無湿乾燥用ホッパー装置
【課題】成形材料の乾燥処理をドライエアーの温度を適切に維持しつつ効率よく短時間に行うことができる成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供する。
【解決手段】無湿乾燥用ホッパー装置１は、材料投入口４からの成形材料Ｍを本体２内において落下させる材料落下空間部５と、網状軸部６ｂと丸棒状軸部６ｃとを連結したスクリュー軸体６ａ及びスクリュー羽根１３を具備し回転駆動される回転スクリュー体１４と、この回転スクリュー体１４を囲むスクリュー羽根包囲体１５と、スクリュー羽根包囲体１５内で成形材料Ｍと加熱したドライエアーとを向流接触させて成形材料Ｍの無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部６と、成形材料Ｍの計量及び下方への放出を行う重量計量ホッパー部７と、外部からの圧縮エアーの作用下で網状軸部６ｂの上端側から成形材料Ｍの無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する吸引排出機構部８とを有する。
【解決手段】無湿乾燥用ホッパー装置１は、材料投入口４からの成形材料Ｍを本体２内において落下させる材料落下空間部５と、網状軸部６ｂと丸棒状軸部６ｃとを連結したスクリュー軸体６ａ及びスクリュー羽根１３を具備し回転駆動される回転スクリュー体１４と、この回転スクリュー体１４を囲むスクリュー羽根包囲体１５と、スクリュー羽根包囲体１５内で成形材料Ｍと加熱したドライエアーとを向流接触させて成形材料Ｍの無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部６と、成形材料Ｍの計量及び下方への放出を行う重量計量ホッパー部７と、外部からの圧縮エアーの作用下で網状軸部６ｂの上端側から成形材料Ｍの無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する吸引排出機構部８とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置に関し、詳しくは合成樹脂材の粉状物等からなる成形材料の成形処理前の無湿乾燥に好適な無湿乾燥用ホッパー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、吸湿性の合成樹脂材からなる成形材料を使用して成形型により所望の成形品を成形すると、外観不良や物性低下を招くため、成形処理前に成形材料を乾燥させる処理が必須となる。
【０００３】
成形処理前における成形材料の乾燥処理は、一般的に射出成形機の材料供給口に熱風乾燥機（ホッパードライヤー）、除湿乾燥機用乾燥ホッパー、又は除湿乾燥機で乾燥した成形材料を受けるホッパー等を設置して行われている。
【０００４】
このうち、除湿乾燥機用乾燥ホッパーの場合、別途配置した除湿乾燥機からの−４０℃の露点の乾燥加熱エアーの供給を受けて成形材料の乾燥を行うようにしているが、除湿乾燥機、除湿乾燥機用乾燥ホッパー間の距離が長いと、乾燥加熱エアーの温度が放熱により低下してしまい、成形材料の乾燥を的確に行うことが困難となる。
【０００５】
特許文献１には、原料ホッパー１７のシュート１８内に少なくとも外周に通気部を有する傘状の原料分散板２１を配置するとともに、中心の非通気部２１ａで原料をある程度分散させてから通気部２１ｂで乾燥空気Ｄに接触させることにより乾燥効率を向上させ、原料分散板２１の上方に設けた排気ダクト２４により乾燥空気を排出するように構成した合成樹脂粉粒体の乾燥装置が提案されている。
【０００６】
この特許文献１の乾燥装置の場合も、上述した場合と同様、乾燥空気供給ダクト２３の配管距離が長いと乾燥空気の温度が放熱により低下してしまい、成形材料の乾燥を的確に行うことが困難となる。
【特許文献１】特開２００２−１６０２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、成形処理前における成形材料の乾燥処理を乾燥空気（ドライエアー）の温度を適切に維持しつつ効率よく短時間に行うことができる乾燥手段が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置は、上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、前記材料投入口からの成形材料を下方に落下させる材料落下空間部と、前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備しスクリュー羽根包囲体により囲まれた回転スクリュー体を回転させ、前記材料落下空間部から落下する成形材料の下方への搬送を行いつつ前記成形材料と本体内に設けた加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に連通され、搬送されてくる無湿乾燥済み成形材料の重量の計量、及び計量済みの成形材料の下方への放出を行う重量計量ホッパー部と、前記材料落下空間部の領域に配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通され、圧縮エアーの作用下で網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する吸引排出機構部と、を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、回転スクリュー体を回転させ、材料落下空間部から落下する成形材料の下方への搬送を行いつつ成形材料と本体内に設けた加熱手段により加熱したドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行うものであるから、成形材料にドライエアーを集中的に向流接触させ、成形材料の無湿乾燥を効率よく短時間に行うことができる成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供することができる。
【００１０】
また、本体の下部に無湿乾燥済み成形材料の重量の計量、及び計量済みの成形材料の下方への放出を行う重量計量ホッパー部を備えているので、成形材料の無湿乾燥処理量の総量を的確に計量でき、装置自体の処理能力を確実に把握することができる。更に、本体の上部に成形材料、の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し外部に排出する吸引排出機構部を備えているので、無湿乾燥処理した成形材料の純度を高め、この成形材料を用いた成形品の品質を向上させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様な効果を奏することに加えて、吸引排出機構部に間欠エアー供給部を付加しているので、網状軸部の網部分にエアーを吹き付けて目詰まりを防止することができ、これにより、この装置における水分を含むドライエアー等の吸引能力低下を防止することができる成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、乾燥用スクリューホッパー部の加熱手段として筒状に形成したヒーターを用い、重量計量ホッパー部には開閉動するホッパーバケット及び成形材料の積算計量を行うロードセルを設け、吸引排出機構部には、ベンチュリー機構を含む圧縮エアー供給管及び排気管と、網状軸部の内部に挿入した間欠エアー供給管の孔から網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部を移用した構成で、請求項２記載の発明と同様な効果を奏する成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、成形処理前における成形材料の乾燥処理を乾燥空気（ドライエアー）の温度を適切に維持しつつ効率よく短時間に行うことができる成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供するという目的を、上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、前記材料投入口からの成形材料を本体内において分散、収集して下方に落下させる傘状分散体及び材料通過孔を設けた材料誘導体により区画される材料落下空間部と、前