JP6035460B2 - 分散度測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体の分散度を測定する分散度測定装置に関する。

一般に粉体特性の測定項目としては、安息角測定、かさ密度測定、スパチュラ角測定、崩壊角測定、差角測定、凝集度測定、分散度測定等がある。

分散度測定を除いた各測定は、粉体測定装置内において各測定が完結するようになっているが、分散度測定の場合には、装置とは別体のユニットとして作られ、製品化されている。

分散度を測定する場合には、通常、計測対象の粉体を所定高さから落下させて受皿で受け、受皿で受けた粉体の重量を測定し、この重量に基づいて分散度を算出する。

ところで、分散度を測定する装置では、粉体を落下させた際に粉体が四方に飛び散るので、飛び散った粉体の掃除が大変面倒で時間がかかる。

この対策として、装置本体に設けられた引き出し式のケース内に受皿を配置して粉体が四方へ飛散するのを防ぐようになっているが、粉体落下後の測定は、ケースを引き出し、受皿をケース内から取り出して粉体の重量を測定する手段となっている。

そのために、例えば、引き出したケースから受皿を取り出す時に手に粉体が付着したり、あるいは計測器にまで移動する間に、受皿に乗った粉体を落下させたり、振動を与える要因となる等、正確な測定結果が得られにくい不具合を招いている。

また、測定器と本体が別々であるため、それぞれ別々の保管が必要となり、保管・管理の面で大変面倒となる。しかも、測定時には、計測器の設置作業が必要となる等、作業を含む測定効率の面でも望ましくない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、装置全体のコンパクト化を図ると共に、測定効率および測定精度の向上を図った分散度測定装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る分散度測定装置の発明は、駆動手段のオンにより開となるシャッターを備えたホッパーと、前記ホッパーの下位に位置し、そのホッパーからの粉体を受ける粉体受皿と、前記ホッパーから投下される粉体を前記粉体受皿へガイドする円筒状のガイド筒と、前記粉体受皿に落下した粉体の重量を測定する粉体計測器と、をそれぞれ上下一列に配置し、少なくとも前記粉体受皿は、測定装置本体から外へ引き出された取り出し位置と、その取り出し位置から測定装置本体内へ挿入され粉体重量を測定する計測位置とに出し入れ自在となっていることを特徴とする。

請求項２に係る分散度測定装置の発明は、前記駆動手段は、前記粉体受皿が取り出し位置から計測位置へ挿入された挿入完了時に、その挿入完了信号又は手動の操作信号でオンになることを特徴とする。

請求項３に係る分散度測定装置の発明は、駆動手段のオンにより開となる開閉可能なシャッターを備えたホッパーと、前記ホッパーの下位に位置し、そのホッパーからの粉体を受ける粉体受皿と、前記ホッパーから投下される粉体を前記粉体受皿へガイドする円筒状のガイド筒と、前記粉体受皿の下位に位置し、前記粉体受皿に落下した粉体の重量を測定する計測位置とその計測位置から下降した計測待機位置とに昇降可能な粉体計測器と、をそれぞれ上下一列に配置し、前記粉体受皿は、測定装置本体から外へ引き出された取り出し位置と、その取り出し位置から測定装置本体内へ挿入され粉体重量を測定する計測位置とに出し入れ自在となっていることを特徴とする。

本発明によれば、粉体の落下から測定までの一連の動作を、粉体受皿を移動させることなく行うことができるため、効率良く迅速に測定を完了し、測定精度および測定効率の大幅な向上を図ることができる。しかも、上下一列の配置によって装置全体のコンパクト化が図れる。

第１実施形態の分散度測定装置の斜視図であり、（ａ）はケースを引き出して取り出し位置にした状態、（ｂ）はケースを収納して計測位置にした状態をそれぞれ示す。 図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、第１実施形態の分散度測定装置のシャッター開閉機構を説明する側面図、平面図、および、下面図である。 第１実施形態の分散度測定装置の部分側面断面図であり、（ａ）はケースを引き出して取り出し位置にした状態、（ｂ）はケースを収納して計測位置にした状態をそれぞれ示す。 第２実施形態の分散度測定装置の部分側面断面図であり、（ａ）はケースを引き出して取り出し位置にした状態、（ｂ）はケースを収納して計測位置にした状態をそれぞれ示す。 第３実施形態の分散度測定装置の部分側面断面図であり、（ａ）は電子天秤で測定する前の状態（計測待機位置）、（ｂ）は電子天秤で測定する状態（計測位置）をそれぞれ示す。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、すでに説明したものと同一または類似の構成要素には同一または類似の符号を付し、その詳細な説明を適宜省略している。

