JP6013152B2 - 粉体の投入装置および投入方法 - Google Patents

Description

本発明は、オープンドラムタイプのドラム缶のような有底筒状の収容容器に収容された粉体をホッパーやミキサーのような他の容器に投入して移し替える粉体の投入装置および投入方法に関するものである。

このような粉体の投入装置および投入方法として、一つには、特許文献１に記載されているように、ホッパーの上部に開口を形成して、蓋が除去されたドラム缶を把持して上記開口の上方へ移動させながら上下反転させることにより、この開口から粉体をホッパー内へ投入する反転投入式のものが知られている。また、他の一つとして、特許文献２に記載されているように、バキュームコンベアに接続された吸引ノズルをドラム缶内に挿入して粉体を吸引することにより、空気輸送によって他の容器に投入する吸引投入式のものも知られている。

特開２００４−１９６４４２号公報 特開２００３−０７２９５４号公報

ところが、特許文献１に記載された反転投入式のものでは、蓋が除去されたドラム缶を上下反転させて傾ける際に、ドラム缶の傾きが粉体の安息角に達した時点で粉体が一気に流動してホッパーの開口に流れ込むことになり、多量の粉塵が舞い上がる。このため、特許文献１に記載されているように、投入装置やホッパーの開口を壁や隔壁で覆っても周囲の環境が汚染されることは避けられない。また、集塵装置を設けても多量の粉塵を集塵しきれない場合が多く、さらに徒に集塵風量を上げることはホッパーへの粉体投入量の減少を招く結果となる。

一方、特許文献２に記載された吸引投入式のものでは、発塵は抑えることができるが、空気輸送時の配管の摩耗やバグフィルターと粉体との接触によるコンタミネーションが問題となることが多い。また、粉体自体を空気に触れさせられない場合もあり、そのような場合には空気輸送による吸引投入式のものは使用することができない。

本発明は、このような背景の下になされたもので、特許文献１に記載されたような反転投入式の粉体の投入装置および投入方法において、特許文献２に記載された吸引投入式のものと同じように発塵を抑えることができ、投入装置周りの環境を汚染することなく効率的な粉体の投入を行うことが可能な粉体の投入装置および投入方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の粉体の投入装置は、有底筒状の収容容器に収容された粉体を他の容器に投入して移し替える粉体の投入装置であって、投入口を備えて上記収容容器の開口部を密閉するように被覆するシュートと、このシュートと一体に上記収容容器を昇降するとともに、下降位置においては下向きとされた上記収容容器の底部を上昇位置においては上向きとなるように該収容容器を反転させる反転昇降機構と、上記シュートの投入口と上記他の容器の供給口とを連結するフレキシブルホースとを備え、上記フレキシブルホースは、上記下降位置においては円弧を描いて上記シュートの投入口から上向きに延びた後に下向きに延びて上記他の容器の供給口に連結されており、上記反転昇降機構は、上記収容容器が上記上昇位置に向かうに従い、上記フレキシブルホースを、上記シュートの投入口側では上記円弧の曲率を一定に維持しつつ、上記他の容器の供給口側では直線状に延びるように真直させることを特徴とする。

また、本発明の粉体の投入方法は、有底筒状の収容容器に収容された粉体を他の容器に投入して移し替える粉体の投入方法であって、投入口を備えたシュートによって上記収容容器の開口部を密閉するように被覆し、このシュートと一体に上記収容容器を昇降する反転昇降機構によって上記収容容器を上昇させるとともに、下降位置においては下向きとされた上記収容容器の底部を上昇位置においては上向きとなるように該収容容器を反転させ、上記シュートの投入口と上記他の容器の供給口とを連結するフレキシブルホースを介して粉体を上記他の容器に投入するのに際し、上記フレキシブルホースを、上記下降位置においては円弧を描いて上記シュートの投入口から上向きに延びた後に下向きに延びて上記他の容器の供給口に連結されるようにし、上記反転昇降機構により、上記収容容器が上記上昇位置に向かうに従い、上記フレキシブルホースを、上記シュートの投入口側では上記円弧の曲率を一定に維持しつつ、上記他の容器の供給口側では直線状に延びるように真直させることを特徴とする。

このような粉体の投入装置および投入方法においては、シュートの投入口と粉体が移し替えられるホッパー等の他の容器の供給口とがフレキシブルホースによって連結されており、オープンドラムタイプのドラム缶のような収容容器に収容された粉体は、シュートによって開口部が密閉された上で反転昇降機構によって上記下降位置から上昇させられるとともに底部が上向きとなるように反転させられることにより、上記フレキシブルホースを介して他の容器内に投入される。従って、粉塵が投入装置の周辺に飛散することはなく、発塵による汚染を防ぐことができるとともに、他の容器への粉体投入量が減少するのも抑制することができる。