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備し回転駆動される回転スクリュー体と、この回転スクリュー体を囲むスクリュー羽根包囲体と、本体におけるスクリュー羽根包囲体の外側に配置した外部からのドライエアーを加熱する加熱手段と、外部からのドライエアーを加熱手段を経てスクリュー羽根包囲体の下端側に導くドライエアーの流路と、を有し、前記材料落下空間部から落下する成形材料を回転スクリュー体の回転により下方への搬送しつつ前記成形材料と前記加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に配置した前記成形材料の流路を解放又は遮断するシャッター機構部と、シャッター機構部を経て流下する成形材料の収容及び本体下方への放出を行う開閉動するホッパーバケットと、このホッパーバケットに収容される成形材料の積算計量を行う計量手段と、を有する重量計量ホッパー部と、前記材料落下空間部の領域に本体を貫く状態で配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通したベンチュリー機構を含み、外部からの圧縮エアーの作用下でこの網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する圧縮エアー供給管及び排気管と、前記網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部と、を含む吸引排出機構部と、を有する構成により実現した。
【実施例】
【００１４】
以下に、本発明の実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置について図１を参照して詳細に説明する。
【００１５】
本実施例に係る成形材料Ｍ（例えば合成樹脂材からなる成形材料）の無湿乾燥用ホッパー装置１は、全体として有底の略円筒状に形成した空洞状の本体２と、この本体２の上端部を閉塞するとともに中央部に材料投入口４を設けた上蓋３と、本体２内の上部に設けた材料投入口４からの成形材料Ｍを下方に落下させる材料落下空間部５と、本体２内の下部に設けた無湿乾燥済み成形材料Ｍの重量の計量、及び計量済みの成形材料Ｍの下方への放出を行う重量計量ホッパー部７と、前記材料落下空間部５内の中央部に、円筒状の網状軸部６ｂと丸棒状軸部６ｃとを上下配置に連結し、かつ、スクリュー羽根１３付きのスクリュー軸体６ａの上端側を臨ませ、前記重量計量ホッパー部７にスクリュー軸体６ａの下端側を連通させた回転スクリュー体１４を回転させ、材料落下空間部５から落下する成形材料Ｍの重量計量ホッパー部７への搬送を行いつつドライエアーの作用下で成形材料Ｍの無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部６と、前記材料落下空間部５を水平方向に貫通する状態に配置されるとともに、中央部が前記乾燥用スクリューホッパー部６における円筒状の網状軸部６ｂの上端部に連通され、この網状軸部６ｂの上端側から成形材料Ｍの無湿乾燥に伴う空気、水分、粉等を吸引し本体２の外部側方に排出する吸引排出機構部８と、を有している。
【００１６】
前記材料落下空間部５には、前記吸引排出機構部８の上側に配置されるとともに、傘状に形成されその最頂部１１ａを前記材料投入口４の近傍に、外周縁部１１ｂを前記本体２の内壁近傍まで突出させた傘状分散体１１と、前記吸引排出機構部８の下側に配置されるとともに逆円錐台形状に形成され、最大径の上端縁部１２ａを前記本体２の内壁に取り付け、最小径の下端部１２ｂの中央に前記スクリュー軸体６ａが隙間をもって貫通する孔径を有する材料通過孔１２ｃを設けた材料誘導体１２とを配置している。
本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１における前記傘状分散体１１は、この傘状分散体１１から成形材料Ｍを分散し、これを前記材料誘導体１２に当てて成形材料Ｍからの粉を離して巻き上げるためのものであり、当該粉を離した後、前記網状軸部６ｂより吸引し排出させるように構成している。
【００１７】
前記乾燥用スクリューホッパー部６は、上部側を円筒状の網状軸部６ｂとし、下部側を丸棒状軸部６ｃとし、これを真っすぐに連結して垂直配置で回転可能とした前記スクリュー軸体６ａと、前記網状軸部６ｂの途中から前記丸棒状軸部６ｃの下端に至る範囲にわたってこのスクリュー軸体６ａの回りに螺旋状に巻き付けた下部に至る程直径が漸減するスクリュー羽根１３とからなる回転スクリュー体１４と、この回転スクリュー体１４の下端からスクリュー羽根１３の存在する範囲にわたってスクリュー羽根１３の外周近傍を包囲するように固定配置したスクリュー羽根１３の形状に対応し下端が開口した逆円錐台形状のスクリュー羽根包囲体１５と、スクリュー羽根包囲体１５の上端と前記本体２の内壁との間に固定配置した前記材料通過孔１２ｃから落下する成形材料Ｍをスクリュー羽根包囲体１５の上端内部に誘導する内部ホッパー体１６と、スクリュー羽根包囲体１５の略外周全域を包囲するように本体２の内壁に取り付けた断熱材料からなる円筒状の断熱体１７と、を有している。
【００１８】
前記乾燥用スクリューホッパー部６は、更に、前記断熱体１７の下端内部に固定配置した下部支持体１８上で、かつ、断熱体１７の内側に間隔をもって配置した加熱手段を構成する円筒状の外部ヒーター１９と、前記スクリュー羽根包囲体１５の上端近傍から垂直下方に、かつ、前記外部ヒーター１９とは間隔を隔てつつその下端までは至らない範囲にわたって垂下した加熱手段を構成する円筒状の内部ヒーター２０と、前記スクリュー羽根包囲体１５の上端部分の近傍に相当する前記本体２の肉厚部分、断熱体１７の肉厚部分を貫いて配置したドライエアー導入管２６と、前記スクリュー羽根包囲体１５の下端近傍位置においてこのスクリュー羽根包囲体１５に穿設したドライエアー導入孔１５ａとを有している。
そして、ドライエアー導入管２６からのドライエアー（詳細は後述する）を外部ヒーター１９の上部から外部ヒーター１９と内部ヒーター２０との間の隙間２１を通過させて加熱し、更に内部ヒーター２０の下部から前記ドライエアー導入孔１５ａを経てスクリュー羽根包囲体１５内に導き、スクリュー羽根１３により下方に搬送される成形材料Ｍと、スクリュー羽根包囲体１５内を上昇する加熱したドライエアーとを向流接触させるように構成している。
【００１９】
前記ドライエアー導入管２６には、本体２の外部に備えた除湿乾燥機２４から−４０℃乃至−４５℃位の露点の除湿空気を供給するようになっている。
【００２０】
また、ドライエアー導入管２６には、ドライエアーの露点を検出し、検出した露点が適切でない場合に例えばブザー等を用いた警報装置２５を駆動するための検出信号を出力する露点センサ２２、及び、ドライエアーの風量を検出し、検出した風量が適切でない場合に前記警報装置２５を駆動するための検出信号を出力する風量センサ２３を取り付けている。
【００２１】
前記重量計量ホッパー部７は、平坦な底板３０ａを備えた本体２を構成する下部支持体３０を具備し、この下部支持体３０の上端部に前記前記スクリュー羽根包囲体１５の下端部からテーパー状の連通管３１を経て落下してくる成形材料Ｍの流路を遮断又は解放するシャッター機構部３２を設けている。
また、前記下部支持体３０内において、前記シャッター機構部３２の下側に、成形材料Ｍの重量を計量する重量計量用ホッパー４０及びこの重量計量用ホッパー４０の上面側を除く外周を囲み、下部側を下方に至るに従い小径となるテーパー状に形成し、下端中央部に設けた放出口５０ａを前記底板３０ａを貫いてこの底板３０ａの下端面に臨ませた放出用ホッパー５０を設けている。
【００２２】
前記シャッター機構部３２は、下部支持体３０の上部内壁部３０ｂに前記連通管３１を挟んで対向するように例えば電磁式のアクチェータ３３、３３を水平配置に取り付け、これらアクチェータ３３、３３により前記連通管３１の下端近傍に臨ませたシャッター片３４、３４を水平方向に閉駆動又は開駆動することで、前記連通管３１から重量計量用ホッパー４０への成形材料Ｍの流路を閉じ又は開くようになっている。
【００２３】
