JP2000001209A - セルフクリーニング機能を有する搬送用スクリュー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉粒体の付着，固着のない搬送用スクリュー
装置を提供する。 【解決手段】 粉粒体を搬送する回転羽根２が回転軸１
の周囲に螺旋状に設けられたスクリュー軸において、一
端がこのスクリュー軸の軸体に連結され、かつ螺旋状に
回転軸１の周囲にガタをもって巻回する螺旋状の棒状体
を組み付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、螺旋状の回転羽
根を有するスクリュー軸を用いて例えば粉体，粒体等を
被搬送対象物として搬送する搬送用スクリュー装置に関
し、詳しくは、スクリュー軸あるいは螺旋状回転羽根に
付着するこれらの粉体，粒体等を自動的に脱落・除去す
る機能（以下「セルフクリーニング機能」という）を有
する搬送用スクリュー装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】産業界において広く普及しているオーガー
スクリューに代表される粉体，粒体等の搬送用スクリュ
ー装置は、スクリュー軸の概ね一端側から他端側に渡っ
て螺旋状の回転羽根が設けられていて、粉体，粒体等
（以下単に「粉体等」という）の被搬送物を該スクリュ
ー軸の回転により軸方向に移送する被搬送物の搬送スク
リュー装置として用いられる。

【０００３】この装置は一般に、粉体等を所定の袋等に
定量充填する用途での被搬送物の搬送スクリュー装置
（スクリューフィーダー）として利用される場合が多
く、被搬送物としては、粉体状，粒体状の蔗糖，乳糖，
粉乳等や小麦粉等の穀粉などの食品素材、燐酸カルシウ
ム，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，乳清カルシウ
ム等の化学製品、カオリン，石灰等の鉱物製品等が代表
的に挙げられる。なお以下の説明においては被搬送物の
搬送スクリュー装置を「スクリューフィーダー」とい
い、スクリュー軸を「フィーダースクリュー」というも
のとする。

【０００４】ところで、上記のような被搬送物のうちに
は、比較的粘性や付着性の高い物質がある他、吸湿性が
あるためにこれらの粘性や付着性が増大する傾向の物質
もある。そして、かかる物質をこのスクリューフィーダ
ーで移送する場合には、該物質がフィーダースクリュー
の軸や螺旋羽根に固着して容易に脱落し難い状態を招く
ことがしばしばあり、搬送能力を著しく減退させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題を解消する
方法としては、フィーダースクリューをステンレス製材
料で製作して表面を鏡面研磨したものを使用すること
や、剥離性のよい四フッ化エチレン等のコーティングを
行うことが考えられるが、このようにしてもフィーダー
スクリューへの粉体等の付着を防ぐことは難しく、被搬
送物がしだいに付着累積してしまう傾向がある。このた
め、特に定量充填用の用途では定量性が確保できないと
いう問題を招き、単純な搬送装置として用いる場合であ
っても搬送効率が低下するという問題を招く。

【０００６】このため、スクリューフィーダーは頻繁に
清掃しなければならず、効率の悪い作業となっていた。

【０００７】本発明者は以上のような問題点を改善する
ために鋭意研究を進め、回転するフィーダースクリュー
の運動を利用することでフィーダースクリューに付着し
た粉体等を自動的に脱落・除去するセルフクリーニング
機能を備えた搬送用スクリュー装置を開発するに至った
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願のセルフクリーニン
グ機能を備えたスクリューフィーダー（搬送用スクリュ
ー装置）の発明は、上記特許請求の範囲の各請求項に記
載した構成を有することを特徴とするものである。

【０００９】本願請求項１の発明は、粉粒体を搬送する
ための回転羽根が回転軸の周囲に螺旋状に設けられたフ
ィーダースクリュー（スクリュー軸）において、一端が
このフィーダースクリューの軸体または回転羽根に連結
され、かつ回転羽根の螺旋に沿って回転軸の周囲に遊度
を保ちながら巻回して延設されて他端が自由端をなす螺
旋状の棒状体を、フィーダースクリューの上記粉粒体の
搬送域に渡るように設けたことを特徴とする。

