JP2001158537A - 繊維状粉体計量供給装置 - Google Patents

繊維状粉体計量供給装置

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JP2001158537A
JP2001158537A JP34388899A JP34388899A JP2001158537A JP 2001158537 A JP2001158537 A JP 2001158537A JP 34388899 A JP34388899 A JP 34388899A JP 34388899 A JP34388899 A JP 34388899A JP 2001158537 A JP2001158537 A JP 2001158537A
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roll
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fibrous powder
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光 延 忠
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレ−キパッドなどを形成するための繊維状
粉体を高い精度で計量供給する装置を提供する。 【解決手段】 繊維状粉体を受けて下方へ落下させる中
空送り空間13を有するケ−シング11が設けられ、中
空送り空間13内には、大量送りロ−ル14a、中量送
りロ−ル14bおよび小量送りロ−ル14cが矢印L、
M、Nの方向に回転駆動可能に設置される。各送りロ−
ル14a、14b、14cは、周面に繊維状粉体送り用
らせん溝39をそれぞれが有する。大量送りロ−ル14
aとケ−シング11内面との間の隙間33a、および中
量送りロ−ル14bとケ−シング11内面との間の隙間
33bは、それぞれ繊維状粉体の大量送り隙間および中
量送り隙間として形成され、中量送りロ−ル14bと小
量送りロ−ル14cの間の隙間31も、繊維状粉体送り
隙間として形成される。大量送りロ−ル14a、中量送
りロ−ル14b、小量送りロ−ル14cはこの順序で制
御装置Cにより順次停止させられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維状粉体供給計
量装置の改良に係り、特にブレ−キバッド成形装置に、
パラ配向のアラミド繊維(デュポン社商品名:ケブラ
ー)、増量材としての炭酸カルシウムおよびバリウム、
金属粉、カ−ボン、その他を含む繊維状粉体を計量しつ
つ供給するのに適した繊維状粉体計量供給装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種の繊維状粉体計量供給装置は、実
公昭60−40512号公報、実公平3−8655号公
報等に記載されている。この種の繊維状粉体計量供給装
置は、図6に典型例を示すように、繊維状粉体を収容す
る垂直方向ホッパ1の底部に、下方に開放された細長い
長方形状の開口部4を設け、この開口部4の両側の直上
位置に開口部に沿って1対のロ−ル2、3を並設し、両
ロ−ル2、3を、その上面側が離反する方向に回転変位
するように駆動装置により軸2a、3aの周りで逆方向
に回転させ、各ロ−ル2、3とホッパ1の底壁1a、1
aとの間の隙間を経てホッパ内の繊維状粉体を前記開口
部4を経て下方に送り出すようになっている。前記ロ−
ル3、4は、周縁に所要間隔で複数の凹部を有する円板
を軸方向に多数重ね合わせることによって形成するとと
もに、隣接する円板の凹部を軸線周りに順次ずらせて各
円板の凹部により、一連の繊維状粉体送り用らせん溝を
各ロ−ルの周面に形成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の繊維状粉体計量
供給装置は、ロ−ルの螺旋溝の角度およびピッチを調節
することによって、粉体の種類に合せて送り量および送
