紛体供給装置
【課題】所定量の粉体を供給することができる粉体供給装置を提供することである。
【解決手段】ガイド部材７００が、排出口６００に設けられ、かつ円筒体２００底面に対して傾斜して設けられる。投入され貯留された粉体の全自重が排出口６００に加わるのを防止しつつ、所定量の粉体を底部に設けられた排出口６００から排出させることができる。また、回転羽根４０１，〜，４０４の回転およびガイド部材７００により積極的に粉体を掻き出すことができる。また、回転羽根４０１，〜，４０４を回転させることにより、円筒体２００内の底部近傍の粉体に攪拌作用を与え、排出の安定性を実現するとともに、排出口６００における詰まりを防止することができる。
【解決手段】ガイド部材７００が、排出口６００に設けられ、かつ円筒体２００底面に対して傾斜して設けられる。投入され貯留された粉体の全自重が排出口６００に加わるのを防止しつつ、所定量の粉体を底部に設けられた排出口６００から排出させることができる。また、回転羽根４０１，〜，４０４の回転およびガイド部材７００により積極的に粉体を掻き出すことができる。また、回転羽根４０１，〜，４０４を回転させることにより、円筒体２００内の底部近傍の粉体に攪拌作用を与え、排出の安定性を実現するとともに、排出口６００における詰まりを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を定量的に供給する紛体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紛体を定量的に取り出すために、紛体供給装置が使用されている。これらの紛体供給装置に関して日々研究開発が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、紛体を定量的に取り出すことができる定量取出装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１記載の定量取出装置は、粉粒状物を収容する空間を形成する一時貯留装置と、該一時貯留装置内の粉粒状物を下方から支持すると共に、略鉛直な軸線のまわりに回転して一時貯留装置内の粉粒状物を回転移動させる支持板と、一時貯留装置の側壁の下端部に形成され粉粒状物を取り出すための取出口と、取出口の近傍において一時貯留装置の内部に向って突出するスクレーパとを設け、支持板により運ばれた粉粒状物の一部をスクレーパで受け止めて、該スクレーパにより取出口に向って案内し、更に、取出口から排出して取り出すようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７７２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の定量取出装置では、紛粒状物に圧縮力をかけることなく粉状物を一定量取り出すことができる。
しかしながら、特許文献１記載の定量取出装置では、粘性の低い紛体の場合、適切に紛体を定量ずつ排出することができるが、粘性の高い紛体の場合、排出口において紛体が塊状となり、安定して供給することが困難となる。
【０００７】
本発明の目的は、所定量の粉体を確実に供給することができる粉体供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）
本発明に係る粉体供給装置は、円筒体の上部開口部より粉体を投入し、該投入され貯留された粉体を円筒体内の底部に設けられた回転羽根を水平回転させることで、円筒体底部に設けられた排出口より紛体を供給する粉体供給装置であって、排出口に設けられ、回転羽根の回転上流側に向かって、かつ、円筒体底面に対して傾斜したガイド部材を含む。
【０００９】
本発明に係る紛体供給装置においては、ガイド部材が、排出口に設けられ、かつ円筒体底面に対して傾斜して設けられる。
【００１０】
この場合、投入され貯留された紛体の自重により円筒体の底部、すなわち排出口近傍に粉体を移動させることができる。また、塊状となり易い紛体、または粘性を有する紛体であっても、回転羽根によりおされ、ガイド部材により紛体が受け止められ、排出口から確実に所定量の紛体の供給を行うことができる。
また、回転羽根を回転させることにより、円筒体内の底部近傍の紛体に攪拌作用を与え、供給の安定性を実現するとともに、排出口における詰まりを防止することができる。すなわち、円筒体内に投入された紛体の自重が、傾斜したガイド部材により支持されるので、直接排出口近傍の紛体に紛体の自重が加わることを防止することができる。その結果、供給の安定性を実現することができる。
【００１１】
（２）
第２の発明に係る粉体供給装置において、ガイド部材は、円筒体底部に対して高さを調整する高さ調整機構を備えるものである。
【００１２】
この場合、ガイド部材の高さ調整機構により、該ガイド部材の円筒体底部からの高さが、調整される。その結果、円筒体に投入され、貯留された同一性状の紛体に対して紛体の供給量を調整することができる。さらに、円筒体に該紛体と異なる性状の紛体が投入された場合でも、当該異なる性状の紛体に応じて紛体の供給量を調整することができる。すなわち、紛体の異なる性状に対しても、高さを調整することができ、詰り、または塊状（だま状）を防止することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００１３】
（３）
第３の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、排出口の開口幅を調整する排出口幅調整機構を備える。
【００１４】
この場合、ガイド部材の排出口幅調整機構により、排出口の開口幅が調整される。その結果、円筒体に投入され、貯留された同一性状の紛体に対して紛体の供給量を調整することができる。さらに、円筒体に該紛体と異なる性状の紛体が投入された場合でも、当該異なる性状の紛体に応じて紛体の供給量を調整することができる。すなわち、紛体の異なる性状に対しても、排出幅を調整することができ、詰り、または塊状（だま状）を防止することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００１５】
（４）
第４の発明に係る紛体供給装置は、円筒体を支持し、計量を行う計量装置をさらに備える。
【００１６】
この場合、計量装置により円筒体全体の計量を行うことができる。その結果、円筒体および該円筒体内に投入された貯留された紛体の計量値から、供給された紛体の計量値を算出することができる。したがって、確実に供給された紛体の計量を行うことができる。
【００１７】
（５）
第５の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、円筒体底面に対する傾斜角度を調整する角度調整部をさらに備える。
【００１８】
この場合、ガイド部材の傾斜角度部材により、該ガイド部材の円筒体底面に対する傾斜角度を調整することができる。その結果、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００１９】
（６）
第６の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、水平視角度を調整する水平角度調整機構を備える。
【００２０】
この場合、水平角度調整機構によりガイド部材の水平視角度を調整することができる。その結果、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００２１】
（７）
第７の発明に係る紛体供給装置において、水平視角度は、回転羽根の回転軸の中心に頂角を持つ。
【００２２】
この場合、紛体が回転羽根により攪拌される場合、回転羽根の軸に近い方から粉体が供給され、供給されない紛体が該回転羽根の軸に遠い方に移動され、供給される。したがって、排出口から均一に紛体を供給することができる。
【００２３】
（８）
第８の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、円筒体の底部外側より該円筒体の内側に延設する。
【００２４】
この場合、ガイド部材は、円筒体の底部外側より該円筒体の内側に延設して設けられるので、ガイド部材により排出口に案内された円筒体内の紛体を、円滑に円筒体の底部の外側に供給することができる。
【００２５】
（９）
第９の発明に係る紛体供給装置において、排出口は、回転羽根の回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられる。
【００２６】
この場合、排出口が回転羽根の回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられるので、回転羽根が回転して紛体が排出されるタイミングが排出口の全域において移動するので、回転羽根のトルクを下げることができる。また、粉体を排出するタイミングが移動するので、排出口の詰りを防止することができる。
【００２７】
（１０）
第１０の発明に係る紛体供給装置において、回転羽根の羽根は、垂直方向に対して傾斜して設けられる。
【００２８】
この場合、回転羽根の羽根が、垂直方向に対して傾斜して設けられるので、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
例えば、ガイド部材に対して迎え角を有する場合には、粉体を円筒体の底部に対して押し出すように力が加わるため、紛体の大量排出に適し、迎え角と逆の傾斜を有する場合には、少量排出に適する。
【００２９】
（１１）
