(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を安定した供給速度で供給するための定量供給装置であって、
粉粒体を収容する容器と、
粉粒体が充満される環状溝を上面に備える回転テーブルと、
回転テーブルの環状溝内の粉粒体を掻き出すスクレーパとを有し、
環状溝の一部分が容器内部に位置しつつ、環状溝の残りの部分が容器外部に位置するように回転テーブルが回転可能に配置され、
スクレーパが、容器外部において、容器内部で環状溝に充満された粉粒体を回転テーブル外側に向かって掻き出す方向に回転し、且つ、スクレーパに掻き取られて形成される環状溝内の粉粒体の面が回転テーブルの径方向に見た場合に、環状溝の上部から下部に向かうにしたがい回転テーブルの回転方向の上流側から下流側に向かうように傾斜している傾斜面になるような形状を備える、定量供給装置。
【請求項２】
スクレーパが、平板形状であって、平板表面と平行な回転中心線を中心にして回転することによって環状溝内に進入するように配置されている、請求項１に記載の定量供給装置。
【請求項３】
スクレーパが、球形状であって、環状溝内に一部分が位置するように配置されている、請求項１に記載の定量供給装置。
【請求項４】
スクレーパの表面が、複数の凹部または凸部を備える、請求項３に記載の定量供給装置。
【請求項５】
スクレーパの表面の凹部が、開放端を備える溝である、請求項４に記載の定量供給装置。
【請求項６】
スクレーパによって環状溝から掻き出された粉粒体の回転テーブルの中央側への飛散を防止するカバー部材をさらに有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体を安定した供給速度（単位時間あたりの供給量）で供給するための定量供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転テーブルに形成された環状凹部内に粉粒体を充満し、環状凹部内の粉粒体をスクレーパによって掻き出す定量供給装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１や２に記載する定量供給装置は、粉粒体が収容された容器と、粉粒体が充満される環状凹部を備えた回転テーブルと、環状凹部内の粉粒体を掻き出すスクレーパとを有する。回転テーブルは、その環状凹部の一部分が容器内部に位置しつつ、残りの部分が容器外部に位置するように回転可能に配置されている。これにより、容器内部の粉粒体は、回転テーブルの環状凹部に充満されて容器外部に搬送される。容器外部に搬送された粉粒体は、スクレーパによって環状凹部から回転テーブル外側に位置するシュートに向かって掻き出される。スクレーパによって環状凹部からシュートに掻き出された粉粒体は、所望の場所に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−８５４３５号公報
【特許文献２】実開昭６３−１８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１や２に記載する定量供給装置の場合、固定状態のスクレーパに粉粒体が当たる構成であるため、以下の問題が発生することがある。
【０００６】
塩などのように高い流動性を備える粉粒体の場合、粉粒体は、スクレーパに留まることなく、環状凹部の外部に掻き出される。すなわち、粉粒体が、スクレーパの表面に沿って環状凹部の外部にスムーズに移動する。
【０００７】
しかし、例えば小麦粉などの静止状態で流動性が低い粉粒体、特に密に集まると塊状になりやすい粉粒体の場合、回転テーブルの回転速度、スクレーパの表面粗さ、温度、湿度などの条件によっては、粉粒体がスクレーパの表面に沿ってスムーズに移動せず、そのためにスクレーパに留まりやすい。スクレーパに留まると、粉粒体は、スクレーパ上に密に集まり、最終的に塊状になることがある。
【０００８】
粉粒体がスクレーパ上で塊状になると、スクレーパの単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量が不安定になる。例えば、粉粒体の塊が、部分的且つ断続的にスクレーパから離れて環状凹部の外部に移動する。当然ながら、スクレーパの粉粒体の掻き出し量が不安定になると、定量供給装置は、粉粒体を安定した供給速度で供給できない。
【０００９】
そこで、本発明は、定量供給装置において、密に集まると塊状になりやすい粉粒体であっても、その粉粒体の供給速度を安定させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、粉粒体を安定した供給速度で供給するための定量供給装置であって、粉粒体を収容する容器と、粉粒体が充満される環状溝を上面に備える回転テーブルと、回転テーブルの環状溝内の粉粒体を掻き出すスクレーパとを有し、環状溝の一部分が容器内部に位置しつつ、環状溝の残りの部分が容器外部に位置するように回転テーブルが回転可能に配置され、スクレーパが、容器外部において、容器内部で環状溝に充満された粉粒体を回転テーブル外側に向かって掻き出す方向に回転し、且つ、スクレーパに掻き取られて形成される環状溝内の粉粒体の面が回転テーブルの径方向に見た場合に、環状溝の上部から下部に向かうにしたがい回転テーブルの回転方向の上流側から下流側に向かうように傾斜している傾斜面になるような形状を備える、定量供給装置が提供される。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、スクレーパが、平板形状であって、平板表面と平行な回転中心線を中心にして回転することによって環状溝内に進入するように配置されている、第１の態様に記載の定量供給装置が提供される。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、スクレーパが、球形状であって、環状溝内に一部分が位置するように配置されている、第１の態様に記載の定量供給装置が提供される。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、スクレーパの表面が、複数の凹部または凸部を備える、第３の態様に記載の定量供給装置が提供される。
