JP3209032U - 粉粒体搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上させることができる粉粒体搬送装置を提供する。【解決手段】スクリュ5を用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置1において、粉粒体原料の導入口と排出口63aとを有するバレル6と、バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面51bを有するコイルフライト51を備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、スクリュにおいて、コイルフライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、コイルフライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている。【選択図】図3
Description
本開示は、粉粒体原料を搬送する粉粒体搬送装置に関する。
従来、この種の粉粒体搬送装置として様々な構成のものが知られている。例えば、従来の粉粒体搬送装置では、バレル内に配置されたスクリュが回転駆動されることにより、導入口にてバレル内に導入された粉粒体原料が、バレル軸方向に沿って排出口まで搬送されて、排出口にてバレル外へ供給されるような構成を有している。
一方、このような従来の粉粒体搬送装置では、バレル内面とスクリュ外周部分との間に隙間が設けられているため、このような隙間に位置された粉粒体原料をスクリュで掻き取ることができず、隙間に粉粒体原料が滞留しやすい。また、場合によっては、隙間近傍に位置された粉粒体原料がスクリュによってバレル内面に押し付けられて堆積し固着することもある。このような問題を解消するために、スクリュの外周部分にブラシや突起などを設けて、隙間に位置された粉粒体原料の排出性を高めることが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
近年、このような粉粒体搬送装置にて取り扱われる粉粒体原料の対象が多様化しており、また、多様化された粉粒体原料に対して安定した搬送を行うことが求められている。しかしながら、特許文献1および2のような粉粒体搬送装置では、粉粒体原料の固着抑制だけでなく、安定供給性の向上との両立という観点では、さらなる改善の余地がある。
従って、本開示の目的は、上記従来の課題を解決することにあって、粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上させることができる粉粒体搬送装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本開示の粉粒体搬送装置は以下のように構成する。
本開示の一の態様によれば、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置であって、粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面を有するフライトを備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、スクリュにおいて、フライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、フライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている、粉粒体搬送装置を提供する。
本開示によれば、粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上させることができる粉粒体搬送装置を提供することができる。
本開示の第1態様の粉粒体搬送装置は、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置であって、粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面を有するフライトを備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、スクリュにおいて、フライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、フライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている、ものである。
本開示の第2態様の粉粒体搬送装置は、第1態様の装置において、フライトの突出部は、旋回方向における幅寸法よりも径方向における長さ寸法が大きい、ものである。
本開示の第3態様の粉粒体搬送装置は、第1または第2態様の装置において、スクリュは、コイルスクリュとしたものである。
本開示の第4態様の粉粒体搬送装置は、第3態様の装置において、フライトの突出部は、コイルスクリュのフライト断面を周回するように、フライトに固定されたリング状部材としたものである。
本開示の第5態様の粉粒体搬送装置は、第1から第3態様のいずれかの装置において、フライトの突出部は、フライトの搬送面または外周部分に固定された棒状部材としたものである。
