JP2008302987A - スクリュー型材料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排出口から粉体材料が垂れ落ちることを防止し、均一且つスムーズに供給可能なスクリュー型材料供給装置を提供する。
【解決手段】粉体材料Ｐを収容するホッパーＨの下方に、先端を開放したトラフケーシングＴ及びスクリュー羽根Ｗを周設した回転軸Ｓを設けたスクリュー型材料供給装置において、前記排出口Ｔ１に配置され、且つ、前記回転軸Ｓが貫通される軸孔を開設すると共に、前記トラフケーシングＴの排出口Ｔ１を封止可能な回転押え蓋１と、前記回転押え蓋１の軸孔を貫通して前記回転軸Ｓが前方に延設され、且つ、この延設された回転軸Ｓの延設部Ｓ１に固定して、該回転軸１と共回転されるバネ受部２と、前記バネ受部２と回転押え蓋１との間に介在して連結され、前記回転押え蓋１を排出口Ｔ１に向けて弾性付勢してなる弾性バネ３と、を備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、粉体塗料、ファンデーション、小麦粉等のようなパウダー状の粉体材料をホッパーに収容し、この収容された粉体材料を回転するスクリュー羽根によってトラフケーシングの前方から排出し、成形機等の次工程に所定量の粉体材料を供給するためのスクリュー型材料供給装置に関する。

一般に、この種のスクリュー型材料供給装置は、粉体材料を収容するホッパーの下方に、先端を開放したトラフケーシングを横方向に設置すると共に、このトラフケーシング内に、基端側を駆動源に連結し、且つ、軸方向にスパイラル状のスクリュー羽根を周設した回転軸を設け、該回転軸と共回転するスクリュー羽根によって前記ホッパー内の粉体材料をトラフケーシング先端の排出口から排出してなる。

具体的には、回転軸を回転することで、この回転軸と共回転される前記スクリュー羽根が、粉体材料をトラフケーシングの周方向に掻き揚げ、この掻き揚げられた粉体材料は、トラフケーシング内の上位に移動された後、塊となって落下し、再び周方向に掻き揚げられながら前方へと移送され、やがてトラフケーシング先端の排出口から排出される。

ところが、前記粉体材料の排出を停止したとき、すなわち、前記回転軸の回転を停止したときには、前記トラフケーシングの排出口近傍には、排出される直前の粉体材料がスクリュー羽根の先端部分に塊となった状態で待機されているため、僅かな振動等が生じれば、その排出口付近の塊が崩壊し、崩れた分量の粉体材料が、前記排出口から成形機等へと垂れ込んでしまい、正確な粉体材料の供給ができないという問題があった。

そのため、近年では、トラフケーシングの排出口に、回転軸又はスクリュー羽根の回転に伴って、前記排出口を開閉する弁金具を備えたスクリュー型材料供給装置が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、前記弁金具は、回転軸又はスクリュー羽根の回転時には、前記トラフケーシングの排出口を開放して粉体材料を排出可能とし、一方、回転軸又はスクリュー羽根を停止したときには、前記排出口を閉止する。

従って、このような弁金具を備えたスクリュー型材料供給装置によれば、粉体材料の排出停止時、すなわち、前記回転軸の回転を停止したときには、前記弁金具が、前記トラフケーシングの排出口を閉止するため、排出される直前の粉体材料が、前記排出口からの垂れ込み（垂れ落ち）を防止することが期待できる。
特開平８−２８１１９４号

しかし、この弁金具を備えたスクリュー型材料供給装置にも以下の問題があった。

前述の通り、この種のスクリュー型材料供給装置は、回転するスクリュー羽根が、粉体材料をトラフケーシングの周方向に掻き揚げ、この掻き揚げた粉体材料がトラフケーシング内の上位に移動された後、塊となって落下し、再び周方向に掻き揚げられながら前方へと移送され、やがてトラフケーシング先端の排出口から排出するようにしている。

具体的には、前記排出口から排出される粉体材料は、順次移送されてくる粉体材料に押されて前記排出口から排出されるため、この排出口から排出される粉体材料は、いわゆる脈動したような断続的な状態で排出されることになる。

そのため、前記弁金具を備えたスクリュー型材料供給装置であっても、粉体材料の排出停止時、すなわち、前記弁金具を閉止する直前の粉体材料の分量が均一でないため、粉体材料をスムーズに排出して成形機等に供給できないという問題があった。

本発明は、かかる課題を解決することを目的とするもので、回転軸の回転を停止しても、排出口から粉体材料が垂れ落ちることを防止できるうえ、粉体材料を排出口から均一且つスムーズに排出して所望量の粉体材料を正確に成形機等に供給可能なスクリュー型材料供給装置を提供する。

