JP2014156288A - 吸引計量供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体を吸引し、計量し、供給先に排出する一連の作業を連続して行うことができる、また装置、構造が簡単な、吸引計量供給装置を提供する。
【解決手段】吸引計量供給装置２が、吸引パイプ４を通して貯留容器６の粉体を断続可能に吸引する吸引容器８と、吸引容器８とともに吸引した粉体を計量する計量手段１０と、吸引容器８の粉体を排出する底部の排出口８ａを開閉可能に閉じる開閉手段１２と、吸引容器８による吸引、計量手段１０による計量、開閉手段１２による排出を順次に複数回繰返し、排出口８ａから所定量の粉体を排出させるコントローラ１４を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉体を吸引し計量し供給先に排出する粉体の吸引計量供給装置に関する。

貯留容器の粉体を定量的に供給排出する粉体供給装置として、周知の、ロータリフィーダ（例えば、特許文献１参照）、振動式ダンパ（例えば、特許文献２参照）などがある。

特公平４−５３７７８号公報 特開２００６−８２９４２号公報

上述の従来の粉体供給装置には、改善の望まれている課題がある。

すなわち、従来の粉体供給装置は、粉体を計量し供給できるが、貯留容器の粉体を吸引し、計量し、供給先に排出するような一連の作業を行うことができない。また、計量のための回転装置、振動装置など、装置、構造が複雑である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、粉体を吸引し、計量し、供給先に排出する一連の作業を連続して行うことができる、また装置、構造が簡単な、吸引計量供給装置を提供することである。

本発明によれば上記技術的課題を解決する吸引計量供給装置として、吸引パイプを通して貯留容器の粉体を断続可能に吸引する吸引容器と、吸引容器とともに吸引した粉体を計量する計量手段と、吸引容器の粉体を排出する底部の排出口を開閉可能に閉じる開閉手段と、上記の吸引容器による吸引、計量手段による計量、開閉手段による排出を順次に複数回繰返し、排出口から所定量の粉体を排出させるコントローラと、を備えている、ことを特徴とする吸引計量供給装置が提供される。

好適には、コントローラは、前記の吸引、計量、排出の工程を、複数回繰返す大投入工程と、大投入工程の後に、排出した粉体の総量が所定量となるように調整する小投入工程に分けて行う。

そして、吸引パイプと貯留容器の接続部を開閉可能に開ける貯留側開閉弁と、この貯留側開閉弁の近くの吸引パイプの下流側を大気に開閉可能に閉じる大気開放弁と、を備え、コントローラは、大投入工程の、複数回の吸引それぞれの最後に、あるいは複数回の吸引それぞれの最後とともに複数回の吸引それぞれの途中に複数回、貯留側開閉弁を閉じ、大気開放弁を開け、吸引パイプ内の残存粉体を吸引させる。

さらに、吸引パイプと吸引容器の接続部を開閉可能に開ける吸引側開閉弁と、この吸引側開閉弁と貯留側開閉弁の間の吸引パイプに加圧空気を供給する開閉可能に閉じる加圧弁と、を備え、吸引パイプは可撓性ホースによって形成され、コントローラは、前記の大投入工程それぞれの後に、貯留側開閉弁を閉じた状態で、吸引側開閉弁および大気開放弁を閉じ、加圧弁を開け、吸引パイプを膨張させ、吸引パイプ内に付着した粉体を剥離させる。

コントローラはまた、前記の小投入工程の吸引の途中に、複数回、大気開放弁を開閉して大気を断続的に吸入させ粉体の吸引量を調整する。

本発明に従って構成された吸引計量供給装置は、吸引パイプを通して貯留容器の粉体を断続可能に吸引する吸引容器と、吸引容器とともに吸引した粉体を計量する計量手段と、吸引容器の粉体を排出する底部の排出口を開閉可能に閉じる開閉手段と、吸引容器による吸引、計量手段による計量、開閉手段による排出を順次に複数回繰返し、排出口から所定量の粉体を排出させるコントローラを備えている。

