(57)【要約】【課題】取扱性及びメンテナンス性を向上し得る配合ユニット及びこれを備えた材料配合装置を提供する。【解決手段】複数種の粉粒体材料を配合する材料配合装置１を構成する配合ユニット１０であって、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下方側に向けて供給する複数の材料供給容器３０を保持する容器保持部１１と、これら複数の材料供給容器から供給された粉粒体材料を受け入れて計量する計量容器３４の収容空間１６を区画する四周の壁部２０，２１，２３，２４と、前記計量容器から排出された粉粒体材料を混合する撹拌羽根３８の軸３９と略同心円弧状の湾曲面形状とされた混合室底壁部２６と、が一体的に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の粉粒体材料を配合する材料配合装置を構成する配合ユニットであって、
相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下方側に向けて供給する複数の材料供給容器を保持する容器保持部と、これら複数の材料供給容器から供給された粉粒体材料を受け入れて計量する計量容器の収容空間を区画する四周の壁部と、前記計量容器から排出された粉粒体材料を混合する撹拌羽根の軸と略同心円弧状の湾曲面形状とされた混合室底壁部と、が一体的に形成されていることを特徴とする配合ユニット。
【請求項２】
請求項１において、
周方向に隣り合う壁部同士の入隅部が凹湾曲面形状とされていることを特徴とする配合ユニット。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記撹拌羽根の軸方向に対向する壁部と前記混合室底壁部との入隅部が凹湾曲面形状とされていることを特徴とする配合ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記容器保持部は、前記四周の壁部によって区画される上方開口を複数に区画するように設けられた仕切フレーム部と、該仕切フレーム部に上方側に突出するように設けられ、前記材料供給容器の側部に設けられた係合部に挿入される保持突片部と、を備えており、該保持突片部は、上端側に向かうに従い厚さ寸法が小となる先細状とされていることを特徴とする配合ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記撹拌羽根の軸方向に対向する壁部のうちの一方の第１壁部には、前記撹拌羽根及び前記計量容器を出入自在とし、かつ扉によって開閉される開口が設けられており、該開口は、前記撹拌羽根の軸方向に直交する方向に対向する両側の壁部間の全体に亘って設けられていることを特徴とする配合ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項において、
ステンレス鋼から一体的に形成されていることを特徴とする配合ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項において、
前記壁部には、当該配合ユニットに組み付けられる部材を固定するねじの止着部の目印となる凹部またはねじの挿通孔が設けられていることを特徴とする配合ユニット。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配合ユニットと、該配合ユニットの前記容器保持部に保持され、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下方側に向けて供給する複数の材料供給容器と、該配合ユニットの収容空間に収容され、これら複数の材料供給容器から供給された粉粒体材料を受け入れて計量する計量容器と、該配合ユニットの混合室底壁部上方において回転自在に設置され、前記計量容器から排出された粉粒体材料を混合する撹拌羽根と、を備えていることを特徴とする材料配合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種の粉粒体材料を配合する材料配合装置を構成する配合ユニット及びこれを備えた材料配合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数種の粉粒体材料を所定の配合比（質量比）になるように配合する配合装置（配合システム）が知られている。
例えば、下記特許文献１には、複数のホッパーを支持し、かつ計量箱を片持状に吊下保持するフレームと、このフレームの下端部に設けられた混合室と、を備えた配合装置が開示されている。この配合装置のフレームは、計量箱の収容空間を区画する３側面を構成し、上端部のそれぞれにガイド片を有する３つのサイドパネルが折り曲げ形成され、前面開口を区画する両側のサイドパネルの上端部間に、前方側のガイド片を溶接した構成とされている。また、この配合装置は、上記フレームの上端部の各ガイド片に、中央に互いに逆向きに開口する切込が設けられて交差状にかみ合わせられた交差フレームを固定し、これら交差フレーム及びガイド片によって４つのホッパーを支持する構成とされている。また、この配合装置は、フレームの３つのサイドパネルに溶接された底部上に混合室を構成する湾曲部材を挿入して設けた構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６４６７９４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された配合装置では、ホッパーを支持する上端側の交差フレームや、混合室を構成する下端側の湾曲部材がフレームに対して別部品であるので、部品管理や組み付けに手間を要するという問題があった。また、このような別部材同士を組み付けた構成であるため、部材同士の継目や隙間に粉塵が付着・堆積し易くなり、また、清掃もし難くなることが考えられた。