(57)【要約】【課題】正確な定量供給を実現する粉粒体の定量フィーダ装置を提供する。【解決手段】本発明に係る粉粒体の定量フィーダ装置は、粉粒体が投入される収容容器と、収容容器から供給された粉粒体を回転搬送する円盤であり、回転中心側から周縁側になるにしたがって高さが低くなる斜面と、斜面に形成された複数の突起とを有する供給盤と、供給盤が収容される底を有する筒形状であり、供給盤の周縁部に相当する底の一部に排出孔が形成された収容部とを備えたている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体が投入される収容容器と、
収容容器から供給された粉粒体を回転搬送する円盤であり、回転中心側から周縁側になるにしたがって高さが低くなる斜面と、斜面に形成された複数の突起とを有する供給盤と、
供給盤が収容される底を有する筒形状であり、供給盤の外側に相当する底の一部に排出孔が形成された収容部とを備えた粉粒体の定量フィーダ装置。
【請求項２】
突起は、点状、もしくは一端が斜面の上端に位置し他端が斜面の下端に位置する棒状である請求項１に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
【請求項３】
供給盤は、周縁に等間隔に形成された羽根を有する請求項１または２に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒や粉体よりも大きい粒体、若しくは、粉体と粒体が混ざり合ったもの（以下、これらを総称して粉粒体という）を定量供給するための定量フィーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉粒体を定量供給することは、その粉粒体の物性、例えば、比重、粒子、粒度の相違、水分や静電気に起因する付着性や凝集性に影響を受け、非常に困難な作業となっている。
【０００３】
このような課題に対し、出願人は、特許文献１に示すような粉粒体の定量フィーダ装置を開発した。この装置を図９に示す。なお、特許文献１中の符号については、括弧を付して示す。図９に示すように、特許文献１の定量フィーダ装置は、粉粒体の収容容器（２）を有し、その収容容器（２）の下方に設置された駆動部と、その駆動部と連動される回転軸（２３）に取り付けられ、粉粒体を回転搬送する供給盤（２０）と、その供給盤（２０）の外方端下に形成された排出シュート（７）を有している。供給盤（２０）は、回転中心側から周縁側になるにしたがって高さが低くなる斜面を有する円錐台形状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４６１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、定量供給の対象となる粉粒体は様々であり、粉粒体の種類によっては、粉粒体が供給盤（２０）の上に残留し、排出シュート（７）から排出されないものがある。例えば、粉粒体がビーズのように丸い粒状で軽量な場合には、粉粒体が供給盤（２０）上で飛び跳ねて回転搬送されずに、排出シュート（７）へ排出されない。このような場合には、正確な定量供給ができない。
【０００６】
本発明は、このような問題に対してなされたものであり、安定的に粉粒体を供給盤から排出シュートに搬送することにより、正確な定量供給を可能とする粉粒体の定量フィーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記のような目的を達成するために、以下のような特徴を有している。
［１］  粉粒体が投入される収容容器と、
収容容器から供給された粉粒体を回転搬送する円盤であり、回転中心側から周縁側になるにしたがって高さが低くなる斜面と、斜面に形成された複数の突起とを有する供給盤と、
供給盤が収容される底を有する筒形状であり、供給盤の外側に相当する底の一部に排出孔が形成された収容部とを備えた粉粒体の定量フィーダ装置。
【０００８】
［２］  突起は、点状、もしくは一端が斜面の上端に位置し他端が斜面の下端に位置する棒状である［１］に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
［３］  供給盤は、周縁に等間隔に形成された羽根を有する［１］または［２］に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の定量部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【図８】従来の粉粒体の定量フィーダ装置の定量部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態に係る粒体の定量フィーダ装置について説明する。
【００１１】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の全体構成を示す断面図である。この粉粒体の定量フィーダ装置は、粉粒体の投入口１が開口された粉粒体の収容容器（ホッパー）２、粉粒体の定量を行う定量部（後述する）が設置されたディスクフレーム１０、および粉粒体の定量部を駆動するモータ８を有している。収容容器２、ディスクフレーム１０およびモータ８は、架台９の上に設置されている。
