JP5841364B2

JP5841364B2 - 粉体供給装置

Info

Publication number: JP5841364B2
Application number: JP2011151319A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　保彦; 保彦鈴木
Original assignee: Fuso Industries Co Ltd
Current assignee: Fuso Industries Co Ltd
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: JP2013018573A

Description

本発明は粉体供給装置に係り、特に粉体を容積によって計量する計量装置に対し粉体を供給するための粉体供給装置に関するものである。

食品、薬品等で粉体となっているものは極めて多く、この粉体を所定量ずつ計量して、袋等へ充填、封入するための自動機が広く用いられている。そして、この種の装置では粉体を、特許文献１に示すようなシュートを通して落下させて送る。このシュートは下端へいくに従って細く絞られている。
また、粉体を計量する場合は、特許文献２に記載された粉体計量装置を用いることが多い。この粉体計量装置では、計量枡に粉体を充填し、この計量枡内に収容された所定量の粉体がシュートを通って粉体充填装置へ供給されるようになっている。すなわち、この粉体計量装置では粉体を容積によって計量している。

特開２０１０−２７１１２８号公報特開平６−９９９０２号公報

しかしながら、上記のようにシュートは下端へいくに従って細く絞られているため、シュート内の粉体に上方からの荷重が集中して圧縮され、粉体がシュートの途中に詰まってしまうおそれがある。
また、上記のように粉体を容積によって計量する場合には、粉体の密度が均一でなければ正確な計量を行うことができない。すなわち粉体の密度が高い（粉体の粒子間の距離が詰まっている）場合は単位容積当たりの重量が重くなり、粉体の密度が低い（粉体の粒子間の距離が離れている）場合は単位容積当たりの重量が軽くなる。従って、粉体計量装置の計量枡によって同じ容積の粉体を計量しても、粉体の重量が異なってしまい正確な計量を行うことができなくなってしまうという問題がある。

本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、粉体を送る際に途中で詰まることなくスムーズに送ることができ、しかも粉体の密度を一定にできて、容積による正確な計量を可能とする粉体供給装置の提供を、その目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、軸芯を回転中心として回転する回転容器と、前記回転容器に備えられ回転容器の底部へ向かって下降する傾斜面をもつ凸部と、下面開口を有し内径がほぼ一定で、前記回転容器の凸部が下面開口から入り込み、且つ下端部が回転容器の底部との間に隙間を開けて備えられ粉体が収容される供給容器と、供給容器に収容された粉体を撹拌する撹拌手段と、前記回転容器が回転し前記隙間を通って供給容器から回転容器へ送られた粉体を搬送する粉体搬送手段を具備し、前記粉体搬送手段は前記回転容器の周壁に形成された放出口と、前記底部に計量枡へ連なる供給口を備え、前記放出口から放出された粉体を受ける受け容器と、前記受け容器に設けられ前記放出口から前記底部へ向かって下降する傾斜面と、前記回転容器の周壁から外側へ突出して設けられ回転容器と共に回転して前記傾斜面を下降して回転容器の底部へ落ちた粉体を前記供給口へ送る送り板とから成ることを特徴とする粉体供給装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した粉体供給装置において、放出口は複数設けられ、送り板は前記複数の放出口の間に備えられていることを特徴とする粉体供給装置である。

請求項３の発明は、請求項２に粉体供給装置において、放出口は互いに等間隔に配置され、送り板も互いに等間隔に配置されていることを特徴とする粉体供給装置である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した粉体供給装置において、放出口の開口面積を変更する開口面積変更手段を具備したことを特徴とする粉体供給装置である。

本発明の粉体供給装置によれば、粉体を送る際に途中で詰まることなくスムーズに送ることができるようになる。
粉体の密度を一定にできて、容積による正確な計量を行うことが可能となる。

本発明の実施の形態に係る粉体供給装置の斜視図である。図１の粉体供給装置の主要部の分解斜視図である。図１の粉体供給装置の受け容器、回転容器及びその周辺部の断面図である。図１の粉体供給装置の主要部の断面図である。図１の粉体供給装置の主要部の平面図である。図１の粉体供給装置に接続される計量装置の動作を示す図である。図１の粉体供給装置に接続される計量装置の動作を示す図である。図１の粉体供給装置の回転容器の放出口の平面積の変更方法を説明するための図である。図１の粉体供給装置の回転容器の放出口の平面積の変更方法を説明するための図である。

