JP7176731B2 - 供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体を後続の装置へ供給する供給装置に関する。詳細には、スクリューを回転させることにより、粉粒体を搬送方向に搬送する、いわゆるスクリューフィーダに関する。

従来、材料としての粉粒体（粉体および／または粒体。以下、単に「粉粒体」と称する。）を後続の装置に供給するための供給装置が知られている。この種の供給装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１の湿粉供給機（供給装置）は、外筒と、投入口と、スクリューと、スクリューの軸の一端を固定するスクリュー固定部を有するスライドベースと、スクリューの軸に沿った方向にスライドベースをスライドさせるスライドレールとを備えている。投入口は、外筒に設けられ、脱水された粉体を湿粉供給機内に投入する。スクリューは、外筒の内部に設けられ、投入口から投入された粉体を後続の乾燥機に搬送する。スクリュー固定部は、スクリューの軸の一端を固定している。スライドレールは、スクリューの軸に沿った方向にスライドベースをスライドさせる。

特許文献１の湿粉供給機では、スクリューを外筒の一端からはみ出るように、スクリューの回転軸に沿った方向であって、軸固定された一端方向側にスライドベースをスライドさせることにより、洗浄をする際の装置の解体が容易になる、としている（特許文献１の図２）。

特開２０１４－１１９１９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の湿粉供給装置では、清掃等のためにスクリューを外筒の一端からはみ出させたときに、外筒は工場の床面等に対して固定的に配置されたままであるので、外筒内に残存している粉体を除去するのが困難であると考えられる。また、清掃の直前にスクリュー表面等に残存していた粉粒体が、スクリューを外筒の一端からはみ出させたときに、外筒の外部へと飛散してしまう場合があり、清掃を行うオペレータに多大な手間が掛かり、改善の余地があった。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、清掃等のメンテナンスが容易に行える、ユーザーフレンドリーな供給装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、粉粒体を後続の装置へ供給する供給装置であって、搬送管と、スクリューと、駆動部と、ケーシングと、ベース部とを備える供給装置を提供する。前記搬送管は、粉粒体の搬送方向に沿って延びる略円筒状である。前記スクリューは、前記搬送管の中心軸に沿って配置される。前記駆動部は、前記スクリューに結合され、前記スクリューにトルクを供給する。前記ケーシングは、前記搬送管と前記駆動部との間に介在し、前記スクリューの一部を収容するとともに、下方側が開放され、内部に収容された粉粒体を前記スクリューへと供給する。前記ベース部は、前記駆動部および前記ケーシングを下方から支持する。この供給装置では、前記搬送管および前記ケーシングを、前記搬送方向に沿って、前記駆動部および前記スクリューから離間可能である。そして、前記ベース部の上部には開口部が設けられる。

本願の第２発明では、第１発明に係る供給装置において、前記ベース部の前記開口部の下方に、引き出し可能な抽斗部が設けられる。

本願の第３発明では、第１発明または第２発明に係る供給装置において、前記駆動部は前記ベース部に対して固定的に設けられる。

本願の第４発明では、第１発明から第３発明までのいずれか１つに係る供給装置において、前記ケーシングは、ワンタッチで取付けおよび取外しの操作が可能な着脱部材によって、前記駆動部に対して結合される。

本願の第５発明では、第１発明から第４発明までのいずれか１つに係る供給装置において、前記駆動部の前記ケーシングと対向する駆動部側合わせ面、および前記ケーシングの前記駆動部と対向するケーシング側合わせ面のいずれか一方に、前記搬送方向に延びる位置決め部が設けられる。また、前記駆動部側合わせ面および前記ケーシング側合わせ面のいずれか他方に、前記位置決め部に対応する嵌合部が設けられる。

本願の第６発明では、第１発明から第５発明までのいずれか１つに係る供給装置において、前記開口部は、前記搬送方向の下流側が開放されている。

本願の第７発明では、第１発明から第６発明までのいずれか１つに係る供給装置において、前記駆動部から前記搬送方向下流側に延びる攪拌動力軸に取り付けられるとともに、前記ケーシング内に収容される攪拌部材をさらに備える。前記攪拌部材は、前記攪拌動力軸に対して着脱可能である。

本願の第８発明では、第１発明から第７発明までのいずれか１つに係る供給装置において、前記搬送管の前記搬送方向下流側の端の径方向内方に配置され、前記スクリューの動力軸を回転中心として駆動されるとともに、前記スクリューの前記動力軸に垂直な平面に対して傾斜した複数の面を有する排出羽根を備える。

本願の第９発明では、第１発明から第８発明までのいずれか１つに係る供給装置において、前記供給装置から排出された粉粒体の重量を計量する計量部をさらに備える。

本願の第１０発明では、第１発明に係る供給装置において、前記ケーシング側合わせ面には、前記スクリューを前記搬送方向に通過させることが可能な貫通孔が設けられる。

本願の第１１発明では、第１０発明に係る供給装置において、前記駆動部側合わせ面または前記ケーシング側合わせ面には、前記貫通孔の径方向外方の全周に沿うシール部材が設けられる。

本願の第１発明～第１１発明によれば、清掃等のメンテナンスが容易に行える、ユーザーフレンドリーな供給装置が提供される。

特に、本願の第１発明によれば、搬送管およびケーシングを一体として、駆動部およびスクリューから搬送方向に遠ざけることにより、オペレータが容易にスクリューにアクセスしてメンテナンスを行うことが可能となる。また、ベース部の開口部の下方に、上方が開放された容器等をセットしておくことにより、メンテナンス直前にスクリュー表面等に残存していた粉粒体が供給装置外へと飛散してしまう虞を少なく抑えることができる。その結果、清掃等のメンテナンスが容易に行える、ユーザーフレンドリーな供給装置が実現する。

