(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送中における粉粒体の飛散、及び異物の混入を抑制するとともに、機材の設置場所の制約を無くし得る粉粒体の搬送装置を提供する。【解決手段】計量器で予め計量された粉粒体を空気を用いて所定の位置まで搬送する粉粒体の搬送装置１である。前記粉粒体が投入される供給部２と、前記粉粒体が取り出される排出部と、前記供給部２と前記排出部との間を接続するフレキシブルホース４と、前記供給部２から投入された前記粉粒体を排出部側へと送る前記フレキシブルホース４内に、空気流を生成する空気送給部５とを有し、かつ前記排出部は、前記粉粒体を排出しうる粉粒体排出口６と、前記粉粒体を通さない多孔質のフィルター７を介して前記空気流を外部に排気する排気口８を有する排気流路９とを具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量器で予め計量された粉粒体を空気を用いて所定の位置まで搬送する粉粒体の搬送装置であって、  
前記粉粒体が投入される供給部と、
前記粉粒体が取り出される排出部と、
前記供給部と前記排出部との間を接続するフレキシブルホースと、
前記フレキシブルホース内に前記供給部から投入された粉粒体を排出部側へと送る空気流を生成する空気送給部とを有し、
かつ前記排出部は、容器状をなすとともに前記粉粒体を排出しうる粉粒体排出口と、前記粉粒体を通さない多孔質のフィルターを介して前記空気流を外部に排気する排気口を有する排気流路とを具えることを特徴とする粉粒体の搬送装置。
【請求項２】
前記フィルターは、前記粉粒体排出口の上方に設けられるとともに、該フィルターに捕集された前記粉粒体を粉粒体排出口に落下させる落下手段を具える請求項１記載の粉粒体の搬送装置。
【請求項３】
前記落下手段は、前記排気口を開閉しうる開閉弁と、一端が高圧空気源に接続されかつ他端が前記開閉弁と前記フィルターとの間に接続された空気管路とからなり、前記排気口を閉じた状態で前記空気管路から高圧空気を供給する請求項２記載の粉粒体の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給部から投入された粉粒体を空気を用いて搬送する粉粒体の搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、タイヤ等のゴム製品等の製造工程では、計量器で計量された原材料や化学薬品等の粉粒体を、バンバリーミキサー等の加工機械に供給する方法として、作業員による直接投入の他、計量器から加工機械までのびるトラフを前後に振動させる電磁フィーダー等を使用することが知られている。
【０００３】
しかしながら、このような方法では、粉粒体を加工機械まで搬送する途中で、該粉粒体の一部が空気中に飛散することにより搬送量に誤差が生じ、又は粉粒体中に異物が混入することによって製品の品質にバラツキが生じるという問題があった。
【０００４】
また、電磁フィーダーを用いる場合、トラフの長さに制限があるため、計量器を加工機械の近傍に設置する必要があり、機材設置場所に制約があった。
【０００５】
なお、粉粒体の搬送装置に関連する先行技術としては次のものがある（下記特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２０６５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出されたもので、粉粒体をフレキシブルホースを経由させて空気搬送するとともに、粉粒体を取出す排出部に、粉粒体排出口と、多孔質フィルターを介在させた排気流路とを設けることを基本として、搬送中における粉粒体の飛散や異物の混入を抑制するとともに、機材の設置場所の制約を無くし得る粉粒体の搬送装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、計量器で予め計量された粉粒体を空気を用いて所定の位置まで搬送する粉粒体の搬送装置であって、前記粉粒体が投入される供給部と、前記粉粒体が取り出される排出部と、前記供給部と前記排出部との間を接続するフレキシブルホースと、前記フレキシブルホース内に前記供給部から投入された粉粒体を排出部側へと送る空気流を生成する空気送給部とを有し、かつ前記排出部は、容器状をなすとともに前記粉粒体を排出しうる粉粒体排出口と、前記粉粒体を通さない多孔質のフィルターを介して前記空気流を外部に排気する排気口を有する排気流路とを具えることを特徴とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記フィルターは、前記粉粒体排出口の上方に設けられるとともに、該フィルターに捕集された前記粉粒体を粉粒体排出口に落下させる落下手段を具える請求項１記載の粉粒体の搬送装置である。