【００１０】上記の構成における螺旋状の棒状体は、プ
ラスチック製，金属製等、対象とする被搬送物の種類に
応じて選択して用いることができ、また形状は、丸棒
状，平板状，角棒状など適宜に適したものを採用でき、
いずれも特に限定されない。また、上記の回転軸又は回
転羽根に連結する棒状体の一端は、自由端である他端に
対して、回転軸で搬送される被搬送物の搬送方向の上流
側に位置するように構成するのが好ましい。

【００１１】この発明によれば、回転軸に対して遊度を
もって巻回している棒状体が、一端側の連結部に対し他
端側が自由端となっていることで、回転軸の回転に伴っ
て径方向にランダムに振動するため、回転軸の表面や螺
旋状の回転羽根の表面に付着する、あるいは付着した粉
粒体を掻き落とす作用を与えることになり、これがセル
フクリーニングの作用を発揮することができる。なお、
該棒状体の回転軸に対する遊度の程度は、実験的，経験
的な情報に基づいて適宜に定めることができる。またこ
の棒状体を延設する範囲は、粉粒体の付着を除去するこ
とが望まれる範囲に渡って設けることで足りるが、その
範囲を超えて設けることを除外するものではない。

【００１２】請求項２の発明は、上記発明において、螺
旋状の棒状体をフィーダースクリューに対して多条に設
けたことを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、一条の棒状体だけでは
粉粒体の付着除去作用を広範囲に渡って作用できないと
考えられるのに対し、複数条の棒状体により回転軸や回
転羽根の表面の広い範囲に渡って付着除去作用を及ぼす
ことができ、本発明の効果をより良好に発揮することが
できる。

【００１４】なお、セルフクリーニングの作用を発揮す
るための棒状体は、一条あるいは多条に設けるだけでな
く、回転軸の軸方向に複数設けることも勿論でき、被搬
送物の付着の傾向に応じて様々な態様を採用することが
できる。例えば、複数の棒状体を回転軸の軸方向に関し
てその一部において重複させるように設けるとか、全範
囲に渡って重複させるとか、必要に応じて最適な構成を
採用できることは言うまでもない。

【００１５】請求項３の発明は、上記の各発明におい
て、螺旋状の棒状体を被搬送物に対して剥離性のよい材
料で作ったことを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、回転軸や回転羽根の表
面の付着粉粒体を除去する道具である棒状体自身に、粉
粒体が付着する虞を軽減することができる。

【００１７】請求項４の発明は、上記各発明の搬送用ス
クリュー装置が、粉粒体の定量充填装置の一部を構成す
ることを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、回転軸や回転羽根の表
面に付着性がある粉粒体を所定の重量分づつ定量充填す
るための装置を、効率よく作動させることができる定量
充填装置として提供できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施形態１ 本例は、図１に示すように、回転軸１の周囲に螺旋状に
設けた回転羽根２に、丸棒状の棒状体３の一端４を玉継
ぎ手で連結した構成のものであり、該棒状体３は螺旋状
の回転羽根２の沿って回転軸１に対して適当な遊度をも
って巻回している。この棒状体３の他端は回転軸１ある
いは回転羽根２に連結されていない自由端をなしてい
る。

【００２０】このような構成の回転羽根２及び棒状体３
を有する回転軸１を回転させると、被搬送物である粉粒
体は回転羽根２の送り作用を受けて図の矢印方向に搬送
されることになり、その際に、棒状体３は回転軸１に対
して遊度をもって巻回しているので振動することが避け
られない。そしてまさにこの振動する棒状体３の動き
が、回転軸１あるいは回転羽根２の表面に付着しようと
する粉粒体、あるいは付着している粉粒体に対して衝撃
を与えることになり、該回転軸，回転羽根に付着した粉
粒体を除去するセルフクリーニングの作用を与えること
になる。

【００２１】実施形態２ 図２に示した本例は、上記実施形態１に比べて、棒状体
１３の一端１４を回転羽根１２に連結するのではなく、
回転軸１１に連結した点が異なるが、その他の構成は同
じである。

