(57)【要約】【課題】  粉体分離・回収動作等を同時並行して行うことのできる粉体材料の分離・回収システムを提案すること。【解決手段】  粉体材料の分離・回収システム１の粉取り装置２では、混合材料が自重により分離室２７に供給され、分離室２７内で混合材料を上下に循環させフィルタ２９に繰り返し衝突させて粉体材料を分離し、粉体材料が除去された後の粒体材料は、落下穴２５ａから自然落下して、射出成形装置１００などに供給される。分離された粉体材料は粉排出口３４から粉回収装置４に回収される。混合材料を分離室２７に供給する材料供給動作、混合材料から粉体材料を分離する粉分離動作と、粉体材料が分離除去された後の粒体材料を分離室２７から排出する材料排出動作と、分離された粉体材料を回収する動作が同時並行して行われる。【選択図】  図４
2005211737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉分離室と、
粉排出室と、
前記粉分離室および前記粉排出室を仕切っている仕切り壁と、
前記仕切り壁に取り付けられた粉体材料が通過可能なフィルタと、
前記仕切り壁の側から下方に傾斜している前記粉分離室に配置した傾斜板と、
前記粉分離室の外部から前記傾斜板の表面に、粉体材料および粒体材料を含む混合材料を自重によって落下させる材料供給筒と、
前記傾斜板の上部に配置した材料ガイド板と、
前記傾斜板の下端部分に形成した吹き上げ空気形成用の隙間と、
前記隙間を介して前記粉分離室に空気を吹き込むためのエアー吹き込み口と、
前記粉分離室から粒体材料を排出するために、前記傾斜底面の側方に形成した粒体材料の落下穴と、
前記粉排出室から粉体材料を排出するための粉排出口とを有している粉取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の粉取り装置と、
前記粉取り装置において除去された粉体材料を回収する粉回収装置と、
空気吹き込み・吸引装置とを有し、
前記粉回収装置は、
通過する空気流から粉体材料を捕捉可能な粉回収用フィルタと、
前記粉回収用フィルタによって仕切られている第１室および第２室と、
前記第１室に粉体材料を回収するために、前記粉取り装置の前記粉排出口に連通している粉回収口と、
前記第２室から空気を吸引するエアー吸引口とを備えており、
前記エアー吹き込み・吸引装置は、
前記粉取り装置の前記エアー吹き込み口に連通しているエアー吐出口と、
前記粉回収装置の前記エアー吸引口に連通しているエアー吸引口とを備えている粉体材料の分離・回収システム。
【請求項３】
請求項２において、
前記粉取り装置、前記粉回収装置および前記エアー吹き込み・吸引装置を駆動制御する制御装置を有し、
前記粉取り装置は、
落下穴から落下した粒体材料が通過する材料供給管と、
前記材料供給管を通過する粒体材料の有無を検出する材料センサとを有し、
前記制御装置は、前記材料センサにより粒材料が無いことが検出されると、所定時間の間、前記エアー吹き込み・吸引装置を駆動して、前記粉取り装置による粉分離動作および前記粉回収装置による粉回収動作を行わせる粉体材料の分離・回収システム。
【請求項４】
請求項３において、
前記粉回収装置は、
前記エアー吹き込み・吸引装置の前記エアー吐出口を、前記第２室および前記粉取り装置の前記エアー吹き込み口に選択的に連通させるためのエアー吹込み切換弁と、
前記エアー吹込み・吸引装置の前記エアー吸引口を、前記第２室および大気開放側に選択的に連通させるためのエアー吸引切換弁と、
前記第１室を大気開放するための大気開放弁とを備えており、
前記制御装置は、前記エアー吹込み切換弁を切り換えて、前記エアー吹込み・吸引装置の前記エアー吐出口を前記第２室に連通させ、前記エアー吸引切換弁を切り換えて、前記エアー吹込み・吸引装置の前記エアー吸引口を大気開放し、前記大気開放弁を介して前記第１室を大気開放し、この状態で前記エアー吹込み・吸引装置を駆動して、前記粉回収用フィルタを介して前記第２室から前記第１室に空気を流すことにより、当該粉回収用フィルタのクリーニングを行う粉体材料の分離・回収システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記制御装置は、前記粉分離動作および前記粉回収動作を所定時間行った後に、前記粉回収用フィルタのクリーニング動作を所定時間行う粉体材料の分離・回収システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記粉回収装置は、
