粉粒体の混合装置
【課題】簡易な構成により粉粒体を混合して、十分な分散状態を得ることのできる、粉粒体の混合装置を提供する。
【解決手段】計量混合装置の混合ユニット１７において設けられる撹拌羽根２５を、駆動軸３０と、その軸方向において互いに所定の間隔を隔てて設けらる複数の羽根３１とにより構成し、各羽根３１を実質的に断面Ｌ字形状に形成するとともに、その羽根３１を、コントローラユニットにおいて、所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転するように制御する。
【解決手段】計量混合装置の混合ユニット１７において設けられる撹拌羽根２５を、駆動軸３０と、その軸方向において互いに所定の間隔を隔てて設けらる複数の羽根３１とにより構成し、各羽根３１を実質的に断面Ｌ字形状に形成するとともに、その羽根３１を、コントローラユニットにおいて、所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転するように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の混合装置、詳しくは、粉体や粒体などを混合するための混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ペレットや粉砕材など複数種類の材料を混合する場合には、撹拌羽根を備える機械撹拌式（固定容器型）の混合装置が広く用いられている。
【０００３】
このような混合装置は、混合すべき材料を受け入れるドラムと、そのドラム内に設けられ、回転可能に支持される駆動軸に装着される撹拌羽根とを備えており、その撹拌羽根の回転によって、ドラム内に受け入れられた複数種類の材料を均一に分散混合させるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような混合装置において、撹拌羽根は、駆動軸の一方向の回転によって、その一方向のみに回転するように制御されている。そのため、たとえば、ペレット同士、粉砕材同士、または、ペレットおよび粉砕材の混合においては、そのような撹拌羽根の一方向のみの回転によって十分な分散状態を得ることができるが、たとえば、これらペレットや粉砕材などの粒体に、マスターバッチや添加剤などの粉体を混合する場合には、その粉体の嵩密度、粘着性、静電気、凝集性などによって、粉体がドラム内における撹拌羽根の撹拌作用の影響が小さい部分（デッドボリューム）に偏ってしまうと、十分な分散状態を得るために非常に長時間を要するか、あるいは、長時間をかけても十分な分散状態を得ることができない場合がある。
【０００５】
すなわち、材料の混合分散は、撹拌羽根の回転によって、その材料を周方向に流動させることにより達成されるが、撹拌羽根の回転が一方向のみであると、ドラム内の材料はその一方向にしか流動しないため、ドラム内における撹拌羽根の撹拌作用の影響が小さい部分に偏ってしまった材料は、その部分に定常的に滞留してしまい、分散されない状態となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成により粉粒体を混合して、十分な分散状態を得ることのできる、粉粒体の混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、粉粒体を受け入れ可能に一方側へ向かって開放される容器と、その容器内に設けられる撹拌羽根とを備え、前記攪拌羽根の前記一方側に、デッドボリュームを有する粉粒体の混合装置であって、前記撹拌羽根を、所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転させるための回転制御手段を備えていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記攪拌羽根の前記一方側にレベルスイッチを備えていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記回転制御手段は、前記撹拌羽根の回転を、切り換え直後において、徐々に回転速度を速くし、その後、一定の回転速度で回転させた後、切り換え直前において、徐々に回転速度を遅くするように制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撹拌羽根の正回転および逆回転により、デッドボリュームを互いに解消し合うことができるので、粉粒体を偏らせることなく、十分な混合分散を短時間で達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の粉粒体の混合装置の一実施形態を備える計量混合装置を示す全体構成図である。
【図２】図１に示す混合ユニットの要部側断面図である。
【図３】図２に示す混合ユニットの平断面図である。
【図４】図２に示す混合ユニットの正断面図である。
【図５】図２に示す混合ユニットの撹拌羽根の撹拌動作を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の粉粒体の混合装置の一実施形態を備える計量混合装置を示す全体構成図、図２は、図１に示す混合ユニットの要部側断面図、図３は、図２に示す混合ユニットの平断面図、図４は、図２に示す混合ユニットの正断面図、図５は、図２に示す混合ユニットの撹拌羽根の撹拌動作を示すタイミング図である。以下、これら図１ないし図５を参照して、計量混合装置について詳述する。
【００１３】
図１において、この計量混合装置１は、供給ホッパーユニット２および計量混合ユニット３とを備えている。
【００１４】
供給ホッパーユニット２は、複数（４つ）の供給ホッパー４を備えている。各供給ホッパー４には、粉粒体が貯蔵される図示しない原料タンクにそれぞれ接続される原料供給ライン５と、吸引ブロワ６に接続される吸引ライン７とが接続されている。吸引ライン７は、各供給ホッパー４に対応してそれぞれ設けられるスイッチバルブ８を備えるスイッチバルブユニット９と、このスイッチバルブユニット９と吸引ブロワ６とを接続する一次側吸引ライン１０と、各スイッチバルブユニット９と各供給ホッパー４とをそれぞれ接続する複数の二次側吸引ライン１１とを備えている。
【００１５】
また、供給ホッパー４の内部上側には、各二次側吸引ライン１１を覆うようにエリミネータ１２がそれぞれ設けられるとともに、その下側にそれぞれ形成される原料供給口には、その原料供給口を開閉するためのスライドゲート１３がそれぞれ設けられている。また、これら各供給ホッパー４は、実際には、後述する計量混合ユニット３の受入口１５に原料を供給するために、各スライドゲート１３が、受入口１５の中心を向くように周状に配置されている。
【００１６】