また、フレキシブルホースは、例えば弾性や可撓性を有する樹脂材料によって形成されて、力を加えていない状態では円筒状をなし、所定の許容半径までは断面が円形を維持したまま円弧状に湾曲させることができる。そこで、上記投入装置および投入方法では、このフレキシブルホースを、上記下降位置においては円弧を描いて上記シュートの投入口から上向きに延びた後に下向きに延びて上記他の容器の供給口に連結されるようにし、上記反転昇降機構により、上記収容容器が上記上昇位置に向かうに従い、上記フレキシブルホースを、上記シュートの投入口側では上記円弧の曲率を一定に維持しつつ、上記他の容器の供給口側では直線状に延びるように真直させることにより、長期に亙って昇降、反転を繰り返してもフレキシブルホースに余分な外力が作用するのを防いで破損を防止することができる。

ここで、このようにフレキシブルホースを、収容容器が上昇位置に向かうに従いシュートの投入口側では一定の曲率を維持しつつ、他の容器の供給口側では直線状に延びるように真直させるには、例えば上記反転昇降機構に、シュートと一体に収容容器を保持する保持部を備え、この保持部が昇降しつつ、上記下降位置においてフレキシブルホースが描く円弧の中心線に平行に該保持部とともに昇降する回転軸線回りに回転させられることによって収容容器を反転させるようにすればよい。これにより、フレキシブルホースは、収容容器の上昇時には上記円弧から巻き解かれるように真直させられることになり、また下降時には同円弧に巻き戻されるように湾曲させられるので、一定の曲率を維持することができる。

なお、粉体投入後の収容容器を下降位置に戻した後は、次の収容容器の粉体を投入するために粉体投入後の収容容器の開口部からシュートを取り外すことになるが、この際に収容容器内やシュート内粉体が浮遊していると、これが漏れ出て投入装置周りを汚染するおそれがある。このため、上記投入装置にはさらに、上記下降位置において粉体投入後の収容容器の開口部とシュートとの間を密閉するように介装され、収容容器内とシュート内を吸引して集塵する集塵機構を備えるのが望ましく、これにより一層の投入装置周りの環境のクリーン化を図ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、反転投入式の粉体の投入装置および投入方法において、粉体投入の際の発塵を防ぐことができ、周囲の環境が汚染されるのを防止するとともに、粉体投入量が減少するのも防いで、効率的な粉体の移し替えを行うことが可能となる。

本発明の粉体の投入装置の一実施形態を示す側面図である。 図１に示す実施形態における反転昇降機構を示す側面図である。 図２に示す反転昇降機構の正面図である。 図２に示す反転昇降機構を説明するための簡略化した斜視図である。 図１に示す実施形態によって粉体を投入する際のドラム缶を投入装置に受け入れる工程を示す側面図である。 図１に示す実施形態によって粉体を投入する際のドラム缶をクランプする工程を示す側面図（ドラム缶および保持部が下降位置にあるときの側面図）である。 図１に示す実施形態によって粉体を投入する際の（ａ）ドラム缶が４５°反転した状態を示す側面図、（ｂ）９０°した反転状態を示す側面図である。 図１に示す実施形態によって粉体を投入する際の（ａ）ドラム缶が１３５°反転した状態を示す側面図、（ｂ）１８０°反転した状態を示す側面図（ドラム缶および保持部が上昇位置にあるときの側面図）である。 図１に示す実施形態において粉体投入後のドラム缶内とシュート内を集塵する工程を示す側面図である。 図１に示す実施形態における反転昇降機構の変形例による（ａ）ドラム缶をクランプする工程、（ｂ）ドラム缶が９０°反転した状態、（ｃ）１８０°反転した状態を説明するための簡略化した斜視図である。

図１ないし図４は、本発明の粉体の投入装置の一実施形態を示すものであり、図５ないし図９は、この一実施形態の投入装置による本発明の粉体の投入方法の一実施形態を説明するものである。本実施形態における粉体の収容容器は、上部開口部が蓋１Ａによって密閉可能とされた有底円筒状のオープンドラムタイプのドラム缶１であり、このドラム缶１は、図１に示すように蓋脱着装置２によって上記蓋１Ａが取り外された上で、搬送コンベア３によって投入装置に搬送される。

本実施形態の投入装置は、図１に示すように、この搬送コンベア３によって搬送されたドラム缶１を受け入れ、また粉体投入後のドラム缶１を搬送コンベア３に払い出すローラコンベア１１と、このローラコンベア１１に受け入れられたドラム缶１の上部開口部を密閉するように被覆するシュート１２と、このシュート１２と一体に上記ドラム缶１を保持する保持部１３を備えた反転昇降機構１４と、ドラム缶１内の粉体が投入されて移し替えられる、本実施形態における他の容器としてのホッパー１５と、上記シュート１２の投入口１２Ａとホッパー１５の供給口１５Ａとを連結するフレキシブルホース１６とを備えている。