また、分解及び組立をする際に、部材同士が擦れ、塗装が剥がれたり、金属粉が生じたりすることも考えられる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、取扱性及びメンテナンス性を向上し得る配合ユニット及びこれを備えた材料配合装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る配合ユニットは、複数種の粉粒体材料を配合する材料配合装置を構成する配合ユニットであって、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下方側に向けて供給する複数の材料供給容器を保持する容器保持部と、これら複数の材料供給容器から供給された粉粒体材料を受け入れて計量する計量容器の収容空間を区画する四周の壁部と、前記計量容器から排出された粉粒体材料を混合する撹拌羽根の軸と略同心円弧状の湾曲面形状とされた混合室底壁部と、が一体的に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る材料配合装置は、本発明に係る配合ユニットと、該配合ユニットの前記容器保持部に保持され、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下方側に向けて供給する複数の材料供給容器と、該配合ユニットの収容空間に収容され、これら複数の材料供給容器から供給された粉粒体材料を受け入れて計量する計量容器と、該配合ユニットの混合室底壁部上方において回転自在に設置され、前記計量容器から排出された粉粒体材料を混合する撹拌羽根と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る配合ユニット及びこれを備えた材料配合装置は、上述のような構成としたことで、取扱性及びメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る配合ユニットの一例及びこれを備えた材料配合装置の一例を模式的に示す一部省略概略正面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、同材料配合装置の一部省略概略斜視図である。
【図３】同配合ユニットの概略斜視図である。
【図４】（ａ）は、同配合ユニットの概略正面図、（ｂ）は、同配合ユニットの概略側面図である。
【図５】（ａ）は、同配合ユニットの概略平面図、（ｂ）は、図４（ａ）におけるＸ−Ｘ線矢視に対応させた概略横断面図、（ｃ）は、図４（ａ）におけるＹ１−Ｙ１線矢視に対応させた一部破断概略縦断面図、（ｄ）は、図４（ａ）におけるＹ２−Ｙ２線矢視に対応させた一部破断概略縦断面図である。
【図６】同材料配合装置が組み込まれる配合システムの一例を模式的に示す概略システム図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
また、以下の実施形態では、本実施形態に係る配合ユニット及びこれを備えた材料配合装置を設置した状態を基準として上下方向等の方向を説明する。
図１〜図６は、本実施形態に係る配合ユニット及びこれを備えた材料配合装置の一例を模式的に示す図である。
【００１１】
本実施形態に係る配合ユニット１０は、図１に示すように、複数種の粉粒体材料を配合する材料配合装置１を構成する。この配合ユニット１０は、図１〜図３に示すように、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下方側に向けて供給する複数の材料供給容器３０を保持する容器保持部１１と、これら複数の材料供給容器３０から供給された粉粒体材料を受け入れて計量する計量容器３４の収容空間１６を区画する四周の壁部２０，２１，２３，２４と、計量容器３４から排出された粉粒体材料を混合する撹拌羽根３８の軸３９と略同心円弧状の湾曲面形状とされた混合室底壁部２６と、を一体的に形成（一体成形）した構成とされている。また、本実施形態に係る材料配合装置１は、この配合ユニット１０と、この配合ユニット１０の容器保持部１１に保持される複数の材料供給容器３０と、この配合ユニット１０の収容空間１６に収容される計量容器３４と、この配合ユニット１０の混合室底壁部２６上方において回転自在に設置される撹拌羽根３８と、を備えている。
【００１２】
本実施形態に係る配合ユニット１０及びこれを備えた材料配合装置１は、上述のような構成としたことで、取扱性及びメンテナンス性を向上を向上させることができる。
つまり、容器保持部１１と四周の壁部２０，２１，２３，２４と混合室底壁部２６とを一体的に形成した構成としている。従って、一体的に形成された配合ユニット１０に、材料供給容器３０を保持する機能と、計量容器３４の収容空間１６を区画する機能と、撹拌羽根３８が配される混合室１７を区画する機能と、を付与することができ、別部品の組み合わせや溶接によってこれらの機能を構成したものと比べて、部品管理や組み付けの手間を要せず、取扱性を極めて向上させることができる。また、後記するように鋳造成形することで一体化することができ、総合的に低コスト化を図ることができる。また、板金加工や溶接、スライド係合等によって形成したものと比べて、ひずみや変形が生じ難く、寸法精度を向上させることができる。これにより、特に、撹拌羽根３８と混合室底壁部２６とのクリアランスの均一化を図ることができ、混合不足や撹拌羽根３８と混合室底壁部２６との接触等を抑制することができる。また、容器保持部１１と四周の壁部２０，２１，２３，２４との間及び壁部２０，２１，２３，２４と混合室底壁部２６との間に継目や接合隙間が生じることがないため、これらの間に粉塵が付着・堆積し難くなり、また、清掃性を向上させることができる。
【００１３】
ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。
また、上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。
