JP2004323151A - 粉粒体の連続定量供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あらゆる性状の粉粒体を微少量かつ定量にして連続的に供給することができる比較的簡単な構成でしかも低コストに製造することができる粉粒体の連続定量供給装置を提供する。
【解決手段】粉粒体を貯留する上部貯留室１０と粉粒体を定量に保持する下部定量室１２とを同心的に配置し、その中心部分に開口部１３を設けた仕切板１４を介して前記上部貯留室と下部定量室とを連通するように形成し、前記仕切板の開口部の中心部を挿通する回転軸１５上において、前記上部貯留室側には攪拌体１６を配設すると共に、前記下部定量室には供給盤１８を配設してなり、前記下部定量室には、前記仕切板の開口部に面して、前記供給盤１８の外周縁部１８ａに微小段部２１を設けて環状通路部２２を形成し、前記環状通路部を排出通路２６に連通して、微少定量の粉粒体を連続的に排出ゲート２５へ導出する構成からなる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、あらゆる性状の粉粒体を微少量かつ定量にして連続的に供給することができる粉粒体の連続定量供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、粉粒体の供給装置として、テーブルフィーダ、ゲートフィーダ、スクリューフィーダ、振動フィーダ、ロールフィーダ、ロータリフィーダ等が知られている。
【０００３】
本出願人は、先に、粉体定量供給機として、上部貯粉室から下部定量筒へ粉体を降下させる調圧供給筒の下端に形成された傾斜面開口を、前記定量筒内で回転する羽根による粉体の流動方向に逆らうように向かい合わせ、上部貯粉室から降下する粉体と下部定量筒内で回転流動する粉体の衝突的平衡作用によって、下部定量筒内の粉面を一定に保ち、粉体の定量筒内の底面圧を一定にするように構成して、精密定量供給を可能にした粉体定量供給機の粉体圧自己調節装置を開発し、特許を得た（特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、この特許文献２に記載の装置は、上部貯粉室に定量供給を行う粉体を受入れ、回転縦軸により上部貯粉室内で攪拌羽根を、同時に下部定量筒内で攪拌羽根および送出盤を回転させると、上部貯粉室内の粉体は攪拌羽根の回転により各調圧供給筒を経て連続的に下部定量筒内に降下送給される。各調圧供給筒の下端開口は、約４５°の傾斜断面をなしていて、攪拌羽根による下部定量筒内の粉体流動方向に逆らうように向合って配置され、上部貯粉室より連続的に降下する粉体と下部定量筒内で回転する粉体との衝突による平衡作用によって連続的に定量筒内粉面を一定の水平面に保ち、上部貯粉室の収容量に影響されず、従って計量部の環状通路に容積／密度一定の均一充填作用を行い、厚さ調節ゲートおよび排出ゲートによって所望の供給量で精密に連続定量供給を行うことができるものである。
【０００５】
また、本出願人は、先に、粉粒体の定量送出装置として、下部容筒の底部に切除部を有する固定輪体と掻取片とを設けた、つば底部を有する回転盤によって環状空間をなす通路を形成し、切除部付近には環状空間を覆うように仕切板を水平に設け、切除部を経て粉粒体を外部へ誘導するゲートによって付着性材料においても均一正確に掻取排出を行うように構成したものを開発し、特許を得た（特許文献２参照）。
【０００６】
すなわち、この特許文献２に記載の粉粒体の定量送出装置は、上部容筒に定量排出を目的とする粉粒体材料を供給し、回転軸により上部容筒内で攪拌羽根を、同時に下部容筒内で攪拌体および回転盤を回転させると、上部容筒内の粉粒体は攪拌羽根の回転により適当数の調圧口を経て連続的に降下し、下部容筒内で水平回転する粉粒体および垂直降下する粉粒体相互の平衡作用によって一定圧力で下部容筒に供給される。下部容筒内では、固定輪体の上部に固定された適当数の翼片と攪拌体とにより一様に分散されつつ環状通路に連続的に充填される。そして、環状通路内の粉粒体は、回転するつば底部上でほぼ一定速度で回転移動し、ゲートの外方面に沿って固定輪体の切除部から外部に誘導され、所望量の連続的定量排出を精密に行うことができるものである。
【０００７】
さらに、本出願人は、先に、粉粒体連続定量供給装置として、（１） 粉粒体を貯留する上部貯留室と粉粒体を定量に保持する下部定量室とを同心的に配置し、上部貯留室と下部定量室とを適宜開孔を設けた調圧板を介して連通すると共に、この調圧板を貫通する中心軸上において前記上部貯留室側には攪拌翼を回転自在に配設し、前記下部定量室には攪拌体を回転自在に配設し、前記下部定量室の底部に所定密度の粉粒体を供給して排出ゲートより連続的に排出するように構成した定量供給手段と、（２） 前記定量供給手段に対し連続的に排出される粉粒体を落下投入するシュートを配置し、前記シュートの一側面部に振動起生手段を付設し、前記シュートの下端開口部を粉粒体の分散幅として規定する寸法に設定すると共に、前記シュートの下端開口部に断面湾曲状に突出し前記粉粒体の分散幅方向に平行に延在するメッシュ体を設け、前記メッシュ体の内部に前記シュートの振動により転動する転動部材を収納し、前記シュートの下端開口部の寸法規定された分散幅に対し前記転動部材とメッシュ体を介して粉粒体を均等に分散し供給排出するよう構成した振動分散シュート手段とを、備えた構成からなるものを提案した（未公開特許文献３）。
