JP3631335B2

JP3631335B2 - 振動篩式粉体供給機

Info

Publication number: JP3631335B2
Application number: JP23311996A
Authority: JP
Inventors: 田栄司篠; 田幸雄岩; 町陽治郎寺; 木正冬; 田博村
Original assignee: Nisshin Seifun Group Inc
Current assignee: Nisshin Seifun Group Inc
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2016-09-03
Also published as: JPH1076229A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般粉体の粉体供給機に関し、特に、粉体塗料等の前回供給粉体や異物の混入を嫌い、高い洗浄性が求められる粉体や従来のスクリューフィーダでは供給困難な短繊維あるいはウィスカー等の粉体を振動させながら粉体供給を行うことができる振動篩式粉体供給機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉体を供給する装置には、一般に高い定量性が要求されているが、これは見掛密度や流動性等の粉体物性の均一化を図ることにより行われる。このような粉体供給装置の一つとして、振動式粉体供給機がある。振動式粉体供給機は、粉体に振動を与えて流動性等を付与しつつ、粉体を移動供給するものであり、例えば、水平あるいは斜めに設置された振動面上を粉体が移動し、排出供給されることにより、粉体の定量供給が行われる。このような振動式粉体供給機は、構造的に密閉化が容易であり、振動効果により粉体がクリンアップされて、装置内の残留が少ないという利点がある。
【０００３】
しかしながら、粒径が小さくなり凝集性や付着性が増した粉体、あるいはフラッシング性粉体の場合には、粉体が振動面等に残留あるいは付着したりして、粉体を完全に排出するのが困難な場合もあった。特に、このような振動式粉体供給機を粉体塗料等の供給装置として使用する場合には、異なる色の粉体塗料に入れ換えた際に、先に使用した色の粉体が付着あるいは残留していたのでは、塗料としての品質が低下してしまう。このため、粉体塗料等のように前回残留供給粉の残留を嫌い、洗浄性を求められるものでは、供給粉体の色や粒径が変わる毎に、供給装置を停止し、必要に応じて分解して付着あるいは残留粉体が完全になくなるまで、面倒な洗浄を行わなければならないという問題があった。
【０００４】
振動篩を供給機として使用することもある。しかしながら、粉体供給機として用いて直接に粉体を篩に掛けるようとすると、投入した粉体が大量の場合には、篩上に高い粉体圧が直接加わり、篩上で粉体が動きにくくなり、篩の目を通過する粉体量が却って減少し、あるいは目詰りを起こしてしまう。また、篩上の粉体が少量になってくると、粉体圧が下がり、粉体は篩上を比較的自由に動けるようになり、篩の目を通過する粉体量が増加する。従って、篩上に存在する粉体量（粉体圧）により篩から排出される粉体量が変動してしまい、供給定量性、安定性が十分に得られず、粉体によっては排出できない場合が生じることから、実用的でない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、スクリューフィーダ等のような摺動部がなく、粉体を完全かつスムーズに排出することができ、定量性に優れ、供給開始および停止等の応答性が良く、供給制御性の良い、容易な洗浄が可能な振動篩式粉体供給機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、粉体が投入されるホッパーと、前記ホッパーの下方に位置し、篩または細孔を有する板からなる振動排出部材、および、前記振動排出部材の直上に設けられ、前記粉体を分散する分散羽根を有する筒状の振動排出部と、前記ホッパーと前記振動排出部とを連通し、前記振動排出部の振動の前記ホッパーへの伝播を防止する振動吸収部材からなる連結部材と、前記振動排出部を振動させる加振手段とを有することを特徴とする振動篩式粉体供給機を提供する。
【０００７】
ここで、前記分散羽根が、放射状に下方に傾斜して延在する複数の羽根片を有するのが好ましい。
また、前記羽根片が放射状に均等に設けられる請求項２に記載の振動篩式粉体供給機であるのが好ましい。
