JP2510500B2

JP2510500B2 - 固形物の空気輸送方法およびその装置

Info

Publication number: JP2510500B2
Application number: JP60259318A
Authority: JP
Inventors: 卯一石榑; 康人大東
Original assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Current assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1996-06-26
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JPS62121130A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、固形物をそれに応じた最適な移送速度で空
気輸送する空気輸送装置に関する。

［従来の技術］従来、カプセルや塊などの工業製品を移送するものと
してベルトコンベアーなどが広く使用されてきたが、こ
のものは設置にスペースをとり、コスト高となる。ま
た、このようなベルトコンベアーは、多数の動力伝達部
品によって構成されているため故障箇所が多く、保守、
点検がやっかいであるなどの問題を有していた。

そこで、近年では、空気輸送がコンベアーに代わって
広く利用されるようになっている。しかしながら、従来
の空気輸送は、輸送管路を密閉し圧縮空気を送り込んで
固形物を移送するものであるため、輸送管路が長くなる
と移送速度も下流側になるにつれて加速され増大するな
どの問題があり、固形物を輸送管路全般にわたって最適
な速度で空気輸送することは殆ど不可能とされている。

［発明が解決しようとする問題点］従って、本発明の目的は前記した従来の空気輸送方法
では不可能とされていた、固形物の移送速度を全輸送管
路にわたって最適な速度に維持できる輸送装置を提供す
ることを目的としている。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するため、提案される本発明装置は、
輸送管路の先端に、固形物を投入するためのシュータを
設けて投入部となし、輸送管路の終端には減速器と捕集
部を設け、シュータに投入された固形物を輸送管路内を
空気輸送し、終端に設けた減速器で失速させた後、自然
落下の形で捕集部において捕集するようにした固形物の
空気輸送装置であって、上記輸送管路は、予め複数段に
区分され、各段の上流側には、圧力センサと、この圧力
センサによって外気に通じる空気弁を開閉制御する空気
抜取／取入手段と、昇圧空気供給手段とを備えており、
上記輸送管路の各段には、上記昇圧空気供給手段によっ
て昇圧空気を供給しながら、上記圧力センサによって、
上記空気抜取／取入手段の通気弁を開閉制御させ、これ
によって、輸送管路の上記各段に一定速度の空気の流れ
を生じさせて、固形物を全輸送管路を通じてほぼ一定の
低速度で空気輸送させることを特徴とする。

このような構成の本発明装置は、種々の態様をもって
実施され、例えば、輸送管路の内径を被移送物となる固
形物の外形よりやや大きいものとした場合には、固形物
を所定の間隔で、かつ同一の方向を保持して、互いに衝
突させることなしに連続して移送できる（第７図参照）
ので、壊れ易い固形物を連続して移送する場合に頗る有
益である。

［発明の作用及び効果］本発明装置によれば、輸送管路を予め複数段に区分
し、その区分された各段毎に供給する空気量を、空気抜
取／取入手段と昇圧空気供給手段の組合わせ制御により
略一定に制御しているので、輸送管路の全般にわたっ
て、固形物を一定の速度で移送できる。

このような本発明装置によれば、次のような特有の効
果がある。

１）固形物の移送速度が自在に制御できる。

特に低速度においても定速度で固形物を移送できるの
で、壊れやすい固形物でも傷や損傷を与えず管路内を安
全に移送できる利点があり、産業的価値は頗る大であ
る。

２）輸送管路を容易に延長、短小化できる。

輸送管路を複数段に区分し、その各段の上流側に空気
抜取／取入手段と、昇圧空気供給手段及び圧力センサを
設けるだけでよいので、輸送管路を延長、短小するのが
容易である。

３）輸送管路をフルオープンの状態に保持して実施で
きる。

従来方法のように輸送管路を密閉して実施する必要が
ないので、管路の気密構造が簡単になり、またシュータ
バルブを開放した状態で、連続移送ができるので、流工
程により精算性が向上できる。