第１１の発明に係る紛体供給装置において、制御部をさらに備え、制御部は、回転羽根の駆動を制御する。制御部は、計量装置からの計量値に基づいて、モータの駆動を制御する。制御部は、高さ調整機構を制御する。制御部は、排出口幅調整機構を制御する。制御部は、角度調整部を制御する。水平角度調整機構を制御する。
【００３０】
この場合、排出口からの粉体の供給量を所定量に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係る紛体供給装置の一例を示す模式的外観図である。
【図２】本実施形態に係る紛体供給装置の構成の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る紛体供給装置の筒体の内部構造を説明するための模式図である。
【図４】図３に示した排出口、ガイド部材の位置関係を説明するための模式的断面図である。
【図５】図４に示したガイド部材の他の例を示す模式図である。
【図６】ガイド部材のさらに他の例を示す模式図である。
【図７】ガイド部材のさらに他の例を示す模式図である。
【図８】ガイド部材のさらに他の例を示す模式図である。
【図９】図８に示したスライド部材の他の例を示す模式図である。
【図１０】回転羽根の他の例を示す模式図である。
【図１１】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１２】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１３】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１４】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１５】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１６】本実施形態に係る紛体供給装置の筒体の内部構造の他の例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態に係る紛体供給装置について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図１は本実施形態に係る紛体供給装置１００の一例を示す模式図であり、図２は、本実施形態に係る紛体供給装置１００の構成の一例を示す模式図であり、図３は本実施形態に係る紛体供給装置１００の円筒体２００の内部構造を説明するための模式図である。
【００３４】
図１および図３に示すように、紛体供給装置１００は、主に紛体投入装置８４０の下方に配置される。すなわち、紛体供給装置１００は、紛体投入装置８４０から投入された紛体を、袋Ｃに所定量ずつ供給するものである。紛体供給装置１００は、主に円筒体２００、軸３００、回転羽根４０１，〜，４０４、モータ５００、ガイド部材７００、制御部９００および筐体９７０からなる。
【００３５】
また、図１に示すように、モータ５００が配設されており、モータ５００の駆動力がベルト５１０を介して、軸３００に与えられる。また、図１および図３に示すように、円筒体２００の上面は開口して設けられ、紛体投入装置８４０から紛体が投入可能に設けられる。
また、紛体供給装置１００の円筒体２００の筒中央に鉛直方向に延在した軸３００が設けられる。軸３００の上端には、モータ５００が設けられており、下端は円筒体２００の底部に軸回転可能に固定され、下端部近傍には、回転羽根４０１，〜，４０４が設けられる。回転羽根４０１，〜，４０４は、軸３００に９０度ずつ均等に配設されている。また、円筒体２００の底面には、排出口６００が設けられ、袋Ｃの間には、漏斗５５０が設けられる。
【００３６】
図３に示すように、モータ５００が駆動されることにより、軸３００が矢印Ｒ１の方向に回転し、回転羽根４０１，〜，４０４が矢印Ｒ１の方向に従動回転する。その結果、円筒体２００の上面開口部から投入された紛体が、回転羽根４０１，〜，４０４に攪拌されるとともに、回転羽根４０１，〜，４０４によりおされた紛体がガイド部材７００を介して排出口６００から定量ずつ排出される。
【００３７】
また、図２に示すように、制御部９００は、ＣＰＵ（中央制御装置）９０１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９１０、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）９２０を含む。
【００３８】
制御部９００のＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９１０に目標重量データ９１１、取出前総重量データ９１２およびモータ回転角データ（パルス数）９１３等を記録する。
ここで、目標重量データ９１１は、供給すべき粉体の総重量が記録されたデータであり、取出前総重量データ９１２は、モータ５００を回転させる前の紛体供給装置１００の全重量、すなわち、紛体供給装置１００および紛体の合計重量で、かつモータ５００が回転される度に記録されたデータであり、モータ回転角データ９１３は、供給時に回転したモータ５００の回転角を記録したデータである。
【００３９】
また、図２に示すように、計量装置９６０は、重量検出器（ロードセル）からなる。制御部９００は、計量装置９６０により検出した負荷を受信して、紛体投入装置８４０を制御するとともに、モータ５００の駆動を制御する。
【００４０】
本実施の形態における制御部９００は、計量装置９６０により検出された負荷の変化に基づいて、紛体供給装置１００から供給された紛体の重量を求める。
すなわち、制御部９００のＣＰＵ９０１は、取出前総重量データ９１２から現在の計量装置９６０の負荷を減算して、実際に袋Ｃ内に供給された紛体の供給量を算出し、該供給量を目標重量データ９１１と比較して、モータ５００のフィードバック駆動（間欠駆動または所定駆動）を行う。
【００４１】
（ガイド部材７００）
次に、図４は、図３に示した排出口６００、ガイド部材７００の位置関係を説明するための模式的断面図である。
【００４２】
図４に示すように、ガイド部材７００は、固定部７１０、垂直部７２０および掻き出し部７３０からなる。本実施の形態においては、図４に示すように、ガイド部材７００の固定部７１０が円筒体２００の底裏面（外側）においてボルト等（図示せず）により固定される。また、ガイド部材７００の垂直部７２０は、固定部７１０と垂直に交差するよう設けられ、かつ排出口６００の一端側に接触するように配設されている。それにより、ガイド部材７００の垂直部７２０および掻き出し部７３０が円筒体２００の内部に進入して設けられる。また、掻き出し部７３０は、排出口６００の開口部の鉛直上方向を覆うように設けられている。
さらに、ガイド部材７００の掻き出し部７３０は、垂直部７２０から矢印Ｒ１と逆方向に角度θ傾斜して設けられる。ここで、角度θは、−９０度以上９０度以下の範囲からなる。
【００４３】
また、図４に示すように、掻き出し部７３０の先端は、回転羽根４０１，〜，４０４と隙間Ｓ１の間隔を維持して設けられる。回転羽根４０１，〜，４０４が矢印Ｒ１の方向に順次移動することにより、紛体が回転羽根４０１，〜，４０４によりおされて、掻き出し部７３０に接触し、排出口６００から下方に所定量ずつ排出される。この場合、ガイド部材７００の掻き出し部７３０が排出口６００の開口部の鉛直上方を覆っているため、ガイド部材７００よりも鉛直上方向に供給された紛体の全自重が排出口６００から排出される粉体に加わることを防止することができる。そのため、円筒体２００内に投入された紛体の量に左右されず、所定量の紛体を排出口６００から確実に供給することができる。
【００４４】
（他の例）
次に、図５は、図４に示したガイド部材７００の他の例を示す模式図である。
【００４５】
図５に示すように、紛体供給装置１００ａは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ａおよびスペーサＳＰ１，ＳＰ２を備える。
【００４６】
まず、図５（ａ）に示すように、ガイド部材７００ａの固定部７１０ａおよび円筒体２００の底裏面との間に高さＨ１のスペーサＳＰ１を設けることにより、掻き出し部７３０ａと円筒体２００の底面との距離Ｈ１ａを設けることができ、さらに掻き出し部７３０ａと回転羽根４０１，〜，４０４の隙間Ｓ２を設けることができる。
【００４７】
また、図５（ｂ）に示すように、ガイド部材７００ａの固定部７１０ａおよび円筒体２００の底面との間にスペーサＳＰ１の代わりに高さＨ２（Ｈ１＞Ｈ２）のスペーサＳＰ２を設けることにより、ガイド部材７００ａを矢印Ｙ１の方向に移動させることができ、掻き出し部７３０ａと円筒体２００の底面との距離Ｈ１ａを距離Ｈ２ａに変化させることができ、さらに掻き出し部７３０ａと回転羽根４０１，〜，４０４の隙間Ｓ２を隙間Ｓ３（Ｓ２＞Ｓ３）に変更することができる。したがって、ガイド部材７００ａは、円筒体２００の底面から掻き出し部７３０ａの先端までの距離を変化させることができる。その結果、排出口６００から供給される粉体の量は、円筒体２００と掻き出し部７３０ａとの距離Ｈ１ａ、Ｈ２ａに依存するため、粉体の供給量を調整することができる。
【００４８】
（さらに他の例）
図６は、ガイド部材７００のさらに他の例を示す模式図である。
【００４９】
図６に示すように、紛体供給装置１００ｂは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ｂおよびスペーサＳＰ３，ＳＰ４を備える。ガイド部材７００ｂは、固定部７１０ｂ、および掻き出し部７３０ｂからなる。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、固定部７１０ｂと円筒体２００の底裏面との間にスペーサＳＰ３が設けられている。そして、図６（ｂ）に示すように、スペーサＳＰ３をスペーサＳＰ４に変更することにより、ガイド部材７００ｂの掻き出し部７３０ｂの傾斜角度を矢印Ｒ３の方向に変化させることができる。その結果、排出口６００からの紛体の供給量を調整することができる。
