粉供給装置
【課題】粉体が舞い上がって飛散することを抑制し、且つ粉体の供給速度を調整することができるようにする。
【解決手段】粉供給装置１は、ホッパー２と、振動器４と、多孔部材８と、シリンダ９とを備える。ホッパー２は、粉体を貯留して排出口２ｂから排出する。振動器４は、ホッパー２を振動させて、ホッパー２内の粉体を排出口２ｂへ移動させる。多孔部材８は、ホッパー２の排出口２ｂに対向して配置され、粉体を通過させる複数の貫通孔を有する。シリンダ９は、ホッパー２の排出口２ｂに沿って多孔部材８を移動させる。
【解決手段】粉供給装置１は、ホッパー２と、振動器４と、多孔部材８と、シリンダ９とを備える。ホッパー２は、粉体を貯留して排出口２ｂから排出する。振動器４は、ホッパー２を振動させて、ホッパー２内の粉体を排出口２ｂへ移動させる。多孔部材８は、ホッパー２の排出口２ｂに対向して配置され、粉体を通過させる複数の貫通孔を有する。シリンダ９は、ホッパー２の排出口２ｂに沿って多孔部材８を移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定の供給速度で粉体を供給する粉供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品加工では、粉体を混合機へ供給し、肉類や魚類、調味料などと混合することがある。このような混合工程では、粉体を手作業で混合機へ供給していた。ところで、粉体の供給に要する時間を短くするために粉体の供給速度を高速化すると、供給した粉体に固まり（ダマ）が発生し易くなり、粉体が均一に混合されない。
【０００３】
そこで、粉体を数回に分けて混合機へ供給し、１回に供給する粉体の量を少量にすることでダマの発生を抑制することが行われていた。ところが、粉体を手作業で数回に分けて供給することは、重労働であり、生産効率の低下を招く。また、１回に供給する粉体の量は、作業者によって異なる可能性が有り、ダマの発生の有無にバラツキが生じ易かった。
【０００４】
粉体を供給する装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、一定の量の粉体を秤り取って袋詰めなどにするために使用される粉体秤量装置に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された粉体秤量装置では、フルイの中に円筒状の攪拌子を配置し、フルイ内に発生するダマをつぶすとともに目詰まりを防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５１０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された粉体秤量装置では、フルイ全体を振動させることで粉体を通過させるようになっていた。そのため、フルイ全体を適当な範囲内で移動させなければ、粉体を通過させることができなかった。つまり、フルイの振動のみで粉体を通過させるためには、フルイ全体を適当な範囲内で移動させて、フルイ内の粉体を揺する必要があった。その結果、フルイ内の粉体が舞い上がってしまうという問題があった。また、作業者が飛散した粉体を吸引してしまうという健康上の問題もある
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、粉体が舞い上がって飛散することを抑制し、且つ粉体の供給速度を調整することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の粉供給装置は、ホッパーと、振動器と、多孔部材と、駆動部とを備える。ホッパーは、粉体を貯留し、下部に設けられた排出口から粉体を排出する。振動器は、ホッパー内の粉体を排出口へ落下させるためにホッパーを振動させる。多孔部材は、ホッパーの排出口に対向して配置され、粉体を通過させる複数の貫通孔を有する。駆動部は、ホッパーの排出口に沿って多孔部材を移動させる。
【０００９】
本発明の粉供給装置では、振動器がホッパーを振動させて、ホッパー内の粉体を排出口へ落下させる。そして、駆動部が多孔部材をホッパーの排出口に沿って移動させて、多孔部材上に詰まった粉体を擦り切るようにする。これにより、粉体が多孔部材を通過して供給先へ供給される。したがって、ホッパー全体を適当な範囲内で移動させる必要が無く、ホッパー内の粉体が舞い上がって飛散することを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の粉供給装置では、多孔部材上に詰まった粉体を多孔部材で擦り切るようにするため、粉体が多孔部材を確実に通過する。その結果、粉体がホッパー内に残って供給先へ供給されなくなることを防ぐと共に、粉体の供給速度を一定に保つことができる。また、多孔部材が移動する速度を変更することにより、粉体の供給速度を調整することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、粉体が舞い上がって飛散することを抑制し、且つ粉体の供給速度を調整することができる。また、作業者が飛散した粉体を吸引してしまうという健康上の問題を防止或いは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の粉供給装置の一実施の形態の正面図である。
【図２】本発明の粉供給装置の一実施の形態の側面図である。
【図３】本発明の粉供給装置の一実施の形態に係る多孔部材及びその多孔部材を摺動可能に支持するベース枠を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の粉供給装置の一実施の形態に係るシャッタ部材の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すシャッタ部材の使用状態を示す断面図である。
【図５】本発明の粉供給装置の一実施の形態に係る振動器の駆動を停止させて粉体を供給した場合の説明図である。
【図６】本発明の粉供給装置の一実施の形態に係る固まり抑制部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の粉供給装置を実施するための形態について、図１〜図４を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１４】
［粉供給装置］
まず、本発明の粉供給装置の一実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、粉供給装置の一実施の形態の正面図である。図２は、粉供給装置の一実施の形態の側面図である。
【００１５】
以下の説明では、粉供給装置を正面側から見た状態で前後方向、上下方向、左右方向を示す。
粉供給装置１は、ホッパー２と、支持部材３と、振動器４と、昇降機構５と、台車６と、制御部７と、多孔部材８と、シリンダ９と、シャッタ部材１０（図４参照）を備えている。
【００１６】
ホッパー２は、粉体１００（図４参照）を貯留する。このホッパー２は、上部側と下部側が四角形状に開口されており、上部側から下部側に向けて細くなるようなテーパー状に形成されている。ホッパー２の上部側の開口は、粉体１００が投入される投入口２ａになっており、下部側の開口は、粉体１００が排出される排出口２ｂになっている。このホッパー２の上端には、左右方向に突出する２つのフランジ部１２ａ，１２ｂが設けられている。
【００１７】
支持部材３は、ホッパー２を支持する。この支持部材３は、ベース枠１４と、このベース枠１４に固定される４つの支柱１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ（支柱１５ｂは図３参照）と、これら４つの支柱に固定される取付片１６ａ，１６ｂからなっている。ベース枠１４は、前後方向に長い長方形の枠体からなり、開口部がホッパー２の排出口２ｂに対向されている。このベース枠１４については、後で詳しく説明する。
【００１８】
支柱１５ａ〜１５ｄは、それぞれベース枠１４の四隅に固定されている。支柱１５ａ，１５ｂは、ベース枠１４の一方の長辺に沿って前後方向に対向しており、それぞれベース枠１４に対して略垂直に延びている。支柱１５ｃ，１５ｄは、ベース枠１４の他方の長辺に沿って前後方向に対向しており、ベース枠１４に対して斜め上方に延びている。また、支柱１５ｄには、ミラー１８を支持するミラー支持部１９が取付けられている。ミラー１８は、ホッパー２内を視認できるように、ホッパー２の上方に配置される。
【００１９】
取付片１６ａは、支柱１５ａ，１５ｂの先端を連結し、取付片１６ｂは、支柱１５ｃ，１５ｄの先端を連結している。これら取付片１６ａ，１６ｂには、ホッパー２のフランジ部１２ａ，１２ｂを載置し、必要に応じて、固定ねじやクランプなどの固定方法によって固定される。つまり、ホッパー２は、支持部材３に対して着脱可能になっている。
