JPH0645855Y2 - 粉体取出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、粉体取出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図２には従来の一般的な粉体取出装置Ｚ
₀を示している。この従来の粉体取出装置Ｚ₀において
は、ホッパー６１の下端部に設けたホッパー出口６２に
切り出し用スクリューフィダー６３を配置し、上記ホッ
パー６１内の自然堆積状態の粉体をそのまま切り出し用
スクリューフィダー６３によって切り出してベルトコン
ベア６４側に送り出す。このベルトコンベア６４側に送
り出された粉体は、該ベルトコンベア６４によりさらに
後続する袋詰め用スクリューフィダー６５に送給され、
該袋詰め用スクリューフィダー６５によって順次所要量
づつ袋詰めされる。

【０００３】一方、上記ベルトコンベア６４には、該ベ
ルトコンベア６４に載置されている粉体の重量(正確に
は、ベルトコンベア６４の自重と粉体の重量との合算
値)を連続的に検出するロードセル６７,６７が設けられ
ており、コントローラ６８はこれらロードセル６７,６
７の検出値から現在の粉体取出量(時間当たりの取出重
量)を演算し、これが予じめ設定した設定重量となるよ
うに上記切り出し用スクリューフィダー６３の駆動用モ
ーター６６の回転速度をフィードバック制御するように
なっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の粉体取出装置においては、ホッパー６１内の自然
堆積状態の粉体をそのまま取り出して袋詰めするもので
あるため、搬送され且つ袋詰めされる粉体は空気を多量
に含みその密度が低くなっており(換言すれば、比重量
が低くなっており)、袋詰めする際には脱気操作が必要
であり、このため、粉体の切り出し用スクリューフィダ
ー６３とは別途に脱気機構を配置することが必要で、装
置の大形化を招来することとなり、特に工場スペースの
有効利用という点において好ましくない。

【０００５】また、低密度状態のまま粉体の搬送を行う
場合には、これを脱気した後の高比重量状態で搬送する
場合に比して、搬送重量を同じとした場合にはボリュー
ムが大きい分だけ大きな搬送能力が必要となり、これも
また装置の大形化につながるものである。

【０００６】さらに、粉体が飛散し易い低密度状態のま
ま取り出され且つ搬送されることから、取出時あるいは
搬送時にこれが周囲に飛散して周辺環境を悪化させると
いうことも考えられる。

【０００７】また、ベルトコンベア６４における粉体の
搬送量(重量)は粉体の比重量に大きく左右されるもので
あるが、従来構造のものにおいては粉体をホッパー６１
から自然堆積状態のまま取り出すものであることから、
その比重量そのものがホッパー６１内の粉体残量(即
ち、残留粉体の自重)によって大きく左右されることと
なる。この結果、例えばベルトコンベア６４に供給され
る粉体の比重量がほぼ一定に維持されるような場合に比
して、粉体残量に支配される分だけコントローラ６８に
よるモーター６６の制御頻度が多くなり、制御の安定
性、延いては計量精度が損なわれるということも考えら
れる。

【０００８】そこで本考案は、粉体をホッパーから取り
出す取出機構に脱気機構を付設することで粉体取出時に
同時に脱気をも行い得るようにしもって粉体取出装置を
含めた粉体搬送装置全体のコンパクト化、周辺環境の悪
化の防止、及び計量精度の向上を図るとともに、併せて
粉体の取出作業を確実ならしめるようにした粉体取出装
置を提供せんとしてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、図１Ａ及び図１Ｂに
例示するように、粉体Ｐ₁を貯溜せしめるホッパー１の
下端部に設けた下端開口部１１に、その外周壁３２aが
空気の通過は許容するが粉体Ｐ₁の通過は阻止する性状
をもつ多孔質材で構成されるとともにその回転速度が調
整可能とされた回転ドラム３を、該外周壁３２aの一部
を上記下端開口部１１内に臨ましめるとともに該下端開
口部１１の一方の側面１１aとの間に所定大きさの粉体
搬出口１２を形成した状態で配置し、且つこれを上記下
端開口部１１の内部側から上記粉体搬出口１２側に向か
う方向に回転可能とする一方、上記回転ドラム３の内側
に形成されるドラム内室３３に、区画壁４３,４３,・・
を備えるとともに非回動状態に固定配置された隔壁部材
４を上記回転ドラム３に対して相対回動可能なる如く収
容し上記区画壁４３,４３,・・をして上記ドラム内室３
３をその周方向に複数の隔室５０,５０,・・に区画せし
め、さらに上記各隔室５０,５０,・・のうち、上記ホッ
パー１の上記下端開口部１１に臨む位置にある隔室５
０,５０,・・はこれを脱気手段２２に連通させ、該下端
開口部１１の外部に位置する隔室５０,５０,・・はこれ
を送気手段２１に連通させたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】本考案ではかかる構成とすることにより次のよ
うな作用が得られる。即ち、ホッパー１の下端開口部１
１に臨んで配置された回転ドラム３を所定速度で回転さ
せることにより、該回転ドラム３の近傍にある粉体は該
回転ドラム３の外周壁３２aとの間の摩擦力により順次
回転方向前方へ繰り出されて粉体搬出口１２から取り出
される。

