(57)【要約】【課題】  従来のブリッジ防止機能付きホッパーは、ホッパー内に備えた仕切り板がスムーズに揺動しなくなるため、ブリッジを崩壊することができなくなるという課題があった。【解決手段】  その上部に投入口を有するホッパーと、その下部に配置したスクリュウコンベア３を有するホッパーにおいて、前記ホッパー内に、前記スクリュウコンベア３の上部にスクリュウコンベア３の回転軸３ｄと平行に立起させた仕切り板５を備え、前記仕切り板の一部をスクリュウコンベア３の回転軸３ｄと直交する水平軸６に枢止させ、前記仕切り板５をスクリュウコンベア３の回転により上記水平軸６を中心に揺動させるように構成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その上部に投入口を有し、その下部に配置したスクリュウコンベアを有するホッパーにおいて、前記ホッパー内に、前記スクリュウコンベアの上部にスクリュウコンベアの回転軸と平行に立起させた仕切り板を備え、前記仕切り板の一部をスクリュウコンベアの回転軸と直交する水平軸に枢止させ、前記仕切り板をスクリュウコンベアの回転により上記水平軸を中心に揺動させることを特徴とするブリッジ防止機能付きホッパー。
【請求項２】
前記仕切り板に仕切り板の一部を前記スクリュウコンベアのスクリュウに当接させるスクリュウ当接部を備えることで前記仕切り板を前記水平軸を中心に揺動させることを特徴とする請求項１に記載のブリッジ防止機能付きホッパー。
【請求項３】
前記スクリュウ当接部をスクリュウコンベアの搬送方向に対して下流側に位置させたことを特徴とする請求項２に記載のブリッジ防止機能付きホッパー。
【請求項４】
前記スクリュウコンベアの回転軸に回転軸中心からの半径が変化するカムと、前記仕切り板に仕切り板の一部を前記カムに当接させるカム当接部を備えることで前記仕切り板を前記水平軸を中心に揺動させることを特徴とする請求項１に記載のブリッジ防止機能付きホッパー。
【請求項５】
前記カムおよびカム当接部をスクリュウコンベアの搬送方向に対して上流側に位置させたことを特徴とする請求項４に記載のブリッジ防止機能付きホッパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬装置等に用いられるホッパー内に発生するブリッジ現象を防止するブリッジ防止機能付きホッパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のブリッジ防止機能付きホッパーとして以下のようなものが公知である。すなわち、上部より投入される粉体を下部に略水平配置したスクリュウコンベアにより送出するホッパーにおいて、当該ホッパー内に、スクリュウコンベアの上部にスクリュウコンベアの回転軸とその面を直交させ、上端を懸吊させ下端をスクリュウコンベアのスクリュウに当接させた仕切り板を備えたブリッジ防止機能付きホッパーが知られている。この仕切り板は、弾性板材からなり、蝶板によって屈曲性を持たせて一枚に連結した板材よりなる。このように構成したブリッジ防止機能付きホッパーは、単にホッパー内に投入された粉体が接する垂直面を増加させて流動を促す役割だけでなく、スクリュウコンベアの回転によってスクリュウコンベアのスクリュウと仕切り板がぶつかつて揺動し、形成されるブリッジを崩壊させるものである。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】特開昭５５−７９２８５号公報（第２頁〜第３頁  図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが前記ブリッジ防止機能付きホッパーは、仕切り板の下端をスクリュウコンベアに当接させ、スクリュウコンベアの回転によってスクリュウコンベアのスクリュウと仕切り板をぶつけて揺動させることで、形成されるブリッジを崩壊させるようにしたものの、スクリュウコンベアの回転軸と仕切り板の面を直交させているため、ブリッジをスムーズに崩壊することができないという課題があった。具体的には、スクリュウコンベアの送りによる圧縮力が粉体に作用して仕切り板の揺動自体が阻害される、あるいは、前記圧縮力により仕切り板が進行方向に傾いた状態で粉体と一体に維持され、仕切り板の下端がスクリュウコンベアのスクリュウに当接しなくなり、結局はスクリュウコンベアのスクリュウと仕切り板がぶつかつて揺動できる状態にならなくなり、再びブリッジ現象が発生するというように、スムーズにブリッジの崩壊が行えないという課題を備えていた。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決したブリッジ防止機能付きホッパーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明の請求項１のブリッジ防止機能付きホッパーは、上部に投入口を有するホッパーと、前記ホッパーの下部に配置したスクリュウコンベアを有するホッパーにおいて、前記ホッパー内に、前記スクリュウコンベアの上部にスクリュウコンベアの回転軸と平行に立起させた仕切り板を備え、前記仕切り板の一部をスクリュウコンベアの回転軸と直交する水平軸に枢止させ、前記仕切り板をスクリュウコンベアの回転により前記水平軸を中心に揺動させることを特徴とするものである。
【０００６】
