(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体貯留部内に開口する粉粒体供給管と、該粉粒体供給管との間に適宜な間隙を介して配置した気体供給管とを備え、前記気体供給管から粉粒体供給管へ流通する気体流により前記間隙から流入する粉粒体を前記粉粒体供給管内に送込むように構成した粉粒体供給装置において、前記間隙又はその近傍を撹拌するように撹拌部材を前記気体供給管又は粉粒体供給管の外周部に回転可能に設けたことを特徴とする粉粒体供給装置。
【請求項２】
前記撹拌部材をそれ自体が回転可能に構成された前記気体供給管又は粉粒体供給管に一体的に取付けた請求項１に記載の粉粒体供給装置。
【請求項３】
粉粒体貯留部内に開口する粉粒体供給管と、該粉粒体供給管との間に適宜な間隙を介して配置した気体供給管とを備え、前記気体供給管から粉粒体供給管へ流通する気体流により前記間隙から流入する粉粒体を前記粉粒体供給管内に送込むように構成した粉粒体供給装置において、前記気体供給管及び粉粒体供給管の少なくとも一方を回転可能に構成するとともに、その回転可能に構成された管の端部に凹凸部を設けたことを特徴とする粉粒体供給装置。
【請求項４】
前記凹凸部がスパイラル状の溝からなる請求項３に記載の粉粒体供給装置。
【請求項５】
回転可能に構成した管の回転数を調整可能に構成した請求項２〜４のいずれか一項に記載の粉粒体供給装置。
【請求項６】
前記間隙を調節可能に構成した請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉粒体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯留部から目的装置へ粉粒体を供給する粉粒体供給装置に関する。より詳しくは、種々の粉粒体を貯留部から噴射ノズルへ供給するブラスト装置などにおいて、安定した供給が可能であり、供給量の幅広いコントロールも可能な粉粒体供給装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
貯留部からの粉粒体供給装置として、従来からロータリバルブやスクリュコンベヤを用いたものや、接触した二つのローラ間を経て供給するものなど、種々の方式のものが知られており、それぞれ長所短所を有している。本出願人もスクリュネジ式を提案している（特開平１１−２５４３２９号公報）。この方式は、比較的細かい粉粒体向きで、きめ細かな流量調整が可能な反面、粉粒体の供給量に関してはあまり大きくできないという限界があった。また、粉粒体供給管と送気管との間隙から粉粒体を回収して循環使用するものも開示されている（特開平６−７９６３０号公報）。この方式の場合は、粗い粉粒体向きで多量の粉粒体を回収することができるが、細かい粉粒体の場合には脈動による供給量の変動が大きくなり不向きであった。すなわち、この方式の場合には可動部がないことから、湿気等により前記間隙部近傍で粉粒体どうしが密接して流動性が低下したり流量が変動して脈動を生じたり閉塞することにより、安定した定量供給が阻害されるといった技術的な難点があった。この問題は、ホッパや貯留タンク内に撹拌翼を設置したり振動を与えたりしてラットホールを防止しても解決できなかった。特に、湿気等により粉粒体中に固まりができたり管の外面に粉粒体が付着したりして間隙部分が一旦詰まると、駆動部がないため粉粒体をすべて排出して固まりを崩すという面倒な作業が必要とされた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の粉粒体供給装置はそれぞれ長所短所を有しており、細かい粉粒体に対しても粗い粉粒体に対しても、安定した広い幅の供給量が得られる、使い勝手の良好な粉粒体供給装置を見出すことは困難であった。本発明は、このような従来技術の状況に鑑みて開発したもので、粉粒体の固まり等による支障を確実に解消することができ、しかも粒子径の大小に関わらず、安定した幅広い定量供給が可能な粉粒体供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、粉粒体貯留部内に開口する粉粒体供給管と、該粉粒体供給管との間に適宜な間隙を介して配置した気体供給管とを備え、前記気体供給管から粉粒体供給管へ流通する気体流により前記間隙から流入する粉粒体を前記粉粒体供給管内に送込むように構成した粉粒体供給装置において、前記粉粒体供給管と気体供給管との間隙又はその近傍を撹拌するように撹拌部材を前記気体供給管又は粉粒体供給管の外周部に回転可能に設けるという技術手段を採用した。この技術手段により、前記間隙の近傍の粉粒体の固まりは回転する前記撹拌部材により粉砕崩壊されるとともに撹拌されるので、その部分の粉粒体の流動性が向上され安定した供給状態が可能になることから、変動の少ない安定した幅広い定量供給が可能となる。