また、図面は模式的なものであり、寸法比などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法比などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１は本実施形態の分散度測定装置の斜視図であり、（ａ）はケースを引き出して取り出し位置にした状態、（ｂ）はケースを収納して計測位置にした状態をそれぞれ示す。図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本実施形態の分散度測定装置のシャッター開閉機構を説明する側面図、平面図、および、下面図である。図３は本実施形態の分散度測定装置の部分側面断面図であり、（ａ）はケースを引き出して取り出し位置にした状態、（ｂ）はケースを収納して計測位置にした状態をそれぞれ示す。

本実施形態の分散度測定装置１０は、駆動手段のオンにより開となるシャッター１２を有する上方が開放された円筒状のホッパー１４と、ホッパー１４の下位に位置しホッパー１４からの粉体を受ける粉体受皿１６と、ホッパー１４から投下される粉体を粉体受皿１６へガイドする円筒状のガイド筒１８と、粉体受皿１６に落下した粉体の重量を測定する電子天秤（粉体計測器）２０と、をそれぞれ上下一列に配置して備えている。

図２に示すように、シャッター１２は、ホッパー１４の底部に配置され、支軸Ａまわりに回動可能に保持されている２枚の開閉板２４と、各開閉板２４を開く方向にそれぞれ付勢する引張コイルバネ２６と、開閉板２４に回動力を与えるソレノイド２８と、を有する。通常では、ソレノイド２８によって開閉板２４は閉じる方向に力が付与されており、粉体を落下させるときにこの力を解除することで、引張コイルバネ２６の付勢力によって開閉板２４が開くようになっている。このように、ソレノイド２８および引張コイルバネ２６から及ぼされる力のオン、オフの切り替えによってシャッター１２の開閉が行われる動力タイプの機構にされている。

なお、手動タイプであってもよく、この場合には、往復動させることで開閉板２４の開閉を行う開閉部材を設け、この開閉部材に設けられたつまみ３０を手動でＵ方向（図２（ｂ）参照）に往復動させることにより開閉の切り替えを行うことも可能である。

また、分散度測定装置１０は、ガイド筒１８を下方から支える箱状の支持台４０を備えている。図３に示すように、支持台４０の上面を形成している上板４２には、ガイド筒１８内側に、ホッパー１４から落下してくる粉体を通過させるための上板開口４４が形成されている。支持台４０は、分散度測定装置本体のハウジングを構成している。

支持台４０には、オペレータが手前側に引き出し可能なケース４８が設けられており、ケース４８の上側は開放されていて、ケース４８が収納されているときには粉体受皿１６がホッパー１４の粉体落下口の真下に位置するように、粉体受皿１６がケース４８内に配置されている。ケース４８の引き出し機構としては、例えば、ケース引き出し方向に沿って支持台４０の両サイド内側に張り出す支え板５０と、ケース４８の両側板から張り出して支え板５０によって案内されるレール５２と、で構成される。また、支持台４０の内部には、ケース４８の収納を検知する挿入完了検知センサー５４が配置されている。挿入完了検知センサー５４は、前記ソレノイド２８をオン・オフする検知スイッチとなっていて、ケース４８の収納が完了すると、すなわち、ケース４８が収納位置にまで挿入されると、ケース４８の挿入方向側の端部が挿入完了検知センサー５４に当接することで、前記ソレノイド２８に信号を出力するようになっている。

ここで、ケース４８には、粉体受皿１６が載置される皿載置部材５６と、皿載置部材５６を下方から支える支持部材５８とが配置されている。皿載置部材５６の周縁部には、受皿１６の周囲に当接して受皿１６の水平方向への移動を防止するリング状の当接部５７が上方へ延び出している。そして、皿載置部材５６には、下方へ延び出す***部６０が形成されている。***部６０は、下方に延びるに従って径が徐々に小さくなる円錐台状の基部６２と、基部６２から下方に延び出して電子天秤２０に当接した際に皿載置部材５６を支持部材５８から安定して浮かせた状態にする天秤当接部６４と、で構成される。天秤当接部６４の下部周縁部（角部）は、ケース４８を収納する過程で電子天秤２０の上部周縁部に当接して***部６０が電子天秤２０に乗り上がることができる形状にされている。

ケース４８の底板部には円状のケース開口６６が形成されており、天秤当接部６４がケース開口６６から突出するとともにケース開口６６で位置決め可能となっている。そして、支持部材５８には、基部６２の円錐台斜面６２ｓに当接するすり鉢状斜面５８ｓが形成されている。