【００２０】
振動器４には、いわゆるエアーバイブレータを適用している。この振動器４は、支持部材３の支柱１５ａ，１５ｂの２ヶ所に取付けられており、支持部材３を介してホッパー２を振動させる。これにより、ホッパー２に貯留された粉体１００が固まらないで排出口２ｂへ移動する。通常、振動器４の振動数は、７０００ｖｐｍ（１分間の振動数）程度で実施するが、粉の性状や供給量によっては、例えば、５０００ｖｐｍ〜１００００ｖｐｍの間で適宜設定することが好ましい。
【００２１】
振動器４は、不図示の配線によって制御部７と電気的に接続されている。振動器４の他の例としては、例えば、電気式バイブレータや高周波バイブレータを挙げることができる。なお、振動器４は、ホッパー２に振動を伝えることができれば、支柱１５ａ，１５ｂ以外の部材に取り付けてもよく、また、ホッパー２に直接取り付けてもよい。
【００２２】
昇降機構５は、支持部材３を、上下方向に移動させる。この昇降機構５は、支持部材３が固定される移動部材２１と、移動部材２１を上下方向に案内するガイドレール２２Ａ，２２Ｂと、モータ２３と、ギア２４と、無端状のチェーン（不図示）を備えている。
【００２３】
移動部材２１は、ガイドレール２２Ａに摺動可能に係合する摺動台２５Ａと、ガイドレール２２Ｂに摺動可能に係合される摺動台２５Ｂと、これら摺動台２５Ａ，２５Ｂの上部に固定される支持テーブル２６を備えている。摺動台２５Ａ，２５Ｂは、前後方向に延びる角柱体からなり、一端がガイドレール２２Ａ，２２Ｂにそれぞれ係合している。摺動台２５Ｂは、後述するシュート部材４６との干渉を避ける長さに設定されており、摺動台２５Ａよりも短くなっている（図２参照）。
【００２４】
支持テーブル２６は、長方形の枠体からなり、一方の長辺部が摺動台２５Ａに固定され、他方の長辺部が摺動台２５Ｂに固定されている。この支持テーブル２６の上面における先端側（前後方向の前側）には、支持部材３のベース枠１４が固定されている。
【００２５】
ガイドレール２２Ａ，２２Ｂは、台車６に固定されており、上下方向に延びている。これらガイドレール２２Ａ，２２Ｂは、左右方向に適当な間隔をあけて対向している。モータ２３及びギア２４は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂの先端部に取付けられている。モータ２３の回転は、減速ギア（不図示）を介してギア２４に伝えられる。チェーンは、ギア２４に係合されており、ギア２４が回転することにより駆動する。移動部材２１は、固定部材（不図示）を介してチェーンに固定されており、チェーンが駆動することにより上下方向に移動する。
【００２６】
なお、昇降機構５には、リミッタスイッチ（不図示）が設けられている。このリミッタスイッチは、移動部材２１が所定の位置まで上昇及び下降した場合にオンされる。リミッタスイッチがオンされると、制御部７がモータ２３の駆動を停止させる。これにより、移動部材２１の上下方向の移動が制限される。
【００２７】
台車６は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂが固定される台座３１と、この台座３１を床面に対して移動可能に支持する複数の車輪３２からなっている。台座３１は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂと連結される台座基部３１Ａと、その台座基部３１Ａから延伸するとともに複数の車輪３２を支持する３つの車輪台座３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄとを備えている。複数の車輪３２は、粉供給装置１の重心を考慮して配置される。車輪台座３１Ｃは、台座基部３１Ａの右端部から突出し、車輪台座３１Ｄは、台座基部３１Ａの左端部から突出している。そして、車輪台座３１Ｂは、台座基部３１Ａの中間部から突出し、車輪台座３１Ｃ，３１Ｄ間に配置されている。
【００２８】
ここで、ホッパー２の配置について説明する。ホッパー２は、左右方向の右側（左側でもよい）、且つ、前後方向の前側（ガイドレール２２Ａ，２２Ｂの反対側）に偏って配置されている。これにより、混合機などの供給先へホッパー２を容易に接近させることができる。
【００２９】
本実施の形態では、車輪台座３１Ｃの先端が排出口２ｂよりも後方に位置するようになっている。これにより、粉体１００が供給される混合機（不図示）を排出口２ｂの下方に挿入させ易くすることができる。また、混合機の形状・大きさに応じて車輪台座３１Ｃの先端の形状を適宜変更する（例えば、先端の角を切り落とす）ことにより、混合機を排出口２ｂの下方に挿入させ易くすることができる。
【００３０】
なお、車輪台座３１Ｃの先端を排出口２ｂよりも後方に位置させたことにより、粉供給装置１のバランス（重心）を調整する必要がある。そのため、車輪台座３１Ｂは、台座基部３１Ａの中間部において、車輪台座３１Ｄ側にずれた位置から突出し、その先端が排出口２ｂよりも前方に位置するようになっている。
【００３１】
制御部７は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂの背面に取付けられている。この制御部７の外装ケースには、操作部２８が取り付けられている。操作部２８には、振動器４、昇降機構５のモータ２３及びシリンダ９を駆動させるためのＯＮ／ＯＦＦスイッチや、各種設定ボタンなどが設けられている。各種設定ボタンとしては、例えば、振動器４の振動数を設定する振動数設定ボタンや、シリンダ９の駆動速度を設定するシリンダ設定ボタンなどを挙げることができる。この操作部２８は、不図示の配線によって制御部７と電気的に接続されている。制御部７は、操作部２８から供給される信号に基づいて、振動器４、昇降機構５及びシリンダ９の駆動を制御する。
【００３２】
［多孔部材及びベース枠］
次に、多孔部材８及び支持部材３のベース枠１４について、図３を参照して説明する。
図３は、多孔部材８及びベース枠１４を示す斜視図である。
【００３３】
多孔部材８は、支持部材３のベース枠１４上を前後方向（図２及び図３における矢印Ａで示す方向）に摺動する。
まず、ベース枠１４について説明する。ベース枠１４は、左右方向に対向する側部片４１ａ，４１ｂと、前後方向に対向する前部片４１ｃ及び後部片４１ｄと、前部片４１ｃと後部片４１ｄに連続して開口部を２つに仕切る仕切り片４１ｅを有している。したがって、ベース枠１４には、左右方向に並ぶ第１の開口部４２Ａ及び第２の開口部４２Ｂが形成されている。第１の開口部４２Ａは、ホッパー２の排出口２ｂ（図１参照）に対向する。
【００３４】
側部片４１ａ，４１ｂには、それぞれの外側の長辺に連続して上下方向に突出する突条部４３，４４が設けられている。突条部４３の両端部には、支持部材３の支柱１５ａ，１５ｂがそれぞれ固定されている。また、突条部４４の両端部には、支持部材３の支柱１５ｃ，１５ｄがそれぞれ固定されている。
【００３５】
さらに、突条部４４の中間部には、多孔部材８の後述するフック部５３が摺動可能に係合される。つまり、ベース枠１４の突条部４４は、多孔部材８の移動を案内するガイド部としての役割を有している。
【００３６】
仕切り片４１ｅには、第１の開口部４２Ａに対向するシュート部材４６が取付けられている。このシュート部材４６は、ベース枠１４の下側に配置されており、ホッパー２の排出口２ｂから排出されて多孔部材８を通過した粉体を、供給先へ案内する。シュート部材４６は、前後方向に長い長方形の板体からなり、一方の長辺が仕切り片４１ｅに固定されている。そして、他方の長辺が一方の長辺よりも下方に位置するように左右方向に傾斜されている。
【００３７】
シュート部材４６の長辺（前後方向の長さ）は、多孔部材８の移動範囲に対応する長さに設定されている。本実施の形態では、多孔部材８が前方に移動すると、多孔部材８の一側がベース枠１４の前方へ突出するようになっている。そのため、シュート部材４６の一側（一方の短辺側）は、ベース枠１４よりも前方に突出している。なお、本発明に係るシュート部材としては、供給先の形態に応じて所望する位置或いは範囲に適した形態にしてもよい。
【００３８】
次に、多孔部材８について説明する。多孔部材８は、ベース枠１４上を前後方向（矢印Ａで示す方向）に摺動することにより、ホッパー２の排出口２ｂに沿って移動する。この多孔部材８は、長方形の枠部５１と、この枠部５１の開口を覆う網部５２を備えている。枠部５１は、長辺を形成する摺動片５１ａ，５１ｂと、摺動片５１ａ，５１ｂを接続して短辺を形成する接続片５１ｃ，５１ｄからなっている。
【００３９】
