JPS61159112A - 粉体の定量分取方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として定量の粉体を自動供給したり自動秤
量するのに供される粉体の定量分取方法及びその装置に
関するものである。

〔従来技術〕

近年におけるラボラートリー・オートメーション（以下
、ＬＡと略称する）、及びファクトリ−・オートメーシ
ョン（以下、ＦＡと略称する）の推進に伴って、粉体の
自動供給システムおよび自動秤量システムの確立は重要
課題とされている。

即ち、多品種であって種々の形態及び物性を有する粉体
を自動定量供給したり、或いは自動秤量することは、極
めて大きな困難を伴うものであって、これらのシステム
は未だ確立されていないのが実情である。

例えば、子種類以上の多数の品種で構成されている染料
の分野では、他の異種染料の微量の誤混入が上記のシス
テムに悪影響を与える。この異種染料の誤混入を回避す
るために専用設備を使用することもあるが、染料の品種
が多すぎるので充分な対応が困難であり、特定の品種に
限定して実施されているに過ぎない。しかも数台の共通
専用設備を用いて秤量が行われるので、設備の洗い替え
が非常に多くなり、自動秤量がスムーズに実施される状
況にはない。その上、専用設備を用いて秤量する場合、
はぼ所定量の計量は可能であるが、正確な秤量のための
微量調整は、最終的には人手によって行われている。

染色工場における染料粉体の秤量は、１品種の染料のみ
で行われることが少なく、その殆んどは２品種以上の染
料を配合して秤量されるため、特に正確な秤量が必要で
ある。

上記の染料粉体を秤量する場合、容器を開放状態にして
人手による秤量が一般に行われている。

このため、染料粉体が空気中の水分を吸収して染料に濃
度差を生じるといった問題点を有していた。

また容器開放状態での粉体の供給・秤量は、染料粉体の
著しい粉立ちを招来し、これがトラブルの原因となるば
かりか、環境衛生を悪化させる原因ともなるので、一旦
、粉立ちの少ない（ダストレス）粉体に製品化された上
で供給・秤量される。しかし、このダストレス性を強め
るほど染料粉体に粘着性が増して、従来の代表例とされ
る粉体供給方式、例えばスクリューフィーダーや振動式
フィーダーによる供給では粉切れが悪くなり、所定量に
正確に供給または秤量することが困難であって、最終的
には人手による微量調整を必要とするものである。

更に染料粉体の多くは、芒硝・分散剤など濃度調整材や
異種染料を含む混合粉体であるから、かかる染料粉体を
振動式フィーダー等で供給すると、混合粉体の各種類間
の比重差あるいは粒度差等に起因して同一種類の粉体群
毎に徐々に分離して、濃度や成分の異なった染料を秤量
してしまうという結果を招来する。一方、染料粉体をス
クリューフィーダー等で供給すると、その接触部分に摩
擦を生じ且つ水分の吸収と相俟て染料粉体が固化してじ
まい、その結果、均一な粉体の供給が困難となって正確
な自動秤量を不可能にする欠点がある。

染料粉体を包装容器内へ供給充填し、計量し、包装する
という一連の工程においても問題点を有する。

即ち、染料粉体は一般に供給量をコントロールされなが
ら落下して容器内に充填されるが、この落下時に、軽い
粉体は粉塵となって飛散する。そこで、この飛散した粉
塵を吸引装置により吸引して他の粉体から除外するが、
これを完全に行なうことは出来ず、かつ吸引による染料
粉体の損失も大きいものとなる。

また容器内に充填された染料は自動的に計量されるが、
容器の種類や染料の種類によっては未だ自動計量が充分
に行われていない。

更に包装工程において、染料粉体は一般に嵩が高く見掛
は比重が小さいので、包装容器は極めて大きなものを使
用する必要が生じる。それ故、運搬中の振動に起因する
染料粉体の成分バランスの変動防止および保管時におけ
る吸湿防止を目的とすることも加味して、容器の内部に
ポリ袋を設け、二重包装するのが通例である。

以上の実情から明らかなように、開放状態での染料粉体
の自動充填・計量・包装は多くの問題点があり、且つ包
装容器の小型化といった要望にも充分に応えることが出
来ない。

