【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体を含んだ粉体のための脱気装置および該装置を備えた計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トナーやインク粉末、食品・薬物などの各種添加剤、金属粉などの工業材料、顔料などの化粧品原料などのような微粉末は、微粉末間に空気を含みやすく、通常、そのような空気を含んだ状態（以下、この状態の微粉末を本発明で「気体を含んだ粉体」という）で保管や流通に供せられることが多い。気体を含んだ粉体は嵩比重が小さくなり、その分容積が大きくなる。また、空気中の湿気により、粉末の乾燥程度が低下する恐れがある。
【０００３】
物流時には、微粉末の物性を損なわない範囲で、気体を含んだ粉体から脱気を行い、嵩比重をより実比重に近づけて容積を小さくすることが望まれる。そのために、従来、できるだけ薄く広げた状態で長時間放置して気体（空気）を自然放出する方法が行われていたが、場所と時間を要することから、気体を含んだ粉体を１軸型の２軸型スクリューフィーダで送りながら真空吸引して脱気する装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記１軸型２軸型スクリューフィーダを備えた脱気装置を用いて気体を含んだ粉体から気体を脱気して嵩密度の大きい粉体とする作業を多く行ってきたが、その過程で、２軸型スクリューフィーダの放出端から送り出される脱気後の粉体が塊状（固まった状態）となりがちであり、次工程でその粉体を使用するときにどうしてもほぐす作業を必要とすることを経験した。また、固まった状態で放出されると、高い精度を必要とする計量を行うことが困難であることも経験した。
【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、真空引きによる脱気を行いながら脱気後の粉末が塊状となるのを防止することのできる改良された脱気装置を提供することを目的とする。また、本発明は脱気後の粉末を高い精度で計量することのできる脱気装置を備えた計量装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による気体を含んだ粉体のための脱気装置は、気体を含んだ粉体を収容する容器が底部近傍に配置したスクリーンを境として上室と下室とに分かれている。上室にはスクリーンに沿うようにして２軸型スクリューフィーダが取り付けられていて容器内の粉末を容器外に送り出す。下室は負圧発生源に接続していて室内が負圧になることにより送られる気体を含んだ粉体から気体を吸引する。そこにおいて、前記２軸型スクリューフィーダは、送り方向を同じとする大供給スクリューとその内部に軸心を同じくして配置される小供給スクリューとを備えた２軸型スクリューフィーダであり、容器内の気体を含んだ粉体は２軸型スクリューフィーダにより送られる過程で脱気され嵩比重が高くなった状態で２軸型スクリューフィーダの放出端から排出されるようになっている。
【０００７】
上記脱気装置では、容器内の気体を含んだ粉体は、軸心を同じくする大供給スクリューと小供給スクリューとで構成される２軸型スクリューフィーダで容器外に向けて送られる過程で、その一部は、大供給スクリューから小供給スクリュー側に移動し小供給スクリューによっても送り出される。大供給スクリューから小供給スクリュー側への移動により粉体の送りと所要の攪拌とが円滑に進行し、１軸型スクリューフィーダの場合のように、固まりとなって排出されることはない。また、大供給スクリューからの排出粉体と小供給スクリューからの排出粉体とが混じり合うようにして排出されるので、ここでも、固まりとなるのを回避することができる。
【０００８】
他の態様において、前記２軸型スクリューフィーダは、送り方向を同じとする中空軸を持つ大供給スクリューと該中空軸の内部に軸心を同じくして配置される小供給スクリューとを備え、該中空軸には内部に連通する貫通孔が形成されている２軸型スクリューフィーダであり、容器内の気体を含んだ粉体は２軸型スクリューフィーダにより送られる過程で脱気され嵩比重が高くなった状態で２軸型スクリューフィーダの放出端から排出されるようになっている。この態様の２軸型スクリューフィーダでは、粉体に対する作用効果は上記した構成の２軸型スクリューフィーダとほぼ同じでありながら、構造的に安定した送り機構を得ることができる。
【０００９】
いずれの形態の２軸型スクリューフィーダにおいても、好ましくは、大供給スクリューと小供給スクリューはその螺旋の巻き方向が逆巻きとされ、その送り方向が同方向となるように互いに逆方向に回転するように駆動機構が作られる。それにより、粉体の攪拌性は一層良好になり、固まりとなるのをより確実に回避できる。
【００１０】
本発明において、負圧発生源に制限はなく所要の負圧を下室に生じさせることができれば任意である。操作の容易性から、ブロアーを用いることは好ましく、その吸気側を下室に接続する。スクリーンもガス透過性と収容した粉末の実質的な非透過性とを備えるものであれば任意である。なお、粉末の実質的な非透過性とは、対象となる粉末あるいはその破片がわずかに透過することは許容されることを意味している。対象となる粉末の粒径に応じて適宜メッシュの網様体を用いることにより、容易にこの種のスクリーンを構築することができる。ブロアーを作動することにより、下室は負圧となり２軸型スクリューフィーダで移送される気体を含んだ粉体内の気体（空気）は、スクリーンを通過して下室に流入し、ブロアーに引かれて排気される。その際に、少量の粉末が下室内に入り込むことが起こり得る。この粉末を回収する目的で、ブロアーへの吸引路にサイクロンのように固気分離装置を備えることは望ましい。