【００１４】
本発明の第５の態様によれば、スクレーパの表面の凹部が、開放端を備える溝である、第４の態様に記載の定量供給装置が提供される。
【００１５】
本発明の第６の態様によれば、スクレーパによって環状溝から掻き出された粉粒体の回転テーブルの中央側への飛散を防止するカバー部材をさらに有する、第１から第５の態様のいずれか一に記載の定量供給装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回転テーブルの環状溝内の粉粒体は、スクレーパの回転によって環状溝内から掻き出される。そのため、粉粒体はスクレーパに留まることができず、すなわちスクレーパに粉粒体が密に集まることがなく、スクレーパで粉粒体が塊状になることが抑制される。その結果、スクレーパの単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量が安定し、定量供給装置は、連続的に安定した供給速度で粉粒体を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定量供給装置の構成の一部を概略的に示す図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図
【図４】ローラの役割を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態２に係る定量供給装置の構成の一部を概略的に示す図
【図６】図５のＤ−Ｄ線断面図
【図７】実施例のスクレーパと比較例のスクレーパとを示す図
【図８】実施例のスクレーパと比較例のスクレーパによって順次掻き出される粉粒体を示す図
【図９】異なる姿勢で配置された比較例のスクレーパを示す図
【図１０】本発明に係る別の形態のスクレーパを示す図
【図１１】別の実施の形態に係る定量供給装置の構成の一部を概略的に示す図
【図１２】さらに別の実施の形態に係る定量供給装置の構成の一部を概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る定量供給装置の構成の一部を概略的に示している。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
定量供給装置１０は、図１に示すように、粉粒体を収容する円筒状容器１２と、粉粒体が充満される環状凹部（環状溝）を備える回転テーブル１４と、環状溝内の粉粒体を掻き出すスクレーパ１６と、スクレーパ１６が掻き出した粉粒体を回収するシュート１８とを有する。なお、図において、粉粒体はドットハッチングによって描かれている。
【００２０】
円筒状容器１２は、円筒状の容器であって、その内部に粉粒体を収容する。
【００２１】
回転テーブル１４は、円盤状のテーブルであって、円筒状容器１２の中心線Ｃ１と平行な回転中心線Ｃ２を中心として回転する回転シャフト２０に連結されている。回転テーブル１４の回転中心線Ｃ２は、例えば鉛直方向に延びている。回転シャフト２０は、例えばモータ（図示せず）によってギヤ（図示せず）を介して一定の回転速度で回転駆動される。回転シャフト２０が回転することにより、回転テーブル１４が回転する。
【００２２】
回転テーブル１４はまた、その上面１４ａに、回転中心線Ｃ２を中心として周回するように形成された環状溝１４ｂを備える。環状溝１４ｂは、図２に示すように、半円形状断面を備える凹部として形成されている。環状溝１４ｂはまた、図１に示すように、回転テーブル１４の上面１４ａの周縁１４ｃに沿って、具体的には、周縁１４ｃと環状溝１４ｂとに挟まれた外周側上面部分１４ａ’が可能な限り最小面積になるように、回転テーブル１４に形成されている。これは、スクレーパ１６によって環状溝１４ｂから掻き出された粉粒体の一部が、外周側上面部分１４’上に残りにくくするためである。
【００２３】
回転テーブル１４の環状溝１４ｂはさらに、その表面が、環状溝１４ｂ内に充満された粉粒体のすべりを抑制する表面粗さに仕上げ処理されている。説明すると、図３に示すように、定量供給装置１０は、回転テーブル１４の回転によって環状溝１４ｂ内に充満された粉粒体がスクレーパ１６に当たる（作用する）ように構成されている。そのため、スクレーパ１６の反作用により、環状溝１４ｂ内に充満された粉粒体が一体となって回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の逆方向に環状溝１４ｂに対して相対移動する、すなわち環状溝１４ｂ内をすべる可能性がある。
【００２４】
この対処として、回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の逆方向に粉粒体が環状溝１４ｂに対して相対移動しないように、環状溝１４ｂ内の表面が仕上げられている。例えば、環状溝１４ｂの表面は、サンドブラスト、ショットブラストなどによって仕上げられている。これにより、環状溝１４ｂ内に充満された粉粒体は、環状溝１４ｂ内を一体となってすべることなく、回転テーブル１４によって安定してスクレーパ１６に向かって搬送される。
【００２５】
このような環状溝１４ｂの一部分が円筒状容器１２の内部に位置しつつ、環状溝１４ｂの残りの部分が円筒状容器１２の外部に位置するように回転テーブル１４は、円筒状容器１２に回転可能に取り付けられている。本実施の形態の場合、図１や図２に示すように、円筒状容器１２の底面１２ａの一部を、回転テーブル１４の上面１４ａの一部が構成するように、回転テーブル１４が円筒状容器１２に取り付けられている。
【００２６】
このような回転テーブル１４が回転することにより、円筒状容器１２内の粉粒体は、回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内に充満され、円筒状容器１２の外部のスクレーパ１６に向かって搬送される。
【００２７】
回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内に粉粒体を確実に充満するために、定量供給装置１０は、アジテータ２２とローラ２４とを有する。
