JP3043642U

JP3043642U - 粉体の定量供給装置

Info

Publication number: JP3043642U
Application number: JP1997004123U
Authority: JP
Inventors: 義和酒井; 昌英山口
Original assignee: 株式会社サカイエルコム
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1997-11-28
Anticipated expiration: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡素なオリフィス式フィーダーを用い
て、粉体の定量供給を短時間で精度よく行うことがで
き、しかも微小孔径のオリフィスの孔詰まりを効果的に
防止することができる粉体の定量供給装置を提供するこ
と。【解決手段】粉体を収容すべき容器の下部に開設され
た孔径を異にする複数のオリフィスと；これらオリフィ
スを開閉して粉体の流出を制御するシャッター部材と；
このシャッター部材の開閉動作を制御して、粉体の供給
量を調節する開閉制御器とを包含するという手段を採用
した。【効果】装置の製造コストの低減および定量供給作業
の能率向上を図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、染料、化学薬品、食品原料などの粉体を計量器に供給する装置の改良、更に詳しくは、構造が簡素なオリフィス式フィーダーを用いて、粉体の定量供給を短時間で精度よく行うことができ、しかも微小孔径のオリフィスの孔詰まりを効果的に防止することができる粉体の定量供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

染料、化学薬品、食品原料などの粉体を取り扱う作業現場においては、このような粉体をフィーダーにて供給し、供給された所定量の粉体を正確に計量するという作業が必要になる。ところで、この供給計量作業に用いるフィーダーとしては、テーブル式やスクリュー式のフィーダー、またはオリフィス式のフィーダーがある。

【０００３】前者のテーブル式やスクリュー式フィーダーにあっては、精密に機械加工されたフィーダー部品を高精度のサーボモーターやステッピングモーターなどを用いて駆動させるという機構であるため、所定量の粉体を計量器に高精度で供給できるというメリットはあるけれども、その機構が非常に複雑で製造コストが高くなるという欠点があった。

【０００４】また、後者のオリフィス式フィーダーにあっては、ホッパー等の原料容器の底に孔を開設してその孔から容器内の粉体が重力により落下するという構造であるため、その構造が簡素で製造コストが安くなるというメリットはあるけれども、粉体の定量供給を精度よく行うことは困難であった。このように何れのタイプのフィーダーを採用しても一長一短があって、構造の簡素化と供給精度の向上とを同時に満足させることは困難であった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、従来の粉体供給作業に用いるフィーダーに上記の如き難点があったことに鑑みて為されたものであり、構造が簡素なオリフィス式フィーダーを用いて、粉体の定量供給を短時間で精度よく行うことができ、しかも微小孔径のオリフィスの孔詰まりを効果的に防止することができる粉体の定量供給装置を提供することを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案者が上記技術的課題を解決するために採用した手段を、添附図面を参照して説明すれば、次のとおりである。

【０００７】即ち、本考案は、粉体を収容すべき容器の下部に開設された孔径を異にする複数のオリフィスと；これらオリフィスを開閉して粉体の流出を制御するシャッター部材と；このシャッター部材の開閉動作を制御して、粉体の供給量を調節する開閉制御器とを包含するという手段を採用することによって、上記課題を解決した点に特徴がある。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下、本考案を添附図面に示す実施形態に基いて更に詳しく説明する。なお、図１は本考案の第１実施形態装置の全体概要を示す断面説明図、図２は第１実施形態装置に用いる容器底部の各オリフィスの孔径を説明するためにシャッター部材を省略して示した底面側の説明図、図３は図２の各オリフィスをシャッター部材で閉塞した状態を示した底面側の説明図、図４は図３の線Ｘ−Ｘに関する拡大断面図、図５は図３の線Ｙ−Ｙに関する拡大断面図、図６は第１実施形態装置に用いる容器の内部構造の一部を示す斜視説明図、図７は本考案の第２実施形態装置の主要部分を示す断面説明図である。