上記目的を達成するため、
請求項１に係るスクリュー型材料供給装置は、粉体材料を収容するホッパーの下方に、先端を開放したトラフケーシングを横方向に設置すると共に、このトラフケーシング内に、基端側を駆動源に連結し、且つ、軸方向にスパイラル状のスクリュー羽根を周設した回転軸を設け、該回転軸の回転により前記ホッパー内の粉体材料をトラフケーシング先端の排出口から排出してなるスクリュー型材料供給装置において、前記排出口に配置され、且つ、前記回転軸が貫通される軸孔を開設すると共に、前記トラフケーシングの排出口を封止可能な回転押え蓋と、前記回転押え蓋の軸孔を貫通して前記回転軸が前方に延設され、且つ、この延設された回転軸の延設部に固定して、該回転軸と共回転されるバネ受部と、前記バネ受部と回転押え蓋との間に介在して連結され、前記回転押え蓋を排出口に向けて弾性付勢してなる弾性バネと、を備えてなる。

具体的には、前記駆動源を駆動すると回転軸が回転し、スクリュー羽根が粉体材料をトラフケーシングの前方に移送する。

そして、トラフケーシングの排出口に送り出された粉体材料は、弾性付勢された回転押え蓋で排出が規制されて滞留するが、順次送り出されてくる粉体材料の圧力によって、弾性バネの弾性力に抗して、回転押え蓋を押し開いて排出口との間に隙間が形成されると共に、回転押え蓋の回転によって、まるで石臼のように粉体材料を粉砕しながら、前記隙間からスムーズに排出される。

一方、所定量の粉体材料が排出され、駆動源を停止し回転軸を停止すると、粉体材料の送り出しが同時に停止する。

そのため、送り出されてくる粉体材料の圧力が無くなって、弾性バネの弾性力が優勢し、この弾性バネの弾性力によって、トラフケーシングの排出口を回転押え蓋が封止し、粉体材料の垂れ込み（垂れ落ち）を防止できる。

請求項２に係るスクリュー型材料供給装置は、請求項１において、弾性バネは、回転押え蓋を均等に弾性付勢するように連結してなる。

請求項３に係るスクリュー型材料供給装置は、粉体材料を収容するホッパーの下方に、先端を開放したトラフケーシングを横方向に設置すると共に、このトラフケーシング内に、基端側を駆動源に連結し、且つ、軸方向にスパイラル状のスクリュー羽根を周設した回転軸を設け、該回転軸の回転により前記ホッパー内の粉体材料をトラフケーシング先端の排出口から排出してなるスクリュー型材料供給装置において、前記回転軸の先端に、弾性部材で形成され、且つ、前記トラフケーシングの排出口を封止可能な回転押え蓋を前記排出口に配置してなる。

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１に係るスクリュー型材料供給装置によれば、回転軸と共回転される回転押え蓋が、弾性バネの弾性力によって粉体材料を粉砕しながら排出するため、前記粉体材料を均一化して連続的な状態でスムーズに排出できると共に、粉体材料の排出停止時には、前記回転軸の停止と同時に前記回転押え蓋が、弾性バネの弾性力によって排出口を封止し、粉体材料の垂れ込み（垂れ落ち）を防止できる。

従って、本発明によれば、排出口に向けて弾性付勢され、且つ回転する回転押え蓋を排出口に設けることで、回転軸の回転を停止しても、排出口から粉体材料が垂れ落ちることを防止できるうえ、粉体材料を粉砕しながら均一且つスムーズに排出口から排出できるため、これらの協働により、所望量の粉体材料を正確に成形機等に供給することができる。

請求項２に係るスクリュー型材料供給装置によれば、弾性バネは、回転押え蓋の外面を均等に弾性付勢するように連結しているので、回転軸の停止と同時に前記回転押え蓋が、排出口を確実に封止し、粉体材料の垂れ込み（垂れ落ち）を確実に防止できる。

請求項３に係るスクリュー型材料供給装置によれば、回転軸の先端に、弾性部材で形成された回転押え蓋を排出口に配置している。

そのため、請求項１と同様の効果を得ることができると共に、部品点数を減少して簡易な構造にできる。

以下、本発明のスクリュー型材料供給装置を図面に基づき説明する。なお、図１〜図４において、共通する部位には、同一の符号を付して重複する説明を省略している。

図１は、本発明に係るスクリュー型材料供給装置Ａの一実施例を示した一部破断状態の側面図である。図２は、図１の要部を部分拡大した断面状態の動作図であり、図２（ａ）は、回転押え蓋が排出口を閉止した状態の動作図、図２（ｂ）は、回転押え蓋が排出口を開放した状態の動作図を各々示している。