次に、分取あるいは計量された後の染料は、一般に温湯
を含む容器に徐々に少量づつ加えて溶解される。この場
合、急激に多量の染料を加えると部分的に不溶解の染料
が固まって非常に溶は難（なるので、染料を溶解するに
は所定の時間をがけて少量づつ定量供給することが必要
である。また上記染料の他、染料の合成における中間体
の粉体仕込みでは、反応液に中間体の固まりを生じさせ
ないように、粉体を密閉状態で定量供給仕込みをするこ
とが要求されている。更に、染料の合成における粉体仕
込みでは、反応液の中和のためにＰＨを容易にコントロ
ールしながら粉体（例えば炭酸ソーダの粉体）の仕込み
を可能とすることが重要である。

上記の課題は染料粉体の分野に限るものではなく、例え
ば無水芒硝等の無機化合物の粉体、染料中間体・分散剤
・繊維素系糊剤などの有機化合物の粉体、或いは高分子
化合物の粉体においても同様の問題点を有しており、こ
れらの問題点の解決は、ＬＡ化およびＦＡ化の要請が強
い昨今、すべての粉体に共通する重要課題である。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点を考慮してなされたものであ
って、粉体を密閉状態で分取して粉体の定量供給および
秤量を可能にしたものであり、粉体の種類に応じて定量
分取操作を調整することにより、各種の粉体を微量の供
給・秤量から多量の供給・計量・包装に至るまで所定の
工程を自動化することを可能にした粉体の定量分取方法
及びその装置の提供を目的とするものである。

〔発明の構成〕

本第１発明に係る粉体の定量分取方法は、可視性チュー
ブ内に送り込まれた粉体を、チューブの先端開口部に向
かって移送させながらチューブの径方向に圧搾すること
により、チューブ先端開口部から粉体の一時的集結体を
押出してこれを分取することを特徴とするものである。

また本第２発明に係る粉体の定量分取装置は、粉体を収
容しうる可撓性チューブと、該チューブを径方向に伸縮
させチューブ内の粉体を圧搾して一時的集結体を形成し
ながらチューブ先端開口部から押出するための圧搾手段
とを備えたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

説明の便宜上、先ず本第２発明から説明する。

本第２発明の一実施例を第１図に基いて説明すれば、以
下の通りである。

ホッパー状の粉体容器１の下端小径口部に、粉体Ａを収
容しうる可撓性チューブ２の上端大径口部が連結され、
同心的連通状態に形成されている。このチューブ２は前
記粉体容器ｌに対して略垂直に垂下され、かつチューブ
２の上端開口部より下端の先端開口部が小径となるよう
に設定されている。

一方、前記チューブ２の外周には、チューブ径方向に伸
縮させてチューブ２内の粉体を圧搾して一時的集結体Ｂ
を形成しながらチューブ先端開口部２ａから押出するた
めの複数の圧搾手段３・３・３が装着されている。これ
らの圧搾手段３・３・３は、チューブ２の長手方向に複
数多段的に設けられており、且つチューブ２の先端部に
近い位置に装着されているものほど弱い圧搾圧を与える
ように設定されている。尚、上記圧搾手段３は図面中に
おいて、チューブ２の内周部を径方向に縮小・拡大させ
るためチューブ２外周面に周設したパッドのみを明示し
他の構成を省略したが、圧搾手段３の具体的構成につい
ては従来公知の技□術手段から明らかであり、例えばペ
リスタ一式ポンプをそのまま利用すれば実現できるもの
である。

尚、本実施例において、上記圧搾手段３をチューブ２の
長手方向に上下３段に設け、上段の圧搾手段３は粉体容
器１との連結部近傍位置にミ中段の圧搾手段３はチュー
ブ２の中腹位置に、下段の圧搾手段３は同チューブ２の
先端開口部２ａ近傍位置にそれぞれ装着した構成である
が、圧搾手段３の設置数および装着位置等については具
体的に限定するものでない。

上記の装置を使用した本第１発明に係る粉体の定量分取
方法について説明すれば、次のとおりである。

（１）　先ず粉体容器１の上端開口部から同時に多量の
粉体Ａを収容する。この粉体Ａは、粉体容器１と連通状
態にある可撓性チューブ２の内部へ流下するが、チュー
ブ２の上端開口部より下端の先端開口部２ａが小径とな
るように形成され且つ粉体Ａ自体に適度の粘性を具えて
いるので、粉体Ａがそのまま直接外部へ落下するような
事態は招来しない。

（２）　上記の粉体収容処理と相前後して各圧搾手段３
・３・３を作動させて、チューブ２の内周部を径方向に
縮小と拡大とを繰り返すように連続動作させる。この場
合、上段の圧搾手段３によって強い圧搾圧を付与し、ま
た中段の圧搾手段３によって中程度の圧搾圧を付与し、
更に下段の圧搾手段３によって弱い圧搾圧を付与するよ
うに設定する。このような可撓性チューブ２の径方向へ
の伸縮動作によって、可撓性チューブ２の内部に送り込
まれた粉体Ａは圧搾され、それと同時に粉体Ａの自重作
用とが相まって、粉体Ａは圧搾作用を受けて一時的集結
体Ｂを形成しながらチューブ先端開口部２ａに向かって
徐々に移送される。

