JP2012041105A - 粉体の定量フィーダ装置のピンホールシート - Google Patents

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Abstract

【課題】 極微量定量供給を行う場合、供給盤で、計量溝に入ったごく少量の粉体を搬送し、それを排出シュート7に落とすために、計量溝を小さくするが、計量溝の大きさには限界があるので供給盤の回転を低くすることで対応する。この場合、低回転のため供給量に脈動が生じてしまう点である。
【解決手段】 粉体が投入される収容容器の下方に、その収容容器から定量の粉体を送る供給手段と、その供給手段からの粉体を受け、回転搬送して排出シュートから落下排出する供給盤と、その供給盤と噛合して強制的に排出を補助する強制排出手段を備えた粉体の定量フィーダ装置であって、前記供給盤及び強制排出部の下面を覆い、供給盤と強制排出部の接合部分にピンホールを穿設していることとする。
【選択図】 図8

Description

本発明は、粉体を、特に微量域で精度よく、定量を搬送供給するための粉体の定量フィーダ装置のピンホールシートに関する。
従来、一般的な粉体の定量フィーダは、流動性が特に優れた特性をもっている場合を除いて、粉体を微量域で定量搬送し供給していくことはその粉体の物性、例えば比重、粒子、粒度の相違、水分や静電気に起因する付着性や凝集性等に影響を受け、非常に困難な作業となっている。
従来、粉体の微量フィーダとして振動フィーダ、スクリューフィーダ、テーブルフィーダが知られているが、このうち、振動フィーダは流動性の良い粉体には使用可能であるが、適用できる粉体は限られてしまい、また、人手をもって流れを制御してやることが微量域で要求され十分なコントロールができず、ムラが生じて精度が悪くなってしまう。人手に頼らなければならないという点も大きなネックとなっている。
また、スクリューフィーダの場合は、横型でもオーガタイプのものであっても搬送する粉体の量が微量となると、螺旋状のスクリューの溝が、幅、深さとも必然的に小さくなり、その溝に粉体の付着、固着を起こし易くなり、溝が埋まって棒状となってしまったり、逆に粉体の量が少ないため、粒子同士の摩擦力が不足し、スリップしてしまい、排出不能となってしまうケースが多くなる。
さらに、テーブルフィーダの場合は、最も有効、効果的であることが実験により解ったが、時として供給盤の計量溝に粉体が残ったまま排出しない事態や、再びそのまま容器内に戻ってきてしまうという事態が生じてしまう。ここで、エアの吹き付けで払い落とす方法も考えられるが、こうすると粉体が周囲に飛散して雰囲気を悪化させたり、機械構成部に粉体が侵入して故障を生じてしまう原因となることもある。
かかる点に鑑みて、出願人は先行特許文献に示したような技術を開発した。これを従来技術として図10〜図12に示す。この図10〜図12にあって9は架台を示し、この架台9上にはディスクフレーム10が設けられている。また、図中8はモータを示し、このモータ8の下方に連接された減速機8aの軸には回転力伝達用のギア8bが設けられている。
一方、図中2は上方に対象物である粉体の投入口1が開口された粉体の収容容器(ホッパー)であり、ブリッジ防止を目的としてストレートな円筒形としているが、コーン状とすることも可能で、この収容容器2はディスクフレーム10に取り付けられている。この収容容器2の下方には駆動部が設けられ、この駆動部は上端を収容容器2内に突出した攪拌軸11を有し、この攪拌軸11の下端には、前記したギア8bからの回転力を伝達して、攪拌軸11を回転させるギア13が備えられており、このギア13と前記ギア8bの間には伝達ギア14が介在される。
この攪拌軸11の一部で、収容容器2内には略L字状とした丸棒状の攪拌棒3が取り付けられており、この攪拌棒3が攪拌軸11と同期回転することで、収容容器2内にあって、粉体がブリッジや付着の現象が生じることがないようにしている。この攪拌棒3の下方には収容容器2の内壁面とやや隙間を設けて半月形の仕切板12が設けられ、仕切板12を隔壁として収容容器(ホッパー)2内部を分離し、供給手段4に供給する粉圧を一定に保ち、収容容器2内部の材料の残量の変化に伴う供給量の変動を最小限に抑えより精度良く定量供給を可能にする。
