JP6293498B2 - Powder and particle feeder - Google Patents
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Description
本発明は、粉粒体原料を加熱しながら供給する粉粒体供給装置に関する。 The present invention relates to a granular material supply apparatus that supplies a granular material while heating.
従来、この種の粉粒体供給装置として様々な構成のものが知られている。例えば、従来の粉粒体供給装置では、概ね円筒状または円錐状のケーシング内部に粉粒体原料として例えばペレット(樹脂ペレット)を下方に向かって通過させる供給通路を備える構成を有する。そして、ケーシングの外周面に備えられたヒータ等の加熱手段を用いて、供給通路内を通過するペレットに対して加熱あるいは加熱・乾燥処理が行われる。 Conventionally, the thing of various structures is known as this kind of granular material supply apparatus. For example, a conventional powder supply apparatus has a configuration including a supply passage through which, for example, pellets (resin pellets) are passed downward as a powder raw material inside a generally cylindrical or conical casing. Then, using a heating means such as a heater provided on the outer peripheral surface of the casing, the pellets passing through the supply passage are heated or heated / dried.
このような構成の粉粒体供給装置は、例えば射出成形装置に接続されて、射出成形装置にて求められるペレットの加熱あるいは加熱・乾燥状態に応じて、粉粒体供給装置内にて通過するペレットに対する加熱・乾燥処理が行われる。 The granular material supply apparatus having such a configuration is connected to, for example, an injection molding apparatus and passes through the granular material supply apparatus in accordance with the heating or heating / drying state of the pellets required by the injection molding apparatus. The pellets are heated and dried.
このような従来の粉粒体供給装置では、ケーシング内のペレットがケーシング内壁面と直接接触して、ケーシングの外周面に配置されたヒータにより加熱される。しかしながら、ケーシング内部ではペレットはほぼ静止状態にある。また、ケーシング内壁面に位置するペレットが下方に向けて徐々に移動する状態においても、ケーシング内壁面に沿った移動が行われるだけであり、ペレット同士の相対的な位置関係は保たれたままである。そのため、ペレットの加熱において温度むらが生じやすい。また、ケーシング内壁面にペレットが溶着してケーシング内部にてペレットの固着やブリッジが生じやすく、ペレットの温度制御が困難であるという問題がある。また、ペレットの固着やブリッジの発生を防止するため、より高い加熱温度に設定することができず、加熱・乾燥処理に要する時間が長くなるという問題がある。 In such a conventional granular material supply device, the pellets in the casing are in direct contact with the inner wall surface of the casing, and are heated by the heater disposed on the outer peripheral surface of the casing. However, the pellet is almost stationary inside the casing. Even in the state where the pellet located on the inner wall surface of the casing gradually moves downward, only the movement along the inner wall surface of the casing is performed, and the relative positional relationship between the pellets is maintained. . Therefore, temperature unevenness is likely to occur during heating of the pellet. Further, there is a problem that pellets are welded to the inner wall surface of the casing and the pellets are easily fixed and bridged inside the casing, and it is difficult to control the temperature of the pellets. Further, in order to prevent the sticking of pellets and the occurrence of bridges, there is a problem that the heating temperature cannot be set higher and the time required for the heating / drying process becomes longer.
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、粉粒体原料の固着やブリッジの発生を抑制しながら、粉粒体原料を加熱して供給する粉粒体供給装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and provide a granular material supply apparatus that heats and supplies a granular material while suppressing sticking of the granular material and occurrence of a bridge. There is to do.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様によれば、粉粒体原料を加熱しながら供給する粉粒体供給装置であって、上下方向に沿った粉粒体原料の供給通路を内部に有する筒状のケーシングと、ケーシング内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて供給通路に沿った粉粒体原料の流れを制限する第1制限部材と、第1制限部材を上下方向に移動させる上下動装置と、供給通路を通過する粉粒体原料を加熱する加熱手段と、を備え、第1制限部材の傾斜面の下方側端縁とケーシングの内壁面との間の隙間が供給流路の絞り部として形成され、第1制限部材は、上下方向の移動の停止状態にて絞り部を通過する粉粒体原料の流れを制限し、上下方向の移動状態にて傾斜面とケーシングの内壁面との間に保持された粉粒体原料を攪拌しながら絞り部を通過させる、粉粒体供給装置を提供する。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a granular material supply device for supplying a granular material while heating, a cylindrical casing having a supply passage for the granular material along the vertical direction inside, A first restricting member that is disposed inside the casing and restricts the flow of the granular material along the supply passage on an inclined surface that is inclined with respect to the horizontal direction, and a vertical movement that moves the first restricting member in the vertical direction. And a heating means for heating the granular material that passes through the supply passage, and the gap between the lower side edge of the inclined surface of the first restricting member and the inner wall surface of the casing is the restriction of the supply flow path The first restricting member is configured to restrict the flow of the granular material raw material that passes through the throttle portion when the movement in the vertical direction is stopped, and the inclined surface and the inner wall surface of the casing in the vertical movement state. The powder and granular material held between Provides a granular material feeder.
本発明の第2態様によれば、第1制限部材は、中央より下方側に向かって放射状に広がる傾斜面を有する笠状部材であって、笠状部材の外周端縁とケーシングの内壁面との間の環状の隙間が供給流路の絞り部として形成される、第1態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。 According to the second aspect of the present invention, the first restricting member is a cap-shaped member having an inclined surface that spreads radially downward from the center, the outer peripheral edge of the cap-shaped member and the inner wall surface of the casing. The granular material supply apparatus according to the first aspect is provided, in which an annular gap is formed as a throttle portion of the supply flow path.
本発明の第3態様によれば、第1制限部材として上下方向に離間してケーシング内部に配置された複数の第1制限部材と、ケーシング内部にて上下方向に延在するとともに複数の第1制限部材を支持する支持部材を備え、上下動装置は、支持部材を上下方向に移動させることにより、複数の第1制限部材を一体的に上下方向に移動させる、第1態様または第2態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。 According to the third aspect of the present invention, the plurality of first restriction members that are spaced apart in the vertical direction as the first restriction members and are arranged inside the casing, and the first restriction members that extend in the vertical direction inside the casing and the plurality of first restriction members. In the first aspect or the second aspect, the vertical movement device includes a support member that supports the restriction member, and the vertical movement device moves the plurality of first restriction members integrally in the vertical direction by moving the support member in the vertical direction. The granular material supply apparatus of description is provided.