【００１１】この場合、該回転ドラム３の外周壁３２a
が多孔質材で構成され、且つその内部に形成された各隔
室５０,５０,・・のうち、下端開口部１１に臨む位置に
あるものは脱気手段２２に接続されていることから、こ
の外周壁３２aの近傍にある粉体は次第に脱気されてそ
の密度が高められ(即ち、比重量が高められ)るととも
に、脱気時の吸引力により外周壁３２a側に吸着された
ような状態となる。

【００１２】従って、粉体搬出口１２から取り出される
粉体は比較的固まった状態となることから、搬送途中に
おいてこれが飛散することも少なく、また取り出される
粉体の比重量もホッパー１内の粉体残量によって左右さ
れることがほとんどなく、例えばホッパー１から取り出
された粉体を計量して取出量をフィードバック制御する
ようなものにあってはその制御頻度が減少し、それだけ
計量精度も安定するものである。

【００１３】さらに、粉体と外周壁３２aとの間の摩擦
力が脱気時の吸引作用により増大せしめられるととも
に、粉体そのものが比較的固まった状態であることから
該外周壁３２aの回転力が効率良く周囲の粉体に伝達さ
れることとなり、これらの相乗的作用として、ホッパー
１からの粉体の取り出しが安定的に且つ確実に行なわれ
ることとなる。

【００１４】一方、粉体は上述のように回転ドラム３の
外周壁３２a側に吸引された状態で次第に回転方向前方
側に繰り出されて最終的に粉体搬出口１２から取り出さ
れる訳であるが、該回転ドラム３の回転に伴い、その外
周壁３２aのうち、今まで粉体を搬送する状態にあった
部分が下端開口部１１の外部に移動し送気手段２１に連
通された隔室５０,５０,・・に対応すると、該送気手段
２１から各隔室５０,５０,・・に供給される空気が該外
周壁３２aを通過して外部に吹き出されることから、該
外周壁３２aに密着していた粉体はこの吹出空気の動圧
を受けて該外周壁３２aからスムーズに剥離せしめられ
る。従って、外周壁３２aに付着したまま再び下端開口
部１１内に持ち込まれる粉体はほとんどなく、粉体の取
出が精度良く安定的に行なわれるものである。

【００１５】さらに、上記回転ドラム３はその回転速度
が調整可能とされていることから、この回転ドラム３の
回転速度を変化させることによってホッパー１からの粉
体の取出量そのものを容易に制御することが可能となる
ものである。

【００１６】

【考案の効果】従って、本考案の粉体取出装置によれば
次のような効果が得られる。 ホッパーの粉体搬出口
部分に配置した回転ドラムの回転によって該ホッパーか
ら粉体を取り出すことができるようにするとともに、該
回転ドラムのドラム内室の内部に形成された複数の隔室
のうち、下端開口部に臨む位置にあるものを脱気手段に
連通させて該回転ドラムの外周壁近傍にある粉体の脱気
を行うようにしたものであることから、例えば従来のも
ののように粉体の取出機構と別体に脱気機構を付設する
という必要がなく、それだけ装置のコンパクト化が促進
され、延いては工場スペースの有効利用に寄与できるも
のである。

