粉体と液体を混合する混合装置
【課題】粉体を液体を効率的に混合する混合装置を提供する。
【解決手段】粉体を収容したコンテナ（50）を回転させつつ前記コンテナ（50）内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置（1）において、前記コンテナ（50）を着脱可能に固定する枠体（20）と、前記枠体（20）を回転駆動するべく前記枠体（20）の両側面にそれぞれ取り付けられた回転シャフト（41,43）と、液体を収容し前記枠体（20）に着脱可能に固定される液体タンク（61）と、前記液体タンク（61）に圧縮空気を供給するためのエア供給路（66）と、圧縮空気により前記液体タンク（61）から押し出された液体を前記コンテナ（50）内で噴霧するノズル(65）と、を有し、前記エア供給路（66)が、少なくとも一方の前記回転シャフト(43)の内部に軸方向に形成されていることを特徴とする。
【解決手段】粉体を収容したコンテナ（50）を回転させつつ前記コンテナ（50）内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置（1）において、前記コンテナ（50）を着脱可能に固定する枠体（20）と、前記枠体（20）を回転駆動するべく前記枠体（20）の両側面にそれぞれ取り付けられた回転シャフト（41,43）と、液体を収容し前記枠体（20）に着脱可能に固定される液体タンク（61）と、前記液体タンク（61）に圧縮空気を供給するためのエア供給路（66）と、圧縮空気により前記液体タンク（61）から押し出された液体を前記コンテナ（50）内で噴霧するノズル(65）と、を有し、前記エア供給路（66)が、少なくとも一方の前記回転シャフト(43)の内部に軸方向に形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を収容したコンテナを回転させつつコンテナ内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品製造等において、粒状又は粉状の物質（以下「粉体」と称する）と液体とを均一に混合するために、粉体を収容したコンテナを回転させつつコンテナ内に液体を噴霧する混合装置が知られている。
【０００３】
特許文献１は、上記の混合装置の基本形態の一つである、コンテナ内に収容した粉体を撹拌混合する装置を開示する。当該装置に着脱可能なコンテナは、蓋を備え、蓋の下面側に撹拌羽根が取り付けられ、撹拌羽根の軸は蓋の上面側に突出している。コンテナを装置に固定したとき、撹拌羽根の軸は、装置に設置された駆動モータの駆動軸と連結される。駆動モータにより撹拌羽根を回転させて粉体を撹拌する。
【０００４】
特許文献２は、粉体と液体の混合装置を開示する。当該装置は、粉体を収容する着脱可能なコンテナを支持し、回転させる。装置外部に設置された液体供給源から連結管とロータリージョイントを介し、液体注入ノズルにより液体をコンテナ内に注入できる。コンテナの回転中、液体注入箇所が上になる回転位置に来たことを回転位置検出センサが検出し、それに応じて注入制御装置が液体をコンテナ内に噴霧状に注入する。
【０００５】
特許文献３もまた、粉体と液体の混合装置を開示する。当該装置は、粉体を収容するコンテナと、コンテナを回転させる回転機構部とを有する。液体タンクは、コンテナ固定枠とともに回転する。ロータリー継手を介したエア流路を介して圧縮空気が液体タンクへ供給されることにより、液体タンクからコンテナ内に液体が注入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４４８９３号公報
【特許文献２】特開平５−１６８８８７号公報
【特許文献３】特開２００６−１２２７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のように、回転するコンテナ内の粉体にノズルで液体を噴霧するときは、ノズルが上の位置にきたときに噴霧することが望ましい。ノズルが下の位置にあるときはノズルが粉体に埋没するので、このときに噴霧するとノズルが閉塞してしまうことから、これを回避するためである。しかしながら、特許文献２の回転位置検出は、光又は磁力を用いたセンサにより行っているため（００３０、図２）、センサの電子回路とエア流体回路とを連携させる必要があり、制御機構の構成が複雑となる。
【０００８】
特許文献３のように、回転するコンテナ固定枠に液体タンクを取付けた場合、装置外部に液体タンクを設置する場合と比べて、異なる種類の液体に交換する作業が容易でありかつ液体流路の洗浄が不要となるため、作業負担が軽減される。しかしながら、特許文献３では、コンテナ固定枠に取り付けた液体タンクと外部ポンプとを連結する圧縮空気の流路が、コンテナ周囲の空間を渡って導かれているため（００２９、図２）、ロータリー継手が介在するとしても、回転に伴ってエア流路に掛かる機械的負担は相当大きく、また、回転するコンテナ固定枠に引っ掛かる虞もあり、耐久性が無い。
【０００９】
従来技術の上記の問題点に鑑み、本発明は、粉体と液体を混合する混合装置において、回転するコンテナに対して液体を最適なタイミングで噴霧できる簡易な構成を提供するとともに、回転する枠体に取り付けられた液体タンクに対して圧縮空気を確実にかつ安全に供給できる耐久性のある構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の構成を提供する。なお、括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付する。
【００１１】
本発明による粉体と液体を混合する混合装置は、粉体を収容したコンテナ（50）を回転させつつ前記コンテナ（50）内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置（1）において、前記コンテナ（50）を着脱可能に固定する枠体（20）と、前記枠体（20）を回転駆動するべく前記枠体（20）の両側面にそれぞれ取り付けられた回転シャフト（41,43）と、液体を収容し前記枠体（20）に着脱可能に固定される液体タンク（61）と、前記液体タンク（61）に圧縮空気を供給するためのエア供給路（66）と、圧縮空気により前記液体タンク（61）から押し出された液体を前記コンテナ（50）内で噴霧するためのノズル(65）と、を有し、前記エア供給路（66)が、少なくとも一方の前記回転シャフト(43)の内部に軸方向に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の混合装置において、前記液体タンク（61）が、両端部（61a,61b）を閉鎖された円筒状の本体と、前記本体の内部空間に配置された１つのピストン（67）と、圧縮空気を流入させるために一方の端部（61a）に形成された流入口（61a1）と、液体を押し出すために他方の端部（61b）に形成された流出口（61b1）と、を有し、前記ピストン（67）と他方の端部（61b）との間の内部空間に液体を収容可能であることが、好適である。
【００１３】
上記の混合装置において、前記回転シャフト（41,43）とともに回転するカム（71）と、前記カム（71）により運動する従節（72）と、前記従節（72）の運動に従って前記エア供給路（66）への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ（73）と、をさらに有し、
前記回転シャフト（41,43）により前記コンテナ（50）が回転するとき、前記コンテナ（50）が所定の回転角度範囲（θ）内にあるときのみ圧縮空気が供給されるように、前記カム（71）の形状が設定されることが、好適である。
