JP5808089B2 - 粉体の定量フィーダ装置の仕切板 - Google Patents

Description

本発明は、粉体を、特に微量域で精度よく、定量を搬送供給するための粉体の定量フィーダ装置の仕切板に関する。

従来、一般的な粉体の定量フィーダは、流動性が特に優れた特性をもっている場合を除いて、粉体を微量域で定量搬送し供給していくことはその粉体の物性、例えば比重、粒子、粒度の相違、水分や静電気に起因する付着性や凝集性等に影響を受け、非常に困難な作業となっている。

従来、粉体の微量フィーダとして振動フィーダ、スクリューフィーダ、テーブルフィーダが知られているが、このうち、振動フィーダは流動性の良い粉体には使用可能であるが、適用できる粉体は限られてしまい、また、人手をもって流れを制御してやることが微量域で要求され十分なコントロールができず、ムラが生じて精度が悪くなってしまう。人手に頼らなければならないという点も大きなネックとなっている。

また、スクリューフィーダの場合は、横型でもオーガタイプのものであっても搬送する粉体の量が微量となると、螺旋状のスクリューの溝が、幅、深さとも必然的に小さくなり、その溝に粉体の付着、固着を起こし易くなり、溝が埋まって棒状となってしまったり、逆に粉体の量が少ないため、粒子同士の摩擦力が不足し、スリップしてしまい、排出不能となってしまうケースが多くなる。

さらに、テーブルフィーダの場合は、最も有効、効果的であることが実験により解ったが、時として供給盤の計量溝に粉体が残ったまま排出しない事態や、再びそのまま容器内に戻ってきてしまうという事態が生じてしまう。ここで、エアの吹き付けで払い落とす方法も考えられるが、こうすると粉体が周囲に飛散して雰囲気を悪化させたり、機械構成部に粉体が侵入して故障を生じてしまう原因となることもある。

かかる点に鑑みて、出願人は先行特許文献に示したような技術を開発した。これを従来技術として図１０〜図１２に示す。この図１０〜図１２にあって９は架台を示し、この架台９上にはディスクフレーム１０が設けられている。また、図中８はモータを示し、このモータ８の下方に連接された減速機８ａの軸には回転力伝達用のギア８ｂが設けられている。

一方、図中２は上方に対象物である粉体の投入口１が開口された粉体の収容容器（ホッパー）であり、ブリッジ防止を目的としてストレートな円筒形としているが、コーン状とすることも可能で、この収容容器２はディスクフレーム１０に取り付けられている。この収容容器２の下方には駆動部が設けられ、この駆動部は上端を収容容器２内に突出した攪拌軸１１を有し、この攪拌軸１１の下端には、前記したギア８ｂからの回転力を伝達して、攪拌軸１１を回転させるギア１３が備えられており、このギア１３と前記ギア８ｂの間には伝達ギア１４が介在される。

この攪拌軸１１の一部で、収容容器２内には略Ｌ字状とした丸棒状の攪拌棒３が取り付けられており、この攪拌棒３が攪拌軸１１と同期回転することで、収容容器２内にあって、粉体がブリッジや付着の現象が生じることがないようにしている。この攪拌棒３の下方には収容容器２の内壁面とやや隙間を設けて半月形の仕切板１２が設けられ、仕切板１２を隔壁として収容容器（ホッパー）２内部を分離し、供給手段４に供給する粉圧を一定に保ち、収容容器２内部の材料の残量の変化に伴う供給量の変動を最小限に抑えより精度良く定量供給を可能にする。

また、攪拌軸１１の下端側には、後述する供給盤の計量溝内に定量の粉体を送り、供給するための供給手段４が取り付けられている。この供給手段は攪拌軸１１の接線方向に沿って複数設けられた羽根体４ａ、４ａ‥とされ、その羽根体４ａの接線側の縁が粉体を回転による押し送りを行ない収容容器（ホッパー）２内部の材料を残さないことと、計量溝５ｂ、５ｂ‥に供給されにくい材料を強制的に送り込む効果があることとする。

さらに、攪拌軸１１の前記した回転力を受けるギア１３は伝達ギア１５を介在して上端に供給盤５を設けた回転軸５ａのギア１６に回転力を伝達し、この回転軸５ａ、強いては供給盤５を攪拌軸１１と逆方向に回転させるものとしている。

前記した供給盤５は円板によって形成されており、その周縁には等ピッチで計量溝５ｂ、５ｂ‥が連続形成された略平歯車状の形態をしている。前記した羽根体４ａ、４ａ‥は一部がこの供給盤５の上面と摺接する構成となっており、この羽根体４ａ、４ａ‥で送られた粉体が逐次供給盤５の計量溝５ｂ、５ｂ‥内に送られ、この計量溝５ｂ、５ｂ‥を粉体で埋めていくこととなる。

