(57)【要約】【課題】粉粒体材料の噛み込みに起因する損傷等の抑制が可能でありながらも、密閉性を向上し得る粉粒体材料の排出装置を提供する。【解決手段】粉粒体材料を貯留する貯留部２の下端側に設けられる粉粒体材料の排出装置１であって、前記貯留部側となる上流側開口３３周囲に第１弁座面３１が設けられ、排出側となる下流側開口３４周囲に第２弁座面３２が設けられた材料排出管部３０と、前記第１弁座面に対して略直交する方向に移動されて前記上流側開口を開閉し、かつ閉鎖位置において粉粒体材料の排出を抑止する第１弁体１９と、前記第２弁座面に対して略直交する方向に移動されて前記下流側開口を開閉し、かつ閉鎖位置において該下流側開口を略気密的に封止する第２弁体２９と、を備えており、粉粒体材料の排出を停止させる際には、前記第１弁体が閉鎖された後に前記第２弁体が閉鎖される構成とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体材料を貯留する貯留部の下端側に設けられる粉粒体材料の排出装置であって、
前記貯留部側となる上流側開口周囲に第１弁座面が設けられ、排出側となる下流側開口周囲に第２弁座面が設けられた材料排出管部と、前記第１弁座面に対して略直交する方向に移動されて前記上流側開口を開閉し、かつ閉鎖位置において粉粒体材料の排出を抑止する第１弁体と、前記第２弁座面に対して略直交する方向に移動されて前記下流側開口を開閉し、かつ閉鎖位置において該下流側開口を略気密的に封止する第２弁体と、を備えており、粉粒体材料の排出を停止させる際には、前記第１弁体が閉鎖された後に前記第２弁体が閉鎖される構成とされていることを特徴とする粉粒体材料の排出装置。
【請求項２】
請求項１において、
粉粒体材料の排出を停止させる際に、前記第１弁体が閉鎖された後に前記第２弁体が閉鎖されるように、前記第２弁体の閉鎖側への移動速度を前記第１弁体の閉鎖側への移動速度よりも小とする第２弁体速度制限機構を備えていることを特徴とする粉粒体材料の排出装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１弁体を移動させる第１駆動部を開放側から閉鎖側に切り替える第１切替部と、前記第２弁体を移動させる第２駆動部を開放側から閉鎖側に切り替える第２切替部と、を備えており、粉粒体材料の排出を停止させる際に、前記第１弁体が閉鎖された後に前記第２弁体が閉鎖されるように、これら第１切替部及び第２切替部が切替制御されることを特徴とする粉粒体材料の排出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記材料排出管部は、前記上流側開口から受け入れた粉粒体材料を前記下流側開口から粉粒体材料の自重落下によって排出可能な構成とされていることを特徴とする粉粒体材料の排出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記材料排出管部は、前記第１弁体の移動空間を区画する第１弁体ケーシングの内周側壁において前記上流側開口を開口させるように設けられており、
前記第１弁体は、前記上流側開口が設けられた内周側壁に対向状に配置された内周側壁側から略水平方向に移動されて該上流側開口を開閉する構成とされていることを特徴とする粉粒体材料の排出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記第１弁体と前記第２弁体とは、同寸同形状とされていることを特徴とする粉粒体材料の排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体材料を排出する粉粒体材料の排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉粒体材料を貯留する貯留部の下端側には、貯留部に貯留された粉粒体材料の排出を制御する排出装置が設置される。このような排出装置としては、貯留部の下端側に設けられた排出管に対して直交方向にスライドされ、排出管に連通される開口部が設けられたスライド弁体を備えた排出装置が知られている。このような排出装置においては、閉鎖させる際にスライド弁体の開口部周縁部と弁体ケーシングの開口部周縁部との間に粉粒体材料を噛み込み易く、また、噛み込み解除時における衝撃によって弁体駆動部等に損傷が生じ易くなることが考えられた。
例えば、下記特許文献１には、貯留部の下端に連設される材料排出路の末端の排出口の周囲の弁座面に対して略直交方向に弁体を移動させて排出口を開閉する構成とされ、かつ閉位置において弁体と弁座面との間に粉粒体材料を通過させない程度の隙間が形成される構成とされた排出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６２１９３号公報
【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に記載された排出装置では、閉位置において弁体と弁座面との間に隙間が形成されるため、密閉性の観点からは更なる改善が望まれる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、粉粒体材料の噛み込みに起因する損傷等の抑制が可能でありながらも、密閉性を向上し得る粉粒体材料の排出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、本発明に係る粉粒体材料の排出装置は、粉粒体材料を貯留する貯留部の下端側に設けられる粉粒体材料の排出装置であって、前記貯留部側となる上流側開口周囲に第１弁座面が設けられ、排出側となる下流側開口周囲に第２弁座面が設けられた材料排出管部と、前記第１弁座面に対して略直交する方向に移動されて前記上流側開口を開閉し、かつ閉鎖位置において粉