JPS583063Y2 - 二段シヤツタ式粉体計量装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、二段シャッタ式粉体計量装置に係り、特に２
つのシャッタを単一の回転駆動源と簡単なリンクの組合
せにより、短いストロークで迅速確実に開閉し得るよう
にした二段シャッタ式粉体計量装置に関する。

粉体の計量は一般には容積計量されることが多く、この
容積計量装置の１つとして構造簡単、小形で計量精度の
高い二段シャッタ式計量装置がある。

これは、第１図に示すように、ホッパ２の下に所定の内
容積を有する計量筒３を設け、この計量筒３の上端およ
び下端面にそれぞれ上・下シヤツタ４，５を設け、この
下シヤツタ５の下に粉体排出用のシュート６を設けてな
るもので、各シャッタ４．５は水平方向に摺動するよう
になっている。

粉体計量の過程は、先ず下シヤツタ５を閉じて上シヤツ
タ４を開き、この状態で計量筒３内にホッパ２からの粉
体１を満たし、次に下シヤツタ５を閉じたまま上シヤツ
タ４を閉じ、これにより粉体１を計量筒３内で計量し、
次に上シヤツタ４を閉じたまま下シヤツタ５を開け、計
量筒３内の粉体１をシュート６から排出するものである
。

即ち２つのシャッタ４，５は上記の動きを満足するよう
に駆動されなければならない。

従来、これらのシャッタ４．５は、第１図に示すように
それぞれ位置をずらせて計量筒３の内寸りと等しい寸法
の穴４ａ、５ａを設け、これらの一端を一体的に連結し
、この連結部に固定したメネジ８に送りネジ７をはめ合
せ、この送りネジをモータ９により正・逆側方向に回転
させ、次に述べるように交互に開閉するようになってい
た。

すなわち、先ず図示のように下シヤツタ５の穴のない部
分を計量筒３に合わせ、上シヤツタ４の前記穴４ａを計
量筒３に合わせ、下シヤツタ５は閉じ、上シヤツタ４は
開いた状態とし、次にモータ９により送りネジ７を回し
て上、下シャッタ４，５を１体的に左方へ摺動せしめ、
長さＤだけ摺動させ、上シヤツタ４を閉じて計量筒３内
に粉体を計量する。

その量子シャッタ５は閉じたままで、さらに駆動すると
下シヤツタ５が開きはじめ長さＤだけ駆動されると下シ
ヤツタ５が全開となり計量筒３内で計量された粉体が落
下、排出される。

なおこの間、上シャつた４は閉じたままである。

さらに次の計量に備えるため、モータ９を逆転させれば
、上、下のシャッタ４，５は全く逆の行程を経て最初の
状態にもどされ、計量筒３内にホッパ２から粉体１が導
入される。

この装置のシャッタ４，５の摺動距離は全行程を通して
みると少くとも２Ｄ以上を必要とし、シャッタ４，５自
体の長さは３Ｄ以上の長さが必要である。

そこで、装置は大形になると共に占有空間も大きくなり
、ひいては駆動系の寸法も大きくなる。

また上、下シヤツタ４．５は、共に粉体１と接触しなが
ら摺動する距離が少くとも２Ｄあるため該シャッタのよ
ごれ面積が多く、また粉体をシャッタ摺動部へかみ込む
割合も多くなり、その結果シャッタの摺動抵抗が大きく
なる。

また送りネジ式によるシャッタ駆動ではシャッタの移動
速度を高くすることは難しく、送りネジに粉体が付着し
てメネジにかみ込み、駆動不可能になる恐れもある。

さらにまたモータ９を簡単な手動式駆動機構に置き換え
ることも難しい。

なおモータ９、送りネジ７の代りに空気シリンダや油圧
シリンダを使用すれば、容易にシャッタ駆動をスピーデ
ィに行うことはできるが、空気圧源や油圧源が必要とな
り、どこででも容易に使用し得ることは期待できない。

