JP3689467B2 - 粉体の計量供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉体を計量しながら供給する装置に関するもので、例えば粉末洗剤を計量して一定量の水に溶解することにより所定濃度の洗剤液を洗濯機に供給する洗剤供給装置などに利用される装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粉体を計量しながら供給する装置として、スクリューフィーダが広く用いられている。周知のようにスクリューフィーダは、ホッパからシリンダ内に落下してきた粉体をシリンダ内で回転する細長いスクリューで移送することによって供給する装置で、スクリューの回転数を変化させることにより、供給する粉体の量を制御することができる。すなわちスクリュー１回転当たりの粉体の供給量を計測しておけば、スクリューの回転数または回転量を制御することにより、粉体を計量しながら供給することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしスクリューフィーダは、スクリューの加工が面倒であるために比較的高価であるという問題と、スクリューに付着しやすい粉体であると、粉体がスクリューに付着して共回りし、計量が不正確になったり、供給ができなくなったりするという問題を生ずることがある。
【０００４】
また、シリンダの内壁とスクリュー外周との間のクリアランス管理も必要であるため、分解組立てが面倒で、定期的な清掃作業が煩雑になる問題がある。更にスクリューフィーダは、粉体のホッパの位置とスクリュー先端の粉体の供給位置とが水平方向にずれた位置となるので、粉体を供給される装置の上にフィーダを設置したとき、フィーダとホッパとが横方向に出っ張って、装置をコンパクトに構成できなくなる場合がある。またホッパからフィーダのシリンダ内に粉体を落下させる部分にブリッジが生じやすく、ホッパの高さが高くなる傾向がある。
【０００５】
この発明は、装置内の清掃が容易で、粉体を供給しようとする装置の真上にホッパとフィーダとを配置することができ、従って、全体としての装置をよりコンパクトに構成することが可能で、かつ製作が容易で、従って安価に提供することができる、粉体の供給装置を得ることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる粉体の計量供給装置は、略平坦な底面３を備えた粉体ホッパ１と、この底面に開口する貫通孔からなる計量孔９と、この計量孔の下方に比較的狭い高さ間隔で配置されたガイドプレート１４と、このガイドプレートの前記計量孔の直下の位置から偏倚した位置に設けられた供給口１６と、前記ガイドプレートに沿って前記計量孔９の下方を包含する位置から供給口１６までの間を設定された時間間隔で移動するスクレーパ１７とを備え、前記計量孔９から流出した粉体がガイドプレート１４上にその粉体固有の安息角で堆積してその頂部が計量孔９を塞ぐことで一定量の粉体を計量することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２にかかる発明は、請求項１記載の粉体の計量供給装置において、前記計量孔９が粉体ホッパの底板に嵌め込んだスリーブ１１の貫通孔で形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構造の粉体の計量供給装置において、ガイドプレート１４の下方に液面計２９と清水供給配管２６と溶液供給配管２８とを備えた水タンク２４を配置することにより、水溶性粉体のための計量供給装置を形成することができる。
【０００９】
【作用】
粉体ホッパ１内に入れられた粉体は、計量孔９から流出し、その直下に配置されたガイドプレート１４上に小さな山となって堆積し、その山の頂部が計量孔９を塞ぐ図４に示す状態となったところで、計量孔９からの粉体の流出は停止する。流出した粉体がガイドプレート１４上で作る山の斜面の角度は、その粉体が有する固有の安息角で定まり、常にほぼ一定値となる。そのため計量孔９が流出した粉体自体によって塞がれるまでに計量孔９からガイドプレート１４上に流出する粉体の量は、計量孔の面積と粉体ホッパの下面からガイドプレートの上面までの高さ間隔Ｈと粉体固有の安息角とによって定まり、粉体が同じであれば常にほぼ一定量となる。
