JP2607655Y2 - 粉粒体計量供給装置およびその装置における輸送量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、空気源の気力により
材料供給源内の粉粒体（以下、材料ともいう）を輸送管
を介してホッパー内に計量供給する粉粒体計量供給装置
に関し、詳しくは、輸送管内の残留材料による閉塞によ
って操業不能に陥ることなく円滑にしかも短時間で高精
度に計量供給することのできる簡便な装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の粉粒体計量供給装置に
は、時間当たり輸送量を大きくして短時間に能率よく高
能率パターンによって供給しようとすれば計量精度が低
下し、計量精度を高めようとすれば時間当り輸送量を小
さくして高精度パターンにしなければならないので能率
が低下するという問題があった。これらの問題を解消す
る手段としては、 （ａ） 実公昭４８ー３４６７７号公報記載のもの、 （ｂ） 実公昭５５ー２２０４０号公報記載のもの、 （ｃ） 特公昭５３ー４０７９４号公報記載のもの、 （ｄ） 特開昭６０ー６１４１９号公報記載のもの、 （ｅ） 実開昭６０ー１５７７２５号公報記載のもの、 が知られている。

【０００３】従来例（ａ）のものは、輸送管と吸引管と
ホッパーと空気源と計量機と、吸引管に外気へ連通する
開口部とを備え、前記空気源を作動することにより材料
を輸送管を介してホッパー内に吸引供給し、その供給さ
れた材料を前記計量機により計量するようにしたもので
あり、上記開口部を介して吸引管へ二次空気を導入する
ことにより輸送管内の吸引力を低下させて材料の輸送パ
ターンを高能率パターンから高精度パターンに切換えれ
るようになっている。このものにおいても高能率、高精
度に計量供給できるという長所はあるが、二次空気の導
入口が外気に連通して設けられているので、不活性雰囲
気中で処理ができないという問題があった。

【０００４】従来例（ｂ）のものは、材料供給源と輸送
管とホッパーと空気源と計量機と、前記空気源に接続し
た吸引管と吐出管とを開閉および流量調節可能に連通の
バイパス通路とを備え、前記空気源を作動することによ
り材料供給源内の材料を輸送管を介してホッパー内に吸
引供給し、その供給された材料を前記計量機により計量
するようにしたものであり、クローズドに配設のバイパ
ス通路を介して吸引管へ不活性ガスなど所望の二次ガス
を導入可能になっており、任意のガス雰囲気のもとに輸
送管の吸引力を低下させて切換えれるようになっていて
従来例（ａ）の欠点が解消されている。

【０００５】従来例（ｃ）のものは、材料供給源の下部
に設けた器体内に材料を送出するための筒状の供給筒を
設け、該供給筒の上部に器外から差し替え可能なオリフ
ィス板を差し込み、また供給筒の下部開口端には器外か
らダンパ操作軸を操作することにより開閉可能なダンパ
を設け、器体下部を空気輸送管に接続したものであり、
材料の送出量を直接に制御することにより、材料の輸送
パターンを高能率パターンから高精度パターンに切換え
るようにしたものであって高能率、高精度に供給するこ
とができる。

【０００６】従来例（ｄ）、（ｅ）のものは、輸送管の
先端に吸引ノズルを設け、この吸引ノズルに二次空気量
調整装置を設けて二次空気の流量を調節できるようにし
たものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものは（ａ）〜（ｅ）いずれのものも、輸送媒体として
の空気流の吸引力を制御するか、または輸送対象物であ
る材料の送出量を制御するかのいずれか片方の要素のみ
を単独に制御する方式であり、いずれの方式にもそれぞ
れの問題があった。