本開示の第6態様の粉粒体搬送装置は、第5態様の装置において、搬送方向上流側において、搬送方向へ突出する複数の第1の棒状部材がフライトの外周部分に固定され、搬送方向下流側において、径方向外向きに突出する複数の第2の棒状部材がフライトの搬送面に固定されている、ものである。
本開示の第7態様の粉粒体搬送装置は、第1から第6態様のいずれかの装置において、バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根がさらに備えられ、バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、ものである。
以下に、本開示にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施の形態1)
本開示の実施の形態1にかかる粉粒体原料を搬送する粉粒体搬送装置の構成を、図1および図2に示す装置構成図を用いて説明する。なお、図1は、粉粒体搬送装置の正面図(一部断面図)であり、図2は装置の側面図である。
本開示の実施の形態1にかかる粉粒体原料を搬送する粉粒体搬送装置の構成を、図1および図2に示す装置構成図を用いて説明する。なお、図1は、粉粒体搬送装置の正面図(一部断面図)であり、図2は装置の側面図である。
図1および図2に示すように、粉粒体搬送装置1は、ホッパ2と、アジテータ3と、導入用ケーシング4と、スクリュ5と、バレル6と、排出用ケーシング7とを備えている。
本実施の形態1にかかる粉粒体搬送装置1では、例えば0.1μm〜数十μmの粒径分布を含むような粉体または粉粒体が粉粒体原料として取り扱われる。このような粉粒体原料としては、ファインセラミックス、金属材料、高分子材料、電池・電子材料、複合材料、医薬品材料、食品材料など、電子、エネルギ、医療、食品などの各種技術分野にて用いられる無機物および有機物の微粉状物や粒状物が対象となる。また、粉粒体原料は、複数種類の粉粒体原料(材料)が混合されているような場合であってもよい。また、粉粒体原料には、異形の粒状物、細長い繊維状物(例えば、短繊維材料)、および粉体と液体とが混合された混合物(スラリ)なども含まれる。
ホッパ2は、図示上方に向けて開口された開口部より粉粒体原料が投入され、図示下方において連通する導入用ケーシング4に粉粒体原料を供給する装置である。ホッパ2は、導入用ケーシング4と解除可能に接続されており、例えば、清掃時などメンテナンスの際には、ホッパ2は導入用ケーシング4と分離可能とされている。
導入用ケーシング4は、上述したようにホッパ2の下方に配置されており、バレル6における粉粒体原料の第1ゾーンに粉粒体原料を導入可能に連通されており、バレル6内に粉粒体原料を連続的に導入するための粉粒体原料の貯留容器としての機能を有している。なお、バレル6の詳細構成については後述する。
アジテータ3は、導入用ケーシング4内に導入された粉粒体原料にブリッジなどの部分的な凝集が生じないように、粉粒体原料を攪拌する装置である。具体的には、アジテータ3は、導入用ケーシング4内に配置され、水平方向の回転軸周りに回転駆動されることで粉粒体原料を攪拌する複数の攪拌部材31(線状部材)と、導入用ケーシング4の外部に配置されて複数の攪拌部材31を一体的に回転駆動させるアジテータ駆動装置32とを備える。また、導入用ケーシング4内の粉粒体原料が、回転駆動される攪拌部材31により攪拌される攪拌空間41が、導入用ケーシング4内に設けられている。
導入用ケーシング4において、アジテータ3の攪拌部材31が回動される攪拌空間41のさらに下方の部分には、攪拌空間41に上部が連通された大略U字状断面を有する粉粒体原料の導入空間61が形成されている。本実施の形態1では、この導入空間61を画定する部分(以降、バレルケーシング62とする。)が、バレル6の一部となっている。さらに、バレルケーシング62と連通するように粉粒体原料の搬送管63がバレルケーシング62の端部に接続されている。すなわち、本実施の形態1では、バレル6は、導入用ケーシング4の攪拌空間41の下方の導入空間61を形成するバレルケーシング62と、このバレルケーシング62に連通されて延在する円筒状の搬送管63とにより構成されている。なお、本実施の形態1では、バレルケーシング62が、導入用ケーシング4の一部と一体的に形成されるような場合を例として説明するが、このような場合に代えて、導入用ケーシング4とバレルケーシング62とを別体部材として形成してもよい。
バレル6は、全体的には大略円筒状に形成されており、バレルケーシング62では上方が開口されて導入空間61と攪拌空間41とが連通されている。バレル6内には、スクリュ5としてコイルスクリュが配置されている。
スクリュ5は、例えば角形断面形状を有する螺旋状に形成されたコイルフライト51と、コイルフライト51における粉粒体原料の搬送方向上流側の端部に固定された回転駆動力伝達用シャフト52とを備える。コイルフライト51の外周部分がバレル6の内周面に接触しない程度に所望の隙間が確保された状態にて、バレル6(すなわち、バレルケーシング62および搬送管63)内にてスクリュ5が回転駆動される。なお、コイルフライト51は、角形断面を有する場合を例として説明するが、その他の断面形状(例えば、円形断面など)を採用してもよい。