一方、図中７は排出シュートを示しており、供給盤５の計量溝５ｂ、５ｂ‥に入れられた粉体は順次、この排出シュート７の上方から落下させられ排出される。即ち、供給盤５の計量溝５ｂ、５ｂ‥のうち一つが排出シュート７の上面開口を摺接通過していくこととなる。

この排出シュート７の上方にはディスクフレーム１０には強制排出部６が設けられている。本実施例にあってこの強制排出部６はスクレーパギアを用いてあり、このスクレーパギアはその突歯６ａ、６ａ‥が供給盤５の計量溝５ｂ、５ｂ‥と噛合するものとなっている。

このスクレーパギアは供給盤５の計量溝５ｂ、５ｂ‥とその突歯６ａ、６ａ‥を噛合させることで供給盤５と同期回転するものとなっている。即ち、スクレーパギア自体には格別の回転駆動源は必要としない。突歯６ａ、６ａ‥が計量溝５ｂ、５ｂ‥と噛合する際に、計量溝５ｂ、５ｂ‥内に残存する粉体を排出シュート７に強制的に押し出し、あるいは掻き落とすことになる。

この作用によって、計量溝５ｂ、５ｂ‥内には粉体が残ってしまうことがなくなり、精巧に定量を排出することが持続して行なわれる。この作用は粉体の物性にかかわりなく行なわれるため、粉体の種類によって、その使用を限定されてしまうことはない。

特開２００９−１８４７７８号公報 特願２００９−３２２７３号出願書類

本発明が解決しようとする問題点は、収容容器内に大量の粉体が投入された場合、その重量が増え、圧力が大きくなると、粉体の嵩密度が変わり、定量の供給が損なわれる虞があるという点である。

上記した問題点を解決するために、本発明に係る粉体の定量フィーダ装置の仕切板は、粉体が投入される収容容器の下方に、その収容容器からの粉体を定量搬送して、供給盤に送り、排出シュートから落下排出する搬送系を有する粉体の定量フィーダ装置であって、前記した粉体を定量搬送するための供給手段の上方に設けられ、収容容器内部の材料の残量によって粉体の嵩密度が変わり供給量が変化することを抑制するために設けられた円板状の仕切板で、接線方向に均等間隔で複数の攪拌羽根を設けた攪拌軸を回避する半円形の切り欠きと、その切り欠きに連通する半月状の透孔を設けている粉体の定量フィーダ装置の仕切板において、前記した透孔と切り欠きの境界線は、攪拌軸と供給盤の回転軸の中心を結ぶ直線に対し、攪拌軸の回転方向でその攪拌軸と直交する方向に対して略４５度の角度が前記した攪拌軸と供給盤の回転軸を結ぶ直線を通過した攪拌羽根がその通過直後に透孔内で露呈する方向で設けられていることとし、前記した複数の攪拌羽根のうち回転方向への回転によって、攪拌軸と供給盤の回転軸の中心を結ぶ直線を通過し離れていった半数が前記透孔に臨まされるようにしたことを特徴としている。

本発明に係る粉体の定量フィーダ装置の仕切板は上記のように構成されている。そのため、この仕切板から供給手段である攪拌羽根への粉体の送出は透孔と切り欠き部分となり、仕切板でその圧力を受けるため仕切板の下では粉体に掛かる圧力が一定となる。そして、この仕切板の透孔に臨まされる攪拌羽根の羽根体も数が限定され、粉体を回転に伴い、徐々に順次受けていくこととなる。また、境界線を略４５度傾けてあるため、攪拌羽根の回転によって供給されていく粉体を受ける供給盤の直前とすることなく、少なくとも攪拌羽根の半回転後に供給することとなり、安定して定量を送ることができることとなる。

本発明を実施した粉体の定量フィーダ装置の要部平面図である。 側面図である。 ディスクフレームを取り外した状態の平面図である。 側面図である。 攪拌羽根を示す平面図である。 図５中の矢印Ａ方向から見た図である。 図５中の矢印Ｂ方向から見た図である。 ピンホールシートを示す平面図である。 仕切板を示す平面図である。 従来例を示す概略図である。 ギア部分を示す平面図である。 搬送系の平面図である。

図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。

次に、本発明の好ましい実施の一例を図１乃至図９を参照して説明する。尚、従来例と同一部分には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。この実施例にあって、収容容器２及び排出シュート７を備えたディスクフレーム１０はモータ８の減速機８ａの軸に設けられたギア８ｂと連なるギアボックス８ｃごとフレーム８ｄ上に着脱自在とされている。この着脱は、収容容器２の中心から各々９０度方向位置でボルト２０、２０‥によって行なわれる。尚、図中２０ａ、２０ａ‥はボルト２０、２０‥の挿し込み孔、２０ｂ、２０ｂ‥はその受穴を示している。