り停止精度を最適状態に調節することができるものでは
あるが、送り量の精度に限界がある。すなわち、繊維状
粉体を比較的大流量で送っている両ロ−ル3、4を所定
量の粉体が供給され終わる寸前の時点で瞬時に停止して
も、残っている粉体の落下の程度に差があったりして、
正確な計量を行うには限度がある。
【0004】よって、本発明は、繊維状粉体の供給精度
を格段に向上させることができる繊維状粉体計量供給装
置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の繊維状粉体計量供給装置は、上方から供給
された繊維状粉体を受けて下方へ落下させる中空空間を
形成するケ−シングと、前記中空空間内に回転可能に設
けられて、周面に繊維状粉体送り用溝をそれぞれが有す
る大量送りロ−ル、中量送りロ−ルおよび小量送りロ−
ルとを備えている。そして、大量送りロ−ルおよび中量
送りロ−ルは、前記中空空間の上部入口に面して平行状
態で水平に配置されるとともに、大量および中量送りロ
−ルの間からの繊維状粉体の落下を防ぐように、互いに
対向する周面が接触するようにされている。前記小量送
りロ−ルは中量送りロ−ルの下方にそれと隙間を介して
水平に配置される。前記ケ−シングの内面は、大量送り
ロ−ル、中量送りロ−ルおよび小量送りロ−ルの外側周
面との間に円弧状断面の隙間を形成するような形状を有
し、大量送りロ−ルおよび中量送りロ−ルは、それらの
上部周面が互いに離反する方向に回転変位するように駆
動する回転駆動装置に連結され、小量送りロ−ルは、そ
れを中量送りロ−ルと反対の方向に回転駆動する回転駆
動装置に連結されている。そして、大量送りロ−ルとケ
−シング内面との間の隙間、および中量送りロ−ルとケ
−シング内面との間の隙間は、それぞれ繊維状粉体の大
量送り隙間および中量送り隙間として形成され、中量送
りロ−ルと小量送りロ−ルの間の前記隙間も、繊維状粉
体送り隙間として形成されている。
【0006】前記大量送りロ−ルの繊維状粉体送り用溝
の寸法は、中量送りロ−ルの繊維状粉体送り用溝よりも
大きく形成される。
【0007】前記回転駆動装置は、大量送りロ−ル、中
量送りロ−ルおよび小量送りロ−ルのそれぞれについて
別々に設けられ、繊維状粉体供給運転の終了に際して、
それら回転駆動装置を、大量送りロ−ル、中量送りロ−
ル、小量送りロ−ルの順番で停止させる制御装置が設け
られる。
【0008】前記制御装置は、小量送りロ−ルの回転駆
動装置を中量送りロ−ルの回転駆動装置より大きい速度
で駆動する手段を備えているようにすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0010】本発明の繊維状粉体計量供給装置の要部を
示す図1において、符号10は、繊維状粉体供給計量装
置の骨格を構成するフレ−ムの縦方向フレ−ム部材を示
す。供給される繊維状粉体は、ブレ−キバッドを形成す
るための、例えばトリアラミド樹脂、炭酸カルシウム、
バリウム、金属粉、カ−ボン、その他を含む混合物であ
る。フレ−ム部材1の高さ方向の途中には水平方向に支
持板12が固定され、この支持板12上にはケ−シング
11が固定状態で取り付けられている。ケ−シング11
は、例えばアルミニウムのブロックから内部に中空空間
13を有するように削り出して形成されており、このケ
−シング11の中空空間13内には、本発明の要部をな
す大量送りロ−ル14a、中量送りロ−ル14b、およ
び小量送りロ−ル14cが設けられている。これらのロ
−ル14a、14b、14cは、ケ−シング11の内部
に水平軸線周りで回転可能に支持されている。上記中空
空間13は繊維状粉体の送り空間を構成する。
【0011】中空空間13は、ケ−シング11の上方に
設置した繊維状粉体供給ホッパ−16内から繊維状粉体
を受け、それを前記3本のロ−ル14a、14b、14
cの回転につれて後述のように下方へ送って落下させる
ように構成されている。各ロ−ル14a、14b、14
cは、後述のように、その周面にらせん状の繊維状粉体
送り用溝を備えている。ケ−シング11内の中空空間1