粒体材料の排出を抑止する第１弁体と、前記第２弁座面に対して略直交する方向に移動されて前記下流側開口を開閉し、かつ閉鎖位置において該下流側開口を略気密的に封止する第２弁体と、を備えており、粉粒体材料の排出を停止させる際には、前記第１弁体が閉鎖された後に前記第２弁体が閉鎖される構成とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る粉粒体材料の排出装置は、上述のような構成としたことで、粉粒体材料の噛み込みに起因する損傷等の抑制が可能でありながらも、密閉性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉粒体材料の排出装置の一例を模式的に示す概略縦断面図、及び同排出装置を含む粉粒体材料の輸送システムの一例を模式的に示す概略システム図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、同排出装置の概略縦断面図である。
【図３】（ａ）は、同輸送システムの概略ブロック図、（ｂ）は、同輸送システムにおいて実行される基本動作の一例を模式的に示す概略タイムチャートである。
【図４】（ａ）は、同輸送システムの一変形例に係る概略ブロック図、（ｂ）は、同輸送システムにおいて実行される基本動作の一例を模式的に示す概略タイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、本実施形態に係る粉粒体材料の排出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３は、本実施形態に係る粉粒体材料の排出装置の一例及びこれを用いて実行される基本動作の一例を模式的に示す図である。
【００１０】
本実施形態に係る粉粒体材料の排出装置１は、図１に示すように、粉粒体材料を貯留する貯留部２の下端側に設けられる。
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。
【００１１】
この排出装置１が下端に設けられる貯留部２としては、ホッパー状やタンク状、ドラム状等の種々の形状とされた容器であってもよい。また、この貯留部２は、外気から略遮断された状態で粉粒体材料を貯留する構成とされたものでもよく、減圧下で粉粒体材料を貯留する構成とされたものでもよい。また、貯留部２は、循環管路を介して循環されるガスが導入されるものでもよい。また、貯留部２に導入されるガスとしては、窒素ガス等の不活性ガスや除湿されたガスでもよい。また、貯留部２は、ヒーター等によって加熱されたガスが導入される乾燥ホッパーでもよい。
【００１２】
この排出装置１の排出先は、当該排出装置１から垂れ流し状に自重で流下する粉粒体材料を受け入れる適宜の貯留部や、成形機３等の加工装置でもよいが、本実施形態では、材料輸送管路４を介して接続され、空気輸送される粉粒体材料を捕集する捕集装置５とされている。また、この捕集装置５を、成形機３上に設置した例を示している。なお、成形機３としては、合成樹脂成形品を成形する射出成形機に限られず、他の材料用の射出成形機であってもよく、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あってもよい。
この捕集装置５には、空気輸送機７に接続された空気吸引管路が接続され、この空気吸引管路に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させるフィルター等の適宜の分離部が設けられている。また、この捕集装置５には、材料要求信号を出力する材料センサ６が設けられている。空気輸送機７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、吸引ブロワー等からなる空気源８が設けられている。
【００１３】
なお、当該排出装置１の排出先（輸送先）としては、単一の輸送先に限られず、複数の輸送先であってもよい。また、空気輸送機７としては、排出装置１から排出される粉粒体材料を輸送先としての捕集装置５に向けて吸引輸送する構成とされたものに限られず、排出装置１の排出部３５に高圧の輸送空気を導入する圧縮空気源を接続し圧送する構成とされたものでもよい。この場合は、捕集装置５に、排気管や、塵埃等を捕捉する集塵部等を設けた構成等としてもよい。
【００１４】
排出装置１は、図１に示すように、貯留部２側となる上流側開口３３周囲に第１弁座面３１が設けられ、排出側となる下流側開口３４周囲に第２弁座面３２が設けられた材料排出管部３０を備えている。また、排出装置１は、第１弁座面３１に対して略直交する方向に移動されて上流側開口３３を開閉する第１弁体１９と、第２弁座面３２に対して略直交する方向に移動されて下流側開口３４を開閉する第２弁体２９と、を備えている。
本実施形態では、材料排出管部３０は、上流側開口３３から受け入れた粉粒体材料を下流側開口３４から粉粒体材料の自重落下によって排出可能な構成とされている。このような構成としては、軸方向を略上下方向に沿わせた略鉛直管状とされたものでもよいが、本実施形態では、この材料排出管部３０を、上流側開口３３から下流側開口３４に向かうに従い下るように傾斜する傾斜管状とした構成としている。
【００１５】
この材料排出管部３０は、軸方向の概ね全体に亘って略同径状とされた略円筒状とされている。この材料排出管部３０の水平面（自重落下方向に直交する面）に対する傾斜角度は、粉粒体材料の排出性や上下方向に沿う寸法のコンパクト化を図る観点等から適宜の角度としてもよい。この材料排出管部３０の傾斜角度を、例えば、１５度〜６０度程度としてもよく、好ましくは、２５度〜４５度程度としてもよく、図例では、３５度程度とした例を示している。また、この材料排出管部３０の軸方向に沿う寸法は、粉粒体材料の排出性や軸方向に沿う寸法のコンパクト化を図る観点等から適宜の寸法としてもよい。なお、この材料排出管部３０は、略円筒状とされたものに限られず、略角筒状とされたものでもよい。
