JP5184809B2 - 粉体薄膜供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体中の異物の検知、食品製造における手粉の供給、あるいは粉体原料の均一なシート状での供給などに好適な、粉体薄膜供給装置に関する。

粉体を薄い膜状にして供給する装置は、例えば、粉体中の異物除去装置、パン・菓子等の食品製造における手粉供給装置、あるいは各種の粉体原料、例えば吸水剤・滑り防止剤・食品味剤などをシート状に均一に供給する装置、などに用いられている。

粉体を薄い膜状に供給する装置には、例えば、ベルトコンベアを用いた装置、振動フィーダを用いた装置、スクリューケーシングの切れ目から供給する装置、長いロールを使って隙間から供給する装置など、周知の種々の装置が実用されている。

例えば、代表例としての、薄膜供給と薄膜中の異物の検知を行う装置（例えば特許文献１参照）は、ホッパに貯留した粉体をベルトコンベアの上に、ベルトコンベアの幅寸法よりも狭く開口した流出口から帯状に供給し、この帯状の粉体をローラによって厚さを例えば０．５ｍｍに均し、ベルトコンベアの上方に設置したカメラによってこの粉体膜の中の異物を検知している。
特開２０００−８４４９６号公報（図１）

上述のような従来の粉体の薄膜供給装置そして粉体中の異物検知装置には、次のとおりの改善の望まれている解決すべき課題がある。

すなわち、粉体膜の中の異物をカメラで撮影し画像処理するには、異物が粉体層の表面に出るようにしなければならない。したがって、例えば薬品のような微細な粉体の場合には、粉体の中に含まれる例えば１００μの異物を検知するには粉体層を１００μ以下の厚さで供給する必要がある。しかしながら従来の装置では、粉体を均一にこのような薄膜にして供給するのは難しい。

また、ホッパなどに貯留した粉体を薄膜状に供給する過程において、殆どの粉体は粒子同士が付着する凝集現象を起こして塊状になりやすい。特に、振動フィーダでは粉体に振動を与えるが、粉体に振動を与えることは造粒するために利用されている方法でもあり、凝集粉が発生する。薄い膜状に供給するためには、ホッパからの出口を狭くする必要があるが、凝集し塊状になった粉体は出口に詰まり、薄膜に切れ目を発生し、最後は供給が停止してしまうトラブルが生じる。

さらに、従来の装置では薄膜として供給される粉体の定量性が悪かった。そのため、パン・菓子等の食品の製造における手粉供給装置においては、手粉が不足しないように必要量よりも多めに供給している。この場合、過剰な粉体は、いったん生地に触れると吸湿し変質したり流動性が悪くなるので、回収した粉体の全量を再利用するのが難しく多量の無駄が発生する。

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、ホッパなどに貯留した粉体を、従来よりも薄い膜厚で、かつ均一に、そして連続定量的に供給することができる粉体薄膜供給装置を提供することである。

本発明によれば上記課題を解決する粉体薄膜供給装置として、周縁を水平に位置付けた円盤面を有してこの円の中心を通る鉛直軸線を中心に回転駆動を自在に配設された円盤体と、この円盤体の上方の該鉛直軸線上に位置した粉体供給口を有して該円盤面に粉体を連続定量的に供給する粉体供給機と、該円盤体の回転および粉体の供給によって該円盤面の外周縁から落下した粉体を、内壁および外壁によって形成した誘導空間を通して下方の帯状の粉体排出口に案内する案内体とを備え、該誘導空間は、円盤面の周縁において２個以上の円弧空間に分割され、それぞれの円弧空間が、粉体排出口としての矩形空間に滑らかにつながっている、ことを特徴とする粉体薄膜供給装置が提供される。

好適には、該矩形空間の長辺の長さは、少なくとも円弧空間の円弧の長さよりも大きく形成されている。さらに、該円盤体の駆動手段は、該円盤体の下方に内蔵されている。

上述の実施形態においては、円盤面は平板状に形成されている。さらに次のようにしてもよい。すなわち、該円盤面の上方に所定の間隔で固設した天井面を備え、該円盤面は、この天井面に向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起を備えている。該天井面は、円盤面に向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起を備えている。該円盤面の周縁は、円盤面から上方に突出した環状堰を備えている。

