JP2003246437A - 粉体自動供給装置及び粉体供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パウダースラッシュ成形で消費される原料粉
体を一成形毎にリザーバタンクに補給する装置の投資効
率向上と運転費用等を低減した粉体自動供給装置及び粉
体供給方法を提供する。 【解決手段】 粉体自動供給装置１の粉体排出部を、投
入位置の異なる色々な場所に適合できるように上下・首
振り可能な機構で且つ可搬容易な軽量で簡便なシステム
にして、移動台車３上に構成出来るように、計量粉体を
保管する小出し定量槽５と、粉体保管槽４と、前記保管
槽４から前記小出し定量槽５へ粉体Ｆを輸送する空気輸
送手段７と、前記定量槽５を任意に位置決めできる支持
手段８と、前記台車外から動力を接続口に導入して作動
させる制御駆動手段９とを設け、更に前記支持手段８で
位置決めされた小出し定量槽５の排出口１２に投入弁１
４を備えて、ここから排出された粉体Ｆの排出方向を制
御出来る排出シュート１６とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は粉体自動供給装置
及び粉体供給方法に係わり、詳しくはパウダースラッシ
ュ成形において成形金型に所定量の原料粉体を投入出来
るように溜めてあるリザーバタンクで、一成形の度に消
費される粉体を外部から正確に補給して、常時リザーバ
タンク内の粉体量を一定に保持して、均一な厚みの樹脂
製の表皮を作成出来るといった用途に使用できる粉体自
動供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パウダースラッシュ成形方法は、スラッ
シュ成形型を加熱する予熱工程と、型表面に塩ビ等の樹
脂製の原料粉体を付着させて成形する材料投入回転成形
工程と、原料粉体を加熱溶融した後にゲルさせて安定し
た状態に変えるキュアー工程と、キュアーした樹脂を冷
却固化させる冷却工程と、固化した樹脂を型から外す脱
型工程とを１サイクルとして順次繰り返し、表皮を成形
するものである。

【０００３】材料投入回転成形工程は、スラッシュ成形
型と常に所定量の原料粉体を入れた開閉自在なリザーバ
タンクとを合体させて回転させることにより、スラッシ
ュ成形型に材料を投入して付着させ成形する工程であ
る。

【０００４】この時、肉厚が均一な良質の表皮を安定し
て量産するための要素として、材料投入回転成形工程に
おける型表面に付着させる原料粉体の重量を一定にする
ことが重要になっている。このため、この従来の粉体自
動供給装置及びその方法に関するものとしては、本出願
人からも特許第３２０５５２３号の公報に提案してあ
る。これによれば、貯蔵タンク内で粉体を流動化させる
ことで、流動化した粉体内に容器部材をスムースに浸積
させて収容した粉体を汲み上げて、容器部材から盛り上
がった粉体のみを擦り切りでカット除去して、所定量の
粉体を正確に計量して汲み上げ、前述のリザーバタンク
に一成形の都度補充できる事を特徴とするものであっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、計量精度が
高く補給能力に秀でて品質機能では優れるものの、処理
箇所毎にそれぞれ固定据付対応で構成されて設置してい
ることから、ライン負荷の変動による稼働率の低下が避
けられない状況にあって遊休箇所が発生する一方で、別
の処理工程では新たな増設が必要であったり、また流動
槽のエアー消費に依るランニングコストも割高であっ
た。

【０００６】本発明は、以上のような問題点を改善する
ものであり、従来同様に定量の粉体を供給しながら上述
のコスト削減を行って、原価低減の出来る粉体自動供給
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本願
請求項１記載の粉体自動供給装置の発明では、移動台車
上に、計量された粉体を都度保管する小出し定量槽と、
粉体保管槽と、前記保管槽から前記小出し定量槽へ粉体
を輸送する空気輸送手段と、前記定量槽を任意に位置決
めできる支持手段と、前記台車外から動力を接続口に導
入して作動させる制御駆動手段とを設け、更に前記支持
手段で位置決めされた小出し定量槽の排出口に投入弁を
備えて、ここから排出された粉体の排出方向を制御出来
る排出シュートとで構成して成ることを特徴としてい
る。とりわけ移動自在で粉体のいろんな供給処理箇所に
適応出来るシステムへの対応を可能とすることにある。