したがって、粉体を吸引し、計量し、供給先に排出する一連の作業を連続して行うことができる、また装置、構造が簡単な、粉体の吸引計量供給装置を提供できる。

本発明に従って構成された吸引計量供給装置の構成説明図。 コントローラによる粉体の吸引、計量、供給の一形態を示すグラフ。 コントローラによる粉体の吸引、計量、供給の他の形態を示すグラフ。

以下、本発明に従って構成された粉体の吸引計量供給装置について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

図１を参照して説明する。全体を番号２で示す吸引計量供給装置は、吸引パイプ４を通して貯留容器６の粉体を断続可能に吸引する吸引容器８と、吸引容器８とともに吸引した粉体を計量する計量手段１０と、吸引容器８の粉体を排出する底部の排出口８ａを開閉可能に閉じる開閉手段１２と、吸引容器８による吸引、計量手段１０よる計量、開閉手段１２による排出を順次に複数回繰返し、排出口８ａから所定量の粉体を排出させるコントローラ１４を備えている。

吸引容器８は、縦長円筒状の本体８ｂと、底部の排出口８ａと、頭部のエジェクタ式の吸引負圧を生成する吸引機８ｃを備えている。本体８ｂの上下の中間に吸引パイプ４が接続されている。吸引計量供給装置２は、粉体の吸引、計量、排出を順次に複数回繰返して排出口８ａから所定量の粉体を排出させるので、吸引容器８は、１バッチ（図１に網掛け図示）分の粉体を収容できる大きさでよい。したがって吸引容器８は比較的小型に形成される。

吸引機８ｃは、コントローラ１４の指令に基づいて作動する。

計量手段１０は、吸引容器８を支持し吸引容器８とともに吸引した粉体の重量を計量する秤である。計量した粉体の重量はコントローラ１４に出力される。

吸引容器８の排出口８ａは、開閉手段１２の開閉可能なフラップ弁１２ａによって閉じられている。フラップ弁１２ａは、コントローラ１４の指令に基づいて作動する空圧シリンダ１２ｂによって開閉される。

吸引容器８と貯留容器６を結ぶ吸引パイプ４は、可撓性ホース、例えば塩化ビニールホースによって形成されている。吸引パイプ４と貯留容器６の接続部には、開閉可能な貯留側開閉弁１６が開状態で取付けられている。また、吸引パイプ４と吸引容器８の接続部には、開閉可能な吸引側開閉弁１８が開状態で取付けられている。

この貯留側開閉弁１６および吸引側開閉弁１８は、周知の市販のピンチバルブで構成され、コントローラ１４の指令に基づいて作動する。ピンチバルブは、金属製筒の内に、円筒状の通路を形成するゴム製スリーブを備え、金属製筒とスリーブの間に圧力空気を投入することにより通路が閉じられる。

貯留側開閉弁１６の近くの吸引パイプ４の下流側には、大気に開閉可能に閉じる大気開放弁２０が閉状態で取付けられている。また、吸引側開閉弁１８と貯留側開閉弁１６の間の吸引パイプ４に加圧空気を供給する、開閉可能に閉じた加圧弁２２が備えられている。大気開放弁２０および加圧弁２２は、コントローラ１４の指令に基づいて開閉作動する。

貯留容器６の上流には、貯留容器６の粉体とともに吸引パイプ４に吸引する空気のエアフィルタ２４が備えられている。

吸引容器８の排出口８ａの下方には、計量した粉体の供給先としてのホッパー２６が位置している。

パイプ内残存粉体の吸引：
吸引計量供給装置２において、吸引容器８による吸引を止めた際の吸引パイプ４内に残る粉体は、吸引容器８によって粉体を吸引している状態において、貯留側開閉弁１６を閉じ、大気開放弁２０を開けることにより、吸引することができ、吸引パイプ４内を清掃することができる。以下の説明においてはこの工程を単に「残粉清掃」と呼ぶことがある。

パイプ内付着粉体の剥離：
吸引計量供給装置２において、吸引パイプ４に付着して残った粉体は、粉体を吸引容器８に吸引した後に、貯留側開閉弁１６、吸引側開閉弁１８および大気開放弁２０を閉じ、加圧弁２２を開けて、吸引パイプ４を膨らませることにより、吸引パイプ内４から剥離させ除くことができる。以下の説明においてはこの工程を単に「着粉除去」と呼ぶことがある。