また、前記カム（71）は分割された２つのカム片（71a、71b）からなり、前記２つのカム片（71a、71b）同士は軸方向から見て重なり合うことができるように回転軸の周りで相対的に移動可能であり、前記２つのカム片（71a、71b）の重なり合う角度を変更することにより、圧縮空気が供給される前記所定の回転角度範囲（θ）を変更可能であることが、好適である。
【００１４】
上記の混合装置において、前記コンテナ（50）が前記枠体（20）に固定された状態にて前記コンテナ（50）内部に配置される撹拌羽根（14,59）と、前記撹拌羽根（14,59）を回転するべく前記枠体（20）に固定された撹拌モータ（11）と、をさらに有することが、好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の粉体と液体を混合する混合装置は、コンテナを着脱可能に固定する枠体に液体タンクが取り付けられており、液体タンクから液体を押し出すために液体タンクに供給する圧縮空気のエア供給路が、枠体を回転駆動する回転シャフトのうちの少なくとも一方の内部に軸方向に形成されている。つまり、混合装置外部から枠体まで圧縮空気を導くエア供給路が回転シャフトの内部に形成されている。これにより、回転に伴ってエア供給路の構成部材に機械的負担が掛かったり、回転中にエア供給路の構成部材が枠体に引っ掛かったりすることが無い。よって、エア供給路の耐久性を確保でき、常に安定して圧縮空気を供給できる。
【００１６】
また、本発明では、一工程でコンテナ内に供給される液体の量が、液体タンクの容量によって規定される。これにより、過剰な液体がコンテナに供給されることが無いため、過剰な液体によりコンテナ内の圧力が高まる危険性を生じない。また、液体タンク内の液体が無くなると、ピストンが他方の端部に到達してそれ以上移動しないので、圧縮空気の圧力が液体の流出口より先の部分には及ばない。つまり、圧縮空気の圧力がコンテナ内にまで負荷されることはない。この点においても、コンテナ内が高圧となる危険性（爆発の虞がある）を回避できる。
【００１７】
また、本発明では、エア供給路への圧縮空気の供給と停止を制御するために、回転シャフトとともに回転するカムと、カムにより運動する従節と、従節の運動に従ってエア供給路への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブと、を有する。このように本発明では、コンテナを回転させる回転シャフトの運動が、カム機構を介して直接的にエアバルブの切替えに利用されるので、光センサや磁力センサを用いる場合における電子回路が不要であり、また、電子回路と流体回路の連携も不要である。よって、簡易な構成にて確実に液体の噴霧及び停止を制御できる。
【００１８】
さらにまた、カムを２分割して、カムの形状を変更可能とすることにより、圧縮空気を供給する回転角度範囲を変更することができる。これにより、回転角度範囲を変更するためにカムを取り外して別の形状のカムに交換する必要がなく、作業性がよくなる。
【００１９】
コンテナ内に撹拌羽根を配置し、撹拌モータにより回転することにより、噴霧された液体により塊状（いわゆるダマ）となった粉体を効率よく破砕することができ、液体と粉体の良好な混合を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明による粉体と液体の混合装置の一実施例における主要部を概略的に示す正面図である。
【図２】図２は、図１と同様の平面図（図１よりも左右両側に広い領域を示す）である。
【図３】図３は、図１と同様の右側面図である。
【図４】図４は、液体タンクの実施例を詳細に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図５】液体タンクに圧縮空気を送出して液体を押し出す作動中の状態を説明する図である。（ａ）は開始時の状態、（ｂ）は作動中の状態、（ｃ）は終了時の状態である。
【図６】図６は、図２に示した液体制御手段の詳細な構成を示した拡大図であり、（ａ）は、回転シャフトを含む液体制御手段の近傍を示した部分断面側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略的なＡ矢視図である。
【図７】図７は、図６に示したカムの別の実施例である。
【図８】図８は、本発明の混合装置の別の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による粉体と液体の混合装置の一実施例における主要部を概略的に示す正面図であり、図２は、平面図（図１よりも左右両側に広い領域を示す）であり、図３は、右側面図である。
【００２２】
図１〜図３に示すように、混合装置１は、コンテナ５０を着脱可能に固定する枠体２０を備えている。枠体２０は、略直方体の箱形状であり、梁、柱、壁板に相当する各部材を適宜組み合わせて形成されている。枠体２０は、上面に天井部材２１が配置され、少なくとも四隅に柱部材２２が配置され、左右の側面に壁板部材２４が配置されている。右側面の壁板部材２４には回転シャフト４１が、左側面の壁板部材２４には回転シャフト４３がそれぞれ取り付けられている。枠体２０は、回転シャフト４１、４３を軸として回転する。柱部材２２の下端からは、伸縮柱部材２３が延在している。伸縮柱部材２３は、その下端に連結されたコンテナ脚受け部材２５の上下動に従って伸縮する。
【００２３】
枠体２０の天井部材２１の上面中央には、撹拌モータ１１が固定されている。撹拌モータ１１の駆動軸である撹拌軸１２は、天井部材２１を下方に突き抜けている。突き抜けた撹拌軸１２の周囲には、コンテナ５０の蓋１３がベアリングを介して取り付けられている。さらに撹拌軸１２は、蓋１３の下方に延びて先端に撹拌羽根１４を具備する。撹拌羽根１４は、撹拌モータ１１により回転駆動される。
【００２４】
さらに、蓋１３を貫通する適宜の連結具１３ａが設けられている。蓋１３の上面側では、連結具１３ａに液体を供給する液体供給ホース６４が連結され、蓋１３の下面側では、連結具１３ａにノズル６５が連結される。これにより、液体供給ホース６４とノズル６５は連通している。
【００２５】
枠体２０の内側には、コンテナ５０を着脱可能に固定するためのコンテナ固定部３０が設けられている。枠体２０の左側面及び右側面の内側にそれぞれ、エアシリンダー３１が固定されている。エアシリンダー３１の下端から突出したプランジャー３２は、その下端がコンテナ脚受け部材２５と連結されている。プランジャー３２は、エアシリンダー３１に供給される圧縮空気（この圧縮空気のエア供給路は図示を省略）により伸縮し、それによりコンテナ脚受け部材２５が上下動する。また、枠体２０の天井部材２１から、コンテナ押圧部材３４が垂下している。
【００２６】
図１では、コンテナ５０については、固定状態における左半分のみを実線で示し、開放状態における右半分のみを点線で示している。コンテナ５０は、角筒部分と角錐部分からなる容器本体５１を備え、上面の中央に円筒状の開口頸部５３を介して円形の開口を有する。容器本体５１の上面の四隅には、押圧パッド５２が設けられている。さらに、４本の脚５５を有し、脚５５の下端にはローラ５７が取り付けられている。角錐部分の下端には排出口５４が設けられている。コンテナ５０は、混合装置１から開放されたときは、ローラ５７により移動できる。脚５５の中間位置に、水平な支持板５６が外向きに設けられている。支持板５６は、枠体２０のコンテナ脚受け部材２５上に載置される。
【００２７】
コンテナ５０を固定するときは、エアシリンダー３１のプランジャーが収縮することにより、コンテナ脚受け部材２５がコンテナ５０の支持板５６を載せて上昇する。コンテナ５０の上面の押圧パッド５２が、枠体２０のコンテナ押圧部材３４に当たると、エアシリンダー３１のエア圧により、コンテナ５０が上方に押し付けられ固定される。固定状態において、コンテナ５０の上面開口は、蓋１３により密閉される。この固定状態では、コンテナ５０の容器本体５１内に、撹拌羽根１４とノズル６５が配置されることとなる。逆に、コンテナ５０を開放するときは、エアシリンダー３１のプランジャーを伸張させる。
