JP2009062098A - 粉粒体供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】粉粒体排出孔の詰まりを防止することが可能な粉粒体供給装置の提供。
【解決手段】粉粒体供給装置は、環状堆積部に堆積した粉粒体を容器内回転盤40の下方に取り込んで容器内回転盤40の外縁部から中央部へと案内する導入ガイド壁412と、容器内回転盤40における下面の中央部から外縁部に亘って延び、容器内回転盤40の中央部で粉粒体排出孔から下方に排出し切れなかった粉粒体を、容器内回転盤40の回転に伴い、容器内回転盤40の中央部から外縁部、そして底面粉粒体堆積部へと案内する導出ガイド壁422とを備えた。これにより、粉粒体排出孔から排出し切れない粉粒体による粉粒体排出孔の詰まりを防止することができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、粉粒体供給装置に関する。
従来の粉粒体供給装置としては、複数の掻込翼を備えた回転部材を粉粒体収容容器の底壁上で回転させて底壁の中心部に形成された粉粒体排出孔へと粉粒体を案内し、粉粒体排出孔から下方に排出させるものが知られていた(例えば、特許文献1参照)。
特許2653631号公報(第3頁右段39行目〜43行目、第1A図、第1B図)
ところが、上述した従来の粉粒体供給装置では、複数の掻込翼により案内された粉粒体が粉粒体排出孔に集中するので、粉粒体排出孔の開口広さ(排出可能量)に対して過剰な量の粉粒体が案内された場合に、粉粒体排出孔から排出し切れなかった粉粒体によって粉粒体排出孔が詰まる虞があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、粉粒体排出孔の詰まりを防止することが可能な粉粒体供給装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る粉粒体供給装置は、粉粒体を収容可能な円筒状の粉粒体収容容器と、粉粒体収容容器の底壁の中心に貫通形成された粉粒体排出孔と、粉粒体収容容器の底壁上面に重ねられると共に、粉粒体収容容器の内周面との間に環状隙間を有し、粉粒体排出孔とその周囲を上方から覆い、粉粒体排出孔を中心にして回転駆動される容器内回転盤と、粉粒体収容容器の底壁上面における外縁部に沿って設けられて粉粒体が堆積される環状堆積部と、容器内回転盤における下面に設けられて、環状堆積部に堆積した粉粒体を掻き集めながら粉粒体収容容器の底壁上を摺動し、それら粉粒体を粉粒体排出孔へと案内する導入ガイド壁と、容器内回転盤における下面に設けられて、粉粒体排出孔から下方に排出し切れなかった粉粒体と共に粉粒体収容容器の底壁上を摺動し、それら粉粒体を容器内回転盤の中央部から外縁部、そして環状堆積部へと案内する導出ガイド壁とを備えたところに特徴を有する。
ここで、本発明における「下面に設けられ」とは、導入ガイド壁及び導出ガイド壁が容器内回転盤の「下面に一体形成された」ものに限定するものではなく、導入ガイド壁及び導出ガイド壁が「容器内回転盤とは別の部品(部位)に形成されて容器内回転盤の下面に隣接配置された」ものも含まれる。
請求項2の発明は、請求項1に記載の粉粒体供給装置において、導入ガイド壁の始端部は、容器内回転盤の回転中心と導入ガイド壁の終端部とを通りかつ半径方向に延びた第1の基準線よりも、容器内回転盤の回転方向の前方側に配置され、導入ガイド壁のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する導入ガイド面は、導入ガイド壁の終端部から始端部に向かうに従って、第1の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、第1の基準線から徐々に離れるように容器内回転盤の回転方向の後方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成され、導出ガイド壁の終端部は、容器内回転盤の回転中心と導出ガイド壁の始端部とを通りかつ半径方向に延びた第2の基準線よりも、容器内回転盤の回転方向の後方側に配置され、導出ガイド壁のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する導出ガイド面は、導出ガイド壁の始端部から終端部に向かうに従って、第2の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、第2の基準線から徐々に離れるように容器内回転盤の回転方向の前方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成されたところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項1に記載の粉粒体供給装置において、導入ガイド壁のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する導入ガイド面は、容器内回転盤の回転中心を通りかつ半径方向に延びた基準線を設定し、その基準線を容器内回転盤の回転方向の後側に平行移動した後側基準線と平行な平面又は、後側基準線を容器内回転盤の回転方向の後側に回転移動して複数設定し、それら複数の後側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成され、導出ガイド壁のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する導出ガイド面は、基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に平行移動した前側基準線と平行な平面又は、前側基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されたところに特徴を有する。
請求項4の発明は、請求項3に記載の粉粒体供給装置において、後側基準線を容器内回転盤の回転方向の後側に回転移動しながら回転中心寄りに平行移動して複数設定し、それら複数の後側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接するインボリュート曲線又はアルキメデス渦巻き曲線又は対数渦巻き曲線に平行な湾曲面で導入ガイド面の一部又は全部を構成したところに特徴を有する。
請求項5の発明は、請求項3に記載の粉粒体供給装置において、前側基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動しながら回転中心寄りに平行移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接するインボリュート曲線又はアルキメデス渦巻き曲線又は対数渦巻き曲線に平行な湾曲面で導出ガイド面を構成したところに特徴を有する。
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の粉粒体供給装置において、粉粒体排出孔を中心として湾曲しかつ粉粒体排出孔の外縁部より外側に位置した中央湾曲面を有した中継ガイド壁を設け、導入ガイド壁のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する導入ガイド面の終端部を中央湾曲面の一端部に連続させると共に、導出ガイド壁のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する導出ガイド面の始端部を中央湾曲面の内側に配置し、粉粒体収容容器の底壁上面における粉粒体排出孔の開口縁と中央湾曲面と間には、導入ガイド壁の終端部から中央湾曲面へと移動した粉粒体の一部を粉粒体排出孔へと供給し、残りの粉粒体を導出ガイド壁の始端部へと移動可能とするための円弧中継路が設けられたところに特徴を有する。
請求項7の発明は、請求項6に記載の粉粒体供給装置において、粉粒体排出孔の開口縁の上方に設けられて、粉粒体排出孔の開口縁から円弧中継路に向かって突出し、円弧中継路を通過する粉粒体の一部を削り取って粉粒体排出孔に取り込むための排出孔ガイド部を設けたところに特徴を有する。
請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れかに記載の粉粒体供給装置において、導入ガイド壁及び導出ガイド壁は、容器内回転盤における下面の外縁部から中央部に亘って延びた溝の一側壁にて構成され、容器内回転盤の下面のうち粉粒体排出孔との対向位置には、導入ガイド壁の終端部と導出ガイド壁の始端部が連通した中央凹部が陥没形成されたところに特徴を有する。
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れかに記載の粉粒体供給装置において、導入ガイド壁及び導出ガイド壁は、容器内回転盤における下面の外縁部から中央部に亘って延びた帯状壁で構成され、容器内回転盤の中心部には、導入ガイド壁の終端部から粉粒体排出孔側に屈曲又は湾曲し、導入ガイド壁の終端部からの粉粒体を受け止めて粉粒体排出孔上に集める中央堰止壁が設けられ、導出ガイド壁の始端部は、粉粒体排出孔に入り切らなかった粉粒体を中央堰止壁から受け取ることが可能な位置に配置したところに特徴を有する。
請求項10の発明は、請求項1乃至9の何れかに記載の粉粒体供給装置において、容器内回転盤の下面のうち粉粒体排出孔との対向位置には、導入ガイド壁の終端部から離れるに従って徐々に下方に向かった降下ガイド面が形成されたところに特徴を有する。
請求項11の発明は、請求項10に記載の粉粒体供給装置において、降下ガイド面から下方に張り出し、粉粒体の塊を粉砕可能な粉砕突壁を設けたところに特徴を有する。
請求項12の発明は、請求項1乃至11の何れかに記載の粉粒体供給装置において、導出ガイド壁に沿って粉粒体が移動する粉粒体導出路のうち容器内回転盤の側面に開放した側面導出口の上方に配置され、容器内回転盤の側面から側方に突出した庇壁と、庇壁の上面のうち容器内回転盤の回転方向における前縁部から斜め下方に延びた斜面を有し、底面粉粒体堆積部における粉粒体を庇壁の上方へと案内する傾斜壁とを備えたところに特徴を有する。
請求項13の発明は、請求項1乃至12の何れかに記載の粉粒体供給装置において、容器内回転盤の下面のうち容器内回転盤の回転方向における導入ガイド壁の後方でありかつ導出ガイド壁の前側に配置され、容器内回転盤の下面における中央部から外縁部に亘って延びた突壁又は溝の一側壁にて構成され、導入ガイド壁の通過後に粉粒体収容容器の底壁上に残った粉粒体を掻き集めかつ粉粒体収容容器の底壁上を摺動し、それら掻き集めた粉粒体を容器内回転盤の外縁部から底面粉粒体堆積部へと案内する粉粒体排除ガイド部を備えたところに特徴を有する。
請求項14の発明は、請求項13に記載の粉粒体供給装置において、粉粒体排除ガイド部の終端部は、容器内回転盤の回転中心と粉粒体排除ガイド部の始端部とを通りかつ半径方向に延びた第3の基準線よりも、容器内回転盤の回転方向の後方側に配置され、粉粒体排除ガイド部のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する排除ガイド面は、粉粒体ガイド排除部の始端部から終端部に向かうに従って、第3の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、第3の基準線から徐々に離れるように容器内回転盤の回転方向の前方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成されたところに特徴を有する。
