JP2695430B2 - 粉体切出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は粉体切出装置に関し、特に化学工業、食品工
業等の自動化生産ラインにおいて、粉体生産物を粉体供
給装置からドラム状の容器に、正確に発塵を少なくして
充填するために利用される。

従来の技術 化学工業における化学物質、薬品等の粉体、或いは食
品工業における穀粉等の粉体を計量供給する粉体供給装
置においては、切出口に設けられるスクリューフィーダ
（１）等の排出口（1a）が大きいため、第６図に示すよ
うな回動する板状のカットゲート（２）や、第７図に示
すような大口径のボール弁（３）をカット動作に用い、
傘状の集塵フード（４）（５）で発生した粉塵を排出し
ていた。

ここで、板状のカットゲート（２）や大口径のボール
弁（３）を使用する理由は、排出口の口径を絞ってしま
うと、集中した圧力が加わって粉体が固まった状態とな
り、流れが悪くなり詰まってしまうためである。

発明が解決しようとする課題 上述したように、スクリューフィーダ（１）の大きな
排出口（1a）から口径を絞らないで粉体を排出させる
と、排出端の口径が大きいためカット動作時に粉体を正
確な供給量で遮断することができない。

また排出が大きな範囲に広がり、かつスクリューフィ
ーダの送り力よりも、粉体の重量が大きく作用して流れ
量が大きく変化する状態で排出を行うので、粉塵が多発
し、傘状の集塵フード（４）（５）を被せていても周囲
への飛散は免れ得なかった。

課題を解決するための手段 本発明が、粉体のカット動作を正確にし、粉塵の多発
に伴う周囲への飛散を防止するために提供する粉体切出
装置は、粉体を送り出すフィーダと、 側壁に多数の空気口が穿設され上部開口が上記フィー
ダの切出口に結合され粉体流を細く絞る漏斗状のガイド
と、このガイドの下方小径部を外部に突出させた状態
で、このガイドを覆い、側壁に取り付けた圧縮空気導入
管から導入される圧縮空気を、上記ガイドの空気口を通
して、ガイド内の粉体に作用させる空気導入箱から構成
される空気混入器と、 上記空気混入器の下方に突出したガイドの下方小径部
に連結され、この下方小径部と口径が略一致するカット
用ボール弁と、 このカット用ボール弁の排出側に、上記カット用ボー
ル弁と口径を略一致させて同軸に結合された排出導管
と、 傘形状を有し、大径部の径が、計量機の上に乗せられ
て粉体供給を受ける容器の上部開口径より少し大きく、
周囲にバキュームポンプに連結される空気抜管が取付け
られ、上記大径部から排出導管を突出させた状態で、こ
の排出導管の外周に嵌められた集塵フードと、 上記容器を乗せた計量機の計量値に基づき、上記カッ
ト用ボール弁を制御する制御装置を具備したことを特徴
とする粉体切出装置。

作用 上記粉体切出装置は、フィーダから圧送される粉体流
を、空気混入器で漏斗状ガイドによって細く絞りながら
空気を混入させ、流動性が極めて高い細い整流とした
後、口径が略同一で同軸に配置された、カット用ボール
弁及び排出導管を通して、容器内に供給する。

漏斗状ガイドで細く絞っても、容器への実用的な供給
速度が得られるのは、フィーダで粉体を機械力により強
く送っているためで、供給側タンクの内圧を高め、その
圧力で押し出すような方法では、実用的な供給速度を得
るのは困難である。

上記構造で粉体を整流にできるのは、フィーダから強
い送り圧を加えながら圧縮空気の空気孔を備えた漏斗状
ガイトで細く絞るためである。すなわち漏斗状ガイド内
の粉体に、フィーダの送り圧、及び漏斗状ガイドの径の
絞り込みによる圧力上昇作用が加わるので、圧縮空気が
粉体内に入り込んで生じた大きな体積の空気は速やかに
分散し、粉体粒子と空気が均一に混じり合った整流が得
られる。

このように細く絞られた整流を、口径が略同一で同軸
に配置された、カット用ボール弁及び排出導管を通すこ
とにより、整流を乱さないで容器内に供給するので、供
給速度を一定に保ちながら発塵を少なくすることができ
る。

また、容器の上端開口より少し大きい径を持つ集塵フ
ードを用い、集塵フードと容器の隙間から、容器の上方
に向かって外気を吸い込み、この流れをエアーカーテン
としながら、粉塵を吸引するので、周囲への飛散を完全
に防止できる。この構造で、排出導管の先端は、集塵フ
ードより容器内に入り込むように突出させているので、
集塵フードの吸引によって生じる空気の流れは、排出導
管から供給される整流と離れた所に形成され、この整流
を乱すことはない。

制御装置は、粉体供給を受ける容器を乗せた計量機の
計量値に基づきカット用ボール弁を制御する。このと
き、粉体は定速度の整流として供給され、計量値の増加
速度が略一定に保たれるので、容器への粉体の計量供給
を高精度に行うことができる。

