特許 7402517 粉体排出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-13

(45)【発行日】2023-12-21

(54)【発明の名称】粉体排出装置

(51)【国際特許分類】

   B65D 88/68 20060101AFI20231214BHJP

   B65D 83/06 20060101ALI20231214BHJP

   B65G 65/48 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

B65D88/68 B

B65D83/06 E

B65G65/48 G

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020054316

(22)【出願日】2020-03-25

(65)【公開番号】P2021155047

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-10-25

(73)【特許権者】

【識別番号】591147786

【氏名又は名称】赤武エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003524

【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 忍

【審査官】吉澤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２０６７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００６４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２０８２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９３７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１７０３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０６４５７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－０７６５９０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｄ ８３／０６

Ｂ６５Ｇ ６５／４８

Ｂ６５Ｄ ８８／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉体収容容器から粉体を排出する粉体排出装置であって、
粉体収容容器の排出口を開閉するための弁体を含むバタフライバルブと、
前記バタフライバルブに連結し前記弁体を回転可能な前進位置と前記バタフライバルブに連結しない後退位置との間で進退自在に配置された駆動手段と、
前記前進位置と前記後退位置との間で前記駆動手段を進退させる進退手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記弁体を回転させるためのアクチュエータと、前記アクチュエータから延びる第１の駆動軸と、第１のばねカップリングを介して前記第１の駆動軸の先端に接続された第２の駆動軸と、第２のばねカップリングを介して前記第２の駆動軸の先端に接続された駆動側カップリングとを含み、
前記バタフライバルブは、前記弁体の周縁から延びる回転軸と、前記回転軸に接続された従動側カップリングとを含み、
前記駆動側カップリングは、軸方向に延びるロケートピンと、周方向に間隔をおいて前記ロケートピンの周囲に配置された複数の駆動側篏合片とを有し、
前記従動側カップリングは、前記ロケートピンが挿入される位置決め穴が形成された主部と、前記複数の駆動側篏合片と噛み合う複数の従動側篏合片とを有し、
前記駆動手段が前記前進位置に位置づけられると前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとが連結し、
前記バタフライバルブと前記駆動手段とが連結した際に前記駆動手段は、前記排出口を閉塞する閉塞位置から第１の開度だけ前記弁体を回転させて前記排出口を開放すると共に、前記第１の開度よりも小さい第２の開度または前記第１の開度よりも大きい第３の開度と前記第１の開度との間で前記弁体を往復揺動させる粉体排出装置。

【請求項2】

前記ロケートピンの先端側部分は先端に向かって直径が次第に小さくなる円錐状に形成されている、請求項１に記載の粉体排出装置。

【請求項3】

前記従動側カップリングの前記主部の前記位置決め穴には、円筒形状内周面を有する合成樹脂製ガイドブシュが配置されている、請求項１または２に記載の粉体排出装置。

【請求項4】

前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとのいずれか一方には合成樹脂製スリーブが装着されており、
前記合成樹脂製スリーブは、前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとが連結した際に、周方向において前記複数の駆動側篏合片と前記複数の従動側篏合片との間に位置する複数の補助篏合片を有する、請求項１から３までのいずれかに記載の粉体排出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉体収容容器から粉体を排出する粉体排出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には粉体排出装置としての振動バタフライバルブが記載されている。この振動バタフライバルブは、ケーシングと、ケーシングに回転自在に装着され粉体収容容器の排出口を開閉する弁体と、閉位置と任意の開位置とに弁体を位置づけるアクチュエータと、弁体を振動させるバイブレータとを備える。

【0003】

そして、この振動バタフライバルブによれば、アクチュエータによって弁体を任意の開度（たとえば１０～１５度）に位置づけると共に、任意の開度に位置づけた弁体をバイブレータで振動させることにより、粉体収容容器から粉体を排出することができる。すなわち、振動バタフライバルブにおいては、開度が比較的小さくても、バイブレータで弁体を振動させることにより粉体収容容器内の粉体を刺激して粉体の排出を促進し、弁体とケーシングとの僅かな隙間から粉体を定量的に排出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－５０００７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載されている振動バタフライバルブにおいては、粉体の性状によっては弁体の振動に起因して粉体の凝集や圧密等が発生し粉体収容容器からの粉体の排出が困難となる場合がある。