【００２８】
アジテータ２２は、円筒状容器１２の底面１２ａ上に設けられている。このアジテータ２２は、複数の羽根２２ａを備える。複数の羽根２２ａは、回転シャフト２２ｂに取り付けられている。回転シャフト２２ｂは、円筒状容器１２の中心線Ｃ１を中心として回転し、例えば、回転テーブル１４の回転シャフト２０を回転駆動するモータ（図示せず）により、ギヤ（図示せず）を介して回転テーブル１４に対して所定の減速比で回転駆動される。複数の羽根２２ａは、円筒状容器１２の底面１２ａ上に配置されており、回転シャフト２２ｂの回転によって中心線Ｃ１を中心として周回しつつ円筒状容器１２の底面１２ａ上を移動する。
【００２９】
このようなアジテータ２２は、円筒状容器１２内の粉粒体を攪拌することができる。また、密に集まると塊状になりやすい粉粒体が容器１２内に収容されている場合、アジテータ２２は、塊状の粉粒体をばらばらに分離させる役割もする。説明すると、円筒状容器１２の底面１２ａ近くの粉粒体は、その上方に位置する粉粒体の自重を受けて塊状になりやすい。そこで、粉粒体が塊状態で回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内に充満されないように、アジテータ２２の羽根２２ａが円筒状容器１２の底面１２ａ近くの塊状の粉粒体をばらばらに分離している。
【００３０】
ローラ２４は、円筒形状の回転体であって、自由回転可能に、また、その外周面２４ａが回転テーブル１４の環状溝１４ｂに対向するように、円筒状容器１２に支持されている。具体的には、図１に示すように、円筒状容器１２の内部から外部に向かう環状溝１４ｂが下方を通過する容器１２の側壁１２ｂの部分に、回転テーブル１４の環状溝１４ｂに対向するように形成された窪み部１２ｃがあって、その窪み部１２ｃ内にローラ２４は収容されている。
【００３１】
ローラ２４はまた、その外周面２４ａと回転テーブル１４の環状溝１４ｂとの間の対向領域において、ローラ２４の回転方向と環状溝１４ｂの移動方向とが同一方向になるように配置されている。さらにローラ２４は、粉粒体が付着しにくい材料、例えばプラスチック材料から作製されている、または粉粒体が付着しにくい表面粗さでその外周面２４ａが表面仕上げされている。このローラ２４により、粉粒体はすりきりされて環状溝１４ｂ内に充満される。
【００３２】
このようなローラ２４を使用する理由について図４を参照しながら説明する。
【００３３】
図４（ａ）は、回転テーブル１４の回転にともなって流動する粉粒体の流れを示している。また、図４（ａ）は、ローラ２４ではなく、円筒状容器１２の側壁１２ｂの内側表面によって粉粒体をすりきりする場合を示している。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、回転テーブル１４の回転にともなって粉粒体は流動し、その粉粒体は、回転テーブル１４の環状溝１４ｂが下方を通過する円筒状容器１２の側壁１２ｂの部分に集まる。すなわち、粉粒体は、外部に連通する円筒状容器１２の出口近傍に集中する。
【００３５】
このとき、滑りにくい粉粒体の場合、円筒状容器１２の出口近傍の粉流体において、連続的な密度の高い領域が形成される場合がある。連続的な密度の高い粉粒体の領域が形成されると、図４（ｂ）に示すように、環状溝１４ｂ内に粉粒体が存在しない未充満部分Ｅが発生することがある。このような未充満部分Ｅが偶発的に且つ断続的に発生すると、スクレーパ１６に向かって搬送される粉粒体の量が不安定になる。その結果、スクレーパ１６の粉粒体の掻き出し量が安定せず、定量供給装置１０は粉粒体の定量供給が困難になる。
【００３６】
図４（ｂ）に示すような回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内に粉粒体の未充満部分Ｅが形成される現象は、円筒状容器１２の側壁１２ｂの内側表面のように、回転テーブル１４の上面１４ａに対して約９０度の角度で立設している平面によって粉粒体をすりきりする場合に起こりやすい。したがって、本実施の形態では、円筒状容器１２の側壁１２ｂの内側表面ではなく、曲面であるローラ２４の外周面２４ａによって粉粒体をすりきりしている。
【００３７】
また、ローラ２４は、その外周面２４ａの幅方向の両端の少なくとも一方が、回転テーブル１４の上面１４ａ（具体的には、外周側上面部分１４ａ’または中央側上面部分１４ａ’’の少なくとも一方）に接触するように配置されている。これにより、回転テーブル１４の上面１４ａまで、粉粒体が環状溝１４ｂ内に充満される。また、ローラ２４の回転速度が回転テーブル１４の回転速度（環状溝１４ｂでの周速度）と同一にされる。その結果、環状溝１４ｂ内に充満された粉粒体が一体となって環状溝１４ｂ内をすべることが抑制される。
【００３８】
説明すると、ローラ２４と環状溝１４ｂとの対向領域においては、環状溝１４ｂ内に充満された粉粒体がローラ２４と環状溝１４ｂとに挟持された状態である。したがって、ローラ２４の回転速度が回転テーブル１４の環状溝１４ｂの移動速度に比べて遅い場合、環状溝１４ｂ内の粉粒体に、環状溝１４ｂの深部側が高速な速度勾配が生じることがある。この速度勾配が大きくなりすぎると、環状溝１４ｂの深部側の粉粒体に対して浅部側の粉粒体が回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の逆方向にすべる可能性がある。または、環状溝１４ｂ内の粉粒体が一体となって環状溝１４ｂに対してすべる可能性がある。
【００３９】
なお、ローラ２４の外周面２４ａと回転テーブル１４の上面１４ａとの接触を維持するために、ローラ２４は、図３に示すように、スプリング２６などの付勢手段によって回転テーブル１４に向かって付勢されるのが好ましい。
【００４０】
また、粉粒体が一体となって回転テーブル１４の環状溝１４ｂに対してすべるおそれがない場合（例えば、上述したように環状溝１４ｂの表面を十分にブラスト処理した場合）、ローラ２４は、環状溝１４ｂ内に収容可能な大きさ、すなわち外周面２４ａの幅が環状溝１４ｂ内の幅に比べて狭くてもよい。ただし、この場合、スプリング２６などの付勢手段により、ローラ２４を環状溝１４ｂ内の底に向かって付勢しない（付勢手段を使用すると、環状溝１４ｂ内の粉粒体を押し固めることになる）。