【００１７】 ホッパー内の粉体を脱気して高密度の
比較的固まった状態で取り出すことができることから、
取出時あるいはこれ以後の搬送時における粉体の飛散が
少なく、それだけ周辺環境の悪化を防止して作業環境の
改善に寄与できるものである。

【００１８】 ホッパーから取り出される粉体は脱気
によりその比重量が強制的に高められていることから、
自然堆積状態のまま粉体を取り出す従来方式のもののよ
うに取り出される粉体の比重量がホッパー内の残量によ
り影響されるということがほとんどないことから、例え
ばホッパーから取り出した後に計量してその計量値に基
づいて取出量そのものをフィードバック制御するような
場合には、ホッパー残量にる影響がない分だけ制御頻度
が減少し、より安定した且つ精度の高い粉体取出制御が
可能ならしめられるものである。

【００１９】 回転ドラムの外周壁側に吸引させた状
態で粉体を回転方向前方側へ繰り出すようにしているこ
とから、単なる接触圧に基づく摩擦力のみで粉体の繰り
出しを行う場合に比してより確実な繰り出しができるこ
と、及び脱気による高比重量化により回転ドラムの回転
力が効率良く周辺の粉体に伝達されることの相乗的効果
として、粉体の取出をより安定した状態で確実に行うこ
とができ、それだけ作業の信頼性が高められるものであ
る。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本考
案の粉体取出装置を具体的に説明すると、図１Ａ及び図
１Ｂには本考案の実施例にかかる粉体取出装置を備えた
粉体の取出・搬送システムが示されており、同各図にお
いて符号１はホッパーであり、このホッパー１の下端部
に形成した下端開口部１１には、後述の脱気・搬出機構
２が配置されている。さらに、上記ホッパー１の下方位
置には、該ホッパー１から取り出された粉体を順次搬送
しながら連続的に計量するための後述する搬送・計量機
構５が配置され、またこの搬送・計量機構５の下流端部
には粉体の袋詰め等の作業に供されるスクリューフィダ
ー９が配置されている。

【００２１】上記脱気・搬出機構２は、本考案の要旨と
なるものであって、後述する回転ドラム３と隔壁部材４
とを備えている。この回転ドラム３は、所定大きさの円
板体でなる端面壁部材３１の側面に、所定径の筒状に一
体形成された胴壁部材３２を組付けた略有底筒状形態を
有している。そして、この回転ドラム３の胴壁部材３２
は、空気の通過は許容し粉体の通過は阻止し得るような
性状をもつ多孔質材により構成されている。

【００２２】このように構成された回転ドラム３は、上
記端面壁部材３１の外側面に設けた回転軸１３を支持基
台１５に回転自在に支承せしめた状態で支持されるとと
もに、速度可変式のモーター６により回転駆動されるよ
うになっている。そして、この回転ドラム３は、上記ホ
ッパー１の下端開口部１１部分に取り付けられるが、そ
の場合における該下端開口部１１に対する相対的な取付
位置は次のように設定されている。

【００２３】即ち、回転ドラム３は、上下方向において
は、そのほぼ上半部を上記下端開口部１１の内部に侵入
させている。また、水平方向においては、下端開口部１
１に対してその一方側にオフセットされており、その胴
壁部材３２の外周壁３２aの一側は上記下端開口部１１
の一方の側面１１aに対して所定寸法だけ離間して該側
面１１aとの間に所定大きさの粉体搬出口１２を形成す
る一方、該外周壁３２aの他側は上記粉体搬出口１２の
他方の側面１１bに対して可及的に近接せしめられてい
る。尚、この回転ドラム３の回転方向は、上記下端開口
部１１内に位置する部分がその他方の側面１１bから該
下端開口部１１の内部を通って一方の側面１１a側(即
ち、粉体搬出口１２側)に向って移動するような方向に
設定されている。