【0006】

上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、幅広い種類の粉体の排出を可能とする粉体排出装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は上記課題を解決するために以下の粉体排出装置を提供する。すなわち、粉体収容容器から粉体を排出する粉体排出装置であって、粉体収容容器の排出口を開閉するための弁体を含むバタフライバルブと、前記バタフライバルブに連結し前記弁体を回転可能な前進位置と前記バタフライバルブに連結しない後退位置との間で進退自在に配置された駆動手段と、前記前進位置と前記後退位置との間で前記駆動手段を進退させる進退手段と、を備え、前記駆動手段は、前記弁体を回転させるためのアクチュエータと、前記アクチュエータから延びる第１の駆動軸と、第１のばねカップリングを介して前記第１の駆動軸の先端に接続された第２の駆動軸と、第２のばねカップリングを介して前記第２の駆動軸の先端に接続された駆動側カップリングとを含み、前記バタフライバルブは、前記弁体の周縁から延びる回転軸と、前記回転軸に接続された従動側カップリングとを含み、前記駆動側カップリングは、軸方向に延びるロケートピンと、周方向に間隔をおいて前記ロケートピンの周囲に配置された複数の駆動側篏合片とを有し、前記従動側カップリングは、前記ロケートピンが挿入される位置決め穴が形成された主部と、前記複数の駆動側篏合片と噛み合う複数の従動側篏合片とを有し、前記駆動手段が前記前進位置に位置づけられると前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとが連結し、前記バタフライバルブと前記駆動手段とが連結した際に前記駆動手段は、前記排出口を閉塞する閉塞位置から第１の開度だけ前記弁体を回転させて前記排出口を開放すると共に、前記第１の開度よりも小さい第２の開度または前記第１の開度よりも大きい第３の開度と前記第１の開度との間で前記弁体を往復揺動させる粉体排出装置を本発明は提供する。

【0009】

前記ロケートピンの先端側部分は先端に向かって直径が次第に小さくなる円錐状に形成されているのが好適である。前記従動側カップリングの前記主部の前記位置決め穴には、円筒形状内周面を有する合成樹脂製ガイドブシュが配置されているのが好都合である。前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとのいずれか一方には合成樹脂製スリーブが装着されており、前記合成樹脂製スリーブは、前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとが連結した際に、周方向において前記複数の駆動側篏合片と前記複数の従動側篏合片との間に位置する複数の補助篏合片を有するのが望ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の粉体排出装置においては、第１の開度と第１の開度よりも小さい第２の開度との間でバタフライバルブの弁体を往復揺動させ、あるいは第１の開度と第１の開度よりも大きい第３の開度との間で弁体を往復揺動させることによって、粉体収容容器内の粉体に弁体から衝撃を加え、粉体の凝集や圧密等の発生を抑制しつつ粉体収容容器からの粉体の排出を促進するので、幅広い種類の粉体の排出が可能となる。

【0012】

また、本発明の粉体排出装置は、バタフライバルブに連結し弁体を回転可能な前進位置とバタフライバルブに連結しない後退位置との間で進退自在に配置された駆動手段と、前進位置と後退位置との間で駆動手段を進退させる進退手段と、を備えるので、粉体収容容器に駆動手段が装着されている必要はなく、任意の粉体排出位置に駆動手段が配置され得る。したがって、本発明の粉体排出装置によれば、任意の粉体排出位置において駆動手段の配線や配管がなされ得るので、粉体収容容器が移動式である場合にも容易に適用され得る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に従って構成された粉体排出装置の正面図。

【図2】（ａ）図１に示すバタフライバルブの平面図、（ｂ）図１のＡ－Ａ線断面図。

【図3】（ａ）駆動手段が後退位置に位置している状態における粉体排出装置の平面図、（ｂ）駆動手段が前進位置に位置している状態における粉体排出装置の平面図。

【図4】図１のＢ－Ｂ線矢視図。

【図5】（ａ）図１に示す駆動側カップリングおよび従動側カップリングの斜視図、（ｂ）図１に示す駆動側カップリングおよび従動側カップリングの断面斜視図。

【図6】（ａ）図５に示す駆動側カップリングの斜視図、（ｂ）図５に示す従動側カップリングの斜視図、（ｃ）図５に示す合成樹脂製スリーブの斜視図。

【図7】（ａ）ロケートピンの先端が合成樹脂製スリーブの円形開口内に位置している状態における駆動側カップリングおよび従動側カップリングの一部断面図、（ｂ）（ａ）の位置よりも駆動手段が前進した状態における駆動側カップリングおよび従動側カップリングの一部断面図、（ｃ）（ｂ）の位置よりも駆動手段がさらに前進した状態における駆動側カップリングおよび従動側カップリングの一部断面図、（ｄ）（ｃ）の位置よりも駆動手段がさらに前進した状態における駆動側カップリングおよび従動側カップリングの一部断面図。

【図8】（ａ）第１の開度と第２の開度との間で弁体が往復揺動している状態における図１に示すバタフライバルブの断面図、（ｂ）第１の開度と第３の開度との間で弁体が往復揺動している状態における図１に示すバタフライバルブの断面図。