【０００８】
すなわち、この提案に係る粉粒体定量送出装置は、粉粒体をシュートの下端開口部の寸法規定された分散幅に対し、転動部材とメッシュ体を介してあらゆる性状の粉粒体に対して、これらを連続的に定量かつ均等に分散供給することができ、特に薄厚の金属シート等の成形を適正かつ容易に実施することができるようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
【特許文献１】
特公昭５２−１７９３号公報（特許請求の範囲第１項、発明の詳細な説明全般、第１〜５図）。
【特許文献２】
特公昭５２−４３５７８号公報（特許請求の範囲第１項、発明の詳細な説明全般、第１〜３図）。
【未公開特許文献３】
特願２００１−３５５６０５号（特許請求の範囲の請求項１、発明の詳細な説明の段落番号０００７〜００１０、００２１〜００２３、図１〜３）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、今日における各種の産業分野において、取り扱う粉粒体の種類は益々増大する傾向にあり、従ってこれらの粉粒体を定量供給するための粉粒体定量供給装置の需要についても増加する傾向にある。また、この種の粉粒体定量供給装置においては、取り扱う粉粒体の流動性、凝集性、摩耗性等の性状にそれぞれ変化があるため、これらの各種の性状変化を有する粉粒体の定量供給、特にその微少量の供給に対して、適正に対応し得る汎用性を備えた粉粒体の連続定量供給装置が要求される。
【００１１】
そこで、本発明者等は、鋭意検討並びに試作を重ねた結果、粉粒体を貯留する上部貯留室と粉粒体を定量に保持する下部定量室とを同心的に配置し、その中心部分に開口部を設けた仕切板を介して前記上部貯留室と下部定量室とを連通するように形成し、前記仕切板の開口部の中心部を挿通する回転軸上において、前記上部貯留室側には攪拌体を配設すると共に、前記下部定量室には供給盤を配設した構成とし、前記下部定量室には、前記仕切板の開口部に面して、前記供給盤の外周縁部に微小段部を設けて環状通路部を形成し、さらに前記環状通路部を排出通路に連通して、微少定量の粉粒体を連続的に排出ゲートへ導出する構成としたことにより、あらゆる性状の粉粒体を微少量かつ定量にして連続的に供給することができる比較的簡単な構成でしかも低コストに製造することができることを突き止めた。
【００１２】
この場合、前記仕切板の開口部に面して形成する環状通路部は、上部貯留室に配設された攪拌体の半径方向の先端位置より、内方に位置するように設定することにより、粉粒体の微少量かつ定量供給を円滑に行うことができることが確認された。
また、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、供給盤の水平面に対しその幅および深さ寸法を、それぞれ４ｍｍ以下に設定することを可能とし、さらに前記微小段部は、段部形成面にローレット加工を施すことにより、粉粒体の微少量かつ定量供給を容易に実現することができることが確認された。
【００１３】
そして、本発明においては、前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成するために、前記供給盤の外周縁部に微小段部を設けるに際して、供給盤の外周縁部は、供給盤の水平面に対しその深さ方向および幅方向にそれぞれローレット加工を施して構成するか、あるいは供給盤の水平面に対する深さ寸法を設定する端面を形成する部材と、その幅寸法を設定する平面を形成する部材とを設け、前記深さ寸法を設定する端面と幅寸法を設定する平面とにそれぞれローレット加工を施して、前記端面を形成する部材と前記平面を形成する部材とをインロー加工により結合構成することにより、前述した粉粒体の連続定量供給装置を容易かつ低コストに製造することができることを突き止めた。
【００１４】
従って、本発明の目的は、あらゆる性状の粉粒体を微少量かつ定量にして連続的に供給することができる比較的簡単な構成でしかも低コストに製造することができる粉粒体の連続定量供給装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の粉粒体の連続定量供給装置は、粉粒体を貯留する上部貯留室と粉粒体を定量に保持する下部定量室とを同心的に配置し、その中心部分に開口部を設けた仕切板を介して前記上部貯留室と下部定量室とを連通するように形成し、
