JPH1061792A - 粉体供給用開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、弁体に付着した粉体を容易に
除去することができ、粉体通路の開閉操作を確実に行う
ことができる粉体供給用開閉装置を提供する。 【解決手段】 本発明における粉体供給用開閉装置は、
粉体を通過させる通路を区画形成する弁箱と、該弁箱内
で膨張することにより弁座に着座して粉体通路を閉じる
と共に、収縮することにより粉体通路を開放するバルー
ン状の弁体と、該弁体へ流体を給排する流体給排手段
と、前記弁体を弁箱内に支持する支持部材とを備えるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体が通過する通
路を開閉する粉体供給用開閉装置に係り、特に弁体の構
造を改良した粉体供給用開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、粉石鹸等の粉体を収容するホ
ッパの排出口には、通常、粉体の定量供給を行うための
開閉弁が設けられており、開閉弁としては、いわゆる回
動式開閉弁やスライド式の開閉弁が知られている。

【０００３】すなわち、回動式開閉弁は、弁箱の中に円
盤状の弁体とリング状の弁座を備えており、弁体が弁座
に着座して、開閉弁が閉じるようになっている。また、
スライド式の開閉弁は、ホッパの排出口を塞いだりある
いは解放したりするための板状体が進退手段により板の
長手方向に進退移動できるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
回動式開閉弁やスライド式開閉弁にあっては、粉石鹸等
の粉体が弁体に付着し、この付着した粉体は従来の開閉
操作では容易に除去することができず、この付着した粉
体によって、弁体による閉鎖機構が妨げられるという問
題が生じていた。特に、粉石鹸等の空気中の水分を吸着
しやすい粉体は、粉体そのものが弁体に付着しやすく、
上記不都合が顕著に発生していた。

【０００５】さらに、上記の回動式開閉弁にあっては、
弁の開閉機構上、回動運動に加えて、弁を上下動させる
機構が必要であり、装置自体の機構が複雑となり、装置
コストも高いことに加えて故障等が発生しやすいという
問題も生じていた。また、上記のスライド式開閉弁にあ
っては、板状体を往復運動させるために装置が大掛かり
となり、コンパクト化が実現できないという問題も生じ
ていた。

【０００６】このような実状のもとに本発明は創案され
たものであって、その目的は、簡単な構造で、弁体に付
着した粉体を容易に除去することができ、粉体通路の開
閉操作を確実に行うことができる粉体供給用開閉装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を達成するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明の粉体供給用開閉装置は、粉体を通過
させる通路を区画形成する弁箱と、該弁箱内で膨張する
ことにより弁座に着座して粉体通路を閉じると共に、収
縮することにより粉体通路を開放するバルーン状の弁体
と、該弁体へ流体を給排する流体給排手段と、上記弁体
を弁箱内に支持する支持部材とを備えて構成される。

【０００８】好ましい態様として、上記バルーン状の弁
体内に、該弁体が収縮したときに、弁体を粉体通路方向
に沿って伸長させる弁体伸長手段が設けられているよう
に構成される。

【０００９】好ましい態様として、上記弁体伸長手段
が、圧縮コイルバネであるように構成される。

【００１０】好ましい態様として、上記弁体伸長手段
が、流体供給により伸長する流体エキスパンションであ
るように構成される。

【００１１】好ましい態様として、上記バルーン状の弁
体の上部が前記支持部材により支持され、上記弁体内に
錘が収容されているように構成される。

【００１２】好ましい態様として、上記バルーン状の弁
体の両端が、前記支持部材により支持されているように
構成される。

【００１３】本発明によれば、粉体が通過する通路を区
画形成する弁箱内に、流体を給排することにより膨縮す
るバルーン状の弁体を設けている。したがって、バルー
ン状の弁体が膨縮するだけの簡単な構造で、粉体通路が
開閉操作されると共に、その膨縮により弁体に付着した
粉体が容易に除去されるので、閉成時に確実な密閉性を
得ることができるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る粉体供給用開
閉装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

【００１５】図１は、本発明に係る粉体供給用開閉装置
の第１の実施形態を示す縦断面図である。図１に示され
るように、粉体供給用開閉装置１の本体外部は、粉石鹸
等の粉体２を通過させる通路を区画形成する弁箱３によ
って形成されている。この弁箱３は、本実施の形態にあ
っては円筒体状を呈しており、例えば鋼管や鋳鉄管等の
金属短管によって形成されている。また、本実施の形態
では、弁箱３の端部にフランジ４が溶接固定されてお
り、これにボルト・ナットを締結することにより、後述
する粉体供給装置のホッパ排出口６３等との連結ができ
るようになっている。