また、粉粒体材料としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）や粉砕材、マスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。また、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を含んだ構成としてもよい。
【００１４】
また、配合ユニット１０は、本実施形態では、図２に示すように、４つの材料供給容器３０の保持が可能な構成とされている。なお、これら材料供給容器３０は、互いに同様の構成であるので、以下では、これらのうちの一つを例にとって説明する。また、配合ユニット１０の具体的構成については後述する。
材料供給容器３０は、上方側部位が筒状とされ、下方側部位が下方側に向かうに従い先細状とされたホッパー形状とされている。本実施形態では、材料供給容器３０の上方側部位を、平面視して略方形状の略四角筒状とした例を示している。図例では、材料供給容器３０の上方側部位を、平面視して略正方形状とした例を示している。
【００１５】
また、この材料供給容器３０の四周を区画する周壁部のうち、互いに隣り合う壁部を上下方向の概ね全体に亘って略垂直板状とし、残余の互いに隣り合う壁部を、略垂直板状とされた上方側部位の下端縁から下方側に向かうに従い略垂直板状とされた壁部同士の隅部に向けて傾斜する傾斜板状とした例を示している。このような構成により、略垂直板状とされた壁部同士を対向させるようにして４つの材料供給容器３０を配合ユニット１０に保持させた状態では、これら４つの材料供給容器３０の傾斜板状とされた壁部によって下方側に向かうに従い先細状の略逆四角錘台状の外観を呈する。
また、材料供給容器３０の略垂直板状とされた壁部のうちの一方には、後記する配合ユニット１０に設けられた保持突片部１５が挿入される係合部３１が設けられている。この係合部３１は、この一方の壁部に沿うように配される保持突片部１５を受け入れる凹所を区画するように形成されている。図例では、この係合部３１に、保持突片部１５が挿通される上下方向に貫通する孔状の凹所を設けた構成としている。
【００１６】
また、本実施形態では、図６に示すように、材料供給容器３０の上端部に、空気輸送される粉粒体材料を捕集する捕集部３２を設けた構成としている。この捕集部３２には、輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部が設けられている。このような分離部としては、粉粒体材料と輸送空気とを分離可能なものであればどのようなものでもよいが、輸送空気に加えて粉塵を通過させる一方、原料となる粉粒体材料の通過を阻止するパンチングメタルや網状（メッシュ状）の多孔板状体等でもよく、または、邪魔傘状とされたものでもよい。その他、種々の構成とされた分離部の採用が可能である。また、捕集部３２の分離機構としては、いわゆるサイクロン式にて輸送空気から粉粒体材料を分離させる構造とされたものでもよい。なお、この捕集部３２は、材料供給容器３０の上端側の開口を開閉自在に覆う蓋体に設けられたものでもよい。
【００１７】
また、材料供給容器３０には、計量容器３４に向けて粉粒体材料を供給する供給部３３が設けられている。図例では、供給部３３に、材料供給容器３０内において上下方向に移動されて排出口を開閉する構成とされた弁体を設けた例を示している。なお、供給部３３としては、このような構成とされたものに限られず、スライドシャッターや、スクリューフィーダー、振動フィーダー、マスフィーダー、ロータリーフィーダー、テーブルフィーダー等としてもよく、その他、種々の構成とされたものの採用が可能である。また、材料供給容器３０には、材料要求信号を出力する適宜の材料センサーが設けられている。また、図１及び図２では、材料供給容器３０に、蓋体や弁体駆動部、窓部材、材料センサー等を組み付けていない状態を図示している。
【００１８】
計量容器３４は、図１に示すように、材料供給容器３０の下方側に位置するように配合ユニット１０内に配され、ロードセルなどの質量検出器からなる検出部３６を介して配合ユニット１０に保持される。図例では、配合ユニット１０の後記する第４壁部２４を貫通するように設けられ、検出部３６に固定された保持部の配合ユニット１０内の端部に、計量容器３４を着脱自在にかつ引っ掛けるように保持するフック状の引掛部を設けた例を示している。なお、検出部３６としては、上記したような片持ち状に計量容器３４を保持するものに限られない。例えば、配合ユニット１０を横断するように設けられた支持フレームを、計量容器３４を貫通させるように設け、この支持フレームに支持される被支持フレームを計量容器３４に設け、この被支持フレームと支持フレームとの間に検出部３６を設けたような態様としてもよい。検出部３６及び計量容器３４を支持する態様としては、上記したような態様とされたものに限られず、その他、種々の態様とされたものでもよい。
【００１９】
この計量容器３４は、上方側部位が略四角筒状とされ、下方側部位が下方側に向かうに従い先細状とされたホッパー状とされたものでもよい。
また、この計量容器３４の上端側には、上方側に向けて開口する投入口が設けられている。この計量容器３４の投入口は、上流側（上方側）の各材料供給容器３０から供給される各粉粒体材料の受け入れが可能なように設けられている。また、この計量容器３４の下端側には、下方側に向けて開口する排出口が設けられている。また、計量容器３４には、この排出口を開閉する開閉機構が設けられている。
【００２０】
図例では、開閉機構として、斜め上方側に向けて振子状に移動されて排出口を開放させる蓋体３５と、この蓋体３５を開放させる駆動部３７と、を設けた例を示している。また、駆動部３７を、配合ユニット１０の後記する第４壁部２４に固定され、この第４壁部２４を貫通するように設けられたロッドを有したシリンダーとしている。蓋体３５には、この駆動部３７のロッドによって開放側に移動される適宜の従動部が設けられている。また、図例では、この駆動部３７によって開放された蓋体３５を閉鎖側に向けて付勢するばねを設けた例を示している。なお、計量容器３４の排出口を開閉する開閉機構としては、上記のような態様とされたものに限られず、略水平方向（重力方向に直交する方向）にスライドされるスライドシャッターや、計量容器３４側方の回転軸回りに回転されるアーム状の支持部に支持されたフラップ状の弁体としてもよく、その他、種々の構成とされたものの採用が可能である。