【００１１】
２軸型スクリューフィーダから排出される粉体の嵩密度は、下室の負圧をどの程度とするか、すなわち、ブロアーの吸引力をどの程度とするかに主に依存する。従って、ブロアーへの吸引路中に調圧弁などの圧力制御手段を備えることも望ましい。それにより、次工程で求められる嵩密度を備えた粉体を容易に調整することができる。
【００１２】
本発明による装置のように粉体を扱う装置では、スクリーンに目詰まりが生じるのを回避するのは容易でない。スクリーンの目詰まりは機能低下あるいは運転不能を招く。本発明の装置の好ましい態様では、加圧空気源をさらに有し、加圧空気を下室に供給できるようにしている。脱気作業の終了後や中断時に、加圧空気をスクリーンに吹き付けて逆洗することにより、目詰まりを解消することができる。
【００１３】
容器内を走る２軸型スクリューフィーダの領域のみでは所要の嵩密度となる脱気状態を得ることができない場合も起こり得る。そのために、２軸型スクリューフィーダの放出側を容器の外側にまで延出させ、該延出部を、そこを覆うスクリーンを備えた第３の室で囲うようにし、当該第３の室をも負圧発生源に接続するようにしてもよい。負圧発生源は、前記下室に接続する負圧発生源と同じものであってもよく、別途設置してもよい。第３の室を負圧にすることにより、前記延出部を移送される気体を含んだ粉体からさらに気体は吸引されるので、下室および第３の室の負圧の程度およびその負担割合を適宜設定することにより、所望の嵩密度の粉体を一層確実に調整することができる。下室のみの負圧で所期の目的が達成される場合には、第３の室には負圧を立てないようにして運転すればよい。
【００１４】
本発明は、また、上記した脱気装置における２軸型スクリューフィーダの放出端に、放出される粉体を計量するための計量器を備えた脱気装置付きの計量装置をも開示する。好ましくは、２軸型スクリューフィーダを構成する大供給スクリューと小供給スクリューとは独立した回転ができるようにされ、送り出し量が計量目標値に接近したときに大供給スクリューの運転を停止し、以後、小供給スクリューのみで粉体の送り出しを行い、計量目標値に達したときに小供給スクリューの運転を停止するように、２軸型スクリューフィーダの制御を行う適宜の制御機構が備えられる。
【００１５】
本発明による脱気装置では、大供給スクリューとそこに内蔵した小供給スクリューとからなる２軸型スクリューフィーダを用いており、その構成上、大供給スクリューと小供給スクリューの１回転当たりの容積比（送り出し量比）を３０〜５０：１というように大きくとることができる。計量に際して、計量目標値を決めておき、装置を稼働して２軸型スクリューフィーダから脱気した粉体を送り出す。計量器の目盛りが計量目標値の近くまできた時点で大供給スクリューの回転を停止し、小供給スクリューによる送り出しのみを継続させる。小供給スクリュー１回転当たりの送り出し量は少量であり、計量器の目盛りが計量目標値に達した時点で小供給スクリューの回転をとめる。それにより、送り出し時間を長期化することなく、誤差の少ない計量精度の高い計量が可能となる。このような動きをマイクロコンピュータを利用した制御装置で行うようにすることにより、自動化しかつコンパクトな脱気装置付き計量装置を得ることができる。
【００１６】
２軸型スクリューフィーダの吐き出し口に従来知られたクランプ装置付き袋支持装置を取り付け、該袋に収容された粉体を計量器で計量するようにしてもよい。高い精度を得るために、計量器はロードセルと電子天秤を用いた計量器が望ましい。また、容器内に気体を含んだ粉体を貯留しておくとブリッジ現象が発生して、粉体の２軸型スクリューフィーダへの流れ込みが停滞することが起こり得る。それを回避するために、容器内に羽根車のような適宜の攪拌部材を設けることも好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。図１は本発明による脱気装置を備えた計量装置の一実施の形態を示す側面図であり、図２はその脱気装置の主要部を説明するための断面図である。図３は図２での右側面図、図４は図２でのＶＩ−ＶＩ線での断面図、図５は図２でのＶ−Ｖ線での断面図である。図示の計量装置１は、大別して脱気装置本体部１０と、負圧発生部５０と、計量部７０とで構成される。
【００１８】
脱気装置本体部１０は、上方を開放した所要容量の容器１１を備える。容器１１の底部側は、図５に示すように、水平方向に走る樋状の中間仕切壁１２により上室２０と下室３０に仕切られており、中間仕切壁１２の底部領域は所要メッシュのスクリーン１３とされている。また、下室３０を区画する対向する側壁部３１、３２にはそれぞれ開口３３、３４が形成されている。
【００１９】
スクリーン１３に沿うようにして２軸型スクリューフィーダ４０が取り付けられる。図２に示すように、該２軸型スクリューフィーダ４０の後方端は容器１１の後壁１４に取り付けた軸受け１５を介して閉鎖的に支持されており、前方側は容器１１の前壁１６を超えてさらに前方に延出している。
【００２０】
２軸型スクリューフィーダ４０は中空軸４１を有し、その外周には所定ピッチで螺旋羽根４２が一体に固定されている。また、中空軸４１の円筒壁部には多数の貫通孔４３が形成されている。中空軸４１内には、軸心を中空軸４１の軸心と同じにして軸４５が、中空軸４１とは独立して回転できるようにして配置されている。軸４５にも所定ピッチで螺旋羽根４６が一体に固定されており、この例において、螺旋羽根４２と４６の巻き方向は逆方向とされている。
