(57)【要約】      （修正有）【課題】試料粉体の容器下部に配置される底板を片手で開閉させることができ、試料粉体に直接手を触れずとも測定ができる装置を提供する。【解決手段】可動式の底板を備えた容器１の下にウォッチグラスを配置し、容器に試料粉体を入れてから底板を開いてウォッチグラスに試料粉体を落下させ、ウォッチグラス上に残った試料粉体の重量より分散度を評価する。底板は底板セクター３ａ、３ｂに区分され、底板セクター３ａ、３ｂは互いに噛み合わされて取り付けられた各歯車４、５の支軸５ａを支点として対称的に動き、歯車４、５の回転は回動レバー９を介してワンウェイクラッチを組み込んだ操作用ツマミを一方向に回転させることで行なうことができる。底板セクター３ａ、３ｂの試料粉体に与える水平方向の力は相殺され、試料粉体は落下時に横方向の力を受けることなく垂直に落下してウォッチグラスの中心部に落ちる。【選択図】図３
0003171336.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
可動式の底板を備えた容器の下方に受け皿を配置し、前記容器に試料粉体を入れてから前記底板を開いて前記受け皿上に試料粉体を落下させ、受け皿上に残った試料粉体の重量より分散度を評価する粉体分散度測定装置において、
前記底板を二枚の底板セクターに分割し、これら底板セクターに二つの歯車を互いに噛み合った状態で同期回転可能に軸支させ、
一方の歯車には底板を開放する方向に誘引するバネを取り付け、他方の歯車には同軸上に弾性を有する回動レバーと、当該回動レバーに係止し前記歯車を回転させる第一ピンと回動レバーの受け具とを取り付け、かつ
前記回動レバーを挟んで前記第一ピンとは別の第二ピンを前記回動レバーに対して係止可能に具備させた回転盤を設け、前記回転盤の所定回転位置において前記回動レバーと第二ピンとの係止が外れるよう構成するとともに、前記回転盤を一方向に回転する伝達機構を介して軸支させ、当該軸の他端には操作用ツマミを取り付けたことを特徴とする分散度測定装置。
【請求項２】
前記伝達機構として一方向クラッチが取り付けられる請求項１記載の粉体分散度測定装置。
【請求項３】
前記回動レバーは捻りバネの線条体で形成されるものである請求項１または請求項２に記載の粉体分散度測定装置。
【請求項４】
前記二枚の底板セクターの開放時において、少なくとも一方の底板セクターに対して衝撃緩和機能を有する制止部材が設けられる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粉体分散度測定装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は粉体の物性特性を評価する測定のうち、粉体の分散度を評価する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体の物性値の測定では、安息角、崩潰角、差角、スパチュラ角、ゆるめ・固めかさ密度、圧縮度、凝集度、分散度、など様々なパラメータをもって測定される。このうち分散度を除く各パラメータからは粉体の流動特性の度合いが評価され、分散度からは噴流性の度合いを評価することができる。
【０００３】
分散度を測定する装置は、特許文献１〜３に構造例を見ることができる。ここで、粉体分散度測定装置の模式図を図５に示す。図５は特許文献３の装置のものであるが、容器１の下に設けたシャッター３が白抜きの矢印で示すように左右に分かれて開く以外は、特許文献１および特許文献２も同様である。所定量の試料粉体Ｐを入れる容器１の下方には円筒状のガラスシリンダ３０を挟んで試料粉体Ｐの貯留用バット２０の中に所定の大きさのウォッチグラス２８が水平に設置される。この状態で容器１下部のシャッター３ａ、３ｂが係止されたレバー（図示省略）を指で押してシャッター３ａ、３ｂを開放させ、容器１内の試料粉体Ｐを黒く塗りつぶした矢印の方向に落下させてウォッチグラス２８に受ける。このとき、容器１からウォッチグラス２８上に落下した試料粉体Ｐの一部は、当該落下時の衝突によってウォッチグラス２８から外に飛び散る。こうして、ウォッチグラス２８上に残った試料粉体Ｐの重量を測って分散性や噴流性を評価する。
【０００４】