本発明の第4態様によれば、複数の第1制限部材は同一形状を有し、それぞれの第1制限部材の下方側端縁とケーシングの内壁面との間に形成される供給流路の絞り部の大きさも同一である、第3態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。 According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of first restricting members have the same shape, and the supply flow path formed between the lower edge of each first restricting member and the inner wall surface of the casing. The granular material supply apparatus according to the third aspect, in which the size of the throttle part is also the same.
本発明の第5態様によれば、ケーシングは円筒状または角筒状の形状を有する、第4態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。 According to the 5th aspect of this invention, the casing provides the granular material supply apparatus as described in a 4th aspect which has a cylindrical shape or a rectangular tube shape.
本発明の第6態様によれば、ケーシングは、第1制限部材を内部に配置する第1ケーシングと、第1ケーシングの下方側出口に接続され、供給通路を通過した粉粒体原料を排出させる第2ケーシングとを備え、第2ケーシングの内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて第2ケーシング内部を通過する粉粒体原料の流れを制限する第2制限部材をさらに備え、第2ケーシングは、下方側に向かって通路面積が減少するように上下方向に対して傾斜した内壁面を有し、第2制限部材の傾斜面の下方側端縁と第2ケーシングの内壁面との間に絞り部よりも小さな排出用隙間が形成され、上下動装置は、第1制限部材とともに第2制限部材を上方向に移動させることにより、排出用隙間を拡大させる、第1態様から第5態様のいずれか1つに記載の粉粒体供給装置を提供する。 According to the sixth aspect of the present invention, the casing is connected to the first casing in which the first restricting member is disposed, and the lower outlet of the first casing, and discharges the granular material that has passed through the supply passage. And a second restriction member that is disposed inside the second casing and that restricts the flow of the granular material raw material that passes through the inside of the second casing on an inclined surface that is inclined with respect to the horizontal direction. The second casing has an inner wall surface inclined with respect to the vertical direction so that the passage area decreases toward the lower side, and the lower side edge of the inclined surface of the second restricting member and the inner wall surface of the second casing From the first mode, the discharge gap is smaller than the throttle portion, and the vertical movement device expands the discharge gap by moving the second restriction member upward together with the first restriction member. Any of the fifth aspect Providing granular material feeding apparatus according to One.
本発明の第7態様によれば、水平方向に対する第1制限部材の傾斜面がなす傾斜角は、粉粒体原料の安息角よりも大きい、第1態様から第6態様のいずれか1つに記載の粉粒体供給装置を提供する。 According to the seventh aspect of the present invention, the inclination angle formed by the inclined surface of the first restricting member with respect to the horizontal direction is larger than the repose angle of the granular material raw material, and any one of the first to sixth aspects. The granular material supply apparatus of description is provided.
本発明の第8態様によれば、加熱手段として、ケーシング内部に加熱ガスを供給する加熱ガス供給手段を備え、第1制限部材は、粉粒体原料を通過させず、加熱ガスを通過させる複数の貫通孔を有する、第1態様から第7態様のいずれか1つに記載の粉粒体供給装置を提供する。 According to the eighth aspect of the present invention, the heating means includes a heating gas supply means for supplying a heating gas to the inside of the casing, and the first restricting member allows a plurality of heating gases to pass therethrough without passing the granular material. The granular material supply apparatus according to any one of the first aspect to the seventh aspect is provided.
本発明によれば、粉粒体原料の固着やブリッジの発生を抑制しながら、粉粒体原料を加熱して供給する粉粒体供給装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the granular material supply apparatus which heats and supplies a granular material raw material can be provided, suppressing sticking of a granular material raw material and generation | occurrence | production of a bridge | bridging.
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
(粉粒体供給装置が射出成形装置に接続された構成)
本発明の実施の形態1にかかる粉粒体供給装置は、粉粒体原料として、例えば樹脂ペレットに対して加熱・乾燥処理(加熱処理若しくは乾燥処理、または加熱および乾燥処理)を行って供給する装置であり、例えば、図1に示すように、射出成形装置に接続されて使用される。以降の実施の形態の説明では、粉粒体原料がペレットである場合を例として説明する。
(Embodiment 1)
(Configuration in which the powder supply device is connected to the injection molding device)
The granular material supply apparatus according to the first embodiment of the present invention supplies, as a granular material, for example, a resin pellet subjected to a heating / drying process (heating process or drying process, or heating and drying process). For example, as shown in FIG. 1, the apparatus is connected to an injection molding apparatus and used. In the following description of the embodiments, a case where the powder material is a pellet will be described as an example.