【００２１】
円筒軸４１の後方端と軸４５の後方端は軸受け１５を通過して容器１１の外側に延出しており、円筒軸４１側には歯車４８が取り付けられ、軸４５側には凹凸係合部を有する動力伝達部材４９が取り付けられる。なお、中空軸４１とそこに固定された螺旋羽根４２とが本発明でいう「大供給スクリュー」を構成し、軸４５とそこに固定された螺旋羽根４６とが本発明でいう「小供給スクリュー」を構成する。
【００２２】
２軸型スクリューフィーダ４０の前記延出部は、一端を容器１１の前方壁１６に固定した円筒状の筒体１７内を通過している。該筒体１７内には２軸型スクリューフィーダ４０を囲むようにして所要メッシュの第２のスクリーン１８が取り付けてある。また、筒体１７には２つの開口３５、３６が形成されている。筒体１７の前方端には２軸型スクリューフィーダ４０の軸受けを兼ねた締め切り板３７が取り付けられ、該締め切り板３７には２軸型スクリューフィーダ４０の出口に相当する位置に開口３８が形成されている。該開口３８の周囲は取り付けフランジ３９とされており、そこを利用して、Ｌ型シュート８０などの粉体案内用部材が着脱自在に取り付けられる。
【００２３】
容器１１内の２軸型スクリューフィーダ４０よりも上位位置には適宜形状の攪拌羽根２１が軸方向を２軸型スクリューフィーダ４０の軸方向と同じにして取り付けられる。攪拌羽根２１の回転軸２２は容器の１１の後方壁１４に設けた軸受け２３を通過して容器１１の外側に延出しており、その先端には凹凸係合部を有する動力伝達部材２４が取り付けてある。また、容器１１の開放端には、必要に応じて、上方に拡径した材料投入用のホッパー２５が取り付けられる。
【００２４】
容器１１は基台２に固定されており、基台２にはさらに支持基板３を介して、３つのモータ４、５、６が取り付けてある。モータ４は攪拌羽根２１を回転するためのものであり、攪拌羽根２１の回転軸２２に取り付けた動力伝達部材２４に係合する動力伝達部材７を備える。モータ５は「大供給スクリュー」すなわち中空軸４１を回転するためのものであり、そこに取り付けた歯車４８に噛み合う歯車８を備える。モータ６は「小供給スクリュー」すなわち軸４５を回転するためのものであり、軸４５に取り付けた動力伝達部材４９に係合する動力伝達部材９を備える。そして、「大供給スクリュー」と「小供給スクリュー」とが互いに逆方向に回転するように、また、送り出し方向が共に筒体１７方向（図１、図２で左方向）となるように、動力伝達がなされる。攪拌羽根２１の回転方向には制限はない。図１に示すように、安全の目的で、各モータおよび動力伝達系はカバー１０ａで覆われている。
【００２５】
負圧発生部５０は、ブロアー５１と固気分離装置としてのサイクロン５２を備える。ブロアー５１の吸引側はホース５３を介してサイクロン５２の気体吐き出し側に接続しており、サイクロン５２の吸い込み側５４は管路９１を介して下室３０に形成した一方の開口３３および筒体１７に形成した一方の開口３５に接続している。サイクロン５２の気体吐き出し側には好ましくは適宜のバグフィルター５５が備えられる。また、開口３３と管路９１の間、および開口３５と管路９１の間には、調圧兼遮断弁９２、９３が備えられる。この例の装置では、さらに加圧空気源Ｐと蓄圧器５６を備える。蓄圧器５６の吐出部は管路９４、９５を介して、下室３０に形成した他方の開口３４およびケーシン１７に形成した他方の開口３６に接続している。管路９４、９５には調圧兼遮断弁９６、９７が設けられる。
【００２６】
この装置において、２軸型スクリューフィーダ４０の放出端には計量部７０を備える。計量部７０は適宜の計量器７１で構成されるが、高い精度を得るために、計量器７１はロードセルと電子天秤を用いた計量器が望ましい。さらに、２軸型スクリューフィーダ４０の吐き出し口には、吐き出される粉体を収容するための袋７２を支持する従来知られたクランプ装置付き袋支持装置７３が取り付けられる。また、基台２にはマイクロコンピュータを備えた制御盤２ａが取り付けてあり、装置全体の制御を行う。
【００２７】
上記装置の作動を説明する。準備として、材料投入用のホッパー２５に空気を含んだ粉体を投入し、クランプ装置付き袋支持装置７３に袋７２を取り付け、該袋７２に供給すべき微粉末重量の軽量値を制御盤２ａ上の設定器（不図示）にセットする。その状態で制御盤２ａ上の運転ボタンを押す。それにより、２軸型スクリューフィーダ４０が回転すると同時に、攪拌羽根２１も回転する。また、ブロアーを作動する。攪拌羽根２１の回転により投入された粉体はブリッジを形成することなく、継続的に２軸型スクリューフィーダ４０の上に移動する。
【００２８】
空気を含んだ粉体は２軸型スクリューフィーダ４０により出口側に向けて連続的に送られる。ブロアー５１の作動により、下室３０および筒体１７内は管路９１を介した吸引作用によって負圧（減圧）状態となる。その負圧力により移送過程で粉体に含まれる空気は脱気される。脱気量に応じて嵩密度が低くなった粉体は、２軸型スクリューフィーダ４０の送り出し口からＬ型シュート８０を通って、計量器７１上の袋７２に供給される。どの程度の嵩密度の粉体とするかは、調圧兼遮断弁９２、９３を適宜調整することにより、容易に設定することができる。筒体１７に至る側の調圧兼遮断弁９３を遮断し、下室３０側の吸引のみで脱気を行うこともできる。脱気時に、微粉末がスクリーン１３、１８を通過してブロアー５１側に引き出されることが起こり得る。そのような微粉末はサイクロン５２により分離されるので、ブロアー５１の運転が妨げられることはない。