【００５１】
（さらに他の例）
次いで、図７は、ガイド部材７００のさらに他の例を示す模式図である。
【００５２】
図７に示すように、紛体供給装置１００ｃは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ｃを備える。ガイド部材７００ｃは、固定部７１０ｃ、垂直部７２０ｃおよびスライド掻き出し部７３０ｃからなる。
【００５３】
図７（ａ）に示すように、ガイド部材７００ｃの固定部７１０ｃが円筒体２００の底裏面（外側）においてボルト等（図示せず）により固定される。また、ガイド部材７００ｃの垂直部７２０ｃは、固定部７１０ｃと垂直に交差するよう設けられ、かつ排出口６００の一端側に接触するように配設されている。それにより、ガイド部材７００ｃの垂直部７２０ｃおよびスライド掻き出し部７３０ｃが円筒体２００の内部に進入して設けられる。
【００５４】
さらに、ガイド部材７００ｃのスライド掻き出し部７３０ｃは、垂直部７２０と所定の角度で交差するように設けられる。図７（ａ）の場合、スライド掻き出し部７３０ｃにより排出口６００の開口部は、距離Ｌ１の幅で形成される。一方、図７（ｂ）に示すように、スライド掻き出し部７３０ｃが矢印Ｒ１の方向にスライド移動することにより、排出口６００の開口部は、距離Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）の幅に変化させることができる。その結果、排出口６００からの紛体の供給量を調整することができる。
【００５５】
（さらに他の例）
次いで、図８は、ガイド部材７００のさらに他の例を示す模式図である。
【００５６】
図８に示すように、紛体供給装置１００ｄは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ｄを備える。ガイド部材７００ｄは、円筒体２００の底裏面に取り付けるための長孔部を有する。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、ガイド部材７００ｄの長孔部の一方側を円筒体２００の底裏面に取り付けた場合、ガイド部材７００ｄの垂直部が排出口６００の一端側に接触している。また、図８（ｂ）に示すように、ガイド部材７００ｄの長孔部の他方側を円筒体２００の底裏面に取り付けた場合、ガイド部材７００ｄの垂直部が排出口６００の一端側に接触せず、排出口６００の中央近傍まで、矢印Ｒ１の逆方向（矢印−Ｒ１の方向）に移動する。
【００５８】
その結果、図８（ａ）に示す排出口６００の幅Ｌ３を、図８（ｂ）に示す排出口６００の幅Ｌ４に変化させることができる。その結果、図８（ｃ）に示すように、排出口６００の面積をガイド部材７００ｄによりハッチング分変化させることができ、排出口６００からの粉体の供給量を調整することができる。
【００５９】
（さらに他の例）
次に、図９は、図８に示したガイド部材７００ｄの他の例を示す模式図である。
【００６０】
図９（ａ）に示すように、紛体供給装置１００ｅにおいては、排出口６００ｅは、軸３００から放射状に形成されている。その結果、ガイド部材７００ｅがスライド移動することにより、図７（ａ）に示す排出口６００ｅの幅Ｌ５を幅Ｌ６に変化させることができ、排出口６００ｅの面積をガイド部材７００ｅにより変化させることができる。したがって、排出口６００ｅからの粉体の供給量を調整することができる。
【００６１】
また、図９（ｂ）に示すように、紛体供給装置１００ｆにおいては、排出口６００ｆは、軸３００から外側に連れて面積が細くなるよう形成されている。その結果、ガイド部材７００ｆがスライド移動することにより、図７（ｂ）に示す排出口６００ｆの幅Ｌ７を幅Ｌ８に変化させることができ、排出口６００ｆの面積をガイド部材７００ｆにより変化させることができる。したがって、排出口６００ｆからの粉体の供給量を調整することができる。
【００６２】
（さらに他の例）
図１０は、回転羽根４０１，〜，４０４の他の例を示す模式図である。
【００６３】
図１０に示すように、紛体供給装置１００ｇにおいては、回転羽根４０１ｇ，〜，４０４ｇが軸３００および進行方向（矢印Ｒ１）に対してすくい角が生じるように、角度θ１傾斜して設けられる。その結果、排出口６００からの供給量を調整することができ、排出口６００からの粉体の供給量を調整することができる。
【００６４】
（さらに他の例）
図１１は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００６５】
図１１に示すように、紛体供給装置１００ｈにおいては、回転羽根４０１ｈ，〜，４０４ｈが軸３００および進行方向（矢印Ｒ１）に対して抑え角となるよう角度θ２傾斜して設けられる。その結果、排出口６００からの粉体の供給量を調整することができる。
【００６６】
この場合、回転羽根の羽根が、垂直方向に対して傾斜して設けられるので、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
例えば、ガイド部材に対して迎え角を有する場合には、粉体を円筒体の底部に対して押し出すように力が加わるため、紛体の大量排出に適し、迎え角と逆の傾斜を有する場合には、少量排出に適する。
【００６７】
（さらに他の例）
図１２は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００６８】
図１２に示すように、紛体供給装置１００ｊにおいては、軸３００を中心として放射状に配置された回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊが、排出口６００の対角となる位置を同時に通過するように排出口６００が配置されている。
すなわち、放射状に配置された回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊに対して排出口６００が角度θ３だけずれて配設される。
【００６９】
その結果、回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊが排出口６００に一度に圧力を掛けて紛体を排出するのではなく、排出口６００の外側から内側に連れて徐々に圧力を掛けて排出を行うことができる。その結果、大きな力が回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊに一度に加わることを防止することができる。
【００７０】
すなわち、排出口６００が回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊの回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられるので、回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊが回転して紛体が排出されるタイミングが排出口６００の全域において移動するので、回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊのトルクを下げることができる。また、粉体を排出するタイミングが移動するので、排出口６００における粉体の詰りを防止することができる。また、モータ５００のトルク負荷を軽減することができる。
【００７１】
（さらに他の例）
図１３は、回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋのさらに他の例を示す模式図である。
【００７２】
図１３に示すように、紛体供給装置１００ｋにおいて回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋは、上方から見て湾曲形状からなる。この場合、円筒体２００の内側から外側に向けて紛体が移動されつつ、紛体が排出口６００から排出される。また、回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋが排出口６００に一度に圧力を掛けて紛体を排出するのではなく、排出口６００の外側から内側に連れて徐々に圧力を掛けて排出を行うことができる。その結果、大きな力が回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋに一度に加わることを防止することができ、モータ５００のトルク負荷を軽減することができる。
【００７３】
（さらに他の例）
次に、図１４は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００７４】
図１４に示すように、回転羽根４０１ｍ，〜，４０４ｍは、軸３００の近傍においては、羽根高さｈ１を有する。また、回転羽根４０１ｍの最外端は、羽根高さｈ２（ｈ１＞ｈ２）を有し、回転羽根４０２ｍの最外端は、羽根高さｈ３（ｈ１＞ｈ３）を有する。
また、図示していないが、回転羽根４０３ｍの最外端は、羽根高さｈ４を有し、回転羽根４０４ｍの最外端は、羽根高さｈ５を有する。
なお、羽根高さｈ３、ｈ４、ｈ５は、羽根高さｈ２と同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【００７５】