特に、本願の第２発明によれば、メンテナンス直前にスクリュー表面等に残存していた粉粒体が、抽斗部内へと落下する。よって、粉粒体が供給装置外へと飛散して清掃の手間が掛かってしまうのを軽減できる。

特に、本願の第３発明によれば、駆動部はベース部に対して不動であるので、搬送管およびケーシングを搬送方向に沿って駆動部から遠ざけるように移動させる操作が容易となる。

特に、本願の第４発明によれば、搬送管およびケーシングを一体として、駆動部およびスクリューから離間する動作がより容易となる。よって、メンテナンスがより容易に行える。

特に、本願の第５発明によれば、メンテナンス等のために搬送管およびケーシングを駆動部から遠ざけた後に、再びケーシングに対して組み付ける際に、搬送管の中心軸とスクリューの動力軸とに芯ずれが生じてしまう虞を軽減することができる。その結果、メンテナンスを繰り返しても供給装置を精度よく動作させ続けることができる。

特に、本願の第６発明によれば、メンテナンス直前にスクリュー表面等に残存していた粉粒体が、ベース部の上面（特に、開口部の縁部）に堆積して供給装置内に残ってしまう虞を少なく抑えることができる。よって、清掃等のメンテナンスにおいて粉粒体の残渣が生じてしまう虞を軽減することができる。

特に、本願の第７発明によれば、清掃等のメンテナンスを行う際に、前処理として攪拌部材を攪拌動力軸から取り外すことにより、搬送管およびケーシングを一体として、駆動部およびスクリューから搬送方向に遠ざけるように移動させることが容易となる。その結果、清掃等のメンテナンスをより一層容易に行える。

特に、本願の第８発明によれば、排出羽根により、スクリューの回転によって搬送される粉粒体に対して、抵抗が付与されて、搬送管内の下流側の端部付近の粉粒体の嵩密度が均一化される。また、排出羽根によって粉粒体が不意に零れ落ちることを防ぎつつ粉粒体を分散しつつ切り出すことにより、粉粒体が脈動を抑えながら供給装置外へと排出される。

特に、本願の第９発明によれば、粉粒体を後続の装置へと定量的に供給することができる。

特に、本願の第１１発明によれば、粉粒体がスクリューと駆動部との結合部から駆動部内へと零れ落ちてしまうことを抑制できる。

本実施形態に係る供給装置の構成を示す側面図である。 本実施形態に係る供給装置の内部構造を示す部分断面図である。 本実施形態に係る供給装置からホッパおよび攪拌部材を取り外したときの様子を示す側面図である。 ケーシングおよび搬送管を一体として、駆動部およびスクリューから遠ざけたときの様子を示す側面図である。 駆動部の構成を示す図であり、側面図および後面図を示している。 ベース部の平面図である。図中の二点鎖線は搬送方向下流側に引き出される抽斗部の様子を示している。

以下では、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．本実施形態＞
＜１－１．供給装置の概略構成＞
初めに、本発明の一実施形態に係る供給装置１の構成について、図１から図６を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る供給装置１の側面図である。図２は、供給装置１の内部構造を示す部分断面図である。この供給装置１は、スクリュー６０の回転を利用して、粉粒体を後続の装置へ供給する、いわゆるスクリューフィーダである。以下の説明においては、供給装置１の動力源２０が配置される側を前方側、搬送管５０が配置される側を後方側として前後方向を規定する。また、鉛直方向を上下方向と規定する。さらに、前後方向および上下方向に対して垂直な方向を左右方向と規定する。

供給装置１において取り扱われる粉粒体としては、例えば、ファインセラミックス、金属材料、高分子材料、電池・電子材料、複合材料、医薬品材料、食品材料や、電子、エネルギー、医療、食品等の各技術分野において用いられる無機物および有機物の微粉を挙げることができる。ただし、供給装置１において取り扱われる粉粒体は、複数種類の粉体および／または粒体を混合したものであってもよく、水分を含む半固形状の材料であってもよい。また、粉粒体の粒径分布は、例えば０．１μｍ～数十μｍ程度であるが、これに限らない。

図１および図２に示すように、本実施形態の供給装置１は、ベース部１０、動力源２０、ギヤボックス３０、ケーシング４０、搬送管５０、スクリュー６０、攪拌部材７０、ホッパ８０、計量部９０、および制御部（図示省略）を備えている。

ベース部１０は、供給装置１の下部に配置されて、後述するギヤボックス３０を下方から支持している。ベース部１０は、板材を折り曲げて形成され、少なくとも上面部１０ａと左右一対の側面部１０ｂとを有する。ベース部１０の内部は、空洞となっている。

動力源２０は、後述するスクリュー６０および攪拌部材７０に供給するトルクを発生させるものである。本実施形態の動力源２０は、１つのモータを有する。動力源２０は、後述するギヤボックス３０を介して、ベース部１０に下方から支持される。なお、動力源２０とギヤボックス３０とを合わせたものが、本実施形態における「駆動部」に相当する。

ギヤボックス３０は、動力源２０で出力されたトルクを、スクリュー６０および攪拌部材７０に伝達するための複数のギヤを収容する。ギヤボックス３０は、前端面３０ａと、左右一対の側面３０ｂと、後端面３０ｃと、上端面３０ｄとを有する箱状である（図４を参照）。図２に示すように、ギヤボックス３０の下部には、第１シャフト３１が前後方向に架け渡される。第１シャフト３１の前端部は、動力源２０のモータの出力軸２０ａに結合される。第１シャフト３１の後端部は、後端面３０ｃから後方へと突出する。

