JP6810960B2 - ホッパー - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体を貯留するホッパーに関する。

樹脂成形加工において、材料である樹脂ペレットを一時的に貯留するためにホッパーと呼ばれる容器が用いられる。一般的に、ホッパーは、下方に向かって先細り状のテーパー部を有すると共に、下端に排出口を有する。

また、樹脂ペレットとして、同一方向に配向された長繊維を補強材として含有した長繊維ペレットが用いられる場合がある。長繊維ペレットは、繊維を含まない樹脂ペレットや、短繊維を含む短繊維ペレットに比べて長い。そのため、長繊維ペレットを用いた場合、ホッパーのテーパー部において、ブリッジと呼ばれる架橋現象や、単にペレットが密集したことによる詰まりが生じやすくなる。それにより、ペレットの排出が滞ったり停止してしまう場合がある。
特に、ホッパー内に貯留する長繊維ペレットの量が多い場合や、加熱によりホッパー内の長繊維ペレットが軟化している場合には、この問題がより発生しやすい。

特許文献１、２には、この問題を解決する工夫を施したホッパーが提案されている。
特許文献１のホッパーは、下方に向かって先細り状の上部シュート部と、上部シュート部の下端から排出された長繊維ペレットを受け取って下方に排出する下部シュート部とを有する。上部シュート部と下部シュート部は、それぞれ振動可能に構成されている。下部シュート部は、略Ｔ字状であって、トレイと、トレイから下方に延びるガイドを有する。トレイ上の長繊維ペレットを振動により移動させてガイドに誘導する。長繊維ペレットはガイド内に同じ向きで進入するため、下部シュート部のガイド内での樹脂ペレットの詰まりの発生を防止できる。

特許文献２のホッパーは、ホッパー本体と、ホッパー本体内に架け渡された３本の邪魔板とを有する。邪魔板は、水平方向に直線状に延びており、断面が逆Ｖ字状である。邪魔板は、テーパー部に１つと、テーパー部より上方に２つ設けられている。この邪魔板によって、樹脂ペレットの詰まりの発生を防止できる。邪魔板の両端は、溶接またはネジでホッパー本体の内面に固定されている。

特開平６−２３８６６８号公報 実用新案登録第３１８３７５８号公報

しかしながら、特許文献１のホッパーは、上部シュート部と下部シュート部に分かれており、通常のホッパーから大幅な改造が必要となる。特許文献２のホッパーは、特許文献１に比べると通常のホッパーに近い構成である。しかし、邪魔板を溶接によりホッパー本体に固定する場合には、３本の邪魔板をそれぞれ位置決めしてその位置で邪魔板を支えつつ溶接作業を行う必要があり、手間を要する。さらに、溶接によって固定した場合、邪魔板を取り外すことができない。また、邪魔板をネジによってホッパー本体に固定する場合には、ホッパー本体に下孔を開けてから、邪魔板を支えつつネジ止め作業を行う必要があり、手間がかかる。

そこで、本発明は、樹脂ペレットの詰まりの発生を防止する構造をより容易に設置できるホッパーを提供することを目的とする。

本発明のホッパーは、下方に向かって先細り状のテーパー部を有すると共に、下端に排出口を有し、粉粒体が貯留されるホッパー本体と、前記ホッパー本体の内面に３つ以上の箇所で支持されて、前記ホッパー本体内に水平方向に掛け渡される支持部と、前記支持部に固定されて、上下方向に延びており、少なくとも一部が前記テーパー部の内側に配置される整流部とを有することを特徴とする。

この構成によると、整流部は、ホッパー本体内に水平方向に架け渡された支持部に固定されている。そのため、整流部をホッパー本体の内面から離れた位置に配置できる。そのため、整流部とホッパー本体の内面との間に粉粒体が詰まることを防止できる。整流部は、上下方向に延びており、少なくとも一部がテーパー部の内側に配置される。そのため、粉粒体として長繊維ペレットを用いた場合でも、整流部によって樹脂ペレットの詰まりの発生を防止できる。また、支持部は、ホッパー本体内に水平方向に架け渡されている。そのため、支持部も樹脂ペレットの詰まりの発生の防止に寄与する。
また、支持部はホッパー本体の内面に３つ以上の箇所で支持される。そのため、支持部をホッパー本体のテーパー部に支持させる場合、支持部をテーパー部に固定しなくても、支持部をテーパー部に載せるだけで支持させることができる。また、支持部をホッパー本体に溶接によって固定する場合、支持部のホッパー本体に接する箇所が３つ以上あるため、支持部の位置決めを行いやすい。また、支持部をホッパー本体のテーパー部に溶接によって固定する場合、支持部をテーパー部に載せた状態で溶接できるため、溶接作業をより容易に行うことができる。このように、本発明のホッパーは、樹脂ペレットの詰まりの発生を防止する構造をより容易に設置できる。