また、前記間隙の近傍の低下した粉粒体の流動性が向上されることから、固まりやすいものにおいても安定した定量供給が可能となる。なお、前記撹拌部材をそれ自体が回転可能に構成された前記気体供給管又は粉粒体供給管に一体的に取付けてもよい。さらに、前記気体供給管及び粉粒体供給管の少なくとも一方を回転可能に構成するとともに、その回転可能に構成された管の端部に凹凸部を設けるという技術手段を採用することも可能である。この技術手段により、回転する管に粉粒体が付着することなく、前記間隙近傍を含むその管の周囲の粉粒体を徐々に流動化できる。そして、端部の凹凸部により粒子径の大小に関わらず少量ずつ安定的に供給することも可能である。前記凹凸部は、例えば平行溝やスパイラル状の溝から構成されるものでもよい。なお、以上の粉粒体供給管と気体供給管との間隙を調節可能に構成してもよいことはいうまでもない。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、大量の研掃材の供給が必要な比較的低圧のブラスト装置や、研掃材の種類や粒子径の変更を伴うブラスト装置などに好適であるが、これに限らず粉粒体の供給装置として広く適用することができる。前記気体としては、空気が一般的であるが、粉粒体の搬送気体として機能し得るものであればよい。また、粉粒体の乾燥機能を向上すべく加熱したものでもよい。撹拌部材の回転手段に関しては、それ自体が回転可能に構成された気体供給管又は粉粒体供給管に取付けて回転するように構成してもよいし、それらの気体供給管又は粉粒体供給管の外周部に軸受を介して設け、別に設けた駆動源により回転するように構成してもよい。なお、以下の実施例のように気体供給管側を回転するように構成してもよいし、あるいは粉粒体供給管側を回転するように構成してもよいし、それらの気体供給管及び粉粒体供給管の双方を逆方向ないし速度差をもって回転するように構成してもよい。また、請求項１に係る形態と請求項３に係る形態を組合わせ、回転可能に構成した気体供給管あるいは粉粒体供給管の端部に凹凸部を設けるとともに、その管に両管の間隙部分又はその近傍を撹拌するように撹拌部材を設けてもよい。さらに、気体供給管及び粉粒体供給管の双方を回転可能に構成し、一方の管の端部に凹凸部を設け、他方の管に撹拌部材を取付けることも可能である。また、気体供給管と粉粒体供給管との管径を同じにする必要はなく、細い方の管を太い方の管に入り込ませてもよい。
【０００６】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の第１実施例を示した全体構成図であり、図２はその要部拡大図、図３は図２の右側面図である。図示のように、本実施例では、ホッパ１の下部に形成された粉粒体貯留部２内に開口する粉粒体供給管３と、該粉粒体供給管３との間に数ｍｍ〜１０ｍｍ程度の適宜な間隙Ｇを介して配置した気体供給管４とを備え、気体供給管４側を回転させるように構成した場合に関して示した。そして、気体供給管４側に前記間隙Ｇを囲むように撹拌部材５を取付けることにより回転可能に構成した点で特徴を有する。本実施例では、気体供給管４は、ベアリング等の軸受６により回転自在に支持され、プーリ７等を介して図示しない駆動モータにより回転駆動されるように構成されている。プーリ７には一体的にスプロケット８が形成されており、チェーン９を介して並設される適宜数の気体供給管４を同時に回転駆動するように構成することも可能である。また、駆動モータの回転制御等により気体供給管４の回転数を調整し得るように構成することも可能である。さらに、気体供給管４は、ロータリジョイント１０等を挟んで、気体導入管１１に接続されており、その導入量をバルブ１２により調整できるように構成されている。なお、図中、１３はホッパ１内に配設した撹拌翼、１４はホッパ１の外面に付設した加熱用ヒータ、１５はホッパ１の下部に設けた粉粒体貯留部２への連通部である。本実施例では、図３に示したように、３本の粉粒体供給管３ａ〜３ｃを備えた場合を示した。この３本の粉粒体供給管３ａ〜３ｃに応じて、ホッパ１の撹拌翼１３の下方に配設される粉粒体貯留部２も、３個の独立した貯留空間に分割形成されており、それぞれの貯留空間内に、粉粒体供給管３ａ〜３ｃに対応して３組の気体供給管４及び撹拌部材５が配設されている。そして、３本の粉粒体供給管３ａ〜３ｃは、それぞれ前記チェーン９により連係されており、スプロケット８を介して同時に回転駆動されるように構成されている。
【０００７】