さらに、前記羽根片が８枚であるのが好ましい。
【０００８】
本発明の振動篩式粉体供給機は、分散羽根を振動排出部材直上に設けたことにより、大量の粉体が投入されても、先にその大量の粉体は分散羽根によって略均等に分散され、振動排出部材の全面に渡って分散羽根によって分散された略均等の粉体圧がかかるために、全体または局所的に高い粉体圧で粉体が凝集して振動排出部材で目詰まりを起こすことがなく、粉体供給機自体で篩等の振動排出部材による粉体処理を効率的に行うことができ、粉体を完全に排出することができる。
【０００９】
しかも、振動により分散羽根の羽根片間の隙間等から常に振動排出処理に適した量の粉体が振動排出部材に落下するため、振動排出部の振動と同時にスムーズに粉体を排出供給できることから、粉体供給機として供給開始時および供給停止時における応答性に優れる。また、振動排出部材にかかる粉体圧が常に一定であることから、供給安定性に優れる。従って、極めて高精度の定量性が得られる。
【００１０】
さらに、装置内に摺動部がなく、振動のみで粉体を排出供給するため、粉体が装置内に過度に付着することがない。また、振動面が篩あるいは細孔を有する板となっているため、粉体は振動面を介して完全に排出され、しかも振動排出部はこの篩または細孔を有する板と分散羽根を有するのみという簡便な構成となっている。従って、振動排出部の洗浄を極めて容易に行うことができる。また、このような構成により、短繊維あるいはウィスカー等の従来のスクリューフィーダで供給が困難であった異形状のものであっても、原形を損なうことなく、スムーズに排出することができる。
【００１１】
このような本発明の振動式粉体供給機は、各種の粉体の供給に広く使用することができるが、特に、粉体塗料等のように、前回使用した粉体が異物（異なる色の粉体等）として混入すると品質に及ぼす悪影響が大きいために高い洗浄性が要求される用途に好適に使用できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の振動篩式粉体供給機について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の振動篩式粉体供給機（以下、粉体供給機という）の一例の概略図である。
この粉体供給機１０は、ホッパー１２と、連結部材１４と、振動排出部１６と、加振手段２４と、架台２２とを有する。
【００１４】
ホッパー１２は、粉体が投入されるとともに、振動排出部１６に供給する粉体を一時的に貯留するためのもので、粉体投入口１２ａと粉体排出口１２ｂとを有する筒状の部材である。図示例のホッパー１２は、上部が径が下方に向かって減少するテーパを、下部が直胴を形成しており、直胴の上端（テーパの下端）で架台２２にボルト等により固定されている。なお、ホッパーの形状は、図示例に限られず、基本的に筒状の部材であればよく、例えば、直胴のみからなるもの、あるいは、上部が直胴を形成し、中央部が下方に向かって縮径するテーパ状で下部も直胴のもの等の種々の形状が挙げられる。ここで、ホッパー１２の側面と水平面とのなす角度を６０〜９０°とするのが好ましいが、粉体がスムーズに落下するのであればいかなる角度であってもよい。
【００１５】
振動排出部１６は、粉体に振動処理を施し、凝集して粒径が過大となったものや、粉体の種類によっては混入しうる不純物を除去して高品質な粉体を排出するとともに、粉体に振動を加えることにより粉体を流動化し、粉体供給の定量性、供給制御性を向上させるためのものであり、筒状部材１７と、振動排出部材２０と、本発明の特徴である分散羽根１８とを有する。
【００１６】
振動排出部材２０は、ホッパー１２の粉体排出口１２ｂの直下に配置し、１２ｂと同等の径を有する筒状部材１７の主に底面として設けられる篩または細孔を有する板であるが、公知各種の篩または細孔を有する板が使用可能であり、特に限定されるものではない。振動排出部材２０の篩の目または細孔の大きさは粉体の種類等に応じて適宜決定すればよく、静止時に粉体が振動排出部材２０の目から落下せずに、振動時に粉体が効率的に落下しうる程度の大きさであれば、特に限定されない。例えば、粉体が小麦粉の場合には、網目の一辺が２．３６ｍｍの篩が好適に例示される。また、供給材が短繊維の場合には、細孔の径が３．７ｍｍの細孔を有する板が好適に例示される。この様に、振動排出部材２０の細孔の開口径は排出する粉体または短繊維の粒子径に比べて非常に大きなものであることが必要である。