【０００９】まず、本考案の第１実施形態装置を図１〜図６に基いて説明する。図中、符号１₁・１₂・・・・で指示するものは孔径を異にする複数のオリフィスであり、容器Ｖ内に収容された粉体Ｐが其処から流出する。本実施形態にあっては、これらオリフィス１₁・１₂・・・・は容器Ｖの底部に開設してあり、孔径を異にする５個のオリフィス１₁・１₂・・・・１₅がある（図２参照）。そして、各オリフィスの孔径は小さいオリフィスから順に１mm、３mm、６mm、13mm、18mmとなっている。これらのオリフィスのうち孔径の比較的大きいオリフィス１₄（孔径13mm）および１₅（孔径18mm）の形状は、図５に示すような円柱形であり、残りのオリフィス１₁（孔径１mm）、１₂（孔径３mm）および１₃（孔径６mm）の形状は、図４に示すような略円錐形である。

【００１０】符号２で指示するものは、前記オリフィス１₁・１₂・・・・１₅を開閉して粉体Ｐの流出を制御するためのシャッター部材である。このシャッター部材２は、前記オリフィス１₁・１₂・・・・１₅を容器Ｖの下方から遮蔽する略矩形の遮蔽プレート21と、この遮蔽プレート21が枢支される支持部22と、前記遮蔽プレート21の一端に連結されて前記支持部22の回りに遮蔽プレート21を揺動させるプレート駆動部23とから構成されている。そして、このような構成のシャッター部材２を５個のオリフィス１₁・１₂・・・・１₅に対して各々配設してある（図３参照）。

【００１１】また、５つのシャッター部材２・２・・・・の各遮蔽プレート21のうち最小孔径のオリフィス１₁を遮蔽する遮蔽プレート21の先端近傍には、図４に示すように、略逆円錐形の閉塞栓21ａが突設してあり、この閉塞栓21ａをオリフィス１₁に嵌合させることにより、極細のオリフィス１₁内に付着した粉体Ｐを除去して孔詰まりを効果的に防止することができる。一方、最大孔径のオリフィス１₅を遮蔽する遮蔽プレート21の場合には、そのオリフィス１₅内に粉体Ｐが付着して孔詰まりを生ずる虞れがないので、図５に示すように、逆円錐形の閉塞栓21ａではなく平坦な閉塞栓21ｂが遮蔽プレート21の先端近傍に設けてある。他のオリフィス１₂、１₃および１₄を遮蔽する各遮蔽プレート21の先端近傍には、必要に応じて逆円錐形の閉塞栓21ａまたは平坦な閉塞栓21ｂの何れを設けてもよい。また、前記最大孔径のオリフィス１₅を遮蔽する遮蔽プレート21には平坦な閉塞栓21ｂが設けてあるが、逆円錐形の閉塞栓21ａを設けても当然よい。さらに、前記閉塞栓21ａ・21ｂを逆円錐形や平坦以外に種々の形状に形成可能である。なお、第１実施形態装置においては、プレート駆動部23としてエア式シリンダ機構を採用しており、このエア式シリンダ機構を作動させるための動力源としてエアコンプレッサー（図示せず）を採用している。

【００１２】符号３で指示するものは、前記シャッター部材２・２・・・・の各遮蔽プレート21 を所要タイミングで作動させて前記オリフィス１₁・１₂・・・・１₅を開閉することにより、容器Ｖからの粉体Ｐの供給量を制御するための開閉制御器である。この開閉制御器３は、前記オリフィス１₁・１₂・・・・１₅から流出した粉体Ｐを計量する計量用容器Ｇが載置された電子天秤Ｅからの粉体Ｐの重量信号に基いて、必要となる遮蔽プレート21を揺動させて各オリフィス１₁・１₂・・・・１₅の開閉を制御している。