バレルケーシング62の軸方向の側面を貫通するように、スクリュ5の回転駆動力伝達用シャフト52の基端部(搬送方向上流側端部)52aが配置されている。また、この回転駆動力伝達用シャフト52の基端部52aを回転駆動させるスクリュ回転駆動装置57が、バレルケーシング62の側面に備えられている。なお、スクリュ回転駆動装置57は、スクリュ駆動モータ58(図2参照)と、スクリュ駆動モータ58の駆動力を所定の回転量に変換してスクリュ5を回転駆動させるギアボックス59とにより構成されている。
バレル6における搬送管63の下流側端部は、粉粒体原料がバレル6内部より排出される排出口63aとなっており、この排出口63aは排出用ケーシング7に連通されている。
また、粉粒体搬送装置1におけるそれぞれの構成部は、共通ベース8により支持されている。
次に、このような構成を有する粉粒体搬送装置1において、スクリュ5とバレル6との関係、およびスクリュ5の構造について、図3を用いて詳細に説明する。
図3に示すように、バレル6は、その搬送方向において大きく2つのゾーンに区分される。具体的には、2つのゾーンとして、粉粒体原料が導入される第1ゾーンS1と、第1ゾーンS1より搬送された粉粒体原料に対して圧縮を行うとともに、粉粒体原料をバレル6外へ排出する第2ゾーンS2とに区分されている。なお、第2ゾーンS2は、概ね搬送管63内にて粉粒体原料の搬送が行われるゾーンであるとも言うことができる。
第1ゾーンS1は、主として、バレルケーシング62とバレルケーシング62により囲まれたスクリュ5の部分とにより構成されるが、搬送管63の一部が含まれるような場合であってもよい。第1ゾーンS1では、ホッパ2および導入用ケーシング4を通じて、アジテータ3にて攪拌された状態の粉粒体原料が、バレルケーシング62とスクリュ5との間に形成された導入空間61内に導入される。
第2ゾーンS2は、主として、搬送管63と搬送管63により囲まれたスクリュ5の部分とにより構成される。第2ゾーンS2では、スクリュ5の周囲全体が搬送管63に囲まれるととともに、後述するように搬送される粉粒体原料に対して抵抗が付与されることにより、粉粒体原料に対する圧縮作用が施される。第2ゾーンS2にて粉粒体原料の圧縮が行われることにより、搬送される粉粒体原料の定量化および均一化を図ることができる。
また、搬送管63内にて、粉粒体原料は排出口63aに向けて定量的に搬送され、排出口63aより排出用ケーシング7内に排出される。本実施の形態1では、スクリュ5のコイルフライト51のピッチおよび角度(軸方向とコイルフライト51とがなす角度)が、第1ゾーンS1および第2ゾーンS2において同一となっている。なお、スクリュ5のコイルフライト51のピッチおよび角度を、第1ゾーンS1および第2ゾーンS2において異ならせるようにしてもよい。
また、第2ゾーンS2において、搬送管63の排出口63aに隣接するように、スクリュ5のコイルフライト51が形成されていない空間(すなわち、コイルフライト51が存在しない空間)65が配置されている。この空間65内では、粉粒体原料に対して、後述するように抵抗を与えることで圧縮作用を施して、空間65内の粉粒体原料のかさ密度を均一化することができる。そのため、この空間65は、粉粒体原料充填用空間65と言うことができる。
また、図3に示すようにスクリュ5の螺旋状のコイルフライト51には、複数の棒状部材53が固定されている。具体的には、それぞれの棒状部材53は、コイルフライト51の外周部分である外周面51aより径方向外向きに突出し、かつ、コイルフライト51の搬送面51bより粉粒体原料の搬送方向に突出する突起部として設けられている。なお、コイルフライト51において、粉粒体原料の搬送方向に向かう面が搬送面51bとなっており、搬送面51bによって押し出されるようにして、粉粒体原料が搬送方向に搬送される。なお、図1では、複数の棒状部材53の図示を省略している。
ここで、コイルフライト51を搬送方向逆向きから見た図を図4に示す。図3および図4に示すように、コイルフライト51において、それぞれの棒状部材53は、例えば、同じ大きさおよび形状を有しており、コイルフライト51の旋回方向において、所定の間隔ピッチ(角度ピッチ)θにて配置されている。本実施の形態1では、所定の角度ピッチθとして、例えば、120度ピッチにて、それぞれの棒状部材53が配置されている。
棒状部材53は、例えば、コイルフライト51の断面(角形断面)よりも小さな断面を有する円形断面を有する部材である。棒状部材53は、コイルフライト51の径方向にその長手方向が沿うように配置されている。また、棒状部材53は、コイルフライト51の旋回方向における幅寸法(例えば、円形断面の直径寸法)よりも、コイルフライト51の径方向における長さ寸法(例えば、長手方向の長さ寸法)が大きくなるように形成されている。
このようにコイルフライト51において複数の棒状部材53を設けることにより、コイルフライト51の外周面51aと、バレル6の内周面(すなわち、バレルケーシング62および搬送管63の内周面)との間の隙間を、部分的に狭くすることができる。すなわち、棒状部材53とバレル6の内周面との間の隙間は、コイルフライト51の外周面51aとバレル6の内周面との間の隙間よりも小さくなる。さらに、コイルフライト51の搬送面51bにおいて、棒状部材53が配置される部分が、搬送方向に突出する突出部とすることができる。
本実施の形態1のスクリュ5は、例えば、以下のような寸法例にて形成されてもよい。