本発明のホッパーにおいて、前記支持部は、前記テーパー部の内面に載せることで前記ホッパー本体の内面に支持されることが好ましい。

この構成によると、支持部を溶接等によってホッパー本体に固定しなくて済むため、樹脂ペレットの詰まりの発生を防止する構造の設置がより一層容易となる。

本発明のホッパーにおいて、前記整流部が、前記テーパー部の下端より上方に位置することが好ましい。

この構成によると、テーパー部と整流部との間、または、テーパー部の下端に接続された筒状部の内面と整流部との間に粉粒体が詰まることを防止できる。

本発明のホッパーにおいて、前記整流部の上端が、前記支持部に固定されていることが好ましい。

この構成によると、整流部の重心は、支持部より下方に位置するため、支持部をテーパー部に載せる場合に、支持部をテーパー部に安定して支持させることができる。

本発明のホッパーにおいて、前記支持部が、上下方向に見て放射状に配置された複数本の支持アームを有し、各支持アームが、前記ホッパーの内面に支持されることが好ましい。

この構成によると、支持部を形成しやすい。また、支持部をホッパー本体に安定して支持させることができる。

本発明のホッパーにおいて、前記整流部は、少なくとも１枚の板状部材で構成されることが好ましい。

この構成によると、管状や、棒状部材の組み合わせ等による整流部材に比べて、整流部の構成を簡素にでき、排出時の抵抗を上げずに済むことができる。

本発明のホッパーにおいて、前記整流部は、１枚の平板部材であることが好ましい。

この構成によると、支持部に整流部を溶接等によって容易に固定できる。また、板状であることにより排出時の抵抗を上げることなく長繊維ペレットを下向きに配向させやすい。

本発明のホッパーは、ホッパー本体の内面に３つ以上の箇所で支持される支持部と、支持部に固定される整流部とを有する。よって、樹脂ペレットの詰まりの発生を防止する構造をより容易に設置できる。

本発明の実施形態のホッパーの斜視図である。 図１のホッパーの断面図である。 変更例のホッパーの斜視図である。 変更例のホッパーの断面図である。 変更例のホッパーの断面図である。 変更例のホッパーの斜視図である。 変更例のホッパーの断面図である。 変更例のホッパーの斜視図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態のホッパー１の斜視図であり、図２は、ホッパー１の断面図である。本実施形態のホッパー１は、例えば長繊維ペレット（粉粒体）を貯留するために用いられる。ホッパー１は、長繊維ペレットを乾燥させるために、加熱された気体が供給される乾燥ホッパーであってもよい。また、ホッパー１は、このような乾燥を行わずに長繊維ペレットを貯留する供給ホッパーであってもよい。また、ホッパー１は、複数種類の長繊維ペレットを混合させる混合ホッパーであってもよい。また、ホッパー１は、貯留された長繊維ペレットを計量する計量ホッパーであってもよい。また、ホッパー１は、長繊維ペレット以外の樹脂ペレットを貯留するために用いられてもよい。

図１および図２に示すように、ホッパー１は、ホッパー本体２と、ホッパー本体２の内面に支持される閉塞防止部材３とを有する。ホッパー本体２および閉塞防止部材３は、ステンレス鋼で形成されている。なお、ホッパー本体２の外面には、ホッパー１を加振する加振装置が取り付けられていてもよい。

ホッパー本体２の上部は、開口しているか、もしくは、図示しない蓋部で閉塞されている。ホッパー本体２の上端開口またはホッパー本体２の蓋部または側板に接続された図示しない供給管から、ホッパー本体２内に長繊維ペレットが供給される。ホッパー本体２は、下方に向かって先細り状のテーパー部４を有する。テーパー部４は、円錐状である。テーパー部４の上端には、円筒状のストレート部５が連結されている。テーパー部４の下端には、ストレート部５より小径の円筒状であって、下端に排出口７を有する排出筒部６が連結されている。つまり、排出口７は、ホッパー本体２の下端に形成されている。排出口７は、例えば、パイプに連結されていてもよく、弁機構に連結されていてもよく、成形装置等に接続されていてもよい。なお、ホッパー本体２は、排出筒部６を有さず、テーパー部４の下端に排出口を有していてもよい。また、ホッパー１は、ストレート部５を有さなくてもよい。