このスクリュー型材料供給装置Ａは、粉体材料Ｐを収容するホッパーＨの下方に、先端を開放したトラフケーシングＴを横方向に設置すると共に、このトラフケーシングＴ内に、基端側を駆動源Ｍに連結し、且つ、軸方向にスパイラル状のスクリュー羽根Ｗを周設した回転軸Ｓを設け、該回転軸Ｓの回転により前記ホッパーＨ内の粉体材料ＰをトラフケーシングＴ先端の排出口Ｔ１から排出するものであって、
具体的には、排出口Ｔ１に配置され、且つ、回転軸が貫通される軸孔１１を開設すると共に、トラフケーシングＴの排出口Ｔ１を封止可能な回転押え蓋１と、回転押え蓋１の軸孔１１を貫通して回転軸Ｓが前方に延設され、且つ、この延設された回転軸Ｓの延設部Ｓ１に固定して、該回転軸Ｓと共回転されるバネ受部２と、前記バネ受部２と回転押え蓋１との間に介在して連結し、回転押え蓋１を排出口Ｔ１に向けて弾性付勢してなる弾性バネ３と、を備えてなる。

ここで、粉体材料Ｐとは、粉体・粒体・微小薄片・短繊維片等を含む意味であり、本装置Ａによって排出可能であれば何れのものでも構わないが、具体的には、粉体塗料やファンデーション等の化粧用材料、或いは、小麦粉等のような食品原料等が使用される。

ホッパーＨは、粉体材料Ｐを収容可能な函状又は筒状に形成しており、このホッパーＨ内部には、スクリュー羽根Ｗのピッチ間に入り込む歯車Ｒ１…を周面に設けた回転歯車Ｒ２が回動自在に支持され、この回転歯車Ｒ２に棒状又は板状の攪拌羽根Ｒ３を連設した攪拌部材Ｒを設置している。

そのため、攪拌部材Ｒの回転歯車Ｒ２は、スクリュー羽根Ｗの回転に伴って回転し、この回転歯車Ｒ２に連設された攪拌羽根Ｒ３が、ホッパーＨ内の粉体材料Ｐを撹拌しながらトラフケーシングＴにスムーズに落下させることができる。

なお、ホッパーＨの下方に横方向にされたトラフケーシングＴについては、従来と同様であり、特に説明を要しないため省略する。

回転押え蓋１は、回転軸Ｓの延設部Ｓ１が貫通される軸孔１１を開設したトラフケーシングＴの排出口Ｔ１と略同外径な円筒状に形成しており、この回転押え蓋１をトラフケーシングＴの排出口Ｔ１の前方に隣接させて配置し、回転押え蓋１の片面で排出口Ｔ１を封止する構造にしている。

回転押え蓋１の片面（封止側の面）は、単なる平面であっても構わないが、例えば、図３（ａ）、（ｂ）で示すように、軸孔１１から外周に向けて放射状に直線又は曲線状の溝部１２を形成することも可能であり、このような溝部１２を形成することで、排出口Ｔ１に向けて弾性付勢された回転押え蓋１と、排出口Ｔ１との隙間から排出される粉体材料Ｐを粉砕しながら一層スムーズに排出できる。

トラフケーシングＴ内には、基端側を駆動源Ｍに連結し、軸方向にスパイラル状のスクリュー羽根Ｗを周設した回転軸Ｓを内挿しているが、この回転軸Ｓは、トラフケーシングＴの排出口Ｔ１よりも更に前方に延設させた延設部Ｓ１を設けており、この延設部Ｓ１の先端を軸受部Ｓ２に嵌合して回転可能にしている。

なお、軸受部Ｓ２は、外周面にネジ部を形成して排出部の側壁に螺合しており、前記ネジ部のネジ込みを調節することで、弾性バネ３の弾性力を容易に調整できる。

そして、この回転軸Ｓの延設部Ｓ１には、該回転軸Ｓと共回転されるバネ受部２を一体的に形成している。

例えば、バネ受部２は、延設部Ｓ１の適所に環状の突起部を一体形成したもの、或いは、延設部Ｓ１の先端側からネジ部（不図示）を形成すると共に、前記ネジ部（不図示）に螺合可能なネジ溝（不図示）を内壁に設けた環状体（不図示）を別体で形成しておき、該環状体（不図示）を延設部Ｓ１の先端側から螺合して延設部Ｓ１と一体化させ、回転軸Ｓと共回転されるバネ受部２を形成することも可能である。

