(57)【要約】      （修正有）【課題】比重が２以上の粉粒体を次工程に安定して定量供給でき、また、人による常時監視を必要としない振動式粉粒体供給装置を提供する。【解決手段】内部に搬送路２２が螺旋状に形成されたボール２０と、このボール２０を振動させる振動部３０とを備え、ボール２０を振動させることによって、ボール２０の内底部２３に投入された粉粒体を搬送路２２に沿って上方へ搬送し、常時一定量の粉粒体を次工程に供給する振動式粉粒体供給装置１０において、搬送路２２の終端部２２ｂ付近においてボール２０の外周壁２１に、搬送路２２の搬送面からの開口高さが粉粒体の大きさと略等しい高さを有する搬出口２４が搬送面に沿って形成されるとともに、搬送路２２の終端部２２ｂが、搬出口２４を通過できなかった余剰な粉粒体をボール２０内の所定位置に落下させる落下部２６とされたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に搬送路が螺旋状に形成されたボールと、このボールを振動させる振動部とを備え、前記ボールを振動させることによって、前記ボールの内底部に投入された粉粒体を前記搬送路に沿って上方へ搬送し、常時一定量の粉粒体を次工程に供給する振動式粉粒体供給装置において、
前記搬送路の終端部付近において前記ボールの外周壁に、搬送路の搬送面からの開口高さが前記粉粒体の大きさと略等しい高さを有する搬出口が搬送面に沿って形成されるとともに、搬送路の終端部が、前記搬出口を通過できなかった余剰な粉粒体を前記ボール内の所定位置に落下させる落下部とされたことを特徴とする振動式粉粒体供給装置。
【請求項２】
前記搬出口は、前記ボールの外周壁に前記搬送路に沿って開放部を形成するとともに、この開放部に規制板を昇降自在に設けることにより構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の振動式粉粒体供給装置。
【請求項３】
前記ボールの内底部は、その中心がボール内部に膨出されたことを特徴とする請求項１または２に記載の振動式粉粒体供給装置。
【請求項４】
前記ボールの内底部には、その中心と前記搬送路の始端部の内周縁との間に亘って、粉粒体誘導壁が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の振動式粉粒体供給装置。
【請求項５】
前記振動部は、振動の振幅を変更可能とされたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の振動式粉粒体供給装置。
【請求項６】
前記搬送路の搬出口には、この搬出口を通過する粉粒体の有無を検知する検知手段が設けられるとともに、
この検知手段によって粉粒体の通過が検知されない場合に粉粒体不通過を報知する報知手段が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の振動式粉粒体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体を次工程に定量供給するための振動式粉粒体供給装置に関する。特に、比重が２以上の粉粒体を次工程に定量供給可能な振動式粉粒体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な粉粒体が様々な分野において生成されており、この生成された粉粒体を次工程に定量供給するための装置として、従来からトラフ式供給装置やスクリュー式供給装置などが使用されている。
【０００３】
このトラフ式供給装置は、粉粒体を投入するために上部が開口され下端が細口とされたホッパーと、一端にこのホッパーの下端が間隔をあけて配置されるとともに他端に粉粒体の搬出口が設けられた長尺のトラフと、このトラフを振動させる振動部とを備えている。そして、ホッパー上部から粉粒体を投入すると、ホッパー下端からその口径に対応した分量の粉粒体がトラフ上に供給され、次にトラフを振動させることによってトラフ上の粉粒体が搬出口に向かって移動し搬出口から次工程に搬出されるというものである。
【０００４】
