JP2011195187A - ホッパーローダー - Google Patents

Abstract

【課題】従来の真空吸引式のホッパーローダーにおける空気洩れに起因する動作不良の問題を解決するものであり、樹脂ペレットの付着に起因する開閉蓋の密着不良による負圧エアーもれを防止し、円滑な動作を保つホッパーローダーを提案するものである。
【解決手段】樹脂ホッパーに樹脂ペレットを供給するためのホッパーローダーであって、密閉構造を有するホッパーローダー本体と、本体内の空気を負圧発生手段によって吸引するエアー吸引管と、本体上部から本体内に流入する空気と共に樹脂ペレットを吸入する樹脂ペレット供給管と、本体下部に設けられた樹脂ペレット排出口と、該排出口を開閉機構によって閉止および開放する開閉蓋を有し、該開閉蓋と前記排出口の周縁部とは、線接触するようにしたことを特徴とするホッパーローダーである。
【選択図】図１

Description

本発明は、押出機や成形機等の樹脂ホッパーに樹脂ペレットを供給するために用いるホッパーローダーに関する。

熱可塑性樹脂を加工する押出機や成形機は、樹脂ホッパー内の原料樹脂ペレットをシリンダー内に導入し、混練加熱溶融させて押し出すものであるが、樹脂ホッパー内には常にある程度の量の原料樹脂ペレットが存在していることが必要であり、万一樹脂ペレットが不足すると、樹脂欠陥を生じて製品不良の原因となるばかりでなく、最悪の場合には押出機や成形機を損傷する事態に至る場合もあるため、樹脂ホッパー内の樹脂量を常に一定範囲内に保つことは、非常に重要である。

樹脂ホッパー内に樹脂ペレットを供給するための装置であるホッパーローダーとして、特許文献１に記載されたような、真空吸引式のホッパーローダーが一般的に使用されている。真空吸引式のホッパーローダーの基本的な構造としては、図２に示したように、ホッパーローダー本体１内の空気を真空ポンプやブロア等の負圧発生手段によってエアー吸引管１４から吸引し、これに伴って本体上部に接続した樹脂ペレット供給管１２から吸引される空気を利用して別に設けた樹脂タンク内の樹脂ペレット６を吸い上げ、ホッパーローダー１０の上部から本体内に落下させて貯留する構造となっている。

開閉蓋２は、本体内の負圧によってホッパーローダー１０の投下口４の周縁部５に密着するようになっており、樹脂ペレット６がある程度貯まると、エアー吸引が停止し、その重量により開閉蓋２が自動的に開き、樹脂ペレット６は一気に樹脂ホッパー１１内に落下する。この動作は、樹脂ホッパー内の樹脂ペレット量が十分になるまで繰り返される。樹脂ペレットが消費され、樹脂ホッパー内のレベルが下がると、樹脂ペレットの吸引を再開し、この動作を繰り返すことにより、樹脂ペレット６の間歇的な供給が行われる。

実開昭50-58097号公報

開閉蓋２は、ホッパーローダー本体内の負圧によって、投下口周縁部５に密着するのであるが、樹脂ペレットの材質によっては、図７に示したように、静電気等の作用によって樹脂ペレット６が投下口周縁部５に付着し、開閉蓋２が完全に閉まるのを妨げる場合がある。開閉蓋２と投下口周縁部５との間に少しでも隙間ができると、空気の洩れ１７が生じて本体内の負圧が十分に下がらず、その結果樹脂ペレット６の吸引がうまく行われなくなるという問題があった。

この問題は、対象となる被搬送物が粉体のように粒径が細かいものの場合や、飼料のように圧力によって容易につぶれるようなものの場合には、殆ど問題とならないが、被搬送物が樹脂ペレットのように、ある程度の大きさと固さを持ち、しかも静電気を発生しやすいような材質の場合には顕著となる。

この問題は、図６に示したように、開閉蓋２の開閉機構３としてエアーシリンダー９による強制的な閉止を行った場合であっても、一旦空気洩れが生じるとホッパーローダー本
体内の負圧が十分に下がらず、樹脂ペレットの吸引がうまく行われなくなることに変わりはなかった。

本発明の解決しようとする課題は、従来の真空吸引式のホッパーローダーにおける上記の問題を解決するものであり、樹脂ペレットの付着に起因する開閉蓋の密着不良による負圧エアーもれを防止し、円滑な動作を保つホッパーローダーを提案するものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、樹脂ホッパーに樹脂ペレットを供給するためのホッパーローダーであって、密閉構造を有するホッパーローダー本体と、本体内の空気を負圧発生手段によって吸引するエアー吸引管と、本体上部から本体内に流入する空気と共に樹脂ペレットを吸入する樹脂ペレット供給管と、本体下部に設けられた樹脂ペレット排出口と、該排出口を開閉機構によって閉止および開放する開閉蓋を有し、該開閉蓋と前記排出口の周縁部とは、線接触するようにしたことを特徴とするホッパーローダーである。