前記重量計量用ホッパー４０は、前記シャッター機構部３２の下側において下部支持体３０に取り付けた環状体３５に対して、例えば垂直方向中央部から２分割可能に構成した一対の対称形状の略半円筒状のホッパーバケット３６、３６の上端部分を開閉可能に支持し、両ホッパーバケット３６、３６を閉じた状態ではその内部に成形材料Ｍ用の収容空間を形成し、また、開いた状態では下方が開口して成形材料Ｍを前記放出用ホッパー５０内に流下させ、更には前記放出口５０ａから外部に放出させるように構成している。両ホッパーバケット３６、３６の開閉方向を図１に矢印で示す。
【００２４】
すなわち、前記ホッパーバケット３６、３６は、閉じた状態では上部が開口した略円筒状を呈するで、かつ、下部側を最下端が閉塞するテーパー形状を呈し、両ホッパーバケット３６、３６の相対向する上端部の中央部を各々前記環状体３５により開閉可能に支持するようになっている。
【００２５】
前記重量計量用ホッパー４０は、更に両ホッパーバケット３６、３６内に落下する成形材料Ｍの重量を積算計量する計量手段であるロードセル３７を前記ホッパーバケット３６とともに変位するように配置している。
【００２６】
前記吸引排出機構部８は、前記材料落下空間部５内を貫き本体２の外壁から側方に突出する直列配置の圧縮エアー用の圧縮エアー供給管５１及び排気管５２を具備している。圧縮エアー供給管５１の前記排気管５２の一端内部に嵌装した内方端部５１ａは先細状に形成され、また、排気管５２の一端には空気等を吸引するベンチュリー機構を構成するテーパー状孔５２ａが設けられている。
【００２７】
更に、前記ベンチュリー機構の領域は、前記乾燥用スクリューホッパー部６における円筒状の網状軸部６ｂの上端部に対して上部連通管５３を介して連通している。上部連通管５３は、網状軸部６ｂの回転を妨げない状態となるように配置している。
【００２８】
前記吸引排出機構部８は、更に、間欠エアー供給部６０を備えている。すなわち、前記本体２の外方からこの本体２の側壁を貫き、前記上部連通管５３と網状軸部６ｂの連結部分で曲り、この網状軸部６ｂの内部を前記丸棒状軸部６ｃに到達する範囲まで間欠エアー供給管６１を配置している。前記網状軸部６ｂ内の間欠エアー供給管６１には、多数の孔が設けられ、これらの孔から前記網状軸部６ｂの網部分に間欠的にエアーを吹き付けて網部分の目詰まりを無くすように構成している。
【００２９】
前記圧縮エアー供給管５１には、前記本体２の外部に備えた圧縮エアー供給源５４（例えばエアーコンプレッサ）から圧縮エアーが供給されるようになっている。また、前記間欠エアー供給管６１には、本体２の外部に備えた間欠エアー供給源６２（例えばエアーコンプレッサ）からエアーが間欠的に供給されるようになっている。
【００３０】
次に、図２をも参照して本実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置１の制御系について説明する。
【００３１】
本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１は、図２に示すように、この無湿乾燥用ホッパー装置１の動作プログラムを格納したプログラムメモリ７１と、前記動作プログラムに基づき装置全体の制御を行う制御部７０とを具備し、制御部７０にこの無湿乾燥用ホッパー装置１の始動、停止等を行う操作部７２、前記ロードセル３７の計量値等を表示する表示部７３を接続している。
【００３２】
また、前記制御部７０により、除湿乾燥機２４、圧縮エアー供給源５４、間欠エアー供給源６２、前記回転スクリュー体１４を回転駆動するモータ等を用いたスクリュー駆動源７３、外部ヒーター１９及び内部ヒーター２０に所要の電力を供給する電源装置からなるヒーター加熱源７４、前記ホッパーバケット３６、３６を開閉駆動するモータ等を用いたホッパー駆動源７５の動作制御を各々行うように構成している。
更に、制御部７０により前記露点センサ２２、風量センサ２３を制御し、これらの検出信号により警報装置２５を鳴動させるとともに、前記ロードセル３７の計量信号を基に前記表示部７３にその計量値を表示する制御を行うように構成している。
【００３３】
次に、本実施例の成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置１の動作について説明する。本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１において、操作部７２を操作して運転状態とし、前記スクリュー駆動源７３により回転スクリュー体１４を回転駆動する。
【００３４】
また、前記除湿乾燥機２４からドライエアー導入管２６、前記外部ヒーター１９と内部ヒーター２０との間の隙間２１、ドライエアー導入孔１５ａを経てスクリュー羽根包囲体１５内にドライエアーを導入する。前記隙間２１内を通過するドライエアーは、前記ヒーター加熱源７４からの電力により発熱している外部ヒーター１９及び内部ヒーター２０により加熱される。
【００３５】
この状態で、前記材料投入口４から成形材料Ｍを材料落下空間部５内に投入する。投入された成形材料Ｍは、傘状分散体１１により一旦分散された後、材料誘導体１２により中央に集められ、材料通過孔１２ｃを経て前記乾燥用スクリューホッパー部６内に落下し、前記乾燥用スクリューホッパー部６内において回転駆動されている回転スクリュー体１４により下方に搬送される。
【００３６】
このとき、スクリュー羽根包囲体１５内に導入され上昇する加熱状態のドライエアーが下方に搬送される成形材料Ｍと拡散状態ではなく集中的に向流接触し、これにより成形材料Ｍは効率よく短時間に除湿される。
この後、除湿された成形材料Ｍは、スクリュー羽根包囲体１５の下端から前記シャッター機構部３２に至り、このシャッター機構部３２のアクチェータ３３、３３によりシャッター片３４、３４を適切なタイミングで開くことにより、除湿された成形材料Ｍは重量計量用ホッパー４０内に落下する。
【００３７】
このとき、前記ホッパーバケット３６、３６を閉状態として前記ロードセル３７により成形材料Ｍの重量（何Ｋｇ等）を計量する。前記ロードセル３７による成形材料Ｍの計量は、所要回数繰り返される成形材料Ｍの各計量値を順次積算するように行われ、前記ロードセル３７の計量値は前記表示部７３において可視的に表示されて、計量した総重量値を視覚にて判断できるようにしている。
【００３８】
そして、適切なタイミングで、前記ホッパーバケット３６、３６を開状態とすることで、成形材料Ｍは前記放出用ホッパー５０内に流下し、更には前記放出口５０ａから本体２の下方外部に放出される。
【００３９】
一方、前記スクリュー羽根包囲体１５内で成形材料Ｍと向流接触した前記ドライエアーは、除湿に伴う水分を包含しつつ前記スクリュー羽根包囲体１５内を上昇するが、前記吸引排出機構部８における圧縮エアー供給管５１及び排気管５２により形成されるベンチュリー機構が前記網状軸部６ｂの上端部に対して上部連通管５３を介して連通しているために、前記ドライエアーの吸引及び外部への排出機能を発揮し、水分を含むドライエアーや前記成形材料Ｍから飛散した細かな粉等が円筒状の網状軸部６ｂ内に吸引され、更に前記ベンチュリー機構の領域を経て排気管５２内を通り、本体２の側方に排出される。
【００４０】
また、必要に応じて前記間欠エアー供給部６０を動作させ、前記網状軸部６ｂ内の間欠エアー供給管６１から網状軸部６ｂの網部分に間欠的にエアーを吹き付けて網状軸部６ｂの網部分の目詰まりを防止する。
【００４１】
このようにして、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１による成形材料Ｍに対する一回分の無湿乾燥動作が実行され、このような動作が所要回数繰り返される。
【００４２】
本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記乾燥用スクリューホッパー部６におけるスクリュー羽根包囲体１５内に導入され上昇する加熱状態のドライエアーが、前記回転スクリュー体１４のスクリュー羽根１３により下方に搬送される成形材料Ｍと拡散状態ではなく集中的に向流接触するので、成形材料Ｍを効率よく短時間に除湿することができる。
【００４３】
すなわち、例えば、除湿乾燥機２４から加熱したドライエアーをスクリュー羽根包囲体１５内に導入しても、途中で放熱により温度が下がってしまうが、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記乾燥用スクリューホッパー部６に除湿空気加熱用の外部ヒーター１９及び内部ヒーター２０を設けているので、成形材料Ｍの除湿乾燥時のドライエアーの温度を適切に維持でき、成形材料Ｍを効率よく短時間に無湿乾燥することができ、この無湿乾燥用ホッパー装置１の消費電力削減を実現できる。