このようになるトラフ式供給装置にあっては、ホッパー下端をトラフに近づけ過ぎて間隔が狭くなると粉粒体がこの間で詰まってしまい、また、逆に遠ざけ過ぎると粉粒体がトラフ上から飛び跳ねたり舞ってしまったりすることがある。従って、トラフ式供給装置においては、ホッパー下端とトラフとの距離の調整は極めて難しく、この距離を良好に調整できていない場合には人による監視を常時必要としてしまい、結果として自動化することが困難であった。
【０００５】
また、このトラフ式供給装置のホッパーは、粉粒体を投入し易いように上部の開口が広くされ、また、トラフへの供給量を下端の口径で制御するために下端が細口とされているため、ホッパーの内径が絞られている部分で粉粒体がブリッジを形成してしまい、その部分で粉粒体が詰まってしまうという虞があった。
【０００６】
一方、上記スクリュー式供給装置は、後端に粉粒体が投入される搬入口が設けられるとともに先端に粉粒体が次工程に搬出される搬出口が設けられた外管と、この外管に回転可能に内挿されたスクリューとを備えている。そして、粉粒体を搬入口から供給することで、その粉粒体がスクリューの回転によって先端の搬出口まで押し出されるというものである。
【０００７】
このようになるスクリュー式供給装置にあっては、スクリューの回転によって粉粒体に摩擦や圧力が負荷されるため、粉粒体の表面に傷がついてしまったり、搬出される際に粉粒体が塊状に凝集してしまったりといったことが発生していた。
【０００８】
そこで従来、上記トラフ式供給装置および上記スクリュー式供給装置における上記問題点の解決を図った粉粒体供給装置が特許文献１に提案されている（図７参照）。
【０００９】
この粉粒体定量供給装置１００は、内部に搬送路１２２が螺旋状に形成されたボール１２０と、このボール１２０を振動させる振動部（図示せず）とを備えている。また、この粉粒体定量供給装置１００は、ボール１２０を振動させることによって、ボール１２０の内底部の中心部１２４に投入された粉粒体を搬送路１２２に沿って上方へ搬送し、搬送路１２２の終端部付近に形成された供給孔１２３から常時一定量の粉粒体を次工程に供給するといったものである。この粉粒体定量供給装置１００は、ホッパーを用いないため、人による常時監視の必要がないことから、供給装置１００をほぼ自動化することができ、また、粉粒体に摩擦や圧力を生じさせないため、粉粒体が傷ついたり、凝集して搬出されたりといったことがない。
【００１０】
また、この粉粒体定量供給装置１００には、図７に示すように、搬送路１２２上における供給孔１２３の手前に板状のゲート１２５が外周壁１２１との間に所定間隔を隔てて設けられている。これにより、振動によって搬送路１２２の最外周まで上ってきた粉粒体はその通過量がゲート１２５によって制限され、ゲート１２５と外周壁１２１との間を通過した粉粒体は、徐々に内周側に広がりながら供給孔１２３へと進行し、供給孔１２３上にかかった粉粒体のみが落下して次工程に搬出される。この粉粒体定量供給装置１００は、ゲート１２３と外周壁１２１との間隔、供給孔１２３の位置、および、供給孔１２３の径を適宜変更することで、次工程への粉粒体の搬出量を調節することができる構造となっている。
【００１１】
さらに、この粉粒体定量供給装置１００は、ゲート１２５と外周壁１２１との間を通過できなかった粉粒体を、ゲート１２５に沿って内側の搬送路１２２上に図中矢符に示すように落下させ、また、供給孔１２３内に落下できなかった粉粒体を、供給孔１２３の奥に設けられた還流溝１２６に沿って内側の搬送路１２２上に図中矢符に示すように落下させる。従って、これらの余剰な粉粒体を再び搬送路１２２の最外周まで還流させることができるため、粉粒体定量供給装置１００を容易に自動化することができる。
【特許文献１】特開平５−１７０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上記した粉粒体定量供給装置１００に比重が２以上の粉粒体を投入した場合、粉粒体は搬送路１２２の外周の壁面に向かって寄っていってしまう。この傾向は、投入する粉粒体の比重が大きければ大きいほど顕著に現れる。従って、ゲート１２５と外周壁１２１との間を通過した高比重の粉粒体は内周側に広がることができず、供給孔１２３上を通過しないため、粉粒体を次工程に搬出することができなかった。