しかも、このような螺合構造による環状体（不図示）であれば、該環状体（不図示）を螺合した後、延設部Ｓ１の先端側から更にナット（不図示）を螺合することで、前記環状体（不図示）の緩みを防止すると共に、その位置を規制できる。

そのため、この螺合構造による環状体（不図示）によれば、バネ受部２の位置を特定できるので、該バネ受部２の位置を特定するだけで、弾性バネ３を介して連結される回転押え蓋１の位置を容易に微調整できる。

また、バネ受部２と回転押え蓋１との間には、延設部Ｓ１に外挿されるコイルバネ等の弾性バネ３を介在して連結しており、この弾性バネ３の弾性力によって回転押え蓋１を排出口Ｔ１に向けて弾性付勢している。

この弾性バネ３は、前記コイルバネに限定されるものではなく、要は、回転押え蓋１を排出口Ｔ１に向けて弾性付勢可能な構造のものであれば採用できる。

例えば、図４（ａ）、（ｂ）は、弾性バネ３の他の実施例を示した斜視図であり、この図４（ａ）では、弾性バネ３として、バネ受部２と回転押え蓋１との間に、複数の板バネを連結して、回転押え蓋１の外面を均等に弾性付勢するようにしている。

また、図４（ｂ）では、弾性バネ３として、バネ受部２と回転押え蓋１との間に、蛇腹状に形成した弾性ゴムを連結して、回転押え蓋１の外面を均等に弾性付勢するようにしている。

このような構造の弾性バネ３によれば、回転押え蓋１を排出口Ｔ１に向けて確実に押圧して排出口Ｔ１を封止できるので、粉体材料Ｐの垂れ込み（垂れ落ち）を確実に防止できる。

以上のように構成した本発明のスクリュー型材料供給装置Ａは、以下のように作用する。

すなわち、駆動源Ｍを駆動すると回転軸Ｓが回転されると共に、回転軸Ｓのスクリュー羽根Ｗも回転し、ホッパーＨ内の粉体材料ＰをトラフケーシングＴ１の前方に移送する〔（図２〕（ａ）参照。〕
そして、トラフケーシングＴの排出口Ｔ１に送り出された粉体材料Ｐは、弾性バネ３で弾性付勢された回転押え蓋１によって排出が規制され、排出口Ｔ１にて滞留されるが、順次送り出されてくる粉体材料Ｐの圧力によって、弾性バネ３の弾性力に抗して、回転押え蓋１を押し開きながら、回転押え蓋１と排出口Ｔ１との間に隙間が形成されると共に、回転押え蓋１の回転によって、まるで石臼のように粉体材料Ｐを粉砕しながら、前記隙間から粉砕された均一な粉体材料Ｐ１がスムーズに排出される。

一方、所定量の粉体材料Ｐ１が排出されたときには、駆動源Ｍを停止して回転軸Ｓを停止すると、粉体材料Ｐの送り出しが同時に停止する。

そのため、送り出されてくる粉体材料Ｐの圧力が無くなって、弾性バネ３の弾性力が優勢し、この弾性バネ３の弾性力によって、トラフケーシングＴの排出口Ｔ１を回転押え蓋１が封止し、粉体材料Ｐの垂れ込み（垂れ落ち）を防止するのである。

このように、本発明のスクリュー型材料供給装置Ａによれば、回転軸Ｔと共回転される回転押え蓋１が、弾性バネ３の弾性力によって粉体材料Ｐを粉砕しながら排出するため、均一な粉体材料Ｐ１を連続的な状態でスムーズに排出することができると共に、粉体材料Ｐの排出停止時には、回転軸Ｔの停止と同時に回転押え蓋１が、弾性バネ３の弾性力によって排出口Ｔ１を封止し、粉体材料Ｐの垂れ込み（垂れ落ち）を防止できる。

従って、本発明によれば、回転軸Ｔの回転を停止しても、排出口Ｔ１から粉体材料Ｐが垂れ落ちることを防止できるうえ、粉体材料Ｐを粉砕しながら均一且つスムーズな粉体材料Ｐ１を排出口Ｔ１から排出できるため、これらの協働により、所望量の粉体材料Ｐ（Ｐ１）を正確に成形機等に供給することができる。