前記第１室の底部に形成した粉体材料排出口と、
前記粉体材料排出口を開閉する開閉弁とを備えている粉体材料の分離・回収システム。
【請求項７】
請求項６において、
前記制御装置は、前記クリーニング動作の終了後に所定時間だけ前記開閉弁を駆動して前記粉体材料排出口を開放する粉体材料の分離・回収システム。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記混合材料は熱可塑性樹脂材料であり、
前記粉取り装置が射出成形装置の材料供給口に取り付けられている粉体材料の分離・回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形において発生する不要な熱可塑性樹脂片等を回収し、粉砕して再利用する場合に、粉砕により得られた粒体材料に混入している粉体材料を分離するために用いるのに適した粉体材料の分離・回収システムに関するものである。また、本発明はかかるシステムに用いるのに適した粉取り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
資源の有効活用を図るために、リサイクル（再利用）が広く行われるようになってきている。熱可塑性樹脂の射出成形の分野においても、射出成形により発生する成形品から切り取られた不要なスプール、ランナなどの部分や不良成形品等を回収し、これらを所定の大きさに粉砕して、バージン材料と共に射出成形用の材料として再利用に供されている。
【０００３】
ここで、回収された熱可塑性樹脂片の粉砕時には、所定サイズの粒体材料の他に細かな粉体も発生するので、粉砕後には粒体材料に粉体材料が混入した状態となっている。このような混合材料をそのまま、射出成形材料として再利用すると、次のような不具合が生ずる。
【０００４】
まず、粒体材料に混入している粉体材料は、材料を加熱溶融する成形機のスクリューおよび加熱筒内で粒体材料よりも早く溶融してスクリュー表面に滞留するので、長時間にわたり加熱を受け、スクリュー等の表面に焼き付いてしまう。焼き付いた粉体材料は、不定期的にスクリューなどの表面から剥離して成形材料の中に混入する。このような溶融材料を用いて射出成形を行うと、成形された製品には、焼けた粉体材料が原因となって黒点と呼ばれる成形不良が発生してしまう。このような黒点は、導光板、レンズ等の透明成形品、医療関係、食品関係に用いる成形品の製造においては確実に防止する必要がある。
【０００５】
また、材料を成形機に供給する前行程である材料乾燥行程においても、粒体材料に混入している粉体材料が、材料乾燥機の内面に付着し、時々、一挙に粉体の塊となって剥離して、粒体材料と一緒に成形機に供給されてしまう。粉体の塊の部分は、他の粒体材料の部分と比重が異なるので、成形機での加熱溶融工程を不安定にするとともに、材料が加熱溶融されたときの温度および密度を変動させる。このため、粉体の塊の部分が成形機に供給されると、成形された製品の寸法や重量等が規格から外れるという不具合が生ずる。
【０００６】
このような不具合を解消するために、従来においては、粒体材料に混入している粉体材料を分離して除去するための装置が提案されている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平１０−１１３９２９号公報
【特許文献２】特開平９−２９１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特開平１０−１１３９２９号公報に提案されている粉分離装置は、漏斗状の容器の側壁に多数の穴を開けてフィルタとし、このフィルタの外からブロワーによって装置内の空気を吸い出して粒体材料に混入している粉体材料を分離除去するように構成されている。しかしながら、フィルタの穴の近くを通る粒体材料の部分からは粉体材料を吸引除去できるが、フィルタから離れている部分に混入している粉体材料を吸引して除去することができないという問題がある。
【０００８】
また、特開平９−２９１７５号公報に提案されている粉分離装置は、装置内の空気を上方から金網のフィルタを介してブロワーによって吸引することにより、装置内の粒体材料を空気によって旋回させて、粒体材料に比べて軽い粉をフィルタを通して吸い取って分離排出するものである。しかしながら、分離排出の効率を上げるために空気の吸引力を高めると、フィルタの金網が、そこに集まる粉体材料によって目詰まりを起こしやすいという問題がある。
【０００９】