【００１３】
また、このような高比重の粉粒体は、上記したように壁面に寄ってしまうため、外周壁１２１に沿って進行している粉粒体の上に他の粉粒体が積み重なっていくことも少なくない。ところが、上記した粉粒体定量供給装置１００は、あくまで常に粉粒体が搬送路１２２上で広がることを前提とし、粉粒体同士が搬送路１２２上で積み重なることなど想定していないため、積み重なった粉粒体が供給孔１２３から搬出されたとすると、粉粒体の搬出量が規定量より多く次工程に搬出されてしまうことになり、粉粒体の定量供給ができないという問題があった。
【００１４】
本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は、比重が２以上の粉粒体を次工程に安定して定量供給でき、また、人による常時監視を必要としない振動式粉粒体供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の振動式粉粒体供給装置は、内部に搬送路が螺旋状に形成されたボールと、このボールを振動させる振動部とを備え、前記ボールを振動させることによって、前記ボールの内底部に投入された粉粒体を前記搬送路に沿って上方へ搬送し、常時一定量の粉粒体を次工程に供給する振動式粉粒体供給装置において、前記搬送路の終端部付近において前記ボールの外周壁に、搬送路の搬送面からの開口高さが前記粉粒体の大きさと略等しい高さを有する搬出口が搬送面に沿って形成されるとともに、搬送路の終端部が、前記搬出口を通過できなかった余剰な粉粒体を前記ボール内の所定位置に落下させる落下部とされたことを特徴とする。
【００１６】
このような本発明によると、搬送路の終端部付近において、ボールの外周壁に、搬送路の搬送面から粉粒体の大きさと略等しい開口高さを有する搬出口が搬送面に沿って形成されたものであるから、粉粒体が他の粉粒体の上に積み重なったとしても、その最下層の粉粒体だけを搬出口から次工程に安定して定量供給することができる。
【００１７】
また、搬送路の終端部が、搬出口を通過できなかった余剰な粉粒体をボール内の所定位置に落下させる落下部とされているため、余剰な粉粒体を再び搬送路の上部まで還流させることができ、この供給装置を容易に自動化することができる。
【００１８】
また、前記搬出口は、前記ボールの外周壁に前記搬送路に沿って開放部を形成するとともに、この開放部に規制板を昇降自在に設けることにより構成されたものであってもよい。
【００１９】
この場合、搬出口の開口高さを投入される粉粒体の大きさに合わせて調節することができるため、この振動式粉粒体供給装置で搬送可能とされる粉粒体の大きさが１種類に限られることがなくなり、大小様々な粉粒体を搬送可能とすることができる。
【００２０】
また、前記ボールの内底部は、その中心がボール内部に膨出されたものであってもよい。
【００２１】
この場合、ボール内底部の中心がボール内部に膨出されたことで、通常、振動によって生じる粉粒体の外周壁方向への移動をさらに促進させることができる。
【００２２】
これにより、外周壁内面に形成された搬送路の始端部（粉粒体の上り口）に粉粒体をより早く到達させることができるため、搬送路上で粉粒体が途切れるといったことがなくなり、搬出口から定量の粉粒体を良好に搬出することができる。
【００２３】
また、前記ボールの内底部には、その中心と搬送路の始端部の内周縁との間に亘って、粉粒体誘導壁が設けられたものであってもよい。
【００２４】
この場合、通常、振動によって粉粒体は内底部を外周壁へと螺旋状に何周も回転運動するところ、粉粒体誘導壁が設けられているため、回転運動している粉粒体が粉粒体誘導壁に当接して回転運動が止められる。この止められた粉粒体が振動によって粉粒体誘導壁に沿って外周方向へ移動し、搬送路の始端部へと粉粒体が集められることとなる。
【００２５】
これにより、外周壁内面に形成された搬送路の始端部に粉粒体をより早く到達させることができるため、搬送路上で粉粒体が途切れるといったことがなくなり、搬出口から定量の粉粒体を良好に搬出することができる。