特許文献３に記載の装置は、前記シャッターとしての底板が二分割されたもので、底板３ａ、３ｂをシャッター３ａ、３ｂとして、容器底面の中心から左右に同時に開くようになっている。こうすることで、容器内から落下排出された試料粉体が一方に片寄って落下することのないようにしている。因みに、特許文献１、２では一枚の底板がシャッターとして軸孔を中心にコイルバネによって一方向に回転して容器の底を開口する構造になっており、底板を逆方向に回転させて前記開口を閉じる際にはバネは縮められる。底板には正面手前側に設けた留め金に底板の一部を引っ掛けて開口を閉じた状態にして試料粉体Ｐの投入を行ない、試料粉体Ｐを落下させる際には留め金を外すようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５１−１４２７８号公報
【特許文献２】特許第２７９８８３５号公報
【特許文献３】特開２００５−２７４３７６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、特許文献３における測定操作の改善に係るものであり、測定操作が簡単で、かつ再現性のある測定が行えるよう装置構造を改良したものである。すなわち、特許文献３の装置でも、特許文献１、２と同様に底板は留め金によって係止されている。そのため、２枚の底板を閉じるためには両手で操作する必要があり、また手袋を装着しないで素手で行う場合には試料粉体が手に付着することは避けられなかった。
【０００７】
本考案は、こうした点に鑑み、片手で底板を閉じたり開放させたりすることができ、かつ試料粉体に直接触れないで測定操作が行える粉体分散度測定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】
【０００８】
本考案の特徴構成は、可動式の底板を備えた容器の下方に受け皿を配置し、前記容器に試料粉体を入れてから前記底板を開いて前記受け皿に試料粉体を落下させ、受け皿上に残った試料粉体の重量より分散度を評価する粉体分散度測定装置において、前記底板を二枚の底板セクターに分割し、これら底板セクターに二つの歯車を互いに噛み合った状態で同期回転可能に軸支させ、一方の歯車には底板を開放する方向に誘引するバネを付設させ、他方の歯車には同軸上に弾性を有する回動レバーと、当該回動レバーに係止し前記歯車を回転させる第一ピンと回動レバーの受け具とを取り付け、かつ前記回動レバーを挟んで前記第一ピンとは別の第二ピンを前記回動レバーに対して係止可能に取り付けた回転盤を設け、前記回転盤の所定回転位置において前記回動レバーと第二ピンとの係止が外れるよう構成するとともに、前記回転盤を一方向に回転する伝達機構を介して軸支させ、当該軸の他端には操作用ツマミを取り付けたことにある。
【０００９】
ここで本考案の他の特徴構成は、前記伝達機構として一方向クラッチが取り付けられることにある。
回転盤の軸に一方向クラッチを取り付けることで、回転盤を一方向のみに回転可能に軸支させることができる。
【００１０】
また、本考案の他の特徴構成は、前記回動レバーを捻りバネの線条体で形成されるものである。
前記回動レバーを弾性力と反発力を有する捻りバネの先端部である線条体で形成することで、回動レバーと第二ピンとの隙間ができず、回動レバーとこれに係止する第二ピンとは常に適度な緩衝力を持たせた上で接触状態を保持しているため、回転盤の回転力を回動レバーに伝える際の接触時や離間時の衝撃が緩和されて摺動を円滑に行わせることができ、回転盤の回転力を回動レバー介して歯車および底板セクターに円滑に伝達させることができる。
【００１１】
さらに、本考案の他の特徴構成は、前記二枚の底板セクターの開放時において、少なくとも一方の底板セクターに対して衝撃緩和機能を有する制止部材を設けられることにある。
これら何れかの底板セクターに対して衝撃緩和機能を有する制止部材を設けることで、底板セクターがバネによって勢いよく開放した際にも底板セクターを所定位置に保持し、かつ前記回動レバーと第二ピン、および回転盤との位置関係を正常に保つことができる。
【００１２】