またシャッタストロークを小さくするために、上、下の
シャッタをそれぞれ単独に駆動すると、駆動源が２つ必
要になり、しかも両シャッタの駆動タイミングを前記の
ように同期駆動制御することが必要となり、装置が複雑
、高価となる。

本考案は、以上のような欠点を解消し、直線駆動源より
も容易かつ安価に人手できる回転駆動源を１つだけ用い
て２つのシャッタを前記の開閉条件を満しながら駆動す
ることができるようにした二段シャッタ式粉体計量装置
を提供するものである。

以下本考案の一実施例を示す第２図について説明する。

粉体１を収容するホッパ２の下端には摺動自在に設けら
れた上シヤツタ４を介して所定の内容積を有する計量筒
３が設けられ、さらに該計量筒３の下端には摺動自在に
設けられた下シヤツタ５を介してシュート６が設けられ
ている。

上シヤツタ４と下シヤツタ５とのほぼ中間の高さの延長
上にシャッタ４，５の移動方向と直角に軸１３が設けら
れ、該軸１３に円板状のリンク体（リンクとしての機能
を有するものであればよく、円板に限るものではないが
、以下リンク円板という）１２が取付けられている、前
記リンク円板１２上の第１象限の中間角度２の位置、好
ましくは４５°前後の位置には支点Ａが設けられ、この
支点Ａに上リンク１０が回転自在に連結され、この上リ
ンク１０の他端は前記上シヤツタ４の一端に回動自在に
連結されている。

また前記リンク円板１２の第２象限の中間角度βの位置
、好ましくはβ〈３０°の位置には、前記支点Ａと同−
半径上の位置に別の支点Ｂが設けられ、この支点Ｂに下
リンク１１の一端が回動自在に連結されており、該下リ
ンク１１の他端は下シヤツタ５の一端に同じく回動自在
に連結されている。

前記上、下シャッタ４，５の第２図において左寄りの位
置に、計量筒３の内寸りと同一寸法の穴４ａ。

５ａがそれぞれ設けられている。

なお、前記穴４ａはリンク円板１２が前記位置にあると
きは計量筒３に対して全開状態におかれ、他方穴５ａは
計量筒３から第２図において左方へ完全にずれた状態に
置かれるように構成されている。

次いで本装置の動作を第２図ないし第５図により説明す
る。

前記第２図は初状態を示しており、前記のように上シヤ
ツタ４の穴４ａは計量筒３に対して全開の状態にあり、
下シヤツタ５の穴５ａは計量筒３に対して完全にずれて
全開の状態にある。

従ってホッパ２内の粉体１は計量筒３内を満している。

次に、リンク円板１２を軸１３の回りに反時計方向に回
転させると、上シヤツタ４、下シヤツタ５はそれぞれ上
リンク１０、下リンク１１により押されて共に左方へ移
動をはじめ、第３図の状態に達すると、下シヤツタ５は
最も左方へ移動した状態となる。

さらにリンク円板１２が反時計方向へ回ると、上シヤツ
タ４はさらに左方へ移動する。

この左方向への移動により初状態で計量筒３に合致して
いた穴４ａは次第にずれて閉じられていき、第４図の状
態に達すると上シヤツタ４の穴４ａは計量筒３から完全
にずれて全開の状態となる。

一方下シャツタ５は第３図の状態を過ぎると下リンク１
１に引張られて右方向へ移動しはじめ、第４図の状態で
も下シヤツタ５の穴５ａはまだ計量筒３−に対して完全
にずれた状態にあり、かつ第２図ないし第４図の間ずつ
と計量筒３を閉じているので、計量筒３内の粉体１は上
、下シャッタ４，５に仕切られて計量筒３の内容積と同
一体積が計量されたことになる。