【００１６】
また、材料排出管部３０は、第１弁体１９の移動空間１１を区画する第１弁体ケーシング１０の内周側壁を構成する排出側側壁１３において上流側開口３３を開口させた構成とされている。
第１弁体ケーシング１０は、材料排出管部３０の上流側に連なるように設けられている。この第１弁体ケーシング１０は、貯留部２と材料排出管部３０とを連通させるように設けられており、貯留部２側となる上方側に向けて開口する受入口１２を設けた構成とされている。また、第１弁体ケーシング１０は、移動空間１１を区画する略四角筒状とされた部位と、その上端側に設けられ、受入口１２の上方側に設けられる貯留部２の下端に接合されるフランジ状の接合部を上端部に設けた略逆円錐台筒状部と、を備えている。
【００１７】
移動空間１１は、下方側の底壁と、上流側開口３３が開口された排出側側壁１３と、この排出側側壁１３に対向状に配置され、第１弁体１９を移動させる第１駆動部１６が設けられる側となる駆動側側壁１４と、これら排出側側壁１３及び駆動側側壁１４の両端同士を接続するように、かつ互いに対向状に設けられた両側側壁と、によって区画されている。なお、以下では、水平方向に離間して互いに対向状に配置される排出側側壁１３と駆動側側壁１４との対向方向を第１方向とし、この第１方向及び上下方向に直交する方向、つまり、両側側壁の対向方向を第２方向として説明する。また、第１弁体ケーシング１０の底壁や両側側壁のうちの一方の側壁等に、蓋体等によって開閉自在とされ残材を排出する残材排出部を設けた構成としてもよい。また、両側側壁のうちの一方に、第１弁体ケーシング１０内を視認可能とする窓部等を設けた構成としてもよい。
【００１８】
排出側側壁１３に設けられた上流側開口３３は、第１方向に見て略円形状とされている。本実施形態では、この上流側開口３３の開口周縁部を、駆動側側壁１４側に向かうに従い拡開するテーパ状とし、このテーパ状とされた上流側開口３３の開口周縁部を、閉鎖位置の第１弁体１９が対面される第１弁座面３１としている。なお、このような態様に代えて、第１方向駆動側側壁１４側に向く略垂直面状とされた第１弁座面３１に閉鎖位置の第１弁体１９が対面される構成としてもよい。また、図例では、別体とされた排出側側壁１３と材料排出管部３０の上流側部位とをフランジ接合した例を示しているが、材料排出管部３０の上流側部位または全体を排出側側壁１３に一体的に設けた構成としてもよい。
【００１９】
第１駆動部１６は、第１弁体１９を上流側開口３３の軸心（円心）を通る軸方向に沿って移動させる構成とされている。本実施形態では、第１駆動部１６は、第１弁体１９を駆動側側壁１４側から略水平方向に移動させる構成とされている。つまり、第１弁体１９は、略水平方向に移動されて上流側開口３３を開閉する構成とされている。
本実施形態では、この第１駆動部１６を、シリンダー本体１７に対して第１方向に伸縮されるロッド１８を有したシリンダーとしている。このような第１駆動部１６を構成するシリンダーとしては、例えば、油圧シリンダーや電動シリンダーでもよいが、本実施形態では、エアーシリンダーとしている。
この第１駆動部１６には、図３（ａ）に示すように、シリンダー本体１７内に収容され、ロッド１８の基端部に連結されたピストンをスライド方向に移動させるための作動流体としてのエアーを導入するポート１７ａ，１７ｂが設けられている。
【００２０】
駆動側側壁１４には、第１駆動部１６のロッド１８が挿通される開口が第１方向に貫通して設けられている。この開口は、上記した上流側開口３３と略同軸状に設けられている。また、この開口は、上流側開口３３と略同径状とされ、開口周縁部が上流側開口３３と同様、排出側側壁１３側に向かうに従い拡開するテーパ状とされている。なお、この駆動側側壁１４の開口は、上流側開口３３と略同径状とされたものに限られず、上流側開口３３よりも小径状または大径状とされたものでもよい。
第１駆動部１６は、この駆動側側壁１４に、取付プレート１５を介して固定されている。この取付プレート１５は、駆動側側壁１４に対して着脱自在に固定されたものでもよい。
【００２１】
第１弁体１９は、閉鎖位置において粉粒体材料の排出を抑止する構成とされている。この第１弁体１９は、ロッド１８の先端に設けられ、第１方向を厚さ方向とした略扁平状とされている。本実施形態では、第１弁体１９を、上流側開口３３の形状に対応させて略円盤状としている。また、図例では、第１弁体１９を、上流側開口３３側に向けて開口する凹所を設けた構成としている。この第１弁体１９の凹所の周縁部の第１方向排出側側壁１３側に向く面が第１弁座面３１に対向される略円環状の対向面を構成する。
また、この第１弁体１９は、本実施形態では、図１に示すように、閉鎖位置において、第１弁座面３１との間に隙間を設けて配される構成とされている。この隙間は、粉粒体材料の通過を抑止可能な隙間であればよく、粉粒体材料の粒径未満としてもよい。粉粒体材料の粒径にばらつきがある場合には、上記隙間を最小径の粒径未満としてもよい。なお、このような隙間を設けずに、閉鎖位置において第１弁体１９が第１弁座面３１に当接される構成としてもよい。
【００２２】
また、この第１弁体１９は、図２（ａ）に示すように、開放位置において、第１弁座面３１から離間して配され、貯留部２から流下する粉粒体材料の材料排出管部３０側への通過を許容する構成とされている。また、この第１弁体１９は、この開放位置において、当該第１弁体１９の第１駆動部１６側に向く面と、これに対向される内周側壁を構成する駆動側側壁１４と、の間に隙間を設けて配される構成とされている。この隙間は、粉粒体材料の大きさよりも大としてもよく、例えば、粉粒体材料の大きさの１．１倍〜５倍程度でもよく、３倍以下でもよい。このような隙間を設けた構成とすれば、第１弁体１９を閉鎖位置から開放側に移動させた際における第１弁体１９と駆動側側壁１４との間における粉粒体材料の噛み込み等を抑制することができる。なお、この粉粒体材料の大きさは、１０ｍｍ以下でもよい。また、粉粒体材料の大きさにばらつきがある場合には最大のものよりも上記隙間を大としてもよい。