このように、試料粉体を入れる容器の底板を二枚の底板セクターに分割し、両底板セクターに取り付けられた各歯車を互いに噛み合わせることで、両底板セクターは支軸を基準として対称的に開閉される。一方の底板セクター側の歯車には底板セクターを開放させるバネが付設されているが、他方の底板セクター側の歯車には回動レバーが取り付けられ、この回動レバーに係止する第一ピンを介して回転盤の回転力を歯車に伝えることにより両底板セクターを前記バネに抗して閉じることができる。ここで、回転盤の軸には一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）が設けられており、同軸に設けられた操作用ツマミを回転操作させることで回転盤は一方向にのみ回転し反対方向には回転しないため、前記バネに抗して閉じることができる。
【００１３】
さらに、回転盤には第二ピンが回動レバーに係止して付設されており、回転盤の所定回転位置において回動レバーと第二ピンとの係止が外れ、前記バネによって一方の歯車は底板セクターの開く方向に回転し、これに合わせて他の歯車もこれに追随し両底板セクターは同時に開放される。
【００１４】
このような構成により、先ず下方の所定位置にウォッチグラス、シリンダガラス等の必要な部材をセットした後、操作用ツマミを回転操作して底板セクターを閉じ、この状態で所定量の試料粉体を容器内に入れる。次に、操作用ツマミを同方向にさらに回転させると、回動レバーと第二ピンとの係止が外れて両底板セクターは同時に反対方向に開放される。両底板セクターがこのように開くことで、各底板セクター上の試料粉体に与える水平方向の力は相殺され、試料粉体Ｐは落下時に横方向の力を受けることなく垂直に落下してウォッチグラスの中心部に落ちることになり、分散度を正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る粉体分散度測定装置の側面概要図である。
【図２】第１実施形態に係る粉体分散度測定装置における容器およびシャッターベースの要部断面図である。
【図３】第１実施形態に係る粉体分散度測定装置における底板の開閉状態を容器下面側から視た図である。
【図４】二枚の底板セクター同士の接合状態を示す部分拡大図である。
【図５】粉体分散度測定装置における試料粉体を入れた容器の底板を開いた状態を示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
本考案の実施形態を図１〜５によって説明する。なお、各実施形態、従来技術を問わず同じ部材については原則的には同じ符号を踏襲している。
【００１７】
図１は粉体の分散度測定装置の概要図であり、上部に試料粉体を貯留し排出落下させるための容器１が配置され、容器１の真下に所定の距離を保って配置された受け皿としてウォッチグラス２８が本体シャーシ１６内に収容された試料粉体の貯留用のバット２０内の台座２７上に設置される。バット２０には本体シャーシ１６内に前方より挿入しかつ引き出すための取っ手２１が設けられているほか、上端縁部にはシリコンゴム等のパッキン２２が取り付けられている。このパッキン２２は本体シャーシ１６の底部に設けられたカム２５とカム軸２６とによる昇降手段２４からなり、この昇降手段２４によりバット２０を持ち上げて本体シャーシ１６の天板１８にパッキン２２を押し当てることで、密封できるようになっている。
【００１８】
また、本体シャーシ１６内にはバット２０の挿入時の位置決めのためのスペーサ２３が設けられ、バット２０における台座２７の位置決めとも合わせ、所定位置に設置された際にはウォッチグラス２８の中心が常に容器１の中心と垂直線上において一致するようにされる。そのため、本体シャーシ１６は脚台としてのアジャスタ１７により水平に調整されている。また、ウォッチグラス２８をその中心位置に設置するに際し、位置決めを確実かつ簡易に行うため、ウォッチグラス２８の中心底部にウォッチグラス２８よりも小径でウォッチグラス２８の底面にリング３４を取り付けて凸状部を形成し、他方、台座２７の上部に当該リング３４が嵌り込む凹状溝３３を形成させて、両者の凹凸部を嵌め合わせるようにしている。これによって、従来のように目視により中心合せをすることなく、簡便にウォッチグラス２８の中心を常に所定位置に設置させることができる。
【００１９】
本体シャーシ１６の天板１８には前記容器１とウォッチグラス２８の双方の中心を結ぶ垂直線を中心とする円形の開口１９設けられており、開口１９の上部には透明で円筒状のシリンダガラス３０が載置される。また、開口１９の上部にはシリンダガラス３０を外周側から保持するためのクッション材とオイルシールを内包したシールリング２９が設けられ、さらにシールリング２９の外側には透明または半透明で円筒状の風防３１が設置されている。
