JP2003231587A - 流動性物質の排出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ホッパーの排出口をバルブで閉じた後も微量
の粉粒状物質の排出を可能とした粉粒状物質の排出方法
を提供する。 【解決手段】 下部円錐部に排出口２を有し、粉粒状物
質を収容可能なホッパー１内において垂直方向に昇降可
能としたバルブ３により排出口２を開閉し、排出口２の
開放により粉粒状物質を供給可能とした流動性物質の排
出方法において、設定値の範囲内において全開状態から
規定値に達する毎にバルブ３を段階的に下降させて排出
量を計量、調節し、バルブ３が排出口２を密閉した後、
振動によるバルブ３の偏心によって密閉部材１３と排出
口２との間に形成された環状の隙間Ｓから設定値に達す
るまで微量の粉粒状物質を排出するようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉状物質や粒状物
質等の流動性を有する物質を排出する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】医薬品、食品、化学品等の広い産業分野
においては、粉状物質や粒状物質等の流動性を有する多
種類の物質が製品化のための原料として使用されてい
る。これらの粉状物質あるいは粒状物質等の流動性を有
する物質（以下、単に流動性物質と称する）は、内容成
分を異にする種類毎に別々のホッパーに収容して保管さ
れており、数種類の流動性物質を混合するために各ホッ
パーは所定の位置に移送され、必要量の流動性物質が他
の容器に排出、供給される。

【０００３】このような流動性物質の排出方法として
は、例えば、特願平９−２７９３３２号（特開平１１−
１０００９１号）で開示される技術が提供されている。
この排出方法に使用する流動性物質２を収容したホッパ
ー１は、その内部にコーン型バルブ４を有しており、こ
のバルブ４はホッパー１の底面（下部円錐部の中央）に
形成した排出口３を開閉可能となっている。そして、常
態ではこのバルブ４は最下点位置にあって排出口３を密
に閉じている。

【０００４】バルブ４には長尺なロッド５が垂直上方に
連結してあり、このロッド５の上端部はホッパー１を貫
通して上方に突出している。そして、ホッパー１の上方
に設置した昇降装置７によってロッド５を垂直方向に上
下動させることにより、バルブ４は排出口３に対して上
下の相対位置関係を変えることができるので、バルブ４
を上昇させて排出口３を開くことにより流動性物質２を
排出して他の容器に供給することができ、必要量を排出
した後はバルブ４を下降させて排出口３を閉じればよ
い。

【０００５】そして、バルブ４は、昇降装置７に付設し
た振動発生体１８によって振動が与えられているので、
粉粒状物質はブリッジ現象を生ずることなく排出され、
投入量が設定値に近づくとバルブ４を下降させて排出口
３との間の排出流路空間を狭めて排出量を調節、制御す
るようになっている。そして、投入量が設定値になると
バルブ４は排出口３を閉じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
において、排出口３の内周面にはＯリングが嵌め込んで
あり、バルブ４はこのＯリングの内周面に圧接して排出
口３を密に閉じるようになっている。バルブ４をこのＯ
リング内に嵌め入れた時、バルブ４の外周面とＯリング
の内周面とは線接触となり、密に接合するので、排出は
完全に停止し、振動を与えてもバルブ４とＯリングとの
間には隙間を生ずることはなく、粉粒状物質の微調整排
出はできないものであった。従って、バルブ４を下降さ
せつつ排出量を微調整するとしても、バルブ４が排出口
３を密に閉じた後は排出ができず、投入量にはあらかじ
め決められた重量設定値の±５％前後の誤差を生じてい
た。