【００２９】
２軸型スクリューフィーダ４０で移送される過程で、その一部は、大供給スクリューの中空軸４１に形成された複数の貫通孔４３を通して内側、すなわち小供給スクリュー（軸４５および螺旋羽根４６）側に移動し、小供給スクリューによっても送り出される。貫通孔４３を通過することにより粉体の攪拌が促進され、固まることなく排出される。また、２つの螺旋羽根４２と４６は、その巻き方向が逆となっていることからも、粉体の攪拌性は一層促進され、固まりとなるの回避できる。
【００３０】
脱気された粉体の袋７２への供給が継続的に進行し、当初設定した計量値に近づいたときに、制御盤２ａを操作して、大供給スクリュー（中空軸４１）を停止し、小供給スクリュー（軸４５および螺旋羽根４６）の回転のみを継続する。設定値（定量）となった時点で小供給スクリューの運転を停止し、ブロアー５１も停止させる。それにより、この装置を用いた気体を含んだ粉体からの脱気作業と脱気後の粉体の所定量の袋詰め作業は終了する。その後、調圧兼遮断弁９６、９７を開放して蓄圧器５６内の高圧空気を下室３０および筒体１７内に送りスクリーンに吹き付けてそこに付着している微粉末を逆洗して、目詰まりを防止する。袋詰めされた粉体を手で取り除き、新しい袋をセットして運転ボタンを押し、動作を繰り返す。
【００３１】
前記したように、この装置では、大供給スクリューと小供給スクリューの１回転当たりの容積比（送り出し量比）を３０〜５０：１というように大きくとることができる。そのために、小供給スクリューによる送り出し量を少量に設定することができ、送り出し時間を長期化することなく、誤差の少ない計量精度の高い計量が可能となる。
【００３２】
なお、上記では、気体を含んだ粉体からの脱気作業と脱気後の粉体の計量作業値を一連の作業として行う例を説明したが、計量を行うことなく脱気作業を行うことも可能である。その際には、計量部や袋支持部は省略することもできる。
【００３３】
次に、上記した脱気装置付き自動計測装置を使用して、タルク後粉体を脱気させながら自動計測を実施した例を説明する。装置の諸元は次のとおりである。
大供給スクリューの直径 １００ｍｍ
小供給スクリューの直径 ３８ｍｍ
２つのスクリューの回転数 １００ｒｐｍ
吸引は下室３０と筒体１７の双方で行った。
【００３４】
ブロアーは、風圧Ｍａｘ−６．８ｋＰａ，風量Ｍａｘ３０ｍ３／ｍｉｎのものを用いた。袋詰め計量値を２５ｋｇ、計量器設定値を２５ｋｇ、計量器定量前設定値を２３ｋｇとした。
以上の条件で自動計測した結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１に示すように、所要の嵩比重の減少が行われており、かつ、計測測定精度の非常に高くなっている。これにより、本発明の装置の有効性が確認できる。
上記の説明では、２軸型スクリューフィーダ４０として、中空軸４１を有し、その外周には螺旋羽根４２が一体に固定されている形態のものを説明したが、２軸型スクリューフィーダはこの形態のものに限らず、他の形態のものを用いることができる。図６はその一例であり、この２軸型スクリューフィーダ４０Ａでは、大供給スクリューとして中空軸４２のない螺旋羽根４２のみのものを用い、該螺旋羽根４２の中に、軸心を螺旋羽根４２の回転中心軸心と同じにして軸４５を配置し、該軸４５に所定ピッチで螺旋羽根４６を固定したものを小供給スクリューとして配置している。この例においても、「大供給スクリュー」と「小供給スクリュー」とは互いに逆方向に回転するように、また、送り出し方向が共に筒体１７方向（図１、図２で左方向）となるように、動力伝達がなされることは当然である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、真空引きによる脱気を行いながら脱気後の粉末が塊状となるのを効果的に阻止することができる改良された脱気装置が得られる。また、脱気後の粉末を高い精度で計量することのできる脱気装置を備えた計量装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による脱気装置を備えた計量装置の一実施の形態を示す側面図。
【図２】図１に示す装置の主要部を説明するための断面図。
【図３】図２での右側面図。
【図４】図２でのＶＩ−ＶＩ線での断面図。
【図５】図２でのＶ−Ｖ線での断面図。
【図６】他の形態の２軸型スクリューフィーダの要部を示す図。
【符号の説明】
１…本発明による脱気装置を備えた計量装置、２ａ…制御盤、４、５、６…モータ、１０…脱気装置本体部、１１…容器、１３…スクリーン、１７…第３の室を形成する筒体、２０…上室、２１…攪拌羽根、３０…下室、４０…軸型スクリューフィーダ、４１…中空軸、４２…大供給スクリューを構成する螺旋羽根、４３…貫通孔、４５…軸、４６…小供給スクリューを構成する螺旋羽根、５０…負圧発生部、５１…ブロアー、５２…サイクロン、７０…計量部、７１…計量器、７２…袋、７３…クランプ装置付き袋支持装置、９１、９４、９５…管路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a degassing device for powder containing gas and a measuring device provided with the device.
