JP5088913B2 - 粉体空気輸送用吸引ノズル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙袋その他の袋に入った粉体をバキュームコンベヤにより空気輸送するときに使用する吸引ノズルに関する。本発明は、特に、袋入り粉体の吸引を自動化するに好適な吸引ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
袋入りの粉体を他の容器に移すにあたっては、粉塵による問題を最小限にするため、バキュームコンベヤを用いて自動的に粉体を空気輸送するのが望ましい。
その場合には、開封した袋に吸引ノズルを差し込み、この吸引ノズルをバキュームコンベアに接続し、バキュームによって粉体を袋から吸い出して他の容器へと空気輸送する。
【０００３】
一般に、吸引ノズルは中央吸引管と外側管からなる二重管構造を有し、中央吸引管と外側管との間には二次空気供給通路が形成されている。粉体吸引時にはこの二次空気供給通路から中央吸引管の先端に二次空気が供給され、粉体と二次空気との混合物が中央吸引管から吸引される。
通常、吸引ノズルの先端には吸い付き防止ガードが設けてあり、袋がノズルに吸い付くのを防止するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
吸引ノズルによる袋入り粉体の吸引を自動化するには幾つかの問題がある。
例えば、袋の中の粉体が脱気したりすることで固くしまっていた場合には、吸引ノズルの先端が期待通りに粉の中に入って行かないので、吸引が不規則或いは不充分になる。
また、多くの場合紙袋の内側にはポリ塩化ビニルのフィルムなどからなる防湿用の中袋が設けてあるが、この中袋はノズルの先端に吸い付き防止ガードが設けてあるにも拘わらずしばしばノズルに吸い付けられ、吸引を妨げる。
特に、吸引工程が終わりに近づき袋の中身が少なくなると中袋がノズルに吸い付きやすくなるので、袋の底に残った粉体を完全に吸引させるのは困難である。
【０００５】
特開平9-254942号には、吸引口の半径方向外側に向けて圧縮空気を噴射することにより吸引口の周囲の中袋を膨らませて中袋の吸い付きを防止するようになった吸引ノズルが提案してある。
この吸引ノズルによれば、中袋の吸い付きはある程度防止できるが、圧縮空気の動圧が当たる部分しか粉体が崩れないので、固くしまった粉の中に吸引ノズルの先端を進入させることはできない。
【０００６】
本発明の目的は、袋入り粉体の吸引を出来るだけ自動化し、人手による介入を最小限にすることの可能な吸引ノズルを提供することにある。
本発明の他の目的は、袋の中の粉体が脱気して固くしまっていたとしても円滑に粉の中に進入させることの可能な吸引ノズルを提供することにある。
本発明の他の目的は、ポリ塩化ビニルフィルムなどからなる防湿用の中袋が吸い付くことのない吸引ノズルを提供することにある。
本発明の他の目的は、袋の底の粉体の最後の残量まで完全に吸引することの可能な吸引ノズルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粉体空気輸送用の吸引ノズルにおいて、吸引ノズルの先端に微多孔性の空気透過隔膜を有する流動化手段を設けたことを特徴とするものである。
本発明の簡素な実施態様においては、この流動化手段は吸引ノズルの吸引口を囲繞する１つの環状の流動化ノズルからなる。
好ましい実施態様においては、流動化手段は互いに円周方向に離間して吸引ノズルの吸引口の周囲に配置された複数の流動化ノズルからなる。
【０００８】
流動化ノズルに圧縮空気を供給すると、圧縮空気は微多孔性の空気透過隔膜から一様に噴出し、吸引口の周囲の粉体を一様に流動化する。従って、粉体が脱気して固くしまっていたとしても、吸引ノズルの先端を容易に粉体の中に進入させることが可能になる。
また、流動化ノズルから噴射される圧縮空気は、吸引ノズルへと吸い込まれる吸引空気流を相殺すると共に、中袋を外側に押し拡げるので、中袋の吸い付きが防止される。
【０００９】
好ましい実施態様においては、吸引ノズルは中央吸引管と外側管との間に二次空気供給通路が形成された二重管構造を有し、吸引ノズルは、更に、二次空気供給通路に二次空気又は圧縮空気を選択的に供給する手段を備えている。
【００１０】
この構成によれば、袋の中の粉体の残量が少なくなった時に二次空気供給通路から袋内に向かって圧縮空気パルスを噴射させると、噴射された圧縮空気パルスにより袋内の残りの粉体が舞上げられるので、袋の底の最後の粉まで吸引することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
最初に図１を参照しながら、本発明の吸引ノズルを用いた空気輸送システムを説明する。図示した実施例では、この空気輸送システムは、袋１２に入った粉体を吸引ノズル１０に接続されたバキュームコンベア１４を用いてホッパー１６に自動的に空気輸送するようになっている。吸引ノズル１０は輸送管１５によってバキュームコンベア１４に接続することができる。