【図9】（ａ）図１に示すバタフライバルブに排出促進片が付設された場合の平面図、（ｂ）（ａ）におけるＣ－Ｃ線断面図、（ｃ）（ａ）におけるＤ－Ｄ線断面図。

【図10】（ａ）図１に示すバタフライバルブに他の排出促進片が付設された場合の図９（ｂ）に相当する断面図、（ｂ）（ａ）におけるＥ－Ｅ線断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に従って構成された粉体排出装置の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【0015】

図１において全体を符号２で示す粉体排出装置は、バタフライバルブ４と、バタフライバルブ４を駆動する駆動手段６と、駆動手段６を進退させる進退手段８とを備える。

【0016】

図１および図２を参照して説明すると、バタフライバルブ４は、円筒状のケーシング１０と、ケーシング１０に回転自在に装着された円板状の弁体１２とを含む。ケーシング１０は、鋼材等の適宜の金属材料から形成され得る。弁体１２は、鋼材等の適宜の金属材料またはウレタンゴム等の適宜の合成ゴム材料から形成され得る。

【0017】

弁体１２の周縁には、互いに対向する位置から径方向外側に延びる一対の金属製の回転軸１４が付設されており、弁体１２は各回転軸１４を介してケーシング１０に回転自在に装着されている。図示の実施形態では図１に示すとおり、一方の回転軸１４に接続具１５を介して従動側カップリング１６が接続されているが、一方の回転軸１４に直接的に従動側カップリング１６が接続されていてもよい。なお、従動側カップリング１６については、従動側カップリング１６に連結する駆動側カップリング５４と共に後述する。

【0018】

図２に示すとおり、図示の実施形態のバタフライバルブ４のケーシング１０には、適宜の合成ゴム（たとえばシリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、ＮＢＲゴム）等から形成され得るシート部材１８が装着されている。シート部材１８は、ケーシング１０の内周面に沿って上下方向に延びる円筒部２０と、円筒部２０の上端から径方向外側に延びる上側環状部２２と、円筒部２０の下端から径方向外側に延びる下側環状部２４とを有する。

【0019】

バタフライバルブ４の上端は、ボルトやクランプ等の適宜の締結部材を介して粉体収容容器２６の円形の排出口２８に接続され、バタフライバルブ４の下端には円筒状のシュート３０が接続されている。図示の実施形態の粉体収容容器２６は、ベルトコンベア等の適宜の搬送手段（図示していない。）によって搬送される移動式容器である。図１に示すとおり、粉体収容容器２６は、上下方向に延びる円筒状または角筒状の上部側壁３２と、上部側壁３２の下端から下方に向かって次第に直径が小さくなる円錘状または角錐状の下部側壁３４と、下部側壁３４の外面から下方に延びる複数の支持部材３６とを含む。排出口２８は、下部側壁３４の下端に形成されており、バタフライバルブ４の弁体１２が回転することによって開閉される。

【0020】

バタフライバルブ４は、実質上水平な閉塞位置（図２（ｂ）に示す位置）に弁体１２が位置づけられると、弁体１２の周縁とシート部材１８の円筒部２０の内周面とが密着して粉体収容容器２６の排出口２８を弁体１２によって閉塞し、排出口２８からの粉体の排出を遮断する。また、バタフライバルブ４は、弁体１２が閉塞位置から回転されると、排出口２８を開放して排出口２８からの粉体の排出を許容する。なお、シート部材１８の上側環状部２２は、バタフライバルブ４の上端と粉体収容容器２６の下端との間から外部に粉体が漏れるのを防止し、シート部材１８の下側環状部２４は、バタフライバルブ４の下端とシュート３０の上端との間から外部へ粉体が漏れるのを防止する。

【0021】

図１および図３を参照して説明すると、駆動手段６は、バタフライバルブ４に連結し弁体１２を回転可能な前進位置（図３（ｂ）に示す位置）と、バタフライバルブ４に連結しない後退位置（図３（ａ）に示す位置）との間で進退自在に配置されている。

【0022】

駆動手段６は、図３に矢印Ｘで示すＸ軸方向に進退自在に設けられた矩形状の可動板３８を含む。可動板３８の下面には、Ｘ軸方向に延びる一対のスライダ４０がＹ軸方向（図３に矢印Ｙで示す方向であってＸ軸方向に直交する方向）に間隔をおいて固定されている。各スライダ４０は、Ｙ軸方向に間隔をおいて固定されＸ軸方向に延びるガイドレール４２に摺動自在に連結されている。なお、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定する平面は実質上水平である。また、図１に矢印Ｚで示すＺ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する上下方向である。

