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技術 撹拌混合装置及び撹拌混合方法

出願人 株式会社ナカキン
発明者 井上貞西平賢司
出願日 2016年3月1日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-038825
公開日 2017年9月7日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-154067
状態 特許登録済
技術分野 混合機の付属装置 回転撹拌具形混合機
主要キーワード 直方体枠 支持架 重量計測値 ノズル取付板 往復昇降 原料液タンク 装置作動状態 昇降ガイド支柱
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

2種以上の液剤を高精度に計量して且つ短時間で均一に混合できる撹拌混合装置及び撹拌混合方法の提供。

解決手段

混合槽2と、混合槽2に2種以上の液剤を個別に順次注入する液剤注入部8と、槽2内の液重量を計測するロードセル4と、回転駆動する撹拌翼3bを備え、混合槽2から独立した支柱昇降可能に保持された撹拌機3と、撹拌機3の撹拌翼3bを混合槽2の液中漬状態と液面上退避状態とに昇降変位させると共に、撹拌翼3bを液中浸漬状態で往復昇降可能とする撹拌機昇降部6と、液剤注入過程において、液中浸漬状態の撹拌翼3bの往復昇降範囲を液量増加に対応して可変調整すると共に、ロードセル4によって計測される液重量が設定重量に近づいたときに撹拌翼3bを液面上退避状態へ移動させる制御部と、を備える撹拌混合装置1。

概要

背景

この種の撹拌混合装置として、従来より、撹拌機付きの混合槽内に、予め計量した各液剤容器から順次投入するか、もしくは各液剤を各々の貯留タンクからの配管を通して流量計で計量しつつ注入し、前記撹拌機によって所定時間の撹拌混合を行うものが汎用されている。しかるに、前者の単純な液剤投入方式では、各液剤の計量及び投入操作に多大な手間を要することになる。また、後者の計量注入方式では、流量計による流量検出流量制御応答遅れを生じるために計量精度が悪く、各成分の混合比率にばらつきを生じて得られる液状組成物品質が安定しないという問題があった。

そこで、上記後者の流量計を用いる計量注入方式に代えて、混合槽の重量を計量器計測しつつ液剤を該混合槽内に注入する方式により、複数種の液剤を各々所定量に計量して順次に混合槽に供給したのち、撹拌機で混合槽内の液剤を撹拌する撹拌混合方法が提案されている(特許文献1)。この撹拌混合方法では、混合する各液剤を流量としてではなく混合槽内で重量として直接に計量するため、高い計量精度が得られるが、複数種の液剤を順次に供給した上で撹拌混合するという操作順序を経ることで混合液の調製に時間がかかり、特に混合対象として粘稠性の高いバインダー成分のように混ざり難い液剤を含む場合に、均一な混合液とするのに長時間の撹拌混合を要するという難点がある。一方、混合槽の撹拌機による混合効率を高める手段として、昇降機構により上下動する支持部に撹拌機を取り付け、該撹拌機の昇降によって先端の撹拌翼を混合槽内の液中で上下動させる方法も提案されている(特許文献2)。

概要

2種以上の液剤を高精度に計量して且つ短時間で均一に混合できる撹拌混合装置及び撹拌混合方法の提供。混合槽2と、混合槽2に2種以上の液剤を個別に順次注入する液剤注入部8と、槽2内の液重量を計測するロードセル4と、回転駆動する撹拌翼3bを備え、混合槽2から独立した支柱に昇降可能に保持された撹拌機3と、撹拌機3の撹拌翼3bを混合槽2の液中浸漬状態と液面上退避状態とに昇降変位させると共に、撹拌翼3bを液中浸漬状態で往復昇降可能とする撹拌機昇降部6と、液剤注入過程において、液中浸漬状態の撹拌翼3bの往復昇降範囲を液量増加に対応して可変調整すると共に、ロードセル4によって計測される液重量が設定重量に近づいたときに撹拌翼3bを液面上退避状態へ移動させる制御部と、を備える撹拌混合装置1。