前記粉粒体供給管３は、粉粒体貯留部２の壁部１６に設置された固定部１７の締付ネジ１８により固定するように構成されており、その締付ネジ１８を緩めてスライドさせることにより、気体供給管４との間隙Ｇを調整可能に構成されている。その粉粒体供給管３の下流側は噴射ノズル１９に接続されている。噴射ノズル１９では、加圧気体供給管２０を介して供給される加圧気体の噴射時の吸引作用も相俟って、粉粒体供給管３からの粉粒体が噴射されることになる。本実施例では、粉粒体供給管３の途中に更に気体導入管２１を接続し、バルブ２２により気体の導入量を調整できるように構成している。すなわち、粉粒体を少量供給する場合には、バルブ１２を絞れば供給量を少なくすることはできるが、あまり絞りすぎると、粉粒体供給管３内の気体流通量も少なくなり、粉粒体が噴射ノズル１９まで搬送されずに管内で詰ることになるので、バルブ２２により粉粒体供給管３内の気体流通量を調整できるように構成している。なお、必要に応じて、前記気体導入管１１の他端部に圧縮機等を接続して加圧気体を供給するように構成し得ることはいうまでもない。
【０００８】
しかして、本実施例では、ホッパ１内に貯留された粉粒体は、撹拌翼１３により撹拌されながら加熱用ヒータ１４により乾燥され、順次連通部１５を経て下方の粉粒体貯留部２内へ流下する。粉粒体貯留部２内に貯留された粉粒体は、粉粒体供給管３と気体供給管４との間に形成された間隙Ｇを介して粉粒体供給管３内へ流入することになるが、その際には、前記気体供給管４から粉粒体供給管３へ流通する気体流が粉粒体を粉粒体供給管３内に引込むように作用し、粉粒体の粉粒体供給管３内への流入が促進される。また、その気体供給管４から粉粒体供給管３へ流通する気体流が搬送気体として機能し、粉粒体供給管３内における粉粒体の噴射ノズル１９等の目的装置への搬送が促進される。この粉粒体供給管３からの目的装置への粉粒体の供給量に関する設定は、基本的には、粉粒体貯留部２の壁部１６に設置された固定部１７の締付ネジ１８を緩め、粉粒体供給管３をスライドして気体供給管４との間隙Ｇの大きさを調整することにより行われる。また、バルブ１２により気体供給管４の流量を調整したり、バルブ２２により気体導入管２１の流量を調整することによっても、粉粒体の供給量の調整が可能である。すなわち、粉粒体供給管３と気体供給管４との間隙Ｇの大きさや、気体供給管４の流量、気体導入管２１の流量を調整することにより粉粒体の供給量を設定することができる。なお、図３に示したように多連式に構成した場合には、各間隙Ｇや、各バルブ１２及び各バルブ２２により、それぞれの噴射ノズル１９への粉粒体供給量を独立して調整できる。これにより、加圧気体供給源が同じ場合でも他の噴射ノズル１９への影響を回避できる。また、駆動モータを各気体供給管４に対してそれぞれ設けることにより、各気体供給管４の回転数をそれぞれ独立して調整し得るように構成することも可能である。さらに、バルブ１２を全閉して粉粒体の供給を停止し、噴射ノズル１９から気体のみ噴射することにより、ワークに対してエアー洗浄を行うことも可能である。
【０００９】
図示のように、本実施例では、粉粒体供給管３の端部内面をテーパ状に面取りするとともに気体供給管４の端部外面をテーパ状に面取りして、その間に形成される間隙Ｇを粉粒体供給管３の内方へ向うテーパ状に形成したので、前記間隙Ｇを介して流入する粉粒体は、粉粒体供給管３内へスムーズに誘導される。また、気体供給管４には、前述のように前記間隙Ｇを囲むように撹拌部材５が取付けられているので、プーリ７を介して連続的あるいは間欠的ないし必要時に気体供給管４を回転させることにより撹拌部材５が回転する。この撹拌部材５の回転により、間隙Ｇの近傍にある粉粒体の固まりや粉粒体供給管３の外面に付着した粉粒体などは粉砕崩壊されるとともにその近傍が撹拌される。したがって、間隙Ｇが粉粒体の固まりや粉粒体供給管３の外面に付着した粉粒体などにより塞がれるトラブルは的確に解消されるとともに、間隙Ｇの近傍の粉粒体の流動性が向上されるので、安定した供給状態が維持され、変動の少ない安定した幅の広い定量供給が可能になる。また、固まりの生じやすい湿気を帯びやすいものにおいても安定した供給状態が可能なことから、粒子径に対する適応範囲が拡大される。なお、撹拌部材５は、図４に示したように、複数の平行溝２３を形成した櫛歯状の円筒体などから構成される。
【００１０】
図５は本発明の第２実施例の要部を示した断面図である。本実施例は、前記第１実施例の変形例であり、図示のように前記撹拌部材５に替えてコイル状の撹拌部材２４を採用した点で特徴を有し、他の構成においては第１実施例と同様である。この撹拌部材２４は、前記撹拌部材５と同様に、粉粒体供給管３と気体供給管４との間隙Ｇの近傍の粉粒体の固まりや粉粒体供給管３の外面に付着した粉粒体などは粉砕崩壊するとともに、その近傍を撹拌して低下した粉粒体の流動性を向上する作用を奏する。
【００１１】
