CN113950454A - 粉体供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种稳定且连续地定量供给粉体，同时还实现装置的简单化及小型化的粉体供给装置。为了达成该目的，采用一种连续地定量供给粉体的粉体供给装置，其特征在于，该粉体供给装置包含在外形圆状底板具有粉体送出孔的粉体收容容器、以及利用在与该粉体送出孔相对的圆周上设置的槽连续地旋转输送该粉体的圆盘，该圆盘配置成在该槽所存在的区域的一部分被粉体收容容器的外形圆状底板覆盖的状态下，能够相对于该外形圆状底板滑动旋转。

Description

粉体供给装置
技术领域
本发明涉及粉体供给装置。
背景技术
以往，在进行喷镀、粉体涂装等的情况下，使用用于连续地以一定量供给处理所需的粉体(金属、陶瓷、铝热剂等的粉体、粉体涂料等)的粉体供给装置。对于以这样的目的而使用的粉体供给装置而言，为了提高处理质量，能够不脉动而是稳定且定量地供给作为原料的粉体至关重要。
例如，在专利文献1中，公开了一种在外壳的内部设置有借助马达等驱动机构而旋转的圆盘的粉体供给装置。该粉体供给装置将收容于料斗的粉体经由具有粉体流通用孔的板状体填充至设置于该圆盘的上表面的周槽，并将由该周槽输送的粉体随着空气流动而定量地运出至该外壳的外部。在专利文献1的粉体供给装置中，该板状体包括在该周槽嵌入突起并且在设置于该圆盘的上表面的导向槽嵌入导向突起等的结构，由此能够显著地防止成为以往的粉体供给不均的原因的、该突起的磨损。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-206627号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1所公开的粉体供给装置由于随着趋向料斗的下部而流路变窄且粉体压力的变动变大，因此容易引起粉体的凝聚，容易产生架桥、漏斗流等现象。因此，存在在将粉体从该料斗移送至圆盘时容易产生粉体的中断、脉动从而粉体的供给精度变低这样的问题。
另外，在专利文献1所公开的粉体供给装置中，使板状体介于上述的料斗与圆盘之间是必要的结构，，而结构部件的数量、设计上的限制相应地变多，导致装置的复杂化以及大型化。近年来，在粉体供给装置中，为了实现操作性以及维护性的提高而要求简单化且小型化的结构。
根据以上情况，本发明的目的在于提供一种稳定且连续地定量供给粉体，同时还实现装置的简单化及小型化的粉体供给装置。
用于解决技术问题的方案
本发明的粉体供给装置是连续地定量供给粉体的粉体供给装置，其特征在于，所述粉体供给装置包含：粉体收容容器，在外形圆状底板具有粉体送出孔；以及圆盘，利用在与所述粉体送出孔相对的圆周上设置的槽连续地旋转输送所述粉体，该圆盘配置成在所述槽所存在的区域的一部分被粉体收容容器的外形圆状底板覆盖的状态下，能够相对于所述外形圆状底板滑动旋转。
另外，在本发明的粉体供给装置中，优选的是，所述粉体收容容器在所述粉体收容容器内部的所述外形圆状底板附近配备有以所述粉体收容容器的中心轴为中心旋转的叶片构件，且在所述粉体收容容器的周壁附近的区域配置有所述粉体送出孔。
另外，在本发明的粉体供给装置中，优选的是，在使用最大粒径为1mm以下的粉体的情况下，所述槽的深度为1.0mm～5.0mm，且所述槽的宽度为5mm～30mm。
另外，在本发明的粉体供给装置中，优选的是，所述粉体送出孔为与所述槽对应地延伸的长孔形状。
另外，在本发明的粉体供给装置中，优选的是，所述外形圆状底板的至少与所述圆盘的接触部分为树脂制。
另外，在本发明的粉体供给装置中，优选的是，所述粉体供给装置包含粉体运出管，所述粉体运出管将前端部配置在所述槽的上部，并将所述粉体随着载气流朝向上方运出。
发明效果
通过采用本发明的粉体供给装置，能够稳定且连续地定量供给粉体。因此，根据本发明的粉体供给装置，能够以高质量地进行使用粉体的喷镀、粉体涂装等处理。另外，通过采用本发明的粉体供给装置，能够实现装置的简单化及小型化。本发明的粉体供给装置由于与以往相比能够减少部件数量，因此能够实现部件成本的降低。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的粉体供给装置的主要部分俯视示意图。