（３）　粉体Ａの圧搾によって形成された一時的集結体
Ｂは、チューブ２の先端開口部２ａから徐々に押出され
て落下する。このようにして分取される粉体の一時的集
結体Ｂは、粉立ちがな（柔らかい束のような形態を有す
るものである。

（４）　この一時的集結体Ｂは前記チューブ先端開口部
２ａの下方に設置された秤量容器４に受は入れられ、天
秤５によって秤量される。尚、粉体の一時的集結体Ｂが
秤量容器４の内部に落下した際、その衝撃によって一時
的集結体Ｂの粉体粒子間の接着バランスが崩れるので、
秤量容器４の内部では一時的集結体Ｂが元の粉状に復元
した状態になっている。

以上に示した粉体の定量分取方法は、必要に応じて連続
的動作によって行なわれ、粉体の自動供給や自動秤量が
可能となるものである。

尚、第１図に示した上記実施例は、粉体容器１及びこれ
に連結されたチューブ２を縦型に設置した構成であるが
、本第１・第２発明は共に、第２図に示したように粉体
容器１及びチューブ２を横型に設置した構成であっても
実現可能であり、この横型設置構成についても本発明の
要旨に包含されるものである。

但し、第１図の実施例では粉体Ａの自重を利用して粉体
Ａ及びその一時的集結体Ｂをチューブ先端開口部２ａの
方向へ移送する構成であるが、この第２図の横型設置構
成では、粉体容器１の粉体補給側からチューブ先端開口
部２ａに向かって粉体Ａを送り込み押出するための押出
し機構を設置することが必要となる。

また第２図に示したように、前記チューブ先端開口部２
ａの端面に沿って往復移動しうるカッタ６を必要に応じ
て配設して、チューブ先端開口部２ａから押出された粉
体の一時的集結体Ｂをカッティングするように構成して
も良い。このようにカッタ６を設置して前記一時的集結
体Ｂをカッティングするように構成すると、このカフタ
ロの刃部によって一時的集結体Ｂの押出部分が切断され
る。この時、カッタ６による切断によって一時的集結体
Ｂの粉体粒子同志の接着部の一部が切除されるので粒子
間の接着バランスが崩れ、その結果、一時的集結体Ｂの
押出部分は元の粉状に復元しつつ落下する。この粉体Ｃ
は前記カッタ６の下方に設置された秤量容器４に受は入
れられ、天秤５によって秤量される。尚、上記のカッテ
ィングは、チューブ先端開口部２ａの端面を上下動する
ものであるが、これを縦断カフティング方式に置換して
も良い。この縦断カッティング方式は、前記チューブ先
端開口部２ａの開口全面に金網状カッタを設け、一時的
集結体Ｂの押出部が金網状カッタの網目を押し通る際に
一時的集結体Ｂから粉状に復元するようにしたり、或い
はチューブ先端開口部２ａに面して１本または複数本数
の細い針金を張設して、一時的集結体Ｂの先端面が押出
される際に前記針金によって長さ方向（押出し方向）に
割断するように構成して、一時的集結体Ｂの縦断方向の
カッティングによって分取するものである。この方法に
よれば、特に粉体の微量調整が・必要とされる場合に効
果的である。

〔発明の効果〕

本第１発明に係る粉体の定量分取方法によれば、可撓性
チューブ内に送り込まれた粉体を、チューブの先端開口
部に向かって移送させながらチューブの径方向に圧搾す
ることにより、チューブ先端開口部から粉体の一時的集
結体を押出してこれを分取するものであるから、粉体容
器の内部に収容された粉体は密閉状態のままチューブの
内部に充填され、密閉系の内部でこの粉体を取り扱うこ
とが出来る。このように密閉系の状態のまま粉体を分取
することが出来るから、その分取作業中に他の異種粉体
が混入するような虞れはなく、異種粉体の誤混入を回避
するための専用設備が不要となるばかりか、分取時にお
ける粉体の飛散回避、粉体押出し筒部の内部に充填され
た粉体を防湿保護するといった機能の具備、及び粉体の
防湿による粉体重量の均一性の保障並びに固化の防止、
などを実現し得る。更に粉体の分取時において粉立ちが
全くないので、従来のように一旦粉立ちの少ない粉体に
製品化するといった必要性がなくなり、また混合粉体で
あっても粉体成分の均一な分布状態のまま分取してこれ
を供給・秤量することが可能となり、しかも作業の環境
衛生を保つことが出来るという利点がある。