[0002]
[Prior art]
Fine powders such as toners and ink powders, various additives such as foods and drugs, industrial materials such as metal powders, cosmetic raw materials such as pigments, etc., tend to contain air between the fine powders. In a state in which the powder is contained (hereinafter, the fine powder in this state is referred to as “powder containing gas” in the present invention), it is often provided for storage or distribution. The powder containing gas has a low bulk specific gravity and a correspondingly large volume. Further, moisture in the air may reduce the degree of drying of the powder.
[0003]
At the time of distribution, it is desired to degas the powder containing gas within a range that does not impair the physical properties of the fine powder, to reduce the volume by bringing the bulk specific gravity closer to the actual specific gravity. For this reason, conventionally, a method of spontaneously releasing gas (air) by leaving it as long as possible while spreading it as thinly as possible has been used. However, since it requires space and time, a powder containing gas is used in a uniaxial type. There has been proposed an apparatus for deaeration by vacuum suction while feeding with a twin-screw type screw feeder.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The inventors of the present invention have been performing a large number of operations of degassing gas from powder containing gas into powder having a high bulk density by using the degassing device provided with the single-screw and twin-screw screw feeders. However, in the process, the degassed powder sent out from the discharge end of the twin-screw type screw feeder tends to be in a lump (hardened state). Experienced that you need. Also, they have experienced that it is difficult to perform a weighing that requires high accuracy if they are released in a solid state.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an improved deaerator capable of preventing powder after deaeration from being formed into a lump while performing deaeration by evacuation. The purpose is to: Another object of the present invention is to provide a measuring device provided with a degassing device capable of measuring the degassed powder with high accuracy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the deaerator for a gas-containing powder according to the present invention, a container for containing the gas-containing powder is divided into an upper chamber and a lower chamber with a screen arranged near the bottom as a boundary. A twin-screw screw feeder is attached to the upper chamber along the screen, and feeds the powder in the container out of the container. The lower chamber is connected to a negative pressure generating source, and sucks gas from the powder containing gas sent when the chamber becomes negative pressure. Here, the twin-screw feeder is a twin-screw feeder including a large supply screw having the same feed direction and a small supply screw arranged with the same axis in the feed screw. The powder containing the gas is degassed in the process of being sent by the twin screw feeder, and is discharged from the discharge end of the twin screw feeder in a state where the bulk specific gravity is increased.
[0007]
In the deaerator, the powder containing the gas in the container is sent toward the outside of the container by a twin-screw feeder composed of a large supply screw and a small supply screw having the same axis. A part thereof moves from the large supply screw to the small supply screw side and is also sent out by the small supply screw. By moving from the large supply screw to the small supply screw, the powder feed and the required agitation proceed smoothly, and the powder is not discharged as a lump as in the case of the single-shaft screw feeder. In addition, since the powder discharged from the large supply screw and the powder discharged from the small supply screw are discharged while being mixed with each other, it is possible to avoid agglomeration here as well.
[0008]
In another aspect, the twin-screw type screw feeder includes a large supply screw having a hollow shaft having the same feed direction, and a small supply screw disposed coaxially inside the hollow shaft. The hollow shaft is a twin-screw screw feeder with a through-hole communicating with the inside. The powder containing gas in the container is degassed in the process of being sent by the twin-screw screw feeder and has a high bulk specific gravity. In this state, it is discharged from the discharge end of the twin-screw type screw feeder. In the twin-screw screw feeder of this aspect, a feeding mechanism that is structurally stable can be obtained while the action and effect on the powder are substantially the same as those of the twin-screw screw feeder having the above-described configuration.
[0009]
In any form of the twin-screw feeder, preferably, the large supply screw and the small supply screw are wound in opposite directions so that the spirals are wound in opposite directions, and rotate in opposite directions so that the feed direction is the same. A drive mechanism is created. Thereby, the agitation property of the powder is further improved, and the agglomeration can be more reliably avoided.
[0010]
In the present invention, the source of the negative pressure is not limited, and any source can be used as long as a required negative pressure can be generated in the lower chamber. It is preferable to use a blower for ease of operation, and the suction side is connected to the lower chamber. The screen is also optional as long as it has gas permeability and substantially impermeability of the contained powder. The term “substantially impermeable to powder” means that a powder or a fragment thereof to be slightly permeated is allowed. This type of screen can be easily constructed by appropriately using a mesh-like net according to the particle size of the target powder. By operating the blower, the lower chamber becomes negative pressure, and the gas (air) in the powder containing the gas transferred by the twin screw feeder passes through the screen, flows into the lower chamber, and is drawn by the blower. Exhausted. At that time, a small amount of powder may enter the lower chamber. For the purpose of collecting this powder, it is desirable to provide a solid-gas separation device like a cyclone in the suction path to the blower.