【００１３】上記の如き第１実施形態装置を用いて、粉体Ｐ（第１実施形態では粉末染料を使用）の定量供給を行う方法を簡単に説明する。まず、架台Ｆに搭載された容器Ｖの下方に電子天秤Ｅを配置し、この電子天秤Ｅの上に水溶性袋Ｎを口部に掛けて内装させた計量用容器Ｇを載置する一方、容器Ｖ上部の投入口Ｔから粉体Ｐを容器Ｖ内に投入し、容器Ｖ底部の５個のオリフィス１₁・１₂・・・・１₅はすべて各シャッター部材２にて閉塞しておく。つぎに、所定量の粉体Ｐを供給計量する前に、最小孔径のオリフィス１₁のみを開放状態にし、容器Ｖ上部の軸受部ＪおよびカップリングＣを介してブレーキ付きギヤードモーターＭに連結された回転軸Ｒを前記モーターＭにて所定回数だけ回転させて、当該オリフィス１₁からの粉体Ｐの流出量を電子天秤Ｅにて予め計測しておく。この計測値に基いて、各オリフィスと粉体流出量とを関連付けた複数の供給パターンの中から最適の供給パターンを選択する。なお、複数の供給パターンは開閉制御器３に予め登録されている。

【００１４】そして、選択された前記供給パターンに基いて、５個のオリフィス１₁・１₂・・・・１₅のうち必要なオリフィスをすべて開放状態にし、前記モーターＭで回転軸Ｒを回転させて開放状態の各オリフィスから容器Ｖ内の粉体Ｐを流出させる。この粉体流出にあたっては、容器Ｖ内に装着された回転軸Ｒに放射状に突設された複数本の攪拌棒Ｋ・Ｋ・・・・にて容器Ｖ内の粉体Ｐが程良く攪拌され、攪拌された粉体Ｐが図６に示すような通孔Dh付きのダンパーＤにて一旦受け止められ、そのダンパーＤの各通孔Dhから粉体Ｐが落下して容器Ｖ内の底面上に堆積し、回転軸Ｒ下部の略扇形ブレードＢに配設されたスクレーパーＳによって当該粉体Ｐが掻き回されて各オリフィスから擦り落とされるようにして、粉体流出がスムーズかつ安定に行われる。そして、開放状態の各オリフィスから流出した粉体Ｐは落下して計量用容器Ｇ内に供給され、その粉体Ｐの重量を電子天秤Ｅによりリアルタイムで計測し、計測された現在重量値と供給すべき設定重量値とを開閉制御器３によって比較する。この比較結果に基いて、開放状態の各オリフィスを大孔径のオリフィスから順番に所要タイミングで閉塞していき、最終的には、最小孔径のオリフィス１₁のみが開放状態となる。この状態では、計量精度を一層良くするために回転軸Ｒを間歇回転させて容器Ｖ内の粉体Ｐをオリフィス１₁から流出させており、粉体Ｐの現在重量値と設定重量値とが一致したならば、回転軸Ｒの回転を停止して粉体Ｐの定量供給作業を完了する。

【００１５】このように、粉体Ｐの定量供給開始前に最小孔径のオリフィス１₁からの粉体流出量を予め計測してから、この計測値に基いて開放状態にあるオリフィスを大孔径のオリフィスから順番に所要タイミングで閉塞しているので、供給精度に最も大きな影響を及ぼす最小孔径のオリフィス１₁のみを開放状態にするタイミングを正確に把握して粉体Ｐの供給精度を高めることができて、しかもそのような状態に到達するまでの時間を効率よく短縮することができる。

【００１６】つぎに、本考案の第２実施形態装置を図７に基いて説明する。第２実施形態装置においては、容器Ｖ内の粉体量を一定のレベルに保持するレベル調節機構を設けた点が第１実施形態装置と大きく異なる。第２実施形態装置のレベル調節機構は、容器Ｖの所定位置に配設されたゲート孔41を有する中間ゲート４と、この中間ゲート４のゲート孔41を開閉可能な栓51を有するゲートシャッター部材５と、このゲートシャッター部材５より下の容器Ｖ内に配設されて粉体量の上下限を検出するレベルセンサー６・６と、これらレベルセンサー６・６からの信号に基いてゲートシャッター部材５へ開閉信号を出力して粉体Ｐのレベルを一定に調節するレベル制御器７とから構成されている。このレベル制御器７は、下限用のレベルセンサー６からの信号に基いてゲートシャッター部材５を下方へ揺動させて中間ゲート４のゲート孔41を開放状態にしてそのゲート孔41から粉体Ｐを中間ゲート４より下へ排出する一方、上限用のレベルセンサー６からの信号に基いてゲートシャッター部材５を上方へ揺動させてゲート孔41を閉塞状態にしてそのゲート孔41からの粉体Ｐの排出を遮断している。