【００２１】
撹拌羽根３８は、計量容器３４の下方側に位置するように配され、適宜の駆動部によって軸３９回りに回転される。本実施形態では、この撹拌羽根３８を、軸３９方向を略水平方向に沿わせて配合ユニット１０内に設けた構成としている。また、撹拌羽根３８は、図１及び図５（ｂ）に示すように、この軸３９が配合ユニット１０の軸３９方向に直交する方向に対向する壁部２３，２４の内側面間の略中心に位置するように設けられている。この撹拌羽根３８は、その軸３９方向一方側端部が当該撹拌羽根３８を回転させる駆動部の連結部に対して軸３９方向に抜き差し自在に片持ち状に支持されたものでもよい。
また、この撹拌羽根３８には、粉粒体材料を撹拌する適宜の羽根部が設けられている。
【００２２】
図例では、撹拌羽根３８に、軸３９を挟んで外径側の両側において軸３９方向に延び、かつ当該撹拌羽根３８の回転方向に厚さ方向を沿わせて配される板状の羽根部と、これら両側の羽根部に架け渡され、かつ軸３９方向に間隔を空けて配された複数の板状の羽根部と、を設けた例を示している。また、図例では、この撹拌羽根３８を、軸３９方向に見て架け渡し方向に沿う寸法よりもこれに直交する方向に沿う寸法を小とした例を示している。なお、このような撹拌羽根３８の羽根部としては、上記のような構成とされたものに限られず、粉粒体材料を上下方向や軸３９方向に移動（流動）させて撹拌可能なように適宜の構成とされたものでもよい。
【００２３】
配合ユニット１０は、図３及び図４に示すように、上下方向に長尺状とされている。また、この配合ユニット１０は、図５（ａ）に示すように、平面視して略方形状の略四角筒状とされている。図例では、この配合ユニット１０を、平面視して略正方形状とした例を示している。
この配合ユニット１０の四周の壁部２０，２１，２３，２４は、図５（ｂ）に示すように、撹拌羽根３８の軸３９方向に対向する壁部２０，２１のうちの一方の第１壁部２０及び他方の第２壁部２１と、撹拌羽根３８の軸３９方向に直交する方向に対向する壁部２３，２４のうちの一方の第３壁部２３及び他方の第４壁部２４と、を備えている。
第１壁部２０及び第２壁部２１は、撹拌羽根３８の軸３９方向に厚さ方向を沿わせた板状とされ、互いに平行状に設けられている。第３壁部２３及び第４壁部２４は、撹拌羽根３８の軸３９方向に直交する方向に厚さ方向を沿わせた板状とされ、互いに平行状に設けられている。
【００２４】
本実施形態では、第１壁部２０に、図１及び図５（ｂ）に示すように、撹拌羽根３８及び計量容器３４を出入自在とし、かつ扉１９によって開閉される開口１８を設けた構成としている。このような構成とすれば、扉１９を開放させることで、撹拌羽根３８及び計量容器３４を出入することができ、組付性やメンテナンス性を向上させることができる。
また、この開口１８を、第３壁部２３と第４壁部２４との間の全体に亘って設けた構成としている。つまり、この開口１８の開口幅方向両側を、第３壁部２３及び第４壁部２４によって区画した構成としている。このような構成とすれば、撹拌羽根３８及び計量容器３４の出入性を向上させることができ、また、第３壁部２３及び第４壁部２４の内側面の清掃性を向上させることができる。また、このような開口１８を鋳造成形によって容易に形成することができ、例えば、複数の金属板を溶接等によって接合して開口を区画形成したものと比べて、第１壁部２０の表面や出隅部にビード状の突部が形成されることがないので、扉１９の密閉性を簡易な構造で向上させることができる。
【００２５】
第１壁部２０は、第３壁部２３と第４壁部２４との間の全体に亘って設けられた開口１８によって、開口１８の上側を区画する上側壁部２０ａと、開口１８の下側を区画する下側壁部２０ｂと、に分割されている。なお、このように開口１８を設けた場合には、この開口１８を開閉する扉１９を、収容空間１６を区画する壁部として把握するようにしてもよい。
上側壁部２０ａは、開口１８の開口幅方向に延びるように設けられている。
下側壁部２０ｂは、湾曲面形状とされた混合室底壁部２６の第１壁部２０側端部に下端縁が一連状に形成され、開口１８の開口方向（軸３９方向）に沿う方向に見て（正面視して）、概ね半円形状とされている。
【００２６】
開口１８は、正面視して上下方向に長尺な略方形状とされている。本実施形態では、この開口１８の四隅の入隅部１８ａ，１８ａ，１８ａ，１８ａを、それぞれ凹湾曲面形状としている。このような構成とすれば、当該部位が直交状とされたものと比べて、粉塵の付着や堆積を軽減することができ、また、清掃性を向上させることができる。また、これら入隅部１８ａを凹湾曲面形状とすることで、鋳造成形する際に材料の流れ性を向上させることができ、成形不良の発生を抑制することができる。また、このような凹湾曲面形状を鋳造成形によって容易に一体成形することができ、後加工する必要があるものと比べて、低コスト化を図ることができる。
この開口１８の上下方向に沿う寸法は、上記した計量容器３４及び撹拌羽根３８の出し入れが可能なように適宜の寸法としてもよい。図例では、正面視して計量容器３４の全体が開口１８に重なり合うように、かつ撹拌羽根３８の一部が下側壁部２０ｂに重なり合うように開口１８を設けた構成としている。また、図例では、開口１８の開口下側縁（下側壁部２０ｂの上端縁）を、撹拌羽根３８の軸３９の軸心よりも下方側とし、かつ撹拌羽根３８の羽根部に軸３９方向に見て重なり合う高さ位置とした例を示している。
【００２７】
