JPH043726A - 粉体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は粉体供給装置に関するものである。詳しくは、
染料、顔料、無機粉末、有機粉末等、種々の性状の粉体
をまず大量に供給し、引き続いて少量を供給することに
より、短時間に正確に秤量する際に用いて好適な粉体供
給装置に関するものである。

更に詳しくは、−台の該粉体供給装置を分解、洗浄、組
立の切換作業で多品種の粉体を秤量する場合、その構造
上の特徴により短時間かつ軽作業で切換を行なうことが
できる粉体供給装置に関する。

［従来の技術及びその課題］ 従来、微細な粉体の供給には、スクリュー式フィーダー
、震動式フィーダー等が用いられているが、流動性の悪
い粉体の定量安定供給性能が低（、かつ供給能力に限界
があるため、秤量する量が大きい場合には時間がかかる
等の問題があった。特に、染料、顔料等の精密化学品粉
体においては、極めて正確、かつ速やかに秤量すること
が必要な場合が多く、これらを満足する粉体供給装置の
出現が望まれていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、上述の課題を解決するべく、種々検討の
結果、粉体供給装置を粉体を大容量で投入する大投入機
構と、粉体を微量投入する小投入機構とで構成すること
により目的を達成し、本発明を完成した。

本発明の粉体供給装置は、筒軸方向を上下方向にして設
置された大径の筒状体と、該大径の筒状体の底部に上下
２段に横断設置された上部仕切板及び下部仕切板と、上
部仕切板の非中央位置に設けられた粉体道通用の第１の
開口部と、下部仕切板のうち該第１の開口部の下方部位
に設けられた粉体道通用の第２の開口部と、下部仕切板
の非中央の別位置に設けられた第３の開口部と、前記大
径の筒状体の上部を覆う天蓋部と、該天蓋部の非中央の
位置に設けられた開口に連通し、上方に立ち上がる粉体
導入筒と、該粉体導入筒の上部に着脱自在に連結された
ホッパと、筒状体の軸心位置に上下方向に設置され、前
記天蓋部、上部仕切板及び下部仕切板の中央部を貫通し
た回転軸と、上部仕切板の直上において該回転軸に固着
され、該上部支持板に沿って回転する撹拌翼と、上部仕
切板及び下部仕切板の間の室内において回転軸に対し一
方向のみ追従回転可能に取り付けられた、該室内の粉体
を周方向に移動させるための大投入用回転翼と、前記下
部仕切板の下側に設けられており、該回転軸が内部に挿
入されていると共に、該内部は前記第２の開口部に連通
されており、かつ下端が開放口とされている小径の筒状
体と、該小径の筒状体の開放口に水平方向に張設された
網状体と、前記回転軸の下端に固着されており、該網状
体の上面に沿って回転される小投入用回転翼と、該回転
軸のうち前記天蓋部よりも上位箇所に対し側方から回転
動力を伝達する動力伝達機構と、を備えてなるものであ
る。

［作用］ ホッパ内の粉体が導入筒を経て大径の筒状体内に投入さ
れたとすると、粉体は上部仕切板の第１の開口部及び下
部仕切板の第２の開口部を通って小径の筒状体の内部に
至る。小径の筒状体の底部は網状体とされているが、網
状体は通常の状態では粉体を通過させない程度の目の粗
さとされているため、この網状体の上に粉体は溜ること
になる。

粉体が小径の筒状体の内部を満たし、第２の開口部及び
第１の開口部からオーバーフローした状態において、回
転軸を正方向に回転させると、大投入用回転翼が回転す
る。勿論、撹拌翼も回転し、上部仕切板の上方の粉体を
撹拌する。

このとき、上部仕切板の第１の開口部と下部仕切板の第
２の開口部との間の空間には粉体が満たされた状態とな
っているから、この部分の粉体が、大投入用回転翼に押
されて回転移動し、下部仕切板の第３の開口部に達した
時点で下方に落下する。