【００１２】
本発明の吸引ノズル１０は、エアーシリンダ１８によって昇降せられる支持部２０に取付けることができ、支持部２０は一対の案内ロッド２２によって垂直方向に摺動可能に案内することができる。
図示した実施例では、空気輸送システムは、中央の吸引ステーション２４と左右の待機ステーション２６を備えている。各ステーションには袋１２を搭載したパレット２８を移動させるためのローラーコンベヤ３０が設けてあり、左右の待機ステーション２６にある袋を吸引ステーション２４へ送り込んだり、粉体吸引中に吸引ステーション２４上の袋１２を左右に揺動させたりするようになっている。
吸引ステーション２４上では、エアーシリンダ１８を作動させて吸引ノズル１０の先端を袋１２内に降下させながら袋１２内の粉体を吸引させる。
【００１３】
図２から図４を参照しながら、本発明の吸引ノズル１０の第１実施例を説明する。吸引ノズル１０は中央吸引管３２と外側管３４からなる二重管構造を有し、中央吸引管３２と外側管３４との間には二次空気供給通路３６が形成されている。
図４に示したように、二次空気供給通路３６の上端は外側管３４の上端に固定された二次空気ジョイント３８によって閉鎖されており、中央吸引管３２はこの二次空気ジョイント３８を摺動自在に貫通している。中央吸引管３２は外側管３４に対して出入りさせることができ、両者の相対位置は二次空気ジョイント３８および外側管３４に螺合した蝶ねじ４０を中央吸引管３２に対して締め付けることにより固定される。二次空気ジョイント３８はＯリング４２によって中央吸引管３２および外側管３４に対してシールされている。
【００１４】
図２および図３を参照するに、外側管３４の下端においてその内側にはガード兼用ガイド４４が溶接などにより取付けてある。ガード兼用ガイド４４は金属棒をＵ字形に折り曲げて形成することができ、２つのガード兼用ガイド４４を下面視で十字形に交差させてある。各ガード兼用ガイド４４の対向する２つの自由端は直径方向内側に縮径してあり、中央吸引管３２が上下に摺動する時のガイドとして作用するようになっている。中央吸引管３２と外側管３４の相対位置は、吸引すべき粉体の性状に応じて所望量の二次空気が二次空気供給通路３６から供給されるように調節することができる。
【００１５】
外側管３４の下端には、環状の流動化ノズル４６が上下方向移動可能に取り付けてある。流動化ノズル４６は、ステンレス鋼などで形成された底板４８と、環状に成形された微多孔性の空気透過隔膜５０を有する。空気透過隔膜５０は“VYON”の商標で市販されている微多孔性高密度ポリエチレンシート若しくは焼結金属で形成することができる。空気透過隔膜５０は接着やビス止めなどにより底板４８に気密に接合されており、その内側には環状の圧縮空気充満室５２が形成されている。
流動化ノズル４６はフランジ付き円筒形の取付け金具５４にボルト５６などにより固定してあり、この取付け金具５４自体は外側管３４に上下方向調節可能に装着してある。外側管３４に対する流動化ノズル４６の相対位置は取付け金具５４に螺合した蝶ねじ５８によって固定される。
【００１６】
図２および図３に示したように、流動化ノズル４６にはホース継手６０が設けてあり、圧縮空気充満室５２に圧縮空気を供給するようになっている。このホース継手６０は図示しない制御装置によって制御される電磁弁６２を介してエアコンプレッサのような圧縮空気源６４に接続される。
【００１７】
図２および図４を参照するに、二次空気ジョイント３８の二次空気取入口にはホース継手６６が装着してあり、このホース継手６６は電磁式三方弁６８を介して圧縮空気源６４および流調弁７０に接続される。三方弁６８は前述した制御装置によって制御され、ホース継手６６を圧縮空気源６４又は流調弁７０に選択的に切り換える。流調弁７０の入口ポートは大気開放されている。
【００１８】
次にこの空気輸送システムの作動の態様を説明する。
三方弁６８はホース継手６６を流調弁７０に接続する位置に切り換えてあり、吸引ノズル１０の二次空気供給通路３６は大気に連通している。また、電磁弁６２は開かれており、圧縮空気源６４からの圧縮空気は流動化ノズル４６の圧縮空気充満室５２に供給されている。
封を切った袋１２を吸引ステーション２４に持ち来たし、エアーシリンダ１８を作動させて吸引ノズル１０を降下させながら、バキュームコンベア１４を作動させ、袋１２内の粉体の吸引を開始する。二次空気の流量は流調弁７０により調節することができる。
【００１９】
吸引ノズル１０の先端に取付けた流動化ノズル４６が降下に伴い袋１２内の粉体に接すると、流動化ノズル４６の周囲の粉体は流動化ノズル４６の空気透過隔膜５０から噴射される空気により一様にエアレーションを受け、流動化される。その結果、粉体が脱気して固くしまっていたとしても、吸引ノズル１０の先端は容易に粉体の中に沈下進入せられ、粉体が吸引管３２へと円滑に吸引されるのを可能にする。
