JPS6034915B2

JPS6034915B2 - 粉体分配組立体

Info

Publication number: JPS6034915B2
Application number: JP56056863A
Authority: JP
Inventors: ウオルタ−・ジエイ・ロズマス
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1981-04-14
Publication date: 1985-08-12
Also published as: DE3171304D1; EP0038209A3; ATE14195T1; CA1150181A; EP0038209A2; EP0038209B1; JPS56168865A; US4298168A

Description

【発明の詳細な説明】本発明の粉体分配組立体は、落下する粉体粒子のカーテ
ンを制御された正確な割合で分配するに利用される。

本発明は、粉体金属粒子の処理に使用するために開発さ
れたものであって、また特にそれに適しているものであ
るが、粉体金属の処理の使用だけに限定されるものでは
ない。粉体金属粒子の処理に当って、粒子はいまいまそ
のサイズによって分級される。これを行う１つの方法は
、水平に移動するガス流の中に、落下する粒子のカーテ
ンを形成するという方法であって、該ガス流が比較的重
い粒子に対しては短い軌道を与え、また比較的軽い粒子
に対しては長い軌道を与えて、これにより粒子が分級室
内に落下するようになった方方法である。従来、粒子の
分配を行う粒子分配組立体は周知である。

特に先行技術おいて、プラットホームに粒子を供給し、
該プラットホームの振動により粒子を端緑すなわちリッ
プにまで移動させて、粒子を該リップから落下させるよ
うな粒子分配組立体が知られている。従来の分配組立体
についての問題は、制御された方法で粒子の制御量を非
常に正確に分配し、しかも粒子の分配の終結の正確な制
御（すなわち粒子の溢出などの阻止）を行うことができ
るような分配組立体が皆無だということである。本発明
の粉体分配組立体には、分配プラットホームを備えた支
持構造体が設けられ、、分配プラットホームは粉体を受
け入れるように支持構造体によって支持され、しかも末
端リップを有し、粉体粒子は末端リップを越えて移動し
て粉体粒子の落下カーテンを形成するようになっている
。

また、支持構造体には供給プラットホームも支持され、
供給プラットホームは粉体を受け入れてそれを分配プラ
ットホームに供給するようになっている。粉体分配組立
体には、さらに、流量調節手段が設けられ、流量調節手
段は供給プラットホームから分配プラットホームに至る
粉体の流路を形成するようになっている。そして本発明
の粉体分配組立体は次のような駆動手段を特徴とするも
のである。すなわち、該駆動手段は分配プラットホ−ム
を振動させて粉体粒子を分配プラットホームを、そして
末端リップを越えて移動させ、しかも供給プラットホー
ムを分配プラットホームとともに動かして粉体を供給プ
ラットホームから流量制御手段を介して分離プラットホ
ームまで移動させるものである。分配プラットホームの
振動とともに動く供給プラットホームを利用することに
より、本発明の粉体分配組立体は正確にして制御された
量の粉体を分配する。前に言及したように、先行技術に
おいては、振動プラットホームを含む分配装置は周知で
あり、この分配装置にあっては、振動プラットホームの
振動により、粉体は端緑すなわちリップまで移動させら
れ、このとき粉体は端緑すなわちリップからに落下する
ようになっている。

このような従来の分配組立体の一例がミルティング（Ｍ
ｙｌｔｉｎｇ）氏に１９６３年１２月２４日に付与され
た米国特許第３１１５２７８号に開示されている。また
、複数個の振動シュートを含む分配組立体であって、該
振動シュートによって粉体材料を互いに粉体材料を供給
し合って粉体材料を混合するようになった分配組立体も
周知である。このような分配組立体の一例がガグリェッ
ティ（０ｕｇｌ量ｅｔｔｉ）氏に１９７４王６月４日に
付与された米国特許第３８１４３８６号に開示されてい
る。しかしながら、供給プラットホームを振動分配プラ
ットホームとともに動かして、粉体を供給プラットホー
ムから分配プラットホームに供給し、これにより粉体粒
子の正確な分配を行うような本発明の分配組立体は先行
技術には教示されていない。添付図面を参照する以下の
説明により、本発明を一層よく理解できるとともに本発
明の他の諸利点を認識することができよう。