図1に示すように、粉粒体供給装置1は、ペレットが導入される導入部10と、導入部10の下部に接続されて、導入部10より供給されるペレットに対する加熱・乾燥処理が行われる処理部20と、処理部20の下部に接続されるとともに射出成形装置80に接続され、処理部20より供給されたペレットを射出成形装置80へ向けて排出して供給する排出部40とを備える。導入部10、処理部20、および排出部40は、概ね上下方向に配列されるように連結されており、導入部10から排出部40にまで上下方向に連通するペレットの供給通路Pが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
射出成形装置80は、ペレットの導入口81と射出口82とを有するバレル83と、バレル83内に配置されて回転駆動されることによりペレットを溶融・混練させるスクリュー84とを備える。射出成形装置80の導入口81に、粉粒体供給装置1の排出部40が接続されている。
The
このように、粉粒体供給装置1と射出成形装置80とが接続されることにより、粉粒体供給装置1にて加熱・乾燥処理が行われたペレットが、排出部40を通して射出成形装置80へ供給される。射出成形装置80では、バレル83内にてスクリュー84が回転駆動されることにより、スクリュー84の軸方向にペレットが搬送され、バレル83の圧縮ゾーンにて、ペレットが圧縮されて溶融し、混練された状態となる。そして、混練された状態の樹脂原料がバレル83内にて所定量に計量され、バレル83の射出口82より射出供給される。
As described above, by connecting the granular
(粉粒体供給装置の全体構成)
次に、粉粒体供給装置1の構成について具体的に説明する。
(Overall configuration of powder and particle supply device)
Next, the structure of the granular
図1に示すように、導入部10は、ペレット投入用のホッパ11と、処理部20の上部入口に接続され、ホッパ11より供給されるペレットを処理部20へと導く導入ケーシング12とを備える。導入ケーシング12は、上下方向に延在する円筒形状を有し、その上部にてホッパ11と接続されている。
As shown in FIG. 1, the
ホッパ11と導入ケーシング12との間には、第1スライドゲート13が設けられ、第1スライドゲート13が開放状態にてホッパ11から導入ケーシング12へペレットが供給され、閉止状態にてペレットの供給が停止される。導入ケーシング12内に収容されたペレットの量を検出する第1レベル計14が設けられており、第1レベル計14により検出されたペレットの量に基づいて、第1スライドゲート13の開閉動作が制御される。導入ケーシング12には真空ポンプ(真空排気装置)15に接続されており、真空ポンプ15を用いて、供給通路P内を真空引きすることが可能となっている。
A
排出部40は、処理部20の下部出口に接続されとともに射出成形装置80の導入口81に接続され、処理部20より搬送されるペレットを射出成形装置80に供給する排出ケーシング41を備える。排出ケーシング41は、上下方向に延在する円筒形状を有し、その上部にて処理部20と接続されている。
The
処理部20と排出ケーシング41との間には第2スライドゲート42が設けられ、第2スライドゲート42が開放状態にて処理部20と排出ケーシング41とが連通してペレットが供給可能な状態となり、閉止状態にてペレットの供給が停止状態となる。排出ケーシング41内に収容されたペレットの量を検出する第2レベル計43が設けられており、第2レベル計43により検出されたペレットの量に基づいて、第2スライドゲート42の開閉動作または処理部20におけるペレットの供給動作が制御される。排出ケーシング41にはドライエア導入ライン44が接続されており、ドライエア導入ライン44を通じて供給通路P内にドライエアを供給して、ペレットの乾燥処理を促進させることが可能となっている。なお、ドライエアに代えて、窒素ガスが供給されるような場合であってもよい。
A
(処理部の構成)
ここで、粉粒体供給装置1の処理部20の縦断面図(一部側面図を含む)を図2に示し、図2の処理部20におけるA−A線断面図(横断面図)を図3に示し、B−B線断面図を図4に示す。
(Configuration of processing unit)
Here, the longitudinal cross-sectional view (a part side view is included) of the
図1および図2に示すように、処理部20は、導入ケーシング12の下部に接続される第1ケーシング21と、第1ケーシング21の下部と排出ケーシング41の上部に接続される第2ケーシング22とを備える。第1ケーシング21は、上下方向に延在する円筒形状を有する。第2ケーシング22は、下方に向かってその内部通路の面積が減少するように上下方向に対して傾斜した内壁面22aを有するような逆向き円錐台形の筒形状を有する。第1ケーシング21および第2ケーシング22の内部には、上下方向に沿ったペレットの供給通路Pが形成される。なお、図2では、供給通路Pの右半分に収容されているペレットを表示し、左半分に収容されているペレットの図示を省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1ケーシング21の内部には、水平方向に対して傾斜した傾斜面として、その中央から下方側に向かって放射状に広がる傾斜面23aを有する第1笠状部材23が配置されている。第1ケーシング21内には、複数の第1笠状部材23として3個の第1笠状部材23が、上下方向において互いに離間した状態で配置されている。それぞれの第1笠状部材23は、上下方向に延在するロッド24(支持部材)により中央部分にて支持されている。
Inside the
図2および図3(A−A線断面図)に示すように、第1笠状部材23の外周端縁23bと第1ケーシング21の内壁面21aとの間には環状の隙間が形成されるように、第1笠部材23の外径および第1ケーシング21の内径が設定されている。この環状の隙間が、供給通路Pの通路断面積を部分的に絞る絞り部25となっている。絞り部25の幅寸法(径方向の幅寸法)は、円周方向全体において一定の大きさに設定されている。なお、本実施の形態1では、3個の第1笠状部材23は同一形状を有し、それぞれの絞り部25の大きさも同じとされている。
As shown in FIGS. 2 and 3 (cross-sectional view taken along line AA), an annular gap is formed between the outer
第2ケーシング22の内部には、水平方向に対して傾斜した傾斜面として、その中央から下方側に向かって放射状に広がる傾斜面26aを有する第2笠状部材26が配置されている。第2笠状部材26は、第1ケーシング21内の3個の第1笠状部材23のうちの最下方に配置されている第1笠状部材23より下方向に離間した状態で配置されている。第2笠状部材26は、それぞれの第1笠状部材23を支持するロッド24により中央部分にて支持されている。
Inside the
図2および図4(B−B線断面図)に示すように、第2笠状部材26の外周端縁26bと第2ケーシング22の傾斜した内壁面22aとの間には互いに接触しない程度の僅かな環状の隙間が形成されている。この環状の隙間が、ペレットを下方側へと排出するための排出用隙間27となっている。排出用隙間27の幅寸法(径方向の幅寸法)は、円周方向全体において一定の大きさに設定されており、図2に示す状態において絞り部25の幅寸法よりも小さく設定されている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 4 (BB sectional view), the outer
それぞれの第1笠状部材23および第2笠状部材26を支持するロッド24は、その上部において上下動装置28に接続されている。上下動装置28は、ロッド24を所定のストローク(移動高さ範囲)で上下方向に進退移動させることで、それぞれの第1笠状部材23および第2笠状部材26を上下方向に一体的に進退移動させる機能を有する。上下動装置28としては、例えば、エアシリンダ機構を用いることができ、また他にボールねじ機構を用いる場合であってもよい。なお、図2に示す状態では、それぞれの第1笠状部材23および第2笠状部材26は、その移動範囲における下限位置に位置された状態にある。