ローラコンベア１１には、回転駆動可能な複数本のローラ１１Ａが、搬送コンベア３からのドラム缶１の搬送方向（図１および図５における右方向）に間隔をあけて並列に配設されている。これらのローラ１１Ａが回転駆動されてドラム缶１を搬送コンベア３から受け入れ、図５に示すようにこのローラコンベア１１上の所定の搬送位置に搬送されたところでドラム缶１は位置決めされる。

ホッパー１５は、この搬送位置と若干の間隔をあけて上記搬送方向側に位置させられている。本実施形態におけるホッパー１５は、内外径が下方に向かうに従い漸次縮径する円錐台面状の漏斗形の胴部と、この胴部の上端から延びる円筒部とが一体に形成されたものであり、胴部の下端部にはバルブを備えて所定量の粉体をホッパー１５から排出可能な計量排出部１５Ｂが設けられているとともに、円筒部の上端部は蓋体１５Ｃによって密閉されており、上記供給口１５Ａはこの蓋体１５Ｃのローラコンベア１１側の縁部に円形をなして上下方向に開口させられている。

また、蓋体１５Ｃの中央部には、モータ等により回転駆動される駆動軸がホッパー１５の中心線に沿ってホッパー１５内にシールされて挿通されており、この駆動軸には、上記円筒部内に水平に均しバーが取り付けられていて、ホッパー１５内に投入された粉体の上面を水平に均す均し機構１５Ｄが構成されている。さらに、ホッパー１５には、図示されないノッカーおよびエアブラスターが取り付けられている。このようなホッパー１５は、ホッパー支持台１５Ｅにロードセル１５Ｆを介して設置されて支持されている。

反転昇降機構１４は、シュート１２と上記保持部１３によって保持されたドラム缶１とを一体に昇降させるとともに、この昇降における下降位置において図６に示すように下向きとされたドラム缶１の底部を、上昇位置においては図８に示すように上向きとなるように、シュート１２および保持部１３ごとドラム缶１を反転させる。この反転昇降機構１４においては、ホッパー１５を取り囲むように配設されたフレーム１７に昇降部１８が昇降可能に設けられていて、この昇降部１８に設けられた回転軸１８Ａに上記保持部１３が取り付けられている。

フレーム１７は、上記搬送方向からみてホッパー１５の両外側に一対ずつホッパー１５の中心線に関して対称に鉛直方向に立設された合計４本の支柱１７Ａを備えて門形をなしており、片側の一対の支柱１７Ａ同士は該搬送方向においては図１ないし図８に示すようにホッパー１５と重なり合うように配設されている。これらの支柱１７Ａのうち、両外側のローラコンベア１１側の２つの支柱１７Ａの該ローラコンベア１１側を向く側面には、ラック１７Ｂが上下方向に延びるように設けられている。

反転昇降機構１４の昇降部１８は、これらホッパー１５の両外側の各一対の支柱１７Ａにそれぞれ取り付けられた一対の昇降部材１８Ｂと、これらの昇降部材１８Ｂの間に水平に延びる回転軸線回りに回転自在に支持された上記回転軸１８Ａと、上記回転軸線を中心として回転軸１８Ａに一体に回転可能に取り付けられるとともに上記２つの支柱１７Ａのラック１７Ｂにそれぞれ噛み合わされた一対のピニオンギヤ１８Ｃと、一方の昇降部材１８Ｂに取り付けられて上記ピニオンギヤ１８Ｃを回転駆動するモータと減速機等からなる回転駆動手段１８Ｄとを備えている。ここで、ピニオンギヤ１８Ｃと噛み合わされたラック１７Ｂのピニオンギヤ１８Ｃのピッチ円に接するデータム線は、上記回転軸線方向に見てホッパー１５の供給口１５Ａの中心線と一致させられている。

上記一対の昇降部材１８Ｂは、例えば上記回転軸１８Ａの回転軸線に垂直に延びる板状の部材であり、上記片側の一対の支柱１７Ａのホッパー１５に対する外側にそれぞれ掛け渡されていて、上記回転軸１８Ａは上記ローラコンベア１１側の２つの支柱１７Ａの該ローラコンベア１１側において、これらの昇降部材１８Ｂの間に支持されている。また、この昇降部材１８Ｂには、ラック１７Ｂが設けられていない支柱１７Ａに係合して回転自在な複数のカムフォロア１８Ｅが備えられていて、これらのカムフォロア１８Ｅと上記回転駆動手段１８Ｄによって回転駆動される上記ピニオンギヤ１８Ｃとにより、一対の昇降部材１８Ｂは回転軸１８Ａともども一体に昇降可能、かつ任意の昇降位置で停止可能にフレーム１７に取り付けられている。