４）固形物の移送間隔が任意に制御できる。

輸送管路の各段の上流側に供給する空気量を高い精度
で制御できるので、固形物の移送間隔を任意にでき、特
に壊れやすい固形物の移送に最適である。

また、本発明装置によれば、上記の特徴を有する本発
明方法が実施され、空気輸送装置の一般的な特徴である
占有スペースを小さくでき、故障箇所が少なく、保守、
点検の容易な空気輸送装置が提供できる。

［発明の実施例］以下、実施例を示して本発明について具体的に説明す
る。

図１に、本発明の空気輸送装置の概略構成を系統図を
もって示す。

本発明の適用された空気輸送システムは、輸送管路１
の先端に固形物10・・・を投入するシュータ２を設けて
投入部を構成し、輸送管路１の終端には減速器３と捕集
部（不図示）を接続し、捕集部で補修するようにしてい
る。そして輸送管路１は、Ｉ〜IVで示すように複数段に
区分されており、各段Ｉ〜IVには、後述するような空気
抜取／取入手段４と昇圧空気供給手段５が設けられてい
る。

このような空気輸送システムにおいては、シュータ２
内に投入された固形物10・・・は、昇圧空気供給手段５
の駆動により輸送管路１内に生じた不圧によって輸送管
路１内に引き込まれ、以後は各段の輸送管路Ｉ〜IV内に
供給される空気量が略一定に制御され、全輸送管路１を
通じて所定の速度で固形物が移送され、最後に輸送管路
１の終端に設けられた減速器３を通じて失速され、自然
落下の形で捕集部に捕集される。

本発明においては、固形物10・・・の移送時にはシュ
ータバルブ９を開放して使用するが、固形物10・・・が
輸送管路１内に閉塞した場合には、後述するようにシュ
ータバルブ９の他、すべてのバルブ手段を閉じ、閉塞箇
所あるいは輸送管路のすべてを密閉して、昇圧空気供給
手段５を作動して、輸送管路１の管内圧力を上昇させて
固形物を強制的に除去する。固形物10・・・の管路１に
おける閉塞は、圧力センサ７によって検知され、また輸
送管路１内を移送される固形物10・・・の移送間隔の乱
れは、光センサ81,82によって検知される。

次に、本発明装置の各部の構成を説明する。

第2a図は、空気抜取／取入手段４の具体的構造を示す
ものである。この空気抜取／取入手段４は、図に示され
ているように、内筒41の外周にスリット状の空気流通孔
41a・・・を複数穿孔し、その外周部分を通気弁40に接
続される接続筒42aを有した外筒42で包囲した構造をな
している。上下の継手部43,44を、輸送管路１に直接接
続することによって空気輸送システムに組付けされる。

通気弁40は、例えば、電磁弁45に、外気と連通する流
量調整弁46を接続して構成されており、流量調整弁46の
弁開度を移送すべき固形物に応じて予め所定値に調節す
ることによって輸送管路１内に取り入れ、あるいは輸送
管路１内より外部に排出される空気量が調整される。

電磁弁45は、輸送管路１の各段の上流側に設けられた
圧力センサ７（輸送管路１内の空気圧を検知する）と連
動して開閉制御される。すなわち、圧力センサ７が輸送
管路の管内圧力が一定の範囲内にあると判断したときに
は閉じられ、一定の範囲を越えたときには開かれる。電
磁弁45が開かれたときには、輸送管路１の管内圧力が設
定レベルを越えると輸送管路１内より余剰空気を排出
し、設定レベルを下ると、輸送管路１内に外気を吸入
し、これによって上昇圧空気供給手段５によって輸送管
路１の上流側に供給される空気量を予め設定された一定
範囲に維持する。固形物の移送時の輸送管路の管内圧力
は、移送すべき固形物の重量、形状の他、輸送管路の形
状（例えば、立ち上がり、立ち下がり、ベント部があ
る）に応じて最適な値に設定されることはいうまでもな
い。

第2b図は、空気抜取／取入手段４の他例を示してお
り、内筒41に複数の円形の空気流通孔41b・・・を形成
したものである。第2a図と対応する部分は同一の符号を
付して説明を省略する。