[0011]
The bulk density of the powder discharged from the twin-screw type screw feeder mainly depends on the negative pressure of the lower chamber, that is, the suction force of the blower. Therefore, it is also desirable to provide a pressure control means such as a pressure regulating valve in the suction path to the blower. Thereby, the powder having the bulk density required in the next step can be easily adjusted.
[0012]
It is not easy to avoid clogging of the screen in an apparatus for handling powders such as the apparatus according to the present invention. Clogging of the screen leads to reduced function or inoperability. In a preferred embodiment of the device of the present invention, the apparatus further comprises a source of pressurized air, so that pressurized air can be supplied to the lower chamber. After the deaeration operation is completed or when the operation is interrupted, the clogging can be eliminated by spraying the screen with pressurized air to backwash the screen.
[0013]
In some cases, it is not possible to obtain a degassed state having a required bulk density only in the region of the twin-screw feeder running in the container. For this purpose, the discharge side of the twin-screw type screw feeder is extended to the outside of the container, and the extended portion is surrounded by a third chamber provided with a screen covering the same. It may be connected to a negative pressure source. The negative pressure source may be the same as the negative pressure source connected to the lower chamber, or may be provided separately. By setting the third chamber to a negative pressure, the gas is further sucked from the powder containing the gas to be transferred through the extending portion, so that the degree of the negative pressure in the lower chamber and the third chamber and the burden thereof are increased. By appropriately setting the ratio, a powder having a desired bulk density can be more reliably adjusted. When the intended purpose is achieved only by the negative pressure in the lower chamber, the operation may be performed without raising the negative pressure in the third chamber.
[0014]
The present invention also discloses a weighing device with a deaeration device provided with a weighing device at the discharge end of the twin-screw feeder in the above-described deaeration device for measuring the discharged powder. Preferably, the large supply screw and the small supply screw constituting the twin-screw type screw feeder are allowed to rotate independently, and the operation of the large supply screw is stopped when the delivery amount approaches the measurement target value. An appropriate control mechanism is provided for controlling the twin-screw type screw feeder so that the powder is sent out only by the small supply screw and the operation of the small supply screw is stopped when the target value is reached.
[0015]
In the deaerator according to the present invention, a biaxial screw feeder including a large supply screw and a small supply screw built therein is used. Due to its configuration, the volume ratio per rotation of the large supply screw and the small supply screw per rotation. (The feed amount ratio) can be as large as 30 to 50: 1. At the time of weighing, a weighing target value is determined, and the apparatus is operated to send out the deaerated powder from the twin-screw type screw feeder. When the scale of the measuring instrument approaches the target measurement value, the rotation of the large supply screw is stopped, and only the supply by the small supply screw is continued. The feed amount per rotation of the small supply screw is small, and the rotation of the small supply screw is stopped when the scale of the measuring instrument reaches the target measurement value. As a result, weighing with little error and high weighing accuracy can be performed without lengthening the delivery time. By performing such a movement with a control device using a microcomputer, an automated and compact measuring device with a deaerator can be obtained.
[0016]
A conventionally known bag supporting device with a clamp device may be attached to the discharge port of the twin-screw screw feeder, and the powder contained in the bag may be measured by a measuring device. In order to obtain high accuracy, it is desirable that the weighing device uses a load cell and an electronic balance. Further, if powder containing gas is stored in the container, a bridging phenomenon may occur and the flow of the powder into the twin-screw feeder may be stagnated. In order to avoid this, it is also preferable to provide a suitable stirring member such as an impeller in the container.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a weighing device provided with a deaerator according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a main part of the deaerator. 3 is a right side view in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 2, and FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. The illustrated weighing device 1 is roughly composed of a deaeration device main body 10, a negative pressure generating unit 50, and a weighing unit 70.
[0018]
The deaerator main body 10 includes a container 11 having a required capacity with an upper part opened. As shown in FIG. 5, the bottom side of the container 11 is partitioned into an upper chamber 20 and a lower chamber 30 by a gutter-like intermediate partition wall 12 running in the horizontal direction. The screen 13 is provided. Openings 33 and 34 are formed in the opposing side walls 31 and 32 that define the lower chamber 30.
[0019]
A biaxial screw feeder 40 is attached along the screen 13. As shown in FIG. 2, the rear end of the biaxial screw feeder 40 is closed and supported via a bearing 15 attached to the rear wall 14 of the container 11, and the front side is connected to the front wall 16 of the container 11. It extends further beyond.
[0020]
The biaxial screw feeder 40 has a hollow shaft 41, and spiral blades 42 are integrally fixed at a predetermined pitch on the outer periphery thereof. A large number of through holes 43 are formed in the cylindrical wall of the hollow shaft 41. In the hollow shaft 41, the shaft 45 is arranged so that the shaft can be rotated independently of the hollow shaft 41 with the shaft center being the same as that of the hollow shaft 41. The spiral blades 46 are also integrally fixed to the shaft 45 at a predetermined pitch. In this example, the winding directions of the spiral blades 42 and 46 are reversed.
