(57)【要約】  【課題】各種の粉粒体に適応可能で、排出される粉粒体の流量を簡単な操作で制御することができ、装置内部を清潔に保つことができる振動式粉粒体排出装置を提供すること。  【解決手段】貯槽装置の開口部の下側に配置され、貯槽装置側に凸の形状の障壁部材をその内部の所定位置に備える筒型形状の第１の部分と、第１の部分の下部に配置され、その上面に第１の部分と略同一の大きさの開口と、その下面に障壁部材の底面の外径以下の外径を備える排出口とを備え、第１の部分に相対的に移動可能な第２の部分と、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方に配置され、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方を振動させる加振手段と、第１の部分と第２の部分とを相対的に移動させ、障壁部材と排出口との距離を調整する調整手段とを有することを特徴とする振動式粉粒体排出装置。【選択図】図１
2006111352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を貯槽し、底部に開口部を備える貯槽装置の下側に配置され、前記貯槽装置に貯槽された粉粒体を排出する振動式粉粒体排出装置であって、
前記貯槽装置の開口部の下側に配置され、前記貯槽装置側に凸のコーン形状の障壁部材をその内部の所定位置に備える筒型形状の第１の部分と、
前記第１の部分の下部に配置され、その上面に前記第１の部分と略同一の大きさの開口と、その下面に前記障壁部材の底面の外径以下の内径を備える排出口とを備え、前記第１の部分に相対的に移動可能な第２の部分と、
前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方に配置され、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方を振動させる加振手段と、
前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させ、前記障壁部材と前記排出口との距離を調整する調整手段とを有することを特徴とする振動式粉粒体排出装置。
【請求項２】
前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方に、前記第１の部分と前記第２の部分との間を密閉状態にするシール機構を有する請求項１に記載の振動式粉粒体排出装置。
【請求項３】
前記シール機構は、
前記加振手段によって、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方が振動されている時は、前記第１の部分および前記第２の部分の両方と接触状態となって、前記第１の部分と前記第２の部分との間の密閉状態を保持し、
前記調整手段によって、前記第１の部分と前記第２の部分とが相対的に移動されている時は、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方と非接触状態となって、前記密閉状態を開放する請求項２に記載の振動式粉粒体排出装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記排出口と前記障壁部材とが接触する位置まで、前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させることができる請求項１〜３のいずれかに記載の振動式粉粒体排出装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記第１の部分の下端が前記第２の部分の上端よりも上になる位置まで、前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させることができる請求項１〜４のいずれかに記載の振動式粉粒体排出装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方と前記貯槽装置とを接続する防振機構を有する請求項１〜５のいずれかに記載の振動式粉粒体排出装置。
【請求項７】
前記調整手段は、前記第１の部分に対して固定され、前記第２の部分の前記排出口よりも外側の部分を包みこむように配置された支持基部と、前記第２の部分と前記支持基部との間に配置され、前記支持基部に対する前記第２の部分の位置を調整し、前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させる位置調整機構とを有する請求項１〜６のいずれかに記載の振動式粉粒体排出装置。
【請求項８】
前記位置調整機構は、内部空気量および内部圧力の少なくとも一方に応じて伸縮する中空の弾性部材と、前記弾性部材の内部空気量および内部圧力の少なくとも一方を調整する調整部とを有する請求項７に記載の振動式粉粒体排出装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、空気ばねである請求項８に記載の振動式粉粒体排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に振動を与えることにより、容器から粉粒体を排出する振動式粉粒体排出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉粒体の排出装置としては、サークルフィーダ、テーブルフィーダ等の排出装置が知られているが、粉粒体を貯槽するサイロ（タンク）底部から粉粒体を排出する（切り出す）装置としては、一般にバイブロディスチャージャー（ＶＤ）と呼ばれる振動式粉粒体排出装置が用いられている。
ここで、振動式粉粒体排出装置は、基本的にサイロの底部に設けられ、粉粒体を排出する排出口付近を振動させて粉粒体を排出する装置であり、下記に示すような種々の装置が提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４）。
【０００３】
図１２は、特許文献１に開示された振動フィーダー２００の概略構成を示す断面図である。