そして、各原料タンクから各供給ホッパー４に粉粒体を気力輸送するには、気力輸送したい供給ホッパー４に対応するスイッチバルブ８を開状態として、吸引ブロワ６を作動させる。そうすると、その供給ホッパー４に選択的に粉粒体が気力輸送される。すなわち、気力輸送しようとする供給ホッパー４に対応するスイッチバルブ８を開状態として、吸引ブロワ６を作動させると、一次側吸引ライン１０、スイッチバルブユニット９および二次側吸引ライン１１を介して、その気力輸送しようとする供給ホッパー４の内部が吸引され、これによって、その供給ホッパー４に接続される原料供給ライン５を介して、その供給ホッパー４に対応する原料タンクに貯蔵される粉粒体が気力輸送される。なお、供給ホッパー４に粉粒体を搬送した空気は、エリミネータ１２によって粉粒体と分離された後、二次側吸引ライン１１、スイッチバルブユニット９、一次側吸引ライン１０を介して、吸引ブロワ６から排気される。
【００１７】
このようにして各供給ホッパー４には、各原料タンクから気力輸送される粉粒体が一時的に貯蔵される。なお、各供給ホッパー４には、その目的および用途によって、適宜、同一種類あるいは異なる種類の粉粒体が貯蔵され、たとえば、主材（樹脂ペレット）、マスターバッチ、粉砕材、添加剤などが各供給ホッパー４にそれぞれ貯蔵される。
【００１８】
計量混合ユニット３は、粉粒体を受け入れるケーシング１６と、ケーシング１６内の上方において計量ユニット１４と、その下方において混合装置としての混合ユニット１７とを備えている。
【００１９】
計量ユニット１４は、各供給ホッパー４から供給される粉粒体を受け入れる計量ホッパー１８と、この計量ホッパー１８を支持するロードセル１９と、計量ホッパー１８から混合ユニット１７に、計量された粉粒体を供給するための排出ゲート２０とを備えている。
【００２０】
計量ホッパー１８は、その上端部に粉粒体を受け入れるための受入口２１が形成されるとともに、その下端部に粉粒体を排出するための排出口２２が形成されており、排出口２２には、この排出口２２を開閉するための排出ゲート２０が設けられている。
【００２１】
また、ロードセル１９は、計量ホッパー１８を支持しつつ、その計量ホッパー１８の重量を計測できるように構成されており、この計量ホッパー１８に受け入れられる粉粒体の重量は、計量ホッパー１８、すなわち、風袋の重量をキャンセルした状態で、このロードセル１９によって計量される。
【００２２】
混合ユニット１７は、図２ないし図４にも示すように、ケーシング１６の下部が、そのまま粉粒体を受け入れて混合するための容器としての混合ケーシング２４とされており、その混合ケーシング２４内に、攪拌羽根２５と、レベルスイッチ２６（図１のみに現れている）と、粉粒体を成形機などの外部の処理装置２７（図１参照）に供給するための供給口２８と、その供給口２８を開閉するためのスライドゲート２９が設けられている。
【００２３】
混合ケーシング２４は、鉛直方向において筒状に形成されるケーシング１６に対して傾斜する有底筒状に形成されている。
【００２４】
攪拌羽根２５は、鉛直方向に対して傾斜する混合ケーシング２４の内側壁から、ほぼ直交する方向（すなわち、鉛直方向に対して、斜め上向きに傾斜する方向）に軸線が延びるように、混合ケーシング２４の内側に突出配置される駆動軸３０と、この駆動軸３０を中心として径方向に延びる複数（４つ）の羽根３１とを備えている。
【００２５】
駆動軸３０は、混合ケーシング２４の外側において、その一端が、混合ケーシング２４の外側壁に設けられる支持ケーシング３２内において、軸受け３３を介して回転可能に支持されており、その支持ケーシング３２の上方に設けられる正逆回転可能な駆動源としてのモータ３４からの動力が伝達されるように構成されている。
【００２６】
各羽根３１は、駆動軸３０の軸方向において、互いに所定の間隔を隔てて設けられており、駆動軸３０の軸方向と直交する方向に延びる水平板３５と、その水平板３５から長手方向に沿って実質的に直角に屈曲形成される垂直板３６とが一体的に形成される、実質的に断面Ｌ字形状に形成されている。
【００２７】
水平板３５は、図４に示すように、平面視略長方形で、その長手方向に沿う一端側が、中央部から両側に傾斜するテーパ状に形成されるとともに、その長手方向に沿う他端側には、直角方向に屈曲形成される垂直板３６が連続して形成されている。また、この水平板３５における駆動軸３０の挿通部を挟む両側には、粉粒体を駆動軸３０の軸方向にも移動させるべく、粉粒体を挿通するための４つの円形の開口部３７が、それぞれ２つずつ対称に形成されている。
【００２８】
垂直板３６は、平面視略長方形で、水平板３５よりもその幅が狭く形成されている。
【００２９】
そして、これら羽根３１は、駆動軸３０の周りにおいて、互いに９０°ずつ変位した角度で設けられており、同一方向に延びる２つの羽根３１（すなわち、駆動軸３０の軸方向において、１つの羽根３１を挟んで両側に配置される２つの羽根３１）が上下逆になるように（すなわち、一方の羽根３１の垂直板３６が下に、他方の羽根３１の垂直板３６が上になるように）設けられている。
【００３０】
レベルスイッチ２６は、図１に示すように、攪拌羽根２５の上方における混合ケーシング２４の内側壁に設けられており、混合ユニット１７に所定量の粉粒体が溜まった時に供給禁止信号（上限禁止信号）を送信する禁止信号送信部、および／または、粉粒体が所定量より減った時に、供給要求信号（下限要求信号）を送信する要求信号送信部を備えている。
【００３１】
供給口２８は、支持ケーシング３２の下方において、混合ケーシング２４の外側壁に設けられており、傾斜する混合ケーシング２４に対して鉛直方向に延びる筒状をなし、下端部が開放される一方で、上端部が混合ケーシング２４内と連通するように形成されている。
【００３２】
スライドゲート２９は、混合ケーシング２４と供給口２８との間の連通開口部３８（図４参照）に設けられており、図３に示すように、水平方向にスライド移動して、その連通開口部３８を開閉できるように構成されている。
【００３３】
そして、このような計量混合装置１では、たとえば、各供給ホッパー４のスライドゲート１３、計量ユニット１４のロードセル１９および排出ゲート２０、混合ユニット１７のモータ３４、レベルスイッチ２６およびスライドゲート２９などが、ＣＰＵを備える回転制御手段としてのコントローラユニット３９に接続され、このコントローラユニット３９によって各部が制御されている。
【００３４】
次に、このような計量混合装置１の計量混合動作について説明する。この計量混合装置１では、まず、各供給ホッパー４に貯蔵される粉粒体を、計量ホッパー１８内にそれぞれ投入して計量し、この計量ホッパー１８内において、これらを所定の配合比の混合物とした後、これを１バッチとして、１バッチ毎に混合ユニット１７に供給し、この混合ユニット１７において、粉粒体を少なくとも２バッチ以上混合した後、供給口２８から外部の処理装置２７に供給するようにしている。
【００３５】
より具体的に説明すると、まず、各供給ホッパー４に貯蔵される粉粒体を、計量ホッパー１８内にそれぞれ投入して１バッチとするには、各供給ホッパー４毎に、順次、投入して計量すればよい。各供給ホッパー４の計量は、まず、計量ホッパー１８の風袋重量をキャンセルすることにより、計測重量の自動０点調整を行なった後、スライドゲート１３を開動作させる。そうすると、供給ホッパー４内の粉粒体は、原料供給口から、自重によって計量ホッパー１８内に落下して、計量ホッパー１８内に粉粒体が溜まっていくようになる。