また、請求項２に記載の発明は、前記排出口の周縁部が、先端が刃状であることを特徴とする請求項１に記載のホッパーローダーである。

また、請求項３に記載の発明は、前記排出口の周縁部が、先端がかまぼこ状であることを特徴とする請求項１に記載のホッパーローダーである。

本発明に係るホッパーローダーは、本体下部に設けられた樹脂ペレット排出口と、該排出口を開閉機構によって閉止および開放する開閉蓋を有し、該開閉蓋と前記排出口の周縁部とは、線接触するようにしたので、排出口周縁部に樹脂ペレットが付着しにくく、また付着した場合であっても、付着した樹脂ペレットが開閉蓋の閉止に伴ってはじかれて除去されるため、開閉蓋の閉止不良による空気洩れが生じることがない。このため、ホッパーローダーの連続して安定した動作が期待でき、樹脂欠乏による成形不良や成形機の損傷などを未然に防止することができる。

排出口の周縁部の先端形状を刃状とした場合は、加工が容易であり、効果も確実に期待できる。また周縁部の先端形状をかまぼこ状とした場合は、刃状とした場合に比較して、万一手を挟んだような場合であっても、安全性の面で優れている。

図１は、本発明に係るホッパーローダーの排出口周縁部の一実施態様を示した断面模式図である。 図２は、樹脂ホッパーと真空式ホッパーローダーの一般的な構造と動作を示した断面模式図であり、樹脂ペレットが貯留される状態を示したものである。 図３は、図２の開閉蓋が開いて樹脂ペレットが樹脂ホッパーに落下する状態を示した断面模式図である。 図４は、本発明に係るホッパーローダーの排出口周縁部の他の実施態様を示した断面模式図である。 図５は、本発明に係るホッパーローダーの排出口周縁部の他の実施態様を示した断面模式図である。 図６は、エアーシリンダーを用いた開閉機構を有するホッパーローダーの断面模式図である。 図７は、従来のホッパーローダーの排出口周縁部に、樹脂ペレットが挟まった状態を示した断面説明図である。

以下、本発明に係るホッパーローダーについて図面を参照しながら詳細に説明する。
図２、図３は、本発明に係るホッパーローダーが含まれる真空式ホッパーローダーと樹脂ホッパーの一般的な構造と動作を示した断面模式図である。図２は、樹脂ペレット６が貯留される状態を示しており、図３は、貯留された樹脂ペレットが樹脂ホッパーに落下する状態を示している。

図２に示したように、ホッパーローダー１０は、射出成形機や押出成形機等の樹脂ホッパー１１の上方に設置され、樹脂ホッパー１１に樹脂ペレット６を供給するための装置である。ホッパーローダー１０は、密閉構造を有するホッパーローダー本体１と、本体内の空気を負圧発生手段によって吸引するエアー吸引管１４と、本体上部から本体内に流入する空気と共に樹脂ペレット６を吸入する樹脂ペレット供給管１２と、本体下部に設けられた樹脂ペレット排出口４と、排出口４を開閉機構３によって閉止および開放する開閉蓋２を有する。

負圧発生手段としては、ブロアーや真空ポンプや、圧縮空気を利用したイジェクター等が用いられる。これらの負圧発生手段によって吸引された空気１５は、エアー吸引管１４から吸引され、ホッパーローダー本体１の内部に空気の流れ１６を生じる。この空気の流れに伴い、本体上部に設けられた樹脂ペレット供給管１２からは、本体内に向かって空気と共に樹脂ペレット６が吸い込まれ、本体内に貯留される。この時、本体内に吸い込まれた樹脂ペレット６がエアー吸引管１４に吸い込まれないように、フィルター８が設けられている。

ホッパーローダー本体１の下部には、排出口４が設けられており、排出口４の開口部には、排出口４の周縁部５に密着する開閉蓋２が設けられている。開閉蓋２は、開閉機構３によって開閉し、排出口４を閉止したり開放したりする構造となっている。通常排出口４と開閉蓋２は、図のように斜めに傾斜をもって設置される。

開閉機構３としては、開閉蓋２がヒンジによって軸を中心にして回転することにより開閉する構造が最も一般的であり、本体内部に何もない時には錘や図示しないバネなどの働きによって、ごく弱い力で閉止するか、あるいはわずかに開閉蓋が開くようにしてある。