粉体の吸引は、好ましくは、吸引ステーション２４上で袋１２を左右に往復運動させながら吸引ノズル１０を徐々に降下させることにより行う。
【００２０】
袋１２内の粉体の残量が少なくなるに伴い、ポリ塩化ビニルのフィルムなどからなる中袋と中央吸引管３２の吸引口との距離が小さくなるので、中袋が中央吸引管３２に吸い付きやすくなるであろう。
しかしながら、空気透過隔膜５０から噴射される空気は、中央吸引管３２へ吸い込まれる吸引空気流を相殺すると共に、中袋を外側に押し拡げるので、中袋の吸い付きが防止される。
【００２１】
袋１２内の粉の残量が少なくなると、三方弁６８を切り換えて一時的に二次空気供給通路３６を圧縮空気源６４に接続し、二次空気供給通路３６の先端から袋１２内に向かって圧縮空気パルスを噴射させる。
噴射された圧縮空気パルスにより袋内の残りの粉体は舞上げられ、袋の底の最後の粉まで吸引される。
圧縮空気パルスの噴射は必要な回数だけ行うことができる。
【００２２】
図５および図６には吸引ノズルの第２実施例を示す。これらの図においては、前述した第１実施例の構成要素と共通する機能を有する構成要素は同じ参照番号で示し、説明は省略する。
相違点のみ説明するに、この第２実施例では、吸引ノズル１０の外側管３４に調節可能に固定したフランジ付き取付け金具５４には環状の圧縮空気供給マニフォルド７２が固定してある。このマニフォルド７２には例えば４つの流動化ノズル７４が円周方向等間隔に取り付けてある。夫々の流動化ノズル７４は、円錐截頭形に成形された微多孔性の空気透過隔膜７６を有する。
【００２３】
第１実施例について前述したのと同様に、この第２実施例においても、流動化ノズル７４から噴射された圧縮空気は袋の中の固くしまっていた粉体を流動化すると共に吸引空気流を相殺する。
複数の流動化ノズル７４は中央吸引管３２の吸引口から第１実施例よりも遠い距離のところに配置されているので、中袋を押し拡げる効果が大きいという利点がある。
圧縮空気パルスの噴射も第１実施例と同様に行うことができる。
【００２４】
以上には本発明の特定の実施例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修正や変更を施すことができる。例えば、流動化ノズルの断面形状は適宜変更することができる。吸引ノズルの二次空気供給通路は省略し、吸引ノズルを単管にすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、
（１）袋内の粉体が脱気して固くしまっていても、エアレーションによって吸引ノズルの先端を粉体中に位置決めするのが可能になり、
（２）流動化ノズルの存在とエアレーションにより中袋の吸い付きが防止され、
（３）圧縮空気パルスの噴射により袋の底の最後の粉まで吸引される。
従って、袋入り粉体の吸引・空気輸送工程をほぼ自動化することに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る吸引ノズルを用いた空気輸送システムの概略図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図２】図１に示した本発明の吸引ノズルの正面図で、圧縮空気供給系統は模式的に示してある。
【図３】図１に示した吸引ノズルの下部の断面図である。
【図４】図１に示した吸引ノズルの二次空気ジョイント部分の断面図である。
【図５】図３と同様の断面図で、本発明の第２実施例に係る吸引ノズルを示す。
【図６】図４と同様の断面図で、本発明の第２実施例に係る吸引ノズルを示す。
【符号の説明】
１０： 吸引ノズル
３２： 吸引ノズルの中央吸引管
３４： 吸引ノズルの外側管
３６： 二次空気供給通路
３８／６８： 圧縮空気供給手段
４６、７４： 流動化ノズル
５０、７６： 空気透過隔膜

Claims (3)

1. 袋に入った粉体の空気輸送にあたり当該粉体を吸引するための吸引ノズルにおいて、前記吸引ノズルは中央吸引管と外側管との間に二次空気供給通路が形成された二重管構造を有し、微多孔性の空気透過隔膜で画成され圧縮空気源に接続可能な圧縮空気充満室を有する流動化手段を前記外側管の先端近傍の外周に設けてなり、前記吸引ノズルは、更に、前記二次空気供給通路に大気圧下の二次空気又は圧縮空気を選択的に供給する切換え弁手段を備え、袋の中の粉体の残量が少なくなって前記切換え弁手段の操作により二次空気供給通路から袋内に向かって圧縮空気パルスを噴射させた時に噴射された圧縮空気パルスにより袋内の残りの粉体が舞上げられて袋内の粉体の全量を吸引することが可能であることを特徴とする空気輸送用吸引ノズル。
2. 前記流動化手段は吸引ノズルの吸引口を囲繞する１つの環状の流動化ノズルからなることを特徴とする請求項１に基づく吸引ノズル。
3. 前記流動化手段は互いに円周方向に離間して吸引ノズルの吸引口の周囲に配置された複数の流動化ノズルからなることを特徴とする請求項１に基づく吸引ノズル。

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