3から落下した繊維状粉体は、シュ−ト17を経てその
下方にある計量容器18内に落下する。そして、計量容
器18内に落下した繊維状粉体の重量が所定量近くに達
すると、ロ−ドセル等を含む計量装置20がそれを検出
して検出信号を出力する。この出力信号は制御装置Cに
送られ、制御装置Cが前記送りロ−ル14a、14b、
14cの回転を後述のように制御して繊維状粉体の供給
を停止させる。このようにして計量された所定量の繊維
状粉体は、シュ−ト22を経て搬送容器23に移され、
この搬送容器23が所定量の計量済み繊維状粉体をブレ
−キパッド成形機(図示しない)へ搬送する。
【0012】前記中空空間13の下端と前記シュ−ト1
7との間には、開閉可能の横方向スライドシャッタ25
が設けられ、また前記シュ−ト22の途中にも開閉可能
の横方向スライドシャッタ26が設けられている。前記
繊維状粉体供給ホッパ−16は、上下方向に伸張、収縮
させることができるシュ−タ28を備えている。シュ−
タ28は、図1の上方に設置されている図示しない繊維
状粉体供給源の設置高さに応じて伸張、収縮し、繊維状
粉体供給源と繊維状粉体供給ホッパ−16とを接続し得
るように構成されている。なお、繊維状粉体供給ホッパ
−16の一側面は透明板で構成し、ホッパ−16内の繊
維状粉体の状態等を確認できるようにするのが望まし
い。
【0013】図2に示すように、大量送りロ−ル14a
および中量送りロ−ル14bは、前記中空空間13の上
部入口13Aに面して水平な回転軸30a、30bを持
つように平行状態で配置されるとともに、大量送りロ−
ル14aと中量送りロ−ル14bの間からの繊維状粉体
の落下を防ぐように、互いに対向する周面が位置15で
接触状態にされている。図示の実施の形態では、大量送
りロ−ル14aより中量送りロ−ル14bがわずかに高
い位置に設置されている。この傾斜配置により、大量送
りロ−ル14aおよび中量送りロ−ル14bの間から繊
維状粉体が落下するのを確実に防止することができる。
なお、大量送りロ−ル14aおよび中量送ロ−ル14b
は同じ高さに設置することもできる。小量送りロ−ル1
4cは中量送りロ−ル14bの下方にそれと隙間31を
介して水平に配置されている。図示の実施の形態では、
小量送りロ−ル14cは中量送りロ−ル14bの直下で
はなく僅か外側に変位した位置に設けられている。この
配置によって、中量送りロ−ル14bと小量送りロ−ル
14cの間の隙間31を通って後述のように送り出され
る繊維状粉体が落下し易くなる。
【0014】前記ケ−シング11の中空空間13の内面
は、大量送りロ−ル14a、中量送りロ−ル14bおよ
び小量送りロ−ル14cの外側周面との間に円弧状断面
の隙間33a、33b、33cを形成するような形状に
設計されている。そして、大量送りロ−ル14aおよび
中量送りロ−ル14bは、図2に矢印L、Mで示すよう
に、それらの上部周面が互いに離反する方向に回転変位
するよう駆動される。また、小量送りロ−ル14cは前
記矢印方向Mと逆の矢印Nの方向に回転駆動される。
【0015】図3において、大量送りロ−ル14aの回
転駆動装置(モ−タ)は符号でMaで示され、この回転
駆動装置Maは継手Caを介して大量送りロ−ル14a
に連結されている。また、中量送りロ−ル14bの回転
駆動装置(モ−タ)は符号Mbで示され、この回転駆動
装置Mbは継手Cbを介して中量送りロ−ル14bに連
結されている。小量送りロ−ル14cは、それを中量送
りロ−ル14bと反対の方向に回転駆動する回転駆動装
置Mcに継手Ccを介して連結されている。大量送りロ
−ル14aとケ−シング11内面との間の隙間33a、
および中量送りロ−ル14bとケ−シング内面との間の
隙間33bは、それぞれ繊維状粉体の大量送り隙間およ
び中量送り隙間となる。また、中量送りロ−ル14bと
小量送りロ−ル14cの間の前記隙間31も、繊維状粉
体送り隙間となる。
【0016】前記大量送りロ−ル14a、中量送りロ−
ル14b、および小量送りロ−ル14cの要部は、いず