目的

本発明は、上述の事情に鑑み、2種以上の液剤を高精度に計量して且つ短時間で均一に混合して、高品質の液状組成物を安定的に効率よく調製できる撹拌混合装置及び撹拌混合方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

底部に吐出口を有する混合槽と、該混合槽に2種以上の液剤を個別に順次注入する液剤注入手段と、該混合槽を支えて槽内の液重量を計測する重量計測手段と、回転駆動する撹拌翼を備え、前記混合槽から独立した支持架昇降可能に保持された撹拌機と、該撹拌機の撹拌翼を前記混合槽の液中漬状態と液面上退避状態とに昇降変位させると共に、該撹拌翼を液中浸漬状態で往復昇降可能とする昇降手段と、前記撹拌機の昇降変位を司り、液剤注入過程において、液中浸漬状態の撹拌翼の往復昇降範囲を液量増加に対応して可変調整すると共に、前記重量計測手段によって計測される液重量が設定重量に近づいたときに該撹拌翼を液面上退避状態へ移動させる制御手段と、を備えてなる撹拌混合装置

請求項2

撹拌混合後の混合液を前記混合槽の吐出口から外部へ送出する送出手段を更に備えてなる請求項1に記載の撹拌混合装置。

請求項3

前記送出手段及び前記液剤注入手段が送液速度可変チューブポンプからなる請求項2に記載の撹拌混合装置。

請求項4

底部に吐出口を有する混合槽内に、2種以上の液剤を個別に順次注入すると共に、該混合槽を支えた重量計測手段によって槽内の液重量を計測し、その液重量に基づいて各液剤の注入量が設定重量に至った際に注入を停止する一方、少なくとも注入順で最後の液剤の注入中に、回転駆動する撹拌翼を液中に浸漬し、液量増加に対応して該撹拌翼を液中浸漬状態で往復昇降させ、前記重量計測手段によって計測される液重量が設定重量に近づいたときに該撹拌翼を液面上へ退避させ、この退避状態で計測される液重量が設定重量に至った際に当該液剤の注入を停止することを特徴とする撹拌混合方法

請求項5

撹拌混合後の混合液を前記混合槽の吐出口より外部へ送出する際、前記撹拌翼を液中に浸漬して撹拌することを特徴とする請求項4に記載の撹拌混合方法。

技術分野

0001

本発明は、例えば熱硬化性樹脂成形用主剤及び硬化剤を含む樹脂溶液接着剤粘着剤原料液塗料インクプライマー等の2種以上の液剤を含む液状組成物の調製に用いるバッチ方式撹拌混合装置及び撹拌混合方法、特に粘稠成分を含む液状組成物の調製に好適な該装置及び方法に関する。

背景技術

0002

この種の撹拌混合装置として、従来より、撹拌機付きの混合槽内に、予め計量した各液剤を容器から順次投入するか、もしくは各液剤を各々の貯留タンクからの配管を通して流量計で計量しつつ注入し、前記撹拌機によって所定時間の撹拌混合を行うものが汎用されている。しかるに、前者の単純な液剤投入方式では、各液剤の計量及び投入操作に多大な手間を要することになる。また、後者の計量注入方式では、流量計による流量検出流量制御応答遅れを生じるために計量精度が悪く、各成分の混合比率にばらつきを生じて得られる液状組成物の品質が安定しないという問題があった。

0003

そこで、上記後者の流量計を用いる計量注入方式に代えて、混合槽の重量を計量器計測しつつ液剤を該混合槽内に注入する方式により、複数種の液剤を各々所定量に計量して順次に混合槽に供給したのち、撹拌機で混合槽内の液剤を撹拌する撹拌混合方法が提案されている(特許文献1)。この撹拌混合方法では、混合する各液剤を流量としてではなく混合槽内で重量として直接に計量するため、高い計量精度が得られるが、複数種の液剤を順次に供給した上で撹拌混合するという操作順序を経ることで混合液の調製に時間がかかり、特に混合対象として粘稠性の高いバインダー成分のように混ざり難い液剤を含む場合に、均一な混合液とするのに長時間の撹拌混合を要するという難点がある。一方、混合槽の撹拌機による混合効率を高める手段として、昇降機構により上下動する支持部に撹拌機を取り付け、該撹拌機の昇降によって先端の撹拌翼を混合槽内の液中で上下動させる方法も提案されている(特許文献2)。