【００４１】
図２に示すように、スクレーパ１６は、球形状であって、円筒状容器１２の外部に位置する回転テーブル１４の環状溝１４ｂの部分内にスクレーパ１６の一部分が位置する状態で回転するように構成されている。具体的には、球形状のスクレーパ１６の中心が回転テーブル１４の環状溝１４ｂの外部または回転テーブル１４の上面１４ａと同一高さに位置するように配置されている。
【００４２】
また、スクレーパ１６は、回転テーブル１４の環状溝１４ｂの表面との間に微小な隙間が生じるように配置されている。理由は、スクレーパ１６が環状溝１４ｂと接触していると、回転テーブル１４とスクレーパ１６それぞれの安定した回転速度での回転を妨げるおそれがあるとともに、スクレーパ１６または環状溝１４ｂの少なくとも一方が磨耗するおそれがあるからである。なお、このようなおそれがない場合、例えば、スクレーパ１６と回転テーブル１４の間に発生する摩擦が極めて小さい場合、スクレーパ１６が回転可能に、環状溝１４ｂの表面とスクレーパ１６とが接触してもよい。
【００４３】
さらに、スクレーパ１６は、回転するために、回転中心線Ｃ３を中心として回転する回転ロッド１６ａの先端に取り付けられている。回転ロッド１６ａは、例えばモータ（図示せず）によって回転駆動される。
【００４４】
回転中心線Ｃ３を中心として回転するスクレーパ１６の回転方向Ｒ２は、図２に示すように回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内の粉粒体を、回転テーブル１４の外側、すなわち、回転テーブル１４の外側に配置されたシュート１８に向かって掻き出せる方向に設定されている。
【００４５】
具体的には、図１に示すように回転テーブル１４の回転中心線Ｃ２方向に見た場合において、スクレーパ１６の粉粒体の掻き出し方向Ｓを、回転テーブル１４の接線方向成分Ｓｔと径方向成分Ｓｒとに分けたときに、掻き出し方向Ｓの接線方向成分Ｓｔが、回転テーブル１４の回転方向Ｒ１と同一方向またはゼロになるようにするのが好ましい。説明すると、接線方向成分Ｓｔが回転テーブル１４の回転方向Ｒ１と逆方向である場合、スクレーパ１６の上流側部分に沿って且つ回転テーブル１４の上面１４ａを越えて（すなわち環状溝１４ｂからあふれて）粉粒体が堆積する。また、この回転テーブル１４の上面１４ａを越えた粉粒体の堆積量は時間によって変化する。この堆積量が時間によって変化すると、スクレーパ１６の単位時間あたりのシュート１８への粉粒体の掻き出し量が不安定になる。一方、掻き出し方向の接線方向成分Ｓｔが回転テーブル１４の回転方向Ｒ１と同一方向またはゼロである場合、このような不具合が生じにくい。
【００４６】
そのために、スクレーパ１６（回転ロッド１６ａ）の回転中心線Ｃ３は、図１に示すように、回転テーブル１４の回転中心線Ｃ１方向に見た場合において、回転テーブル１４の接線方向に対して回転テーブル１４の内側に角度αだけ傾斜している。これにより、環状溝１４ｂ内からスムーズに粉粒体がシュート１８に向かって掻き出される。なお、角度αは、ゼロに近いほど好ましく、特にゼロが好ましい（この場合、掻き出し方向の接線方向成分Ｓｔがゼロになり、回転テーブル１４の径方向に粉流体が掻き出される）。角度αがゼロに近いほど、環状溝１４ｂ内から掻き出されてシュート１８内に向かって移動する粉粒体の移動距離が短くなり、簡単に粉粒体をシュート１８に掻き出すことができる。
【００４７】
また、スクレーパ１６の回転中心線Ｃ３は、図３に示すように回転テーブル１４の径方向外側から中心側に向かって見た場合において、回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の下流側に、回転テーブル１４の上面１４ａ（環状溝１４ｂ）に対して角度βだけ傾斜している。そして、図２に示すように、スクレーパ１６は、環状溝１４ｂとの対向領域において、スクレーパ１６の表面が回転テーブル１４の中心側から外側に向かって移動するように回転している。
【００４８】
なお、スクレーパ１６の回転中心線Ｃ３の傾斜角度βは小さい方が好ましい。傾斜角度βが小さい場合、周速度が速いスクレーパ１６の表面部分（すなわち回転中心線Ｃ３から離れた表面部分）で回転テーブル１４の粉粒体を環状溝１４ｂの底から確実に掻き出すことができる。なお、角度βは、ゼロに近いほど好ましく、特にゼロが好ましい。角度βがゼロに近いほど、周速が高速なスクレーパ１６の部分で環状溝１４ｂ内の粉流体を外部に掻き出すことができる。
【００４９】
また、スクレーパ１６の回転中心線Ｃ３の傾斜角度βは、回転ロッド１６ａに粉粒体が接触しない限り、９０度以上の角度、すなわち回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の上流側に回転中心線Ｃ３が傾斜していてもよい。ただし、この場合、スクレーパ１６の回転方向は、回転中心線Ｃ３が下流側に傾斜されている場合と異なり、逆である。
【００５０】
さらに、スクレーパ１６の粉粒体の掻き出し性を向上させるために、スクレーパ１６の表面に複数の凹部または複数の凸部が形成されてもよい。また、凹部として溝やディンプルが形成されてもよい。ただし、凹部内にまたは凸部間に、粉粒体が詰まらないようにする必要がある。例えば、スクレーパ１６の表面に溝が形成される場合、溝内部の粉粒体がスクレーパ１６の回転によっては溝外部に確実に出るように、溝は開放端を有するのが好ましい。
【００５１】
このようなスクレーパ１６によれば、回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内の粉粒体は、スクレーパ１６の回転によって回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内からシュート１８に向かって掻き出される。そのため、粉粒体はスクレーパ１６に留まることができない。すなわち、スクレーパ１６に粉粒体が密に集まることがなく、スクレーパ１６で粉粒体が塊状になることが抑制される。その結果、スクレーパ１６の単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量が安定し、定量供給装置１０は、安定した供給速度で粉粒体を供給することができる。