图2是用于说明本发明的一实施方式的粉体供给装置的动作的概略纵剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明，但本发明并不被限定解释于此。
图1示出本发明的一实施方式的粉体供给装置的主要部分俯视示意图。本发明的粉体供给装置1是连续地定量供给粉体P的粉体供给装置，其特征在于，粉体供给装置1包含：粉体收容容器10，在外形圆状底板11具有粉体送出孔11a；以及圆盘2，利用在与粉体送出孔11a相对的圆周上设置的槽而连续地旋转输送粉体P，圆盘2配置成在槽3所存在的区域的一部分被粉体收容容器10的外形圆状底板11覆盖的状态下，能够相对于外形圆状底板11滑动旋转。本发明的粉体供给装置1通过在结构中包含上述的粉体收容容器10以及圆盘2，能够实现粉体的供给稳定性，同时还能够实现装置的简单化及小型化。以下，依次对这些“粉体收容容器”、“圆盘”进行说明。
粉体收容容器：本发明的粉体收容容器10在其底部配备平板状的外形圆状底板11，该外形圆状底板11形成有1个能够使粉体P通过(落下)的粉体送出孔11a。通过配备该外形圆状底板11，对粉体收容容器10底部的粉体P施加的压力不易产生偏差，从而在粉体P从粉体收容容器10落下时不易产生粉体P的中断、脉动。进一步而言，即使是在以往的粉体供给装置中难以稳定供给那样的、安息角高且流动性差的粉体P，也能够不产生中断、脉动地使该粉体P从粉体收容容器10落下。因此，能够将粉体P无偏差且连续地填充至后述的圆盘2的槽3。
对于粉体送出孔11a的大小、形状没有特别限定，可以根据收容于粉体收容容器10的粉体P的种类(大小、形状、材质)进行设定。另外，对于粉体送出孔11a在外形圆状底板11形成的位置也没有特别限定。但是，在稳定且连续地定量供给粉体P这方面而言，优选粉体送出孔11a形成于从粉体收容容器10的周壁12稍微向内侧(距外形圆状底板11外周5mm以上)离开的位置，由此使得粉体P被外形圆状底板11刮平至一定的高度。根据上述情况，粉体收容容器10关于设置场所的限制比以往少，设计自由度高。
另外，在本发明的粉体供给装置1中，优选的是，粉体收容容器10在粉体收容容器10内部的外形圆状底板11附近配备有以粉体收容容器10的中心轴C(参照图2)为中心旋转的叶片构件13，且在粉体收容容器10的周壁12附近的区域配置有粉体送出孔11a。
粉体收容容器10在外形圆状底板11附近配备叶片构件13并使其旋转，由此对收容于粉体收容容器10内部的粉体P进行搅拌，维持粉体P的干燥状态从而粉体P难以凝聚。另外，即使假设粉体P凝聚，也能够使凝聚了的粉体P分散，能够有效地防止粉体P附着在外形圆状底板11上、或附着于周壁12。进一步，叶片构件13在外形圆状底板11附近旋转，由此不论粉体P的种类、特性的差异如何，都能够将粉体P顺畅地引导至粉体送出孔11a。因此，在将安息角高且流动性差的粉体P以一定量无偏差地移送至后述的圆盘2的槽3这方面更为有效。
此处，关于叶片构件13的使用数量没有特别限定。但是，对于始终将稳定的量的粉体P引导至粉体送出孔11a这方面而言，更优选叶片构件13在周向上以等间隔配置多个。另外，关于叶片构件13的形状也没有特别限定，可以考虑粉体P的种类、特性等进行设定。并且，叶片构件13至少在外形圆状底板11附近配备一级即可，也可以在高度方向上设置多级。
需要说明的是，为了稳定地供给粉体P，粉体收容容器10除了使用上述的叶片构件13以外，例如还可以为使用励振机构定期地使粉体收容容器10振动来防止粉体P的凝聚的结构。另外，也可以在粉体收容容器10的内壁设置对粉体P的量进行检测的传感器(未图示)，并进行控制使得在粉体收容容器10内的粉体P的量少于规定量的情况下自动地送入粉体P。由此，能够将对粉体收容容器10底部的粉体P施加的压力始终保持恒定，并能够在进行喷镀、涂装等处理的情况下提高处理质量。进一步，即使在进行使用大量粉体P的处理的情况下，也可以不中断作业，能够缩短处理时间以提高生产率。