振動フィーダー２００は、タンク２０２の底部に適当な弾性部材２０４を介して取り付けられ、漏斗部材２０６と、その上方にこれと同心的に配置された上向きに凸の、すなわち円錐型の障壁部材２０８から構成されている。漏斗部材２０６は、上方斜壁部２１５、水平環状部２１２および下方斜壁部２１４を備えている。上方斜壁部２１５の上端部２１６と下方斜壁部２１４の下端部２１８は、垂直に形成され、それぞれタンク２０２と図示していないスクリューフィーダーへの連結が出来るようになっている。また、水平環状部２１２の外径は、障壁部材２０８の下端部の直径よりも小さい。このような振動フィーダー２００に図には示されていない適当な振動手段により、振動を与えることで、流動化した粉体が矢印方向に流れ出す。
【０００４】
また、引用文献２には、下端を開口してなる上位筒体部、同上位筒体を床面（地面）上に固定支持するホッパ支持柱、上位筒体部の真下に配設されてなる円錐形の下位コーン部、下位コーン部を上位筒体部から自由揺動状態に吊支する吊支機構および下位コーン部の外周縁上であってかつ半径方向に対向する二位置に取り付けられる揺動モータ等の振動発生装置より構成され、さらに、上記構成において上位筒体部には、中央部にブリッジ防止用コーンが取り付けられ、一方その下端がキャンバス等の可とう性素材よりなる環状連結体を介して下位コーン部と連結されている振動ホッパが開示されている。
特許文献２の振動ホッパでは、下位ホッパ部を振動させることで、たとえホッパ本体内にブリッジが生じていても同ブリッジは容易に崩壊し材料排出口より円滑に排出され、また、ホッパ本体の内部にブリッジ防止用コーンを有することで、その排出をさらに円滑なものにすることができると開示されている。
また、特許文献３には、障壁部材が同心的に所定間隔離間して２箇所に配置された材料流れ促進装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、材料供給の停止後毎に排出開口を塞ぐ必要はなく、しかも振動上、構造強度上好ましい振動ホッパーを提供することを目的として、底部に一方向に延びる排出開口を形成させ、振動可能に支持されたホッパー本体と、排出開口の上方で、該排出開口に平行に延びホッパー本体に固定された材料直圧受け板と、該材料直圧受け板の延在方向に振動力を与えるべくホッパー本体に取り付けられた加振機と、ホッパー本体の底部に対し摺動可能に、かつ排出開口の両側に配設された一対のゲート板とを具備し、材料直圧受け板の両側縁から排出用開口の両側縁にまで引いた各直線が水平線に対して成す角度が該ホッパー本体内に貯蔵する材料の安息角より小となるように調節可能としたことを特徴とする振動ホッパーが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−２２３６２８号公報
【特許文献２】特開昭５６−５７６６８号公報
【特許文献３】特開昭５６−１６１９７３号公報
【特許文献４】特開昭５９−１０８６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、粉粒体の排出時に排出装置自身を振動させることで、粉粒体がブリッジ等を形成することを防止し、効率よく粉粒体を排出することができる。
ここで、現在、特に食品製造業においては、一つの製造ラインで異なる製品を作る、いわゆる多品種製造が多くなってきている。そのため、製造する製品に応じて製造ラインに対応したサイロ（タンク）に貯槽される粉粒体の種類も変更される。そのため、振動式粉粒体排出装置は、サイロに貯槽されている粉粒体の種類によらず、必要に応じた排出量（切り出し量）に調整することができることが求められている。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示された振動式粉粒体排出装置は、加振モータの回転数によって排出量を調整することはできるが、回転数と排出流量はリニアな関係ではないので、その制御が非常に困難である。そのため、従来では、排出量を調整するためのスクリューフィーダー等を振動式粉粒体排出装置の排出口に設置し、それらによって、排出量を調整しなければならないという問題点があった。
【０００９】
また、特許文献４に開示の振動ホッパーは、ゲート板の位置を調節することで、ゲート板の側縁部（排出口）と材料直圧受け板（障壁部材）との間隙を調節することができ、各種の材料に適用できるとしている。しかしながら、位置を調整したゲート板をナットで固定する必要があるため、位置を調節するのが難しく、また、ナットを弛め、ゲート板の位置を調節し、ナットを締めるという工程を手作業で行わなければならないという問題点がある。
【００１０】
さらに、上述のように製造する製品に応じた種類の異なる粉粒体を１つのサイロに貯槽するため、コンタミネーション防止の見地から貯槽される粉粒体の種類を変更する時に完全清掃が必要となる場合がある。
しかしながら、上記特許文献に開示された振動式粉粒体排出装置は、一度サイロに接続されると、サイロと振動式粉粒体排出装置は密閉構造となり、また、装置自体も重いため、装置自体を取り外して清掃することは、非常に手間がかかり困難であるという問題点もある。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、各種の材料に適応可能で、排出される粉粒体の流量を簡単な操作で制御することができ、装置内部を清潔に保つことができる振動式粉粒体排出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、粉粒体を貯槽し、底部に開口部を備える貯槽装置の下側に配置され、前記貯槽装置に貯槽された粉粒体を排出する振動式粉粒体排出装置であって、前記貯槽装置の開口部の下側に配置され、前記貯槽装置側に凸のコーン形状の障壁部材をその内部の所定位置に備える筒型形状の第１の部分と、前記第１の部分の下部に配置され、その上面に前記第１の部分と略同一の大きさの開口と、その下面に前記障壁部材の底面の外径以下の内径を備える排出口とを備え、前記第１の部分に相対的に移動可能な第２の部分と、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方に配置され、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方を振動させる加振手段と、前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させ、前記障壁部材と前記排出口との距離を調整する調整手段とを有することを特徴とする振動式粉粒体排出装置を提供する。