図１とともに図２を参照して、吸引計量供給装置２による粉体の吸引、計量、排出の作動手順について、一例として粉体を８０Ｋｇ供給、排出する場合について説明する。

（１）大投入工程、小投入工程：
コントローラ１４は、粉体を吸引し、計量し、排出する工程を、目標２０Ｋｇを４回繰り返す大投入工程と、大投入工程の後に排出した粉体の総量が所定の８０Ｋｇとなるように調整する小投入工程に分けて行う。そして４回の吸引それぞれの最後には、貯留側開閉弁１６を閉じ、大気開放弁２０を開けて、吸引パイプ４内に残った粉体を吸引する「残粉清掃」を行う。

（２）大投入：
最初の３回の大投入においては、それぞれにおいて「吸引１９．９Ｋｇ」のように設定し、粉体を吸引し、計量する。そしてそれぞれの吸引の最後に「残粉清掃」を行い、計量し排出する。最後の４回目の吸引量の設定は、最初の３回の「吸引」と「残粉清掃」の計量実績に基づいて、４回の計量合計が８０Ｋｇに近づくように設定する。

（３）小投入：
コントローラ１４は、小投入として、大投入における目標の８０Ｋｇに足りない量、例えば０．１Ｋｇを吸引するように設定する。さらにこの小投入の「吸引」の途中に、複数回、大気開放弁２０を開閉して大気を断続的に吸入させ、粉体の吸引量を微調整する。

図１、図２とともに図３を参照して、付着性のある粉体を扱うのに好適な形態について説明する。この形態における吸引、計量、排出の基本は上述の形態と同じである。したがって重複する部分の説明は省略する。

付着性を有する粉体としては、例えば酸化チタン、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などの粉体が挙げられる。

この工程においては大投入の４回の「吸引」それぞれの最後に「着粉除去」を行う。すなわち、貯留側開閉弁１６、吸引側開閉弁１８および大気開放弁２０を閉じ、加圧弁２２を開け、吸引パイプ４を膨らませ、吸引パイプ４内に付着した粉体を剥離させる。さらに４回の「吸引」それぞれの途中に複数回「残粉清掃」を行う。

上述したとおりの吸引計量供給装置２の作用効果について説明する。

粉体の吸引計量供給装置２は、吸引パイプ４を通して貯留容器６の粉体を断続可能に吸引する吸引容器８と、吸引容器８とともに吸引した粉体を計量する計量手段１０と、吸引容器８の粉体を排出する底部の排出口８ａを開閉可能に閉じる開閉手段１２と、吸引容器８による吸引、計量手段１０による計量、開閉手段１２による排出を順次に複数回繰返し、排出口８ａから所定量の粉体を排出させるコントローラ１４を備えている。

したがって、粉体を吸引し、計量し、供給先に排出する一連の作業を連続して行うことができる、また装置、構造が簡単な、吸引計量供給装置を提供できる。
すなわち、
（１）粉体の空気輸送と計量を同時に行うことができる。
（２）計量にロータリフィーダ、振動式ダンパのような粉体供給装置を必要としない。
（３）回分計量であるので、吸引容器８を小さくでき、また従来の粉体供給装置を必要としないので、装置構成、構造がシンプルである。
（４）回分計量であるので、所望の小量から大量までの粉体を計量回数によって対応処理できるので、計量範囲が広い。

そして、コントローラ１４は、吸引、計量、排出の工程を、複数回繰返す大投入工程と、大投入工程の後に、排出した粉体の総量が所定量となるように調整する小投入工程に分けて行う。したがって、計量時間を短縮して所定の粉体を能率よく供給することができる。

