(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂ペレットを収容し計量して排出部より自然落下させる計量室と、
樹脂ペレットのサイズより小さな隙間となるように前記計量室の内壁の一方に接近させて設けた回転体と、
前記計量室に連通する管路を前記回転体の中心を通る鉛直線を外れて前記内壁の一方の側に偏って設けた供給ホッパーと、
前記回転体を所定の回転数に制御して駆動する駆動装置とを有する樹脂ペレット計量装置において、
前記回転体の外周に樹脂ペレットのサイズより大きなハスバ歯車形状からなる歯溝を設けて構成したことを特徴とする樹脂ペレット計量装置。
【請求項２】
樹脂ペレットを収容し計量して排出部より自然落下させる計量室と、
樹脂ペレットのサイズより小さな隙間となるように前記計量室の内壁の一方に接近させて設けた回転体と、
前記計量室に連通する管路を前記回転体の中心を通る鉛直線を外れて前記内壁の一方の側に偏って設けた供給ホッパーと、
前記回転体を所定の回転数に制御して駆動する駆動装置とを有する樹脂ペレット計量装置において、
前記回転体の外周に樹脂ペレットのサイズより大きなヤマバ歯車形状からなる歯溝を設けて構成したことを特徴とする樹脂ペレット計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラスチック成形における樹脂供給装置に係り、より詳しくは樹脂ペレットを計量し、定量落下させる樹脂ペレット計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィーダ主体の内腔内にロータを設けてプラスチック混合原料の定量供給を行うものに、実公昭５３−１０４５３号公報所載の技術がある。図９において、１１０はこの技術による定量供給装置のフィーダ主体で、その内腔１１１内にはロータ１１２をプーリ軸１１３とプーリ１１４により回転可能に設けるとともに、プーリ１１４はベルト１１５を介して主体１１０の左縁に固定したモータＭの減速軸プーリ１１６に連結する。また主体１１０の上穴１１７の左辺には斜面１１８を有する突片１１９を設け、この突片１１９の先端１１９Ａは前記ロータ１１２の回転中心を通る鉛直線１０１よりも若干右側に突出させるとともに、この突片１１９の対向点における内腔１１１の右縁部１１１Ａはロータ１１２の外面に密に接近させておき、また内腔１１１の左縁部１１１Ｂは前記突起１１９の下縁とロータ１１２の外面との間隙ｄ0 よりもロータ１１２の外面に対して順次幅広となるように形成され主体１１０の下穴１２０に連通している。
【０００３】
この技術は以上のような構成のもので、これを使用するには、まず主体１１０の上穴１７の上部には漏斗状の原料ストッパー１２１を配置して、この中に比較的大粒の粉砕材１２２と小粒のバージン材１２３とを所定の混合比で収納する。また主体１１０の下穴１２０には成形機の供給口１２４が接続開口しておく。次いでロータ１１２を矢印Ａ方向に回転させると前記間隙ｄ0 からバージン材１２３と粉砕材１２２とはロータ１１２の回転力によりほどよい混合比で矢印Ｂ方向へ進行し、成形機供給口１２４にプラスチック混合原料として定量供給される。
【０００４】
また、プラスチック成形原料秤量・供給装置として、特開平５−２８５９５４号公報所載の技術が開示されている。この装置は成形原料送り用のフィーダと原料の秤量手段とからなり、フィーダに贈られた成形原料を重量測定により計量供給するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術においては、以下のような問題点があり、樹脂ペレットの計量手段としては満足できるものではない。実公昭５３−１０４５３号公報所載の技術では、プラスチック混合原料の混合比を一定にして供給することは可能であるが、樹脂ペレットのサイズによっては、正確な計量ができない場合がある。すなわち、ロータ１１２の外周には小さな山形が示されているものの、溝の深さや幅など具体的な寸法は示されておらず、ロ−タの外周の表面形状によっては、樹脂ペレットがロータ１１２の上で滑ったり、ロータに樹脂ペレットが詰まるという問題点がある。
【０００６】