【００１３】
ここで、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方に、前記第１の部分と前記第２の部分との間を密閉状態にするシール機構を有することが好ましい。
さらに、前記シール機構は、前記加振手段によって、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方が振動されている時は、前記第１の部分および前記第２の部分の両方と接触状態となって、前記第１の部分と前記第２の部分との間の密閉状態を保持し、前記調整手段によって、前記第１の部分と前記第２の部分とが相対的に移動されている時は、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方と非接触状態となって、前記密閉状態を開放することが好ましい。
【００１４】
また、前記調整手段は、前記排出口と前記障壁部材とが接触する位置まで、前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させることができることが好ましい。
さらに、前記調整手段は、前記第１の部分の下端が前記第２の部分の上端よりも上になる位置まで、前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させることができることが好ましい。
さらに、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方と前記貯槽装置とを接続する防振機構を有することが好ましい。
【００１５】
また、前記調整手段は、前記第１の部分に対して固定され、前記第２の部分の前記排出口よりも外側の部分を包みこむように配置された支持基部と、前記第２の部分と前記支持基部との間に配置され、前記支持基部に対する前記第２の部分の位置を調整し、前記第１の部分と前記第２の部分とを相対的に移動させる位置調整機構とを有することが好ましい。
また、前記位置調整機構は、内部空気量および内部圧力の少なくとも一方に応じて伸縮する中空の弾性部材と、前記弾性部材の内部空気量および内部圧力の少なくとも一方を調整する調整部とを有することが好ましい。
さらに、前記弾性部材は、空気ばねであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、振動式粉粒体排出装置の本体部分を第１の部分と第２の部分に分離し、粉粒体の種類、所望の排出量に応じて、第１の部分に対して第２の部分を相対的に移動させ、排出口と障壁部材との間隔を調整することで、粉粒体の種類に拘わらず、所望の排出量に容易に調節することができる。
さらに、本発明によれば、振動式粉粒体排出装置によって、所望の排出量に調整できるので、スクリューフィーダー等によって、排出量を調整する必要がなくなり、それらを省くことができるので、装置コストを低くすることができる。
また、第１の部分の下端が第２の部分の上端よりも上になる位置まで第１の部分と第２の部分とを相対的に移動可能にすることで、第１の部分と第２の部分を分離して内部の清掃を行うことができ、容易に装置内部を清潔に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る振動式粉粒体排出装置（以下、単に排出装置ともいう）をサイロに取り付けた粉粒体切り出し装置１０の概略構成を示す部分断面図である。
【００１９】
粉粒体切り出し装置１０は、粉粒体が貯槽されるサイロ１２と、サイロ１２に貯槽された粉粒体を排出する排出装置１４と、サイロ１２を支持するサイロ支持体１６と、排出装置１４を支持する排出装置支持体１８と、サイロ支持体１６と排出装置支持体１８とを接続する防振機構２０と、サイロ１２と排出装置１４とを接続するフレキシブルな接続部材２２とを有する。
【００２０】
サイロ１２は、例えば上側は所定径、所定高さの円筒形状、下側は底部に向かうに従って徐々に径が小さくなる漏斗形状である。また、漏斗形状の下端つまりサイロ１２の底部は、所定径の開口部となっており、図示していないが、上部には粉粒体を投入する投入口が形成されている。この投入口から投入された粉粒体がサイロ１２内部に貯槽される。この他、サイロ１２は、下側に漏斗形状を持たない、一様の直径の寸胴型であってもよい。
【００２１】
本発明の排出装置１４は、上面にサイロ１２の開口部と略同じ形状の開口を有し、上面の開口部は接続部材２２を介してサイロ１２の底部の開口部と接続されている。このように排出装置１４は、サイロ１２の底部の開口部と接続部材２２を介して接続され、サイロ１２に貯槽された粉粒体は、底部の開口部および接続部材２２の内部を通過して排出装置１４に供給される。さらに、排出装置１４を振動させることで、粉粒体は、排出装置１４から排出される。本発明の排出装置１４については、後ほど図２および図３とともに詳細に説明する。
【００２２】
ここで、接続部材２２は、サイロ１２の底部の開口部よりも大きい径または同径の直胴形状であり、その上面が、サイロ１２の底部の開口部を覆うように設置される。接続部材２２は、布等の剛性が低いフレキシブルな材料、またはゴム製等の短管繋ぎ材料で形成される。これにより、サイロ１２の底部の開口部から排出される粉粒体は、漏れることなく排出装置１４に送り込まれ、さらに、接続部材２２が剛性の低い材料で形成されることで、排出装置１４の振動がサイロ１２に伝達することを抑制することができる。
【００２３】
ここで、サイロ１２は、サイロ支持体１６により所定位置に支持され、排出装置１４は、排出装置支持体１８によって支持されている。さらに、排出装置支持体１８は、防振機構２０を介して、サイロ支持体１６に支持されている。
このように、排出装置１４および排出装置支持体１８は、接続部材２２および防振機構２０を介してその他の部材と接続している。これにより、排出装置１４および排出装置支持体１８は、排出装置１４で発生する振動が外部に伝達しないフローティング状態となり、排出装置１４の振動によって、サイロ１２、サイロ支持体１６が振動することを抑制することができる。
【００２４】
次に、本発明の振動式粉粒体排出装置１４について詳細に説明する。
図２は、本発明の振動式粉粒体排出装置１４の概略構成を示す模式的上面図であり、図３は、図２のII−II線断面図である。
【００２５】