【0023】

図１および図３に示すとおり、駆動手段６は、弁体１２を回転させるためのアクチュエータ４４と、アクチュエータ４４からＸ軸方向片側（図１および図３における左側）に延びる第１の駆動軸４６と、第１のばねカップリング４８を介して第１の駆動軸４６の先端（図１および図３において左側端部）に接続された第２の駆動軸５０と、第２のばねカップリング５２を介して第２の駆動軸５０の先端（図１および図３において左側端部）に接続された駆動側カップリング５４とを含む。

【0024】

アクチュエータ４４は可動板３８の上面に固定されている。アクチュエータ４４は電動アクチュエータでよく、たとえば、公知のサーボモータや、減速機構を介することなく被回転体（図示の実施形態では第１の駆動軸４６）に回転を直接的に伝達するダイレクトドライブモータが用いられ得る。

【0025】

いずれも適宜の金属材料から形成され得る第１・第２の駆動軸４６、５０、第１・第２のばねカップリング４８、５２および駆動側カップリング５４は、それぞれＸ軸方向に延びている。図示の実施形態の第１の駆動軸４６は、アクチュエータ４４からＸ軸方向他側（図１および図３における右側）にも延びており、アクチュエータ４４のＸ軸方向片側およびＸ軸方向他側において可動板３８の上面に固定された一対の軸受部材５６によって支持されている。

【0026】

第１・第２のばねカップリング４８、５２は、Ｘ軸方向に間隔をおいて配置された円筒状の一対のハブ５８と、一対のハブ５８間に配置されたコイルばね６０とを有する。第１のばねカップリング４８は、コイルばね６０が弾性変形することによって、第１の駆動軸４６に対する第２の駆動軸５０の所定角度までの傾き（偏角）を許容する。第２のばねカップリング５２は、コイルばね６０が弾性変形することによって、第２の駆動軸５０に対する駆動側カップリング５４の所定角度までの傾きを許容する。なお、第１・第２のばねカップリング４８、５２が許容する偏角は、同一の角度でもよく異なる角度であってもよい。

【0027】

図１に示すとおり、駆動手段６は、駆動側カップリング５４の先端位置を所定位置に保持する保持手段６２を含むのが好適である。図示の実施形態の保持手段６２は、可動板３８からＸ軸方向片側に延びるブラケット６４と、ブラケット６４の先端上面に配置されたアクチュエータ６６と、アクチュエータ６６の上端部に装着され且つ第２のばねカップリング５２の下方に配置された矩形状の支持板６８とを有する。

【0028】

アクチュエータ６６は、第２のばねカップリング５２を支持する上昇位置（図１に示す位置）と、第２のばねカップリング５２の支持を解除する下降位置との間で支持板６８を昇降させるエアシリンダまたは電動シリンダ等から構成され得る。支持板６８は金属製でもよいが、金属製の第２のばねカップリング５２との接触による金属粉塵の発生を抑制する観点から合成樹脂製であるのが好ましい。

【0029】

保持手段６２は、アクチュエータ６６によって支持板６８を上昇位置に位置づけ、第２のばねカップリング５２を支持することによって、駆動側カップリング５４の先端位置を所定位置に保持する。また、保持手段６２は、アクチュエータ６６によって支持板６８を下降位置に位置づけることによって、支持板６８による第２のばねカップリング５２の支持を解除する。なお、支持板６８は駆動側カップリング５４の下方に配置され、上昇位置において支持板６８が駆動側カップリング５４を支持するようになっていてもよい。

【0030】

図３および図４を参照して説明すると、駆動手段６は、停電等によりアクチュエータ４４への電流の供給が停止した際に弁体１２を閉塞位置に位置づける閉塞手段７０を含むのが好都合である。図示の実施形態の閉塞手段７０は、第１の駆動軸４６の外周面から径方向外側に延びる金属製のレバー７２と、停電時等にレバー７２を押して第１の駆動軸４６を回転させるエアシリンダ７４と、エアシリンダ７４に圧空を供給する圧空源７６（図４参照。）と、エアシリンダ７４と圧空源７６との間に配置された電磁弁７８（図４参照。）とを含む。

【0031】

エアシリンダ７４は、可動板３８の上面に設けられたブラケット８０に支持されており、かつＹ軸方向に沿って配置されている。エアシリンダ７４のロッド７４ａの先端には環状部材７４ｂが回転自在に装着されている。環状部材７４ｂは金属製でもよいが、金属製のレバー７２との接触による金属粉塵の発生を抑制する観点から合成樹脂製であるのが好ましい。