目標とする量に近づくまで、この大投入が行なわれ、所
望量の近傍まで極めて短時間に粉体が供給される。

秤量しようとする量より内輪で秤量する量に近い量に達
した時点で回転軸を止め、逆回転させる。この回転方向
では、大投入用回転翼は回転しない。そして、小径の筒
状体内の小投入用回転翼だけが回転し、網状体の網目を
粉体が通過するようになる。

この小投入用回転翼の回転に伴う粉体供給量は少量であ
るから、精密な秤量が可能となる。このように大投入と
小投入を組合せ、迅速に正確な秤量が行なわ−れる。

［実施例］ 以下、図面を用いて実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例装置の断面図、第２図は同一部
破断斜視図である。

本発明の粉体供給装置１は、粉体を大雑把に大容量で供
給する大投入手段と、精密に微量の供給量をコントロー
ルし得る小投入手段とを有する。

粉体供給装置１の高さ方向中間部に配置された大径の筒
状ケーシング２Ａの内部に回転軸３が鉛直方向に設置さ
れており、該回転軸３には第１の撹拌翼４が取り付けら
れている。

撹拌翼４の下方には、後述のホッパから供給される粉体
を受けるための、一部が第１の開口部６とされた上部仕
切板５が設けられている。

該上部仕切板５の下方には大投入用の回転翼７が設けら
れているが、この大投入用の回転翼７は回転軸３の一定
方向の回転（図示実線の回転方向）にのみ追従し、反対
方向の回転（図示破線の回転方向）には追従しないよう
にワンウェイクラッチ８を介して軸３に取り付けられて
いる。なお、ワンウェイクラッチ８の上下には、■リン
グ８ａ、８ｂを有したシールユニット８Ａ、８Ｂが配設
されている。

大投入用の回転翼７の下方には、更にもう一枚の下部仕
切板９が設けられている。該下部仕切板９は短い円筒状
のケーシング２Ｂと一体となっており、前記ケーシング
２Ａと該ケーシング２Ｂとの接続フランジ部２ａ、２ｂ
の箇所において前記上部仕切板５が上下から挟持されて
いる。該下部仕切板９には、上部仕切板５の第１の開口
部６と相対する位置に第２の開口部１０が、また上部仕
切板５の開口部６と別位置（本実施例では回転軸３を挟
んで直径方向に対称となる位置）に大投入用の第３の開
口部１１が形成されている。なお、ケーシング２Ａ、２
Ｂにより大径の筒状体２が構成されている。

該下部仕切板９の下方には、重なり合った開口部６と開
口部１０に連通する小径の筒状体１２が設けられている
。

小径の筒状体１２の底部には網状体１３が張設されてお
り、該網状体１３の表面近情には該網状体１３に沿って
回転する小投入用回転翼１４が設けられている。この小
投入用の回転翼１４は、下部にローラー１６を有し、上
部が板状体１７とされた回転子１５をその中間部の軸支
部１８で回転可能に回転軸３に取り付けたものである。

このような回転子１５を水平位置近傍から垂直位置近傍
までの角度より若干少ない角度範囲（９０°より若干少
ない角度範囲）で回転可能に軸支部１８で軸支すること
により一定方向に回転させると粉体の抵抗が板状体１７
に加わり、ローラー１６が網状体に接触する方向に移動
され、粉体を供給するように働き、逆回転させるとロー
ラー１６が網状体から離れる方向に動き粉体供給を停止
するように働かせることができる。

前記開口部１１の下側には、大投入用のシュート１９が
固設されている。

前記筒状体２の上部は天蓋部２０となっており、前記回
転軸３は該天蓋部２０を貫通し、上方に延在している。

回転軸３はころがり軸受２１を介して天蓋部２０に枢支
されており、該ころがり軸受２１の下側にはＶリング２
２を有するシールユニット２３が配設されている。

天蓋部２０には、前記開口部６と回転軸３を挟んで反対
側となる位置に開口２４が穿設されており、該開口２４
からは導入筒部２５が鉛直上方に立ち上げられている。

該導入筒部２５の上端にはホッパ受座２６が一体に設け
られており、該受座２６上にホッパ２７が載設されてい
る。

前記回転軸３はこの受座２６をも貫通しており、ホッパ
２７内において回転軸３に第２の撹拌翼３０が固着され
ている。なお、回転軸３は受座２６に対しころがり軸受
３１により枢支されており、該ころがり軸受３１の上側
には■リング３２を備えたシールユニット３３が配設さ
れている。