振動式粉粒体排出装置１４は、サイロ１２の下側に配置され、サイロ１２に貯槽された粉粒体を効率よく排出するものであり、上下２つに分割された本体の上側部分の上部本体３０および下側部分の下部本体３２と、上部本体３０の内部に配置され、粉粒体を中心から外側に案内する障壁部材３４と、上部本体３０および下部本体３２の少なくとも一方を振動させる加振手段３６と、上部本体３０と下部本体３２との距離を調整する調整手段３８と、上部本体３０と下部本体３２との間を密閉するシール機構４０とを有する。
上部本体３０は、上述したサイロ１２の底部の開口部と略同じ大きさの径の円筒形状を有し、サイロ１２の底部の下側に、サイロ１２の底部の開口部と同心的に配置されている。上部本体３０の上面の開口部は、接続部材２２を介してサイロ１２の底部の開口部と接続されている。
また、上部本体３０は、その外壁に所定間隔離間して受け板５２を備え、それぞれ上述した排出装置支持体１８に設けられた取付部５６に吊りボルト５４によって固定されている。
【００２６】
下部本体３２は、その上面が上部本体３０の直胴部分の外壁の径よりも大きい径の開口部であり、下面が上部開口部よりも小さい開口部の排出口５０である底が扁平あるいは皿型の容器形状を有し、上部本体３０の下側に上部本体３０に対して移動可能に設置されている。さらに、下部本体３２の下面の外壁には、後述する支持部７４が設けられている。
【００２７】
障壁部材３４は、上部本体３０の内部に設けられ、バッフルプレート６０と、ステー６２とで構成される。バッフルプレート６０は、サイロ１２側（図３中上側）に凸で、かつ、その底面が排出口５０よりも大きい、あるいは同径の円錐形状であり、上部本体３０の内壁の４ヶ所から中心部に向って設けられたステー６２によって支持され、上部本体３０の内部に、上部本体３０と同心的に配置されている。
ここで、本実施形態では、障壁部材を円錐形状としたが、これに限定されず、サイロ１２側に凸な形状であればよく、半球形、流線形等種々の形状とすることができる。
【００２８】
このような障壁部材３４を設けることで、サイロ１２から供給される粉粒体は、排出口５０の垂直方向の延長線上よりも外側に粉粒体を移動され、障壁部材３４の底面と排出口５０で形成される空間から粉粒体が排出される。これにより、安定して粉粒体を排出することができる。
さらに、障壁部材３４の下面外縁部と排出口５０の縁部とを結んだ線と下部本体３２の底面との成す角（以下、単にθともいう）を粉粒体の安息角より小さくすることで、上部本体３０および下部本体３２に粉粒体が充填されている場合であっても、粉粒体の非排出時は、排出口５０周りの粉粒体が形成する安息角がθ以上の角度となり、排出口５０周りに粉粒体が安定して堆積され、排出口５０から粉粒体は排出されない。このように、障壁部材３４と排出口５０の距離、大きさを所定値とすることで、排出口５０にスライドゲート等を設けることなく、排出口５０からの粉粒体の排出を防止することができる。
【００２９】
加振手段３６は、上部本体３０および下部本体３２の少なくとも一方を振動させるもの（本実施形態では、振動モータ）であり、上部本体３０の外壁に設置されている。加振手段３６としては、例えば、ユーラスモータ等種々の加振手段を用いることができる。
加振手段３６によって、上部本体３０を振動させることで、排出装置１４全体が振動する。排出装置１４が振動することで、排出口５０周りでθ以上の安息角で安定して堆積していた粉粒体も振動させられ、排出口から粉粒体が排出される。
【００３０】
調整手段３８は、上部本体３０に対して下部本体３２を相対的に平行を保ったまま移動させるものであり、下部本体３２を支持する一対の支持部７４と、支持部７４と螺合された一対のねじ部７２と、ねじ部７２を駆動する駆動部７０と、一対の支持部７４の移動量を均一にする連結部７６とを有する。
支持部７４は、下部本体３２の排出口５０と重ならない部分に２箇所に設けられ、支持部７４は、支持部７４に対応して２箇所に設けられたねじ部７２とそれぞれ螺合している。ここで、支持部７４を複数設けることで、下部本体３２を安定して支持することができ、複数の支持部７４を同じ高さにすることで、下部本体３２の上面の開口部を上部本体３０の下面の開口部に対して常に平行な状態にすることができる。
ここで、ねじ部７２は、排出装置支持体１８にそれぞれ回転自在に支持されている。さらに、いずれか一方のねじ部７２には、ねじ部７２を回転させる駆動部７０が接続されている。ここで、駆動部７０には、例えばサーボモータまたはステッピングモータを用いた同期運転が可能なものが用いられる。
連結部７６は、両方のねじ部７２と接続し、一方のねじ部７２の回転に同期して、もう一方のねじ部７２を回転させる。これにより、一対の支持部７４を常に同じ高さに制御することができる。
このようにして、調整手段３８により、下部本体３２を上部本体３０に対して、上下に自由に移動させることができる。なお、調整手段は、上記機構のほか油圧シリンダーやエアーシリンダー等であってもよい。
【００３１】
このように、本発明の排出装置は、上部本体３０と下部本体３２とを相対的に移動させ、障壁部材３４と排出口５０との距離を変えることで、障壁部材３４と排出口５０とで形成される粉粒体を排出する空間を調整することができる、つまり粉粒体排出能力を調整することができる。具体的には、同一粉粒体であれば、障壁部材３４と排出口５０との距離を広げ、粉粒体を排出する空間を大きくするほど、排出量を多くすることができ、障壁部材３４と排出口５０との距離を短くし、粉粒体を排出する空間を小さくするほど、排出量を少なくすることができる。
また、同様にして、粉粒体の種類に応じて、障壁部材３４と排出口５０との距離を調整することで、種々の粉粒体で、所望の排出量とすることができる。
さらに、本発明の排出装置は、所望の排出量に調節できるので、後段に設置されるスクリューフィーダー等によって、排出量を調節する必要がなくなり、それらを省くことができるので装置コストを低くすることができる。
【００３２】
また、障壁部材３４と排出口５０との距離を調整することで、障壁部材３４の下面外縁部と排出口５０の縁部とを結んだ線と下部本体３２の底面との成す角を調整することができる。これにより、どのような安息角の粉粒体であっても、障壁部材３４と排出口５０とで形成される角度を調整することで、粉粒体を安定して保持することができ、非排出時に排出装置１４から粉粒体が排出されることを防止することができる。