【００４４】
また、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記重量計量用ホッパー４０に備えたロードセル３７により成形機計量時と連動でワンショットの成形材料Ｍの投入量（無湿乾燥処理量）の総量を計量することが、この無湿乾燥用ホッパー装置１の処理能力を的確に把握できる。すなわち、成形機による成形材料Ｍの計量はボリューム計量で実際何Ｋｇ使用したかは製品重量×ショット数の値でしか把握できないのに比べ、本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１によるロードセル３７を用いた計量手法の利点は大である。
【００４５】
更に、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記吸引排出機構部８により無湿乾燥処理に供した水分を含むドライエアーや前記成形材料Ｍから飛散した細かな粉等を確実に吸引除去できるので、無湿乾燥処理した成形材料Ｍの純度を高め、この成形材料Ｍを用いた成形品の品質を向上させることができる。
【００４６】
更に、前記間欠エアー供給部６０の動作により前記網状軸部６ｂ内の間欠エアー供給管６１から網状軸部６ｂの網部分にエアーを吹き付けて目詰まりを防止するので、網状軸部６ｂにおける網部分の水分を含むドライエアーや前記成形材料Ｍから飛散した細かな粉等に対する吸引能力低下を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、上述した成形材料の無湿乾燥に適用する他、例えば、穀物粉の無湿乾燥等に幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 無湿乾燥用ホッパー装置
２ 本体
３ 上蓋
４ 材料投入口
５ 材料落下空間部
６ 乾燥用スクリューホッパー部
６ａ スクリュー軸体
６ｂ 網状軸部
６ｃ 丸棒状軸部
７ 重量計量ホッパー部
８ 吸引排出機構部
１１ 傘状分散体
１１ａ 最頂部
１１ｂ 外周縁部
１２ 材料誘導体
１２ａ 上端縁部
１２ｂ 下端部
１２ｃ 材料通過孔
１３ スクリュー羽根
１４ 回転スクリュー体
１５ スクリュー羽根包囲体
１５ａ ドライエアー導入孔
１６ 内部ホッパー体
１７ 断熱体
１８ 下部支持体
１９ 外部ヒーター
２０ 内部ヒーター
２１ 隙間
２２ 露点センサ
２３ 風量センサ
２４ 除湿乾燥機
２５ 警報装置
２６ ドライエアー導入管
３０ 下部支持体
３０ａ 底板
３０ｂ 上部内壁部
３１ 連通管
３２ シャッター機構部
３３ アクチェータ
３４ シャッター片
３５ 環状体
３６ ホッパーバケット
３７ ロードセル
４０ 重量計量用ホッパー
５０ 放出用ホッパー
５０ａ 放出口
５１ 圧縮エアー供給管
５１ａ 内方端部
５２ 排気管
５２ａ テーパー状孔
５３ 上部連通管
５４ 圧縮エアー供給源
６０ 間欠エアー供給部
６１ 間欠エアー供給管
６２ 間欠エアー供給源
７０ 制御部
７１ プログラムメモリ
７２ 操作部
７３ スクリュー駆動源
７３ 表示部
７４ ヒーター加熱源
７５ ホッパー駆動源
Ｍ 成形材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置に関し、詳しくは合成樹脂材の粉状物等からなる成形材料の成形処理前の無湿乾燥に好適な無湿乾燥用ホッパー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、吸湿性の合成樹脂材からなる成形材料を使用して成形型により所望の成形品を成形すると、外観不良や物性低下を招くため、成形処理前に成形材料を乾燥させる処理が必須となる。
【０００３】
成形処理前における成形材料の乾燥処理は、一般的に射出成形機の材料供給口に熱風乾燥機（ホッパードライヤー）、除湿乾燥機用乾燥ホッパー、又は除湿乾燥機で乾燥した成形材料を受けるホッパー等を設置して行われている。
【０００４】
このうち、除湿乾燥機用乾燥ホッパーの場合、別途配置した除湿乾燥機からの−４０℃の露点の乾燥加熱エアーの供給を受けて成形材料の乾燥を行うようにしているが、除湿乾燥機、除湿乾燥機用乾燥ホッパー間の距離が長いと、乾燥加熱エアーの温度が放熱により低下してしまい、成形材料の乾燥を的確に行うことが困難となる。
【０００５】
特許文献１には、原料ホッパー１７のシュート１８内に少なくとも外周に通気部を有する傘状の原料分散板２１を配置するとともに、中心の非通気部２１ａで原料をある程度分散させてから通気部２１ｂで乾燥空気Ｄに接触させることにより乾燥効率を向上させ、原料分散板２１の上方に設けた排気ダクト２４により乾燥空気を排出するように構成した合成樹脂粉粒体の乾燥装置が提案されている。
【０００６】
この特許文献１の乾燥装置の場合も、上述した場合と同様、乾燥空気供給ダクト２３の配管距離が長いと乾燥空気の温度が放熱により低下してしまい、成形材料の乾燥を的確に行うことが困難となる。
【特許文献１】特開２００２−１６０２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、成形処理前における成形材料の乾燥処理を乾燥空気（ドライエアー）の温度を適切に維持しつつ効率よく短時間に行うことができる乾燥手段が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置は、上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、前記材料投入口からの成形材料を下方に落下させる材料落下空間部と、前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備しスクリュー羽根包囲体により囲まれた回転スクリュー体を回転させ、前記材料落下空間部から落下する成形材料の下方への搬送を行いつつ前記成形材料と本体内に設けた加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に連通され、搬送されてくる無湿乾燥済み成形材料の重量の計量、及び計量済みの成形材料の下方への放出を行う重量計量ホッパー部と、前記材料落下空間部の領域に配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通され、圧縮エアーの作用下で網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する吸引排出機構部と、を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、回転スクリュー体を回転させ、材料落下空間部から落下する成形材料の下方への搬送を行いつつ成形材料と本体内に設けた加熱手段により加熱したドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行うものであるから、成形材料にドライエアーを集中的に向流接触させ、成形材料の無湿乾燥を効率よく短時間に行うことができる成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供することができる。
【００１０】
