JP2013215776A

JP2013215776A - ロール式造形装置

Info

Publication number: JP2013215776A
Application number: JP2012088771A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki EGAMI; 智晃江上; Tetsuo Murayama; 哲郎村山
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: JP6005973B2

Abstract

【課題】フィードスクリューの押込み圧を従来よりも高精度で制御する。
【解決手段】一対のロール３，４の上方に原料ｎを供給するホッパ２を配置し、該ホッパ２内に原料押込み用のスクリューを備えたフィードスクリュー５を配置し、該フィードスクリュー５を駆動するモーター１９の回転数を回転制御器１７によって制御するようになしたロール式造形装置において、前記フィードスクリュー５のスラスト荷重をスラスト検知部１２により計測して前記モーター１９の回転数を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一対のロールの上方に原料を供給するホッパを配置し、該ホッパ内に原料押込み用のスクリューを備えたフィードスクリューを配置し、該フィードスクリューを駆動するモーターの回転数を回転制御器によって制御するようになしたロール式造形装置に関する。

従来、一対の加圧ロールの上方に、原料を供給するホッパを配置し、該ホッパ内に、原料押込み用のスクリューを備えたフィードスクリューを配置したブリケットマシンにおいて、前記フィードスクリューを可変速制御モーターに連結すると共に前記ホッパ内における下端側部に圧力検知部材を取り付け、該圧力検知部材を圧力対応回転制御器に接続すると共に該圧力対応回転制御器を前記可変速制御モーターに連結したブリケットマシンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９−１９２８９６号公報

このブリケットマシンは、フィードスクリューの軸方向に原料が押し込まれるが、ホッパの下端側部に圧力検知部材を取り付けているために原料の押込み圧を正確に検知することができない。このため、フィードスクリューを回転させる可変速制御モーターを正しく制御することができない。

一般に、一対のロールによって圧搾成形される造形物（例えば、ペレットやリボン状の成形体）は、フィードスクリューの押込み圧によって成形圧力が変化するため、フィードスクリューによる押込み圧が変化すると、圧搾成形される造形物の品質が異なる。

このような事態を解消するため、本発明は、フィードスクリューの押込み圧を従来よりも高精度で制御することができるロール式造形装置を提供することにある。

本願の請求項１に係る発明は、一対のロールの上方に原料を供給するホッパを配置し、該ホッパ内に原料押込み用のスクリューを備えたフィードスクリューを配置し、該フィードスクリューを駆動するモーターの回転数を回転制御器によって制御するようになしたロール式造形装置において、前記フィードスクリューのスラスト荷重をスラスト検知部により計測して前記モーターの回転数を制御することを特徴とするものである。

本願の請求項２に係る発明は、前記フィードスクリューのスラスト荷重を計測するスラスト検知部を、フィードスクリューの接続部に設けたことを特徴とするものである。

本願の請求項３に係る発明は、前記フィードスクリューの接続部に設けた上下一対のフランジ間にスラスト検知部を配置することを特徴とするものである。

本願の請求項４に係る発明は、前記フィードスクリューの接続部に設けた凹凸部にスラスト検知部を配置することを特徴とするものである。

本願の請求項５に係る発明は、前記フィードスクリューのスラスト荷重を計測するスラスト検知部を、フィードスクリューの上端部に配置することを特徴とするものである。

本願の請求項６に係る発明は、前記フィードスクリューのスラスト荷重を計測するスラスト検知部を、フィードスクリューの下端部に配置することを特徴とするものである。

上記のように、本発明は、一対のロールの上方に原料を供給するホッパを配置し、該ホッパ内に原料押込み用のスクリューを備えたフィードスクリューを配置し、該フィードスクリューを駆動するモーターの回転数を回転制御器によって制御するようになしたロール式造形装置において、前記フィードスクリューのスラスト荷重をスラスト検知部により計測して前記モーターの回転数を制御するため、フィードスクリューのスラスト荷重を従来よりも精度良くリアルタイムで感知してフィードスクリューの回転数を精度良くリアルタイムで制御することができる。

このため、フィードスクリューの押込み圧力を一定に保つことができ、以て、最適な成形圧力で圧搾成形された造形物（例えば、ペレットやリボン状の成形物）を安定して供給できるようになる。