【０００８】請求項１の構成においては、先ず粉体自動
供給装置の他の場所への移動が簡単で工事が不要であ
り、その粉体を供給する位置も高さや奥行きが可変機構
も備えてあり、且つ排出シュートを選択使用すれば複数
の槽へ投入出来、色々な取扱場所及び用法に適応できる
から有効に運転できる。

【０００９】請求項２記載の粉体自動供給装置の発明
は、請求項１の構成において前記粉体保管槽の底部に、
所要容積の粉体を収容できる計量区画室を配設して粉体
取込弁と粉体払出弁を個々に作動させて該区画容積であ
る定量輸送に対応できる。

【００１０】請求項２の構成においては、前記粉体保管
槽の底部に設けた粉体取込弁と粉体払出弁を閉じて区画
される計量区画室が占める定容積をもちいて、バラツキ
の少ない定量の粉体を輸送できる。

【００１１】請求項３記載の粉体自動供給装置の発明で
は、請求項１又は２の構成において前記計量区画室の内
部空間容積を任意に増減してその内容積を可変自在とす
るものである。

【００１２】請求項３の構成においては、前記計量区画
室の内部空間容積を直接的に増減出来るから、計量区画
容積の大幅な調整が可能に成った。

【００１３】請求項４記載の粉体自動供給装置の発明で
は、請求項１〜３の構成において、前記計量区画室内に
その内部空間容積を任意に排容出来るように前記区画室
外から少なくとも一つ以上の出入りする別の区画体を設
けている。

【００１４】請求項４の構成においては、前記区画室外
から別の区画体が侵入出来て、前記計量区画室内の内部
空間容積を任意に排容して減じることになるから、内部
計量容積をその排容に応じて減じることに成るから前記
区画体の侵入状態を調整して計量容量が調整出来る。

【００１５】請求項５記載の粉体供給方法の発明では、
スラッシュ粉体材料を用いる工程において、小出し定量
槽の排出口に投入弁を設けて、これを閉じて粉体保管槽
の底部に設けた計量区画室内から空気輸送される粉体の
全量を受入して、その区画容積に基づいて定量受入出来
ることを特徴としている。

【００１６】請求項５の構成においては、小出し定量槽
を有していることから粉体供給速度が早く、空気輸送方
式だから小出し定量槽に係属する粉体輸送路等が可撓性
を持ってかつ軽い仕組みにできるから排出高さ及び方向
が変更自在に構成できる、また計量区画室を備えたこと
から粉体の空気輸送方式の弱点である計量性能が充実出
来た。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の粉体自動供給装置及び粉
体供給方法の一実施形態について、図１〜図７を参照し
て説明する。図１は移動して粉体投入位置が調整出来る
機構を示した正面図であり、図２はその上面図である。

【００１８】先ずこの粉体自動供給装置１の構成につい
て説明する。以下の全機構を車上に積載できる移動台車
３と、小出し計量した粉体Ｆを一時槽内に保持して一度
に排出し投入する小出し定量槽５と、底部に計量区画室
１０と排出口１２を設けて粉体の所要量を保管する粉体
保管槽４と、前述の計量区画室１０内の計量粉体を流入
空気Ａと共にバキューム発生器２６で吸い出して道中に
置いたサイクロン筒２４で粉体Ｆと流入空気Ａを分離し
て小出し定量槽５に粉を運ぶ空気輸送手段７と、この定
量槽５を移動先の粉投入高さや投入位置に適合させる高
さ方向と腕長さが調整できる支持手段８と、制御一式を
台車上に装備して電源と圧縮空気を台車外から与えると
自動作動が出来る制御駆動手段９と、定量槽５から排出
された粉体Ｆを各タンク等に仕分けできる排出シュート
１６とから構成してある。

【００１９】次に、本発明の各部について説明する。先
ず移動台車３は、床上を自由に手軽に手押しして移動で
きるように架台下に車輪を設けて、手押しハンドル６２
が備えてある。

【００２０】小出し定量槽５は、底部に粉が滞留しない
様に、出口に向けてラッパ状に傾斜させて密閉した壁面
で形成してあり、その出口には密閉できる投入弁１４を
設け、また上面にはキャップが設けてありそのキャップ
の中央には後述のサイクロン筒２４が接続されて粉が投
入出来る流路が設けてある。また、この定量槽５の外壁
には支持座板が取り付けてあり、後述の水平アーム３４
で支持されている。

【００２１】また投入弁１４は、自動開閉が出来る自動
弁であり、定量槽５の外壁にヒンジ金具を設けて投入弁
の弁座キャップを首振りさせて、これをシリンダで自動
作動させる構成にしてある。