本発明に従って構成された粉体薄膜供給装置は、円盤面を有して回転駆動される円盤体と、円盤面に粉体を連続定量的に供給する粉体供給機と、円盤面の外周縁から落下した粉体を誘導空間を通して下方の帯状の粉体排出口に案内する案内体を備え、該誘導空間は、円盤面の周縁において２個以上の円弧空間に分割され、それぞれの円弧空間が、粉体排出口としての矩形空間に滑らかにつながっている。したがって、円盤面に供給された粉体は、遠心力によって均一に広がり、かつ円板の長い周縁部から、均一で薄い膜になって落下し、誘導空間を通して下方の帯状の粉体排出口から排出される。したがって、ホッパなどに貯留した粉体を、従来よりも薄い膜厚で、かつ均一に、そして連続定量的に供給することができる。

また、薄膜の発生装置と粉体を連続定量的に供給する粉体供給機を分離独立させているので、粉体供給機として、扱う粉体の物性に最も合致し高精度に定量供給できるものを任意に採用することにより、必要量の粉体薄膜を供給し無駄の発生を極小にすることができる。

先ず本発明に従って構成された粉体薄膜供給装置について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

図１を参照して説明する。全体を番号２で示す粉体薄膜供給装置は、周縁を水平に位置付けた円盤面Ｆを有してこの円の中心を通る鉛直軸線Ｘを中心に回転駆動を自在に配設された円盤体４と、円盤体４の上方の鉛直軸線Ｘ上に位置した粉体供給口６を有して円盤面Ｆに粉体を連続定量的に供給する粉体供給機８と、円盤体４の回転および粉体の供給によって円盤面Ｆの外周縁から落下した粉体を、内壁１０および外壁１２によって形成した誘導空間Ｇを通して下方の帯状の粉体排出口Ｓに案内する案内体１４を備えている。

誘導空間Ｇは、円盤面Ｆの周縁において２個の円弧空間１４ａ、１４ａ（図１（ｃ））に分割され、それぞれの円弧空間１４ａ、１４ａは、粉体排出口Ｓとしての矩形空間１４ｂ、１４ｂに滑らかにつながっている。矩形空間１４ｂの長辺の長さＬ１は、少なくとも円弧空間１４ａの円弧の長さよりも大きく形成されている。

粉体を連続定量的に供給する粉体供給機は周知のものでよい。粉体供給機８は、例えば特公平４−５３７７８号公報に開示されているもので、粉体貯槽８ａ内の底部に、外周部に複数個の計量室を有した回転テーブル８ｂを備え、回転テーブル８ｂを電動モータ８ｃのような駆動手段によって所定方向に回転させることにより、計量室に流入した粉体が、回転に応じて順次粉体供給口６に送られる。

図１とともに円盤体４の部分の拡大図である図２、主として図２を参照して説明する。円盤体４は、平板状の円盤面Ｆを形成する円板４ａと、円板４ａの外周縁に一体に取付けられ下方に延び外周部を形成している円筒板４ｂを備えている。円盤面Ｆの中央の鉛直軸線Ｘ上には、粉体供給口６からの粉体を円盤面Ｆに分流するための円錐体４ｃが、頂点を粉体供給口６に向けて備えられている。円盤面Ｆの周縁には円板面Ｆから上方に突出した環状堰４ｄが備えられている。

円盤体４を回転駆動するための駆動手段としての電動モータ１６が、円板４ａの下方に設置されたブラケット１８に、出力軸１６ａを鉛直軸線Ｘ上にして円盤体４に向けて取付けられている。出力軸１６ａは、円板４ａの下面のボス４ｅに挿入固定されている。かくして、駆動手段としての電動モータ１６は、粉体薄膜供給装置２の円盤体４の下方に内蔵されるとともに、円盤体４を回転駆動自在に支持している。

上述の案内体１４は、下記のように種々の形態に形成することができる。

図３に示す案内体２０のように、誘導空間Ｇを、円盤面Ｆの周縁において４個の円弧空間２０ａ、２０ａ、２０ａ、２０ａに等分割し、それぞれの円弧空間２０ａを粉体排出口としての４個の帯状の矩形空間２０ｂ、２０ｂ、２０ｂ、２０ｂにそれぞれ滑らかにつなげるようにしてもよい。

