JPS5913410B2 - ホッパ−式配量機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホッパー式配量機構に関する。

この種の機構として有効なものには、本出願人の先行特
許出願（特願昭４５−８２４６５号、特公昭４７−１１
１３３号）に開示されたものが既に存在する。

本発明の目的は、前記先行出願に係る機構に較べ、主要
機構が極めて簡単であるにも拘らず供給原料の計量が正
確に行われ、従つて原料の配量制御が実際上極めて正確
に実現される改良ホッパー式配量機構を提出することに
あり、特に粉末や粒子原料の配量に当つて、これら原料
が計量円板と基台環側板との間隙等の密閉困難な部材間
に侵入して噛込み現象や焼付き現象を起して、結果的に
配量精度の低下を来たす・Ｐ貝れを、原料排出孔の巧ｏ
みな利用によつて未然に防止することが可能なように
工夫した配量機構の構造を提供せんとするものである。

この機構の対象となる原料には種々のものを適用可能で
あるが、特にプラスチック成形、加工用５ の粒状、粉
末状又は粘度の大きい原料が好ましい。

勿論この原料には顔料も包含される。要するに本発明に
よれば、１個以上の計量孔を有する計量円板、計量円板
を回転可能に収容する上方開放空間とこの空間に下から
連絡した原料排’０ 出札とを有する基台、及び基台に
載設するホッパーを含んで構成され、ホッパーの底口部
には排出孔を遮蔽する位置に原料掻除板を不動に配設し
、かつ前記基台の計量円板を収容する空間を規定する内
周面に原料排出溝を形成し、該原料排出溝を’５ 前記
原料排出孔又は別個に設けた専用原料排出口に連絡させ
たことを特徴とするホッパー式配量機構が提供される。

次に本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の１実施例のホッパー式配量機ヲ０ 構
を示す断面説明図である。

図において、１は原料を容れるホッパー、２はホッパー
を着脱自在に載置する基台、３は基台に回転可能に嵌合
させる計量円板、４は計量円板の回転を制御する配量制
御系である。３５基台２は例えば射出成形機の原料供給
部に不動に取付けられる。

この基台２は第２図の平面図と第３図の断面図に示すよ
うに、環側板２０と底板２１を含んで成る上方の開放さ
れた円筒容器であ沢その底板２１にはその中心部に制御
系４の回転軸部が嵌合する中央孔２２と環側板寄ｂに偏
位した原料排出孔２３が配設され、環側板２０には排出
孔２３に連絡した原料排出溝２４がその内面に形成され
ている。

環側板２０の内面は；▲かに傾斜した円錐台形の空間を
規定するように、底板から上に進むに従つて僅かに傾斜
するように設計されている。この円錐台形の空間には、
計量円板３が回転可能に収められる。

第４図は計量円板３を示す底面図である。

図示のように、円板にはその外周に近い位置の円周上に
等間隔で配夕１ルた適宜数の計量孔３１を有している。
この計量孔３１は僅かに傾斜した円錐台形の空間を規定
するように、底面上の直径が上面上の直径より僅かに大
きくなるように設計されている。この計量孔３１は円板
を基台に嵌合させたときに、基台の排出孔２３に所定の
角位置において夫々一致するように位置設計がされてい
る。円板の底面にはその中心に制御系４の回転軸を固定
する軸取付部３２が設けてある。ホツパ一１は第１図の
断面図と第５図の平面図に示すように、ホツパ一底口を
部分的に遮蔽する原料掻除板１１がホツパ一環側板１０
の下部に傾斜状態で底口を横断するように配設されてい
る。

この掻除板１１により円形のホツパ一底口が上から見て
（第５図）半円或は部分円状の空隙に制限されている。
この部分円空隙は図示のように底口の中心点を含むよう
に半円よりやや大きな面積に設計するのが好ましい。も
つとも本発明はこれに限定されるものではないが、この
ようにすれば、計量円板３を組合せたときにその円板中
心が底口の部分円空隙から露呈することになるので、円
板に原料撹拌器の回転軸を設立することが出来る。又、
この掻除板は基台の排出孔２３を完全にホツパ一中の原
料から遮断するものでなければならない。従つて、その
大きさ並びに取付位置は、基台とホツパ一を結合させる
場合の取付位置との関係に卦いて定めなければならない
。掻除板１１の自由側縁１１ａにはゴムやエラストマー
等の弾性材から成る仕切板１２が垂直に即ち軸方向に配
設されている。

ホツパ一１の底口周縁には基台２の環側板２０にその上
端において嵌合するホツパ一取付部１３が形成されてい
る。この取付部１３には基台環側板２０の上端内側に着
座する環状突起体１３ａが形成されている。この突起体
１３ａと弾性仕切板１２の自由端はいづれも同一水平面
Ａ上に位置するように寸法設計されている。基台２とホ
ツパ一１を取付部１３において結合させたとき、基台の
円錐台形の空間と前記水平面Ａとによつて規定される空
間が生まれる。