【００１２】
図１では、収容容器２は、ブリッジ防止を目的としてストレートな円筒形としているが、収容容器２は、下方になるに従って径が小さくなるようなコーン状としてもよい。
【００１３】
収容容器２の内部には、攪拌軸１１の一部として、略Ｌ字状の丸棒からなる攪拌棒３が取り付けられている。攪拌棒３は、攪拌軸１１と同期回転することで、収容容器２内の粉粒体が、ブリッジや収容容器２の内側側面に付着しないように機能する。攪拌軸１１の下端側には、後述する供給盤５に定量の粉粒体を送り、供給するための供給手段４が取り付けられている。
【００１４】
攪拌棒３の下方には収容容器２の内壁面とやや隙間を設けて半月形の仕切板１２が設けられている。仕切板１２は、隔壁として収容容器（ホッパー）２内部と、その下方に設置された粉粒体の供給手段４とを分離している。仕切板１２は、供給手段４に供給する粉圧を一定に保ち、収容容器２内部の材料の残量の変化に伴う供給量の変動を最小限に抑えより精度良く定量供給を可能にするように機能する。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態に係る粉粒体の定量フィーダ装置の定量部を示す平面図である。定量部は、供給手段４および供給盤５を有している。供給手段４および供給盤５は、モータ８により駆動されている。供給盤５は、底のある筒状の収容部２１に収容されている（図１参照）。収容部２１の供給盤５の外側に相当する底の一部には、排出孔２１ａが形成されている。排出孔２１ａは、供給手段４より粉粒体が供給される部分に対し、供給盤５が半回転した位置に設けられている。排出孔２１ａの下には排出シュート７が連結されている。
【００１６】
供給手段４は、攪拌軸１１の中心に対し、等間隔に設けられた複数の羽根４ａ、４ａ‥を有している。供給手段４は、平面視において収容部２１と一部が重複するように配置されており、供給手段４の羽根４ａ、４ａ‥の先端が収容部２１の上面と摺接するように配置されている。供給手段４は、回転することにより、供給手段４の上部に配置されている収容容器２から粉粒体の落下を促進させ、供給盤５が配置された収容部２１へ粉粒体を送り込む。
【００１７】
供給盤５は、供給手段４から搬送された粉粒体を回転搬送する円盤であり、回転中心Ｏ（図３（ｂ）参照）側から周縁側になるにしたがって高さが低くなる斜面５ｂと、斜面５ｂに形成された突起５ａ、５ａ‥と、回転軸と係合する軸孔５ｃを有している。なお、本発明において、突起５ａとは、斜面５ｂに対し、回転軸から離れる方向に凸の部分を示す。
【００１８】
このように構成された定量部では、供給手段４の羽根４ａ、４ａ‥で送られた粉粒体が逐次供給盤５が収容された収容部２１に送られる。粉粒体は、収容部２１内において供給盤５の回転により、排出孔２１ａの位置まで回転搬送され、排出孔２１ａを介して排出シュート７から排出される。
次に、実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤５の形状について詳細に説明する。
図３（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す斜視図であり、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【００１９】
前述のとおり、供給盤５は、複数の突起５ａと、斜面５ｂと、軸孔５ｃを有している。図３（ｃ）に示すように、斜面５ｂは、上から下まで傾斜が等しく形成されている。なお、供給盤５の高さは、収容部２１に収まる高さであれば任意の高さとすることができる。
【００２０】
実施の形態１では、突起５ａの形状は棒状である。棒状の突起５ａは、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、一端が斜面５ｂの上端に位置し、他端が斜面５ｂの下端に位置する。突起５ａは、供給盤５の斜面５ｂに回転方向に等間隔に設置されている。換言すれば、突起５ａは、供給盤５上に放射状に配置されている。図３（ｃ）に示すように、棒状の突起５ａは、断面視において上に円弧を有するかまぼこ形状を有している。突起５ａは、平らな面において斜面５ｂに接し、球面において粉粒体と接するように配置されている。
【００２１】
このように、本発明では、供給盤５に、突起５ａと斜面５ｂを組み合わせて設置することを１つの特徴としている。供給盤５に、複数の突起ａを形成して供給盤５の表面に凹凸を作ることで、供給盤５の回転時に、凹んだ部分に粉粒体を引っ掛けて回転搬送することができる。これにより、粉体がビーズのように粒状で軽量で供給盤５上で飛び跳ねてしまうような場合にも、凹んだ部分に粉粒体を周方向に固定して回転搬送することができる。また、供給盤５に斜面５ｂを形成することで、突起５ａによって周方向に固定された粉粒体を、斜面５ｂに沿って、上から下へ、かつ、回転中心（Ｏ）側から周縁側へ移動させて、排出シュート７へ順次誘導することができる。
【００２２】