一方、粉体分離装置からブロワーに至る経路上には、一般に、分離装置内から空気と共に吸い出した粉体材料を捕捉するためのエアーフィルタが配置されており、ブロワーの排気口から排気と共に粉体材料が外部に排出されてしまうことを防いでいる。ここで、粉体材料によってエアーフィルタが目詰まりを起こすと、ブロワーによる粉体分離装置からの粉体吸引能力が低下する。このため、従来では、粉体分離除去動作の後にフィルタクリーニング動作が行われ、このフィルタクリーニング動作では、ブロワーモータを逆方向に回転させて、エアーフィルタを介して逆方向に空気を流して、エアーフィルタの目に詰まった粉体材料を強制的に排除する、所謂、逆洗を行っている。しかしながら、この逆洗を行うためには、正方向に回転しているブロワーモータを止めて逆回転させる必要がある。正転状態のブロワーモータを直ちに逆転すると、過負荷状態に陥ってしまうので、正転状態のモータが停止するのを待って逆転駆動する必要がる。したがって、モータが停止するための待ち時間の分、運転サイクルが長くなり、作業効率が悪いという問題がある。
【００１０】
ここで、特願２００２−２３４５２５号において、粒体材料に混入している粉体材料を効率良く分離するための粉体材料を分離する方法および装置が提案されている。
【００１１】
本発明の課題は、上記の装置を改良して、混合材料の供給動作、粉体材料の分離動作、粉体材料が分離された後の粒体材料の排出動作、および分離された粉体材料の回収動作を同時並行して行うことのできる粉体材料の分離・回収システムを提案することにある。
【００１２】
また、本発明の課題は、粉体材料を回収するために用いるフィルタのクリーニング動作を効率良く行うことのできる粉体材料の分離・回収システムを提案することにある。
【００１３】
さらに、本発明の課題は、粉体材料の分離・回収システムに用いるのに適した粉取り装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の粉体材料および粒体材料を含む混合材料から粉体材料を分離除去するための粉取り装置は、
粉排出室と、
前記粉分離室および前記粉排出室を仕切っている仕切り壁と、
前記仕切り壁に取り付けられた粉体材料が通過可能なフィルタと、
前記仕切り壁の側から下方に傾斜している前記粉分離室に配置した傾斜板と、
前記粉分離室の外部から前記傾斜板の表面に、粉体材料および粒体材料を含む混合材料を自重によって落下させる材料供給筒と、
前記傾斜板の上部に配置した材料ガイド板と、
前記傾斜板の下端部分に形成した吹き上げエアー形成用の隙間と、
前記隙間を介して前記粉分離室に空気を吹き込むためのエアー吹き込み口と、
前記粉分離室から粒体材料を排出するために、前記傾斜底面の側方に形成した粒体材料の落下穴と、
前記粉排出室から粉体材料を排出するための粉排出口とを有していることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の粉体材料の分離・回収システムは、
上記構成の粉取り装置と、前記粉取り装置において除去された粉体材料を回収する粉回収装置と、空気吹き込み・吸引装置とを有しており、
前記粉回収装置は、
通過する空気流から粉体材料を捕捉可能な粉回収用フィルタと、
前記粉回収用フィルタによって仕切られている第１室および第２室と、
前記第１室に粉体材料を回収するために、前記粉取り装置の前記粉排出口に連通している粉回収口と、
前記第２室から空気を吸引するエアー吸引口とを備えていることを特徴としている。
【００１６】
また、前記エアー吹き込み・吸引装置は、
前記粉取り装置の前記エアー吹き込み口に連通しているエアー吐出口と、
前記粉回収装置の前記エアー吸引口に連通しているエアー吸引口とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
この構成の粉体材料の分離・回収システムにおいて、エアー吹込み・吸引装置を駆動すると、粉取り装置のエアー吹込み口から空気が吹き込まれて、分離室の傾斜板の下端部の隙間から分離室内に空気が吹き上げられる。材料供給筒からは混合材料が自重によって投入され、投入された混合材料が傾斜板に沿って滑落し、隙間から吹き上げられているエアーに乗って上方に吹き上げられる。吹き上げられた混合材料は、材料ガイド板によって案内されて、反対側に位置している仕切り壁のフィルタに衝突して再び傾斜板の上端側に落下する。混合材料が吹き上げ空気流によって上下に循環してフィルタに衝突する毎に、混合材料に含まれている粉体材料のみがフィルタを通って排出室の側に排出される。粉体材料が分離除去された後の粒体材料は、傾斜板の側方に位置している落下穴から自重により落下する。例えば、落下穴の下側部分を射出成形装置の材料供給口に接続しておけば、粉体材料が分離除去された後の粒体材料を当該射出成形装置に供給できる。
