃ及び３５ａ～３５ｃ、巻込部３６ａ～３６ｃ及び３７ａ～３７ｃ、並びに打撃面３８ａ～３８ｃ及び３９ａ～３９ｃの作用により材料１４が第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２に接触する回数及び量が増大し、材料１４は高効率且つ高精度に粉砕されミクロに混合される。

【0035】

粉砕された材料１４を収容する容器６は、混合物製造ラインの次工程である材料排出工程を行う排出ステーションに搬送される。

【0036】

この実施の形態に係る容器回転式混合機２及びこれを用いた材料１４の混合方法によれば、チョッパー２４を備えているため、容器６内に投入される材料１４を精度よく且つ効率よく解砕及び混合することができる。

【0037】

なお、上述の実施の形態においては、容器６が材料１４を投入する投入口１８及び投入口１８を閉じる蓋２０を有し、チョッパー２４が蓋２０に取り付けられる場合を例に挙げて説明したが、チョッパー２４は蓋２０以外の容器６（容器本体１６）の何れかに取り付けられてもよい。

【0038】

また、上述の実施の形態においては、３つの第１回転羽根３０ａ～３０ｃを備えているが、１，２または４つ以上の第１回転羽根を備えてもよい。また、上述の実施の形態においては、１つの第２回転羽根３２を備えているが、２つ以上の第２回転羽根を備えてもよい。第１回転羽根の数は、モーターの負荷や回転軸の長さ等で決定される。また、上述の実施の形態においては、第１回転羽根３０ａ～３０ｃの形状と異なる形状を有する第２回転羽根３２を備えているが、第１回転羽根の形状と同一の形状を有する第２回転羽根を備えてもよい。

【0039】

また、上述の実施の形態においては、容器６を回転させる前に複数種類の粉粒体である材料１４を容器６に投入し混合しているが、容器６を回転中に混合させたい粉粒体を投入してもよい。また、上述の実施の形態においては、複数種類の粉粒体を混合しているが、粉粒体及び液体を混合してもよい。この場合においても、容器６を回転前または回転中に混合させたい液体を投入してよい。

【実施例0040】

上述の実施の形態に係る容器回転式混合機２を用いて材料１４を混合した。（１）上述の実施の形態に係るチョッパー２４に代えて従来のチョッパー１２４を蓋２０に取り付けて材料１４を混合した場合（比較例）、（２）上述の実施の形態に係るチョッパー２４を蓋２０に取り付けて材料１４を混合した場合（実施例）において、コンテナブレンダー４の回転軸１２を回転することにより容器６を回転しつつ、チョッパーの回転軸を回転することにより回転羽根を周速度２６．１ｍ／ｓ（回転数２０００ｒｐｍ）で回転させた。

【0041】

なお、従来のチョッパー１２４の回転軸には、第１回転羽根３０ａ～３０ｃに代えて、第２回転羽根３２と同様の構成である回転羽根が取り付けられている。即ち、４つの第２回転羽根３２がチョッパー１２４の回転軸に取り付けられている。また、容器６の位置が正位置であるとき回転軸１２の回転角度を０度（３６０度）、容器６の位置が反転位置であるとき回転軸１２の回転角度を１８０度と定義する。

【0042】

図９は、容器６の回転開始から４１．２秒後から５６．４秒後までの間（容器６が４回転する間）におけるモーター２６の電流値を示すグラフである。図９の破線グラフは比較例に係るモーター２６の電流値、図９の実線グラフは実施例に係るモーター２６の電流値、及び一点鎖線グラフは容器６の回転角度を示している。なお、横軸は時間、縦軸は電流値または回転角度とする。図９の破線グラフ（比較例）によると、容器６の回転角度が約１８０度～２４０度において、モーター２６の電流値がピークとなり、従来のチョッパー１２４が多くの負荷を受けていることがわかる。即ち、容器６の回転角度が約１８０度～２４０度において、チョッパー１２４は多くの仕事をしており、ひいては最も多くの材料１４と接触していることがわかる。同様に、図９の実線グラフ（実施例）によると、容器６の回転角度が約１８０度～２４０度において、モーター２６の電流値がピークとなり、実施例の電流値のピークは比較例の電流値のピークより大きく、第１回転羽根３０ａ～３０ｃ及び第２回転羽根３２がより多くの負荷を受けていることがわかる。即ち、容器６の回転角度が約１８０度～２４０度において、チョッパー２４がより多くの仕事をしており、ひいては最も多くの材料１４と接触していることがわかる。

【0043】

４１．２秒後から５６．４秒後までの間（容器６が４回転する間）におけるモーター２６の積算電流を求めた。なお、積算電流は、無負荷電流値を差し引いた値から求めた。無負荷電流値はグラフより最小値の６．３Ａとした。比較例における積算電流は７５．３Ａｓ、１回転平均の積算電流は１８．８Ａｓ／ｒであるのに対し、実施例における積算電流は８５．５Ａｓ、1回転平均の積算電流は２１．４Ａｓ／ｒであった。即ち、実施例に係る積算電流値は、比較例に係る積算電流値の１．１４倍であり、実施例に係るチョッパー２４は比較例に係るチョッパー１２４より多くの仕事をしていることが確認できた。即ち、実施例に係るチョッパー２４は、比較例に係るチョッパー１２４より多くの材料１４と接触し、より多くの材料１４を粉砕し混合できることが確認できた。

【符号の説明】

【0044】

２…容器回転式混合機、４…コンテナブレンダー、６…中間バルク容器、８…ボックス、１０…アセンブリ、１２…回転軸、１４…材料、１６…容器本体、１８…投入口、２０…蓋、２２…排出口、２３…コーンバルブ、２４…チョッパー、２６…モーター、２８…回転軸、３０ａ～３０ｃ…第１回転羽根、３２…第２回転羽根、３３…内壁面、３４ａ～３４ｃ，３５ａ～３５ｃ…押付面、３６ａ～３６ｃ，３７ａ～３７ｃ…巻込部、３８ａ～３８ｃ，３９ａ～３９ｃ…打撃面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】