【０００８】空気量の吸引力を単独に制御する方式のも
のにおける従来例（ａ）、（ｂ）は、いずれのものも二
次ガスの導入手段が吸引管に設けられている。図２を援
用して説明すると、従来例においても吸引管７はホッパ
ー４と空気源６との間に配設されていて、この吸引管７
に二次ガスを導入すると、その導入個所を境にそれより
も上流（材料源側）では吸引力が低下するのが当然であ
り、上記従来例のように二次ガスが吸引管に導入された
場合には、それより上流側に配設されている輸送管では
吸引力が当然のこととして低下しているので、輸送を停
止した際に輸送中の材料が輸送管内に多量に残留する。
このようにして、輸送管内に材料が多量に残留した状態
では、次回の輸送開始時にその残留材料が輸送管を閉塞
するので輸送不能に陥るという問題があった。

【０００９】従来例（ｃ）のように、材料の送出量のみ
を単独に制御する方式のものにおいては、制御の対象が
気体状態のものに比べて制御の困難な固体状態のもので
あるため、空気流を制御する方式のものに比べて装置が
大掛かりなものならざるをえず、ラインを構成する装置
としてはその設置に困難を伴うし、コスト高にもなると
いう問題があった。

【００１０】従来例（ｄ）、（ｅ）によれば、二次空気
量調整装置を吸引ノズルに設けているから、この二次空
気量調整装置が、材料供給源内の材料層に近接又は埋設
するため、該二次空気量調整装置の二次空気取入口が材
料で詰まってしまい材料輸送が円滑に行えなかったり、
該二次空気取入口を清浄する手間がかかるなどの問題が
あった。

【００１１】この考案は、上記の問題を解消しようとす
るものであり、輸送不能に陥ることなく円滑に、しかも
短時間で高精度に計量供給することができ、簡便で設置
の容易な高機能な装置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、この考案は、
材料供給源と輸送管とホッパーと空気源と計量機とを備
え、前記空気源を作動することにより材料供給源内の材
料を輸送管を介してホッパー内に吸引供給し、その供給
された材料を上記計量機により計量するようにしてなる
粉粒体計量供給装置において、空気流量制御部材と材料
送出量制御部材とを組み合わせた構成の複合制御弁を上
記輸送管の材料供給源寄りの位置に設け、材料の輸送量
を、輸送管内の空気流量と材料流量とを並行して加減す
ることにより調節できるように構成してなるものであ
る。

【００１３】なお、上記の複合制御弁を、空気流量制御
部材と材料送出量制御部材とを連動させて作動するよう
に構成した輸送量制御装置として用いるのがよい。前記
複合制御弁は計量機に連動して作動できるように構成す
るのがよい。

【００１４】吸引管や輸送管のような流路においては、
その途中に二次ガスが導入されると、その導入個所より
も上流（材料供給源側）では吸引力が低下するが、それ
よりも下流（空気源側）では吸引力に変化はなく所定の
吸引能力が維持されるという性質がある。この考案は、
材料輸送時の初期段階においては空気源の最大能力で吸
引するいわゆる高能率パターンで輸送し、ホッパーに設
けた計量機での計量が所望量に達する少し以前に二次ガ
スを輸送管へ導入する。このようにして二次ガスが輸送
管に導入されると、その導入個所よりも上流では吸引力
すなわち輸送ガスの流速が低下して輸送ガスに対する材
料の比率が増大し、輸送管中の材料比は増大するが、輸
送ガスの流速が低下しているので、材料は少量づつ輸送
される状態になる。二次ガスの導入個所よりも下流で
は、一旦低下していた吸引力が導入される二次ガスによ
り元の吸引力に回復されて流速は大きいので、輸送ガス
に対する材料の比率は低下し、輸送管中の材料比が低下
した状態で少量づつ輸送されていて高精度な計量が得ら
れる高精度パターンの状態になっている。

【００１５】この状態で吸引を停止させるものであるか
ら、二次ガスの導入個所よりも上流では輸送管中に材料
が残留するが、導入個所までの長さは僅かなので、その
残留量も僅かであり、下流には殆ど残留しないので、残
留量の総量としては大幅に減少している。従って、次回
の吸引開始時に輸送管を閉塞することがないので、常に
円滑な吸引供給を行うことができる。また、この上流側
の残留量は、二次ガスの導入個所を上流側に移せば移す
ほど少なくすることができるので、殆ど無しにすること
ができる。

