JP3187906U

JP3187906U - 粉体用吸引式ホッパー

Info

Publication number: JP3187906U
Application number: JP2012007845U
Authority: JP
Inventors: 卯一石榑; 久保　英記; 英記久保; 殿強孫
Original assignee: Matsui Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Matsui Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-12-26
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: CN202642841U

Abstract

【課題】詰まりがなく、清掃が不要となり、且つオートメーション化レベルを向上させた粉体用吸引式ホッパを提供する。【解決手段】粉体用吸引式ホッパーは、粉体を収容するための筒体１と、当該筒体に設けられている吸引管１１と、当該吸引管１１の上方に位置する負圧管２１とを備えている。吸引管１１は筒体の側壁の接線方向に設けられている。筒体には負圧管２１と吸引管１１との間における気流の通り道に位置するようにリング部材３が設けられている。従って、負圧エアとともに筒体に入った粉体が遠心力をもって筒体に入った後、遠心力と自身の重力の相乗効果により、負圧エアの吸引力Ａに耐え、筒体の空洞内にとどまる。このため、粉体を負圧エアと分離することができる。【選択図】図３

Description

本考案はプラスチック加工設備の技術分野に属し、特に粉体の輸送及び捕集に好適に利用できる粉体用吸引式ホッパーに関するものである。

従来、微小な粉体（特に軽質なもの、例えばプラスチック粒子）は体積、質量がいずれも小さく、輸送の過程で飛散しやすいため、その輸送及び捕集には専門の設備が必要である。

図1、図2に示す通り、従来の吸引式ホッパーは、負圧吸引のメカニズムを利用して粉体の輸送及び捕集という目的を達成している。このような吸引式ホッパーは収容部を有する筒体1を備え、その筒体1の側壁上には物質供給源（例えば粉砕機等）と連結する吸引管11が設けられ、当該吸引管11の軸心線は筒体1の中心と一致している。筒体1には蓋体2が連結されており、当該蓋体2には負圧発生装置（図示していない）と連結する負圧管21が設けられ、図1における矢印Aが示すのは負圧方向である。筒体1と蓋体2との間には、さらに濾過用の漏斗状のストレーナー3が設けられ、当該ストレーナー3には前記吸引管11から来る粉体と気体を分離するための小さな穴が設けられている。このような粉体用吸引式ホッパーはその筒体1の下方において開閉プレート4、及び開閉プレート4を駆動させるシリンダー5等の部品が取り付けられており、筒体1の収容部に一定量の粉体が収容された時、その収容部に収容している粉体を放出させるようになる。

このような吸引式ホッパーは次のように作動する。つまり、物質供給源からの粉体が負圧による吸引作用で、負圧エアとともに吸引管11を通して筒体1に入る。その粉体はストレーナー3の濾過により筒体1の収容部に収容されることで、粉体の輸送及び捕集が実現される。

しかし、実際の応用においては、ストレーナー3上の濾過用穴の大きさの選択が難しくなっている。濾過用穴の直径が大きすぎると、粉体がその穴を通して多く逃げてしまいストレーナー3の濾過効果が悪くなり、濾過効率の面での要求を満たすことができない。濾過用穴の直径が小さすぎると、ストレーナー3が詰まりやすくなり、負圧が減少し、負圧吸引効率が下がり、深刻な場合には設備全体が正常に機能できなくなる。そのため、作業者がストレーナー3を頻繁に清掃する必要がある。これは業務効率を下げるだけでなく、人件費も増加し、かつ、設備全体の吸引・濾過効率も不安定になる。