【００２８】
なお、枠体２０、コンテナ固定部３０及びコンテナ５０の具体的構成は、図示の実施例に限定されるものではなく、公知の種々の構成を利用してもよい。
【００２９】
コンテナ５０内で液体を噴霧するための液体噴霧手段６０の主要部は、枠体２０に取り付けられており、枠体２０とともに回転する。液体噴霧手段６０は、液体を収容する液体タンク６１を有する。液体タンク６１は円筒状であり、適宜の固定具６２を用いて枠体２０に着脱可能に固定される。固定具６２は、例えば、留め具付きの長さ調節可能なバンドである。液体タンク６１から液体を押し出すために、液体タンク６１に圧縮空気を送るエア供給ホース６３が、液体タンク６１の一方の端部に接続される。液体タンク６１からから押し出された液体は、液体タンク６１の他方の端部に接続された液体ホース６４によりノズル６５に導かれ、ノズル６５によりコンテナ５０内で噴霧される。
【００３０】
図２の平面図に示すように、枠体２０は、その両側面に取り付けられら回転シャフト４１、４３の軸に対して傾斜して取り付けられている。これにより、コンテナ５０の内部で複雑な撹拌動作が行われるため、混合の効率が向上する。これは好適な実施例であるが、必ずしも回転軸に対して枠体２０が傾斜していなくともよい。
【００３１】
一方の回転シャフト４１は、ベアリング４４により支持され、その先端には直交軸ギヤモータである回転モータ４２が取り付けられている。直交軸ギヤモータは、モータ軸と回転軸が直交しており、これにより装置全体をコンパクトとすることができる。但し、回転モータ４２は、直交軸ギヤモータに限られない。他方の回転シャフト４３もまた、ベアリング４４により支持されている。この構成により、枠体２０は、回転シャフト４１、４３により支持されかつ回転駆動される。
【００３２】
液体噴霧手段６０の液体タンク６１の一端に接続されるエア供給ホース６３は、回転シャフト４３の内部に軸方向に形成されたエア供給路６６と連通している。エア供給路６６とエア供給ホース６３とは、例えば、適宜の継手（図示せず）により接続される。
【００３３】
ここでは図示しないが、コンテナ固定部３０のエアシリンダー３１に圧縮空気を供給するエア供給路も同様に、回転シャフト４３の内部に軸方向に形成されていることが好適である。これらのエア供給路については、後述する図６で詳細に示す。回転シャフト４３の先端には、これらのエア供給路を外部の圧縮空気源（図示せず）と接続するためのロータリー継手４６が設けられる。
【００３４】
さらに、少なくとも一方の回転シャフト４３の中間位置に、液体制御手段７０が設けられている。液体制御手段７０は、液体噴霧手段６０による液体の噴霧又は停止を制御する。具体的には、回転中のコンテナ５０が、正立姿勢となるときにのみノズル６５から液体を噴霧し、倒立姿勢となるときには、液体を噴射しないように制御する。これは、倒立姿勢のときは、ノズル６５が粉体に埋没するため、その状態で噴霧するとノズル６５が閉塞してしまうからである。
【００３５】
液体制御手段７０は、回転シャフト４３とともに回転するカム７１と、カム７１により運動する従節７２と、従節７２の運動に従ってエア供給路６３への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ７３とを有する。液体制御手段７０については、後述する図６において詳細に示す。図示の例では、液体制御手段７０は、回転シャフト４３上に設けられているが、回転シャフト４１上に設けることも可能である。
【００３６】
図４は、液体タンク６１の実施例を詳細に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。液体タンク６１の円筒状の本体の内部空間には、１つのピストン６７が配置されている。ピストン６７は、内部空間とほぼ同じ直径をもつ円板又は円柱である。ピストン６７は、軸方向に移動可能である。ピストン６７が内部空間の中間位置にあるとき、内部空間は軸方向において２つの室に区画される。円筒状の本体の両端部は、着脱可能な蓋６１ａ、６１ｂにより閉鎖されており、密閉可能である。一方の端部の蓋６１ａには、圧縮空気の流入口６１ａ１が形成され、エア供給ホースを接続可能である。他方の端部の蓋６１ｂには、液体の流出口６１ｂ１が形成され、液体供給ホースを接続可能である。
【００３７】
図５は、液体タンク６１に圧縮空気を送り込んで液体を押し出す作動中の状態を説明する図である。（ａ）は開始時の状態、（ｂ）は作動中の状態、（ｃ）は終了時の状態である。
【００３８】
図５（ａ）の開始時には、ピストン６７はエア供給ホース６３側の一方の端部に位置し、液体タンク６１の内部空間全体に液体８０が充填されている。（ｂ）に示す作動中は、エア供給ホース６３から圧縮空気９０が送り込まれることにより、ピストン６７が他方の端部に向かって移動し、液体８０が液体供給ホース６４へ押し出される。作動中に圧縮空気９０の流入が停止すると、ピストン６７も停止し、液体８０の押出しも停止する。（ｃ）の終了時には、ピストン６７が完全に他方の端部まで移動し、液体８０が全て押し出されている。
【００３９】
複数のコンテナを用いた混合作業を連続して行う際に、液体８０の種類を変える場合は、液体タンク６１、液体供給ホース６４及びノズル６５をまとめて交換すればよい。これらの部品を洗浄して液体を入れ替える必要がないので、作業性がよい。
【００４０】
また、液体タンク６１内の液体８０が無くなると、ピストン６７が他方の端部に到達してそれ以上移動しないので、圧縮空気９０の圧力が、液体供給ホース６４より先の部分には及ばない。これにより、所定量の液体のみを確実に噴霧できると同時に、圧縮空気の圧力がコンテナにまで負荷されてコンテナ内が高圧となる危険性を回避できる。
【００４１】
図６は、図２に示した液体制御手段７０の詳細な構成を示した拡大図である。（ａ）は、回転シャフト４３を含む液体制御手段７０の近傍を示した部分断面側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略的なＡ矢視図である。図６では、圧縮空気の流れを２点波線で模式的に示している。
【００４２】
液体制御手段７０は、回転シャフト４３とともに回転するカム７１と、カム７１により運動する従節７２と、従節７２の運動に従ってエア供給路６６への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ７３とを有する。エアバルブ７３は、コンプレッサ等の圧縮空気源９１と接続されている。図示の例では、カム７１は、所定の回転角度範囲θでは大直径の円であり、それ以外の回転角度範囲では小直径の円であるような外郭形状を具備する板である。カム７１は、回転シャフト４３と同軸上に配置されかつ一体に回転するように固定されている。従節７２は、カム７１の外郭形状に沿って旋回運動する端子である。従節７２の向きの変化により、エアバルブ７３が、圧縮空気源９１からロータリー継手４６への圧縮空気の流れを通過させたり遮断したりする。従節７２がカム７１の回転角度範囲θの部分に接している間は、圧縮空気を通過させ、それ以外の部分に接している間は、圧縮空気を遮断する。
【００４３】
カム７１の回転角度範囲θは、コンテナ５０がほぼ正立姿勢となる回転角度範囲に相当するように設定されている。θは、例えば１２０°に設定されるが、これに限られない。異なるθを設定する場合には、θの異なる別の外郭形状をもつカム７１に交換すればよい。この構成によれば、カム７１の回転により、コンテナ５０が所定の回転角度範囲内にあるときのみ液体が噴霧されることとなる。
【００４４】
図６に示すように、ロータリー継手４６と連通するエア供給路６６は、回転シャフト４３の内部を軸方向に貫通し、さらに図１に示したエア供給ホース６３を介して液体タンク６１と連通する。