【００１６】なお、弁箱３の材質や形状は本実施の形態
の限るものではなく、弁箱３の端部を溶接継ぎ手として
形成してもよい。

【００１７】また、弁箱３の内側壁には、図示のごとく
その径方向内方へ突出し、弁体５を支持する支持部材６
が固定されている。この支持部材６は、粉体２の落下衝
撃に耐え得るように、弁箱３と一体成形されるか、或い
は溶接等により強固に固定されている。支持部材６は、
本実施形態ではＬ字状を呈しているが、これに限るもの
ではなく、弁体５を弁箱３によって区画された粉体通路
７の中央部に支持できる形状や構造であればよい。

【００１８】この支持部材６上には、上記弁箱３内で膨
張することにより弁座に着座して粉体通路７を閉じると
共に、収縮することにより粉体通路７を開放する弁体５
が支持されている。この弁体５には、その内部へ流体を
供給することにより膨張し、充填した流体を排出するこ
とにより収縮するバルーン状の弁体を採用している。し
たがって、バルーン状の弁体５は、ゴム、ビニール、ウ
レタン等の弾力性や柔軟性を有する材質によって、袋体
状に形成されている。もちろん、弁体５の機械的強度を
高めるために、このものを布とゴム等との積層体構造と
してもよい。

【００１９】本実施形態において、バルーン状の弁体５
は、膨張時には弁箱３の内径よりも大きい球体となり、
収縮時には粉体通路７を十分に確保すべく、極めて小さ
な球体となる。したがって、第１の実施形態の弁体５の
材質には、ゴム、ビニール、ウレタン等の膨縮率の高い
ものを採用することが好ましい。

【００２０】なお、本実施形態では、特に弁座を形成し
ていないが、膨張した球体状の弁体５が接触する弁箱３
の内周部が弁座として機能することになる。したがっ
て、球体状の弁体５と弁箱３の内周部との密着性を向上
させるべく、弁体５が接触する弁箱３の内周部に、ゴム
等の帯状体を内装するようにしてもよい。

【００２１】さらに、バルーン状の弁体５には、その内
部へ流体を給排する流体給排手段８が接続されている。
バルーン状の弁体５内へ供給する流体としては、例えば
空気や不活性ガス等の気体、水や油等の液体が挙げられ
る。これらの流体は、ポンプ等を備えた流体給排手段８
によってバルーン状の弁体５の内部へ給排され、その膨
縮操作により粉体通路７が開閉操作されるようになって
いる。

【００２２】図２は、本発明に係る粉体供給用開閉装置
の第２の実施形態を示す縦断面図である。この図におい
て、上述した前記第１の実施形態と同一の符号は、同一
の構成部材を示しており、粉体については図示を省略し
ている。

【００２３】図２に示されるように、第２の実施形態の
粉体供給用開閉装置１１は、第１の実施形態とバルーン
状の弁体１５の構造が異なるものである。すなわち、第
２の実施形態における弁体１５の内部には、この弁体１
５が収縮したときに、弁体１５を粉体通路７の方向に沿
って伸長させる弁体伸長手段１２が設けられている。こ
れは、弁体１５内から流体を排出して弁体１５を収縮さ
せるときには、粉体供給用開閉装置１１が粉体通路７を
開放操作するときであるので、弁体伸長手段１２により
バルーン状の弁体１５を粉体通路７の方向に沿って伸長
させて、弁体１５を棒状に閉じ、粉体通路７を十分に確
保するためである。

【００２４】第２の実施形態では、上記弁体伸長手段１
２として、例えば圧縮コイルバネ等の機械的伸長手段１
３を採用している。この圧縮コイルバネ１３は、バルー
ン状の弁体１５の底部に固定された内筒１３ａと、その
頂部に固定された外筒１３ｂとの間に、コイルバネ１３
ｃを装着したものであり、バルーン状の弁体１５の膨張
時には圧縮コイルバネ１３が縮長し、この一方で弁体１
５の収縮時には圧縮コイルバネ１３が伸長するように成
っている。

【００２５】このような第２の実施形態においては、バ
ルーン状の弁体１５の材質は、特に膨縮率の高いもので
なくてもよい。従って、例えば弁体１５の強度を高める
ために布とゴム等との積層体構造のものであっても、十
分な開閉機能を示す。