【００３６】
一方、ロードセル１９では、計量ホッパー１８内に投入される粉粒体の実重量を検知しているので、このロードセル１９によって検知された粉粒体の計量実測値が、設定された所定の投入量になった時に、スライドゲート１３を閉動作させて、供給ホッパー４から計量ホッパー１８への粉粒体の投入を終了させる。これによって、各供給ホッパー４から、所定の投入量で各粉粒体が計量ホッパー１８内に投入される。
【００３７】
そして、このように各供給ホッパー４毎の計量が行なわれた後に、これらが１バッチとして、混合ユニット１７に供給される。混合ユニット１７においては、計量ホッパー１８から１バッチ毎に供給される粉粒体が２バッチ以上溜められた状態で、攪拌羽根２５により攪拌混合されることにより、各バッチ間の粉粒体が互いに十分に混合分散され、その後、分散により均一化された粉粒体が、スライドゲート２９の開動作により、供給口２８から外部の処理装置２７に供給される。
【００３８】
たとえば、混合ユニット１７において３バッチ分混合して、外部の処理装置２７に連続供給する場合には、混合ユニット１７内の粉粒体が２バッチ分に相当する量となった時に、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給要求信号を出力させるように設定しておけばよい。そうすると、混合ユニット１７内の粉粒体が連続的に供給されることにより減少し、残りが２バッチ分に相当する量となった時には、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給要求信号が出力され、これによって、コントローラユニット３９の制御によって排出ゲート２０が開動作され、計量ホッパー１８から１バッチ分の粉粒体が混合ユニット１７に供給される。供給された１バッチ分の粉粒体は、既に混合されている２バッチ分の粉粒体と、攪拌羽根２５の攪拌により混合分散され、均一化される。
【００３９】
連続供給においては、このように、混合ユニット１７内の粉粒体が１バッチ分減れば、１バッチ分供給され、既に混合されている２バッチ分の粉粒体にさらに１バッチ分の粉粒体が混合分散されて均一化されるようになる。そして、混合ユニット１７内で、このような粉粒体が、最大３バッチ分、最小２バッチ分溜められて常に攪拌されている状態で、連続的に粉粒体が供給口２８から供給される。なお、この連続供給では、スライドゲート２９は、常時開状態となっている。
【００４０】
また、たとえば、混合ユニット１７において３バッチ分混合した後、外部の処理装置２７にバッチ供給する場合には、スライドゲート２９を閉状態にしておくとともに、混合ユニット１７内の粉粒体が３バッチ分に相当する量となった時に、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給禁止信号を出力させるように設定しておけばよい。そうすると、計量ホッパー１８から１バッチ毎に供給される粉粒体が、混合ユニット１７内において３バッチ分となった時には、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給禁止信号が出力され、これによって、コントローラユニット３９の制御によって計量ホッパー１８からの粉粒体の供給動作が停止される。一方、混合ユニット１７内に供給された３バッチ分の粉粒体は、攪拌羽根２５の攪拌により混合分散され、均一化される。そして、所定のタイミングでスライドゲート２９を開動作させることによって、均一化された３バッチ分の粉粒体が、一度に外部の処理装置２７に供給される。
【００４１】
バッチ供給においては、このように、計量ホッパー１８から粉粒体が３バッチ分、混合ユニット１７内に供給され、混合分散により均一化された後、この３バッチ分の粉粒体が、一度に供給口２８から供給され、その後、再び、計量ホッパー１８から粉粒体が３バッチ分、混合ユニット１７内に供給されるという、供給動作が繰り返される。
【００４２】
なお、このようなバッチ供給においては、たとえば、計量ホッパー１８からの供給回数をカウントして、所定のカウント数（３回）に達したときに、所定のタイミングでスライドゲート２９を開動作させることによって、バッチ供給するように制御してもよい。
【００４３】
このような供給動作によると、粉粒体は、混合ユニット１７において２バッチ以上混合されるので、計量ホッパー１８における１バッチ毎の計量誤差が、その混合されたバッチ分だけ、混合ユニット１７において平均化される。そのため、計量された粉粒体を１バッチ毎に供給する場合に比べて、より計量誤差の少ない粉粒体を供給することができ、精度の良い定量供給を、簡易な構成により安価に達成することができる。
【００４４】
そして、混合ユニット１７内においては、攪拌羽根２５によって各バッチ間の粉粒体が互いに十分に混合分散されるので、各バッチ毎に配合される粉粒体の配合誤差も、その溜められたバッチ分だけ平均化される。そのため、配合誤差もより均一化されるので、精度の良い配合比で、精度の良い定量供給が達成されている。
【００４５】
次に、このような混合ユニット１７における撹拌羽根２５の撹拌動作について、図５を参照して説明する。撹拌羽根２５は、図５に示すように、コントローラユニット３９からのインバータ制御などによってモータ３４の電源周波数が制御されることにより、モータ３４の正回転および逆回転と回転速度とが制御され、それに従って、所定時間毎に正回転と逆回転とが交互に切り換わるように回転駆動されている。
【００４６】
すなわち、この撹拌羽根２５は、各正回転および各逆回転において、その周速が０．４〜１．５ｍ／秒の範囲で設定（図５において、正回転時の設定周速Ｓｆおよび逆回転時の設定周速Ｓｒで示される。）され、かつ、各正回転および各逆回転が、４〜１０秒ごとに切り換わるように設定（図５において、正回転時の周期Ｔｆおよび逆回転時の周期Ｔｒで示される。）されている。そして、各正回転および各逆回転においては、まず、切り換わった直後においては、停止状態から、徐々に回転速度を速くして、その設定された周速に２〜５秒の範囲で到達するように速度制御（図５において開始速度制御期間ｔｓで示される。）されるとともに、切り換え直前においても、設定された周速から徐々に回転速度を遅くして、２〜５秒の範囲（図５において終了速度制御期間ｔｅで示される。）で停止状態となるように制御されている。
【００４７】