さらにリンク円板１２が反時計方向に回転すると上シヤ
ツタ４はさらに左方へ移動し、上リンク１０が延びきっ
た状態を経て少し右方へもどされ、第５図の状態となる
。

この間上シャッタ４は計量筒３を閉じている。

一方下シャツタ５は大幅に右方へ引っばられて移動し、
下シヤツタ５の穴５ａは計量筒３に重なりはじめ、した
がって計量筒３内の粉体１はこの開口部を通って落下し
はじめ、第５図の状態に達すると下シヤツタ５の穴５ａ
は計量筒３に完全に合致し、上シヤツタ４は閉じられて
いるので計量筒３内の計量された粉体のみが完全に下シ
ヤツタ５の穴５ａを通して落下し、シュート６を経て排
出される。

次の粉体の計量をするには、第５図の状態からリンク円
板１２を時計方向に回して第４図、第３図の状態を経て
第２図の状態、にもどす。

すなわち上シャッタ閉、下シャッタ開の状態から上、下
シャッタ閑の状態を経て上シャッタ開、下シャッタ閑の
状態になり、計量筒３内へ次の粉体を導入する。

第６図はリンク円板１２上の上、下リンクの支点Ａ、Ｂ
の動きを示すものであって、上リンク１０の支点Ａの初
期位置がＡ。

、終位置Ａ２で、ＡｏとＡ２の丁度真中の位置がＡ１で
ある。

下リンク１１の支点Ｂについても同様にＢ。

、Ｂｌ、Ｂ２がある。今、リンク円板１２が反時計方向
に所定回転角（１８０°前後）の半分の角度量るとＡ。

はＡ１に移動し、この際の横方向移動距離はＬｌである
。

一方この間に支点ＢはＢ。

からＢ１に移動し、この時のＢの横方向移動距離は１１
であるが、図からも明らかなように１１はＬ工に比して
非常に小さい。

リンク円板１２を所定角度まで回転すると、Ａ１はＡ２
に、Ｂ１はＢ２に移動し、この間に支点ＡおよびＢの横
方向の移動距離は夫々Ｌ２及び１２であって図からも明
らかなようにＢ２は１２よりも非常に小さい。

二段シャッタ計量方式では前述したように一方のシャッ
タが完全に閉じてから他方のシャッタを開けるという相
間関係が必要で、これを１個の駆動源が遠戚しようとす
ると、先ず一方のシャッタに動力を伝達し、しかる後、
この動力を切って他方のシャッタに動力伝達を切りかえ
なければならず、これを実際に行うには非常に複雑な機
構を必要とする。

ところで本考案では、このような動力伝達の切替えを行
なわず、両シャッタは同時駆動であるが、単一回転駆動
源に接続されたリンク円板１２の回転に伴うりンク円板
１２上の支点Ａ、Ｂの横方向移動距離が同一角度回転し
ても支点の位置によって非常に異ることを利用し、初期
状態の支点位置をＡｏ、Ｂｏにとることにより回転に伴
う横方向移動距離Ｌ１と１１の組合せおよびＢ２と１２
の組合せで上、下シヤツタを駆動し、移動距離の大きい
Ｌｌおよび１２の行程でシャッタの開閉を行なわせ、し
たがってＬｌおよび１２は計量筒３の内寸りと同等また
はそれより若干大きい寸法となり、移動距離の小さいＢ
２および１１の行程ではシャッタは閉じたままで余分に
摺動するようになっている。

ただし１１．Ｂ２は前述のようにＬｌ、１２に比してず
つと小さいので計量筒３の内寸りよりもずっと小さい寸
法である。

したがって計量工程を通じてのシャッタの摺動距離は多
くてもＬ １＋ Ｌ ２あるいは１１＋１２であり、Ｌ
ｌ、１２は略りに近い寸法であるので、（Ｌ１＋Ｌ２）
、（１１＋１２）は共に２Ｄよりは大幅に小さい。

すなわちシャッタの摺動距離は２Ｄより大幅に短くなり
、第１図に示したように従来のシャッタが少くとも２Ｄ
以上摺動しなければならないものと比較して計量装置の
占有空間が小さく、またシャッタ駆動系の構成も小形に
なる。