【００１６】請求項１において、空気流量と材料送出量
との両要素を並行して制御するものであるから、固体を
対象としていて制御の困難な材料送出量制御の難易度
が、制御の容易な空気流量制御の併用により空気流量制
御のレベルにまで軽減される。すなわち、難易度の高い
材料送出制御方式を空気流量制御方式並の簡便な装置で
もって省スペースに実施できる。また、これに用いる制
御装置も無段階制御であり、エアーハンマー現象を生じ
ることがなく、エアーハンマー現象による閉塞が防止で
きる。更には、空気流量と材料送出量との調節が並行し
てしかも逆方向に加減できるようになっているので、材
料送出量を減少させて高精度パターンに移行させる際
に、空気流量を逆に増大させることができ、輸送管中で
の材料の残留量を一層少なくすることができる。このよ
うに高機能であるので、装置全体をより小型化すること
ができる。

【００１７】

【第１実施例】この考案の第１実施例を図１と図２に基
づいて以下に説明する。図１は本実施例の概略構成図、
図２は図１における空気流量制御部材１０ａと材料流出
量制御部材１０ｂの拡大斜視図を示している。 本考案に
係わる粉粒体計量供給装置は、材料供給源１と、材料供
給源１と捕集器３間に接続した輸送管２と、ホッパー４
と、ホッパー４に付設したロードセル等の計量機５と、
捕集器３に吸引管７を介して接続したブロワやコンプレ
ッサ等の空気源６とを主要構成要素としており、前記空
気源６を作動することにより材料供給源１内の材料を輸
送管２を介してホッパー４内に吸引供給し、その供給さ
れた材料を前記計量機５により計量するようにしてい
る。

【００１８】前記材料供給源１からホッパー４に至るま
での輸送管２の材料供給源１寄りの位置には、外気その
他の気体を導入する二次ガス導入手段１０を設け、輸送
管２への二次ガスの導入によりホッパー４への材料の輸
送量を調節するようにしている。

【００１９】 この実施例では、ホッパー状の材料供給源
１の出口に輸送管２の混入部２７を気密的に接続すると
ともに、該混入部２７内には、材料供給源１の出口端１
ａと、二次ガス導入管４０の二次ガス導入口１１の先端
部４０ａとを対向して挿入している。前記材料供給源１
の出口端１ａと二次ガス導入管４０の先端部４０ａとの
間には、二次ガス導入手段１０である空気流量制御部材
１０ａ及び材料流出量制御部材１０ｂが設けられてい
る。

【００２０】空気流量制御部材１０ａと材料流出量制御
部材１０ｂとは複合制御弁たる弁機構１２をなしてお
り、具体例としては、図２に示すように構成されてい
る。すなわち、円板状の基板４１の上方には傾斜面状の
開口４２を形成するとともに、該基板４１の下方には前
記開口４２と１８０°対称させた傾斜面状の開口４３を
有し、前者の開口４２内に前記材料供給源１の出口端１
ａを、後者の開口４３内に傾斜面状の切口を有する先端
部４０ａを、それぞれ嵌合している。

【００２１】 前記基板４１の中央部には回転軸４４の一
端が溶接などにより固定してあり、該回転軸４４の他端
はモータ等の駆動源４５の駆動軸４６と継手４７により
連結してある。図１で符合４８は駆動源４５を取り付け
る取付ケース、４９は軸受、５０はフィルタであって、
これはないものでもよい。輸送管２の先端は捕集器３に
接続され、該捕集器３には吸引管７を介して吸引式の空
気源６が接続してある。捕集器３の下部にはホッパー４
が接続され、ホッパー４に供給された材料の充填量を計
量機５で計量するようにしてある。

