JP2018158798A - 粒体の定量フィーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排出先容器の形状に応じた粉体の排出が可能な粉体の定量フィーダ装置を提供する。【解決手段】本発明に係る粉粒体の定量フィーダ装置は、粉体が投入される収容容器と、収容容器から供給された粉体を回転搬送する供給盤と、底を有する筒形状を有し、供給盤の周縁に相当する底の一部に排出孔が形成され、供給盤が収容された収容部と、供給盤と収容部の底との間、若しくは収容部の底裏に設置され、排出孔に相当する位置に排出孔よりも小さく正円ではない排出調整孔が形成された排出調整板とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、粉体を定量供給するための定量フィーダ装置に関する。

従来より、粉体を微量域で定量供給することは、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に影響を受け、非常に困難な作業となっている。

このような課題に対し、出願人は、特許文献１に示すような粉体の定量フィーダ装置を開発した。この装置の基本構造は、図４に示すように、供給手段４、供給盤５および強制排出盤６から構成されている。供給盤５および強制排出盤６は同じ高さに設置され、供給手段４は、それよりも１段高い位置に配されている。供給手段４、供給盤５および強制排出盤６はすべて回転するように構成されている。

供給手段４は、羽根体４ａ、４ａ‥を有しており、羽根体４ａ、４ａ‥の先端が供給盤５の上面と摺接する。供給盤５および強制排出盤６は、歯車状の円盤に形成されており、周縁に歯が等間隔に形成されている。供給盤５および強制排出盤６は、互いの歯が噛み合うように配置されている。

回転する供給手段４の羽根体４ａ、４ａ‥によって送られた粉体は、逐次、回転する供給盤５の計量溝５ａ、５ａ‥内に送られ、計量溝５ａ、５ａ‥が粉体で埋められていく。強制排出盤６の突歯６ａ、６ａ‥が、供給盤５の計量溝５ａ、５ａ‥と噛合する位置の下には、排出シュート７が設けられており、供給盤５の計量溝５ａに埋められた粉体が、強制排出盤６の突歯６ａにより強制的に排出シュート７へ排出される。

特開２０１２−４１１０６号公報

このような定量フィーダ装置の使用方法として、排出シュート７の下方にベルトコンベア（図示せず）を設置し、ベルトコンベア上に複数の排出先容器を並べて、排出シュート７の真下へ順次搬送し、排出先容器に、計量溝５ａによって定量された粉体を順次収容することがある。

しかしながら、ここの排出先容器の形状が、平面視において長方形や多角形等のように、平面視において正円である排出シュートとは異なる形状である場合には、排出先容器に落下せず粉体がこぼれる、あるいは、排出先容器内に粉体が山形状に堆積してキャップ等で封じることができないという問題がある。

本発明は、このような問題に対してなされたものであり、排出先容器の形状に関わらず、排出先容器に過不足なく粉体を定量供給できる粉体の定量フィーダ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記のような目的を達成するために、以下のような特徴を有している。
［１］ 粉体が投入される収容容器と、
収容容器から供給された粉体を回転搬送する供給盤と、
底を有する筒形状を有し、供給盤の周縁に相当する底の一部に排出孔が形成され、供給盤が収容された収容部と、
供給盤と収容部の底との間、若しくは収容部の底裏に設置され、排出孔に相当する位置に排出孔よりも小さく正円ではない排出調整孔が形成された排出調整板とを備えた粉体の定量フィーダ装置。

［２］ 供給盤は、計量溝を有する歯車状の円盤からなり、歯車の凹部である計量溝に粉体を収容して回転搬送し、
粉体の定量フィーダ装置は、さらに、歯車状の円盤からなり、供給盤と噛合して供給盤の計量溝に収容された粉体の排出を補助する強制排出盤を備え、
収容部は、供給盤および強制排出盤を共に収容し、供給盤および強制排出盤の外形に沿った筒形状を有し、かつ、供給盤および強制排出盤の噛合部に相当する位置に排出孔が形成され、
排出調整板は、供給盤および強制排出盤の外形に沿った形状を有している［１］に記載の粉体の定量フィーダ装置。

［３］ 排出調整孔は、三角形、長方形、多角形、楕円、若しくは、星型である［１］または［２］に記載の定量フィーダ装置。

本発明の実施の形態に係る粉体の定量フィーダ装置の全体構成を示す断面図 である。 本発明の実施の形態に係る粉体の定量フィーダ装置の定量部を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る粉体の定量フィーダ装置の定量部を示す断面図である。 従来の粉体の定量フィーダ装置の供給盤および強制排出盤の周辺の断面図である。