したがって、当業者は詰まりのない、オートメーション化レベルの高い粉体用吸引式ホッパーを望んでいる。

本考案は、従来技術の上記課題に鑑み、詰まりがなく、オートメーション化レベルの高い粉体用吸引式ホッパーを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本考案のうちで、請求項１記載の考案は、粉体を収容するための筒体と、当該筒体に設けられている吸引管と、当該吸引管の上方に位置する負圧管とを備えた粉体用吸引式ホッパーにおいて、前記吸引管は前記筒体の側壁の接線方向に設けられ、前記筒体には、前記負圧管と前記吸引管との間における気流の通り道に位置するようにリング部材が設けられていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項２記載の考案は、前記筒体は容器本体及び当該容器本体に設けられる蓋体をさらに備え、前記負圧管は前記蓋体に設けられ、前記吸引管は前記容器本体の側壁における接線方向上に設けられ、前記リング部材は前記蓋体と前記容器本体との間に設けられていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項３記載の考案は、前記負圧管は前記蓋体の中心部分に位置するよう前記蓋体の頂部に設けられていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項４記載の考案は、前記蓋体の高さとその直径の比を1：2としていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項５記載の考案は、前記負圧管を前記筒体の側壁の接線方向に設け、前記負圧管の吸気口部分を筒体内の粉体の運動方向に向けていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項６記載の考案は、前記リング部材は前記筒体の上方を向いた広口部と、前記筒体の下方を向いた狭口部とを有するよう漏斗状に形成されていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項７記載の考案は、前記リング部材は前記筒体の上方を向いた狭口部と、前記筒体の下方を向いた広口部とを有するよう逆漏斗状に形成されていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項８記載の考案は、前記リング部材は空洞の円柱状に形成されていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項９記載の考案は、前記筒体の下側には開閉プレート及び該開閉プレートの開閉を制御するシリンダーがさらに設けられていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項１０記載の考案は、前記開閉プレートは反転可能な構造又は伸縮可能な構造であることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

また、請求項１１記載の考案は、前記筒体の下側にはタップバルブがさらに設けられていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパーにある。

本考案は上述のように、請求項１及び５記載の考案にあっては、吸引管を筒体の側壁の接線方向に設けているため、負圧エアとともに筒体に入った粉体が遠心力をもって筒体に入る。そして、これらの粉体は筒体に入った後、遠心力と自身の重力の相乗効果により、負圧エアの吸引力に耐え、筒体の空洞内にとどまり、負圧エアと分離する技術的目的を達成することができる。従って、本考案は構造がシンプルであり、詰まりがなく、清掃が不要となり、且つオートメーション化レベルを向上する効果をもち、特にプラスチック微粒子等の体積が小さく、軽質な粉体の分離、輸送及び捕集に適している。

また、請求項２記載の考案にあっては、分離構造の筒体を採用することで、リング部材の製作と固定が行いやすくなる。

また、請求項３記載の考案にあっては、負圧管を蓋体頂部の中心部分に設けることで、加工及び取り付け・調整が行いやすくなる。

また、請求項４記載の考案にあっては、蓋体の高さと直径におけるこの比率関係は、最も優れた粉体の分離・輸送の効果を得ることができる。

また、請求項６及び７記載の考案にあっては、前項構造のリング部材を採用することで、特に負圧エアの筒体内における流動の軌跡を変化させやすく、負圧エアを筒体内で迂回・流動させやすくなり、粉体に作用する負圧エアの作用力を減少させることができる。

また、請求項８記載の考案にあっては、前記構造のリング部材を採用し、シンプルな構造をもつことで、同様に負圧エアの筒体内における流動の軌跡を変化させやすく、負圧エアを筒体内で迂回・流動させやすくなる。

また、請求項９記載の考案にあっては、自動制御の開閉プレートを設けることで、粉体用吸引式ホッパーのオートメーション化レベルの向上を図ることができる。

また、請求項１０記載の考案にあっては、いずれの構造にしても、開閉プレートと筒体出口との間で開放状態と閉鎖状態との切り替えが可能となる。

また、請求項１１記載の考案にあっては、タップバルブを採用することで、様々な必要に応じて筒体収容部の粉体の進路を割り振ることが容易となる。

従来技術の粉体用吸引式ホッパーの構造を示す説明図である。図１における粉体用吸引式ホッパーの平面構造を示す説明図である。本考案の第一実施形態の構造を示す説明図である。図３における第一実施形態の平面構造を示す説明図である。図３におけるリング部材の平面構造を示す説明図である。図５におけるリング部材の断面図である。図３における開閉プレートとシリンダーの局部構造を示す説明図である。本考案の第二実施形態の構造を示す説明図である。図８における第二実施形態の平面構造を示す説明図である。図８における開閉プレートとシリンダーの局部構造を示す説明図である。

