(57)【要約】【課題】構造が簡単で装置の小型化が可能で保守作業が容易で、粉体の品質の維持が容易で、かつ運転時においては構造上の不具合による停止にいたる支障の起こり難く、粉体移送が安定して行われる粉体移送装置を提供する。【解決手段】ループ状のワイヤ３１とワイヤ芯方向に直角で等ピッチに配設した複数の皿盤３２からなる移送手段３０と、移送手段を上方において巻回しする複数の皿盤ピッチよりも小さい歯先の円ピッチとした従動歯車２６と、移送手段を下方において巻回しする複数の皿盤ピッチよりも大きい歯先の円ピッチとした駆動歯車１６と、従動歯車の回転軸を受けその歯車を収納する上部ケース２０と、駆動歯車の回転軸を受けその歯車を収納する下部ケース１０と、上部ケースと下部ケースの間を上下開口部が連通するように橋設した２本の移送筒３５，３６を備える粉体移送装置１。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を低所から高所へ移送する粉体移送装置において、
ループ状のワイヤと該ワイヤに配設した複数の皿盤とからなる移送手段と、
該移送手段を上方において巻回しする皿盤ピッチよりも小さい円ピッチの従動歯車と、
該移送手段を下方において巻回しする皿盤ピッチよりも大きい円ピッチの駆動歯車と、
該従動歯車を収納する上部ケースと、
該駆動歯車を収納する下部ケースと、
該上部ケースと該下部ケースとの間を連通するように橋設した２本の移送筒と、
該下部ケースに設けた該駆動歯車を回転させる駆動手段と、を備えていることを特徴とする粉体移送装置。
【請求項２】
粉体を低所から高所へ移送する粉体移送装置において、
ループ状のワイヤと該ワイヤに配設した複数の皿盤とからなる移送手段と、
該移送手段を上方において巻回しする皿盤ピッチよりも小さい円ピッチの従動歯車と、
該移送手段を下方において巻回しする皿盤ピッチよりも大きい円ピッチの駆動歯車と、
該従動歯車を収納する上部ケースと、
該駆動歯車を収納する下部ケースと、
該上部ケースと該下部ケースとの間を連通するように橋設した２本の移送筒と、
該下部ケースに設けた該駆動歯車を回転させる駆動手段および移送粉体を受け入れるホッパーと、を備え、
該ホッパーから下部ケース内へ供給された粉体を、回動する前記皿盤上に乗せて移送筒内を上昇させた後前記皿盤を上部ケース内で反転させて落とし、前記上部ケースの外部へ排出させることを特徴とする粉体移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を低所から高所へ移送する粉体移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食品工場や化学工場で、原材料となる粉体を低所から高所へ移送する粉体移送装置が用いられてきた。従来の粉体移送装置は、輸送管内スクリューを回転させて輸送するか、ホッパー内に投入された粉体をポンプやコンプレッサーから供給された圧縮空気により移送している。
例えば、特許文献１には、粉粒体を所望の角度で連続連継した輸送管路内でスクリューコンベアーにより連続的或いは間欠的に輸送できる輸送方法および装置が開示されている。
さらに、特許文献２には、粉粒体を移送するための装置として、エアー注入管を吸引口に挿通して取り付けてなる移送管と、前記移送管から移送された粉粒体とエアーをホッパ部に供給し、前記粉粒体をホッパ部に滞留させ、一方エアーを大気開放してなる分離レシーバータンクと、前記分離レシーバータンクのホッパ部に滞留した粉粒体を貯蔵してなる貯蔵タンクと、よりなる粉粒体移送装置が開示されている。
【０００３】
しかしながら、従来の粉体移送装置では狭い管内でスクリューを駆動させたり、ポンプやコンプレッサーを用いることから装置が大掛かりで保守作業が複雑である。また、粉体の分離、破砕、偏析等により粉体の品質を維持が困難であった。
【特許文献１】特開２０００−２１１７２５号公報
【特許文献２】特開平０８−０９１５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、構造簡単、装置の小型化が可能、保守作業が容易な粉体移送装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、粉体の品質の維持が容易な粉体移送装置を提供することにある。