【0032】

電磁弁７８のソレノイド７８ａには電流が常時供給されていることによって、エアシリンダ７４のロッド７４ａが後退位置（図４に実線で示す位置）に位置するように圧空源７６からエアシリンダ７４に圧空が供給されている。停電等によりアクチュエータ４４への電流の供給が停止した際には、ソレノイド７８ａへの電流の供給も停止する。

【0033】

バタフライバルブ４と駆動手段６とが連結している状態において、アクチュエータ４４およびソレノイド７８ａへの電流の供給が停止した際には、スプリング７８ｂによって電磁弁７８のポートが切り替わり、エアシリンダ７４のロッド７４ａが前進位置（図４に二点鎖線で示す位置）に位置するように圧空源７６からエアシリンダ７４に圧空が供給される。これによって、エアシリンダ７４のロッド７４ａがレバー７２を押して第１の駆動軸４６を回転させるので、バタフライバルブ４の弁体１２が閉塞位置に位置づけられる。

【0034】

図５および図６を参照して、駆動手段６の駆動側カップリング５４と共に、バタフライバルブ４の従動側カップリング１６について説明する。

【0035】

鋼材等の適宜の金属材料から形成され得る駆動側カップリング５４は、円形状プレート８２と、プレート８２の片面中央部からＸ軸方向（第１・第２の駆動軸４６、５０の軸方向）片側に延びる円柱状のロケートピン８４と、第１・第２の駆動軸４６、５０の周方向に間隔をおいてロケートピン８４の周囲に配置された複数（図示の実施形態では３個）の駆動側篏合片８６と、プレート８２の他面中央部からＸ軸方向他側に延びる円柱状の接続部８８とを有する。

【0036】

ロケートピン８４の先端側部分８４ａは先端に向かって直径が次第に小さくなる円錐状に形成されているのが好適である。複数の駆動側篏合片８６は、プレート８２の片面からＸ軸方向片側に延びており、かつ周方向に等間隔をおいて配置されている。図６（ａ）に示すとおり、駆動側篏合片８６の先端側部分８６ａには面取りが施されている。接続部８８には、第２のばねカップリング５２のハブ５８が接続される。

【0037】

鋼材等の適宜の金属材料から形成され得る従動側カップリング１６は、ロケートピン８４が挿入される位置決め穴９０ａが形成された円筒状の主部９０と、複数の駆動側篏合片８６と噛み合う複数（図示の実施形態では３個）の従動側篏合片９２とを有する。図示の実施形態の主部９０の軸方向両側端部には、径方向外側に延びる環状のフランジ９４が付設されている。図６（ｂ）に示すとおり、複数の従動側篏合片９２は、一方のフランジ９４の片面から主部９０の軸方向に突出しており、かつ主部９０の周方向に等間隔をおいて位置決め穴９０ａの周囲に配置されている。

【0038】

図５（ｂ）に示すとおり、従動側カップリング１６の主部９０の位置決め穴９０ａには、円筒形状内周面を有する合成樹脂製ガイドブシュ９６が配置されているのが好都合である。ガイドブシュ９６の内周面には、軸方向片側端部（図５（ｂ）における右側端部）から軸方向他端側（図５（ｂ）における左側）に向かって内周面の直径が次第に小さくなる円錐台形状部分９６ａが設けられているのが好ましい。

【0039】

図５および図６を参照して説明を続けると、従動側カップリング１６には合成樹脂製スリーブ９８が装着されているのが望ましい。スリーブ９８は、円形開口１００ａが形成された円筒部１００と、円筒部１００の外周面から径方向外側に向かって放射状に突出する複数（図示の実施形態では６個）の補助篏合片１０２とを有する。

【0040】

円筒部１００の内周面の軸方向片側端部１００ｂには面取りが施され、補助篏合片１０２の軸方向片側端部１０２ａにも面取りが施されている。図６（ｃ）を参照することによって理解されるとおり、周方向において隣接する補助篏合片１０２の面取りが互いに対面するように、補助篏合片１０２の周方向片側に面取りが施されている。なお、スリーブ９８は、駆動側カップリング５４に装着されていてもよい。

【0041】

駆動手段６が前進位置に位置づけられると、スリーブ９８の円形開口１００ａを通ってガイドブシュ９６にロケートピン８４が挿入されると共に、複数の駆動側篏合片８６と複数の従動側篏合片９２とがスリーブ９８の補助篏合片１０２を介して噛み合うことによって、駆動手段６の駆動側カップリング５４とバタフライバルブ４の従動側カップリング１６とが連結する。

【0042】

駆動側カップリング５４と従動側カップリング１６とが連結した際には、周方向において複数の駆動側篏合片８６と複数の従動側篏合片９２との間にスリーブ９８の補助篏合片１０２が位置する。また、駆動側カップリング５４と従動側カップリング１６とが連結した際には、駆動手段６は、弁体１２を回転させて排出口２８を開放すると共に弁体１２を往復揺動させる。