摺動片５１ａ，５１ｂは、それぞれベース枠１４の仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂ上を摺動する。これら摺動片５１ａ，５１ｂは、外側の辺が内側の辺よりも下方に位置するように傾斜している。そのため、摺動片５１ａ，５１ｂは、仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂに線接触するようになっている。その結果、摺動片５１ａ，５１ｂと仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂとの間に生じる摩擦抵抗を小さくすることができる。なお、摺動片５１ａ，５１ｂは、仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂに線接触するように湾曲させてもよい。
【００４０】
摺動片５１ｂの上面には、ベース枠１４の突条部４４に摺動可能に係合されるフック部５３が設けられている。このフック部５３をベース枠１４の突条部４４に係合させることにより、多孔部材８を前後方向へ安定して摺動させることができる。
【００４１】
接続片５１ｄの上面には、多孔部材８をシリンダ９の後述するロッド６０に連結するための連結部５４が設けられている。この連結部５４は、接続片５１ｄの上面から略垂直に突出する立上り片５４ａと、この立上り片５４ａに連続して接続片５１ｄの外側に折り曲げられた係合片５４ｂからなっている。連結部５４の係合片５４ｂには、連結用孔５４ｃが設けられている。
【００４２】
網部５２は、ホッパー２の排出口２ｂに対向しており、その排出口２ｂよりも大きな長方形に形成されている。つまり、多孔部材８がホッパー２の排出口２ｂに沿って前後方向に移動しても、網部５２が常に排出口２ｂに対向するようになっている。
【００４３】
網部５２は、ホッパー２の排出口２ｂから排出される粉体１００の重量が加わっても撓まないように、適当な直径（例えば、２ｍｍ）の線材によって形成されている。また、網部５２の貫通孔（網目）は、粉体の粒子の大きさや、粉体の性質（付着性、凝集性、吸湿性など）によって適宜設定する。なお、本発明に係る多孔部材としては、網部５２を用いることに限定されるものではなく、例えば、複数の孔部を有する板体を適用してもよい。
【００４４】
シリンダ９は、支持台５９（図２参照）を介して移動部材２１に支持されている。このシリンダ９は、前後方向に往復移動するロッド６０を有している。ロッド６０の駆動速度は、制御部７から供給される制御信号に基づいて変更されるようになっている。このロッド６０は、連結部材６１を介して多孔部材８に連結される。
【００４５】
連結部材６１は、ロッド６０に固定される固定部６１ａと、この固定部６１ａに連続するフランジ部６１ｂと、フランジ部６１ｂに設けられた連結軸６１ｃからなっている。この連結部材６１の連結軸６１ｃを、多孔部材８に設けた連結部５４の連結用孔５４ｃに貫通させることにより、ロッド６０が多孔部材８に連結される。
【００４６】
シリンダ９のロッド６０が前方へ最も繰り出されたとき、多孔部材８の接続片５１ｃがベース枠１４の前方に突出し、接続片５１ｄがベース枠１４の後部片４１ｄ上に位置する。一方、ロッド６０が後方に最も繰り込まれたとき、多孔部材８の接続片５１ｄがベース枠１４の後方に突出し、接続片５１ｃがベース枠１４の前部片４１ｃ上に位置する。
【００４７】
［シャッタ部材］
次に、シャッタ部材１０について、図４を参照して説明する。
図４（ａ）は、シャッタ部材１０の斜視図である。図４（ｂ）は、シャッタ部材１０の使用状態を示す断面図である。
【００４８】
シャッタ部材１０は、ホッパー２の排出口２ｂと多孔部材８との間に挿脱可能に介在される。このシャッタ部材１０は、ホッパー２の排出口２ｂを覆うことが可能な長方形の板体からなり、一方の長辺に取っ手６３が設けられている。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように、ホッパー２の排出口２ｂと多孔部材８との間にシャッタ部材１０を介在させることにより、ホッパー２の排出口２ｂが塞がれる。このように排出口２ｂを塞ぐ場合としては、例えば、ホッパー２に貯留された粉体１００の供給を停止又は中断する場合や、ホッパー２に粉体１００を投入する場合が挙げられる。なお、ホッパー２に貯留された粉体１００を供給する場合には、シャッタ部材１０を排出口２ｂと多孔部材８との間から外す。
【００５０】
［粉供給装置の使用方法］
次に、粉供給装置１の使用方法について説明する。
粉供給装置１によって混合機（不図示）などの供給先へ粉体１００を供給する場合は、まず、シャッタ部材１０によってホッパー２の排出口２ｂを塞ぐ（図４（ｂ）参照）。これにより、ホッパー２に粉体１００を投入しても、その粉体１００の一部が排出口２ｂから排出されることを防ぐことができる。
【００５１】
次に、昇降機構５（図１及び図２参照）を駆動させて支持部材３に支持されたホッパー２を下降させる。そして、ホッパー２に粉体１００を投入する（図４（ｂ）参照）。このとき、前の工程でホッパー２を下降させたことにより、ホッパー２に対する粉体１００の投入作業を容易に行うことができる。
【００５２】
続いて、昇降機構５を駆動させ、ホッパー２を上昇させる。次に、粉供給装置１を移動させて、混合機などの供給先（不図示）の上方にホッパー２を配置させる。そして、シャッタ部材１０を取り外して、ホッパー２の排出口２ｂを開放する。このとき、粉体１００の一部が多孔部材８を通過して混合機へ供給されるが、粉体１００は、その自重により圧縮され、多孔部材８（網部５２）の複数の貫通孔に詰まった状態になる。
【００５３】
その後、振動器４及びシリンダ９を駆動させる。振動器４が駆動することにより、ホッパー２が振動し、その振動がホッパー２に貯留された粉体１００に伝わる。その結果、粉体１００がホッパー２内で固まらないようにして、粉体１００を排出口２ｂへ移動（落下）させることができる。なお、粉体１００が固まった状態については、後で詳しく説明する。
【００５４】
一方、多孔部材８は、ホッパー２の排出口２ｂに沿って前後方向に往復移動し、網部５２上に詰まった粉体１００を擦り切るようにして通過（落下）させる。多孔部材８を通過した粉体１００は、シュート部材４６（図３参照）に案内されて混合機に供給される。
【００５５】
上述したように、多孔部材８は、粉体１００を擦り切るようにして通過させる。そのため、多孔部材８の網部５２上にある粉体１００を確実に通過させることができ、粉体の供給速度を一定に保つことができる。その結果、ホッパー内に粉体１００が残留しないようにすることができる。また、シリンダ９によるロッド６０の駆動速度を変えて、多孔部材８が移動する速度を変更することにより、粉体の供給速度を調整することができる。
【００５６】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、振動器４によって粉体１００が排出口２ｂへ移動する程度の振幅でホッパーを振動させる。そして、多孔部材８がホッパー２の排出口２ｂに沿って前後方向に往復移動し、網部５２上に詰まった粉体１００を擦り切るようにして貫通過（落下）させる。したがって、排出口２ｂから粉体１００が排出されるようにホッパー２全体を移動させることはない。その結果、ホッパー２に貯留された粉体１００が舞い上がって飛散することを抑制することができる。しかも、作業者が飛散した粉体を吸引してしまうという健康上の問題を防止或いは抑制することができる。
【００５７】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、粉体１００の供給速度を一定に保つことができるため、粉体１００の安定した供給を行うことができる。例えば、供給先が混合機である場合に、その混合機の能力に応じた供給速度で粉体１００を供給すれば、混合機が供給された粉体１００を混合しきれなくなってダマ（粉体のかたまり）が生じることを抑制することができる。
【００５８】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、台車６を備えるため、粉体１００をホッパー２に投入する場所から粉体１００の供給先まで本装置を移動させることができ、１台で複数の供給先へ順々に粉体１００を供給することができる。また、本実施の形態の粉供給装置１によれば、シャッタ部材１０を備えるため、粉体１００の供給を中断または停止することができる。
【００５９】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、シュート部材４６を備えるため、多孔部材８を通過した粉体１００を、所望の位置へ案内することができる。また、本実施の形態の粉供給装置１によれば、ミラー１８がホッパー２の上方に配置されるため、昇降機構によってホッパー２を上昇させても、ホッパー２内を視認することができる。
【００６０】
［実験］
次に、振動器４の駆動または多孔部材８の往復移動の一方を停止した実験について、図５を参照して説明する。