実施例 本発明の一実施例を以下第１図〜第５図について説明
する。

第１図及び第２図は、本発明の粉体切出装置（６）の
主要部を示すもので、（７）は空気混入器、（８）はカ
ット用ボール弁、（９）は傘状の集塵フードである。

空気混入器（７）は、上方に開口し、側方に圧縮空気
導入管（10）（10）…を取付けた空気導入箱（11）の内
部に、多数の空気孔（12）（12）…を穿設した漏斗状の
ガイド（13）を収納したものである。

このガイド（13）の上端縁は空気導入箱（11）の内壁
面に密着し、その下端縁は空気導入箱（11）の内底面に
密着して、圧縮空気導入管（10）（10）…から導入され
た空気がガイド（13）の空気孔（12）（12）…のみを通
るようにしてある。ガイド（13）の下端に連通した排出
管（14）は空気導入箱（11）の底板から下に導出されて
いる。

カット用ボール弁（８）は、内部にボール状の弁体を
有し、アクチュエータ（8a）により自動開閉するもの
で、上端開口（8b）を上記排出管（14）に連結してあ
る。カット用ボール弁（８）の口径はガイド（13）の下
端の縮径部と略一致させてある。傘状の集塵フード
（９）は、カット用ボール弁（８）の下端（8c）に直結
された排出導管（15）の外周を覆うように取付けられ、
周囲にバキュームポンプに連結された空気抜管（16）
（16）を取付けてある。この空気抜管は、この実施例で
は４個である。

上記粉体切出装置（６）を粉体供給装置であるホッパ
ースケールを用いた粉体計量供給装置に組付けた実施例
を第３図及び第４図に示し説明する。

第３図及び第４図に示す粉体計量システム（17）は、
ホッパースケール（18）から本発明の粉体切出装置
（６）を用いて、ドラム状の容器（20）に計量・供給す
る装置である。この粉体計量システム（17）をさらに詳
しく説明する。

（21）はホッパースケール（13）の上部に設けたバタ
フライ弁で、図示しない供給管からの粉体の流入を制御
する。（22）（22）…はホッパースケール（18）のロー
ドセルで重量を電気信号に変換する。（23）はエアノッ
カーで、ホッパースケール（13）に振動を加えて粉体の
流下を促進する。

ホッパースケール（18）の下部に取付けたスクリュー
フィーダ（19）は、第５図（ａ）（ｂ）に示すように、
ハウジング（24）の内部に、一対のスクリュー（25）
（25）を配置したものである。このハウジング（24）は
上方にホッパースケール（18）の下端開口と連結される
矩形の開口（26）を設け、両端にスクリュー（25）（2
5）を回転自在に支持する軸受け（27）（27）を配し、
下面の排出側端部に切出口（28）を設けたものである。
また上記スクリュー（25）（25）は回転軸（25a）に螺
旋状の送出羽根（25b）を設けたもので、各回転軸（25
a）（25a）はチェーンベルト（29）及び変速機（30）を
介してモータ（31）によって駆動される。

ドラム状の容器（20）は、第４図に示すようにセット
コンベア（32）、計量コンベア（33）を通して保管コン
ベア（34）に移送される。そして、計量コンベア（33）
に乗った状態のとき本発明の粉体切出装置（６）から粉
体の供給を受ける。

セットコンベア（32）は、終端に向けて下向きの傾斜
を付けたローラコンベアで、その終端の両側には一対の
切出しアーム（35）（35）が配置される。

計量コンベア（33）は計量機（36）にモータ（37）に
よって駆動されるローラコンベア（38）を搭載したもの
で、ドラム状の容器（20）が空のときの重量と粉体を収
納した後の重量とを計量し、その差より供給重量を算出
する。なお、この計量コンベア（33）は、粉体計量シス
テム（17）の保守等のため、第３図に示すようにレール
（39）上を動いてホッパースケール（18）の下部空間に
退動し得るようになっている。

保管コンベア（34）はモータ（40）によって駆動され
るローラコンベアで、計量コンベア（33）からドラム状
の容器（20）を受け取って一時的に保管する。この終端
両側には、ドラム状の容器（20）を一個ずつ取り出すた
めの一対の切り出しアーム（41）（41）が取り付けられ
ている。

次に、本発明の粉体切出装置（６）の動作を上記粉体
計量供給装置（17）の動作の中で説明する。

空の容器（20）をＮ個だけセットコンベア（32）に載
せると、容器（20）は自重でその終端まで移動する。こ
こで図示しない制御装置に対して、収容させるべき粉体
重量を設定した後、図示しない始動スイッチを押すと、
切り出しアーム（35）の動作によって一個の容器（20）
が計量コンベア（33）に移される。そして計量コンベア
（33）が容器（20）の風袋重量を測定した後、スクリュ
ーフィーダ（19）が回転するとともにカット用ボール弁
（８）が開く。