【００１８】
一方、粉取り装置の排出室は、粉回収装置を介して、エアー吹込み・吸引装置によって吸引されているので、排出室に排出された粉体材料は空気流に乗って粉排出口から粉回収装置の側に吸引されて、粉回収口から第１室内に回収される。第１室に吸引された空気流は粉体回収用フィルタを介して第２室の側に吸引され、空気流に含まれている粉体材料が当該フィルタによって分離除去されるので、空気のみが第２室を介して、エアー吹込み・吸引装置のエアー吸引口の側に還流する。このようにして、粉取り装置で分離除去された粉体材料が粉回収装置の第１室に回収される。
【００１９】
したがって、本発明の粉取り装置では、混合材料の供給動作、粉体材料の分離除去動作、粉体材料が分離除去された後の粒体材料の排出動作を同時並行して行うことができる。同様に、本発明の粉体材料の分離・回収システムでは、混合材料の供給動作、粉体材料の分離除去動作、粉体材料が分離除去された後の粒体材料の排出動作、および分離された粉体材料の回収動作を同時並行して行うことができる。
【００２０】
ここで、本発明のシステムは、前記粉取り装置、前記粉回収装置および前記エアー吹き込み・吸引装置を駆動制御する制御装置を有した構成とすることができる。この場合には、前記粉取り装置に、落下穴から落下した粒体材料が通過する材料供給管と、前記材料供給管を通過する粒体材料の有無を検出する材料センサを配置し、前記材料センサにより粒体材料が無いことが検出されると、前記制御装置によって、所定時間の間、前記エアー吹き込み・吸引装置を駆動して、前記粉取り装置による粉分離動作および前記粉回収装置による粉回収動作を行わせるようにすればよい。
【００２１】
また、前記粉回収装置は、前記エアー吹き込み・吸引装置の前記エアー吐出口を、前記第２室および前記粉取り装置の前記エアー吹き込み口に選択的に連通させるためのエアー吹込み切換弁と、前記エアー吹込み・吸引装置の前記エアー吸引口を、前記第２室および大気開放側に選択的に連通させるためのエアー吸引切換弁と、前記第１室を大気開放するための大気開放弁とを備えた構成とすることができる。
【００２２】
この場合には、前記制御装置は、前記エアー吹込み切換弁を切り換えて、前記エアー吹込み・吸引装置の前記エアー吐出口を前記第２室に連通させ、前記エアー吸引切換弁を切り換えて、前記エアー吹込み・吸引装置の前記エアー吸引口を大気開放し、前記大気開放弁を介して前記第１室を大気開放し、この状態で前記エアー吹込み・吸引装置を駆動して、前記粉回収用フィルタを介して前記第２室から前記第１室に空気を流すことにより、当該粉回収用フィルタのクリーニングを行うことができる。
【００２３】
このようにすれば、エアー吹込み・吸引装置を構成しているブロワーなどの駆動モータの回転方向を切り換えて、フィルタを通って流れる空気流の方向を切り換える必要がないので、フィルタのクリーニング動作に直ちに入ることができる。よって、効率良くフィルタのクリーニング動作を行うことができる。
【００２４】
ここで、前記制御装置によって、前記粉分離動作および前記粉回収動作を所定時間行った後に、前記粉回収用フィルタのクリーニング動作を所定時間行うようにすればよい。
【００２５】
次に、前記粉回収装置に、前記第１室の底部に形成した粉体材料排出口と、前記粉体材料排出口を開閉する開閉弁とを配置し、第１室に溜まった粉体材料を粉回収袋などに回収すればよい。この場合、前記制御装置によって、前記クリーニング動作の終了後に所定時間だけ前記開閉弁を駆動して前記粉体材料排出口を開放すれば、手動によらず、粉体材料を第２室から排出できる。
【００２６】
本発明の粉体材料の分離・回収システムは、射出成形により発生した不要な熱可塑性樹脂片を回収して粉砕することにより得られた混合材料から、粉体材料を分離するのに適している。粉取り装置を射出成形装置の材料供給口に取り付けると、粉体材料が確実に分離除去された後の粒体材料のみを射出成形装置に供給できるので、焼けた粉体材料が原因による黒点と呼ばれる成形不良や、粉体材料が塊となって射出成形装置に供給されることが原因による成形品の寸法や重量等が規格から外れてしまうという成形不良の発生を抑えることができ、寸法精度の高い成形品を歩留まり良く製造できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の粉取り装置では、混合材料の供給動作、粉体材料の分離除去動作、粉体材料が分離除去された後の粒体材料の排出動作を同時並行して行うことができる。同様に、本発明の粉体材料の分離・回収システムでは、混合材料の供給動作、粉体材料の分離除去動作、粉体材料が分離除去された後の粒体材料の排出動作、および分離された粉体材料の回収動作を同時並行して行うことができる。よって、効率良く混合材料から粉体材料を分離回収することができる。