さらに、本発明のもう一つの目的は、運転時においては構造上の不具合による停止にいたる支障の起こり難く、粉体移送が安定して行われる粉体移送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明１の請求項１の粉体移送装置は、粉体を低所から高所へ移送する粉体移送装置において、ループ状のワイヤと該ワイヤに配設した複数の皿盤とからなる移送手段と、該移送手段を上方において巻回しする皿盤ピッチよりも小さい円ピッチの従動歯車と、該移送手段を下方において巻回しする皿盤ピッチよりも大きい円ピッチの駆動歯車と、該従動歯車を収納する上部ケースと、該駆動歯車を収納する下部ケースと、該上部ケースと該下部ケースとの間を連通するように橋設した２本の移送筒と、該下部ケースに設けた該駆動歯車を回転させる駆動手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項２の粉体移送装置は、粉体を低所から高所へ移送する粉体移送装置において、ループ状のワイヤと該ワイヤに配設した複数の皿盤とからなる移送手段と、該移送手段を上方において巻回しする皿盤ピッチよりも小さい円ピッチの従動歯車と、該移送手段を下方において巻回しする皿盤ピッチよりも大きい円ピッチの駆動歯車と、該従動歯車を収納する上部ケースと、該駆動歯車を収納する下部ケースと、該上部ケースと該下部ケースとの間を連通するように橋設した２本の移送筒と、該下部ケースに設けた該駆動歯車を回転させる駆動手段および移送粉体を受け入れるホッパーと、を備え、該ホッパーから下部ケース内へ供給された粉体を、回動する前記皿盤上に乗せて移送筒内を上昇させた後前記皿盤を上部ケース内で反転させて落とし、前記上部ケースの外部へ排出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の粉体移送装置は、複数の皿盤を等間隔に配設したループ状のワイヤを、上下に定置した２つの歯車間に巻回しして、皿盤の回動により粉体をすくい上げながら連続して上方へ移送する構造となっているからポンプや圧縮空気が不要であるので、ポンプや圧縮空気における強烈な撹拌・衝撃が粉体の破砕、分離、偏析がなく、移送粉体の品質を維持できる。
また、ワイヤに設けた皿盤ピッチに対して、駆動歯車で歯先の円ピッチを大きく従動歯車では小さく設定したことにより、皿盤と歯の噛み合わせが安定し、移送手段の回動の停止に至る支障が起こり難く、粉体移送が安定して行われる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の粉体移送装置の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は本実施形態の粉体移送装置の一例を示す正面図であり、図２は側面図である。図３は粉体移送装置の下部の部分説明図であり、図４は上部の部分説明図である。図５は粉体移送装置の下部の部分説明図であり、図６は上部の部分説明図である。図７は歯車と皿盤の噛み合わせ機構説明図である。
【０００８】
図１〜７において、粉体移送装置１は、架台４、移送筒３５、３６、下部ケース１０、上部ケース２０、移送手段３０、ホッパー６を備えている。架台４の上には、ケース１１、１２からなり、内部１０ａには駆動歯車１６を収納した下部ケース１０が設けられている。駆動歯車１６は、架台４の後方に設けられたモータ８により回転駆動可能に設けられた駆動軸１３と連結されている。また、下部ケース１０は、前面に内部１０ａと連通する供給口１０ｂを備えており、供給口１０ｂを介して粉体Ｐを投入するホッパー６の内側と連通している。駆動軸１３は、下部ケース１０からホッパー６の内側まで突出し、ホッパー６内の前端にスクリュー翼４１と連結している。
【０００９】
また、下部ケース１０から上方へ延伸して、上部ケース２０へ向かって２本の円筒状の移送筒３５、３６が橋設されている。２本の移送筒３５、３６は、それぞれが下部ケース１０の上面左右に挿入され、下部ケース１０の内部１０ａと移送筒３５，３６の下端開口部とが連通するようにされている。２本の移送筒３５，３６の間隔は、上部においては従動歯車２６の径に略等しく、下部においては駆動歯車１６に略等しくなるよう設けられている。
【００１０】