また、本体の下部に無湿乾燥済み成形材料の重量の計量、及び計量済みの成形材料の下方への放出を行う重量計量ホッパー部を備えているので、成形材料の無湿乾燥処理量の総量を的確に計量でき、装置自体の処理能力を確実に把握することができる。更に、本体の上部に成形材料、の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し外部に排出する吸引排出機構部を備えているので、無湿乾燥処理した成形材料の純度を高め、この成形材料を用いた成形品の品質を向上させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様な効果を奏することに加えて、吸引排出機構部に間欠エアー供給部を付加しているので、網状軸部の網部分にエアーを吹き付けて目詰まりを防止することができ、これにより、この装置における水分を含むドライエアー等の吸引能力低下を防止することができる成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、乾燥用スクリューホッパー部の加熱手段として筒状に形成したヒーターを用い、重量計量ホッパー部には開閉動するホッパーバケット及び成形材料の積算計量を行うロードセルを設け、吸引排出機構部には、ベンチュリー機構を含む圧縮エアー供給管及び排気管と、網状軸部の内部に挿入した間欠エアー供給管の孔から網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部を移用した構成で、請求項２記載の発明と同様な効果を奏する成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、成形処理前における成形材料の乾燥処理を乾燥空気（ドライエアー）の温度を適切に維持しつつ効率よく短時間に行うことができる成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置を提供するという目的を、上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、前記材料投入口からの成形材料を本体内において分散、収集して下方に落下させる傘状分散体及び材料通過孔を設けた材料誘導体により区画される材料落下空間部と、前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備し回転駆動される回転スクリュー体と、この回転スクリュー体を囲むスクリュー羽根包囲体と、本体におけるスクリュー羽根包囲体の外側に配置した外部からのドライエアーを加熱する加熱手段と、外部からのドライエアーを加熱手段を経てスクリュー羽根包囲体の下端側に導くドライエアーの流路と、を有し、前記材料落下空間部から落下する成形材料を回転スクリュー体の回転により下方への搬送しつつ前記成形材料と前記加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に配置した前記成形材料の流路を解放又は遮断するシャッター機構部と、シャッター機構部を経て流下する成形材料の収容及び本体下方への放出を行う開閉動するホッパーバケットと、このホッパーバケットに収容される成形材料の積算計量を行う計量手段と、を有する重量計量ホッパー部と、前記材料落下空間部の領域に本体を貫く状態で配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通したベンチュリー機構を含み、外部からの圧縮エアーの作用下でこの網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する圧縮エアー供給管及び排気管と、前記網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部と、を含む吸引排出機構部と、を有する構成により実現した。
【実施例】
【００１４】
以下に、本発明の実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置について図１を参照して詳細に説明する。
【００１５】
本実施例に係る成形材料Ｍ（例えば合成樹脂材からなる成形材料）の無湿乾燥用ホッパー装置１は、全体として有底の略円筒状に形成した空洞状の本体２と、この本体２の上端部を閉塞するとともに中央部に材料投入口４を設けた上蓋３と、本体２内の上部に設けた材料投入口４からの成形材料Ｍを下方に落下させる材料落下空間部５と、本体２内の下部に設けた無湿乾燥済み成形材料Ｍの重量の計量、及び計量済みの成形材料Ｍの下方への放出を行う重量計量ホッパー部７と、前記材料落下空間部５内の中央部に、円筒状の網状軸部６ｂと丸棒状軸部６ｃとを上下配置に連結し、かつ、スクリュー羽根１３付きのスクリュー軸体６ａの上端側を臨ませ、前記重量計量ホッパー部７にスクリュー軸体６ａの下端側を連通させた回転スクリュー体１４を回転させ、材料落下空間部５から落下する成形材料Ｍの重量計量ホッパー部７への搬送を行いつつドライエアーの作用下で成形材料Ｍの無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部６と、前記材料落下空間部５を水平方向に貫通する状態に配置されるとともに、中央部が前記乾燥用スクリューホッパー部６における円筒状の網状軸部６ｂの上端部に連通され、この網状軸部６ｂの上端側から成形材料Ｍの無湿乾燥に伴う空気、水分、粉等を吸引し本体２の外部側方に排出する吸引排出機構部８と、を有している。
【００１６】
前記材料落下空間部５には、前記吸引排出機構部８の上側に配置されるとともに、傘状に形成されその最頂部１１ａを前記材料投入口４の近傍に、外周縁部１１ｂを前記本体２の内壁近傍まで突出させた傘状分散体１１と、前記吸引排出機構部８の下側に配置されるとともに逆円錐台形状に形成され、最大径の上端縁部１２ａを前記本体２の内壁に取り付け、最小径の下端部１２ｂの中央に前記スクリュー軸体６ａが隙間をもって貫通する孔径を有する材料通過孔１２ｃを設けた材料誘導体１２とを配置している。
本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１における前記傘状分散体１１は、この傘状分散体１１から成形材料Ｍを分散し、これを前記材料誘導体１２に当てて成形材料Ｍからの粉を離して巻き上げるためのものであり、当該粉を離した後、前記網状軸部６ｂより吸引し排出させるように構成している。
【００１７】
前記乾燥用スクリューホッパー部６は、上部側を円筒状の網状軸部６ｂとし、下部側を丸棒状軸部６ｃとし、これを真っすぐに連結して垂直配置で回転可能とした前記スクリュー軸体６ａと、前記網状軸部６ｂの途中から前記丸棒状軸部６ｃの下端に至る範囲にわたってこのスクリュー軸体６ａの回りに螺旋状に巻き付けた下部に至る程直径が漸減するスクリュー羽根１３とからなる回転スクリュー体１４と、この回転スクリュー体１４の下端からスクリュー羽根１３の存在する範囲にわたってスクリュー羽根１３の外周近傍を包囲するように固定配置したスクリュー羽根１３の形状に対応し下端が開口した逆円錐台形状のスクリュー羽根包囲体１５と、スクリュー羽根包囲体１５の上端と前記本体２の内壁との間に固定配置した前記材料通過孔１２ｃから落下する成形材料Ｍをスクリュー羽根包囲体１５の上端内部に誘導する内部ホッパー体１６と、スクリュー羽根包囲体１５の略外周全域を包囲するように本体２の内壁に取り付けた断熱材料からなる円筒状の断熱体１７と、を有している。
【００１８】
前記乾燥用スクリューホッパー部６は、更に、前記断熱体１７の下端内部に固定配置した下部支持体１８上で、かつ、断熱体１７の内側に間隔をもって配置した加熱手段を構成する円筒状の外部ヒーター１９と、前記スクリュー羽根包囲体１５の上端近傍から垂直下方に、かつ、前記外部ヒーター１９とは間隔を隔てつつその下端までは至らない範囲にわたって垂下した加熱手段を構成する円筒状の内部ヒーター２０と、前記スクリュー羽根包囲体１５の上端部分の近傍に相当する前記本体２の肉厚部分、断熱体１７の肉厚部分を貫いて配置したドライエアー導入管２６と、前記スクリュー羽根包囲体１５の下端近傍位置においてこのスクリュー羽根包囲体１５に穿設したドライエアー導入孔１５ａとを有している。
そして、ドライエアー導入管２６からのドライエアー（詳細は後述する）を外部ヒーター１９の上部から外部ヒーター１９と内部ヒーター２０との間の隙間２１を通過させて加熱し、更に内部ヒーター２０の下部から前記ドライエアー導入孔１５ａを経てスクリュー羽根包囲体１５内に導き、スクリュー羽根１３により下方に搬送される成形材料Ｍと、スクリュー羽根包囲体１５内を上昇する加熱したドライエアーとを向流接触させるように構成している。
【００１９】
前記ドライエアー導入管２６には、本体２の外部に備えた除湿乾燥機２４から−４０℃乃至−４５℃位の露点の除湿空気を供給するようになっている。
【００２０】
また、ドライエアー導入管２６には、ドライエアーの露点を検出し、検出した露点が適切でない場合に例えばブザー等を用いた警報装置２５を駆動するための検出信号を出力する露点センサ２２、及び、ドライエアーの風量を検出し、検出した風量が適切でない場合に前記警報装置２５を駆動するための検出信号を出力する風量センサ２３を取り付けている。
【００２１】