また密閉状態で分取された粉体は、可撓性チューブの内
部に圧縮状態で受は込まれ高密度に充填された状態にあ
るので、粉体の見掛は比重が大きくなる。その結果、た
とえ振動を受けても粉体の成分バランスに変動が生じる
ような事態を招来せず、しかもチューブの大きさを縮小
して装置全体の小型化を実現するものである。

更にチューブ内に充填された粉体は、圧搾されながら受
は込まれるので、粉体の適度の粘性によって柔らかい束
のような形態を有する一時的集結体が形成される。この
一時的集結体は、チューブ先端開口部に近づくにつれて
その集結程度が強化され、その後、外部へ押出された一
時的集結体の押出部分をそのまま落下させて粉状に復元
し、又は必要に応じてカッティングすることによって粉
状に復元しつつ落下させるので、定量供給・秤量時の微
量調整が容易となり、且つ粉切れが良（、しかも連続的
動作によって極く短時間で定量供給・秤量を可能にする
ものである。その上、定量供給可能な粉体仕込み用容器
、或いは定量供給・自動秤量の可能な包装容器としての
前記チューブの外周面には粉体等の付着による汚染がな
いので、定量供給や秤量等においてその取り扱いが非常
に容易となるなどの優れた諸効果を奏する。

そして、以上の諸効果が相まって粉体の自動供給システ
ムおよび自動秤量システムの確立を実現することが出来
、ＬＡ化およびＦＡ化を推進する上で極めて有効となる
。

また本第２発明は、粉体を収容しうる可撓性チューブと
、該チューブを径方向に伸縮させてチューブ内の粉体を
圧搾して一時的集結体を形成しながらチューブ先端開口
部から押出するための圧搾手段とを備えたものであって
、上述の第１発明を実施する上において直接使用する装
置である。それ故、第１発明における上記の諸効果を同
様に奏するものであり、その上、従来のような高価なス
クリューフィーダーや振動式フィーダー等を必要とせず
、しかも非常に簡単な構造をなしていて、従来装置に比
して著しい製造コストの低減化を促進しうるなどの利点
も併有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略縦断面図、第２図
は本発明の他の実施例を示す概略縦断面図である。 ２はチューブ、２ａはチューブ先端開口部、３は圧搾手
段、６はカッタ、Ａは粉体、Ｂは粉体の一時的集結体、
Ｃは復状した粉体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可撓性チューブ内に送り込まれた粉体を、チューブ
   の先端開口部に向かって移送させながらチューブの径方
   向に圧搾することにより、チューブ先端開口部から粉体
   の一時的集結体を押出してこれを分取することを特徴と
   する粉体の定量分取方法。 ２、上記の分取は、チューブの先端開口部から押出され
   た粉体の一時的集結体の押出部をカッティングすること
   によって行なうものである特許請求の範囲第１項記載の
   粉体の定量分取方法。 ３、上記の粉体は、圧搾圧により一時的集結体を形成し
   、且つこの一時的集結体の押出部をカッティングするこ
   とによりその押出部が粉状に復元するような物性を備え
   ている特許請求の範囲第１項記載の粉体の定量分取方法
   。 ４、可撓性チューブ内の粉体に対するチューブ径方向の
   圧搾は、複数の圧搾手段によりチューブ先端方向に向か
   って多段的かつ連続的に行なうものである特許請求の範
   囲第１項記載の粉体の定量分取方法。 ５、粉体を収容しうる可撓性チューブと、該チューブを
   径方向に伸縮させてチューブ内の粉体を圧搾して一時的
   集結体を形成しながらチューブ先端開口部から押出する
   ための圧搾手段とを備えたことを特徴とする粉体の定量
   分取装置。 ６、上記の圧搾手段は、チューブの長手方向に複数多段
   的に設けられている特許請求の範囲第５項記載の粉体の
   定量分取装置。 ７、上記複数の圧搾手段は、チューブの先端部に近い位
   置に装着されているものほど弱い圧搾圧を与えるように
   設定されている特許請求の範囲第５項記載の粉体の定量
   分取装置。 ８、上記の可撓性チューブは、その基端開口部より先端
   開口部が小径となるように形成されている特許請求の範
   囲第５項記載の粉体の定量分取装置。