The
第1ケーシング21の外壁面には、ペレットを加熱する加熱手段として、ヒータ29が設けられている。ヒータ29は、第1ケーシング21を通じて、第1ケーシング21内の供給通路Pを通過するペレットに対して伝熱加熱を行う機能を有する。
A
第1笠状部材23の傾斜面23aおよび第2笠状部材26の傾斜面26aには、複数の貫通孔23c、26cが形成されている。それぞれの貫通孔23c、26cは、ペレットを通過させずに、供給通路P内へ供給されるドライエアを通過させる大きさに形成されている。
A plurality of through
本実施の形態1の粉粒体供給装置1では、第1笠状部材23および第2笠状部材26は、供給通路Pに沿ったペレットの流れを制限する制限部材として機能する。すなわち、第1笠状部材23(第1制限部材)の傾斜面23aと第2笠状部材26(第2制限部材)の傾斜面26aとにより、第1ケーシング21および第2ケーシング22内を下方に向かって移動するペレットの流れが制限される。
In the granular
第1笠状部材23の傾斜面23a(すなわち、笠状部材の稜線)が水平方向(水平面)となす第1傾斜角θ1は、例えば、10〜80度の範囲に設定される。傾斜面23a上をペレットが滑って下方に移動するためには、第1傾斜角θ1は、取り扱われるペレットの安息角(例えば、乾燥状態のペレットにおける安息角)以上の角度に設定されることが好ましい。
The first inclination angle θ1 formed by the
同様に、第2笠状部材26の傾斜面26aが水平方向となす第2傾斜角θ2は、例えば、10〜80度の範囲に設定され、取り扱われるペレットの安息角以上の角度に設定されることが好ましい。なお、第1傾斜角θ1と第2傾斜角θ2とは、同じ角度に設定されてもよく、また互いに異なる角度に設定されてもよい。
Similarly, the second inclination angle θ2 formed by the
第1笠状部材23の絞り部25の幅寸法Q(径方向の幅寸法)は、例えば、第1笠状部材23が上下方向の下限位置に停止している状態(図2の状態)において、絞り部25をペレットが通過せず、上下方向に移動している際に絞り部25を通過してペレットが下方へ移動するような大きさに設定される。このような絞り部25の幅寸法Qとしては、例えば、ペレットの径の1.5〜3.0倍以内程度の大きさに設定されることが好ましい。なお、本実施の形態1では、第1笠状部材23が上下方向の移動位置に拘わらず、絞り部25の幅寸法Qは一定の大きさが保たれている(すなわち、移動により変化しない)。
The width dimension Q (the width dimension in the radial direction) of the narrowed
第2笠状部材26の排出用隙間27は、例えば、第2笠状部材26が上下方向の下限位置に停止している状態(図2の状態)において、排出用隙間27をペレットが通過しないような大きさに設定される。このようにペレットが通過しない大きさとしては、例えば、ペレットの径以下の大きさに設定されることが好ましく、また、第2笠状部材26の外周端縁26bと第2ケーシング22の内壁面22aとが接触しないように設定されることが好ましい。また、第2笠状部材26が上方向に移動されるに従って、排出用隙間27の幅寸法は拡大され、第2笠状部材26が上限位置に位置した状態にて最大寸法となる。
For example, the
(ペレットの処理方法)
このような構成を有する本実施の形態1の粉粒体供給装置1の処理部20にて、ペレットを搬送しながら加熱・乾燥処理を行う方法について説明する。
(Pellet processing method)
A method of performing the heating / drying process while conveying the pellets in the
導入部10の導入ケーシング12から処理部20の第1ケーシング21内にペレットが供給され、処理における定常状態(図2の状態:処理を継続して実施している状態)を例として説明する。なお、図2に示す状態では、上下動装置28により上下方向に移動されるそれぞれの第1笠状部材23および第2笠状部材26は、その移動範囲における下限位置に位置された状態となっている。
A description will be given by taking as an example a pellet in which the pellets are supplied from the introduction casing 12 of the
図2に示すように、第1ケーシング21内において、それぞれの第1笠状部材23の傾斜面23aと第1ケーシング21の内壁面21aの間には、ペレットが積まれた状態にて保持されている。すなわち、第1ケーシング21内では、重力の作用により下方に落下しようとするペレットの流れが、それぞれの第1笠状部材23の傾斜面23aによって制限された状態(流れが停止した状態)となっている。
As shown in FIG. 2, in the
第1笠状部材23の外周端縁23bと第1ケーシング21の内壁面21aとの間には、ペレットが通過できる程度の隙間を有する絞り部25が設けられているが、ペレットが絞り部25を通過しない状態となっている。これは、それぞれの第1笠状部材23の傾斜面23aと第1ケーシング21の内壁面21aの間に保持されたペレットのブリッジ効果によるものである。また、下段側に位置される第1笠状部材23により保持されたペレットの山の頂部(上部)が上段側の第1笠状部材23の絞り部25の近傍にまで達していることによっても、絞り部25を通過しようとするペレットの流れが制限される。
Between the outer
次に、図2に示す状態から、上下動装置28によりロッド24を介してそれぞれの第1笠状部材23を上方向に向けて移動させる。この移動により、それぞれの第1笠状部材23の傾斜面23aにて保持されているペレットが、上方向に持ち上げられる。これにより、第1笠状部材23の傾斜面23aと第1ケーシング21の内壁面21aの間に保持されたペレットは、隣接するペレット同士の位置関係が変化するようにペレットが攪拌(移動)される。これにより、ペレットのブリッジ状態が破壊される。それとともに、ペレットと第1ケーシング21の内壁面21aと間の相対位置関係、およびペレットと第1笠状部材23の傾斜面23aとの間の相対位置関係が変化する。その結果、第1笠状部材23の傾斜面23aにて保持されているペレットは、それぞれの相対位置関係が変化されて流動しやすい状態となる。
Next, from the state shown in FIG. 2, each
さらに、上段側の第1笠状部材23の絞り部25の位置が上方向に移動されるため、上段側の絞り部25と下段側に位置される第1笠状部材23により保持されたペレットの山との間に一時的に空隙(ペレットが存在しない内空間)が生じる。その結果、上段側の第1笠状部材23により保持されているペレットの一部が、絞り部25を通過して、下段側の第1笠状部材23の傾斜面23a上の空間へと移動する。絞り部25を通過して下段側へと移動したペレットは、ペレットの山が安息角に達するまで第1笠状部材23の傾斜面23a上に広がりながら積もっていく。
Furthermore, since the position of the narrowed
上下動装置28によりそれぞれの第1笠状部材23が上限位置にまで移動されると、下方側へと移動方向が反転され、それぞれの第1笠状部材23が下限位置へ向けて移動される。この下方向へ向けての第1笠状部材23の移動過程においても、ペレット同士やペレットを傾斜面23aおよび内壁面21aとの間の相対位置関係が変化しながらペレットが攪拌される。
When each
その後、それぞれの第1笠状部材23が下限位置にまで移動されて移動が停止され、傾斜面23a上に保持されているペレットの山が安息角に達するとともに、ペレットの山の頂部が上段側の第1笠状部材23の絞り部25の近傍にまで達する。これにより、絞り部25を通過しようとするペレットの流れが制限されるとともに、ペレットのブリッジ効果によりペレットの流れが停止状態となる。