受座２６と前記天蓋部２０との間は空間部となっており
、回転軸３にはこの空間部において歯付プーリ３４が固
着されている。該プーリ３４へは歯付ベルト３５及び歯
付プーリ３６を介してモータ３７から動力伝達可能とさ
れている。

このように構成された粉体供給装置の粉体供給作動につ
いて次に説明する。

今、上方から粉体がホッパ２７内に投入されたとすると
、粉体は導入筒部２５及び開口２４を通り筒状体２内に
入る。この粉体は、更に仕切板５の開口部６及び仕切板
９の開口部１０を経て小径の筒状体１２の内部に至る。

小径の筒状体１２の底部は網状体１３とされているが、
網状体１３は通常の状態では粉体を通過させない程度の
目の粗さとされているため、この網状体１３の上に粉体
が溜ることになる。

粉体が小径の筒状体１２内を満たし、開口部１０及び開
口部６からオーバーフローした状態において、回転軸３
を図示の実線方向（大投入の方向）に回転させると、ワ
ンウェイクラッチ８が停台状態となり、大投入用回転翼
７が回転する。勿論、ホッパ２７内の第２の撹拌翼３０
及び筒状体２内の第１の攪拌翼４も回転し、ホッパ２７
内の粉体を確実に大投入用回転翼７の回転領域（仕切板
５と仕切板７との間の室）に送り込む。

このとき、上部仕切板５の開口部６と、下部仕切板９の
開口部ｌＯとの間の室内には、粉体が満たされた状態と
なっているから、この室内の粉体が、大投入用回転翼７
に押されて回転移動し、下部仕切板９の開口部１１に達
した時点で下方に落下し、シュート１９を経て排出され
る。

なお、大投入用回転翼７の外径や上下方向の幅を適宜選
択すれば、回転軸３の回転速度によって、およそどの位
の量が供給できるかは把握できる。

この大投入作動を行なっている場合、小投入用の回転翼
３２は、粉体の抵抗を板状体１７で多く受け、ローラー
１６が網状体１３から離れる方向に働くため、小径の筒
状体１２内の粉体は、網状体１３から若干部れる場合が
ある程度で下方に供給はされない。

すなわち、目標とする量に近づくまでこの大投入作動が
継続して行なわれ、所望量の近傍まで極めて短時間に粉
体が供給される。秤量しようとする量より内輪で秤量す
る量に近い量に達した時点で回転軸３を止め、逆回転さ
せる。この回転方向では、ワンウェイクラッチ８を介し
て接続されている大投入用回転翼７はクラッチが外れた
状態となり回転しない。

代わって小径の筒状体１２内の小投入用回転翼１４が、
今度はローラー１６が網状体１３に接触する方向に移動
するため、網状体１３の網目を粉体が通過して供給（排
出）されるようになる。小投入用回転翼１４や回転子１
５による小投入は、回転速度を制御することにより供給
速度をコントロールすることができる。

この小投入用回転翼１４の回転に伴って供給される粉体
は、網状体１３を通して下方に供給されるものであるた
め、精密な秤量が可能となる。このように大投入と小投
入を組合せ、迅速に正確な秤量が行なわれる。

なお、小投入用回転翼１４は、軸支部１８を中心とした
板状体１７と四〜ラー１６のなす角度を１３５°とし、
板状体１７の位置を大投入時には水平位置より４５°上
った位置とし、小投入時には垂直に上がった位置とする
ことによって動作を最も確実にすることができる。

また、小投入用回転翼１４を外し、小径の筒状体１２の
内部に、小径撹拌翼、−ケ所に開口部を有する小径仕切
板、小径回転翼、小径仕切板の開口部とは反対側に開口
部を一ケ所有する底板を付けることにより、秤量の正確
さがある程度許容される時の粉体供給装置として利用で
きる。