このように撹拌羽根２５を所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転させれば、混合ケーシング２４内に受け入れられた粉粒体は、その撹拌羽根２５によって、ある正回転（または逆回転）における所定時間では、その撹拌羽根２５の正回転（または逆回転）における周方向の一方向に流動し、次いで、撹拌羽根２５の回転の切り換え時には、その流れが一旦阻止された後、次の逆回転（または正回転）における所定時間では、その撹拌羽根２５の逆回転（または正回転）における周方向の逆方向に流動するようになり、このような動作が繰り返されるようになる。そのため、ある所定時間において周方向の一方向に流動していた粉粒体が、たとえ、混合ケーシング２４内における撹拌羽根２５の撹拌作用の影響が小さい部分（周方向の一方向におけるデッドボリューム）に偏ってしまっても、次の所定時間では、粉粒体の周方向の他方向への流動によって、そのような一方向における撹拌作用の影響の小さい部分が解消される。一方、周方向の他方向への流動によっても、やはり、そのような他方向における撹拌作用の影響の小さい部分（周方向の他方向におけるデッドボリューム）に粉粒体が偏るが、次の所定時間では、粉粒体の周方向の一方向への流動によって、そのような他方向における撹拌作用の影響の小さい部分が解消される。その結果、撹拌羽根２５の正回転および逆回転により、撹拌作用の影響の小さい部分を互いに解消し合うことができるので、粉粒体を偏らせることなく、十分な混合分散を短時間で達成することができる。
【００４８】
そのため、この計量混合装置１のように、計量ユニット１４において、大きさ（粒径）の大きい主材（樹脂ペレット）や粉砕材などの粒体と、大きさ（粒径）の小さいマスターバッチや添加剤などの粉体とを同時に計量して、それらを混合ユニット１７において撹拌羽根２５によって同時に撹拌しても、マスターバッチや添加剤などの粉体が混合ケーシング２４内における撹拌羽根２５の撹拌作用の影響が小さい部分（デッドボリューム）に偏って定常的に滞留してしまうことがなく、これら、主材（樹脂ペレット）、粉砕材、マスターバッチおよび添加剤を、短時間で十分に混合分散させることができる。
【００４９】
なお、この撹拌羽根２５の回転制御では、各正回転および各逆回転が、４〜１０秒ごとに切り換わるように設定されている。４秒より短いと、粉粒体の十分な周方向の流動を確保することができず、一方、１０秒より長く撹拌しても、却って短時間での混合分散を阻害する場合がある。
【００５０】
そして、各正回転および各逆回転においては、撹拌羽根２５は、コントローラユニット３９によって、切り換わった直後において、停止状態から、徐々に回転速度が速くなるように制御されるとともに、切り換え直前においても、徐々に回転速度が遅くなるように制御されている。
【００５１】
このような制御によると、ある正回転（または逆回転）がなされる所定時間の前後においては、ゆっくりと回転される。そのため、その回転がなされる始めと終わりのゆっくりとした時間の間は、撹拌による遠心力および粉粒体の慣性力が弱くなるため、粉粒体は、周方向の流動に加えて、上方に流動した時には、自重によりざっと下方に向かって流動するようになる。その結果、ある正回転（または逆回転）の方向での回転がなされる始めと終わりにおいては、粉粒体は周方向の流動に加えて鉛直方向下方への流動によって、より効率的な撹拌分散がなされるので、粉粒体を偏らせることを、より一層防止することができ、十分な混合分散を、より短時間で達成することができる。
【００５２】
また、粉粒体を投入した直後の回転において、始めから高速で回転させると、その投入されたバッチの粉粒体を、撹拌作用の影響の小さい部分（たとえば、混合ケーシング２４の角部など）に飛散させてしまいやすいが、このように始めにゆっくりと回転させることで、新たに投入されたバッチの粉粒体を、既に混合されているバッチの粉粒体中に良好にもぐり込ませることができ、より効率の良い混合分散を達成することができる。
【００５３】
さらに、このように始めにゆっくりと回転させれば、正回転および逆回転が交互になされる撹拌羽根２５およびモータ３４の負荷を大幅に低減することができるので、機械損失の低減による装置の耐久性および信頼性を大幅に向上させることができる。
【００５４】
しかも、撹拌羽根２５は、その駆動軸３０が、鉛直方向に対して斜め上向きに傾斜する方向に延び、かつ、各羽根３１が、駆動軸３０から径方向に延び、実質的に断面Ｌ字形状に形成されているため、粉粒体は、この撹拌羽根２５の回転によってすくい上げられ（放り上げられ）るので、そのすくい上げられた空間においては、混合される粉粒体同士が互いに押し合われることがなく、粉粒体を駆動軸３０の軸方向（前後方向）に良好に拡散させることができる。そのため、粉粒体は、このような撹拌羽根２５の回転により、周方向への流動に加えて、軸方向にも流動させることができ、より一層、十分な混合分散を、短時間で達成することができる。
【００５５】
なお、以上の説明において、撹拌羽根２５の制御に関し、その目的および用途などによっては、正回転時の周期Ｔｆと逆回転時の周期Ｔｒとを同じ設定とせずに、これらを互いに異ならせてもよく、また、個々に設定を変更してもよい。また、開始速度制御期間ｔｓおよび終了速度制御期間ｔｅも同じ設定とせずに、これらを互いに異ならせてもよく、また、個々に設定を変更してもよい。また、各正回転および各逆回転においては、一定速度で加速した後、設定された周速で等速回転させ、その後、一定速度で減速させている（すなわち、図５に示す各正回転時の周期Ｔｆおよび各逆回転時の周期Ｔｒにおいて、略台形となるような直線的な制御をしている）が、たとえば、図５に示す各正回転時の周期Ｔｆおよび各逆回転時の周期Ｔｒにおいて、正弦波のような曲線となる制御によって、各正回転および各逆回転を切り換えるようにしてもよい。さらに、正回転時における設定周速Ｓｆおよび逆回転時における設定周速Ｓｒを互いに異ならせてもよい。
【００５６】
また、以上の説明では、本発明の混合装置を、計量混合装置１の混合ユニット１７として説明したが、本発明の混合装置は、何らこの実施形態に限定されることはなく、独立した装置、つまり、通常使用されている、ドラムと、そのドラム内に設けられる撹拌羽根とを備える機械撹拌式（固定容器式）の混合装置において、実現してもよい。
【００５７】
また、本発明の混合装置では、その混合の対象となる粉粒体は、特に制限されるものはないが、たとえば、粉体と粒体など、大きさ（粒径）の異なるものを均一に混合分散させる場合に、好適に適用される。
【符号の説明】
【００５８】
１７ 混合ユニット
２４ 混合ケーシング
２５ 攪拌羽根
２６ レベルスイッチ
３９ コントローラユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の混合装置、詳しくは、粉体や粒体などを混合するための混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ペレットや粉砕材など複数種類の材料を混合する場合には、撹拌羽根を備える機械撹拌式（固定容器型）の混合装置が広く用いられている。
【０００３】
このような混合装置は、混合すべき材料を受け入れるドラムと、そのドラム内に設けられ、回転可能に支持される駆動軸に装着される撹拌羽根とを備えており、その撹拌羽根の回転によって、ドラム内に受け入れられた複数種類の材料を均一に分散混合させるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような混合装置において、撹拌羽根は、駆動軸の一方向の回転によって、その一方向のみに回転するように制御されている。そのため、たとえば、ペレット同士、粉砕材同士、または、ペレットおよび粉砕材の混合においては、そのような撹拌羽根の一方向のみの回転によって十分な分散状態を得ることができるが、たとえば、これらペレットや粉砕材などの粒体に、マスターバッチや添加剤などの粉体を混合する場合には、その粉体の嵩密度、粘着性、静電気、凝集性などによって、粉体がドラム内における撹拌羽根の撹拌作用の影響が小さい部分（デッドボリューム）に偏ってしまうと、十分な分散状態を得るために非常に長時間を要するか、あるいは、長時間をかけても十分な分散状態を得ることができない場合がある。