この空間はホツパ一底口の部分円空隙に連絡している。
この空間には計量円板３が収容される。その場合、円板
は基台底板２１と水平面Ａにその両面において接触する
。即ち基台底板に乗つた円板の上面はホツパ一突起体１
３ａの自由端面と仕切板１２の自由端面に接触する。し
かし、円板３の周側面とテーパ状の基台環側板２０の内
面との間には適度の間隙が生じるように寸法設計されて
いる。従つて、計量円板３、ホツパ一１、基台２の三者
を組合せた場合、ホツパ一と基台が一体に固定されるが
、円板はホツパ一と基台とで規定される空間において回
転可能となる。この場合、円板は軸方向（垂直方向）の
移動を止められているが、水平方向（基台環側板の方向
に）にはその空隙分だけ移動可能である。又、この三者
の組合せにおいてはホツパ一の掻除板１１は基台の排出
孔２３を完全に遮蔽した状態にある。

上記組合せ状態において、計量円板３に制御系４の回転
軸が取付けられる。

この制御系の機構並・びに動作に関しては後述するがそ
の前に上記ホツパ一式配量機構による配量操作を説明す
る。制御系によつて円板３が，駆動されると、円板は第
５図の矢印方向に回転する。ホツパ一１に収容されてい
る原料（図示省略）は、ホツパ一底口の部分円形空隙に
露呈されている円板の計量孔３１に流入しこれを充填し
ている。

この原料充填孔は円板が回転するに従つて順次ホツパ一
の掻除板１１の下側に入ｂ込み、次に又掻除板の下側か
ら順次出現する。この過程において、鯵計量孔に充填さ
れていた原料が先ず掻除板の仕切板１２によつてホツパ
一中の他の原料から仕切られ、次に計量孔が掻除板の下
側に完全に入Ｄ込んだ後、掻除板によつてホツパ一原料
から遮断されている基台の排出孔２３の上を通過する。
従つて計量孔の中の計量された原料がその通過のときに
排出孔から下に流出する。流出した計量原量は例えば射
出成形機の原料供給部に配置される。空になつた計量孔
は次に掻除板の下側からホツパ一底口の部分円形空隙に
出現する。計量孔がこのよう ｊに出現するとホツパ一
中の原料が空の計量孔に上から流入してこれを充填する
。この操作が各計量孔について順次に行われる。従つて
定常状態において計量円板を例えば１０個の計量孔が基
台排出孔を通過するだけ回転させると、計量孔の１０杯
分の原料がホツパ一から基台排出孔を通じて配量される
ことになる。この配量の正確度は、各計量孔の寸法精度
によるのは勿論であるが、掻除板に設けてある仕切板１
２の働きが大きく貢献している。この仕切板１２は前述
のように弾性材で作られている。

従つて仕切板の下を計量孔が潜るときに仕切板の自由端
が計量孔の中の充填原料を堀ｂ出すような危険が回避さ
れる。仕切板が金属のような剛体材料で作られていると
この堀ｂ出しの危険は大きい。特に原料がペレツトのよ
うな粒子の場合にはその傾向が一層大きい。その点弾性
仕切板によればこのようなペレツトであつても、ペレツ
トの衝撃を吸収するので堀Ｄ出し現象は起きずその結累
計量孔の原料は孔の上面で正確に仕切られることになる
。又、配量の正確度は次の工夫によつても高められてい
る。

即ち、本発明によれば、計量孔３１が下方に拡大された
テーパ状に設計されているので正確に計量された充填原
料が実資的に全部排出孔２３から流出し、排出残として
計量孔の内面に付着して残留する原料は殆んど存在しな
い。従つてそれだけ配量の正確度が向上する。一般に配
量機構に訃いては粉末や粒子原料が部材間に侵入して逃
げ、結果的に機構が原料を噛込む現象が起きる。

これは逃げる原料分だけ配量精度を低下させることにな
ると共に、機構の円滑な配量操作を阻害し、最悪な場合
は機構を破壊することになる。一般にこのような現象に
訃いては原料が部材に摩擦熱によつて焼付く。本発明に
よればこのような不都合な現象は実質的に回避される。

即ち、計量円板３の下面と基台の底板２１との間に侵入
した原料（この侵入は排出孔２３の箇所で起きるのが多
い）や円板周面とノ基台環側板２０の内面との間に侵入
した原料は円板の回転する間にその振動により円板周面
と環側板２０の間隙に集沢しかも環側板が下方に拡大し
たテーパ状に設計されているためにこの間隙の拡犬され
た下部に溜まる。

この間隙下部に溜つた原料は円板の回転と振動によつて
環側板の排出溝２４に移動し、そこから排出孔２３に入
り、系外に排出される。従つて円板周面での原料の噛込
みや焼付けは生じず円滑な配量操作が実現される。それ
と共にこれが正確な配量に寄与することになる。本発明
は上記例に示すようなホツパ一形状に限定されるもので
はなく、ホツパ一は上記例の掻除板と同等の機能を奏す
る部材をホツパ一の外形の１部とするものであつても勿
論良い。

又基台の環側板に設けた排出溝２４は、排出孔２３に連
絡させずに、別に専用の排出孔を設け、これに排出溝２
４を連絡させるようにしても良い。次に本発明に係る配
量制御系４について第１図を参照して説明する。