移送筒３５，３６の上方には、ケース２１、２２からなり、その内部２０ａに従動歯車２６を収納した上部ケース２０が設けられている。従動歯車２６は、ケース２２のハウジング２４に設けられた従動軸２３と連結されている。また、上部ケース２０は、下面にホース７が連結された円筒状のジョイント２８を内部２０ａと連通するように備えている。
２本の移送筒３５，３６は、それぞれが上部ケース２０の下面左右に挿入され、上部ケース２０の内部２０ａと移送筒３５、３６の上端開口とが連通するようにされている。
【００１１】
上部ケース２０内の従動歯車２６と下部ケース１０内の駆動歯車１６の間には、ループ状のワイヤ３１にワイヤ３１の芯方向に直角に等ピッチで複数の皿盤３２を備える移送手段３０が巻回しされている。本実施の形態では、従動歯車２６と駆動歯車１６の外周の歯数は９個に設定しており、各歯先面にはワイヤ溝２６ｃが設けられている。
そして、上下２つの歯車のワイヤ溝２６ｃ、１６ｃにワイヤ３１を掛け、皿盤３２を歯間に挿入しながら移送手段３０を回動させるようにしている。皿盤３２は、移送筒３６内を駆動歯車１６の外周の歯により下方へ牽引されながら、駆動歯車１６により反転して上方に向かい移送筒３５内を通過して、上部の従動歯車の歯間に挿入されるようになる。
下部ケース１０内で粉体を載置した皿盤３２は、上部ケース２０内の従動歯車２６の最頂部において垂直姿勢となった後、表裏反転する。このとき、皿盤３２上に載置された粉体はこぼれ落ち、上部ケースの下面からジョイント２８内を通過して排出されるようになる。
【００１２】
駆動歯車１６と従動歯車２６の間に巻回しされた移送手段３０の回動は、駆動歯車１６の歯前面１６ａが皿盤３２の後面３２ｂを押すことにより生じる（図５参照）。上部ケース２０内の従動歯車２６には駆動手段を設けていないから、回転はもっぱら下部の駆動歯車１６からの移送手段３０の回動力が皿盤３２を介して、従動歯車２６の歯面に伝達されてなされる。すなわち、回動力は皿盤３２の回動方向の前面３２ａが従動歯車２６の回転方向に対して歯後面２６ｂに接触して押す状態で伝達されるようになる（図６参照）。
【００１３】
さらに、図７に示すように、移送手段３０は駆動歯車１６と従動歯車２６との間に巻回しされているので、図７の下部（駆動歯車１６の）Ｙ位置では、駆動歯車１６の歯前面１６ａが皿盤３２を矢印方向へ牽引し、従動歯車２６のＸ位置では、皿盤３２の前面３２ａが従動歯車２６の歯後面２６ｂを回転抵抗に抗して下方（矢印方向）に牽引している。
本発明では、下方のみを駆動歯車としていること、及び取り扱う対象が粉粒体であることから、各部位へ噛み込み、ワイヤとワイヤ溝の摩擦変化、巻回し張力変動などをもたらし回転抵抗が常に一定では無い。これらの要因も影響し、皿盤３２が歯車の歯山間への挿入時に突掛りが生じやすい。移動手段３０のスムースな回動に支障をきたすこれらの問題を解決するには、皿盤ピッチと両歯車の歯先の円ピッチの各長さの最適な設定が重要である。
【００１４】
そこで、駆動歯車１６と従動歯車２６との間に巻回した移送手段３０のワイヤ３１が、歯車から外れることなく回動速度を一定に保持するために、本発明では皿盤ピッチと両歯車の歯面の円ピッチを次のように設定している。
ここで、複数の皿盤３２は等間隔であり皿盤ピッチをＳとし、駆動歯車１６の歯先の円ピッチをＡ、従動歯車２６の歯先の円ピッチをＢとする。本発明では、駆動歯車１６の歯先の円ピッチＡは皿盤ピッチＳより大きく、逆に従動歯車２６の歯先の円ピッチＢは皿盤ピッチＳよりも小さく設定している。
【００１５】
なお、歯車の下部を粉体の中で回転する駆動歯車と、移送手段により回転が伝達される従動歯車からなる本実施形態の粉体移送装置においては、特に皿盤が歯車に突掛りが発生せずスムースに回動するために、駆動歯車１６の歯先の円ピッチＡを皿盤ピッチＳより大きく設定する。すなわち、移送手段３０を回転させるための牽引を、Ｙ位置で歯前面１６ａが皿盤後面３２ｂを押すことにより行わせる。そうすると、駆動歯車１６の歯先の円ピッチＡを皿盤ピッチＳより大きく設定しているので、Ｙ位置における皿盤３２の後面３２ｂと歯前面１６ａは牽引力により密着して隙間はないが、Ｙ１位置においてはピッチ差だけ隙間が生じる。そして、この隙間はＹ２の位置ではＹ１位置の２倍，さらにＹ３位置では３倍、Ｙ４位置では４倍、Ｙ５位置では５倍というようになる。従って、Ｙ５位置において、下降してきた皿盤３２が駆動歯車１６の歯に挿入されていくが、皿盤と歯の間隔が十分な大きさとなっているので、皿盤の突掛かりは生じ難い。