【００２０】
これらシリンダガラス３０、風防３１のさらに上方には容器１および容器１の下部に設置されたシャッター３を取り付けたシャッターベース２が、本体シャーシ１６に設置された支柱１３に対して袋ナット１４と固定ノブ１５によって固定保持される。シャッターベース２の上部にはシャッター３を開閉操作するための操作用ツマミ１２を配置させるほか、容器１と風防３１との空間をカバーする透明または半透明の風防カバー３２を容器１に被せるようにシャッターベース２上に載せ、下方を風防３１の外側に重なり合う部分を持たせて配置されている。
【００２１】
ここで、ウォッチグラス２８とシリンダガラス３０はガラス製、風防３１、風防カバー３２はアクリル等の樹脂製で静電気を帯び難い材質のものが好ましい。また、試料粉体と接触する部分については摩耗あるいは腐食等を考慮し、ステンレスやアルミニウム、鉄、鋼、プラスチック、その他の一般的な材料で構成される。
【００２２】
次に、シャッター３の開閉機構を図２および図３により説明する。この開閉機構における各部材はシャッターベース２の下部に取り付けられ、これらはギヤカバー１１でカバーされている。但し、図３では内部構造を分かりやすくするため、ギヤカバー１１は二点鎖線にて輪郭だけを描いている。
シャッター３は二枚に分割された底板セクター３ａ、３ｂにより形成され、各々容器１の中心線上で接合し、各々の軸４ａ、５ａを支点として、水平方向に左右同時に開閉するように構成されている。これら底板セクター３ａ、３ｂには同径で同じ歯数を有する歯車４、５を互いに噛み合わせた状態で取り付けており、底板セクター３ａ、３ｂのいずれか一方が開閉すると、歯車４、５を介して他方もこれに同期して開閉する仕組みになっている。また、底板セクター３ａ、３ｂおよび歯車４、５を軸支する軸４ａ、５ａには開閉時の摺動を円滑に行なわせるために無給油ブッシュ４ｂ、５ｂが取り付けられている。
【００２３】
ここで、歯車４には同軸４ａにボルト４ｃにより捻りバネ７を取り付け、捻りバネ７の先端部の線条体７ａに対して歯車４に取り付けたピン７ｂと、後述する回転盤６に取り付けたピン７ｃとの二本のピン７ｂ、７ｃが同時に接するようになっている。他方、歯車５に対してはコイルバネ９を引っ掛けるピン９ａを取り付け、コイルバネ９の他端をシャッターベース２に埋設したポール９ｂに係止させて底板セクター３ｂを開く方向に引っ張るようにしている。本装置の使用前および使用後の状態は、コイルバネ９が最も縮んだ状態であり、この時点で底板セクター３ａ、３ｂは完全に開放された状態で、図３の二点鎖線で描いた底板セクター３ａ、３ｂの開度αは約６５度としている。一方、実線で描いた底板セクター３ａ、３ｂは閉じられた状態を示す。
【００２４】
回転盤６はシャッターベース２を貫通し上部に突き出るシャフト６ａに軸支されており、シャフト６ａの上方先端には操作用ツマミ１２が取り付けられる。シャフト６ａにはワンウェイクラッチ６ｂが嵌め込まれており、操作用ツマミ１２は一方向にしか回転せず、シャフト６ａの反対側に取り付けた回転盤６も同様に一方向にしか回転しない構成になっている。図３では回転盤６は矢印Ａに示すように右回りに回転する。一方、上方から操作する操作用ツマミ１２は左回りに回すことになる。ここで、捻りバネ７の線条体７ａに係止するピン７ｃが回転盤６に取り付けられ、回転盤６の回転によりピン７ｃが捻りバネ７の線条体７ａを回転方向に押すことになる。このピン７ｃに押される線条体７ａの反対側には歯車４に取り付けたピン７ｂが当接しているため、回転盤６の回転をピン７ｃ、線条体７ａ、ピン７ｂを介して歯車４を回転させ、底板セクター３ａを閉じる方向に回動させる。また、歯車５は歯車４に噛み合っていることから、底板セクター３ｂも同期されて閉じる方向に回動される。
【００２５】
ここで、操作用ツマミ１２を回して回転盤６を回転させるが、シャフト６ａにはワンウェイクラッチ６ｂが嵌め込まれているため、底板セクター３ａ、３ｂを閉じる途中であっても回転盤６は一方向にしか回転しないため、ピン７ｃが線条体７ａ係止している限りはコイルバネ９の引っ張り力によっても底板セクター３ａ、３ｂが開放されることはない。また、底板セクター３ａ、３ｂが閉じた後にも捻りバネ７の線条体７ａと回転盤６のピン７ｃとの係止はしばらくの間は続くようになっている。これについては、捻りバネ７の線条体７ａの持つ弾性によって回転盤６の回転力を受容できるためであり、この段階で容器１内への試料供給を行なうことができる。
