JPH07117861A - 粉粒体排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯槽容器内からの粉粒体の排出を安定かつ小
動力で可能にする。 【構成】 粉粒体を貯留する容器１内の底部を円形状に
し、該底部にモータ５に連結した減速機６の駆動軸７に
対し一体的に回転する偏心軸８に回転羽根車３を回転自
在に支持させ、駆動軸７の回転に伴って回転羽根車３が
駆動軸７の回りを旋回しながら容器１の内壁１ａに沿っ
て転動する遊星運動を行わせることにより、容器１内の
粉粒体の撹拌および回転羽根車３の低速回転と駆動軸７
への負荷の軽減を可能にし、粉粒体の安定排出と動力源
の小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、貯槽又はホッパ等より
粉粒体を取り出すための粉粒体の排出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉粒体を貯留し排出する装置とし
て多く使用されているものに図７（ａ），（ｂ）に示す
ようなものがある。（ａ）は円筒又は角柱状容器の下部
に下方に向けて縮小する逆円錐又は角錐状の傾斜面を持
つもので、下方排出部にロータリーバルブやスクリュー
コンベヤ等を取付けるようにしている。（ｂ）は円筒状
容器の底部に複数の羽根を有する回転羽根車を設け、羽
根によって粉粒体を掻き寄せて排出口に落し込んで排出
させるようにしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、前記（ａ）
は下部に逆円錐又は角錐部を有するため容器自体の高さ
が高くなり、また傾斜面の角度を抑えると該部分におけ
る粉粒体の架橋現象や閉塞が起き易くなるという問題が
あった。他方、前記（ｂ）は上方より堆積した粉粒体を
掻き寄せる際には回転羽根車に相当な負荷荷重が掛か
り、かつ低速度で回転させるため、回転羽根車の補強と
共に駆動源のモータおよび減速機に減速比の大きなもの
を使用することになり、必然的に駆動源が大型化し当該
装置の価格も高くなるという問題があった。

【０００４】本発明は、こうした点に鑑み、回転羽根車
の駆動動力を軽減し、従来に比べ小型のモータおよび減
速機によっても粉粒体の排出を十分可能にするもので、
これら駆動源を小型化にすることにより、軽量で安価な
粉粒体の排出装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、粉粒体を貯留
する容器の底部を円形状に構成し、該容器底部に排出口
を配置し、かつ該容器底部に粉粒体を掻き出すための複
数の羽根を有する回転羽根車を設けると共に、該回転羽
根車を駆動軸に対し一体的に回転する偏心軸に回転自在
に取付けることにあり、作用は次のとおりである。

【０００６】

【作用】先ず、本発明の作用原理を図６により説明す
る。ａは駆動軸の中心であり、円形状容器の中心であ
る。また、ｂは偏心軸の中心であり、回転羽根車の中心
である。ここで、ｂがａを中心に旋回した時の回転羽根
車の先端の軌跡を軌道Ａとし、回転羽根車がｂを中心に
回転した時の軌跡を軌道Ｂとすると、回転羽根車の旋回
に伴って軌道Ｂは軌道Ａ上を矢印Ｒの方向に転動し、自
らは矢印ｒの方向に回転することになる。また、軌道Ａ
と軌道Ｂとの接触点をＰとすると、軌道Ｂが軌道Ａ上を
一周して軌道Ａ上の最初の接触点Ｐに達した時には軌道
Ｂ側の最初の接触点ＰはＰ１に移ることになる。

【０００７】つまり、軌道Ｂが軌道Ａに沿って一周する
間に軌道Ｂ上の最初の接触点ＰはＰ−Ｐ１だけ移動する
ことになり、その結果として、回転羽根車が軌道Ｂの円
周長さＰ−Ｐ１に相当する角度θだけ回転することにな
る。このＰ−Ｐ１は軌道Ａと軌道Ｂの円周差であり、こ
の円周差が少ないほど駆動軸に対する回転羽根車側の減
速比を大きくすることができる。軌道Ｂのこのような運
動を一般に遊星運動と言う。

【０００８】次に、これを構成面から説明すると、底部
が円形状の容器の中心下部に位置する駆動軸の軸心に対
して平行かつ偏心させて設けた別の支軸（以下、偏心軸
という）を駆動軸に一体的に取付け、該偏心軸に回転羽
根車を支持させることによって、回転羽根車は駆動軸の
回転に伴って駆動軸の回りを旋回することになる。そし
て、該回転羽根車は偏心軸に回転自在に取付けられるこ
とにより駆動軸の回りを旋回しつつ自らも回転すること
ができる。