また、特開平５ー２８５９５４号公報所載の技術は、重量測定により正確な計量はできるものの、装置が大型化し、コストが高いものとなるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項１又は２に係る発明の目的は、簡単な構造で、安定して精度よく計量し、定量落下させることのできる樹脂ペレット計量装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１又は２に係る発明は、樹脂ペレットを収容し計量して排出部より自然落下させる計量室と、樹脂ペレットのサイズより小さな隙間となるように前記計量室の内壁の一方に接近させて設けた回転体と、前記計量室に連通する管路を前記回転体の中心を通る鉛直線を外れて前記内壁の一方の側に偏って設けた供給ホッパーと、前記回転体を所定の回転数に制御して駆動する駆動装置とを有する樹脂ペレット計量装置において、前記回転体の外周に樹脂ペレットのサイズより大きなハスバ歯車形状からなる又はヤマバ歯車形状からなる歯溝を設けて構成したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
請求項１又は２に係る発明の作用では、まず、供給ホッパーより投入された樹脂ペレットは管路を落下し、回転体の外周と計量室の内壁と管路とに囲繞された空間に堆積する。回転体を所定の回転数にて回転させると、樹脂ペレットは回転体の外周に設けられた歯溝に押されて、回転体とともにその回転方向に移動し、排出部より自然落下する。歯溝の大きさは、樹脂ペレットのサイズより大きいので、回転体と樹脂ペレットとの間に滑りが発生したり、詰まりが生ずることはない。ここで、前記歯溝をハスバ歯車の形状とすることにより、計量室内に落下した樹脂ペレットに斜めに当たり、回転体への噛み込みが良くなる。また、前記歯溝をヤマバ歯車の形状とすることにより、回転体への噛み込みがよくなるともに、左右のバランスがよいので、計量室内に落下して多量に堆積した樹脂ペレットを切り崩す働きが良くなる。
【００１０】
【実施例１】
図１〜図４は第１実施例を示し、図１は樹脂ペレット計量装置の一部を破裁した正面図、図２は樹脂ペレット計量装置の側面図、図３は回転体の正面図、図４は回転体の側面図である。
【００１１】
図１および図２において、１は樹脂ペレット１３を投入するための供給ホッパーであり、供給ホッパー１の下部は、樹脂ペレット１３を送るための管路２が形成され、回転体５の中心より右側に管路２の排出口が位置するように、計量室３と連設している。計量室３には、平歯車状の回転体５が計量室３の内壁４との間に、図１中にて右上部の隙間ｄ，右側の隙間ｍが形成されるように、回転自在に取り付けられている。内壁４と回転体５の外周との隙間ｍは０．０５mmが最適であり、樹脂ペレットのサイズより小さくする必要がある。また、右上部の管路２と内壁４との交点と、回転体５の外周との隙間ｄは、樹脂ペレットのサイズより小さくする必要はないが、管路２に滞留する樹脂ペレット１３の圧力で、回転体５が静止中にも拘わらず下積みの樹脂ペレット１３が崩れ落ちることがない程度の寸法にする必要がある。この隙間ｄより左側では、計量室３の内壁４と回転体５の外周との隙間は漸次幅広に形成される。さらに、計量室３は、回転体５の左下に成形機へ樹脂ペレット１３を供給するための排出部１０を形成している。
【００１２】
９はモータで、計量室３の側面に突設したステー６の上に固設されている。モータ９には、図２に示すようにベルト車１６がモータ９と同軸に装着されている。また、回転体５にも、モータ９と同一の側であって、計量室３の外側に、ベルト車１７が回転体６と同軸に装着されている。さらに、ベルト車１６とベルト車１７はベルト１５により連結され、モータ９の回転により回転体５が回転方向８の方向に駆動されるように構成されている。モータ９には、周波数変換器１１が接続されており、樹脂ペレット１３が定量供給されるように所定の回転速度に制御される。周波数変換器１１は、電源１２と接続され、電力が供給される。
【００１３】
回転体５の外周部は、図３に示すように、平歯車状になっており、回転体５の中心軸方向に平行な歯溝が形成されている。図３において、ａは溝幅、ｂは歯先幅、ｃは溝の深さ、ｅは回転体５の外径、ｆ，ｇは台形歯形の傾斜角、ｈ，ｉは歯溝の歯割角を表す。これらの寸法は、樹脂ペレット１３のサイズにより最適値が決まる。  樹脂ペレット１３が、外径２mm、長さ３mmのバージン材料の場合は、ａ＝５mm、ｂ＝約２．８３mm程度、ｃ＝５mm、ｅ＝８０mm、ｆ，ｇ，ｈ，ｉはそれぞれ１５度とするのが適当である。また。厚さ０．１〜２mm程度の粉砕材の場合は、ａ＝３mm、ｂ＝約１．６９mm程度、ｃ＝３mm、ｅ＝８０mm、ｆ，ｇは１５度、ｈ，ｉは９度とするのが適当である。さらに、図４において、ｋは回転体の幅を表し、計量室３の両側面の内壁（図示せず）との隙間が０．０５mmとなるようなサイズに形成される。
【００１４】