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、前記落下手段は、前記排気口を開閉しうる開閉弁と、一端が高圧空気源に接続されかつ他端が前記開閉弁と前記フィルターとの間に接続された空気管路とからなり、前記排気口を閉じた状態で前記空気管路から高圧空気を供給する請求項２記載の粉粒体の搬送装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明は、供給部に投入された粉粒体を、フレキシブルホースを介してかつ空気流を用いて排出部側へと搬送する。このように、供給部から排出部までは、フレキシブルホースで接続されるので、大気中への粉粒体の飛散や異物の混入を防止しうる。従って、予め計量された粉粒体の質量変化を抑制し、安定した粉粒体の搬送を可能とする。また、空気流とフレキシブルホースとを用いて粉粒体を搬送するため、供給部から排出部までの距離を比較的長く設定し得るとともに、屈曲及び伸縮自在のフレキシブルホースを機材の設置場所に応じて変形して使用できる。これにより、機材設置場所の制約を無くすことができる。
【００１２】
また、排出部は、容器状をなすとともに、粉粒体を排出しうる粉粒体排出口と、粉粒体を通さない多孔質のフィルターを介して空気流を外部に排気する排気口を有する排気流路とを具える。これにより、粉粒体の外部排出を防止でき、粉粒体排出口から精度良く計量された量で取り出すことができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明では、フィルターが粉粒体排出口の上方に設けられるとともに、該フィルターに捕集された粉粒体を粉粒体排出口に落下させる落下手段を具える。これにより、フィルターに捕集された粉粒体をその直下の粉粒体排出口へと容易に導くことができ、ひいては粉粒体の定量搬送の精度を向上し得る。
【００１４】
また、請求項３に係る発明では、落下手段が、排気口を開閉しうる開閉弁と、一端が高圧空気源に接続されかつ他端が開閉弁と、フィルターとの間に接続された空気管路とからなり、排気口を閉じた状態で空気管路から高圧空気が供給される。これにより、高圧空気がフィルターを逆流して、該フィルター表面に捕集された粉粒体を、粉粒体排出口へと確実に落下させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の粉粒体の搬送装置（以下、単に「搬送装置」ということがある。）１の全体概略図を示す。該搬送装置は、種々の粉粒体を搬送するために用いられるが、本実施形態では、１回の搬送量が比較的少量（例えば１０００ｇ未満程度）の粉粒体の搬送に好適である。また、本実施形態では、タイヤ用のゴムに配合される補強剤であるカーボンブラックを搬送する態様を示す。
【００１６】
図１に示されるように、前記搬送装置１は、粉粒体が投入される供給部２と、粉粒体が取り出される排出部３と、該供給部２と該排出部３との間を接続するフレキシブルホース４と、該フレキシブルホース４内に粉粒体を搬送するための空気流を生成する空気送給部５とを有する。
【００１７】
図２に拡大して示されるように、前記供給部２は、漏斗状に形成されたホッパー１１からなり、上部側に形成されかつ下に向かって先細状をなす投入部１８と、該投入部１８に連なりかつ下方に向かって斜めに傾斜しかつほぼ一定の内径でのびる円筒状の筒状部１９とを有する。また、筒状部１９には、投入部１８との接続部近傍に、第１のフランジ部２１ａが一体に形成される。
【００１８】
前記空気送給部５は、エジェクタ部１２と、該エジェクタ部１２に高圧空気を供給する空気供給機１５とを含んで構成される。
【００１９】