【０００５】
すなわち、材料の混合分散は、撹拌羽根の回転によって、その材料を周方向に流動させることにより達成されるが、撹拌羽根の回転が一方向のみであると、ドラム内の材料はその一方向にしか流動しないため、ドラム内における撹拌羽根の撹拌作用の影響が小さい部分に偏ってしまった材料は、その部分に定常的に滞留してしまい、分散されない状態となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成により粉粒体を混合して、十分な分散状態を得ることのできる、粉粒体の混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、粉粒体を受け入れ可能に一方側へ向かって開放される容器と、その容器内に設けられる撹拌羽根とを備え、前記攪拌羽根の前記一方側に、デッドボリュームを有する粉粒体の混合装置であって、前記撹拌羽根を、所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転させるための回転制御手段を備えていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記攪拌羽根の前記一方側にレベルスイッチを備えていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記回転制御手段は、前記撹拌羽根の回転を、切り換え直後において、徐々に回転速度を速くし、その後、一定の回転速度で回転させた後、切り換え直前において、徐々に回転速度を遅くするように制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撹拌羽根の正回転および逆回転により、デッドボリュームを互いに解消し合うことができるので、粉粒体を偏らせることなく、十分な混合分散を短時間で達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の粉粒体の混合装置の一実施形態を備える計量混合装置を示す全体構成図である。
【図２】図１に示す混合ユニットの要部側断面図である。
【図３】図２に示す混合ユニットの平断面図である。
【図４】図２に示す混合ユニットの正断面図である。
【図５】図２に示す混合ユニットの撹拌羽根の撹拌動作を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の粉粒体の混合装置の一実施形態を備える計量混合装置を示す全体構成図、図２は、図１に示す混合ユニットの要部側断面図、図３は、図２に示す混合ユニットの平断面図、図４は、図２に示す混合ユニットの正断面図、図５は、図２に示す混合ユニットの撹拌羽根の撹拌動作を示すタイミング図である。以下、これら図１ないし図５を参照して、計量混合装置について詳述する。
【００１３】
図１において、この計量混合装置１は、供給ホッパーユニット２および計量混合ユニット３とを備えている。
【００１４】
供給ホッパーユニット２は、複数（４つ）の供給ホッパー４を備えている。各供給ホッパー４には、粉粒体が貯蔵される図示しない原料タンクにそれぞれ接続される原料供給ライン５と、吸引ブロワ６に接続される吸引ライン７とが接続されている。吸引ライン７は、各供給ホッパー４に対応してそれぞれ設けられるスイッチバルブ８を備えるスイッチバルブユニット９と、このスイッチバルブユニット９と吸引ブロワ６とを接続する一次側吸引ライン１０と、各スイッチバルブユニット９と各供給ホッパー４とをそれぞれ接続する複数の二次側吸引ライン１１とを備えている。
【００１５】
また、供給ホッパー４の内部上側には、各二次側吸引ライン１１を覆うようにエリミネータ１２がそれぞれ設けられるとともに、その下側にそれぞれ形成される原料供給口には、その原料供給口を開閉するためのスライドゲート１３がそれぞれ設けられている。また、これら各供給ホッパー４は、実際には、後述する計量混合ユニット３の受入口１５に原料を供給するために、各スライドゲート１３が、受入口１５の中心を向くように周状に配置されている。
【００１６】
そして、各原料タンクから各供給ホッパー４に粉粒体を気力輸送するには、気力輸送したい供給ホッパー４に対応するスイッチバルブ８を開状態として、吸引ブロワ６を作動させる。そうすると、その供給ホッパー４に選択的に粉粒体が気力輸送される。すなわち、気力輸送しようとする供給ホッパー４に対応するスイッチバルブ８を開状態として、吸引ブロワ６を作動させると、一次側吸引ライン１０、スイッチバルブユニット９および二次側吸引ライン１１を介して、その気力輸送しようとする供給ホッパー４の内部が吸引され、これによって、その供給ホッパー４に接続される原料供給ライン５を介して、その供給ホッパー４に対応する原料タンクに貯蔵される粉粒体が気力輸送される。なお、供給ホッパー４に粉粒体を搬送した空気は、エリミネータ１２によって粉粒体と分離された後、二次側吸引ライン１１、スイッチバルブユニット９、一次側吸引ライン１０を介して、吸引ブロワ６から排気される。
【００１７】
このようにして各供給ホッパー４には、各原料タンクから気力輸送される粉粒体が一時的に貯蔵される。なお、各供給ホッパー４には、その目的および用途によって、適宜、同一種類あるいは異なる種類の粉粒体が貯蔵され、たとえば、主材（樹脂ペレット）、マスターバッチ、粉砕材、添加剤などが各供給ホッパー４にそれぞれ貯蔵される。
【００１８】
計量混合ユニット３は、粉粒体を受け入れるケーシング１６と、ケーシング１６内の上方において計量ユニット１４と、その下方において混合装置としての混合ユニット１７とを備えている。
【００１９】
計量ユニット１４は、各供給ホッパー４から供給される粉粒体を受け入れる計量ホッパー１８と、この計量ホッパー１８を支持するロードセル１９と、計量ホッパー１８から混合ユニット１７に、計量された粉粒体を供給するための排出ゲート２０とを備えている。
【００２０】
計量ホッパー１８は、その上端部に粉粒体を受け入れるための受入口２１が形成されるとともに、その下端部に粉粒体を排出するための排出口２２が形成されており、排出口２２には、この排出口２２を開閉するための排出ゲート２０が設けられている。
【００２１】
また、ロードセル１９は、計量ホッパー１８を支持しつつ、その計量ホッパー１８の重量を計測できるように構成されており、この計量ホッパー１８に受け入れられる粉粒体の重量は、計量ホッパー１８、すなわち、風袋の重量をキャンセルした状態で、このロードセル１９によって計量される。
【００２２】