先行技術

0004

特開平5−42531号公報
実開平5−95638号公報

発明が解決しようとする課題

0005

既述した特許文献2の撹拌混合方法のように撹拌機の撹拌翼を混合槽内の液中で上下動させれば、混合槽内の液全体の均一化が促進される。従って、特許文献1のような混合槽の重量を計量器で計測しつつ液剤を該混合槽内に注入する方式においても、上下動する撹拌機を採用することで、均一混合に要する時間をある程度は短かくできると考えられるが、複数種の液剤を順次供給後に撹拌混合するという操作手順から処理時間の短縮には限界がある。また、この限界を打破するために液剤の供給段階で撹拌混合を開始すれば、液流による槽壁への圧力変化振動によって計量器による重量計測値が変動する上、液中で撹拌翼を昇降させれば、撹拌軸の浸漬長さが変わることで該撹拌軸に加わる浮力も変化し、重量計測値の変動がより顕著になるから、計量精度を高めるという本来の目的を達成できなくなる。

0006

本発明は、上述の事情に鑑み、2種以上の液剤を高精度に計量して且つ短時間で均一に混合して、高品質の液状組成物を安定的に効率よく調製できる撹拌混合装置及び撹拌混合方法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

0007

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項1の発明に係る撹拌混合装置1は、底部に吐出口2cを有する混合槽2と、該混合槽2に2種以上の液剤A〜Cを個別に順次注入する液剤注入部8(液剤注入手段)と、該混合槽2を支えて槽内の液重量を計測するロードセル4(重量計測手段)と、回転駆動する撹拌翼3bを備え、前記混合槽2から独立した支柱41a(支持架)に昇降可能に保持された撹拌機3と、該撹拌機3の撹拌翼3bを前記混合槽2の液中浸漬状態と液面上退避状態とに昇降変位させると共に、該撹拌翼3bを液中浸漬状態で往復昇降可能とする撹拌機昇降部6(昇降手段)と、前記撹拌機3の昇降変位を司り、液剤注入過程において、液中浸漬状態の撹拌翼3bの往復昇降範囲を液量増加に対応して可変調整すると共に、前記ロードセル4(重量計測手段)によって計測される液重量が設定重量に近づいたときに該撹拌翼3bを液面上退避状態へ移動させる制御部5(制御手段)と、を備えてなることを特徴としている。

0008

請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載の撹拌混合装置1において、撹拌混合後の混合液Dを前記混合槽2の吐出口2cから外部へ送出する送出部9(送出手段)を更に備えてなることを特徴としている。

0009

請求項3に係る発明は、上記請求項2に記載の撹拌混合装置1において、前記送出部9(送出手段)及び前記液剤注入部8(液剤注入手段)が送液速度可変チューブポンプからなることを特徴としている。

0010

請求項4の発明に係る撹拌混合方法は、底部に吐出口2cを有する混合槽2内に、2種以上の液剤A〜Cを個別に順次注入すると共に、該混合槽2を支えたロードセル4(重量計測手段)によって槽内の液重量を計測し、その液重量に基づいて各液剤A〜Cの注入量が設定重量に至った際に注入を停止する一方、少なくとも注入順で最後の液剤Cの注入中に、回転駆動する撹拌翼3bを液中に浸漬し、液量増加に対応して該撹拌翼3bを液中浸漬状態で往復昇降させ、前記ロードセル4(重量計測手段)によって計測される液重量が設定重量に近づいたときに該撹拌翼3bを液面上へ退避させ、この退避状態で計測される液重量が設定重量に至った際に当該液剤Cの注入を停止することを特徴としている。