あるいは図４に示す案内体２２のように、誘導空間Ｇを形成する内壁１０および外壁１２を一対の円弧空間２２ａ、２２ａそれぞれから粉体排出口Ｓに向けて漸次拡大させ、帯状の矩形空間２２ｂ、２２ｂの長辺の長さＬ２をより大きくすることにより、排出供給する粉体の厚さをより薄くすることができる。

あるいはまた図５に示す案内体２４のように、円盤面Ｆの周縁における２個の円弧空間２４ａ、２４ａを、２個の間隔を平行にＬ３離した幅広Ｌ４の帯状の矩形空間２４ｂ、２４ｂに漸次拡大し滑らかにつなげるようにしてもよい。

上述したとおりの粉体薄膜供給装置２の作用効果について説明する。

主として図１および図２を参照して説明する。粉体薄膜供給装置２は、円盤面Ｆを有して回転駆動される円盤体４と、円盤面Ｆに粉体を連続定量的に供給する粉体供給機８と、円盤面Ｆの外周縁から落下した粉体を、誘導空間Ｇを通して下方の帯状の粉体排出口Ｓに案内する案内体１４を備えている。したがって、円盤面Ｆに連続定量的に供給された粉体は、遠心力によって周縁に向けて均一に広がり、かつ円板４ａの周縁部から、均一で薄い膜になって誘導空間Ｇに落下し、誘導空間Ｇを通して下方の帯状の粉体排出口から排出される。したがって、ホッパなどに貯留した粉体を、従来よりも薄い膜厚で、かつ均一に、そして連続定量的に供給することができる。

また、薄膜の発生装置である円盤体４および案内体１４と粉体を連続定量的に供給する粉体供給機８を分離独立させているので、粉体供給機８として、扱う粉体の物性に最も合致し高精度に定量供給できるものを任意に採用することにより、必要量の粉体薄膜を供給し無駄の発生を極小にすることができる。

誘導空間Ｇは、円盤面Ｆの周縁において２個の円弧空間１４ａ、１４ａ、あるいは３個以上の円弧空間に分割され、それぞれの円弧空間は、粉体排出口Ｓとしての矩形空間１４ｂ、１４ｂに滑らかにつながっている。したがって、矩形空間１４ｂ、１４ｂによって、平らな薄膜を容易に供給することができる。

また、矩形空間１４ｂの長辺の長さＬ１は、少なくとも円弧空間１４ａの円弧の長さよりも大きく形成されているので、円盤面Ｆの周縁において生成される粉体の膜の厚さは、さらに薄くなり粉体排出口Ｓから供給される。

さらに、円盤体４の駆動手段としての電動モータ１６は、円盤体４の下方に内蔵されているので、粉体薄膜供給装置をコンパクトにまとめることができる。

また、円盤面Ｆの周縁に、円盤面Ｆから上方に突出した環状堰４ｄを備えているので、粉体供給機８から円盤面Ｆに供給された粉体を、この環状堰４ｄによって、周縁全周から水が溢れるように、より均等に誘導空間Ｇに落下させることができる。

次に、粉体薄膜供給装置２に、粉体の物性などに応じて適用し、粉体の薄膜生成をより容易にすることができる手段について説明する。

粉体粉砕用の突起：
図６を参照して説明する。円盤面Ｆは、円盤面Ｆの上方に所定の間隔で固設した天井面Ｔに向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起であるピンＰ１を備えている。ピンＰ１は鉛直軸線Ｘを中心にした２個の同心円Ｑ上に設けられている。天井面Ｔには、円盤面Ｆに向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起であるピンＰ２が、上記２個の同心円Ｑの間に位置した同心円Ｒ上に備えられている。

粉体粉砕用の突起：
図７は、上記ピンＰ１、Ｐ２による突起の他の形態を示している。円盤面Ｆは、天井面Ｔに向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起であるピンＰ１を１個の同心円Ｑ上に備えている。天井面Ｔには、円盤面Ｆの周縁部に放射状に位置して円盤面Ｆに向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起である羽板Ｗを、円盤体４の回転方向（矢印で示す）に対して傾斜させて、円盤面Ｆ上の粉体を摺り切り、薄膜をより適切に形成し誘導空間Ｇに落すように設置されている。

円盤面Ｆの形状：
図８（ａ）は、円盤体４の円盤面Ｆを形成する平板状の円板４ａを、周縁から鉛直軸線Ｘに向けて徐々に上方に突出した凸板状の円板４ｆにしたものである。図８（ｂ）は、周縁から鉛直軸線Ｘに向けて徐々に下方にへこんだ凹板状の円板４ｇにしたものである。