【００１７】このように構成されたレベル調節機構により、容器Ｖ内の粉体Ｐのレベルを略一定（本実施形態では、上下限用の双方のレベルセンサー６と６の間）に調節することができるので、容器Ｖ底部のオリフィス１₁・１₂・・・・１₅から粉体Ｐ上面までの高さに比例する単位時間当りの粉体流出量を略一定に保持することができる。よって、粉体Ｐの定量供給開始前に最小孔径のオリフィス１₁からの粉体流出量を予め計測した計測値に対して実際の粉体流出量のズレが殆ど生じないので、一層高精度の定量供給が可能となる。上記の如きレベル調節機構は、大容量の容器Ｖを用いた装置の場合に特に有用である。

【００１８】本考案の実施形態は概ね上記のとおりであるが、本考案は前述の実施形態に限定されるものでは決してなく、「実用新案登録請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、本実施形態においては、孔径を異にする複数のオリフィス１₁・１₂・・・・１₅を容器Ｖの底部に開設してあるが、各オリフィスを容器Ｖ下部の側周面に開設することも可能であり、また、本実施形態においては、前記オリフィス１₁・１₂・・・・１₅に対して５つのシャッター部材２・２・・・・を各々配設してあるが、１つのシャッター部材２をスライド移動させて各オリフィスを開閉するように構成することも可能であり、さらに、シャッター部材２の遮蔽プレート21に突設した閉塞栓21ａの内部にノズル孔を穿設してそのノズル孔からエアを噴射することにより、孔径の小さいオリフィスの孔詰まりを確実に防止することも可能であり、これら何れの変更態様も本考案の技術的範囲に属することは言うまでもない。

【００１９】

【考案の効果】

以上実施形態を挙げて説明したとおり、本考案にあっては、高精密で複雑なテーブル式やスクリュー式のフィーダーでなくオリフィス式フィーダーを採用しているので、その構造が非常に簡素であり、製造コストを低減することができる。また、粉体を収容する容器の底部に大小種々の孔径のオリフィスを開設し、これらオリフィスを大孔径のオリフィスから順番に閉塞しているので、粉体の定量供給を短時間で行うことができる。さらに、孔詰まりの生じ易い孔径の小さいオリフィスを遮蔽するシャッター部材には閉塞栓を設けてあるので、この閉塞栓を小孔径のオリフィスに嵌合して孔詰まりを効果的に防止することができる。

【００２０】また、本考案にあっては、容器の所定位置に中間ゲートを配設したレベル調節機構によってその中間ゲートより下の粉体量を一定レベルに調節することができるので、容器底部のオリフィスからの粉体流出量を一定に保持することができ、その結果粉体の定量供給を一層高精度に行うことが可能となる。よって、このように多数の効果を奏し、粉体供給における実用価値は頗る大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施形態装置の全体概要を示す断
面説明図である。

【図２】第１実施形態装置に用いる容器底部の各オリフ
ィスの孔径を説明するためにシャッター部材を省略して
示した底面側の説明図である。

【図３】図２の各オリフィスをシャッター部材で閉塞し
た状態を示した底面側の説明図である。

【図４】図３の線Ｘ−Ｘに関する拡大断面図である。

【図５】図３の線Ｙ−Ｙに関する拡大断面図である。

【図６】第１実施形態装置に用いる容器の内部構造の一
部を示す斜視説明図である。

【図７】本考案の第２実施形態装置の主要部分を示す断
面説明図である。

【符号の説明】

１₁・１₂・・・・１_n オリフィス２シャッター部材 21 遮蔽プレート 21ａ逆円錐形の閉塞栓 21ｂ平坦な閉塞栓 22 支持部 23 プレート駆動部３開閉制御器４中間ゲート 41 ゲート孔５ゲートシャッター部材 51 栓６レベルセンサー７レベル制御器ＢブレードＣカップリングＤダンパー Dh 通孔Ｅ電子天秤Ｆ架台Ｇ計量用容器Ｊ軸受部Ｋ攪拌棒ＭモーターＮ袋Ｐ粉体Ｒ回転軸ＳスクレーパーＴ投入口Ｖ容器