另外，在本发明的粉体供给装置1中，优选的是，粉体送出孔11a为在与后述的圆盘2的槽3对应(面对)的位置延伸的长孔形状。本发明的形成于外形圆状底板11的粉体送出孔11a在开口面积设为一定的情况下，与仅为圆形相比，通过设为沿着圆盘2的槽3延伸的长孔形状，能够顺畅地进行粉体从粉体供给装置1向圆盘2的槽3的移送，能够减小移送到槽3的粉体P量的偏差。
另外，在本发明的粉体供给装置1中，优选的是，外形圆状底板11至少与圆盘2的接触部分为树脂制。圆盘2由于在与外形圆状底板11接触的状态下旋转，因此在这些构件为例如金属制的情况下，在这些构件间容易产生金属磨损(粘着)，有可能因磨损而使耐久性下降。然而，通过将外形圆状底板11的至少与圆盘2的接触部分设为树脂制，能够有效地抑制产生这样的问题。另外，通过至少仅将该接触部分设为树脂制，在产生磨损等的情况下能够容易地进行更换，还能够实现维护性的提高。
圆盘：本发明的圆盘2在距其中心规定位置的周围上形成有凹陷的槽3，通过旋转能够将粉体P与槽3一起输送至规定位置。圆盘2设置成，在旋转中槽3的任一部位始终来到上述的粉体送出孔11a的正下方(与粉体送出孔11a连通)。
此处，槽3的剖面形状没有特别限定，可以从矩形形状、半圆状、V字状、U字状等中适当采用剖面。另外，槽的深度、宽度、长度可以考虑粉体P的大小、作为目标的粉体P的供给量而进行适当设定。需要说明的是，在对粉体P的供给量进行控制(调整)的方面，期望槽3的剖面积在周向上恒定。另外，圆盘2经由旋转轴而被马达等驱动机构驱动。粉体P供给量与圆盘2的旋转速度成比例，因此能够增减马达的旋转速度来适当调整粉体P的供给量。
另外，在本发明的粉体供给装置1中，优选的是，在使用最大粒径为1mm以下的粉体P的情况下，槽3的深度为1.0mm～5.0mm，且槽3的宽度为5mm～30mm。在使用最大粒径为1mm以下的粉体P的情况下，在粉体收容容器10的底部附近容易发生架桥现象。本发明的粉体供给装置1即使在使用最大粒径1mm以下的粉体P的情况下，通过将槽3的深度设为1.0mm～5.0mm且将槽3的宽度设为5mm～30mm，也能够使粉体P始终稳定地填充至槽3之中。此处，若槽3的深度小于1.0mm或槽3的宽度小于5mm，则会导致粉体P的输送量下降，粉体供给装置1的实际应用性下降，因此不理想。需要说明的是，粉体P的最大粒径没有特别规定下限。然而，为了使用惰性气体载体来确保稳定的输送量，优选将10μm左右考虑为最大粒径的下限。
另外，优选的是本发明的粉体供给装置1包含粉体运出管20(参照图2)，该粉体运出管20将前端部配置于槽3的上部，并将粉体P随着载气流朝向上方运出。
粉体供给装置1通过设为利用载气将一定量的粉体P从加压了的空间朝向上方运出的结构，能够防止设备成本的增大，同时还能够稳定地供给一定量的粉体P。例如，将圆盘2设置在密闭的容器内，将载气导入至该容器中，利用此时产生的与外部空气压之间的压力差，经由粉体运出管20将载气高速地排出，并且伴随于该载气而槽3内的处于粉体运出管20的前端附近的粉体P被每次一定量地运出到外部。需要说明的是，载气在抑制粉体P因静电等而滞留在槽3内这方面也是有效的。
关于上述载气的气体种类没有特别限定，只要是能够使粉体P伴随的气体即可。作为载气，例如可以使用空气气体、氩气、或氦气等。
以上，对本发明的粉体供给装置1的主要部分结构进行了说明，以下对基于上述结构得到的一实施方式的粉体供给装置的一系列动作进行说明。以下，假定将例如“陶瓷”等的粉体定量供给至喷镀枪并进行等离子喷镀的情况，对本发明的粉体供给装置1的效果进行叙述。
图2示出用于说明本发明的一实施方式的粉体供给装置的动作的概略纵剖视图。首先，经由粉体投入孔14向粉体收容容器10内收容粉体P。粉体收容容器10在外形圆状底板11附近配置有叶片构件13。该叶片构件13借助马达16以位于粉体收容容器10的中心轴C上的旋转轴15为中心进行旋转，由此搅拌粉体收容容器10内的粉体P从而可靠地粉碎在局部凝聚而成的块状部分，并且将粉体P引导至粉体送出孔11a。需要说明的是，在使用叶片构件13的情况下，通过将粉体送出孔11a配置在周壁12附近的区域，能够更高效且稳定地将粉体P引导至粉体送出孔11a。