本発明に従って構成された粉体分配組立体を全体的に１
０として示す。

前に言及したように、粉体分配組立体１川ま、粉体粒子
をサイズ及び重量に応じて分級するため、ガスの水平流
の中に、落下する粉体金属粒子のカーテンを分配するの
に特に適している。本発明の粉体分配組立体を組込んだ
粉体分級装置の１例を第１図に示す。第１図に示す粉体
分級装置においては、ダクト部１２が設けられ、ガスは
ダクト部１２を介して循環されてノズル１４を通過し、
かつ粉体分配組立体１０から分配される粉体粒子の落下
カーテンと係合するようになっている。粉体粒子はサイ
ズ及び重量によって分級されて容器１６内に収容される
。先ず、分級すべき粉体粒子は容器１８から供給スロッ
トに送られて粉体分配組立体１０に供給される。この点
に関しての詳細は後述する。粉体分配組立体１川ま長方
形のハウジング２０により形成された支持構造物を含む
。

ハウジング２川ま平行側壁と上部及び下部フランジ２２
，２４付きの平行端壁とを有し、上部及び下部フランジ
２２，２４は、第１図に示すように、端壁の周縁のまわ
りに延びて、隣接する構成部品に取付けられるようにな
っている。粉体分配組立体１０は、粉体を受入れるよう
にハウジング２０により支持された分配プラットホーム
２６を含み、しかも末端リップすなわち端縁２８を備え
、粉体粒子は末端リップ２８を越えて移動して、末端リ
ップ２８から落下する粉体粒子の落下カーテンを形成す
る。また、支持構造物により支持される供給プラットホ
ーム３０が設けられ、供給プラットホ−ム３０は粉体を
受取りこれを分配プラットホーム２６に供給する。ハウ
ジング２０Ｇま、粉体を供給プラットホーム３川こ供給
するための細長い供給スロット３２をフランジ２２を介
して受入れるようになっている。また、全体的に３４と
して示すシュートにより形成された流量調節手段が設け
られ、シュート３４は、供給プラットホーム３０から分
配プラットホーム２６に至る粉体の流路を形成する。

粉体分配組立体はまた全体的に３６として示す駆動手段
を含み、駆動手段３６は分配プラットホーム２６を振動
させて粉体粒子を分配プラットホーム２６の上を、そし
てそのリップ２８を越えてさせしかも供給プラットホー
ム３０を分配プラットホーム２６とともに動かして粉体
粒子を供給プラットホーム３０からシュート３４を経て
分配フ。

ラットホーム２６まで移動させる。供給プラットホーム
３０は、支持ピン３８の鞄線により定まる枢動軸線のま
わりに揺動運動を行うよう支持される。

分配プラットホーム２６は、ピン３８により定まる松動
麹線上に中心を有する円弧内で振動するように支持され
る。シュート３４は細長く延び、断面では漏斗の形状を
していて、向い合った両端壁４０を有する。

両端壁４０の間に延びるシュートの広い上方部分４２は
、供給プラットホ−ム３０の上方に位置する上端部を有
し、その両側面は垂直に下方に延び、次いで互に収束し
合うように傾斜して、平行に隔てられた前壁４４及び背
壁４６を有する狭い下方部分に蓮らなる。前壁４４及び
背壁４６により形成される下方部分は開口４８を形成す
る。もっと詳しく述べると、分配プラットホーム２６は
背壁４６と一体に形成されていて、前壁４４により形成
された開口４８の下部端緑の方方で前方に延びて、前壁
４４の前方に隔たって位置するりップすなわち端緑２８
を形成する末端に至る。分配プラットホーム２６は、前
壁４４及び背壁４６に関して、背壁の底部から上方に傾
斜してリップ２８に達する。換言すれば、前壁４４及び
背壁４６が垂直方向に位置するのに対して、分配プラッ
トホーム２６は水平方向に位置するのではなくて後ろか
ら前へ上方に傾斜する。シュート３４の両端壁４川ま、
ピン３８により定まる枢動軸線のまわりで振動するよう
に、ハウジング２０‘こより形成された支持構造物によ
って支持される。

詳しくは、ブロック５０が溶接またはその他の手段によ
り両端壁４０の内側に固着され、またピン３８がブロッ
ク５０から端壁４０を貫通して延びて弾性プラスチック
部材５２内で支持される。弾性ブシュすなわち軸受支持
部材５２はキャップ組立体５４内に支持され、キャップ
組立体５４はハウジング２０の両端壁の外表面に溶接ま
たはその他の手段により固着される。ブロック５０の上
表面は水平であり、供給プラットホーム３０の両端部は
その上に配置され、しかも締付けねじ５６によりそこに
固着される。

