JP2000288375A - ミキサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混合攪拌羽根とチョッパとを備えているにも
拘らず駆動系の構造が簡単で、比較的静かで摩耗の問題
も小さいミキサを提供する。 【解決手段】 混合撹拌容器（１）の略中心部から半径
外方へ延びている３本の回転アームの内第２の回転アー
ム（１４）の先端部にチョッパ軸（２３）を回転自在に
設け、このチョッパ軸にはチョッパ（２６、２６）を取
り付ける。他の第１、２の回転アーム（１３、１５）に
は混合攪拌羽根（１７、１９）を取り付ける。一方、駆
動軸（１２）の周りに該駆動軸と同心的に独立して比較
的大径のスプロケット（３０）を減速ケース（１０）に
固定すると共に、チョッパ軸（２３）には小径のスプロ
ケット（３１）を取り付け、これらのスプロケット（３
０、３１）間にチエーン（３３）を掛ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、混合撹拌容器の略
中心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延びてい
る複数本の回転アームを備え、これらの回転アームの少
なくとも１本の回転アームの先端部にはチョッパ軸が設
けられ、前記回転アームには攪拌羽根が、そして前記チ
ョッパ軸にはチョッパが設けられているミキサに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ミキサは、文献名を挙げるまでもなく従
来周知で、本出願人も色々なタイプのミキサを提案して
いるが、概略的には混合撹拌容器と、この混合撹拌容器
の内部に駆動可能に設けられている垂直軸に取り付けら
れている混合撹拌羽根とから構成されている。また、最
近になって、混合効率を上げるために、鋤形の混合攪拌
羽根の他に、混合撹拌容器の側壁にチョッパを設けたミ
キサも提案されている。すなわち、混合撹拌容器の略中
心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延びている
複数本の回転アームと、これらの回転アームの先端部に
設けられているチョッパ軸とからなり、回転アームには
混合攪拌羽根が、そしてチョッパ軸にはチョッパが設け
られているミキサも提案されている。チョッパ駆動軸
は、混合攪拌羽根の駆動軸から歯車装置を介して駆動さ
れるようになっている。このようなミキサの混合撹拌容
器に被混合物を供給すると共に、混合撹拌羽根あるいは
混合撹拌羽根とチョッパとを所定時間回転駆動すると、
均一に混合された製品が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、混合効
率を上げるために、色々なミキサが提案されているが、
一般には混合攪拌羽根の回転速度が大きくなると、混合
効率は向上する。しかしながら、回転速度が大きくなる
と、被混合物が混合攪拌羽根と共に回転する、いわゆる
「共回り」現象が生じ、混合効率は逆に低下する。ま
た、回転速度が大きくなると、混合攪拌羽根、混合撹拌
容器等の摩耗の問題も生じる。したがって、混合攪拌羽
根の回転速度は一定に抑えられている。これに対し、チ
ョッパは、羽根径は小さく、比較的高速で回転駆動され
るので、被混合物は剪断作用あるいは分散作用を受け
「共回り」が生じるようなことはない。

【０００４】このような理由により、比較的低速で回転
駆動される混合攪拌羽根と、比較的高速で回転駆動され
るチョッパとを備えたミキサは、短時間に品質の高い製
品を得るミキサとして適しているといえる。しかしなが
ら、改良すべき点も認められる。すなわち、混合攪拌羽
根は、混合撹拌容器の略中心部に設けられている駆動軸
により回転駆動され、チョッパ駆動軸は混合攪拌羽根の
駆動軸から歯車装置を介して駆動されるようになってい
るが、チョッパを混合撹拌容器の側壁に近づけるため
に、駆動軸の歯車とチョッパ駆動軸の歯車との間に遊び
歯車が介在されているので、チョッパの回転方向が混合
攪拌羽根の回転方向とが同じになっている。その結果、
チョッパの先端部の、混合撹拌容器の側壁との間の相対
速度が大きくなり、チョッパの先端部と混合撹拌容器の
側壁との間に被混合物が入り込み騒音が発生し、また摩
耗量も大きくなっている。この騒音、摩耗等を避けるた
めに、チョッパの先端部を混合撹拌容器の側壁に近づけ
ることができず、混合効率が低下している。また、歯車
動力伝導装置は高価でミキサ全体の価格も高くなってい
る。さらには、歯車装置は比較的重量があるので、この
重量のある歯車装置、チョッパ駆動軸等を支持する回転
アームも強固なものにしなければならず、重量が嵩み、
これを回転駆動する動力費も大きくなっている。