図６は本発明の第３実施例の要部を示した断面図であり、図７は同実施例のＡ−Ａ矢視図である。図示のように、本実施例は、前記実施例と同様に回転駆動されるように構成された気体供給管２５自体の端部に凹凸部２６を設けたことを特徴とするものである。この凹凸部２６は、図７に示したように螺旋状に形成した螺旋溝２７からなり、粉粒体供給管２８との間隙Ｇを流入する粉粒体は、螺旋溝２７に沿って誘導されるとともに、その近傍の粉粒体が撹拌されることになる。したがって、前記間隙Ｇ近傍の粉粒体の固まりや付着部が粉砕崩壊されるとともに粉粒体の流動性が向上される。しかも、本実施例の場合には、凹凸部２６を螺旋溝２７から構成したので、図７に示した正回転方向に回転した場合には、螺旋溝２７の回転作用により粉粒体は粉粒体供給管２８内へ積極的に送込まれる。逆に、逆回転方向に螺旋溝２７を回転した場合には、粉粒体を外側へ排除する方向に作用する。すなわち、螺旋溝２７を逆回転方向に回転した場合には、粉粒体は外側へ排除されながら撹拌作用を受け、螺旋溝２７から離れた粉粒体供給管２８の近くの間隙部を介して流入することになる。以上から、本実施例の場合には、気体供給管２５を介して凹凸部２６すなわち螺旋溝２７の回転数や回転方向を制御することにより、間隙Ｇからの粉粒体の流入量を調整することも可能である。なお、前記凹凸部２６を平行溝から構成することも可能である。さらに、他の変形例として、気体供給管２５又は粉粒体供給管２８の一方あるいは双方の端部外周面に突起部を一体的に設けたものでもよい。
【００１２】
図８は本発明の第４実施例の要部を示した断面図である。本実施例は、上記第３実施例に前記第１実施例の撹拌部材５を組合わせたものである。すなわち、前記気体供給管２５自体の端部に設けた螺旋溝２７からなる凹凸部２６のほかに、その気体供給管２５の外周部に前記撹拌部材５を取付けた点を特徴とするものである。本実施例の場合には、前述の凹凸部２６の作用と撹拌部材５の撹拌作用とが相俟って、前記間隙Ｇ近傍の粉粒体の固まりや付着部をより確実に粉砕崩壊できるとともに、より広い範囲の粉粒体の流動性がより確実に向上されることになる。なお、以上で説明した気体供給管２５の正回転あるいは逆回転方向における回転速度は、粉粒体供給管２８内を流れる粉粒体の供給量を検出し、その検出値を設定供給量と比較して、その結果を気体供給管２５を回転駆動する駆動モータの回転制御にフードバックすることにより、クローズドループ制御を行うことができる。また、予め気体供給管２５の回転速度と供給量との関係を測定しておき、必要とされる供給量に応じて回転数制御するように構成することも可能である。さらに、前述のように、バルブ１２による気体導入管１１からの流量調整やバルブ２２による気体導入管２１からの流量調整を加えて粉粒体の供給量を調整することも可能である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、粉粒体が流入するための気体供給管と粉粒体供給管との間隙部又はその近傍に付着した粉粒体や粉粒体の固まりは回転する前記撹拌部材あるいは凹凸部によって的確に粉砕崩壊されるので、それらの粉粒体の付着部分や粉粒体の固まりによる詰りが的確に解消されるとともに、前記間隙部又はその近傍の粉粒体の流動性が向上される。したがって、従来困難であった細かい粉粒体の場合においても安定した定量供給が可能となり、粉粒体の粒子径の大小及び供給量の多少に関わらず、安定した幅広い定量供給が可能なことから、その適応範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示した全体構成図である。
【図２】  同第１実施例の要部を断面して示した部分拡大図である。
【図３】  図２の右側面図である。
【図４】  撹拌部材を示した片側断面図である。
【図５】  本発明の第２実施例の要部を示した断面図である。
【図６】  本発明の第３実施例の要部を示した断面図である。
【図７】  同第３実施例のＡ−Ａ矢視図である。
【図８】  本発明の第４実施例の要部を示した断面図である。
【符号の説明】
１…ホッパ、２…粉粒体貯留部、３…粉粒体供給管、４…気体供給管、５…撹拌部材、６…軸受、７…プーリ、８…スプロケット、９…チェーン、１０…ロータリジョイント、１１…気体導入管、１２…バルブ、１３…撹拌翼、１４…加熱用ヒータ、１５…連通部、１６…壁部、１７…固定部、１８…締付ネジ、１９…噴射ノズル、２０…加圧気体供給管、２１…気体導入管、２２…バルブ、２３…平行溝、２４…撹拌部材、２５…気体供給管、２６…凹凸部、２７…螺旋溝、２８…粉粒体供給管
【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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