れも、図4および図5に示すように構成することができ
る。これらのロ−ル14a、14b、14cは、周縁に
例えば30度間隔で凹部36を、また中心部に軸挿通孔
35をそれぞれ形成したウレタンゴム等の材質からなる
軟質の可撓性円板37を軸方向に多数重ね合せて形成さ
れ、かつ隣接する円板37の凹部36は軸線周りに順次
ずらされて各円板37の凹部36により各ロ−ルの周面
に一連のらせん溝39がそれそれ形成されている。ま
た、各円板37は、各ロ−ルの中心軸38(図3)に両
側から装着された押え部材40の締め付け力により中心
軸38上に位置固定されるとともに、この押え部材40
を緩めることにより中心軸38の軸線周りに回転させて
らせん溝39のらせん角を調節できるようになってい
る。なお、ウレタンゴム等の材質からなる軟質の可撓性
円板37に代って、硬質の合成樹脂あるいは金属等の剛
性素材を用いてもよい。各ロ−ル14a、14b、14
cの中心軸38は図3に示すように軸受42により回転
可能に支持されている。上記軸受42、回転駆動装置M
a、Mb、Mc等は、フレ−ム10に固定した支持用骨
格43により固定的に支持されている。以上のようにし
て回転駆動可能に送りロ−ルを収容するケ−シング11
の中空空間13は、その中心軸38方向の両側において
閉鎖部材により閉じてあり、これにより中空空間13内
の繊維状粉体が中空空間13の底部開口以外から外部に
出ないように構成されている。
【0017】大量送りロ−ル14a、中量送りロ−ル1
4bおよび小量送りロ−ル14cは、それぞれ、大量、
それより少ない中量、および中量より少ない小量の繊維
状粉体を送るように構成されている。そのためには、そ
れらのロ−ルに形成されるらせん溝の寸法、即ち幅や深
さを変えておく。大量送りをするには、らせん溝の寸法
を大きくし、それより少ない量を送るためには、らせん
溝の寸法を小さくするのがよいが、後述のようにロ−ル
の回転速度を変えることによっても送り量を変えること
もできる。典型的な実施の形態では、大量送りロ−ル1
4aのらせん溝39の寸法を最も大きくし、中量送りロ
−ル14bと小量送りロ−ル14cのらせん溝39の寸
法を等しくして、小量送りロ−ル14cを中量送りロ−
ル14bの例えば2倍の速度で回転駆動するようにす
る。
【0018】前記回転駆動装置Ma、Mb、Mcを制御
するために設けた図1に示す制御装置Cには、前述のよ
うに繊維状粉体計量装置20の計量信号が入力するよう
になっている。計量信号が入力すると、制御装置Cはこ
れから述べるように回転駆動装置Ma、Mb、Mcを制
御する。
【0019】まず、上部の供給ホッパ16に供給された
繊維状粉体は、図1に示すケ−シング11の中空空間1
3の上部入口13A内に落下する。繊維状粉体供給計量
装置の運転が開始されると、大量送りロ−ル14a、中
量送りロ−ル14b、および小量送りロ−ル14cのす
べてのロ−ルの回転駆動装置Ma、Mb、Mcの運転が
同時に開始される。これによって、大量送りロ−ル14
a、中量送りロ−ル14b、および小量送りロ−ル14
cは図1に矢印L、M、Nで示す方向に回転駆動され
る。それにより、ケ−シング11の中空空間上部入口1
3Aにある繊維状粉体は、大量送りロ−ル14aに関し
ては、大量送りロ−ル14aとケ−シング11の内壁と
の間の円弧状断面の隙間33aを矢印のように通って3
本の送りロ−ルにより囲まれる下方空間13Bに送られ
る。また、中量送りロ−ル14bに関しては、繊維状粉
体は中量送りロ−ル14bとケ−シング11の内壁との
間の円弧状断面の隙間33bを矢印のように通って3本
の送りロ−ルにより囲まれる下方空間13Bに送られ
る。小量送りロ−ル14cは中量送りロ−ル14bと共
同してそれらの間の隙間31を経て繊維状粉体を下方空
間33Bへ送り出す作用を果たす。繊維状粉体は下方空
間13Bから、開放されたシャッタ25およびシュ−ト
17を経て計量容器18内に落下する。
【0020】計量装置20が計量すべき所定の繊維状粉
体の量より少ない第1の予定量が計量容器18内に送ら
れたことを検出すると、制御装置Cに第1の信号が入力