0011

請求項5に係る発明は、上記請求項4の撹拌混合方法において、撹拌混合後の混合液Dを前記混合槽2の吐出口2cより外部へ送出する際、前記撹拌翼3bを液中に浸漬して撹拌することを特徴としている。

発明の効果

0012

以下に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項1の発明に係る撹拌混合装置1では、混合槽2へ各液剤A〜Cを液剤注入部8(注入手段)より順次注入する際に、該混合槽2を支えたロードセル4(重量計測手段)による重量計測によって各液剤A〜Cを正確に計量できるから、これら液剤A〜Cの混合比率を高精度に設定して高品質の液状組成物を安定的に調製することが可能となる。しかも、撹拌機3が混合槽2から独立した支柱41a(支持架)に昇降可能に保持され、制御部5(制御手段)により、該撹拌機3の撹拌翼3bを撹拌槽2の液中浸漬状態と液面上退避状態とに昇降変位できると共に、液中浸漬状態の撹拌翼3bの往復昇降範囲を液量増加に対応して連続的に可変調整できるから、特に注入順で最後の液剤Cの注入中に、回転駆動する撹拌翼3bを液中に浸漬し、液量増加に対応して該撹拌翼3bを撹拌槽2内の底部近傍と液面近傍との間で往復昇降させることにより、液剤注入時間内で液全体を効率よく撹拌混合して迅速に均一な混合液Dを調製でき、もって該液剤Cが粘稠性の高いものであっても処理時間を著しく短縮できる。また、ロードセル4(重量計測手段)にて計測される該液剤Cの液重量が設定重量に近づいたときに撹拌翼3bを液面上へ退避させ、この退避状態で計測される液重量が設定重量に至った際に当該液剤Cの注入を停止すればよいから、撹拌混合に伴う計測値の変動を排除して該液剤Cの計量を正確に行える。なお、撹拌翼3bの液面上への退避後に注入される該液剤Cの僅かな残量分については、混合液Dを吐出口2cから送出する際に、該混合液D中に撹拌翼3bを浸漬して撹拌することで液全体に均一に混ざり込むから、該残量分による混合液Dの不均一化の懸念はない。

0013

請求項2の発明によれば、撹拌混合後の混合槽2内の混合液Dを直ちに送出部9(送出手段)によって外部へ送出できるから、調製した該混合液Dを後段工程へ迅速に供給して種々の処理を能率よく行える。

0014

請求項3の発明によれば、送出部9(送出手段)及び液剤注入部8(液剤注入手段)が送液速度可変のチューブポンプ11a〜11dからなるため、送出及び液剤注入の停止直前に送液を低速にして停止による液量設定精度を高め得る。また、チューブポンプ11a〜11dでは、接液部が送液チューブ13a〜13d内のみになるから、液組成の変更に際して、送液チューブ13a〜13dだけを交換するだけでよく、例えばダイヤフラムポンプ等の分解洗浄を要する他の送液ポンプに比較してメンテナンス性が格段に向上し、特に送液対象が粘稠性が高く洗浄しにくい液である場合には顕著な利点となる。

0015

請求項4の発明に係る撹拌混合方法によれば、混合槽2へ各液剤A〜Cを液剤注入部8(注入手段)より順次注入する形で、ロードセル4(重量計測手段)による重量計測によって各液剤A〜Cを正確に計量し、これら液剤A〜Cの混合比率を高精度に設定して高品質の液状組成物を安定的に調製することが可能であると共に、少なくとも注入順で最後の液剤Cの注入中に、回転駆動する撹拌翼3bを液中に浸漬し、液量増加に対応して該撹拌翼3bを液中浸漬状態で往復昇降させるから、液剤注入時間内で液全体を効率よく撹拌混合して迅速に均一な混合液Dを調製でき、もって該液剤Cが粘稠性の高いものであっても処理時間を著しく短縮できる。また、ロードセル4(重量計測手段)計測される該液剤Cの液重量が設定重量に近づいたときに撹拌翼3bを液面上へ退避させ、この退避状態で計測される液重量が設定重量に至った際に当該液剤Cの注入を停止するから、撹拌混合に伴う計測値の変動を排除して該液剤Cの計量を正確に行える。