混合ユニット１７は、図２ないし図４にも示すように、ケーシング１６の下部が、そのまま粉粒体を受け入れて混合するための容器としての混合ケーシング２４とされており、その混合ケーシング２４内に、攪拌羽根２５と、レベルスイッチ２６（図１のみに現れている）と、粉粒体を成形機などの外部の処理装置２７（図１参照）に供給するための供給口２８と、その供給口２８を開閉するためのスライドゲート２９が設けられている。
【００２３】
混合ケーシング２４は、鉛直方向において筒状に形成されるケーシング１６に対して傾斜する有底筒状に形成されている。
【００２４】
攪拌羽根２５は、鉛直方向に対して傾斜する混合ケーシング２４の内側壁から、ほぼ直交する方向（すなわち、鉛直方向に対して、斜め上向きに傾斜する方向）に軸線が延びるように、混合ケーシング２４の内側に突出配置される駆動軸３０と、この駆動軸３０を中心として径方向に延びる複数（４つ）の羽根３１とを備えている。
【００２５】
駆動軸３０は、混合ケーシング２４の外側において、その一端が、混合ケーシング２４の外側壁に設けられる支持ケーシング３２内において、軸受け３３を介して回転可能に支持されており、その支持ケーシング３２の上方に設けられる正逆回転可能な駆動源としてのモータ３４からの動力が伝達されるように構成されている。
【００２６】
各羽根３１は、駆動軸３０の軸方向において、互いに所定の間隔を隔てて設けられており、駆動軸３０の軸方向と直交する方向に延びる水平板３５と、その水平板３５から長手方向に沿って実質的に直角に屈曲形成される垂直板３６とが一体的に形成される、実質的に断面Ｌ字形状に形成されている。
【００２７】
水平板３５は、図４に示すように、平面視略長方形で、その長手方向に沿う一端側が、中央部から両側に傾斜するテーパ状に形成されるとともに、その長手方向に沿う他端側には、直角方向に屈曲形成される垂直板３６が連続して形成されている。また、この水平板３５における駆動軸３０の挿通部を挟む両側には、粉粒体を駆動軸３０の軸方向にも移動させるべく、粉粒体を挿通するための４つの円形の開口部３７が、それぞれ２つずつ対称に形成されている。
【００２８】
垂直板３６は、平面視略長方形で、水平板３５よりもその幅が狭く形成されている。
【００２９】
そして、これら羽根３１は、駆動軸３０の周りにおいて、互いに９０°ずつ変位した角度で設けられており、同一方向に延びる２つの羽根３１（すなわち、駆動軸３０の軸方向において、１つの羽根３１を挟んで両側に配置される２つの羽根３１）が上下逆になるように（すなわち、一方の羽根３１の垂直板３６が下に、他方の羽根３１の垂直板３６が上になるように）設けられている。
【００３０】
レベルスイッチ２６は、図１に示すように、攪拌羽根２５の上方における混合ケーシング２４の内側壁に設けられており、混合ユニット１７に所定量の粉粒体が溜まった時に供給禁止信号（上限禁止信号）を送信する禁止信号送信部、および／または、粉粒体が所定量より減った時に、供給要求信号（下限要求信号）を送信する要求信号送信部を備えている。
【００３１】
供給口２８は、支持ケーシング３２の下方において、混合ケーシング２４の外側壁に設けられており、傾斜する混合ケーシング２４に対して鉛直方向に延びる筒状をなし、下端部が開放される一方で、上端部が混合ケーシング２４内と連通するように形成されている。
【００３２】
スライドゲート２９は、混合ケーシング２４と供給口２８との間の連通開口部３８（図４参照）に設けられており、図３に示すように、水平方向にスライド移動して、その連通開口部３８を開閉できるように構成されている。
【００３３】
そして、このような計量混合装置１では、たとえば、各供給ホッパー４のスライドゲート１３、計量ユニット１４のロードセル１９および排出ゲート２０、混合ユニット１７のモータ３４、レベルスイッチ２６およびスライドゲート２９などが、ＣＰＵを備える回転制御手段としてのコントローラユニット３９に接続され、このコントローラユニット３９によって各部が制御されている。
【００３４】
次に、このような計量混合装置１の計量混合動作について説明する。この計量混合装置１では、まず、各供給ホッパー４に貯蔵される粉粒体を、計量ホッパー１８内にそれぞれ投入して計量し、この計量ホッパー１８内において、これらを所定の配合比の混合物とした後、これを１バッチとして、１バッチ毎に混合ユニット１７に供給し、この混合ユニット１７において、粉粒体を少なくとも２バッチ以上混合した後、供給口２８から外部の処理装置２７に供給するようにしている。
【００３５】
より具体的に説明すると、まず、各供給ホッパー４に貯蔵される粉粒体を、計量ホッパー１８内にそれぞれ投入して１バッチとするには、各供給ホッパー４毎に、順次、投入して計量すればよい。各供給ホッパー４の計量は、まず、計量ホッパー１８の風袋重量をキャンセルすることにより、計測重量の自動０点調整を行なった後、スライドゲート１３を開動作させる。そうすると、供給ホッパー４内の粉粒体は、原料供給口から、自重によって計量ホッパー１８内に落下して、計量ホッパー１８内に粉粒体が溜まっていくようになる。
【００３６】
一方、ロードセル１９では、計量ホッパー１８内に投入される粉粒体の実重量を検知しているので、このロードセル１９によって検知された粉粒体の計量実測値が、設定された所定の投入量になった時に、スライドゲート１３を閉動作させて、供給ホッパー４から計量ホッパー１８への粉粒体の投入を終了させる。これによって、各供給ホッパー４から、所定の投入量で各粉粒体が計量ホッパー１８内に投入される。
【００３７】
そして、このように各供給ホッパー４毎の計量が行なわれた後に、これらが１バッチとして、混合ユニット１７に供給される。混合ユニット１７においては、計量ホッパー１８から１バッチ毎に供給される粉粒体が２バッチ以上溜められた状態で、攪拌羽根２５により攪拌混合されることにより、各バッチ間の粉粒体が互いに十分に混合分散され、その後、分散により均一化された粉粒体が、スライドゲート２９の開動作により、供給口２８から外部の処理装置２７に供給される。
【００３８】
たとえば、混合ユニット１７において３バッチ分混合して、外部の処理装置２７に連続供給する場合には、混合ユニット１７内の粉粒体が２バッチ分に相当する量となった時に、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給要求信号を出力させるように設定しておけばよい。そうすると、混合ユニット１７内の粉粒体が連続的に供給されることにより減少し、残りが２バッチ分に相当する量となった時には、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給要求信号が出力され、これによって、コントローラユニット３９の制御によって排出ゲート２０が開動作され、計量ホッパー１８から１バッチ分の粉粒体が混合ユニット１７に供給される。供給された１バッチ分の粉粒体は、既に混合されている２バッチ分の粉粒体と、攪拌羽根２５の攪拌により混合分散され、均一化される。
【００３９】