この場合、回転羽根４０１ｍ，〜，４０４ｍの高さが最外端に向かうに連れて低くなるので、円筒体２００内の最外端に溜まり易い紛体に対して、最外端においては、少量の粉体に圧力を与え、軸３００側の紛体には、大量の紛体に圧力を与えることで、排出口６００から均一に紛体を排出することができる。その結果、安定排出を実現することができる。
【００７６】
（さらに他の例）
次に、図１５は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００７７】
図１５に示すように、回転羽根４０１ｎ，〜，４０４ｎは、軸３００の近傍においては、羽根高さｈ１を有する。また、回転羽根４０１ｎの最外端は、羽根高さｈ１２（ｈ１＜ｈ１２）を有し、回転羽根４０２ｎの最外端は、羽根高さｈ１３（ｈ１＜ｈ１３）を有する。すなわち、回転羽根４０１ｎ，〜，４０４ｎは、軸３００の中心に頂角を有するように形成されている。
また、図示していないが、回転羽根４０３ｎの最外端は、羽根高さｈ１４を有し、回転羽根４０４ｎの最外端は、羽根高さｈ１５を有する。
なお、羽根高さｈ１３、ｈ１４、ｈ１５は、羽根高さｈ１２と同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【００７８】
この場合、回転羽根４０１ｎ，〜，４０４ｎの高さが最外端に向かうに連れて高くなるので、円筒体２００内の軸３００に溜まり易い紛体に対して、最外端においては、大量の粉体に圧力を与え、軸３００側の紛体には、少量の紛体に圧力を与えることで、排出口６００から均一に紛体を排出することができる。その結果、安定排出を実現することができる。
【００７９】
（本実施形態における効果）
以上のように、本実施形態に係る紛体供給装置１００によれば、回転羽根４０１，〜，４０４の回転およびガイド部材７００により積極的に紛体を掻き出すことができる。その結果、塊状となり易い紛体、または粘性を有する紛体であっても、排出口６００から確実に排出を行うことができる。
【００８０】
また、本実施の形態に係るガイド部材７００においては、掻き出し部７３０が排出口６００の開口部鉛直上方の大部分を覆っているため、ガイド部材７００よりも鉛直上方向に供給された紛体の全自重が排出口６００から排出される粉体に加わることを防止することができる。その結果、排出口６００から紛体の全自重による力で、紛体が排出されることを防止できる。
【００８１】
また、回転羽根４０１，〜，４０４を回転させることにより、円筒体２００内の底部近傍の紛体に攪拌作用を与え、排出の安定性を実現するとともに、排出口６００における詰まりを防止することができる。
【００８２】
また、計量装置９６０により円筒体２００全体の計量を行うことができる。その結果、円筒体２００および紛体の合計である計量値から、変化した計量値が、排出された紛体の計量値となるので、確実に排出された紛体の供給量を算出することができる。
【００８３】
また、紛体供給装置１００のガイド部材７００にスペーサＳＰ１，ＳＰ２、スペーサＳＰ３，ＳＰ４を設けることによりガイド部材７００の掻き出し部７３０の該ガイド部材７００の円筒体底部からの高さまたは角度を調整することができる。その結果、円筒体２００に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。
さらに、紛体供給装置１００の排出口６００の幅をガイド部材７００またはスライド掻き出し部７３０により排出口６００の幅を変化させることができるので、円筒体２００に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置１００の汎用性を向上させることができる。
【００８４】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各構成部との対応関係）
上記実施形態においては、円筒体２００が円筒体に相当し、回転羽根４０１，〜，４０４が回転羽根に相当し、排出口６００が排出口に相当し、紛体供給装置１００が粉体供給装置に相当し、ガイド部材７００がガイド部材に相当し、スペーサＳＰ１，ＳＰ２が高さ調整機構に相当し、スライド掻き出し部７３０ｃまたはガイド部材７００が排出口幅調整機構に相当し、計量装置９６０が計量装置に相当し、スペーサＳＰ３，ＳＰ４が角度調整部に相当する。
【００８５】
（変形例）
図１６は、本実施形態に係る紛体供給装置１００ｐの筒体の内部構造の他の例を説明するための模式図である。
【００８６】
図１６における紛体供給装置１００ｐは、図２の紛体供給装置１００にさらに、ガイド部材７００の高さ調整機構９３０、ガイド部材７００の角度調整機構９４０、回転羽根４０１，〜，４０４の羽根角変更機構９５０をさらに備える。
【００８７】
ガイド部材７００の高さ調整機構９３０は、スペーサＳＰ１，ＳＰ２の代わりに、ガイド部材７００の鉛直方向の移動を行う。また、角度調整機構９４０は、スペーサＳＰ３，ＳＰ４の代わりに、ガイド部材７００の角度θ方向の回動を行う。さらに、羽根角変更機構９５０は、軸３００内に設けられ、回転羽根４０１，〜，４０４の角度θ１，θ２の角度調整を行う。
【００８８】
具体的に、紛体制御装置１００ｐのテスト時において、制御部９００のＣＰＵ９０１は、計量装置９６０により検出した負荷を受信し続ける。ＣＰＵ９０１は、所定時間後に取出前総重量データ９１２から、受信した現在の計量装置９６０の負荷を減算して、実際に供給された紛体の供給量を算出し、該供給量を目標重量データ９１１と比較する。
その結果、目標重量データ９１１と差がある場合には、モータ５００、ガイド部材７００の高さ調整機構９３０、ガイド部材７００の角度調整機構９４０、回転羽根４０１，〜，４０４の羽根角変更機構９５０のうち、１の機構または複数の機構の制御を行う。そして、再度、実際に供給された紛体の供給量を算出し、該供給量を目標重量データ９１１と比較し、目標重量データ９１１と差がない場合に、当該制御を維持して、本格的なランニングを行う。
【００８９】
また、本実施の形態においては、回転羽根４０１，〜，４０４を４枚の羽根部材からなることとしているが、これに限定されず、他の任意の数の羽根部材からなることとしてもよい。
【００９０】
さらに、本実施の形態においては、袋Ｃ内に紛体を供給することとしているが、これに限定されず、排出口６００の下方に容器、スクリュー搬送機またはベルトコンベア等を配置し、容器内、スクリュー搬送機内またはベルトコンベア上に紛体を供給してもよい。
なお、その場合、ＣＰＵ９０１は、容器の場合にモータ５００の駆動を、上記実施と同様に間欠駆動させ、ベルトコンベアの場合には、連続駆動させる。
【００９１】
また、袋Ｃまたは容器の下方に、別途計量センサを配置し、袋Ｃ自身または容器自身を計量してもよい。
【００９２】
（請求項の各構成要素と変形例における各構成部との対応関係）
上記実施形態においては、円筒体２００が円筒体に相当し、回転羽根４０１，〜，４０４が回転羽根に相当し、排出口６００が排出口に相当し、紛体供給装置１００ｐが粉体供給装置に相当し、ガイド部材７００がガイド部材に相当し、高さ調整機構９３０が高さ調整機構に相当し、スライド掻き出し部７３０ｃまたはガイド部材７００ｄが排出口幅調整機構に相当し、計量装置９６０が計量装置に相当し、羽根角変更機構９５０が水平角度調整機構に相当し、角度調整機構９４０が角度調整部に相当する。
【００９３】
さらに、本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これらの作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 紛体供給装置
２００ 円筒体
４０１，〜，４０４ 回転羽根
６００ 排出口
７００ ガイド部材
７３０ｃ スライド掻き出し部
９６０ 計量装置
ＳＰ１，ＳＰ２ スペーサ
ＳＰ３，ＳＰ４ スペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を定量的に供給する紛体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紛体を定量的に取り出すために、紛体供給装置が使用されている。これらの紛体供給装置に関して日々研究開発が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、紛体を定量的に取り出すことができる定量取出装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１記載の定量取出装置は、粉粒状物を収容する空間を形成する一時貯留装置と、該一時貯留装置内の粉粒状物を下方から支持すると共に、略鉛直な軸線のまわりに回転して一時貯留装置内の粉粒状物を回転移動させる支持板と、一時貯留装置の側壁の下端部に形成され粉粒状物を取り出すための取出口と、取出口の近傍において一時貯留装置の内部に向って突出するスクレーパとを設け、支持板により運ばれた粉粒状物の一部をスクレーパで受け止めて、該スクレーパにより取出口に向って案内し、更に、取出口から排出して取り出すようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７７２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の定量取出装置では、紛粒状物に圧縮力をかけることなく粉状物を一定量取り出すことができる。
しかしながら、特許文献１記載の定量取出装置では、粘性の低い紛体の場合、適切に紛体を定量ずつ排出することができるが、粘性の高い紛体の場合、排出口において紛体が塊状となり、安定して供給することが困難となる。
【０００７】