0016

請求項5の発明によれば、上記の撹拌混合方法において、撹拌混合後の混合液Dを混合槽2の吐出口2cより外部へ送出する際、撹拌翼3bを液中に浸漬して撹拌するから、撹拌翼3bの液面上への退避後に注入される該液剤Cの僅かな残量分も液全体に均一に混ざり込み、該残量分によって混合液Dの不均一化を生じる懸念がない。

図面の簡単な説明

0017

本発明の一実施形態に係る撹拌混合装置の正面図である。
同撹拌混合装置の右側面図である。
同撹拌混合装置の液フロー図である。
同撹拌混合装置における制御構成を示すブロック図である。
同撹拌混合装置における撹拌機の昇降動作を示す模式縦断面図である。
同撹拌混合装置による撹拌混合動作のフローチャートである。

実施例

0018

以下に、本発明に係る撹拌混合装置の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。この実施形態の撹拌混合装置は、3種の液剤A〜Cを撹拌混合して均一な混合液Dを調製するものとしている。なお、調製する混合液Dが例えばフィルム裏面の粘着層形成用の原料液である場合、液剤Aが有機溶剤、液剤Bが硬化剤液、液剤Cがポリマー主体とする主剤液となる。

0019

図1及び図2に示すように、撹拌混合装置1は、横長直方体枠状の台座部20上に、右側前部に位置するロードセル4と、右側後部に位置する撹拌機昇降部6及び液剤注入部8の支持架22と、左側前部に位置する制御盤23とが設置されている。そして、ロードセル4上には、混合槽2を抱持した混合槽保持枠21が載置されている。また、該台座部20の内側には、送出部9のチューブポンプ11aと、その駆動用ギヤードモータ12dが配置されている。

0020

混合槽2は、上方に開放した縦円筒形で、底部が逆円錐状をなすステンレス鋼製の容器であって、上端開口2aの略半部を覆う半円形蓋板2bが冠着され、最低位となる底部中央に吐出口2cを備えており、外周の2箇所に等配して取付突片2dが形成されている。混合槽保持枠21は、4本の垂直フレーム31の頂部間に2本の上部フレーム32を前後方向に固着した枠状をなし、その内側に嵌合した混合槽2の各取付突片2dを上部フレーム32の各辺中間部にボルト止めすることにより、該混合槽2を一体に保持している。また、吐出口2cには開閉バルブ14dを介して送出部9のチューブポンプ11dに至る送液チューブ13dが接続されている。なお、チューブポンプ11dは調製した混合液Dを種々の後ラインへ送るものであるが、ここでは液面センサ56を設けた貯留槽10へ送る構成を例示している(図3及び図4参照)。

0021

支持架22は、4本の支柱41aにて支承された台板41bに、各々前後2本の昇降ガイド支柱42a、ランプ用支柱42b及び注入部支柱46aが垂直に立設されており、昇降ガイド支柱42a及びランプ用支柱42bの計4本の頂端矩形天板42cの四隅部にねじ止め固定され、また両昇降ガイド支柱42a,42aの中間に位置してエアーシリンダ40が該台板41bに垂設されている。そして、両昇降ガイド支柱42a,42aには昇降枠43が昇降自在に嵌装され、この昇降枠43の下端にエアーシリンダ40の上方へ突出するピストンロッド40aの先端が連結されると共に、該昇降枠43の上端部から前方へ突設された帯状支持板44の先端部に撹拌機3が取り付けられており、該エアーシリンダ40の駆動によって撹拌機3を昇降枠43と一体に昇降させる撹拌機昇降部6を構成している。一方、両ランプ用支柱42b,42bの上部側には垂直取付板45aがねじ止めされ、この垂直取付板45aに装置作動状態を点滅又は点灯によって報知するランプ55が取り付けられている。

