JP2016205823A - 粉粒体の計量フィーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 目的とする重量の粉粒体を、目的とする容器に収納するに際し、その重量の精度を確保しながら、作業時間が短くて済む効率の良い粉粒体の計量フィーダ装置は存在していなかったという点である。
【解決手段】 粉粒体の投入容器の排出口に電動シリンダで稼働される弁体を設け、この弁体は粉粒体の収納容器が載置される電子秤からの情報によって無段階で開度調整を可能としてあることとし、弁体は外面が膨出した弧状板とし、その弧状板の両側面の扇状の支持部の基端を軸支し、垂直方向に沿って枢動するものとしたこととする。
【選択図】 図７

Description

本発明は粉粒体の計量フィーダ装置に関し、目的とする重量の粉粒体を短時間で、しかも精度よく容器に供給することができる粉粒体の計量フィーダ装置に関する。

一般的に、粉粒体を目的とする容器に、目的とする重量を収納させる計量作業は、ホッパーやコニカル等の粉粒体の投入部材から、スクリューフィーダ、テーブルフィーダ、電磁フィーダ等の搬送手段を使用して、秤上に載置された目的容器内へ、その粉粒体を排出供給することで行なわれる。

しかしながら、この計量作業にあって計量の精度と作業時間は相関関係にあり、精度を上げようとすればそれだけ時間がかかり、即ち、少量ずつを継続して供給する必要があり、また、時間を短くし、効率を重視すると、一時に大量を供給することとなって精度を守ることは難しくなってしまう。

また、従来の計量装置は、その能力にも限界があったもので、粉粒体の有する特性の相違によってもその対応する能力が変動してしまい、フラッシングする粉粒体は特に計量作業が困難となっていた。

出願人は本願発明について、先行する技術文献を調査したが、格別に本願発明と関連し、類似すると思われる文献は発見できなかった。

本願発明が解決しようとする問題点は、従来、目的とする重量の粉粒体を、目的とする容器に収納するに際し、その重量の精度を確保しながら、作業時間が短くて済む効率の良い粉粒体の計量フィーダ装置は存在していなかったという点である。

上記した問題点を解決するため、本発明に係る粉粒体の計量フィーダ装置は、粉粒体の投入容器の排出口に電動シリンダで稼働される弁体を設け、この弁体は粉粒体の収納容器が載置される電子秤からの情報によって無段階で開度調整を可能としてあることを特徴としている。

また、本発明に係る粉粒体の計量フィーダ装置は、前記した投入容器と弁体との間は短管が介在され、前記弁体は下端の排出口が収納容器と連結されるケーシングの内部に位置することを特徴とし、前記した弁体は一端部を軸支され、前記した短管の排出口と対応し、その開口面積を開閉するように水平方向に枢動する平板状のものとしたことを特徴としている。

さらに、本発明に係る粉粒体の計量フィーダ装置は、前記した弁体は平面が略雫状あるいは半月状な平板のものとし、その細幅端が軸支され、その側縁には弧状の一以上の切り欠き部を形成していることを特徴とし、前記したケーシングは収納容器へ粉粒体を供給する偏心させたホッパーとしたことを特徴とし、前記した弁体を軸支する軸にはサブシリンダーが設けられ、弁体を上下方向に位置可変としてあることを特徴としている。

そして、本発明に係る粉粒体の計量フィーダ装置は、前記した弁体は外面が膨出した弧状板とし、その弧状板の両側面の扇状の支持部の基端を軸支し、垂直方向に沿って枢動するものとしたことを特徴とし、前記した弧状板は円の四分の一の長さとし、両側面の扇状の基端角度は９０度としてあることを特徴としている。

また、本発明に係る粉粒体の計量フィーダ装置は、前記したケーシングは上下に分離可能な構造としてあることを特徴とし、前記した電動シリンダはシリンダベース板上にトラニオン形とし、傾動可能としてあることを特徴としている。

本発明に係る粉粒体の計量フィーダ装置は、上記のように構成されている。そのため、供給開始時の大量供給可能な時点では弁体を全開として供給量と時間を稼ぐことができ、目的とする重量値に近づいた時点では可能な限り弁体を閉じて少量の供給を行ない、加量していくことが可能である。弁体は電動シリンダで駆動するため無段階での調整が可能となり、供給重量の精度を向上させながら、作業時間の短縮を図ることができる。加えて、分解が可能なため、清浄作業を容易に実施することができる。