【００２６】図３は、本発明に係る粉体供給用開閉装置
の第３の実施形態を示す縦断面図である。この図におい
て、上述した前記第１及び第２の実施形態と同一の符号
は、同一の構成部材を示しており、粉体については図示
を省略している。

【００２７】図３に示されるように、第３の実施形態の
粉体供給用開閉装置２１は、前記第１及び第２の実施形
態とバルーン状の弁体２５の構造が異なり、かつ弁箱２
３の形状が異なるものである。

【００２８】すなわち、第３の実施形態における弁体２
５は面長のラグビーボール状を呈しており、その内部に
は、上記弁体伸長手段１２として圧縮コイルバネ１３が
設けられ、バルーン状の弁体２５の収縮時には、圧縮コ
イルバネ１３により弁体２５を粉体通路７の方向に沿っ
て伸長させて、弁体２５を棒状に閉じ、粉体通路７を十
分に確保するようになっている。

【００２９】特に、第３の実施形態では、バルーン状の
弁体２５と弁箱２３の内周部との密着性を向上させるべ
く、弁体２５の外周部に帯状の接触部材２２を貼付して
いる。この接触部材２２の材質には、例えば、クロロプ
レン、ネオプレン、フッ素ゴム、シリコンゴム、ウレタ
ンゴム、ＥＰＴゴムなどのゴムシート等の密着性や柔軟
性の高いものを用いることが好ましい。厚さは、０．５
〜３．０ｍｍ程度のものが好ましい。

【００３０】そして、弁箱２３の内周部には、上記弁体
２５の接触部材２２が着座する弁座２４が、その径方向
内方へ突出するように形成されている。このように弁座
２４を突出させて形成することにより、バルーン状の弁
体２５の膨張時には、弁体２５外周部の接触部材２２が
弁座２４を覆うように密着することになる。

【００３１】この第３の実施形態においても、第２の実
施形態と同様に、バルーン状の弁体１５の材質は、特に
膨縮率の高いものでなくてもよい。従って、例えば弁体
１５の強度を高めるために布とゴム等との積層体構造の
ものであっても、十分な開閉機能を示す。

【００３２】図４は、本発明に係る粉体供給用開閉装置
の第４の実施形態を示す縦断面図である。この図におい
て、上述した前記第１ないし第３の実施形態と同一の符
号は、同一の構成部材を示しており、粉体については図
示を省略している。

【００３３】図４に示されるように、第４の実施形態の
粉体供給用開閉装置３１は、第１ないし第３の実施形態
とバルーン状の弁体３５の構造が異なるものである。

【００３４】すなわち、第４の実施形態における弁体３
５の内部には、第２及び第３の実施形態と同様に、この
弁体３５が収縮したときに、弁体３５を粉体通路７の方
向に沿って伸長させる弁体伸長手段１２が設けられてい
る。本実施形態では、この弁体伸長手段１２は、流体供
給により伸長する流体エキスパンション３２として形成
されている。

【００３５】この流体エキスパンション３２は、蛇腹形
状の筒体により形成され、両端の開口部をバルーン状の
弁体３５のほぼ底部と頂部とにそれぞれ密着固定したも
のである。また、流体エキスパンション３２の底部に
は、バルーン状の弁体３５の流体給排手段３８とは別個
に、流体給排手段３３が接続されている。したがって、
弁体３５の流体給排手段３８は、弁体３５の底部の偏心
した位置に接続されている。

【００３６】すなわち、バルーン状の弁体３５の内部へ
流体給排手段３８から流体を供給し、弁体３５を膨張さ
せたときには、流体エキスパンション３２の内部から流
体が排出される。一方、バルーン状の弁体３５の内部か
ら流体を排出し、弁体３５を収縮させたときには、流体
エキスパンション３２の内部へ流体給排手段３３から流
体が供給される。したがって、バルーン状の弁体３５の
収縮時には、流体エキスパンション３２の蛇腹が伸び、
弁体３５を粉体通路７の方向に沿って伸長させるので、
弁体３５が棒状に閉じて、粉体通路７を十分に確保する
ことができるようになっている。

【００３７】図５は、本発明に係る粉体供給用開閉装置
の第５の実施形態を示す縦断面図である。この図におい
て、上述した前記第１ないし第４の実施形態と同一の符
号は、同一の構成部材を示しており、粉体については図
示を省略している。