【０００５】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであって、混合攪拌羽根とチョッパとを備
えて、チョッパの先端部が混合撹拌容器の側壁に近接
し、撹拌効率が高められているにも拘らず駆動系の構造
が簡単、軽量で、且つ騒音、摩耗等の問題も少ないミキ
サを提供することも目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、駆
動軸とチョッパ軸との間の動力伝達手段にはチエーン、
ベルト等の無限駆動帯を採用し、チョッパ軸の回転方向
と駆動軸の回転方向とを逆にすると共に、チョッパの先
端部と混合撹拌容器の側壁との間の相対速度を実質的に
ゼロにすることにより達成される。すなわち、請求項１
に記載の発明は上記目的を達成するために、混合撹拌容
器の略中心部に設けられている駆動軸から半径外方へ延
びている複数本の回転アームを備え、これらの回転アー
ムの少なくとも１本の回転アームの先端部にはチョッパ
軸が設けられ、前記回転アームには混合攪拌羽根が、そ
して前記チョッパ軸にはチョッパが設けられているミキ
サであって、前記チョッパ軸は、前記駆動軸との間に設
けられているチエーン、ベルト等の無限駆動帯により前
記駆動軸の回転方向と逆方向に、該駆動軸の回転速度よ
りも高速で回転駆動されるように構成されている。請求
項２に記載の発明は、請求項１に記載の無限駆動帯が、
駆動軸の周りに該駆動軸と同心的に独立して固定されて
いる比較的大径のスプロケットと、チョッパ軸に設けら
れている比較的小径のスプロケットとの間に掛け回され
ているチエーンであり、請求項３に記載の発明は、請求
項１または２に記載の回転アームの先端部における周速
度と、チョッパの先端部における周速度とが実質的に等
しく、それによってチョッパの先端部における速度と、
混合撹拌容器の周壁との間の相対的速度が略ゼロになる
ように構成されている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明に係わるミキサの用途は、格別に限定され
ないが、以下コンクリート混練機に適用した実施の形態
について説明する。図１は、図２において（イ）ー
（イ）で切った模式的断面図であるが、同図に示されて
いるように本実施の形態に係わるコンクリート混練機
は、縦型の混練槽１を備えている。混練槽１は、略円盤
状を呈する底壁２と、この底壁２から略垂直に立ち上が
っている筒状の周壁３と、この周壁３の上方開口部を封
鎖する蓋体とから構成されている。そして、底壁２の内
面と周壁３の下方部分の内周面は、ライニングプレート
で覆われている。これにより、混練中のコンクリートに
よる摩耗が防止されている。なお、混練槽１の底壁２の
側部に設けられている排出ゲート、この排出ゲートの開
閉扉、開閉扉を開閉するエアシリンダユニット、セメン
トに散水する散水ノズル等は図１、２には示されていな
い。

【０００８】底壁２の中央部には減速機ケース１０が固
定され、この減速機ケース１０内にモータと減速機構と
が内臓されている。そして、その上方端の出力軸１１に
ロータすなわち駆動軸１２が固定されている。この駆動
軸１２からは、本実施の形態では、図２に示されている
ように第１〜３の３本の回転アーム１３〜１５が半径外
方へ延びている。そして、第１の回転アーム１３には、
混練槽１の周壁３の方へ延びている補助アーム１６を介
して第１の鋤形の混合撹拌羽根１７が取り付けられてい
る。また、第３の回転アーム１５には、内側へ屈曲した
補助アーム１８を介して第２の鋤形の混合撹拌羽根１９
が取り付けられている。このように、第１の鋤形の混合
撹拌羽根１７は、補助アーム１６を介して第１の回転ア
ーム１３に取り付けられているので、混練槽１の周壁３
の近くに位置し、その掬面は底壁２に近接している。一
方、第２の鋤形の混合撹拌羽根１９は、屈曲した補助ア
ーム１８を介して第３の回転アーム１５に取り付けられ
ているので、混練槽１の周壁３から内方へ偏った位置に
位置している。