【００４５】
また、圧縮空気源９１は、図１に示したコンテナ固定部３０のエアシリンダー３１にも圧縮空気を供給する。エアシリンダー３１へ連通するエア供給路３３も同様に、回転シャフト４３の内部に軸方向に形成されている。エア供給路３３とエアシリンダー３１の間は、適宜のエア供給ホースにより連結する。
【００４６】
これらのエア供給路６６、３３は、回転シャフト４３の内部に形成されることにより、枠体２０の回転による機械的な影響（振動、捻れ、接触等）を受けない。
【００４７】
図７は、図６に示したカム７１の別の実施例を示す。図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、この別の実施例における１つのカムの取り得る３つの異なる形状を示しており、上側の図は図６（ｂ）と同様のＡ矢視図であり、下側の図は概略側面図である。このカムは、２つのカム片７１ａ、７１ｂからなる。２つのカム片７１ａ、７１ｂは、例えば図６のカム７１を直径に沿って２つに分割した形状からなる。概略側面図に示すように、これら２つのカム片７１ａ、７１ｂは軸方向に所定の距離だけずれて回転シャフト４３に配置されている。なお、従節７２は、双方のカム片７１ａ、７１ｂに当接できる幅を備えるようにする。
【００４８】
そして、例えば、カム片７１ａが回転シャフト４３に完全に固定され、カム片７１ｂは回転軸の周りで回動可能とする。つまり、回転軸周りの角度関係において２つのカム片を相対的に移動可能とする。これにより、２つのカム片７１ａ、７１ｂ同士は軸方向から見て重なり合うことができ、重なり合う角度を変更することができる。この結果、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、２つのカム片７１ａ、７１ｂからなるカムの全体形状を変えることができる。所定のカム形状に設定した後、例えば、適宜の留め具７５をカム片に設けた孔に通して２つのカム片同士を固定する。この固定手段は任意である。
【００４９】
図７に示したカムを用いることにより、１つのカムを別のカムと交換することなくカム形状を変更することができ、すなわち、圧縮空気が供給される所定の回転角度範囲を変更可能となる。
【００５０】
図８は、本発明の混合装置の別の実施例を示す図である。図１と同様に、固定状態のコンテナ５０’の左半分を実線で、開放状態のコンテナ５０’の右半分を点線で示している。混合装置２は、図１に示した混合装置１とは、撹拌羽根と蓋の構成において異なる。
【００５１】
混合装置２では、撹拌モータ１１の駆動軸である撹拌軸１２は、枠体２０の天井部材２１を貫通して下方に突出しているが、撹拌軸１２の下端部分には、接続機構のみが設けられており、蓋及び撹拌羽根は取り付けられていない。一方、コンテナ５０’には、着脱可能な蓋５８が設けられ、蓋５８の下方に撹拌羽根５９が配置され、撹拌羽根５９の回転軸５９ａは、蓋５８の中央を貫通して上方に突出し、上端部分に接続機構を具備する。
【００５２】
このように、混合装置２では、蓋５８及び撹拌羽根５９は、枠体２０ではなくコンテナ５０’に付設されている。また、蓋５８の上面には液体供給ホース６４を連結でき、蓋５８を下面にはノズル６５を連結可能である。ノズル６５は、予め蓋５８の下面に取り付けておく。コンテナ５０’を固定する場合は、図１の実施例と同様にコンテナ５０’を上昇させて押圧状態とし、撹拌羽根５９の回転軸５９ａと、撹拌モータ１１の撹拌軸１２とを接続する。接続機構は、撹拌軸１２から回転軸５９ａに回転が伝達されるならば、公知のいずれの構成を用いてもよい。
【００５３】
図１の混合装置１では、蓋及び撹拌羽根が枠体２０に付設されているので、複数のコンテナで連続作業をする際に、混合物の内容が異なる場合は蓋及び撹拌羽根を洗浄する必要があるが、図８の混合装置２では、蓋５８及び撹拌羽根５９がコンテナ５０’に付設されているので、別のコンテナに交換する際に蓋及び撹拌羽根を洗浄する必要がなく、作業性がよい。
【００５４】
図８の混合装置２の他の部分の構成については、図１の混合装置１と同様であるので、説明を省略する。
【符号の説明】
【００５５】
１、２ 混合装置
１１ 撹拌モータ
１２ 撹拌軸
１３ コンテナ蓋
１４ 撹拌羽根
２０ 枠体
２１ 天井部材
２２ 柱部材
２３ 伸縮柱部材
２４ 壁板部材
２５ コンテナ脚受け部材
３０ コンテナ固定部
３１ エアシリンダー
３２ プランジャー
３３ エア供給路
３４ コンテナ押圧部材
４１、４３ 回転シャフト
４２ 回転モータ
４４ ベアリング
４６ ロータリー継手
５０ コンテナ
５１ 容器本体
５２ 押圧パッド
５３ 開口頸部
５４ 排出口
５５ 脚
５６ 支持板
５７ ローラ
５８ 蓋
５９ 撹拌羽根
６０ 液体噴霧手段
６１ 液体タンク
６２ 固定具
６３ エア供給ホース
６４ 液体供給ホース
６５ ノズル
６６ エア供給路
６７ ピストン
７０ 液体制御手段
７１ カム
７１ａ、７１ｂ カム片
７２ 従節
７３ エアバルブ
７５ カム固定ピン
８０ 液体
９０ 圧縮空気
９１ 圧縮空気源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を収容したコンテナを回転させつつコンテナ内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品製造等において、粒状又は粉状の物質（以下「粉体」と称する）と液体とを均一に混合するために、粉体を収容したコンテナを回転させつつコンテナ内に液体を噴霧する混合装置が知られている。
【０００３】
特許文献１は、上記の混合装置の基本形態の一つである、コンテナ内に収容した粉体を撹拌混合する装置を開示する。当該装置に着脱可能なコンテナは、蓋を備え、蓋の下面側に撹拌羽根が取り付けられ、撹拌羽根の軸は蓋の上面側に突出している。コンテナを装置に固定したとき、撹拌羽根の軸は、装置に設置された駆動モータの駆動軸と連結される。駆動モータにより撹拌羽根を回転させて粉体を撹拌する。
【０００４】
特許文献２は、粉体と液体の混合装置を開示する。当該装置は、粉体を収容する着脱可能なコンテナを支持し、回転させる。装置外部に設置された液体供給源から連結管とロータリージョイントを介し、液体注入ノズルにより液体をコンテナ内に注入できる。コンテナの回転中、液体注入箇所が上になる回転位置に来たことを回転位置検出センサが検出し、それに応じて注入制御装置が液体をコンテナ内に噴霧状に注入する。
【０００５】
特許文献３もまた、粉体と液体の混合装置を開示する。当該装置は、粉体を収容するコンテナと、コンテナを回転させる回転機構部とを有する。液体タンクは、コンテナ固定枠とともに回転する。ロータリー継手を介したエア流路を介して圧縮空気が液体タンクへ供給されることにより、液体タンクからコンテナ内に液体が注入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４４８９３号公報
【特許文献２】特開平５−１６８８８７号公報
【特許文献３】特開２００６−１２２７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のように、回転するコンテナ内の粉体にノズルで液体を噴霧するときは、ノズルが上の位置にきたときに噴霧することが望ましい。ノズルが下の位置にあるときはノズルが粉体に埋没するので、このときに噴霧するとノズルが閉塞してしまうことから、これを回避するためである。しかしながら、特許文献２の回転位置検出は、光又は磁力を用いたセンサにより行っているため（００３０、図２）、センサの電子回路とエア流体回路とを連携させる必要があり、制御機構の構成が複雑となる。
【０００８】