前記重量計量ホッパー部７は、平坦な底板３０ａを備えた本体２を構成する下部支持体３０を具備し、この下部支持体３０の上端部に前記前記スクリュー羽根包囲体１５の下端部からテーパー状の連通管３１を経て落下してくる成形材料Ｍの流路を遮断又は解放するシャッター機構部３２を設けている。
また、前記下部支持体３０内において、前記シャッター機構部３２の下側に、成形材料Ｍの重量を計量する重量計量用ホッパー４０及びこの重量計量用ホッパー４０の上面側を除く外周を囲み、下部側を下方に至るに従い小径となるテーパー状に形成し、下端中央部に設けた放出口５０ａを前記底板３０ａを貫いてこの底板３０ａの下端面に臨ませた放出用ホッパー５０を設けている。
【００２２】
前記シャッター機構部３２は、下部支持体３０の上部内壁部３０ｂに前記連通管３１を挟んで対向するように例えば電磁式のアクチェータ３３、３３を水平配置に取り付け、これらアクチェータ３３、３３により前記連通管３１の下端近傍に臨ませたシャッター片３４、３４を水平方向に閉駆動又は開駆動することで、前記連通管３１から重量計量用ホッパー４０への成形材料Ｍの流路を閉じ又は開くようになっている。
【００２３】
前記重量計量用ホッパー４０は、前記シャッター機構部３２の下側において下部支持体３０に取り付けた環状体３５に対して、例えば垂直方向中央部から２分割可能に構成した一対の対称形状の略半円筒状のホッパーバケット３６、３６の上端部分を開閉可能に支持し、両ホッパーバケット３６、３６を閉じた状態ではその内部に成形材料Ｍ用の収容空間を形成し、また、開いた状態では下方が開口して成形材料Ｍを前記放出用ホッパー５０内に流下させ、更には前記放出口５０ａから外部に放出させるように構成している。両ホッパーバケット３６、３６の開閉方向を図１に矢印で示す。
【００２４】
すなわち、前記ホッパーバケット３６、３６は、閉じた状態では上部が開口した略円筒状を呈するで、かつ、下部側を最下端が閉塞するテーパー形状を呈し、両ホッパーバケット３６、３６の相対向する上端部の中央部を各々前記環状体３５により開閉可能に支持するようになっている。
【００２５】
前記重量計量用ホッパー４０は、更に両ホッパーバケット３６、３６内に落下する成形材料Ｍの重量を積算計量する計量手段であるロードセル３７を前記ホッパーバケット３６とともに変位するように配置している。
【００２６】
前記吸引排出機構部８は、前記材料落下空間部５内を貫き本体２の外壁から側方に突出する直列配置の圧縮エアー用の圧縮エアー供給管５１及び排気管５２を具備している。圧縮エアー供給管５１の前記排気管５２の一端内部に嵌装した内方端部５１ａは先細状に形成され、また、排気管５２の一端には空気等を吸引するベンチュリー機構を構成するテーパー状孔５２ａが設けられている。
【００２７】
更に、前記ベンチュリー機構の領域は、前記乾燥用スクリューホッパー部６における円筒状の網状軸部６ｂの上端部に対して上部連通管５３を介して連通している。上部連通管５３は、網状軸部６ｂの回転を妨げない状態となるように配置している。
【００２８】
前記吸引排出機構部８は、更に、間欠エアー供給部６０を備えている。すなわち、前記本体２の外方からこの本体２の側壁を貫き、前記上部連通管５３と網状軸部６ｂの連結部分で曲り、この網状軸部６ｂの内部を前記丸棒状軸部６ｃに到達する範囲まで間欠エアー供給管６１を配置している。前記網状軸部６ｂ内の間欠エアー供給管６１には、多数の孔が設けられ、これらの孔から前記網状軸部６ｂの網部分に間欠的にエアーを吹き付けて網部分の目詰まりを無くすように構成している。
【００２９】
前記圧縮エアー供給管５１には、前記本体２の外部に備えた圧縮エアー供給源５４（例えばエアーコンプレッサ）から圧縮エアーが供給されるようになっている。また、前記間欠エアー供給管６１には、本体２の外部に備えた間欠エアー供給源６２（例えばエアーコンプレッサ）からエアーが間欠的に供給されるようになっている。
【００３０】
次に、図２をも参照して本実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置１の制御系について説明する。
【００３１】
本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１は、図２に示すように、この無湿乾燥用ホッパー装置１の動作プログラムを格納したプログラムメモリ７１と、前記動作プログラムに基づき装置全体の制御を行う制御部７０とを具備し、制御部７０にこの無湿乾燥用ホッパー装置１の始動、停止等を行う操作部７２、前記ロードセル３７の計量値等を表示する表示部７３を接続している。
【００３２】
また、前記制御部７０により、除湿乾燥機２４、圧縮エアー供給源５４、間欠エアー供給源６２、前記回転スクリュー体１４を回転駆動するモータ等を用いたスクリュー駆動源７３、外部ヒーター１９及び内部ヒーター２０に所要の電力を供給する電源装置からなるヒーター加熱源７４、前記ホッパーバケット３６、３６を開閉駆動するモータ等を用いたホッパー駆動源７５の動作制御を各々行うように構成している。
更に、制御部７０により前記露点センサ２２、風量センサ２３を制御し、これらの検出信号により警報装置２５を鳴動させるとともに、前記ロードセル３７の計量信号を基に前記表示部７３にその計量値を表示する制御を行うように構成している。
【００３３】
次に、本実施例の成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置１の動作について説明する。本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１において、操作部７２を操作して運転状態とし、前記スクリュー駆動源７３により回転スクリュー体１４を回転駆動する。
【００３４】
また、前記除湿乾燥機２４からドライエアー導入管２６、前記外部ヒーター１９と内部ヒーター２０との間の隙間２１、ドライエアー導入孔１５ａを経てスクリュー羽根包囲体１５内にドライエアーを導入する。前記隙間２１内を通過するドライエアーは、前記ヒーター加熱源７４からの電力により発熱している外部ヒーター１９及び内部ヒーター２０により加熱される。
【００３５】
この状態で、前記材料投入口４から成形材料Ｍを材料落下空間部５内に投入する。投入された成形材料Ｍは、傘状分散体１１により一旦分散された後、材料誘導体１２により中央に集められ、材料通過孔１２ｃを経て前記乾燥用スクリューホッパー部６内に落下し、前記乾燥用スクリューホッパー部６内において回転駆動されている回転スクリュー体１４により下方に搬送される。
【００３６】
このとき、スクリュー羽根包囲体１５内に導入され上昇する加熱状態のドライエアーが下方に搬送される成形材料Ｍと拡散状態ではなく集中的に向流接触し、これにより成形材料Ｍは効率よく短時間に除湿される。
この後、除湿された成形材料Ｍは、スクリュー羽根包囲体１５の下端から前記シャッター機構部３２に至り、このシャッター機構部３２のアクチェータ３３、３３によりシャッター片３４、３４を適切なタイミングで開くことにより、除湿された成形材料Ｍは重量計量用ホッパー４０内に落下する。
【００３７】
このとき、前記ホッパーバケット３６、３６を閉状態として前記ロードセル３７により成形材料Ｍの重量（何Ｋｇ等）を計量する。前記ロードセル３７による成形材料Ｍの計量は、所要回数繰り返される成形材料Ｍの各計量値を順次積算するように行われ、前記ロードセル３７の計量値は前記表示部７３において可視的に表示されて、計量した総重量値を視覚にて判断できるようにしている。
【００３８】
そして、適切なタイミングで、前記ホッパーバケット３６、３６を開状態とすることで、成形材料Ｍは前記放出用ホッパー５０内に流下し、更には前記放出口５０ａから本体２の下方外部に放出される。
【００３９】
一方、前記スクリュー羽根包囲体１５内で成形材料Ｍと向流接触した前記ドライエアーは、除湿に伴う水分を包含しつつ前記スクリュー羽根包囲体１５内を上昇するが、前記吸引排出機構部８における圧縮エアー供給管５１及び排気管５２により形成されるベンチュリー機構が前記網状軸部６ｂの上端部に対して上部連通管５３を介して連通しているために、前記ドライエアーの吸引及び外部への排出機能を発揮し、水分を含むドライエアーや前記成形材料Ｍから飛散した細かな粉等が円筒状の網状軸部６ｂ内に吸引され、更に前記ベンチュリー機構の領域を経て排気管５２内を通り、本体２の側方に排出される。
【００４０】