また、図中２１は、従来例の羽根体４に相当する攪拌羽根を示している。この攪拌羽根２１も攪拌軸１１の接線方向に沿って複数設けられているもので、矢印方向に回転し、攪拌羽根の接線側の縁が粉体を押し送りする。この攪拌羽根２１は先端方向下縁に切り欠きが形成されており、その切り欠きに対応するように、攪拌羽根２１の回転方向前面に弾発性を保有したスクレーパ２２が取り付けられている。このスクレーパ２２が供給盤５の上面を摺接し、そのスクレーパ２２が供給盤５の計量溝５ｂ、５ｂ‥から溢れた粉体を柔らかく掻き取っていくこととなる。

さらに、図中２３は供給盤５及び強制排出部６の上面を覆うピンホールシートである。このピンホールシートは樹脂または金属の薄板で成形されたダルマ形をしており、供給盤５と強制排出部６の接合部分、即ち、排出シュート７の開口上部にピンホール２７が穿設されている。このピンホールシート２３の存在は供給盤５でごく小量の粉体を搬送し、それを排出シュート７に落とすため、計量溝５ｂ、５ｂ‥も小さくすると、脈動が生じることがあり、それを抑え、精度よく落下させるためのもので、排出シュート７にシールして、粉体を摺り切り供給させることができる。尚、このピンホールシート２３は、ピンホール２７のサイズの異なるものを複数用意し、対象や目的に応じて交換して使用することができる。

そして、図中２４は、従来例の１２に相当する仕切板である。この仕切板２４は収容容器２の下方で、前記した攪拌羽根２１の上方に配置される。この仕切板２４は、収容容器２内の粉体が一気に攪拌羽根２１に供給されてしまうのを抑制し、攪拌棒３等とともにブリッジの生成や粉体の付着を防止する。

しかし、それでも、収容容器２内に大量の粉体が投入された場合等、その重量が増えて、圧力が大きくなると、粉体の嵩密度が変わり供給量が変化する虞がある。そこで、本実施例に係る仕切板２４には、攪拌軸１１を回避する半円形の切り欠き２６と連通する半月状の透孔２５が設けられている。また、その透孔２５と切り欠き２６の境界線は、攪拌軸１１と供給盤５の回転軸を結ぶ直線に対し、略４５度の角度が設けられており、前記した透孔２５からは、攪拌羽根２１が６個あるうち、半数の３個が臨まされる構成となっており、この透孔２５及び切り欠き２６の部分からのみ粉体が落下するようになっている。大きな圧力が加えられても、仕切板２４でその圧力を受けるため仕切板２４の下では粉体に掛かる圧力が一定となり、粉体の嵩密度の変化がなくなるため、収容容器２内部の材料の残量に関らず定量供給が可能となる。

本実施例に係る粉体の定量フィーダ装置は上記のように構成されているので、どのような特性を有する粉体でも、ごく微量を精度よく搬送、供給することができる。

２ 収容容器
５ 供給盤
６ 強制排出部
７ 排出シュート
８ モータ
９ 架台（ロードセル）
１０ ディスクフレーム
２０ ボルト
２０ａ ボルト挿入孔
２０ｂ 受穴
２１ 攪拌羽根
２２ スクレーパ
２３ ピンホールシート
２４ 仕切板
２５ 透孔
２６ 切り欠き
２７ ピンホール

Claims (1)

1. 粉体が投入される収容容器の下方に、その収容容器からの粉体を定量搬送して、供給盤に送り、排出シュートから落下排出する搬送系を有する粉体の定量フィーダ装置であって、前記した粉体を定量搬送するための供給手段の上方に設けられ、収容容器内部の材料の残量によって粉体の嵩密度が変わり供給量が変化することを抑制するために設けられた円板状の仕切板で、接線方向に均等間隔で複数の攪拌羽根を設けた攪拌軸を回避する半円形の切り欠きと、その切り欠きに連通する半月状の透孔を設けている粉体の定量フィーダ装置の仕切板において、前記した透孔と切り欠きの境界線は、攪拌軸と供給盤の回転軸の中心を結ぶ直線に対し、攪拌軸の回転方向でその攪拌軸と直交する方向に対して略４５度の角度が前記した攪拌軸と供給盤の回転軸を結ぶ直線を通過した攪拌羽根がその通過直後に透孔内で露呈する方向で設けられていることとし、前記した複数の攪拌羽根のうち回転方向への回転によって、攪拌軸と供給盤の回転軸の中心を結ぶ直線を通過し離れていった半数が前記透孔に臨まされるようにしたことを特徴とする粉体の定量フィーダ装置の仕切板。

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