図５は、振動器４の駆動を停止して多孔部材８の往復移動のみを行って粉体１００を供給した場合の説明図である。
【００６１】
まず、実験１では、振動器４の駆動を停止し、多孔部材８の往復移動のみを行って粉体１００の供給動作を行った。また、実験１では、粉体１００として凝集性を有する粉末状植物性たん白を用いた。多孔部材８の網部５２に設けられた網目は、一辺が１０ｍｍの四角形に形成した。そして、多孔部材８は、シリンダ９のロッド６０によって前後方向に１００ｍｍの範囲で往復させるようにした。
【００６２】
振動器４の駆動を停止して多孔部材８の往復移動のみを行うと、粉体１００の供給量が徐々に減少し、その後、ホッパー２内に粉体１００が残った状態で粉体１００の供給が停止した。これは、ホッパー２に貯留された粉体１００がその自重によって圧縮され、図５に示すように、ホッパー２内でブリッジ状に固まってしまうからである。
【００６３】
粉体１００がブリッジ状に固まった場合、振動器４を駆動してホッパー２内の粉体１００を振動させると、粉体１００の自重による圧縮が緩和され、粉体１００をホッパー２の排出口２ｂへ移動（落下）させることができる。その結果、粉体１００がホッパー２内で固まることを防ぎ、粉体１００を排出口２ｂへ移動させることができた。また、粉体１００がホッパー２内に溜まることもなく、また飛散することなくシュート部材４６を経由して一定の速度で全量が混合機へ供給された。
【００６４】
次に、実験２では、多孔部材８の往復移動を停止し、振動器４のみを駆動して粉体１００の供給動作を行った。この実験２においても、実験１と同様に、粉体１００として凝集性を有する粉末状植物性たん白を用いた。
【００６５】
多孔部材８の往復移動を停止して振動器４のみを駆動すると、粉体１００の一部が多孔部材８を通過して供給先へ供給されたが、その後、ホッパー２内に粉体１００が残った状態で粉体１００の供給が停止した。これは、ホッパー２に貯留された粉体１００がその自重により圧縮され、多孔部材８（網部５２）の複数の貫通孔に詰まったからである。そして、粉体１００の詰まりは、粉体１００を振動させるだけでは解消されなかった。
【００６６】
この際、多孔部材８の往復移動を行うと、多孔部材８が網部５２上に詰まった粉体１００を擦り切るようにして通過（落下）させる。その結果、排出口２ｂへ移動した粉体１００が多孔部材８の複数の貫通孔に詰まって供給先へ供給されなくなることを防ぐことができ、粉体１００の供給速度を一定に保つことができた。
【００６７】
このような実験１及び２の結果から、粉体１００の供給速度を一定に保つためには、振動器４の駆動と、多孔部材８の往復移動が必要であることがわかった。また、粉体１００の供給速度は、多孔部材８が往復移動する速度に比例する。そのため、多孔部材８が往復移動する速度（周期）を変更することにより、粉体１００の供給速度を調整することができる。
【００６８】
［変形例］
以上、本発明の粉供給装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の粉供給装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６９】
上述の実施の形態では、支持部材３のベース枠１４によって多孔部材８を移動可能に支持する構成とした。しかしながら、本発明の粉供給装置としては、シリンダ９のロッド６０によって多孔部材８を支持する構成としてもよい。
【００７０】
上述の実施の形態では、シリンダ９によって多孔部材８を前後方向に往復移動させる構成にしたが、多孔部材８を左右方向に往復移動させる構成としてもよい。また、本発明に係る多孔部材８の移動は、往復移動に限定されるものではなく、例えば、ホッパー２の排出口２ｂに沿って円周方向に移動させるようにしてもよい。
【００７１】
上述の実施の形態では、振動器４によって支持部材３及びホッパー２を振動させる構成とした。しかしながら、本発明の粉供給装置としては、多孔部材にも振動器の振動が伝わるような構成にしてもよい。
【００７２】
上述の実施の形態では、昇降機構５にモータ２３、ギア２４及びチェーンを用いる構成としたが、本発明に係る昇降機構としては、例えば、油圧式、送りねじ式等その他の送り機構を適用することもできる。
【００７３】
また、本発明の粉供給装置としては、ホッパー２内に固まり抑制部材を配置する構成としてもよい。この固まり抑制部材について、図６を参照して説明する。
図６は、固まり抑制部材７１の斜視図である。
【００７４】
固まり抑制部材７１は、枠部７２と、枠部７２に取り付けられた仕切り板部７３及びフック部７４からなっている。枠部７２は、ホッパー２の排出口２ｂ（図４（ｂ）参照）よりも小さい長方形に形成されている。この枠部７２は、長辺を形成する２つの長板片７２ａ，７２ｂと、短辺を形成する短板片７２ｃ，７２ｄからなっている。
【００７５】
仕切り板部７３は、略長方形の板体からなり、両端が長板片７２ａ，７２ｂの互いに対向する面（内側の面）にそれぞれ連結されている。したがって、枠部７２の開口は、仕切り板部７３によって２つに仕切られている。なお、本発明に係る固まり抑制部材としては、２つ以上の仕切り板部を有する構成にすることもできる。２つ以上の仕切り板部を設ける場合は、各仕切り板部間に適当な間隔をあける。
【００７６】
本実施の形態では、短板片７２ｃ，７２ｄにそれぞれ２つのフック部７４が固定されている。このフック部７４は、上下方向に延びており、一端が短板片７２ｃ，７２ｄの外面に固定されている。フック部７４の他端は、ホッパー２の投入口２ａを形成する縁部に引っ掛かるようにコ字状に折り曲げ加工されている。つまり、固まり抑制部材７１は、ホッパー２に着脱可能に構成されている。
【００７７】
フック部７４の上下方向の長さは、枠部７２及び仕切り板部７３をホッパー２の排出口２ｂに近接させる長さに設定されている。したがって、固まり抑制部材７１がホッパー２に取り付けられると、仕切り板部７３がホッパー２の排出口２ｂを２つに仕切るようになっている。これにより、粉体１００が万一排出口２ｂ付近で固まった（例えば、ブリッジ状）場合でも、その固まりが仕切り板部７３によって崩れる。その結果、ホッパー２に投入された全ての粉体１００をより確実に排出口２ｂから排出させることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１…粉供給装置、２…ホッパー、 ２ａ…投入口、 ２ｂ…排出口、 ３…支持部材、 ４…振動器、 ５…昇降機構、 ６…台車、 ７…制御部、 ８…多孔部材、 ９…シリンダ、 １０…シャッタ部材、１４…ベース枠、 １８…ミラー、 ２１…移動部材、 ２２Ａ，２２Ｂ…ガイドレール、 ２３…モータ、 ２４…ギア、 ２８…操作部、 ３１…台座、 ３２…車輪、４１ａ，４１ｂ…側部片、 ４１ｃ…前部片 ４１ｄ…後部片、 ４１ｅ…仕切り片、 ４２Ａ…第１の開口部、 ４２Ｂ…第２の開口部、 ４４…突条部（ガイド部）、 ４６…シュート部材、 ５１…枠部、 ５２…網部、 ５３…フック部、 ５４…連結部、 ６０…ロッド、 ６１…連結部材、 １００…粉体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定の供給速度で粉体を供給する粉供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品加工では、粉体を混合機へ供給し、肉類や魚類、調味料などと混合することがある。このような混合工程では、粉体を手作業で混合機へ供給していた。ところで、粉体の供給に要する時間を短くするために粉体の供給速度を高速化すると、供給した粉体に固まり（ダマ）が発生し易くなり、粉体が均一に混合されない。
【０００３】
そこで、粉体を数回に分けて混合機へ供給し、１回に供給する粉体の量を少量にすることでダマの発生を抑制することが行われていた。ところが、粉体を手作業で数回に分けて供給することは、重労働であり、生産効率の低下を招く。また、１回に供給する粉体の量は、作業者によって異なる可能性が有り、ダマの発生の有無にバラツキが生じ易かった。
【０００４】
粉体を供給する装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、一定の量の粉体を秤り取って袋詰めなどにするために使用される粉体秤量装置に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された粉体秤量装置では、フルイの中に円筒状の攪拌子を配置し、フルイ内に発生するダマをつぶすとともに目詰まりを防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５１０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された粉体秤量装置では、フルイ全体を振動させることで粉体を通過させるようになっていた。そのため、フルイ全体を適当な範囲内で移動させなければ、粉体を通過させることができなかった。つまり、フルイの振動のみで粉体を通過させるためには、フルイ全体を適当な範囲内で移動させて、フルイ内の粉体を揺する必要があった。その結果、フルイ内の粉体が舞い上がってしまうという問題があった。また、作業者が飛散した粉体を吸引してしまうという健康上の問題もある