【００２３】
また、図例では、第１弁体１９を、開放位置において排出側側壁１３と駆動側側壁１４との間の第１方向中央部位よりも駆動側側壁１４側に片寄った位置に配される構成とした例を示しているが、このような例に限られない。また、上記した第１駆動部１６は、そのロッド１８のストローク（伸縮）が伸長時に第１弁体１９が上記した閉鎖位置となる一方、縮退時に第１弁体１９が上記した開放位置となるように設定されている。
なお、第１弁体１９が開放位置において、当該第１弁体１９と駆動側側壁１４との間に上記のような隙間が設けられない構成としてもよい。
【００２４】
また、排出装置１は、第２弁体２９の移動空間２１を区画する第２弁体ケーシング２０を備えている。材料排出管部３０の下流側開口３４は、この第２弁体ケーシング２０の内周側壁を構成する貯留側側壁２３において開口されている。
この第２弁体ケーシング２０は、材料排出管部３０の下流側に連なるように設けられている。この第２弁体ケーシング２０は、材料排出管部３０と後記する排出部３５とを連通させるように設けられており、排出部３５側となる下方側に向けて開口する排出口２２を設けた構成とされている。また、第２弁体ケーシング２０は、移動空間２１を区画する略四角筒状とされた部位の下端側に、排出口２２に向かうに従い先細状とされた略逆円錐台筒状部を設けた構成とされている。
【００２５】
移動空間２１は、上方側の天壁と、下流側開口３４が開口された貯留側側壁２３と、この貯留側側壁２３に対向状に配置され、第２弁体２９を移動させる第２駆動部２６が設けられる側となる駆動側側壁２４と、これら貯留側側壁２３及び駆動側側壁２４の両端同士を接続するように、かつ互いに対向状に設けられた両側側壁と、によって区画されている。なお、両側側壁のうちの一方に、第２弁体ケーシング２０内を視認可能とする窓部等を設けた構成としてもよい。
貯留側側壁２３に設けられた下流側開口３４は、上記した上流側開口３３と同様、第１方向に見て略円形状とされている。この下流側開口３４は、その軸心（円心）が上流側開口３３の軸心（円心）よりも下方側に位置するように設けられている。また、下流側開口３４と上流側開口３３とは、第１方向に見て互いの一部が重なり合うように設けられている。また、この下流側開口３４の開口周縁部には、第１方向駆動側側壁２４側に向く略垂直面状とされた第２弁座面３２が略円環状に設けられている。なお、図例では、貯留側側壁２３を含む第２弁体ケーシング２０を材料排出管部３０に一体的に設けた例を示しているが、貯留側側壁２３を材料排出管部３０の下流側部位に対して別体的に設けた構成としてもよい。
【００２６】
第２駆動部２６は、第２弁体２９を下流側開口３４の軸心（円心）を通る軸方向に沿って移動させる構成とされている。本実施形態では、第２駆動部２６は、上記した第１駆動部１６と同様、第２弁体２９を駆動側側壁２４側から略水平方向に移動させる構成とされている。つまり、第２弁体２９は、略水平方向に移動されて下流側開口３４を開閉する構成とされ、第１弁体１９と概ね対向状に配される構成とされている。また、上記同様、この第２駆動部２６を、シリンダー本体２７に対して第１方向に伸縮されるロッド２８を有したエアシリンダーとしている。この第２駆動部２６には、図３（ａ）に示すように、シリンダー本体２７内に収容され、ロッド２８の基端部に連結されたピストンをスライド方向に移動させるための作動流体としてのエアーを導入するポート２７ａ，２７ｂが設けられている。
駆動側側壁２４には、第２駆動部２６のロッド２８が挿通される開口が第１方向に貫通して設けられている。図例では、この開口を、略逆円錐台筒状部とされた部位から天壁に至るように、かつ両側側壁間の全体に亘って設けた例を示している。なお、駆動側側壁２４に設けられる開口としては、このような態様に限られない。
【００２７】
第２駆動部２６は、この駆動側側壁２４に、取付プレート２５を介して固定されている。この取付プレート２５は、駆動側側壁２４の概ね全体に亘って設けられた開口を覆うように設けられ、第２弁体ケーシング２０の内周側壁を構成する。また、図例では、天壁から上方側に向けて突出するように設けられた取付部及び略逆円錐台筒状部とされた部位のそれぞれに、取付プレート２５を固定するねじ等の固着具が締結される構成とした例を示している。この取付プレート２５は、これら固着具を取り外せば、駆動側側壁２４に対して容易に脱離可能とされている。なお、上記した第１駆動部１６を駆動側側壁１４に対して固定する取付プレート１５も同様の構成としてもよい。
第２弁体２９は、閉鎖位置において下流側開口３２を略気密的に封止する構成とされている。この第２弁体２９は、ロッド２８の先端に設けられ、第１方向を厚さ方向とした略扁平状とされている。本実施形態では、この第２弁体２９を、第１弁体１９と同寸同形状としている。このような構成とすれば、部品の共通化を図ることができ、取扱性を向上させることができる。
【００２８】
また、第２弁体２９は、図１に示すように、閉鎖位置において、第２弁座面３２に対向される略円環状の対向面が第２弁座面３２に全周に亘って当接される構成とされている。