以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態に係る粒体の定量フィーダ装置について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る粉体の定量フィーダ装置の全体構成を示す断面図である。この粉体の定量フィーダ装置は、粉体の投入口１が開口された粉体の収容容器（ホッパー）２と、粉体の定量を行う定量部が設置されたディスクフレーム１０と、粉体の定量部を駆動するモータ８を有している。
収容容器２、ディスクフレーム１０およびモータ８は、架台９の上に設置されている。

図１では、収容容器２は、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。なお、収容容器２は、下方に従って径が小さくなるようなコーン状としてもよい。

攪拌軸１１の一部として、収容容器２内には、略Ｌ字状の丸棒からなる攪拌棒３が取り付けられている。攪拌棒３は、攪拌軸１１と同期回転することで、収容容器２内の粉体が、ブリッジや収容容器２の内側側面に付着しないように機能する。攪拌軸１１の下端側には、後述する供給盤５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。

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が設けられている。仕切板１２は、隔壁として収容容器（ホッパー）２内部と、その下方に設置された粉体の供給手段４とを分離している。仕切板１２は、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ように機能する。

図２は、本発明の実施の形態に係る粉体の定量フィーダ装置の定量部を示す平面図であり、図３はその断面図である。定量部は、供給手段４、供給盤５および強制排出盤６を有している。供給盤５および強制排出盤６は同じ高さに設置され、供給手段４は、それよりも１段高い位置に配されている。供給盤５および強制排出盤６は、底のある筒状の収容部２１に収容されている（図３参照）。収容部２１は、供給盤５および強制排出盤６の外周に沿った形状（８の字形状）を有している。供給手段４、供給盤５および強制排出盤６は、すべて回転するように構成されている。

収容部２１には、供給盤５の周縁部に相当する底の一部に排出孔２１ａが形成されている。排出孔２１ａは、供給手段４より粉粒体が供給される部分に対し、供給盤５が半回転した位置に設けられている。

供給手段４は、攪拌軸１１の中心に対し、等間隔に設けられた複数の羽根体４ａ、４ａ‥を有している。供給手段４は、平面視において供給盤５の周縁と一部が重複するように配置されており、供給手段４の羽根体４ａ、４ａ‥の先端が供給盤５の上面と摺接するように配置されている。供給手段４は、回転することにより、供給手段４の上部に配置されている収容容器２から粉体の落下を促進させ、供給盤５に形成された計量溝５ａ、５ａ‥へ粉体を送り込む。

供給盤５は、周縁に歯が等間隔に形成された歯車状の円盤により構成されている。供給盤５は、周縁に等ピッチで計量溝５ａ、５ａ‥が連続形成されている。供給手段４の羽根体４ａ、４ａ‥で送られた粉体は、逐次供給盤５の凹部である計量溝５ａ、５ａ‥内に送られ、この凹部（計量溝５ａ、５ａ‥）が粉体で埋められていく。

強制排出盤６は、周縁に歯が等間隔に形成された歯車状の円盤により構成されている。強制排出盤６は、同じく周縁に等ピッチで突歯６ａ、６ａ‥が形成されている。突歯６ａ、６ａ‥は、供給盤５の計量溝５ａ、５ａ‥と噛合するように構成されている。

図３に示すように、計量溝５ａ、５ａ‥と、突歯６ａ、６ａ‥の噛合部に相当する位置には、収容部２１の底に排出孔２１ａが形成されている。排出孔２１ａの下には、排出シュート７が連結されている。

すなわち、排出シュート７は、計量溝５ａ、５ａ‥と、突歯６ａ、６ａ‥の噛合部に配されている。突歯６ａ、６ａ‥は、計量溝５ａ、５ａ‥と噛合する際に、計量溝５ａ、５ａ‥内に残存する粉体を、排出孔２１ａおよび排出調整孔１３ａを介して排出シュート７に強制的に排出する。

供給手段４および供給盤５は、モータ８により駆動されている。なお、強制排出盤６は、供給盤５の計量溝５ａ、５ａ‥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。なお、供給手段４、供給盤５および強制排出盤６は、金属により構成することができる。

排出シュート７の下方にはベルトコンベア（図示せず）が設置される。ベルトコンベア上には、複数の排出先容器（図示せず）が並べられる。排出先容器は、排出シュート７の真下に順次搬送され、排出先容器に定量された粉体を順次収容される。