【0043】

図１を参照して進退手段８について説明する。進退手段８は、可動板３８をＸ軸方向に沿って移動させるアクチュエータ１０４を含む。図示の実施形態のアクチュエータ１０４は、接続部材１０６を介してスライダ４０に接続されているが、可動板３８に接続されていてもよい。アクチュエータ１０４は、中間停止機能付きのエアシリンダや電動シリンダ等から構成され得る。そして、進退手段８は、前進位置（図３（ｂ）に示す位置）と後退位置（図３（ａ）に示す位置）との間で駆動手段６を進退させる。

【0044】

上述したとおりの粉体排出装置２を用いて、粉体収容容器２６から粉体を排出する方法について説明する。

【0045】

粉体収容容器２６から粉体を排出する際は、図１に示すとおり、まず、粉体が収容された粉体収容容器２６を搬送手段によって移動させ、所定の粉体排出位置に設置された架台１０８に粉体収容容器２６を載せる。粉体収容容器２６を架台１０８に載せる際は、バタフライバルブ４の弁体１２を閉塞位置に位置づけておくと共に、駆動手段６を後退位置に位置づけておく。

【0046】

また、粉体収容容器２６を架台１０８に載せる際には、保持手段６２の支持板６８を上昇位置に位置づけ、支持板６８で第２のばねカップリング５２を支持させておき、駆動側カップリング５４の先端位置を所定位置に保持する。これによって、粉体収容容器２６を架台１０８に載せる際に、駆動側カップリング５４の軸心Ｌ１と従動側カップリング１６の軸心Ｌ２とのずれ量ｔを所定範囲に収める（図３参照。）。なお、図３においては、軸心Ｌ１と軸心Ｌ２とがずれ量ｔだけＹ軸方向にずれている例が示されているが、軸心Ｌ１と軸心Ｌ２とがＺ軸方向にずれていてもよく、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の双方にずれていてもよい。

【0047】

図７（ａ）ないし図７（ｄ）を参照して説明すると、粉体収容容器２６を架台１０８に載せた後、前進位置に向かって駆動手段６を進退手段８によって前進させる。駆動手段６を前進させてスリーブ９８の円形開口１００ａにロケートピン８４の先端側部分８４ａが挿入されたら（たとえば図７（ａ）に示す位置にロケートピン８４の先端側部分８４ａが位置づけられたら）、進退手段８の作動を一旦停止させる。次いで、保持手段６２のアクチュエータ６６によって支持板６８を下降させ、支持板６８による第２のばねカップリング５２の支持を解除する。

【0048】

なお、ロケートピン８４の先端側部分８４ａがガイドブシュ９６に挿入された後（たとえば図７（ｂ）に示す位置にロケートピン８４の先端側部分８４ａが位置づけられた後）に、進退手段８の作動を一旦停止させると共に、支持板６８による第２のばねカップリング５２の支持を解除するようにしてもよい。

【0049】

支持板６８による第２のばねカップリング５２の支持を解除した後、前進位置に向かって駆動手段６を進退手段８によって前進させる。そうすると、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すとおり、ロケートピン８４がガイドブシュ９６に挿入されると共に、複数の駆動側篏合片８６と複数の従動側篏合片９２とがスリーブ９８の補助篏合片１０２を介して噛み合うことによって、駆動側カップリング５４と従動側カップリング１６とが連結する。

【0050】

図７（ａ）ないし図７（ｄ）を参照することによって理解されるとおり、図示の実施形態では、ロケートピン８４の先端側部分８４ａが円錐状に形成され、スリーブ９８の円筒部１００の内周面の軸方向片側端部１００ｂに面取りが施され、ガイドブシュ９６の内周面には円錐台形状部分９６ａが設けられていることによって、駆動手段６が前進位置に向かって前進すると、スリーブ９８の円形開口１００ａおよびガイドブシュ９６にロケートピン８４が滑らかに挿入される。

【0051】

図示の実施形態では、駆動側篏合片８６の先端側部分８６ａには面取りが施され、かつスリーブ９８の補助篏合片１０２の軸方向片側端部１０２ａにも面取りが施されているので、駆動手段６が前進位置に向かって前進すると、駆動側篏合片８６とスリーブ９８の補助篏合片１０２とが滑らかに噛み合う。

【0052】

また、図示の実施形態の駆動手段６は、Ｘ軸方向に間隔をおいて配置された第１・第２のばねカップリング４８、５２を備えているので、駆動手段６が後退位置に位置している状態において、駆動側カップリング５４の軸心Ｌ１と、従動側カップリング１６の軸心Ｌ２とが整合していなくても、駆動側カップリング５４と従動側カップリング１６とが連結され得る。