この開口１８を開閉する扉１９は、配合ユニット１０に対して開閉自在に取り付けられている。図例では、この扉１９を、開口１８を覆うように、かつ第１壁部２０の表面（当該配合ユニット１０の前面）に重ねるようにアウトセット状に設けた例を示している。この扉１９は、第３壁部２３及び第４壁部２４のうちの一方に対して蝶番等の回転連結部材によって上下方向に沿う軸回りに回転自在に連結されたものでもよい。この場合、第３壁部２３及び第４壁部２４のうちの他方側に、扉１９の戸先側端部を保持する適宜の締結具やキャッチ機構等の保持部を設けた構成としてもよい。また、この扉１９は、配合ユニット１０に対して回転自在に連結されたものに限られず、適宜の締結具によって配合ユニット１０に対して着脱自在に設けられたものでもよい。また、この扉１９は、配合ユニット１０内を視認可能な透光性を有したものでもよい。また、配合ユニット１０に、扉１９の開閉状態を検知する適宜のセンサーを設けた構成としてもよい。また、この扉１９に、撹拌羽根３８の開口１８側への移動を規制する抜止部を設けた構成としてもよい。
【００２８】
第２壁部２１は、第１壁部２０の下側壁部２０ｂと同様、湾曲面形状とされた混合室底壁部２６の第２壁部２１側端部に下端縁が一連状に形成され、その下端側部位が軸３９方向に見て（背面視して）、概ね半円形状とされている。
また、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、この第２壁部２１に、撹拌羽根３８の駆動部を固定する固定部２２を設けた構成としている。この固定部２２は、第２壁部２１の表面（当該配合ユニット１０の背面）から突出するように一連状に設けられている。この固定部２２としては、駆動部を受け入れる凹所を区画する形状とされたものでもよい。また、第２壁部２１には、図４（ａ）に示すように、撹拌羽根３８の駆動部の駆動軸が挿通される軸挿通孔２１ａと、材料要求信号を出力する材料センサーの検出部を露出させるセンサー開口２１ｂと、これら駆動部及び材料センサーを固定するねじの止着部の目印となる凹部またはねじの挿通孔を構成する挿通孔２１ｃと、が設けられている。
【００２９】
上記のような構成とすれば、配合ユニット１０に組み付けられる撹拌羽根３８の駆動部や材料センサーを容易に組み付けることができ、また、このような軸挿通孔２１ａやセンサー開口２１ｂ、挿通孔２１ｃを鋳造成形によって容易に形成することができる。なお、第２壁部２１を貫通させた挿通孔２１ｃを設けた態様に代えて、目印凹部を設けた態様としてもよい。
また、図例では、固定部２２の凹所の中心部を貫通させるように軸挿通孔２１ａを設け、固定部２２の凹所を区画する部位を貫通させるように挿通孔２１ｃを設けた例を示している。また、固定部２２の側方に位置させるようにセンサー開口２１ｂ及び挿通孔２１ｃを設けた例を示している。
【００３０】
第３壁部２３は、撹拌羽根３８の軸３９方向両側縁部が第１壁部２０及び第２壁部２１に一連状に形成されている。この第３壁部２３には、図３に示すように、当該配合ユニット１０の側部に付設されるカバーや回転連結部材を取り付けるねじの止着部の目印となる凹部またはねじの挿通孔を構成する挿通孔２３ａが設けられている。このような構成とすれば、上記同様、配合ユニット１０に組み付けられる部材を容易に組み付けることができ、また、挿通孔２３ａを鋳造成形によって容易に形成することができる。なお、上記同様、挿通孔２３ａに代えて目印凹部としてもよい。
第４壁部２４は、撹拌羽根３８の軸３９方向両側縁部が第１壁部２０及び第２壁部２１に一連状に形成されている。これら第３壁部２３及び第４壁部２４の下端部は、混合室底壁部２６に一連状に形成されている。
また、本実施形態では、第４壁部２４に、計量容器３４の検出部３６が固定される支持部２５を設けている。
【００３１】
支持部２５は、第４壁部２４の表面（当該配合ユニット１０の側面）から突出するように一連状に設けられている。この支持部２５は、上下方向に厚さ方向を沿わせた略板状とされ、撹拌羽根３８の軸３９方向に延びるように設けられている。
また、この支持部２５は、撹拌羽根３８の軸３９方向の途中部位に検出部３６のロードセルの変形を許容する段下部を設けた構成とされている。また、この支持部２５には、検出部３６を固定するねじや検出部３６のロードセルの過剰な変形を規制する規制部を構成するねじが挿通される挿通孔２５ａが厚さ方向に貫通するように設けられている。なお、この支持部２５や上記した固定部２２のように四周の壁部２０，２１，２３，２４の表面から突出するように設けられた部位と表面との入隅部を、凹湾曲面形状としてもよい。
【００３２】
また、第４壁部２４には、上記した計量容器３４を着脱自在に保持する保持部が挿通される挿通孔２４ａが設けられている。この挿通孔２４ａは、検出部３６のロードセルの変形を伴い上下動する保持部の上下動を許容するように設けられている。図例では、この挿通孔２４ａを、撹拌羽根３８の軸３９方向に長尺な長孔状とした例を示している。
また、第４壁部２４には、上記した計量容器３４の蓋体３５を開放させる駆動部３７のロッドが挿通される挿通孔２４ｂと、この駆動部３７や上記同様のカバー、扉１９の開閉センサー等を固定するねじの止着部の目印となる凹部またはねじの挿通孔を構成する挿通孔２４ｃと、が設けられている。このような構成とすれば、上記同様、配合ユニット１０に組み付けられる部材を容易に組み付けることができ、また、挿通孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃを鋳造成形によって容易に形成することができる。なお、上記同様、挿通孔２４ｃに代えて目印凹部としてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、周方向に隣り合う壁部としての第２壁部２１と第３壁部２３との入隅部２１ｄ及び第２壁部２１と第４壁部２４との入隅部２１ｄを、凹湾曲面形状としている。このような構成とすれば、上記同様、粉塵の付着や堆積を軽減することができ、また、清掃性を向上させることができ、また、成形不良の発生を抑制することができ、また、低コスト化を図ることができる。なお、第１壁部２０の上側壁部２０ａとこれの両側の第３壁部２３及び第４壁部２４との入隅部も同様、凹湾曲面形状としてもよい。