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、粉体が舞い上がって飛散することを抑制し、且つ粉体の供給速度を調整することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の粉供給装置は、ホッパーと、振動器と、多孔部材と、駆動部とを備える。ホッパーは、粉体を貯留し、下部に設けられた排出口から粉体を排出する。振動器は、ホッパー内の粉体を排出口へ落下させるためにホッパーを振動させる。多孔部材は、ホッパーの排出口に対向して配置され、粉体を通過させる複数の貫通孔を有する。駆動部は、ホッパーの排出口に沿って多孔部材を移動させる。
【０００９】
本発明の粉供給装置では、振動器がホッパーを振動させて、ホッパー内の粉体を排出口へ落下させる。そして、駆動部が多孔部材をホッパーの排出口に沿って移動させて、多孔部材上に詰まった粉体を擦り切るようにする。これにより、粉体が多孔部材を通過して供給先へ供給される。したがって、ホッパー全体を適当な範囲内で移動させる必要が無く、ホッパー内の粉体が舞い上がって飛散することを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の粉供給装置では、多孔部材上に詰まった粉体を多孔部材で擦り切るようにするため、粉体が多孔部材を確実に通過する。その結果、粉体がホッパー内に残って供給先へ供給されなくなることを防ぐと共に、粉体の供給速度を一定に保つことができる。また、多孔部材が移動する速度を変更することにより、粉体の供給速度を調整することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、粉体が舞い上がって飛散することを抑制し、且つ粉体の供給速度を調整することができる。また、作業者が飛散した粉体を吸引してしまうという健康上の問題を防止或いは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の粉供給装置の一実施の形態の正面図である。
【図２】本発明の粉供給装置の一実施の形態の側面図である。
【図３】本発明の粉供給装置の一実施の形態に係る多孔部材及びその多孔部材を摺動可能に支持するベース枠を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の粉供給装置の一実施の形態に係るシャッタ部材の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すシャッタ部材の使用状態を示す断面図である。
【図５】本発明の粉供給装置の一実施の形態に係る振動器の駆動を停止させて粉体を供給した場合の説明図である。
【図６】本発明の粉供給装置の一実施の形態に係る固まり抑制部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の粉供給装置を実施するための形態について、図１〜図４を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１４】
［粉供給装置］
まず、本発明の粉供給装置の一実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、粉供給装置の一実施の形態の正面図である。図２は、粉供給装置の一実施の形態の側面図である。
【００１５】
以下の説明では、粉供給装置を正面側から見た状態で前後方向、上下方向、左右方向を示す。
粉供給装置１は、ホッパー２と、支持部材３と、振動器４と、昇降機構５と、台車６と、制御部７と、多孔部材８と、シリンダ９と、シャッタ部材１０（図４参照）を備えている。
【００１６】
ホッパー２は、粉体１００（図４参照）を貯留する。このホッパー２は、上部側と下部側が四角形状に開口されており、上部側から下部側に向けて細くなるようなテーパー状に形成されている。ホッパー２の上部側の開口は、粉体１００が投入される投入口２ａになっており、下部側の開口は、粉体１００が排出される排出口２ｂになっている。このホッパー２の上端には、左右方向に突出する２つのフランジ部１２ａ，１２ｂが設けられている。
【００１７】
支持部材３は、ホッパー２を支持する。この支持部材３は、ベース枠１４と、このベース枠１４に固定される４つの支柱１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ（支柱１５ｂは図３参照）と、これら４つの支柱に固定される取付片１６ａ，１６ｂからなっている。ベース枠１４は、前後方向に長い長方形の枠体からなり、開口部がホッパー２の排出口２ｂに対向されている。このベース枠１４については、後で詳しく説明する。
【００１８】
支柱１５ａ〜１５ｄは、それぞれベース枠１４の四隅に固定されている。支柱１５ａ，１５ｂは、ベース枠１４の一方の長辺に沿って前後方向に対向しており、それぞれベース枠１４に対して略垂直に延びている。支柱１５ｃ，１５ｄは、ベース枠１４の他方の長辺に沿って前後方向に対向しており、ベース枠１４に対して斜め上方に延びている。また、支柱１５ｄには、ミラー１８を支持するミラー支持部１９が取付けられている。ミラー１８は、ホッパー２内を視認できるように、ホッパー２の上方に配置される。
【００１９】
取付片１６ａは、支柱１５ａ，１５ｂの先端を連結し、取付片１６ｂは、支柱１５ｃ，１５ｄの先端を連結している。これら取付片１６ａ，１６ｂには、ホッパー２のフランジ部１２ａ，１２ｂを載置し、必要に応じて、固定ねじやクランプなどの固定方法によって固定される。つまり、ホッパー２は、支持部材３に対して着脱可能になっている。
【００２０】
振動器４には、いわゆるエアーバイブレータを適用している。この振動器４は、支持部材３の支柱１５ａ，１５ｂの２ヶ所に取付けられており、支持部材３を介してホッパー２を振動させる。これにより、ホッパー２に貯留された粉体１００が固まらないで排出口２ｂへ移動する。通常、振動器４の振動数は、７０００ｖｐｍ（１分間の振動数）程度で実施するが、粉の性状や供給量によっては、例えば、５０００ｖｐｍ〜１００００ｖｐｍの間で適宜設定することが好ましい。
【００２１】
振動器４は、不図示の配線によって制御部７と電気的に接続されている。振動器４の他の例としては、例えば、電気式バイブレータや高周波バイブレータを挙げることができる。なお、振動器４は、ホッパー２に振動を伝えることができれば、支柱１５ａ，１５ｂ以外の部材に取り付けてもよく、また、ホッパー２に直接取り付けてもよい。
【００２２】
昇降機構５は、支持部材３を、上下方向に移動させる。この昇降機構５は、支持部材３が固定される移動部材２１と、移動部材２１を上下方向に案内するガイドレール２２Ａ，２２Ｂと、モータ２３と、ギア２４と、無端状のチェーン（不図示）を備えている。
【００２３】
移動部材２１は、ガイドレール２２Ａに摺動可能に係合する摺動台２５Ａと、ガイドレール２２Ｂに摺動可能に係合される摺動台２５Ｂと、これら摺動台２５Ａ，２５Ｂの上部に固定される支持テーブル２６を備えている。摺動台２５Ａ，２５Ｂは、前後方向に延びる角柱体からなり、一端がガイドレール２２Ａ，２２Ｂにそれぞれ係合している。摺動台２５Ｂは、後述するシュート部材４６との干渉を避ける長さに設定されており、摺動台２５Ａよりも短くなっている（図２参照）。
【００２４】
支持テーブル２６は、長方形の枠体からなり、一方の長辺部が摺動台２５Ａに固定され、他方の長辺部が摺動台２５Ｂに固定されている。この支持テーブル２６の上面における先端側（前後方向の前側）には、支持部材３のベース枠１４が固定されている。
【００２５】
ガイドレール２２Ａ，２２Ｂは、台車６に固定されており、上下方向に延びている。これらガイドレール２２Ａ，２２Ｂは、左右方向に適当な間隔をあけて対向している。モータ２３及びギア２４は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂの先端部に取付けられている。モータ２３の回転は、減速ギア（不図示）を介してギア２４に伝えられる。チェーンは、ギア２４に係合されており、ギア２４が回転することにより駆動する。移動部材２１は、固定部材（不図示）を介してチェーンに固定されており、チェーンが駆動することにより上下方向に移動する。
【００２６】