従って、供給プラットホーム３川ま、シュート３４の広
い上方部分４２の内部でしかもシュート３４の両端壁４
０の間でブロック５川こよって支持される。供給プラッ
トホーム３０の両側端緑はシュート３４のし、上。
４２の袋、虫のに垂直に配置され、また供給
プラットホームはピン３８により定まる枢動軸線の直ぐ
上に配置される。供給プラットホーム３０は細長い平坦
な板であり、それは、中立位置すなわち水平位置にある
とき、ピン３８の松動軸線とほぼ直角に整列した縦方向
の中心線を有する。供給プラットホーム３川ま分配プラ
ットホーム２６の上方に設けられるので、粉体粒子は供
給プラットホーム３０から落下してシュート３４の広い
上方部分４２の収束壁面に当たり、次いで前壁４４と背
壁４６との間を流下して分配プラットホーム２６に達す
る。供給プラットホーム３川ま、分配プラットホーム２
６よりもピボットピン３８の枢動軸線に一層近い位置に
配置される。詳しくは、供給プラットホーム３０は、ピ
ン３８により定まる枢動軸線の直ぐ上に隔暦されおり、
場合によっては、ピン３８の枢動軸線上に配置してもよ
い。すなわち、ハウジング２０は、ピン３８を介して、
シュート３４とプラットホーム３０及び２６との全体を
ピン３８により定まる枢動軸線のまわりで回転するよう
に支持する。供給スロット３２は粉体をプラットホーム
３０に供給する。

供給スロット３２の中は、供給スロット３２からの粉体
の休止角が供給プラットホーム３０よりも小さくなるほ
ど狭くされているので、供給プラットホームが水平のま
）でいる限り、すなわちピン３８の枢敷軸線のまわりに
揺動しない限り、粉体は供給プラットホーム３０上に蟹
つている。駆動手段３６は、ハウジング２０の後壁の外
部からこの後壁を貫通してハウジング２０内へ延びるロ
ッドすなわちシャフト５８を有し、この駆動手段３６は
シュート３４の背壁４６の下方端緑の近くでこの背壁４
６に連結されている。

詳しくは、シャフト５８は都村６０の中にねじ込まれ、
都材６０は背壁４６に溶接される。また、内側に傾斜し
た裏板６２が部材６０から側方に延びて背壁４６に固着
される。シャフト５８はブシュ６４を介してハウジング
２０の後壁と密封係合し、ブシュ６４はシールを支持し
てハウジング２０の後壁の内側でシャフト５８を囲線す
る。また、駆動手段３６は、ハウジング２０の両端壁の
間でしかもハウジング２０の外側で延びるばね板６６を
含む。

ロッド５８は、ばね板６６のサドル部分７０を貫通して
延びる延長ねじ部分６８を有し、ばね板６６をロッド５
８の連結すべ〈ナットが延長ねじ部分６８にねじ込まれ
る。Ｕ字形ブラケット７２は、ボルト７４によりハウジ
ング２０の外側でしかもハウジング２０の両端に取付け
られる。

支持ブロック７６はハウジング２０の背壁に溶接または
その他の手段により固着され、支持ブロック７６には、
Ｕ字形ブラケツト７２を支持するためのボルト７４がね
じ込まれるようになっている。ばね板６６の両端部は、
Ｕ字形ブラケット７２の脚部の外側端部にねじ７８によ
り固着される。また、駆動手段は電磁石８０を含み、そ
れはロッド５８を作動すべくばね板６６を動かし、これ
によりシュート３４がピン３８により定まる枢動軸線の
まわりで回転するようになっている。

電磁石８０は、クリップ８２と締付けねじ８４とにより
Ｕ字形ブラケットに固着される。締付けねじ８４はブラ
ケット７２と螺合してクリップ８２を所定位置に保持す
る。電磁石８０は中心コア８６のまわりもこ巻かれたコ
イルを含み、この中心コアの端面はばね板６６から離さ
れている。

すなわち、ばね板６６とコア６６の端面との間には隙間
が形成される。ばね板６６からコア８６への隙間すなわ
ち距離は、押えねじ組立体８８により調節されるように
なっている。ハウジング２川まステンレス鋼のような非
磁性材料で作られるが、Ｕ字形ブラケツト７２及びばね
板６６は磁性材料、すなわち鉄材料で作られる。