以下では本考案の目的、特徴及び効果を十分に理解できるように、図面に基づいて本考案の構想、具体的な構造及び生じる技術的効果について更なる説明を行う。

（第一実施形態）

図3、図4に示すように、本実施形態では、粉体用吸引式ホッパーは主に筒体を備え、その筒体は容器本体1と蓋体2から構成され、両者の間は気密部材とヒンジ構造により、開放又は密封・閉鎖可能な構造関係を実現する。

容器本体1は両端が開口した円柱体であり、金属又は強化プラスチック素材より構成されている。その内部には分離した粉体を収容するための収容部を有している。特に、容器本体1は円錐形又は台形の形状を呈しており、粉体を放出しやすくなっている。

本実施形態では、蓋体2は容器本体1と同じ材質を採用し、その高度と直径の比が1：2となる時に、最も優れた粉体の分離・輸送の効果を得ることができる。

本実施形態では、蓋体2には更に負圧管21を設け、当該負圧管21は蓋体2の中心部に位置し、外接の負圧発生装置（たとえば真空ポンプ等、図示していない）と連通し、容器本体1の収容部において負圧が発生するようにしている。容器本体1には吸引管11を設け、吸引管11と外接の物質供給源（例えば粉砕機等、図示していない）と連結している。

特に、本考案では、吸引管11を容器本体1の側壁の接線方向上に設けている。ホッパーの高さ方向では前記吸引管11は負圧管21の下方に位置するようにしている。

また、筒体の中には更にリング部材3を設け、リング部材3の位置は容器本体1と蓋体2との間にあり、負圧管21と吸引管11の間の負圧気流通路に位置するようにしている。

図5、図6に示すように、本実施形態では、前記リング部材3は漏斗状に形成されており、容器本体1の上方を向いた広口部31と、容器本体1の下方を向いた狭口部32を有している。図6に示すように、狭口部32にはリード枠を増やすことも可能である。

本考案の粉体用吸引式ホッパーは次のようなメカニズムで作動している。負圧管21は吸引管11の上方に位置するため、外接の負圧発生装置が起動した後、負圧気流は矢印Bから矢印Aに流れ、筒体内部の全体的な流動方向は下から上になる。

そして、物質供給源から来た粉体は負圧エアの中に混ざり、吸引管11を通して吸引され容器本体1に入る。吸引管11を設置する位置が容器本体1の側壁接線方向であるため、粉体は吸引管11を離れた後に遠心力をもち、その他外力の影響のない状況では、容器本体1の内壁に沿って回転流動することとなる。

負圧気流の筒体内における全体的な流動方向は下から上へというものであるため、粉体に対しては上へ作用する力をもつ。それと同時に、粉体上で作用する遠心力が粉体自身の重力と合力を形成した後は、上述した上へ作用する力を十分相殺でき、粉体が筒体内に落下できるようになる。このほか、負圧管21と吸引管11の間の位置にさらに上述構造のリング部材を設けているため、負圧エアの流動の軌跡を変化させ、負圧エアを筒体内で下から上へと迂回・流動させ、負圧エアが粉体上で作用する力を減少させることにもより一層役立つ。

図7に示すように、本考案の粉体用吸引式ホッパーは開閉プレート4と、開閉プレート4の開閉をコントロールするシリンダー5も備えている。図7に示す開閉プレート4は反転可能な構造（例えばコンロッド構造）であり、シリンダー5が駆動し、開閉プレート4が図7の実線の位置にある時には、開閉プレート4と筒体の出口の間は開いた状態となる。開閉プレート4が図7の破線の位置にある時には、開閉プレート4と筒体の出口の間は閉鎖された状態となる。