[0021]
The rear end of the cylindrical shaft 41 and the rear end of the shaft 45 pass through the bearing 15 and extend outside the container 11, a gear 48 is attached to the cylindrical shaft 41 side, and a concave / convex engaging portion is provided on the shaft 45 side. Is attached. The hollow shaft 41 and the spiral blade 42 fixed thereto constitute the "large supply screw" according to the present invention, and the shaft 45 and the spiral blade 46 fixed thereto are referred to as the "small supply screw" according to the present invention. Is constituted.
[0022]
The extension of the biaxial screw feeder 40 passes through a cylindrical body 17 having one end fixed to the front wall 16 of the container 11. A second screen 18 having a required mesh is mounted in the cylindrical body 17 so as to surround the biaxial screw feeder 40. Two openings 35 and 36 are formed in the cylindrical body 17. At the front end of the cylindrical body 17, a cut-off plate 37 also serving as a bearing of the biaxial screw feeder 40 is attached, and the cut-off plate 37 is formed with an opening 38 at a position corresponding to the outlet of the biaxial screw feeder 40. ing. The periphery of the opening 38 is a mounting flange 39, and a powder guiding member such as an L-shaped chute 80 is removably mounted using the mounting flange 39.
[0023]
At a position higher than the biaxial screw feeder 40 in the container 11, a stirring blade 21 having an appropriate shape is attached so that the axial direction is the same as the axial direction of the biaxial screw feeder 40. The rotating shaft 22 of the stirring blade 21 extends through the bearing 23 provided on the rear wall 14 of the container 11 to the outside of the container 11, and a power transmission member 24 having a concave and convex engaging portion is attached to the tip thereof. It is. At the open end of the container 11, a hopper 25 for material input, which is enlarged in diameter as needed, is attached.
[0024]
The container 11 is fixed to the base 2, and three motors 4, 5, 6 are further attached to the base 2 via the support substrate 3. The motor 4 is for rotating the stirring blade 21, and includes a power transmission member 7 that engages with a power transmission member 24 attached to a rotation shaft 22 of the stirring blade 21. The motor 5 is for rotating the "large supply screw" or the hollow shaft 41, and includes a gear 8 meshing with a gear 48 attached thereto. The motor 6 is for rotating the “small supply screw”, that is, the shaft 45, and includes a power transmission member 9 that engages with a power transmission member 49 attached to the shaft 45. Then, the power is supplied so that the "large supply screw" and the "small supply screw" rotate in opposite directions to each other, and so that both the feed directions are toward the cylinder 17 (left direction in FIGS. 1 and 2). Communication takes place. The rotation direction of the stirring blade 21 is not limited. As shown in FIG. 1, for the purpose of safety, each motor and the power transmission system are covered with a cover 10a.
[0025]
The negative pressure generating section 50 includes a blower 51 and a cyclone 52 as a solid-gas separation device. The suction side of the blower 51 is connected to the gas discharge side of the cyclone 52 via a hose 53, and the suction side 54 of the cyclone 52 is connected to one opening 33 and the cylinder 17 formed in the lower chamber 30 via a pipe 91. Is connected to one of the openings 35 formed. A suitable bag filter 55 is preferably provided on the gas discharge side of the cyclone 52. Further, between the opening 33 and the pipe 91 and between the opening 35 and the pipe 91, pressure regulating and shutoff valves 92 and 93 are provided. The device of this example further includes a pressurized air source P and a pressure accumulator 56. The discharge part of the pressure accumulator 56 is connected to the other opening 34 formed in the lower chamber 30 and the other opening 36 formed in the casing 17 via conduits 94 and 95. Lines 94 and 95 are provided with pressure regulating and shutoff valves 96 and 97.
[0026]
In this apparatus, a measuring section 70 is provided at the discharge end of the twin-screw type screw feeder 40. The weighing unit 70 is composed of an appropriate weighing device 71. In order to obtain high accuracy, the weighing device 71 is preferably a weighing device using a load cell and an electronic balance. Further, a conventionally known bag support device 73 with a clamp device for supporting a bag 72 for accommodating the powder to be discharged is attached to the discharge port of the biaxial screw feeder 40. A control panel 2a having a microcomputer is attached to the base 2, and controls the entire apparatus.
[0027]
The operation of the above device will be described. As a preparation, a powder containing air is charged into the hopper 25 for charging material, the bag 72 is attached to the bag supporting device 73 with a clamp device, and the light weight value of the fine powder to be supplied to the bag 72 is determined by the control panel 2a. Set on the upper setting device (not shown). In this state, the operation button on the control panel 2a is pressed. Thereby, the stirring blade 21 also rotates at the same time as the twin-screw type screw feeder 40 rotates. Also, the blower is activated. The powder supplied by the rotation of the stirring blade 21 continuously moves onto the twin-screw type screw feeder 40 without forming a bridge.