【００２２】粉体保管槽４は、２〜３時間程度の粉体を
貯蔵保管して連続自動運転が継続できるようにしてあ
り、底部に粉が停滞せず滞り無く排出できる形状を採っ
ている。また底部には、本発明の計量区画室１０を備え
ており、この区画室としては図３、図４、図５等に示す
様な形態が実施できる。

【００２３】先ず図３は、予め決定した一定の内容積で
構成した計量区画室１０を示しており、スラッシュ成形
ラインで同一サイズ品を成形する粉体処理箇所では好適
に用いられる。計量区画室１０の上下面を粉体取込弁１
８と粉体排出弁１９で開閉できる構成にしてある。各弁
１８，１９は仕切り板４２ａ、４２ｂとこれを押し引き
するシリンダ４４ａ、４４ｂを弁本体４３ａ、４３ｂに
組み込んであり、自動で開閉できる構成にしてある。

【００２４】次に、図４は計量区画室１０の内容積が可
変出来る形態を示してある。此処では計量区画室１０が
内部壁４６とこの外面に被さるように外挿してある外部
壁４７によって構成されており、この高さが伸縮自在に
調整出来るものである。

【００２５】この伸縮機構は、上下端にボールネジ５２
の軸受け５４ａ、５４ｂを設け、この軸受け間のネジ軸
にネジに適合したボールナット５３を組み込んでボール
ネジ５２を回すことでボールナット５３を回転させず上
下動させて、このボールナット５３を外部壁４７に支持
させ、これらのボールネジ５２等を計量区画室１０の外
周部に少なくとも２箇所以上配設して同期回転させて、
計量区画室１０をスムースに上下動させ伸縮させるもの
である。

【００２６】続いて図５は、図示しているように上下面
を各弁１８，１９で区画される計量区画室１０内に、排
容体４１ａ、４１ｂを挿入して内部容積を排除する方法
により、計量区画室１０内部に収容出来る粉体空間容積
を減じることで、計量区画室１０内の計量容積を任意に
細かく調整するものである。

【００２７】排容体４１ａ、４１ｂは区画室１０の壁面
を貫通して室外に設けた押し引き部材で構成して有り、
挿入深さと挿入本数を調整する事で排除量を調節する。
押し引き部にはネジ機構を用いた回転押し引きや単に押
し引きさせて構成し、自動調節の際は駆動モータによる
回転や流体シリンダによる直線駆動が付加されて用いら
れる。

【００２８】空気輸送手段７は、図１，２に示す様に、
空気輸送用のバキューム発生器２６と、計量区画室１０
の底部に空気を流入させる吸入弁２２を備えた吸入管２
３と、空気Ａと粉体Ｆを遠心分離して下方に粉体Ｆを排
出するサイクロン筒２４と、分離された空気Ａをサイク
ロン筒の頂部中央から吸入排気する排気管２５と、この
排気管２５に接続して排気吸引するバキューム発生器２
６とから構成されている。

【００２９】バキューム発生器２６には、高圧ブロアー
や工業用掃除機が好適に用いられる。またサイクロン筒
２４は、粉体Ｆの性状に合わせて集塵効率を考慮して形
状寸法が選定してある。

【００３０】支持手段８は、図１，２に示す様に、台車
３上に立設した支柱３７に外挿して上下に伸縮できる移
動支柱３６とからなり、必要な高さに上下動させて挿入
ピン６５を支柱３７と移動支柱３６に開孔した穴位置を
合わせて挿入して位置決めでき、また投入距離を確保で
きる様に水平な腕体３４を移動支柱３６の頂部で摺動さ
せて突き出し距離が調節できる構成にしてある。この水
平な腕体３４の先端に定量槽５とこの下方に配設してあ
る排出シュート１６が着装してある。

【００３１】尚、図２の平面図に示す様に、この水平な
腕体３４の先端に装着された定量槽５から排出されて排
出シュート１６を経て外部に投入される投入位置は、３
段の首振り機構を組み合わせて用い、任意に位置設定で
きる構成にしてある。

【００３２】先ず、１段目は半径Ｓ１の大きく首振りが
出来る様に移動支柱３６に摺動フランジ３５が設けてあ
り、固定ネジを緩めて首振り可能にしてある。また、２
段目は半径Ｓ２の多少の首振りが可能なように定量槽５
の取付座部３２をヒンジ構造にしてネジ止めできる。