【0053】

このように図示の実施形態では、第１・第２のばねカップリング４８、５２によって軸心Ｌ１と軸心Ｌ２とのズレが吸収されるので、駆動側篏合片８６とスリーブ９８の補助篏合片１０２との周方向における隙間を大きくすることによって軸心Ｌ１と軸心Ｌ２とのズレを吸収する必要がない。したがって、図示の実施形態では、駆動側篏合片８６と補助篏合片１０２との周方向における隙間を小さくすることができるから、アクチュエータ４４が微小角度（たとえば３～５度程度）の時計回りの回転と微小角度の反時計回りの回転とを交互に繰り返して、バタフライバルブ４の弁体１２を往復揺動させた場合に、アクチュエータ４４の回転をバタフライバルブ４の回転軸１４に精密に伝達することができると共に、駆動側篏合片８６と補助篏合片１０２との接触によって生じる騒音を低減することができる。

【0054】

駆動側カップリング５４と従動側カップリング１６とを連結した後、粉体収容容器２６の排出口２８を閉塞する閉塞位置から第１の開度だけ、駆動手段６のアクチュエータ４４によって弁体１２を回転させ、排出口２８を開放する。

【0055】

排出口２８を開放した後、第１の開度よりも小さい第２の開度または第１の開度よりも大きい第３の開度と第１の開度との間で弁体１２をアクチュエータ４４によって往復揺動させる。弁体１２を往復揺動させる際は、図８（ａ）に示すとおり、一点鎖線で示す閉塞位置から第１の開度θ１まで弁体１２を回転させた後、第１の開度θ１と第２の開度θ２（θ２＜θ１）との間で弁体１２を往復揺動させる。あるいは、図８（ｂ）に示すとおり、閉塞位置から第１の開度θ１まで弁体１２を回転させた後、第１の開度θ１と第３の開度θ３（θ３＞θ１）との間で弁体１２を往復揺動させてもよい。

【0056】

弁体１２を往復揺動させることにより、粉体収容容器２６の排出口２８付近の粉体に弁体１２から衝撃を加え、粉体の凝集や圧密等の発生を抑制しつつ粉体収容容器２６からの粉体の排出を促進することができると共にフラッシングを抑制することができる。したがって、図示の実施形態の粉体排出装置２においては、幅広い粉体の排出が可能となると共に、粉体の排出が停滞することなく定量的な粉体の排出が可能となる。

【0057】

弁体１２を往復揺動させる際は、弁体１２の揺動範囲を段階的に変更してもよい。たとえば、最初に１０度と１５度との間で弁体１２を往復揺動させ、次いで５度と１０度との間で弁体１２を往復揺動させた後、０度と５度との間で弁体１２を往復揺動させ、弁体１２の揺動範囲を３段階で変更するようにしてもよい。これによって、所定重量の粉体を粉体収容容器２６から計量容器（図示していない。）等の適宜の容器に排出する場合に、排出時間を短縮しつつ排出重量精度の向上を図ることができる。弁体１２の揺動範囲の段階的変更は、上記のような３段階でなくてもよく２段階あるいは４段階以上にしてもよく、揺動範囲も５度でなくてもよく任意に設定され得る。

【0058】

弁体１２がアクチュエータ４４によって往復揺動された際に弾性変形する材質（たとえばウレタンゴム）から形成されている場合には、弁体１２の往復揺動のほか、弁体１２の弾性変形（回転軸１４を中心とした弁体１２のしなり）によっても粉体に衝撃を加えることができ、粉体の排出を一層促進することができる。

【0059】

図示の実施形態では、従動側カップリング１６の主部９０の位置決め穴９０ａに合成樹脂製ガイドブシュ９６が配置されていると共に、従動側カップリング１６に合成樹脂製スリーブ９８が装着されていることから、弁体１２を往復揺動させた際に、駆動側カップリング５４の金属製部材と従動側カップリング１６の金属製部材とが擦れることによる金属粉塵の発生が抑制される。

【0060】

また、図示の実施形態では、駆動手段６が閉塞手段７０を備えていることから、弁体１２が開放されている状態において、停電等によりアクチュエータ４４およびソレノイド７８ａへの電流の供給が停止した際には、閉塞手段７０のエアシリンダ７４によってレバー７２が押されて第１の駆動軸４６が回転し、弁体１２が閉塞位置に位置づけられる。したがって、停電等の際に、弁体１２が開放された状態が維持されることがなく、粉体収容容器２６から粉体が排出されつづけてしまう事態が防止される。