図２に示すように、ギヤボックス３０の上部には、第２シャフト（攪拌動力軸）３２が前後方向に架け渡される。第２シャフト３２の前端部は、前端面３０ａに回転可能に支持される。第２シャフト３２の後端部は、後端面３０ｃから後方へと突出する。第１シャフト３１には、第１ギヤ３３が同軸上に固定される。第２シャフト３２には、第２ギヤ３４が同軸上に固定される。第１ギヤ３３と第２ギヤ３４とは、互いに噛み合う。この構成により、動力源２０からの動力を受けて、第１シャフト３１と第２シャフト３２とが一定の速度比で回転するようになっている。

ケーシング４０は、スクリュー６０の一部および攪拌部材７０を収容する筐体である。図３および図４に示すように、ケーシング４０は、前端面４０ａと、左右一対の側面４０ｂと、後端面４０ｃとを有する。ケーシング４０の上方側は、矩形状に開放されている。前端面４０ａには、第１シャフト３１の後端部を挿入可能な第１貫通孔４０ｅと、第２シャフト３２の後端部を挿入可能な第２貫通孔４０ｆとが設けられる。第１貫通孔４０ｅおよび第２貫通孔４０ｆは、それぞれ、前端面４０ａを前後方向に貫通する。第１貫通孔４０ｅおよび第２貫通孔４０ｆは、上下方向に間隔をあけて配置されている。

ケーシング４０の後端面４０ｃには、後述する搬送管５０の前端部が接続される第３貫通孔４０ｇが設けられる。第３貫通孔４０ｇは、後端面４０ｃを前後方向に貫通する。

搬送管５０は、円筒状である。図２および図３に示すように、搬送管５０は、径方向内方に、スクリュー６０の一部を収容する。搬送管５０の前端部は、第３貫通孔４０ｇの内縁部に溶接等の方法により接続される。これにより、ケーシング４０と搬送管５０とは一体的となっている。ただし、ケーシング４０と搬送管５０とは取外し可能な構造であってもよく、例えば、搬送管５０の根本部分をクランプ留めなどによりケーシング４０に固定する方式であってもよい。

スクリュー６０は、ケーシング４０の内部に収容された粉粒体を、搬送方向下流側へ搬送するための部材である。本実施形態のスクリュー６０は、搬送方向（本実施形態では、前後方向）に沿って略水平に延びるスクリューシャフト６１と、スクリューシャフト６１の外周面から外側へ向けて突出するフライト６２と、スクリューシャフト６１の搬送方向の下流側の端部に設けられる排出羽根６３とを有する。フライト６２は、スクリューシャフト６１の外周面を、螺旋状に取り巻いている。本実施形態では、スクリューシャフト６１とフライト６２とが、単一の部材で構成されている。

スクリューシャフト６１およびフライト６２は、搬送管５０の内部と、ケーシング４０の内部との双方に亘って配置されている。また、スクリューシャフト６１の搬送方向上流側の端部（前端部）は、第１シャフト３１の後端部に締結されている。これにより、動力源２０でトルクが発生されると、第１シャフト３１が回転するとともに、スクリューシャフト６１の軸心（動力軸）を中心として、スクリュー６０が回転する。

排出羽根６３は、搬送管５０の搬送方向下流側の端の径方向内方に配置される。排出羽根６３は、スクリューシャフト６１の回転に伴って、スクリュー６０の動力軸を回転中心として駆動される。排出羽根６３は、スクリュー６０の動力軸に垂直な平面に対して傾斜した複数の面を有する。スクリュー６０は、フライト６２と排出羽根６３との間に、フライト６２が形成されていない部分を有する。すなわち、搬送管５０の内部空間は、フライト６２が配置される第１空間５１と、第１空間５１よりも搬送方向下流側に位置し、フライト６２が配置されない第２空間５２とを、含んでいる。

図２および図３に示す攪拌部材７０は、ケーシング４０の内部に貯留された粉粒体を攪拌するための部材である。攪拌部材７０は、ケーシング４０の内部に収容される。本実施形態の攪拌部材７０は、シャフト部７１と、複数の攪拌羽根７２とを有する。シャフト部７１は、水平方向に延びる円筒状である。攪拌羽根７２は、シャフト部７１の径方向外方に、周方向に沿って等間隔に複数設けられる。攪拌羽根７２は、径方向に延びるアーム部７３を介して、シャフト部７１に対して固定される。シャフト部７１が第２シャフト３２の後端部に締結されることにより、攪拌部材７０が第２シャフト３２に結合される。これにより、動力源２０でトルクが発生されると、第１シャフト３１、第１ギヤ３３、第２ギヤ３４、および第２シャフト３２を介して、攪拌羽根７２がシャフト部７１を中心として回転する。

ホッパ８０は、上部から投入される粉粒体を受け入れるための部材である。ホッパ８０は、下方に向かうにつれてホッパ８０の水平断面が収縮する漏斗状の側壁８１を有する。ホッパ８０の上端部には、上方にむけて開口する材料投入口８２が、設けられている。また、ホッパ８０の下端部には、ケーシング４０の内部へ向けて開口する材料送り口８３が、設けられている。材料送り口８３は、ケーシング４０の上方側の開口に接続されている。材料送り口８３の開口面積は、材料投入口８２の開口面積よりも、小さい。ただし、ホッパ８０の形状はこれには限らず、直方体状のものや円筒状、円錐状のものであってもよい。材料投入口８２の面積が材料送り口８３の面積よりも小さいものであってもよい。さらに、ホッパ８０には、材料投入時のエア抜きフィルタ等が設けられていてもよい。