加振手段：
図９は、粉体の誘導空間Ｇの内壁、外壁、および円盤面Ｆの上方の天井面Ｔに、加振手段６０を備えたものである。加振手段６０は、周知の手段、例えば超音波発生器、電磁式振動発生器、空気式振動発生器などを適宜に用いることができる。なお、加振手段６０の設置部位は、内壁、外壁および天井面Ｔのいずれか１個所でもよく、またそれらの組合せでもよい。

以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。

駆動手段：
円板体を回転駆動する駆動手段は、粉体薄膜供給装置２においては内蔵されているが、外装してもよい。

環状堰：
実施例においては、円盤面Ｆの周縁に環状堰４ｄを備えているが、環状堰４ｄを備えない形態にしてもよいことはいうまでもない。

本発明に従って構成された粉体薄膜供給装置の第１の実施形態の図。 図１の円盤体の部分の拡大図。 図１の粉体薄膜供給装置の案内体を他の形態にした図。 図１の粉体薄膜供給装置の案内体を他の形態にした図。 図１の粉体薄膜供給装置の案内体を他の形態にした図。 円盤面および天井面に突起を備えた拡大図。 円盤面および天井面に他の形態の突起を備えた拡大図。 円盤面の他の形状（ａ）凸板状、（ｂ）凹板状を示した図。 加振手段を備えた粉体薄膜供給装置の図。

２：粉体薄膜供給装置
４：円盤体
４ｄ：環状堰
６：粉体供給口
８：粉体供給機
１０：内壁
１２：外壁
１４、２０、２２、２４：案内体
１４ａ、２０ａ、２２ａ、２４ａ：円弧空間
１４ｂ、２０ｂ、２２ｂ、２４ｂ：矩形空間
１６：電動モータ（駆動手段）
６０：加振手段
Ｆ：円盤面
Ｇ：誘導空間
Ｐ１、Ｐ２：ピン（突起）
Ｓ：粉体排出口
Ｔ：天井面
Ｗ：羽板（突起）
Ｘ：鉛直軸線

Claims (11)

1. 周縁を水平に位置付けた円盤面を有してこの円の中心を通る鉛直軸線を中心に回転駆動を自在に配設された円盤体と、
   この円盤体の上方の該鉛直軸線上に位置した粉体供給口を有して該円盤面に粉体を連続定量的に供給する粉体供給機と、
   該円盤体の回転および粉体の供給によって該円盤面の外周縁から落下した粉体を、内壁および外壁によって形成した誘導空間を通して下方の帯状の粉体排出口に案内する案内体とを備え、
   該誘導空間が、円盤面の周縁において２個以上の円弧空間に分割され、それぞれの円弧空間が、粉体排出口としての矩形空間に滑らかにつながっている、
   ことを特徴とする粉体薄膜供給装置。
2. 該矩形空間の長辺の長さが、少なくとも円弧空間の円弧の長さよりも大きく形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の粉体薄膜供給装置。
3. 該円盤体の駆動手段が、該円盤体の下方に内蔵されている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の粉体薄膜供給装置。
4. 該円盤面の上方に所定の間隔で固設した天井面を備え、
   該円盤面が、この天井面に向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起を備えている、
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の粉体薄膜供給装置。
5. 該天井面が、円盤面に向けて突設した複数個の粉体破砕用の突起を備えている、
   ことを特徴とする請求項４記載の粉体薄膜供給装置。
6. 該円盤面が、平板状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の粉体薄膜供給装置。
7. 該円盤面が、周縁から該鉛直軸線に向けて徐々に上方に突出した凸板状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の粉体薄膜供給装置。
8. 該円盤面が、周縁から該鉛直軸線に向けて徐々に下方にへこんだ凹板状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の粉体薄膜供給装置。
9. 該円盤面の周縁が、円盤面から上方に突出した環状堰を備えている、
   ことを特徴とする請求項１から８までのいずれかに記載の粉体薄膜供給装置。
10. 該内壁および／または外壁を加振する加振手段を備えている、
    ことを特徴とする請求項１から９までのいずれかに記載の粉体薄膜供給装置。
11. 該天井面を加振する加振手段を備えている、
    ことを特徴とする請求項４から１０までのいずれかに記載の粉体薄膜供給装置。

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