前記仕切板の開口部の中心部を挿通する回転軸上において、前記上部貯留室側には攪拌体を配設すると共に、前記下部定量室には供給盤を配設してなり、
前記下部定量室には、前記仕切板の開口部に面して、前記供給盤の外周縁部に微小段部を設けて環状通路部を形成し、
前記環状通路部を排出通路に連通して、微少定量の粉粒体を連続的に排出ゲートへ導出するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の粉粒体の連続定量供給装置は、前記仕切板の開口部に面して形成される環状通路部は、上部貯留室に配設された攪拌体の半径方向の先端位置より、内方に位置するように設定したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の粉粒体の連続定量供給装置は、前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、供給盤の水平面に対しその幅および深さ寸法を、それぞれ４ｍｍ以下に設定したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の粉粒体の連続定量供給装置は、前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、段部形成面にローレット加工を施したことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の粉粒体の連続定量供給装置においては、前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、供給盤の外周縁部において、供給盤の水平面に対しその深さ方向および幅方向に、それぞれローレット加工を施して成形したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の粉粒体の連続定量供給装置においては、前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、供給盤の外周縁部における水平面に対する深さ寸法を設定する端面を形成する部材と、その幅寸法を設定する平面を形成する部材とを設け、前記深さ寸法を設定する端面と幅寸法を設定する平面とにそれぞれローレット加工を施して、前記端面を形成する部材と前記平面を形成する部材とをインロー加工により結合構成したことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る粉粒体の連続定量供給装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２２】
図１および図２は、本発明に係る粉粒体の連続定量供給装置の一実施例を示すものである。すなわち、図１および図２において、参照符号１０は、粉粒体を定容積計量等により貯留する上部貯留室を示し、また参照符号１２は、前記上部貯留室１０から供給される粉粒体を定量に保持する下部定量室を示す。これらの上部貯留室１０と下部定量室１２とは、同心的に配置され、その中心部分に開口部１３を設けた仕切板１４を介して連通するように構成されている。そして、前記仕切板１４の開口部１３の中心部を挿通する回転軸１５上において、前記上部貯留室１０側には複数の攪拌体１６を配設すると共に、前記下部定量室１２には供給盤１８が配設されている。
【００２３】
前記下部定量室１２には、前記仕切板１４の開口部１３に面して、前記供給盤１８の外周縁部１８ａに微小段部２１を設けて、環状通路部２２を形成する。この環状通路部２２は、排出通路２６に連通して、微少定量の粉粒体を連続的に排出ゲート２５へ導出するように構成されている。なお、図１および図２において、参照符号２８は、前記排出ゲート２５から導出された粉粒体を外部へ案内供給するための排出筒を示し、また参照符号３０は、前記回転軸１５を駆動するための駆動手段を示すものである。
【００２４】
このように構成された本実施例の粉粒体の連続定量供給装置においては、前記駆動手段３０により回転軸１５を回転駆動することにより、上部貯留室１０に貯留された粉粒体が、攪拌体１６の回転作用により仕切板１４の開口部１３に面して設けられた環状通路部２２に導入される。環状通路部２２に導入された粉粒体は、下部定量室１２に設けられた供給盤１８の外周縁部１８ａに設けた微小段部２１の回転作用によって、排出通路２６に送出されると共に、排出ゲート２５へ導出される。このようにして、前記排出ゲート２５へ導出された微少定量の粉粒体は、排出筒２８を介して外部へ連続的に案内供給される。なお、前記排出ゲート２５は、前記供給盤１８の微小段部２１に対向配置されている。
【００２５】