また、請求項２の発明は、前記仕切り板に仕切り板の一部を前記スクリュウコンベアのスクリュウに当接させるスクリュウ当接部を備えることで前記仕切り板を前記水平軸を中心に揺動させることを特徴とする請求項１に記載のブリッジ防止機能付きホッパーである。
【０００７】
また、請求項３の発明は、前記スクリュウ当接部をスクリュウコンベアの搬送方向に対して下流側に位置させたことを特徴とする請求項２に記載のブリッジ防止機能付きホッパーである。
【０００８】
また、請求項４の発明は、前記スクリュウコンベアの回転軸に回転軸中心からの半径が変化するカムと、前記仕切り板に仕切り板の一部を前記カムに当接させるカム当接部を備えることで前記仕切り板を前記水平軸を中心に揺動させることを特徴とする請求項１に記載のブリッジ防止機能付きホッパーである。
【０００９】
また、請求項５の発明は、前記カムおよびカム当接部をスクリュウコンベアの搬送方向に対して上流側に位置させたことを特徴とする請求項４に記載のブリッジ防止機能付きホッパーである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、仕切り板はスクリュウコンベアの回転軸と直交させずに平行に立起させているため、仕切り板はスクリュウコンベアの送りによる粉体の圧縮力の影響を受けず、水平軸を中心にして上下にスムーズに揺動できる。この仕切り板の上下動により、粉体の流動性を確保できブリッジの発生を防止することができる。また、スクリュウコンベアが粉体の搬送のために本来備えているスクリュウの回転により仕切り板を上下に揺動できるので、ブリッジを防止するための構成を簡単にできる。
【００１１】
請求項２の発明では、スクリュウコンベアが粉体の搬送のために本来備えているスクリュウの動きを利用して仕切り板を上下に揺動できるので、スクリュウコンベアに新たな部品を備えることなく簡単な構成で仕切り板を上下に揺動できる。
【００１２】
請求項３の発明に関し、ホッパー内では、スクリュウコンベアの下流側に粉体が付着し易くブリッジ現象が発生するものであるが、請求項３の発明では、仕切り板の下流側の揺動を上流側よりも大きく確保でき、ブリッジ現象をより効果的に防止することができる。
【００１３】
請求項４の発明では、仕切り板を揺動させるための部材としてカムを専用に備えたので、カムと仕切り板に無理な力を作用させることなく仕切り板をスムーズに上下動させることができる。また、カムの外周形状を変更することで、ブリッジを防止するための仕切り板の最適な揺動バターンを与えることができる。
【００１４】
請求項５の発明では、スクリュウコンベアの上流側にカムを備えたので、粉体をスクリュウで搬送する際に、カムが搬送を阻害することなくスムーズな搬送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第1の実施形態  以下本発明の第１の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーについて図１及び図２に基づき説明する。図１は、本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの正面断面図である。図２は、図１に係るブリッジ防止機能付きホッパーの側方断面図である。図１においてＡはブリッジ防止機能付きホッパーであり、前記ブリッジ防止機能付きホッパーＡは、ケース１の上部を投入口２とし、ケース１の下部にスクリュウコンベア３を配置し、スクリュウコンベア３の下流側３ｆに排出口４を設けている。そして投入口２より流動性を有する粉体を投入し、下部に配置したスクリュウコンベア３により粉体を搬送し排出口４から送出するようにしている。ここで、スクリュウコンベア３は図１において略水平に配置されているが、本発明は例えば３０度程度斜めに傾いたスクリュウコンベアにも適用できるものである。また、本発明に係る実施例の説明では、投入口２より投入する物質の代表例として粉体を用いて説明するが、本発明は前記物質として、粒体やスラッジ、不整形物質等の流動性を有し、ホッパー内でブリッジを形成しうる物質に適用できるものである。
【００１６】
スクリュウコンベア３のスクリュウ３ｄは回転軸３ｂを介して駆動装置３ａにより回転駆動される。図１および図２に示すように、当該ホッパーＡ内に、スクリュウコンベア３の上方にスクリュウコンベア３の回転軸３ｄと平行に仕切り板５を立起させ、仕切り板５の上流側５ｅの一部をスクリュウコンベア３の回転軸３ｄと直交する水平軸６に枢止させるとともに、仕切り板５の下流側５ｆの一部をスクリュウ当接部５ｂとしてスクリュウコンベア３のスクリュウ３ｂに当接させている。また、図２に示すように、仕切り板５に仕切り板５を挟んだ一対のストッパー７ａで構成される規制手段７を配置しており、仕切り板５の立起する面と直交する方向の動きを規制している。
【００１７】
このように構成したブリッジ防止機能付きホッパーＡは、スクリュウコンベア３の回転軸３ｄの回転にともなって、スクリュウ３ｂが粉体を下流に搬送する方向に動くので、このスクリュウ３ｂの動きに伴って頂部３ｃに仕切り板５のスクリュウ当接部５ｂが当接して押し上げられることにより、仕切り板５は水平軸６を中心に図１の破線と実線の間を上下に揺動する。すなわち、スクリュウコンベア３の回転により仕切り板を前記水平軸６回りに揺動させることができるのである。