また、攪拌軸11の下端側には、後述する供給盤の計量溝内に定量の粉体を送り、供給するための供給手段4が取り付けられている。この供給手段は攪拌軸11の接線方向に沿って複数設けられた羽根体4a、4a‥とされ、その羽根体4aの接線側の縁が粉体を回転による押し送りを行ない収容容器(ホッパー)2内部の材料を残さないことと、計量溝5b、5b‥に供給されにくい材料を強制的に送り込む効果があることとする。
さらに、攪拌軸11の前記した回転力を受けるギア13は伝達ギア15を介在して上端に供給盤5を設けた回転軸5aのギア16に回転力を伝達し、この回転軸5a、強いては供給盤5を攪拌軸11と逆方向に回転させるものとしている。
前記した供給盤5は円板によって形成されており、その周縁には等ピッチで計量溝5b、5b‥が連続形成された略平歯車状の形態をしている。前記した羽根体4a、4a‥は一部がこの供給盤5の上面と摺接する構成となっており、この羽根体4a、4a‥で送られた粉体が逐次供給盤5の計量溝5b、5b‥内に送られ、この計量溝5b、5b‥を粉体で埋めていくこととなる。
一方、図中7は排出シュートを示しており、供給盤5の計量溝5b、5b‥に入れられた粉体は順次、この排出シュート7の上方から落下させられ排出される。即ち、供給盤5の計量溝5b、5b‥のうち一つが排出シュート7の上面開口を摺接通過していくこととなる。
この排出シュート7の上方にはディスクフレーム10には強制排出部6が設けられている。本実施例にあってこの強制排出部6はスクレーパギアを用いてあり、このスクレーパギアはその突歯6a、6a‥が供給盤5の計量溝5b、5b‥と噛合するものとなっている。
このスクレーパギアは供給盤5の計量溝5b、5b‥とその突歯6a、6a‥を噛合させることで供給盤5と同期回転するものとなっている。即ち、スクレーパギア自体には格別の回転駆動源は必要としない。突歯6a、6a‥が計量溝5b、5b‥と噛合する際に、計量溝5b、5b‥内に残存する粉体を排出シュート7に強制的に押し出し、あるいは掻き落とすことになる。
この作用によって、計量溝5b、5b‥内には粉体が残ってしまうことがなくなり、精巧に定量を排出することが持続して行なわれる。この作用は粉体の物性にかかわりなく行なわれるため、粉体の種類によって、その使用を限定されてしまうことはない。
特開2009−184778号公報 特願2009−32273号出願書類
本発明が解決しようとする問題点は、極微量定量供給を行う場合、供給盤で、計量溝に入ったごく少量の粉体を搬送し、それを排出シュート7に落とすために、計量溝を小さくするが、計量溝の大きさには限界があるので供給盤の回転を低くすることで対応する。この場合、低回転のため供給量に脈動が生じてしまう点である。
上記した問題点を解決するために、本発明に係る粉体の定量フィーダ装置のピンホールシートは、粉体が投入される収容容器の下方に、その収容容器から定量の粉体を送る供給手段と、その供給手段からの粉体を受け、回転搬送して排出シュートから落下排出する供給盤と、その供給盤と噛合して強制的に排出を補助する強制排出手段を備えた粉体の定量フィーダ装置であって、前記供給盤及び強制排出部の下面を覆い、供給盤と強制排出部の接合部分にピンホールを穿設していることを特徴とし、前記したピンホールシートは樹脂または金属の薄板で成形され、供給盤と強制排出部の接合状態の平面形態に合わせたダルマ形をしていることを特徴とし、前記したピンホールはサイズの異なるものが複数用意され、対象となる粉体や目的とする排出量に応じて交換使用することが可能であることを特徴としている。
本発明に係る粉体の定量フィーダ装置のピンホールシートは上記のように構成されている。そのため、ピンホールのエッジで粉体を摺り切ってごく少量ずつ排出シュートに落とすことができ、供給盤の回転を極端に下げる必要がないため、脈動を抑えることができる。
本発明を実施した粉体の定量フィーダ装置の要部平面図である。 側面図である。 ディスクフレームを取り外した状態の平面図である。 側面図である。 攪拌羽根を示す平面図である。 図5中の矢印A方向から見た図である。 図5中の矢印B方向から見た図である。 ピンホールシートを示す平面図である。 仕切板を示す平面図である。 従来例を示す概略図である。 ギア部分を示す平面図である。 搬送系の平面図である。
図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。