図１に示すように、ホッパ８０とケーシング４０とは、ワンタッチで取付けおよび取外しの操作が可能な着脱部材８４によって、互いに結合される。本実施形態の着脱部材８４は、ケーシング４０の側面４０ｂの外側に左右一対に搭載される。ただし、ホッパ８０とケーシング４０との結合方法はこれに限定されず、ネジ止め等の他の方法により結合されていてもよい。

図１に示す計量部９０は、ロードセル等の荷重センサにより構成される。本実施形態の計量部９０は、ベース部１０の下部に設けられる。計量部９０は、ベース部１０、ホッパ８０、ケーシング４０、攪拌部材７０、搬送管５０、スクリュー６０、および供給装置１の内部に貯留された粉粒体の合計重量を、定期的または不定期に計量（サンプリング）する。そして、計量結果を示す計量信号を、制御部へ送信する。なお、計量部９０はベース部１０に内蔵されている方式であってもよく、その場合、例えば上面部１０ａの下面側を計量部９０で支持してそれより上部の部位を浮かせた構造にし、上面部１０ａで受けるベース部１０以外の荷重を計量する方式とすればよい。これ以外に、粉粒体の重量の変化を検知できる場所であれば他の位置に計量部９０を設けてもよい。

上記制御部は、上述した動力源２０および計量部９０と、それぞれ電気的に接続されている。制御部は、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリを有するコンピュータにより構成されていてもよく、あるいは、電子回路基板により構成されていてもよい。制御部は、計量部９０から受信する計量信号に基づいて、供給装置１内に貯留された粉粒体の減少量（すなわち、後続の装置への粉粒体の供給量）を検知する。また、制御部は、当該減少量が略一定となるように、動力源２０を駆動制御する。

以上のような構成の供給装置１において、ホッパ８０からケーシング４０内へと投入された粉粒体は、攪拌部材７０の回転により攪拌される。これにより、粉粒体の部分的な凝集（ブリッジなど）が抑制されつつ、自重に従って粉粒体がスクリュー６０へと供給される。この際、粉粒体の粒子は、スクリュー６０のフライト６２の隙間へ、充填される。スクリュー６０が回転すると、粉粒体の粒子は、螺旋状のフライト６２に押されて、搬送管５０の内部へと搬送される。また、搬送管５０の内部においても、フライト６２が回転することにより、粉粒体が第１空間５１から第２空間５２へと搬送される。

このとき、搬送管５０内の第２空間５２では、排出羽根６３が抵抗となって、粉粒体が圧縮される。これにより、第２空間５２における粉粒体の嵩密度が均一化される。また、第２空間５２で圧縮された粉粒体は、回転する排出羽根６３によって削ぎ落されて、搬送管５０の搬送方向下流側の端部から排出される。その結果、搬送管５０の搬送方向下流側の端部から後続の装置へ、略一定量ずつ連続的に粉粒体が供給される。

斯かる構成の供給装置１は、共通の供給装置１を用いて多品種の粉粒体をそれぞれ定量的に後続の装置へ供給して、多品種混合型の粉粒体材料を生産するのに用いると、好適である。しかしながら、その場合、後続の装置に供給する品種を切り替える度に、コンタミネーションを防ぐために、供給装置１内を清掃する必要が生じる。斯かる局面では、従来、スクリューを搬送管からはみ出すように引き出す等して解体して、スクリュー表面等の清掃を行っていた。しかしながら、従来の清掃の方法では、搬送管内に残存している粉体を除去するのが困難であったり、あるいは清掃の直前にスクリュー表面に残存していた粉粒体が周囲に飛散してしまったりする点で、改善の余地があった。

この点、本実施形態の供給装置１は、供給装置１内の清掃等のメンテナンスを容易に行えるようにするための、特有の構成を有している。以下では、これらの特有の構成について、詳細に説明する。

＜１－２．ケーシングの駆動部に対する着脱構造＞
本実施形態のケーシング４０は、ワンタッチで取付けおよび取外しの操作が可能な着脱部材４５，４６によって、ギヤボックス３０と互いに結合されている。本実施形態の着脱部材４５は、ケーシング４０の側面４０ｂの外側に左右一対に搭載される。着脱部材４５には、左右方向に回動操作可能なループ部が含まれている。ギヤボックス３０の側面３０ｂの外側には、上記ループ部を係合可能な第１係合部が左右一対に設けられている。

本実施形態の着脱部材４６は、ギヤボックス３０の上端面３０ｄの外側に搭載される。着脱部材４６には、上下方向に回動操作可能なループ部が含まれている。ケーシング４０の前端面４０ａには、上記ループ部を係合可能な第２係合部が設けられている。

上記のループ部および第１係合部、ならびにループ部および第２係合部の係合およびその解除の操作によって、ケーシング４０をギヤボックス３０に取り付けたり、取り外したりすることが容易にできる。その結果、搬送管５０およびケーシング４０を一体として、ギヤボックス３０から搬送方向に離間させる動作が容易となる。

＜１－３．ケーシングと駆動部の合わせ面の構造＞
本実施形態では、ギヤボックス３０の後端面３０ｃが「駆動部側合わせ面」に相当する。また、本実施形態のケーシング４０の前端面４０ａが「ケーシング側合わせ面」に相当する。ギヤボックス３０の後端面３０ｃと、ケーシング４０の前端面４０ａとは、前後方向に合わさるように配置される。