第一実施例の全体斜視図である。 要部分解斜視図である。 計測盤を示す図である。 要部断面図である。 側断面図である。 平面図である。 図４中のＡ−Ａ線矢視図である。 弁体の平面図である。 縦断面図である。 第二実施例の全体斜視図である。 要部の縦断面図である。 平面図である。 図１１中のＡ−Ａ線断面図である。 図１２中のＢ−Ｂ線断面図である。 図１２中のＣ−Ｃ線矢視図である。 弁体の部分断面正面図である。 平面図である。 側断面図である。 図１６中のＡ−Ａ線断面図である。

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、図１乃至図９を参照して本願発明の第一実施例を説明する。図中１は本発明を実施した粉粒体の計量フィーダ装置を示している。このフィーダ装置１は最上部に対象となる粉粒体が投入されるコーン状のホッパー２を有しており、このホッパー２はその内面に排出性の悪い、例えば湿性や粘性の強い粉粒体でも掻き落とすためのスクレーパ３が母線に沿って回動するように備えられている。また、このホッパー２はロードセルを装置しており、ホッパー２内の粉粒体の重量を逐次計測している。このロードセルによって減算計量も可能としている。

前記したホッパー２の排出口の下方には粉粒体の供給量調整機構４が連結されている。この調整機構４は後述する粉粒体の収納容器へ粉粒体を供給する偏心ホッパー５と、その偏心ホッパー５の上面開口を着脱可能に閉塞する蓋板６をパッキン６ａを介して有しており、この蓋板６の一部には前記したホッパー２の排出口と連通されるフランジ付きの短管７が備えられ、この短管７は偏心ホッパー５内部と連通している。

また、前記した蓋板６の上面で短管７の近傍には、後述する弁体の弁軸が挿通される軸受部８が形成され、この軸受部８内には、下方部分でオイルシール８ａが設けられ、中程にサブシリンダーとしてのエアシリンダー９が設けられており、このエアシリンダー９によって後述する弁軸の位置を上下方向に微少に調整することができるものとなっている。

図中１０は電動シリンダを示しており、この電動シリンダ１０内にはＳＮ極を交互に順次列設し、後端にストッパ１０ｂを備えたシリンダロッド１０ａが挿通されており、計量盤Ｍから電気的に接続され、シリンダ１０内を直動摺動するものとなっている。この電動シリンダ１０はシリンダベース１１上に固着されており、このシリンダベース１１は固定ピン１２によって支持板１３に固定されている。この支持板１３は一隅の切り欠き縁がビスによって軸受部８の外周フランジ８ｂに固着されている。１１ａは固定ピン１２のためのベアリングであり、１１ｂは抑えるための低ナットである。

シリンダロッド１０ａの先端部分にはフローティングジョイント１４及び一山のナックルジョイント１５を介してリンクプレート（シリンダアーム）１６の基端が、前記ナックルジョイント１５の枢支ピン１５ａによって枢動可能に設けられており、このリンクプレート１６の遊端には後述する弁軸の上端に嵌合される受筒１６ａが形成され、この受筒１６ａの下面は軸受部８の上面と当接されている。

一方、図中１７は弁体を示しており、この弁体１７は雫状をした平板となっており、その細径部分が基端とされ弁軸１８が取り付けられる。この弁軸１８は三段の径を異ならしめた円柱体とされており、軸受部８内に下方より挿通され、その上端にリンクプレート１６の受筒１６ａが嵌合され、エンドプレート１９によって抜け止めされている。この弁体１７はその作用部分となる大径部が短管７の排出口と対応している。

前記した弁軸１８が取り付けられる基端には角筒孔を形成した受ピース２０が設けられており、その受ピース２０の角筒孔に弁軸１８の下端が嵌合され、Ｏリング１８ａを介してエンドプレート１８ｂが設けられ、下方より六角ボルト１８ｃによって位置決め固定され、スリップが生じないよう図られている。

また、この弁体１７の一方側の側縁には少なくとも一以上の弧状の切り欠き２ｂが形成され、下面には補強プレート２２が形成されたものとなっている。

一方、図中２３は電子秤であり、前記した計量盤Ｍと電気的に接続され、計量状況の情報をその計量盤Ｍに送り、その情報を電動シリンダ１０へ伝達することで、電動シリンダ１０のシリンダロッド１０ａが作動し、連結されている弁体１７を枢動させる。