閉塞防止部材３は、ホッパー本体２に固定されることなく、ホッパー本体２に支持されている。閉塞防止部材３は、支持部１０と、支持部１０に固定された整流部１１とを有する。支持部１０は、ホッパー本体２の内面に支持されている。支持部１０は、ホッパー本体２内に水平方向に掛け渡されている。支持部１０は、上下方向に見て十字状の放射状に配置された４本の支持アーム１０ａで構成されている。各支持アーム１０ａは、水平方向に延びている。直線状に並んだ２つの支持アーム１０ａ同士は、一体化されており、１つの板状部材を構成する。つまり、支持部１０は、２つの板状部材で構成されている。この２つの板状部材の中央部には、それぞれ切欠きが形成されており、切欠き同士を噛み合わせることで十字状をなす。なお、４本の支持アーム１０ａの連結構造はこれに限らない。各支持アーム１０ａの一端部は、テーパー部４の内面に沿って傾斜しており、ホッパー１の内面に載せられている。それにより、支持部１０は、ホッパー本体２の内面に支持されている。支持部１０は、ホッパー本体２の内面に、周方向に並んだ４箇所で支持される。支持アーム１０ａの一端部の上下方向の長さは、支持アーム１０ａの水平方向に延びる大部分の上下方向の長さよりも大きい。なお、支持アーム１０ａの上下方向長さは、一定であってもよい。

整流部１１の上端は、溶接によって支持部１０に固定されている。整流部１１は、１枚の矩形状の平板部材である。整流部１１は、上下方向に延びており、全体がテーパー部４の内側に配置される。つまり、整流部１１は、テーパー部４の下端より上方に位置する。整流部１１の上端は、テーパー部４の上下方向の中央より上方に位置する。整流部１１は、ホッパー本体２の内面に接触しない。

本実施形態のホッパー１は、以下の特徴を有する。
整流部１１は、ホッパー本体２内に水平方向に架け渡された支持部１０に固定されている。そのため、整流部１１をホッパー本体２の内面から離れた位置に配置できる。そのため、整流部１１とホッパー本体２の内面との間に長繊維ペレットが詰まることを防止できる。整流部１１は、上下方向に延びており、少なくとも一部がテーパー部４の内側に配置される。そのため、整流部１１によって、長繊維ペレットのブリッジの発生を防止できる。また、支持部１０は、ホッパー本体２内に水平方向に架け渡されている。そのため、支持部１０もブリッジの発生の防止に寄与する。
また、支持部１０はホッパー本体２の内面に３つ以上の箇所（詳細には４箇所）で支持される。そのため、支持部１０をテーパー部４に載せるだけで、支持部１０をテーパー部４に支持させることができる。よって、支持部１０を溶接等によってホッパー本体２に固定しなくて済む。このように、本実施形態のホッパー１は、ブリッジの発生を防止する構造をより容易に設置できる。

整流部１１は、テーパー部４の下端より上方に位置する。そのため、テーパー部４と整流部１１との間、または、テーパー部４の下端に接続された排出筒部６の内面と整流部１１との間に長繊維ペレットが詰まりにくい。

整流部１１は、その上端が支持部１０に固定されている。よって、整流部１１の重心は、支持部１０より下方に位置する。そのため、支持部１０をテーパー部４に載せる場合に、支持部１０をテーパー部４に安定して支持させることができる。

支持部１０は、上下方向に見て放射状に配置された複数本の支持アーム１０ａを有する。この構成により、支持部１０を形成しやすい。また、支持部１０をホッパー本体２に安定して支持させることができる。

整流部１１は、１枚の平板部材である。そのため、支持部１０に整流部１１を溶接によって容易に固定できる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

上記実施形態のホッパー本体２のテーパー部４は、円錐状である。しかし、例えば図３に示すホッパー本体１０２のように、テーパー部１０４は四角錐状であってもよい。また、図４に示すホッパー本体２０２のように、テーパー部２０４は、下方に向かって先細り状でさえあれば、周方向の一部分が上下方向に延びていてもよい。また、図４に示すホッパー本体２０２のように、テーパー部２０４の周方向の一部分の上下方向に対する傾きは、上端から下端まで一定でなくてもよい。

上記実施形態の支持部１０は、板状部材で構成されている。しかし、本発明の支持部は、角柱部材（角材）で構成されていてもよく、円柱部材（丸棒）で構成されていてもよく、これらの組み合わせで構成されていてもよい。

上記実施形態の支持部１０は、４箇所でホッパー本体２の内面に支持されている。しかし、図５に示す支持部３１０のように、３箇所でホッパー本体２の内面に支持されてもよい。図５の支持部３１０は、放射状に配置された３本の支持アーム３１０ａで構成されている。また、図示は省略するが、支持部は、５つ以上の箇所でホッパー本体の内面に支持されてもよい。例えば、支持部は、放射状に配置された５本以上の支持アームで構成されていてもよい。