本実施例の作用について説明する。樹脂ペレット１３が供給ホッパー１に投入される。樹脂ペレット１３は管路２を通過し、計量室３に自然落下する。落下した樹脂ペレット１３は、回転体５の外周と、計量室３の内壁４と、管路２とで囲繞する空間７に滞留する。モータ９を起動し、回転体５を所定の回転数で回転させると、樹脂ペレット１３は、回転体５の外周に設けられた平歯車形状の歯溝１４に押されて、回転体とともに回転方向８の方向に移動し、隙間ｄをくぐり抜けてさらに移動する。隙間ｄをくぐり抜けると、樹脂ペレット１３はフリーとなり、排出部１０より自然落下する。モータ９の駆動を停止すると、所定の量の樹脂ペレット１３が成形機に供給されることとなる。
【００１５】
回転体５の歯溝１４の大きさは前述のように樹脂ペレット１３のサイズより大きく設定されているので、回転体５と樹脂ペレット１３との間に滑りが発生したり、詰まりが生ずることはない。また、回転体５の回転数は、排出部１０から落下させる樹脂ペレット１３の量により決定されるが、２０ｒｐｍ以下であることが望ましい。回転体５の回転数が２０ｒｐｍを越えると、樹脂ペレット１３が回転体５に噛み込まれる際に、回転体５の回転により、樹脂ペレット１３が飛ばされて、計量精度に誤差を生ずるおそれがあるためである。
【００１６】
本実施例の効果について説明する。上記構成により、回転体と樹脂ペレットとの間に滑りや詰まりが発生しないので、樹脂ペレットを安定して、精度よく計量し、定量落下させることができる。また、モ−タの回転速度を制御することにより、回転体の回転数を任意に設定して、計量値を変えることができる。
【００１７】
なお、本実施例では、モータの回転速度の制御を周波数変換器により行っているが、この手段に限るものではなく、たとえば、直流モータを使用し、電流制御により回転速度を変化させるようにしてもよい。また、回転体と計量室の内壁との隙間ｍの範囲は、回転体の中心を通る水平面のみとなっているが、内壁に凸部を設けるか、または別の部材を着脱自在に取り付けて、一定の幅を持たせてもよい。別の部材を取り付ける場合は、隙間ｍの調整が容易となり、計量室内部の清掃ができることとなる。
【００１８】
また、本実施例では、回転体の右上に供給ホッパーがあり、左下に排出部を設け、回転体の回転を反時計方向としているが、勝手を変えて、供給ホッパーを左上とし、右下に排出部を設け、回転体の回転は時計方向としてもよい。なお、供給ホッパーの管路は垂直に形成されているが、樹脂ペレットが自然落下するならば傾斜していても、曲げて形成されていてもよい。さらに、回転体の歯溝は台形歯形となっているが、通常のインボリュート曲線の平歯車であってもよい。
【００１９】
【実施例２】
図５〜図６は第２実施例を示し、図５は回転体の斜視図、図６は回転体の側面図である。本実施例の構成の基本的な部分は第１実施例と同一であるので、樹脂ペレット計量装置の図と説明を省略し、異なる部分のみ示す。
【００２０】
図５および図６は本実施例に用いるハスバ歯車形状の歯溝１９を有する回転体１８である。第１実施例との相違は、平歯車形状の歯溝１４を有する回転体５に替えて、図５および図６に示す回転体１８を用いるところにある。回転体１８の歯溝１９の形状と寸法を示す符号は、第１実施例とほぼ同一であるので、同一の寸法には同一の符号を付し、説明を省略する。回転体１８の歯溝１９は、ハスバ歯車形状であるため、歯溝のねじれがあり、ねじれ角をｐで表す。ねじれ角ｐは３０度が適当である。回転体１８は、第１実施例と同様に、計量室４内に装着され、同軸に設けたベルト車１７と連結されて、モータ９により回転駆動される。
【００２１】
本実施例の基本的な作用は、第１実施例と同様であるので、異なる部分のみ説明する。モータ９を起動し、回転体１８を所定の回転数で回転させると、樹脂ペレット１３は、回転体１８の外周に設けられたハスバ歯車形状の歯溝１９に押されて、回転体とともに回転方向８の方向に移動し、隙間ｄをくぐり抜けてさらに移動する。隙間ｄをくぐり抜ける際、ハスバ歯車形状の歯溝１９は、樹脂ペレット１３に対しねじれ角ｐだけ斜めに接触する。そのため、回転体１８の歯溝１９は樹脂ペレット１３に回転力を作用させて、回しながら噛み込み、円滑な移送ができる。
【００２２】
本実施例の基本的な効果は、第１実施例と同じである。特有の効果は、樹脂ペレットの噛み込みが良くなることにより、より安定して、精度よく計量し、定量落下が可能となることである。
【００２３】
なお、本実施例では、ねじれ角ｐは右上がりのものを示したが、左上がりのものであってもよい。また、回転体１８の歯溝１９の形状は、台形歯形でなくともよく、通常のインボリュート曲線のハスバ歯車であってもよい。