Thereafter, each first cap-
また、第1笠状部材23の傾斜面23aの第1傾斜角θ1が、ペレットの安息角よりも大きく設定されている場合には、ブリッジ状態が破壊されたペレットに対して傾斜面23a上を滑らせて下方に移動させやすくなる。
In addition, when the first inclination angle θ1 of the
次に、第2笠状部材26におけるペレットの移動について、図5Aおよび図5Bに示す説明図を用いて説明する。
Next, the movement of the pellets in the second cap-shaped
まず、図5Aに示すように、上下動装置28により第2笠状部材26がその移動範囲における下限位置に位置されている状態では、第2笠状部材26の外周端縁26bと第2ケーシング22の傾斜した内壁面22aとの間の排出用隙間27はペレットが通過できない大きさ(幅寸法R1)となっている。そのため、下方に移動しようとするペレットの流れは、第2笠状部材26の傾斜面26aにより制限され、傾斜面26a上に保持された状態となっている。
First, as shown in FIG. 5A, in a state where the
その後、上下動装置28により第2笠状部材26が上方向に向けて移動されると、排出用隙間27が拡大してペレットが通過可能な大きさとなり、さらに移動方向の上限位置に達するとペレットが十分に通過可能な大きさ(幅寸法R2(R2>R1))となる。それとともに、第2笠状部材26の移動により、隣接するペレット同士の位置関係が変化してペレットが攪拌されペレットのブリッジ状態が破壊される。さらに、ペレットと第2ケーシング22の内壁面22aと間の相対位置関係、およびペレットと第2笠状部材26の傾斜面26aとの間の相対位置関係が変化する。そのため、第2笠状部材26の傾斜面26aにて保持されているペレットは、それぞれの相対位置関係が変化されて流動しやすい状態となる。その結果、ペレットは、攪拌されながら排出用隙間27を通過して下方に向けて移動される。
Thereafter, when the second cap-shaped
上下動装置28により、第2笠状部材26が下方向に反転移動されて下限位置にて停止すると、排出用隙間27はペレットが通過できない幅寸法R1となり、ペレットの流れが制限された状態となる。
When the
また、第2笠状部材26の傾斜面26aの第2傾斜角θ2が、ペレットの安息角よりも大きく設定されている場合には、ブリッジ状態が破壊されたペレットに対して傾斜面26a上を滑らせて下方に移動させやすくなる。
In addition, when the second inclination angle θ2 of the
このように上下動装置28により、それぞれの第1笠状部材23および第2笠状部材26が上下方向に進退移動されることにより、その移動の過程にて絞り部25および排出用隙間27を通してペレットを下方向に向けて移動させることができる。それとともに、ペレット間の相対位置関係、ペレットと内壁面21a、22aとの間の相対位置関係、およびペレットと傾斜面23a、26aとの間の相対位置関係を変化させて、ブリッジ状態を破壊しながらペレットを攪拌することができる。
In this way, the
また、このように攪拌されながら下方向に向けて移動されるペレットは、第1ケーシング21の外壁面に設けられているヒータ29からの伝熱により加熱される。ペレットが攪拌され、ペレット間の相対位置などが変化されるため、ペレット同士が溶着すること、および第1ケーシング21の内壁面21aや第1笠状部材23の傾斜面23aなどにペレットが固着することが抑制できる。そのため、より高い加熱温度に設定することが可能となる。
Further, the pellets moved downward while being stirred in this way are heated by heat transfer from the
また、ペレットの搬送過程において、ドライエア導入ライン44からドライエアを供給して、第2笠状部材26の傾斜面26aの貫通孔26cおよび第1笠状部材23の傾斜面23aの貫通孔23cにドライエアを通過させることにより、ペレットの乾燥処理を行うことができる。特に、ペレットがそれぞれの笠状部材23、26により保持された状態で、それぞれの貫通孔23c、26cを通してドライエアを流すことにより、ペレットに対して均一に乾燥処理を行うことができる。また、予め、真空ポンプ15により供給通路P内を真空引きしておき、その後、ドライエアを供給することにより、ペレットの乾燥処理を促進させることができる。
Also, during the pellet transport process, dry air is supplied from the dry
(粉粒体供給装置全体の流れ)
次に、本実施の形態1の粉粒体供給装置1の全体的なペレットの処理方法について説明する。
(Flow of the whole powder supply device)
Next, the whole pellet processing method of the granular
まず、図1において、導入部10の導入ケーシング12内に収容されているペレットの量が、第1レベル計14により検出される。第1レベル計14により検出されたペレットの量が設定値よりも少ない場合には、第1スライドゲート13が開放され、ホッパ11より導入ケーシング12内へペレットが供給される。導入ケーシング12内のペレットの量が所定量に達したことが第1レベル計14により検知されると、第1スライドゲート13が閉止されて、ホッパ11からのペレットの供給が停止する。
First, in FIG. 1, the amount of pellets accommodated in the introduction casing 12 of the
導入ケーシング12内に供給されたペレットは、処理部20の第1ケーシング21内へと供給される。第1ケーシング21内では、供給されたペレットの流れが、第1笠状部材23により制限されて保持される。その後、上下動装置28によりそれぞれの第1笠状部材23が上下方向に移動されることにより、ペレットが攪拌されながら絞り部25を通過して、下段側の第1笠状部材23上へと移動する。上下動装置28によるそれぞれの第1笠状部材23の上下方向の移動および停止を順次繰り返すことで、ペレットが順次下段側へと移動し、第2笠状部材26上へと移動する。
The pellets supplied into the
このようにペレットが攪拌されながら下方向へ順次移動される過程において、第1ケーシング21の外壁面に設けられたヒータ29によりペレットの加熱が行われる。
In this process, the pellets are sequentially moved downward while being stirred, and the pellets are heated by the
その後、上下動装置28により、第2笠状部材26が上方向に移動されると、第2笠状部材26により保持されているペレットが攪拌されながら、排出用隙間27を通過して下方向へペレットが移動される。
Thereafter, when the
第1スライドゲート13および第2スライドゲート42が閉止状態において、予め真空ポンプ15による供給通路P内に対する真空引きが行われる。供給通路P内が所定の真空度に達すると、真空ポンプ15が停止する。その後、第2スライドゲート42を開放させて、ドライエア導入ライン44に設けられたバルブ45を開くとともに、真空ポンプ15の手前側に設けられたバルブ16を開き、供給通路P内にドライエアを供給するとともにバルブ16を通して供給通路P内の雰囲気を排出する。このとき、それぞれの笠状部材23、26の貫通孔23c、26cをドライエアが通過することで、ペレットの乾燥処理が促進される。
In the closed state of the
開放状態の第2スライドゲート42を通じて排出ケーシング41内に供給されたペレットは、射出成形装置80内へと供給されて、加熱・乾燥処理が行われたペレットに対する射出成形が行われる。