スクリューフィーダ（19）の切出口（28）から空気混
入器（７）に流下した粉体には、圧縮空気導入管（10）
（10）…から空気導入箱（11）に入り、ガイド（13）の
空気孔（12）（12）…を通過した空気が混入される。こ
れによって粉体の各粒子間に空気が入って、粉体は極め
て流動性が高い状態となる。この粉体の流れはガイド
（13）によって絞られて、カット用ボール弁（８）に流
れ込み、ここを通過して排出導管（15）から、容器（2
0）に流下する。このように粉体の流れを細く絞ってい
ても、空気の混入した粉体はスクリューフィーダ（19）
の押出力によって円滑に流れる。

容器内への流入状態は、排出導管（15）の径が小さく
細い流れとなり、さらに径が小さいので従来のように径
が大きいままの状態と比べると、圧力が均一の流れとな
っている。すなわち細い整流状態で流入するので発塵が
極めて少ない。またこれによって生じた少量の発塵は傘
状の集塵フード（９）の空気抜管（16）（16）…からバ
キュームポンプに向けて略完全に排出され、周囲への飛
散はなくなる。

次に計量コンベア（33）の計量機（36）で計量中の重
量から風袋引きした正味重量が、設定値に近づくとスク
リューフィーダ（19）の回転速度を低下させ、さらに設
定値に達すると図示しない制御装置がカット用ボール弁
（８）を急速に閉動作させると共に、スクリューフィー
ダ（19）を停止させる。これによって容器（20）への粉
体の流下は停止する。排出導管（15）は細いので、カッ
ト用ボール弁（８）を閉じた後の流下量は、微小であ
り、容器（20）に計り取られた粉体の重量の増加分は微
小となる。従って、精度の高い計量供給が可能となる。

なおカット用ボール弁（８）の閉動作後の排出導管
（15）内の残留分に起因する微小な増加分を見込んでカ
ット用ボール弁（８）の閉動作のタイミングを早めるこ
ともできる。この場合に排出導管（15）の径が小さい等
の粉体は整流となっており、その補正も正確に行える。

なお上記実施例では、粉体切出装置（６）をスクリュ
ーフィーダの切出口に取付けた場合を説明したが、排出
装置はスクリューフィーダ以外のもの、例えば放射状の
回転羽根を有するロータリーフィーダでもよい。

発明の効果 本発明によれば、スクリューフィーダ等の大口径の切
出口から排出される粉体を発塵による飛散をなくし、切
出し停止の精度を良くして容器に供給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の粉体切出装置を示し、第１
図は断面図、第２図は平面図である。 第３図及び第４図は、本発明の粉体切出装置を組込んだ
粉体計量供給装置を示し、第３図は側面図、第４図は正
面図である。 第５図（ａ）（ｂ）は第３図及び第４図に示す装置で用
いられたスクリューフィーダを示し、その（ａ）は平面
図、その（ｂ）は正面図である。 第６図及び第７図は夫々粉体切出装置の従来例を示す断
面図である。 （６）……粉体切出装置、（７）……空気混入器、 （８）……カット用ボール弁、（９）……集塵フード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 初男 富山県富山市湊入船町４番地 (72)発明者 栂野 守夫 富山県富山市上千俵町62番地 (72)発明者 羽根 義男 神奈川県川崎市多摩区生田６―３―１― 203 (72)発明者 目崎 精一 東京都練馬区南田中４丁目25番16号 (72)発明者 邉見 安由 富山県富山市東中野３丁目７番３号 (72)発明者 金口 勲 富山県富山市牛島新町３番７―601号 (72)発明者 菊池 淳一郎 大阪府大阪市淀川区新高１丁目12番１― 703号 (56)参考文献 特開 昭57−9633（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−51789（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−143986（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−67029（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体を送り出すフィーダと、 側壁に多数の空気口が穿設され上部開口が上記フィーダ
   の切出口に結合され粉体流を細く絞る漏斗状のガイド
   と、このガイドの下方小径部を外部に突出させた状態
   で、このガイドを覆い、側壁に取り付けた圧縮空気導入
   管から導入される圧縮空気を、上記ガイドの空気口を通
   して、ガイド内の粉体に作用させる空気導入箱から構成
   される空気混入器と、 上記空気混入器の下方に突出したガイドの下方小径部に
   連結され、この下方小径部と口径が略一致するカット用
   ボール弁と、 このカット用ボール弁の排出側に、上記カット用ボール
   弁と口径を略一致させて同軸に結合された排出導管と、 傘形状を有し、大径部の径が、計量機の上に乗せられて
   粉体供給を受ける容器の上部開口径より少し大きく、周
   囲にバキュームポンプに連結される空気抜管が取付けら
   れ、上記大径部から排出導管を突出させた状態で、この
   排出導管の外周に嵌められた集塵フードと、 上記容器を乗せた計量機の計量値に基づき、上記カット
   用ボール弁を制御する制御装置を具備したことを特徴と
   する粉体切出装置。