0022

撹拌機3は、上端側のエアーモータからなる撹拌機回転部7によって回転駆動する撹拌軸3aの下端に撹拌翼3bが固着されたものであり、図2で示すように、撹拌軸3aが帯状支持板44の中間部から上向き曲がりによって傾斜した状態で、撹拌翼3bを混合槽2内に配置させている。なお、撹拌軸3aは、蓋板2bに設けたスリット状の切欠2b1を通して混合槽2内に突入しており、該蓋板2bに対して非接触で昇降可能となっている。

0023

液剤注入部8は、支持架22の両注入部支柱46a,46aの頂端にボルト止めされた支持板46b上に、液剤A〜Cの各々に対応する送液チューブ13a〜13cが各々前後一対のボルト付き保持具46cを介して高さ調整可能に支持されると共に、送液チューブ13a〜13cの各々に対応して開閉バルブ14a〜14cが取り付けられてなる。これら開閉バルブ14a〜14cは、閉止時に、各送液チューブ13a〜13cにおける前後のボルト付き保持具46c,46cによる保持部分の間を、シリンダ押圧方式で挟圧して閉塞するものである。しかして、各送液チューブ13a〜13cは、図3に示すように後部側がギヤードモータ12a〜12cにより駆動されるチューブポンプ11a〜11cを介して原料液タンク(図示省略)に接続すると共に、前端側が混合槽2の上端開口2aに臨むノズル15a〜15cに各々接続している。なお、支持板46bの前部にはノズル取付板46dが前方張出状に固着され、このノズル取付板46dの前縁部にノズル15a〜15cが一体に固定されている。また、これらノズル15a〜15cの先端側は、下向きに曲折し、蓋板2bを非接触で貫通して混合槽2内に臨んでいる。

0024

制御盤23は、外形が縦長の筐状をなし、CPU(中央処理装置)からなる制御部5(図4参照)を内蔵しており、前面にはタッチパネル式の各種設定入力部を付属する表示部51、スイッチやダイヤル等の操作で種々の稼働条件を設定する操作部52、フラッシュメモリからなる記憶部53が配設されると共に、右側面に装置作動状態を音声によって報知するブザー54配設されている。そして、図4に示すように、制御部5は、ロードセル4、撹拌機昇降部6、撹拌機回転部7、液剤注入部8、送出部9、表示部51、操作部52、記憶部53、ブザー54、ランプ55、液面センサ56等と電気的に接続されており、操作部52及び表示部51の各種設定入力部より入力された設定条件に基づいて他の各部の作動を制御するように構成されている。

0025

上記構成の撹拌混合装置1を用い、例えば3種の液剤A〜Cの混合液Dを調製する場合、混合槽2内に、これら液剤A〜Cを送液チューブ13a〜13cより個別に順次注入すると共に、ロードセル4によって該混合槽2内の液重量を計測し、その液重量に基づいて各液剤A〜Cの注入量が設定重量に至った際に開閉バルブ14a〜14cの閉作動で注入を停止するが、少なくとも注入順で最後の液剤Cの注入中に、撹拌機3の回転駆動する撹拌翼3bを液中に浸漬し、液量増加に対応して該撹拌翼3bを混合槽2内の底部近傍(図5に示す底部近傍の下限位置P1)と液面近傍(図5に示す液面近傍の上限位置P2)との間で往復昇降させ、ロードセル4にて計測される液重量が設定重量に近づいたときに該撹拌翼3bを液面上(図5に示す液面上の退避位置P3)へ退避させ、この退避状態で計測される液重量が設定重量に至った際に当該液剤Cの注入を停止する。なお、液剤Cの注入を停止しても、開閉バルブ14cとノズル15cとの間に残存する液剤Cが注入されることから、予め液剤Cの残存重量を算出しておき、この残存重量を加えた液重量が設定重量に至ったとき、液剤Cの注入を停止するものとする。