【００１６】
また、付着性の強い粉体を移送する場合、移送ワイヤの回動抵抗がより大きくなり、駆動歯車１６の歯先面のワイヤ溝１６ｃに掛けられたワイヤ３１は、展張状態になるため各歯山間の溝部では直線状に近くなる。したがって、各歯山間の溝部を直線長さで測定したピッチ（直線ピッチ）は円弧長さで測定した円ピッチよりも短くなるので、駆動歯車１６の歯先円ピッチＡと皿盤ピッチＳとの差は小さくなる。この点からも駆動歯車１６の歯先円ピッチＡと皿盤ピッチＳとの差を大きくする必要がある。
【００１７】
一方において、従動歯車２６の歯先の円ピッチＢを皿盤ピッチＳよりも小さく設定する。すなわち、従動歯車２６には駆動手段を設けていないので、その回転は主としてＸ位置で皿盤前面３２ａが歯後面２６ｂを押すことにより行わせる。そうすると、従動歯車２６の歯先の円ピッチＢを皿盤ピッチＳより小さく設しているので、Ｘ位置における皿盤３２の前面３２ａと歯後面２６ｂは牽引力により密着して隙間はないが、Ｘ１位置においてはピッチ差だけ隙間が生じる。そしてこの隙間は、Ｘ２の位置ではＸ１位置の２倍，さらにＸ３位置では３倍、Ｘ４位置では４倍、Ｘ５位置では５倍となる。従って、Ｘ５位置において、上昇してきた皿盤３２が駆動歯車２６の歯に挿入されていくが、皿盤と歯の間隔が十分な大きさとなっているので、皿盤の突掛かりは生じ難い。
【００１８】
従動歯車２６の場合においても、付着性の強い粉体を移送する場合、移送ワイヤの回動抵抗が大きくなり、従動歯車２６の歯先面のワイヤ溝２６ｃに掛けられたワイヤ３１は、展張状態になるため各歯山間の溝部では直線状に近くなる。したがって、各歯山間の溝部を直線長さで測定したピッチ（直線ピッチ）は円弧長さで測定した円ピッチよりも短くなる。このため上昇してきた皿盤３２が駆動歯車２６の歯に挿入されるＸ５位置において、従動歯車２６の歯先円ピッチＡと皿盤ピッチＳとの差が大きくなり皿盤は歯先に突掛かることなく回動する。
【００１９】
一例として、本実施形態では、移送手段３０のワイヤ３１に設けた皿盤３２のピッチＳは５２ｍｍに設定する。また、駆動歯車の直径を１５０ｍｍに設定し外周に９ケ設けた歯の歯先の円ピッチＡは５２．３ｍｍに設定する。一方、従動歯車の直径は１４９ｍｍに設定し外周に９ケ設けた歯の歯先の円ピッチＡは５１．９８ｍｍに設定する。
ここで歯先の円ピッチとは、歯車において歯先ワイヤ溝底面を外周とする円の直径と、ワイヤ直径とを加算した長さを直径とする円の外周長さを歯数で割ったものである。
【００２０】
なお、移送手段３０の皿盤３２の外周と移送筒３５、３６の内壁３５ａ、３６ａとの間には、粉体Ｐが余裕を持って通過可能な隙間を設けている。この隙間の大きさは、粉体の種類により適宜定めればよい。本実施例の粉体移送装置１で移送可能な粉体としては、例えば、脱脂粉乳や砂糖粉末等の食品分野の粉末、セルロース粉やクエン酸ソーダ等の製薬分野の粉末、鉄粉やシリコンパウダー等の化学分野の粉体等が挙げられる。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る粉体移送装置１の動作をさらに詳しく説明する。まず、ホッパー６の内側に粉体Ｐを投入する。ホッパー６に入った粉体Ｐは、下部ケース１０の供給口１０ｂから内部１０ａに入っていく。この時点でモータ８により駆動歯車１６を回転させても良いし、あらかじめ回転させておいても良い。なお、スクリュー翼４１の回転により粉体Ｐは供給口１０ｂから連続して円滑に下部ケース１０の内側１０ａに入っていくことになる。
【００２２】
駆動歯車１６が回転することにより、歯前面１６ａが移送手段３０の皿盤３２の後面３２ｂを押して移送手段３０が回動する。移送手段３０が内部１０ａに堆積した粉体Ｐ内を回動すると、ワイヤ３１に設けられた皿盤３２の前面３２ａが粉体Ｐをすくい上げながら移送筒３５内を上昇していく。
なお、皿盤３２からこぼれ落ちた粉体Ｐは、移送筒３５内の間隙から下方へ落ちていくが次の皿盤３２が粉体Ｐを拾うことになる。
【００２３】