【０００７】本発明は、上記する従来の流動性物質の排
出方法において生じる投入量の誤差に鑑み、バルブを排
出口内に嵌め入れた後も微量の粉粒状物質の排出を可能
とし、設定された投入量を確保することのできる粉粒状
物質の排出方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記する目的を達成する
ために本発明流動性物質の排出方法は、下部円錐部に排
出口を有し、粉粒状物質を収容可能なホッパー内におい
て垂直方向に昇降可能としたバルブにより排出口を開閉
し、排出口の開放により粉粒状物質を供給可能とした流
動性物質の排出方法において、設定値の範囲内において
全開状態から規定値に達する毎にバルブ３を段階的に下
降させて排出量を計量、調節し、バルブ３が排出口２を
密閉した後、振動によるバルブ３の偏心によって密閉部
材１３と排出口２との間に形成された環状の隙間Ｓから
設定値に達するまで微量の粉粒状物質を排出するように
したものである。バルブ３は、全開状態から粉粒状物質
を排出しつつ振動を与え、あるいは、全開状態から粉粒
状物質を排出後、ある規定値以降において振動を与える
ようにしてある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明排出方法に
使用する排出装置の一実施形態を示すものであり、同図
において符号１は、粉状物質あるいは粒状物質等の流動
性物質Ａを収容可能なホッパー１であり、立設可能なホ
ッパー１の下部円錐部の中央には排出口２が形成してあ
る。そして、このホッパー１内には、コーン型バルブ３
が垂直方向へ上下動可能に収容してあり、バルブ３は排
出口２を開閉可能となっている。

【００１０】バルブ３の上部にはロッド４が垂直状態で
連結してある。このロッド４の上端部はホッパー１から
上方に突出させ、上端に連結したフランジ（大径頭部）
５をホッパー１の上部に固定した筒状スペーサー６の上
に載せることによりバルブ３の最下点位置を決めてお
り、常態ではバルブ３は排出口２を閉じた状態を維持す
るようになっている。

【００１１】また、図１において符号７は、昇降部材８
と昇降機構９および振動発生体１０を有する昇降装置で
あり、この昇降装置７は、前記した従来の開示技術で使
用される昇降装置と同じ構造のものである。

【００１２】上記のような全体的構成は、基本的には前
記した従来の開示技術と同じであるが、本発明において
は、ホッパー１から排出口２にかけての内周面を平滑面
に形成するとともにバルブ３は、常態では密閉部材を介
して排出口２を密に閉じており、バルブ３を振動させる
ことによって粉粒状物質Ａを微量ずつ排出することがで
きるようにしたことに特徴を有している。

【００１３】このため、図２に示すように、ホッパー１
の円錐部中央の排出孔１１には環状の排出部材１２を一
体的に固定して排出口２を形成してある。特に、ホッパ
ー１の下端と排出部材１２の上端とは段差を生ずること
のないように突き合わせ、溶接して固定することによ
り、ホッパー１から排出部材１２にかけての内周面は平
滑面に仕上げてある。

【００１４】また、バルブ３の下端外周面に形成した環
状の凹部内には、適度の伸縮弾性を有するシリコンゴム
のような材質からなる環状の密閉部材１３が嵌め込んで
設けてある。この、密閉部材１３は円周内外方向へ伸縮
可能であり、常態では外方向へ膨出してその外周径は、
バルブ３下端の外周径よりも大きくなっている。従っ
て、バルブ３が下降して排出口２、即ち、排出部材１２
内に入った時、密閉部材１３は径を縮めて排出部材１２
内に密に嵌まるようになる。

【００１５】図３は、密閉部材１３をバルブ２の下部外
周面に取り付ける場合の一例を示すものであり、密閉部
材１３は、バルブ３と、このバルブ３の下面に固定可能
な円板状とした挟持部材１４との間に挟持して固定して
ある。

【００１６】このために、ロッド４の下部は上部よりも
径を細くしてバルブ３内を貫通しており、ロッド４下端
に形成したネジ部１５は挟持部材１４を貫通して下方に
突出している。そして、挟持部材１４に下方から差し込
んだスペーサー１６を介して上下からネジ部１５にナッ
ト１７を締め付けることにより挟持部材１４はバルブ３
の下面に固定される。

【００１７】バルブ３と挟持部材１４との接合外周面に
は環状の取付け凹部１８を形成し、この凹部１８内に密
閉部材１３を嵌め込んで取り付ければよい。尚、バルブ
３は、ロッド４の大径部と挟持部材１４との間に固定状
態となる。

【００１８】本発明方法に使用する排出装置は上記の構
成であり、次に、ホッパー１内の粉粒状物質Ａを排出す
る方法について説明する。倉庫のような場所に保管され
ているホッパー１群から必要な内容成分を有している粉
粒状物質Ａを収容したホッパー１を選び、昇降装置７の
下方位置に立設して定置する。ホッパー１の下方には粉
粒状物質Ａを投入すべき計量容器１９が設置されてお
り、この計量容器１９は計量器２０上に定置してある。