次に、本発明の好ましい実施の一例を図1乃至図9を参照して説明する。尚、従来例と同一部分には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。この実施例にあって、収容容器2及び排出シュート7を備えたディスクフレーム10はモータ8の減速機8aの軸に設けられたギア8bと連なるギアボックス8cごとフレーム8d上に着脱自在とされている。この着脱は、収容容器2の中心から各々90度方向位置でボルト20、20‥によって行なわれる。尚、図中20a、20a‥はボルト20、20‥の挿し込み孔、20b、20b‥はその受穴を示している。
また、図中21は、従来例の羽根体4に相当する攪拌羽根を示している。この攪拌羽根21も攪拌軸11の接線方向に沿って複数設けられているもので、矢印方向に回転し、攪拌羽根の接線側の縁が粉体を押し送りする。この攪拌羽根21は先端方向下縁に切り欠きが形成されており、その切り欠きに対応するように、攪拌羽根21の回転方向前面に弾発性を保有したスクレーパ22が取り付けられている。このスクレーパ22が供給盤5の上面を摺接し、そのスクレーパ22が供給盤5の計量溝5b、5b‥から溢れた粉体を柔らかく掻き取っていくこととなる。
さらに、図中23は供給盤5及び強制排出部6の下面を覆うピンホールシートである。このピンホールシートは樹脂または金属の薄板で成形されたダルマ形をしており、供給盤5と強制排出部6の接合部分、即ち、排出シュート7の開口上部にピンホール27が穿設されている。このピンホールシート23の存在は供給盤5でごく小量の粉体を搬送し、それを排出シュート7に落とすため、計量溝5b、5b‥も小さくすると、脈動が生じることがあり、それを抑え、精度よく落下させるためのもので、排出シュート7にシールして、粉体を摺り切り供給させることができる。尚、このピンホールシート23は、ピンホール27のサイズの異なるものを複数用意し、対象や目的に応じて交換して使用することができる。
そして、図中24は、従来例の12に相当する仕切板である。この仕切板24は収容容器2の下方で、前記した攪拌羽根21の上方に配置される。この仕切板24は、収容容器2内の粉体が一気に攪拌羽根21に供給されてしまうのを抑制し、攪拌棒3等とともにブリッジの生成や粉体の付着を防止する。
しかし、それでも、収容容器2内に大量の粉体が投入された場合等、その重量が増えて、圧力が大きくなると、粉体の嵩密度が変わり供給量が変化する虞がある。そこで、本実施例に係る仕切板24には、攪拌軸11を回避する半円形の切り欠き26と連通する半月状の透孔25が設けられている。また、その透孔25と切り欠き26の境界線は、攪拌軸11と供給盤5の回転軸を結ぶ直線に対し、略45度の角度が設けられており、前記した透孔25からは、攪拌羽根21が6個あるうち、半数の3個が臨まされる構成となっており、この透孔25及び切り欠き26の部分からのみ粉体が落下するようになっている。大きな圧力が加えられても、仕切板24でその圧力を受けるため仕切板24の下では粉体に掛かる圧力が一定となり、粉体の嵩密度の変化がなくなるため、収容容器2内部の材料の残量に関らず定量供給が可能となる。
本実施例に係る粉体の定量フィーダ装置は上記のように構成されているので、どのような特性を有する粉体でも、ごく微量を精度よく搬送、供給することができる。
2 収容容器
5 供給盤
6 強制排出部
7 排出シュート
8 モータ
9 架台(ロードセル)
10 ディスクフレーム
20 ボルト
20a ボルト挿入孔
20b 受穴
21 攪拌羽根
22 スクレーパ
23 ピンホールシート
24 仕切板
25 透孔
26 切り欠き
27 ピンホール

Claims (3)

  1. 粉体が投入される収容容器の下方に、その収容容器から定量の粉体を送る供給手段と、その供給手段からの粉体を受け、回転搬送して排出シュートから落下排出する供給盤と、その供給盤と噛合して強制的に排出を補助する強制排出手段を備えた粉体の定量フィーダ装置であって、前記供給盤及び強制排出部の下面を覆い、供給盤と強制排出部の接合部分にピンホールを穿設していることを特徴とする粉体の定量フィーダ装置のピンホールシート。
  2. 前記したピンホールシートは樹脂または金属の薄板で成形され、供給盤と強制排出部の接合状態の平面形態に合わせたダルマ形をしていることを特徴とする請求項1に記載の粉体の定量フィーダ装置のピンホールシート。
  3. 前記したピンホールはサイズの異なるものが複数用意され、対象となる粉体や目的とする排出量に応じて交換使用することが可能であることを特徴とする請求項1から2のうち1項に記載の粉体の定量フィーダ装置のピンホールシート。
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