0026

すなわち、注入順で最後の液剤Cの注入中に撹拌機3の往復昇降による撹拌を行うと、液流による槽壁への圧力変化や振動に加え、撹拌軸3aの浸漬長さが変わることで該撹拌軸3aに加わる浮力も変化するため、ロードセル4による重量計測値が加減変動して定まらないが、その変動する重量計測値が液重量の設定重量に近づいたときに該撹拌翼3bを液面上へ退避させ、この退避状態で計測される液重量が設定重量に至った際に当該液剤Cの注入を停止することで、撹拌混合に伴う計測値の変動を排除して該液剤Cの計量を正確に行える。

0027

上記の重量計測値が液重量の設定重量に近づいたときを決める基準は、例えば設定重量が30.000Kgであって、撹拌翼3bの昇降撹拌に伴う計測値の加減変動が小数点下2桁まで生じる場合に、加減変動しない小数点下1桁以上の該計測値が29.9Kgに達したときと定め、これを撹拌翼3bを液面上へ退避動作させる計測基準値として予め設定しておけばよい。無論、この計測基準値は、液剤Cの設定液量や液性状、撹拌速度等による計測値変動への影響度合に応じて適宜定めればよい。

0028

従って、この撹拌混合装置1による上記撹拌混合方法によれば、混合する各液剤A〜Cの量を、混合槽2を支えたロードセル4での重量計測によって、且つ撹拌混合に伴う計測値の変動誤差を排除して極めて正確に計量できるから、これら液剤A〜Cの混合比率を高精度に設定して高品質の液状組成物を安定的に調製することが可能となる。しかも、注入順で最後の液剤Cの注入中に、撹拌機3の回転駆動する撹拌翼3bを液中に浸漬して、且つ液量増加に対応して撹拌槽2内の底部近傍と液面近傍との間で往復昇降させることにより、液剤注入時間内で液全体を効率よく迅速に撹拌混合できるから、該液剤Cが粘稠性の高いものであっても処理時間を著しく短縮して均一な混合液Dを調製できる。

0029

上記撹拌翼3bの往復昇降における昇降ストロークは、図5に示すように、撹拌槽2内の底部近傍の下限位置P1を一定として、液面近傍の上限位置P2を液量増加に対応して連続的又は段階的に上げてゆくように調整すればよい。その上限位置P2の可変調整は、ロードセル4で計測される液重量の概略値に基づいて液面高さを演算し、その液面高さから撹拌翼3bが一定の深さになるように設定すればよい。この演算の計算因子には、混合槽2内の液面積に加え、当然に液比重も含むことになる。なお、各液剤の性状と液剤種の数及び比率等により、注入順で最後の液剤のみならず、中間順の液剤(例えば液剤B)を先の注入済みの液剤(例えば液剤A)と予め混合する必要があれば、上記最後の液剤Cの場合と同様にして撹拌翼3bの往復昇降による撹拌と退避状態での計測を行えばよい。

0030

撹拌翼3bの液面上への退避後に注入される該液剤Cの僅かな残量分については、混合液Dを吐出口2cから後ラインへ送出する際に、該混合液D中に撹拌翼3bを再び浸漬して撹拌することで液全体に均一に混ざり込むから、該残量分による混合液Dの不均一化の懸念はない。この混合液Dの吐出時の撹拌は、撹拌翼3bを昇降させずに撹拌槽2内の底部近傍の定位置(前記の下限位置P1)で行えばよい。