反転昇降機構１４の保持部１３は、上記回転軸１８Ａの回転軸線方向にドラム缶１の外径およびローラコンベア１１の幅よりも大きな間隔をあけて互いに平行に該回転軸１８Ａに基端部が固定された一対の保持部材１３Ａと、これらの保持部材１３Ａの先端部に設けられたクランパー１３Ｂとを備えている。保持部材１３Ａは、図２に示すようにフレーム状に形成されてその基端部同士もフレーム材により連結され、上記回転軸線方向に見て上記ピニオンギヤ１８Ｃのピッチ円の接線を中心として該接線方向に延びており、保持部１３が上記下降位置にあるときには同じく上記回転軸線方向に見て図５に示すように、この接線が上記搬送位置にあるドラム缶１の中心線と一致して上下方向に延びるようにされている。

また、クランパー１３Ｂは、上記回転軸線方向に見てシリンダーロッドが上記接線に平行に両保持部材１３Ａの先端側に出没可能とされた複数のシリンダー装置と、これらのシリンダー装置のシリンダーロッド先端に固定されて両保持部材１３Ａ間に掛け渡されたクランプフレームとから構成されている。クランプフレームは、上記回転軸線と平行に両保持部材１３Ａ間に延びるローラコンベア１１の幅よりも長い一対の長辺部と、これらの長辺部を結ぶドラム缶１の外径よりも短い一対の短辺部とを有する長方形枠状とされて、これらの短辺部に上記シリンダーロッドの先端が固定されている。

このようなクランパー１３Ｂは、ドラム缶１がローラコンベア１１に搬送されていない状態で保持部１３が上記下降位置にあるときに、シリンダー装置のシリンダーロッドを伸長させることにより、クランプフレームの長辺部がローラコンベア１１の間隔をあけたローラ１１Ａの間に挿入されて、ローラコンベア１１の上面よりも低位置に埋没させられる。そして、ドラム缶１が搬送されて上記搬送位置に位置決めされた状態でシリンダーロッドを引き込むことにより、クランプフレームが上昇してドラム缶１の底部に当接し、ドラム缶１をローラコンベア１１上から引き上げるようにされている。

さらに、上記シュート１２は、本実施形態では一対の保持部材１３Ａの基端部同士を連結する上記フレーム材に固定されて保持部１３に一体に設けられており、上述のようにクランパー１３Ｂによって引き上げられたドラム缶１の上部開口部を密閉して被覆するとともに、クランプフレームとの間でドラム缶１を挟み込んで保持するようにされている。ここで、このシュート１２は、本実施形態ではホッパー１５の胴部と同じく円錐台面状の漏斗形をなしており、このシュート１２の大径開口部はドラム缶１の開口部をシールして密閉可能とされるとともに、小径開口部が円形に開口した投入口１２Ａとされている。

このようなシュート１２は、保持部１３が下降位置にあるときには、投入口１２Ａを上向きにして、この投入口１２Ａがなす円の中心線が搬送位置および下降位置にあるドラム缶１の中心線と一致するようにされており、従って投入口１２Ａの中心線は上記回転軸１８Ａの回転軸線方向に見て上記ピニオンギヤ１８Ｃのピッチ円の接線に沿って延びることになる。また、この投入口１２Ａの中心線とホッパー１５の円形をなす供給口１５Ａの中心線とは上記回転軸線に垂直な１つの平面上に位置させられており、さらにこれら投入口１２Ａと供給口１５Ａとは、保持部１３が下降位置にあるときには上下方向において上記回転軸線と等しい位置に開口するようにされている。なお、シュート１２にはバイブレータ１２Ｂが取り付けられている。

これらシュート１２の投入口１２Ａとホッパー１５の供給口１５Ａとを連結する上記フレキシブルホース１６は、例えばエラストマー等の柔軟な樹脂材料により形成された円筒部の外周に、この円筒部よりは硬質のポリプロピレンのような樹脂材料よりなる線材が螺旋状に巻回されて一体化されたものであって、弾性および可撓性を有している。このようなフレキシブルホース１６は、所定の許容半径までは円筒部が皺や弛みを生じることなく伸縮して断面が円形を維持したまま円弧状に湾曲可能とされている。

そして、このフレキシブルホース１６は、保持部１３が下降位置にあるときに、上記許容半径以上の半径の円弧を描いて、シュート１２の投入口１２Ａから上向きに延びた後に下向きに延びてホッパー１５の供給口１５Ａに連結されている。さらに、このときのフレキシブルホース１６の断面がなす円の中心線は、これら投入口１２Ａと供給口１５Ａの中心線が位置する上記回転軸線に垂直な１つの平面上にあって、該回転軸線方向に見たときに上記ピニオンギヤ１８Ｃのピッチ円に沿った半円弧となるようにされている。

さらにまた、本実施形態の投入装置は、図９に示すように、粉体投入後のドラム缶１の上部開口部とシュート１２との間を密閉するように介装されてドラム缶１内とシュート１２内を吸引して集塵する集塵機構１９を備えている。この集塵機構１９は、例えば図示されない支持軸に水平面内で旋回可能にアーム１９Ａが取り付けられるとともに、このアーム１９Ａの先端部に集塵フード１９Ｂが取り付けられた構成とされている。