なお、昇降機構５には、リミッタスイッチ（不図示）が設けられている。このリミッタスイッチは、移動部材２１が所定の位置まで上昇及び下降した場合にオンされる。リミッタスイッチがオンされると、制御部７がモータ２３の駆動を停止させる。これにより、移動部材２１の上下方向の移動が制限される。
【００２７】
台車６は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂが固定される台座３１と、この台座３１を床面に対して移動可能に支持する複数の車輪３２からなっている。台座３１は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂと連結される台座基部３１Ａと、その台座基部３１Ａから延伸するとともに複数の車輪３２を支持する３つの車輪台座３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄとを備えている。複数の車輪３２は、粉供給装置１の重心を考慮して配置される。車輪台座３１Ｃは、台座基部３１Ａの右端部から突出し、車輪台座３１Ｄは、台座基部３１Ａの左端部から突出している。そして、車輪台座３１Ｂは、台座基部３１Ａの中間部から突出し、車輪台座３１Ｃ，３１Ｄ間に配置されている。
【００２８】
ここで、ホッパー２の配置について説明する。ホッパー２は、左右方向の右側（左側でもよい）、且つ、前後方向の前側（ガイドレール２２Ａ，２２Ｂの反対側）に偏って配置されている。これにより、混合機などの供給先へホッパー２を容易に接近させることができる。
【００２９】
本実施の形態では、車輪台座３１Ｃの先端が排出口２ｂよりも後方に位置するようになっている。これにより、粉体１００が供給される混合機（不図示）を排出口２ｂの下方に挿入させ易くすることができる。また、混合機の形状・大きさに応じて車輪台座３１Ｃの先端の形状を適宜変更する（例えば、先端の角を切り落とす）ことにより、混合機を排出口２ｂの下方に挿入させ易くすることができる。
【００３０】
なお、車輪台座３１Ｃの先端を排出口２ｂよりも後方に位置させたことにより、粉供給装置１のバランス（重心）を調整する必要がある。そのため、車輪台座３１Ｂは、台座基部３１Ａの中間部において、車輪台座３１Ｄ側にずれた位置から突出し、その先端が排出口２ｂよりも前方に位置するようになっている。
【００３１】
制御部７は、ガイドレール２２Ａ，２２Ｂの背面に取付けられている。この制御部７の外装ケースには、操作部２８が取り付けられている。操作部２８には、振動器４、昇降機構５のモータ２３及びシリンダ９を駆動させるためのＯＮ／ＯＦＦスイッチや、各種設定ボタンなどが設けられている。各種設定ボタンとしては、例えば、振動器４の振動数を設定する振動数設定ボタンや、シリンダ９の駆動速度を設定するシリンダ設定ボタンなどを挙げることができる。この操作部２８は、不図示の配線によって制御部７と電気的に接続されている。制御部７は、操作部２８から供給される信号に基づいて、振動器４、昇降機構５及びシリンダ９の駆動を制御する。
【００３２】
［多孔部材及びベース枠］
次に、多孔部材８及び支持部材３のベース枠１４について、図３を参照して説明する。
図３は、多孔部材８及びベース枠１４を示す斜視図である。
【００３３】
多孔部材８は、支持部材３のベース枠１４上を前後方向（図２及び図３における矢印Ａで示す方向）に摺動する。
まず、ベース枠１４について説明する。ベース枠１４は、左右方向に対向する側部片４１ａ，４１ｂと、前後方向に対向する前部片４１ｃ及び後部片４１ｄと、前部片４１ｃと後部片４１ｄに連続して開口部を２つに仕切る仕切り片４１ｅを有している。したがって、ベース枠１４には、左右方向に並ぶ第１の開口部４２Ａ及び第２の開口部４２Ｂが形成されている。第１の開口部４２Ａは、ホッパー２の排出口２ｂ（図１参照）に対向する。
【００３４】
側部片４１ａ，４１ｂには、それぞれの外側の長辺に連続して上下方向に突出する突条部４３，４４が設けられている。突条部４３の両端部には、支持部材３の支柱１５ａ，１５ｂがそれぞれ固定されている。また、突条部４４の両端部には、支持部材３の支柱１５ｃ，１５ｄがそれぞれ固定されている。
【００３５】
さらに、突条部４４の中間部には、多孔部材８の後述するフック部５３が摺動可能に係合される。つまり、ベース枠１４の突条部４４は、多孔部材８の移動を案内するガイド部としての役割を有している。
【００３６】
仕切り片４１ｅには、第１の開口部４２Ａに対向するシュート部材４６が取付けられている。このシュート部材４６は、ベース枠１４の下側に配置されており、ホッパー２の排出口２ｂから排出されて多孔部材８を通過した粉体を、供給先へ案内する。シュート部材４６は、前後方向に長い長方形の板体からなり、一方の長辺が仕切り片４１ｅに固定されている。そして、他方の長辺が一方の長辺よりも下方に位置するように左右方向に傾斜されている。
【００３７】
シュート部材４６の長辺（前後方向の長さ）は、多孔部材８の移動範囲に対応する長さに設定されている。本実施の形態では、多孔部材８が前方に移動すると、多孔部材８の一側がベース枠１４の前方へ突出するようになっている。そのため、シュート部材４６の一側（一方の短辺側）は、ベース枠１４よりも前方に突出している。なお、本発明に係るシュート部材としては、供給先の形態に応じて所望する位置或いは範囲に適した形態にしてもよい。
【００３８】
次に、多孔部材８について説明する。多孔部材８は、ベース枠１４上を前後方向（矢印Ａで示す方向）に摺動することにより、ホッパー２の排出口２ｂに沿って移動する。この多孔部材８は、長方形の枠部５１と、この枠部５１の開口を覆う網部５２を備えている。枠部５１は、長辺を形成する摺動片５１ａ，５１ｂと、摺動片５１ａ，５１ｂを接続して短辺を形成する接続片５１ｃ，５１ｄからなっている。
【００３９】
摺動片５１ａ，５１ｂは、それぞれベース枠１４の仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂ上を摺動する。これら摺動片５１ａ，５１ｂは、外側の辺が内側の辺よりも下方に位置するように傾斜している。そのため、摺動片５１ａ，５１ｂは、仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂに線接触するようになっている。その結果、摺動片５１ａ，５１ｂと仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂとの間に生じる摩擦抵抗を小さくすることができる。なお、摺動片５１ａ，５１ｂは、仕切り片４１ｅ及び側部片４１ｂに線接触するように湾曲させてもよい。
【００４０】
摺動片５１ｂの上面には、ベース枠１４の突条部４４に摺動可能に係合されるフック部５３が設けられている。このフック部５３をベース枠１４の突条部４４に係合させることにより、多孔部材８を前後方向へ安定して摺動させることができる。
【００４１】
接続片５１ｄの上面には、多孔部材８をシリンダ９の後述するロッド６０に連結するための連結部５４が設けられている。この連結部５４は、接続片５１ｄの上面から略垂直に突出する立上り片５４ａと、この立上り片５４ａに連続して接続片５１ｄの外側に折り曲げられた係合片５４ｂからなっている。連結部５４の係合片５４ｂには、連結用孔５４ｃが設けられている。
【００４２】
網部５２は、ホッパー２の排出口２ｂに対向しており、その排出口２ｂよりも大きな長方形に形成されている。つまり、多孔部材８がホッパー２の排出口２ｂに沿って前後方向に移動しても、網部５２が常に排出口２ｂに対向するようになっている。
【００４３】
網部５２は、ホッパー２の排出口２ｂから排出される粉体１００の重量が加わっても撓まないように、適当な直径（例えば、２ｍｍ）の線材によって形成されている。また、網部５２の貫通孔（網目）は、粉体の粒子の大きさや、粉体の性質（付着性、凝集性、吸湿性など）によって適宜設定する。なお、本発明に係る多孔部材としては、網部５２を用いることに限定されるものではなく、例えば、複数の孔部を有する板体を適用してもよい。
【００４４】
シリンダ９は、支持台５９（図２参照）を介して移動部材２１に支持されている。このシリンダ９は、前後方向に往復移動するロッド６０を有している。ロッド６０の駆動速度は、制御部７から供給される制御信号に基づいて変更されるようになっている。このロッド６０は、連結部材６１を介して多孔部材８に連結される。
【００４５】
連結部材６１は、ロッド６０に固定される固定部６１ａと、この固定部６１ａに連続するフランジ部６１ｂと、フランジ部６１ｂに設けられた連結軸６１ｃからなっている。この連結部材６１の連結軸６１ｃを、多孔部材８に設けた連結部５４の連結用孔５４ｃに貫通させることにより、ロッド６０が多孔部材８に連結される。
【００４６】