コイルフライト51の外周面51aの直径: φ60mm
コイルフライト51の角形断面: 10mm×10mm
棒状部材53の外径: φ3mm×長さ13mm
外周面51aからの棒状部材53突出高さ: 3mm
搬送面51bからの棒状部材53の突出高さ: 3mm
バレル6の内周面の内径: 70mm
コイルフライト51の外周面51aの直径: φ60mm
コイルフライト51の角形断面: 10mm×10mm
棒状部材53の外径: φ3mm×長さ13mm
外周面51aからの棒状部材53突出高さ: 3mm
搬送面51bからの棒状部材53の突出高さ: 3mm
バレル6の内周面の内径: 70mm
また、図1に示すように、搬送管63の排出口63a近傍には、排出管63内の粉粒体原料を排出口63aより排出する複数の排出羽根81が設けられている。ここで、排出羽根81の詳細を図5A、図5Bに示す。なお、図5Aは、スクリュ5の軸方向において、搬送方向逆向きに見た正面図であり、図5Bは側面図である。
図1に示すように、複数の排出羽根81は、バレル6の搬送管63における排出口63a付近において、スクリュ5のコイルフライト51の先端部(搬送方向下流側端部)とは離間し、かつ先端部に対向して配置されている。それぞれの排出羽根81は、搬送管63の排出口63よりも搬送方向下流側に配置された羽根回転駆動装置82にシャフト83を介して接続されている。
図5A、図5Bに示すように、排出羽根81は板状部材により形成されており、回転中心から放射状に広がるようにそれぞれの排出羽根81が配置されている。それぞれの排出羽根81は、径方向の中央側部分に対して外側部分が傾斜して形成されており、すなわち、それぞれの排出羽根81は搬送管63の軸方向の断面に対して傾斜された面を有している。具体的には、それぞれの排出羽根81は、回転駆動されることにより周囲に存在する粉粒体原料に対して搬送(排出)方向に推力を与える向きに、外側部分が傾斜されている。なお、本実施の形態1では、例えば、8枚の排出羽根81が等間隔にて設けられている。また、図5Aにおいて、それぞれの排出羽根81の回転方向は、図示反時計方向となっており、スクリュ5の回転方向と同方向となっている。図5Aおよび図5Bにおいて、
それぞれの排出羽根81の回転方向前端部分が81a、回転方向後端部分が81bとなっている。
それぞれの排出羽根81の回転方向前端部分が81a、回転方向後端部分が81bとなっている。
羽根回転駆動装置82は、排出羽根81に接続されたシャフト83と、シャフト83に連結され、シャフト83を介してそれぞれの排出羽根81を回転駆動する羽根駆動モータ84とを備える。羽根回転駆動装置82は、羽根駆動モータ84とともに排出羽根81を、スクリュ5の軸方向に進退移動させるとともに、スクリュ5の軸方向に交差する方向に進退移動させる移動機構を備える。
ここで、羽根駆動モータ84および排出羽根81の移動機構の詳細について、図6を用いて説明する。なお、図6は、羽根駆動モータ84および排出羽根81を上方側から見た平面模式図である。
図6(A)に示すように、羽根回転駆動装置82は、フレーム85を介して羽根駆動モータ84を支持するとともに、羽根駆動モータ84の支持位置をZ方向(上下方向)に移動させるZ方向移動機構86を備える。さらに、羽根回転駆動装置82は、Z方向移動機構86を支持するとともに、Z方向移動機構86の支持位置をX方向およびY方向に移動させるXYテーブル87を備える。なお、X方向およびY方向は水平方向であって、X方向はスクリュ5の軸方向であり、Y方向はX方向に直交する方向である。XYテーブル87は、Z方向移動機構86の支持位置をX方向に移動させるX方向移動機構88と、X方向移動機構88をY方向に移動させるY方向移動機構89とを備える。それぞれの移動機構は、ボールねじ機構、ギア機構、リニアスライド機構など、公知の様々な機構により構成することができる。なお、本実施の形態1では、X方向移動機構88が、スクリュ5の軸方向に排出羽根81を移動させる軸方向移動装置の一例となっている。また、Y方向移動機構89およびZ方向移動機構86が、スクリュ5の軸方向に交差する方向に排出羽根81を移動させる交差方向移動装置の一例となっている。
このように、XYテーブル87およびZ方向移動機構86が備えられていることにより、バレル6の搬送管63における排出口63aに対して、X方向、Y方向およびZ方向に排出羽根81を移動させることが可能となる。例えば、図6(A)に示す状態から、X方向移動機構88により排出羽根81をX方向に移動させることにより、図6(B)に示すように、搬送管63の排出口63aからX方向に離れるように排出羽根81を移動させることができる。また、Z方向移動機構86を用いることで、排出羽根81をZ方向に移動させることができ、Y方向移動機構89を用いることで、排出羽根81をY方向に移動させることができる。したがって、それぞれの移動機構の移動範囲内において、搬送管63の排出口63aに対する排出羽根81の位置を、X方向、Y方向およびZ方向に自由に設定することができる。
次に、供給装置1における制御ブロック図を図7に示す。図7に示すように、供給装置1は、制御装置90を備えている。
制御装置90は、スクリュ回転駆動装置57によるスクリュ5の回転駆動動作を制御する。制御装置90は、例えば、制御装置90において予め設定された回転数(回転量)あるいは外部より入力された指令回転数にて、スクリュ5を回転駆動させるように、スクリュ回転駆動装置57を制御する。