＜１－３－１．駆動部側合わせ面の構造＞
ギヤボックス３０の後端面３０ｃの外側には、上述した第１シャフト３１の後端部および第２シャフト３２の後端部の他に、第１シール溝３７、第２シール溝３８、第１シール部材３５、第２シール部材３６、および２つの位置決めピン（位置決め部）３９が位置する。図５に、ギヤボックス３０の後端面３０ｃの様子を示している。

第１シール溝３７は、ギヤボックス３０の後端面３０ｃから前方側に向かって凹む溝部である。第１シール溝３７は、第１シャフト３１の径方向外方に、第１シャフト３１の全周を取り囲むように円環状に設けられる。第１シール溝３７の断面は半円状である。第１シール溝３７の外径は、第１貫通孔４０ｅの外径よりも大きい。第１シール部材３５は、ゴム等の気密性の高い素材からなる円環状の部材である。第１シール部材３５は、円形状の断面を有する。第１シール部材３５は、第１シール溝３７に嵌め込まれる。

第２シール溝３８は、ギヤボックス３０の後端面３０ｃから前方側に向かって凹む溝部である。第２シール溝３８は、第２シャフト３２の径方向外方に、第２シャフト３２の全周を取り囲むように円環状に設けられる。第２シール溝３８の断面は半円状である。第２シール溝３８の外径は、第２貫通孔４０ｆの外径よりも大きい。第２シール部材３６は、ゴム等の気密性の高い素材からなる円環状の部材である。第２シール部材３６は、円形状の断面を有する。第２シール部材３６は、第２シール溝３８に嵌め込まれる。

位置決めピン３９は、ギヤボックス３０の後端面３０ｃから後方に向かって延びる円柱状である。２つの位置決めピン３９は、いずれも、第１シール溝３７の径方向外方に位置する。

＜１－３－２．ケーシング側合わせ面の構造＞
ケーシング４０の前端面４０ａの外側には、上述した２つの位置決めピン３９に対応する嵌合部である孔（図示省略）が設けられている。ギヤボックス３０の後端面３０ｃと、ケーシング４０の前端面４０ａとを、前後方向に合わせたとき、前記孔には、位置決めピン３９が挿入される。

このような構成の供給装置１において、ケーシング４０をギヤボックス３０に対して取り付ける際には、オペレータが、位置決めピン３９が上記孔に嵌まり込む位置に合わせることにより、ケーシング４０をギヤボックス３０に対して容易に位置決めして取り付けることができる。

＜１－４．第１シャフトとスクリューの締結部の構造＞
第１シャフト３１の後端部の外周面には、雄ネジが形成されている。また、スクリュー６０のスクリューシャフト６１の前端部は、円筒状であり、内周面に上記雄ネジに対応する雌ネジが形成される。したがって、第１シャフト３１の後端部がスクリュー６０の前端部にねじ込まれることにより、第１シャフト３１に対してスクリュー６０が容易に取り付けられ、また取外しの操作も同様に容易に行える。

＜１－５．第２シャフトと攪拌部材の締結部の構造＞
第２シャフト３２の後端部の外周面には、雄ネジが形成されている。また、攪拌部材７０のシャフト部７１は、円筒状であり、内周面に上記雄ネジに対応する雌ネジが形成される。したがって、第２シャフト３２の後端部がシャフト部７１の前端部にねじ込まれることにより、第２シャフト３２に対して攪拌部材７０が容易に取り付けられ、また取外しの操作も同様に容易に行える。

以上のような構成の供給装置１において、後続の装置に供給する品種を切り替える際等において、供給装置１内を清掃する場合には、以下の手順で供給装置１の解体が行われる。すなわち、まず初めに、図３のように、ホッパ８０がケーシング４０から取り外される。続いて、オペレータが上方からケーシング４０内にアクセスして、攪拌部材７０を第２シャフト３２に対して周方向に回転させることにより、攪拌部材７０をケーシング４０外へと取り出す。続いて、オペレータは、着脱部材４５，４６を操作することにより、ケーシング４０の前端面４０ａを、ギヤボックス３０の後端面３０ｃから離間可能とする。なお、図３は、供給装置１からホッパ８０および攪拌部材７０を取り外したときの様子を示している。

ここで、ケーシング４０の第１貫通孔４０ｅの内径は、スクリュー６０の外径よりも大きく構成されている。このため、ケーシング４０および搬送管５０を後方側へ、前後方向に平行に移動させると、スクリュー６０が第１貫通孔４０ｅを潜り抜けることとなる（図４を参照）。別の言い方をすれば、ケーシング４０および搬送管５０が、スクリュー６０から、後方側へ抜けることとなる。これにより、ケーシング４０および搬送管５０をギヤボックス３０から分離して、内表面等を容易に洗浄することが可能となる。すなわち、解体後にもケーシングが地面（工場の床面等）に対して固定的に維持される構成を採用した場合と比べて、ケーシング４０および搬送管５０内の清掃がはるかに容易となる。なお、図４は、供給装置１を解体したときの様子を示している。

さらに、図４に示すようにケーシング４０および搬送管５０をギヤボックス３０から分離した後に、オペレータはスクリュー６０の根本部分にアクセスして、スクリューシャフト６１を第１シャフト３１に対して周方向に回転させることにより、スクリュー６０をギヤボックス３０から取り外す。これにより、オペレータはスクリュー６０を単体で把持することができるため、スクリュー６０の隅々まで洗浄することが容易となる。