このように、本発明では、供給盤５に突起５ａと斜面５ｂを組み合わせて設置することで、粉粒体が堆積したままとなる状態を回避して、供給盤から安定的に粉粒体を排出シュートに搬送することにより、正確な定量供給を可能とすることができる。
【００２３】
なお、実施の形態１では、突起５ａを断面視においてかまぼこ形状と説明したが、断面視において矩形などの任意の多角形状を有するように構成してもよい。また、図３では、同じ棒状の突起５ａが周方向に同じ高さに配置されているが、異なる長さの棒状の突起５ａを配置するように構成してもよい。
【００２４】
なお、本発明の供給盤は、斜面と突起を有していれば、どのように構成してもよい。突起の数、突起の高さや配置は粉粒体に応じて任意に設計することができる。以下の実施の形態では、本発明を実現することができる供給盤の他の形状について説明する。
【００２５】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。なお、以下の実施の形態では、供給盤以外の構成は実施の形態１と略同一であるため、他の構成については説明を省略する。
【００２６】
実施の形態２の供給盤５１は、複数の突起５１ａ、斜面５１ｂおよび軸孔５１ｃを有している。斜面５１ｂは実施の形態１と同様に、上から下まで傾斜が等しく形成されている。実施の形態２では、複数の突起５１ａは点状である。突起５１ａは、図４（ｃ）に示すように、半球形状を有している。突起５１ａは、平らな面において斜面５ｂに接し、球面において粉粒体と接するように配置されている。
【００２７】
図４（ｂ）に示すように、突起５１ａは、供給盤５１の斜面５１ｂ上に千鳥に配置されている。点状の突起５１ａは、任意の配置とすることができ、例えば、斜面５１ｂに放射状に並べてもよい。
【００２８】
実施の形態４では、突起５１ａを、例えば、ビーズのように丸い粒状の粉粒体と近似した形状に形成して配置しておくことで、粉粒体を整列させて、定量供給の精度を向上させることができる。
【００２９】
［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の形態３に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。実施の形態３では、実施の形態１の供給盤に加えて、供給盤の周縁に羽根が形成されている。実施の形態３の供給盤５２は、複数の突起５２ａ、斜面５２ｂ、軸孔５２ｃおよび羽根５２ｄを有している。それぞれの羽根５２ｄの形状は、先端になるに従い幅が狭くなる三角形である。また、羽根５２ｄの中心線を点線で示し、供給盤５の回転方向を点線矢印で示すと、供給盤５の羽根５２ｄは、供給盤５２の回転方向前方にずれて配置されている（実線矢印参照）。
【００３０】
実施の形態３では、さらに供給盤５２の周縁に羽根５２ｄを形成することで、羽根５２ｄと羽根５２ｄの間に粉粒体を引っ掛けて粉粒体を回転搬送することができる。これにより、さらに、供給盤５２上に粉粒体が堆積することを防止し、安定的に粉粒体を排出シュート７へ回転搬送することができる。
【００３１】
また、羽根５２ｄの先端を、供給盤５２の回転方向前方にずらして配置している。これにより、羽根５２ｄの回転方向前方への粉粒体を押し出す力が強まり、より収容部２１の周縁側に粉粒体を回転搬送しやすくなる。
【００３２】
［実施の形態４］
図６は、本発明の実施の形態４に係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。この供給盤５３は、突起５３ａ‥、斜面５３ｂおよび軸孔５３ｃを有している。実施の形態１では、供給盤５の斜面５ｂの角度は、上から下まで一定であったが、実施の形態４では、斜面５３ｂの角度が、下方になるにしたがって緩やかになるように変化している。このように、斜面の傾きは粉粒体の種類に応じて種々変更することができる。
【００３３】
［実施の形態５］
図７は、本発明の実施の形態５係る粉粒体の定量フィーダ装置の供給盤を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。この供給盤５４は、突起５４ａ‥、斜面５４ｂおよび軸孔５４ｃを有している。実施の形態５では、実施の形態４とは逆に、斜面５４ｂの角度が、下方になるにしたがって急になるように変化している。
【００３４】
このように、本発明の供給盤は、突起と斜面を有していれば、種々設計変更可能である。また、実施の形態１〜５の要素を組み合わせて実施することもできる。なお、本発明の供給盤は、収容部２１のみならず、収容容器２の底部に設置することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
２    収容容器
４    供給手段
５、５１、５２、５３、５４    供給盤
７    排出シュート
８    モータ
９    架台
１０  ディスクフレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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