【００３３】その上で、更に図１、２で２点鎖線で示す
様に、先端に位置した排出シュート１６をこれを支持す
るブラケット３８との間にロータリアクチエータ３９を
設けて自動で揺動させて投入先が選択できる構成にして
ある。

【００３４】制御駆動手段９は、図６にそのハード構成
を示している様に、この装置の駆動系である電源系と圧
縮空気系とから構成してあり、粉体取込弁１８・粉体排
出弁１９・投入弁１４らの各自動弁ＣＹＬ−１，２，５
や排容体−１（４１ａ）排容体−２（４１ｂ）らの排容
体シリンダＣＹＬ−３，４は圧縮空気源を用いて電磁弁
ＳＶ１（８２）〜ＳＶ５（８６）をプログラマブルコン
トローラで作動制御して自動運転が出来る。また制御の
詳細内容については以下に詳述する。

【００３５】続いて本発明の粉体自動供給装置の動作に
ついて、図７の動作フローチャートと図３の基本工程説
明図を用いて説明する。先ずスタートに当たって、計量
区画室１０はシャットされた状態で粉体取込弁１８、粉
体排出弁１９は閉じて、また小出し定量槽５の底部の投
入弁１４も閉じた状態にある。

【００３６】ＳＴＡＲＴの後、粉体取込弁１８＝開（Ｓ
１０）となり、図３（ａ）の計量ステージのように粉体
保管槽４の底部の粉体Ｆが閉じた粉体排出弁１９で区画
した下部空間に流入して、計量区画室１０に充填する。

【００３７】次に計量タイマ：未了／完了？（Ｓ１１）
では、前述の充填完了を予め求めた時間をもとにタイマ
設定し、計時してある。計時完了後、矢印に沿って進捗
して粉体取込弁が閉じて、粉体取込弁＝閉（Ｓ１２）が
終わる。

【００３８】続いて内部セット時間後、バキューム発生
器＝運転（Ｓ１３）に進んで図３（ｂ）の図示状態とな
り、粉体Ｆの輸送ステージに移る。計量区画室１０の下
部に空気を流入させる吸入弁２２を適量開放し予め設定
して有り、運転（Ｓ１３）に伴い吸入管２３内を粉体Ｆ
と空気Ａが混合した状態で空気輸送される。

【００３９】空気輸送されて上方に位置するサイクロン
筒２４の円筒内周壁に沿ってスパイラルに環流降下しな
がら、粉と空気が遠心分離されて粉体Ｆは落下して小出
し定量槽５に運ばれる。粉体Ｆが分離して清浄化された
空気は減圧排気管２５を通過してバキューム発生器２６
で更にフィルタで除塵されて排気される。

【００４０】輸送タイマ＝未了／完了？（Ｓ１４）は、
予め求めた上記輸送時間をもとに粉輸送を時間制御して
おり、計時完了に伴いバキューム発生器が停止し、停止
（Ｓ１５）が終了する。

【００４１】続いて排出方向＝右／左？（Ｓ１６）で判
断制御して、設定したプログラムや外部からの投入信号
に従い、排出方向を選択して、次の排出シュートの首振
り（Ｓ１７）を行う。

【００４２】その後、投入弁＝開（Ｓ１８）となり、図
３（ｄ）に図示するように排出ステージで粉体Ｆの計量
投入を行い、排出タイマ＝未了／完了？（Ｓ１９）の計
時終了に伴い、投入弁＝閉（Ｓ２０）となり一連の作動
を終了する。

【００４３】尚、上述の基本動作に対して、可変計量と
する作動については、図４で計量区画室１０が伸縮して
内容積を制御する場合は、ＳＴＡＲＴ直後に粉体取込弁
１８＝開（Ｓ１０）の前に、予めプログラムされた設定
高さに伸縮作動させて、以降同様にフロー作動させる。
伸縮はモータで正逆回転させ、その伸縮高さの設定はネ
ジ軸の回転量で検出制御してある。

【００４４】更に、本発明で可変計量させるもう一つの
作動形態では、図５に示すように計量区画室１０内に一
つ以上の排容体４１ａ、４１ｂを侵入制御して、計量容
積を可変にする場合で、同様にＳＴＡＲＴ直後に排容体
４１ａ、４１ｂを侵入制御させて所要の計量容積に制御
してやればよい。この制御は、複数本の排容体４１ａ、
４１ｂの本数選択やストローク調整で制御がしてある。