なお、本実施例の小投入用のローラー翼（ローラー付回
転子）は、大投入の回転方向にローラー部分が金網に接
触しないため、金網の寿命を大幅に延ばすことができる
。

本粉体供給装置の組立時は、先ず回転軸３にワンウェイ
クラッチ８と大投入用回転翼７を取り付け、更にワンウ
ェイクラッチ８の上下に■リング８ａ、８ｂを伴ったシ
ールユニット８Ａ、８Ｂを取り付ける。この回転軸３等
と一体となった大投入用回転翼７を、架台に固定された
下部仕切ｍ７上に収め、その上に上部仕切板５を載せ、
更に第１の撹拌翼４を上部から回転軸３に挿入し、固定
する。次にケーシング２Ａを上から被せ、フランジ２ａ
、２ｂ同志を接続して固定する。

次に、■リング２２を伴ったシールユニット２３及びこ
ろがり軸受２１を回転軸３に嵌挿し、さらにベルト３５
、プーリー３４、ころがり軸受３１、■リング３２を伴
ったシールユニット３３、第２の撹拌翼３０を取り付け
、ホッパ２７と受座２６を固定する。

更に小投入用回転翼１４を回転軸３の下部に取り付け、
小径の筒状体１２を仕切板９の下部に接続し、その下端
部に網状体１３を取り付ける。次いで、大投入用シュー
ト１９を仕切板９の開口部１１の部分に接続し、最後に
ベルト３５をプーリ３６にかけ、ベルト３５が適度な張
りとなるところでモータ３７を固定する。

以上で組込が完了するが、分解はこれと逆の順序で行な
うことができる。

上記実施例ではベルトにより回転軸３に回転動力を伝達
しているが、チェーンを採用しても良い。また、歯車機
構を採用しても良い。

さらに、小投入用回転翼としては第３図に示す如く傾斜
板１４ａを備えたものを採用しても良い。この回転翼は
、回転軸３の正方向回転時に粉体を網面に押し付けて網
状体１３を通過させ、回転軸３の逆回転時には粉体を上
方に持ち上げ、網状体１３を殆ど通過させない。

第４図は５台の本発明装置４１〜４５を利用した粉体秤
量システムの斜視図である。装置４１〜４５は一列に配
列されており、各装置４１〜４５の下方にそれぞれ昇降
コンベア５１〜５５が配設されている。また、各昇降コ
ンベア５１〜５５の下方には、該コンベア５１〜５５が
降下姿勢をとったときにコンベア搬送面から載荷台が突
出するように電子天秤６１〜６５が配設されている。

各装置４１〜４５のホッパ２７内にはそれぞれ異なる粉
体が収納されている。

空の容器７１はストックコンベア７０から伸長状態の昇
降コンベア５１上に移される。次いで、昇降コンベア５
１が降下し、電子天秤６１に該空の容器７１が載荷され
る。この状態で装置４１から粉体の投入が行なわれる。

この投入は、まず大投入が行なわれ、引き続いて小投入
が行なわれるようになされるものであり、短時間で正確
な秤量が行なわれる。

この秤量後、昇降コンベア５１を伸長させ、容器７１を
持ち上げ、隣の昇降コンベア５２に移し、容器７１内に
装置４２から粉体を供給し、秤量する。この時、装置４
１の下には他の容器が送り込まれていて良いことは勿論
である。この手順を次々と繰り返し、容器７１内に各装
置４１〜４５から正確に所定量の粉体がそれぞれ投入さ
れる。

投入が終了した容器７１は搬出コンベア７２から搬出さ
れる。

第４図に示した５台の本発明の装置４１〜４５の制御は
コンピューターを用いたマルチタスク制御で行なわれる
のが好ましい。

具体的には、各電子天秤６１〜６５での測定を１００ｍ
５ｅｃ　（２０ｍｓｅｃｘ５種）程度の周期で繰り返し
行ない、各秤量値を各設定値と比較して秤量するもので
あり、少ない演算装置（ＣＰＵ）で複数の秤量を行なう
ことを可能としたものである。