また、この第２弁体２９は、図２（ａ）に示すように、開放位置において、第２弁座面３２から離間して配され、材料排出管部３０からの粉粒体材料の排出を許容する構成とされている。また、この第２弁体２９は、この開放位置において、当該第２弁体２９の第２駆動部２６側に向く面と、これに対向される内周側壁を構成する取付プレート２５と、の間に、上記と概ね同様、粉粒体材料の大きさよりも大とされた隙間を設けて配される構成とされている。このような隙間を設けた構成とすれば、第２弁体２９を閉鎖位置から開放側に移動させた際における第２弁体２９と取付プレート２５との間における粉粒体材料の噛み込み等を抑制することができる。また、図例では、第２弁体２９を、開放位置において貯留側側壁２３と駆動側側壁２４との間の第１方向中央部位に概ね位置される構成とした例を示しているが、このような例に限られない。
【００２９】
上記した第２駆動部２６は、そのロッド２８のストローク（伸縮）が伸長時に第２弁体２９が上記した閉鎖位置となる一方、縮退時に第２弁体２９が上記した開放位置となるように設定されている。
排出部３５は、第２弁体ケーシング２０の排出口２２に連通するように設けられた上流側管状部３６と、材料輸送管路４が接続される下流側管状部３７と、を備えている。上流側管状部３６は、軸方向を略上下方向に沿わせた垂直管状とされている。下流側管状部３７は、軸方向を略水平方向に沿わせた横向き管状とされている。この下流側管状部３７と上流側管状部３６とのコーナー部には、これらに連通し、空気導入口３９を開口させた空気導入管状部３８が設けられている。この空気導入管状部３８は、図例では、下流側管状部３７と同軸状に設けられている。つまり、排出部３５は、Ｔ字管状とされている。なお、空気導入管状部３８の空気導入口３９を介して導入される空気に含まれる異物を除去する適宜のフィルター等を設けた構成としてもよい。また、この空気導入管状部３８に、空気源８の吐出側に接続され、輸送空気を循環させる戻り管が接続される構成としてもよい。
【００３０】
上記した第１駆動部１６及び第２駆動部２６のポート１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂは、図３（ａ）に示すように、ピストンの反ロッド側空間に連通される閉鎖側ポート１７ａ，２７ａと、ピストンのロッド側空間に連通される開放側ポート１７ｂ，２７ｂと、から構成されている。当該排出装置１の制御システムには、これら閉鎖側ポート１７ａ，２７ａ及び開放側ポート１７ｂ，２７ｂに、コンプレッサー等の圧縮空気源９から供給される圧縮空気を切り替えて供給する電磁弁４４が設けられている。
本実施形態では、一つの電磁弁４４を設けた構成とし、この電磁弁４４の導入口に、圧縮空気源９に接続される管路を接続した構成としている。また、この電磁弁４４の導入口に切り替えられてそれぞれに連通される２つの導出口のうちの一方に、閉鎖側ポート１７ａ，２７ａに接続される閉鎖側駆動エアーライン４６を接続し、他方に、開放側ポート１７ｂ，２７ｂに接続される開放側駆動エアーライン４７を接続した構成としている。なお、圧縮空気源９と電磁弁４４との間の管路には、手動開閉弁や供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレーター乃至は減圧弁、圧力計等が配設されていてもよい。
【００３１】
閉鎖側駆動エアーライン４６は、第１駆動部１６の閉鎖側ポート１７ａ側と第２駆動部２６の閉鎖側ポート２７ａ側とに分岐されている。開放側駆動エアーライン４７は、第１駆動部１６の開放側ポート１７ｂ側と第２駆動部２６の開放側ポート２７ｂ側とに分岐されている。
電磁弁４４を閉鎖側に切り替えれば、圧縮空気源９から供給される圧縮空気が閉鎖側駆動エアーライン４６を介して各駆動部１６，２６の閉鎖側ポート１７ａ，２７ａに導入され、各駆動部１６，２６のロッド１８，２８が伸長される。つまり、各弁体１９，２９が閉鎖側に移動される。また、この際、各シリンダー本体１７，２７内の空気が開放側ポート１７ｂ，２７ｂ及び開放側駆動エアーライン４７を介して導出され、電磁弁４４の排気口から排気される。一方、電磁弁４４を開放側に切り替えれば、圧縮空気源９から供給される圧縮空気が開放側駆動エアーライン４７を介して各駆動部１６，２６の開放側ポート１７ｂ，２７ｂに導入され、各駆動部１６，２６のロッド１８，２８が縮退される。つまり、各弁体１９，２９が開放側に移動される。また、この際、各シリンダー本体１７，２７内の空気が閉鎖側ポート１７ａ，２７ａ及び閉鎖側駆動エアーライン４６を介して導出され、電磁弁４４の排気口から排気される。
【００３２】
また、本実施形態では、粉粒体材料の排出を停止させる際に、第１弁体１９が閉鎖された後に第２弁体２９が閉鎖されるように、第２弁体２９の閉鎖側への移動速度を第１弁体１９の閉鎖側への移動速度よりも小とする第２弁体速度制限機構を設けた構成としている。このような構成とすれば、後記するように、各弁体１９，２９の駆動部１６，２６を個別に制御するためにそれぞれに切替部を構成する電磁弁を設けたようなものと比べて、装置構成の簡素化を図ることができる。
本実施形態では、第２弁体速度制限機構として、第２駆動部２６の開放側ポート２７ｂ側の開放側駆動エアーライン４７に、当該開放側駆動エアーライン４７を通過する空気の速度（流量）を調整可能とする第２開放側速度制御弁（スピードコントローラー）４９Ａを設けた構成としている。
【００３３】