【０００９】第２の回転アーム１４は、図１に示されて
いるように、上下の板材２０、２１から空洞に構成され
ている。そして、この空洞内に後述するチエーン、ベル
ト等からなる無限駆動帯が設けられている。第２の回転
アーム１４の先端部には、上下一対の軸受２２、２２が
設けられ、これらの軸受２２、２２によりチョッパ軸２
３が回転自在に軸受けされている。これらの軸受２２、
２２は、混練槽１の周壁３の近くに位置し、周壁３と平
行になっている。したがって、チョッパ軸２３は混練槽
１の周壁３の近くで鉛直線を軸心として回転駆動される
ことになる。このように軸受けされているチョッパ軸２
３には、カップリング２４により垂直軸２５が接続さ
れ、この垂直軸２５に、本実施の形態によると、その先
端部が混練槽１の周壁近くに達する４個のチョッパ２
６、２６、…が上下方向に所定の間隔をおいて取り付け
られている。

【００１０】チョッパ軸２３を、前述した減速機ケース
１０内のモータで駆動するための動力伝達手段は、図示
の実施の形態ではスプロケットとチエーンとから次のよ
うに構成されている。すなわち、減速機ケース１０の上
方端部に固定されている比較的大径の第１のスプロケッ
ト３０と、上下の板材２０、２１の空間に位置する部分
においてチョッパ軸２３に固定されている比較的小径の
第２のスプロケット３１と、これらのスプロケット３
０、３１の間に順方向に掛け回されているチエーン３３
とから構成されている。第１のスプロケット３０の中心
部には透孔３５が明けられている。そして、この透孔３
５を貫通して前述した出力軸１１が回転可能に設けられ
ている。したがって、出力軸１１あるいは駆動軸１２
は、減速機ケース１０に対して回転するが、第１のスプ
ロケット３０は回転しない。なお、第１のスプロケット
３０は、カバーＫにより被混練物から保護されている。

【００１１】次に、上記実施の形態の作用について説明
する。混練槽１にセメント、砂、砂利、水等の混練物を
投入し、減速機ケース１０内のモータを起動する。そう
すると、駆動軸１２が図２において矢印Ａで示す方向に
回転す。第１、３の回転アーム１３、１５に取り付けら
れている第１、２の混合撹拌羽根１７、１９も、矢印Ａ
で示す方向に回転する。これにより、混練物は混合撹拌
され、そして混練される。

【００１２】このとき、第２の回転アーム１４も、当然
ながら矢印Ａで示す方向に回転する。ところで、第１の
スプロケット３０は固定されているので、第２の回転ア
ーム１４が回転すると、第２のスプロケット３１の方が
回転する。すなわち、チョッパ軸２３の方が回転する。
この時の回転方向は、チエーン３３が第１、２のスプロ
ケット３０、３１の間に順方向に掛け回されているの
で、図２において矢印Ｃで示されているように逆方向で
ある。しかも、第２のスプロケット３１は、第１のスプ
ロケット３０よりも小さいので、比較的高速で回転す
る。したがって、複数個のチョッパ２６、２６、…も高
速で回転駆動され、混練物は剪断、分散作用を受け短時
間に均一に混合、混練される。

【００１３】ところで、本実施の形態によると、チョッ
パ２６、２６、…は、第２の回転アーム１４と共に、図
２において矢印Ａ方向に回転あるいは移動し、チョッパ
２６、２６、…自体は、矢印Ｃ方向に回転し、しかも第
２の回転アーム１４とチョッパ２６、２６、…の速度が
一定となっているため、混練槽１の周壁３とチョッパ２
６、２６、…の先端部との間の相対的な滑りは小さい。
したがって、混練槽１の周壁３とチョッパ２６、２６、
…との間の、混練物の噛み込み量は少なく、また混練物
を引きずらないので、騒音、摩耗等の発生は小さい。こ
の相対的な滑りは、第２の回転アーム１４の回転速度
と、チョッパ２６、２６、…自体の回転速度とを適当に
決めることにより、実質的に零にすることもでき、より
騒音、摩耗等を抑制することもできる。