勿論、各電子天秤に演算装置を各々設け、秤量を行なう
ことも可能であるが、５台程度の電子天秤であれば測定
周期が１００ｍ５ｅｃ程度と極めて短い周期とすること
ができ、精度的問題も殆どないので、演算装置のコスト
上からもマルチタスク方式で行なうのが良い。

［発明の効果コ 本発明の装置は、駆動装置１台のみでその回転方向、回
転数等を制御することにより、種々の物性を有する粉体
に関し、その秤量を広範囲、高精度かつ高速で行なうこ
とができる。

本発明の装置は回転軸が１本のみのシンプルな構造であ
るため、分解、組立、メンテナンスやクリーニング等が
容易である。

本発明の装置において、粉体性状に適応した、網状体と
小投入用の回転翼を選択（傾斜板状翼又はローラー翼）
することにより粒子径の非常に大きい粉体を除き、殆ど
の粉体に適用できる。

本発明では、回転軸に対し側方から動力を伝達するよう
にしたため、最上部が開放の構造となり、任意のホッパ
を容易に着脱することができる。

また、動力伝達部の分解、組立が容易であり、その結果
、装置全体の分解、組立、メンテナンスやクリーニング
等を短時間で楽に行なうことができ、少数の装置台数で
多品種の粉体秤量を行なうのに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一例を示す断面図、第２図は第
１図に示した装置の要部斜視図、第３図は小径の筒状体
部分の他の例の縦断面図、第４図は秤量システムの斜視
図である。 １．４１〜４５・・・粉体供給装置、 ２・・・大径の筒状体、 ２Ａ、２Ｂ・・・ケーシング、 ３・・・回転軸、　　　　　４・・・第１の撹拌翼、５
・・・上部仕切板、　　　６・・・第１の開口部、７・
・・大投入用回転翼、 ８・・・ワンウェイクラッチ、 ９・・・下部仕切板、　　　１０・・・第２の開口部、
１１・・・第３の開口部、　　１２・・・小径の筒状体
、１３・・・網状体、 １４・・・小投入用回転翼、１５・・・回転子、２６・
・・受座、 ２７・・・ホッパ、 ３４．３６・・・プーリ、 ３５・・・ベルト、 ３７・・・モータ。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 筒軸方向を上下方向にして設置された大径の筒状体と、 該大径の筒状体の底部に上下２段に横断設置された上部
   仕切板及び下部仕切板と、 上部仕切板の非中央位置に設けられた粉体通過用の第１
   の開口部と、 下部仕切板のうち該第１の開口部の下方部位に設けられ
   た粉体通過用の第２の開口部と、 下部仕切板の非中央の別位置に設けられた第３の開口部
   と、 前記大径の筒状体の上部を覆う天蓋部と、 該天蓋部の非中央の位置に設けられた開口に連通し、上
   方に立ち上がる粉体導入筒と、 該粉体導入筒の上部に着脱自在に連結されたホッパと、 筒状体の軸心位置に上下方向に設置され、前記天蓋部、
   上部仕切板及び下部仕切板の中央部を貫通した回転軸と
   、 上部仕切板の直上において該回転軸に固着され、該上部
   支持板に沿って回転する撹拌翼と、上部仕切板及び下部
   仕切板の間の室内において回転軸に対し一方向のみ追従
   回転可能に取り付けられた、該室内の粉体を周方向に移
   動させるための大投入用回転翼と、 前記下部仕切板の下側に設けられており、該回転軸が内
   部に挿入されていると共に、該内部は前記第２の開口部
   に連通されており、かつ下端が開放口とされている小径
   の筒状体と、 該小径の筒状体の開放口に水平方向に張設された網状体
   と、 前記回転軸の下端に固着されており、該網状体の上面に
   沿って回転される小投入用回転翼と、該回転軸のうち前
   記天蓋部よりも上位箇所に対し側方から回転動力を伝達
   する動力伝達機構と、 を備えてなる粉体供給装置。