＜１－６．ベース部の詳細構造＞
以下では、ベース部１０の詳細な構成について説明する。ベース部１０は、上面部１０ａと、左右一対の側面部１０ｂとを有する。ベース部１０の前方側および後方側は、開放されている。ベース部１０の、上面部１０ａと、左右一対の側面部１０ｂとで囲まれた空間は、空洞となっている。

図６は、ベース部の平面図である。ベース部１０の上面部１０ａは、概ね矩形の板状である。図６に示すように、上面部１０ａには開口部１０ｃが設けられる。開口部１０ｃは上面部１０ａを上下方向に貫通する。開口部１０ｃは、矩形状であり、後方側が開放されている。開口部１０ｃによって、ケーシング４０の下部と、ベース部１０の内部空間とが連通している。

開口部１０ｃの開放側とは反対側の辺である第１辺１０ｄは、上述のシール部材３５，３６よりも前方側に位置する。別の言い方をすれば、シール部材３５，３６の下方は、ベース部１０の内部空間へと連通している。開口部１０ｃの下方には、抽斗部１１が、前後方向（搬送方向）にスライド可能に設けられている。抽斗部１１は、開口部１０ｃの上方から落下してきた粉粒体を受け止めることが可能である。抽斗部１１の後端面には、オペレータが把持することが可能な把持部１１ａが設けられている。この構成により、オペレータは、把持部１１ａを操作することにより抽斗部１１を引き出して取り外して、内部に溜まった粉粒体を定期的または不定期に除去することが可能である。

このような構成の供給装置１において、内部を清掃するために、オペレータが、搬送管５０およびケーシング４０を一体として、ギヤボックス３０およびスクリュー６０から遠ざけると、スクリュー６０を第１貫通孔４０ｅに潜らせたときの衝撃で、清掃の直前にスクリュー６０表面等に付着していた粉粒体が、自重により下方へと落下してしまうことが考えられる。本実施形態の供給装置１では、斯かる場合においても、落下してきた粉粒体が開口部１０ｃの縁部に堆積してしまう虞が少ない。

以上に示したように、本実施形態の供給装置１は、搬送管５０と、スクリュー６０と、ギヤボックス３０および動力源２０（駆動部）と、ケーシング４０と、ベース部１０とを備える。そして、搬送管５０およびケーシング４０を一体として、搬送方向に沿って、ギヤボックス３０およびスクリュー６０から離間可能である（図４を参照）。また、ベース部１０の上部には、ベース部１０の内部空間と、ケーシング４０の内部空間とを連通する開口部１０ｃが設けられる（図６を参照）。よって、搬送管５０およびケーシング４０を一体として、ギヤボックス３０およびスクリュー６０から搬送方向に遠ざけることにより、オペレータが容易にスクリュー６０にアクセスしてメンテナンスを行うことが可能となる。また、ベース部１０の開口部１０ｃの下方に、上方が開放された容器等をセットしておくことにより、メンテナンス直前にスクリュー６０表面に残存していた粉粒体が供給装置１外へと飛散してしまう虞を少なく抑えることができる。その結果、清掃等のメンテナンスが容易に行える、ユーザーフレンドリーな供給装置１が実現する。

また、本実施形態の供給装置１においては、ベース部１０の開口部１０ｃの下方に、搬送方向に引き出し可能な抽斗部１１が設けられる。これにより、メンテナンス直前にスクリュー６０表面等に残存していた粉粒体が、抽斗部１１内へと落下する。よって、粉粒体が供給装置１外へと飛散して清掃の手間が掛かってしまうのを軽減できる。

また、本実施形態の供給装置１においては、ギヤボックス３０はベース部１０に対して固定的に設けられる。これにより、ギヤボックス３０はベース部１０に対して不動であるので、搬送管５０およびケーシング４０を搬送方向に沿ってギヤボックス３０から遠ざけるように移動させる操作が容易となる。

また、本実施形態の供給装置１においては、ケーシング４０は、ワンタッチ式の着脱部材４５，４６によって、ギヤボックス３０に対して結合される（図１を参照）。これにより、搬送管５０およびケーシング４０を一体として、ギヤボックス３０およびスクリュー６０から離間する動作がより容易となる。よって、メンテナンスがより容易に行える。

また、本実施形態の供給装置１では、ギヤボックス３０の後端面（駆動部側合わせ面）３０ｃに位置決めピン３９が設けられ、ケーシング４０の前端面（ケーシング側合わせ面）４０ａに、位置決めピン３９に対応する嵌合部としての孔が設けられる。これにより、メンテナンス等のために搬送管５０およびケーシング４０をギヤボックス３０から遠ざけた後に、再びケーシング４０に対して組み付ける際に、搬送管５０の中心軸とスクリュー６０の動力軸とに芯ずれが生じてしまう虞を軽減することができる。その結果、メンテナンスを繰り返しても供給装置１を精度よく動作させ続けることができる。

また、本実施形態の供給装置１では、ベース部１０の開口部１０ｃは、搬送方向の下流側が開放されている（図６を参照）。これにより、メンテナンス直前にスクリュー６０表面等に残存していた粉粒体が、ベース部１０の上面（特に、開口部１０ｃの縁部）に堆積して供給装置１内に残ってしまう虞を少なく抑えることができる。よって、清掃等のメンテナンスにおいて粉粒体の残渣が生じてしまう虞を軽減することができる。