【００１４】本発明は、上記の実施の形態に限定される
ことがないことは明らかである。例えば、チョッパ軸２
３を減速機ケース１０内のモータで駆動するための動力
伝達手段は、チエーンに代えてベルトで実施できること
は明らかである。また、上記の実施の形態では回転アー
ムは３本になっているが、バランスを考慮して２本ある
いは４〜５本でも実施できることは明らかである。さら
には、図２に示されているように、第２の混合撹拌羽根
１９は、混練槽１の周壁３から内側へ偏っているので、
第３の回転アーム１５を周壁３近くまで延ばし、延ばし
た部分に前述したようにチョッパ軸を設けること、すな
わち１本の回転アームに混合撹拌羽根とチョッパとを設
けることができることも明らかである。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、混合撹
拌容器の略中心部に設けられている駆動軸から半径外方
へ延びている複数本の回転アームを備え、これらの回転
アームの少なくとも１本の回転アームの先端部にはチョ
ッパ軸が設けられ、回転アームには混合攪拌羽根が、そ
してチョッパ軸にはチョッパが設けられ、チョッパ軸
は、駆動軸との間に設けられているチーエン、ベルト等
の無限駆動帯により駆動軸の回転方向と逆方向に、該駆
動軸の回転速度よりも高速で回転駆動されるようになっ
ているので、被混合物は混合攪拌羽根により混合、攪拌
され、そして高速回転するチョッパにより剪断、分散作
用を受ける。これにより被混合物は、短時間に均一に混
練される。特に本発明によると、チョッパ軸は駆動軸の
回転方向と逆方向に駆動されるようになっているので、
チョッパの先端部と、混合撹拌容器の側壁との間の相対
的速度が小さく、被混練材料の噛み込みによる騒音、摩
耗等の発生を抑制することができるという、本発明に特
有の効果が得られる。また、チョッパ軸は駆動軸との間
に設けられている無限駆動帯により駆動されるようにな
っているので、従来の歯車装置に比較して軽量で、安価
で、しかも小さいな動力で駆動することができる効果も
得られる。また、他の発明によると、回転アームの先端
部における周速度と、チョッパの先端部における周速度
とが実質的に等しいので、チョッパの先端部と混合撹拌
容器の周壁との間の相対的速度は略ゼロに等しく、騒
音、摩耗等の発生をより完全に抑制することができる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す図で、図２におい
て（イ）ー（イ）で見て一部断面にして示す模式的断面
図である。

【図２】 本発明の実施の形態を示す図で、その模式的
平面図である。

【符号の説明】

１ 混練槽 ３
周壁 １０ 減速機ケース １２
駆動軸 １３〜１５ 第１〜３の回転アーム １７、１９ 第１、２の混合撹拌羽根 ２３（２５） チョッパ軸 ２６ チョッパ ３０ 第１のスプロケット ３１ 第２のスプロケット ３３ チエーン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混合撹拌容器の略中心部に設けられてい
   る駆動軸から半径外方へ延びている複数本の回転アーム
   を備え、これらの回転アームの少なくとも１本の回転ア
   ームの先端部にはチョッパ軸が設けられ、前記回転アー
   ムには混合攪拌羽根が、そして前記チョッパ軸にはチョ
   ッパが設けられているミキサであって、 前記チョッパ軸は、前記駆動軸との間に設けられている
   チエーン、ベルト等の無限駆動帯により前記駆動軸の回
   転方向と逆方向に、該駆動軸の回転速度よりも高速で回
   転駆動されるようになっていることを特徴とするミキ
   サ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の無限駆動帯が、駆動軸
   の周りに該駆動軸と同心的に独立して固定されている比
   較的大径のスプロケットと、チョッパ軸に設けられてい
   る比較的小径のスプロケットとの間に掛け回されている
   チエーンであるミキサ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の回転アームの
   先端部における周速度と、チョッパの先端部における周
   速度とが実質的に等しく、それによってチョッパの先端
   部における速度と、混合撹拌容器の周壁との間の相対的
   速度が略ゼロになっているミキサ。