【００２６】
また、前記振動部は、振動の振幅を変更可能とされたものであってもよい。
【００２７】
この場合、ボール内の粉粒体の移動速度を振動部の振幅の変更によって容易に制御できるため、粉粒体の移動速度が速すぎて粉粒体が搬送路上に過剰に載ってしまったり、また、移動速度が遅すぎて粉粒体が搬送路上で途切れたりといったことを防止することができる。
【００２８】
また、前記搬送路の搬出口には、この搬出口を通過する粉粒体の有無を検知する検知手段が設けられるとともに、この検知手段によって粉粒体の通過が検知されない場合に粉粒体不通過を報知する報知手段が設けられたものであってもよい。
【００２９】
この場合、ボール内の粉粒体不足や、その他のトラブルが発生したりして搬出口を粉粒体が通過しないといった不具合が発生すると、直ちにこの不具合が検知手段によって検知され、不具合が発生したことを報知手段によって作業者に報知することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の振動式粉粒体供給装置は、比重が２以上の粉粒体を次工程に安定して定量供給でき、また、人による常時監視を必要としないため容易に自動化できるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
図１および図２は、本実施の形態における振動式粉粒体供給装置を示すそれぞれ別視点からの斜視図であり、また、図３および図４は、本実施の形態における振動式粉粒体供給装置の他の例を示すそれぞれ別視点からの斜視図である。
【００３３】
本実施の形態の振動式粉粒体供給装置１０は、ボール２０と、振動部３０とを備えている。
【００３４】
上記ボール２０は、投入された粉粒体を次工程まで搬送するための基体をなすものである。ボール２０は、外周壁２１と、ボール２０内部に螺旋状に形成された搬送路２２とを備えている。ボール２０としては、図１および図２に示すような搬送路２２の内径が始端部２２ａから終端部２２ｂに亘って一定とされたものや、図３および図４に示すような搬送路２２の内径が始端部２２ａから終端部２２ｂにかけて大きくされたものが用いられる。
【００３５】
上記搬送路２２は、内底部２３上の粉粒体を上方へと搬送するための経路である。搬送路２２は、始端部２２ａから終端部２２ｂに亘って螺旋状に高くなるように形成されており、また、終端部２２ｂ付近にはボールの外周壁２１に搬出口２４が形成され、さらに、終端部２２ｂが粉粒体を落下させる落下部２６とされている。搬送路２２としては、粉粒体を搬送できれば長さを特に限定するものではなく、例えば、ボール２０を半周する程度の長さであってもよく、また、ボール２０を数周する長さであってもよい。
【００３６】
上記搬出口２４は、搬送路２２上の粉粒体を次工程に搬出するためのものである。搬出口２４は、搬送路２２の終端部２２ｂ付近においてボール２０の外周壁２１に、開口高さが搬送路２２の搬送面から粉粒体の大きさと略等しい高さを有する搬出口２４が搬送面に沿って形成されている。
【００３７】
ここで、比重が２以上の高比重の粉粒体は、振動によって外周壁２１側に寄った状態で搬出口２４に到達し、さらに外周壁２１側に移動しようとする。搬出口２４は上記したようにボール２０の外周壁２１に設けられているので、この高比重の粉粒体は振動によって自動的に搬出口２４から搬出される構造となっている。
【００３８】
また、高比重の粉粒体は振動によって搬送路２２の外周壁２１側に積み重なって搬出口２４に到達することがある。その際、搬出口２４は、ボール２０の外周壁２１に、開口高さが搬送路２２の搬送面から粉粒体の大きさと略等しい高さを有する搬出口２４が搬送面に沿って形成されているので、搬送路２２の外周壁２１側に積み重なった粉粒体のうち最下層の粉粒体のみを搬出口２４から搬出することができる。従って、搬出口から搬出される粉粒体の搬出量を常時一定量とすることができる。
【００３９】