請求項15の発明は、請求項13に記載の粉粒体供給装置において、粉粒体排除ガイド部のうち容器内回転盤の回転に伴って粉粒体を押圧する排除ガイド面は、容器内回転盤の回転中心を通りかつ半径方向に延びた基準線を設定し、その基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に平行移動した前側基準線と平行な平面又は、前側基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されたところに特徴を有する。
請求項16の発明は、請求項1乃至15の何れかに記載の粉粒体供給装置において、容器内回転盤を円板構造とし、粉粒体収容容器に固定されて、容器内回転盤の上面に堆積した粉粒体を堰き止めて環状空間へと案内するための上面待ち受けガイド部を備えたところに特徴を有する。
請求項17の発明は、請求項1乃至16の何れかに記載の粉粒体供給装置において、粉粒体収容容器の底壁のうち、粉粒体排出孔の開口縁から垂下した下端開放の筒壁と、筒壁の下端開口を開閉可能な開閉部材とを設け、開閉部材にて、筒壁の下端開口を閉塞した状態で容器内回転盤を回転駆動することで、粉粒体を筒壁内に蓄積させると共に、開閉部材にて筒壁の下端開口を開放して筒壁内に蓄積された粉粒体を一度に排出可能としたところに特徴を有する。
請求項18の発明は、請求項17に記載の粉粒体供給装置において、粉粒体収容容器の底壁のうち粉粒体排出孔の側方位置を貫通した備蓄孔と、粉粒体排出孔を中心にして水平面内で回動して備蓄孔の上端開口を開閉可能な上端開閉部材と、粉粒体排出孔を中心にして水平面内で回動して備蓄孔の下端開口を開閉可能な下端開閉部材とを設け、上端開閉部材にて備蓄孔の上端開口を開放しかつ、開閉部材及び下端開閉部材にて筒壁及び備蓄孔の各下端開口を閉塞した状態で容器内回転盤を回転駆動することで、粉粒体を筒壁内及び備蓄孔内に蓄積させると共に、開閉部材及び下端開閉部材にて筒壁及び備蓄孔の各下端開口を開放して筒壁内及び備蓄孔内に蓄積された粉粒体を一度に排出可能としたところに特徴を有する。
[請求項1〜5の発明]
請求項1の発明によれば、容器内回転盤が回転すると、粉粒体収容容器の底壁上面における外縁部の環状堆積部に堆積した粉粒体が、容器内回転盤の下面に設けられた導入ガイド壁によって容器内回転盤の下方に取り込まれる。そして、容器内回転盤の回転に伴い、導入ガイド壁が容器内回転盤の下方に取り込まれた粉粒体を押しながら粉粒体収容容器の底壁上を摺動して、その粉粒体を容器内回転盤の外縁部から中央部へと案内し、容器内回転盤の中央部で粉粒体排出孔から下方へと粉粒体が排出される。
ここで、例えば、導入ガイド壁によって案内された粉粒体の量が、粉粒体排出孔の開口広さ(排出可能量)に対して過剰であって、案内された粉粒体の一部が粉粒体排出孔から排出し切れなかった場合には、容器内回転盤における下面の中央部から外縁部に亘って延びた導出ガイド壁が、排出し切れなかった粉粒体を押しながら粉粒体収容容器の底壁上を摺動して、その粉粒体を容器内回転盤の中央部から外縁部、そして環状堆積部へと案内する。即ち、粉粒体排出孔から排出し切れなかった粉粒体は、導出ガイド壁によって直ちに排除されるので、粉粒体排出孔の詰まりを防止することができる。
ここで、上記請求項1の発明に係る作用効果を奏する導入ガイド壁及び導入ガイド面の構成としては、以下のものが挙げられる。例えば、請求項2の発明のように、導入ガイド壁の始端部は、容器内回転盤の回転中心と導入ガイド壁の終端部とを通りかつ回転半径方向に延びた第1の基準線よりも、容器内回転盤の回転方向の前方側に配置され、導入ガイド面は、導入ガイド壁の終端部から始端部に向かうに従って、第1の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、第1の基準線から徐々に離れるように容器内回転盤の回転方向の後方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成されたものである。
或いは、請求項3の発明のように、導入ガイド面は、容器内回転盤の回転中心を通りかつ半径方向に延びた基準線を設定し、その基準線を容器内回転盤の回転方向の後側に平行移動した後側基準線と平行な平面又は、後側基準線を容器内回転盤の回転方向の後側に回転移動して複数設定し、それら複数の後側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されたものである。
より具体的には、請求項4の発明のように、後側基準線を容器内回転盤の回転方向の後側に回転移動しながら回転中心寄りに平行移動して複数設定し、それら複数の後側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接するインボリュート曲線又はアルキメデス渦巻き曲線又は対数渦巻き曲線に平行な湾曲面で導入ガイド面の一部又は全部を構成してもよい。
なお、導入ガイド面は、上記した平面又は湾曲面又は屈曲面の何れか単独で構成してもよいし、平面と湾曲面又は、湾曲面と屈曲面の複合面で構成してもよい。
また、上述した請求項1の発明に係る作用効果を奏する導出ガイド壁及び導出ガイド面の構成としては、以下のものが挙げられる。例えば、請求項2の発明のように、導出ガイド壁の終端部は、容器内回転盤の回転軸と導出ガイド壁の始端部とを通りかつ回転半径方向に延びた第2の基準線よりも、容器内回転盤の回転方向の後方側に配置され、導出ガイド面は、導出ガイド壁の始端部から終端部に向かうに従って、第2の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、第2の基準線から徐々に離れるように容器内回転盤の回転方向の前方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成されたものである。
或いは、請求項3の発明のように、導出ガイド面は、基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に平行移動した基準線と平行な平面又は、前側基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されたものである。
より具体的には、請求項5の発明のように、前側基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動しながら回転中心寄りに平行移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接するインボリュート曲線又はアルキメデス渦巻き曲線又は対数渦巻き曲線に平行な湾曲面で導出ガイド面を構成してもよい。
なお、導入ガイド面は、上記した平面又は湾曲面又は屈曲面の何れか単独で構成してもよいし、平面と湾曲面又は、湾曲面と屈曲面の複合面で構成してもよい。
[請求項6の発明]
請求項6の発明によれば、導入ガイド壁に押されて容器内回転盤の外縁部から中央部へと移動した粉粒体は、直ちに粉粒体排出孔へと落下することなく、粉粒体収容容器の底壁上面における粉粒体排出孔の開口縁と、粉粒体排出孔の外縁部より外側に位置した中央湾曲面との間に設けられた円弧中継路に進入する。その円弧中継路を移動する途中で、粉粒体の一部が粉粒体排出孔へと供給され、残りが円弧中継路を通過して導出ガイド壁の始端部へと移動する。そして、導出ガイド壁の始端部へと移動した粉粒体は、導出ガイド壁に押されて、容器内回転盤の外縁部、さらに環状堆積部へと案内される。
[請求項7の発明]
請求項7の発明によれば、排出孔ガイド部によって円弧中継路を移動する粉粒体の一部を強制的に粉粒体排出孔に取り込むことができる。また、排出孔ガイド部の円弧中継路側への突出量を変化させることで、粉粒体排出孔に取り込まれる粉粒体の量を調節することができる。
[請求項8の発明]
請求項8の発明によれば、容器内回転盤の下方に取り込まれた粉粒体は導入ガイド壁を構成する溝内へと進入する。この粉粒体は、導入ガイド壁に押されて溝内を容器内回転盤の下面の外縁部から中央部へと移動し、粉粒体排出孔との対向位置に陥没形成された中央凹部を経て粉粒体排出孔から排出される一方、粉粒体排出孔から排出し切れなかった粉粒体は、中央凹部と連通した導出ガイド壁の始端部へと移動する。そして、導出ガイド壁を構成する溝内を容器内回転盤の中央部から外縁部へと移動し、最終的に環状堆積部へと戻される。
[請求項9の発明]
請求項9の発明によれば、粉粒体は、帯状壁で構成された導入ガイド壁に押されて、容器内回転盤の中央部へと移動し、容器内回転盤の中心部に設けられた中央堰止壁に受け止められ、さらに中央堰止壁によって粉粒体排出孔上に集められる。そして、粉粒体排出孔上に集められた粉粒体が粉粒体排出孔から下方に排出される一方、粉粒体排出孔から排出し切れなかった粉粒体は、中央堰止壁から導出ガイド壁の始端部へと受け渡されて、その導出ガイド壁により容器内回転盤の外縁部、さらに環状堆積部へと案内される。
[請求項10の発明]
請求項10の発明によれば、導入ガイド壁によって容器内回転盤の下面のうち粉粒体排出孔との対向位置へと進入した粉粒体を、降下ガイド面で受けてその下方の粉粒体排出孔へと案内することができる。
[請求項11の発明]
請求項11の発明によれば、粉粒体同士が付着して塊状になった粉粒体は、粉粒体排出孔に進入する前に粉砕突壁によって粉砕される。これにより、粉粒体の塊によって粉粒体排出孔が詰まることを防止することができる。
[請求項12の発明]
請求項12の発明によれば、環状堆積部に堆積した粉粒体が傾斜壁の斜面を登って庇壁の上方へと案内されるので、粉粒体導出路の側面導出口の側方には、側面導出口から排出される粉粒体を受け入れることが可能な空間が形成される。これにより、導出ガイド壁によって容器内回転盤の中央部から外縁部へと案内された粉粒体を、環状堆積部にスムーズに送り出すことができる。
[請求項13〜15の発明]
請求項13の発明によれば、導入ガイド壁の通過後に底壁上に残った粉粒体が、粉粒体収容容器から排出不可能なデッドストックになることを防ぐことができる。
ここで、上記請求項13の発明に係る作用効果を奏する粉粒体排除ガイド部及び排除ガイド面の構成としては、以下のものが挙げられる。即ち、請求項14の発明のように、粉粒体排除ガイド部の終端部は、容器内回転盤の回転軸と粉粒体排除ガイド部の始端部とを通りかつ回転半径方向に延びた第3の基準線よりも、容器内回転盤の回転方向の後方側に配置され、排除ガイド面は、粉粒体ガイド排除部の始端部から終端部に向かうに従って、第3の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、第3の基準線から徐々に離れるように容器内回転盤の回転方向の前方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成されたものである。