供給盤５と収容部２１の底との間には、排出調整板１３が設けられている。排出調整板１３の外形は、収容部２１の底と同じ形状に形成されている。すなわち、排出調整板１３は、供給盤５および強制排出盤６の外周に沿った形状を有している。排出調整板１３には、排出孔２１ａに相当する位置に、排出孔２１ａよりも小さく正円でない排出調整孔１３ａが形成されている。

排出調整孔１３ａは、排出先容器の収容口の平面視の形状に相当する形状（一致又は若干小さい相似形）を有している。例えば、排出先容器の収容口の形状が長方形であれば、排出調整孔１３ａの形状は、長方形に形成される。図２の例では、排出調整孔１３ａの形状は、供給盤５の径方向に短辺を有する長方形に形成されている。

次に、このように構成された粉体の定量フィーダ装置の動作について説明する。この粉体の定量フィーダ装置では、供給盤５と収容部２１の底との間に排出調整板１３を設け、この排出調整板１３に、排出先容器の形状に相当する形状の排出調整孔１３ａを形成している。そのため、供給盤５の計量溝５ａ、５ａ‥に埋められた粉体が、強制排出盤６の突歯６ａ、６ａ‥によって掻き出され、排出調整孔１３ａに埋められる。排出調整孔１３ａは、排出先容器の形状に形成されているため、排出調整孔１３ａに埋められた粉体の外形が、平面視おいて、排出先容器の収容口の形状と同じ形状で排出先容器に排出される。

このように本発明では、排出先容器の形状に相当する形状の排出調整孔１３ａを形成することで、排出先容器の形状が正円でない場合であっても、排出先容器の形状によらずに定量供給を実現することができる。
本発明は、上述の実施の形態に関わらず、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の設計変更を加えることができる。

例えば、排出調整孔１３ａの形状は、排出先容器の形状に応じて、三角形、長方形、多角形、楕円、若しくは、星型など様々な形状にすることができる。なお、排出調整孔１３ａは、排出先容器の平面視の形状と同一とする必要はなく、同じ外形として一回り小さく形成してもよい。

また、供給盤５は、周縁に計量溝５ａ、５ａ‥が形成されていない円錐形状、若しくは、円錐台形状としてもよい。また、強制排出盤６は、設けられていなくてもよい。

また、排出調整板１３は、上述の説明では供給盤と収容部の底との間に設置されているとして説明したが、排出調整板１３は、収容部２１の底裏に設置されていてもよい。

強制排出盤６の突歯６ａ、６ａ‥は、供給盤５の計量溝５ａ、５ａ‥と噛合するように構成されているが、各突歯６ａの先端が計量溝５ａの底に触れないように、供給盤５及び強制排出盤６の回転軸間の距離を噛合させるときより所定距離離間させてもよい。これによれば、突歯６ａ、６ａ‥は、供給盤５の計量溝５ａ、５ａ‥と緩く噛合するため、計量溝５ａの容量に対して排出調整孔１３ａが小さい場合であっても、突歯６ａ、６ａの掻き出しにより発生する圧力を調整することができる。

２ 収容容器
４ 供給手段
５ 供給盤
６ 強制排出盤
７ 排出シュート
８ モータ
９ 架台
１０ ディスクフレーム
１３ 排出調整板
２１ 収容部

Claims (3)

1. 粉体が投入される収容容器と、
   収容容器から供給された粉体を回転搬送する供給盤と、
   底を有する筒形状を有し、供給盤の周縁に相当する底の一部に排出孔が形成され、供給盤が収容された収容部と、
   供給盤と収容部の底との間、若しくは収容部の底裏に設置され、排出孔に相当する位置に排出孔よりも小さく正円ではない排出調整孔が形成された排出調整板とを備えた粉体の定量フィーダ装置。
2. 供給盤は、計量溝を有する歯車状の円盤からなり、歯車の凹部である計量溝に粉体を収容して回転搬送し、
   粉体の定量フィーダ装置は、さらに、歯車状の円盤からなり、供給盤と噛合して供給盤の計量溝に収容された粉体の排出を補助する強制排出盤を備え、
   収容部は、供給盤および強制排出盤を共に収容し、供給盤および強制排出盤の外形に沿った筒形状を有し、かつ、供給盤および強制排出盤の噛合部に相当する位置に排出孔が形成され、
   排出調整板は、供給盤および強制排出盤の外形に沿った形状を有している請求項１に記載の粉体の定量フィーダ装置。
3. 排出調整孔は、三角形、長方形、多角形、楕円、若しくは、星型である請求項１または２に記載の定量フィーダ装置。
   
   

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