さらに、図中２４は供給される粉粒体を受け入れ収納するための収納容器としてのプラスチック製袋を示しており、本実施例では、このプラスチック製袋２４を補助容器２５内に入れ、その蓋体２５ａの中央透孔から引き出した袋口を偏心ホッパー５の排出口と継なげる構成としてある。

本発明の第一実施例に係る粉粒体の計量フィーダ装置は上記のように構成されている。ここで、その作用を説明すると、計量盤Ｍからの情報によって電動シリンダ１０が作動すると、それに伴って弁体１７が短管７の排出口を開閉するように弁軸１８を軸として枢動する。この枢動は図７として示すように、粉粒体の供給当初にあっては、想像線のように短管７の排出口を全開できる。この際、偏心ホッパー５内にあって、弁体１７の可動域は制約されても切り欠き２１によって短管７の排出口を避けることができる。また、一定重量の粉粒体がプラスチック製袋２４内に収納され、微少な増量を行なう際には、弁体１７で短管７の排出口を部分閉塞できるが、この部分閉塞も、切り欠き２１の存在によってその開口域を微細に調整することができるものとなっている。

また、弁体１７は短管７の排出口に当接摺接させることもできるが、粉粒体の特性で、かじりが生じてしまうような時にはエアシリンダー９の作用によって弁軸１８を下降させ、弁体１７を短管７の排出口から離してやることも可能となっている。

続いて、図１０乃至図１９を参照して、本発明の第二実施例を説明する。尚、第一実施例と共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。これらの図にあって３０は第二実施例に係る粉粒体の計量フィーダ装置を示している。このフィーダ装置３０は最上部に、内部にスクレーパ３を備えたコーン状のホッパー２を有している。

ホッパー２の排出口は後述する弁体が稼働できるように断面略矩形とした上ケーシング３１の略中央に設けられた連結管３１ａと連結されている。この連結管３１ａの排出口縁は、後述する弁体の弧状板が摺接可能な弧状とされている。上ケーシング３１は、その下部にやはり、断面略矩形の下ケーシング３２が着脱自在に連結され、その下ケーシング３２の下面には粉粒体の供給用の排出口３２ａがコーン状に形成されているもので、その排出口３２ａには収納容器へ粉粒体を供給する短管３３が連接されている。尚、３１ｂは上下のケーシング３１、３２を締着し、離脱させるためのハンドルである。

下ケーシング３２の一方側面にはシリンダベース３４が取り付けられ、このシリンダベース３４には上面と下面に直交する補強板３４ａと３４ｂが設けられている。このシリンダベース３４上には電動シリンダ１０がトラニオン軸３５ａとトラニオン軸受金具３５ｂによって取り付けられ、このトラニオン構造によって傾動を可能なものとしている。３５ｃはベアリングを示している。

また、１０ｃはシリンダロッド１０ａのストッパ、１０ｄはそのストッパ１０ｃの前面に備えられた二山ジョイントを示しており、その二山ジョイント１０ｄにリングプレート（シリンダアーム）３６の基端をピンによって枢支している。即ち、電動シリンダ１０が稼働すると、シリンダロッド１０ａの進行にストッパ１０ｃで受けられ、二山ジョイント１０ｄの進行位置も所定の位置までの一定距離となる。

また、図中３７は弁体を示しており、この弁体３７は、外面側が膨出した弧状板３７ａと、その弧状板３７ａの両側面に設けられた一対の扇状板３７ｂ、３７ｂとより構成され、この扇状板３７ｂの基端角は９０度とされており、弧状板３７ａは、この扇状板３７ｂの一縁を半径とする円の四分の一の長さを有するものとなっている。

この弁体３７の扇状板３７ｂ、３７ｂの基端には回転軸３８が挿通されている。この回転軸３８の弁体３７より外方へ突出した部分は大径とされ、シールリング３８ａ、Ｏリング３８ｂ及びリップシール３８ｃが介在されて、上ケーシング３１と下ケーシング３２の境界で、そのケーシングの外方へ突出されている。この外方へ突出された部分は、径が細められて軸受３８ｄ、３８ｄを介在して支持管３９、３９内に嵌入されているもので、ストッパプレート３８ｅが支持管３９にビス３８ｆによって止着されている。

電動シリンダ１０が設けられた側に突出された回転軸３８は、その先端がリンクプレート３６と交差する位置となり、キー溝３８ｇによってリンクプレート３６の先端と係合され、連結部材４０によって連結され、リンクアーム３６の回動力が回転軸３８に伝達されるものとなっている。連結部材４０には回転軸３８の先端を抑えるエンドプレート４０ａがビスで止着されている。

