(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ（１０）に貯留した粉粒体を、予め設定した供給量に応じて回転駆動するフィードロール（１２）に連続的に移送供給し、排出シュート（１４）を介して所定量の粉粒体を連続的に排出するよう構成すると共に、前記フィードロールの外周表面に、粉粒体の安定供給およびスリップ防止に適したローレット状ないし表面処理により凹凸形状を所定幅（ｗ）に刻設した粉粒体移送帯域（１２ａ）を設け、前記フィードロールの上部における粉粒体移送帯域に指向するホッパの底部開口部（１０ａ）に、先端縁部がフィードロールの粉粒体移送帯域に近接するように位置決めした平板状のコントロールゲート（１６）を設けると共に、前記フィードロールの粉粒体移送帯域に供給された粉粒体を先端縁部（１５ａ）で掻き落しながら前記排出シュートに導入するスクレーパ（１５）を設けてなる粉粒体定量供給装置において、
前記平板状のコントロールゲート（１６）は、前記フィードロールの回転方向に対し可逆旋回させて開度調整し得るようにその基部を軸支する開度調整用主軸（１７ａ）と、前記開度調整用主軸の一端部に回転操作ノブ（１８ａ）をウォームギヤ軸（１８ｂ）を介してギヤ結合してなる開度調整操作部材（１８）と、前記開度調整用主軸の他端部に該開度調整用主軸と一体的に旋回可能な突起片（１９ａ）と、この突起片の旋回方法に対して前記開度調整用主軸の回動範囲を制限するための一対のストッパ（１９ｂ、１９ｂ）を固定配置してなる開度制限部材（１９）とを設けて、前記フィードロールの回転数の調整と共にコントロールゲートによる開度の調整を行うように構成し、
さらに、前記ホッパの底部開口部側において、それぞれ開閉角度の調整自在な一対の対称的に配置された開閉板（２７、２７）と、これらの開閉板に対し前記ホッパの外部から進退自在にしかも位置決め可能に設定した送りねじ機構からなる駆動操作手段（２８、２８）とを備えてなる、前記ホッパの底部開口部におけるフィードロールの幅方向に対する開口幅を調節可能に構成した開口幅調節機構（２６）を設けて、前記フィードロールにおける幅広の粉粒体移送帯域幅（ｗ´）に対応するように構成し、
前記スクレーパは、平板状であり、前記フィードロールの回転により上から下へ向かう側の前記粉粒体移送帯域に対し、斜め下方から接線方向に指向してその先端縁部が前記粉粒体移送帯域にほぼ接触するように位置決めされて、その先端縁部で掻き落とした粉粒体が前記スクレーパの上面を経て前記排出シュートに至るように配置されていることを特徴とする粉粒体定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールフィーダを使用する粉粒体の定量供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、粉粒体の供給装置として、ゲートフィーダ、スクリューフィーダ、振動フィーダ、ロールフィーダ等が知られている。
【０００３】
本出願人は、先に異径粒が混在する粉粒体を、連続システムの工程において設定された目標値で連続定量供給を円滑に行う装置として、フィードロールを適用した精密定量が可能な粉粒体定量供給装置を開発し、実用新案登録を受けた（実公昭５３−６２２１号公報）。
【０００４】
すなわち、前記提案に係る粉粒体定量供給装置は、粉粒体等の供給材料との摩擦周面を有するフィードロールと、このフィードロールとの間に供給材料の流通路を形成するコントロールゲートと、供給材料の休止角以上の傾斜底面により供給材料を導くホッパおよびシュートとを備え、前記コントロールゲートが、半径ａのフィードロールの中心から半径ｂのコントロールゲートの中心までの長さをＬとし、コントロールゲートの角度をαとした場合に、所定演算式によって得られるゲート開度ｈを有する断面半円形のゲートによって構成されることを特徴とするものである。なお、前記ゲート開度ｈの演算式は次式の通りである。
ｈ＝Ｌ−ｂ cosα−√〔ａ２  −（ｂ sinα）２  〕
【０００５】