The pellets supplied into the discharge casing 41 through the opened
排出ケーシング41では、第2レベル計43によりペレットの量が検出され、ペレットの量が設定値より少ない場合には、処理部20の上下動装置28によりそれぞれの笠状部材23、26が上下方向に進退移動されて、ペレットが排出ケーシング41内に供給される。排出ケーシング41内のペレットの量が所定量に達すると、上下動装置28の駆動が停止されて、ペレットの供給が停止する。
In the discharge casing 41, the amount of pellets is detected by the
このようにして、粉粒体供給装置1にて、ペレットを搬送しながら加熱・乾燥処理を行って、所定状態に処理されたペレットを供給することができる。
Thus, the granular
本実施の形態1の粉粒体供給装置1によれば、処理部20の第1ケーシング21内に複数の第1笠状部材23を設けてペレットの流れを制限し、第1笠状部材23を上下方向に移動させることで、絞り部25を通じてペレットを下方向に移動させることができる。また、第1笠状部材23を移動させることにより、ペレット間の相対位置やペレットと周囲の部材との間の相対位置を変化させるようにペレットを攪拌させることができる。よって、加熱されるペレット同士が溶着してブリッジが発生すること、さらにペレットが周囲の部材に固着することを抑制しながら、より高い温度にて加熱・乾燥処理を行うことができる。
According to the granular
また、第1ケーシング21内では、それぞれの第1笠状部材23上にペレットの山が保持されるため、第1ケーシング21内の中央側空間を利用して、ドライエアなどを通過させて乾燥処理を促進できる。そのため、ペレットに対する伝熱面積を大きく確保することができ、効率的な加熱・乾燥処理を実現できる。
Further, in the
また、第1笠状部材23とともに第2笠状部材26を上方向に移動させることにより、排出用隙間27を通してペレットを下方向に供給することができる。したがって、比較的簡単な構成にて、ペレットの供給量(排出量)を制御することができる。また、第2笠状部材26の上下方向の移動時間、移動距離、排出用隙間27の距離などを調整することにより、排出部40を通して排出されるペレットの量を調整することができる。そのため、第2笠状部材26を用いた構成は、ペレットの定量供給装置として機能を有する。
Further, the pellets can be supplied downward through the
よって、粉粒体原料の固着やブリッジの発生を抑制しながら、粉粒体原料を加熱して供給する粉粒体供給装置を提供できる。 Therefore, the granular material supply apparatus which heats and supplies the granular material can be provided while suppressing the sticking of the granular material and the occurrence of the bridge.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2にかかる粉粒体供給装置について説明する。実施の形態2の粉粒体供給装置は、処理部の構成が実施の形態1とは異なっているため、処理部の構成の相違点についてのみ説明する。なお、実施の形態2において、実施の形態1と同じ構成については、同じ参照番号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, the granular material supply apparatus concerning Embodiment 2 of this invention is demonstrated. Since the configuration of the processing unit of the powder and particle supply apparatus according to the second embodiment is different from that of the first embodiment, only the difference in the configuration of the processing unit will be described. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
本実施の形態2の粉粒体供給装置が備える処理部50の縦断面図を図6に示し、図6におけるC−C線断面図を図7に示す。
FIG. 6 shows a longitudinal cross-sectional view of the
図6に示すように、処理部50は、互いに接続された第1ケーシング51と第2ケーシング52とを備える。図7に示すように、第1ケーシング51は角筒形状を有し、第2ケーシング52は角錐台形の筒形状を有する。第1ケーシングの外壁面にはヒータ59が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
第1ケーシング51内には、水平方向に対して傾斜した傾斜面53aを有する傾斜部材53が、ペレットの流れを制限する制限部材として、2枚、上下方向に離間して設けられている。図7に示すように傾斜部材53は四角形状を有し、その下方側端縁53bと、第1ケーシング51の内壁面51aとの間に、ペレットが通過する絞り部55が形成されている。それぞれの傾斜部材53は、ロッド54に支持されており、上下動装置58により上下方向に進退移動可能とされている。
In the
このような構成の粉粒体供給装置50では、上下方向の移動が停止状態にあるそれぞれの傾斜部材53がペレットの流れを制限して、ペレットを保持することができる。また、それぞれの傾斜部材53を上下方向に移動させることにより、ペレットを攪拌させながら絞り部55を通してペレットを下方向に移動させることができる。したがって、傾斜部材53の上下方向の移動を制御することにより、ペレットの供給を制御できるとともに、パレット同士が溶着すること、ペレットが周囲の構成部材に固着することを抑制できる。よって、ペレットに対する効率的な加熱処理を実現しながら、ペレットの固着やブリッジの発生を抑制できる。
In the granular
このように、第2ケーシング52内に制限部材が設けられない場合であっても、第1ケーシング51内の傾斜部材53の移動動作を制御することで、ペレットの供給を制御することができる。なお、処理部50において、第2ケーシング52自体が設けられていないような場合であってもよい。
As described above, even when the limiting member is not provided in the
また、実施の形態2では、ペレットに対して加熱処理のみが行われている。粉粒体供給装置では、供給先にて求められるペレットの仕様に応じた処理が行われるため、加熱処理のみが行われる場合や加熱処理および乾燥処理が行われる場合であってもよい。そのため、実施の形態2では、真空ポンプ15およびドライエア導入ライン44は使用されない。
In the second embodiment, only the heat treatment is performed on the pellet. In the granular material supply apparatus, since processing according to the specifications of the pellets required at the supply destination is performed, only the heat treatment may be performed, or the heat treatment and the drying processing may be performed. Therefore, in the second embodiment, the vacuum pump 15 and the dry