前記エジェクタ部１２は、ホッパー１１の筒状部１９より大きな内径を有しかつ該筒状部１９に同心で外挿された円筒状の外筒部１２ａと、該外筒部１２ａの下部に連なる導管部１２ｂと、前記外筒部１２ａに側方から接続された気体導入管１２ｃとを含む。また、外筒部１２ａの上縁には、第２のフランジ部２１ｂが形成される。そして、この第２のフランジ部２１ｂは、気密性を有するガスケット２２を介して、ホッパー１１に設けられた第１のフランジ部２１ａにボルト２３及びナット２４で締結される。これにより、ホッパー１１とエジェクタ部１２とが一体に固着される。
【００２０】
エジェクタ部１２では、その外筒部１２ａと筒状部１９との間にリング状の空隙Ｓ１が設けられる。空隙Ｓ１の上部側は、前記ガスケット２２より外気と遮断され気密性が保持されている。但し、ガスケット２２の材料などを変更する他、ボルト２３及びナット２４を緩めること等によって、その気密性を調整できる。また、筒状部１９は一定の外径でのびる一方、外筒部１２ａは下部側で内径が絞られているため、空隙Ｓ１の下部側は、絞られた開口部Ｔ１を介して前記導管部１２ｂへと連通している。なお、導管部１２ｂには、フレキシブルホース４の一端が気密に接続されている。
【００２１】
前記空気供給機１５は、開閉コック２６（図１に示す）を介してエジェクタ部１２に接続される。開閉コック２６は、エジェクタ部１２と空気供給機１５との間を連通又は遮断しうる。空気供給機１５としては、特に限定されないが、圧縮された空気を送るエアーコンプレッサの他、空気に圧力を与えて送り出すブロアなどが用いられても良い。その最大吐出圧力については、搬送する粉粒体の種類、大きさ、及びフレキシブルホース４の長さ等に応じて適宜設定される。
【００２２】
また、前記排出部３は、図３に拡大して示されるように、容器状をなすとともに空気とともに粉粒体が送られてくるタンク部１０を具える。該タンク部１０には、粉粒体を該タンク部１０から排出しうる粉粒体排出口６と、粉粒体を通さない多孔質のフィルター７を介して空気流を外部に排気する排気口８を有する排気流路９とを具える。
【００２３】
前記タンク部１０は、略円柱状に形成されかつ上開放のタンク本体１０ａと、該タンク本体１０ａの下部に連なるとともに、下に向かって先細状をなし前記粉粒体排出口６に連なるテーパ部１０ｂと、前記タンク本体１０ａの上部に着脱自在かつ空気の行き来が可能に固着された小気室を形成するチャンバー部１０ｃと、前記タンク本体１０ａから外方にのび前記フレキシブルホース４の他端が気密に接続される流入管１０ｄとを含む。チャンバー部１０ｃとタンク本体１０ａとは、各々のフランジ１７ａ、１７ｂを向き合わせかつクランプ装置１６を閉止することにより気密に固定される。前記クランプ装置１６は、例えば揺動レバー１６ａの揺動操作によってチャンバー部１０ｃのフランジ１７ｂをタンク本体１０ａのフランジ１７ａへと押圧又は開放でき、その操作性に優れる。また、流入管１０ｄは、タンク本体１０ａの内部にのび、かつその下方に排出孔１４が形成されている。
【００２４】
前記粉粒体排出口６は、本実施形態では、テーパ部１０ｂの下端に設けられた孔によって形成される。該粉粒体排出口６には、例えば仮想線で示されるように、ヒンジ等によって開閉可能な蓋が設けられても良く、また加工機械の原料投入部までのびるホース等（図示省略）が接続されても良い。
【００２５】
また、チャンバー部１０ｃは、タンク本体１０ａの上部を塞ぐとともに、少なくとも一つの開口部Ｏが設けられた下板１０ｃ１を有する。これにより、下板１０ｃ１を境界として、チャンバー部１０ｃとタンク本体１０ａとは、この開口部Ｏを経由して空気の行き来が可能に構成される。
【００２６】
また、前記開口部Ｏには、搬送される粉粒体を通さない小孔を有する多孔質のフィルター７が気密に装着される。本実施形態において、フィルター７は、粉粒体排出口６の上方に位置する。また、フィルター７は、例えば上開放の円筒状に形成され、その上部に形成されたフランジ等を介して前記下板１０ｃ１に気密に取り付けられるとともに、前記タンク本体１０ａ内へと垂下している。ただし、フィルター７の形状などは、任意に変更しうるのは言うまでもない。また、フィルター７は、搬送する粉粒体を通さない多孔質材であれば種々のものが採用でき、例えば耐熱性及び耐化学薬品性等に優れしかも独立気孔を有する多孔質セラミックなどの非金属フィルタや、多孔質アルミなどの金属フィルタ等が好適である。
【００２７】