【００５２】
図１や図３に示すように、スクレーパ１６が粉粒体を掻き出す際に回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’や中央側上面部分１４ａ’’上にこぼれた粉粒体を、再び円筒状容器１２内に戻すように、定量供給装置１０は構成されている。
【００５３】
説明すると、スクレーパ１６は、回転テーブル１４の環状溝１４ｂに充満された粉粒体全てを、シュート１８に向かって掻き出すわけではない。スクレーパ１６に向かって搬送された粉粒体のごく一部が、スクレーパ１６が粉粒体を掻き出す際に回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’や中央側上面部分１４ａ’’上にこぼれる、または環状溝１４ｂ内に掻き残される。
【００５４】
なお、回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’や中央側上面部分１４ａ’’上にこぼれる粉粒体の量と、環状溝１４ｂ内に掻き残される粉粒体の量はほぼ安定しているため、スクレーパ１６のシュート１８への単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量の安定性、すなわち定量供給装置１０の粉粒体の定量供給の安定性は確保されている。
【００５５】
スクレーパ１６によって環状溝１４ｂ内に掻き残された粉粒体は、回転テーブル１４の回転により、そのまま円筒状容器１２内に戻される。
【００５６】
これに対して、スクレーパ１６が粉粒体を掻き出す際に回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’や中央側上面部分１４ａ’’上にこぼれた粉粒体は、図１や図３に示すように、円筒状容器１２のトンネル部１２ｄを通過して円筒状容器１２内に戻される。
【００５７】
トンネル部１２ｄは、具円筒状容器１２の外部からその内部に向かう回転テーブル１４の環状溝１４ｂが下方を通過する、円筒状容器１２の側壁１２ｂの部分に形成されている。
【００５８】
トンネル部１２ｄはまた、図１や図３に示すように、円筒状容器１２の外側表面に形成された外側開口１２ｅと、内側表面に形成された内側開口１２ｆとを備え、回転テーブル１４の上面１４ａに沿って、且つ環状溝１４ｂに沿って延びている。さらに、トンネル部１２ｄは、図１に示すように、回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’上や中央側上面部分１４ａ’’の環状溝１４ｂ近傍にこぼれた粉粒体が通過できる、所定の天井高さ（回転テーブル１４の上面１４ａからの高さ）と幅とを備えている。
【００５９】
なお、図１や図２に示すように、回転テーブル１４の中央側上面部分１４ａ’’上に大量の粉粒体が載らないように、回転テーブル１４の中央側上面部分１４ａ’’を覆って環状溝１４ｂ内に粉粒体を落とすガイド部材２６が設けられている。
【００６０】
また、円筒状容器１２のトンネル部１２ｄは、図３に示すように、円筒状容器１２の内側表面における断面積、すなわち内側開口１２ｆの開口面積が、外側表面における断面積、すなわち外側開口１２ｅの開口面積に比べて小さくなるように形成されるのが好ましい。これにより、円筒状容器１２に収容されている粉粒体がトンネル部１２ｄを介して外部に流出することが抑制される。別の観点から言えば、スクレーパ１６が掻き残して環状溝１４ｂ内に凹凸状に堆積する粉粒体（特に凸状に堆積する粉粒体）が、トンネル部１２ｄの大きい外側開口１２ｅに引っ掛かることなく、円筒状容器１２内に戻ることができる。  
【００６１】
トンネル部１２ｄを介する粉粒体の外部流出をさらに抑制するためには、トンネル部１２ｄは、長い方が好ましい。そのために、トンネル１２ｄ部を、スクレーパ１６ｅの近傍まで延長してもよい。
【００６２】
このようなトンネル部１２ｄを使用する理由について説明する。
【００６３】
トンネル部１２ｄが存在しない場合、スクレーパ１６が粉粒体を掻き出す際に回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’上や中央側上面部分１４ａ’’上にこぼれた粉粒体は、円筒状容器１２の外側表面に止められ、円筒状容器１２の内部に戻ることができない。そのため、円筒回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’と円筒状容器１２の外側表面との間と、中央側上面部分１４ａ’’と円筒状容器１２の外側表面との間とに粉粒体は堆積する。
【００６４】
回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’と円筒状容器１２の外側表面との間と、中央側上面部分１４ａ’’と円筒状容器１２の外側表面との間とに堆積する粉粒体は、回転テーブル１４が一回転する度に、その堆積量が増加する。堆積量がある程度増加すると、粉粒体の一部が環状溝１４ｂ内や回転テーブル１４の外側にあふれる。堆積する粉粒体の一部が、回転テーブル１４の回転方向Ｒ１に関してスクレーパ１６の上流側に位置する環状溝１４ｂの部分にあふれる場合、スクレーパ１６に搬送される粉粒体量が不安定になる。また、回転テーブル１４の外側にあふれた場合、シュート１８に入る可能性がある。いずれにしても、定量供給装置１０の粉粒体供給の安定性が損なわれる。
【００６５】
この対処として、トンネル部１２ｄを円筒状容器１２に設けることにより、円筒回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’と円筒状容器１２の外側表面との間と、中央側上面部分１４ａ’’と円筒状容器１２の外側表面との間とに、粉粒体が堆積しないようにしている。
【００６６】