【００２２】 上述の構成からなるので、１つの駆動源４
５により空気流量制御部材１０ａと材料流出量制御部材
１０ｂを同時に制御して、空気流量と材料流出量を同時
に調節できる。すなわち、図１において、弁機構１２た
る空気流量制御部材１０ａ及び材料流出量制御部材１０
ｂが実線位置に回転しているときには、空気流量制御部
材１０ａは開弁状態であって外気や圧縮空気等の外気は
実線イの如く輸送管２内へ送られる一方、材料流出量制
御部材１０ｂは閉弁状態であり材料供給源１からの材料
は輸送管２内へは供給されない。上記空気流量制御部材
１０ａ及び材料流出量制御部材１０ｂを駆動源４５によ
り２点鎖線の如く回転すると、前述したのとは反対に、
空気流量制御部材１０ａは閉弁状態で前記外気は輸送管
２内へは供給されないが、材料流出量制御部材１０ｂは
開弁状態であるため材料供給源１からの材料は２点鎖線
ロに示す如く輸送管２内へ供給される。このようにし
て、駆動源４５によって、上記空気流量制御部材１０ａ
及び材料流出量制御部材１０ｂを任意角度回転して、空
気流量と材料流出量とを同時に調節でき、しかもそれら
の流量の調節が任意にできる。

【００２３】本実施例では、空気流量制御部材１０ａと
材料流出量制御部材１０ｂとを一体に形成して、両者１
０ａ、１０ｂを１つの駆動源４５で連動して作動するよ
うにしているが、同空気流量制御部材１０ａと材料流出
量制御部材１０ｂとを別体に分離して形成して、両者１
０ａ、１０ｂをそれぞれ別個の駆動源４５、４５で駆動
することもできる。また、空気流量制御部材１０ａ及び
材料送出量制御部材１０ｂからなる複合制御弁は、計量
機５に連動させて作動できるように構成する方が好まし
い。

【００２４】駆動源４５としては、本実施例のように回
転軸４４を回転させるものに限らず、揺動させることで
もよく、その場合には上記空気流量制御部材１０ａと材
料流出量制御部材１０ｂは適宜設計変更しなければなら
ない。

【００２５】本実施例では、材料供給源１の出口端１ａ
は図１に示すように所望角度傾斜するとともに、それに
見合うように材料流出量制御部材１０ｂも傾斜して、材
料の排出し易い安息角が選定できるので、材料流出量制
御部材１０ｂでの材料の噛み込みが解消できる。

【００２６】

【第２実施例】第２実施例を図３に基づいて以下に説明
する。この実施例は、 輸送管２の任意個所に材料流
量検出器６０を設け、この材料流量検出器６０で検出し
た値と、制御器６１に予め設定した値とを比較演算して
材料流量が目標値になるように、駆動源４５による空気
流量制御部材１０ａと材料流出量制御部材１０ｂの回転
角度を自動的に変えられるようにしている点と、 前
記材料流量検出器６０より下流側の輸送管２の先端に、
図１と同様の捕集器３、ホッパー４、吸引式空気源６等
を設けている点で、第１実施例と異なり、その他の構成
は図１及び図２と同様としてなるものである。このよう
に構成することにより、外気の空気流量と材料流出量の
きめ細かい制御が自動的に可能となる。

【００２７】このような流量の自動制御は図１において
も実施することができる。すなわち、図３の材料流量検
出器６０を図１の捕集器３又はホッパー４に設け、この
材料流量検出器６０に図３に示す如き制御器６１を接続
して、該制御器６１により前記空気流量制御部材１０ａ
及び材料流出量制御部材１０ｂの回転角度を調節するこ
とができる。

【００２８】この考案によれば、図４に沿って説明する
と、例えばホッパー４の１回当りの充填量を１０ｋｇと
したとき、例えば８ｋｇの材料が充填されるまでを同図
の如く大量投入し、８ｋｇ以上より９．５ｋｇまでを
同図の如く中量投入し、９．５ｋｇ以上から１０ｋｇ
の満杯になるまでは同図の如く少量投入する。このと
き及びの段階では輸送路への二次ガスの導入を増加
して行き、混入比を低減させて材料の供給量を減少させ
ることにより、全体の供給時間を短縮しながら計量精度
を高めることができる。また、本考案によれば、図５の
如く、二次ガス導入手段１０の弁機構１２によって、二
次ガス導入口１１の開口量を任意に変えることにより、
輸送路の空気流量を一般例イのほか、ロ、ハ、ニ、ホ、
その他任意の線となるように得ることができる。なお、
第１実施例及び第２実施例では、前記空気流量の変更だ
けでなく材料の流出量の変更も並行してできるため、前
述したものより更に計量精度等を向上することができ
る。