また、第１駆動部１６の閉鎖側ポート１７ａ側の閉鎖側駆動エアーライン４６にも、当該閉鎖側駆動エアーライン４６を通過する空気の速度を調整可能とする第１閉鎖側速度制御弁４８を設けた構成としている。また、第１駆動部１６の開放側ポート１７ｂ側の開放側駆動エアーライン４７にも、当該開放側駆動エアーライン４７を通過する空気の速度を調整可能とする第１開放側速度制御弁４９を設けた構成としている。また、第２駆動部２６の閉鎖側ポート２７ａ側の閉鎖側駆動エアーライン４６にも、当該閉鎖側駆動エアーライン４６を通過する空気の速度を調整可能とする第２閉鎖側速度制御弁４８Ａを設けた構成としている。これら速度制御弁４８，４９，４８Ａ，４９Ａとしては、絞り弁と逆止弁とが並列状に設けられたものでもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、これら速度制御弁４８，４９，４８Ａ，４９Ａを、閉鎖側駆動エアーライン４６及び開放側駆動エアーライン４７のそれぞれに、各シリンダー本体１７，２７からの排出空気の速度調整が可能なように設けた構成としている。つまり、速度制御弁４８，４９，４８Ａ，４９Ａを、いわゆるメータアウト型で設けた構成としている。つまりは、本実施形態では、粉粒体材料の排出を停止させる際に、第１弁体１９が閉鎖された後に第２弁体２９が閉鎖されるように、第２開放側速度制御弁４９Ａを電磁弁４４側に向けて通過する空気の速度が第１開放側速度制御弁４９を電磁弁４４側に向けて通過する空気の速度よりも小となるように、これら第１開放側速度制御弁４９及び第２開放側速度制御弁４９Ａを調整している。つまり、電磁弁４４を閉鎖側に切り替えれば、第１開放側速度制御弁４９よりも抵抗が大とされた（流量が絞られた）第２開放側速度制御弁４９Ａの抵抗によって、第１弁体１９よりも後に第２弁体２９が閉鎖される構成とされている。これにより、図２（ｂ）に示すように、第１弁体１９が閉鎖位置とされる一方、第２弁体２９が開放位置（半開き位置）とされる状態が、後記するように所定時間生じることとなる。
【００３５】
なお、第１閉鎖側速度制御弁４８及び第２閉鎖側速度制御弁４８Ａは、それぞれを電磁弁４４側に向けて通過する空気の速度が互いに概ね同様となるように設定されたものでもよい。また、少なくとも第２開放側速度制御弁４９Ａを設け、他の速度制御弁４８，４９，４８Ａについては、設けていない構成としてもよい。また、第２弁体速度制限機構としては、上記したような第２開放側速度制御弁４９Ａに限られず、例えば、速度制御弁４８，４９，４８Ａ，４９Ａを、いわゆるメータイン型で設けて第１閉鎖側速度制御弁４８を通過する圧縮空気の速度が第２閉鎖側速度制御弁４８Ａを通過する圧縮空気の速度よりも大となるように、これらを調整したような構成としてもよく、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、閉鎖側ポート１７ａ，２７ａ及び開放側ポート１７ｂ，２７ｂに圧縮空気を切り替えて供給する態様としては、電磁弁４４に限られず、その他、種々の構成とされた切替弁の採用が可能である。また、閉鎖側ポート１７ａ，２７ａ及び開放側ポート１７ｂ，２７ｂに圧縮空気を供給する駆動エアーライン４６，４７の回路構成等についても種々の変形が可能である。
【００３６】
また、排出装置１は、図３（ａ）に示すように、当該排出装置１を含む輸送システムの各部を制御するＣＰＵ等からなる制御部４１や表示操作部４２、記憶部４３等を有した制御盤４０を備えている。この制御盤４０は、当該排出装置１専用のものに限られず、また、当該排出装置１から離間した位置に設置されるものでもよい。また、上記した空気輸送機７や捕集装置５を含む輸送システムを含んで排出装置１として把握するようにしてもよい。
制御部４１には、材料センサ６や空気源８、電磁弁４４等が信号線等を介してそれぞれ接続されている。表示操作部４２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。記憶部４３は、各種メモリ等から構成され、表示操作部４２の操作により設定、入力された設定条件や入力値、後記する基本動作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る。
【００３７】
次に、本実施形態に係る排出装置１を用いて実行される輸送モードの一例について、図３（ｂ）を参照して説明する。なお、以下の輸送モードは、制御部４１によって各部が制御されて実行される。また、図３（ｂ）及び図４（ｂ）におけるタイムチャートでは、各機器の信号やＯＮ／ＯＦＦ、開閉動作等を模式的に示している。
輸送先（本実施形態では、捕集装置５）の材料センサ６から材料要求信号（材料無信号）が出力され、所定の遅延時間ｔ１が経過するまで出力が継続されれば、空気源８を起動（ＯＮ）させる。また、材料センサ６から材料要求信号が出力され、所定の遅延時間ｔ２が経過するまで出力が継続されれば、電磁弁４４を閉鎖側から開放側に切り替えて第１弁体１９及び第２弁体２９を開放位置とする。これにより、貯留部２の粉粒体材料が輸送空気によって捕集装置５に向けて輸送される。なお、所定の遅延時間ｔ２は、遅延時間ｔ１と同一でもよく、また、空気源８が起動されてから所定の遅延時間ｔ２が経過すれば、電磁弁４４を閉鎖側から開放側に切り替える構成等としてもよい。
【００３８】
また、電磁弁４４は、所定の排出時間ｔ３が経過するまで開放側とされ、この排出時間ｔ３が経過すれば、開放側から閉鎖側に切り替えられる。この排出時間ｔ３は、数秒から十数秒程度の比較的に短い時間でもよい。電磁弁４４が閉鎖側に切り替えられれば、第１弁体１９が閉鎖位置とされ、この第１弁体１９が閉鎖位置とされてから遅延時間ｔ４後に第２弁体２９が閉鎖位置とされる。この遅延時間ｔ４は、第１弁体１９が閉鎖位置とされた際に材料排出管部３０に残留する粉粒体材料の排出が可能なように適宜の時間としてもよく、０．５秒から数秒程度の比較的に短い時間としてもよい。また、この遅延時間ｔ４は、開放位置から徐々に閉鎖側に移動する第２弁体２９と第２弁座面３２との間における粉粒体材料の噛み込みの抑制が可能なように適宜の時間としてもよい。
また、電磁弁４４を閉鎖側に切り替えた後、材料センサ６からの材料要求信号の出力が遅延時間ｔ２が経過するまで継続されていれば、上記同様、電磁弁４４を閉鎖側から開放側に切り替えて第１弁体１９及び第２弁体２９を開放位置とし、所定の排出時間ｔ３が経過すれば、電磁弁４４を閉鎖側とする動作が繰り返し実行される。