【００１７】
分散羽根１８は、振動排出部材２０に向かって落下する粉体を受けて分散するもので、振動排出部材２０面上に粉体を略均等に分散させて落下させることにより、ホッパー内に貯留された粉体の量や貯留状態（空洞化、空洞の崩壊等）にかかわらず、振動排出部材２０に加わる粉体圧を常に最適かつ均一にし、効率的な振動排出処理を可能とするための部材である。具体的には、振動時に、振動量に応じた安定した量の粉体を振動排出部材２０に落下させ、静止時には、粉体を可能な限り落下させずにそのままの状態で保持する。
【００１８】
図２（ａ）に分散羽根１８の上から見た図を、図２（ｂ）にその正面から見た図を示す。図示例の分散羽根１８は、放射状のテーパを形成する筒状部材において、下端側側面を矩形状に均等に切り欠かれることにより８枚の羽根片１８ａが形成されたものである。なお、分散羽根１８の下端の径は筒状部材１７の径と同一とするのが好ましい。
このような分散羽根１８は、羽根片１８ａの下端が溶接等されることにより、筒状部材１７に一体的に固定される。また、振動排出部材２０上に直接、あるいは筒状部材１７に取外し可能に保持する構成としてもよい。
【００１９】
分散羽根１８の形状および寸法は、図示例に限られず、基本的に複数枚の羽根片を有するものであれば、いかなる形状のものであってもよく、粉体の種類、装置設計、振動排出部材の種類および大きさ等に応じて、適用する粉体が最も効率的に排出されるように設計すればよい。また、分散羽根１８は図示例の一体型に限られず、別個独立に形成した羽根片を結合して形成したものであってもよい。なお、中心穴は必要である。具体的には、ホッパー１２の径がφ１５０ｍｍ、筒状部材１７の内径が５９．５ｍｍ、高さが３０ｍｍの図示例の装置においては、分散羽根１８の寸法は、高さが３２ｍｍ、羽根片１８ａの上端の幅が３ｍｍ、下端の幅が７ｍｍ上端の径が１５ｍｍ、下端の径が５９ｍｍとするのが好適である。
【００２０】
連結部材１４は、ホッパー１２の粉体排出口１２ｂと振動排出部１６とを連通し、振動排出部１６の振動のホッパー１２への伝播を防止する管状の弾性部材である。すなわち、連結部材１４は、振動排出部１６の振動時においても粉体排出口１２ｂと振動排出部１６との間で粉が通過する流路を確保し、振動排出部１６を吊下げるものであるが、粉体が外部に洩れないようにするとともに、振動排出部１６の振動からホッパー１２を保護する。連結部材１４の上端では、ホッパー１２の粉体排出口１２ｂが嵌入され、連結部材１４の下端では振動排出部１６の上端が嵌入され、両端ともそれぞれビスまたはリング状の締付バンド等の固定具により固定される。連結部材１４として用いることができる振動吸収部材としては、ゴム等の弾性部材、布材等であればよく、特に限定されない。
連通部材１４の形状は、特に限定されないが、直胴型が好ましい。
【００２１】
加振手段２４は、振動排出部１６に水平振動を与えて、振動排出機能を発現させるためのものであり、水平振動を発生しうる駆動手段であれば特に限定されず、電磁振動源等の従来公知の駆動手段が好適に用いられる。また、モータ等も水平振動に変換する手段を介すれば使用可能である。加振手段２４は、架台２２において振動排出部１６と同等の高さに設けられ、駆動軸２６を介して振動排出部１６の筒状部材１７と連結されている。なお、加振手段２４の振動条件は、特に限定されず、粉体に応じて適宜設定すればよいが、粉体塗料の場合には、振動数は１〜５０Ｈｚ、振幅は１〜３ｍｍとするのが好ましい。
【００２２】
本発明の振動篩式粉体供給機は、基本的に以上のように構成されるが、以下にその作用について説明する。
まず、ホッパー１２の粉体投入口１２ａに粉体が投入されると、粉体は落下し、ホッパー１２内を通過して振動排出部１６の分散羽根１８まで到達する。分散羽根１８に到達した粉体は、分散羽根１８の羽根片１８ａ間の隙間および中心穴１８ｂを通過することにより予め略均等に分散されて振動排出部材２０上に落下し堆積する。一方、分散羽根１８の羽根片１８ａにより通過が妨げられた粉体は、分散羽根１８から上方に堆積していき、最終的にホッパー１２内にまで堆積することにより貯留される。ここで、振動排出部１６はまだ振動していないので、振動排出部材２０からの粉体の落下（排出）はなく、粉体は振動排出部材２０上で保持されている。
【００２３】