【００２９】前記各実施例の構成部品はすべて又は殆ど
着脱自在な構成にすると、輸送量の変更を容易にできる
利点がある。

【００３０】以上に説明したように、二次ガス導入手段
を材料供給源からホッパーに至る輸送管に設け、材料の
輸送量を輸送管への二次ガス導入により調節するように
すると、材料輸送の初期段階においてはホッパーへ大量
の材料を供給し、材料の供給量が所望量に到達する少し
以前においては前記二次ガス導入手段により二次ガスを
輸送管へ導入して、ホッパーへの材料供給量を少量づつ
供給することができる。つまり、既述したように、高能
率パターンより高精度パターンへ移行するようにしてい
るため、材料の計量精度が向上される。また、上記高精
度パターンの状態において空気源による吸引を停止させ
ることにより、既述したように、二次ガスの導入個所の
上流及び下流のいずれでも材料の残留量は僅かで輸送管
を閉塞することがないので、常に円滑な吸引供給を行う
ことができる。また、二次ガス導入手段を輸送管の材料
供給源寄りの位置に設けると、前記上流側における材料
の残留量を減少することができ、殆ど残量無しにするこ
とができる。

【００３１】

【考案の効果】本考案の粉粒体計量供給装置によれば、
空気流量と材料送出量との両要素を並行して制御するも
のであるから、固体を対象としていて制御の困難な材料
送出量制御の難易度が、制御の容易な空気流量制御の併
用により空気流量制御のレベルまで軽減される。すなわ
ち、難易度の高い材料送出量制御方式を空気流量制御方
式並の簡便な装置でもって省スペースに実施できる。ま
た、これに用いる制御装置も無段階制御であり、エアー
ハンマー現象を生じることがない。更には、空気流量と
材料送出量との調節が並行してしかも逆方向に加減でき
るようになっているので、材料送出量を減少させて高精
度パターンに移行させる際に、空気流量を逆に増大させ
ることができ、輸送管中での材料の残留量を一層少なく
することができる。このように高機能であるので、装置
全体をより小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実 施例の要部断面図である。

【図２】図１における空気流量制御部材と材料流出量制
御部材の斜視図である。

【図３】 第２実施例の要部断面図である。

【図４】 本考案の作用を示すグラフである。

【図５】 本考案の作用を示す別なグラフである。

【符号の説明】 １ 材料供給源 ２ 輸送管 ４ ホッパー ５ 計量機 ６ 空気源 ７ 吸引管 １０ 二次ガス導入手段 １０ａ 空気流量制御部材 １０ｂ 材料流出量制御部材 １１ 二次ガス導入口 １２ 弁機構 ２７ 混入部 ４０ 二次ガス導入管 ４２、４３ 開口 ４５ 駆動源 ４６ 駆動軸 ６０ 材料流量検出器 ６１ 制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−61419（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−261731（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 53/00 - 53/66

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 材料供給源と輸送管とホッパーと空気源
   と計量機とを備え、前記空気源を作動することにより材
   料供給源内の材料を輸送管を介してホッパー内に吸引供
   給し、その供給された材料を前記計量機により計量する
   ようにしてなる粉粒体計量供給装置において、 空気流量制御部材と材料送出量制御部材とを組み合わせ
   た構成の複合制御弁を前記輸送管の材料供給源寄りの位
   置に設け、材料の輸送量を、輸送管内の空気流量と材料
   流量とを並行して加減することにより調節できるように
   構成したことを特徴とする粉粒体計量供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１の粉粒体計量供給装置における
   複合制御弁を、空気流量制御部材と材料送出量制御部材
   とを連動させて作動するように構成してなる粉粒体計量
   供給装置における輸送量制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、複合制御弁を計量機
   に連動させて作動できるように構成した粉粒体計量供給
   装置。