また、本実施形態では、図５（ｄ）に示すように、第１壁部２０の下側壁部２０ｂ及び第２壁部２１と混合室底壁部２６との入隅部２６ｂ，２６ｂを、凹湾曲面形状としている。このような構成とすれば、上記同様、清掃性を向上させることができ、また、成形不良の発生を抑制することができ、また、低コスト化を図ることができる。第２壁部２１と混合室底壁部２６との入隅部２６ｂは、上記した第２壁部２１とその両側の第３壁部２３及び第４壁部２４との入隅部２１ｄ，２１ｄに一連状に形成されている。
【００３４】
混合室底壁部２６は、図１及び図４（ａ）に示すように、上方側を向く内側面２６ａが撹拌羽根３８の軸３９と略同心円弧状の凹湾曲面形状とされ、下方側を向く外側面が内側面２６ａと略平行状の凸湾曲面形状とされている。この混合室底壁部２６の内側面２６ａ及び外側面は、両側の第３壁部２３及び第４壁部２４の内側面及び外側面にそれぞれ一連状となるように形成されている。
この混合室底壁部２６、四周の壁部２０（２０ｂ），２１，２３，２４及び扉１９によって混合室１７を区画している。
また、本実施形態では、この混合室底壁部２６の内側面２６ａにおいて開口するように排出口２７を設けた構成としている。また、図５（ｂ）に示すように、この排出口２７を、平面視して混合室底壁部２６の略中心部に位置するように設けた例を示している。また、混合室底壁部２６の内側面２６ａ側の排出口２７の周縁部２６ｃを、凸湾曲面形状としている（図５（ｄ）参照）。
【００３５】
また、混合室底壁部２６の外側面側（下面側）には、図３及び図４に示すように、この排出口２７を区画する排出管状部２８が下方側に向けて延出するように設けられている。この排出管状部２８は、混合室底壁部２６に一連状に形成されている。なお、この排出管状部２８の上端部外周面と混合室底壁部２６の外側面との入隅部を、凹湾曲面形状としてもよい。
また、この排出管状部２８の下端部に、径方向に延びるフランジ部２９を設けた例を示している。また、このフランジ部２９に、図３に示すように、当該配合ユニット１０を設置対象に固定するねじの止着部の目印となる凹部またはねじの挿通孔を構成する挿通孔２９ａを設けた構成としている。また、このフランジ部２９と混合室底壁部２６とを接続するようにリブ２６ｄ，２６ｅを設けた構成としている。図例では、排出管状部２８の外周面から径方向に突出させるように、４つのリブ２６ｄ，２６ｅを設けた例を示している。
【００３６】
容器保持部１１は、図３及び図４に示すように、当該配合ユニット１０の上端部に設けられている。また、容器保持部１１は、本実施形態では、四周の壁部２０，２１，２３，２４によって区画される上方開口を複数に区画するように設けられた仕切フレーム部１４を備えている。このような構成とすれば、この仕切フレーム部１４によって配合ユニット１０の上端側の強度を向上させることができる。また、この仕切フレーム部１４は、壁部２０，２１，２３，２４に一体的に形成されることとなるので、これらの間に継目や接合隙間が形成されることがなく、これらの間に粉塵が付着・堆積し難くなり、また、清掃性を向上させることができる。
【００３７】
本実施形態では、上記のように４つの材料供給容器３０の保持が可能なように、図５（ａ）に示すように、上方開口を４つに区画するように仕切フレーム部１４を設けた構成としている。また、第１壁部２０と第２壁部２１とに架け渡すように仕切フレーム部１４を設け、第３壁部２３と第４壁部２４とに架け渡すように仕切フレーム部１４を設けた構成としている。また、第１壁部２０と第２壁部２１とに架け渡された仕切フレーム部１４と第３壁部２３と第４壁部２４とに架け渡された仕切フレーム部１４とを、四周の壁部２０，２１，２３，２４によって区画される上方開口の平面視した状態における中心部において交差させるように、かつ一体的に設けた構成としている。また、この仕切フレーム部１４は、四周の壁部２０，２１，２３，２４の上端部に一連状に形成されている。なお、図例では、仕切フレーム部１４を、四周の壁部２０，２１，２３，２４の上端部から上方側に向けて突出させるように設けた例を示しているが、このような態様に限られない。
【００３８】
この仕切フレーム部１４及び四周の壁部２０，２１，２３，２４の上端部によって、各材料供給容器３０の下端部を受け入れる４つの容器受入開口１２を区画している。
また、図５（ｃ）に示すように、四周の壁部２０，２１，２３，２４の上端部に、内側に向けて突出し、内側に向けて下坂状に傾斜する傾斜面１３を構成する突段部を一連状に設けた構成としている。つまり、各容器受入開口１２の四周の内側面は、隣接する２つの内側面が略垂直面状の仕切フレーム部１４の側面とされ、他の隣接する２つの内側面が傾斜面１３，１３とされている。
また、この突段部と第２壁部２１との入隅部２１ｅを、凹湾曲面形状としている。また、第３壁部２３と突段部との入隅部及び第４壁部２４と突段部との入隅部も同様、凹湾曲面形状とされている。このような構成とすれば、上記同様、清掃性を向上させることができ、また、成形不良の発生を抑制することができ、また、低コスト化を図ることができる。
上記した材料供給容器３０は、その傾斜板状とされた壁部が傾斜面１３に当接され、略垂直板状とされた壁部が仕切フレーム部１４の側面に当接される。
【００３９】
また、本実施形態では、仕切フレーム部１４に上方側に突出するように、かつ材料供給容器３０の側部に設けられた係合部３１に挿入される保持突片部１５を設けた構成としている。このような構成とすれば、保持突片部１５を材料供給容器３０の係合部３１に挿入させることで、材料供給容器３０を保持させることができる。
また、仕切フレーム部１４に、４つの材料供給容器３０のそれぞれの係合部３１に挿入される４つの保持突片部１５を設けた構成としている。これら保持突片部１５は、仕切フレーム部１４の架渡方向に直交する方向に厚さ方向を沿わせた略板状とされている。つまり、第１壁部２０と第２壁部２１とに架け渡された仕切フレーム部１４の保持突片部１５，１５は、第３壁部２３と第４壁部２４との対向方向に厚さ方向を沿わせた略板状とされ、第３壁部２３と第４壁部２４とに架け渡された仕切フレーム部１４の保持突片部１５，１５は、第１壁部２０と第２壁部２１との対向方向に厚さ方向を沿わせた略板状とされている。