【００１９】従来と同様、昇降機構９によって昇降部材
８を下降させ、昇降部材８の下部に設けた電磁石２１を
ロッド４上端のフランジ５に吸着させる。次に、昇降部
材８を上昇させればロッド４も上昇するので、バルブ３
は排出口２内から引き上げられて排出口２を開放し、粉
粒状物質Ａの排出が可能となる。この時、振動発生体１
０によって昇降部材８は振動しているので、この振動は
電磁石２１からフランジ５を通してロッド４に伝わり、
バルブ３が振動する。そして、粉粒状物質Ａはブリッジ
現象を生ずることなく流出が促進される。

【００２０】当初は、排出口２を全開状態として、あら
かじめ決められた量の粉粒状物質Ａを計量容器１９に投
入する。排出途中の投入量、即ち、計量器２０による計
量値があらかじめ決められた値（規定値）に達するとバ
ルブ３を下げて排出口２の排出空間を狭める。前記した
ように、ホッパー１の下部は円錐形状となっているの
で、円形状としたバルブ３の上下位置関係によってホッ
パー１とバルブ３間に形成される円形の排出空間（排出
面積）を変えることができる。

【００２１】次の段階で投入量が規定値に達するとバル
ブ３を更に下げる。このようにして、バルブ３の高さ位
置を規定値毎に段階的に下げることにより排出空間を狭
めて投入量を制御する。投入量が、ほぼ設定値に近くな
るとバルブ３を排出口２内に入れ、その後は振動による
微量排出によってあらかじめ決められた設定値に達する
ようにする。

【００２２】計量容器１９に最終的に設定値が１００Ｋ
ｇの粉粒状物質Ａを投入する場合、初期の全開状態での
投入規定値を８０Ｋｇとし、計量器２０が投入量を８０
Ｋｇと計測するとバルブ３を下げる。次に、投入規定値
が９０Ｋｇに達するとバルブ３を下げる。このようにし
て、例えば、投入規定値が８０Ｋｇから９０→９５→９
７→９９Ｋｇとなる毎にバルブ３の高さ位置を段階的に
変えて投入量を制御する。規定値が９９％に達した時、
バルブ３を排出口２内に嵌め入れ、更に振動を継続す
る。

【００２３】前記のように、バルブ３の外周面には密閉
部材１３を嵌め込み、この密閉部材１３が排出口２の内
面に接している。そして、密閉部材１３は円周方向への
伸縮弾性を有しているので、バルブ３が振動によって水
平横方向、例えば、図４に示すように左側に片寄ってバ
ルブ３の中心が排出口２の中心から偏心した時、バルブ
３が片寄った方向の密閉部材１３は排出口２内面との間
に押しつぶされた状態になるとともに反対側の密閉部材
１３はバルブ３の偏心により同じ方向（左方向）へ引か
れた状態となってあたかも楕円形状に変形し、密閉部材
１３と排出口２、即ち、排出部材１２との間には瞬間的
に円周状の隙間Ｓが形成されることになる。

【００２４】バルブ３を通して粉粒状物質Ａにも振動が
与えられているので、粉粒状物質Ａはこの隙間Ｓから流
出して計量容器１９に投入されることになる。前記の隙
間Ｓは、バルブ３の振動によって円周方向に変則的に形
成されるが、この隙間Ｓからの投入量は微量なものであ
り、計量器２０が微量投入値を計測し、投入設定値（１
００Ｋｇ）を計測した時、振動を停止する信号を送って
振動発生体１０を停止させる。バルブ３は振動停止によ
ってその中心は排出口２の中心と一致し、密閉部材１３
は円周方向に膨出するので排出口２を完全に閉じること
になり、その後は粉粒状物質Ａが流出することはない。

【００２５】昇降装置７や計量器２１等はコンピュータ
２２によって管理されているので、昇降装置７の運転開
始、投入途中の規定値や最終設定値等の計測、振動発生
体１０の振動停止および昇降装置７の運転停止等は自動
的に管理することができる。粉粒状物質Ａの排出が終了
したら、電磁石２１とフランジ５との励磁を切って昇降
部材７を元の位置に上昇させ、ホッパー１を元の位置ま
で移送させる。

【００２６】従って、投入途中における規定値を計量器
２０が計量し、その結果はコンピュータ２２を介して昇
降機構９に信号を送り、昇降機構９から昇降部材８によ
ってバルブ３を下降させる。また、バルブ３の段階的な
下降高さ位置は、排出口２とバルブ３との相対的位置関
係による排出面積を計算することによってコンピュータ
２２に入力しておき、昇降機構９を制御すればよい。