或いは、請求項15の発明のように、排除ガイド面は、容器内回転盤の回転中心を通りかつ半径方向に延びた基準線を設定し、その基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に平行移動した前側基準線と平行な平面又は、前側基準線を容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されたものである。
[請求項16の発明]
請求項16の発明によれば、容器内回転盤の上面に堆積した粉粒体を、容器内回転盤の回転に伴って底壁の環状堆積部へと流下させることができる。
[請求項17の発明]
請求項17の発明によれば、例えば、受容器を次々に取り替えて複数の受容器に粉粒体を量り取る場合において、受容器を取り替えている間に、筒壁の下端開口を閉塞部材にて閉塞した状態で容器内回転盤を回転駆動して、筒壁内に粉粒体を蓄積させておき、取り替え完了後に、筒壁の下端開口を開放して筒壁内に蓄積された粉粒体を次の受容器へと一度に排出することができるから、受容器の取り替え中に容器内回転盤を停止して粉粒体排出孔からの粉粒体の排出を中断した場合に比べて、短時間で効率よく複数の受容器に粉粒体を量り取ることができる。
[請求項18の発明]
請求項18の発明によれば、例えば、受容器を次々に取り替えて複数の受容器に粉粒体を量り取る場合において、受容器を取り替えている間、上端開閉部材にて備蓄孔の上端開口が開放しかつ、開閉部材と下端開閉部材にて筒壁と備蓄孔の各下端開口が閉塞した状態で容器内回転盤を回転駆動して、筒壁及び備蓄孔内に粉粒体を蓄積させておき、取り替え完了後に、筒壁及び備蓄孔の各下端開口を開放して、筒壁及び備蓄孔内に蓄積された粉粒体を取り替えられた次の受容器へと一度に排出することができるから、受容器の取り替え中に容器内回転盤を停止して粉粒体排出孔からの粉粒体の排出を中断した場合に比べて、短時間で効率よく複数の受容器に粉粒体を量り取ることができる。また、筒壁に加えて備蓄孔を備えたことでより多くの粉粒体を蓄積することが可能になる。
[第1実施形態]
以下、本発明に係る第1実施形態を、図1〜図14に基づいて説明する。図1には、本発明の粉粒体供給装置90を備えた粉粒体計量システム100の全体が示されている。同図に示すように、粉粒体計量システム100は、計量器、具体的には電子天秤60の上方に粉粒体供給装置90を備えてなる。粉粒体供給装置90は、電子天秤60の秤量皿62の側方を囲むように設置された風防61内に宙吊り状態に配置されている。詳細には、粉粒体供給装置90は、風防61の上端縁に係止されたブラケット19によって秤量皿62の真上位置に配置されており、粉粒体を収容した粉粒体収容容器10から、秤量皿62上に載置された受容器99(秤量カップやバイアル瓶等)に向けて粉粒体を排出する構成となっている。
図2及び図3に示すように、粉粒体収容容器10は下端有底の円筒状をなしており、粉粒体収容容器10の底壁101の中心には、粉粒体排出孔121が貫通形成されている。また、底壁101の下面側における粉粒体排出孔121の開口縁から鉛直下方に向かって粉粒体排出筒12が突出している。
粉粒体排出孔121の内側には、粉粒体の通過を許容した多孔壁30が備えられている。図11に示すように、多孔壁30は、薄肉円板に複数の粉粒体通過孔301が貫通形成された構造をなし、着脱可能に取り付けられている。具体的には、多孔壁30は、粉粒体排出筒12の下端開口129から挿入された円筒体31と、粉粒体排出孔121の内側に形成された段差部122との間で、その外周縁部が挟持されている。円筒体31を粉粒体排出筒12から抜け止めするために、粉粒体排出筒12の外側には抜け止めキャップ32が螺合されており、抜け止めキャップ32の底壁で円筒体31が上方へと押し付けられている。また、抜け止めキャップ32の外周面には雄螺旋部が形成されており、ここに、下端有底の下端キャップ33を螺合することで粉粒体排出筒12の下端開口を封止可能となっている。即ち、粉粒体収容容器10を、粉粒体の保存容器として使用可能となっている。
多孔壁30に形成された粉粒体通過孔301は、粉粒体同士が付着(架橋)して形成された粉粒体アーチにより閉塞されると共に、その粉粒体アーチが崩れた状態で粉粒体が通過可能な大きさになっている。具体的には、粉粒体通過孔301の大きさは粉粒体の粒径の少なくとも数倍から十数倍の大きさになっている。
ここで、粉粒体の性状(粒径や凝集性)等によって、粉粒体アーチが形成可能な粉粒体通過孔301の大きさは異なるため、粉粒体供給装置90には、粉粒体通過孔301の大きさが異なる複数種類の多孔壁30が用意されており、粉粒体供給装置90を使用する前に、量り取る粉粒体に適した多孔壁30を選んで取り替えることができるようになっている。なお、多孔壁30はパンチングメタルでもよいし、エキスパンドメタルや織網等で構成してもよい。また、多孔壁30は必要に応じて取り付ければよく、多孔壁30を取り付けずに粉粒体の供給を行っても構わない。
図2に示すように粉粒体収容容器10の上端は開放しており、上端キャップ13にて閉じられている。上端キャップ13は粉粒体収容容器10の上端外周面に螺合されており、その下端縁がブラケット19に形成された図示しない貫通孔の周縁部に係止することで、粉粒体供給装置90が宙吊り状態に保持されている(図1参照)。
また、上端キャップ13の上面には、図示しない投入口が形成されている。投入口は上面中央からずれた位置に偏在して設けられており、この投入口から粉粒体収容容器10内に粉粒体を供給可能となっている。
上端キャップ13の上面中央には供給モータ14が固定されている。供給モータ14に連結された回転駆動シャフト141は、図2に示すように粉粒体収容容器10内でその中心軸に沿って延びている。そして、回転駆動シャフト141の下端部には容器内回転盤40が取り付けられている。
容器内回転盤40は、粉粒体収容容器10の底壁101上面に重ねて配置され、粉粒体収容容器10の底壁101のうち、粉粒体排出孔121とその周囲を覆うように、粉粒体収容容器10内に遊嵌している。具体的には、容器内回転盤40は粉粒体収容容器10の内径よりも小径でかつ、粉粒体排出孔121の内径よりも大径な平らな円板(図4参照)で構成されている。そして、容器内回転盤40は、その下面を粉粒体収容容器10の底壁101に摺接させながら回転する。
上端キャップ13の投入口(図示せず)から粉粒体収容容器10内に投入された粉粒体は、一旦、容器内回転盤40上に堆積する。この堆積した粉粒体を、容器内回転盤40の周縁部と粉粒体収容容器10の側壁との間の環状隙間35に掻き出すために、粉粒体収容容器10の内側には上面待ち受けガイド39が設けられている。図2に示すように上面待ち受けガイド39は、容器内回転盤40の上面に隣接配置された水平板391と、水平板391の基端部から垂直上方に延びてその上端部が上端キャップ13に固定された垂直板392とから構成される。
そして、図3に示すように、水平板391の平面を供給モータ14の回転駆動シャフト141の側面に当接させて取り付けることで、容器内回転盤40の回転方向(図3の実線矢印の方向)に対して水平板391が傾斜し、容器内回転盤40の回転時に、容器内回転盤40上の粉粒体が水平板391に堰き止められて容器内回転盤40の外縁部に向けて案内される。また、水平板391の基端部は、粉粒体収容容器10の側壁に隣接する位置まで延びているので、水平板391に案内された粉粒体を底壁101の外縁部、即ち、底壁101のうち容器内回転盤40の外縁部に沿って設けられた環状堆積部102へと流下させる。さらに、上面待ち受けガイド39が粉粒体収容容器10内の粉粒体を撹拌するので、粉粒体収容容器10内で粉粒体が固まったり、詰まったりすることを防ぐことができる。これにより、容器内回転盤40上の粉粒体を安定して環状堆積部102へと流下させることが可能となる。
図4に示すように容器内回転盤40の下面には、底壁101の環状堆積部102に堆積した粉粒体を容器内回転盤40の下方に取り込んで粉粒体排出孔121へと案内する為の導入ガイド壁411が設けられている。詳細には、容器内回転盤40の下面には、容器内回転盤40の外縁部から中央部から亘って延びた溝形構造の粉粒体導入路41が形成されている。粉粒体導入路41は、全体として容器内回転盤40の回転方向と逆側に膨らむように緩やかに湾曲して延びており、その粉粒体導入路41の両側壁のうち、容器内回転盤40の回転方向における後方側の側壁が前記導入ガイド壁411(図5参照)となっている。
図6(A)に示すように、導入ガイド壁411の始端部413は、容器内回転盤40の回転中心C1と導入ガイド壁411の終端部414とを通りかつ半径方向に延びた基準線L1(本発明の「第1の基準線」に相当する)よりも、容器内回転盤40の回転方向の前側に配置されている。また、導入ガイド壁411の始端部413と終端部414との間に延びて、容器内回転盤40の回転に伴って粉粒体を押圧する導入ガイド面412は、導入ガイド壁411の終端部414から始端部413に向かうに従って、基準線L1から徐々に離れるように容器内回転盤40の回転方向の後方に膨らみつつ延びた湾曲面によって構成されている。
ここで、導入ガイド面412は以下のような構成であるとも言える。即ち、図6(B)に示すように、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線Xn(n=1,2,3・・・)を設定し、その基準線Xnを容器内回転盤40の回転方向の後側(図6(B)における矢印Yn(n=1,2,3・・・)で示された方向)に平行移動した後側基準線Xn’を、容器内回転盤40の回転方向の後側に回転移動しながら回転中心C1寄りに平行移動して複数設定したときに、導入ガイド面412は、複数の後側基準線Xn’(図6(B)における後側基準線X1’,X2’,X3’)と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されている。
図7(A)に示すように、導入ガイド壁411(導入ガイド面412)の始端部413には、容器内回転盤40の外周面から側方に突出した粉粒体取込突起46が備えられており、この粉粒体取込突起46が、容器内回転盤40の回転時に、環状堆積部102に堆積した粉粒体を粉粒体導入路41内に取り込むようになっている。
粉粒体導入路41に取り込まれた粉粒体は、容器内回転盤40の回転に伴い、底壁101上面を摺動する導入ガイド壁411の導入ガイド面412に押され、さらには、後から粉粒体導入路41に流入してきた粉粒体に押されて、容器内回転盤40の中央部に向かって移動する(図5参照)。
図5に示すように、容器内回転盤40の下面には、導入ガイド壁411の通過後に底壁101上に残った粉粒体を掻き集めて環状堆積部102へと案内するための粉粒体排除ガイド部47が複数(本実施形態では3つ)設けられている。これら粉粒体排除ガイド部47は、容器内回転盤40の回転方向における導入ガイド壁411の後方でありかつ、後述する導出ガイド壁421の前方に配置されている。粉粒体排除ガイド部47は、容器内回転盤40の下面における中央部から外縁部に亘って延びた溝471(図4(B)参照)のうち、回転方向の後方側の側壁にて構成されている。そして、粉粒体排除ガイド部47は、全体として、容器内回転盤40の回転方向の前方に向かって膨らむように湾曲して延びている。