ここで、振動排出部材２０の直下に粉体が供給される袋等の容器が搬送等されてくると、加振手段２４が駆動して水平振動を発生し、駆動軸２６を介してこの振動が振動排出部１６に伝達され、振動排出部材２０上に堆積している粉体に振動排出処理が施される。この振動により粉体に流動性が付与されるとともに、粉体が凝集して粒径が過大となった粒状物や、場合により混入しうる不純物等が振動排出部材２０の網目あるいは細孔により分離除去されて、均質かつ高品質な粉体が振動排出部材２０を通過して排出供給される。
【００２４】
これと同時に、分散羽根１８上に堆積している粉体の一部が水平振動により崩れ、分散羽根１８の羽根片１８ａ間の隙間および中心穴１８ｂから振動排出部材２０上に落下することにより、振動排出部材２０に適量の粉体が供給される。すなわち、ホッパー１２の径がφ１５０ｍｍ、筒状部材１７の内径が５９．５ｍｍ、高さが３０ｍｍの図示例の装置においては、図２に示される形状および前述した所定の大きさの８枚の羽根片１８ａを有する分散羽根１８が設けられることにより、振動排出部材２０から排出される粉体量と、分散羽根１８から振動排出部材２０に落下してくる粉体量がほぼ一致するために、振動排出部材２０上には、常に振動排出処理に適量の粉体が略均一に分散して堆積した状態となり、振動排出部材２０に不必要かつ不安定な粉圧がかからず、極めて効率的に振動排出処理を行うことができる。従って、供給開始時および供給停止時における応答性も向上するので、極めて高精度の定量性が得られる。
【００２５】
このような粉体供給装置１０に小麦粉を投入して、定量性に関する評価を行った。図３に、振動開始時および振動停止時における粉体の供給速度の変化を、図４に、供給時間と粉体供給速度との関係を示す。図３から明らかなように、本発明の粉体供給機１０は、振動開始時において、極めて短時間で一定の排出速度に達し、振動停止時における粉切れもよいことから、応答性に優れることが分かる。また、図４から明らかなように、供給時間の長短にかかわらず常に一定の供給速度で粉体が供給されることから、供給安定性に優れることが分かる。すなわち、本発明の粉体供給機１０は、定量性に優れている。
【００２６】
また、上記粉体供給装置１０に表１に示される各種の繊維状物あるいは各種粉体を投入して、表１に示される電圧、周波数で電磁振動源を振動させ、排出に関する評価を行った。結果を表１に示す。
【００２７】

【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の振動篩式粉体供給機は、大量の粉体を投入しても、粉体を詰まらせることなく、スムーズかつ完全に振動排出処理を行うことができる。
しかも、供給開始時および供給停止時における応答性、供給安定性に優れることから、極めて高精度の定量性が得られる。
さらに、摺動部材を必要としない簡便な構成のため、粉体が装置内に過度に付着することがなく、容易に洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振動篩式粉体供給機の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の振動篩式粉体供給機に用いる分散羽根の一例を示す模式図である。（ａ）は上から見た図、（ｂ）は正面から見た図である。
【図３】本発明の振動篩式粉体供給機における振動開始時および振動停止時における粉体供給速度の変化を示すグラフである。
【図４】本発明の振動式粉体供給機における供給時間と粉体供給速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０振動篩式粉体供給機
１２ホッパー
１２ａ粉体投入口
１２ｂ粉体排出口
１４連結部材
１６振動排出部
１７筒状部材
１８分散羽根
１８ａ羽根片
１８ｂ中心穴
２０振動排出部材
２２架台
２４加振手段
２６駆動軸

Claims

粉体が投入されるホッパーと、
前記ホッパーの下方に位置し、篩または細孔を有する板からなる振動排出部材、および、前記振動排出部材の直上に設けられ、前記粉体を分散する分散羽根を有する筒状の振動排出部と、
前記ホッパーと前記振動排出部とを連通し、前記振動排出部の振動の前記ホッパーへの伝播を防止する振動吸収部材からなる連結部材と、
前記振動排出部を振動させる加振手段とを有することを特徴とする振動篩式粉体供給機。
前記分散羽根が放射状に下方に傾斜して延在してなる複数の羽根片を有する請求項１に記載の振動篩式粉体供給機。
前記羽根片が均等に設けられる請求項２に記載の振動篩式粉体供給機。
前記羽根片が８枚である請求項３に記載の振動篩式粉体供給機。