また、必要に応じて前記間欠エアー供給部６０を動作させ、前記網状軸部６ｂ内の間欠エアー供給管６１から網状軸部６ｂの網部分に間欠的にエアーを吹き付けて網状軸部６ｂの網部分の目詰まりを防止する。
【００４１】
このようにして、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１による成形材料Ｍに対する一回分の無湿乾燥動作が実行され、このような動作が所要回数繰り返される。
【００４２】
本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記乾燥用スクリューホッパー部６におけるスクリュー羽根包囲体１５内に導入され上昇する加熱状態のドライエアーが、前記回転スクリュー体１４のスクリュー羽根１３により下方に搬送される成形材料Ｍと拡散状態ではなく集中的に向流接触するので、成形材料Ｍを効率よく短時間に除湿することができる。
【００４３】
すなわち、例えば、除湿乾燥機２４から加熱したドライエアーをスクリュー羽根包囲体１５内に導入しても、途中で放熱により温度が下がってしまうが、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記乾燥用スクリューホッパー部６に除湿空気加熱用の外部ヒーター１９及び内部ヒーター２０を設けているので、成形材料Ｍの除湿乾燥時のドライエアーの温度を適切に維持でき、成形材料Ｍを効率よく短時間に無湿乾燥することができ、この無湿乾燥用ホッパー装置１の消費電力削減を実現できる。
【００４４】
また、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記重量計量用ホッパー４０に備えたロードセル３７により成形機計量時と連動でワンショットの成形材料Ｍの投入量（無湿乾燥処理量）の総量を計量することが、この無湿乾燥用ホッパー装置１の処理能力を的確に把握できる。すなわち、成形機による成形材料Ｍの計量はボリューム計量で実際何Ｋｇ使用したかは製品重量×ショット数の値でしか把握できないのに比べ、本実施例に係る無湿乾燥用ホッパー装置１によるロードセル３７を用いた計量手法の利点は大である。
【００４５】
更に、本実施例の無湿乾燥用ホッパー装置１によれば、前記吸引排出機構部８により無湿乾燥処理に供した水分を含むドライエアーや前記成形材料Ｍから飛散した細かな粉等を確実に吸引除去できるので、無湿乾燥処理した成形材料Ｍの純度を高め、この成形材料Ｍを用いた成形品の品質を向上させることができる。
【００４６】
更に、前記間欠エアー供給部６０の動作により前記網状軸部６ｂ内の間欠エアー供給管６１から網状軸部６ｂの網部分にエアーを吹き付けて目詰まりを防止するので、網状軸部６ｂにおける網部分の水分を含むドライエアーや前記成形材料Ｍから飛散した細かな粉等に対する吸引能力低下を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、上述した成形材料の無湿乾燥に適用する他、例えば、穀物粉の無湿乾燥等に幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施例に係る成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 無湿乾燥用ホッパー装置
２ 本体
３ 上蓋
４ 材料投入口
５ 材料落下空間部
６ 乾燥用スクリューホッパー部
６ａ スクリュー軸体
６ｂ 網状軸部
６ｃ 丸棒状軸部
７ 重量計量ホッパー部
８ 吸引排出機構部
１１ 傘状分散体
１１ａ 最頂部
１１ｂ 外周縁部
１２ 材料誘導体
１２ａ 上端縁部
１２ｂ 下端部
１２ｃ 材料通過孔
１３ スクリュー羽根
１４ 回転スクリュー体
１５ スクリュー羽根包囲体
１５ａ ドライエアー導入孔
１６ 内部ホッパー体
１７ 断熱体
１８ 下部支持体
１９ 外部ヒーター
２０ 内部ヒーター
２１ 隙間
２２ 露点センサ
２３ 風量センサ
２４ 除湿乾燥機
２５ 警報装置
２６ ドライエアー導入管
３０ 下部支持体
３０ａ 底板
３０ｂ 上部内壁部
３１ 連通管
３２ シャッター機構部
３３ アクチェータ
３４ シャッター片
３５ 環状体
３６ ホッパーバケット
３７ ロードセル
４０ 重量計量用ホッパー
５０ 放出用ホッパー
５０ａ 放出口
５１ 圧縮エアー供給管
５１ａ 内方端部
５２ 排気管
５２ａ テーパー状孔
５３ 上部連通管
５４ 圧縮エアー供給源
６０ 間欠エアー供給部
６１ 間欠エアー供給管
６２ 間欠エアー供給源
７０ 制御部
７１ プログラムメモリ
７２ 操作部
７３ スクリュー駆動源
７３ 表示部
７４ ヒーター加熱源
７５ ホッパー駆動源
Ｍ 成形材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、
前記材料投入口からの成形材料を下方に落下させる材料落下空間部と、
前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備しスクリュー羽根包囲体により囲まれた回転スクリュー体を回転させて、前記材料落下空間部から落下する成形材料の下方への搬送を行いつつ前記成形材料と本体内に設けた加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、
前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に連通されて、搬送されてくる無湿乾燥済み成形材料の重量の計量、及び計量済みの成形材料の下方への放出を行う重量計量ホッパー部と、
前記材料落下空間部の領域に配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通されて、圧縮エアーの作用下で、網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する吸引排出機構部と、
を有することを特徴とする成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置。
【請求項２】
上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、
前記材料投入口からの成形材料を本体内において分散、収集して下方に落下させる傘状分散体及び材料通過孔を設けた材料誘導体により区画される材料落下空間部と、
前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備し回転駆動される回転スクリュー体と、この回転スクリュー体を囲むスクリュー羽根包囲体と、本体におけるスクリュー羽根包囲体の外側に配置した外部からのドライエアーを加熱する加熱手段と、外部からのドライエアーを加熱手段を経てスクリュー羽根包囲体の下端側に導くドライエアーの流路と、を有し、前記材料落下空間部から落下する成形材料を回転スクリュー体の回転により下方への搬送しつつ前記成形材料と前記加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、
前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に配置した前記成形材料の流路を解放又は遮断するシャッター機構部と、シャッター機構部を経て流下する成形材料の収容及び本体下方への放出を行う開閉動するホッパーバケットと、ホッパーバケットに収容される成形材料の積算計量を行う計量手段と、を有する重量計量ホッパー部と
前記材料落下空間部の領域に本体を貫く状態で配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通したベンチュリー機構を含み、外部からの圧縮エアーの作用下で、この網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する圧縮エアー供給管及び排気管と、前記網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部と、を含む吸引排出機構部と、
を有することを特徴とする成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置。
【請求項３】
上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、
前記材料投入口からの成形材料を本体内において分散、収集して下方に落下させる傘状分散体及び材料通過孔を設けた材料誘導体により区画される材料落下空間部と、