【００４５】尚、本発明の粉体自動供給装置及び粉体供
給方法では、図１〜図７に示すものに限定されず、例え
ば次の様な形態に変更実施して良い。１）移動台車は、
手押し方式に限らず動力による方式やレール軌条でも良
い。計量区画室１０の伸縮作動並びに排容体の本数やス
トローク選択は必ずしも自動選択に限らず、手動による
調整選択或いは区画室毎の交換等も行える。

【００４６】

【発明の効果】請求項１に記載の粉体自動供給装置で
は、他の場所への移動が簡単でだから適宜、他のライン
や粉体処理工程などの複数箇所で適用出来るようにな
り、当装置の稼働率が向上し、台数も少なくなり投資も
少なく成り、結果として原価低減が出来た。

【００４７】請求項２に記載の粉体自動供給装置では、
前記粉体保管槽の底部に設けた計量区画室内の粉体を全
量輸送することで、常時一定容積の粉体を正確に供給で
きるようになった。

【００４８】請求項３に記載の粉体自動供給装置では、
区画室サイズを変化出来る様になったので計量範囲の調
節幅が大きく出来て、輸送効率が向上し適用能力が増え
た。

【００４９】請求項４に記載の粉体自動供給装置では、
前記計量区画室内に別の区画体を侵入させることから、
その侵入量を調整する事で或いは区画体の本数を調整す
ることで、細かな調整が出来且つ設定精度が向上出来
た。

【００５０】請求項５に記載の粉体供給方法では、小出
し定量槽の粉体排出高さや排出方向が可変出来るから使
用範囲が増え且つ計量で簡便な仕組みに出来て、他の粉
体処理工程への移動と互換が可能になった。

【００５１】以上の様に、本願の請求項１〜５記載の粉
体自動供給装置及び粉体供給方法に係わる発明では、そ
の機能を充分に発揮する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉体自動供給装置の正面図である。

【図２】本発明の粉体自動供給装置の平面図である。

【図３】本発明の粉体自動供給装置の一定容積型の計量
区画室の説明図である。

【図４】本発明の粉体自動供給装置の可変容積型で計量
区画室を拡縮する図である。

【図５】本発明の粉体自動供給装置の可変容積型で計量
区画室の内容積を調節する説明図である。

【図６】制御駆動手段の構成の説明図である。

【図７】本発明の粉体自動供給装置の基本動作フローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 粉体自動供給装置 ３ 移動台車 ４ 粉体保管槽 ５ 小出し定量槽 ７ 空気輸送手段 ８ 支持手段 ９ 制御駆動手段 １０ 計量区画室 １４ 投入弁 １６ 排出シュート １８ 粉体取込弁 １９ 粉体排出弁 Ａ 流入空気 Ｆ 粉体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動台車上に、計量された粉体を都度保
   管する小出し定量槽と、粉体保管槽と、前記保管槽から
   前記小出し定量槽へ粉体を輸送する空気輸送手段と、前
   記定量槽を任意に位置決めできる支持手段と、前記台車
   外から動力を接続口に導入して作動させる制御駆動手段
   とを設け、更に前記支持手段で位置決めされた小出し定
   量槽の排出口に投入弁を備えて、ここから排出された粉
   体の排出方向を制御出来る排出シュートとで構成してな
   ることを特徴とした粉体自動供給装置。
2. 【請求項２】 前記粉体保管槽の底部に、所要容積の粉
   体を収容できる計量区画室を配設して粉体取込弁と粉体
   払出弁を個々に作動させて該区画容積である定量が輸送
   できる請求項１に記載の粉体自動供給装置。
3. 【請求項３】 前記計量区画室の内部空間容積を任意に
   増減してその内容積が可変自在である請求項１，２の何
   れかに記載の粉体自動供給装置。
4. 【請求項４】 前記計量区画室内にその内部空間容積を
   任意に排容出来るように前記区画室外から少なくとも一
   つ以上の出入りする別の区画体を設けた請求項１〜３の
   何れかに記載の粉体自動供給装置。
5. 【請求項５】 スラッシュ粉体材料を用いる工程におい
   て、小出し定量槽の排出口に投入弁を設けて、これを閉
   じて粉体保管槽の底部に設けた計量区画室内から空気輸
   送される粉体の全量を受入して、その区画容積に基づい
   て定量受入出来ることを特徴とした粉体供給方法。