また、供給装置1には、スクリュ回転駆動装置57におけるスクリュ駆動モータ58の駆動電流値を検出するモータ電流検出部91が備えられている。モータ電流検出部91により検出されたスクリュ駆動モータ58の駆動電流値は、制御装置90に入力される。制御装置90は、羽根回転駆動装置82による排出羽根81の回転駆動動作を制御する際に、モータ電流検出部91にて検出されたスクリュ駆動モータ58の駆動電流値に基づいた制御を行う。
制御装置90は、例えば、スクリュ駆動モータ58の駆動電流値が設定値よりも高い場合には、バレル6内の粉粒体の圧縮の度合いが高くなっているものと判断して、排出羽根81の回転数を増加させて、粉粒体原料の排出を促進させて圧縮の度合いを低下させるようにする。また、制御装置90は、例えば、スクリュ駆動モータ58の駆動電流値が設定値よりも低い場合には、バレル6内の粉粒体の圧縮の度合いが低くなっているものと判断して、排出羽根81の回転数を減少させて、粉粒体原料の排出を抑制して圧縮の度合いを高めるようにする。
このような構成を有する本実施の形態1の供給装置1において、粉粒体原料を搬送して供給する動作(粉粒体原料の供給方法)について説明する。
まず、ホッパ2内に粉粒体原料が投入されると、投入された粉粒体原料は導入用ケーシング4内に導入される。導入用ケーシング4の攪拌空間41内では、アジテータ駆動装置32により複数の攪拌部材31が一体的に回転駆動されて粉粒体原料の攪拌が行われ、ブリッジなど部分的な凝集が生じることが抑制される。それとともに、粉粒体原料は、バレル6における第1ゾーンS1内に導入される。
第1ゾーンS1では、バレルケーシング62内にスクリュ5が配置されており、導入された粉粒体原料はスクリュ5のコイルフライト51間に導入される。スクリュ5は、スクリュ回転駆動装置57により回転駆動されており、コイルフライト51間に導入された粉粒体原料は、スクリュ5の回転駆動により軸方向に沿って搬送され、第2ゾーンS2へと向かう。
第2ゾーンS2において、第1ゾーンS1より搬送された粉粒体原料は、スクリュ5の回転駆動により軸方向に沿って搬送される。第2ゾーンS2では、搬送管63の排出口63a付近に複数の排出羽根81が設けられていることにより、排出羽根81が抵抗となって、搬送される粉粒体原料に対する圧縮作用を施すことができる。このように粉粒体原料に対する圧縮が行われることにより、空間65において粉粒体原料のかさ密度を均一に保つことができる。
また、搬送管63の排出口63a付近に設けられている複数の排出羽根81の回転駆動によって、排出羽根81の端縁を粉粒体原料に接触させることで、粉粒体原料を切り落とすように分散させることができる。それとともに、それぞれの排出羽根81の傾斜部分にて粉粒体原料に対して排出口63a外向きの推力が与えられる。軸方向の推力と径方向の遠心力との作用により、粉粒体原料が均一に分散された状態にて排出口63aより排出用ケーシング7内に定量的に排出される。
さらに、このような粉粒体原料の供給において、モータ電流検出部91により検出されたスクリュ駆動モータ58の駆動電流値が、制御装置90に入力される。制御装置90において、スクリュ駆動モータ58の駆動電流値が設定値よりも高いと判断された場合には、バレル6内の粉粒体の圧縮の度合いが高くなっているものと判断して、排出羽根81の回転数を増加させるように、羽根回転駆動装置82を制御する。これにより、搬送管63の排出口63aからの粉粒体原料の排出が促進されて、粉粒体原料の圧縮の度合いを低下させることができる。また、制御装置90において、スクリュ駆動モータ58の駆動電流値が設定値よりも低いと判断された場合には、バレル6内の粉粒体の圧縮の度合いが低くなっているものと判断して、排出羽根81の回転数を減少させるように、羽根回転駆動装置82を制御する。これにより、搬送管63の排出口63aからの粉粒体原料の排出が抑制されて、粉粒体原料の圧縮の度合いを高めることができる。これにより、スクリュ5の先端部51bにおける粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる。
また、供給装置1において、粉粒体原料の供給立ち上げの際には、例えば、排出羽根81の回転駆動を一定期間停止させる、あるいは回転数を低下させて、搬送管63内の粉粒体原料充填用空間65への粉粒体原料の充填を促進するようにしてもよい。なお、羽根回転駆動装置82による排出羽根81の最大回転数は、スクリュ回転駆動装置57によるスクリュ5の最大回転数よりも大きく設定されている。
また、供給装置1において、取り扱われる粉粒体原料の仕様、種類が変更となった場合には、XYテーブル87およびZ方向移動機構86を用いて、搬送管63の排出口63aに対する排出羽根81の相対位置を、X方向、Y方向およびZ方向に調整する。
例えば、粉粒体原料において要求される圧縮の度合いを調整するために、X方向(スクリュ5の軸方向)に排出羽根81を移動してもよい。排出羽根81をX方向上流側に位置させることで、粉粒体原料の圧縮の度合いを高めることができ、排出羽根81をX方向下流側に位置させることで、粉粒体原料の圧縮の度合いを低くすることができる。また、短繊維材料など特殊な形態を有する粉粒体原料が用いられる場合には、排出羽根81をY方向またはZ方向に移動させて、排出羽根81の回転中心をスクリュ5の軸より偏心させることで、粉粒体原料の排出性(切り落とし性)を高めることができる。なお、排出羽根81は、搬送管63の排出口63aよりも内側(すなわち、排出口63aよりもX方向上流側)に位置させてもよく、排出口63aにおいて、搬送管63の内側と外側とに跨がるように配置されてもよい。