このようなフィルターは、タンク部１０のタンク本体１０ａ内から空気と粉粒体とを分別し空気のみをチャンバー部１０ｃ内に導入するのに役立つ。さらに、チャンバー部１０ｃの上部には、本実施形態では２つの開口ポート４２が設けられ、各開口ポート４２には、管路４０の一端が接続されている。そして、管路４０の他端は、外気に連通する排気口８をなす。これにより、前記開口部Ｏ、チャンバー部１０ｃ及び管路４０によって、排気流路９が形成される。
【００２８】
また、本実施形態の搬送装置１は、フィルター７に捕集された粉粒体を、粉粒体排出口６に落下させる落下手段３１を具える。該落下手段３１は、前記管路４０に設けられた排気口８を開閉しうる開閉弁３２と、高圧空気を供給する高圧空気源３３と、一端がこの高圧空気源３３に接続されかつ他端が前記開閉弁３２とフィルター７との間に接続された空気管路３４とを含んで構成される。
【００２９】
前記空気管路３４は、例えば、高圧空気源３３からの高圧空気の供給及び停止を制御し得るとともに、空気供給機１５からの空気流が空気管路３４へ進入することを防ぐ開閉コック３５が設けられている。また、前記開閉弁３２は、例えば遠隔操作可能な電磁弁であって、排気口８を開閉できる。なお、前記高圧空気源３３には、例えばエアーコンプレッサの他、ブロアなどが用いられても良い。
【００３０】
前記フレキシブルホース４は、供給部２と排出部３との間を接続する。本実施形態のフレキシブルホース４は、その一端がエジェクタ部１２の導管部１２ｂ（図２に示す）に接続されるとともに、他端が排出部３に設けられる流入管１０ｄ（図３に示す）に接続される。フレキシブルホース４は、自在に屈曲、変形しうるるものであれば、種々のものが採用できる。
【００３１】
以上のように構成された本実施形態の搬送装置１の粉粒体の搬送手順について説明する。粉粒体の供給に先立ち、先ず、排出部３側において、開閉コック３５を操作して空気管路３４側が閉じられるとともに、開閉弁３２を操作して排気口８を外気に連通させておく。
【００３２】
しかる後、空気送給部５側の開閉コック２６（図１に示す）を開き、図４に示されるように、高圧空気Ａを気体導入管１２ｃからエジェクタ部１２内に送給する。空隙Ｓ１の上方はガスケット２２によって密閉されているので、空隙Ｓ１に至った高圧空気は、下方の開口部Ｔ１側へ向かう空気流Ｃ１を発生させる。この際、前記開口部Ｔ１は下流側に向かって厚さが狭められているため、空気流Ｃ１は流速を増して該開口部Ｔ１から導管部１２ｂへと噴射される。そして、筒状部１９の下端部Ｖ１近傍は、高速で流れる空気流Ｃ１によって真空状態となり、投入部１８から筒状部１９に向かう吸引力Ｇが生じる。なお、ガスケット２２の機密度を調整することにより、図４に矢印Ｌ１で示すように、高圧空気Ａのガスケット２２からの漏れ量を変え、前記吸引力Ｇや空気流Ｃ１の強弱を調整できる。
【００３３】
また、前記空気流Ｃ１は、エジェクタ部１２に接続されるフレキシブルホース４を経由して流入管１０ｄへと送給される。そして、図５（ａ）に示されるように、空気流Ｃ１は、流入管１０ｄの排出孔１４、タンク部１０のタンク本体１０ａ及びフィルター７を介してチャンバー部１０ｃに供給される。また、空気流Ｃ１は、チャンバー部１０ｃに接続された管路４０に進入するが、開閉コック３５によって空気管路３４側が閉じられているので、開閉弁３２を経て排気口８より外気に排出される。
【００３４】
このような空気流Ｃ１が継続循環している搬送装置１に、粉粒体Ｐが投入部１８から投入されると、前述のようにホッパー１１に生ずる吸引力Ｇによって、該粉粒体Ｐが筒状部１９の下方まで吸い込まれるとともに、空気流Ｃ１によって、フレキシブルホース４を経由して流入管１０ｄへと搬送される。なお、フレキシブルホース４がある程度の距離や数箇所の屈曲を有していても、強力な前記空気流Ｃ１によって粉粒体Ｐを導管部１２ｂから流入管１０ｄまで円滑に搬送できる。
【００３５】
そして、図５（ａ）に示したように、粉粒体Ｐは、排出孔１４より、空気流とともにタンク部１０のタンク本体１０ａ内に排出され、重力によって下方の粉粒体排出口６へと落下しから取り出しされる。なお、粉粒体Ｐは、空気流Ｃ１とともに上部に飛散した場合でも、フィルター７によってチャンバー部１０ｃ内への進入が阻止される。しかも、フィルター７は、多孔質材からなるので、粉粒体Ｐは、フィルター７の表面で捕集され、空気流Ｃ１の停止により前記タンク本体１０ａに容易に落下させることができる。
【００３６】