圆盘2借助马达6以旋转轴5为中心进行旋转。圆盘2设置成，在旋转中槽3的任何部位都始终来到粉体送出孔11a的正下方。另外，圆盘2以能够相对于外形圆状底板11滑动的状态设置。通过将圆盘2设置于这样的位置，从而将粉体P经由粉体收容容器10的外形圆状底板11的粉体送出孔11a连续地供给至槽3内。
此处，圆盘2相对于外形圆状底板11滑动，由此外形圆状底板11起到刮板的作用，从而填充到圆盘2的槽3内的粉体P以在槽3的上端部(与圆盘2的上表面大致相同的位置)被刮平的状态朝向粉体运出管20的下方位置连续地输送。另外，槽3的剖面积设定成在周向上为全部相同的大小。因此，在将圆盘2的旋转速度设为恒定的情况下，粉体供给装置1所供给的粉体P的量始终恒定。
另外，圆盘2设置在密闭容器4内。此处，从气体供给管线21将载气(氩气等)吹入至密闭容器4内，使内部成为高压状态，由此输送到粉体运出管20的前端附近的粉体P借助氩气而被吸入，并经由输送气体管线22送至等离子喷镀装置(未图示)。然后，粉体供给装置1在向等离子喷镀装置定量供给粉体P之后，使叶片构件13驱动用的马达16以及圆盘2驱动用的马达6的驱动停止，从而结束粉体供给动作。
以上，对本发明的一实施方式的粉体供给装置1的一系列动作进行了说明，本发明的粉体供给装置1在结构中配备圆盘2和外形圆状底板11，且在使它们接触的状态下进行配置，由此实现粉体供给的高精度化。另外，实现了与以往相比减少了部件数量且降低了部件成本的结构，组装性、维护性优异。进一步，能够将叶片构件13驱动用的马达16和圆盘2驱动用的马达6一起配置在粉体供给装置1的下方，能够提高设置场所的自由度。
工业上的可利用性
根据本发明的粉体供给装置，能够进行各种粉体的定量供给，同时还能够实现装置的简单化及小型化，因此能够在各种各样的领域中合适地使用。例如，除了上述的等离子喷镀以外，也可以在供给小麦粉等来制造食品的情况、供给投射材料来进行物质的表面加工的情况等中合适地使用。
附图标记说明
1 粉体供给装置
2 圆盘
3 槽(圆盘)
4 密闭容器
5 旋转轴
6 马达
10 粉体收容容器
11 外形圆状底板
11a 粉体送出孔(外形圆状底板)
12 周壁
13 叶片构件
13a 支承构件(叶片构件)
14 粉体供给用孔
15 旋转轴
16 马达
20 粉体运出管
21 气体供给管线
22 输送气体管线
C 中心轴
P 粉体。

Claims (6)

1.一种粉体供给装置，连续地定量供给粉体，其特征在于，
所述粉体供给装置包含：粉体收容容器，在外形圆状底板具有粉体送出孔；以及圆盘，利用在与所述粉体送出孔相对的圆周上设置的槽而连续地旋转输送所述粉体，
所述圆盘配置成在所述槽所存在的区域的一部分被粉体收容容器的外形圆状底板覆盖的状态下，能够相对于所述外形圆状底板滑动旋转。
2.根据权利要求1所述的粉体供给装置，其中，
所述粉体收容容器在所述粉体收容容器内部的所述外形圆状底板附近配备有以所述粉体收容容器的中心轴为中心旋转的叶片构件，且在所述粉体收容容器的周壁附近的区域配置有所述粉体送出孔。
3.根据权利要求1或2所述的粉体供给装置，其中，
在使用最大粒径为1mm以下的粉体的情况下，所述槽的深度为1.0mm～5.0mm，且所述槽的宽度为5mm～30mm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的粉体供给装置，其中，
所述粉体送出孔为与所述槽对应地延伸的长孔形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的粉体供给装置，其中，
所述外形圆状底板的至少与所述圆盘的接触部分为树脂制。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的粉体供给装置，其中，
所述粉体供给装置包含粉体运出管，所述粉体运出管将前端部配置在所述槽的上部，并将所述粉体随着载气流朝向上方运出。
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