特許文献３のように、回転するコンテナ固定枠に液体タンクを取付けた場合、装置外部に液体タンクを設置する場合と比べて、異なる種類の液体に交換する作業が容易でありかつ液体流路の洗浄が不要となるため、作業負担が軽減される。しかしながら、特許文献３では、コンテナ固定枠に取り付けた液体タンクと外部ポンプとを連結する圧縮空気の流路が、コンテナ周囲の空間を渡って導かれているため（００２９、図２）、ロータリー継手が介在するとしても、回転に伴ってエア流路に掛かる機械的負担は相当大きく、また、回転するコンテナ固定枠に引っ掛かる虞もあり、耐久性が無い。
【０００９】
従来技術の上記の問題点に鑑み、本発明は、粉体と液体を混合する混合装置において、回転するコンテナに対して液体を最適なタイミングで噴霧できる簡易な構成を提供するとともに、回転する枠体に取り付けられた液体タンクに対して圧縮空気を確実にかつ安全に供給できる耐久性のある構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の構成を提供する。なお、括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付する。
【００１１】
本発明による粉体と液体を混合する混合装置は、粉体を収容したコンテナ（50）を回転させつつ前記コンテナ（50）内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置（1）において、前記コンテナ（50）を着脱可能に固定する枠体（20）と、前記枠体（20）を回転駆動するべく前記枠体（20）の両側面にそれぞれ取り付けられた回転シャフト（41,43）と、液体を収容し前記枠体（20）に着脱可能に固定される液体タンク（61）と、前記液体タンク（61）に圧縮空気を供給するためのエア供給路（66）と、圧縮空気により前記液体タンク（61）から押し出された液体を前記コンテナ（50）内で噴霧するためのノズル(65）と、を有し、前記エア供給路（66)が、少なくとも一方の前記回転シャフト(43)の内部に軸方向に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の混合装置において、前記液体タンク（61）が、両端部（61a,61b）を閉鎖された円筒状の本体と、前記本体の内部空間に配置された１つのピストン（67）と、圧縮空気を流入させるために一方の端部（61a）に形成された流入口（61a1）と、液体を押し出すために他方の端部（61b）に形成された流出口（61b1）と、を有し、前記ピストン（67）と他方の端部（61b）との間の内部空間に液体を収容可能であることが、好適である。
【００１３】
上記の混合装置において、前記回転シャフト（41,43）とともに回転するカム（71）と、前記カム（71）により運動する従節（72）と、前記従節（72）の運動に従って前記エア供給路（66）への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ（73）と、をさらに有し、
前記回転シャフト（41,43）により前記コンテナ（50）が回転するとき、前記コンテナ（50）が所定の回転角度範囲（θ）内にあるときのみ圧縮空気が供給されるように、前記カム（71）の形状が設定されることが、好適である。
また、前記カム（71）は分割された２つのカム片（71a、71b）からなり、前記２つのカム片（71a、71b）同士は軸方向から見て重なり合うことができるように回転軸の周りで相対的に移動可能であり、前記２つのカム片（71a、71b）の重なり合う角度を変更することにより、圧縮空気が供給される前記所定の回転角度範囲（θ）を変更可能であることが、好適である。
【００１４】
上記の混合装置において、前記コンテナ（50）が前記枠体（20）に固定された状態にて前記コンテナ（50）内部に配置される撹拌羽根（14,59）と、前記撹拌羽根（14,59）を回転するべく前記枠体（20）に固定された撹拌モータ（11）と、をさらに有することが、好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の粉体と液体を混合する混合装置は、コンテナを着脱可能に固定する枠体に液体タンクが取り付けられており、液体タンクから液体を押し出すために液体タンクに供給する圧縮空気のエア供給路が、枠体を回転駆動する回転シャフトのうちの少なくとも一方の内部に軸方向に形成されている。つまり、混合装置外部から枠体まで圧縮空気を導くエア供給路が回転シャフトの内部に形成されている。これにより、回転に伴ってエア供給路の構成部材に機械的負担が掛かったり、回転中にエア供給路の構成部材が枠体に引っ掛かったりすることが無い。よって、エア供給路の耐久性を確保でき、常に安定して圧縮空気を供給できる。
【００１６】
また、本発明では、一工程でコンテナ内に供給される液体の量が、液体タンクの容量によって規定される。これにより、過剰な液体がコンテナに供給されることが無いため、過剰な液体によりコンテナ内の圧力が高まる危険性を生じない。また、液体タンク内の液体が無くなると、ピストンが他方の端部に到達してそれ以上移動しないので、圧縮空気の圧力が液体の流出口より先の部分には及ばない。つまり、圧縮空気の圧力がコンテナ内にまで負荷されることはない。この点においても、コンテナ内が高圧となる危険性（爆発の虞がある）を回避できる。
【００１７】
また、本発明では、エア供給路への圧縮空気の供給と停止を制御するために、回転シャフトとともに回転するカムと、カムにより運動する従節と、従節の運動に従ってエア供給路への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブと、を有する。このように本発明では、コンテナを回転させる回転シャフトの運動が、カム機構を介して直接的にエアバルブの切替えに利用されるので、光センサや磁力センサを用いる場合における電子回路が不要であり、また、電子回路と流体回路の連携も不要である。よって、簡易な構成にて確実に液体の噴霧及び停止を制御できる。
【００１８】
さらにまた、カムを２分割して、カムの形状を変更可能とすることにより、圧縮空気を供給する回転角度範囲を変更することができる。これにより、回転角度範囲を変更するためにカムを取り外して別の形状のカムに交換する必要がなく、作業性がよくなる。
【００１９】
コンテナ内に撹拌羽根を配置し、撹拌モータにより回転することにより、噴霧された液体により塊状（いわゆるダマ）となった粉体を効率よく破砕することができ、液体と粉体の良好な混合を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明による粉体と液体の混合装置の一実施例における主要部を概略的に示す正面図である。
【図２】図２は、図１と同様の平面図（図１よりも左右両側に広い領域を示す）である。
【図３】図３は、図１と同様の右側面図である。
【図４】図４は、液体タンクの実施例を詳細に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図５】液体タンクに圧縮空気を送出して液体を押し出す作動中の状態を説明する図である。（ａ）は開始時の状態、（ｂ）は作動中の状態、（ｃ）は終了時の状態である。
【図６】図６は、図２に示した液体制御手段の詳細な構成を示した拡大図であり、（ａ）は、回転シャフトを含む液体制御手段の近傍を示した部分断面側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略的なＡ矢視図である。
【図７】図７は、図６に示したカムの別の実施例である。
【図８】図８は、本発明の混合装置の別の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による粉体と液体の混合装置の一実施例における主要部を概略的に示す正面図であり、図２は、平面図（図１よりも左右両側に広い領域を示す）であり、図３は、右側面図である。