連続供給においては、このように、混合ユニット１７内の粉粒体が１バッチ分減れば、１バッチ分供給され、既に混合されている２バッチ分の粉粒体にさらに１バッチ分の粉粒体が混合分散されて均一化されるようになる。そして、混合ユニット１７内で、このような粉粒体が、最大３バッチ分、最小２バッチ分溜められて常に攪拌されている状態で、連続的に粉粒体が供給口２８から供給される。なお、この連続供給では、スライドゲート２９は、常時開状態となっている。
【００４０】
また、たとえば、混合ユニット１７において３バッチ分混合した後、外部の処理装置２７にバッチ供給する場合には、スライドゲート２９を閉状態にしておくとともに、混合ユニット１７内の粉粒体が３バッチ分に相当する量となった時に、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給禁止信号を出力させるように設定しておけばよい。そうすると、計量ホッパー１８から１バッチ毎に供給される粉粒体が、混合ユニット１７内において３バッチ分となった時には、レベルスイッチ２６からコントローラユニット３９に供給禁止信号が出力され、これによって、コントローラユニット３９の制御によって計量ホッパー１８からの粉粒体の供給動作が停止される。一方、混合ユニット１７内に供給された３バッチ分の粉粒体は、攪拌羽根２５の攪拌により混合分散され、均一化される。そして、所定のタイミングでスライドゲート２９を開動作させることによって、均一化された３バッチ分の粉粒体が、一度に外部の処理装置２７に供給される。
【００４１】
バッチ供給においては、このように、計量ホッパー１８から粉粒体が３バッチ分、混合ユニット１７内に供給され、混合分散により均一化された後、この３バッチ分の粉粒体が、一度に供給口２８から供給され、その後、再び、計量ホッパー１８から粉粒体が３バッチ分、混合ユニット１７内に供給されるという、供給動作が繰り返される。
【００４２】
なお、このようなバッチ供給においては、たとえば、計量ホッパー１８からの供給回数をカウントして、所定のカウント数（３回）に達したときに、所定のタイミングでスライドゲート２９を開動作させることによって、バッチ供給するように制御してもよい。
【００４３】
このような供給動作によると、粉粒体は、混合ユニット１７において２バッチ以上混合されるので、計量ホッパー１８における１バッチ毎の計量誤差が、その混合されたバッチ分だけ、混合ユニット１７において平均化される。そのため、計量された粉粒体を１バッチ毎に供給する場合に比べて、より計量誤差の少ない粉粒体を供給することができ、精度の良い定量供給を、簡易な構成により安価に達成することができる。
【００４４】
そして、混合ユニット１７内においては、攪拌羽根２５によって各バッチ間の粉粒体が互いに十分に混合分散されるので、各バッチ毎に配合される粉粒体の配合誤差も、その溜められたバッチ分だけ平均化される。そのため、配合誤差もより均一化されるので、精度の良い配合比で、精度の良い定量供給が達成されている。
【００４５】
次に、このような混合ユニット１７における撹拌羽根２５の撹拌動作について、図５を参照して説明する。撹拌羽根２５は、図５に示すように、コントローラユニット３９からのインバータ制御などによってモータ３４の電源周波数が制御されることにより、モータ３４の正回転および逆回転と回転速度とが制御され、それに従って、所定時間毎に正回転と逆回転とが交互に切り換わるように回転駆動されている。
【００４６】
すなわち、この撹拌羽根２５は、各正回転および各逆回転において、その周速が０．４〜１．５ｍ／秒の範囲で設定（図５において、正回転時の設定周速Ｓｆおよび逆回転時の設定周速Ｓｒで示される。）され、かつ、各正回転および各逆回転が、４〜１０秒ごとに切り換わるように設定（図５において、正回転時の周期Ｔｆおよび逆回転時の周期Ｔｒで示される。）されている。そして、各正回転および各逆回転においては、まず、切り換わった直後においては、停止状態から、徐々に回転速度を速くして、その設定された周速に２〜５秒の範囲で到達するように速度制御（図５において開始速度制御期間ｔｓで示される。）されるとともに、切り換え直前においても、設定された周速から徐々に回転速度を遅くして、２〜５秒の範囲（図５において終了速度制御期間ｔｅで示される。）で停止状態となるように制御されている。
【００４７】
このように撹拌羽根２５を所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転させれば、混合ケーシング２４内に受け入れられた粉粒体は、その撹拌羽根２５によって、ある正回転（または逆回転）における所定時間では、その撹拌羽根２５の正回転（または逆回転）における周方向の一方向に流動し、次いで、撹拌羽根２５の回転の切り換え時には、その流れが一旦阻止された後、次の逆回転（または正回転）における所定時間では、その撹拌羽根２５の逆回転（または正回転）における周方向の逆方向に流動するようになり、このような動作が繰り返されるようになる。そのため、ある所定時間において周方向の一方向に流動していた粉粒体が、たとえ、混合ケーシング２４内における撹拌羽根２５の撹拌作用の影響が小さい部分（周方向の一方向におけるデッドボリューム）に偏ってしまっても、次の所定時間では、粉粒体の周方向の他方向への流動によって、そのような一方向における撹拌作用の影響の小さい部分が解消される。一方、周方向の他方向への流動によっても、やはり、そのような他方向における撹拌作用の影響の小さい部分（周方向の他方向におけるデッドボリューム）に粉粒体が偏るが、次の所定時間では、粉粒体の周方向の一方向への流動によって、そのような他方向における撹拌作用の影響の小さい部分が解消される。その結果、撹拌羽根２５の正回転および逆回転により、撹拌作用の影響の小さい部分を互いに解消し合うことができるので、粉粒体を偏らせることなく、十分な混合分散を短時間で達成することができる。
【００４８】
そのため、この計量混合装置１のように、計量ユニット１４において、大きさ（粒径）の大きい主材（樹脂ペレット）や粉砕材などの粒体と、大きさ（粒径）の小さいマスターバッチや添加剤などの粉体とを同時に計量して、それらを混合ユニット１７において撹拌羽根２５によって同時に撹拌しても、マスターバッチや添加剤などの粉体が混合ケーシング２４内における撹拌羽根２５の撹拌作用の影響が小さい部分（デッドボリューム）に偏って定常的に滞留してしまうことがなく、これら、主材（樹脂ペレット）、粉砕材、マスターバッチおよび添加剤を、短時間で十分に混合分散させることができる。
【００４９】
なお、この撹拌羽根２５の回転制御では、各正回転および各逆回転が、４〜１０秒ごとに切り換わるように設定されている。４秒より短いと、粉粒体の十分な周方向の流動を確保することができず、一方、１０秒より長く撹拌しても、却って短時間での混合分散を阻害する場合がある。
【００５０】
そして、各正回転および各逆回転においては、撹拌羽根２５は、コントローラユニット３９によって、切り換わった直後において、停止状態から、徐々に回転速度が速くなるように制御されるとともに、切り換え直前においても、徐々に回転速度が遅くなるように制御されている。
【００５１】