自動制御の開閉プレートを設けることで、粉体用吸引式ホッパーのオートメーション化レベルの向上を図ることができる。

また、筒体の蓋体2と容器本体1も一体構造に簡素化し、加工過程においてリング部材3を溶接等の方式で筒体内部に固定してもよい。

（第二実施形態）

図8、図9に示すように、本考案の第二実施形態の構造は第一実施形態とほぼ同じであり、異なる点としては、負圧管21を蓋体2の側壁の接線方向に設け、特に、負圧管21の吸気口の部分を容器本体1の中の粉体の運動方向に向け、粉体が吸引管11からBに沿って容器本体1に入った後、遠心力の慣性作用によって、容器本体1の内壁をめぐって円周運動を行い、最終的に負圧エアが負圧管21からAに沿って排出され、粉体が容器本体1の中にとどまる点である。

本実施形態におけるさらに異なる点としては、リング部材3が空洞円柱状で、簡単な構造をもち、同様に負圧エアの容器本体1内での流動の軌跡を変化させ、負圧エアを筒体内で迂回・流動させる点にある。

本実施形態の別例としては、前記リング部材は逆さ漏斗状に形成され、筒体の上方を向いた狭口部及び筒体の下方を向いた広口部を有することで、ほぼ同じ技術的効果を実現することができる。

また、図10に示すように、本実施形態では、開閉プレート4は伸縮可能な構造であり、シリンダー5のピストンアームによって駆動し、開閉プレート4と容器本体1の出口の間で開放状態と閉鎖状態の切り替えが可能となる。

本実施形態では、第一実施形態と異なる点は、更に言うと、粉体用吸引式ホッパーはタップバルブを備え、筒体の下側に設けている点である。タップバルブは既存の構造であるため、ここでは説明を割愛する。

タップバルブを採用することで、様々な必要に応じて筒体の収容部における粉体の進路を割り振ることができる。

１容器本体
１１吸引管
２蓋体
２１負圧管
３リング部材
４開閉プレート
５シリンダー

Claims

粉体を収容するための筒体と、当該筒体に設けられている吸引管と、当該吸引管の上方に位置する負圧管とを備えた粉体用吸引式ホッパーにおいて、
前記吸引管は前記筒体の側壁の接線方向に設けられ、前記筒体には、前記負圧管と前記吸引管との間における気流の通り道に位置するようにリング部材が設けられていることを特徴とする粉体用吸引式ホッパー。
前記筒体は容器本体及び当該容器本体に設けられる蓋体をさらに備え、前記負圧管は前記蓋体に設けられ、前記吸引管は前記容器本体の側壁における接線方向上に設けられ、前記リング部材は前記蓋体と前記容器本体との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記負圧管は前記蓋体の中心部分に位置するよう前記蓋体の頂部に設けられていることを特徴とする請求項２記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記蓋体の高さとその直径の比を1：2としていることを特徴とする請求項２記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記負圧管を前記筒体の側壁の接線方向に設け、前記負圧管の吸気口部分を筒体内の粉体の運動方向に向けていることを特徴とする請求項１記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記リング部材は前記筒体の上方を向いた広口部と、前記筒体の下方を向いた狭口部とを有するよう漏斗状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか1項に記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記リング部材は前記筒体の上方を向いた狭口部と、前記筒体の下方を向いた広口部とを有するよう逆漏斗状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか1項に記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記リング部材は空洞の円柱状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか1項に記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記筒体の下側には開閉プレート及び該開閉プレートの開閉を制御するシリンダーがさらに設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか1項に記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記開閉プレートは反転可能な構造又は伸縮可能な構造であることを特徴とする請求項９記載の粉体用吸引式ホッパー。
前記筒体の下側にはタップバルブがさらに設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか1項に記載の粉体用吸引式ホッパー。