また、搬出口２４は、ボール２０の外周壁２１に搬送路２２に沿って開放部２４ａを形成するとともに、この開放部２４ａに規制板２４ｂを昇降自在に設けることにより構成されたものであることが好ましい。この場合、搬出口の開口高さを投入される粉粒体の大きさに合わせて調節することができるため、この振動式粉粒体供給装置で搬送可能とされる粉粒体の大きさが１種類に限られることがなくなり、大小様々な粉粒体を搬送可能とすることができる。
【００４０】
上記落下部２６は、搬出口２４を通過できなかった余剰な粉粒体をボール２０内の所定位置に落下させるためのものである。落下部２６の形態としては、特に限定するものではなく、例えば、図２に示すように搬送路２２の終端部２２ｂの幅を徐々に狭くしたもの、また、搬送路２２の終端部２２ｂを途切れさせたものなどがあげられる。このように搬送路２２の終端部２２ｂが落下部２６とされたことで、搬出口２４を通過できなかった余剰な粉粒体をボール２０の所定位置に落下させ再び搬送路２２上を進行させて搬出口２４まで還流させることができるため、振動式粉粒体供給装置１０を自動化することができる。
【００４１】
なお、ボール２０の内底部２３は、図５に示すように、その中心２３ａがボール内部に膨出された形状とされることが好ましい。このようにボール２０内底部２３の中心２３ａが膨出され傾斜が形成されたことで、通常、振動によって生じる粉粒体の外周壁２１方向への移動をさらに促進させることができる。従って、外周壁２１内面に形成された搬送路２２の始端部２２ａに粉粒体をより早く到達させることができるため、搬送路２２上で粉粒体が途切れるといったことがなくなり、搬出口２４から定量の粉粒体を良好に搬出することができる。
【００４２】
また、ボール２０の内底部２３には、図６に示すように、中心２３ａと搬送路２２の始端部２２ａの内周縁との間に亘って、粉粒体誘導壁２７を設けることが好ましい。通常、振動によって粉粒体が内底部２３上を徐々に外周へと螺旋状に何周も回転運動するところ、粉粒体誘導壁２７が設けられているため、回転運動している粉粒体が粉粒体誘導壁２７に当接して回転運動が止められる。この止められた粉粒体が振動によって粉粒体誘導壁２７に沿って外周方向へ移動するため、搬送路２２の始端部２２ａへと粉粒体が集められることとなる。従って、外周壁２１内面に形成された搬送路２２の始端部２２ａに粉粒体をより早く到達させることができるため、搬送路２２上で粉粒体が途切れるといったことがなくなり、搬出口２４から定量の粉粒体を確実に搬出することができる。
【００４３】
また、搬出口２４には、この搬出口２４を通過する粉粒体の有無を検知する検知手段４０が設けられるとともに、この検知手段４０によって粉粒体の通過が検知されない場合に粉粒体不通過を報知する報知手段５０が設けられることが好ましい。これにより、ボール２０内の粉粒体の不足やその他のトラブルが発生したりして搬出口２４を粉粒体が通過しないといった不具合が発生すると、直ちにこの不具合が検知手段４０によって検知され、不具合が発生したことを報知手段５０によって作業者に報知することができる。上記検知手段４０としては、特に限定するものではなく、例えば、赤外線センサなどがあげられる。上記報知手段５０としては、特に限定するものではなく、例えば、図１に示すようなブザーなど音声による報知手段５０、警告灯など視覚による報知手段５０、および、それらを組み合わせたものなどがあげられる。
【００４４】
上記振動部３０は、ボール２０を振動させるためのものである。振動部３０としては、特に限定するものではなく、例えば、電磁式振動子やピエゾ式振動子を用いたものなどがあげられる。
【００４５】
次に、高比重の粉粒体を本実施の形態の振動式粉粒体供給装置１０を用いて次工程へと供給する方法について図１および図２を用いて説明する。
【００４６】
まず、比重が２以上の高比重の粉粒体をボール２０内底部２３上に投入し、振動部３０を所定の振幅に調節してボール２０を振動させる。これにより、粉粒体がボール２０の内底部２３上を所定方向に回転運動しながら徐々に外周へと螺旋状に移動していく。この粉粒体の上記移動によって、ボール２０の内底部２３に配置された搬送路２２の始端部２２ａに到達した粉粒体が、振動によって搬送路２２に沿って順次登っていく。