【００２４】
【実施例３】
図７〜図８は第３実施例を示し、図７は回転体の斜視図、図８は回転体の側面図である。本実施例の構成も基本的な部分は第１実施例と同一であるので、樹脂ペレット計量装置の図と説明を省略し、異なる部分のみ示す。
【００２５】
図７および図８は本実施例に用いるヤマバ歯車形状の歯溝２１を有する回転体２０である。第１実施例との相違は、平歯車形状の歯溝を有する回転体５に替えて、図７および図８に示す回転体２０を用いるところにある。回転体２０の歯溝２１の形状と寸法を示す符号は、第１実施例とほぼ同一であるので、同一の寸法には同一の符号を付し、説明を省略する。回転体２０の歯溝２１は、ヤマバ歯車形状であるため、歯溝のねじれがあり、ねじれ角をｐで表す。ねじれ角ｐは回転体の幅ｋの中心において向きを異にしているが、左右とも同一の角度であり、３０度が適当である。回転体２０は、第１実施例と同様に、計量室４内に装着され、同軸に設けたベルト車１７と連結されて、モータ９により回転駆動される。
【００２６】
本実施例の基本的な作用も、第１実施例と同様なので、異なる部分のみ説明する。モータ９を起動し、回転体２０を所定の回転数で回転させると、樹脂ペレット１３は、回転体２０の外周に設けられたヤマバ歯車形状の歯溝２１に押されて、回転体２０とともに回転方向８の方向に移動し、隙間ｄをくぐり抜けてさらに移動する。隙間ｄをくぐり抜ける際、ヤマバ歯車形状の歯溝２１は、樹脂ペレット１３に対しねじれ角ｐだけ斜めに接触する。そのため、回転体２０の歯先に樹脂ペレット１３の一部が乗っていても、歯溝２１への落下点がずれるので、円滑な噛み込みができる点は第２実施例と同様である。しかしながら、ヤマバ歯車形状の場合は、左右に同一のねじれ角ｐを有するために、管路２の中にある樹脂ペレット１３をバランス良く噛み込むようになる。
【００２７】
本実施例の基本的な効果は、第１実施例と同じである。特有の効果は、樹脂ペレットの噛み込みが良くなることにより、より安定して、精度よく計量し、定量落下が可能となることのほか、バランスの良い噛み込みができるので、供給ホッパーの管路の中に樹脂ペレットが滞留しても、安定した計量精度を保持するこができる。
【００２８】
なお、本実施例の回転体２０の歯溝２１の山歯の方向は、計量室３の中で、いづれの向きに装着してもよい。また、回転体２０の歯溝２１の形状は、台形の直線歯形でなくともよく、通常のインボリュート曲線のヤマバ歯車であってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１、２に係る発明によれば、回転体と樹脂ペレットとの間に滑りや詰まりが発生することなく、簡単な構造で、樹脂ペレットを安定して、精度よく計量し、定量落下させることができる。特に、樹脂ペレットを押す歯溝をハスバ歯車の形状とすることにより、計量室内に落下した樹脂ペレットに斜めに当たり、樹脂ペレットの噛み込みが良くなり、また、歯溝をヤマバ歯車の形状とすることにより、樹脂ペレットへの噛み込みがよくなるともに、バランスもよくなるので、供給ホッパーの中に樹脂ペレットが多量に滞留しても、安定した計量精度を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の樹脂ペレット計量装置の一部を破裁した正面図である。
【図２】実施例１の樹脂ペレット計量装置の側面図である。
【図３】実施例１の回転体の正面図である。
【図４】実施例１の回転体の側面図である。
【図５】実施例２の回転体の斜視図である。
【図６】実施例２の回転体の側面図である。
【図７】実施例３の回転体の斜視図である。
【図８】実施例３の回転体の側面図である。
【図９】従来のプラスチック混合原料の定量供給装置である。
【符号の説明】
１  供給ホッパー
２  管路
３  計量室
４  内壁
５  回転体
６  ステー
７  空間
８  回転方向
９  モータ
１０  排出部
１１  周波数変換器
１３  樹脂ペレット
１４  歯溝
【図１】
0003670683.tif 000002
【図２】
0003670683.tif 000003
【図３】
0003670683.tif 000004
【図４】
0003670683.tif 000005
【図５】
0003670683.tif 000006
【図６】
0003670683.tif 000007
【図７】
0003670683.tif 000008
【図８】
0003670683.tif 000009
【図９】
0003670683.tif 000010