本発明の目的は、所定量の粉体を確実に供給することができる粉体供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）
本発明に係る粉体供給装置は、円筒体の上部開口部より粉体を投入し、該投入され貯留された粉体を円筒体内の底部に設けられた回転羽根を水平回転させることで、円筒体底部に設けられた排出口より紛体を供給する粉体供給装置であって、排出口に設けられ、回転羽根の回転上流側に向かって、かつ、円筒体底面に対して傾斜したガイド部材を含む。
【０００９】
本発明に係る紛体供給装置においては、ガイド部材が、排出口に設けられ、かつ円筒体底面に対して傾斜して設けられる。
【００１０】
この場合、投入され貯留された紛体の自重により円筒体の底部、すなわち排出口近傍に粉体を移動させることができる。また、塊状となり易い紛体、または粘性を有する紛体であっても、回転羽根によりおされ、ガイド部材により紛体が受け止められ、排出口から確実に所定量の紛体の供給を行うことができる。
また、回転羽根を回転させることにより、円筒体内の底部近傍の紛体に攪拌作用を与え、供給の安定性を実現するとともに、排出口における詰まりを防止することができる。すなわち、円筒体内に投入された紛体の自重が、傾斜したガイド部材により支持されるので、直接排出口近傍の紛体に紛体の自重が加わることを防止することができる。その結果、供給の安定性を実現することができる。
【００１１】
（２）
第２の発明に係る粉体供給装置において、ガイド部材は、円筒体底部に対して高さを調整する高さ調整機構を備えるものである。
【００１２】
この場合、ガイド部材の高さ調整機構により、該ガイド部材の円筒体底部からの高さが、調整される。その結果、円筒体に投入され、貯留された同一性状の紛体に対して紛体の供給量を調整することができる。さらに、円筒体に該紛体と異なる性状の紛体が投入された場合でも、当該異なる性状の紛体に応じて紛体の供給量を調整することができる。すなわち、紛体の異なる性状に対しても、高さを調整することができ、詰り、または塊状（だま状）を防止することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００１３】
（３）
第３の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、排出口の開口幅を調整する排出口幅調整機構を備える。
【００１４】
この場合、ガイド部材の排出口幅調整機構により、排出口の開口幅が調整される。その結果、円筒体に投入され、貯留された同一性状の紛体に対して紛体の供給量を調整することができる。さらに、円筒体に該紛体と異なる性状の紛体が投入された場合でも、当該異なる性状の紛体に応じて紛体の供給量を調整することができる。すなわち、紛体の異なる性状に対しても、排出幅を調整することができ、詰り、または塊状（だま状）を防止することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００１５】
（４）
第４の発明に係る紛体供給装置は、円筒体を支持し、計量を行う計量装置をさらに備える。
【００１６】
この場合、計量装置により円筒体全体の計量を行うことができる。その結果、円筒体および該円筒体内に投入された貯留された紛体の計量値から、供給された紛体の計量値を算出することができる。したがって、確実に供給された紛体の計量を行うことができる。
【００１７】
（５）
第５の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、円筒体底面に対する傾斜角度を調整する角度調整部をさらに備える。
【００１８】
この場合、ガイド部材の傾斜角度部材により、該ガイド部材の円筒体底面に対する傾斜角度を調整することができる。その結果、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００１９】
（６）
第６の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、水平視角度を調整する水平角度調整機構を備える。
【００２０】
この場合、水平角度調整機構によりガイド部材の水平視角度を調整することができる。その結果、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
【００２１】
（７）
第７の発明に係る紛体供給装置において、水平視角度は、回転羽根の回転軸の中心に頂角を持つ。
【００２２】
この場合、紛体が回転羽根により攪拌される場合、回転羽根の軸に近い方から粉体が供給され、供給されない紛体が該回転羽根の軸に遠い方に移動され、供給される。したがって、排出口から均一に紛体を供給することができる。
【００２３】
（８）
第８の発明に係る紛体供給装置において、ガイド部材は、円筒体の底部外側より該円筒体の内側に延設する。
【００２４】
この場合、ガイド部材は、円筒体の底部外側より該円筒体の内側に延設して設けられるので、ガイド部材により排出口に案内された円筒体内の紛体を、円滑に円筒体の底部の外側に供給することができる。
【００２５】
（９）
第９の発明に係る紛体供給装置において、排出口は、回転羽根の回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられる。
【００２６】
この場合、排出口が回転羽根の回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられるので、回転羽根が回転して紛体が排出されるタイミングが排出口の全域において移動するので、回転羽根のトルクを下げることができる。また、粉体を排出するタイミングが移動するので、排出口の詰りを防止することができる。
【００２７】
（１０）
第１０の発明に係る紛体供給装置において、回転羽根の羽根は、垂直方向に対して傾斜して設けられる。
【００２８】
この場合、回転羽根の羽根が、垂直方向に対して傾斜して設けられるので、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
例えば、ガイド部材に対して迎え角を有する場合には、粉体を円筒体の底部に対して押し出すように力が加わるため、紛体の大量排出に適し、迎え角と逆の傾斜を有する場合には、少量排出に適する。
【００２９】
（１１）
第１１の発明に係る紛体供給装置において、制御部をさらに備え、制御部は、回転羽根の駆動を制御する。制御部は、計量装置からの計量値に基づいて、モータの駆動を制御する。制御部は、高さ調整機構を制御する。制御部は、排出口幅調整機構を制御する。制御部は、角度調整部を制御する。水平角度調整機構を制御する。
【００３０】
この場合、排出口からの粉体の供給量を所定量に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係る紛体供給装置の一例を示す模式的外観図である。
【図２】本実施形態に係る紛体供給装置の構成の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る紛体供給装置の筒体の内部構造を説明するための模式図である。
【図４】図３に示した排出口、ガイド部材の位置関係を説明するための模式的断面図である。
【図５】図４に示したガイド部材の他の例を示す模式図である。
【図６】ガイド部材のさらに他の例を示す模式図である。
【図７】ガイド部材のさらに他の例を示す模式図である。
【図８】ガイド部材のさらに他の例を示す模式図である。
【図９】図８に示したスライド部材の他の例を示す模式図である。
【図１０】回転羽根の他の例を示す模式図である。
【図１１】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１２】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１３】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１４】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１５】回転羽根のさらに他の例を示す模式図である。
【図１６】本実施形態に係る紛体供給装置の筒体の内部構造の他の例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態に係る紛体供給装置について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図１は本実施形態に係る紛体供給装置１００の一例を示す模式図であり、図２は、本実施形態に係る紛体供給装置１００の構成の一例を示す模式図であり、図３は本実施形態に係る紛体供給装置１００の円筒体２００の内部構造を説明するための模式図である。
【００３４】
図１および図３に示すように、紛体供給装置１００は、主に紛体投入装置８４０の下方に配置される。すなわち、紛体供給装置１００は、紛体投入装置８４０から投入された紛体を、袋Ｃに所定量ずつ供給するものである。紛体供給装置１００は、主に円筒体２００、軸３００、回転羽根４０１，〜，４０４、モータ５００、ガイド部材７００、制御部９００および筐体９７０からなる。
【００３５】
また、図１に示すように、モータ５００が配設されており、モータ５００の駆動力がベルト５１０を介して、軸３００に与えられる。また、図１および図３に示すように、円筒体２００の上面は開口して設けられ、紛体投入装置８４０から紛体が投入可能に設けられる。