シリンダ９のロッド６０が前方へ最も繰り出されたとき、多孔部材８の接続片５１ｃがベース枠１４の前方に突出し、接続片５１ｄがベース枠１４の後部片４１ｄ上に位置する。一方、ロッド６０が後方に最も繰り込まれたとき、多孔部材８の接続片５１ｄがベース枠１４の後方に突出し、接続片５１ｃがベース枠１４の前部片４１ｃ上に位置する。
【００４７】
［シャッタ部材］
次に、シャッタ部材１０について、図４を参照して説明する。
図４（ａ）は、シャッタ部材１０の斜視図である。図４（ｂ）は、シャッタ部材１０の使用状態を示す断面図である。
【００４８】
シャッタ部材１０は、ホッパー２の排出口２ｂと多孔部材８との間に挿脱可能に介在される。このシャッタ部材１０は、ホッパー２の排出口２ｂを覆うことが可能な長方形の板体からなり、一方の長辺に取っ手６３が設けられている。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように、ホッパー２の排出口２ｂと多孔部材８との間にシャッタ部材１０を介在させることにより、ホッパー２の排出口２ｂが塞がれる。このように排出口２ｂを塞ぐ場合としては、例えば、ホッパー２に貯留された粉体１００の供給を停止又は中断する場合や、ホッパー２に粉体１００を投入する場合が挙げられる。なお、ホッパー２に貯留された粉体１００を供給する場合には、シャッタ部材１０を排出口２ｂと多孔部材８との間から外す。
【００５０】
［粉供給装置の使用方法］
次に、粉供給装置１の使用方法について説明する。
粉供給装置１によって混合機（不図示）などの供給先へ粉体１００を供給する場合は、まず、シャッタ部材１０によってホッパー２の排出口２ｂを塞ぐ（図４（ｂ）参照）。これにより、ホッパー２に粉体１００を投入しても、その粉体１００の一部が排出口２ｂから排出されることを防ぐことができる。
【００５１】
次に、昇降機構５（図１及び図２参照）を駆動させて支持部材３に支持されたホッパー２を下降させる。そして、ホッパー２に粉体１００を投入する（図４（ｂ）参照）。このとき、前の工程でホッパー２を下降させたことにより、ホッパー２に対する粉体１００の投入作業を容易に行うことができる。
【００５２】
続いて、昇降機構５を駆動させ、ホッパー２を上昇させる。次に、粉供給装置１を移動させて、混合機などの供給先（不図示）の上方にホッパー２を配置させる。そして、シャッタ部材１０を取り外して、ホッパー２の排出口２ｂを開放する。このとき、粉体１００の一部が多孔部材８を通過して混合機へ供給されるが、粉体１００は、その自重により圧縮され、多孔部材８（網部５２）の複数の貫通孔に詰まった状態になる。
【００５３】
その後、振動器４及びシリンダ９を駆動させる。振動器４が駆動することにより、ホッパー２が振動し、その振動がホッパー２に貯留された粉体１００に伝わる。その結果、粉体１００がホッパー２内で固まらないようにして、粉体１００を排出口２ｂへ移動（落下）させることができる。なお、粉体１００が固まった状態については、後で詳しく説明する。
【００５４】
一方、多孔部材８は、ホッパー２の排出口２ｂに沿って前後方向に往復移動し、網部５２上に詰まった粉体１００を擦り切るようにして通過（落下）させる。多孔部材８を通過した粉体１００は、シュート部材４６（図３参照）に案内されて混合機に供給される。
【００５５】
上述したように、多孔部材８は、粉体１００を擦り切るようにして通過させる。そのため、多孔部材８の網部５２上にある粉体１００を確実に通過させることができ、粉体の供給速度を一定に保つことができる。その結果、ホッパー内に粉体１００が残留しないようにすることができる。また、シリンダ９によるロッド６０の駆動速度を変えて、多孔部材８が移動する速度を変更することにより、粉体の供給速度を調整することができる。
【００５６】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、振動器４によって粉体１００が排出口２ｂへ移動する程度の振幅でホッパーを振動させる。そして、多孔部材８がホッパー２の排出口２ｂに沿って前後方向に往復移動し、網部５２上に詰まった粉体１００を擦り切るようにして貫通過（落下）させる。したがって、排出口２ｂから粉体１００が排出されるようにホッパー２全体を移動させることはない。その結果、ホッパー２に貯留された粉体１００が舞い上がって飛散することを抑制することができる。しかも、作業者が飛散した粉体を吸引してしまうという健康上の問題を防止或いは抑制することができる。
【００５７】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、粉体１００の供給速度を一定に保つことができるため、粉体１００の安定した供給を行うことができる。例えば、供給先が混合機である場合に、その混合機の能力に応じた供給速度で粉体１００を供給すれば、混合機が供給された粉体１００を混合しきれなくなってダマ（粉体のかたまり）が生じることを抑制することができる。
【００５８】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、台車６を備えるため、粉体１００をホッパー２に投入する場所から粉体１００の供給先まで本装置を移動させることができ、１台で複数の供給先へ順々に粉体１００を供給することができる。また、本実施の形態の粉供給装置１によれば、シャッタ部材１０を備えるため、粉体１００の供給を中断または停止することができる。
【００５９】
本実施の形態の粉供給装置１によれば、シュート部材４６を備えるため、多孔部材８を通過した粉体１００を、所望の位置へ案内することができる。また、本実施の形態の粉供給装置１によれば、ミラー１８がホッパー２の上方に配置されるため、昇降機構によってホッパー２を上昇させても、ホッパー２内を視認することができる。
【００６０】
［実験］
次に、振動器４の駆動または多孔部材８の往復移動の一方を停止した実験について、図５を参照して説明する。
図５は、振動器４の駆動を停止して多孔部材８の往復移動のみを行って粉体１００を供給した場合の説明図である。
【００６１】
まず、実験１では、振動器４の駆動を停止し、多孔部材８の往復移動のみを行って粉体１００の供給動作を行った。また、実験１では、粉体１００として凝集性を有する粉末状植物性たん白を用いた。多孔部材８の網部５２に設けられた網目は、一辺が１０ｍｍの四角形に形成した。そして、多孔部材８は、シリンダ９のロッド６０によって前後方向に１００ｍｍの範囲で往復させるようにした。
【００６２】
振動器４の駆動を停止して多孔部材８の往復移動のみを行うと、粉体１００の供給量が徐々に減少し、その後、ホッパー２内に粉体１００が残った状態で粉体１００の供給が停止した。これは、ホッパー２に貯留された粉体１００がその自重によって圧縮され、図５に示すように、ホッパー２内でブリッジ状に固まってしまうからである。
【００６３】
粉体１００がブリッジ状に固まった場合、振動器４を駆動してホッパー２内の粉体１００を振動させると、粉体１００の自重による圧縮が緩和され、粉体１００をホッパー２の排出口２ｂへ移動（落下）させることができる。その結果、粉体１００がホッパー２内で固まることを防ぎ、粉体１００を排出口２ｂへ移動させることができた。また、粉体１００がホッパー２内に溜まることもなく、また飛散することなくシュート部材４６を経由して一定の速度で全量が混合機へ供給された。
【００６４】
次に、実験２では、多孔部材８の往復移動を停止し、振動器４のみを駆動して粉体１００の供給動作を行った。この実験２においても、実験１と同様に、粉体１００として凝集性を有する粉末状植物性たん白を用いた。
【００６５】
多孔部材８の往復移動を停止して振動器４のみを駆動すると、粉体１００の一部が多孔部材８を通過して供給先へ供給されたが、その後、ホッパー２内に粉体１００が残った状態で粉体１００の供給が停止した。これは、ホッパー２に貯留された粉体１００がその自重により圧縮され、多孔部材８（網部５２）の複数の貫通孔に詰まったからである。そして、粉体１００の詰まりは、粉体１００を振動させるだけでは解消されなかった。
【００６６】
この際、多孔部材８の往復移動を行うと、多孔部材８が網部５２上に詰まった粉体１００を擦り切るようにして通過（落下）させる。その結果、排出口２ｂへ移動した粉体１００が多孔部材８の複数の貫通孔に詰まって供給先へ供給されなくなることを防ぐことができ、粉体１００の供給速度を一定に保つことができた。
【００６７】
このような実験１及び２の結果から、粉体１００の供給速度を一定に保つためには、振動器４の駆動と、多孔部材８の往復移動が必要であることがわかった。また、粉体１００の供給速度は、多孔部材８が往復移動する速度に比例する。そのため、多孔部材８が往復移動する速度（周期）を変更することにより、粉体１００の供給速度を調整することができる。
【００６８】
［変形例］