【００１８】
ところで、前述のブリッジ現象は、ホッパー内の粉体がその粘着性、堆積圧縮力等によって流動性を失い、ホッパー内のスクリュウコンベア３上部に橋を掛け渡したように堆積する現象のことであるが、本実施形態では、スクリュウコンベア３の上部に平行に配置した仕切り板５を上下に揺動させることで、仕切り板５と粉体の接触摩擦力により粉体を攪拌して流動性を維持する、または、ブリッジが形成された場合には仕切り板の端面でブリッジを崩壊する等のメカニズムにより、粉体の流動性を維持できブリッジを防止することができる。
【００１９】
ここで、仕切り板５はスクリュウコンベア３の回転軸３ｄと直交させずに平行に立起させているため、仕切り板５はスクリュウコンベア３の送りによる粉体の圧縮力の影響を受けず、水平軸６を中心にして上下にスムーズに揺動できる。
また、ホッパー内では、スクリュウコンベア３の下流側３ｆのホッパー壁面に粉体が付着し易くブリッジ現象が発生するものであるが、本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーによれば、前記仕切り板５のスクリュウ当接部５ｂをスクリュウコンベア３の下流側３ｆに位置させ、仕切り板５の下流側５ｆの揺動を上流側５ｅよりも大きく確保したので、ブリッジ現象をより効果的に防止することができる。
【００２０】
なお、本実施形態では前述のように、仕切り板５に仕切り板５を挟んだ一対のストッパー７ａで構成される規制手段７を配置しており、仕切り板５の立起する面に直交する方向への動きを規制しているが、前記水平軸６の剛性を確保する等して水平軸６にこの機能を持たせて規制手段７を備えないようにしてもよい。
【００２１】
また、ブリッジ防止機能付きホッパーＡは、ケース１内に堆積している粉体の位置レベルが所定位置になったことを検出するレベル計１０を配置している。このレベル計１０は、粉体が存在しない状態で回転羽根１０ａを回転させるようにしており、この回転羽根１０aまで粉体が堆積している場合には、粉体が抵抗となって回転羽根１０ａの回転が停止しするようになっている。したがって回転羽根１０ａの回転の有無により、粉体の堆積位置がレベル計１０の配置位置より上のレベルにあるか下のレベルにあるかを検出し、スクリュウコンベア３の駆動装置３ａの駆動を制御できるようになっている。このため、この回転羽根１０ａの回転を阻止しないよう仕切り板５には切欠き５ａを設けている。
【００２２】
これにより、投入口２より粉体を投入し、粉体の堆積位置がレベル計１０の配置位置より上のレベルになったことを検出すると、スクリュウコンベア３の駆動装置３ａの駆動を開始して粉体を排出口４より排出させ、粉体の堆積位置がレベル計１０の配置位置よりも下のレベルになったことを検出すると、スクリュウコンベア３の駆動装置３ａの駆動を停止して粉体の排出を停止させるように制御することができる。
第２の実施形態  本発明の第２の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーについて図３、図４及び図５に基づいて説明する。図３は、本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの正面断面図である。図４は、図３のブリッジ防止機能付きホッパーの側方断面図である。図５は本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの部分詳細図である。ここで、図１及び図２に示した第１の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーと同一の構成要素には同符号を用い詳細な説明を省略して、以下に本実施形態を説明する。
【００２３】
本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーは、第１の実施形態に対して、仕切り板５を揺動させるための構成を異なるものとするものである。図３および図４に示すように、スクリュウコンベア３の上流側３ｅに回転軸３ｄと一体になったカム１３と、前記仕切り板５にカム１３と当接するカム当接部５ｃと、前記仕切り板５の下流側５ｆに仕切り板５を枢止する水平軸６を備えた。ここで、図５に示すように、カム１３は外周１３aが回転軸３ｄの回転中心３ｇからの距離が変化するように構成されているので、カム１３の回転に伴い、前記仕切り板５のカム当接部５ｃは上下に揺動し、したがって、仕切り板５は図５の破線と実線の間を前記水平軸６を中心に揺動することができる。
【００２４】
すなわち、第１の実施形態と同様にスクリュウコンベア３の回転により仕切り板５を前記水平軸６回りに揺動させることができる。ここで、本実施形態では、前記カム１３を仕切り板５を揺動させるための部材として専用に備えたので、カム１３と仕切り板５に無理な力を作用させることなく仕切り板５を上下動させることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、スクリュウコンベアの上流側３ｅにカムを備えたので、粉体をスクリュウ３ｂで搬送する際に、カム１３が搬送を阻害することなくスムーズな搬送ができる。
【００２６】