詳細には、図12に示すように、粉粒体排除ガイド部47の終端部474は、容器内回転盤40の回転中心C1と粉粒体排除ガイド部47の始端部473とを通りかつ半径方向に延びた基準線L3(本発明の「第3の基準線」に相当する)よりも、容器内回転盤40の回転方向(図12における時計回り方向)の後方側に配置されている。また、粉粒体排除ガイド部47のうち、粉粒体排除ガイド部47の始端部473と終端部474との間に延びて、容器内回転盤40の回転に伴って粉粒体を押圧する排除ガイド面472は、粉粒体排除ガイド部47の始端部473から終端部474に向かうに従って、基準線L3から徐々に離れるように容器内回転盤40の回転方向の前方に膨らみつつ延びた湾曲面によって構成されている。
また、排除ガイド面472は、以下のような構成であるとも言える。即ち、図13(A)に示すように、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線Xn(n=1,2・・・)を設定し、その基準線Xnを容器内回転盤40の回転方向の前側(図13(A)における矢印Yn(n=1,2・・・)で示された方向)に平行移動した前側基準線Xn’を容器内回転盤40の回転方向の前側に回転移動しながら回転中心C1寄りに平行移動して複数設定したときに、排除ガイド面472は、それら複数の前側基準線Xn’と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されている。なお、本実施形態において排除ガイド面472は湾曲面であるが屈曲面でもよい。
そして、容器内回転盤40の回転により、粉粒体排除ガイド部47が底壁101上を摺動することで、底壁101上に残った粉粒体が溝471内に取り込まれ、図12において太線矢印で示したように排除ガイド面472に押されて溝471内を移動し、容器内回転盤40の外縁部、さらには、環状堆積部102へと移動する。これにより、導入ガイド壁411の通過後に底壁101上に残った粉粒体がデッドストックになることを防ぐことができる。
容器内回転盤40の下面中央には、中央凹部43が形成されている。中央凹部43は、容器内回転盤40の下面のうち、粉粒体排出孔121との対向位置を陥没させた構造をなし、導入ガイド壁411(粉粒体導入路41)の終端部414と連通している。また、図9に示すように、中央凹部43には、導入ガイド壁411の終端部414から離れるに従って徐々に下方に向かった降下ガイド面431が形成されている。そして、導入ガイド壁411の終端部414から中央凹部43へと移動した粉粒体をこの降下ガイド面431で受けて、下方の粉粒体排出孔121へと案内するようになっている。
図10に示すように、降下ガイド面431からは鉛直下方(粉粒体排出孔121)に向かって粉砕突壁432が張り出している。導入ガイド壁411の終端部414に到達した粉粒体が塊になっていた場合には、この粉砕突壁432によって細かく粉砕されてから粉粒体排出孔121へと供給されるので、塊状の粉粒体がそのまま粉粒体排出孔121へ進入することによる粉粒体排出孔121の詰まりを防止することができる。
さらに、容器内回転盤40が回転すると、多孔壁30の各粉粒体通過孔301を閉塞した粉粒体アーチが、多孔壁30の上面近傍を旋回する粉砕突壁432によって崩されて、粉粒体が多孔壁30を通過して下方に排出される。
ところで、図5に示すように容器内回転盤40の下面には、導入ガイド壁411及び粉粒体排除ガイド部47とは別に、導出ガイド壁421が設けられている。導出ガイド壁421は、導入ガイド壁411によって容器内回転盤40の中央部(中央凹部43)へと案内された粉粒体のうち、粉粒体排出孔121から排出し切れなかった粉粒体を、環状堆積部102へと返送するために、以下の構成を備えている。
即ち、図4(B)に示すように容器内回転盤40の下面には、容器内回転盤40の下面における中央部(中央凹部43)から外縁部に亘って延びた溝形構造の粉粒体導出路42が形成されている。粉粒体導出路42は、容器内回転盤40の中央部から回転方向の前方に膨らむように緩やかに湾曲しつつ延び、途中で回転方向の後方側に屈折して容器内回転盤40の外縁部まで直線状に延びている(図5参照)。その粉粒体導出路42の両側壁のうち、容器内回転盤40の回転方向の後側の側壁が導出ガイド壁421となっている。
図12に示すように、導出ガイド壁421の終端部424は、容器内回転盤40の回転中心C1と導出ガイド壁421の始端部423とを通りかつ半径方向に延びた基準線L2(本発明の「第2の基準線」に相当する)よりも、容器内回転盤40の回転方向の後方側に配置されている。また、導出ガイド壁421のうち容器内回転盤40の回転に伴って粉粒体を押圧する導出ガイド面422は、導出ガイド壁421の始端部423から終端部424に向かうに従って、基準線L2から徐々に離れるように容器内回転盤40の回転方向の前方に膨らみつつ湾曲した湾曲面と、その湾曲面の終端で容器内回転盤40の回転方向の後方側に折れ曲がって基準線L2から離れるように直線状に延びた平面とによって構成されている。
また、導出ガイド面422は、以下のような構成であるとも言える。即ち、図13(B)に示すように、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線Xn(n=1,2・・・)を設定し、その基準線Xnを容器内回転盤40の回転方向の前側(図13(B)における矢印Yn(n=1,2・・・)で示された方向)に平行移動した前側基準線Xn’を、容器内回転盤40の回転方向の前側に回転移動しながら回転中心C1寄りに平行移動して複数設定したときに、導出ガイド面422は、それら複数の前側基準線Xn’(図13(B)における前側基準線X2’,X3’)と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面と、前側基準線Xn’(図13(B)における前側基準線X1’)に平行な平面との複合面によって構成されている。
そして、容器内回転盤40の中央凹部43から導出ガイド壁421(粉粒体導出路42)の始端部423へと移動した粉粒体は、図5に示すように、容器内回転盤40の回転に伴い底壁101上面を摺動する導出ガイド壁421の導出ガイド面422に押され、さらには、後から粉粒体導出路42に流入してきた粉粒体に押されて導出ガイド壁421(粉粒体導出路42)の終端部424、即ち、容器内回転盤40の外縁部に向かって移動する。
ここで、図7(B)に示すように、粉粒体導出路42のうち容器内回転盤40の側面に開放した側面導出口425の上方には、容器内回転盤40の外周面から側方に突出した庇壁44と、庇壁44に連続した傾斜壁45とが設けられている。傾斜壁45は、容器内回転盤40の側面から側方に突出して設けられており、庇壁44の上面のうち容器内回転盤40の回転方向における前縁部から斜め下方に向かって延びた斜面451を有している。
容器内回転盤40が回転すると、図7(B)の太線矢印で示すように、環状堆積部102に堆積した粉粒体が、傾斜壁45の斜面451に乗り上げて庇壁44の上面へと案内される。即ち、粉粒体が側面導出口425の正面を迂回するように案内される。これにより、側面導出口425の側方には空間が形成され、粉粒体導出路42を通過した粉粒体が側面導出口425(導出ガイド壁421の終端部)からその空間へと排出される。なお、庇壁44及び傾斜壁45は、粉粒体収容容器10の側壁から僅かに離れており、容器内回転盤40の回転時に側壁に摺接しないようになっている。以上が、粉粒体供給装置90の構成に関する説明である。
次に、粉粒体供給装置90の動作について説明する。上端キャップ13に形成された投入口(図示せず)から粉粒体収容容器10内に投入された粉粒体は、一旦、容器内回転盤40の上面に堆積する。その状態で供給モータ14を駆動すると、容器内回転盤40が回転し、容器内回転盤40上の粉粒体が上面待ち受けガイド39によって外周縁側に向けて誘導される。そして、容器内回転盤40の外周縁と粉粒体収容容器10の側壁との間の環状隙間35から底壁101へと粉粒体が流下する。
粉粒体は、底壁101の外縁部に沿った環状堆積部102に堆積すると共に、容器内回転盤40の外周面から突出した粉粒体取込突起46によって粉粒体導入路41内に取り込まれる。粉粒体導入路41内に取り込まれた粉粒体は、容器内回転盤40の回転に伴い底壁101上面を摺動する導入ガイド壁411(導入ガイド面412)に押されて、容器内回転盤40の下面の中央凹部43へと移動する。そして、中央凹部43にて降下ガイド面431に案内されて粉粒体排出孔121へと送り込まれる(図5参照)。
ここで、粉粒体排出孔121の内側に設けられた多孔壁30の粉粒体通過孔301は、上記したように粉粒体同士が付着してなる粉粒体アーチによって閉塞可能な大きさとなっているが、容器内回転盤40が回転している間は、降下ガイド面431から垂下した粉砕突壁432が多孔壁30の上面で旋回して粉粒体アーチを崩すので、粉粒体が多孔壁30の粉粒体通過孔301を通過する。即ち、粉粒体供給装置90から下方に(受容器99に向けて)粉粒体が排出される。これに対し、容器内回転盤40の回転が停止すると、粉粒体アーチによって粉粒体通過孔301が直ぐに閉塞するので、粉粒体供給装置90からの粉粒体の排出が停止する。
ところで、例えば、導入ガイド壁411によって容器内回転盤40の中央凹部43まで案内された粉粒体の量が、粉粒体排出孔121からの排出可能量(開口広さ)に対して過剰であって、粉粒体排出孔121から排出し切れなかった場合には、以下のようである。
即ち、図5に示すように、排出し切れなかった粉粒体は、中央凹部43から導出ガイド壁421の始端部423へと移動し、容器内回転盤40の回転に伴って底壁101上面を摺動する導出ガイド壁421(導出ガイド面422)に押されて粉粒体導出路42内を容器内回転盤40の外縁部へと移動し、容器内回転盤40の外周面に開放した側面導出口425から環状堆積部102へと返送される。
このとき、容器内回転盤40の外周面から突出した傾斜壁45の斜面451によって、環状堆積部102に堆積している粉粒体が庇壁44の上面へと案内されるので、側面導出口425の側方には、側面導出口425から排出される粉粒体を受入可能な空間が形成される。その空間に側面導出口425から粉粒体が排出されるので、粉粒体を側面導出口425から環状堆積部102へとスムーズに排出することが可能となる。
このように、本発明の粉粒体供給装置90によれば、例えば、導入ガイド壁411によって容器内回転盤40の中央部(中央凹部43)に案内された粉粒体の一部が粉粒体排出孔121から排出し切れなかった場合に、その排出し切れなかった粉粒体は、粉粒体収容容器10の底壁101上面を摺動する導出ガイド壁421(導出ガイド面422)に押されて、容器内回転盤40の中央部から外縁部へと移動し、環状堆積部102へと戻される。即ち、排出し切れなかった粉粒体を導出ガイド壁421によって粉粒体排出孔121の側方に排除することができるから、粉粒体排出孔121の詰まりを防止することができる。