前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備し回転駆動される回転スクリュー体と、この回転スクリュー体を囲むスクリュー羽根包囲体と、本体におけるスクリュー羽根包囲体の外側に配置した外部からのドライエアーを加熱する筒状に形成したヒーターと、外部からのドライエアーをヒーターを経てスクリュー羽根包囲体の下端側に導くドライエアーの流路と、を有し、前記材料落下空間部から落下する成形材料を回転スクリュー体の回転により下方への搬送しつつ前記成形材料と前記ヒーターにより加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、
前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に配置した前記成形材料の流路を解放又は遮断するシャッター機構部と、シャッター機構部を経て流下する成形材料の収容及び本体下方への放出を行う開閉動するホッパーバケットと、ホッパーバケットに収容される成形材料の積算計量を行うロードセルと、を有する重量計量ホッパー部と
前記材料落下空間部の領域に本体を貫く状態で配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通したベンチュリー機構を含み、外部からの圧縮エアーの作用下で、この網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する圧縮エアー供給管及び排気管と、前記網状軸部内に内部に挿入した間欠エアー供給管の孔から網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部と、を含む吸引排出機構部と、
を有することを特徴とする成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置。
【請求項１】
上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、
前記材料投入口からの成形材料を下方に落下させる材料落下空間部と、
前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備しスクリュー羽根包囲体により囲まれた回転スクリュー体を回転させて、前記材料落下空間部から落下する成形材料の下方への搬送を行いつつ前記成形材料と本体内に設けた加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、
前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に連通されて、搬送されてくる無湿乾燥済み成形材料の重量の計量、及び計量済みの成形材料の下方への放出を行う重量計量ホッパー部と、
前記材料落下空間部の領域に配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通されて、圧縮エアーの作用下で、網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する吸引排出機構部と、
を有することを特徴とする成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置。
【請求項２】
上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、
前記材料投入口からの成形材料を本体内において分散、収集して下方に落下させる傘状分散体及び材料通過孔を設けた材料誘導体により区画される材料落下空間部と、
前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備し回転駆動される回転スクリュー体と、この回転スクリュー体を囲むスクリュー羽根包囲体と、本体におけるスクリュー羽根包囲体の外側に配置した外部からのドライエアーを加熱する加熱手段と、外部からのドライエアーを加熱手段を経てスクリュー羽根包囲体の下端側に導くドライエアーの流路と、を有し、前記材料落下空間部から落下する成形材料を回転スクリュー体の回転により下方への搬送しつつ前記成形材料と前記加熱手段により加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、
前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に配置した前記成形材料の流路を解放又は遮断するシャッター機構部と、シャッター機構部を経て流下する成形材料の収容及び本体下方への放出を行う開閉動するホッパーバケットと、ホッパーバケットに収容される成形材料の積算計量を行う計量手段と、を有する重量計量ホッパー部と
前記材料落下空間部の領域に本体を貫く状態で配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通したベンチュリー機構を含み、外部からの圧縮エアーの作用下で、この網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する圧縮エアー供給管及び排気管と、前記網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部と、を含む吸引排出機構部と、
を有することを特徴とする成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置。
【請求項３】
上端部に成形材料用の材料投入口を有する空洞状の本体と、
前記材料投入口からの成形材料を本体内において分散、収集して下方に落下させる傘状分散体及び材料通過孔を設けた材料誘導体により区画される材料落下空間部と、
前記材料落下空間部内に上端側を臨ませた網状軸部と丸棒状軸部とを上下配置に連結したスクリュー軸体と、このスクリュー軸体に取り付けたスクリュー羽根とを具備し回転駆動される回転スクリュー体と、この回転スクリュー体を囲むスクリュー羽根包囲体と、本体におけるスクリュー羽根包囲体の外側に配置した外部からのドライエアーを加熱する筒状に形成したヒーターと、外部からのドライエアーをヒーターを経てスクリュー羽根包囲体の下端側に導くドライエアーの流路と、を有し、前記材料落下空間部から落下する成形材料を回転スクリュー体の回転により下方への搬送しつつ前記成形材料と前記ヒーターにより加熱した外部からのドライエアーとをスクリュー羽根包囲体内で向流接触させて成形材料の無湿乾燥を行う乾燥用スクリューホッパー部と、
前記乾燥用スクリューホッパー部の下部に配置した前記成形材料の流路を解放又は遮断するシャッター機構部と、シャッター機構部を経て流下する成形材料の収容及び本体下方への放出を行う開閉動するホッパーバケットと、ホッパーバケットに収容される成形材料の積算計量を行うロードセルと、を有する重量計量ホッパー部と
前記材料落下空間部の領域に本体を貫く状態で配置されるとともに、前記乾燥用スクリューホッパー部における網状軸部の上端部に連通したベンチュリー機構を含み、外部からの圧縮エアーの作用下で、この網状軸部の上端側から前記成形材料の無湿乾燥に伴うエアー、水分、粉等を吸引し本体の外部に排出する圧縮エアー供給管及び排気管と、前記網状軸部内に内部に挿入した間欠エアー供給管の孔から網状軸部の網部分に間欠的にエアーを吹き付ける間欠エアー供給部と、を含む吸引排出機構部と、
を有することを特徴とする成形材料の無湿乾燥用ホッパー装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１０５２７０（Ｐ２００８−１０５２７０Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９０２８１（Ｐ２００６−２９０２８１）
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（５０１４３１３５０）株式会社シスコ (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（５０１４３１３５０）株式会社シスコ (12)
【Ｆターム（参考）】
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