図５は、本発明に係るスクリュー型材料供給装置Ａの他の実施例を示した要部の部分拡大断面図である。

なお、図１〜図４と共通する部位には、同一の符号を付し、ここでは、本実施例の特徴についてのみ説明する。

このスクリュー型材料供給装置Ａは、回転軸Ｔの先端に、弾性部材で形成され、且つ、トラフケーシングＴの排出口Ｔ１を封止可能な回転押え蓋１ａを排出口Ｔ１に配置した構造にしている。

すなわち、このスクリュー型材料供給装置Ａでは、回転軸Ｓの先端に、ゴム、スポンジ等の弾性部材を板状に形成した回転押え蓋１ａを固定し、この回転押え蓋１ａが回転軸Ｓと共回転されると共に、排出口Ｔ１に向けて弾性付勢する構造にしている。

そのため、このスクリュー型材料供給装置Ａでは、順次送り出されてくる粉体材料Ｐの圧力によって、回転押え蓋１ａの弾性力に抗して、粉体材料Ｐが回転押え蓋１ａを押圧しながら自ら排出路１ｂを形成すると共に、回転押え蓋１ａの回転によって、まるで石臼のように粉体材料Ｐを粉砕しながら、排出路１ｂを通じて粉砕された均一な粉体材料Ｐ１がスムーズに排出される。

一方、所定量の粉体材料Ｐ１が排出されたときには、駆動源Ｍを停止して回転軸Ｓを停止すると、粉体材料Ｐの送り出しが同時に停止され、送り出されてくる粉体材料Ｐの圧力が無くなって、回転押え蓋１ａの弾性力が優勢し、この回転押え蓋１ａの弾性力によって、トラフケーシングＴの排出口Ｔ１を封止し、粉体材料Ｐの垂れ込み（垂れ落ち）を防止するのである。

このように、本発明のスクリュー型材料供給装置Ａによれば、実施例１と同様の効果を得ることができるうえ、部品点数を減少して簡易な構造にできる。

本発明に係るスクリュー型材料供給装置Ａの一実施例を示した一部破断状態の側面図である。 図１の要部を部分拡大した断面状態の動作図であり、図２（ａ）は、回転押え蓋が排出口を閉止した状態の動作図、図２（ｂ）は、回転押え蓋が排出口を開放した状態の動作図を各々示している。図１を側面から見た状態の概略縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、回転押え蓋の他の実施例を排出口側から見た状態の正面図である。 （ａ）、（ｂ）は、弾性バネの他の実施例を示した斜視図である。 本発明に係るスクリュー型材料供給装置Ａの他の実施例を示した要部の部分拡大断面図である。

符号の説明

Ａ スクリュー型材料供給装置
Ｐ 粉体材料
Ｐ１ （排出された）粉体材料
Ｈ ホッパー
Ｔ トラフケーシング
Ｔ１ 排出口
Ｍ 駆動源
Ｗ スクリュー羽根
Ｓ 回転軸
Ｓ１ 延設部
１、１ａ 回転押え蓋
１１ 軸孔
２ バネ受部
３ 弾性バネ

Claims (3)

1. 粉体材料を収容するホッパーの下方に、先端を開放したトラフケーシングを横方向に設置すると共に、このトラフケーシング内に、基端側を駆動源に連結し、且つ、軸方向にスパイラル状のスクリュー羽根を周設した回転軸を設け、該回転軸の回転により前記ホッパー内の粉体材料をトラフケーシング先端の排出口から排出してなるスクリュー型材料供給装置において、
   前記排出口に配置され、且つ、前記回転軸が貫通される軸孔を開設すると共に、前記トラフケーシングの排出口を封止可能な回転押え蓋と、
   前記回転押え蓋の軸孔を貫通して前記回転軸が前方に延設され、且つ、この延設された回転軸の延設部に固定して、該回転軸と共回転されるバネ受部と、
   前記バネ受部と回転押え蓋との間に介在して連結され、前記回転押え蓋を排出口に向けて弾性付勢してなる弾性バネと、を備えてなるスクリュー型材料供給装置。
2. 請求項１において、
   弾性バネは、回転押え蓋を均等に弾性付勢するように連結してなるスクリュー型材料供給装置。
3. 粉体材料を収容するホッパーの下方に、先端を開放したトラフケーシングを横方向に設置すると共に、このトラフケーシング内に、基端側を駆動源に連結し、且つ、軸方向にスパイラル状のスクリュー羽根を周設した回転軸を設け、該回転軸の回転により前記ホッパー内の粉体材料をトラフケーシング先端の排出口から排出してなるスクリュー型材料供給装置において、
   前記回転軸の先端に、弾性部材で形成され、且つ、前記トラフケーシングの排出口を封止可能な回転押え蓋を前記排出口に配置してなるスクリュー型材料供給装置。

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