一方、昇圧空気供給手段５は、第３図に詳細が示され
ている。この昇圧空気供給手段５の各々は、圧力レギュ
レータ57を介して空気源より供給される空気を輸送管路
１内に昇圧して供給するための加圧ノズル51を有してお
り、両方の継手部57,57を空気輸送管路１に接続して空
気輸送システムに組付けされる。52はパッキン、53,54
は昇圧空気供給手段５を輸送管路１に固定取着するため
のクランプバンド、55は空気源より供給される空気の逆
流を防止するためのチェッキバルブであり、分岐管56は
圧力レギュレータ57に接続される。加圧ノズル51の吹き
出し圧力は、圧力レギュレータ57によって設定され、輸
送管路１内に供給される空気量は、流量調整弁58によっ
て設定される。

また、空気輸送管路１の各段毎に設けられた圧力セン
サー７は、輸送管路１内の圧力が予め設定された所定値
を越えた場合に、輸送管路１の目詰りを検知し、不図示
の警報手段を作動する。本発明装置における目詰り検知
手段は、実施例に示されたもの以外にも、種々なセンサ
ー手段が利用ができることはいうまでもない。また、こ
のような光センサを用いない場合には、輸送管路１の全
体を透視管とし、視認により目詰りを発見できるように
してもよい。

なお、81,82は光センサーであり、輸送管路１の始端
と終端に１個づつ設けて、輸送管路１内を移送される固
形物の個数をカウントすると同時に、輸送管路１内を移
送される固形物の移送間隔の乱れを検出する。

第4a図〜第4d図に、減速器３の実施例を示す。

第4a図に示したものは、螺旋型減速器である。垂直に
立てられたドラム31の周りに、螺旋管32を巻回させて構
成したもので、輸送管路１の終端を螺旋管32の始端に接
続し、螺旋管32の終端を垂下させて使用する。このよう
なものでは、固形物10・・・が螺旋管32を通過する際
に、摩擦力が作用し、固形物10・・・を失速させ自然落
下により排出できる。

また、第4b図に示したものは、いわゆるピンチタイプ
の減速器である。輸送管路１の終端に接続された管路33
の内壁に、中央部分が窄んだ形状のゴム壁34を設けたも
ので、固形物10・・・が落下する際にゴム壁34によって
摩擦力を付与して失速あるいは減速させるものである。

更に、第4c図に示したものは、ピンチタイプの減速器
の改良であって、上、下に連続する管路35,36の内壁
に、ゴム膜34,34を設けたもので、上、下の管路35,36の
空気導入孔35a,36aより、空気を交互に供給し、あるい
は排出させることにより上、下のゴム膜34,35を膨張、
収縮させ、これによって落下して来る固形物10・・・に
摩擦力を付与して、失速あるいは減速させるものであ
る。

また、第4d図は、逆加圧タイプの減速器であり、加圧
ノズル37aを設けた逆加圧器37の上方に、空気抜取口35a
を設けた空気抜取／取入手段４と同様な構造の管路35を
設けて構成されたもので、ノズル37aからの空気の吐出
と、空気抜口35aからの空気の抜取を交互にあるいは間
歇に行うことにより、管路35内を落下して来る固形物10
・・・を失速あるいは減速させるものである。

次いで、本発明装置の制御動作を本発明方法とともに
説明する。

固形物の大きさ、重量、形状、特質（例えば素材を考
慮した壊れ易さなどがある）に応じて、空気抜取／取入
手段４に接続された通気弁40の開き具合いを調節する。

電磁弁6bを駆動し、空気源よりエアー供給ライン６を
介して昇圧空気供給手段５に空気を送り込んで該昇圧空
気供給手段５を作動し、複数に区分された各管路Ｉ〜IV
の上流側に空気を供給する。この場合、供給する空気の
圧力は、圧力レギュレータ57によって、また供給する空
気量は流量調整弁58によって調整する。