また、図３に示すように、電子天秤２０には、ケース４８を計測位置にした際に天秤当接部６４が当接する上皿７０（重量測定対象物を載せる皿）が所定位置に配置されている。支持台４０の外部にはパソコン（ＰＣ）７２が設けられており、電子天秤２０の測定値（測定データ）はケーブル７１を経由してパソコン７２に送信されてディスプレイに表示されるようになっている。なお、支持台４０の上板４２に配置された表示部４３（図１参照）に測定値を表示してもよい。

本実施形態では、図３（ａ）に示すように、ケース４８を支持台４０から引き出したときには、皿載置部材５６の自重によって、天秤当接部６４がケース開口６６から突出し円錐台斜面６２ｓがすり鉢状斜面５８ｓに当接している。この状態では、粉体受皿１６は外へ取り出し可能となっている。図３（ｂ）に示すように、ケース４８を支持台４０に収納したときには、天秤当接部６４が電子天秤２０に乗り上がって上皿７０に載る。この状態では、円錐台斜面６２ｓがすり鉢状斜面５８ｓから浮いた状態であり、皿載置部材５６および受皿１６の重量が電子天秤２０で正確に測定される状態である。

（作用、効果）
以下、本実施形態の作用、効果について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、ケース４８を支持台４０から引き出し、受皿１６を皿載置部材５６の所定位置に載置する。また、分散度の測定対象となる所定重量の粉体を、ホッパー１４に投入する。

そして、図３（ｂ）に示すように、ケース４８を支持台４０に収納すると、天秤当接部６４が電子天秤２０に乗り上がって上皿７０に載る。そして、ケース４８の収納が完了したときには、ケース４８が挿入完了検知センサー５４に当接する。

この結果、挿入完了信号が挿入完了検知センサー５４から送信され、ソレノイド２８からの力を解除することにより開閉板２４が開いて粉体が落下する。そして、皿載置部材５６、受皿１６、および、受皿１６に入った粉体、の合計重量が電子天秤２０で測定され、粉体落下前に測定した重量（皿載置部材５６と受皿１６との合計重量）との差が自動的に算出され、更に分散度が算出され、パソコン７２または表示部４３、あるいはその両者に表示される。

以上説明したように、本実施形態に係る分散度測定装置１０では、受皿１６に粉体を落下させると、受皿１６を分散度測定装置１０から取り出すことなく、受皿１６に収容された粉体の重量を測定することができる。しかも、粉体の落下後、ケース４８を引き出す前に粉体の重量を測定することができる。従って、重量測定の際に受皿１６を移動させなくて済むので、重量測定時に受皿１６からの粉体の落下や振動を与えることがなくなる。よって、粉体の分散度を短時間でより正確に効率良く測定することができる。

また、受皿１６をケース４８に入れてケース４８の収納が完了すると、挿入完了検知センサー５４がこれを検知して、ホッパー１４から自動的に粉体が落下する。従って、測定にかかる時間が更に短縮されている。

なお、挿入完了検知センサー５４からの信号に基づかずに、手動でホッパー１４を操作して粉体を落下させてもよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図４は本実施形態の分散度測定装置の部分側面断面図であり、（ａ）はケースを引き出して取り出し位置にした状態、（ｂ）はケースを収納して計測位置にした状態をそれぞれ示す。

本実施形態の分散度測定装置は、受皿１６のみ出し入れ自在とした第１実施形態に対して、支持台８２に出し入れされるケース８０に、受皿１６、皿載置部材５６、支持部材５８、および電子天秤２０を収納し、電子天秤２０も一緒に出し入れ可能としたものである。

本実施形態では、図４（ａ）に示すように、ケース８０を支持台８２から引き出し、受皿１６を皿載置部材５６の所定位置に載置する。また、分散度の測定対象となる所定重量の粉体を、ホッパー１４に投入する。

そして、図４（ｂ）に示すように、ケース８０の収納が完了したときには、ケース８０が挿入完了検知センサー５４に当接する。この結果、挿入完了信号が挿入完了検知センサー５４から送信され、ソレノイド２８からの力を解除することにより開閉板２４が開いて粉体が落下する。そして、電子天秤２０で測定された値に基づき、受皿１６に入った粉体の重量が自動的に算出され、分散度が算出され、パソコン７２または表示部４３、あるいはその両者に表示される。

本実施形態により、測定する際、皿載置部材５６を電子天秤２０に乗り上げさせる動作をさせなくて済む。

なお、皿載置部材５６および支持部材５８に代えて、受皿１６を載置可能な部材を電子天秤２０の上皿７０に配置してもよく、これにより、分散度測定装置の構成を簡素にできる。また、ケーブル７１の周囲を覆うケーブルベア（登録商標）７３を設けてもよく、これにより、装置の使用頻度が高くてもケーブルを断線し難くすることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図５は本実施形態の分散度測定装置の部分側面断面図であり、（ａ）は電子天秤で測定する前の状態（計測待機位置）、（ｂ）は電子天秤で測定する状態（計測位置）をそれぞれ示す。