【００３９】
一方、電磁弁４４を閉鎖側に切り替えた後、材料センサ６から材料要求信号が出力されていなければ、所定の輸送遅延時間ｔ５が経過した後に空気源８を停止（ＯＦＦ）させるようにしている。この輸送遅延時間ｔ５は、排出装置１の第２弁体２９よりも下流側や材料輸送管路４内に粉粒体材料が滞留しないように適宜の時間としてもよい。なお、当該排出装置１を用いて実行される輸送モードとしては、上記したような第１弁体１９及び第２弁体２９を間欠的に開閉させて輸送する態様に限られず、種々の変形が可能である。例えば、第１弁体１９及び第２弁体２９を、輸送先側が満レベルとなるような所定の排出完了時間が経過するまで開放位置とする態様としてもよい。または、輸送先側に、満レベルを検出する材料センサを設けた構成とし、この材料センサからの材料有信号（材料満信号）に基づいて第１弁体１９及び第２弁体２９を閉鎖位置とする態様としてもよく、その他、種々の変形が可能である。
【００４０】
本実施形態に係る粉粒体材料の排出装置１は、上述のような構成としたことで、粉粒体材料の噛み込みに起因する損傷等の抑制が可能でありながらも、密閉性を向上させることができる。
つまり、第１弁座面３１に対して略直交する方向に移動されて上流側開口３３を開閉する第１弁体１９及び第２弁座面３２に対して略直交する方向に移動されて下流側開口３４を開閉する第２弁体２９を備えた構成としている。従って、排出管に連通される開口部を設けたスライド弁体を備えたようなものと比べて、粉粒体材料の噛み込みに起因する損傷等を抑制することができる。
また、閉鎖位置において粉粒体材料の排出を抑止する第１弁体１９が閉鎖された後に、閉鎖位置において下流側開口３４を略気密的に封止する第２弁体２９が閉鎖される構成としている。従って、閉鎖された第１弁体１９によって粉粒体材料の材料排出管部３０側への粉粒体材料の流入が停止されてから、第２弁体２９が閉鎖されるので、第２弁体２９と第２弁座面３２との間における粉粒体材料の噛み込みを生じ難くすることができ、粉粒体材料の噛み込みに起因するリーク等が生じ難くなり、密閉性を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、材料排出管部３０を、上流側開口３３から受け入れた粉粒体材料を下流側開口３４から粉粒体材料の自重落下によって排出可能な構成としている。従って、第１弁体１９を閉鎖させた後に、材料排出管部３０内に滞留する粉粒体材料を円滑に排出させることができる。
また、本実施形態では、第１弁体１９を、上流側開口３３が設けられた排出側側壁１３に対向状に配置された駆動側側壁１４側から略水平方向に移動されて上流側開口３３を開閉する構成としている。従って、上方側に向けて開口する上流側開口３３を開閉するように、第１弁体１９を上下動させるようなものと比べて、第１弁体１９や第１弁体１９を駆動する第１駆動部１６が第１弁体ケーシング１０内を流下する粉粒体材料の邪魔になり難くなり、また、構造の簡素化を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、第２弁体２９を、下流側開口３４が設けられた貯留側側壁２３に対向状に配置された駆動側側壁２４側から略水平方向に移動されて下流側開口３４を開閉する構成としている。従って、下方側に向けて開口する下流側開口３４を開閉するように、第２弁体２９を上下動させるようなものと比べて、第２弁体２９や第２弁体２９を駆動する第２駆動部２６が第２弁体ケーシング２０内を流下する粉粒体材料の邪魔になり難くなり、また、構造の簡素化を図ることができる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る粉粒体材料の排出装置１の制御システムの一変形例及び輸送モードの一変形例について、図４を参照して説明する。なお、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。また、上記した例と同様の作用及び動作についても説明を省略または簡略に説明する。
【００４４】
本変形例では、図４（ａ）に示すように、第１弁体１９を移動させる第１駆動部１６を開放側から閉鎖側に切り替える第１切替部を構成する第１電磁弁４４Ａと、第２弁体２９を移動させる第２駆動部２６を開放側から閉鎖側に切り替える第２切替部を構成する第２電磁弁４５と、を設けた構成としている。また、これら第１電磁弁４４Ａ及び第２電磁弁４５のそれぞれの導入口に、圧縮空気源９に接続される管路を分岐させて接続した構成としている。また、第１電磁弁４４Ａの導入口に切り替えられてそれぞれに連通される２つの導出口のうちの一方に、第１駆動部１６の閉鎖側ポート１７ａに接続される閉鎖側駆動エアーライン４６を接続し、他方に、第１駆動部１６の開放側ポート１７ｂに接続される開放側駆動エアーライン４７を接続した構成としている。また、第２電磁弁４５の導入口に切り替えられてそれぞれに連通される２つの導出口のうちの一方に、第２駆動部２６の閉鎖側ポート２７ａに接続される閉鎖側駆動エアーライン４６を接続し、他方に、第２駆動部２６の開放側ポート２７ｂに接続される開放側駆動エアーライン４７を接続した構成としている。
【００４５】
また、上記と概ね同様、第１駆動部１６の閉鎖側ポート１７ａ側の閉鎖側駆動エアーライン４６に、第１閉鎖側速度制御弁４８を設け、開放側ポート１７ｂ側の開放側駆動エアーライン４７に、第１開放側速度制御弁４９を設けた例を示している。また、第２駆動部２６の閉鎖側ポート２７ａ側の閉鎖側駆動エアーライン４６に、第２閉鎖側速度制御弁４８Ａを設け、開放側ポート２７ｂ側の開放側駆動エアーライン４７に、第２開放側速度制御弁４９Ａを設けた例を示している。これら速度制御弁４８，４９，４８Ａ，４９Ａは、本変形例では、それぞれを電磁弁４４Ａ，４５側に向けて通過する空気の速度が互いに概ね同様となるように設定されたものでもよい。