また、紛体供給装置１００の円筒体２００の筒中央に鉛直方向に延在した軸３００が設けられる。軸３００の上端には、モータ５００が設けられており、下端は円筒体２００の底部に軸回転可能に固定され、下端部近傍には、回転羽根４０１，〜，４０４が設けられる。回転羽根４０１，〜，４０４は、軸３００に９０度ずつ均等に配設されている。また、円筒体２００の底面には、排出口６００が設けられ、袋Ｃの間には、漏斗５５０が設けられる。
【００３６】
図３に示すように、モータ５００が駆動されることにより、軸３００が矢印Ｒ１の方向に回転し、回転羽根４０１，〜，４０４が矢印Ｒ１の方向に従動回転する。その結果、円筒体２００の上面開口部から投入された紛体が、回転羽根４０１，〜，４０４に攪拌されるとともに、回転羽根４０１，〜，４０４によりおされた紛体がガイド部材７００を介して排出口６００から定量ずつ排出される。
【００３７】
また、図２に示すように、制御部９００は、ＣＰＵ（中央制御装置）９０１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９１０、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）９２０を含む。
【００３８】
制御部９００のＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９１０に目標重量データ９１１、取出前総重量データ９１２およびモータ回転角データ（パルス数）９１３等を記録する。
ここで、目標重量データ９１１は、供給すべき粉体の総重量が記録されたデータであり、取出前総重量データ９１２は、モータ５００を回転させる前の紛体供給装置１００の全重量、すなわち、紛体供給装置１００および紛体の合計重量で、かつモータ５００が回転される度に記録されたデータであり、モータ回転角データ９１３は、供給時に回転したモータ５００の回転角を記録したデータである。
【００３９】
また、図２に示すように、計量装置９６０は、重量検出器（ロードセル）からなる。制御部９００は、計量装置９６０により検出した負荷を受信して、紛体投入装置８４０を制御するとともに、モータ５００の駆動を制御する。
【００４０】
本実施の形態における制御部９００は、計量装置９６０により検出された負荷の変化に基づいて、紛体供給装置１００から供給された紛体の重量を求める。
すなわち、制御部９００のＣＰＵ９０１は、取出前総重量データ９１２から現在の計量装置９６０の負荷を減算して、実際に袋Ｃ内に供給された紛体の供給量を算出し、該供給量を目標重量データ９１１と比較して、モータ５００のフィードバック駆動（間欠駆動または所定駆動）を行う。
【００４１】
（ガイド部材７００）
次に、図４は、図３に示した排出口６００、ガイド部材７００の位置関係を説明するための模式的断面図である。
【００４２】
図４に示すように、ガイド部材７００は、固定部７１０、垂直部７２０および掻き出し部７３０からなる。本実施の形態においては、図４に示すように、ガイド部材７００の固定部７１０が円筒体２００の底裏面（外側）においてボルト等（図示せず）により固定される。また、ガイド部材７００の垂直部７２０は、固定部７１０と垂直に交差するよう設けられ、かつ排出口６００の一端側に接触するように配設されている。それにより、ガイド部材７００の垂直部７２０および掻き出し部７３０が円筒体２００の内部に進入して設けられる。また、掻き出し部７３０は、排出口６００の開口部の鉛直上方向を覆うように設けられている。
さらに、ガイド部材７００の掻き出し部７３０は、垂直部７２０から矢印Ｒ１と逆方向に角度θ傾斜して設けられる。ここで、角度θは、−９０度以上９０度以下の範囲からなる。
【００４３】
また、図４に示すように、掻き出し部７３０の先端は、回転羽根４０１，〜，４０４と隙間Ｓ１の間隔を維持して設けられる。回転羽根４０１，〜，４０４が矢印Ｒ１の方向に順次移動することにより、紛体が回転羽根４０１，〜，４０４によりおされて、掻き出し部７３０に接触し、排出口６００から下方に所定量ずつ排出される。この場合、ガイド部材７００の掻き出し部７３０が排出口６００の開口部の鉛直上方を覆っているため、ガイド部材７００よりも鉛直上方向に供給された紛体の全自重が排出口６００から排出される粉体に加わることを防止することができる。そのため、円筒体２００内に投入された紛体の量に左右されず、所定量の紛体を排出口６００から確実に供給することができる。
【００４４】
（他の例）
次に、図５は、図４に示したガイド部材７００の他の例を示す模式図である。
【００４５】
図５に示すように、紛体供給装置１００ａは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ａおよびスペーサＳＰ１，ＳＰ２を備える。
【００４６】
まず、図５（ａ）に示すように、ガイド部材７００ａの固定部７１０ａおよび円筒体２００の底裏面との間に高さＨ１のスペーサＳＰ１を設けることにより、掻き出し部７３０ａと円筒体２００の底面との距離Ｈ１ａを設けることができ、さらに掻き出し部７３０ａと回転羽根４０１，〜，４０４の隙間Ｓ２を設けることができる。
【００４７】
また、図５（ｂ）に示すように、ガイド部材７００ａの固定部７１０ａおよび円筒体２００の底面との間にスペーサＳＰ１の代わりに高さＨ２（Ｈ１＞Ｈ２）のスペーサＳＰ２を設けることにより、ガイド部材７００ａを矢印Ｙ１の方向に移動させることができ、掻き出し部７３０ａと円筒体２００の底面との距離Ｈ１ａを距離Ｈ２ａに変化させることができ、さらに掻き出し部７３０ａと回転羽根４０１，〜，４０４の隙間Ｓ２を隙間Ｓ３（Ｓ２＞Ｓ３）に変更することができる。したがって、ガイド部材７００ａは、円筒体２００の底面から掻き出し部７３０ａの先端までの距離を変化させることができる。その結果、排出口６００から供給される粉体の量は、円筒体２００と掻き出し部７３０ａとの距離Ｈ１ａ、Ｈ２ａに依存するため、粉体の供給量を調整することができる。
【００４８】
（さらに他の例）
図６は、ガイド部材７００のさらに他の例を示す模式図である。
【００４９】
図６に示すように、紛体供給装置１００ｂは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ｂおよびスペーサＳＰ３，ＳＰ４を備える。ガイド部材７００ｂは、固定部７１０ｂ、および掻き出し部７３０ｂからなる。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、固定部７１０ｂと円筒体２００の底裏面との間にスペーサＳＰ３が設けられている。そして、図６（ｂ）に示すように、スペーサＳＰ３をスペーサＳＰ４に変更することにより、ガイド部材７００ｂの掻き出し部７３０ｂの傾斜角度を矢印Ｒ３の方向に変化させることができる。その結果、排出口６００からの紛体の供給量を調整することができる。
【００５１】
（さらに他の例）
次いで、図７は、ガイド部材７００のさらに他の例を示す模式図である。
【００５２】
図７に示すように、紛体供給装置１００ｃは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ｃを備える。ガイド部材７００ｃは、固定部７１０ｃ、垂直部７２０ｃおよびスライド掻き出し部７３０ｃからなる。
【００５３】
図７（ａ）に示すように、ガイド部材７００ｃの固定部７１０ｃが円筒体２００の底裏面（外側）においてボルト等（図示せず）により固定される。また、ガイド部材７００ｃの垂直部７２０ｃは、固定部７１０ｃと垂直に交差するよう設けられ、かつ排出口６００の一端側に接触するように配設されている。それにより、ガイド部材７００ｃの垂直部７２０ｃおよびスライド掻き出し部７３０ｃが円筒体２００の内部に進入して設けられる。
【００５４】
さらに、ガイド部材７００ｃのスライド掻き出し部７３０ｃは、垂直部７２０と所定の角度で交差するように設けられる。図７（ａ）の場合、スライド掻き出し部７３０ｃにより排出口６００の開口部は、距離Ｌ１の幅で形成される。一方、図７（ｂ）に示すように、スライド掻き出し部７３０ｃが矢印Ｒ１の方向にスライド移動することにより、排出口６００の開口部は、距離Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）の幅に変化させることができる。その結果、排出口６００からの紛体の供給量を調整することができる。
【００５５】
（さらに他の例）
次いで、図８は、ガイド部材７００のさらに他の例を示す模式図である。
【００５６】
図８に示すように、紛体供給装置１００ｄは、ガイド部材７００の代わりにガイド部材７００ｄを備える。ガイド部材７００ｄは、円筒体２００の底裏面に取り付けるための長孔部を有する。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、ガイド部材７００ｄの長孔部の一方側を円筒体２００の底裏面に取り付けた場合、ガイド部材７００ｄの垂直部が排出口６００の一端側に接触している。また、図８（ｂ）に示すように、ガイド部材７００ｄの長孔部の他方側を円筒体２００の底裏面に取り付けた場合、ガイド部材７００ｄの垂直部が排出口６００の一端側に接触せず、排出口６００の中央近傍まで、矢印Ｒ１の逆方向（矢印−Ｒ１の方向）に移動する。
【００５８】
その結果、図８（ａ）に示す排出口６００の幅Ｌ３を、図８（ｂ）に示す排出口６００の幅Ｌ４に変化させることができる。その結果、図８（ｃ）に示すように、排出口６００の面積をガイド部材７００ｄによりハッチング分変化させることができ、排出口６００からの粉体の供給量を調整することができる。
【００５９】
（さらに他の例）
次に、図９は、図８に示したガイド部材７００ｄの他の例を示す模式図である。
【００６０】