【００２８】
また、本発明の粉取り装置では、上下に循環する空気流によって、混合材料を繰り返しフィルタに衝突させて、混合材料に含まれている粉体材料を分離除去し、分離室内に粒体材料のみを残すようになっている。フィルタには混合材料が繰り返し当たるので、フィルタの目に詰まった粒体が混合材料の衝突によって振り落とされる。よって、フィルタの目詰まりを防止でき、混合材料の全体から、むらなく、連続的に粉体材料を効率良く分離除去できる。
【００２９】
さらに、本発明の粉回収装置では、エアー吹込み・吸引装置との間の空気流通経路を切換弁によって切り換えることにより、粉体材料を捕捉するためのフィルタを流れる空気流の方向を変えて、当該フィルタのクリーニングを行っている。それ故、粉体回収動作からフィルタクリーニング動作（逆洗動作）への切り換えを直ちに行うことができるので、従来のようなブロワーモータを逆転させる場合に比べて、運転サイクルを短縮化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した粉体材料の分離・回収システムの一例を説明する。
【００３１】
（全体構成）
図１は、粉体材料の分離・回収システムを射出成形装置の材料供給システムに取り付けた場合の例を示す説明図である。本例の粉体材料の分離・回収システム１は、射出成形後に回収されて粉砕されることにより得られた粒体材料および粉体材料が含まれている熱可塑性樹脂の混合材料から粉体材料を分離するためのシステムであり、粉体材料および粒体材料が含まれている混合材料から粉体材料を分離する粉取り装置２と、分離した粉体材料を粉取り装置２から回収する粉回収装置４と、粉取り装置２および粉回収装置４に粉体材料の分離用および回収用の空気流を形成するためのブロワーなどのエアー吹込み・吸引装置８と、動作制御を行うための制御装置１０とを有している。粉取り装置２は、射出成形装置１００の材料供給口１０１と、材料供給ホッパ１０２との間に取り付けられる。
【００３２】
（粉取り装置）
図２は粉取り装置２の内部構造を示す概略断面図であり、図２（ａ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した部分の概略断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した部分の概略断面図である。粉取り装置２は粉取り箱２１を備え、この粉取り箱２１は矩形筒部分２１ａと、この下端から下方に延びている先細りの筒状部２１ｂとを備え、矩形筒状部２１ａの上端が天板２１ｃによって封鎖されている。天板２１ｃの中心にはホッパ接続穴２１ｄが形成されており、この接続穴２１ｄに同軸状に材料供給ホッパ１０２が取り付けられている。粉取り箱２１の下端開口には、同軸状態で透明ガラス管２２が取り付けられており、この透明ガラス管２２の下端に取り付けたフランジ２３が射出成形装置１００の材料供給口１０１に固定されている。透明ガラス管２２の外側にはここを落下する粒体材料の有無を検出するための材料センサ２４が配置されている。
【００３３】
粉取り箱２１の内部は、矩形筒部分２１ａと筒状部２１ｂの間に配置した水平仕切り壁２５によって上下に仕切られている。上側の内部空間は、垂直仕切り壁２６によって前後に仕切られており、前側の広い区画室が粉分離室２７とされ、後側の狭い区画室が粉排出室２８とされている。垂直仕切り壁２６の上半部分には矩形のフィルタ２９が取り付けられている。フィルタ２９は上下に延びる一定幅のスリットが一定間隔で形成されたものである。スリットの幅は、混合材料に含まれている粉体材料は通過可能であるが、粒体材料は通過できないサイズとされている。
【００３４】