[第2実施形態]
以下、図15〜図17に基づいて本実施形態の粉粒体供給装置90について説明する。本実施形態は、主に、容器内回転盤40に設けられた導入ガイド壁411(粉粒体導入路41)及び導出ガイド壁421(粉粒体導出路42)の構造が、前記第1実施形態とは異なっている。
図15に示すように、容器内回転盤40の下面のうち、粉粒体排出孔121との対向位置(中央部)には、粉粒体排出孔121よりも大径な中央凹部43が陥没形成されており、その中央凹部43から容器内回転盤40の外縁部に亘って、溝形構造をなした粉粒体導入路41と粉粒体導出路42とが延びている。
粉粒体導入路41に備えた導入ガイド壁411の始端部413は、容器内回転盤40の回転中心C1と導入ガイド壁411の終端部414とを通りかつ半径方向に延びた基準線L1よりも、容器内回転盤40の回転方向(図15における時計回り方向)の前方側に配置されている。
導入ガイド壁411のうち、容器内回転盤40の回転に伴い粉粒体を押圧する導入ガイド面412は、粉粒体排出孔121を中心として湾曲して粉粒体排出孔121の外縁部より外側に位置した中央湾曲面433の一端部に連続している。導入ガイド面412は、導入ガイド壁411の終端部414から始端部413に向かうに従って、基準線L1から徐々に離れるように延びた平面によって構成されている。
或いは、図17(A)に示すように、導入ガイド面412は、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線X1を設定し、その基準線X1を容器内回転盤40の回転方向の後側(図17(A)における矢印Y1で示された方向)に平行移動した後側基準線X1’と平行な平面で構成されている。本実施形態では、基準線X1と導入ガイド面412(後側基準線X1’)との距離が、粉粒体排出孔121の半径より大きくなっている。なお、導入ガイド壁411の終端部414に連続して中央湾曲面433を有した壁部434(図16参照)は、本発明の「中継ガイド壁」に相当する。
一方、粉粒体導出路42に備えた導出ガイド壁421については以下のようである。図15に示すように、導出ガイド壁421の始端部423は中央湾曲面433の内側に配置されており、導出ガイド壁421の終端部424は、容器内回転盤40の回転中心C1と導出ガイド壁421の始端部423とを通りかつ半径方向に延びた基準線L2よりも、容器内回転盤40の回転方向(図15における時計回り方向)の後方側に配置されている。
そして、導出ガイド壁421に形成された導出ガイド面422は、導出ガイド壁421の始端部423から終端部424に向かうに従って、基準線L2から徐々に離れるように容器内回転盤40の回転方向の前方に膨らむように湾曲した湾曲面及び平面によって構成されている。
導出ガイド面422は、以下のような構成であるとも言える。即ち、図17(B)に示すように、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線Xn(n=1,2,3・・・)を設定し、その基準線Xnを容器内回転盤40の回転方向の前側(図17(B)における矢印Yn(n=1,2,3・・・)で示された方向)に平行移動した前側基準線Xn’を、容器内回転盤40の回転方向の前側に回転移動しながら回転中心C1寄りに平行移動して複数設定したときに、導出ガイド面422は、複数の前側基準線Xn’(図17(B)における前側基準線X2’,X3’)と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面及び、前側基準線Xn’(図17(B)における前側基準線X1’)に平行な平面によって構成されている。
図16に示すように、底壁101上面における粉粒体排出孔121の開口縁と中央湾曲面433との間には、粉粒体導入路41と粉粒体導出路42との間を中継した円弧中継路48が形成されている。そして、導入ガイド壁411の終端部414から中央湾曲面433へと移動した粉粒体が、この円弧中継路48の途中で中央湾曲面433から徐々に離れて、導出ガイド壁421の始端部423へ向かって移動するようになっている(図15の矢印参照)。
容器内回転盤40の中央部には、排出孔ガイド部49が設けられている。排出孔ガイド部49は、導出ガイド壁421の始端部423の直前に配置されており、先端部が粉粒体排出孔121の開口縁から円弧中継路48内に突出している。この排出孔ガイド部49によって、円弧中継路48を通過する粉粒体の一部が削り取られて粉粒体排出孔121へ強制的に取り込まれる。また、排出孔ガイド部49の円弧中継路48への突出量を変更することで、粉粒体排出孔121に取り込まれる粉粒体の量を変更可能となっている。つまり、排出孔ガイド部49の突出量は、粉粒体排出孔121の開口広さに応じて最適な突出量に設定することができる。その他の構成については前記第1実施形態と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、本実施形態の粉粒体供給装置90の動作を説明する。容器内回転盤40の回転に伴い粉粒体取込突起46によって環状堆積部102から粉粒体導入路41へと取り込まれた粉粒体は、導入ガイド壁411の導入ガイド面412に押され、さらに、後から粉粒体導入路41に取り込まれた粉粒体に押されて、粉粒体導入路41内を容器内回転盤40の中央部に向かって移動する。
容器内回転盤40の中央部にて導入ガイド壁411(粉粒体導入路41)の終端部414から円弧中継路48へと移動した粉粒体は、途中までは中央湾曲面433の近傍を移動し、途中から徐々に中央湾曲面433から離れて導出ガイド壁421(導出ガイド面422)の始端部423へ向かって移動する。そして、導出ガイド壁421の始端部423の直前で、粉粒体の一部が排出孔ガイド部49によって削り取られて粉粒体排出121孔へと取り込まれる。また、排出孔ガイド部49に削り取られなかった(粉粒体排出孔121に取り込まれなかった)残りの粉粒体は、そのまま導出ガイド壁421の始端部423へと移動する。
導出ガイド壁421の始端部423へと移動した粉粒体は、容器内回転盤40の回転によって導出ガイド面422に押され、さらに、後から導出ガイド壁421の始端部423へと移動してきた粉粒体に押されて、粉粒体導出路42内を容器内回転盤40の外周面に向けて移動する。そして、容器内回転盤40の外周面に開放した側面導出口425から環状堆積部102へと排出される。なお、図示しないが、容器内回転盤40の外周面に前記第1実施形態で説明したような庇壁44及び傾斜壁45を設けてもよい。このように、本実施形態によれば、前記第1実施形態と同様な効果を奏することができる。
[第3実施形態]
以下、図18〜図20に基づいて本発明の第3実施形態を説明する。図18に示すように、粉粒体収容容器10の内部には、円板状の容器内回転盤40が、底壁101の上面から離して水平に取り付けられている。容器内回転盤40の上面に堆積した粉粒体は上面待ち受けガイド39によって容器内回転盤40の外縁へと案内され、容器内回転盤40の側方の環状隙間35を通過して底壁101の環状堆積部102へと流下する。
環状堆積部102に堆積した粉粒体は、容器内回転盤40の下面と底壁101との間で所定の安息角を有した粉流体の山を形成する。粉粒体山の安息角は粉粒体の種類に応じて一定であり、この粉粒体山が形成されることで、粉粒体排出孔121へと粉粒体が雪崩れ込まないようになっている。
容器内回転盤40の下面には底面旋回部材21が一体に設けられている。図19に示すように、底面旋回部材21は、容器内回転盤40の下面に固定された旋回ベース25から側方に片持ち梁状の導入ガイド壁23と導出ガイド壁24とが延びた構造をなし、これら導入ガイド壁23と導出ガイド壁24が、容器内回転盤40と底壁101との間で底壁101の上面に摺接しつつ水平面内で回転する。そして、環状堆積部102に堆積した粉粒体は、導入ガイド壁23の先端部によって掻き取られて、その掻き取られた粉粒体が導入ガイド壁23の導入ガイド面231に押されて底壁101の中央部へと案内される。
図20に示すように導入ガイド壁23は、容器内回転盤40(底面旋回部材21)の回転方向(図20における時計回り方向)の後側に膨らむように複数の平板をつなげた屈曲構造をなす。換言すれば、導入ガイド壁23は、その始端部233と終端部234との中間部が折れ曲がって全体として底面旋回部材21の回転方向の後側に膨らんだ帯状壁で構成されている。より詳細には、導入ガイド壁23の始端部233は、容器内回転盤40の回転中心C1と導入ガイド壁23の終端部234とを通りかつ半径方向に延びた基準線L1よりも、容器内回転盤40の回転方向の前方側に配置されている。また、導入ガイド壁23のうち粉粒体を押圧して案内する導入ガイド面231は、導入ガイド壁23の終端部234から始端部233に向かうに従って、基準線L1から徐々に離れるように容器内回転盤40の回転方向の後方に膨らみつつ延びた屈曲面によって構成されている。
導入ガイド面231は、以下の構成であるとも言える。即ち、図21(A)に示すように、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線Xn(n=1,2・・・)を設定し、その基準線Xnを容器内回転盤40の回転方向の後側(図21(A)における矢印Yn(n=1,2,3・・・)で示された方向)に平行移動した後側基準線Xn’を、容器内回転盤40の回転方向の後側に回転移動しながら回転中心C1寄りに平行移動して複数設定したときに、導入ガイド面231は、複数の後側基準線Xn’(図21(A)における後側基準線X1’,X2’)と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面で構成されている。
一方、導出ガイド壁24は、図20に示すように、底面旋回部材21の回転方向の前方に向かって膨らむように複数の平板を繋げた屈曲構造をなしている。換言すれば、導出ガイド壁24は、その始端部243と終端部244との間で折れ曲がって、全体として容器内回転盤40の回転方向の前方に膨らんだ帯状壁で構成されている。より詳細には、導出ガイド壁24の終端部244は、容器内回転盤40の回転中心C1と導出ガイド壁24の始端部243とを通りかつ半径方向に延びた基準線L2よりも、容器内回転盤40の回転方向の後方側に配置されている。また、導出ガイド壁24のうち容器内回転盤40の回転に伴って粉粒体を押圧する導出ガイド面241は、導出ガイド壁24の始端部243から終端部244に向かうに従って、基準線L2から徐々に離れるように容器内回転盤40の回転方向の前方に膨らむように屈曲した屈曲面によって構成されている。
また、導出ガイド面241は、以下のような構成であるとも言える。即ち、図21(B)に示すように、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線Xn(n=1,2・・・)を設定し、その基準線Xnを容器内回転盤40の回転方向の前側(図21(B)における矢印Yn(n=1,2・・・)で示された方向)に平行移動した前側基準線Xn’を容器内回転盤40の回転方向の前側に回転移動しながら回転中心C1寄りに平行移動して複数設定したときに、導出ガイド面241は、複数の前側基準線Xn’(図21(B)における前側基準線X1’,X2’)と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面によって構成されている。