される。これによって、制御装置Cは大量送りロ−ル1
4aの回転駆動装置Maに信号を送ってそれを停止させ
る。大量送りロ−ル14aは、通常、全流量の例えば7
〜9割を送るように設計される。大量送りロ−ル14a
の停止により、供給される繊維状粉体の流量は最初の量
より大きく減少する。繊維状粉体の供給が継続して計量
装置20が前記第1の予定量より少し多い第2の予定量
が計量容器18内に供給されたことを検出すると、制御
装置Cに第2の信号が入力され、これにより、制御装置
Cは中量送りロ−ル14bの回転駆動装置Mbに信号を
送ってそれを停止させる。よって、供給される繊維状粉
体の流量は一層減少し、小量送りロ−ル14cの回転駆
動装置Mcのみが運転されて小量送りロ−ル14cのみ
が最も小量の繊維状粉体の供給を継続する。そして、計
量装置20が前記第2の予定量より僅かに多い第3の予
定量を検出すると、制御装置Cに第3の信号が入力さ
れ、これにより、制御装置Cは小量送りロ−ル14cの
回転駆動装置Mcに信号を送ってそれを停止させる。
【0021】このように、計量容器18内への繊維状粉
体の供給は、送り流量の比較的少ない中量送りロ−ル1
4bと小量送りロ−ル14cの作動による流量減少状態
を経て、最終的にはきわめて僅かな送り流量の小量送り
ロ−ル14cのみによる送りで最終的に終了するように
なっている。したがって、所定量の繊維状粉体を計量容
器18内に送り終る瞬間に、小量送りロ−ル14cの回
転駆動装置Mcを停止させることにより、きわめて正確
な量の繊維状粉体を計量容器18内に貯溜するとができ
る。
【0022】本発明の典型的な実施の形態では、既に述
べたように、中量送りロ−ル14bと小量送りロ−ル1
4cのらせん溝39の寸法を等しくしておいて、小量送
りロ−ル14cを中量送りロ−ル14bの2倍程度の速
度で回転駆動する。これにより、小量送りロ−ル14c
の単位回転角度当たりの送り流量は、中量送りロ−ル1
4bの単位回転角度当たりの送り流量の約2分の1にな
る。このようにして、小量送りロ−ル14cの回転速度
を制御することによって、中量送りロ−ル14bで送ら
れる流量よりさらに少ない流量で高精度な繊維状粉体を
供給を行うことが可能になる。
【0023】小量送りロ−ル14cの回転速度は、中量
送りロ−ル14bの回転速度と実際の計量値とパラメ−
タとによって演算処理された結果に基づいて制御され
る。中量送りロ−ル14bの回転駆動装置Mbの回転数
を X0 とし、小量送りロ−ル14cの回転駆動装置M
cの回転数をX1 とした時、次の条件を満たすようにす
る必要がある。
【0024】 X0 ≦ X1 (1) dX0 ≦ dX1 (2) (X0 +dX0 )≦ (X1 +dX1 ) (3) いま、例えば中量送りロ−ル14bの制御限界値として
回転数が60rpmで、送られる繊維状粉体の量が60
回転/分当たり60gであったとすると、この場合、1
回転/秒当たり1gの繊維状粉体の量が送られると想定
できる。この時、小量送りロ−ル14cの回転数が12
0rpmであるとして次のことが成立する。 すなわ
ち、中量送りロ−ル14bの1回転/秒の状態での送り
量の1gを、小量送りロ−ル14cは2回転/秒で実行
する。よって、小量送りロ−ル14cの1回転の間に送
る量は1/2g(0.5g)と想定することができる。
したがって、小量送りロ−ル14cの送りは、中量送り
ロ−ル14bの限界値の2倍の細かさで制御が可能とな
る。
【0025】以上に述べた実施の形態では、大量送りロ
−ル14a、中量送りロ−ル14b、小量送りロ−ル1
4cの3本の送りロ−ルを用いているが、送りロ−ルは
4本以上設けることもできる。この場合、送りロ−ルの
送り流量は3本の場合と同様に順次小さくする。これに
よって、繊維状粉体の一層精密な計量供給を行うことが
可能となる。
【0026】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の繊維状粉
体計量供給装置によれば、大量送り、中量送り、少量送