【００４６】
また、本変形例では、粉粒体材料の排出を停止させる際に、第１弁体１９が閉鎖された後に第２弁体２９が閉鎖されるように、第１電磁弁４４Ａ及び第２電磁弁４５が切替制御される構成としている。このような構成とすれば、上記したような第２弁体速度制限機構によって第２弁体２９の閉鎖速度を遅くするようなものと比べて、第２弁体２９と第２弁座面３２との間における粉粒体材料の噛み込みをより効果的に抑制することができる。つまり、上記のような第２弁体２９が徐々に閉鎖側に移動されて半開きとなるものではなく、第１弁体１９を閉鎖位置とした後に、所定時間が経過するまで第２弁体２９を開放位置に位置付けることができる。
【００４７】
本変形例では、図４（ｂ）に示すように、材料センサ６から材料要求信号が出力されれば、空気源８を起動させ、第１電磁弁４４Ａ及び第２電磁弁４５を開放側に切り替えて第１弁体１９及び第２弁体２９を開放位置とする。これにより、上記同様、貯留部２の粉粒体材料が輸送空気によって捕集装置５に向けて輸送される。
また、所定の排出時間ｔ３が経過すれば、第１電磁弁４４Ａを閉鎖側に切り替えて第１弁体１９を閉鎖位置とする。また、第１電磁弁４４Ａを閉鎖側に切り替えてから所定の遅延時間ｔ４が経過すれば、第２電磁弁４５を閉鎖側に切り替えて第２弁体２９を閉鎖位置とする。また、第１電磁弁４４Ａを閉鎖側に切り替えた後、材料センサ６からの材料要求信号の出力が遅延時間ｔ２が経過するまで継続されていれば、上記同様、第１電磁弁４４Ａ及び第２電磁弁４５を開放側に切り替えて第１弁体１９及び第２弁体２９を開放位置とし、所定の排出時間ｔ３が経過すれば、第１電磁弁４４Ａ及び第２電磁弁４５を順に閉鎖側とする動作が繰り返し実行される。
【００４８】
一方、第１電磁弁４４Ａを閉鎖側に切り替えた後、材料センサ６から材料要求信号が出力されていなければ、上記同様、所定の輸送遅延時間ｔ５が経過した後に空気源８を停止（ＯＦＦ）させるようにしている。なお、本変形例に係る排出装置１を用いて実行される輸送モードとしては、上記したような構成に限られず、その他、種々の変形が可能である。
また、材料排出管部３０内や第２弁座面３２、第２弁体２９の対向面に向けてガスを導入するガス導入口を設けた構成としてもよい。この場合、第１弁体１９が閉鎖位置とされてから第２弁体２９が閉鎖位置とされるまでにガスを導入させる態様としてもよい。このような構成とすれば、材料排出管部３０内や第２弁座面３２、第２弁体２９の対向面に付着する粉粒体材料を吹き飛ばすことができ、第２弁座面３２と第２弁体２９との間における粉粒体材料の噛み込みをより効果的に抑制することができる。
【００４９】
また、第１弁体１９及び第２弁体２９を駆動する第１駆動部１６及び第２駆動部２６としては、上記したようなシリンダーに限られず、ソレノイドや電動モーターを利用したものや、その他、種々のアクチュエータを採用するようにしてもよい。この場合は、上記のような作動流体としての空気の流量を調整可能とする流量調整部を構成する速度制御弁を第２弁体速度制限機構として設けた態様に代えて、変速ギア等を設けたような態様等としてもよい。更には、第２弁体の質量を第１弁体の質量よりも大とし、第２弁体自体を第２弁体速度制限機構としたような態様等としてもよい。
また、上記した変形例においては、第１電磁弁４４Ａ及び第２電磁弁４５に代えて、種々のスイッチ等を第１切替部及び第２切替部として設けた態様等としてもよい。粉粒体材料の排出を停止させる際に、第１弁体１９を閉鎖させた後に第２弁体２９を閉鎖させる構成としては、その他、種々の構成の採用が可能である。
【００５０】
また、第１弁体１９及び第２弁体２９は、各弁座面３１，３２近傍部位において各弁座面３１，３２に対して略直交方向に移動されるものであればよく、閉鎖位置と開放位置との間を直動的に移動されるものに限られない。第１弁体１９及び第２弁体２９は、例えば、適宜の軸回りに回転される駆動アームによって移動されるものでもよい。この場合は、第１駆動部１６及び第２駆動部２６を適宜、変形するようにすればよい。
また、本実施形態では、材料排出管部３０を傾斜管状とした例を示しているが、水平管状や、略鉛直管状、エルボ管状等とされたものでもよい。この場合は、第１弁体１９及び第２弁体２９の位置や形状、各駆動部１６，２６等を適宜変形するようにすればよい。また、粉粒体材料を自重落下させて排出困難な構成の場合には、吸引空気等による負圧作用やパージガスの導入等によって材料排出管部３０内の粉粒体材料を排出させる構成としてもよい。本実施形態に係る粉粒体材料の排出装置１が備える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】
【００５１】
１      粉粒体材料の排出装置
１０    第１弁体ケーシング
１１    移動空間
１３    排出側側壁（内周側壁）
１４    駆動側側壁（内周側壁）
１６    第１駆動部
１９    第１弁体
２６    第２駆動部
２９    第２弁体
３０    材料排出管部
３１    第１弁座面
３２    第２弁座面
３３    上流側開口
３４    下流側開口
４４Ａ  第１電磁弁（第１切替部）
４５    第２電磁弁（第２切替部）
４９Ａ  第２開放側速度制御弁（第２弁体速度制限機構）
２      貯留部
【図１】
2020147389.tif 000003
【図２】
2020147389.tif 000004
【図３】
2020147389.tif 000005
【図４】
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