このような制御によると、ある正回転（または逆回転）がなされる所定時間の前後においては、ゆっくりと回転される。そのため、その回転がなされる始めと終わりのゆっくりとした時間の間は、撹拌による遠心力および粉粒体の慣性力が弱くなるため、粉粒体は、周方向の流動に加えて、上方に流動した時には、自重によりざっと下方に向かって流動するようになる。その結果、ある正回転（または逆回転）の方向での回転がなされる始めと終わりにおいては、粉粒体は周方向の流動に加えて鉛直方向下方への流動によって、より効率的な撹拌分散がなされるので、粉粒体を偏らせることを、より一層防止することができ、十分な混合分散を、より短時間で達成することができる。
【００５２】
また、粉粒体を投入した直後の回転において、始めから高速で回転させると、その投入されたバッチの粉粒体を、撹拌作用の影響の小さい部分（たとえば、混合ケーシング２４の角部など）に飛散させてしまいやすいが、このように始めにゆっくりと回転させることで、新たに投入されたバッチの粉粒体を、既に混合されているバッチの粉粒体中に良好にもぐり込ませることができ、より効率の良い混合分散を達成することができる。
【００５３】
さらに、このように始めにゆっくりと回転させれば、正回転および逆回転が交互になされる撹拌羽根２５およびモータ３４の負荷を大幅に低減することができるので、機械損失の低減による装置の耐久性および信頼性を大幅に向上させることができる。
【００５４】
しかも、撹拌羽根２５は、その駆動軸３０が、鉛直方向に対して斜め上向きに傾斜する方向に延び、かつ、各羽根３１が、駆動軸３０から径方向に延び、実質的に断面Ｌ字形状に形成されているため、粉粒体は、この撹拌羽根２５の回転によってすくい上げられ（放り上げられ）るので、そのすくい上げられた空間においては、混合される粉粒体同士が互いに押し合われることがなく、粉粒体を駆動軸３０の軸方向（前後方向）に良好に拡散させることができる。そのため、粉粒体は、このような撹拌羽根２５の回転により、周方向への流動に加えて、軸方向にも流動させることができ、より一層、十分な混合分散を、短時間で達成することができる。
【００５５】
なお、以上の説明において、撹拌羽根２５の制御に関し、その目的および用途などによっては、正回転時の周期Ｔｆと逆回転時の周期Ｔｒとを同じ設定とせずに、これらを互いに異ならせてもよく、また、個々に設定を変更してもよい。また、開始速度制御期間ｔｓおよび終了速度制御期間ｔｅも同じ設定とせずに、これらを互いに異ならせてもよく、また、個々に設定を変更してもよい。また、各正回転および各逆回転においては、一定速度で加速した後、設定された周速で等速回転させ、その後、一定速度で減速させている（すなわち、図５に示す各正回転時の周期Ｔｆおよび各逆回転時の周期Ｔｒにおいて、略台形となるような直線的な制御をしている）が、たとえば、図５に示す各正回転時の周期Ｔｆおよび各逆回転時の周期Ｔｒにおいて、正弦波のような曲線となる制御によって、各正回転および各逆回転を切り換えるようにしてもよい。さらに、正回転時における設定周速Ｓｆおよび逆回転時における設定周速Ｓｒを互いに異ならせてもよい。
【００５６】
また、以上の説明では、本発明の混合装置を、計量混合装置１の混合ユニット１７として説明したが、本発明の混合装置は、何らこの実施形態に限定されることはなく、独立した装置、つまり、通常使用されている、ドラムと、そのドラム内に設けられる撹拌羽根とを備える機械撹拌式（固定容器式）の混合装置において、実現してもよい。
【００５７】
また、本発明の混合装置では、その混合の対象となる粉粒体は、特に制限されるものはないが、たとえば、粉体と粒体など、大きさ（粒径）の異なるものを均一に混合分散させる場合に、好適に適用される。
【符号の説明】
【００５８】
１７ 混合ユニット
２４ 混合ケーシング
２５ 攪拌羽根
２６ レベルスイッチ
３９ コントローラユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を受け入れ可能に一方側へ向かって開放される容器と、その容器内に設けられる撹拌羽根とを備え、前記攪拌羽根の前記一方側に、デッドボリュームを有する粉粒体の混合装置であって、
前記撹拌羽根を、所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転させるための回転制御手段を備えていることを特徴とする、粉粒体の混合装置。
【請求項２】
前記攪拌羽根の前記一方側にレベルスイッチを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の粉粒体の混合装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記撹拌羽根の回転を、切り換え直後において、徐々に回転速度を速くし、その後、一定の回転速度で回転させた後、切り換え直前において、徐々に回転速度を遅くするように制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の粉粒体の混合装置。
【請求項１】
粉粒体を受け入れ可能に一方側へ向かって開放される容器と、その容器内に設けられる撹拌羽根とを備え、前記攪拌羽根の前記一方側に、デッドボリュームを有する粉粒体の混合装置であって、
前記撹拌羽根を、所定時間毎に正回転と逆回転とに切り換えて回転させるための回転制御手段を備えていることを特徴とする、粉粒体の混合装置。
【請求項２】
前記攪拌羽根の前記一方側にレベルスイッチを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の粉粒体の混合装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記撹拌羽根の回転を、切り換え直後において、徐々に回転速度を速くし、その後、一定の回転速度で回転させた後、切り換え直前において、徐々に回転速度を遅くするように制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の粉粒体の混合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２３５６４６（Ｐ２０１１−２３５６４６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５０６６７（Ｐ２０１１−１５０６６７）
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【分割の表示】特願２００１−２０１５６５（Ｐ２００１−２０１５６５）の分割
【原出願日】平成１３年７月３日（２００１．７．３）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【分割の表示】特願２００１−２０１５６５（Ｐ２００１−２０１５６５）の分割
【原出願日】平成１３年７月３日（２００１．７．３）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
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