【００３８】図５に示されるように、第５の実施形態の
粉体供給用開閉装置４１は、前記第１ないし第４の実施
形態とバルーン状の弁体４５の構造が異なるものであ
る。

【００３９】すなわち、第５の実施形態における弁体４
５は、その上部が支持部材４６により支持されており、
この弁体４５の内部には、例えば球形の錘４２が収容さ
れている。

【００４０】弁体４５の上部が支持部材４６により支持
されているので、弁体４５の内部へ流体を給排する流体
給排手段４８もこの支持部材４６に固定されて、弁箱３
の上部に取り付けられる。したがって、流体給排手段４
８によるバルーン状の弁体４５の内部への流体の供給
は、弁体４５の頂部から行われる。

【００４１】弁体４５の内部に収容された錘４２は、重
力により常に弁体４５の底部に位置することになり、弁
体４５が収縮したときに、弁体４５を鉛直方向下方へ向
けて伸長させることになる。したがって、バルーン状の
弁体４５の収縮時には、錘４２の重量ににより弁体４５
を粉体通路７の方向に沿って伸長させるので、弁体４５
が棒状に閉じて、粉体通路７を十分に確保することがで
きるものである。

【００４２】なお、錘４２は、重力により常に弁体４５
の底部に位置するであろうから、錘４２を弁体４５の底
部に特に固定する必要はないが、バルーン状の弁体４５
の製作時等に錘４２をあらかじめ固定するようにしても
よい。

【００４３】図６は、本発明に係る粉体供給用開閉装置
の第６の実施形態を示す縦断面図である。この図におい
て、上述した前記第１ないし第５の実施形態と同一の符
号は、同一の構成部材を示しており、粉体については図
示を省略している。

【００４４】図６に示されるように、第６の実施形態の
粉体供給用開閉装置５１は、一対の支持部材５６，５７
により、バルーン状の弁体５５の両端部を支持固定した
ものである。本実施形態では、弁箱３が区画する粉体通
路７が鉛直方向に沿うように、粉体供給用開閉装置５１
を設けているので、バルーン状の弁体５５の底部および
頂部が支持部材５６，５７により支持されている。これ
ら支持部材５６，５７間の支持間隔は、弁体５５の膨張
時の外径を支持するのに十分な間隔に設定される。

【００４５】弁体５５の底部および頂部が支持部材５
６，５７により支持されているので、弁体５５が収縮し
ても、弁体５５の底部と頂部との距離は変化しない。し
たがって、弁体５５の収縮には、弁体５５が鉛直方向に
沿って伸長することになり、弁体５５が棒状に閉じて、
粉体通路７を十分に確保されるものである。

【００４６】なお、バルーン状の弁体５５の内部へ流体
を給排する流体給排手段８は、支持部材５６，５７のい
ずれに沿って配設してもよい。

【００４７】このように第１ないし第６の実施形態で
は、粉体供給用開閉装置１，１１，２１，３１，４１，
５１の開閉操作に伴って、弁体５，１５，２５，３５，
４５，５５が膨張・収縮するので、弁体５，１５，２
５，３５，４５，５５に付着した粉体２を積極的に除去
することができるものである。

【００４８】図７は、本発明の粉体供給用開閉装置を備
え、粉石鹸等の粉体を定量供給する粉体供給装置の一形
態を示す概略図である。図７に示されるように、粉体供
給装置６１において、粉体２を収容するためのホッパ６
２の上部には、粉体供給系６４が接続されている。この
粉体供給系６４から供給された粉体２は、例えば螺旋状
にサイクロン落下してホッパ６２内に収容される。

【００４９】ホッパ６２の内周部には、このホッパ６２
と同形状に下方が順次縮径された筒状のシート６５が内
装されており、ホッパ６２とシート６５間に流体給排系
６６から空気等の流体を給排して、その空間圧力を変動
させることによりシート６５を振るわせて、これに付着
した粉体２を落下除去するようになっている。

【００５０】また、ホッパ６２の頂部は密閉され、サク
ションパイプ６７によって排気され、ホッパ６２内を真
空に維持すると共に、発生した粉塵を除去するようにな
っている。

【００５１】上述した第１ないし第６の実施形態の粉体
供給用開閉装置１，１１，２１，３１，４１，５１は、
上記粉体供給装置６１におけるホッパ６２の排出口６３
に介設され、弁箱３，２３によって区画された粉体通路
７が鉛直方向に沿うように取り付けられる。図７におい
ては、便宜的に第１の実施形態の粉体供給用開閉装置１
のみを図示している。この場合、ホッパ６２の排出口６
３に２基の粉体供給用開閉装置１，１が直列に設けられ
ており、バルーン状の弁体５を膨張・収縮させることに
より開閉操作が実行される。