粉分離室２７の内部には、垂直仕切り壁２６の側から前方に向けて下側に傾斜している傾斜板３０が配置されている。傾斜板３０は粉分離室２７の一方の側面２７ａから他方の側面２７ｂの近傍位置まで延びている。傾斜板３０と側面２７ｂの隙間に対峙している水平仕切り壁２５の部位には材料落下穴２５ａが形成されている。また、傾斜板３０の前端縁と粉分離室２７の前面２７ｃの間には吹き上げ空気形成用の隙間３１が形成されている。傾斜板３０の前側部分の真上には、前面２７ｃから後方に向けて上側に傾斜した状態で矩形の材料ガイド板３２が取り付けられている。ここで、粉分離室２７の天面２７ｄから側面２７ａに沿って、ほぼＬ状の材料供給筒３３が配置されており、この材料供給筒３３の上端開口がホッパ接続穴２１ｄに連通している。材料供給筒３３の下端開口３３ａは、傾斜板３０の前後方向の中程の部分の真上近傍に位置している。材料ガイド板３２の後端は、材料供給筒３３の側面まで延びている。
【００３５】
粉取り箱２１の背面には、上側に粉排出口３４が取り付けられており、この粉排出口３４は粉排出室２８に連通している。粉排出口３４の下側にはエアー吹込み口３５が取り付けられており、このエアー吹込み口３５は、垂直仕切り壁２６の下端部分に形成した連通穴２６ａを通って、粉分離室２７における傾斜板３０の下側空間３６に連通している。
【００３６】
なお、粉取り箱２１の上面に取り付けられている材料供給ホッパ１０２には、不図示の材料供給源から混合材料が供給される材料供給口１０３が形成されており、この材料供給口１０３の上側にはエアー吸引口１０４が形成されている。材料供給口１０３から混合材料を材料供給ホッパ１０２内に供給した後の空気は、フィルタ１０５を介してエアー吸引口１０４から吸引されるようになっている。
【００３７】
（粉回収装置）
図３は粉回収装置４を示す概略断面図である。粉回収装置４は、下端部分が円錐台状に窄まった円筒状の粉回収箱４１を備えており、粉回収箱４１の下端には粉排出口４２が形成されており、この粉排出口４２は開閉弁４３によって開閉可能となっている。粉回収箱４１の内部には、同心状態で円筒状の粉体捕捉用のエアーフィルタ４４が配置されている。このエアーフィルタ４４の下端開口は円盤４５で封鎖されている。エアーフィルタ４４の上端面には環状板４６が取り付けられており、この環状板４６の外周縁は粉回収箱４１の内周面部分に密着している。したがって、粉回収箱４１の内部空間は、エアーフィルタ４４と、円盤４５および環状板４６とによって上下に仕切られ、下側が粉体材料を回収するための第１室４７とされ、上側が第２室４８とされている。
【００３８】
下側の第１室４７には粉回収口４９が形成されており、この粉回収口４９は、回収管５１を介して、粉取り装置２の粉排出口３４に連通している。また、第１室４７には大気連通口５２が形成されており、この大気連通口５２は、フィルタ５３が内蔵されているフィルタ箱５４を介して大気開放口５５に連通可能となっている。通常は、大気開放口５５とフィルタ箱５４の間の連通口５６が大気開放弁５７によって閉鎖されている。
【００３９】
上側の第２室４８には２箇所に連通口５８、５９が形成されている。一方の連通口５８は、エアー吹込み切換弁６１を切り換えると、エアー吹込み口６２に連通可能である。エアー吹込み口６２はエアー供給管８３を介してエアー吹込み・吸引装置８のエアー吐出口８１に連通しており、エアー吹出し口６３は連通管６４を介して粉取り装置２のエアー吹込み口３５に連通している。したがって、エアー吹込み切換弁６１によって連通口５８が閉鎖された状態では、エアー吹込み口６２がエアー吹出口６３に連通して、空気が粉回収装置４をバイパスして、粉取り装置２の側に供給される。エアー吹込み切換弁６１を開くと、エアー吹込み口６２とエアー吹出し口６３の間が遮断され、代わって、エアー吹込み口６２が連通口５８に連通する。よって、エアー吹込み・吸引装置８からの空気がエアー吹込み口６２から連通口５８を通って第２室４８の内部に供給される。
【００４０】
他方の連通口５９は、エアー吸引切換弁６５を切り換えると、エアー吸引口６６に連通可能である。エアー吸引口６６は、エアー吸引管８４を介してエアー吹込み・吸引装置８のエアー吸引口８２に連通している。通常は、エアー吸引切換弁６５が開いており、連通口５９がエアー吸引口６６に連通している。エアー吸引切換弁６５を閉じると、連通口５９が閉鎖され、エアー吸引口６６がフィルタ付きの大気開放口６７に連通する。
【００４１】
（動作の説明）
制御装置１０は、粉取り装置２の材料センサ２４の出力に基づき、エアー吹き込み・吸引装置８を駆動制御し、また、所定のシーケンスに従って、エアー吹込み切換弁６１、エアー吸引切換弁６５、大気開放弁５７および開閉弁４３を駆動制御する。これにより、粉取り装置２による混合材料からの粉体材料の分離動作、粉回収装置４による分離された粉体材料の回収動作、粉回収装置４のエアーフィルタ４４のクリーニング動作、および粉回収装置４に回収された粉体材料の排出動作が行われる。