しかるに、本実施例の粉粒体の連続定量供給装置において、前記仕切板１４の開口部１３に面して形成される環状通路部２２は、上部貯留室１０に配設された攪拌体１６の半径方向の先端位置より、内方に位置するように設定される。すなわち、前記攪拌体１６の半径寸法が、前記環状通路部２２より外方に拡大（Δｒ）設定されている（図３参照）。このように構成することにより、前記環状通路部２２を形成する微小段部２１への微少定量の粉粒体供給を円滑に達成できることが確認された。
【００２６】
一方、本実施例の粉粒体の連続定量供給装置において、前記仕切板１４の開口部１３に面して、前記環状通路部２２を形成する前記供給盤１８の外周縁部１８ａに設けた微小段部２１は、供給盤１８の水平面Ｈに対し、その幅寸法ｗおよび深さ寸法ｄを、それぞれ４ｍｍ以下に設定する。そして、この場合、前記微小段部２１は、それぞれ段部形成面に対してそれぞれローレット加工を施した構成とする（図３参照）。このように構成することにより、前記と同様に前記環状通路部２２を形成する微小段部２１への微少定量の粉粒体供給を円滑に達成できることが確認された。
【００２７】
また、本実施例粉粒体の連続定量供給装置においては、図３に示すように、前記環状通路部２２を形成する供給盤１８の外周縁部１８ａに設けた微小段部２１と、この微小段部２１を囲繞するように形成される環状通路部２２の側壁部との間に、ラビリンスパッキンＬｐ１を設けて、前記微小段部２１に対するシール構造とする。また、前記供給盤１８のボス部１８ｂと、このボス部１８ｂを囲繞するように形成される排出通路２４の側壁部との間に、ラビリンスパッキンＬｐ２を設けて、前記供給盤１８のボス部１８ｂに対するシール構造とする。このように構成することにより、回転部分とこれを囲繞する固定部分との間隙を最小限に抑えることが可能となり、漏粉の発生を確実に防止することができることが確認された。
【００２８】
なお、本実施例の粉粒体の連続定量供給装置において、前記環状通路部２２を形成する前記供給盤１８の外周縁部１８ａに微小段部２１を設ける場合において、前記微小段部２１のそれぞれ段部形成面に対して、それぞれローレット加工を施すに際しては、次のような加工方法を採用することができる。
【００２９】
例えば、供給盤１８の外周縁部１８ａにおいて、供給盤１８の水平面Ｈに対しその深さ（ｄ）方向および幅（ｗ）方向に、それぞれローレット加工を施す。すなわち、この場合、図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、まず、供給盤１８の外周縁部１８ａに対し、ローレット加工機３２を垂直方向に保持して、微小段部２１の水平面Ｈ２１に対しローレット加工を施す〔図４の（ａ）参照〕。次いで、ローレット加工機３２を水平方向に保持して、微小段部２１の垂直面Ｖ２１に対しローレット加工を施す〔図４の（ｂ）参照〕。このようなローレット加工によれば、微小段部２１を最小寸法にするには、微小段部２１の幅寸法ｗおよび深さ寸法ｄの設定につき、５ｍｍ以下、４ｍｍ程度までが限界である。
【００３０】
そこで、代案として、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、供給盤１８の外周縁部１８ａを、供給盤１８の外周縁部１８ａにおける深さ寸法ｄを設定する端面（Ｖ２１）を形成する部材１８Ａと、水平面Ｈに対する幅寸法ｗを設定する平面（Ｈ２１）を形成する部材１８Ｂとにより構成する。そして、前記深さ寸法ｄを設定する端面（Ｖ２１）を形成する部材１８Ａに対しては、ローレット加工機３２を水平方向に保持して、微小段部２１の垂直面Ｖ２１に対しローレット加工を施す〔図５の（ａ）参照〕。また、前記幅寸法ｗを設定する平面（Ｈ２１）を形成する部材１８Ｂに対しては、ローレット加工機３２を垂直方向に保持して、微小段部２１の水平面Ｈ２１に対しローレット加工を施す〔図５の（ｂ）参照〕。このようにして、それぞれローレット加工を施した部材１８Ａ、１８Ｂは、インロー加工により図示のように結合構成して、供給盤１８の外周縁部１８ａにおける微小段部２１を構成する〔図５の（ｃ）参照〕。このようなローレット加工によれば、微小段部２１の幅寸法ｗおよび深さ寸法ｄの設定につき、４ｍｍ以下、２ｍｍ程度までの設定を容易に実現することができる。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかな通り、本発明の請求項１に記載の粉粒体の連続定量供給装置によれば、あらゆる粉粒体に対する微少定量供給を容易に実現することができる。このように、粉粒体の微少定量供給可能とするため、上部貯留室に対する粉粒体のホッパー容量を全体として少なくすることができ、下部定量室への粉粒体の供給も粉体圧の影響を受けることなく均一に行うことができ、従って従来必要とされた調圧機構を不要とし、部品点数を減らして装置構成を簡略化ないし小型化することができると共に、製造コストを低減することができる等の利点を有する。従って、本発明に係る粉粒体の連続定量供給装置は、例えば印刷されたシートに散粉してる印刷インクによるシートの汚れを防止するための散粉装置として好適に応用することができる。