図20に示すように、底面旋回部材21のうち、その回転方向における導入ガイド壁23の前方でありかつ導出ガイド壁24の後側には、調整用翼片26が一体形成されている。調整用翼片26は、導出ガイド壁24の始端部243寄り位置から分岐して側方に真っ直ぐ延びた片持ち梁状をなしている。また、調整用翼片26は容器内回転盤40の外縁部から側方に突出してその先端が粉粒体収容容器10の側壁に近接している。そして、導入ガイド壁23及び導出ガイド壁24と同様に、底壁101の上面に摺接しつつ水平面内で回転する。
導入ガイド壁23により環状堆積部102から掻き取られる粉粒体の量は、調整用翼片26の長さ(調整用翼片26の先端と粉粒体収容容器10の側壁との間の距離)及び、導入ガイド壁23と調整用翼片26との回転方向における間隔によって調整することができる。即ち、調整用翼片26が短くなる(粉粒体収容容器10の側壁との距離が大きくなる)に従い、或いは、導入ガイド壁23と調整用翼片26との回転方向における間隔が大きくなるに従い、導入ガイド壁23によって環状堆積部102から掻き取られる粉粒体の量が増加する。なお、調整用翼片26は、導出ガイド壁24が通過した後で底壁101上に残った粉粒体を環状堆積部102側へと案内するという作用も奏する。本実施形態は、上述した構成及び、粉粒体排出孔121に多孔壁30を備えていない(図18参照)という点を除き、その他の構造に関しては前記第1実施形態と同様である。よって、第1実施形態と同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態の動作を説明する。容器内回転盤40の回転に伴い底面旋回部材21が回転すると、導入ガイド壁23によって環状堆積部102に堆積した粉粒体(粉粒体山の山裾部分)が掻き取られ、さらにその粉粒体は、導入ガイド壁23の導入ガイド面231に押されて導入ガイド壁23の終端部234へと移動する。そして、旋回ベース25に形成されて導入ガイド壁23の終端部から粉粒体排出孔121側に屈曲した中央堰止壁251(図19及び図20参照)に受け止められ、さらに、粉粒体排出孔121の上方へと誘導される。
ここで、例えば、導入ガイド壁23によって案内された粉粒体の量が、粉粒体排出孔121からの排出可能量に対して過剰であって、それら粉粒体の一部が粉粒体排出孔121から排出し切れなかった場合には、その排出し切れなかった粉粒体が、中央堰止壁251から導出ガイド壁24の始端部243へと受け渡され、導出ガイド面241に押されて導出ガイド壁24の始端部243から終端部244へと移動し、環状堆積部102へと返送される。このように、本実施形態によれば、前記第1実施形態と同様な効果を奏することができる。
ところで、前記した第1〜第3実施形態の構成では、受容器99を次々に取り替えて複数の受容器99に粉粒体を量り取る場合において、受容器99の取り替えを行っている間は、容器内回転盤40の回転を停止して、粉粒体の排出を停止する必要がある。これは、受容器99が無い状態で粉粒体が排出されると、電子天秤60の秤量皿62に直接粉粒体が降りかかってコンタミ(汚染)や計量誤差の原因となり得るからである。しかしながら、上述のように受容器99を取り替える毎に粉粒体の排出を停止していると、受容器99の取り替えに要する時間がデッドタイムとなるため、複数の受容器99に粉粒体を量り取るのに時間がかかってしまう。
これに対し、以下に説明する本発明の第4実施形態及び第5実施形態に係る粉粒体供給装置90は、上記課題を解消するための構成を、前記第1実施形態の粉粒体供給装置90に追加したものである。
[第4実施形態]
図22に示すように、本実施形態の粉粒体供給装置90は、粉粒体排出筒12の下端開口129を開閉することが可能な開閉部材70を備えている。開閉部材70は、粉粒体収容容器10の底壁101に固定されたモータ72の出力シャフト71の下端部に固定されており、その出力シャフト71を中心にして水平面内で回動する。その他の構成については、多孔壁30が取り付けられていない点を除き、上記第1実施形態と同様であるから、第1実施形態と同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態の粉粒体供給装置90を用いて、受容器99を次々に取り替えて複数の受容器99に粉粒体を体を量り取る場合には、以下のようである、即ち、電子天秤60に載った受容器99を取り替えて風袋引きが完了するまでの間は、図23に示すように、開閉部材70にて粉粒体排出筒12の下端開口129が閉塞された状態で、容器内回転盤40が回転駆動されており、その間に粉粒体排出孔121の下方に排出された粉粒体が粉粒体排出筒12内に蓄積される。受容器99の取り替え及び風袋引き完了すると、図24に示すように開閉部材70にて粉粒体排出筒12の下端開口129が開放されて、粉粒体排出筒12に蓄積された粉粒体が一度に受容器99へと排出される。その後、粉粒体排出筒12の下端開口129が開放状態に保持されて電子天秤60の計量値が目標重量になるまで粉粒体排出孔121から粉粒体が排出し(図25参照)、目標重量となったら直ぐに、容器内回転盤40が回転したまま開閉部材70にて粉粒体排出筒12の下端開口129が閉塞される(図26参照)。その後、電子天秤60上の受容器99の取り替えと風袋引きが行われるが、この間に、粉粒体排出筒12内には再び粉粒体が蓄積され(図23参照)、以下、上述した動作を繰り返すことで、連続的に複数の受容器99に粉粒体を量り取ることができる。
このように、本実施形態によれば、受容器99の取り替え及び風袋引き中にも容器内回転盤40を回転させて粉粒体排出孔121への粉粒体の案内を継続して行うようにして、その粉粒体を粉粒体排出筒12内に蓄積しておき、蓄積された粉粒体は、受容器99の取り替えが完了した後で一度に排出するようにしたので、受容器99の取り替え中に容器内回転盤40を停止して粉粒体排出孔121への粉粒体の案内を中断した場合に比べて、複数の受容器99に短時間で効率よく粉粒体を量り取ることができる。
ここで、開閉部材70は、モータ72ではなく手動で開閉してもよい。また、受容器99の取り替えは手動で行ってもよいし、図示しない搬送ロボットによって行ってもよい。そして、モータ72を駆動制御するモータ制御装置(図示せず)と電子天秤60と搬送ロボットを互いに接続して、上述した動作を全自動で行わせてもよい。
また、図27に示すように、開閉部材70を、モータ72の出力シャフト71にギヤ連結された水平な回転軸73を中心に上下に回動させて、粉粒体排出筒12の下端開口129を開閉するようにしてもよい。
さらに、本実施形態は、上記第1実施形態の粉粒体供給装置90に開閉部材70を追加した構成であったが、上記第2又は第3実施形態の粉粒体供給装置90に開閉部材70を追加した構成としてもよい。
[第5実施形態]
以下、図28〜図33に基づいて本発明の第5実施形態を説明する、図29に示すように、粉粒体収容容器10の底壁101の下面には、扁平な円筒状をなしたリング状ブロック81が固定されている。リング状ブロック81は、底壁101の下面から垂下して粉粒体排出筒12の側方を囲んだ円筒状の囲壁80と粉粒体排出筒12との間に嵌合されている。
粉粒体収容容器10の底壁101のうち粉粒体排出孔121の側方位置には、複数(例えば4つ)の備蓄孔123が貫通形成されている。各備蓄孔123はリング状ブロック81を上下方向に貫通した縦孔構造をなしており、粉粒体排出筒12と平行に延びている。また、備蓄孔123は、粉粒体排出孔121を中心として等間隔に配置されており、その水平断面形状は略扇形状をなしている。
リング状ブロック81と底壁101の下面との間には、備蓄孔123の上端開口124を開閉することが可能な上端開閉部材83が備えられている。上端開閉部材83は円板状をなしており、粉粒体排出筒12を中心に水平面内で回動可能となっている。上端開閉部材83には、備蓄孔123の水平断面と相似形状の連通口831が備蓄孔123と同数だけ貫通形成されており、それらが回転中心(粉粒体排出筒12)の周囲に等間隔に配置されている(図30(A)参照)。また、上端開閉部材83の側面から突出した操作ツマミ832が、囲壁80に形成された水平スリット801から外側に突出しており、操作ツマミ832を操作して上端開閉部材83を水平面内で約45度回動させることで、備蓄孔123の上端開口124を開放状態(図30(A)の状態)と閉塞状態(図30(B)の状態)とに切り替えることができる。
一方、リング状ブロック81の下端面には、備蓄孔123の下端開口125を開閉可能な下端開閉部材84が備えられている。下端開閉部材84は、円板状をなしており、粉粒体排出筒12を中心に水平面内で回動可能となっている。下端開閉部材84には、備蓄孔123の水平断面と相似形状の連通口841が備蓄孔123と同数だけ貫通形成されており、それらが回転中心(粉粒体排出筒12)の周囲に等間隔に配置されている。また、下端開閉部材84の側面から突出した操作ツマミ842は、リング状ブロック81の下端外周縁から垂下した囲壁811を貫通して側方に突出しており(図28参照)、上端開閉部材83と同様に、操作ツマミ842を操作して下端開閉部材84を水平面内で約45度回動させることで、備蓄孔123の下端開口125を開放状態と閉塞状態とに切り替えることができる。
また、リング状ブロック81の側面にはモータ72が固定されており、そのモータ72の出力シャフト71の下端部に開閉部材70が固定されている。開閉部材70は、出力シャフト71の下端部から水平に延びたアーム701の先端部に円板702を備えてなり、モータ72によって開閉部材70が水平面内で回動することで、円板702が粉粒体排出筒12の下端開口129を開閉するようになっている。その他の構成は、多孔壁30が取り付けられていない点を除き、上記第1実施形態と同様であるから、重複する説明は省略する。
本実施形態の粉粒体供給装置90を用いて、受容器99を次々に取り替えて複数の受容器99に粉粒体を体を量り取る場合には、以下のようである。即ち、電子天秤60上の受容器99を取り替えて風袋引きが完了するまでの間は、図31に示すように、上端開閉部材83にて備蓄孔123の上端開口124が開放されかつ、下端開閉部材84及び開閉部材70にて備蓄孔123及び粉粒体排出筒12の各下端開口125,129が閉塞された状態で、容器内回転盤40が回転駆動されており、その間に、粉粒体収容容器10内の粉粒体が、粉粒体排出筒12と各備蓄孔123の内部に蓄積される。受容器99が電子天秤60上にセットされ、風袋引きが完了すると、図32に示すように、上端開閉部材83にて備蓄孔123の上端開口124が閉塞されかつ、下端開閉部材84及び開閉部材70にて備蓄孔123及び粉粒体排出筒12の各下端開口125,129が開放される。すると、粉粒体排出筒12と各備蓄孔123とに蓄積されていた粉粒体が受容器99に向けて一度に排出される。その直後、図33に示すように下端開閉部材84にて備蓄孔123の下端開口125が閉塞されかつ上端開閉部材83にて備蓄孔123の上端開口124が開放され(図30参照)、電子天秤60の計量値が目標重量になるまでその状態が保持される。この状態では、各備蓄孔123に粉粒体が溜まっていくと共に、粉粒体排出孔121から受容器99へと比較的少量ずつ粉粒体が排出される。これにより、計量値を徐々に目標重量に近づけることができる。