以上のような定量供給装置１０によれば、円筒状容器１２内に収容されている粉粒体は、回転中の回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内に充満される。
【００６７】
円筒状容器１２の内部において環状溝１４ｂ内に充満された粉粒体は、回転テーブル１４の回転により、円筒状容器１２の外部に位置するスクレーパ１６に向かって搬送される。
【００６８】
円筒状容器１２の外部に搬送された粉粒体は、回転中のスクレーパ１６により、シュート１８に向かって掻き出される。シュート１８に掻き出された粉粒体は、所望の場所に搬送される。
【００６９】
一方、スクレーパ１６が掻き残した環状溝１４ｂ内の粉粒体は、回転テーブル１４の回転により、円筒状容器１２の内部に戻される。一方、スクレーパ１６が掻き出す際に回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’上や中央側上面部分１４ａ’’上にこぼれた粉粒体は、トンネル部１２ｄを通過して円筒状容器１２の内部に戻される。
【００７０】
本実施の形態１によれば、回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内の粉粒体は、スクレーパ１６の回転によって環状溝１４ｂ内から掻き出される。そのため、粉粒体はスクレーパ１６に留まることができず、すなわちスクレーパ１６に粉粒体が密に集まることがなく、スクレーパ１６で粉粒体が塊状になることが抑制される。その結果、スクレーパ１６の単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量が安定し、定量供給装置１０は、安定した供給速度で粉粒体を供給することができる。
【００７１】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、回転テーブルの環状溝から粉粒体を掻き出すスクレーパ以外の構成要素は、上述の実施の形態１と同一である。したがって、実施の形態１と異なるスクレーパを中心に説明する。なお、実施の形態１と同一の構成要素には、同一の符号を付している。
【００７２】
図５は、本実施の形態２に係る定量供給装置１１０の構成の一部を概略的に示す図である。図６は、図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【００７３】
図５および図６に示すように、本実施の形態２のスクレーパ１１６は、実施の形態１の球形状のスクレーパ１６と異なり、平板形状であって、具体的には円板形状である。スクレーパ１１６の回転中心線Ｃ３は、平板表面（粉粒体を掻き出すための表面）と平行である。また、回転中心線Ｃ３は、回転テーブル１４の上面１４ａと平行な水平方向に且つ回転テーブル１４の接線方向に延びている。
【００７４】
また、スクレーパ１１６は、回転中心線Ｃ３を中心とする回転によって断続的に回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内に進入するように配置されている。すなわち、図６に示すように、スクレーパ１１６の回転中において、回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内にスクレーパ１１６の一部が存在しないタイミングがある。
【００７５】
このような円板形状のスクレーパ１１６によれば、スクレーパ１１６によって環状溝１４ｂから掻き出される粉粒体の量（単位時間あたりの掻き出し量）が安定する。特に、静止状態で流動性が低く、密に集まると塊状になりやすい粉粒体の場合に、単位時間あたりの掻き出し量が安定する。
【００７６】
具体的に、図７を用いて説明する。図７は、実施例の円板形状のスクレーパ１１６と、比較例の長方形板状のスクレーパ１１６’とを示している。比較例の長方形板状のスクレーパ１１６’も、実施例のスクレーパ１１６と同様に、水平方向に且つ回転テーブル１４の接線方向に延在する回転中心線Ｃ３を中心とする回転によって断続的に回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内に進入するように配置されている。
【００７７】
スクレーパ１１６（１１６’）は、多くの粉粒体を回転テーブル１４の環状溝１４ｂから掻き出すために、回転テーブル１４の回転速度に比べて高速に回転する。したがって、瞬間的にみれば、スクレーパ１１６（１１６’）は、回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内の粉粒体を削り取るように掻き出す。すなわち、瞬間的に、環状溝１４ｂ内の粉粒体の回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の下流側に、スクレーパ１１６（１１６’）の形状に対応する面Ｐが形成される。
【００７８】
実施例の円板形状のスクレーパ１１６の場合、スクレーパ１１６に掻き取られて形成される環状溝１４ｂ内の粉粒体の面Ｐは傾斜面になる。具体的には、図７に示すように回転テーブル１４の径方向に見た場合に環状溝１４ｂの上部から下部に向かうにしたがい回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の上流側から下流側に向かって傾斜する傾斜面、具体的には湾曲面、さらに具体的には部分球面になる。
【００７９】
言い換えると、回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内において円板形状のスクレーパ１１６の粉粒体側の輪郭部分が描く回転軌跡が傾斜面（湾曲面（部分球面））状であって、その傾斜面（湾曲面（部分球面））状の回転軌跡に対応する形状の面Ｐがスクレーパ１１６によって環状溝１４ｂ内の粉粒体に形成される。
【００８０】
一方、比較例の長方形板状のスクレーパ１１６’の場合、スクレーパ１１６’に掻き取られて形成される粉粒体の面Ｐ’は鉛直面になる。具体的には、図７に示すように回転テーブル１４の径方向に見た場合に環状溝１４ｂの上部から下部に向かって鉛直方向に延びる平面である。