なお、本実施形態の場合には、カム１３の外周面１３ａとカム当接部５ｃが擦れる構成としたが、カム外周面１３ａとカム当接部５ｃ間にカム１３の回転に伴い転がり接触するローラ等の部材を介して構成すれば、仕切り板５をよりスムーズに揺動させることができる。
【００２７】
また、カムの外周形状を変更することで、例えば、ホッパーに供給する物質の大きさ,硬さ、粘性等の物性に応じてブリッジを防止するための仕切り板の最適な揺動パターンを与えることができる。
【００２８】
第３の実施形態  本発明の第３の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーについて、図６及び図７に基づいて説明する。図６は本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの正面断面図である。図７は、図６のブリッジ防止機能付きホッパーの側方断面図である。ここで、図１及び図２に示した実施例１に係るブリッジ防止機能付きホッパーと同一の構成要素には同符号を用い詳細な説明を省略して、以下に本実施形態を説明する。
【００２９】
本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーは、前述の第１の実施形態および第２の実施形態に対して、仕切り板５を揺動させるための構成を異なるものとするものである。
【００３０】
第１の実施形態のブリッジ防止機能付きホッパーでは、スクリュウ３ｂの頂面に仕切り板の一部であるスクリュウ当接部５ｂを当接させていたが、本実施形態ではスクリュウの搬送面３ｈに仕切り板５の一部を当接することにより、仕切り板５を揺動させるものである。
【００３１】
図６に示すように、本実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーでは、仕切り板５の上流側５ｅにスクリュウの搬送面に向かって突出する揺動レバー５ｇを備えた。また、仕切り板５を枢止する水平軸６も仕切り板の上流側５ｅに備えた。
【００３２】
この構成により、回転軸３ｄが回転することにより、スクリュウ３ｂの搬送面３ｈが揺動レバー５ｇをスクリュウコンベアの下流側３fに向かって押しながら動き、前記水平軸６を回転中心として仕切り板５を押し上げる。そして、揺動レバー５ｇがスクリュウの頂面３ｃに達した時に仕切り板５は上方向に最大に移動し、揺動レバー５ｇが頂面３ｃを超えるとスクリュウ搬送面３ｈの揺動レバーを押す力が抜け、仕切り板５は重力により元の位置まで戻る。すなわち、仕切り板５は図１の破線と実線の間を揺動し、本実施形態の場合も第１の実施形態と同様にスクリュウコンベア３の回転により仕切り板５を前記水平軸６回りに揺動させることができる。
【００３３】
ここで、本実施形態によれば、仕切り板５を揺動させる時にスクリュウの搬送面５ｇを利用したので、スクリュウコンベア３本来の粉体の搬送力を利用して仕切り板５をスムーズに揺動させることができる。
【００３４】
なお、本実施形態ではスクリュウ３ｂの搬送面３ｈに当接する部材を揺動レバー５ｇとして第１の実施形態におけるスクリュウ３ｂの頂面に当接するスクリュウ当接部５ｂと区別したが、この揺動レバー５ｇもスクリュウ３ｂに当接するものであり、特許請求範囲の記載では、この揺動レバー５ｇは請求項２に記載したスクリュウ当接部に相当する。
【００３５】
また、本実施形態の場合、水平軸６を中心として仕切り板５を揺動させる際、仕切り板５に備えた揺動レバー５ｇの略水平方向の動きを、仕切り板の下流側５ｆにおける略上下方向への動きに変換するので、水平軸６と揺動レバー５ｇの配置と揺動レバー５ｇの突出量により仕切り板５の上下方向への移動量を任意に設定することができる。例えば、水平軸６と揺動レバー５ｇの距離を短くし、揺動レバー５ｇの突出量を大きく設定すれば、仕切り板下流部における上下方向の揺動を大きくとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの正面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの側方断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの正面断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの側方断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの部分詳細図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの正面断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るブリッジ防止機能付きホッパーの側方断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ：ブリッジ防止機能付きホッパー
３：スクリュウコンベア
３ｂ：スクリュウ
３ｄ：回転軸
５：仕切り板
３ｅ：スクリュウコンベアの上流側
３ｆ：スクリュウコンベアの下流側
５ｂ：スクリュウ当接部
５ｃ：カム当接部
５ｇ：揺動レバー
６：水平軸
１３：カム
【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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