【００２２】
図１〜図３に示すように、混合装置１は、コンテナ５０を着脱可能に固定する枠体２０を備えている。枠体２０は、略直方体の箱形状であり、梁、柱、壁板に相当する各部材を適宜組み合わせて形成されている。枠体２０は、上面に天井部材２１が配置され、少なくとも四隅に柱部材２２が配置され、左右の側面に壁板部材２４が配置されている。右側面の壁板部材２４には回転シャフト４１が、左側面の壁板部材２４には回転シャフト４３がそれぞれ取り付けられている。枠体２０は、回転シャフト４１、４３を軸として回転する。柱部材２２の下端からは、伸縮柱部材２３が延在している。伸縮柱部材２３は、その下端に連結されたコンテナ脚受け部材２５の上下動に従って伸縮する。
【００２３】
枠体２０の天井部材２１の上面中央には、撹拌モータ１１が固定されている。撹拌モータ１１の駆動軸である撹拌軸１２は、天井部材２１を下方に突き抜けている。突き抜けた撹拌軸１２の周囲には、コンテナ５０の蓋１３がベアリングを介して取り付けられている。さらに撹拌軸１２は、蓋１３の下方に延びて先端に撹拌羽根１４を具備する。撹拌羽根１４は、撹拌モータ１１により回転駆動される。
【００２４】
さらに、蓋１３を貫通する適宜の連結具１３ａが設けられている。蓋１３の上面側では、連結具１３ａに液体を供給する液体供給ホース６４が連結され、蓋１３の下面側では、連結具１３ａにノズル６５が連結される。これにより、液体供給ホース６４とノズル６５は連通している。
【００２５】
枠体２０の内側には、コンテナ５０を着脱可能に固定するためのコンテナ固定部３０が設けられている。枠体２０の左側面及び右側面の内側にそれぞれ、エアシリンダー３１が固定されている。エアシリンダー３１の下端から突出したプランジャー３２は、その下端がコンテナ脚受け部材２５と連結されている。プランジャー３２は、エアシリンダー３１に供給される圧縮空気（この圧縮空気のエア供給路は図示を省略）により伸縮し、それによりコンテナ脚受け部材２５が上下動する。また、枠体２０の天井部材２１から、コンテナ押圧部材３４が垂下している。
【００２６】
図１では、コンテナ５０については、固定状態における左半分のみを実線で示し、開放状態における右半分のみを点線で示している。コンテナ５０は、角筒部分と角錐部分からなる容器本体５１を備え、上面の中央に円筒状の開口頸部５３を介して円形の開口を有する。容器本体５１の上面の四隅には、押圧パッド５２が設けられている。さらに、４本の脚５５を有し、脚５５の下端にはローラ５７が取り付けられている。角錐部分の下端には排出口５４が設けられている。コンテナ５０は、混合装置１から開放されたときは、ローラ５７により移動できる。脚５５の中間位置に、水平な支持板５６が外向きに設けられている。支持板５６は、枠体２０のコンテナ脚受け部材２５上に載置される。
【００２７】
コンテナ５０を固定するときは、エアシリンダー３１のプランジャーが収縮することにより、コンテナ脚受け部材２５がコンテナ５０の支持板５６を載せて上昇する。コンテナ５０の上面の押圧パッド５２が、枠体２０のコンテナ押圧部材３４に当たると、エアシリンダー３１のエア圧により、コンテナ５０が上方に押し付けられ固定される。固定状態において、コンテナ５０の上面開口は、蓋１３により密閉される。この固定状態では、コンテナ５０の容器本体５１内に、撹拌羽根１４とノズル６５が配置されることとなる。逆に、コンテナ５０を開放するときは、エアシリンダー３１のプランジャーを伸張させる。
【００２８】
なお、枠体２０、コンテナ固定部３０及びコンテナ５０の具体的構成は、図示の実施例に限定されるものではなく、公知の種々の構成を利用してもよい。
【００２９】
コンテナ５０内で液体を噴霧するための液体噴霧手段６０の主要部は、枠体２０に取り付けられており、枠体２０とともに回転する。液体噴霧手段６０は、液体を収容する液体タンク６１を有する。液体タンク６１は円筒状であり、適宜の固定具６２を用いて枠体２０に着脱可能に固定される。固定具６２は、例えば、留め具付きの長さ調節可能なバンドである。液体タンク６１から液体を押し出すために、液体タンク６１に圧縮空気を送るエア供給ホース６３が、液体タンク６１の一方の端部に接続される。液体タンク６１からから押し出された液体は、液体タンク６１の他方の端部に接続された液体ホース６４によりノズル６５に導かれ、ノズル６５によりコンテナ５０内で噴霧される。
【００３０】
図２の平面図に示すように、枠体２０は、その両側面に取り付けられら回転シャフト４１、４３の軸に対して傾斜して取り付けられている。これにより、コンテナ５０の内部で複雑な撹拌動作が行われるため、混合の効率が向上する。これは好適な実施例であるが、必ずしも回転軸に対して枠体２０が傾斜していなくともよい。
【００３１】
一方の回転シャフト４１は、ベアリング４４により支持され、その先端には直交軸ギヤモータである回転モータ４２が取り付けられている。直交軸ギヤモータは、モータ軸と回転軸が直交しており、これにより装置全体をコンパクトとすることができる。但し、回転モータ４２は、直交軸ギヤモータに限られない。他方の回転シャフト４３もまた、ベアリング４４により支持されている。この構成により、枠体２０は、回転シャフト４１、４３により支持されかつ回転駆動される。
【００３２】
液体噴霧手段６０の液体タンク６１の一端に接続されるエア供給ホース６３は、回転シャフト４３の内部に軸方向に形成されたエア供給路６６と連通している。エア供給路６６とエア供給ホース６３とは、例えば、適宜の継手（図示せず）により接続される。
【００３３】
ここでは図示しないが、コンテナ固定部３０のエアシリンダー３１に圧縮空気を供給するエア供給路も同様に、回転シャフト４３の内部に軸方向に形成されていることが好適である。これらのエア供給路については、後述する図６で詳細に示す。回転シャフト４３の先端には、これらのエア供給路を外部の圧縮空気源（図示せず）と接続するためのロータリー継手４６が設けられる。
【００３４】
さらに、少なくとも一方の回転シャフト４３の中間位置に、液体制御手段７０が設けられている。液体制御手段７０は、液体噴霧手段６０による液体の噴霧又は停止を制御する。具体的には、回転中のコンテナ５０が、正立姿勢となるときにのみノズル６５から液体を噴霧し、倒立姿勢となるときには、液体を噴射しないように制御する。これは、倒立姿勢のときは、ノズル６５が粉体に埋没するため、その状態で噴霧するとノズル６５が閉塞してしまうからである。
【００３５】
液体制御手段７０は、回転シャフト４３とともに回転するカム７１と、カム７１により運動する従節７２と、従節７２の運動に従ってエア供給路６３への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ７３とを有する。液体制御手段７０については、後述する図６において詳細に示す。図示の例では、液体制御手段７０は、回転シャフト４３上に設けられているが、回転シャフト４１上に設けることも可能である。
【００３６】
図４は、液体タンク６１の実施例を詳細に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。液体タンク６１の円筒状の本体の内部空間には、１つのピストン６７が配置されている。ピストン６７は、内部空間とほぼ同じ直径をもつ円板又は円柱である。ピストン６７は、軸方向に移動可能である。ピストン６７が内部空間の中間位置にあるとき、内部空間は軸方向において２つの室に区画される。円筒状の本体の両端部は、着脱可能な蓋６１ａ、６１ｂにより閉鎖されており、密閉可能である。一方の端部の蓋６１ａには、圧縮空気の流入口６１ａ１が形成され、エア供給ホースを接続可能である。他方の端部の蓋６１ｂには、液体の流出口６１ｂ１が形成され、液体供給ホースを接続可能である。
【００３７】