この場合ばね板６６は好ましくは低炭素鋼で作られる。
電磁石８川ま交流６０サイクルで動作するので、ばね板
６６を動かして分配プラットホーム２６を後方に動かす
ような磁場を発生すべく周期的な作動を行うことができ
る。

このため電磁石８０の“オン”サイクル間でばね板６６
は非たわみ状態に復帰させられることになる。詳しくは
、“オン”状態にあるとき、電磁石８０は磁場を発生し
、その磁力線はコア８６、ばね板６６の一方の側及びＵ
字ブラケット７２の一方の側の通り、しかも同一の磁力
線はばね板６６の反対側の端及びＵ字形ブラケット７２
の反対側の端を通る。この磁場はばね板６６をその中立
の非たわみ位置からコア８６に向けて引き寄せる。磁場
が発生されていない“オフ”サイクルの期間では、ばね
板６６は非たわみ位置に復帰されている。粉体分配組立
体が動作していないとき、それは第３図に示す位置に留
まっていることになり、前にも指適したように、供給プ
ラットホーム３０は供給スロット３２から供給される粉
体の休止角よりも大きい程の中を有しているので、供給
プラットホーム３０から分配プラットホーム２６に粉体
が供給されず、このため粉体が溢出することはない。

動作時に、電磁石８０は６０サイクル毎秒でばね板をた
わませる。各“オン”サイクルでは、ばね板６６は後方
にすなわちコア８６に向って屈曲するので、シャフト５
８が動されて、シュート３４は反時計万向に回転する。
このとき供給プラットホーム３川まピン３８により定ま
る枢動軸線のまわり｝こ揺動するので、小量の粉体が供
給プラットホーム３０から流出して分配プラットホーム
２６の上に落下する。重要なこととして注意して置きた
いことは、分配プラットホーム２６はピン３８により定
まる枢動軸線から供給プラットホームよりも大きな距離
を隔てられているので、プラットホーム２６及び３０が
一体的に動くときに、供給プラットホーム３０‘ま分配
プラットホーム２６よりも少ない量だけ動き、このため
分配プラットホーム２６の処理能力以下の供給量の粉体
金属粒子が分配プラットホーム２６に絶えず供給される
ということである。ばね板６６をたわませる磁場が発生
すると、ばね板６６は迅速に動いてシュ−ト３４を反時
計方向にきわめて急速に回転させる。そのようにしたと
き、分配プラットホ−ム２６はピン３Ｍこより定まる枢
動藤線のまわりで円弧を描いて回転する。分配プラット
ホーム２６に載っている粉体粒子は、その慣性のため、
分配プラットホーム２６が後方向に迅速に動くときに所
定位置に留っている。換言すれば、プラットホーム２６
に載っている粉体粒子の慣性力は粉体粒子とプラットホ
ーム２６との間の摩擦力よりも大きいので、分配プラッ
トホーム２６が後方向に迅速に動くとき粉体粒子は分配
プラットホ−ム２６に対して前方向に動くことになる。
しかしながら、ばね板６６がシュートを時計方向に回転
させるような、非たわみ状態に復帰しつ）あるときに相
当するサイクルの“オフ”部分に当る期間では、回転は
ずっと緩慢になり、このため粉体粒子とシュートの間の
摩擦力により粉体粒子はプラットホーム２６上に新しい
前進位置に維持される。この運動が継続するにつれて、
粉体粒子は分配プラットホ−ム２６の斜面を前進してリ
ップ２８を越えて落下して、このため落下する粒子のカ
ーテンが形成される。分配プラットホーム２６は上方に
傾斜しているので、組立体がその運転を遮断されている
とき、粉体粒子は斜面２６を前進することがなく、ため
に粒子が不都合にもリップ２８を越えて落下すること、
すなわち粒子の溢出が阻止される。その上、分配プラッ
トホ−ムの１′ツプ２８の両端部には粒子がプラットホ
ーム２６のこれら端部から離去するのを阻止する側壁す
なわち端壁が設けられる。最初に、コア８６とばね板６
６の間に適正な隙間を形成することによって組立体を鮫
正する必要がある。