【００８１】
図８は、回転テーブル１４の径方向に見た場合における、スクレーパ１１６（１１６’）が半回転する度に環状溝１４ｂから順次掻き出される粉粒体Ｇ１〜Ｇｎ（Ｇ１’〜Ｇｎ’）（ｎは２以上の整数）を示している。例えば、粉粒体Ｇ１（Ｇ１’）が掻き出された後に、次の粉流体Ｇ２（Ｇ２’）がスクレーパ１１６（１１６’）によって掻き出される。なお、図８に示す実施例の円板状のスクレーパ１１６と比較例の長方形板状のスクレーパ１１６’の回転速度は同じである。また、実施例と比較例とにおいて、回転テーブル１４の回転速度は同じである。
【００８２】
例えば、小麦粉などの粉粒体、すなわち静止状態で流動性が低く、密に集まると塊状になりやすい粉粒体の場合、スクレーパ１１６（１１６’）が高速回転しているため、スクレーパ１１６（１１６’）によって実施例の傾斜面（湾曲面）Ｐや比較例の鉛直面Ｐ’が一度形成されると、それらの面Ｐ（Ｐ’）は次にスクレーパ１１６（１１６’）によって粉粒体が掻き出されるまで崩れずに維持されると考えることができる。
【００８３】
例えば、粉粒体Ｇ１（Ｇ１’）がスクレーパ１１６（１１６’）によって掻き出されることにより形成される面Ｐ（Ｐ’）は、次の粉流体Ｇ２（Ｇ２’）が掻き出されるまで維持される。これにより、スクレーパ１１６（１１６’）が半回転する度に、所定量の粉流体Ｇ１〜Ｇｎ（Ｇ１’〜Ｇｎ’）が環状溝１４ｂから順次掻き出され、新たな面Ｐ（Ｐ’）がその都度形成される。
【００８４】
しかしながら、比較例のように、スクレーパ１１６’によって形成される環状溝１４ｂ内の粉粒体の面Ｐ’が鉛直面である場合、次にスクレーパ１１６’によって粉粒体が掻き出される前に、その面Ｐ’が崩れることがある。それにより、回転テーブル１４の回転方向Ｒ１の下流側であって、スクレーパ１１６’が通過する環状溝１４ｂ内の領域に、多くの粉流体が崩れ落ちることがある。
【００８５】
このとき、次にスクレーパ１１６’が掻き取る分の粉粒体の一部が崩れ落ちる場合には問題はないが、粉粒体の塊状になりやすい性質のために、次の次にスクレーパ１１６’が掻き取る分の粉流体の一部が崩れ落ちることがある。例えば、スクレーパ１１６’が粉流体Ｇ１’を掻き取ることによって形成された面Ｐ’（鉛直面）が崩れ、次にスクレーパ１１６’が掻き取る粉粒体Ｇ２’の一部と、次の次にスクレーパ１１６’が掻き取る粉粒体Ｇ３’の一部が、回転テーブル１４の回転方向Ｒの下流側に崩れ落ちることがある。このようなことが起こると、当然ながら、スクレーパ１１６’によって環状溝１４ｂから掻き出される粉粒体の単位あたりの掻き出し量は不安定になる。
【００８６】
その対処として、図８に示すように、鉛直面に比べて崩れにくい傾斜面が環状溝１４ｂ内の粉粒体の面Ｐとして形成されるように、実施例のスクレーパ１１６は環状溝１４ｂ内の粉粒体を掻き出している。具体的には、スクレーパ１１６は円板形状を備え、水平方向に且つ回転テーブル１４の接線方向に延びる回転中心線Ｃ３を中心として回転する。このようなスクレーパ１１６が半回転する度に、所定量の粉粒体Ｇ１〜Ｇｎが安定して環状溝１４ｂから順次掻き出される。その結果、単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量が安定する。
【００８７】
なお、比較例の長方形板状のスクレーパ１１６’そのものを完全には否定しない。図９は、異なる姿勢で配置された比較例のスクレーパ１１６’を示している。図９に示すように、回転中心線Ｃ３を傾斜させて長方形板状のスクレーパ１１６’の角部１１６ｂ’が断続的に環状溝１４ｂ内に進入するように回転すれば、スクレーパ１１６’によって形成される環状溝１４ｂ内の粉粒体の面Ｐは崩れにくい傾斜面になる。
【００８８】
したがって、本発明のスクレーパは、広義には、そのスクレーパに掻き取られて形成される粉粒体の面が回転テーブル１４の径方向に見た場合に環状溝１４ｂの延在方向（回転テーブル１４の回転方向Ｒ１）に対して傾斜している傾斜面になるような形状を備えるとともに、その傾斜面が実現できるように配置されている。すなわち、回転テーブル１４の環状溝１４ｂ内において、スクレーパの粉流体側の輪郭部分が描く回転軌跡が、回転テーブル１４の径方向に見た場合に傾斜している傾斜面になるように、スクレーパが構成され且つ配置されている。
【００８９】
なお、本実施の形態２の平板形状のスクレーパ１１６は、回転中心線Ｃ３から放射方向に延び、半回転毎に環状溝１４ｂから粉流体を掻き出す平板形状の二枚の掻き出し羽根を備えているとみなすことができる。しかし、本発明は、二枚の掻き出し羽根を備えるスクレーパに限定しない。
【００９０】
例えば、回転中心線Ｃ３方向に見た図１０（ａ）に示すように、回転中心線Ｃ３から放射方向に延びる平板形状の三枚の掻き出し羽根２１６ａを１２０度の角度間隔で備えるスクレーパ２１６でもよい。また、例えば、図１０（ｂ）に示すように、回転中心線Ｃ３方向に見た場合に湾曲している湾曲板形状の三枚の掻き出し羽根３１６ａを備えるスクレーパ３１６でもよい。これに関連して言えば、実施の形態１の球形状のスクレーパ１６は、無数の掻き出し羽根を備えるスクレーパとみなすことができる。
【００９１】
また、本実施の形態２の円板形状のスクレーパ１１６は、環状溝１４ｂ内の粉粒体をすくって外部に掻き出す。そのため、スクレーパ１１６によって環状溝１４ｂから掻き出された粉粒体の一部が、シュート１８に向かわず、回転テーブル１４の中央側に飛散する可能性がある。したがって、図５や図６に示すように、スクレーパ１１６によって環状溝１４ｂから掻き出された粉粒体の回転テーブル１４の中央側への飛散を防止するカバー部材１３０を設けるのが好ましい。
【００９２】
カバー部材１３０は、図６に示すように、回転するスクレーパ１１６に沿うように延在し、回転中心線Ｃを中心とする円筒形状のガイド面１３０ａを有する。このガイド面１３０ａは、具体的には、スクレーパ１１６の上方から回転テーブル１４の中央側を通って回転テーブル１４まで延在している。このカバー部材１３０のガイド面１３０ａにより、スクレーパ１１６によって環状溝１４ｂから掻き出されてスクレーパ１４の上方や回転テーブル１４の中央側に向かって飛散した粉粒体が再び環状溝１４ｂ内に戻される。