この集塵フード１９Ｂは、上下方向に延びる中心線を有する円筒状のもので、この中心線方向の幅は、保持部１３が下降位置にあるときのシュート１２の大径開口部と上記搬送位置にあって底部がローラコンベア１１上に設置しているときのドラム缶１の上部開口部との間隔と略等しくされ、アーム１９Ａの旋回に伴いこの間隔部分に挿入されて、その上下の開口部がシュート１２の大径開口部とドラム缶１の上部開口部とをシールして密閉するようにされている。なお、アーム１９Ａおよび集塵フード１９Ｂは旋回時に保持部１３の保持部材１３Ａなどと干渉しないようにされている。

また、集塵フード１９Ｂには、集塵機に接続された図示されない集塵管が例えば上記アーム１９Ａを介して連結されて集塵フード１９Ｂ内に開口させられている。そして、集塵フード１９Ｂが上述のようにシュート１２の大径開口部とドラム缶１の上部開口部とをシールして密閉した状態で上記集塵機を駆動することにより、ドラム缶１内とシュート１２内に残存して浮遊する僅かな粉体が集塵管を通して吸引されて集塵される。

このような構成の粉体の投入装置を用いた本発明の粉体の投入方法の一実施形態について、図５ないし図９に基づいて説明する。まず、図１に示したように保持部１３が下降位置にあってクランパー１３Ｂのシリンダロッドを伸長させることによりクランプフレームがローラコンベア１１の上面から埋没した状態において、蓋脱着装置２によって蓋１Ａを取り外した上で、粉体が収容されたドラム缶１を搬送コンベア３およびローラコンベア１１によって図５に矢線で示すようにローラコンベア１１の上記搬送位置に搬送する。このとき、上述したようにドラム缶１の中心線はシュート１２の投入口１２Ａの中心線および該投入口１２Ａにおけるフレキシブルホース１６の中心線の接線と一致させられる。

次に、図６に示すようにクランパー１３Ｂのシリンダロッドを引き込むことによりクランプフレームをドラム缶１の底部に当接させ、さらにドラム缶１をローラコンベア１１上から引き上げて上部開口部をシュート１２の大径開口部に当接させ、クランプフレームとシュート１２との間にドラム缶１を挟み込むことによって保持部１３に保持する。これにより、ドラム缶１は昇降の下降位置に配置されるとともに、ドラム缶１の開口部はシュート１２によってシールされて密閉される。

こうしてドラム缶１が保持部１３に保持されたなら、反転昇降機構１４の回転駆動手段１８Ｄによりピニオンギヤ１８Ｃを回転駆動して、シュート１２と一体にドラム缶１を上昇させるとともに、上記下降位置においては下向きとされたドラム缶１の底部を、この昇降の上昇位置においては上向きとなるようにドラム缶１を反転させる。すなわち、ピニオンギヤ１８Ｃを回転駆動することにより、このピニオンギヤ１８Ｃが噛み合わされたラック１７Ｂに沿って反転昇降機構１４の昇降部１８を上昇させるとともに、ピニオンギヤ１８Ｃの回転軸１８Ａに固定された保持部１３を、図７および図８に示すように図中時計回りに回転させてドラム缶１を上下反転させる。

このとき、本実施形態の投入装置において上記フレキシブルホース１６は、その断面がなす中心線が回転軸１８Ａの回転軸線方向に見て、下降位置においてはこの回転軸線を中心線としたピニオンギヤ１８Ｃのピッチ円に沿った半円弧を描いて、シュート１２の投入口１２Ａから上向きに延びた後に下向きに延びてホッパー１５の供給口１５Ａに連結されており、また反転昇降機構１４の保持部１３はピニオンギヤ１８Ｃがラック１７Ｂと噛み合うことによって、下降位置における上記円弧の中心線と平行に上昇する上記回転軸線回りに回転させられてドラム缶１を反転させる。

従って、反転昇降機構１４によってドラム缶１をシュート１２と一体に上昇、反転させると、フレキシブルホース１６は図７および図８に示すように上記ピッチ円に沿った円弧から巻き解かれるようにして、投入口１２Ａ側では曲率を一定に維持しつつ、供給口１５Ａ側では直線状に延びるように真直することになる。また、後述するようにドラム缶１およびシュート１２を降下させる際には、これとは逆にフレキシブルホース１６は上記ピッチ円に沿った円弧に巻き戻されるようにして、投入口１２Ａ側から湾曲させられる。

このようにドラム缶１およびシュート１２を上昇、反転させることにより、図８に示すようにシュート１２の投入口１２Ａはホッパー１５の供給口１５Ａよりも上方に位置してドラム缶１の開口部とともに下向きとなり、ドラム缶１内に収容された粉体は投入口１２Ａからフレキシブルホース１６を介して落下して供給口１５Ａからホッパー１５内に投入される。