図９（ａ）に示すように、紛体供給装置１００ｅにおいては、排出口６００ｅは、軸３００から放射状に形成されている。その結果、ガイド部材７００ｅがスライド移動することにより、図７（ａ）に示す排出口６００ｅの幅Ｌ５を幅Ｌ６に変化させることができ、排出口６００ｅの面積をガイド部材７００ｅにより変化させることができる。したがって、排出口６００ｅからの粉体の供給量を調整することができる。
【００６１】
また、図９（ｂ）に示すように、紛体供給装置１００ｆにおいては、排出口６００ｆは、軸３００から外側に連れて面積が細くなるよう形成されている。その結果、ガイド部材７００ｆがスライド移動することにより、図７（ｂ）に示す排出口６００ｆの幅Ｌ７を幅Ｌ８に変化させることができ、排出口６００ｆの面積をガイド部材７００ｆにより変化させることができる。したがって、排出口６００ｆからの粉体の供給量を調整することができる。
【００６２】
（さらに他の例）
図１０は、回転羽根４０１，〜，４０４の他の例を示す模式図である。
【００６３】
図１０に示すように、紛体供給装置１００ｇにおいては、回転羽根４０１ｇ，〜，４０４ｇが軸３００および進行方向（矢印Ｒ１）に対してすくい角が生じるように、角度θ１傾斜して設けられる。その結果、排出口６００からの供給量を調整することができ、排出口６００からの粉体の供給量を調整することができる。
【００６４】
（さらに他の例）
図１１は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００６５】
図１１に示すように、紛体供給装置１００ｈにおいては、回転羽根４０１ｈ，〜，４０４ｈが軸３００および進行方向（矢印Ｒ１）に対して抑え角となるよう角度θ２傾斜して設けられる。その結果、排出口６００からの粉体の供給量を調整することができる。
【００６６】
この場合、回転羽根の羽根が、垂直方向に対して傾斜して設けられるので、円筒体に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置の汎用性を向上させることができる。
例えば、ガイド部材に対して迎え角を有する場合には、粉体を円筒体の底部に対して押し出すように力が加わるため、紛体の大量排出に適し、迎え角と逆の傾斜を有する場合には、少量排出に適する。
【００６７】
（さらに他の例）
図１２は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００６８】
図１２に示すように、紛体供給装置１００ｊにおいては、軸３００を中心として放射状に配置された回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊが、排出口６００の対角となる位置を同時に通過するように排出口６００が配置されている。
すなわち、放射状に配置された回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊに対して排出口６００が角度θ３だけずれて配設される。
【００６９】
その結果、回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊが排出口６００に一度に圧力を掛けて紛体を排出するのではなく、排出口６００の外側から内側に連れて徐々に圧力を掛けて排出を行うことができる。その結果、大きな力が回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊに一度に加わることを防止することができる。
【００７０】
すなわち、排出口６００が回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊの回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられるので、回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊが回転して紛体が排出されるタイミングが排出口６００の全域において移動するので、回転羽根４０１ｊ，〜，４０４ｊのトルクを下げることができる。また、粉体を排出するタイミングが移動するので、排出口６００における粉体の詰りを防止することができる。また、モータ５００のトルク負荷を軽減することができる。
【００７１】
（さらに他の例）
図１３は、回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋのさらに他の例を示す模式図である。
【００７２】
図１３に示すように、紛体供給装置１００ｋにおいて回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋは、上方から見て湾曲形状からなる。この場合、円筒体２００の内側から外側に向けて紛体が移動されつつ、紛体が排出口６００から排出される。また、回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋが排出口６００に一度に圧力を掛けて紛体を排出するのではなく、排出口６００の外側から内側に連れて徐々に圧力を掛けて排出を行うことができる。その結果、大きな力が回転羽根４０１ｋ，〜，４０４ｋに一度に加わることを防止することができ、モータ５００のトルク負荷を軽減することができる。
【００７３】
（さらに他の例）
次に、図１４は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００７４】
図１４に示すように、回転羽根４０１ｍ，〜，４０４ｍは、軸３００の近傍においては、羽根高さｈ１を有する。また、回転羽根４０１ｍの最外端は、羽根高さｈ２（ｈ１＞ｈ２）を有し、回転羽根４０２ｍの最外端は、羽根高さｈ３（ｈ１＞ｈ３）を有する。
また、図示していないが、回転羽根４０３ｍの最外端は、羽根高さｈ４を有し、回転羽根４０４ｍの最外端は、羽根高さｈ５を有する。
なお、羽根高さｈ３、ｈ４、ｈ５は、羽根高さｈ２と同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【００７５】
この場合、回転羽根４０１ｍ，〜，４０４ｍの高さが最外端に向かうに連れて低くなるので、円筒体２００内の最外端に溜まり易い紛体に対して、最外端においては、少量の粉体に圧力を与え、軸３００側の紛体には、大量の紛体に圧力を与えることで、排出口６００から均一に紛体を排出することができる。その結果、安定排出を実現することができる。
【００７６】
（さらに他の例）
次に、図１５は、回転羽根４０１，〜，４０４のさらに他の例を示す模式図である。
【００７７】
図１５に示すように、回転羽根４０１ｎ，〜，４０４ｎは、軸３００の近傍においては、羽根高さｈ１を有する。また、回転羽根４０１ｎの最外端は、羽根高さｈ１２（ｈ１＜ｈ１２）を有し、回転羽根４０２ｎの最外端は、羽根高さｈ１３（ｈ１＜ｈ１３）を有する。すなわち、回転羽根４０１ｎ，〜，４０４ｎは、軸３００の中心に頂角を有するように形成されている。
また、図示していないが、回転羽根４０３ｎの最外端は、羽根高さｈ１４を有し、回転羽根４０４ｎの最外端は、羽根高さｈ１５を有する。
なお、羽根高さｈ１３、ｈ１４、ｈ１５は、羽根高さｈ１２と同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【００７８】
この場合、回転羽根４０１ｎ，〜，４０４ｎの高さが最外端に向かうに連れて高くなるので、円筒体２００内の軸３００に溜まり易い紛体に対して、最外端においては、大量の粉体に圧力を与え、軸３００側の紛体には、少量の紛体に圧力を与えることで、排出口６００から均一に紛体を排出することができる。その結果、安定排出を実現することができる。
【００７９】
（本実施形態における効果）
以上のように、本実施形態に係る紛体供給装置１００によれば、回転羽根４０１，〜，４０４の回転およびガイド部材７００により積極的に紛体を掻き出すことができる。その結果、塊状となり易い紛体、または粘性を有する紛体であっても、排出口６００から確実に排出を行うことができる。
【００８０】
また、本実施の形態に係るガイド部材７００においては、掻き出し部７３０が排出口６００の開口部鉛直上方の大部分を覆っているため、ガイド部材７００よりも鉛直上方向に供給された紛体の全自重が排出口６００から排出される粉体に加わることを防止することができる。その結果、排出口６００から紛体の全自重による力で、紛体が排出されることを防止できる。
【００８１】
また、回転羽根４０１，〜，４０４を回転させることにより、円筒体２００内の底部近傍の紛体に攪拌作用を与え、排出の安定性を実現するとともに、排出口６００における詰まりを防止することができる。
【００８２】
また、計量装置９６０により円筒体２００全体の計量を行うことができる。その結果、円筒体２００および紛体の合計である計量値から、変化した計量値が、排出された紛体の計量値となるので、確実に排出された紛体の供給量を算出することができる。
【００８３】
また、紛体供給装置１００のガイド部材７００にスペーサＳＰ１，ＳＰ２、スペーサＳＰ３，ＳＰ４を設けることによりガイド部材７００の掻き出し部７３０の該ガイド部材７００の円筒体底部からの高さまたは角度を調整することができる。その結果、円筒体２００に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。
さらに、紛体供給装置１００の排出口６００の幅をガイド部材７００またはスライド掻き出し部７３０により排出口６００の幅を変化させることができるので、円筒体２００に投入され、貯留された紛体の性状に対して紛体の供給量を調整することができる。したがって、紛体供給装置１００の汎用性を向上させることができる。