【0061】

粉体収容容器２６の排出口２８から所定重量の粉体を排出した後、アクチュエータ４４によって弁体１２を回転させて閉塞位置に位置づけ、排出口２８を閉塞する。次いで、後退位置に向かって駆動手段６を進退手段８によって後退させる。そうすると、ロケートピン８４がガイドブシュ９６およびスリーブ９８の円形開口１００ａから抜き出されると共に、駆動側篏合片８６がスリーブ９８の補助篏合片１０２から離れ、駆動側カップリング５４と従動側カップリング１６との連結が解除される。

【0062】

駆動側カップリング５４と従動側カップリング１６との連結が解除されたら、進退手段８の作動を一旦停止させる。次いで、保持手段６２のアクチュエータ６６によって支持板６８を上昇位置に位置づけ、支持板６８で第２のばねカップリング５２を支持させ、駆動側カップリング５４の先端位置を所定位置に保持する。次いで、進退手段８によって駆動手段６を後退位置に位置づける。そして、粉体収容容器２６を搬送手段によって架台１０８から移動させる。

【0063】

以上のとおりであり、図示の実施形態の粉体排出装置２においては、第１の開度θ１と第１の開度θ１よりも小さい第２の開度θ２との間でバタフライバルブ４の弁体１２を往復揺動させ、あるいは第１の開度θ１と第１の開度θ１よりも大きい第３の開度θ３との間で弁体１２を往復揺動させることによって、粉体収容容器２６の排出口２８付近の粉体に弁体１２から衝撃を加え、粉体の凝集や圧密等の発生を抑制しつつ粉体収容容器２６からの粉体の排出を促進することができると共にフラッシングを抑制することができる。したがって、図示の実施形態の粉体排出装置２においては、幅広い粉体の排出が可能となると共に、粉体の排出が停滞することなく定量的な粉体の排出が可能となる。

【0064】

また、図示の実施形態の粉体排出装置２においては、バタフライバルブ４に連結し弁体１２を回転可能な前進位置とバタフライバルブ４に連結しない後退位置との間で進退自在に配置された駆動手段６と、前進位置と後退位置との間で駆動手段６を進退させる進退手段８と、を備えるので、粉体収容容器２６に駆動手段６が装着されている必要はなく、任意の粉体排出位置に駆動手段６が配置され得る。したがって、図示の実施形態の粉体排出装置２によれば、任意の粉体排出位置において駆動手段６の配線や配管がなされ得るので、粉体収容容器２６が移動式である場合にも容易に適用され得る。

【0065】

なお、上述のバタフライバルブ４の弁体１２の上面には上方に延びる１個以上の排出促進片が付設されていてもよく、弁体１２の上面に排出促進片が付設されている場合について図９および図１０を参照して説明する。

【0066】

図９に示すバタフライバルブ４の弁体１２の上面には、回転軸１４同士の間において径方向に間隔をおいて弁体１２の上方に延びる３個の排出促進片１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが付設されている。両側の排出促進片１１０ａ、１１０ｃの長さは中央の排出促進片１１０ｂの長さよりも短く、各排出促進片１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの先端が弁体１２の周縁の軌跡から突出しないようになっている。また、図１０に示すバタフライバルブ４の弁体１２の上面には、弁体１２の径方向中心から上方に向かって径方向外側（回転軸１４側）に傾斜して延びる一対の排出促進片１１２が付設されている。

【0067】

図９および図１０に示すバタフライバルブ４においては、弁体１２が回転または往復揺動した際に弁体１２の上方に位置する粉体を排出促進片１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１２で撹拌することができるので、粉体収容容器２６からの粉体の排出を一層促進することができる。なお、排出促進片１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１２の形状については、円柱状や角柱状、板状等の任意の形状を採用することができる。

【符号の説明】

【0068】

２：粉体排出装置
４：バタフライバルブ
６：駆動手段
８：進退手段
１２：弁体
１４：回転軸
１６：従動側カップリング
２６：粉体収容容器
２８：排出口
４４：アクチュエータ
４６：第１の駆動軸
４８：第１のばねカップリング
５０：第２の駆動軸
５２：第２のばねカップリング
５４：駆動側カップリング
６２：保持手段
７０：閉塞手段
８４：ロケートピン
８４ａ：ロケートピンの先端側部分
８６：駆動側篏合片
９０：主部
９０ａ：位置決め穴
９２：従動側篏合片
９６：合成樹脂製ガイドブシュ
９６ａ：ガイドブシュの円錐台形状部分
９８：合成樹脂製スリーブ
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１２：排出促進片
θ１：第１の開度
θ２：第２の開度
θ３：第３の開度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】