また、本実施形態の供給装置１は、ギヤボックス３０から搬送方向下流側に延びる第２シャフト（攪拌動力軸）３２に着脱可能に取り付けられる攪拌部材７０をさらに備える。これにより、清掃等のメンテナンスを行う際に、前処理として攪拌部材７０を第２シャフト３２から取り外すことにより、搬送管５０およびケーシング４０を一体として、ギヤボックス３０およびスクリュー６０から搬送方向に遠ざけるように移動させることが容易となる。その結果、清掃等のメンテナンスをより一層容易に行える。

また、本実施形態の供給装置１は、排出羽根６３を備える。したがって、排出羽根６３によって、スクリュー６０の回転により搬送される粉粒体に対して、抵抗が付与されて、搬送管５０内の下流側の端部付近の粉粒体の嵩密度が均一化される。また、排出羽根６３によって粉粒体が不意に零れ落ちることを防ぎつつ粉粒体を分散しつつ切り出すことにより、粉粒体が脈動を抑えながら供給装置１外へと排出される。

また、本実施形態の供給装置１は、計量部９０を備える。これにより、粉粒体を後続の装置へと定量的に供給することが容易となる。

また、本実施形態の供給装置１においては、ケーシング４０の前端面（ケーシング側合わせ面）４０ａには、スクリュー６０を搬送方向に通過させることが可能な第１貫通孔（貫通孔）４０ｅが設けられる。これにより、スクリュー６０をギヤボックス３０の第１シャフト３１に締結したままの状態で、ケーシング４０および搬送管５０を一体的に、ギヤボックス３０から遠ざけることができる。

また、ギヤボックス３０の後端面（駆動部側合わせ面）３０ｃには、第１貫通孔４０ｅの径方向外方の全周に沿う第１シール部材（シール部材）３５が設けられる。これにより、粉粒体がスクリュー６０とギヤボックス３０との結合部から供給装置１の外部へと零れ落ちてしまうことが抑制できる。

さらに、シール部材３５，３６の下方には、ベース部１０の開口部１０ｃが配置される。これにより、仮に万が一、粉粒体が、スクリュー６０と第１シャフト３１との結合部、あるいは、攪拌部材７０と第２シャフト３２との結合部から、下方に零れ落ちたとしても、その粉粒体はベース部１０の内部空間へと案内される。よって、ギヤボックス３０内に粉粒体が蓄積してしまうことを抑制できる。結果として、供給装置１の清掃が容易に行えるようになる。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、動力源２０で発生されたトルクは、ギヤ３３，３４の噛み合いによりスクリュー６０および攪拌部材７０に伝達されていたが、これに限らない。上記に代えて、動力源２０で発生されたトルクが、スプロケットおよびチェーンを介してスクリュー６０および攪拌部材７０に伝達されるものとしてもよく、あるいはベルトおよびプーリを介してスクリュー６０および攪拌部材７０に伝達されるものとしてもよい。あるいは、動力源２０が、スクリュー６０を回転させるためのモータと、攪拌部材７０を回転させるためのモータとを、個別に備えていてもよい。

上記の実施形態では、ベース部１０の開口部１０ｃの下方に抽斗部１１が備えられていたが、これに代えて、開口部１０ｃの下方にホッパがセットされることにしてもよい。そして、当該ホッパにある程度粉粒体が蓄積すると、これを未処理の粉粒体を貯留するタンクに戻すことにし、それによりホッパに溜まった粉粒体を再利用してもよい。

上記の実施形態では、スクリュー６０は、スクリューシャフト６１とフライト６２とを備えているものとしたが、スクリューの形状はこれに限るものではない。上記に代えて、スクリューを、例えば、スクリューシャフトを備えないコイル型のスクリューとしてもよい。あるいは、搬送方向の下流側の端部のみにシャフトを備えたコイル型のスクリューとしてもよい。

上記の実施形態では、ベース部１０の開口部１０ｃは、搬送方向の下流側が開放されているものとしたが、これに限らない。上記に代えて、開口部１０ｃの搬送方向の下流側が縁部で閉塞されていてもよい。

上記の実施形態では、攪拌部材７０は第２シャフト３２の後端部に締結されているものとしたが、これに限定されない。上記に代えて、攪拌部材７０が第２シャフトの後端部にマグネットにより装着されていてもよい。ただし、清掃を容易に行えるようにするという観点からは、攪拌部材が第２シャフトに対して着脱容易であることが好ましい。

ケーシング４０および搬送管５０を一体的に、ギヤボックス３０およびスクリュー６０から搬送方向に遠ざける動作をより容易に行えるようにするために、ベース部１０の上部にガイド部材やレール部材を設けてもよい。

上記の実施形態では、駆動部側合わせ面に位置決めピンが設けられ、ケーシング側合わせ面にこの位置決めピンに対応する孔が設けられているとしたが、これに代えて、ケーシング側合わせ面に位置決めピンが設けられ、駆動部側合わせ面にこの位置決めピンに対応する孔が設けられていてもよい。

また、位置決めピンの数は、上述した２つに限るものではなく、１つであっても、３つ以上であってもよい。さらに、位置決め部および嵌合部の組み合わせは位置決めピンと孔によるものに限らず、例えば、ケーシング側合わせ面と駆動部側合わせ面の対応する箇所に凹凸が形成され、嵌め込みにより位置が固定されるインロー式のものであってもよい。また、両面または一方の面の外周に設けた突出部および凹部を合わせることで位置が固定されるものであってもよく、種々の方式を用いることができる。