このような構成からなる粉粒体定量供給装置は、フィードロールの粉粒体接触面が特殊加工され、これに無段階調整可能なコントロールゲートを取付け、前記コントロールゲートの開度とフィードロールの回転数の変更により、粉粒体の供給能力を変えることができ、主に樹脂ペレットや穀粒のみならず、崩れやすい造粒品等を、殆ど原形のまま最後の一粒まで供給排出できる利点を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、今日における各種の産業分野において、取り扱う粉粒体の種類は益々増大する傾向にあり、従ってこれらの粉粒体を定量供給するための粉粒体定量供給装置の需要についても増加する傾向にある。しかるに、この種の粉粒体定量供給装置においては、取り扱う粉粒体の性状、特に微粉体や超微粉体等の場合においては、流動性、凝集性、摩耗性等の性状にそれぞれ変化があるため、これらの各種の性状変化を有する粉粒体の定量供給に対しても、全て適正に対応し得る汎用性を備えた粉粒体定量供給装置が要求される。
【０００７】
そこで、本発明者等は、鋭意検討並びに試作を重ねた結果、フィードロールの外周表面には、粉粒体を供給するに適した所定幅に沿って、粉粒体のスリップを防止するに適したローレット状ないし表面処理により凹凸形状を刻設した粉粒体移送帯域を設けると共に、平板状に形成したコントロールゲートを設けて、これを前記フィードロールに対し開度調整し得るように構成することにより、各種の性状変化を有する粉粒体の取り扱いにおいて、前記コントロールゲートによる開度の調整と、フィードロールの回転数の調整とにより、適宜供給能力を変化させることができると共に、前記粉粒体を前記フィードロールに設定した所定幅の凹凸形状面上に一定の厚みで円滑にかつ精度良く供給排出させることができる粉粒体定量供給装置が得られることを突き止めた。
【０００８】
また、前記フィードロールの外周表面に形成した粉粒体移送帯域に対しては、斜め下方から接線方向に指向してその先端縁部が前記粉粒体移送帯域にほぼ接触するように位置決めしたスクレーパを設け、このスクレーパで前記粉粒体移送帯域上の粉粒体を掻き落としながら排出シュートに導入することにより、粉粒体の供給排出をより一層適正かつ確実に達成することができる。
【０００９】
さらに、前記構成からなる粉粒体定量供給装置において、粉粒体の供給能力の範囲は、ホッパの底部開口部の幅をフィードロールの軸方向の長さ（すなわちフィードロールの粉粒体移送帯域の幅）に合せ、従ってこのフィードロールの最大幅が粉粒体の最大供給幅となるようにすれば、前記ホッパの底部開口部に適宜開口幅調節機構を設けて、底部開口部の幅を縮小したり拡大したりできるよう調節可能に構成することにより、前記フィードロールに対する粉粒体の供給幅（供給量）を変化させることができる。
【００１０】
一方、前記の粉粒体定量供給装置において、特に架橋現象を生じ易い粉粒体の取り扱いに際しては、ホッパ内に攪拌羽根等の架橋防止機構を設けることにより、フィードロールへ均一な嵩密度での安定した粉粒体の供給排出を達成することができる。
【００１１】
そして、ホッパ内の各種の粉粒体は、フィードロールの外周表面に形成した粉粒体移送帯域の凹凸形状によって、スリップすることなくその全量が円滑に排出されるため、クリーニングが容易であり、取り扱う粉粒体の品種変えを短時間に行うことができると共に、連続運転に際しても長時間に亘って安定に作動させることができる等の利点が得られる。
【００１２】
従って、本発明の目的は、あらゆる性状の粉粒体に対し、予め設定した供給量に対応して、調整可能にしてスリップすることなく常に適正な状態において、その全量を円滑に排出することができ、均一幅の粉粒体を連続して長時間に亘り安定かつ効率的に供給することができる粉粒体定量供給装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の粉粒体定量供給装置は、ホッパに貯留した粉粒体を、予め設定した供給量に応じて回転駆動するフィードロールに連続的に移送供給し、排出シュートを介して所定量の粉粒体を連続的に排出するよう構成すると共に、前記フィードロールの外周表面に、粉粒体の安定供給およびスリップ防止に適したローレット状ないし表面処理により凹凸形状を所定幅に刻設した粉粒体移送帯域を設け、前記フィードロールの上部における粉粒体移送帯域に指向するホッパの底部開口部に、先端縁部がフィードロールの粉粒体移送帯域に近接するように位置決めした平板状のコントロールゲートを設けると共に、前記フィードロールの粉粒体移送帯域に供給された粉粒体を先端縁部で掻き落しながら前記排出シュートに導入するスクレーパを設けてなる粉粒体定量供給装置において、