【００１０】
そしてガイドプレート１４に沿って所定周期で移動してくるスクレーパ１７は、計量孔の直下のガイドプレート上に小さな山となって堆積している粉体を計量孔９の下から排除し、供給口１６まで運んで、供給口１６から落下させる。従ってスクレーパ１７が１回移動する毎に、供給口１６から一定量の粉体が供給される。スクレーパ１７が通過した後、計量孔９から再び粉体がガイドプレート１４上へと流出し、小さな山となって堆積して計量孔９を塞ぐ。
【００１１】
以上の動作を繰り返すことによって、ホッパ１内の粉体は一定量ずつ所定の時間間隔で供給口１６から供給される。供給量はスクレーパ１７の移動回数によって設定することができる。また計量孔９を粉体ホッパの底板に嵌め込んだスリーブ１１の貫通孔で形成すれば、内径の異なるスリーブ１１を嵌め込むことによって計量孔の大きさを変えて供給量を変更することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は、この発明の一実施例を示した図で、請求項１及び２のすべての事項を備えた実施例を示したものである。装置の最上部に設けられた粉体ホッパ１は円筒形で、その底部中心に回転軸２の上端が突出している。ホッパ１の底板は、回転軸２の突出部分を中心とする平面円形の平底面３と、平底面の外周から側壁へと繋がる緩い傾斜の円錐底面４とを備えている。
【００１５】
回転軸２の上端には、ホッパの底面３、４に沿って互いに反対側へと延びる２本のブリッジ防止羽根５、６が装着されている。一方のブリッジ防止羽根５は、平底面３から円錐底面４へと長く延びており、他方のブリッジ防止羽根６は平底面３に沿ってのみ回転するように短い長さで設けられている。ブリッジ防止羽根５と６とは、ボス７によって一体化されており、このボス７を回転軸２の先端にボルト等で固定して装着してあり、保守点検等の際にブリッジ防止羽根５、６を回転軸２から容易に取り外すことができる。
【００１６】
粉体ホッパの平底面３の中心から同一半径の位置に、その中心に対称に円形の段付孔８が開口しており、この段付孔に中心に計量孔９を設けたスリーブ１１が嵌装されている（図３参照）。計量孔９の直径は、スリーブ１１を交換することによって変更可能である。スリーブ１１は、ホッパ１の底板の厚さ寸法内に収まる軸方向長さとなっており、ホッパの底板から上方にも下方にも突出していない。
【００１７】
ホッパ１の底板の直下には、支え板１２が配置されている。支え板１２は、図１の斜視図に示すように、上面に円形凹所１３を設けてあり、この凹所の底がガイドプレート１４となっている。ガイドプレート１４の中心すなわち支え板１２の中心には、貫通孔１５が設けられており、前記回転軸２はこの中心孔１５を貫通している。ガイドプレート１４には、半径方向に細長い扇状の供給口１６が、中心孔１５を挟んで対向する位置に２個設けられている。前述したホッパの計量孔９は、この円形凹所１３の略二分の一半径の部分でかつ供給口１６に対して後述するスクレーパ１７の回転方向上流側に偏倚させた位置に設けられている。
【００１８】
回転軸２には、支え板１２とホッパ１の底板との間の位置から放射方向に延びる４本の腕１８が設けられており、この腕１８の下隅辺がガイドプレート１４に沿って移動するスクレーパ１７となっている。回転軸２が回転したとき、各スクレーパ１７は、その下辺をガイドプレート１４に摺接した状態で旋回する。
【００１９】
粉体ホッパ１は、基枠２３にボルト等によって固定して装着されており、前述したブリッジ防止羽根５、６を外した後、このボルトを取り外すことによってホッパ１を上方に取り外すことができる。
【００２０】
回転軸２は、支え板１２の下面部分で軸支されており、下端に固定したプーリ１９がベルト２２で減速機付モータ２１に連結されて、モータ２１により一方向にゆっくりと回転駆動される。
【００２１】