本発明の実施の形態に係る粉体供給装置１を図面にしたがって説明する。
符号３は支持ベースを示し、この支持ベース３には支柱５が設けられている。また、支持ベース３には受け容器７が支持されている。
図２に詳細に示すように、受け容器７は比較的高さ寸法が小さい有底部円筒状で、上面に開口９を有している。この受け容器７の底部１１には供給口１３が形成され、この供給口１３は底部１１の外周寄りに一ヶ所備えられている。また供給口１３は比較的小さいサイズで長方形に形成されている。

受け容器７の中央には斜面形成体１５が設けられ、この斜面形成体１５は切頭円錐形に形成されている。従って、斜面形成体１５は、その中心部分から受け容器７の外周へ向かって下降する傾斜面１７を有している。
斜面形成体１５の中心には補強部材１９が固定されている。符号２１は回転軸を示し、この回転軸２１の下端部は図示しないモータに接続されており、回転駆動するようになっている。また、回転軸２１の上端部は斜面形成体１５の中心と補強部材１９を貫通しており、この回転軸２１の補強部材１９から突出する部分には支持部２２が固定されている。

符号２５は回転容器を示し、この回転容器２５は高さ寸法が小さい有底部円筒状で、上面に開口を有している。回転容器２５の底部２９の中央には凸部３１が設けられており、この凸部３１は切頭円錐状に形成されている。従って、凸部３１には回転容器２５の底部２９へ向かって下降する傾斜面３２が形成されている。また、凸部３１の中心には雌ネジ３３が形成されている。

回転容器２５の周壁２７には、ほぼ長方形の放出口３５が形成されている。放出口３５は８つ設けられており、互いに等間隔に配置されている。周壁２７の上縁には切り欠き群３７が形成され、この切り欠き群３７は切り欠き３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの４つを一組としている。切り欠き群３７は４ヶ所設けられており、互いに等間隔に配置されている。

回転容器２５の周壁２７には８枚の送り板３９が固定されている。送り板３９は放出口３５の間を仕切り、回転容器２５の外側へ向かって放射状に配置されている。この送り板３９は斜め下方に向かって延びており、その先端部４１は水平方向へ延びている。

符号４３は放出口３５の開口面積を変更調節するための調節用部材を示し、この調節用部材４３は環状部４５と、環状部４５の下端に突出して設けられた覆い板４７等から構成されている。
覆い板４７は環状部４５と略同じ曲率で湾曲しており、環状部４５と覆い板４７は回転容器２５に外嵌されるサイズに設定されている。覆い板４７は８枚備えられ、回転容器２５の放出口３５に対応して等間隔に配置されている。
また、環状部４５の内周面には４つの差込み片４９が設けられ、４つの差込み片４９は等間隔に配置されている。差込み片４９は切り欠き群３７の切り欠き３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄに差し込み可能なサイズに形成されている。

符号５１は撹拌羽根を示し、この撹拌羽根５１は回転軸５３と、回転軸５３に設けられた４枚の羽根体５５等から構成されている。回転軸５３の基端部にはフランジ５７が形成され、このフランジ５７の下面中心には雄ネジ５９が設けられている。

図３に示すように受け容器７に回転容器２５が収容され、凸部３１の中心部の下面が支持部２２の上面に当接し、且つ回転軸２１の先端部が凸部３１の雌ネジ３３に入り込んでいる。そして、凸部３１の中心部の下面が支持部２２の上面にネジによって固定され、回転容器２５が支持部２２に固定されている。
送り板３９は斜面形成体１５の傾斜面１７と受け容器７の底部１１に僅かな隙間を開けて備えられる。
また、凸部３１の中心の雌ネジ３３には撹拌羽根５１の雄ネジ５９が螺合されており、撹拌羽根５１は回転軸２１と共に回転する。

調節用部材４３は回転容器２５に外嵌され、差込み片４９が切り欠き群３７の切り欠き３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄのいずれかに差し込まれている。これにより、調節用部材４３は回転容器２５に支持され、回転容器２５と共に回転する。

受け容器７の供給口１３はシュート６１に連通し、シュート６１の下端部は計量装置６３に接続されている。計量装置６３のケース６５の上面には受け入れ口６７が形成され、この受け入れ口６７にシュート６１の下端が接続されている。またケース６５の下面には排出口６９が形成されている。ケース６５にはスライダ７１がスライド自在に収容され、このスライダ７１には貫通穴から成る計量枡７３が設けられている。