上記の実施形態では、計量部９０はベース部１０の内部空間に設けられていたが、これに代えて、計量部を後続の装置に設けてもよい。その場合、計量部は、後続の装置に貯留された粉粒体の増加量（すなわち、供給装置からの粉粒体の供給量）を検知することとすればよい。また、計量部９０が省略されてもよい。その場合、供給装置１は重量基準で粉粒体の供給制御を行う方式ではなく、スクリューの回転数による容量基準で供給制御を行ういわゆる容量式の供給機として用いられる。

上記の実施形態では、ケーシング４０は、ワンタッチで取付けおよび取外しの操作が可能な着脱部材４５，４６によって、ギヤボックス３０に結合されているものとしたが、これに代えて、ケーシング４０とギヤボックス３０とが、手締め操作可能なローレットネジ等を用いて締結されていてもよい。あるいは、サニタリークランプ、スナップ錠等の公知のクランプや留め金により、ケーシング４０とギヤボックス３０とが接続されるものとしてもよい。

上記の実施形態では、駆動部側合わせ面にシール部材３５，３６が装着されていたが、これに代えて、ケーシング側合わせ面にシール部材３５，３６が装着されていてもよい。また、上記の実施形態では、シール部材３５，３６は円環状のいわゆるＯリングであったが、これに限るものではない。上記に代えて、シール部材を、スポンジパッキンや、ピラーパッキン等としてもよい。

また、各部の細部の構成やレイアウトは、本願の各図に示されたものとは異なっていてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 供給装置
１０ ベース部
１０ａ 上面部
１０ｂ 側面部
１０ｃ 開口部
１０ｄ 第１辺
１１ 抽斗部
１１ａ 把持部
２０ 動力源（駆動部）
２０ａ 上面部
３０ ギヤボックス（駆動部）
３０ａ 前端面
３０ｂ 側面
３０ｃ 後端面
３０ｄ 上端面
３１ 第１シャフト
３２ 第２シャフト
３３ 第１ギヤ
３４ 第２ギヤ
３５ 第１シール部材
３６ 第２シール部材
３７ 第１シール溝
３８ 第２シール溝
３９ 位置決めピン
４０ ケーシング
４０ａ 前端面
４０ｂ 側面
４０ｃ 後端面
４０ｅ 第１貫通孔
４０ｆ 第２貫通孔
４０ｇ 第３貫通孔
４５ 着脱部材
４６ 着脱部材
５０ 搬送管
５１ 第１空間
５２ 第２空間
６０ スクリュー
６１ スクリューシャフト
６２ フライト
６３ 排出羽根
７０ 攪拌部材
７１ シャフト部
７２ 攪拌羽根
７３ アーム部
８０ ホッパ
８１ 側壁
８２ 材料投入口
８３ 材料送り口
８４ 着脱部材
９０ 計量部

Claims (11)

1. 粉粒体を後続の装置へ供給する供給装置であって、
   粉粒体の搬送方向に沿って延びる略円筒状の搬送管と、
   前記搬送管の中心軸に沿って配置されたスクリューと、
   前記スクリューに結合され、前記スクリューにトルクを供給する駆動部と、
   前記搬送管と前記駆動部との間に介在し、前記スクリューの一部を収容するとともに、下方側が開放され、内部に収容された粉粒体を前記スクリューへと供給するケーシングと、
   前記駆動部および前記ケーシングを下方から支持するベース部と、
   を備え、
   前記搬送管および前記ケーシングを、前記搬送方向に沿って、前記駆動部および前記スクリューから離間可能であり、
   前記ベース部の上部には開口部が設けられる、供給装置。
2. 請求項１に記載の供給装置であって、
   前記ベース部の前記開口部の下方に、引き出し可能な抽斗部が設けられる、供給装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の供給装置であって、
   前記駆動部は前記ベース部に対して固定的に設けられる、供給装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の供給装置であって、
   前記ケーシングは、ワンタッチで取付けおよび取外しの操作が可能な着脱部材によって、前記駆動部に対して結合される、供給装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の供給装置であって、
   前記駆動部の前記ケーシングと対向する駆動部側合わせ面、および前記ケーシングの前記駆動部と対向するケーシング側合わせ面のいずれか一方に、前記搬送方向に延びる位置決め部が設けられ、
   前記駆動部側合わせ面および前記ケーシング側合わせ面のいずれか他方に、前記位置決め部に対応する嵌合部が設けられる、供給装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の供給装置であって、
   前記開口部は、前記搬送方向の下流側が開放されている、供給装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の供給装置であって、
   前記駆動部から前記搬送方向下流側に延びる攪拌動力軸に取り付けられるとともに、前記ケーシング内に収容される攪拌部材をさらに備え、
   前記攪拌部材は、前記攪拌動力軸に対して着脱可能である、供給装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の供給装置であって、
   前記搬送管の前記搬送方向下流側の端の径方向内方に配置され、前記スクリューの動力軸を回転中心として駆動されるとともに、前記スクリューの前記動力軸に垂直な平面に対して傾斜した複数の面を有する排出羽根を備える、供給装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の供給装置であって、
   前記供給装置から排出された粉粒体の重量を計量する計量部をさらに備える、供給装置。
10. 請求項５に記載の供給装置であって
    前記ケーシング側合わせ面には、前記スクリューを前記搬送方向に通過させることが可能な貫通孔が設けられる、供給装置。
11. 請求項１０に記載の供給装置であって、
    前記駆動部側合わせ面または前記ケーシング側合わせ面には、前記貫通孔の径方向外方の全周に沿うシール部材が設けられる、供給装置。
    
    

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