電子天秤60の計量値が目標重量になった時点で、開閉部材70にて粉粒体排出筒12の下端開口129が閉塞されて全ての粉粒体の排出が禁止される。その後、受容器99の取り替えと風袋引きとが行われるが、その取り替え及び風袋引きが完了するまでの間、容器内回転盤40は回転駆動されるので、図31に示すように、粉粒体排出筒12と各備蓄孔123とに粉粒体が蓄積される。そして、受容器99の取り替え及び風袋引きが完了したら、再び、粉粒体排出筒12と各備蓄孔123とに蓄積された粉粒体を受容器99へと一度に排出させ(図32参照)、以下、上述した動作を繰り返すことで、連続的に複数の受容器99に粉粒体を量り取ることができる。このように、本実施形態によれば、上記第4実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
ここで、上端開閉部材83及び下端開閉部材84は、手動で開閉する構成に限定されず、図示しないモータ等の駆動源によって自動開閉されるようにしてもよい。また、受容器99の取り替えは手動で行ってもよいし、図示しない搬送ロボットに行わせてもよい。そして、モータを駆動制御するモータ制御装置(図示せず)と電子天秤60及び搬送ロボットとを互いに接続して上述した動作を全自動で行わせてもよい。
また、本実施形態では、上記第1実施形態の粉粒体供給装置90に開閉部材70、上端開閉部材83及び下端開閉部材84を追加した構成としたが、上記第2又は第3実施形態の粉粒体供給装置90に開閉部材70、上端開閉部材83及び下端開閉部材84を追加した構成としてもよい。
[第6実施形態]
本実施形態は図34〜図37に示されている。図35に示すように、粉粒体収容容器10の底壁101のうち粉粒体排出孔121の側方位置には、複数(例えば4つ)の偏心粉粒体排出孔128が貫通形成され、底壁101の下面側に、それら複数の偏心粉粒体排出孔128を一斉に開閉可能な開閉円板75が備えられている。
複数の偏心粉粒体排出孔128は、粉粒体排出孔121を中心として等間隔に配置されており、水平断面が略扇形状をなしている。また、底壁101の下面からは粉粒体排出筒12を側方から囲んだ円筒状の囲壁80が垂下しており、その囲壁80の内側に開閉円板75が回転可能に備えられている。
図36に示すように、開閉円板75は粉粒体排出筒12を中心にして水平面内で回動可能な円板状をなしており、偏心粉粒体排出孔128と相似形状をなした複数の開口部76が周方向に等間隔に設けられている。また、開閉円板75の外周面から突出した操作ツマミ77が、囲壁80を貫通して側方に突出しており(図34参照)、その操作ツマミ77の操作により開閉円板75が底壁101の下面に摺接しつつ回動することで、偏心粉粒体排出孔128が開閉するようになっている。その他、前記第1実施形態と同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
この粉粒体供給装置90では、受容器99の上端開口の広さに応じて偏心粉粒体排出孔128を開閉して粉粒体の供給を行う。具体的には、カップや皿等の上端開口が比較的大きい受容器99の場合には、図34に示すように、偏心粉粒体排出孔128を開放した状態で粉粒体の供給を行う。一方、バイアル瓶のような上端開口が比較的小さい受容器99には、図37に示すように、開閉円板75にて偏心粉粒体排出孔128を閉塞して、粉粒体排出孔121だけから粉粒体の供給を行う。
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記第1実施形態において、粉粒体排除ガイド部47は、容器内回転盤40の下面に形成された溝471の一側面で構成されていたが、図38に示すように、容器内回転盤40の下面から突出した突壁475で構成してもよい。
(2)上記第2実施形態において、容器内回転盤40の回転中心C1を通りかつ半径方向に延びた基準線X1と導入ガイド面412(後側基準線X1’)の距離は、粉粒体排出孔121の半径より大きくなっていたが、図39に示すように、粉粒体排出孔121の半径以下になるようにしてもよい。
(3)上記第3実施形態において、底面旋回部材21の旋回ベース25のうち、粉粒体排出孔と対向した部分を、図40(A)に示すように段付き状に下方に突出させて粉粒体排出孔121内に突入させてもよい。
また、図40(B)に示すように、粉粒体排出孔121内に多孔壁30を設けた場合には、旋回ベース25の粉粒体排出孔121と対向した部分に、導入ガイド壁23の終端部234から粉粒体排出孔121に向けて粉粒体を案内する降下ガイド面431と、降下ガイド面431から垂下して多孔壁30の上面を粉粒体アーチを崩しつつ旋回する粉砕突壁432を設けてもよい。
(4)上記第3実施形態において、容器内回転盤40は水平な円板状をなしていたが、下方に向かうに従って拡径した円錐状をなしていてもよい。このようにすれば、粉粒体収容容器10内に投入された粉粒体が自重で底壁101の環状堆積部102へと流下するので、容器内回転盤40の上面に堆積した粉粒体を掻き落とす為の上面待ち受けガイド39が不要となる。
(5)上記第1〜第3実施形態において、上面待ち受けガイド39は1つであったが、複数備えていてもよい。また、上記第1〜第3実施形態において、上面待ち受けガイド39のうち、容器内回転盤40の上面に隣接配置された水平板391は、平板状をなしていたが、図41に示すように、容器内回転盤40の回転方向(図41における時計回り方向)の前方に向かうに従って、容器内回転盤40の外縁部に近づくようなインボリュート曲線又は渦巻き曲線に沿って湾曲していてもよい。また、この湾曲した水平板391を有する上面待ち受けガイド39を複数備えていてもよい。
(6)前記実施形態では、受容器99を電子天秤60上に載置して、受容器99に収容された粉粒体の重量を計測していたが、粉粒体を収容した粉粒体供給装置90全体の重量を常時計量して、粉粒体の排出に伴う粉粒体供給装置90の重量の減少量を受容器99に収容された粉粒体の重量として計測してもよい。このようにすれば、受容器99を取り替える毎に風袋引きを行う手間が省け、複数の受容器99に効率よく粉粒体を量り取ることができる。
(7)前記第1実施形態において、上端キャップ13、抜け止めキャップ32、下端キャップ33は何れも螺合によって締結される構成であるが、フランジ合わせ、ヘルールクランプ方式などの他の締結構造であってもよい。
(8)上記第〜第3実施形態では、導入ガイド壁と導出ガイド壁が1つずつ設けられていたが、導入ガイド壁又は導出ガイド壁を複数設けてもよい。
本発明の一実施形態に係る粉粒体計量システムの正面図 粉粒体供給装置の側断面図 粉粒体収容容器の断面斜視図 (A)容器内回転盤を上方から見た斜視図、(B)容器内回転盤を下方から見た斜視図 粉粒体収容容器の平断面図 (A)容器内回転盤の部分拡大平面図、(B)導入ガイド面の構成を説明するための平面図 (A)容器内回転盤のうち導入ガイド壁の始端部を拡大した斜視図、(B)容器内回転盤のうち導出ガイド壁の終端部を拡大した斜視図、 容器内回転盤の下面中央部の平面図 図8におけるA−A’断面図 容器内回転盤の下面中央部を下方から見た斜視図 粉粒体排出筒の断面斜視図 容器内回転盤の部分拡大平面図 (A)排除ガイド面の構成を説明するための平面図、(B)導出ガイド面の構成を説明するための平面図 粉粒体の移動経路を説明するための容器内回転盤の中央部における概念図 第2実施形態に係る粉粒体供給装置の平断面図 容器内回転盤の下面中央部を拡大した平面図 (A)導入ガイド面の構成を説明するための平面図、(B)導出ガイド面の構成を説明するための平面図 第3実施形態に係る粉粒体供給装置の側断面図 底面旋回部材の斜視図 底面旋回部材の平面図 (A)導入ガイド面の構成を説明するための平面図、(B)導出ガイド面の構成を説明するための平面図 第4実施形態に係る粉粒体供給装置の側断面図 粉粒体を粉粒体排出筒に蓄積している状態の粉粒体供給装置の側断面図 粉粒体排出筒に蓄積された粉粒体を排出している状態の粉粒体供給装置の側断面図 容器内回転盤の回転により粉粒体を供給している状態の粉粒体供給装置の側断面図 開閉部材にて粉粒体排出孔の下端開口が閉塞された直後の粉粒体供給装置の側断面図 変形例の開閉部材を備えた粉粒体供給装置の側断面図 第5実施形態に係る粉粒体供給装置の側断面図 粉粒体供給装置の断面斜視図 (A)蓄積孔の上端開口が開放した状態の底断面図、(B)蓄積孔の上端開口が閉塞した状態の底断面図 粉粒体を蓄積している状態の粉粒体供給装置の側断面図 蓄積された粉粒体を排出している状態の粉粒体供給装置の側断面図 容器内回転盤の回転により粉粒体を供給している状態の粉粒体供給装置の側断面図 第6実施形態に係る粉粒体供給装置の側断面図 粉粒体収容容器の断面斜視図 粉粒体収容容器を下方から見た断面斜視図 偏心粉粒体排出孔を閉塞した状態の粉粒体供給装置の側断面図 変形例の容器内回転盤を下方から見た斜視図 変形例の容器内回転盤の平面図 変形例の底面旋回部材の斜視図 変形例の上面待ち受けガイドを上方から見た平面図
符号の説明
10 粉粒体収容容器
12 粉粒体排出筒(筒壁)
21 底面旋回部材
23,411 導入ガイド壁
24,421 導出ガイド壁
39 上面待ち受けガイド
40 容器内回転盤
41 粉粒体導入路
42 粉粒体導出路
43 中央凹部
44 庇壁
45 傾斜壁
46 粉粒体取込突起
47 粉粒体排除ガイド部
48 円弧中継路
49 排出孔ガイド部
70 開閉部材
83 上端開閉部材
84 下端開閉部材
90 粉粒体供給装置
101 底壁
102 環状堆積部
121 粉粒体排出孔
123 備蓄孔
124 備蓄孔の上端開口
125 備蓄孔の下端開口
129 粉粒体排出筒の下端開口
231,412 導入ガイド面
241,422 導出ガイド面
251 中央堰止壁
425 側面導出口
431 降下ガイド面
432 粉砕突壁
433 中央湾曲面
434 中継ガイド壁
451 傾斜壁の斜面
472 排除ガイド面

Claims (18)

  1. 粉粒体を収容可能な円筒状の粉粒体収容容器と、
    前記粉粒体収容容器の底壁の中心に貫通形成された粉粒体排出孔と、
    前記粉粒体収容容器の底壁上面に重ねられると共に、前記粉粒体収容容器の内周面との間に環状隙間を有し、前記粉粒体排出孔とその周囲を上方から覆い、前記粉粒体排出孔を中心にして回転駆動される容器内回転盤と、
    前記粉粒体収容容器の底壁上面における外縁部に沿って設けられて粉粒体が堆積される環状堆積部と、
    前記容器内回転盤における下面に設けられて、前記環状堆積部に堆積した粉粒体を掻き集めながら前記粉粒体収容容器の底壁上を摺動し、それら粉粒体を前記粉粒体排出孔へと案内する導入ガイド壁と、