ドラム缶１内の粉体を全量投入するには、図８（ｂ）に示すようにドラム缶１、投入口１２Ａ、フレキシブルホース１６、および供給口１５Ａの中心線が一直線となるように反転させてフレキシブルホース１６を真っ直ぐに伸長させればよい。また、このように中心線を一直線となるまで反転させずに、例えば図８（ａ）に示すようにドラム缶１および投入口１２Ａの中心線が任意の傾斜角のところで回転駆動手段１８Ｄによる回転軸１８Ａの回転を減速あるいは停止することにより、粉体投入量を制御することも可能である。このときの粉体投入量は、ホッパー１５に設けられたロードセル１５Ｆによって測定可能である。

なお、ドラム缶１内やシュート１２内に付着等によって残存した粉体をも十分にホッパー１５に投入するには、シュート１２のバイブレータ１２Ｂやホッパー１５のノッカー、エアブラスターを作動させればよい。さらに、粉体がホッパー１５に投入されている間、均し機構１５Ｄによって粉体の上面を水平に均すことにより、ホッパー１５内において供給口１５Ａ側に粉体が偏って堆積するのを防ぐことができ、フレキシブルホース１６内にまで粉体が充満してホッパー１５への粉体の投入が妨げられるのを防ぐことができる。

こうして粉体がホッパー１５に投入されたなら、回転駆動手段１８Ｄによってピニオンギヤ１８Ｃを上記とは逆回転することにより、保持部１３に保持されたドラム缶１をシュート１２と一体に降下させるとともにドラム缶１の底部が下向きとなるように反転させ、図６に示した下降位置に戻す。次いで、クランパー１３Ｂのシリンダーロッドを伸長させることによってドラム缶１をシュート１２から外して降ろし、図５に示したようにローラコンベア１１上の上記搬送位置に裁置する。

このとき、ドラム缶１内やシュート１２内に僅かな粉体が浮遊して残存していると、これがドラム缶１とシュート１２との間隙部分から漏れ出るおそれがある。そこで、このような場合には、上述したように集塵機構１９のアーム１９Ａによって集塵フード１９Ｂを上記間隙部分に挿入してドラム缶１とシュート１２の開口部を密閉し、次いで集塵機を駆動することによってドラム缶１およびシュート１２内を吸引して集塵管から集塵すればよい。こうして内部が集塵されたドラム缶１は、集塵フード１９Ｂが外された後にローラコンベア１１によって払い出されて搬送コンベア３に戻され、蓋脱着装置２によって蓋１Ａが取り付けられて排出される。

このように、上記構成の粉体の投入装置および投入方法によれば、粉体の収容容器であるドラム缶１の開口部を密閉して被覆するシュート１２の投入口１２Ａと、粉体が移し替えられる他の容器であるホッパー１５の供給口１５Ａとがフレキシブルホース１６によって連結されており、反転昇降機構１４によってドラム缶１をシュート１２と一体に上昇、反転させて粉体を投入するときに、粉体はこのフレキシブルホース１６を介してホッパー１５に投入される。

このため、ドラム缶１内の粉体が一気に投入口１２Ａからフレキシブルホース１６を通ってホッパー１５内に流れ込んでも、投入装置の周辺に粉塵が飛散することはなく、周囲の環境が汚染されるのを防いでクリーン化を図ることができる。また、こうしてホッパー１５に移し替えられるべき粉体が粉塵として飛散することがないため、ホッパー１５への粉体投入量が減少するのも抑制することができ、効率的な粉体の移し替えを行うことができる。なお、上記実施形態において集塵機構１９により集塵されるのは、粉体投入後のドラム缶１内やシュート１２内に浮遊する粉体であるので、その量は僅かであり、またホッパー１５への粉体投入量に与える影響も少ない。

さらに、吸引投入式の投入装置および投入方法のように空気輸送によって粉体が高速で移送されることがないので、摩耗や接触によるがコンタミネーションのおそれが少なく、しかも粉体を空気に触れさせたくなような場合でも対応可能である。また、本実施形態の投入装置では、ドラム缶１の投入装置への搬送から反転、昇降による粉体の投入、および粉体投入後のドラム缶１の払い出しまでを自動化することができる。

一方、上述のように本実施形態においてフレキシブルホース１６は、ドラム缶１およびシュート１２が下降位置にあるときには、円弧を描いてシュート１２の投入口１２Ａから上向きに延びた後に下向きに延びてホッパー１５の供給口１５Ａに連結されており、反転昇降機構１４によって上昇位置に向かうに従い、図７および図８に示したように投入口１２Ａ側では上記円弧の曲率を一定に維持しつつ供給口１５Ａ側では直線状に延びるように真直させられる。また、上昇位置から下降位置に降下する際にも、フレキシブルホース１６は投入口１２Ａ側から一定の上記曲率の円弧を描きつつ湾曲させられる。