【００３３】
ここで、本実施形態の排出装置１４は、上部本体３０と下部本体３２とを密閉状態にするシール機構４０を有する。図４（ａ）は、図１に示した排出装置１４に配置されたシール機構４０の概略構成を示す模式的上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIV−IV線断面図である。
シール機構４０は、下部本体３２の上部に配置され、ゴムチューブ８０と、空気供給排出口８２とを有する。
【００３４】
ゴムチューブ８０は、下部本体３２の内周に沿った円形の中空チューブであり、下部本体３２の上部、かつ上部本体３０と下部本体３２との間に配置される。ここで、下部本体３２には、ゴムチューブ８０を支持する支持板が設けられ、ゴムチューブ８０は支持板と下部本体３２上端で形成された空間に固定されている。
【００３５】
空気供給排出口８２は、ゴムチューブ８０の所定位置に設けられ、図示していないホースを介してコンプレッサーに接続されており、コンプレッサーによって、ゴムチューブ内部の空気量、圧力を調節し、ゴムチューブ８０の大きさ、上部本体３０と下部本体３２との密着力を調節することができる。
【００３６】
ここで、ゴムチューブ８０は上部本体３０との接触面となる内径側の面が凹凸形状となっていることが好ましい。これにより、ゴムチューブ８０は、上部本体３０との接触面が伸縮しやすくなり、上部本体３０との接触、非接触の制御を好適に行うことができる。
これにより、本実施形態の排出装置１４のように、上部本体３０と下部本体３２とが相対的に移動する構造であっても、上部本体３０と下部本体３２との間を密閉することができ、接触部分からの粉漏れを防止することができる。
【００３７】
また、シール機構４０を設けることで、ゴムチューブ８０を介して上部本体３０と下部本体３２とが一体化され、加振手段３６によって上部本体３０が振動している場合でも、上部本体３０と下部本体３２とが直接接触しないので、上部本体３０と下部本体３２の振動のぶれにより上部本体３０と下部本体３２が接触して上部本体３０および／または下部本体３２が損傷することを防ぐことができる。
【００３８】
ここで、本実施形態では、支持板を設けてシール機構を所定位置に固定したが、支持方法は特に限定されず、例えば、下部本体３２に直接接着し固定することもできる。
また、本実施形態では、シール機構４０を下部本体３２の上部に設けたが、上部本体３０の下部に支持板を設け、その支持板上に配置してもよい。この時、空気供給排出口は、チューブ上側に設けることが好ましく、ゴムチューブの外側（下部本体３２側）に凹凸面を形成することが好ましい。
このようにしても、ゴムチューブ８０を介して上部本体３０と下部本体３２とが一体化され、上部本体３０と下部本体３２との接触を防止し、上部本体３０と下部本体３２が接触して上部本体および／または下部本体が損傷することを防ぐことができる。
【００３９】
さらに、本発明の排出装置１４は、下部本体３２側面のシール機構４０の下側に所定間隔離間して、複数のエアノズル４２が設置されている。
エアノズル４２は、下部本体の中心から所定角度傾いた方向に空気排出口を有し、空気排出口から空気を排出することで、下部本体３２内に所定の気流を発生させる。これにより、下部本体３２の上部に配置されたシール機構４０に粉粒体が付着するのを防止し、また、上部本体３０の外壁に付着した粉粒体を剥離し、下部本体３２を下方向に、つまり、上部本体３０の下端と下部本体３２の下端とが離れる方向に上部本体３０に対して下部本体３２を相対的に移動させた際に、シール機構４０と上部本体３０との接触部分に粉粒体が付着することを防ぐことができる。
【００４０】
次に、本発明の振動式粉粒体排出装置１４の下部本体３２を上部本体３０に対して相対的に移動させる場合の動作を説明する。
まず、粉粒体の排出時は、排出装置１４は、加振手段３６によって振動させられている。このとき、シール機構４０のゴムチューブ８０の内部は所定以上の圧力となっており、上部本体３０と下部本体３２と間を密閉状態にしている、つまり、ゴムチューブ８０が上部本体３０と下部本体３２の両方に接触し、上部本体３０と下部本体３２との間が密閉状態にされている。
【００４１】
この状態から、下部本体３２を上部本体３０に対して相対的に移動させる場合は、まず、ゴムチューブ８０内部を所定以下の圧力にし、下部本体３２側（内側）において膨らんでいるゴムチューブ８０を収縮させ、ゴムチューブ８０の内径を所定以上として、ゴムチューブ８０と上部本体３０の外壁とを非接触状態とする。つまり、密閉状態から開放する。
【００４２】
次に、駆動部７０によってねじ部７２を回転させることで、支持部７４を移動させ、それにより、障壁部材３４と排出口５０との距離が所定距離となる位置まで下部本体３２を上下方向に移動させる。
次に、下部本体３２を所定の位置へ移動させたら、ゴムチューブ８０に空気を供給し、内部を所定以上の圧力にして、上部本体３０と下部本体３２との間を密閉状態にする。
【００４３】
このようにして、障壁部材３４と排出口５０との距離を調整することで、粉粒体の種類に拘わらず、必要に応じた排出量に調節することができる。
【００４４】
ここで、本発明の排出装置１４においては、図５（ａ）に示すような障壁部材３４と排出口５０との位置関係から、図５（ｂ）に示すような障壁部材３４と排出口５０とが接触する位置まで、上部本体３０と下部本体３２とを相対的に移動させることもできる。
このように、障壁部材３４と排出口５０との距離を０にして、排出口５０を障壁部材３４で塞ぐことで、スライドゲート、蓋等を設けることなく、排出口５０を封止することができる。これにより、例えば、内部に粉粒体が貯槽されていないサイロに粉粒体を投入する時は、排出口５０を封止し、サイロに粉粒体が貯槽された後に、下部本体３２を移動させて排出口５０と障壁部材３４との間隔を所定間隔とすることで、たとえ、安息角が小さく、フラッシング性が高い粉粒体であっても、投入時に排出口５０から粉粒体が漏れることを防止することができる。また、排出装置１４を長時間使用しない場合は、排出口５０を封止することで、装置内部および粉粒体への異物の混入を防止することができる。
【００４５】