【００４７】
なお、図５に示すように、ボール２０の内底部２３をその中心２３ａがボール内部に膨出するように形成することにより、粉粒体をより早く搬送路２２の始端部２２ａへと移動させることができる。
【００４８】
また、図４に示すように、ボール２０の内底部２３の中心２３ａと搬送路２２の始端部２２ａの内周縁との間に亘って、粉粒体誘導壁２７を設けることによって、粉粒体が内底部２３を何周も回転運動することなく、搬送路２２の始端部２２ａに粉粒体をより早く到達させることができる。
【００４９】
やがて、振動によって搬送路２２を進行して搬出口２４に到達した粉粒体は、搬出口２４から搬出経路２５を通って次工程に搬出される。
【００５０】
ここで、搬送路２２を進行している粉粒体は比重が大きいため、振動によって外周壁２１側に寄っていき、さらには外周壁２１に沿って進行している粉粒体の上に他の粉粒体が積み重なってしまうことがある。しかしながら、搬出口２４は、搬送路２２の終端部２２ｂ付近においてボール２０の外周壁２１に、開口高さが搬送路２２の搬送面から粉粒体の大きさと略等しい高さを有する搬出口２４が搬送面に沿って形成されているので、積み重なった粉粒体の最下層だけを通過させることができる。従って、粉粒体が搬送路２２を途切れずに十分な量で進行している限り、搬出口２４からは規定量通りの粉粒体だけを搬出できるため、次工程に粉粒体を定量供給することができる。
【００５１】
また、搬出口２４を通過できなかった余剰な粉粒体は、搬送路２２の終端部２２ｂの幅が徐々に狭くされて形成された落下部２６から、ボール２０の内底部２３や下段の搬送路２２上に落下する。この落下した粉粒体は振動によって搬出口２４に向かって搬送路２２上を再び進行していくため、振動式粉粒体供給装置１０を自動化することができる。
【００５２】
また、搬送路２２の搬出口２４に、この搬出口２４を通過する粉粒体の有無を検知する検知手段４０が設けられるとともに、この検知手段４０によって粉粒体の通過が検知されない場合に粉粒体不通過を報知する報知手段５０が設けられている場合には、ボール２０内の粉粒体の不足やその他のトラブルが発生したりして搬出口２４を粉粒体が通過しないといった不具合が発生すると、直ちにこの不具合が検知手段４０によって検知され、不具合の発生を報知手段５０によって作業者に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明における振動式粉粒体供給装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す振動式粉粒体供給装置を、図１とは別視点から見たときの斜視図である。
【図３】本発明における振動式粉粒体供給装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図４】図３に示す振動式粉粒体供給装置を、図３とは別視点から見たときの斜視図である。
【図５】本発明における振動式粉粒体供給装置のボールの変形例を示す部分断面図である。
【図６】本発明における振動式粉粒体供給装置のボールの他の変形例を示す斜視図である。
【図７】従来の粉粒体供給装置を示す部分平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０      振動式粉粒体供給装置
２０      ボール
２１      外周壁
２２      搬送路
２３      内底部
２４      搬出口
２５      規制板
２６      落下部
２７      粉粒体誘導壁
３０      振動部
４０      検知手段
５０      報知手段
【図１】
2007261741.tif 000003
【図２】
2007261741.tif 000004
【図３】
2007261741.tif 000005
【図４】
2007261741.tif 000006
【図５】
2007261741.tif 000007
【図６】
2007261741.tif 000008
【図７】
2007261741.tif 000009