計量円板３は制御系４の短軸４１に固定されており１一
方この短軸４１は、モータ４２及び減速機４３から構成
される駆動系の主軸４４に接続している。

従つて計量円板３はホツパ一１の内部で基台２の底面と
接触しながら回転可能になつている。短軸４１には基台
２の下方でロータ４５が固着されて共に回転可能になつ
ており１このロータ４５の周辺にはマグネツト４６が埋
設されている。このロータ４５に埋設されているマグネ
ツト４６は、計量円板３に穿設された計量孔３１ａ，３
１ｂ等と夫々１対１の対応が得られるように孔数と同数
だけ埋設されている。一方基台２の底部に取付けられて
いる静止マウント４７には前記のロータ４５と上・下に
対置されたステータ４８が備えられている。このステー
タ４８は静止体であシ、ネジ４９に依つて静止マウント
４７に固定される。撲て、ステータ４８には例えばロー
タ４５のマグネツト４６に感応するリードスイツチ５０
が挿設されている。このリードスイツチ５０はマグネツ
ト４６の磁気力に感応すると例えばメイク動作するスイ
ツチとして作用し、このとき、電気ライン５１を介して
パルス状の電気信号を発するように配設されているので
ある。従つて上記の電気信号をモータ４２の停止信号と
して用いれば、ステー夕４８のリードスイツチ５０が回
転するロータ４５のマグネツト４６に感応したときモー
タ４２を停止させて計量板３をも所定の位置で停止させ
ることが可能になるのである。第１図に示す実施態様に
おいては、ステータ４８のリードスイツチ５０は、恰度
計量円板３の計量孔例えば３１ｂが基台１４３の底部１
力所に設けられた排出孔２３に略一致したときその計量
孔３１ｂに対応するロータ４５のマグネツト４６に感応
する様に配置されていることを示している。依つて勿論
、第１図の計量孔３１ａが基台２の排出孔２３に一致し
たときは、計量孔３１ａに対応するロータ４５のマグネ
ツト４６がステータ４８のリードスイツチ５０を作動さ
せるのである。尚、またステータ４８のリードスイツチ
５０が作動したとき電気ライン５１に生ずる信号は、例
えば計数器に入力して予じめ設定した計数量に等しい数
量に達したとき、モータ４２の７駆動回路を切断するよ
うに構成することは、当業者が容易に達成することがで
きよう。従つて計量円板３の計数孔３１ａ，３１ｂ等を
複数孔送つた後停止させることも可能である。更にモー
タ４２の停止は、ブレーキ装置を信号によつて作動させ
て瞬時に停止する方式としても、また減速機構を介して
回転する計量円板３の回転が極めて低速度である場合に
は、モータ４２の駆動電源が切断された後における慣性
回転を予じめ見込んで、リードスイツチ５０を所望の停
止位置からずらせておく簡易な方式とすることも可能で
あり１特に第１図の実施態様ではステータ４８が静止マ
ウント４７にネジ４９で固定されることから予じめステ
ータ４８を基台２の排出孔２３に対して例えば実験的に
位置決めした後、ネジ４９によつて静止マウント４７に
ステータ４８を固定すれば、ロータ４５のマグネツトは
、基台２の排出孔２３に到達する前にリードスイツチ５
０を作動させ、モータ４２の停止を開始させることとな
Ｄ１ちようど排出孔２３と一致する位置に所望の計量孔
３１が到達したとき停止することとなるのである。モー
タ４２の始動は別に設けた手動スイツチ等を操作してモ
ータ４２への１駆動電源（図示なし）をモータ４２に接
続すればよいのである。尚、５２はモータ４２に対する
１駆動電源等からの接続電気ラインである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のホツパ一式配量機構を示す
断面説明図、第２図は上記機構要素の基台を示す平面図
、第３図は第２図の基台の断面図、第４図は上記機構要
素の計量円板を示す底面図、第５図は上記機構の平面図
である。 図において、１はホツパ一 ２は基台、３は計量円板、
４は配量制御系、１１は掻除板、１２は仕切板、２３は
原料排出孔、２４は原料排出溝、３１は計量孔、３２は
回転軸の取付部、１３はホツパ一の基台取付部、１３ａ
は環状突起体、２０は基台の環側板、２１は基台の底板
、４１は短軸、４２はモータ、４３は減速機、４４は主
軸、４５はロータ、４６はマグネツト、４７は静止マウ
ント、４８はステータ、４９はネジ、５０はリードスイ
ツチ、５１は電気ライン、５２は電気ラインを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １以上の計量孔を有する計量円板、該計量円板を回
   転可能に収容する上方開放空間とこの空間には下方から
   連絡した原料排出孔とを有する基台、および該基台に載
   設する原料ホッパーを含んで構成されるホッパー式配量
   機構において、前記原料ホッパーの底口部には排出孔を
   遮蔽する位置に原料掻除板を不動に配設するとともに、
   前記基台の計量円板を収容する空間を規定する内周面に
   原料排出溝を形成し、該原料排出溝を前記原料排出孔又
   は別個に設けた専用原料排出孔に連絡させたことを特徴
   とするホッパー式配量機構。