さらに、本発明の排出装置１４においては、図５（ｃ）に示すように、下部本体３２を移動させ、下部本体３２の上端が上部本体３０の下端よりも下になる位置まで移動させることで、上部本体３０と下部本体３２とを分離することができる。上部本体３０と下部本体３２とを分離させることで、排出装置１４をサイロ１２から取り外すことなく、上部本体３０の内面、下部本体３２の内面および障壁部材３４等の排出装置１４の内部を清掃することができる。これにより、サイロに貯槽される粉粒体の種類が頻繁に変更される場合であっても、排出装置１４の内部を容易に清掃することができ、コンタミネーションを防止することができる。
【００４６】
図６は、本発明の排出装置の他の一例の概略構成を示す模式的断面図である。なお、図６に示した排出装置１００は、上部本体および下部本体の形状、障壁部材の形状を除いて、図３に示した排出装置１４と同じ構成、形状なので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる点を主に行う。
【００４７】
ここで、図３に示した排出装置１４は、上部本体３０の外径を下部本体３２の内径よりも小さくし、上部本体３０の外側と下部本体３２の内側とが相対する構成である。
これに対して、図６に示した排出装置１００は、下部本体１１２の外径を上部本体１１０の内径よりも小さくし、上部本体１１０の内側と下部本体１１２の外側とが相対する構成である。
このような、排出装置１００も、上記実施形態と同様に、障壁部材１１４と排出口１３０との距離を調整することができ、上述の各種の作用効果をもたらす。
【００４８】
また、排出装置１００において、下部本体１１２の上部は上部本体１１０側壁から中心方向に向って所定角度傾斜した傾斜面を有する。これにより、下部本体１１２が上部本体１１０の内側に配置されていることにより発生する、下部本体１１２の上部への粉粒体の滞留、および、下部本体１１２と上部本体１１０との間への粉粒体の混入を防止することができる。
【００４９】
また、図３に示した障壁部材３４のバッフルプレート６０は、底面を平板形状としたが、本実施形態の障壁部材１１４のバッフルプレート１２０は、底面が排出口１３０側に凸の曲面ないし円錐形状を有している。
このように、底面を排出口１３０側に凸の曲面ないし円錐形状としても、図６（ｂ）に示すように、障壁部材１１４によって下部本体１１２の排出口１３０を塞ぐことができる。これにより、上記と同様に、投入時に排出口１３０から粉粒体が漏れることを防止することができる。
【００５０】
また、バッフルプレート１２０を支持するステー１２２は、上部本体１１０の上部に接続されている。このように、ステー１２２を上部本体１１０の上部と接続させることで、本実施形態のように、上部本体１１０の内側に下部本体１１２が配置される場合であっても、下部本体１１２とステー１２２とが接触することなく、下部本体１１２を上下方向に移動させることができる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、シール機構１１６を下部本体１１２の上部の外壁に接するように配置している。これにより、上部本体１１０と下部本体１１２とを分離すると、シール機構１１６が外側に露出する。このような構成とすることで、清掃時にシール機構１１６の状態を容易に検査することができ、さらに、シール機構１１６が破損しても、シール機構１１６の破片が排出装置の内側に落下することを防止できる。
また、本実施形態においても、シール機構の配置位置は、下部本体の上部に限定されず、上部本体の下部に配置してもよい。
【００５２】
次に、図７〜図８を用いて、本発明の排出装置を取り付けた粉粒体切り出し装置の他の一例を説明する。
図７（ａ）は、粉粒体切り出し装置１５０の排出装置１５２周辺を拡大して示した模式図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のVII−VII線断面図である。なお、図７（ａ）および（ｂ）に示した粉粒体切り出し装置１５０において、図１〜図６に示した粉粒体切り出し装置および排出装置と同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる点を主に行う。
【００５３】
粉粒体切り出し装置１５０は、サイロ１５１と、排出装置１５２と、防振機構２０と、接続部材２２とを有する。
サイロ１５１は、サイロ１２と同様の形状を有し、図示しないサイロ支持体により所定位置に支持されている。また、サイロ１５１の下側の外壁には、複数の支持板１５１ａが設けられている。また、サイロ１５１の開口と、排出装置１５２の開口とは、フレキシブルな接続部材２２により接続されている。
ここで、排出装置１５２は、防振機構２０を介して、サイロ１５１に支持されている。具体的には、サイロ１５１の支持板１５１ａと、後述する排出装置１５２の上部本体１６０の外壁に所定間隔離間して複数設けられた受け板１７４とがそれぞれ防振機構２０を介して接続されている。
【００５４】
以下、排出装置１５２について詳細に説明する。
排出装置１５２は、上部本体１６０と、下部本体１６２と、障壁部材１６４と、加振手段３６と、調整手段１６８と、シール機構１７０とを有する。
【００５５】
上部本体１６０は、直胴形状を有し、サイロ１５１の底部の下側に、サイロ１５１の底部の開口部と同心的に配置されている。また、上部本体１６０の上面の開口部は、接続部材２２を介してサイロ１５１の底部の開口部と接続されている。
下部本体１６２は、その外径が上部本体１６０の内径よりも小さい直胴部分と、底面に直胴部分よりも開口径の小さい排出口１７２が形成された皿型の容器形状を有し、上部本体１６０の内側と下部本体１６２の外側とが相対するように、上部本体１６０に対して、移動可能に設置される。
また、下部本体１６２の排出口１７２には、排出シュート１７３が接続されている。排出シュート１７３は、開口径が排出口１７２と同径の直胴形状（筒型形状）を有する。
【００５６】
障壁部材１６４は、バッフルプレート１７６とステー１７８とを有する。
ここで、バッフルプレート１７６は、図６に示したバッフルプレート１２０と同様に、底面が排出口１７２側に凸の円錐形状を有し、ステー１７８も、図６に示したステー１２２と同様に、上部本体１６０の上部に接続されている。
【００５７】