本実施形態の分散度測定装置は、粉体の測定にあたって、電子天秤２０を上下動させることで測定が行えるようにしたものである。具体的には、ガイド筒１８を下方から支える箱状の支持台９２の内部で、電子天秤２０が昇降台９４に載せられており、電子天秤２０が水平方向ではなく上下方向に移動可能となっている。昇降台９４は、モータあるいは油圧等の動力源によって駆動される。

本実施形態では、昇降台９４を下降させることで、受皿１６を載せた皿載置部材５６の天秤当接部６４と電子天秤２０の上皿７０とを非接触にし（図５（ａ）参照）、ケース９０を引き出して（取り出し位置）、受皿１６を皿載置部材５６に載置する。また、分散度の測定対象となる所定重量の粉体を、ホッパー１４に投入する。そして、ケース９０の収納を完了して計測待機位置とし（図５（ａ）参照）、ホッパー１４から粉体を落下させる。

その後、昇降台９４を上昇させて所定高さ位置に到達させると、図５（ｂ）に示すように、上皿７０が天秤当接部６４に当接して皿載置部材５６が支持部材５８から浮いた状態となる（計測位置）。そして、昇降台９４の上昇を停止させると、受皿１６に入った粉体の重量および分散度が算出され、パソコン７２または表示部４３、あるいはその両者に表示される。

本実施形態により、測定する際、皿載置部材５６を電子天秤２０に乗り上げさせる動作をさせなくて済む。

なお、本実施形態では、粉体を落下させてから昇降台９４を上昇させて粉体重量を測定する例で説明したが、昇降台９４を上昇させた後に粉体を落下させて粉体重量を測定することも可能である。

１０ 分散度測定装置
１２ シャッター
１４ ホッパー
１６ 粉体受皿
１８ ガイド筒
２０ 電子天秤（粉体計測器）
２６ 引張コイルバネ（駆動手段）
２８ ソレノイド（駆動手段）
４０ 支持台（測定装置本体）
８２ 支持台（測定装置本体）
９２ 支持台（測定装置本体）

Claims (1)

1. 駆動手段のオンにより開となるシャッターを備えたホッパーと、
   前記ホッパーの下位に位置し、前記ホッパーからの粉体を受ける粉体受皿と、
   前記ホッパーから投下される粉体を前記粉体受皿へガイドするガイド筒と、
   前記ガイド筒を下方から支える箱状の測定装置本体と、
   前記測定装置本体に引き出し可能に設けられ、外へ引き出された取り出し位置と、該取り出し位置から前記測定装置本体内へ挿入され粉体重量を測定する計測位置とに切り替えが可能で、底板部に開口が形成されたケースと、
   前記測定装置本体内に設けられ、前記粉体受皿に落下した粉体の重量を測定する粉体計測器と、
   がそれぞれ上下一列に配置され、
   前記シャッターは、前記ホッパーの底部に配置され、支軸まわりに回動可能に保持されている２枚の開閉板と、各開閉板を開く方向にそれぞれ付勢する引張コイルバネと、前記開閉板に回動力を与えるソレノイドと、を有し、通常では、前記ソレノイドによって前記開閉板は閉じる方向に力が付与されており、粉体を落下させるときに該力を解除することで、前記引張コイルバネの付勢力によって前記開閉板が開くように構成されており、
   前記測定装置本体内には、前記ケースの奥側に配置され前記ケースが当接すると挿入完了信号を発する挿入完了検知センサーが設けられ、
   前記駆動手段は、前記粉体受皿が前記取り出し位置から前記計測位置へ挿入された挿入完了時に、前記挿入完了検知センサーからの挿入完了信号でオンになるようにされ、
   前記ケースの内側に、前記粉体受皿が載置される皿載置部材と、前記皿載置部材を下方から支える支持部材とが配置され、
   前記皿載置部材には、下方へ延び出し、下方にいくほど径が小さくなる円錐台斜面を有する基部と、該基部から下方に延び出す***部とが形成され、
   前記支持部材には、前記基部の前記円錐台斜面に当接するすり鉢状斜面が形成されているとともに前記***部が挿通する挿通口が形成され、
   前記ケースが前記取り出し位置に位置するときには、前記円錐台斜面が前記すり鉢状斜面に当接するとともに前記***部は前記開口から突出し、前記ケースが前記計測位置に位置するときには、前記***部が前記粉体計測器の上皿に乗り上げて前記皿載置部材が前記支持部材から浮いた状態になることを特徴とする分散度測定装置。

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