図５は、液体タンク６１に圧縮空気を送り込んで液体を押し出す作動中の状態を説明する図である。（ａ）は開始時の状態、（ｂ）は作動中の状態、（ｃ）は終了時の状態である。
【００３８】
図５（ａ）の開始時には、ピストン６７はエア供給ホース６３側の一方の端部に位置し、液体タンク６１の内部空間全体に液体８０が充填されている。（ｂ）に示す作動中は、エア供給ホース６３から圧縮空気９０が送り込まれることにより、ピストン６７が他方の端部に向かって移動し、液体８０が液体供給ホース６４へ押し出される。作動中に圧縮空気９０の流入が停止すると、ピストン６７も停止し、液体８０の押出しも停止する。（ｃ）の終了時には、ピストン６７が完全に他方の端部まで移動し、液体８０が全て押し出されている。
【００３９】
複数のコンテナを用いた混合作業を連続して行う際に、液体８０の種類を変える場合は、液体タンク６１、液体供給ホース６４及びノズル６５をまとめて交換すればよい。これらの部品を洗浄して液体を入れ替える必要がないので、作業性がよい。
【００４０】
また、液体タンク６１内の液体８０が無くなると、ピストン６７が他方の端部に到達してそれ以上移動しないので、圧縮空気９０の圧力が、液体供給ホース６４より先の部分には及ばない。これにより、所定量の液体のみを確実に噴霧できると同時に、圧縮空気の圧力がコンテナにまで負荷されてコンテナ内が高圧となる危険性を回避できる。
【００４１】
図６は、図２に示した液体制御手段７０の詳細な構成を示した拡大図である。（ａ）は、回転シャフト４３を含む液体制御手段７０の近傍を示した部分断面側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略的なＡ矢視図である。図６では、圧縮空気の流れを２点波線で模式的に示している。
【００４２】
液体制御手段７０は、回転シャフト４３とともに回転するカム７１と、カム７１により運動する従節７２と、従節７２の運動に従ってエア供給路６６への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ７３とを有する。エアバルブ７３は、コンプレッサ等の圧縮空気源９１と接続されている。図示の例では、カム７１は、所定の回転角度範囲θでは大直径の円であり、それ以外の回転角度範囲では小直径の円であるような外郭形状を具備する板である。カム７１は、回転シャフト４３と同軸上に配置されかつ一体に回転するように固定されている。従節７２は、カム７１の外郭形状に沿って旋回運動する端子である。従節７２の向きの変化により、エアバルブ７３が、圧縮空気源９１からロータリー継手４６への圧縮空気の流れを通過させたり遮断したりする。従節７２がカム７１の回転角度範囲θの部分に接している間は、圧縮空気を通過させ、それ以外の部分に接している間は、圧縮空気を遮断する。
【００４３】
カム７１の回転角度範囲θは、コンテナ５０がほぼ正立姿勢となる回転角度範囲に相当するように設定されている。θは、例えば１２０°に設定されるが、これに限られない。異なるθを設定する場合には、θの異なる別の外郭形状をもつカム７１に交換すればよい。この構成によれば、カム７１の回転により、コンテナ５０が所定の回転角度範囲内にあるときのみ液体が噴霧されることとなる。
【００４４】
図６に示すように、ロータリー継手４６と連通するエア供給路６６は、回転シャフト４３の内部を軸方向に貫通し、さらに図１に示したエア供給ホース６３を介して液体タンク６１と連通する。
【００４５】
また、圧縮空気源９１は、図１に示したコンテナ固定部３０のエアシリンダー３１にも圧縮空気を供給する。エアシリンダー３１へ連通するエア供給路３３も同様に、回転シャフト４３の内部に軸方向に形成されている。エア供給路３３とエアシリンダー３１の間は、適宜のエア供給ホースにより連結する。
【００４６】
これらのエア供給路６６、３３は、回転シャフト４３の内部に形成されることにより、枠体２０の回転による機械的な影響（振動、捻れ、接触等）を受けない。
【００４７】
図７は、図６に示したカム７１の別の実施例を示す。図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、この別の実施例における１つのカムの取り得る３つの異なる形状を示しており、上側の図は図６（ｂ）と同様のＡ矢視図であり、下側の図は概略側面図である。このカムは、２つのカム片７１ａ、７１ｂからなる。２つのカム片７１ａ、７１ｂは、例えば図６のカム７１を直径に沿って２つに分割した形状からなる。概略側面図に示すように、これら２つのカム片７１ａ、７１ｂは軸方向に所定の距離だけずれて回転シャフト４３に配置されている。なお、従節７２は、双方のカム片７１ａ、７１ｂに当接できる幅を備えるようにする。
【００４８】
そして、例えば、カム片７１ａが回転シャフト４３に完全に固定され、カム片７１ｂは回転軸の周りで回動可能とする。つまり、回転軸周りの角度関係において２つのカム片を相対的に移動可能とする。これにより、２つのカム片７１ａ、７１ｂ同士は軸方向から見て重なり合うことができ、重なり合う角度を変更することができる。この結果、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、２つのカム片７１ａ、７１ｂからなるカムの全体形状を変えることができる。所定のカム形状に設定した後、例えば、適宜の留め具７５をカム片に設けた孔に通して２つのカム片同士を固定する。この固定手段は任意である。
【００４９】
図７に示したカムを用いることにより、１つのカムを別のカムと交換することなくカム形状を変更することができ、すなわち、圧縮空気が供給される所定の回転角度範囲を変更可能となる。
【００５０】
図８は、本発明の混合装置の別の実施例を示す図である。図１と同様に、固定状態のコンテナ５０’の左半分を実線で、開放状態のコンテナ５０’の右半分を点線で示している。混合装置２は、図１に示した混合装置１とは、撹拌羽根と蓋の構成において異なる。
【００５１】
混合装置２では、撹拌モータ１１の駆動軸である撹拌軸１２は、枠体２０の天井部材２１を貫通して下方に突出しているが、撹拌軸１２の下端部分には、接続機構のみが設けられており、蓋及び撹拌羽根は取り付けられていない。一方、コンテナ５０’には、着脱可能な蓋５８が設けられ、蓋５８の下方に撹拌羽根５９が配置され、撹拌羽根５９の回転軸５９ａは、蓋５８の中央を貫通して上方に突出し、上端部分に接続機構を具備する。
【００５２】
このように、混合装置２では、蓋５８及び撹拌羽根５９は、枠体２０ではなくコンテナ５０’に付設されている。また、蓋５８の上面には液体供給ホース６４を連結でき、蓋５８を下面にはノズル６５を連結可能である。ノズル６５は、予め蓋５８の下面に取り付けておく。コンテナ５０’を固定する場合は、図１の実施例と同様にコンテナ５０’を上昇させて押圧状態とし、撹拌羽根５９の回転軸５９ａと、撹拌モータ１１の撹拌軸１２とを接続する。接続機構は、撹拌軸１２から回転軸５９ａに回転が伝達されるならば、公知のいずれの構成を用いてもよい。
【００５３】
図１の混合装置１では、蓋及び撹拌羽根が枠体２０に付設されているので、複数のコンテナで連続作業をする際に、混合物の内容が異なる場合は蓋及び撹拌羽根を洗浄する必要があるが、図８の混合装置２では、蓋５８及び撹拌羽根５９がコンテナ５０’に付設されているので、別のコンテナに交換する際に蓋及び撹拌羽根を洗浄する必要がなく、作業性がよい。
【００５４】
図８の混合装置２の他の部分の構成については、図１の混合装置１と同様であるので、説明を省略する。
【符号の説明】
【００５５】
１、２ 混合装置
１１ 撹拌モータ
１２ 撹拌軸
１３ コンテナ蓋
１４ 撹拌羽根
２０ 枠体
２１ 天井部材
２２ 柱部材
２３ 伸縮柱部材
２４ 壁板部材
２５ コンテナ脚受け部材
３０ コンテナ固定部
３１ エアシリンダー
３２ プランジャー
３３ エア供給路