符号７５は供給容器を示し、この供給容器７５は筒状で内径がほぼ一定に形成されており、上面開口７７と下面開口７９を有している。また、供給容器７５の内周面には４枚の突出プレート７６が固定されている。突出プレート７６は供給容器７５の中心に向かって突出しており、等間隔に配置されている。突出プレート７６の突出する方向の下端の角が削除された形状となっており、突出プレート７６の下端側には凸部３１の傾斜に沿う方向の傾斜部７８が形成されている。

供給容器７５は支柱５に固定された支持プレート８１に連結金具８３を介して固定されている。支持プレート８１には丸穴８５が形成されている。
図４に示すように供給容器７５の下端部は回転容器２５に入り込んでおり、凸部３１は下面開口７９から供給容器７５内に入り込んでいる。供給容器７５は回転容器２５の底部２９や凸部３１には接触せず、供給容器７５の下端部が底部２９と凸部３１との間に隙間８０を開けた状態で備えられている。よって供給容器７５は言わば宙吊り状態で支持プレート８１に支持されている。
なお、前記のように突出プレート７６には傾斜部７８が形成されているので、凸部３１との間に僅かな隙間を開けた状態で備えられている。

粉体搬送手段は、受け容器７、傾斜面１７及び先端部４１を有する送り板３９とから構成されている。
開口面積変更手段は、調節用部材４３、切り欠き３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄから成る切り欠き群３７によって構成されている。

次に、この粉体供給装置１、計量装置６３の動作について説明する。
粉体Ｐは支持プレート８１の丸穴８５を介して供給容器７５内へ供給され、供給容器７５は粉体Ｐが収容されている。供給容器７５の下面開口７９から回転容器２５へ粉体Ｐが流入して、ある程度溜まった状態となっている。
回転軸５３が回転して、これと共に回転容器２５、撹拌羽根５１が回転する。撹拌羽根５１が回転すると供給容器７５内の粉体Ｐが撹拌される。供給容器７５内には突出プレート７６が配置されているので、撹拌羽根５１によって移動させられた粉体Ｐが突出プレート７６に当たり、更に上下左右方向等、色々な方向へ移動するので、高い撹拌効果を得ることができ、粉体Ｐの塊が確実に粉砕される。

また、回転容器２５と共に凸部３１が回転すると、粉体Ｐに凸部３１の回転力が作用し、且つ振動が加わり、更に傾斜面３２と、傾斜面３２と接している粉体Ｐとの摩擦が小さくなるので、粉体Ｐが傾斜面３２を滑って下降する。これにより供給容器７５の下面開口７９から粉体Ｐが連続して回転容器２５に流入する。

回転容器２５内の粉体Ｐの荷重は凸部３１の傾斜面３２と底部２９の上面に掛かっており、粉体Ｐの荷重は広い面積によって受けられているため、粉体Ｐが圧縮されることはなく、供給容器７５の下端部や隙間８０に詰まることはない。
しかも、回転容器２５が回転し、これと共に底部２９、凸部３１が回転するので、回転容器２５内の粉体Ｐの荷重が局所に集中するのを確実に防止することができ、粉体Ｐが詰まることなく、粉体Ｐをスムーズに送ることができる。

そして、粉体Ｐは放出口３５を通り、斜面形成体１５の傾斜面１７上へ放出される。８つの放出口３５の開口面積は後述するように同じサイズに設定されているので、各放出口３５から放出される粉体Ｐは同じ所定量に規定される。
また、送り板３９は放出口３５の間を仕切っているので、各放出口３５から放出された粉体Ｐは所定量ずつ分かれて傾斜面１７を下降する。
粉体Ｐが傾斜面１７を下降する際には、粉体Ｐの粒子間の距離が一旦大きくなり、粉体Ｐの粒子はほぼ同じ速度で傾斜面１７を下降して、受け容器７の底部１１の外周部分に溜まる。従って、受け容器７の底部１１の外周部分に溜まった粉体Ｐの密度はほぼ一定なものとなる。