シール機構１７０は、その内径が上部本体１６０の内径と略同径であり、内側方向に膨張／収縮するリング状のゴムチューブ１８０と、ゴムチューブ１８０に空気を供給／排出するための空気供給排出口１８２とを有する。ここで、本実施形態では、ゴムチューブ１８０は、上部本体１６０の下部の下部本体１６２と接する側に埋設されている。このゴムチューブ１８０を膨張させることで、上部本体１６０と下部本体１６２との間を密閉することができる。これにより、上部本体１６０と下部本体１６２とが直接接触することを防止できる。
【００５８】
調整手段１６８は、支持基部１８４と、ヒンジ部１８６と、空気ばね１８８とを有する。
支持基部１８４は、上部本体１６０の内径と略同径の内径の直胴部と、底面に下部本体１６２の排出口１７２よりも開口径の大きい開口部とを有する底が扁平あるいは皿型の容器形状を有し、上部本体１６０の下側に上部本体１６０と同心的に配置されている。つまり、上部本体１６０と支持基部１８４の直胴部分とは、連続した１つの直胴部分となるように配置されている。
このように、上部本体１６０の下側に支持基部１８４を設けることで、下部本体１６２は、上部本体１６０および支持基部１８４の直胴部分と、支持基部１８４の底面とで形成された空間内に遊挿された状態となる。
【００５９】
ヒンジ部１８６は、上部本体１６０と支持基部１８４との当接部に配置されており、上部本体１６０に対して支持基部１８４が、図７（ａ）中矢印方向に回動可能な状態で、上部本体１６０と支持基部１８４とを連結させている。つまり、支持基部１８４は、ヒンジ部１８６を支点にして、上部本体１６０との上下方向における距離が離れる方向に回動可能な状態で上部本体１６０に連結されている。
また、上部本体１６０と支持基部１８４は、それぞれ互いに接触する部分にフランジが設けられている。これらのフランジは、着脱可能な固定部材（図示せず）、例えばボルトとナット等により互いに固定されている。つまり、上部本体１６０と支持基部１８４とは、ヒンジ部１８６と、固定部材とにより、密着して固定されている。
【００６０】
空気ばね１８８は、支持基部１８４の底面よりも上側で下部本体１６２の底面よりも下側の空間、つまり、支持基部１８４の底面、支持基部１８４の直胴部、下部本体１６２の底面および排出シュート１７３により囲まれた空間に複数配置される。具体的には、図８に示すように、３つの空気ばね１８８が、支持基部１８４の底面上の互いに等間隔となる位置に固定されている。また、空気ばね１８８は、支持基部１８４の直胴部分に沿って移動する下部本体１６２を、支持基部１８４側から移動可能な状態で支持している。
【００６１】
図９は、空気ばね１８８の概略構成を示す模式図である。
空気ばね１８８は、中空の所定方向（図９中矢印方向）に伸縮可能なベローズ形状（蛇腹形状）を有し、合成ゴム等により形成されている。また、空気ばね１８８の支持基部１８４と接する面には、給気口１８８ａが設けられ、この給気口１８８ａは、ホース１８７を介して空気ばね１８８の内部の空気量および／または圧力を調整するコンプレッサー１８９に接続されている。コンプレッサー１８９により、空気ばね１８８の内部の空気量および／または圧力を調整することで、空気ばね１８８を所定方向（図９中矢印方向）に伸縮させることができる。つまり、空気ばね１８８の高さを調節することができる。
【００６２】
このように、空気ばね１８８の高さを変化させることで、空気ばね１８８に支持されている下部本体１６２を上下方向に移動させることができる。つまり、下部本体１６２の上下方向の位置を調整することができる。
具体的には、空気ばね１８８に空気を供給し、膨張させることで、下部本体１６２の排出口１７２とバッフルプレート１７６の底面との距離を短くすることができ、空気ばね１８８から空気を排出し、収縮させることで、下部本体１６２の排出口１７２とバッフルプレート１７６の底面との距離を広げることができる。
このようにしても、下部本体１６２の排出口１７２とバッフルプレート１７６の底面との距離を調整することができる。
ここで、空気ばねの高さを調整する場合は、各空気ばね１８８の内部の空気量および／または圧力を調整し、全ての空気ばね１８８の高さが一定な状態を保ったまま空気ばね１８８の高さを変化させることが好ましい。これにより、上部本体１６０に対して下部本体１６２を相対的に平行を保ったまま移動させることができる。
【００６３】
本実施形態の排出装置１５２も、空気ばね１８８に空気を供給し、空気ばね１８８を所定高さになるように膨張させることで、図１０（ａ）に示すように、下部本体１６２を下部本体１６２とバッフルプレート１７６の底面とが接触する位置まで移動させることができる。
【００６４】
また、空気ばね１８８の内部の空気を排出し、空気ばね１８８を一定高さ以下に収縮させた状態とすることで、図１０（ｂ）に示すように、下部本体１６２を下部本体１６２の上端が上部本体１６０の下端よりも下となる位置まで移動させることができる。
【００６５】
ここで、上述したように、上部本体１６０と支持基部１８４とは、ヒンジ部１８６と固定手段により密着して固定されている。従って、固定手段を取り外すことで、上部本体１６０と支持基部１８４とは、ヒンジ部１８６のみで連結された状態となる。これにより、ヒンジ部１８６を支点に、支持基部１８４を図１０（ｃ）中矢印方向に回動させることができる。
【００６６】
以上より、図１０（ｂ）に示すように、下部本体１６２の上端が上部本体１６０の下端よりも下となる位置まで移動させた後、フランジを固定している固定手段を取り外し、ヒンジ部１８６を支点に支持基部１８４を回動させることで、図１０（ｃ）に示すように、上部本体１６０と下部本体１６２とを分離することができ、排出装置１５２の内部を清掃することができ、また、ゴムチューブ１８０も容易に交換することができる。
さらに、支持基部１８４から下部本体１６２を取り外すことで、空気ばね１８８も交換することができる。
また、本実施形態では、空気ばねに空気を給排気することで、下部本体を上下方向に移動させることができる。従って、ネジ部や、ネジ部を回転させる駆動機構等を用いることなく、下部本体を移動させることができる。これにより、装置構成を簡単に、また排出装置を軽量化することができる。
【００６７】
ここで、支持基部の底面に配置する空気ばねの個数は特に限定されず、下部本体１６２を上下方向に移動することができれば少なくとも１ヶ所に設ければよいが、均等に３ヶ所以上に設けることが好ましい。空気ばねを支持基部の底面に均等に３ヶ所以上に設けることで、下部本体を安定して上下方向に移動させることができる。このように、下部本体の移動が安定することで、下部本体が傾くことを防止することができる。