上述の実施の形態の説明では、ペレットの流れを制限する制限部材として、笠状部材23や傾斜部材53が採用される場合を例としたが、制限部材はその他様々な構成のものを採用できる。例えば、円錐状の笠状部材に代えて角錐状の笠状部材としてもよく、平板状の傾斜部材に代えて湾曲した傾斜面を有する傾斜部材としてもよい。また、複数の傾斜部材を組み合わせて、複数の方向に傾斜面が配置された構成としてもよい。制限部材を笠状部材とすることにより、絞り部を環状隙間としてペレットの通過面積を大きく確保できるとともに、第1ケーシングの周囲全体にヒータを配置して伝熱面積を大きく確保できる。
In the description of the above-described embodiment, the case where the
また、処理部20、50において、第1ケーシング21、51の形状は、円筒形状や角筒形状に限られず、多角形筒形状などが採用されてもよい。第1ケーシングの内壁面が垂直方向に沿って配置されているような場合に代えて、垂直方向に対して傾斜して設けられているような場合であってもよい。例えば、第1ケーシングを下方に向かって狭くなるような円錐台形の筒形状として、それぞれの高さ位置において、所定の大きさの絞り部が形成されるように複数の制限部材の大きさを変えて設けてもよい。
Moreover, in the
また、上下動装置によるそれぞれの制限部材(笠状部材または傾斜部材)の上下方向の移動範囲(ストローク)は、複数の制限部材の配置間隔以内の長さでありかつペレットの1粒子分の長さ以上の範囲に設定することが好ましい。これにより、装置の高さが過大に大きくなることを抑制しながら、絞り部を通してそれぞれの制限部材上に保持されるペレットを下方に移動させることができる。下方に移動させるペレットの量は、ストロークの長さ、上下方向の移動時間・速度、絞り部の幅寸法などにより調整することができる。 Further, the vertical movement range (stroke) of each restricting member (the cap-shaped member or the inclined member) by the vertical movement device is a length within the arrangement interval of the plurality of restricting members and the length of one particle of the pellet. It is preferable to set it in the above range. Thereby, the pellet hold | maintained on each restricting member can be moved below through a throttle part, suppressing that the height of an apparatus becomes large too much. The amount of pellets to be moved downward can be adjusted by the length of the stroke, the moving time / speed in the vertical direction, the width of the throttle portion, and the like.
また、制限部材が上下方向に離間して複数個配置される場合を例としたが、制限部材が1個のみ設けられる場合であってもよい。 Moreover, although the case where a plurality of limiting members are arranged apart from each other in the vertical direction has been described as an example, a case where only one limiting member is provided may be used.
また、上述の説明では、供給通路P内の真空引きおよびドライエアの供給が共に行われる場合と共に行われない場合とについて説明したが、真空引きが行われずにドライエアの供給のみが行われて、加熱されるペレットの乾燥処理を促進させるような場合であってもよい。真空引きおよびドライエアの供給は、要求されるペレットの仕様に応じて選択的に行うことができる。 Further, in the above description, the case where the evacuation in the supply passage P and the supply of the dry air are both performed and the case where the evacuation is not performed is described, but only the supply of the dry air is performed without performing the evacuation. It may be a case where the drying process of the pellets to be promoted is promoted. The vacuuming and the supply of dry air can be selectively performed according to the required pellet specifications.
上述の実施の形態では、ペレットを加熱する加熱手段として、第1ケーシングの外壁面に配置されたヒータが用いられる場合を例としたが、加熱手段は、供給通路を通過するペレットに対して熱を与えることができるものであればよく、その他様々な構成を採用できる。例えば、ロッドにヒータを設けるようにしてもよく、供給通路内に供給されるドライエアなどの加熱ガスを加熱ガス供給手段より供給し、加熱ガスによりペレットを加熱するようにしてもよい。また、第1ケーシングを赤外線透過部材(例えば、石英ガラス)にて構成し、外部から赤外線ヒータによりペレットを加熱してもよい。なお、第1ケーシングの外壁面に加えて、第2ケーシングの外壁面にもヒータを設けてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the heater disposed on the outer wall surface of the first casing is used as the heating means for heating the pellet is described as an example. However, the heating means heats the pellet passing through the supply passage. Any other configuration can be adopted. For example, a heater may be provided on the rod, or a heating gas such as dry air supplied into the supply passage may be supplied from the heating gas supply means, and the pellets may be heated by the heating gas. Further, the first casing may be constituted by an infrared transmitting member (for example, quartz glass), and the pellet may be heated from the outside by an infrared heater. In addition to the outer wall surface of the first casing, a heater may be provided on the outer wall surface of the second casing.