さらに、吸引パイプ４と貯留容器６の接続部を開閉可能に開ける貯留側開閉弁１６と、この貯留側開閉弁１６の近くの吸引パイプ４の下流側を大気に開閉可能に閉じる大気開放弁２０を備え、コントローラ１４は、大投入工程の、複数回の吸引それぞれの最後に、あるいは複数回の吸引それぞれの最後とともに複数回の吸引それぞれの途中に複数回、貯留側開閉弁１６を閉じ、大気開放弁２０を開けて、吸引パイプ４内の残存粉体を吸引させる「残粉清掃」を行う。

また、吸引パイプ４と吸引容器８の接続部を開閉可能に開ける吸引側開閉弁１８と、この吸引側開閉弁１８と貯留側開閉弁１６の間の吸引パイプ４に加圧空気を供給する開閉可能に閉じる加圧弁２２を備え、吸引パイプ４は可撓性ホースによって形成され、コントローラ１４は、大投入工程それぞれの後に、貯留側開閉弁１６を閉じた状態で、吸引側開閉弁１８および大気開放弁２０を閉じ、加圧弁２２を開け、吸引パイプ４を膨らませ、吸引パイプ４内に付着した粉体を剥離させる「着粉除去」を行う。

したがって、「残粉清掃」および／または「着粉除去」により吸引パイプ４内に残った粉体量をサンプリングできるので、大投入あるいは小投入の設定をできるだけ所定値に近づけるように設定でき、計量時間を短縮することができる。

コントローラ１４はまた、小投入工程の吸引の途中に、複数回、大気開放弁２０を開閉して大気を断続的に吸入させ粉体の吸引量を調整する。したがって、より容易に正確に所定量の粉体を供給することができる。

２：吸引計量供給装置
４：吸引パイプ
６：貯留容器
８：吸引容器
８ａ：排出口
１０：計量手段
１２：開閉手段
１２ａ：フラップ弁
１４：コントローラ
１６：貯留側開閉弁
１８：吸引側開閉弁
２０：大気開放弁
２２：加圧弁
２６：ホッパー

Claims (5)

1. 吸引パイプを通して貯留容器の粉体を断続可能に吸引する吸引容器と、
   吸引容器とともに吸引した粉体を計量する計量手段と、
   吸引容器の粉体を排出する底部の排出口を開閉可能に閉じる開閉手段と、
   上記の吸引容器による吸引、計量手段による計量、開閉手段による排出を順次に複数回繰返し、排出口から所定量の粉体を排出させるコントローラと、
   を備えている、ことを特徴とする粉体の吸引計量供給装置。
2. コントローラは、
   前記の吸引、計量、排出の工程を、複数回繰返す大投入工程と、大投入工程の後に、排出した粉体の総量が所定量となるように調整する小投入工程に分けて行う、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸引計量供給装置。
3. 吸引パイプと貯留容器の接続部を開閉可能に開ける貯留側開閉弁と、
   この貯留側開閉弁の近くの吸引パイプの下流側を大気に開閉可能に閉じる大気開放弁と、を備え、
   コントローラは、
   大投入工程の、複数回の吸引それぞれの最後に、あるいは複数回の吸引それぞれの最後とともに複数回の吸引それぞれの途中に複数回、貯留側開閉弁を閉じ、大気開放弁を開け、吸引パイプ内の残存粉体を吸引させる、
   ことを特徴とする請求項２記載の吸引計量供給装置。
4. 吸引パイプと吸引容器の接続部を開閉可能に開ける吸引側開閉弁と、
   この吸引側開閉弁と貯留側開閉弁の間の吸引パイプに加圧空気を供給する開閉可能に閉じる加圧弁と、を備え、吸引パイプは可撓性ホースによって形成され、
   コントローラは、
   前記の大投入工程それぞれの後に、貯留側開閉弁を閉じた状態で、吸引側開閉弁および大気開放弁を閉じ、加圧弁を開け、吸引パイプを膨張させ、吸引パイプ内に付着した粉体を剥離させる、
   ことを特徴とする請求項３記載の吸引計量供給装置。
5. コントローラは、
   前記の小投入工程の吸引の途中に、複数回、大気開放弁を開閉して大気を断続的に吸入させ粉体の吸引量を調整する、
   ことを特徴とする請求項２から４までのいずれかに記載の吸引計量供給装置。

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