【０００９】つまり、回転羽根車の羽根の先端部が容器
の内壁に接触すると、回転羽根車は駆動軸の回りを旋回
する際に羽根の先端部が容器内壁と接触して摩擦により
押し止められ、羽根の先端部を支点とし、偏心軸部を作
用点として引き上げられるようになって転回させられ
る。こうして、各羽根の先端部が順次支点となり回転羽
根車を転回移動することによって、回転羽根車は円形状
の容器内壁に沿って遊星運動により転動し、回転羽根車
自体はその旋回方向とは逆方向に緩やかに回転するわけ
である。

【００１０】ところで、回転羽根車が容器内壁に接触し
ないで隙間を有している場合、容器内に粉粒体が入って
ない状態では羽根に何らの外力も加えられないため、回
転羽根車が駆動軸を中心に旋回しても羽根の先端部は単
に容器内壁に接近したり離れたりするだけで回転羽根車
自体が回転することはない。しかし、このような構成で
も容器内にある程度の粉粒体が存在すると、回転羽根車
は容器内壁に沿って旋回する際に羽根部で粉粒体を掻き
除かなければならず、それに対する負荷が外力として羽
根部に加わるので、この負荷に抗して回転羽根車を旋回
させることになり、その時の羽根に加わる反力の差によ
り回転羽根車に回転力を付与させることができる。

【００１１】つまり、回転羽根車が偏心軸に回転自在に
取付けられていることによって、偏心軸を中心として左
右の羽根に加わる負荷に多少の差があれば負荷をより大
きく受ける側の羽根が押されてその方向に回転すること
になる。そして、回転羽根車を旋回させた場合、容器壁
面に近い側に位置する羽根の方が、その反対側に位置す
る羽根に比べ、より大きな負荷を受けることになる。そ
のため、回転羽根車の旋回に伴って容器壁面に近い側の
羽根は押し戻され、逆に反対側の羽根は引き上げられる
ようになり、回転羽根車としては旋回方向とは逆の方向
に回転することになる。

【００１２】また、回転羽根車の羽根の先端部と容器内
壁との間にわずかな隙間を保つことにより、さらに回転
羽根車の回転を円滑容易にさせることができる。つま
り、回転羽根車の羽根の先端部が容器内壁に接近する際
に粉粒体を圧密することで容器内壁との間に粉粒体の壁
面を形成させることになり、該粉粒体の壁面と羽根との
間に比較的大きな摩擦力を起こさせることができ、該摩
擦力によって羽根の先端部を押し止めることで該先端部
を支点とし、偏心軸部を作用点として引き上げるように
して回転羽根車を容易に転回させることができるわけで
ある。

【００１３】以上のように、駆動軸に対し一体的に回転
する偏心軸に回転自在に支持された回転羽根車は羽根の
先端部が容器の内壁と接触又は非接触に関わらず駆動軸
の回転に伴い逆方向に自転する。こうして、容器底部を
内壁に沿って旋回しながら回転する回転羽根車の遊星運
動により容器内の粉粒体は掻き寄せられて排出口に落と
し込まれて排出されるが、更に該運動によって容器内の
粉粒体を撹拌させることができるため、容器内における
架橋現象や閉塞状態などの発生を防止でき、円滑で安定
した排出を行わせることができる。

【００１４】

【考案の効果】本発明によれば、高価で大型の減速機を
使用することなく、簡潔な機構で大きな減速効果が得ら
れ、容器内における回転羽根車の低速回転を実現させる
ことができる。しかも、小型の減速機を用いても排出機
として十分なトルクを持った低速回転が可能になり、当
該装置を軽量かつ安価に実施できる。また、回転羽根車
は遊星運動に伴う揺動旋回運動により、容器内底部の粉
粒体を撹拌して架橋現象や閉塞の防止を図ることがで
き、粉粒体の安定排出を行わせることができる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の１実施例を図１乃至図３によ
り説明する。円筒状の容器１の下部にはモータ５と連結
された減速機６が配設され、減速機６の駆動軸７には多
少中心の異なる偏心軸８を具備したカップリング９が取
付けられており、偏心軸８には軸受１０を介して回転羽
根車３を容器１の底部に回転自在に取付けている。な
お、カップリング９と容器１の底板１ｂとの隙間にはシ
ール材１４が嵌め込まれている。また、容器１の底部の
外周寄りには排出口２を設け、該排出口２の下部にはロ
ータリバルブ１５を取付けている。