[0028]
The powder containing air is continuously sent toward the outlet side by the twin screw feeder 40. By the operation of the blower 51, the lower chamber 30 and the inside of the cylindrical body 17 are brought into a negative pressure (reduced pressure) state by the suction action via the pipe 91. The air contained in the powder in the transfer process is degassed by the negative pressure. The powder whose bulk density has decreased according to the amount of deaeration is supplied to the bag 72 on the measuring device 71 from the outlet of the biaxial screw feeder 40 through the L-shaped chute 80. The bulk density of the powder can be easily set by appropriately adjusting the pressure regulating and shutoff valves 92 and 93. It is also possible to shut off the pressure regulating and shutoff valve 93 on the side reaching the cylinder 17 and perform degassing only by suction on the lower chamber 30 side. At the time of degassing, the fine powder may pass through the screens 13 and 18 and be drawn out to the blower 51 side. Since such fine powder is separated by the cyclone 52, the operation of the blower 51 is not hindered.
[0029]
In the process of being transferred by the twin-screw type screw feeder 40, a part thereof is passed through a plurality of through-holes 43 formed in the hollow shaft 41 of the large supply screw, and the inside thereof, that is, the small supply screw (the shaft 45 and the spiral blade 46) And is also fed by a small feed screw. By passing through the through hole 43, the stirring of the powder is promoted, and the powder is discharged without being hardened. In addition, since the spiral directions of the two spiral blades 42 and 46 are reversed, the agitation property of the powder is further promoted, and the agglomeration can be avoided.
[0030]
When the supply of the degassed powder to the bag 72 continuously proceeds and approaches the initially set measurement value, the control panel 2a is operated to stop the large supply screw (hollow shaft 41), Only the rotation of the small supply screw (shaft 45 and spiral blade 46) is continued. When the set value (quantity) is reached, the operation of the small supply screw is stopped, and the blower 51 is also stopped. Thus, the deaeration operation from the gas-containing powder and the bagging operation of the predetermined amount of the deaerated powder using this apparatus are completed. After that, the pressure adjusting and shutoff valves 96 and 97 are opened, high-pressure air in the accumulator 56 is sent into the lower chamber 30 and the cylindrical body 17 and blown to the screen to backwash fine powder adhering thereto. Prevent clogging. The bagged powder is removed by hand, a new bag is set, the operation button is pressed, and the operation is repeated.
[0031]
As described above, in this apparatus, the volume ratio (feeding amount ratio) per rotation of the large supply screw and the small supply screw can be as large as 30 to 50: 1. For this reason, the amount of feeding by the small supply screw can be set to a small amount, and measurement with little error and high measuring accuracy can be performed without prolonging the sending time.
[0032]
In the above description, an example in which the degassing operation from the powder containing gas and the measurement operation value of the powder after degassing are performed as a series of operations has been described, but the degassing operation is performed without performing the measurement. Is also possible. At that time, the measuring section and the bag supporting section can be omitted.
[0033]
Next, an example in which automatic measurement is performed while degassing the powder after talc using the above-described automatic measuring device with a degassing device will be described. The specifications of the device are as follows.
Large feed screw diameter 100mm
Small feed screw diameter 38mm
Rotation speed of two screws 100rpm
The suction was performed in both the lower chamber 30 and the cylinder 17.
[0034]
The blower used had an air pressure of Max-6.8 kPa and an air volume of Max30 m 3 / min. The weighing value for bagging was 25 kg, the set value for the weighing device was 25 kg, and the set value before weighing of the weighing device was 23 kg.
Table 1 shows the results of automatic measurement under the above conditions.
[0035]
[Table 1]
[0036]
As shown in Table 1, the required bulk specific gravity is reduced, and the measurement accuracy is extremely high. Thereby, the effectiveness of the device of the present invention can be confirmed.
In the above description, the two-shaft screw feeder 40 has a hollow shaft 41 and a spiral blade 42 is integrally fixed to the outer periphery of the hollow shaft 41. However, the present invention is not limited to this, and other forms can be used. FIG. 6 shows an example of this. In this two-shaft screw feeder 40A, only the spiral blade 42 without the hollow shaft 42 is used as the large supply screw, and the axial center of the spiral blade 42 is set in the spiral blade 42. A shaft 45 is arranged in the same manner as the rotation center axis, and a screw in which spiral blades 46 are fixed to the shaft 45 at a predetermined pitch is arranged as a small supply screw. Also in this example, the "large supply screw" and the "small supply screw" rotate in directions opposite to each other, and the delivery directions are both in the direction of the cylinder 17 (left direction in FIGS. 1 and 2). It goes without saying that power is transmitted.
[0037]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the improved degassing apparatus which can prevent effectively the powder after degassing from forming a lump while performing degassing by evacuation is obtained. In addition, a measuring device provided with a degassing device capable of measuring the degassed powder with high accuracy can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a weighing device provided with a deaerator according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view for explaining a main part of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a right side view in FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram showing a main part of a biaxial screw feeder of another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measuring device provided with deaeration device according to the present invention, 2a ... Control panel, 4,5,6 ... Motor, 10 ... Deaeration device main body, 11 ... Container, 13 ... Screen, 17 ... Third chamber Cylindrical body to be formed, 20: upper chamber, 21: stirring blade, 30: lower chamber, 40: axial screw feeder, 41: hollow shaft, 42: spiral blade forming a large supply screw, 43: through hole, 45 ... Shaft, 46: spiral blade constituting a small supply screw, 50: negative pressure generating unit, 51: blower, 52: cyclone, 70: measuring unit, 71: measuring device, 72: bag, 73: bag supporting device with clamp device , 91, 94, 95 ... pipeline