３４ コンテナ押圧部材
４１、４３ 回転シャフト
４２ 回転モータ
４４ ベアリング
４６ ロータリー継手
５０ コンテナ
５１ 容器本体
５２ 押圧パッド
５３ 開口頸部
５４ 排出口
５５ 脚
５６ 支持板
５７ ローラ
５８ 蓋
５９ 撹拌羽根
６０ 液体噴霧手段
６１ 液体タンク
６２ 固定具
６３ エア供給ホース
６４ 液体供給ホース
６５ ノズル
６６ エア供給路
６７ ピストン
７０ 液体制御手段
７１ カム
７１ａ、７１ｂ カム片
７２ 従節
７３ エアバルブ
７５ カム固定ピン
８０ 液体
９０ 圧縮空気
９１ 圧縮空気源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を収容したコンテナ（50）を回転させつつ前記コンテナ（50）内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置（1）において、
前記コンテナ（50）を着脱可能に固定する枠体（20）と、
前記枠体（20）を回転駆動するべく前記枠体（20）の両側面にそれぞれ取り付けられた回転シャフト（41,43）と、
液体を収容し前記枠体（20）に着脱可能に固定される液体タンク（61）と、
前記液体タンク（61）に圧縮空気を供給するためのエア供給路（66）と、
圧縮空気により前記液体タンク（61）から押し出された液体を前記コンテナ（50）内で噴霧するためのノズル(65）と、を有し、
前記エア供給路（66)が、少なくとも一方の前記回転シャフト(43)の内部に軸方向に形成されていることを特徴とする粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項２】
前記液体タンク（61）が、両端部（61a,61b）を閉鎖された円筒状の本体と、前記本体の内部空間に配置された１つのピストン（67）と、圧縮空気を流入させるために一方の端部（61a）に形成された流入口（61a1）と、液体を押し出すために他方の端部（61b）に形成された流出口（61b1）と、を有し、前記ピストン（67）と他方の端部（61b）との間の内部空間に液体を収容可能であることを特徴とする請求項１に記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項３】
前記回転シャフト（41,43）とともに回転するカム（71）と、前記カム（71）により運動する従節（72）と、前記従節（72）の運動に従って前記エア供給路（66）への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ（73）と、をさらに有し、
前記回転シャフト（41,43）により前記コンテナ（50）が回転するとき、前記コンテナ（50）が所定の回転角度範囲（θ）内にあるときのみ圧縮空気が供給されるように、前記カム（71）の形状が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項４】
前記カム（71）は分割された２つのカム片（71a、71b）からなり、前記２つのカム片（71a、71b）同士は軸方向から見て重なり合うことができるように回転軸の周りで相対的に移動可能であり、前記２つのカム片（71a、71b）の重なり合う角度を変更することにより、圧縮空気が供給される前記所定の回転角度範囲（θ）を変更可能であることを特徴とする請求項３に記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項５】
前記コンテナ（50）が前記枠体（20）に固定された状態にて前記コンテナ（50）内部に配置される撹拌羽根（14,59）と、前記撹拌羽根（14,59）を回転するべく前記枠体（20）に固定された撹拌モータ（11）と、をさらに有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項１】
粉体を収容したコンテナ（50）を回転させつつ前記コンテナ（50）内に液体を噴霧して粉体と液体を混合する混合装置（1）において、
前記コンテナ（50）を着脱可能に固定する枠体（20）と、
前記枠体（20）を回転駆動するべく前記枠体（20）の両側面にそれぞれ取り付けられた回転シャフト（41,43）と、
液体を収容し前記枠体（20）に着脱可能に固定される液体タンク（61）と、
前記液体タンク（61）に圧縮空気を供給するためのエア供給路（66）と、
圧縮空気により前記液体タンク（61）から押し出された液体を前記コンテナ（50）内で噴霧するためのノズル(65）と、を有し、
前記エア供給路（66)が、少なくとも一方の前記回転シャフト(43)の内部に軸方向に形成されていることを特徴とする粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項２】
前記液体タンク（61）が、両端部（61a,61b）を閉鎖された円筒状の本体と、前記本体の内部空間に配置された１つのピストン（67）と、圧縮空気を流入させるために一方の端部（61a）に形成された流入口（61a1）と、液体を押し出すために他方の端部（61b）に形成された流出口（61b1）と、を有し、前記ピストン（67）と他方の端部（61b）との間の内部空間に液体を収容可能であることを特徴とする請求項１に記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項３】
前記回転シャフト（41,43）とともに回転するカム（71）と、前記カム（71）により運動する従節（72）と、前記従節（72）の運動に従って前記エア供給路（66）への圧縮空気の供給又は停止を切り替えるエアバルブ（73）と、をさらに有し、
前記回転シャフト（41,43）により前記コンテナ（50）が回転するとき、前記コンテナ（50）が所定の回転角度範囲（θ）内にあるときのみ圧縮空気が供給されるように、前記カム（71）の形状が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項４】
前記カム（71）は分割された２つのカム片（71a、71b）からなり、前記２つのカム片（71a、71b）同士は軸方向から見て重なり合うことができるように回転軸の周りで相対的に移動可能であり、前記２つのカム片（71a、71b）の重なり合う角度を変更することにより、圧縮空気が供給される前記所定の回転角度範囲（θ）を変更可能であることを特徴とする請求項３に記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【請求項５】
前記コンテナ（50）が前記枠体（20）に固定された状態にて前記コンテナ（50）内部に配置される撹拌羽根（14,59）と、前記撹拌羽根（14,59）を回転するべく前記枠体（20）に固定された撹拌モータ（11）と、をさらに有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の、粉体と液体を混合する混合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４９０１８（Ｐ２０１３−４９０１８Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８６６８（Ｐ２０１１−１８８６６８）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３９２０１３０５１）山崎金属産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３９２０１３０５１）山崎金属産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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