【００４０】
また、これら保持突片部１５は、厚さ寸法が仕切フレーム部１４の上記架渡方向に直交する方向に沿う寸法よりも小とされ、厚さ方向一方面が仕切フレーム部１４の一側面と同一平面状となるように設けられている。つまり、これら保持突片部１５は、仕切フレーム部１４の上記架渡方向に直交する方向で一方側に片寄った部位に設けられている。これら保持突片部１５の厚さ寸法は、これらが挿通される係合部３１が隣接する材料供給容器３０の壁部に干渉し難くなるように、また、強度上の観点等から適宜の寸法としてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、これら保持突片部１５を、上端側に向かうに従い厚さ寸法が小となる先細状としている。このような構成とすれば、保持突片部１５を材料供給容器３０の係合部３１に挿入させ易くなり、また、クリアランスを小さくすることができ、がたつきを軽減することができる。また、このような先細状の保持突片部１５を鋳造成形によって容易に一体成形することができる。図例では、これら保持突片部１５の上側部位の厚さ方向一方面を、Ｃ面取状の傾斜面１５ａとし、厚さ方向他方面を全体に亘って平坦面状とした例を示している。また、傾斜面１５ａを、当該保持突片部１５が挿入される係合部３１を有した材料供給容器３０の壁面に沿わせられる側とは異なる側の面に設けた構成としている。なお、このような態様に代えて、保持突片部１５の厚さ方向両面に傾斜面を設けた構成としてもよい。
また、本実施形態では、これら保持突片部１５を、厚さ方向に見て、上端側に向かうに従い先細状としている。図例では、これら保持突片部１５の上側部位の幅方向両側部にＣ面取状の面取部を設けた例を示している。
上記した材料供給容器３０は、係合部３１に保持突片部１５が挿入され、下端部が容器受入開口１２に挿入されて容器保持部１１に保持される。
【００４２】
上記のような構成とされた配合ユニット１０は、その全体が同一の金属系材料から一体的に形成されている。本実施形態では、この配合ユニット１０を、ステンレス鋼から一体的に形成されたものとしている。このような構成とすれば、例えば、鉄板等から形成されたものと比べて、防錆や帯電防止のための塗装処理を不要にすることができ、塗装剥がれも防止することができる。
このような配合ユニット１０は、鋳造成形によって形成された鋳造成形品（鋳物）としてもよい。また、この配合ユニット１０は、ロストワックス法によって形成されたものでもよい。このような構成とすれば、砂型鋳造等によって形成したものと比べて、表面平滑性や寸法精度を向上させることができる。
【００４３】
上記のような構成とされた材料配合装置１は、図６に示すように、複数種の粉粒体材料を所定の配合比（質量比）になるように配合する配合システムＡを構成する。
図例では、材料配合装置１の配合ユニット１０を、成形機２上に設置した例を示している。なお、成形機２としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する射出成形機でもよいが、他の材料用の射出成形機でもよく、または種々の材料用の押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機でもよい。
また、図例では、上記のように４つの材料供給容器３０を設けた例を示している。これら４つの材料供給容器３０としては、主材となるナチュラル材、マスターバッチ材、添加材、及び粉砕材のそれぞれを貯留し供給するものでもよい。
また、図例では、配合システムＡに、材料元３からの粉粒体材料を各材料供給容器３０に向けて空気輸送する空気輸送機６を設けた例を示している。図例では、４つの材料供給容器３０のそれぞれに材料輸送管路４を介して接続された４つの材料元３を設けた例を示している。
【００４４】
これら材料元３としては、ナチュラル材を貯留する第１材料元３Ａ、マスターバッチ材貯留する第２材料元３Ｂ、添加材を貯留する第３材料元３Ｃ及び粉砕材を貯留する第４材料元３Ｄとしてもよい。なお、これら第１材料元３Ａ、第２材料元３Ｂ、第３材料元３Ｃ及び第４材料元３Ｄの区別を要しない場合には、単に材料元３として説明する。
また、図例では、第１材料元３Ａ、第２材料元３Ｂ及び第３材料元３Ｃを、タンク状とした例を示している。また、第４材料元３Ｄとしては、成形機２から取り出されて成形品と分離されたスプルやランナ、バリ等の成形副産物や、成形不良品等の被粉砕材を粉砕する粉砕機としてもよい。なお、この粉砕機の投入ホッパーへの被粉砕材の投入は、適宜の成形副産物取出装置やベルトコンベア等の搬送手段によってなされるものでもよい。
【００４５】
これら材料元３に接続された材料輸送管路４は、各材料供給容器３０の上記した捕集部３２に接続されている。また、各材料供給容器３０の捕集部３２には、空気吸引管路５がそれぞれに接続されている。
これら捕集部３２に接続された空気吸引管路５は、輸送空気切替弁７を介して空気輸送機６に接続されている。輸送空気切替弁７は、複数の空気吸引管路５のうちのいずれか一つを空気輸送機６の吸込側に連通させるように切り替えられる構成とされている。空気輸送機６には、バグフィルターやサイクロンフィルター等の適宜の集塵部や、輸送空気源を構成する吸引ブロワー等が設けられている。
【００４６】
また、配合システムＡの適所には、当該配合システムＡの各部を制御するＣＰＵ等からなる制御部を有した制御盤が設けられている。このような制御盤には、各種設定などの設定や入力、表示をするための表示部及び操作部を構成する表示操作部や、この表示操作部の操作により設定、入力された設定条件や入力値、後記する各モード等を実行するための制御プログラムなどの各種プログラム、予め設定された各種動作条件、各種データテーブル等が格納され、各種メモリ等から構成された記憶部が設けられている。これら表示操作部や記憶部、上記した検出部３６、各材料供給容器３０の供給部３３、空気輸送機６の輸送空気源、輸送空気切替弁７、第４材料元３Ｄを構成する粉砕機の駆動部、各材料供給容器３０に設けられた材料センサー、計量容器３４の開閉機構を構成する駆動部３７、撹拌羽根３８の駆動部、混合室１７に設けられた材料センサー等は、制御部に信号線等を介してそれぞれ接続されている。なお、制御部は、材料元３の材料センサーや排出部にも必要に応じて接続されたものでもよい。