【００２４】一方、この回転ドラム３の内部に形成され
たドラム内室３３には、後述の隔壁部材４が配置され
る。この隔壁部材４は、上記回転ドラム３の端面壁部材
３１とほぼ同様の大きさをもつ端面壁部材４１と、該端
面壁部材４１の軸心部に突設された支軸４２と、該支軸
４２の回りに所定間隔をもって放射状に配置された複数
の区画壁４３,４３,・・とで構成されている。そして、
この隔壁部材４は、上記回転ドラム３のドラム内室３３
に対してその開口端側から近接状態で挿入されるととも
に、適宜の支持機構(図示省略)により非回転で且つ軸方
向に移動可能なる如く支持されている。従って、上記ド
ラム内室３３は、上記各区画壁４３,４３,・・によりそ
の周方向に並ぶ複数の隔室５０,５０,・・に区画される
とともに、該回転ドラム３の回転に伴ってその胴壁部材
３２の外周壁３２aは順次上記各隔室５０,５０,・・間
を移動することとなる。

【００２５】尚、この隔壁部材４の上記回転ドラム３へ
の組付状態においては、上記端面壁部材４１がスプリン
グ１４の付勢力により摺動部材１７を介して上記端面壁
部材３１の端面に押圧衝合されており、これによって上
記ドラム内室３３は略密閉空間とされている。また、上
記各区画壁４３,４３,・・の外周縁部は、回転ドラム３
の内面に対してそれぞれ近接状態で対向している。

【００２６】さらに、上記隔壁部材４の端面壁部材４１
の上記各隔室５０,５０,・・に対応する部分にはそれぞ
れ貫通穴が形成されており、そのうち特に上記下端開口
部１１の内部に臨む隔室５０,５０,・・に形成されたも
のをそれぞれ脱気口４４,４４,・・とし、該下端開口部
１１の外部に臨む隔室５０,５０,・・に形成されたもの
をそれぞれ送気口４５,４５,・・としている。そして、
この各脱気口４４,４４,・・は、上記端面壁部材４１の
外側に形成した脱気用チャンバー４６に連通され、また
各送気口４５,４５,・・は、送気用チャンバー４７にそ
れぞれ連通されている。さらに、上記脱気用チャンバー
４６はエア出口４８を介してバキュームポンプ２２(実
用新案登録請求の範囲中の脱気手段に該当する)に、ま
た送気用チャンバー４７はエア入口４９を介してブロア
２１(実用新案登録請求の範囲中の送気手段に該当する)
にそれぞれ連通されている。

【００２７】従って、上記回転ドラム３内の各隔室５
０,５０,・・のうち、上記下端開口部１１に臨む隔室５
０,５０,・・(以下、説明の都合上、脱気側隔室５０,５
０,・・という)はそれぞれバキュームポンプ２２によっ
て真空吸引され、逆に上記下端開口部１１の外部に臨む
隔室５０,５０,・・(以下、送気側隔室５０,５０,・・
という)はブロア２１によって空気が圧送されることと
なる。そして、上記回転ドラム３が隔壁部材４の回りで
回転すると、上記胴壁部材３２の外周壁３２aはその１
回転毎に脱気側隔室５０,５０,・・と送気側隔室５０,
５０,・・とに順次対応することとなる。尚、図１Ａに
おいて符号１６は、上記粉体搬出口１２の通路面積を増
減させて粉体の搬出量を調整する搬出量調整部材１６で
あって、粉体の暴走的な取り出しを未然に防止する如く
作用するものである。

【００２８】一方、上記搬送・計量機構５は、コンベア
ローラー５１,５１とこれらの間に掛け回されたコンベ
アベルト５２とこれらを支持するコンベア支持フレーム
５３とからなるベルトコンベア５４と、該ベルトコンベ
ア５４を一体的に支持して該ベルトコンベア５４の自重
及びこれに載置された粉体の重量との合算値を連続的に
検出するロードセル等で構成された重量計測器７,７と
を有している。そして、この各重量計測器７,７によっ
て連続的に検出される重量値は順次コントローラ８に入
力される。また、コントローラ８においては、この入力
値から現在の時間当たりの搬送量を演算し、該搬送量が
予じめ設定した設定値となる如く上記脱気・搬出機構２
のモーター６の回転速度をフィードバック制御するよう
になっている。