【００５２】そして、２基の粉体供給用開閉装置１，１
を開閉操作することにより、ホッパ６２から定量供給さ
れた粉体２はベルトコンベア６８上に載置されて次工程
へと搬送される。

【００５３】上述してきたような本発明によれば、粉体
２が通過する通路７を区画形成する弁箱３，２３内に、
流体を給排することにより膨張・収縮するバルーン状の
弁体５，１５，２５，３５，４５，５５を設けているの
で、弁体５，１５，２５，３５，４５，５５を膨張・収
縮させるだけの簡単な構造で、粉体通路７を開閉操作す
ることができる。また、バルーン状の弁体５，１５，２
５，３５，４５，５５の膨張・収縮により弁体５，１
５，２５，３５，４５，５５に付着した粉体２が極めて
容易に落下除去されるので、粉体供給用開閉装置１，１
１，２１，３１，４１，５１の閉成時に確実な密閉性を
得ることができるものである。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の粉体供給用
開閉装置は、バルーン状の弁体が膨縮するだけの簡単な
構造で、粉体通路の開閉操作を行うことができる。ま
た、バルーン状の弁体が膨縮するので、弁体に付着した
粉体を容易に除去することができ、粉体通路の閉鎖時の
密閉性を向上させることができる。さらに、弁体の交換
作業を容易に行うことができ、しかも装置構成がコンパ
クトである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉体供給用開閉装置の第１の実施
形態であり、（ａ）は弁体の閉じた状態を示す縦断面
図、（ｂ）は弁体の開放状態を示す縦断面図である。

【図２】本発明に係る粉体供給用開閉装置の第２の実施
形態であり、（ａ）は弁体の閉じた状態を示す縦断面
図、（ｂ）は弁体の開放状態を示す縦断面図である。

【図３】本発明に係る粉体供給用開閉装置の第３の実施
形態を示す縦断面図である。

【図４】本発明に係る粉体供給用開閉装置の第４の実施
形態であり、（ａ）は弁体の閉じた状態を示す縦断面
図、（ｂ）は弁体の開放状態を示す縦断面図である。

【図５】本発明に係る粉体供給用開閉装置の第５の実施
形態であり、（ａ）は弁体の閉じた状態を示す縦断面
図、（ｂ）は弁体の開放状態を示す縦断面図である。

【図６】本発明に係る粉体供給用開閉装置の第６の実施
形態であり、（ａ）は弁体の閉じた状態を示す縦断面
図、（ｂ）は弁体の開放状態を示す縦断面図である。

【図７】本発明において、粉石鹸等の粉体を定量供給す
る粉体供給装置の一形態を示す概略図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１，５１… 粉体供給用開閉
装置 ２…粉体 ３，２３…弁箱 ５，１５，２５，３５，４５，５５…弁体 ６，４６，５６，５７…支持部材 ７…粉体通路 ８，３８，４８…流体給排手段 １２…弁体伸長手段 １３…圧縮コイルバネ ３２…流体エキスパンション ４２…錘

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を通過させる通路を区画形成する弁
   箱と、該弁箱内で膨張することにより弁座に着座して粉
   体通路を閉じると共に、収縮することにより粉体通路を
   開放するバルーン状の弁体と、該弁体へ流体を給排する
   流体給排手段と、前記弁体を弁箱内に支持する支持部材
   とを備えていることを特徴とする粉体供給用開閉装置。
2. 【請求項２】 前記バルーン状の弁体内に、該弁体が収
   縮したときに、弁体を粉体通路方向に沿って伸長させる
   弁体伸長手段が設けられている請求項１に記載の粉体供
   給用開閉装置。
3. 【請求項３】 前記弁体伸長手段が、圧縮コイルバネで
   ある請求項２に記載の粉体供給用開閉装置。
4. 【請求項４】 前記弁体伸長手段が、流体供給により伸
   長する流体エキスパンションである請求項２に記載の粉
   体供給用開閉装置。
5. 【請求項５】 前記バルーン状の弁体の上部が前記支持
   部材により支持され、上記弁体内に錘が収容されている
   請求項１に記載の粉体供給用開閉装置。
6. 【請求項６】 前記バルーン状の弁体の両端が、前記支
   持部材により支持されている請求項１に記載の粉体供給
   用開閉装置。