前記平板状のコントロールゲートは、前記フィードロールの回転方向に対し可逆旋回させて開度調整し得るようにその基部を軸支する開度調整用主軸と、前記開度調整用主軸の一端部に回転操作ノブをウォームギヤ軸を介してギヤ結合してなる開度調整操作部材と、前記開度調整用主軸の他端部に該開度調整用主軸と一体的に旋回可能な突起片と、この突起片の旋回方法に対して前記開度調整用主軸の回動範囲を制限するための一対のストッパを固定配置してなる開度制限部材とを設けて、前記フィードロールの回転数の調整と共にコントロールゲートによる開度の調整を行うように構成し、
さらに、前記ホッパの底部開口部側において、それぞれ開閉角度の調整自在な一対の対称的に配置された開閉板と、これらの開閉板に対し前記ホッパの外部から進退自在にしかも位置決め可能に設定した送りねじ機構からなる駆動操作手段とを備えてなる、前記ホッパの底部開口部におけるフィードロールの幅方向に対する開口幅を調節可能に構成した開口幅調節機構を設けて、前記フィードロールにおける幅広の粉粒体移送帯域幅に対応するように構成し、
前記スクレーパは、平板状であり、前記フィードロールの回転により上から下へ向かう側の前記粉粒体移送帯域に対し、斜め下方から接線方向に指向してその先端縁部が前記粉粒体移送帯域にほぼ接触するように位置決めされて、その先端縁部で掻き落とした粉粒体が前記スクレーパの上面を経て前記排出シュートに至るように配置されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る粉粒体定量供給装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１および図２は、本発明に係る粉粒体定量供給装置の一実施例を示すものである。すなわち、図１および図２において、参照符号１０はホッパ、１２はフィードロール、１４は排出シュート、２０は装置全体を支持する支持筐体をそれぞれ示す。
【００１９】
しかるに、前記フィードロール１２は、ホッパ１０に貯留した粉粒体を連続的に移送供給し、排出シュート１４を介して所定量の粉粒体を連続的に排出するように構成される。そこで、本実施例のフィードロール１２においては、その外周表面に粉粒体の安定供給とスリップ防止に適したローレット状ないし表面処理により凹凸形状を所定幅ｗに刻設した粉粒体移送帯域１２ａを設ける。
【００２０】
このように構成したフィードロール１２の上部は、ホッパ１０の底部開口部１０ａに位置し、このホッパ１０の底部開口部１０ａにおいて、その先端縁部１６ａが前記粉粒体移送帯域１２ａに近接するように位置決めされた平板状のコントロールゲート１６を設け、このコントロールゲート１６を前記フィードロール１２の回転方向に対し（図１の矢印参照）可逆旋回可能に構成配置し、前記粉粒体移送帯域１２ａに対する粉粒体を供給するための開度ｈを、可調整に設定し得るよう構成されている。
【００２１】
そこで、本実施例において、前記コントロールゲート１６の開度調整手段１７は、回動可能な開度調整用主軸１７ａと開度調整操作部材１８と開度制限部材１９とから構成されている。すなわち、前記コントロールゲート１６の基部は、前記開度調整用主軸１７ａの一部に結合固定され〔図２の（ａ）参照〕、この開度調整用主軸１７ａの一端部には開度調整操作部材１８が設けられる〔図２の（ｂ）参照〕と共に、前記開度調整用主軸１７ａの他端部には開度制限部材１９が設けられる〔図２の（ｃ）参照〕。
【００２２】
そして、前記開度調整操作部材１８は、図２の（ｂ）に示すように、回転操作ノブ１８ａとこの回転操作ノブ１８ａに同軸結合されたウォームギヤ軸１８ｂとを備え、前記ウォームギヤ軸１８ｂが前記開度調整用主軸１７ａの一端に形成されたギヤ部に噛合するよう構成されている。従って、前記回転操作ノブ１８ａを一定方向に回動することにより、前記開度調整用主軸１７ａを回動させて、コントロールゲート１６を旋回させて、所要の開度調整を行うことができる。
【００２３】