【００２９】続いて、このように構成された粉体の取出
・搬送システムの作動等について、上記脱気・搬出機構
２の作動を中心に説明すると、ホッパー１内に所定量の
粉体Ｐ₁を貯溜せしめた状態で、先ず搬出量調整部材１
６を操作して粉体搬出口１２の有効面積を所定値に設定
するとともに、上記ブロア２１とバキュームポンプ２２
との運転をそれぞれ開始し、脱気側隔室５０,５０,・・
を減圧するとともに送気側隔室５０,５０,・・を加圧せ
しめる。そして、この状態下でモーター６をして回転ド
ラム３を所定回転速度で回転させる。

【００３０】すると、この回転ドラム３の回転に伴って
その胴壁部材３２の外周壁３２aの近傍にある粉体は該
外周壁３２aとの間の摩擦力により順次回転方向前方へ
繰り出され、粉体搬出口１２から順次ベルトコンベア５
４側に取り出される訳であるが、この場合、この実施例
においては該回転ドラム３の外周壁３２aが多孔質材で
構成されるとともに、該外周壁３２aのうち下端開口部
１１に臨んで粉体の繰り出しに直接寄与する部分が脱気
側隔室５０,５０,・・にそれぞれ対応していることか
ら、この外周壁３２aの近傍にある粉体は次第に脱気さ
れてその密度が高められ(即ち、比重量が高められ)ると
ともに、脱気時の吸引力により外周壁３２a側に吸着さ
れたような状態となる。従って、粉体と外周壁３２aと
の間の摩擦力が脱気時の吸引作用によりさらに増大せし
められるとともに、粉体そのものが比較的固まった状態
であることから該外周壁３２aの回転力が効率良く周囲
の粉体に伝達されることとなり、これらの相乗的効果と
して、ホッパー１からの粉体の取り出しが安定的に且つ
確実に行なわれることとなる。

【００３１】さらに、粉体搬出口１２から取り出される
粉体は比較的固まった状態であることから、粉体搬出口
１２からベルトコンベア５４側に落下する間、あるいは
それ以後の搬送中においてこれが飛散することが少な
く、それだけ粉体の飛散による周辺環境の悪化が防止さ
れることになるものである。

【００３２】一方、粉体は上述のように回転ドラム３の
外周壁３２a側に吸引された状態で次第に回転方向前方
側に繰り出されて最終的に粉体搬出口１２からベルトコ
ンベア５４側に取り出される訳であるが、この場合、該
回転ドラム３の回転に伴い、その外周壁３２aのうち、
今まで粉体を搬送する状態にあった部分(即ち、脱気側
隔室５０,５０,・・に対応していた部分)が下端開口部
１１の外部に移動して送気側隔室５０,５０,・・に対応
する状態となった時には該外周壁３２aに吸引状態で付
着していた粉体を該外周壁３２aから素早く剥離させる
必要がある。この場合、この実施例のものにおいては、
送気側隔室５０,５０,・・が加圧状態とされ、これに対
応する外周壁３２a上においては該外周壁３２aを通して
その全域から外方に向けて空気が吹き出されていること
から、該外周壁３２aに付着していた粉体はこの吹出空
気の動圧を受けて該外周壁３２aからスムーズに剥離せ
しめられる。従って、外周壁３２aに付着したまま再び
下端開口部１１内に持ち込まれる粉体はほとんどなく、
それだけ粉体の取出が精度良く且つ安定的に行なわれる
ものである。

【００３３】尚、この場合、この実施例においては隔室
５０,５０,・・を複数個形成し、且つこれらにそれぞれ
脱気口４４,４４,・・あるいは送気口４５,４５,・・を
形成していることから、脱気作用あるいは送気作用が周
方向に一方側に偏るということがなく、脱気側隔室５
０,５０,・・においてはこれら各室における脱気作用が
可及的に均等ならしめられ、また送気側隔室５０,５０,
・・においてはこれら各室における空気吹出作用が可及
的に均等ならしめられるものである。

【００３４】一方、上記ホッパー１側からベルトコンベ
ア５４側に順次取り出される粉体Ｐ₂は、該ベルトコン
ベア５４上にある間においてその重量が各重量計測器
７,７により連続的に計測され、その計測値が順次コン
トローラ８に入力される。このコントローラ８において
は、この入力値に基づいて現在の時間当たりの取出重量
を演算し、この演算値が予じめ設定した設定重量となる
ように上記モーター６に制御信号を出力して上記回転ド
ラム３の回転速度をフィードバック制御する。これによ
り粉体の連続定量取出が実現されるものである。