そして、この円弧の半径は、フレキシブルホース１６の上記許容半径以上であるので、昇降、反転を繰り返してもフレキシブルホース１６に無理な外力が加わることが無く、長期に亙ってフレキシブルホース１６の破損を防ぐことができるとともに、破損による粉体へのコンタミネーションも防止することができる。また、このようにフレキシブルホース１６は許容半径以上の曲率半径で湾曲させられるため、円筒部に皺や弛みが生じることがなくて円筒部の内周面を平滑に維持することができるので、粉体をスムーズに投入することが可能となるという利点も得られる。

さらに、本実施形態では、このようにドラム缶１およびシュート１２を上昇、反転させる際にフレキシブルホース１６を投入口１２Ａ側で一定の曲率を維持しつつ供給口１５Ａ側で直線状に真直させ、また下降させる際には逆に投入口１２Ａ側から一定の曲率の円弧を描きつつ湾曲させるのに、反転昇降機構１４の保持部１３を、下降位置におけるフレキシブルホース１６の円弧の中心線に平行に昇降する回転軸１８Ａの回転軸線回りに回転させながら昇降させることにより、フレキシブルホース１６が連結されたシュート１２と一体に保持したドラム缶１を反転、昇降するようにしている。

より具体的に、本実施形態における反転昇降機構１４では、上記回転軸１８Ａは、フレーム１７に設けられたラック１７Ｂに噛み合わされるピニオンギヤ１８Ｃの回転軸１８Ａとされるとともに、保持部１３もこの回転軸１８Ａに固定されている。また、下降位置においてフレキシブルホース１６がなす円弧は、回転軸１８Ａの回転軸線方向に見て上記ピニオンギヤ１８Ｃのピッチ円に沿ったものとされている。

このため、保持部１３を上昇させると、フレキシブルホース１６は供給口１５Ａ側で上記ピッチ円に沿った円弧から巻き解かれるように真直する一方で投入口１２Ａ側では一定の曲率の湾曲が維持される。また、逆に保持部１３を降下させると、フレキシブルホース１６は投入口１２Ａ側から上記ピッチ円に沿った円弧状に湾曲させられるので、フレキシブルホース１６に曲率の大きな部分が生じるのを防いで、より確実に破損を防止することができる。

さらにまた、本実施形態では、このようにラック１７Ｂに噛み合わされたピニオンギヤ１８Ｃが回転軸１８Ａの回転軸線回りに回転して昇降するのに伴い、この回転軸１８Ａに固定された保持部１３も回転、昇降してシュート１２と一体にドラム缶１を反転、昇降させる。従って、こうしてドラム缶１を反転、昇降するための回転駆動手段１８Ｄを、図２ないし図４に示したように１つとすることもできるので、経済的でもある。

ただし、本実施形態では、このようにドラム缶１の反転、昇降を、ラック１７Ｂに噛み合わされたピニオンギヤ１８Ｃを回転させることによって１つの回転駆動手段１８Ｄで行うようにしているが、図１０に示す反転昇降機構１４の変形例のように、ドラム缶１を回転させて反転させる回転駆動手段１８Ｄとは別に、シュート１２と一体にドラム缶１を昇降させる昇降機構２０を設けてもよい。

すなわち、この昇降機構２０においては、フレーム１７の支柱１７Ａ上部に上記回転軸１８Ａと平行に延びる回転軸２０Ａが設けられて、この回転軸２０Ａの両端部に巻き取りドラム２０Ｂが一体に回転可能に取り付けられ、これらの巻き取りドラム２０Ｂに巻き掛けられたワイヤー等の昇降線材２０Ｃに昇降部１８の昇降部材が連結されて吊り下げられている。なお、回転軸１８Ａにはピニオンギヤ１８Ｃは設けられておらず、ラック１７Ｂも備えられていない。

そして、回転駆動手段１８Ｄによってドラム缶１を回転させつつ、この回転駆動手段１８Ｄとは別の回転駆動手段２０Ｄによって回転軸２０Ａを回転させることにより、昇降線材２０Ｃが巻き取りドラム２０Ｂに巻き取られるときには、図１０（ａ）〜（ｃ）の順に示すように底部が上向きとなるようにドラム缶１が反転されながら昇降部１８が上昇させられる。また、逆に昇降線材２０Ｃが巻き取りドラム２０Ｂから巻き解かれるときには、図１０（ｃ）〜（ａ）の順に底部が下向きとなるようにドラム缶１が反転されながら昇降部１８が降下する。