一方、前記開度制限部材１９は、図２の（ｃ）に示すように、前記開度調整用主軸１７ａの他端に旋回可能に結合された突起片１９ａとこの突起片１９ａの旋回方向に対して固定配置された一対のストッパ１９ｂ、１９ｂとから構成されている。従って、前記開度調整操作部材１８により開度調整を行うに際して、前記開度調整用主軸１７ａの回動範囲を、前記旋回突起片１９ａとストッパ１９ｂ、１９ｂとの作用により制限することができる。これにより、コントロールゲート１６の極端な開度調整を規制することができる。
【００２４】
さらに、本実施例においては、図３および図４に拡大して示すように、前記フィードロール１２の外周表面に形成した粉粒体移送帯域１２ａに対し、斜め下方から接線方向に指向して、その先端縁部１５ａが前記粉粒体移送帯域１２ａにほぼ接触するように位置決めしたスクレーパ１５を設ける。そして、このスクレーパ１５の後端部１５ｂを、排出シュート１４に指向させるよう構成配置する。
【００２５】
前記構成からなる本実施例の粉粒体定量供給装置の各構成部材、すなわちホッパ１０、フィードロール１２、排出シュート１４、スクレーパ１５、コントロールゲート１６は、それぞれ支持筐体２０によって、それぞれ結合支持される。また、前記支持筐体２０の一部には、電動モータ２２を固定配置し、この電動モータ２２の動力を、前記フィードロール１２の支持軸１３の一端部に結合したスプロケットまたはプーリ２３ａに対し、適宜チェーンまたはベルト２３ｂを介して伝達し、フィードロール１２を所要の回転数ｎにより回転駆動させるように構成されている。
【００２６】
このように構成された本実施例の粉粒体定量供給装置においては、前記コントロールゲート１６による開度ｈの調整とフィードロール１２の回転数ｎの調整とを行うことにより、取り扱い粉粒体の性状に応じた供給能力により、前記粉粒体を円滑にかつ精度良く供給排出することができる。
【００２７】
また、本発明の粉粒体定量供給装置においては、ホッパ１０の底部開口部１０ａの幅と、フィードロール１２の軸方向の長さ（フィードロール１２の粉粒体移送帯域１２ａの幅）とを、それぞれ最大幅すなわち粉粒体の最大供給幅に設定し、前記ホッパ１０の底部開口部１０ａ側に適宜開口幅調節機構２６を設けて、前記最大供給幅ｗ′の範囲内において幅広に形成したフィードロール１２′に対する粉粒体の供給幅を変化させるように設定することができる（図５参照）。
【００２８】
この場合、図５に示すように、前記幅広のフィードロール１２′と対応して、コントロールゲートおよび開度調整手段についても、それぞれ幅広のコントロールゲート１６′と幅広の開度調整手段１７′として構成される。そして、前記幅広のフィードロール１２′に対し、その粉粒体移送帯域１２ａの最大供給幅ｗ′を可変に設定するに際しては、前記開口幅調節機構２６を、ホッパ１０の底部開口部１０ａ側に対しそれぞれ開閉角度を自在に調節し得るように構成した一対の対称的に配置された開閉板２７、２７と、これらの開閉板２７、２７をホッパ１０の外部から進退自在にしかも位置決め可能に構成した送りねじ機構等からなる駆動操作手段２８、２８とを設けることにより、前記開口幅を調節可能な構成とすることができる。この場合、前記開閉板２７、２７の先端部がフィードロール１２′に対し常に近接するように、前記開閉板２７、２７の先端部分を、例えば延伸可能な２重板ないし多重板構造とすれば好適である。
【００２９】
また、代案として、前記開口幅調節機構２６としては、例えばフィードロール１２′の幅方向に対して、それぞれ対向するホッパ１０の側板全体を、そのまま水平方向にスライドさせて接近離反させる構造とすることにより、前記開口幅を変位可能な構成とすることも可能である。なお、図示しないが、前述した図３および図４に示すスクレーパ１３や排出シュート１４については、前記幅広のコントロールゲート１６′および幅広の開度調整手段１７′と同様にして、それぞれ前記幅広のフィードロール１２′と対応するように、幅広に構成したものを取付けておけばよい。
【００３０】
さらに、本実施例の粉粒体定量供給装置において、特に架橋現象を生じ易い粉粒体の取り扱いに際しては、ホッパ１０内に攪拌羽根２４等の架橋防止機構を設けることにより、フィードロール１２へ均一な嵩密度での安定した粉粒体の供給排出を達成することができる〔図１および図２の（ａ）参照〕。
【００３１】