また、コイルフライト51には、所定の角度ピッチにて複数の棒状部材53が設けられている。まず、コイルフライト51の外周面51aより突出するように棒状部材53を設けていることにより、バレル6の内周面に付着しようとする粉粒体原料を、棒状部材53にて掻き取り、付着した状態を破壊することができる。これにより、バレル6の内周面への粉粒体原料の堆積・固着を抑制することができる。
また、コイルフライト51の搬送面51bより突出するように棒状部材53を設けていることにより、コイルフライト51の回転により搬送面51bを滑ろうとする粉粒体原料の滑りを抑制することができる。よって、粉粒体原料に対する搬送方向への推進力を緩和し、バレル6内の粉粒体原料を周方向に移動させてフライト間に均一充填することができる。これによって供給精度を向上させることができ、さらに、フライト間における粉体塊の形成を防止することができる。
また、搬送管63の排出口63a付近に複数の排出羽根81が設けられていることにより、空間65内の粉粒体原料に対して抵抗を与えることができる。それとともに、排出羽根81の傾斜部分にて粉粒体原料に対して排出口63a外向きの推力を与えて粉粒体原料を分散させながら、排出口63aより排出することができる。よって、搬送供給される粉粒体原料の定量性や均一性を向上させることができる。
(実施の形態2)
本開示の実施の形態2にかかる粉粒体搬送装置が備えるスクリュ105の外観図を図8に示す。なお、本実施の形態2のスクリュ105において、上述の実施の形態1が備える構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。
本開示の実施の形態2にかかる粉粒体搬送装置が備えるスクリュ105の外観図を図8に示す。なお、本実施の形態2のスクリュ105において、上述の実施の形態1が備える構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。
図8に示すように、本実施の形態2のスクリュ105は、実施の形態1とコイルフライト51と同じ形状を有するコイルフライト151を備えている。コイルフライト151には、複数の棒状部材として、複数の第1棒状部材152と、複数の第2棒状部材153とが固定されている。
第1棒状部材152は、実施の形態1の棒状部材53と同様に、その長手方向がコイルフライト151の径方向に沿うような姿勢にて、所定の角度ピッチにて配置されている。第1棒状部材152は、コイルフライト151の外周面151aから突出し、かつ、搬送面151bから突出するように、搬送面151bに固定されている。
第2棒状部材153は、その長手方向がコイルフライト151の軸方向(すなわち、バレル6における搬送方向)に沿うような姿勢にて、所定の角度ピッチにて配置されている。第2棒状部材153は、コイルフライト151の外周面151aから突出し、かつ、コイルフライト151における搬送面151bの裏面151cから突出するように、外周面151aに固定されている。
ここで、コイルフライト151を搬送方向逆向きから見た図を図9に示す。図8および図9に示すように、コイルフライト151において、第1棒状部材152および第2棒状部材153は、例えば同じ大きさおよび形状を有しており、例えば、円形断面を有する丸棒状の部材である。また、第1棒状部材152は、コイルフライト151の旋回方向において所定の角度ピッチθとして、例えば、120度ピッチにて配置されている。第2棒状部材153は、コイルフライト151の旋回方向において所定の角度ピッチθとして、例えば、120度ピッチにて配置されており、第1棒状部材152とは重ならないように、第2棒状部材153は60度(θ/2)シフトして配置されている。
本実施の形態2によれば、コイルフライト151に棒状部材として、その長手方向の向きが互いに異なる第1棒状部材152と第2棒状部材153とが設けられている。第1棒状部材152が設けられていることにより、実施の形態1と同様に、バレル6の内周面への粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上することができる。さらに、第1棒状部材152とは長手方向の向きが異なるように第2棒状部材153が設けられていることにより、バレル6の内周面への粉粒体原料の固着をさらに抑制しながら、粉粒体原料の攪拌性を高めることができる。このように粉粒体原料に対する攪拌性を高めることにより、粉粒体原料の搬送における定量性を向上させることができる。
また、第1棒状部材152および第2棒状部材153は、共にバレル6の内周面への粉粒体原料の固着抑制機能を有する。第1棒状部材152は、粉粒体原料の搬送機能が第2棒状部材153に比べて高く、第2棒状部材153は、粉粒体原料の攪拌機能が第1棒状部材152に比べて高い。このような特徴を利用して、例えば、スクリュにおける搬送方向上流側に第2棒状部材153を設け、下流側に第1棒状部材152を設けるようにしてもよい。このような構成を採用することにより、粉粒体原料に対する攪拌性が強く求められるスクリュの上流側では、第2棒状部材153により攪拌機能を高めることができる。一方、粉粒体原料の定量搬送性が求められるスクリュの下流側では、第1棒状部材152により安定供給性を高めることができる。