【００４２】
まず、図４および図５を参照して、混合材料からの粉体材料の分離動作および、分離された粉体材料の回収動作を説明する。制御装置１０は、粉取り装置２の材料センサ２４によって透明ガラス管２２を通って射出成形装置１００に供給される粒体材料が無くなったことを検出すると、エアー吹込み・吸引装置８を駆動する。粉回収装置４では、連通口５８がエアー吹込み切換弁６１によって封鎖され、連通口５９が開放状態とされ、粉排出口４２は閉じ状態とされる。したがって、エアー吹込み・吸引装置８のエアー吐出口８１からの空気は、粉取り装置２のエアー吹込み口３５から分離室２７内に供給され、ここからフィルタ２９を通って粉排出室２８の粉排出口３４から排出され、粉回収装置４の粉回収口４９から第１室４７に供給され、エアーフィルタ４４を通って第２室４８から連通口５９を通ってエアー吸引口６６からエアー吹出し・吸引装置８のエアー吸引口８２に戻るエアー循環路が形成される。
【００４３】
図５に示すように、粉取り装置２の分離室２７においては、傾斜板３０の前端の隙間３１から空気が分離室２７内に吹き上げられる。傾斜板３０には、材料供給筒３３によって混合材料が自重によって落下し、傾斜板３０に沿って滑落する。傾斜板３０の前端まで滑落した混合材料は吹き上げ空気によって上方に吹き上げられる。吹き上げられた混合材料は、材料ガイド板３２によって後方に案内されて、分離室２７の後面に配置されているフィルタ２９に当り、当該フィルタ２９に沿って再び傾斜板３０に落下する。このような上下方向の循環が繰り返される間に、フィルタ２９を通って粉体材料が分離されて背面側の粉排出室２８の側に除去される。粉体材料が除去された後に残った粒体材料は、傾斜板３０の側方に形成されている落下穴２５ａから透明ガラス管２２を通って落下して、射出成形装置１００の材料供給口１０１から装置内部に供給される。粉排出室２８に排出された粉体材料は、粉排出口３４から排出されて、粉回収装置４の粉回収口４９から第１室４７内に回収され、そこに溜まる。予め設定された時間の間、かかる粉分離動作および粉回収動作を行った後に、エアー吹込み・吸引装置８を止める。
【００４４】
このような粉分離動作において、フィルタ２９のスリットの幅とほぼ同一のサイズの粒体材料は、スリットに詰まり、フィルタ２９に目詰まりが発生して、粉体分離効率が低下する惧れがある。しかしながら、本例では、混合材料が循環して繰り返しフィルタ２９に衝突する。従って、スリットに粒体材料が詰まったとしても、後続の混合材料がフィルタ２９に衝突することによって、詰まった粒体材料がスリットから叩き落とされる。従って、スリットに目詰まりが発生することがない。また、フィルタ２９に混合材料が叩き付けられるので、粒体材料に付着している粉体材料も確実に粒体材料から分離してスリットを通って粉排出室２８に分離排出される。
【００４５】
粉分離動作および粉回収動作を設定時間行った後は、粉回収装置４のエアーフィルタ４４のクリーニング動作を予め設定した時間だけ行われる。図６を参照して説明すると、クリーニング動作においては、エアー吹込み・吸引装置８はそのまま駆動を継続し、エアー吹込み切換弁６１を切り換えて連通口５８を開き、粉取り装置２への空気の供給を遮断して、空気を粉回収装置４の第２室４８に吹き込む。また、エアー吸引切換弁６５を切り換えて連通口５９を閉じ、大気開放口６７をエアー吸引口６６を介してエアー吹込み・吸引装置８のエアー吸引口８２の側に連通させる。さらに、第１室４７の大気開放弁５７を開き、第１室４７を大気開放状態にする。この結果、エアー吹込み・吸引装置８のエアー吸引口８２は粉回収装置４のエアー吸引口６６および大気開放口６７を介して大気側から空気を吸引し、エアー吐出口８１から吐出した空気は、粉回収装置４の第２室４８に吹き込まれ、ここからエアーフィルタ４４を通って第１室４７の側に流れ込み、第１室４７から大気開放口５５を通って大気側に放出される。したがって、空気は、上記の粉回収動作時とは逆に、第２室４８から第１室４７に流れるので、エアーフィルタ４４に捕捉されていた粉体材料が第１室４７側に吹き出され、エアーフィルタ４４の目詰まりが解消する。
【００４６】