上述の実施の形態では、粉粒体原料として、例えば、樹脂ペレットを用いる場合を例として説明したが、粉粒体原料はペレットに限られず、粉体原料を用いる場合であってもよい。また、粉粒体原料は、樹脂材料に限られず、例えば、食品原料などであってもよい。そのため、粉粒体供給装置は射出成形装置に接続されている場合に限られない。 In the above-described embodiment, for example, a case where a resin pellet is used as the powder material has been described as an example. However, the powder material is not limited to a pellet, and a powder material may be used. In addition, the powder material is not limited to a resin material, and may be a food material, for example. Therefore, the granular material supply apparatus is not limited to the case where it is connected to the injection molding apparatus.
なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining any of the above-described various embodiments, the effects possessed by them can be produced.
1:粉粒体供給装置
10:導入部
11:ホッパ
12:導入ケーシング
13:第1スライドゲート
14:第1レベル計
15:真空ポンプ
20:処理部
21:第1ケーシング、21a:内壁面
22:第2ケーシング、22a:内壁面
23:第1笠状部材、23a:傾斜面、23b:外周端縁、23c:貫通孔
24:ロッド
25:絞り部
26:第2笠状部材、26a:傾斜面26a、26b:外周端縁、26c:貫通孔
27:排出用隙間
28:上下動装置
29:ヒータ
40:排出部
41:排出ケーシング
42:第2スライドゲート
43:第2レベル計
44:ドライエア導入ライン
80:射出成形装置
P:供給通路
Q:幅寸法
R1、R2:幅寸法
θ1:第1傾斜角、θ2:第2傾斜角
1: Powder body supply apparatus 10: Introduction part 11: Hopper 12: Introduction casing 13: First slide gate 14: First level meter 15: Vacuum pump 20: Processing part 21: First casing, 21a: Inner wall surface 22: Second casing, 22a: inner wall surface 23: first cap member, 23a: inclined surface, 23b: outer peripheral edge, 23c: through hole 24: rod 25: throttle portion 26: second cap member, 26a:
Claims (8)
上下方向に沿った粉粒体原料の供給通路を内部に有する筒状のケーシングと、
ケーシング内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて供給通路に沿った粉粒体原料の流れを制限する第1制限部材と、
第1制限部材を上下方向に移動させる上下動装置と、
供給通路を通過する粉粒体原料を加熱する加熱手段と、を備え、
第1制限部材の傾斜面の下方側端縁とケーシングの内壁面との間の隙間が供給流路の絞り部として形成され、
上下動装置は、第1制限部材の傾斜面の下方側端縁とケーシングの内壁面との間の隙間を保持した状態で、第1制限部材の上下方向の移動を行い、
第1制限部材は、上下方向の移動の停止状態にて絞り部を通過する粉粒体原料の流れを制限し、上下方向の移動状態にて傾斜面とケーシングの内壁面との間に保持された粉粒体原料を攪拌しながら絞り部を通過させる、粉粒体供給装置。 A powder supply device for supplying powder raw material while heating,
A cylindrical casing having a supply passage for the powder material along the vertical direction inside;
A first restricting member that is disposed inside the casing and restricts the flow of the granular material along the supply passage at an inclined surface inclined with respect to the horizontal direction;
A vertical movement device for moving the first restriction member in the vertical direction;
Heating means for heating the granular material that passes through the supply passage,
A gap between the lower side edge of the inclined surface of the first limiting member and the inner wall surface of the casing is formed as a throttle portion of the supply flow path,
The vertical movement device moves the first limiting member in the vertical direction while maintaining a gap between the lower edge of the inclined surface of the first limiting member and the inner wall surface of the casing.
The first restricting member restricts the flow of the granular material raw material that passes through the constricted portion when the movement in the vertical direction is stopped, and is held between the inclined surface and the inner wall surface of the casing in the vertical movement state. A granular material supply device that passes the squeezed portion while stirring the raw granular material.
ケーシング内部にて上下方向に延在するとともに複数の第1制限部材を支持する支持部材を備え、
上下動装置は、支持部材を上下方向に移動させることにより、複数の第1制限部材を一体的に上下方向に移動させる、請求項1または2に記載の粉粒体供給装置。 A plurality of first restricting members disposed in the casing apart from each other in the vertical direction as first restricting members;
A support member that extends in the vertical direction inside the casing and supports the plurality of first restriction members;
3. The granular material supply device according to claim 1, wherein the vertical movement device moves the plurality of first restriction members integrally in the vertical direction by moving the support member in the vertical direction.
第2ケーシングの内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて第2ケーシング内部を通過する粉粒体原料の流れを制限する第2制限部材をさらに備え、
第2ケーシングは、下方側に向かって通路面積が減少するように上下方向に対して傾斜した内壁面を有し、
第2制限部材の傾斜面の下方側端縁と第2ケーシングの内壁面との間に絞り部よりも小さな排出用隙間が形成され、
上下動装置は、第1制限部材とともに第2制限部材を上方向に移動させることにより、排出用隙間を拡大させる、請求項1から5のいずれか1つに記載の粉粒体供給装置。 The casing includes a first casing in which the first restricting member is disposed, and a second casing that is connected to a lower outlet of the first casing and discharges the granular material that has passed through the supply passage.
A second restricting member that is disposed inside the second casing and restricts the flow of the granular material raw material passing through the inside of the second casing on an inclined surface inclined with respect to the horizontal direction;
The second casing has an inner wall surface inclined with respect to the vertical direction so that the passage area decreases toward the lower side,
A discharge gap smaller than the throttle portion is formed between the lower edge of the inclined surface of the second restricting member and the inner wall surface of the second casing,
The powder supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the vertical movement device expands the discharge gap by moving the second restriction member upward together with the first restriction member.
第1制限部材は、粉粒体原料を通過させず、加熱ガスを通過させる複数の貫通孔を有する、請求項1から7のいずれか1つに記載の粉粒体供給装置。 As a heating means, a heating gas supply means for supplying a heating gas into the casing is provided,
The granular material supply apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the first restricting member has a plurality of through holes through which the heated gas is allowed to pass without passing the powder raw material.
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