(実施の形態3)
本開示の実施の形態3にかかる粉粒体搬送装置が備えるスクリュ205の外観図を図10に示す。なお、本実施の形態3のスクリュ205において、上述の実施の形態1、2が備える構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。
本開示の実施の形態3にかかる粉粒体搬送装置が備えるスクリュ205の外観図を図10に示す。なお、本実施の形態3のスクリュ205において、上述の実施の形態1、2が備える構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。
図10に示すように、本実施の形態のスクリュ205は、実施の形態1のコイルフライト51と同じ形状を有するコイルフライト251を備えている。一方、コイルフライト251には、棒状部材ではなく、リング状部材が設けられており、このリング状部材により突出部が形成されている点において、実施の形態1および2とは相違している。以下、この相違点を主として説明する。
図10に示すように、コイルフライト251には、フライト断面を周回するように複数のリング状部材252が設けられている。すなわち、リング状部材252の開口をコイルフライト251が貫通するように、複数のリング状部材252がコイルフライト251に嵌められた状態で固定されている。
ここで、コイルフライト251を搬送方向逆向きから見た図を図11に示す。図10および図11に示すように、複数のリング状部材252は、例えば同じ形状および大きさにて形成されており、コイルフライト251の旋回方向において、所定の角度ピッチθ(例えば、120度ピッチ)にて配置されている。リング状部材252は、その環状面がコイルフライト251の螺旋状の延在方向に対して概ね直交するような姿勢となっている。
このように複数のリング状部材252が設けられていることにより、リング状部材252はコイルフライト251の外周面251aから突出するとともに、搬送面251bからも突出する突出部となっている。リング状部材252はフライト断面を周回するように設けられているため、コイルフライト251の内周面251cと、搬送面251bの裏面251dとからも突出している。すなわち、リング状部材252は、フライト断面の全周囲から突出する突出部を形成している。
本実施の形態3によれば、コイルフライト251のフライト断面を周回するように複数のリング状部材252が設けられていることにより、バレル6の内周面への粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を高めることができる。さらにリング状部材252が、フライト断面の全周囲に渡って連続的に突出する突出部を形成しているため、バレル6の内周面への粉粒体原料の固着抑制効果および安定供給性の向上効果をさらに高めることができる。
上述の実施の形態の説明では、スクリュとしてコイルスクリュが採用される場合を例としたが、スクリュの形式はどのようなものであってもよい。例えば、スクリュとして、フルフライト型スクリュが採用されてもよい。また、スクリュのねじ条数についても様々な仕様を採ってもよい。
また、スクリュの旋回方向において、所定の角度ピッチθとして、例えば120度ピッチにて突出部を設ける場合を例としたが、角度ピッチとしては様々な値に設定してもよい。また、同じ角度間隔で設ける場合に限られず、異なる角度間隔で設けられるような場合であってもよい。
また、搬送管63の排出口63a近傍に複数の排出羽根81が設けられている場合を例としたが、排出羽根81が設けられていない構成が採用されてもよい。また、排出羽根が設けられる場合には、スクリュの一端に排出羽根を固定して、スクリュとともに排出羽根を回転駆動させるような構成を採用してもよい。
なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
1 粉粒体原料搬送装置
2 ホッパ
3 アジテータ
31 攪拌部材
32 アジテータ駆動装置
4 導入用ケーシング
41 攪拌空間
5 スクリュ
51 コイルフライト
51a 外周面
51b 搬送面
52 回転駆動力伝達用シャフト
52a 基端部
53 棒状部材
57 スクリュ回転駆動装置
58 スクリュ駆動モータ
59 ギアボックス
6 バレル
61 導入空間
62 バレルケーシング
63 搬送管
63a 排出口
65 粉粒体原料充填用空間(空間)
7 排出用ケーシング
81 排出羽根
81a 回転方向前端部分
81b 回転方向後端部分
82 羽根回転駆動装置
83 シャフト
84 羽根駆動モータ
85 フレーム
86 Z方向移動機構
87 XYテーブル
88 X方向移動機構
89 Y方向移動機構
90 制御装置
152 第1棒状部材
153 第2棒状部材
252 リング状部材
S1 第1ゾーン
S2 第2ゾーン
2 ホッパ
3 アジテータ
31 攪拌部材
32 アジテータ駆動装置
4 導入用ケーシング
41 攪拌空間
5 スクリュ
51 コイルフライト
51a 外周面
51b 搬送面
52 回転駆動力伝達用シャフト
52a 基端部