【００２６】
次に、回転盤６がさらに回転してピン７ｃと捻りバネ７の線条体７ａとの係止が外れると、歯車４、５の回転を留めていた力がなくなり、コイルバネ９によって引っ張られて歯車５が回転し、これに同期して歯車４も回転することで、底板セクター３ａ、３ｂは瞬時に開放され、容器１の底板が外された試料粉体は容器１から落下し下方のウォッチグラス２８に向けて落下する。このとき、捻りバネ７の線条体７ａは、ピン７ｃとの係止が切れたときにフリーになり、当該バネの反発力によって反対方向に戻るものの、線条体７ａは歯車４にボルトナットに緩衝用ゴムを付設した受け具８によってその回動が抑えられるようになっている。
【００２７】
ここでも、底板セクター３ａ、３ｂが必要以上に開放することがないよう、底板セクター３ａ側に接触面にゴムリングを付設したストッパ１０を、底板セクター３ａが容器１の開口から外れる位置に合わせて取り付けている。底板セクター３ｂ側については、歯車４、５の噛み合いにより底板セクター３ｂは底板セクター３ａに同期した動きをすることで、底板セクター３ｂに対しては特にストッパ１０を設ける必要はない。
【００２８】
また、容器１の下部における二枚に分割された底板セクター３ａ、３ｂ同士の接合については、両者間の隙間から試料粉体が漏れるのを防止するため、図４のように双方の接合面が互いに重なり合うよう相互に上下の縁部を切り欠いた形状にしている。
【００２９】
以上のような構成の装置にすることにより、試料粉体は外気の影響を受けることなく略垂直に落下して受け皿であるウォッチグラスの中心部に落ちることになり、分散度を正確に評価することができる。その結果、従来に比べ試料粉体の測定を再現性よく、かつ受け皿への落下途中における試料粉体の飛散も少なくすることができた。さらに、片手でもってシャッターの操作を行うことができ、かつ試料粉体に触ることなく測定することができ、使い勝手の面でも向上した。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本考案は、種々の粉体の物理的特性である分散度を評価する粉体分散度測定装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１        容器
２        シャッターベース
３        底板（シャッター）
３ａ      底板セクター（シャッター）
３ｂ      底板セクター（シャッター）
４        歯車
４ａ      軸
４ｂ      無給油ブッシュ
４ｃ      ボルト
５        歯車
５ａ      軸
５ｂ      無給油ブッシュ
６        回転盤
６ａ      シャフト
６ｂ      一方向クラッチ(ワンウェイクラッチ)
７        捻りバネ
７ａ      線条体（回動レバー）
７ｂ      ピン（第一ピン）
７ｃ      ピン（第二ピン）
８        受け具
９        コイルバネ
９ａ      ピン
９ｂ      ポール
１０        ストッパ
１１        ギヤカバー
１２        操作用ツマミ
１３        支柱
１４        袋ナット
１５        固定ノブ
１６        本体シャーシ
１７        アジャスタ
１８        天板
１９        開口
２０        バット
２１        取っ手
２２        パッキン
２３        スペーサ
２４        昇降手段
２５        カム
２６        カム軸
２７        台座
２８        ウォッチグラス（受け皿）
２９        シールリング
３０        シリンダガラス
３１        風防
３２        風防カバー
３３        凹状溝
３４        リング
Ｐ        試料粉体
【図１】
0003171336.tif 000003
【図２】
0003171336.tif 000004
【図３】
0003171336.tif 000005
【図４】
0003171336.tif 000006
【図５】
0003171336.tif 000007