【００４７】
上記のような構成とされた配合システムＡにおいては、材料元３から材料供給容器３０に向けて粉粒体材料を空気輸送する輸送モードと、計量容器３４における計量モードと、混合室１７における混合モードと、が実行される。
輸送モードにおいては、材料供給容器３０の材料センサーが材料要求信号を出力していれば、その材料供給容器３０の捕集部３２に接続された空気吸引管路５と空気輸送機６とを連通させるように輸送空気切替弁７を切り替え、空気輸送機６の輸送空気源を起動する。これにより、材料元３から材料供給容器３０に粉粒体材料が輸送される。なお、当該配合システムＡの稼働初期等において複数（全て）の材料供給容器３０の材料センサーから材料要求信号が出力されている場合には、予め設定された優先順位等に従って各材料供給容器３０に向けて順次、輸送モードの実行がなされるものでもよい。
【００４８】
上記のように輸送モードが実行され、各材料供給容器３０に粉粒体材料が貯留されれば、計量モードの実行がなされる。
計量モードにおいては、相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように、各材料供給容器３０の供給部３３のそれぞれを制御し、計量容器３４に向けて各粉粒体材料を順次供給させて１バッチ計量を行うようにしてもよい。粉粒体材料毎の目標計量値は、表示操作部を介して入力された１バッチ目標量及び粉粒体材料毎の質量比に基づいて算出されて設定されたものでもよい。
計量容器３４に１バッチ計量分の粉粒体材料が収容され、混合室１７の材料センサーが材料要求信号を出力していれば、計量容器３４の排出口を開放させ、混合室１７に向けて排出させ、撹拌羽根３８を回転させて混合モードを実行するようにしてもよい。また、計量容器３４が空状態となれば、計量モードを実行し、混合室１７の材料センサーから材料要求信号が出力されるまで計量容器３４に１バッチ計量分の粉粒体材料を収容させておくようにしてもよい。
【００４９】
上記のように混合室１７において粉粒体材料の混合がなされれば、成形機２において適宜、捨て打ちや試し打ち等の成形準備工程が実行され、成形工程が逐次なされる定常運転工程に移行する。また、成形機２において発生した被粉砕材が適宜、第４材料元３Ｄを構成する粉砕機において粉砕される。以下、同様にして混合室１７の材料センサーから材料要求信号が出力されれば、計量容器３４の排出口を開放させて混合モードを実行し、計量容器３４が空状態となれば、計量モードを実行する。また、各材料供給容器３０の材料センサーから材料要求信号が出力されれば、輸送モードの実行がなされる。なお、当該配合システムＡにおいて実行される各モードとしては、上記のような態様に限られず、その他、種々の変形が可能である。
【００５０】
また、材料元３からの粉粒体材料を捕集部３２に向けて空気輸送する態様としては、上記のような吸引輸送に限られず、材料元３の排出部に圧縮空気を供給し、捕集部３２に向けて粉粒体材料を圧送する態様としてもよい。この場合は、捕集部３２に適宜の集塵部を設けた排気管を接続した構成としてもよい。また、各材料供給容器３０への粉粒体材料の供給（補給）態様としては、空気輸送する態様に限られず、上流側（上方側）から自重落下させて供給（補給）する態様としてもよく、または、作業者によってなされるものでもよい。また、当該配合システムＡの供給先としては、単一の供給先に限られず、複数の供給先でもよい。また、混合室１７において混合された粉粒体材料が供給先としての成形機２に向けて垂れ流し状に供給される態様に限られず、混合室１７またはその下流側（下方側）の貯留部から供給先に向けて空気輸送される態様としてもよい。この場合は、配合ユニット１０を成形機２上に設置する態様に代えて、適宜のフレームや架台に支持させるようにしてもよい。
【００５１】
また、上記した例では、配合ユニット１０を、４つの材料供給容器３０を保持可能な構成としたが、４つ以外の複数の材料供給容器３０を保持可能な構成としてもよい。この場合は、容器保持部１１を構成する仕切フレーム部１４等を適宜、変形するようにしてもよい。また、材料供給容器３０を保持する容器保持部１１としては、仕切フレーム部１４を備えた構成に限られず、その他、種々の構成とされたものでもよい。また、上記した例では、第１壁部２０に開口１８及び扉１９を設けた例を示しているが、このような態様に代えて、他の壁部に開口や扉を設けた構成等としてもよい。本実施形態に係る配合ユニット１０及びこれを備えた材料配合装置１の各部材及び各部の具体的構成は、上記した構成に限られず、その他、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１      材料配合装置
１０    配合ユニット
１１    容器保持部
１４    仕切フレーム部
１５    保持突片部
１６    収容空間
１８    開口
１９    扉
２０    第１壁部（壁部）
２１    第２壁部（壁部）
２１ｃ  挿通孔
２１ｄ  入隅部（周方向に隣り合う壁部同士の入隅部）
２３    第３壁部（壁部）
２３ａ  挿通孔
２４    第４壁部（壁部）
２４ｃ  挿通孔
２６    混合室底壁部
２６ｂ  入隅部（軸方向に対向する壁部と混合室底壁部との入隅部）
３０    材料供給容器
３１    係合部
３４    計量容器
３８    撹拌羽根
３９    軸
【図１】
2020065950.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020065950.tif 000007
【図６】
2020065950.tif 000008