またシャッタ自体の寸法も長さが２Ｄより若干長い程度
ですむのでシャッタも短寸となり、よごれ面積も少くな
る。

上記のようにシャッタの駆動系は１個のリンク円板と２
個のリンクという非常に簡単な構成であるので粉体をか
み込んで駆動不能になるような恐れもなく、計量行程中
の２つのシャッタは常に運動状態に保たれているので、
静止マサツ係数より小さい運動マサツ係数により摺動抵
抗が支配され、このため摺動抵抗が小さく従って摺動は
スムーズとなり、かつ２つのシャッタが交互に運動、停
止を繰返すことがないので衝撃もほとんどない。

さらにまた、シャッタ駆動がリンク円板の回転とリンク
により行なわれるため、第１図に示したようなネジ送り
形式よりもはるかにスピーディにシャッタを駆動するこ
とができる。

なお、前述した実施例ではリンク体１２として円板を用
いた例をしたが、これは前述したように必ずしも円板で
ある必要はなく、軸１３の回りに回転し得てかつ２つの
リンクの支点の相対位置を保持し得るものであればアー
ム、多角形板などいかなる形状、構造のものであっても
よいことは言うまでもない。

またリンク体１２の回転駆動は減速モータ軸にリンク体
１２を直結して電気駆動するほか、リンク体１２に小プ
ーリを同芯固定し、該小プーリに対応する大プーリを設
け、両プーリ間にベルト等を張り渡して、略１８０°前
後回転する小プーリに対し大プーリの回転角を例えば４
０°程度に減少させ、この大プーリに設けたレバーを手
動で例えば４０°回すことにより粉体計量を可能とする
など、手動、自動いずれの駆動にも対応することができ
る。

以上述べた本考案の特徴を要約すると次のとおりである
。

（１）単一の回転駆動源で２つのシャッタを駆動するこ
とができる。

（２）シャッタの摺動距離が短くてすみ、計量器の占有
空間およびシャッタ寸法が小さくてすむと同時に駆動系
も含めて計量装置が小形にできる。

（３）駆動機構が非常に簡単であるので、安価に実施し
得ると共に動作確実で粉体等を扱っても故障の恐れも非
常に少い。

（４）シャッタ駆動が迅速かつ円滑に行うことができる
。

（５）自動式駆動にも手動式駆動にも容易に対応するこ
とができる。

（６）シャッタと粉体の接触する面積すなわち汚れ面積
が小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は二段シャッタ式粉体計量装置の従来例の構成縦
断面図、第２図は本考案の一実施例の駆動の初状態を示
す構成縦断面図、第３図、第４図は第２図に示した装置
の駆動の途中行程を示し、第５図は駆動の終状態を示す
構成縦断面図、第６図はリンク体の回転に伴う同リンク
体上の２つのリンクの支点の移動の状態を示す図である
。 １・・・・・・粉体、２・・・・・・ホッパ、３・・・
・・・計量筒、４・・・・・・上シヤツタ、５・・・・
・・下ンヤツタ、４ ａ 、５ ａ・・・・・・穴、６
・・・・・・シュート、１０・・・・・・上リンク、１
１・・・・・・下リンク、１２・・・・・・リンク体、
１３・・・・・・軸、Ａ、Ｂ・・・・・・支点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 計重筒の上部と下部を横切ってそれぞれ摺動可能設けた
   上シヤツタと下シヤツタを交互に開閉して計量を行なう
   二段シャッタ式粉体計量装置において、前記シャッタの
   摺動方向に対し直角な軸の回りに位相を異にした２つの
   支点を有し所定角度正・逆回転可能に設けられたリンク
   体と、前記２つの支点の一方を上シヤツタに、また他方
   を下シヤツタにそれぞれ回動可能に連結する上リンクお
   よび下リンクとを備え、前′記リンク体の正・逆転によ
   り両シャッタを交互に開閉するようにしたことを特徴と
   する二段シャ・シタ式粉体計量装置。