負圧発生手段が作動して、本体内が負圧になると、開閉蓋２は、外気圧に押されることにより、排出口４の周縁部５に密着する。同時に樹脂ペレット６の吸引が始まり、本体内に貯留される。樹脂ペレット６は、タイマーの働きにより、適量貯留されるまで吸引され、吸引が停止すると自重で開閉蓋２が開き、樹脂ペレットが樹脂ホッパーに落下する。この動作は、樹脂ホッパー内に設置したレベルセンサー７が樹脂ペレットを検知するまで繰り返される。

図６に示した開閉機構では、開閉蓋２をエアーシリンダー９によって強制的に開閉するようになっている。エアーシリンダー９の作動は、通常負圧発生手段と連動して、タイマーや樹脂ホッパー内に設置した樹脂量を監視するレベルセンサーの検知に基づいて行われる。

ホッパーローダーの上記動作は、通常は何のトラブルもなく、連続的に行われるが、樹脂ペレットが帯電しやすい性質を持ったものであって、しかも空気中の湿度が低いような場合には、帯電した樹脂ペレットが静電気の働きによって排出口周縁部に付着して落下しないことがある。

図７は、従来のホッパーローダー１の排出口周縁部５に、樹脂ペレット６が挟まった状態を示した断面説明図である。樹脂ペレット６は、硬くて容易につぶれるものではなく、またある程度の大きさを持っているので、排出口周縁部５と開閉蓋２の間に挟まると、隙間が生じ、空気の洩れ１７の原因となる。空気の洩れが起こると本体内の負圧が十分に下がらず、新たな樹脂ペレットの吸引能力が低下する。

樹脂ペレットの吸引能力が低下すると、樹脂ホッパーへの樹脂ペレットの供給が追いつかなくなり、事故の発生に繋がる。

図７における開閉機構３は、図示しないバネ等によって開閉蓋２との重さのバランスを取った回転ヒンジ機構であるが、これに対して図６に示したようなエアーシリンダーによる強制的な開閉機構を採用した場合であっても、この問題は同様にして起こり得る。

この問題を解決する手段として、発明者は種々の検討を行った。その結果ホッパーローダーの排出口周縁部先端の形状を工夫し、開閉蓋２と排出口４の周縁部５とが、線接触するようにすることにより、樹脂ペレット６の挟まりを防止することができることを発見したものである。図１に示した例では、ホッパーローダー本体１の下部の排出口４の周縁部５の先端断面形状を外側から内側に向かう片刃状に削り、開閉蓋２との接触が線接触となるようにしたものである。

このようにすることにより、排出口周縁部５への樹脂ペレット６の付着は、殆どなくなるが、ごく希に付着した場合であっても、開閉蓋２が閉まる時に弾かれて落下するため、従来のように樹脂ペレット６が排出口周縁部５と開閉蓋２との間に挟まって隙間を生じるようなことはなくなる。

排出口周縁部５先端の形状としては、図１に示した片刃状以外にも、図４に示したような両刃状でもよい。また図５に示したような、かまぼこ状の形状でもよい。片刃状や両刃状の刃状とした場合は、加工は容易であるが、万一手を挟んだような場合に怪我をする恐れがある。これに対して図５に示したような、かまぼこ状とした場合には、加工は多少手間がかかるが、安全性の面では優れている。従って刃状を採用する場合であっても、先端には、小さなアール加工を施すことが望ましい。

１・・・ホッパーローダー本体
２・・・開閉蓋
３・・・開閉機構
４・・・排出口
５・・・排出口周縁部
６・・・樹脂ペレット
７・・・レベルセンサー
８・・・フィルター
９・・・エアーシリンダー
１０・・・ホッパーローダー
１１・・・樹脂ホッパー
１２・・・樹脂ペレット供給管
１３・・・樹脂ペレットの流れ
１４・・・エアー吸引管
１５・・・吸引された空気
１６・・・空気の流れ
１７・・・空気の洩れ

Claims (3)

1. 樹脂ホッパーに樹脂ペレットを供給するためのホッパーローダーであって、密閉構造を有するホッパーローダー本体と、本体内の空気を負圧発生手段によって吸引するエアー吸引管と、本体上部から本体内に流入する空気と共に樹脂ペレットを吸入する樹脂ペレット供給管と、本体下部に設けられた樹脂ペレット排出口と、該排出口を開閉機構によって閉止および開放する開閉蓋を有し、該開閉蓋と前記排出口の周縁部とは、線接触するようにしたことを特徴とするホッパーローダー。
2. 前記排出口の周縁部は、先端が刃状であることを特徴とする請求項１に記載のホッパーローダー。
3. 前記排出口の周縁部は、先端がかまぼこ状であることを特徴とする請求項１に記載のホッパーローダー。

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