【００２７】以上の操作によって排出する粉粒状物質Ａ
の性状は、流動性の良い物質あるいは流動性の悪い物質
等の両方に適応できる。しかし、流動性の良い物質の場
合には、最初から振動を与える必要はなく、バルブ３が
ある規定値以降に下降した時点で振動するようにしても
よい。ただし、その位置は、粉粒状物質の性状によって
決定される。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明した本発明排出方法によれ
ば、バルブ３を上昇させて排出口２を開放し、粉粒状物
質Ａを計量容器１９に投入するに際し、バルブ３を全開
状態としてあらかじめ止めた投入設定値の必要量（規定
値）を計測した時、バルブ３の位置を下げ、次の規定値
を計測した時に更にバルブ３を下げるように規定値に達
した段階でバルブ３を下げるようにしたので、計量容器
１９には投入量を異にして段階的に粉粒状物質Ａを投入
することができる。

【００２９】そして、最終的には規定値としてあらかじ
め決められた値に達した時点でバルブ３を排出口３内に
嵌め入れ、振動を継続すれば、バルブ３の外周に嵌め込
んだ伸縮弾性を有する密閉部材１３はバルブ３の偏心に
よって排出口２との間に円周状の隙間Ｓが形成され、粉
粒状物質Ａはこの隙間Ｓを通して微量投入されるので、
１００％の設定値で投入を終了することが可能となる。
特に、本発明においてはホッパー１から排出口２にかけ
て内面を平滑面に仕上げてあるので、粉粒状物質Ａは滑
りやすく、排出、投入に支障を生ずることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明排出方法に使用する装置の一実施形態を
示す全体の正面図である。

【図２】ホッパー下部の排出口とバルブとを拡大して示
す断面図である。

【図３】バルブの下端外周面に密閉部材を取り付ける状
態の一例を示す拡大断面図である。

【図４】排出口に対してバルブが偏心した状態を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ 粉粒状物質の収容ホッパー ２ 流動性物質の排出口 ３ コーン型バルブ ４ ロッド ５ フランジ ６ スペーサー ７ 昇降装置 ８ 昇降部材 ９ 昇降機構 １０ 振動発生体 １１ 排出孔 １２ 排出部材 １３ 密閉部材 １４ 挟持部材 １５ ネジ部 １６ スペーサー １７ ナット １８ 取付け凹部 １９ 計量容器 ２０ 計量器 ２１ 電磁石 ２２ コンピュータ

フロントページの続き (72)発明者 池内 邦英 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 Ｆターム(参考） 3E055 AA03 BB01 CA01 CB04 DA03 DA10 EA01 EA07 EB05 EB09 FA10 3E070 AA19 AB11 GA11 HA06 HB04 HD02 HE03 HF02 WF05 WG07 3F075 AA08 BA01 BB01 CA09 CB01 CB12 CB13 CB15 CD09 DA11 4F201 AC01 AJ05 AR15 BA06 BC01 BC12 BC19 BQ02 BQ15 BQ35 BQ48 BQ54 BQ57

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部円錐部に排出口を有し、粉粒状物質
   を収容可能なホッパー内において垂直方向に昇降可能と
   したバルブにより排出口を開閉し、排出口の開放により
   粉粒状物質を供給可能とした流動性物質の排出方法にお
   いて、設定値の範囲内において全開状態から規定値に達
   する毎にバルブ３を段階的に下降させて排出量を計量、
   調節し、バルブ３が排出口２を密閉した後、振動による
   バルブ３の偏心によって密閉部材１３と排出口２との間
   に形成された環状の隙間Ｓから設定値に達するまで微量
   の粉粒状物質を排出するようにしたことを特徴とする粉
   粒状物質の排出方法。
2. 【請求項２】 バルブ３は、全開状態から粉粒状物質を
   排出しつつ振動を与えるようにしたことを特徴とする請
   求項１に記載する粉粒状物質の排出方法。
3. 【請求項３】 バルブ３は、全開状態から粉粒状物質を
   排出後、ある規定値以降において振動を与えるようにし
   たことを特徴とする請求項１に記載する粉粒状物質の排
   出方法。