【００１６】回転羽根車３は複数の羽根４と、軸受１０
およびオイルシール１１を収容するボス部１２とにより
構成され、ボス部１２の上部には円錐状のカバー１３を
設けてボス部１２全体を覆わせて軸受１０やオイルシー
ル１１への粉粒体の侵入を防止するほか、上部よりの粉
粒体の流下を妨げないようにしている。

【００１７】羽根４の先端部４ａと容器内壁１ａとの間
には接触しない程度の隙間を設けており、該先端部４ａ
は粉粒体との接触面積を増す目的で中心部分４ｂに比べ
円周方向に多少長目に形成している。また、羽根４の中
心部分４ｂの断面は図３に示すように楔状に形成してお
り、図２の回転羽根車３の自転方向ｒ側には粉粒体の圧
力に抗して回転し易くする反面、逆の公転方向Ｒ側には
抵抗を増して回転し難くして一方向のみに回転するよう
にしている。

【００１８】

【別の実施例】回転羽根車３および羽根４の枚数・形状
については変更可能であり、例えば図４に示すように羽
根４の先端部４ａを互いに連結させて環状に構成させた
り、図５に示すように羽根４の先端部４ａに幅広の板片
１６を内壁１ａに沿わせて具備させ、回転羽根車３の旋
回時における羽根４の先端部４ａと粉粒体との接触摩擦
が大きくなるように構成させてもよい。また、回転羽根
車３の上面に複数の撹拌用ピンを具備させて粉粒体の撹
拌効果を促進させてもよい。

【００１９】駆動軸７に対する偏心軸８の偏心量は小さ
いほど駆動軸７に掛かる所要動力は少なくなるが、その
反面、回転羽根車３の揺動旋回に伴う粉粒体の撹拌効果
は減少するので、粉粒体の性状・物性などを考慮した
上、所要動力の範囲内で決定される。

【００２０】また、容器１内の粉粒体が少なくなり、羽
根４の先端部４ａと粉粒体との間に十分な摩擦力が得ら
れなると、回転羽根車３は回転しなくなる。そこで、偏
心軸８と回転羽根車３との間にクラッチを設け、駆動動
力又は軸トルクを計測して所定量以下になった場合、手
動あるいは自動的にクラッチを操作して回転羽根車３を
偏心軸８に固定した状態にして駆動軸７と共に旋回させ
るようにしてもよい。

【００２１】なお、回転羽根車を容器１の内壁１ａに接
触させるようにして容器１内の粉粒体の有無に関係なく
回転羽根車が旋回と回転とを行うようにしてもよい。こ
の場合、多少の動力負荷と、容器１の内壁１ａおよび羽
根４の先端部４ａの摩耗が増えることが考えられるが、
必要により該部分を摩耗しにくい材料で構成したり、該
部分に摩耗しにくい材料として、例えばゴムや樹脂など
を張付けたりしてもよい。

【００２２】容器１の形状は底部が円形状であればよ
く、上部に向けて拡大、又は縮小するようなもの、ある
いは円形以外の断面形状を持つものであってもよい。ま
た、排出口２に接続のロータリバルブ１５に代えてスク
リューコンベヤ、その他の排出機を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【００２３】

【図１】 本実施例の要部断面図である。

【図２】 図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図３】 図２のＩＩ−ＩＩ断面拡大図である。

【図４】 別の実施例を示す。

【図５】 別の実施例を示す。

【図６】 本発明の作用説明図である。

【図７】 従来例である。

【００２４】

【符号の説明】

１ 容器 １ａ 内壁 １ｂ 底板 ２ 排出口 ３ 回転羽根車 ４ 回転羽根 ４ａ 先端部 ４ｂ 中心部 ５ モータ ６ 減速機 ７ 駆動軸 ８ 偏心軸 ９ カップリング １０ 軸受 １１ オイルシール １２ ボス部 １３ カバー １４ シール材 １５ ロータリバルブ １６ 板片

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体を貯留する容器の底部に排出口２
   を設け、該底部に複数の羽根４を有する回転羽根車３を
   設けて粉粒体を掻き出すようにした排出装置において、
   容器１の底部を円形に構成し、回転羽根車３を駆動軸７
   に対し一体的に回転する偏心軸８に回転自在に取付けた
   ことを特徴とする粉粒体排出装置。
2. 【請求項２】 前記羽根４の先端部４ａに容器１の内壁
   １ａに沿って羽根４よりも幅広又は幅高の板片１６を具
   備させた請求項１記載の粉粒体排出装置。
3. 【請求項３】 前記回転羽根車３の外周に羽根４の先端
   部４ａを連結して環状に構成させた請求項１記載の粉粒
   体排出装置。