【００３５】この場合、この実施例のものにおいては、
粉体Ｐ₁を上記ホッパー１から取り出す時に脱気作用に
より強制的にその密度を高めるようにしていることか
ら、該粉体の密度がホッパー１内の粉体残量の自重の影
響を受けて密度が変動するということがほとんどなく、
ホッパー１からベルトコンベア５４側に落下供給される
粉体Ｐ₂の比重量は安定している。従って、コントロー
ラ８により上記回転ドラム３の回転速度をフィードバッ
ク制御する際には、ホッパー１内の粉体残量に基づく粉
体密度の変動による制御はほとんど必要でなく、単にホ
ッパー１からの取出量の変動による制御のみを行えばよ
く、それだれ制御頻度が減少し、安定した且つ精度の高
い取出量制御が可能ならしめられるものである。

【００３６】さらに、この実施例のものにおいてはホッ
パー１側に設けた脱気・搬出機構２において粉体の取り
出しと同時に粉体の脱気をも同時に行うようにしている
ことから、例えばスクリューフィダー９において粉体の
袋詰めを行う場合においても、この袋詰めの直前に脱気
工程を設けるという必要もなく、それだれ装置全体のコ
ンパクト化が図れ、延いては工場スペースの有効利用に
も寄与し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本考案の実施例にかかる粉体取出装置の断面
図である。

【図１Ｂ】図１ＡのI-I縦断面図である。

【図２】従来の粉体取出装置の構造説明図である。

【符号の説明】

１はホッパー、２は脱気・搬出機構、３は回転ドラム、
４は隔壁部材、５は搬送・計量機構、６はモーター、７
は重量計測器、８はコントローラ、９はスクリューフィ
ダー、１１は下端開口部、１２は粉体搬出口、１３は回
転軸、１５は支持基台、１６は搬出量調整部材、１４は
スプリング、１５は支持基台、１６は搬出量調整部材、
１７は摺動部材、２１はブロア、２２はバキュームポン
プ、３１は端面壁部材、３２は胴壁部材、３３はドラム
内室、４１は端面壁部材、４２は支軸、４３は区画壁、
４４は脱気口、４５は送気口、４６は脱気用チャンバ
ー、４７は送気用チャンバー、４８はエア出口、４９は
エア入口、５０は隔室、５１はコンベアローラー、５２
はコンベアベルト、５３はコンベア支持フレーム、５４
はベルトコンベアである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体(Ｐ₁)を貯溜せしめるホッパー(１)
   の下端部に設けた下端開口部(１１)に、その外周壁(３
   ２a)が空気の通過は許容するが粉体(Ｐ₁)の通過は阻止
   する性状をもつ多孔質材で構成されるとともにその回転
   速度が調整可能とされた回転ドラム(３)を、該外周壁
   (３２a)の一部を上記下端開口部(１１)内に臨ましめる
   とともに該下端開口部(１１)の一方の側面(１１a)との
   間に所定大きさの粉体搬出口(１２)を形成した状態で配
   置し、且つこれを上記下端開口部(１１)の内部側から上
   記粉体搬出口(１２)側に向かう方向に回転可能とする一
   方、上記回転ドラム(３)の内側に形成されるドラム内室
   (３３)に、区画壁(４３),(４３),・・を備えるとともに
   非回動状態に固定配置された隔壁部材(４)を上記回転ド
   ラム(３)に対して相対回動可能なる如く収容し上記区画
   壁(４３),(４３),・・をして上記ドラム内室(３３)をそ
   の周方向に複数の隔室(５０),(５０),・・に区画せし
   め、さらに上記各隔室(５０),(５０),・・のうち、上記
   ホッパー(１)の上記下端開口部(１１)に臨む位置にある
   隔室(５０),(５０),・・はこれを脱気手段(２２)に連通
   させ、該下端開口部(１１)の外部に位置する隔室(５
   ０),(５０),・・はこれを送気手段(２１)に連通させた
   ことを特徴とする粉体取出装置。