本発明の支持部は、放射状に配置された複数の支持アームで構成されていなくてもよい。その一例の支持部４１０を、図６に示す。図６に示す支持部４１０は、ホッパー本体２の内面に支持される４本の支持アーム４１０ａと、整流部１１を支持する部材４１０ｂとを有する。支持アーム４１０ａは、部材４１０ｂの両端に２本ずつ連結されている。なお、部材４１０ｂを設けず、支持アーム４１０ａが整流部１１の両端に直接連結されていてもよい。また、例えば、支持部は、平行に配置された複数の棒状部材で構成されていてもよい。棒状部材の両端は、ホッパー本体２の内面に支持される。

上記実施形態の支持部１０は、テーパー部４の内面に載せるだけで、ホッパー本体２の内面に支持されている。しかし、支持部１０は、ホッパー本体２の内面に溶接によって固定されてもよい。支持部１０をホッパー本体２の内面に固定する場合、支持部１０を固定する箇所は、テーパー部４であってもよく、テーパー部４より上方であってもよい。支持部１０のホッパー本体２に接する箇所が３つ以上あるため、溶接作業の際に、支持部１０の位置決めを行いやすい。また、支持部１０をテーパー部４に溶接によって固定する場合には、支持部１０をテーパー部４に載せた状態で溶接できるため、溶接作業をより容易に行うことができる。したがって、この変更例でも、ブリッジの発生を防止する構造を容易に設置できる。

上記実施形態では、整流部１１の上端部が支持部１０に固定されている。しかし、整流部１１の上下方向の途中部が、支持部１０に固定されていてもよい。

支持部１０がテーパー部４より上方に固定される場合、または、整流部１１の上下方向の途中部が支持部１０に固定される場合、整流部１１の一部は、テーパー部４より上方に位置していてもよい。但し、ホッパー１内に配置される部材の邪魔にならないように整流部１１を配置する。

上記実施形態では、整流部１１は、テーパー部４の下端より上方に位置している。しかし、本発明の整流部は、一部がテーパー部の内側に配置されていれば、別の一部がテーパー部４の下端より下方に位置していてもよい。

上記実施形態では、整流部１１の上端は、テーパー部４の上端より下方に位置している。しかし、本発明の整流部は、一部がテーパー部の内側に配置されていれば、別の一部がテーパー部４の上端より上方に位置していてもよい。

上記実施形態の整流部１１は、矩形状の平板部材で構成されている。しかし、本発明の整流部を構成する平板部材の形状は、矩形状でなくてもよい。例えば図７（ａ）に示すように、整流部５１１は、下端が円弧状の平板部材で構成されていてもよい。また、例えば図７（ｂ）に示すように、整流部６１１は、下端の略中央部に角部を有する五角形状の平板部材で構成されていてもよい。また、例えば図７（ｃ）に示すように、整流部７１１は、下方に向かって先細り状の台形状（または三角形状）の平板部材で構成されていてもよい。これらの構成によると、整流部５１１、６１１、７１１の下部とホッパー本体２の内面との間に長繊維ペレットが詰まりにくい。

上記実施形態の整流部１１は、１枚の平板部材で構成されている。しかし、本発明の整流部は、複数枚の平板部材で構成されていてもよい。整流部を構成する２枚の平板部材は、対向して配置されていてもよく、間隔を空けて面一に配置されていてもよい。また、例えば図８に示すように、整流部８１１が、上下方向に見て十字状に配置された平板部材で構成されていてもよい。

本発明の整流部は、平板部材以外の部材で構成されていてもよい。本発明の整流部は、上下方向に延びていれば、水平方向に関して湾曲または屈曲した板状部材で構成されていてもよい。

１ ホッパー
２、１０２、２０２ ホッパー本体
３ 閉塞防止部材
４、１０４、２０４ テーパー部
７ 排出口
１０、３１０、４１０ 支持部
１０ａ、３１０ａ、４１０ａ 支持アーム
１１、５１１、６１１、７１１、８１１ 整流部

Claims (7)

1. 下方に向かって先細り状のテーパー部を有すると共に、下端に排出口を有し、粉粒体が貯留されるホッパー本体と、
   前記ホッパー本体の内面に３つ以上の箇所で支持されて、前記ホッパー本体内に水平方向に掛け渡される支持部と、
   前記支持部に支持されて、上下方向に延びており、少なくとも一部が前記テーパー部の内面に接触することなく配置される整流部とを有することを特徴とするホッパー。
2. 前記支持部は、前記テーパー部の内面に載せることで前記ホッパー本体の内面に支持されることを特徴とする請求項１に記載のホッパー。
3. 前記整流部が、前記テーパー部の下端より上方に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のホッパー。
4. 前記整流部の上端が、前記支持部に支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のホッパー。
5. 前記支持部が、上下方向に見て放射状に配置された複数本の支持アームを有し、
   各支持アームが、前記ホッパーの内面に支持されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のホッパー。
6. 前記整流部は、少なくとも１枚の板状部材で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のホッパー。
7. 前記整流部は、１枚の平板部材であることを特徴とする請求項６に記載のホッパー。

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