0031

なお、混合槽2への各液剤A〜Cを注入するチューブポンプ11a〜11cの送液速度は、注入開始からロードセル4による計測値が設定重量に近づくまで高速とし、該計測値が設定重量に近づいた時点で低速に切り換えることが推奨される。これにより、各液剤A〜Cの注入完了に要する時間を短くして、且つ計測値が設定重量に達して注入停止する際、開閉バルブ14a〜14cの閉作動で送液チューブ13a〜13cが閉塞する間の液通過量を少なくし、注入量をより正確に設定重量に合わせることができる。

0032

次に、撹拌混合装置1による撹拌混合動作について、図6のフローチャートを参照しながら説明する。

0033

まず、ステップS1において、2種以上の液剤A〜Cを個別に順次注入し、ステップS2において、ロードセル4によって槽内の液重量を計測しながら、ステップS3において、注入順で最後の液剤Cの注入中に、回転駆動する撹拌翼3bを液中に浸漬し、液量増加に対応して該撹拌翼3bを液中浸漬状態で往復昇降させる。次に、ステップS4において、ロードセル4によって計測される液重量が設定重量に近づいたと制御部5が判断したとき(YES)、ステップS5に移行して、撹拌翼3bを液面上へ退避させるとともに、撹拌翼3bの回転駆動を停止する。そして、ステップS6において、撹拌翼3bの退避状態で計測される液重量が設定重量に至ったと制御部5が判断したとき(YES)、ステップS7に移行して、液剤Cの注入を停止するものである。

0034

従って、撹拌混合装置1による撹拌混合動作によれば、上述したように、2種以上の液剤A〜Cを高精度に計量して且つ短時間で均一に混合して、高品質の液状組成物を安定的に効率よく調製できる。

0035

上記実施形態では3種の液剤A〜Cよりなる混合液Dの調製を例示したが、本発明は言うまでもなく2種もしくは4種以上の液剤よりなる混合液の調製にも同様に適用可能である。また、混合対象とする液剤には、固形粒子分散含有するスラリー形態のものも包含される。

0036

撹拌混合装置1の撹拌機3は、実施形態では撹拌軸3aが傾斜したものを例示したが、該撹拌軸3aが垂直のものでもよい。ただし、実施形態のように撹拌軸3aが傾斜したものでは、斜めの撹拌流乱流)を生じることで撹拌効果が高まり、混合液Dの均一化を促進するという利点がある。また、撹拌翼3bとしては、実施形態ではリング状の基部に複数枚羽根板を等配形成したものを図示しているが、他の様々な形態のものを採用できる。更に、撹拌機回転部7としては、実施形態で例示したエアーモータからなるものに限らず、電動モータ等の他の回転駆動手段からなるものでもよい。また、ロードセル4は、混合槽保持枠21が載置される圧縮型のものを例示したが、混合槽保持枠21を吊り下げる引張型のものであってもよい。その他、本発明の撹拌混合装置1では、各構成部材の形態と取付構造、各構成部材の配置構成等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。

0037

1撹拌混合装置
2混合槽
2a上端開口
2b蓋板
2b1切欠
2c吐出口
2d取付突片
3撹拌機
3a撹拌軸
3b撹拌翼
4ロードセル
5 制御部
6 撹拌機昇降部
7 撹拌機回転部
8液剤注入部
9送出部
10貯留槽
11a〜11dチューブポンプ
12a〜12dギヤードモータ
13a〜13d 送液チューブ
14a〜14d開閉バルブ
15a〜15cノズル
20台座部
21 混合槽保持枠
22支持架
23制御盤
31垂直フレーム
32 上部フレーム
40エアーシリンダ
40aピストンロッド
41a支柱
41b台板
42a昇降ガイド支柱
42bランプ用支柱
42c矩形天板
43昇降枠
44帯状支持板
45a 垂直取付板
46a 注入部支柱
46b 支持板
46cボルト付き保持具
46dノズル取付板
51 表示部
52 操作部
53 記憶部
54ブザー
55 ランプ
56液面センサ
A〜C 液剤
D混合液
P1 底部近傍の下限位置
P2液面近傍の上限位置
P3 液面上の退避位置

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