このように、本実施形態の搬送装置１は、供給部２と排出部３との間をフレキシブルホース４によって接続しかつ空気流によって粉粒体を搬送しうる結果、空気中への粉粒体の飛散や異物の混入を防止しうる。これにより、搬送装置１は、搬送中における粉粒体の質量変化を抑制することによって、粉粒体Ｐを安定して定量搬送でき、加工品のバラツキ等を抑制しうる。また、本実施形態の搬送装置１では、供給部２から排出部３までの距離を長く設定し得るとともに機材設置場所の制約を無くし得る。なお、タイヤ用のゴムに配合されるカーボンブラックは、通常、混練の段階で粒子を小さくする必要がある。しかし、本実施形態の搬送装置１でカーボンブラックを搬送した場合、各粒子のフレキシブルホースの内壁との接触や粒子同士の衝突により、搬送中に粒子径を小さくさせる作用が得られる。これは、カーボンブラックとゴムとの練り時間の節約に役立つ。
【００３７】
なお、本実施形態の搬送装置１は、構造が簡素化されているため、容易に手入れし得る。例えば、最も手入れが必要とされる排出部３では、タンク本体１０ａとチャンバー部１０ｃとが、揺動レバー１６ａの揺動操作によってワンタッチで取り外し可能なクランプ装置１６で固定されている。従って、クランプ装置１６の操作により、タンク本体１０ａとチャンバー部１０ｃとを容易に離脱させ、タンク本体１０ａの内部の洗浄や、フィルター７の取替えなどのメンテナンス作業を容易とする。
【００３８】
また、前記落下手段３１の作用について述べると、先ず、開閉コック２６（図１に示す）を締めることにより、空気送給部５からの高圧空気Ａの送給が停止される。次に、図５（ｂ）に示されるように、開閉弁３２を作動させて排気口８を閉じ、かつ、開閉コック３５によって空気管路３４を排気流路９へと連通させる。空気送給部５からの高圧空気Ｃ２は、空気管路３４から排気流路９へ進入するが、排気口８が開閉弁３２によって閉じられているので、高圧空気Ｃ２は、該排気口８から排出されることなく、チャンバー部１０ｃ及びフィルター７へと送給される。フィルター７の内部から外部へ向かって高圧空気が噴射されるため、フィルター７の表面に捕集された粉粒体Ｐが、該高圧空気Ｃ２の圧力によって、フィルター７の下方に設けられた粉粒体排出口６へ落下し得る。
【００３９】
このような落下手段３１を設けることにより、フィルター７に捕集された粉粒体Ｐをも粉粒体排出口６へと導くことができるので、予め計量された粉粒体Ｐの定量搬送の精度をより一層向上し得る。また、落下手段３１により、フィルター７を逆洗することもできるので、粉粒体Ｐの目詰まりによる空気流の排出能力の低下を抑え、しかも該フィルター７の寿命を延ばし得る。なお、例えば流入管１０ｄや排出孔１４には、空気供給機１５からの空気流Ｃ１のみを案内し、かつ高圧空気Ｃ２によって巻き上げられた粉粒体Ｐの逆流を防止し得る一方向弁が取付けられることもできる。
【００４０】
また、前記落下手段３１は、以上のような形態に限定されるものではなく、例えば、フィルター７に振動を与えることによって該フィルター７に捕集された粉粒体Ｐを粉粒体排出口６に落下させるものでも良い。
【００４１】
以上、本発明の特に好ましい形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の実施形態に変更して利用できる。例えば、粉粒体の搬送形態として、上記実施形態ではエジェクタを利用するものを示したが、排気口８側にブロア等で負圧を発生させ、ホッパー１１に投入された粉粒体Ｐを吸引して搬送するようにも構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の粉粒体の搬送装置の全体図である。
【図２】その供給部を示す断面図である。
【図３】その排出部を示す断面図である。
【図４】供給部における空気流の流れる状態を説明する断面図である。
【図５】（ａ）排出部での空気流の流れを説明する断面図、（ｂ）粉粒体を粉粒体排出口に落下させる落下手段を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  粉粒体の搬送装置
２  供給部
３  排出部
４  フレキシブルホース
５  空気送給部
６  粉粒体排出口
７  フィルター
８  排気口
９  排気流路
Ｐ  粉粒体
【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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