８つの放出口３５から放出されて受け容器７の底部１１の外周部分に溜まった粉体Ｐは、送り板３９の先端部４１によって回転方向へ搬送される。そして、供給口１３まで移動すると、供給口１３からシュート６１へ落下し、図６に示すように計量枡７３へ収容される。計量枡７３はシュート６１に対向している位置ではケース６５によって下面開口が閉鎖された状態となっているので、計量枡７３に粉体Ｐが収容される。

そして、図７に示すようにスライダ７１が矢印の方向へスライドし、計量枡７３が排出口６９に対向すると、粉体Ｐは排出口６９から落下して、図示しない製袋充填機の包材に収容される。
前述のように粉体Ｐの密度は一定となっているので、計量枡７３によって容積で計量された粉体Ｐは均一な重量となる。

放出口３５の開放面積を調節する方法について説明する。
図８に示すように差込み片４９を切り欠き群３７の切り欠き３７ｄに差し込んだ状態では、８つの覆い板４７は８つの放出口３５から外れており、放出口３５を全く覆っていない位置に備えられ、放出口３５の開放面積が最も大きい状態となる。この状態では放出口３５から放出される粉体Ｐが最も多くなる。

図９に示すように差込み片４９を切り欠き群３７の切り欠き３７ａに差し込んだ状態では、８つの覆い板４７は８つの放出口３５を最も広く覆う位置に備えられ、放出口３５の開放面積が最も小さい状態となる。この状態では放出口３５から放出される粉体Ｐが最も少なくなる。
同様に差込み片４９を切り欠き３７ｂまたは切り欠き３７ｃに差し込むことによって調節用部材４３の取り付け位置を変更して、放出口３５の開放面積を調節することができる。

上記のように発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、放出口３５の数は８つに限らず、これより少なくても、多くてもよい。この場合、送り板３９の数は放出口３５の数に合わせるのは勿論である。
放出口３５は等間隔に必ずしも配置しなくてもよい。また送り板３９も等間隔に必ずしも配置しなくてもよい。

本発明の粉体供給装置は粉体充填装置等の製造業において利用可能である。

１…粉体供給装置３…支持ベース５…支柱
７…受け容器９…開口１１…底部
１３…供給口１５…斜面形成体１７…傾斜面
１９…補強部材２２…支持部２５…回転容器
２７…周壁２９…底部３１…凸部
３２…凸部の傾斜面３３…雌ネジ３５…放出口
３７…切り欠き群３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ…切り欠き
３９…送り板４１…送り板の先端部４３…調節用部材
４５…環状部４７…覆い板４９…差込み片
５１…撹拌羽根５３…回転軸５５…羽根体
５７…フランジ５９…雄ネジ６１…シュート
６３…計量装置６５…ケース６７…受け入れ口
６９…排出口７１…スライダ７３…計量枡
７５…供給容器７６…突出プレート７８…傾斜部
７７…上面開口７９…下面開口８０…隙間
８１…支持プレート８３…連結金具８５…丸穴
Ｐ…粉体

Claims

軸芯を回転中心として回転する回転容器と、前記回転容器に備えられ回転容器の底部へ向かって下降する傾斜面をもつ凸部と、下面開口を有し内径がほぼ一定で、前記回転容器の凸部が下面開口から入り込み、且つ下端部が回転容器の底部との間に隙間を開けて備えられ粉体が収容される供給容器と、供給容器に収容された粉体を撹拌する撹拌手段と、前記回転容器が回転し前記隙間を通って供給容器から回転容器へ送られた粉体を搬送する粉体搬送手段を具備し、
前記粉体搬送手段は前記回転容器の周壁に形成された放出口と、前記底部に計量枡へ連なる供給口を備え、前記放出口から放出された粉体を受ける受け容器と、前記受け容器に設けられ前記放出口から前記底部へ向かって下降する傾斜面と、前記回転容器の周壁から外側へ突出して設けられ回転容器と共に回転して前記傾斜面を下降して回転容器の底部へ落ちた粉体を前記供給口へ送る送り板とから成ることを特徴とする粉体供給装置。
請求項１に記載した粉体供給装置において、放出口は複数設けられ、送り板は前記複数の放出口の間に備えられていることを特徴とする粉体供給装置。
請求項２に記載した粉体供給装置において、放出口は互いに等間隔に配置され、送り板も互いに等間隔に配置されていることを特徴とする粉体供給装置。
請求項１から３のいずれかに記載した粉体供給装置において、放出口の開口面積を変更する開口面積変更手段を具備したことを特徴とする粉体供給装置。