また、本実施形態では、空気ばねとして、ベローズ形状の空気ばねを用いたが本発明はこれに限定されず、スリーブ型の空気ばね等、種々の空気ばねを用いることができる。より具体的には、ブリヂストン社製ベローズ型空気バネ、または、ブリヂストン社製スリーブ型空気バネ等を用いることができる。
【００６８】
ここで、排出装置１５２では、弾性部材として、支持基部１８４と上部本体１６０との間に空気ばね１８８を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、弾性部材として、図１１（ａ）および（ｂ）に示すような、中空のリング形状を有するエアチューブ１９０を支持基部と下部本体との間に下部本体の排出シュートを囲うように設けてもよい。
ここで、エアチューブ１９０は、生ゴム、合成ゴム、ブチルゴム等により形成され、図１１（ａ）に示すように、中心軸に対して対称であり、排出シュート１７３の外周を覆うようなリング形状を有し、図１１（ｂ）に示すように、その断面は、リング形状の円周に対して垂直な方向（図１１（ｂ）中上下方向）における中央部分が内側にくぼんだひょうたん形状を有する。つまり、エアチューブ１９０の断面は、リング形状の円周に対して垂直な方向を長軸とする楕円の長軸方向における中央部分が内側にくぼんだ形状を有する。なお、エアチューブ１９０の形状は、特に限定されず、例えば、図１１（ｃ）に示すように、断面形状が、リング形状の円周に対して垂直な方向を長軸とする楕円となる形状としてもよく、図１１（ｄ）に示すように、断面形状が円形となる形状としてもよい。
【００６９】
なお、エアチューブ１９０も、空気ばねと同様に、ホース（図示せず）を介してコンプレッサー（図示せず）に接続されている。このコンプレッサーにより、エアチューブ１９０の内部の空気量および／または空気圧を調整し、エアチューブ１９０を膨張／収縮させることで、下部本体を移動させることができる。
【００７０】
ここで、上記実施形態では、ヒンジ部と固定部材により、上部本体と支持基部とが密着するように固定したが、これに限定されず、ヒンジ部のみで上部本体と支持基部とが密着するように固定してもよい。また、ヒンジ部も必ずしも設ける必要はなく、ヒンジ部を設けない構成としてもよい。
【００７１】
以上、本発明の振動式粉粒体排出装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の振動式粉粒体排出装置を備える粉粒体切り出し装置の概略構成を示す部分断面図である。
【図２】本発明の振動式粉粒体排出装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図３】図２のII−II線矢視図である。
【図４】（ａ）は、シール機構の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したIV−IV線断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、調整手段による下部本体の位置の調整について説明するための説明図である。
【図６】（ａ）は、本発明の振動式粉粒体排出装置の他の一例の概略構成を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、調整手段による下部本体の位置の調整について説明するための説明図である。
【図７】（ａ）は、本発明の排出装置の他の一例を示した模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のVII−VII線断面図である。
【図８】空気ばねの配置例を示す模式図である。
【図９】調整手段として用いる空気ばねの一例を示す模式図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、調整手段による下部本体の位置の調整について説明するための説明図である。
【図１１】（ａ）エアチューブの形状を示す模式的上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のXI−XI線の断面図であり、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれエアチューブの断面形状の他の一例を示す断面図である。
【図１２】従来の振動フィーダーの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０、１５０  粉粒体切り出し装置
１２、１５１  サイロ
１４、１００、１５２  振動式粉粒体排出装置（排出装置）
１６  サイロ支持体
１８  排出装置支持体
２０  防振機構
２２  接続部材
３０、１１０、１６０  上部本体
３２、１１２、１６２  下部本体
３４、１１４、１６４  障壁部材
３６  加振手段
３８、１６８  調整手段
４０、１１６、１７０  シール機構
４２  エアノズル
５０、１３０、１７２  排出口
５２  受け板
５４  吊りボルト
５６  取付部
６０、１２０、１７６  バッフルプレート
６２、１２２、１７８  ステー
７０  駆動部
７２  ねじ部
７４  支持部
７６  連結部
８０、１８０  ゴムチューブ
８２、１８２  空気供給排出口
１５１ａ  支持板
１７３  排出シュート
１８４  支持基部
１８６  ヒンジ部
１８７  ホース
１８８  空気ばね
１８８ａ  給気口
１８９  コンプレッサー
１９０  エアチューブ
【図１】
2006111352.tif 000003
【図２】
2006111352.tif 000004
【図３】
2006111352.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006111352.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2006111352.tif 000010
【図９】
2006111352.tif 000011
【図１０】
2006111352.tif 000012
【図１１】
2006111352.tif 000013
【図１２】
2006111352.tif 000014