このクリーニング動作を設定時間だけ行った後は、エアー吹込み・吸引装置８を止めて、粉回収装置４の開閉弁４３を駆動して、粉排出口４２を開く。図７にはこの状態を示してある。この結果、粉回収装置４の第１室４７に溜まった粉体材料が粉排出口４２から落下して排出される。排出された粉体材料は、例えば、回収袋などに回収される。
【００４７】
この後は、開閉弁４３を閉じ、また、エアー吹込み切換弁６１、エアー吸引切換弁６５および待機開放弁５７を戻して、粉取り動作および粉回収動作が可能な待機状態に復帰する。この状態で、材料センサ２４によって粒体材料が無くなったことが検知されるまで待機する。
【００４８】
以上説明したように、本例では、粉取り装置２において粉体材料を分離除去する際に、粉体材料を分離するフィルタ２９に繰り返し混合材料を衝突させるようにしている。従って、フィルタ２９のスリットに粉体材料の塊あるいは粒体材料が一時的に詰まった場合にも、次に衝突する混合材料によってこれらがスリットから叩き落とされるので、フィルタ２９の目詰まりを起こすことなく材料全体にわたり、むらなく、連続的に極めて効率よく粉体材料を分離除去できる。
【００４９】
また、ホッパ１０２から粉取り装置２の分離室２７に投入される混合材料は、材料供給管３３によって案内されて自重により分離室２７の傾斜板３０の上に落下する。また、分離室２７内で循環することにより粉体材料が除去された後の粒体材料は、分離室２７の側方に形成されている落下穴２５ａから自重により落下して、射出成形装置１００の側に供給される。さらに、分離された粉体材料は粉排出室２８を経て、粉回収装置４に回収される。
【００５０】
従って、混合材料の供給動作、混合材料から粉体材料を分離する粉分離動作、粉体材料が分離除去された後の粒体材料を排出する材料排出動作、および分離された粉体材料を回収する回収動作を、同時並行して行うことができる。また、システムをコンパクトに構成できるので、設置スペースが少なくて済むという利点もある。
【００５１】
さらに、粉回収装置４においては、エアー吹込み・吸引装置８のエアー吹き出し・吸引方向を切り換えることなく、エアーフィルタ４４を流れる空気の方向を切り換えて、エアーフィルタ４４のクリーニングを行うことができる。よって、ブロワーモータを逆転させてクリーニングを行っていた場合に比べて、待ち時間を必要とすることなく直ちにクリーニング動作を開始できるので、運転サイクルを短縮化できる。
【００５２】
なお、本発明の粉体材料の分離・回収システム１は、樹脂成形用の粒体材料から粉体材料を分離除去する場合のほか、錠剤、穀物等に混ざった粉体材料を分離除去するために用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を適用した粉体材料の分離・回収システムを射出成形装置の材料供給システムに適用した例を示す説明図である。
【図２】図１の粉体材料の分離・回収システムにおける粉取り装置を示す概略断面図である。
【図３】図１の粉体材料の分離・回収システムにおける粉回収装置を示す概略断面図である。
【図４】図１の粉体材料の分離・回収システムにおける粉取り動作および粉回収動作を示す説明図である。
【図５】粉取り動作中における粉取り装置内の状態を示す説明図である。
【図６】図１の粉体材料の分離・回収システムにおけるフィルタクリーニング動作を示す説明図である。
【図７】図１の粉体材料の分離・回収システムにおける粉排出動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  粉体材料の分離・回収システム
２  粉取り装置
２２  透明ガラス管
２４  材料センサ
２６  垂直仕切り壁
２７  分離室
２８  粉排出室
２９  フィルタ
３０  傾斜板
３１  隙間
３３  材料供給管
３４  粉排出口
３５  エアー吹込み口
４    粉回収装置
４２  粉排出口
４３  開閉弁
４４  エアーフィルタ
４７  第１室
４８  第２室
４９  粉回収口
５２  大気連通口
５５  大気開放口
５７  大気開放弁
５８、５９  連通口
６１  エアー吹込み切換弁
６３  エアー吹出し口
６５  エアー吸引切換弁
６７  大気開放口
８    エアー吹込み・吸引装置
８１  エアー吹出し口
８２  エアー吸引口
１０  制御装置
１００  射出成形装置
１０１  材料供給口
１０２  ホッパ
【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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