本発明に係るロール式造形装置の第１の実施態様を示す概略構成図である。第１の実施態様の要部拡大図である。本発明に係るロール式造形装置の第２の実施態様を示す概略構成図である。本発明に係るロール式造形装置の第３の実施態様を示す概略構成図である。本発明に係るロール式造形装置の第４の実施態様を示す概略構成図である。第４の実施態様の要部拡大図である。

以下、本発明の第１〜第４の実施形態を図面を用いて説明する。
（ｉ）第１の実施形態
図１は本発明に係るロール式造形装置の第１の実施態様を示す概略構成図である。図１に示すように、本発明に係るロール式造形装置としてのブリケットマシン１は、周面にポケットを有する左右一対のロール３，４の上方にフィードホッパ２を備えている。

上記フィードホッパ２は、その中にフィードスクリュー５を備えている。フィードスクリュー５は、スクリュー６とシャフト７から成り、その接続部分は、フランジ構造８（図２参照）になっている。また、スクリュー６は、スクリュー部６ａと軸部６ｂから構成されている。

図２に示すように、スクリュー６の軸部上端に設けたフランジ９と、シャフト７の下端部に設けたフランジ１０とは、ボルト・ナット等の複数本の連結手段１１によって連結され、シャフト７の回転運動がスクリュー６に伝達されるようになっている。

この場合、スクリュー６は、連結手段１１にガイドされて上下方向に可動可能になっている。その上、スクリュー上端のフランジ９と、シャフト下端のフランジ１０との間にリング型のロードセルからなるスラスト検知部１２を介在させている。スラスト検知部１２は、例えば、連結手段１１に嵌合され、無荷重状態で保持されている。

スラスト検知部１２のリード線１３は、シャフト７の中心に設けた孔部１４を通ってシャフト７の上部に装着したスリップリング１５の一方のリングに電気的に接続される。他方のリングは、配線１６を介して回転制御器１７に電気的に接続される。この回転制御器１７は、配線１８を介して可変速制御モーター１９に電気的に接続し、可変速制御モーター１９の回転数を制御するようになっている。可変速制御モーター１９は、フィードスクリュー５を回転駆動するようになっている。

今、一対のロール３，４およびフィードスクリュー５を、それぞれ、所定の回転速度で回転させながら、フィードホッパ２内に原料として、例えば、雪や微細氷片状のガスハイドレートｎを供給すると、ガスハイドレートｎは、フィードスクリュー５によって一対のロール３，４間に押し込まれる。そして、ロール３，４の周面に設けられたポケットによって圧搾されて所定の形状、寸法のガスハイドレートペレットｐになる。

ガスハイドレートの押込み圧（スラスト圧）の反力は、フィードスクリュー５のフランジ９，１０間に設けたスラスト検知部１２によって計測され、その計測信号は、回転制御器１７にリアルタイムに入力される。そして、回転制御器１７によってガスハイドレートｎの押込み圧（スラスト圧）が設計値になるように可変速制御モーター１９の回転速度がリアルタイムに制御される。

スラスト検知部１２の設置方法としては、上記したフランジ方式のほか、非フランジ方式（第２の実施形態）を採用することができる。この非フランジ方式は、図３に示すように、スクリュー６とシャフト７との結合を、スクリュー６の軸部上端に設けた凸部６１と、シャフト７の下端部に設けた凹部７１によって行うと共に、スクリュー６の軸部上端に設けた凸部６１にリング型ロードセルからなるスラスト検知部１２を嵌合させる構造になっている。

スクリュー６の軸部上端に設けた凸部６１と、シャフト７の下端に設けた凹部７１は、例えば、すべりキー（図示せず）によって結合され、シャフト７の回転は、すべりキーを介してスクリュー６に伝達される。また、上記のように、すべりキーを用いることにより、スクリュー６は、スラストを計測できる程度に軸方向に動くことができる。

（ｉｉ）第３の実施形態
図４は本発明に係るロール式造形装置の第３の実施態様を示す概略構成図であるが、既に説明した第１の実施態様の部品と同じ部品に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。

この発明は、ロードセル等のスラスト検知部１２を、フィードスクリュー５の軸端（上端）に取り付けている。そして、スラスト検知部１２の上端は、門型のフレーム２１で荷重を受けるようになっている。