粉体Ｐを載置した皿盤３２は移送筒３５内を上昇し、上部ケース２０の内部２０ａに到達する。すると、ワイヤ３１が従動歯車２６のワイヤ溝２６ｃに掛けられているから、皿盤３２は最頂部位置で垂直になった後に表裏反転して移送筒３６に向かう。皿盤３２に乗っていた粉体Ｐは、反転により上部ケースの内部２０ａの下方に向けてこぼれ落ちる（図６参照）。上部ケースの内部２０ａにこぼれ落ちた粉体Ｐは、内部２０ａの下方に連通して設けたジョイント２８方向に集められつつ落下しホース７を通って外部に排出される。
【００２４】
このように、下部ケース１０の内部１０ａで粉体をすくい上げた皿盤３２が上部ケース２０に粉体Ｐを上昇させ、上部ケース２０の内部２０ａで皿盤３２から粉体Ｐがこぼれ落ちることで、粉体Ｐが下方から上方へと移送される。
【００２５】
以上のように、本発明の粉体移送装置は、構造が簡単で装置の小型化が可能で保守作業が容易である。特に、スクリューやポンプ、コンプレッサーなどを用いないことから保守作業が容易であるばかりでなく運転音も静かである。また、構造が簡単なことから分解・清掃も容易である。
さらに、本発明の粉体移送装置は、駆動歯車１６の歯先の円ピッチＡ（隣り合う歯先の前歯面間の円弧長さ、又は後歯面間の円弧長さ）は、移送手段３０の皿盤ピッチＳ（隣り合う皿盤の前面間長さ、又は後面間長さ）よりも大きく設定し、さらに従動歯車２６の歯先の円ピッチＢは、移送手段３０の皿盤ピッチＳよりも小さく設定しているから、運転時においては皿盤と歯面の噛み合わせに係る支障の起こりがたく移送が安定して行われるという特有の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の粉体移送装置は、簡単な構造で、粉体を低所から高所へ粉体の品質を損なうことなく安定して連続移送できる。移送対象とする粉体としては、例えば、脱脂粉乳や砂糖粉末等の食品分野の粉末、セルロース粉やクエン酸ソーダ等の製薬分野の粉末、鉄粉やシリコンパウダー等の化学分野の粉や粒体が挙げられ、産業上の分野においての利用可能性が広い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の粉体移送装置の正面図である。
【図２】同粉体移送装置の側面図である。
【図３】同粉体移送装置の下部の部分説明図である
【図４】同粉体移送装置上部の部分説明図である。
【図５】同粉体移送装置の下部の部分説明図である。
【図６】同粉体移送装置の上部の部分説明図である。
【図７】同粉体移送装置の歯車と皿盤の噛み合わせ機構説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ・・・  粉体移送装置
４    ・・・  架台
５    ・・・  フレーム
６    ・・・  ホッパー
７    ・・・  ホース
８    ・・・  モータ
１０  ・・・  下部ケース
１０ａ ・・・  内部
１０ｂ  ・・・供給口
１１、１２・・・ケース
１３  ・・・  駆動軸
１４  ・・・  ハウジング
１６  ・・・  駆動歯車
１６ａ  ・・・歯前面
１６ｂ  ・・・歯後面
１６ｃ  ・・・ワイヤ溝
２０  ・・・  上部ケース
２０ａ  ・・・内部
２１、２２・・・ケース
２３  ・・・  従動軸
２４  ・・・  ハウジング
２６  ・・・  従動歯車
２６ａ・・・  歯前面
２６ｂ・・・  歯後面
２６ｃ・・・  ワイヤ溝
２８  ・・・  ジョイント
３０  ・・・  移送手段
３１  ・・・  ワイヤ
３２  ・・・  皿盤
３２ａ・・・  前面
３２ｂ・・・  後面
３５、３６・  移送筒
３５ａ、３６ａ・・・内壁
４１  ・・・  スクリュー翼
Ａ  ・・・  駆動歯車の歯先の円ピッチ
Ｂ  ・・・  従動歯車の歯先の円ピッチ
Ｐ  ・・・  粉体
Ｓ  ・・・  皿盤ピッチ
【図１】
2007238274.tif 000003
【図２】
2007238274.tif 000004
【図３】
2007238274.tif 000005
【図４】
2007238274.tif 000006
【図５】
2007238274.tif 000007
【図６】
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【図７】
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