また、支持管３９、３９が設けられる上ケーシング３１の側面にはカバー４２、４２がビスで止着されている。

本発明に係る第二実施例は上記のように構成されている。ここで、この第二実施例の作用を説明すると、電動シリンダ１０のシリンダロッド１０ａが引き込まれている時は、弁体３７は連結管３１ａの排出口を全開状態としてあり、粉粒体を大量に通過させ、第一実施例で示したと同様に収納容器へ収納させることができる。

電動シリンダ１０が作動し、シリンダロッド１０ａが前進すると、連結されているリンクプレート３６が作動し、そのリンクプレート３６と連結されている回転軸３８に回転力を与え、その回転によって弁体３７が回転作動する。この回転作動は連結管３１ａの排出口の形状に沿って、弧状板３７ａが摺接していくことによりなされる。この弧状板３７ａによって閉ざされた部分以外は開放状態とされ、微細な量の粉粒体を通過させる。

また、この第二実施例にあっては、電動シリンダ１０をトラニオン構造で取り付けているので、電動シリンダ１０、強いてはシリンダロッド１０ａを傾動させることが可能で、シリンダロッド１０ａの先端位置を変えることで、回転軸３８、即ち、弁体３７の位置を高さ調整することが可能となり、連結管３１ａの排出口との間に隙間を形成することもできる。

第一及び第二の実施例に係る粉粒体の計量フィーダ装置は上記のように構成されている。この各装置は粉粒体を対象とはしているが、粘性のないものならば、液体にも対応することができるのは勿論である。

１，３０ 粉粒体の計量フィーダ装置
２ ホッパー
３ スクレーパ
４ 供給量調整機構
５ 偏心ホッパー
６ 蓋板
７，３３ 短管
８ 軸受部
９ エアシリンダー
１０ 電動シリンダ
１０ａ シリンダロッド
１１，３４ シリンダベース
１２ 固定ピン
１３ 支持板
１４ フローティングジョイント
１５ ナックルジョイント
１６，３６ リンクプレート
１７，３７ 弁体
１８ 弁軸
１９ エンドプレート
２０ 受ピース
２１ 切り欠き
２２ 補強プレート
２３ 電子秤
２４ プラスチック製袋
２５ 補助容器
３１ 上ケーシング
３１ａ 連結管
３２ 下ケーシング
３５ａ トラニオン軸
３５ｂ トラニオン軸受金具
３７ａ 弧状板
３７ｂ 扇状板
３８ 回転軸
３９ 支持管
４０ 連結部材
４２ カバー
Ｍ 計量盤

Claims (10)

1. 粉粒体の投入容器の排出口に電動シリンダで稼働される弁体を設け、この弁体は粉粒体の収納容器が載置される電子秤からの情報によって無段階で開度調整を可能としてあることを特徴とする粉粒体の計量フィーダ装置。
2. 前記した投入容器と弁体との間は短管が介在され、前記弁体は下端の排出口が収納容器と連結されるケーシングの内部に位置することを特徴とする請求項１に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
3. 前記した弁体は一端部を軸支され、前記した短管の排出口と対応し、その開口面積を開閉するように水平方向に枢動する平板状のものとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
4. 前記した弁体は平面が略雫状あるいは半月状な平板のものとし、その細幅端が軸支され、その側縁には弧状の一以上の切り欠き部を形成していることを特徴とする請求項３に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
5. 前記したケーシングは収納容器へ粉粒体を供給する偏心させたホッパーとしたことを特徴とする請求項１から４のうち１項に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
6. 前記した弁体を軸支する軸にはサブシリンダーが設けられ、弁体を上下方向に位置可変としてあることを特徴とする請求項１から５のうち１項に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
7. 前記した弁体は外面が膨出した弧状板とし、その弧状板の両側面の扇状の支持部の基端を軸支し、垂直方向に沿って枢動するものとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
8. 前記した弧状板は円の四分の一の長さとし、両側面の扇状の基端角度は９０度としてあることを特徴とする請求項７に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
9. 前記したケーシングは上下に分離可能な構造としてあることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項７または請求項８に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。
10. 前記した電動シリンダはシリンダベース板上にトラニオン形とし、傾動可能としてあることを特徴とする請求項７から９のうち１項に記載の粉粒体の計量フィーダ装置。

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