53 棒状部材
57 スクリュ回転駆動装置
58 スクリュ駆動モータ
59 ギアボックス
6 バレル
61 導入空間
62 バレルケーシング
63 搬送管
63a 排出口
65 粉粒体原料充填用空間(空間)
7 排出用ケーシング
81 排出羽根
81a 回転方向前端部分
81b 回転方向後端部分
82 羽根回転駆動装置
83 シャフト
84 羽根駆動モータ
85 フレーム
86 Z方向移動機構
87 XYテーブル
88 X方向移動機構
89 Y方向移動機構
90 制御装置
152 第1棒状部材
153 第2棒状部材
252 リング状部材
S1 第1ゾーン
S2 第2ゾーン
Claims (7)
- スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置であって、
粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、
バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面を有するフライトを備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、
スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、
スクリュにおいて、フライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、フライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている、粉粒体搬送装置。 - フライトの突出部は、旋回方向における幅寸法よりも径方向における長さ寸法が大きい、請求項1に記載の粉粒体搬送装置。
- スクリュは、コイルスクリュである、請求項1または2に記載の粉粒体搬送装置。
- フライトの突出部は、コイルスクリュのフライト断面を周回するように、フライトに固定されたリング状部材である、請求項3に記載の粉粒体搬送装置。
- フライトの突出部は、フライトの搬送面または外周部分に固定された棒状部材である、請求項1から3のいずれか1つに記載の粉粒体搬送装置。
- 搬送方向上流側において、搬送方向へ突出する複数の第1の棒状部材がフライトの外周部分に固定され、
搬送方向下流側において、径方向外向きに突出する複数の第2の棒状部材がフライトの搬送面に固定されている、請求項5に記載の粉粒体搬送装置。 - バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根がさらに備えられ、
バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、請求項1から6のいずれか1つに記載の粉粒体搬送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016005844U JP3209032U (ja) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 粉粒体搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016005844U JP3209032U (ja) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 粉粒体搬送装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3209032U true JP3209032U (ja) | 2017-03-02 |
Family
ID=58185783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016005844U Active JP3209032U (ja) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 粉粒体搬送装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3209032U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116374517A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-07-04 | 北京中投润天环保科技有限公司 | 一种水泥窑协同处置废弃物送料装置 |
-
2016
- 2016-12-07 JP JP2016005844U patent/JP3209032U/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116374517A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-07-04 | 北京中投润天环保科技有限公司 | 一种水泥窑协同处置废弃物送料装置 |
CN116374517B (zh) * | 2023-02-15 | 2024-02-06 | 北京中投润天环保科技有限公司 | 一种水泥窑协同处置废弃物送料装置 |
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