また、可変速制御モーター１９の動力は、ギア２２，２３を介してフィードスクリュー５のシャフト７に伝達されるようになっている。このシャフト７は、上方向にある程度、自由に動くようになっている。

上記スラスト検知部１２は、配線１６を介して回転制御器１７と電気的に接続し、回転制御器１７は、配線１８を介して可変速制御モーター１９と電気的に接続している。

今、一対のロール３，４およびフィードスクリュー５を、それぞれ、所定の回転速度で回転させながら、フィードホッパ２内に原料、例えば、雪や微細氷片状のガスハイドレートｎを供給すると、ガスハイドレートｎは、フィードスクリュー５によって一対のロール３，４間に押し込まれる。そして、ロール３，４の周面に設けられたポケットによって圧搾されて所定の形状、寸法のガスハイドレートペレットｐになる。

ガスハイドレートの押込み圧（スラスト圧）の反力は、フィードスクリュー５の軸端（上端）に設けたスラスト検知部１２によって計測され、その計測信号は、回転制御器１７にリアルタイムに入力される。そして、回転制御器１７によってガスハイドレートｎの押込み圧（スラスト圧）が設計値になるように可変速制御モーター１９の回転速度がリアルタイムに制御される。

（ｉｉｉ）第４の実施形態
図５は本発明に係るロール式造形装置の第４の実施態様を示す概略構成図であるが、既に説明した第１の実施態様の部品と同じ部品に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。

この発明は、図６に示すように、フィードスクリュー５の下端部に圧力センサー等のスラスト検知部１２を配置して、フィードスクリュー５の下端部での反力を、直接、計測するようになっている。具体的には、スラスト検知部１２は、スクリュー６の下端部に穿った穴２６内に埋設されている。

スラスト検知部１２のリード線１３は、フィードスクリュー５の中心に設けた孔部１４を通ってシャフト７に装着したスリップリング１５の一方のリングに電気的に接続される。他方のリングは、配線１６を介して回転制御器１７に電気的に接続される。この回転制御器１７は、配線１８を介して可変速制御モーター１９に電気的に接続し、可変速制御モーター１９の回転数を制御するようになっている。可変速制御モーター１９は、フィードスクリュー５を回転駆動するようになっている。

ガスハイドレートの押込み圧（スラスト圧）の反力は、フィードスクリュー５の下端部に埋設したスラスト検知部１２によって計測され、その計測信号は、回転制御器１７にリアルタイムに入力される。そして、回転制御器１７によってガスハイドレートの押込み圧（スラスト圧）が設計値になるように可変速制御モーター１９の回転速度がリアルタイムに制御される。

この発明は、ロール３，４の周面にポケットを設けたブリケットマシンだけでなく、ロールの周面にポケットを設けないコンパクテングマシン（コンパクタ）にも適用することもできる。

２ホッパ
３，４ロール
５フィードスクリュー
１２スラスト検知部
１７回転制御器
１９モーター
ｎ原料

Claims

一対のロールの上方に原料を供給するホッパを配置し、該ホッパ内に原料押込み用のスクリューを備えたフィードスクリューを配置し、該フィードスクリューを駆動するモーターの回転数を回転制御器によって制御するようになしたロール式造形装置において、前記フィードスクリューのスラスト荷重をスラスト検知部により計測して前記モーターの回転数を制御することを特徴とするロール式造形装置。
前記フィードスクリューのスラスト荷重を計測するスラスト検知部を、フィードスクリューの接続部に設けたことを特徴とする請求項１記載のロール式造形装置。
前記フィードスクリューの接続部に設けた上下一対のフランジ間にスラスト検知部を配置することを特徴とする請求項２記載のロール式造形装置。
前記フィードスクリューの接続部に設けた凹凸部にスラスト検知部を配置することを特徴とする請求項２記載のロール式造形装置。
前記フィードスクリューのスラスト荷重を計測するスラスト検知部を、フィードスクリューの上端部に配置することを特徴とする請求項１記載のロール式造形装置。
前記フィードスクリューのスラスト荷重を計測するスラスト検知部を、フィードスクリューの下端部に配置することを特徴とする請求項１記載のロール式造形装置。