    前記容器内回転盤における下面に設けられて、前記粉粒体排出孔から下方に排出し切れなかった粉粒体と共に前記粉粒体収容容器の底壁上を摺動し、それら粉粒体を前記容器内回転盤の中央部から外縁部、そして前記環状堆積部へと案内する導出ガイド壁とを備えたことを特徴とする粉粒体供給装置。
  2. 前記導入ガイド壁の始端部は、前記容器内回転盤の回転中心と前記導入ガイド壁の終端部とを通りかつ半径方向に延びた第1の基準線よりも、前記容器内回転盤の回転方向の前方側に配置され、
    前記導入ガイド壁のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する導入ガイド面は、前記導入ガイド壁の終端部から始端部に向かうに従って、前記第1の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、前記第1の基準線から徐々に離れるように前記容器内回転盤の回転方向の後方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成され、
    前記導出ガイド壁の終端部は、前記容器内回転盤の回転中心と前記導出ガイド壁の始端部とを通りかつ半径方向に延びた第2の基準線よりも、前記容器内回転盤の回転方向の後方側に配置され、
    前記導出ガイド壁のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する導出ガイド面は、前記導出ガイド壁の始端部から終端部に向かうに従って、前記第2の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、前記第2の基準線から徐々に離れるように前記容器内回転盤の回転方向の前方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成されたことを特徴とする請求項1に記載の粉粒体供給装置。
  3. 前記導入ガイド壁のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する導入ガイド面は、前記容器内回転盤の回転中心を通りかつ半径方向に延びた基準線を設定し、その基準線を前記容器内回転盤の回転方向の後側に平行移動した後側基準線と平行な平面又は、前記後側基準線を前記容器内回転盤の回転方向の後側に回転移動して複数設定し、それら複数の後側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成され、
    前記導出ガイド壁のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する導出ガイド面は、前記基準線を前記容器内回転盤の回転方向の前側に平行移動した前側基準線と平行な平面又は、前記前側基準線を前記容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されたことを特徴とする請求項1に記載の粉粒体供給装置。
  4. 前記後側基準線を前記容器内回転盤の回転方向の後側に回転移動しながら回転中心寄りに平行移動して複数設定し、それら複数の後側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接するインボリュート曲線又はアルキメデス渦巻き曲線又は対数渦巻き曲線に平行な湾曲面で前記導入ガイド面の一部又は全部を構成したことを特徴とする請求項3に記載の粉粒体供給装置。
  5. 前記前側基準線を前記容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動しながら回転中心寄りに平行移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面の各平面にそれぞれ内接するインボリュート曲線又はアルキメデス渦巻き曲線又は対数渦巻き曲線に平行な湾曲面で前記導出ガイド面を構成したことを特徴とする請求項3に記載の粉粒体供給装置。
  6. 前記粉粒体排出孔を中心として湾曲しかつ前記粉粒体排出孔の外縁部より外側に位置した中央湾曲面を有した中継ガイド壁を設け、
    前記導入ガイド壁のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する導入ガイド面の終端部を前記中央湾曲面の一端部に連続させると共に、
    前記導出ガイド壁のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する導出ガイド面の始端部を前記中央湾曲面の内側に配置し、
    前記粉粒体収容容器の底壁上面における前記粉粒体排出孔の開口縁と前記中央湾曲面と間には、前記導入ガイド壁の終端部から前記中央湾曲面へと移動した粉粒体の一部を前記粉粒体排出孔へと供給し、残りの粉粒体を前記導出ガイド壁の始端部へと移動可能とするための円弧中継路が設けられたことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  7. 前記粉粒体排出孔の開口縁の上方に設けられて、前記粉粒体排出孔の開口縁から前記円弧中継路に向かって突出し、前記円弧中継路を通過する粉粒体の一部を削り取って前記粉粒体排出孔に取り込むための排出孔ガイド部を設けたことを特徴とする請求項6に記載の粉粒体供給装置。
  8. 前記導入ガイド壁及び前記導出ガイド壁は、前記容器内回転盤における下面の外縁部から中央部に亘って延びた溝の一側壁にて構成され、
    前記容器内回転盤の下面のうち前記粉粒体排出孔との対向位置には、前記導入ガイド壁の終端部と前記導出ガイド壁の始端部が連通した中央凹部が陥没形成されたことを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  9. 前記導入ガイド壁及び前記導出ガイド壁は、前記容器内回転盤における下面の外縁部から中央部に亘って延びた帯状壁で構成され、
    前記容器内回転盤の中心部には、前記導入ガイド壁の終端部から前記粉粒体排出孔側に屈曲又は湾曲し、前記導入ガイド壁の終端部からの粉粒体を受け止めて前記粉粒体排出孔上に集める中央堰止壁が設けられ、
    前記導出ガイド壁の始端部は、前記粉粒体排出孔に入り切らなかった粉粒体を前記中央堰止壁から受け取ることが可能な位置に配置したことを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  10. 前記容器内回転盤の下面のうち前記粉粒体排出孔との対向位置には、前記導入ガイド壁の終端部から離れるに従って徐々に下方に向かった降下ガイド面が形成されたことを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  11. 前記降下ガイド面から下方に張り出し、粉粒体の塊を粉砕可能な粉砕突壁を設けたことを特徴とする請求項10に記載の粉粒体供給装置。
  12. 前記導出ガイド壁に沿って前記粉粒体が移動する粉粒体導出路のうち前記容器内回転盤の側面に開放した側面導出口の上方に配置され、前記容器内回転盤の側面から側方に突出した庇壁と、
    前記庇壁の上面のうち前記容器内回転盤の回転方向における前縁部から斜め下方に延びた斜面を有し、前記底面粉粒体堆積部における粉粒体を前記庇壁の上方へと案内する傾斜壁とを備えたことを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  13. 前記容器内回転盤の下面のうち前記容器内回転盤の回転方向における前記導入ガイド壁の後方でありかつ前記導出ガイド壁の前側に配置され、前記容器内回転盤の下面における中央部から外縁部に亘って延びた突壁又は溝の一側壁にて構成され、
    前記導入ガイド壁の通過後に前記粉粒体収容容器の底壁上に残った粉粒体を掻き集めかつ前記粉粒体収容容器の底壁上を摺動し、それら掻き集めた粉粒体を前記容器内回転盤の外縁部から前記底面粉粒体堆積部へと案内する粉粒体排除ガイド部を備えたことを特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  14. 前記粉粒体排除ガイド部の終端部は、前記容器内回転盤の回転中心と前記粉粒体排除ガイド部の始端部とを通りかつ半径方向に延びた第3の基準線よりも、前記容器内回転盤の回転方向の後方側に配置され、
    前記粉粒体排除ガイド部のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する排除ガイド面は、前記粉粒体ガイド排除部の始端部から終端部に向かうに従って、前記第3の基準線から徐々に離れるように延びた平面又は、前記第3の基準線から徐々に離れるように前記容器内回転盤の回転方向の前方に膨らみつつ延びた湾曲面又は屈曲面によって構成されたことを特徴とする請求項13に記載の粉粒体供給装置。
  15. 前記粉粒体排除ガイド部のうち前記容器内回転盤の回転に伴って前記粉粒体を押圧する排除ガイド面は、前記容器内回転盤の回転中心を通りかつ半径方向に延びた基準線を設定し、その基準線を前記容器内回転盤の回転方向の前側に平行移動した前側基準線と平行な平面又は、前記前側基準線を前記容器内回転盤の回転方向の前側に回転移動して複数設定し、それら複数の前側基準線と平行な複数の平面を連絡してなる屈曲面又は、その屈曲面の各平面にそれぞれ内接する湾曲面によって構成されたことを特徴とする請求項13に記載の粉粒体供給装置。
  16. 前記容器内回転盤を円板構造とし、
    前記粉粒体収容容器に固定されて、前記容器内回転盤の上面に堆積した粉粒体を堰き止めて前記環状空間へと案内するための上面待ち受けガイド部を備えたことを特徴とする請求項1乃至15の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  17. 前記粉粒体収容容器の底壁のうち、前記粉粒体排出孔の開口縁から垂下した下端開放の筒壁と、
    前記筒壁の下端開口を開閉可能な開閉部材とを設け、
    前記開閉部材にて、前記筒壁の下端開口を閉塞した状態で前記容器内回転盤を回転駆動することで、粉粒体を前記筒壁内に蓄積させると共に、
    前記開閉部材にて前記筒壁の下端開口を開放して前記筒壁内に蓄積された粉粒体を一度に排出可能としたことを特徴とする請求項1乃至16の何れかに記載の粉粒体供給装置。
  18. 前記粉粒体収容容器の底壁のうち前記粉粒体排出孔の側方位置を貫通した備蓄孔と、
    前記粉粒体排出孔を中心にして水平面内で回動して前記備蓄孔の上端開口を開閉可能な上端開閉部材と、
    前記粉粒体排出孔を中心にして水平面内で回動して前記備蓄孔の下端開口を開閉可能な下端開閉部材とを設け、
    前記上端開閉部材にて前記備蓄孔の上端開口を開放しかつ、前記開閉部材及び前記下端開閉部材にて前記筒壁及び前記備蓄孔の各下端開口を閉塞した状態で前記容器内回転盤を回転駆動することで、粉粒体を前記筒壁内及び前記備蓄孔内に蓄積させると共に、
    前記開閉部材及び前記下端開閉部材にて前記筒壁及び前記備蓄孔の各下端開口を開放して前記筒壁内及び前記備蓄孔内に蓄積された粉粒体を一度に排出可能としたことを特徴とする請求項17に記載の粉粒体供給装置。
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