【００３３】
本発明の請求項２ないし３に記載の粉粒体の連続定量供給装置によれば、下部定量室に形成する環状通路部の構成をそれぞれ工夫することによって、粉粒体の微少定量供給をより円滑かつ効率的に行うことができる。
【００３４】
本発明の請求項５および６に記載の粉粒体の連続定量供給装置によれば、下部定量室に形成する環状通路部において、供給盤の外周縁部に設けるローレット加工を施した微小段部の形成を、容易かつ簡便に行うことことができるばかりでなく、従来においては実現されていない４ｍｍ以下の幅寸法と深さ寸法とを有する微小段部のローレット加工による成形を、容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る粉粒体の連続定量供給装置の一実施例を示す要部断面側面図である。
【図２】図１に示す粉粒体の連続定量供給装置のＡ−Ａ線要部断面平面図である。
【図３】図１に示す粉粒体の連続定量供給装置の要部拡大断面側面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図１における粉粒体の連続定量供給装置の供給盤の外周縁部に形成する微小段部のローレット加工方法の一実施例を示す要部断面図である。
【図５】（ａ）ないし（ｃ）は、図１における粉粒体の連続定量供給装置の供給盤の外周縁部に形成する微小段部のローレット加工方法の別の実施例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０ 上部貯留室
１２ 下部定量室
１３ 開口部
１４ 仕切板
１５ 回転軸
１６ 攪拌体
１８ 供給盤
１８Ａ 微小段部を形成する部材
１８Ｂ 微小段部を形成する部材
１８ａ 外周縁部
１８ｂ ボス部
２１ 微小段部
２２ 環状通路部
２５ 排出ゲート
２６ 排出通路
２８ 排出筒
３０ 駆動手段
３２ ローレット加工機
Δｒ 拡大半径寸法
Ｈ 水平面
ｗ 幅寸法
ｄ 深さ寸法
Ｌｐ１ ラビリンスパッキン
Ｌｐ２ ラビリンスパッキン
Ｈ２１ ローレット水平加工面
Ｖ２１ ローレット垂直加工面

Claims (6)

1. 粉粒体を貯留する上部貯留室と粉粒体を定量に保持する下部定量室とを同心的に配置し、その中心部分に開口部を設けた仕切板を介して前記上部貯留室と下部定量室とを連通するように形成し、
   前記仕切板の開口部の中心部を挿通する回転軸上において、前記上部貯留室側には攪拌体を配設すると共に、前記下部定量室には供給盤を配設してなり、
   前記下部定量室には、前記仕切板の開口部に面して、前記供給盤の外周縁部に微小段部を設けて環状通路部を形成し、
   前記環状通路部を排出通路に連通して、微少定量の粉粒体を連続的に排出ゲートへ導出するように構成したことを特徴とする粉粒体の連続定量供給装置。
2. 前記仕切板の開口部に面して形成される環状通路部は、上部貯留室に配設された攪拌体の半径方向の先端位置より、内方に位置するように設定したことを特徴とする請求項１記載の粉粒体の連続定量供給装置。
3. 前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、供給盤の水平面に対しその幅および深さ寸法を、それぞれ４ｍｍ以下に設定することを特徴とする請求項１記載の粉粒体の連続定量供給装置。
4. 前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、段部形成面にローレット加工を施してなることを特徴とする請求項１または３記載の粉粒体の連続定量供給装置。
5. 前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、供給盤の外周縁部において、供給盤の水平面に対しその深さおよび幅方向に、それぞれローレット加工を施して成形してなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の粉粒体の連続定量供給装置。
6. 前記仕切板の開口部に面して、前記環状通路部を形成する前記供給盤の外周縁部に設けた微小段部は、供給盤の外周縁部における水平面に対する深さ寸法を設定する端面を形成する部材と、その幅寸法を設定する平面を形成する部材とを設け、前記深さ寸法を設定する端面と幅寸法を設定する平面とにそれぞれローレット加工を施して、前記端面を形成する部材と前記平面を形成する部材とをインロー加工により結合構成してなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の粉粒体の連続定量供給装置。

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