支え板１２は基枠２３に保持されており、支え板１２の下方には、上面を開放した水タンク２４が配置されている。この水タンク２４には、電磁弁２５によって開閉される清水供給配管２６が連結されており、また底部に洗剤液供給ポンプ２７を備えた洗剤液供給配管２８が連結されている。またこの水タンクには、レベルスイッチ２９が設けてあり、上限レベルスイッチ３１が液面を検出したとき、清水供給配管の電磁弁２５が閉じ、下限レベルスイッチ３２が液面を検出しなくなったとき、清水供給配管の電磁弁２５が開くようになっている。洗剤液供給ポンプ２７と減速機付モータ２１とは、その運転停止が同時に行われるようになっている。
【００２２】
次にこの実施例装置の動作を、粉末洗剤の供給装置として用いた場合を例にして説明する。粉体ホッパ１に粉末洗剤を投入し、減速機付モータ２１を回転すると、ブリッジ防止羽根５、６及びスクレーパ１７が回転して、ホッパ１内の粉末洗剤を固まらないようにほぐすとともに、スクレーパ１７が計量孔９から流出してその直下のガイドプレート１４上に小さな山となって堆積している粉末洗剤を供給口１６へと移送し、供給口１６から水タンク２４内へ落下させる。ガイドプレート１４上の粉末洗剤の小さな山がスクレーパ１７によって取り除かれると、その後すぐにホッパ１内の粉末洗剤が計量孔９を通って流出して、再び小さな粉末洗剤の山を作る。図の実施例の装置では、計量孔９及び供給口１６が２箇所設けられており、スクレーパ１７が４本設けられているので、回転軸２が１回転する間に計量孔９の直下の小さな山８個分の粉末洗剤が水タンク２４内に供給されることになる。
【００２３】
最初に水タンク２４内に清水を満たした後、所定濃度の洗剤溶液ができるまで減速機付モータ２１を回転して粉末洗剤を供給する。その後は洗剤液供給ポンプ２７の吐出量に対応する速度で減速機付モータ２１を回転させることにより、水タンク２４から送出された洗剤液に含まれる粉末洗剤の量に相当する量の粉末洗剤を、ホッパ１から水タンク２４へ供給することができ、また清水供給配管２６からポンプ２７の吐出量に対応する量の清水が供給されるので、水タンク２４内の洗剤液の濃度を一定に維持しておくことができる。なお水タンク２４には、必要に応じて撹拌羽根を設け、また清水供給配管２６の途中にヒータやボイラを設けて、水タンクに温水を供給し粉末洗剤の溶解を促進することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したこの発明の装置によれば、全体装置をコンパクトに構成することが可能で、構造が簡単であるとともに、清掃および分解組立てが容易で、かつ安定して粉体の計量供給が可能な装置を得ることができ、たとえば粉末洗剤を供給して一定濃度の洗剤液を得る場合のように、計量精度をあまり厳格に要求されない場合の粉体の供給装置として最適な装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉体の計量供給装置の要部分解斜視図
【図２】粉体の計量供給装置の断面図
【図３】計量孔の構造を示す斜視図
【図４】計量動作の説明図
【符号の説明】
１ 粉体ホッパ
２ 回転軸
３ 平底面
５ ブリッジ防止羽根
６ ブリッジ防止羽根
９ 計量孔
14 ガイドプレート
16 供給口
17 スクレーパ
21 減速機付モータ
24 水タンク
26 清水供給配管
27 洗剤液供給ポンプ
29 レベルスイッチ

Claims (2)

1. 底面(3)に貫通孔からなる計量孔(9)を備えた粉体ホッパ(1)と、この計量孔の下方に比較的狭い高さ間隔で設けたガイドプレート(14)と、このガイドプレートの前記計量孔の直下の位置から偏倚した位置に設けられた供給口(16)と、前記ガイドプレートに沿って前記計量孔(9)の下方を包含する位置から供給口(16)までの間を設定された時間間隔で移動するスクレーパ(17)とを備え、前記計量孔 (9) から流出した粉体がガイドプレート (14) 上にその粉体固有の安息角で堆積してその頂部が計量孔 (9) を塞ぐことで一定量の粉体を計量することを特徴とする、粉体の計量供給装置。
2. 前記計量孔 (9) が粉体ホッパの底板に嵌め込んだスリーブ (11) の貫通孔で形成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体の計量供給装置。

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