【００８４】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各構成部との対応関係）
上記実施形態においては、円筒体２００が円筒体に相当し、回転羽根４０１，〜，４０４が回転羽根に相当し、排出口６００が排出口に相当し、紛体供給装置１００が粉体供給装置に相当し、ガイド部材７００がガイド部材に相当し、スペーサＳＰ１，ＳＰ２が高さ調整機構に相当し、スライド掻き出し部７３０ｃまたはガイド部材７００が排出口幅調整機構に相当し、計量装置９６０が計量装置に相当し、スペーサＳＰ３，ＳＰ４が角度調整部に相当する。
【００８５】
（変形例）
図１６は、本実施形態に係る紛体供給装置１００ｐの筒体の内部構造の他の例を説明するための模式図である。
【００８６】
図１６における紛体供給装置１００ｐは、図２の紛体供給装置１００にさらに、ガイド部材７００の高さ調整機構９３０、ガイド部材７００の角度調整機構９４０、回転羽根４０１，〜，４０４の羽根角変更機構９５０をさらに備える。
【００８７】
ガイド部材７００の高さ調整機構９３０は、スペーサＳＰ１，ＳＰ２の代わりに、ガイド部材７００の鉛直方向の移動を行う。また、角度調整機構９４０は、スペーサＳＰ３，ＳＰ４の代わりに、ガイド部材７００の角度θ方向の回動を行う。さらに、羽根角変更機構９５０は、軸３００内に設けられ、回転羽根４０１，〜，４０４の角度θ１，θ２の角度調整を行う。
【００８８】
具体的に、紛体制御装置１００ｐのテスト時において、制御部９００のＣＰＵ９０１は、計量装置９６０により検出した負荷を受信し続ける。ＣＰＵ９０１は、所定時間後に取出前総重量データ９１２から、受信した現在の計量装置９６０の負荷を減算して、実際に供給された紛体の供給量を算出し、該供給量を目標重量データ９１１と比較する。
その結果、目標重量データ９１１と差がある場合には、モータ５００、ガイド部材７００の高さ調整機構９３０、ガイド部材７００の角度調整機構９４０、回転羽根４０１，〜，４０４の羽根角変更機構９５０のうち、１の機構または複数の機構の制御を行う。そして、再度、実際に供給された紛体の供給量を算出し、該供給量を目標重量データ９１１と比較し、目標重量データ９１１と差がない場合に、当該制御を維持して、本格的なランニングを行う。
【００８９】
また、本実施の形態においては、回転羽根４０１，〜，４０４を４枚の羽根部材からなることとしているが、これに限定されず、他の任意の数の羽根部材からなることとしてもよい。
【００９０】
さらに、本実施の形態においては、袋Ｃ内に紛体を供給することとしているが、これに限定されず、排出口６００の下方に容器、スクリュー搬送機またはベルトコンベア等を配置し、容器内、スクリュー搬送機内またはベルトコンベア上に紛体を供給してもよい。
なお、その場合、ＣＰＵ９０１は、容器の場合にモータ５００の駆動を、上記実施と同様に間欠駆動させ、ベルトコンベアの場合には、連続駆動させる。
【００９１】
また、袋Ｃまたは容器の下方に、別途計量センサを配置し、袋Ｃ自身または容器自身を計量してもよい。
【００９２】
（請求項の各構成要素と変形例における各構成部との対応関係）
上記実施形態においては、円筒体２００が円筒体に相当し、回転羽根４０１，〜，４０４が回転羽根に相当し、排出口６００が排出口に相当し、紛体供給装置１００ｐが粉体供給装置に相当し、ガイド部材７００がガイド部材に相当し、高さ調整機構９３０が高さ調整機構に相当し、スライド掻き出し部７３０ｃまたはガイド部材７００ｄが排出口幅調整機構に相当し、計量装置９６０が計量装置に相当し、羽根角変更機構９５０が水平角度調整機構に相当し、角度調整機構９４０が角度調整部に相当する。
【００９３】
さらに、本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これらの作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 紛体供給装置
２００ 円筒体
４０１，〜，４０４ 回転羽根
６００ 排出口
７００ ガイド部材
７３０ｃ スライド掻き出し部
９６０ 計量装置
ＳＰ１，ＳＰ２ スペーサ
ＳＰ３，ＳＰ４ スペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体の上部開口部より粉体を投入し、該投入され貯留された粉体を前記円筒体内の底部に設けられた回転羽根を水平回転させることで、前記円筒体底部に設けられた排出口より前記紛体を排出する粉体供給装置であって、
前記排出口に設けられ、前記回転羽根の回転上流側に向かって、かつ、前記円筒体底面に対して傾斜したガイド部材を含むことを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記円筒体底部に対して高さを調整する高さ調整機構を備えることを特徴とする請求項１記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記排出口の開口幅を調整する排出口幅調整機構を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の紛体供給装置。
【請求項４】
前記円筒体を支持し、計量を行う計量装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項５】
前記ガイド部材は、前記円筒体底面に対する傾斜角度を調整する角度調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、水平視角度を調整する水平角度調整機構を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項７】
前記水平視角度は、前記回転羽根の回転軸の中心に頂角を持つことを特徴とする請求項６項に記載の紛体供給装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記円筒体の底部外側より該円筒体の内側に延設することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項９】
前記排出口は、前記回転羽根の回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項１０】
前記回転羽根の羽根は、垂直方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項１】
円筒体の上部開口部より粉体を投入し、該投入され貯留された粉体を前記円筒体内の底部に設けられた回転羽根を水平回転させることで、前記円筒体底部に設けられた排出口より前記紛体を排出する粉体供給装置であって、
前記排出口に設けられ、前記回転羽根の回転上流側に向かって、かつ、前記円筒体底面に対して傾斜したガイド部材を含むことを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記円筒体底部に対して高さを調整する高さ調整機構を備えることを特徴とする請求項１記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記排出口の開口幅を調整する排出口幅調整機構を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の紛体供給装置。
【請求項４】
前記円筒体を支持し、計量を行う計量装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項５】
前記ガイド部材は、前記円筒体底面に対する傾斜角度を調整する角度調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、水平視角度を調整する水平角度調整機構を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項７】
前記水平視角度は、前記回転羽根の回転軸の中心に頂角を持つことを特徴とする請求項６項に記載の紛体供給装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記円筒体の底部外側より該円筒体の内側に延設することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項９】
前記排出口は、前記回転羽根の回転軸からの放射方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【請求項１０】
前記回転羽根の羽根は、垂直方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の紛体供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−８６９１２（Ｐ２０１２−８６９１２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２４３０（Ｐ２０１０−２３２４３０）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（５９９１２４９０９）株式会社イシダエンジニアリング (10)
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（５９９１２４９０９）株式会社イシダエンジニアリング (10)
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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