【００９３】
なお、このカバー部材１３０を実施の形態１の定量供給装置１０にも設けてもよい。
【００９４】
本実施の形態２によれば、本実施の形態１と同様に、スクレーパ１１６の単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量が安定し、安定した供給速度で粉粒体を供給することができる。
【００９５】
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。
【００９６】
例えば、上述の実施の形態の場合、回転テーブルの環状溝に充満された粉粒体を掻き出すスクレーパは１つであるが、本発明はこれに限らない。環状溝から粉粒体を掻き出すスクレーパは複数あってもよい。
【００９７】
また、例えば、図１１に示すように、スクレーパ１６が粉粒体を環状溝１４ｂから掻き出す際に回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’上にこぼれた粉粒体をシュート１８に移動させる、スクレーパ３０を定量供給装置に設けてもよい。スクレーパ３０は、外周側上面部分１４ａ’上の粉粒体をシュート１８に向かって案内できるように設けられている。
【００９８】
なお、このようなスクレーパ３０に代って、回転テーブル１４の外周側上面部分１４ａ’上や中央側上面部分１４ａ’’上にこぼれた粉粒体を、環状溝１４ｂ内に落とすスクレーパを設けてもよい。
【００９９】
さらに、回転テーブルの環状溝は、上述の実施の形態のように、半円形状断面の環状溝１４ｂに限らない。広義には、回転テーブルの環状溝内にスクレーパの一部分が位置した状態で該回転テーブルが回転可能であれば、環状溝の断面形状はどのような形状であってもよい。
【０１００】
例えば、図１２に示すように、Ｖ字形状断面を備える環状溝１１４ｂと、円すい形状のスクレーパ４１６であってもよい。この場合、スクレーパ４１６が回転するためには、スクレーパ４１６の回転中心線Ｃ３が回転テーブル１１４の回転中心線Ｃ２と平行になるようにスクレーパ４１６を配置する必要がある。
【０１０１】
この他にも、直角四角形状断面を備える環状溝と円柱形のスクレーパ、Ｕ字形状断面の環状溝と半球形状または球形状のスクレーパなどの組み合わせも可能である。また、半円形状断面を備える環状溝と球形状のスクレーパのように、環状溝の断面形状とスクレーパの形状は幾何学的に係合する形状でなくてもよく、例えば、半円形状断面を備える環状溝と、角柱形状のスクレーパであってもよい。なお、スクレーパの粉粒体の掻き出し性を考慮すると、環状溝の深さは浅い（回転テーブルの上面から底までの距離は短い）ほうが好ましい。
【０１０２】
加えて、回転テーブルの回転速度とスクレーパの回転速度とが対応して制御されるように、定量供給装置を構成してもよい。
【０１０３】
スクレーパによって環状溝から掻き出される単位時間あたりの粉粒体の掻き出し量、すなわち定量供給装置の粉粒体の供給速度（単位時間あたりの粉粒体の供給量）は、回転テーブルの回転速度と、スクレーパの回転速度とに依存する。したがって、粉粒体の供給速度、回転テーブルの回転速度、およびスクレーパの回転速度の対応関係を予め論理的にまたは実験的に求めれば、粉粒体の供給速度を、回転テーブルの回転速度とスクレーパの回転速度とを制御することによって調整可能である。すなわち、さらに安定した供給速度で粉粒体が供給可能になる。
【０１０４】
例えば、定量供給装置は、粉粒体の供給速度を調節するための操作パネルなどの入力装置と、入力装置に入力された粉粒体の供給速度に基づいて回転テーブルの回転速度とスクレーパの回転速度とを制御する制御装置とを備えてもよい。入力装置を介して作業者が所望する粉粒体の供給速度が入力されると、制御装置は、その入力された粉粒体の供給速度を実現するように、回転テーブルの回転速度とスクレーパの回転速度とを制御する。これにより、作業者が所望する、且つ安定した供給速度で粉粒体を供給することができる。
【０１０５】
また、例えば、定量供給装置は、環状溝から回転テーブルの外側に掻き出された粉粒体を定期的に計量する計量装置を備え、その計量装置による計量結果が安定するように、回転テーブルの回転速度とスクレーパの回転速度とを制御装置によって制御するようにしてもよい。これにより、さらに安定した供給速度で粉粒体を供給することができる。
【０１０６】
さらに例えば、回転テーブルの回転速度またはスクレーパの回転速度のいずれか一方を、例えばエンコーダでモニタリングし、そのモニタリングする一方の回転速度の変動に対応して、粉粒体の供給速度が一定になるように他方の回転速度を制御してもよい。これにより、さらに安定した供給速度で粉粒体を供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、小麦粉などの塊状になりやすい粉粒体に限らず、塩などの流動性が高い粉粒体も定量供給が可能であるため、粉粒体を定量供給する必要がある様々な種類の定量供給装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０        定量供給装置
１２        容器（円筒状容器）
１４        回転テーブル
１４ａ      上面
１４ｂ      環状溝
１６        スクレーパ
【図１】
0005964168.tif 000002
【図２】
0005964168.tif 000003
【図３】
0005964168.tif 000004
【図４】
0005964168.tif 000005
【図５】
0005964168.tif 000006
【図６】
0005964168.tif 000007
【図７】
0005964168.tif 000008
【図８】
0005964168.tif 000009
【図９】
0005964168.tif 000010
【図１０】
0005964168.tif 000011
【図１１】
0005964168.tif 000012
【図１２】
0005964168.tif 000013