りの3本の送りロールを特定の態様で配設することによ
り、繊維状粉体の計量供給精度を従来の計量供給装置に
比し格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の繊維状粉体計量供給装置の実施の形態
の要部を示す一部断面正面図。
【図2】図1の一部拡大図。
【図3】図1の側面図。
【図4】本発明の繊維状粉体計量供給装置で用いる送り
ロ−ルの拡大図。
【図5】図4に示す送りロ−ルの素子である可撓性円板
の平面図
【図6】公知の繊維状粉体計量供給装置の原理的斜視
図。
【符号の説明】
10 フレ−ム部材 11 ケ−シング 13 中空送り空間 14a 繊維状粉体の大量送りロ−ル 14b 繊維状粉体の中量送りロ−ル 14c 繊維状粉体の少量送りロ−ル 16 供給ホッパ 18 計量容器 20 計量装置 25 シャッタ 31 送り隙間 33a 送り隙間 33b 送り隙間 37 可撓性円板 38 中心軸 39 らせん溝 40 押え部材 C 制御装置 Ma 回転駆動装置 Mb 回転駆動装置 Mc 回転駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F075 AA08 BA01 BA09 BB01 CA04 CA09 CB12 CC03 CC20 CD03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上方から供給された繊維状粉体を受けて下
    方へ落下させる中空空間を形成するケ−シングと、前記
    中空空間内に回転可能に設けられて、周面に繊維状粉体
    送り用溝をそれぞれが有する大量送りロ−ル、中量送り
    ロ−ルおよび小量送りロ−ルとを備え、大量送りロ−ル
    および中量送りロ−ルは、前記中空空間の上部入口に面
    して平行状態で水平に配置されるとともに、大量および
    中量送りロ−ルの間からの繊維状粉体の落下を防ぐよう
    に、互いに対向する周面が接触状態にあり、前記小量送
    りロ−ルは前記中量送りロ−ルの下方にそれと隙間を介
    して水平に配置され、前記ケ−シングの内面は、大量送
    りロ−ル、中量送りロ−ルおよび小量送りロ−ルの外側
    周面との間に円弧状断面の隙間を形成するような形状を
    有し、大量送りロ−ルおよび中量送りロ−ルは、それら
    の上部周面が互いに離反する方向に回転変位するように
    駆動する回転駆動装置に連結され、小量送りロ−ルは、
    それを中量送りロ−ルと反対の方向に回転駆動する回転
    駆動装置に連結され、大量送りロ−ルとケ−シング内面
    との間の隙間、および中量送りロ−ルとケ−シング内面
    との間の隙間は、それぞれ繊維状粉体の大量送り隙間お
    よび中量送り隙間として形成され、中量送りロ−ルと小
    量送りロ−ルの間の前記隙間も、繊維状粉体送り隙間と
    して形成されていることを特徴とする繊維状粉体計量供
    給装置。
  2. 【請求項2】大量送りロ−ルの繊維状粉体送り用溝の寸
    法が、中量送りロ−ルの繊維状粉体送り用溝よりも大き
    く形成されていることを特徴とする請求項1記載の繊維
    状粉体計量供給装置。
  3. 【請求項3】前記回転駆動装置は、大量送りロ−ル、中
    量送りロ−ルおよび小量送りロ−ルのそれぞれについて
    別々に設けられ、繊維状粉体供給運転の終了に際して、
    それら回転駆動装置を、大量送りロ−ル、中量送りロ−
    ル、小量送りロ−ルの順番で停止させる制御装置が設け
    られていることを特徴とする請求項1または2記載の繊
    維状粉体計量供給装置。
  4. 【請求項4】前記制御装置は、小量送りロ−ルの回転駆
    動装置を中量送りロ−ルの回転駆動装置より大きい速度
    で駆動する手段を備えていることを特徴とする請求項3
    記載の繊維状粉体供給計量装置。
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