電磁弁7aを駆動して、シュータバルブ９を開き、シュ
ータ２内に固形物10・・・を投入する。シュータ２内に
投入された固形物10・・・は、昇圧空気供給手段５の作
動によって管路１内に生じた負圧により、管路１内に引
き込まれ、輸送管路１の全般にわたって略一定した速度
で移送され、最後に減速器３により失速あるいは減速さ
れて捕集されることになる。

本発明では、輸送管路１の各段Ｉ〜IVの上流側に、昇
圧空気供給手段４より管路内に昇圧空気が送り込まれて
来る時に、同時に空気抜取／取入手段５を作動させて、
輸送管路の各段に流れ込む空気量を一定に制御してい
る。

実施例では、輸送管路１の終端に、外気に通じる流量
調整弁46を設けて、輸送管路１の終端に蓄積する余剰空
気を排出しているが、本発明にとって不可欠な要素では
ない。

第５図は、輸送管路の長さ寸法ｌ［ｍ］を同一にした
場合における固形物の移送速度ｖ［m/sec］の変化状態
を示すグラフであるが、下側に図示された本発明方法で
は、上側に図示された従来方法とことなり、輸送管路Ｉ
〜IV内を移送される固形物の移送速度が略一定に制御さ
れていることが理解される。

以上の実施例においては、空気抜取／取入手段４を圧
力センサ７に連動させ、昇圧空気供給手段５は、共通の
エアーライン６に設けた電磁弁6aの開閉制御によって一
斉に作動させる態様について説明したが、本発明はこの
ような態様を採用せずに、マイクロコンピュータなどで
制御する態様を採用してもよい。

第６図は、この場合における制御システムの構成図を
示しており、制御に必要な各種センサと、各種アクチュ
エータは、I/Oポートを介してCPUに連結されており、CP
Uでは輸送管路１の各段Ｉ〜IV毎に設けた圧力センサ、
光センサから出力される検知信号に応じて、空気抜取／
取入手段、昇圧空気供給手段、シュータバルブに制御信
号を送っている。

このような制御態様を採用する場合には、圧力センサ
より送られてくる検知信号に応じて、空気抜取／取入手
段、昇圧空気供給手段をデューティ制御（スイッチング
制御）できるので、予め移送すべき固形物に応じた制御
プログラムを作成して記憶させておき、移送制御時に、
用意した制御プログラムを選択することにより、無人制
御が可能となり、ファクトリーオートメイション化に寄
与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の全体構成を示す系統図第2a図〜第2b図は、空気抜取／取入手段の構造を示す一
部縦断面構造図第３図は、昇圧空気供給手段の例図第4a図〜第4d図は、減速器の例図第５図は、本発明装置と従来装置に於ける固形物の移送
速度の変化状態を比較するグラフ第６図は、本発明装置をマイクロコンピュータ制御によ
り実施する場合の制御の構成図第７図は、輸送管路内を移送される固形物の説明図であ
る。（符号の説明）１……輸送管路２……シュータ３……減速器４……空気抜取／取入手段５……昇圧空気供給手段６……エアー供給ライン７……圧力センサ 81,82……光センサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】輸送管路の先端に、固形物を投入するため
のシュータを設けて投入部となし、輸送管路の終端には
減速器と捕集部を設け、シュータに投入された固形物を
輸送管路内を空気輸送し、終端に設けた減速器で失速さ
せた後、自然落下の形で捕集部において捕集するように
した固形物の空気輸送装置であって、上記輸送管路は、予め複数段に区分され、各段の上流側
には、圧力センサと、この圧力センサによって外気に通
じる空気弁を開閉制御する空気抜取／取入手段と、昇圧
空気供給手段とを備えており、上記輸送管路の各段には、上記昇圧空気供給手段によっ
て昇圧空気を供給しながら、上記圧力センサによって、
上記空気抜取／取入手段の通気弁を開閉制御させ、これ
によって、輸送管路の上記各段に一定速度の空気の流れ
を生じさせて、固形物を全輸送管路を通じてほぼ一定の
低速度で空気輸送させることを特徴とする固形物の空気
輸送装置。