ばね板６６とコア８６との隙間によってばね板６６に作
用を及ぼしてばね板６６を動かすようにする磁場の大き
さ、すなわち磁場の効果が定まる。この隙間はコア８６
の長手方向の位置を決める調節ねじ付きナット組立体８
８によって調節される。供給プラットホーム３川まその
下に配置されている分配プラットホームの円弧運動と一
体的に枢動軸線のまわりに揺動運動を行うよう支持され
ているので、また分配プラットホームは枢動軸線から供
給プラットホームよりも大きい距離を隔てられているの
で、組立体は分配プラットホーム２６から落下する正確
に制御された分量の粉体を分配する。

供給プラットホームは最大移動量を生じる振動力が作用
する点よりも枢動軸線に近い位置にあることが大事であ
る。供給プラットホームは、該供給プラットホームに及
ぼす粉体の負荷又は圧力に打ち勝つに足るモーメントア
ームを得るために、枢動軸線の近傍もしくはその車由線
上に配置されている。以上本発明を６０サイクルの振動
周波数を使用するものとして説明してきたけれども、他
の周波数もまた使用できることを認識すべきである。

事実、周波数を高くすればするほど、落下する粉体粒子
のカーテンはそれだけ一層連続する。また、周波数が高
くなると粒子の塊は小さくなり、すなわちより細かく分
割された粒子を個別に分配できることになる。供給プラ
ットホーム３０は分配プラットホーム２６が分配できる
能力を越えない分量の粉体を分配プラットホーム２６に
供給するので、壁４４と壁４６との間に粉体が集積、す
なわち堆積することは決してないということは大事な点
である。

これは正確にして制御された分量の粉体がリップ２８を
越えて落下するのを実現するため大事なことである。粉
体が壁４４と壁４６との間の隙間を満たせば、粉体は慣
性をもち、したがってこの粉体は磁石で必然的に取り去
られる。粉体の圧力すなわちその深さは変化しようし、
また従って壁４４と壁４６との間で粉体の容積すなわち
質量が変化することに起因して変化する慣性が生じもし
よう。その結果として、不規則な分配が行なわれること
になろう。なぜらなら磁石は一定の力を生じるが、その
力はプラットホームの上に載っていて且つ壁４４と壁４
６の間で上方に延びている粉体の変化する圧力、容積ま
たは質量により作り出される変化する負荷、すなわち可
変負荷に対抗して仕事をするはずだからである。換言す
れば、粉体の可変容積に起因する可変慣性に対抗して仕
事をする磁石の一定の力は不期則な分配、すなわち一定
でない分配を生じるということである。以上の教示に照
らして本発明の多くの修正や変形が可能であることは明
らかである。

従って、特許請求の範囲を逸脱しない限りは、本発明は
明細書中で特に記載した以外の方法で実施しうるものと
理解されるべきである。なお、特許請求の範囲中の参照
数字は単に便宜上付したのであって何ら限定するための
ものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分配組立体が一緒に使用される粉体分
配組立体の立面図である。第２図は第１図の線２一２に略沿った拡大図であって、
本発明の分配組立体を図解するため一部を切除し、且つ
一部を断面で示す。第３図は第２図の線３−３に略沿っ
た断面図である。第４図は第２図の線４−４に略沿った
断面図である。〆倭．〆Ｊ夢．ク〆＠．〆孫多．〆

Claims

【特許請求の範囲】

１支持構造物２０と、この支持構造物２０で揺動運動
可能に支持されたシユート３４と、シユートの下端にあ
つて粉体を受ける分配プラツトホーム２６と、を備え、
該分配プラツトホームは末端リツプ２８を有し、粉体粒
子は前記末端リツプを越えて移動して粉体粒子の落下カ
ーテンを形成し、更に、シユートの内側に固定して設け
られ、粉体を受けてこれをシユートを通して前記分配プ
ラツトホーム２６へ供給するための供給プラツトホーム
３０と、前記分配プラツトホーム２６を振動させて粉体
粒子を前記分配プラツトホーム２６の上を、そして前記
末端リツプ２８を越えて移動させるために、かつ、前記
供給プラツトホーム３０を前記分配プラツトホーム２６
とともに揺動させて粉体を供給プラツトホーム３０から
前記シユート３４を介して前記分配プラツトホーム２６
へ移動させるために前記シユート３４に作用する駆動手
段３６と、を備えていることを特徴とする粉体分配組立
体。