以上、本発明の粉供給装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の粉供給装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６９】
上述の実施の形態では、支持部材３のベース枠１４によって多孔部材８を移動可能に支持する構成とした。しかしながら、本発明の粉供給装置としては、シリンダ９のロッド６０によって多孔部材８を支持する構成としてもよい。
【００７０】
上述の実施の形態では、シリンダ９によって多孔部材８を前後方向に往復移動させる構成にしたが、多孔部材８を左右方向に往復移動させる構成としてもよい。また、本発明に係る多孔部材８の移動は、往復移動に限定されるものではなく、例えば、ホッパー２の排出口２ｂに沿って円周方向に移動させるようにしてもよい。
【００７１】
上述の実施の形態では、振動器４によって支持部材３及びホッパー２を振動させる構成とした。しかしながら、本発明の粉供給装置としては、多孔部材にも振動器の振動が伝わるような構成にしてもよい。
【００７２】
上述の実施の形態では、昇降機構５にモータ２３、ギア２４及びチェーンを用いる構成としたが、本発明に係る昇降機構としては、例えば、油圧式、送りねじ式等その他の送り機構を適用することもできる。
【００７３】
また、本発明の粉供給装置としては、ホッパー２内に固まり抑制部材を配置する構成としてもよい。この固まり抑制部材について、図６を参照して説明する。
図６は、固まり抑制部材７１の斜視図である。
【００７４】
固まり抑制部材７１は、枠部７２と、枠部７２に取り付けられた仕切り板部７３及びフック部７４からなっている。枠部７２は、ホッパー２の排出口２ｂ（図４（ｂ）参照）よりも小さい長方形に形成されている。この枠部７２は、長辺を形成する２つの長板片７２ａ，７２ｂと、短辺を形成する短板片７２ｃ，７２ｄからなっている。
【００７５】
仕切り板部７３は、略長方形の板体からなり、両端が長板片７２ａ，７２ｂの互いに対向する面（内側の面）にそれぞれ連結されている。したがって、枠部７２の開口は、仕切り板部７３によって２つに仕切られている。なお、本発明に係る固まり抑制部材としては、２つ以上の仕切り板部を有する構成にすることもできる。２つ以上の仕切り板部を設ける場合は、各仕切り板部間に適当な間隔をあける。
【００７６】
本実施の形態では、短板片７２ｃ，７２ｄにそれぞれ２つのフック部７４が固定されている。このフック部７４は、上下方向に延びており、一端が短板片７２ｃ，７２ｄの外面に固定されている。フック部７４の他端は、ホッパー２の投入口２ａを形成する縁部に引っ掛かるようにコ字状に折り曲げ加工されている。つまり、固まり抑制部材７１は、ホッパー２に着脱可能に構成されている。
【００７７】
フック部７４の上下方向の長さは、枠部７２及び仕切り板部７３をホッパー２の排出口２ｂに近接させる長さに設定されている。したがって、固まり抑制部材７１がホッパー２に取り付けられると、仕切り板部７３がホッパー２の排出口２ｂを２つに仕切るようになっている。これにより、粉体１００が万一排出口２ｂ付近で固まった（例えば、ブリッジ状）場合でも、その固まりが仕切り板部７３によって崩れる。その結果、ホッパー２に投入された全ての粉体１００をより確実に排出口２ｂから排出させることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１…粉供給装置、２…ホッパー、 ２ａ…投入口、 ２ｂ…排出口、 ３…支持部材、 ４…振動器、 ５…昇降機構、 ６…台車、 ７…制御部、 ８…多孔部材、 ９…シリンダ、 １０…シャッタ部材、１４…ベース枠、 １８…ミラー、 ２１…移動部材、 ２２Ａ，２２Ｂ…ガイドレール、 ２３…モータ、 ２４…ギア、 ２８…操作部、 ３１…台座、 ３２…車輪、４１ａ，４１ｂ…側部片、 ４１ｃ…前部片 ４１ｄ…後部片、 ４１ｅ…仕切り片、 ４２Ａ…第１の開口部、 ４２Ｂ…第２の開口部、 ４４…突条部（ガイド部）、 ４６…シュート部材、 ５１…枠部、 ５２…網部、 ５３…フック部、 ５４…連結部、 ６０…ロッド、 ６１…連結部材、 １００…粉体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を貯留し、下部に設けられた排出口から前記粉体を排出するホッパーと、
前記ホッパー内の粉体を前記排出口へ落下させるために前記ホッパーを振動させる振動器と、
前記ホッパーの排出口に対向して配置され、前記粉体を通過させる複数の貫通孔を有する多孔部材と、
前記ホッパーの排出口に沿って前記多孔部材を移動させる駆動部と、
を備える粉供給装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記多孔部材を往復移動させる
請求項１記載の粉供給装置。
【請求項３】
前記ホッパーを支持する支持部材と、
前記支持部材を上下方向に移動させる昇降機構と、を備える
請求項１または２記載の粉供給装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記多孔部材を摺動可能に支持する
請求項３記載の粉供給装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記多孔部材の移動を案内するガイド部を有する
請求項３または４記載の粉供給装置。
【請求項６】
前記ホッパーの排出口と前記多孔部材との間に挿脱可能に介在されるシャッタ部材を有する
請求項１〜５のいずれかに記載の粉供給装置。
【請求項７】
前記多孔部材の下方に配置され、前記多孔部材を通過した粉体を所望の位置に案内するシュート部材を有する
請求項１〜６のいずれかに記載の粉供給装置。
【請求項８】
前記ホッパーの上方に配置され、前記ホッパー内を視認可能なミラーを有する
請求項１〜７のいずれかに記載の粉供給装置。
【請求項９】
前記ホッパー内に配置され、前記排出口を２つ以上に仕切る固まり抑制部材を有する
請求項１〜８のいずれかに記載の粉供給装置。
【請求項１】
粉体を貯留し、下部に設けられた排出口から前記粉体を排出するホッパーと、
前記ホッパー内の粉体を前記排出口へ落下させるために前記ホッパーを振動させる振動器と、
前記ホッパーの排出口に対向して配置され、前記粉体を通過させる複数の貫通孔を有する多孔部材と、
前記ホッパーの排出口に沿って前記多孔部材を移動させる駆動部と、
を備える粉供給装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記多孔部材を往復移動させる
請求項１記載の粉供給装置。
【請求項３】
前記ホッパーを支持する支持部材と、
前記支持部材を上下方向に移動させる昇降機構と、を備える
請求項１または２記載の粉供給装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記多孔部材を摺動可能に支持する
請求項３記載の粉供給装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記多孔部材の移動を案内するガイド部を有する
請求項３または４記載の粉供給装置。
【請求項６】
前記ホッパーの排出口と前記多孔部材との間に挿脱可能に介在されるシャッタ部材を有する
請求項１〜５のいずれかに記載の粉供給装置。
【請求項７】
前記多孔部材の下方に配置され、前記多孔部材を通過した粉体を所望の位置に案内するシュート部材を有する
請求項１〜６のいずれかに記載の粉供給装置。
【請求項８】
前記ホッパーの上方に配置され、前記ホッパー内を視認可能なミラーを有する
請求項１〜７のいずれかに記載の粉供給装置。
【請求項９】
前記ホッパー内に配置され、前記排出口を２つ以上に仕切る固まり抑制部材を有する
請求項１〜８のいずれかに記載の粉供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−３７４７１（Ｐ２０１１−３７４７１Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８５８９０（Ｐ２００９−１８５８９０）
【出願日】平成２１年８月１０日（２００９．８．１０）
【出願人】（５０５１２６６１０）株式会社ニチレイフーズ (71)
【出願人】（５９４０３３７８７）千葉畜産工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１０日（２００９．８．１０）
【出願人】（５０５１２６６１０）株式会社ニチレイフーズ (71)
【出願人】（５９４０３３７８７）千葉畜産工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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