このような変形例の反転昇降機構１４においても、回転駆動手段１８Ｄによるドラム缶１およびシュート１２の反転と、昇降機構２０の回転駆動手段２０Ｄによる昇降部１８の昇降とを同期させることにより、図１ないし図９に示した実施形態と同様にドラム缶１が上昇位置に向かうに従いシュート１２の投入口１２Ａ側では一定の曲率を維持しつつホッパー１５の供給口１５Ａ側では直線状に延びるように真直させることができる。また、個々の回転駆動手段１８Ｄ、２０Ｄは動力の小さいものとすることもできる。

さらにまた、上記実施形態の投入装置には、上記下降位置において粉体投入後のドラム缶１の開口部とシュート１２との間を密閉するように介装される集塵フード１９Ｂを有してドラム缶１内とシュート１２内を吸引、集塵する集塵機構１９がさらに備えられているので、粉体投入後にドラム缶１からシュート１２が離れたときにこれらドラム缶１内やシュート１２内に浮遊した粉体が漏れ出るのを防ぐことができる。従って、投入装置の周辺環境の一層のクリーン化を図ることができる。

なお、上記実施形態では、シュート１２が円錐台面状の漏斗形とされて、ドラム缶１の上部開口部を密封して被覆したときにドラム缶１と投入口１２Ａの中心線が一致するようにされているが、シュート１２は大径開口部と小径開口部の中心線が偏心して片方に傾斜した円錐台面状とされていてもよく、この場合にはドラム缶１と投入口１２Ａの中心線も偏心することになる。また、本実施形態では、粉体が移し替えられる他の容器がホッパー１５とされているが、タンクやミキサー、フィーダー等の他の種の密閉可能な容器であってもよく、さらに粉体の収容容器もドラム缶１のような円筒状のものに限定されない。

１ ドラム缶（収容容器）
２ 蓋脱着装置
３ 搬送コンベア
１１ ローラコンベア
１２ シュート
１２Ａ シュート１２の投入口
１３ 保持部
１３Ａ 保持部材
１３Ｂ クランパー
１４ 反転昇降機構
１５ ホッパー（他の容器）
１５Ａ ホッパー１５の供給口
１６ フレキシブルホース
１７ フレーム
１７Ｂ ラック
１８ 昇降部
１８Ａ 回転軸
１８Ｃ ピニオンギヤ
１８Ｄ 回転駆動手段
１９ 集塵機構
１９Ｂ 集塵フード
２０ 昇降機構

Claims (4)

1. 有底筒状の収容容器に収容された粉体を他の容器に投入して移し替える粉体の投入装置であって、
   投入口を備えて上記収容容器の開口部を密閉するように被覆するシュートと、
   このシュートと一体に上記収容容器を昇降するとともに、下降位置においては下向きとされた上記収容容器の底部を上昇位置においては上向きとなるように該収容容器を反転させる反転昇降機構と、
   上記シュートの投入口と上記他の容器の供給口とを連結するフレキシブルホースとを備え、
   上記フレキシブルホースは、上記下降位置においては円弧を描いて上記シュートの投入口から上向きに延びた後に下向きに延びて上記他の容器の供給口に連結されており、
   上記反転昇降機構は、上記収容容器が上記上昇位置に向かうに従い、上記フレキシブルホースを、上記シュートの投入口側では上記円弧の曲率を一定に維持しつつ、上記他の容器の供給口側では直線状に延びるように真直させることを特徴とする粉体の投入装置。
2. 上記反転昇降機構は、上記シュートと一体に上記収容容器を保持する保持部を備え、この保持部が昇降しつつ、上記下降位置において上記フレキシブルホースが描く上記円弧の中心線に平行に該保持部とともに昇降する回転軸線回りに回転させられることにより、上記収容容器を反転させることを特徴とする請求項１に記載の粉体の投入装置。
3. 上記下降位置において粉体投入後の上記収容容器の開口部と上記シュートとの間を密閉するように介装され、上記収容容器内と上記シュート内を吸引して集塵する集塵機構を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉体の投入装置。
4. 有底筒状の収容容器に収容された粉体を他の容器に投入して移し替える粉体の投入方法であって、
   投入口を備えたシュートによって上記収容容器の開口部を密閉するように被覆し、
   このシュートと一体に上記収容容器を昇降する反転昇降機構によって上記収容容器を上昇させるとともに、下降位置においては下向きとされた上記収容容器の底部を上昇位置においては上向きとなるように該収容容器を反転させ、
   上記シュートの投入口と上記他の容器の供給口とを連結するフレキシブルホースを介して粉体を上記他の容器に投入するのに際し、
   上記フレキシブルホースを、上記下降位置においては円弧を描いて上記シュートの投入口から上向きに延びた後に下向きに延びて上記他の容器の供給口に連結されるようにし、 上記反転昇降機構により、上記収容容器が上記上昇位置に向かうに従い、上記フレキシブルホースを、上記シュートの投入口側では上記円弧の曲率を一定に維持しつつ、上記他の容器の供給口側では直線状に延びるように真直させることを特徴とする粉体の投入方法。

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