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】粉体を収容すべき容器の下部に開設され
た孔径を異にする複数のオリフィスと；これらオリフィ
スを開閉して粉体の流出を制御するシャッター部材と；
このシャッター部材の開閉動作を制御して、粉体の供給
量を調節する開閉制御器とを包含してなることを特徴と
した粉体の定量供給装置。
【請求項２】粉体を収容すべき容器の下部に開設され
た孔径を異にする複数のオリフィスと；これらオリフィ
スを開閉して粉体の流出を制御可能であり、かつ、前記
オリフィスに当接する部位には閉塞栓を有するシャッタ
ー部材と；前記容器に軸装された回転軸の回転により、
前記オリフィスから容器内の粉体を掻き回して流出せし
めるスクレーパーと；前記シャッター部材の開閉動作を
制御して、粉体の供給量を調節する開閉制御器とを包含
してなることを特徴とした粉体の定量供給装置。
【請求項３】粉体を収容すべき容器の下部に開設され
た孔径を異にする複数のオリフィスと；これらオリフィ
スを開閉して粉体の流出を制御可能であり、かつ、前記
オリフィスに当接する部位には閉塞栓を有するシャッタ
ー部材と；前記容器に軸装された回転軸の回転により、
前記オリフィスから容器内の粉体を掻き回して流出せし
めるスクレーパーと；前記シャッター部材の開閉動作を
制御して、粉体の供給量を調節する開閉制御器とを包含
しており、この開閉制御器は、開放状態にあるオリフィ
スを大孔径のオリフィスから小孔径のオリフィスの順番
に所要タイミングで各々閉塞せしめる操作を可能とする
ことを特徴とした粉体の定量供給装置。
【請求項４】粉体を収容すべき容器の下部に開設され
た孔径を異にする複数のオリフィスと；これらオリフィ
スを開閉して粉体の流出を制御可能であり、かつ、前記
オリフィスに当接する部位には閉塞栓を有するシャッタ
ー部材と；前記容器に軸装された回転軸の回転により、
前記オリフィスから容器内の粉体を掻き回して流出せし
めるスクレーパーと；前記シャッター部材の開閉動作を
制御して、粉体の供給量を調節する開閉制御器とを包含
しており、この開閉制御器は、供給開始前に最小孔径の
オリフィスからの粉体流出量を予め計測し、この計測値
に基いて開放状態にあるオリフィスを大孔径のオリフィ
スから小孔径のオリフィスの順番に所要タイミングで各
々閉塞せしめる操作を可能とすることを特徴とした粉体
の定量供給装置。
【請求項５】粉体を収容すべき容器の下部に開設され
た孔径を異にする複数のオリフィスと；これらオリフィ
スを開閉して粉体の流出を制御可能であり、かつ、前記
オリフィスに当接する部位には閉塞栓を有するシャッタ
ー部材と；前記容器に軸装された回転軸の回転により、
前記オリフィスから容器内の粉体を掻き回して流出せし
めるスクレーパーと；前記シャッター部材の開閉動作を
制御して、粉体の供給量を調節する開閉制御器と；前記
容器の所定位置に配設された中間ゲートより下の粉体量
を一定のレベルに保持するレベル調節機構とを包含して
おり、前記開閉制御器は、供給開始前に最小孔径のオリ
フィスからの粉体流出量を予め計測し、この計測値に基
いて開放状態にあるオリフィスを大孔径のオリフィスか
ら小孔径のオリフィスの順番に所要タイミングで各々閉
塞せしめる操作を可能とすることを特徴とした粉体の定
量供給装置。