なお、本実施例の粉粒体定量供給装置においては、フィードロール１２の外周面に形成した粉粒体移送帯域１２ａに対し、例えばスクレーパ１５を設けた位置から再度ホッパ１０の底部開口部１０ａに至る外周において、従来より公知のガイドカバーを延設して、フィードロール１２の粉粒体移送帯域１２ａに移送供給されて、スクレーパ１５により完全に掻き落とされ得なかった粉粒体の残渣をガイドして、逐次フィードロール１２の粉粒体移送帯域１２ａに再供給するように構成することができる。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかな通り、本発明に係る粉粒体定量供給装置は、ホッパに貯留した粉粒体を連続的に移送供給し、所定量の粉粒体を連続的に排出することができる。また、フィードロールの上部における粉粒体移送帯域に指向するホッパの底部開口部において、その先端縁部がフィードロールの粉粒体移送帯域に近接するように位置決めした平板状のコントロールゲートを設けて、これを前記フィードロールの回転方向に対し可逆旋回させて開度を調整可能に構成したことにより、均一な厚さの粉粒体の排出を常に安定かつ連続的に行うことができる。しかも、前記コントロールゲートによる開度の調整とフィードロールの回転数の調整とを行うことにより、取り扱い粉粒体の性状に応じて、前記粉粒体を円滑にかつ精度良く供給排出することができる。
さらに、本発明に係る粉粒体定量供給装置においては、フィードロールの最大幅を粉粒体の最大供給幅となるように設定し、ホッパの底部開口部に適宜開口幅調節機構を設けて、底部開口部の幅を縮小したり拡大したりできるよう調節可能に構成することにより、前記フィードロールに対する粉粒体の供給幅（供給量）を変化させることができる。特に、本発明においては、平板状のコントロールゲートを設けて、フィードロールの回転方向に対し可逆旋回させて開度調整し得るようにその基部を軸支する開度調整用主軸を設け、前記開度調整用主軸の一端部に回転操作ノブをウォームギヤ軸を介してギヤ結合してなる開度調整部材を設け、さらに前記開度調整用主軸の他端部に該開度調整用主軸と一体的に旋回可能な突起片を設けると共に、この突起片の旋回方向に対して前記開度調整用主軸の回動範囲を制限するための一対のストッパを固定配置してなる開度制限部材を設けたことにより、前述したフィードロールに対する粉粒体の供給幅（供給量）の変化に対する調整を簡便に行うことができる等の優れた利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る粉粒体定量供給装置の一実施例を示す一部断面側面図である。
【図２】（ａ）は図１における粉粒体定量供給装置の一部断面正面図、（ｂ）は（ａ）に示す粉粒体定量供給装置におけるコントロールゲートの開度調整手段をＢ方向から見た要部断面側面図、（ｃ）は（ａ）に示す粉粒体定量供給装置におけるコントロールゲートの開度調整手段をＣ方向から見た要部断面側面図である。
【図３】図１における粉粒体定量供給装置のフィードロールと排出シュートとの結合部分を示す要部拡大断面側面図である。
【図４】図２の（ａ）における粉粒体定量供給装置のフィードロールと排出シュートとの結合部分を示す要部拡大正面図である。
【図５】幅広のフィードロールを使用する本発明に係る粉粒体定量供給装置の別の実施例を示す図２の（ａ）と同様の粉粒体定量供給装置の一部断面正面図である。
【符号の説明】
１０…ホッパ、
１０ａ…底部開口部、
１２…フィードロール、
１２′…幅広のフィードロール、
１２ａ…粉粒体移送帯域、
１３…フィードロールの支持軸、
１４…排出シュート、
１５…スクレーパ、
１５ａ…先端縁部、
１５ｂ…後端部、
１６…コントロールゲート、
１６′…幅広のコントロールゲート、
１６ａ…先端縁部、
１７…開度調整手段、
１７′…幅広の開度調整手段、
１７ａ…開度調整用主軸、
１８…開度調整操作部材、
１８ａ…回転操作ノブ、
１８ｂ…ウォームギヤ軸、
１９…開度制限部材、
１９ａ…旋回突起片、
１９ｂ…ストッパ、
２０…支持筐体、
２２…電動モータ、
２３ａ…スプロケット、
２３ｂ…チェーン、
２４…攪拌羽根、
２６…開口幅調節機構、
２７…開閉板、
２８…駆動操作手段、
ｗ…粉粒体移送帯域幅、
ｗ′…幅広の粉粒体移送帯域幅
【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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