【００２２】本例によっても、被搬送物である粉粒体は
回転羽根１２の送り作用を受けて図の矢印方向に搬送さ
れ、その際に、棒状体１３は回転軸１１に対して遊度を
もって巻回しているので振動し、被搬送物である粉粒体
は回転羽根１２の送り作用を受けて図の矢印方向に搬送
され、その際に、棒状体１３は回転軸１１に対して遊度
をもって巻回しているので振動し、この動きが、回転軸
１１あるいは回転羽根１２の表面に付着しようとする粉
粒体、あるいは付着している粉粒体に対して衝撃を与え
て該回転軸，回転羽根に付着した粉粒体を除去するセル
フクリーニングの作用を与えることができる。

【００２３】実施形態３ 本例の装置は、搬送用スクリューコンベアをナイロン製
のスクリュー２１によって構成すると共に、これを内装
したトラフ２２の一端に対して上部のホッパータンク２
３から粉粒体を供給して他端側の下部に設けられた出口
２４から搬送粉粒体を排出するように構成されている。
また、上記のスクリュー２１にはステンレス製の丸棒型
の棒状体２５を螺旋状に組み付けてなっている。

【００２４】このような構成の粉粒体の搬送装置におい
ても、スクリュー２１に巻回された棒状体２５によりセ
ルフクリーニング作用が発揮され、付着，固着のない粉
粒体の搬送が実現される。

【００２５】

【実施例】実施例１ 図１の装置を定量充填用のスクリューフィーダーとして
用いた。

【００２６】具体的には、直径６５ｍｍ、長さ２７０ｍ
ｍ、回転羽根ピッチ５０ｍｍの定量用スクリューオーガ
ーに、所定の内径７０ｍｍオーガーファネルを固定し、
ファネル下部に８穴の菊座を配備して、燐酸カルシウム
５０％と乳清カルシウム５０％の混合物を、オーガーフ
ァネルを通し、スクリューオーガーに正確に１０回転し
て排出した混合物の重量を測定した。この操作を５回繰
り返して平均値を求めた。実施条件は以下の通りであ
る。

【００２７】ｎ（ 数量）＝１００ Ｘ（平均値）＝２７２ｇ Ｒ（バラツキ）＝２０ｇ δ（標準偏差）＝ ５ｇ この実施結果おいては、オーガースクリューに粉粒体の
付着は少なく、標準偏差は５ｇであった。

【００２８】比較例１ 棒状体３を除いた他は実施例１と同じ下記条件で、燐酸
カルシウム５０％と乳清カルシウム５０％の混合物の粉
粒体の搬送を５回繰り返して行い、平均値を求めた。

【００２９】ｎ＝１００ Ｘ＝２８２ｇ（２４０〜３００） Ｒ＝ ６０ｇ δ＝ １５ｇ その結果、標準偏差は１５ｇと大きく、またオーガース
クリューに粉粒体が１５〜２０ｍｍの厚みで付着してい
る状態が認められた。

【００３０】実施例２ 図１の装置を定量充填用のスクリューフィーダーとして
用いた。

【００３１】具体的には、直径４５ｍｍ、長さ２２０ｍ
ｍ、回転羽根ピッチ３２ｍｍの定量用スクリューオーガ
ーに、所定の内径５０ｍｍオーガーファネルを固定し、
ファネル下部に６穴の菊座を配備して、燐酸カルシウム
５０％と乳清カルシウム５０％の混合物を、オーガーフ
ァネルを通し、スクリューオーガーに正確に２０回転し
て排出した混合物の重量を測定した。この操作を５回繰
り返して平均値を求めた。実施条件は以下の通りであ
る。なお、棒状体はＳＵＳ−３０４製、６ｍｍφの丸棒
とした。

【００３２】ｎ＝１００ Ｘ＝２７８ｇ Ｒ＝ １０ｇ δ＝２．５ｇ この実施結果おいては、オーガースクリューに粉粒体の
付着は少なく、標準偏差は２．５ｇであった。

【００３３】比較例２ 棒状体３を除いた他は実施例２と同じ下記条件で、燐酸
カルシウム５０％と乳清カルシウム５０％の混合物の粉
粒体の搬送を５回繰り返して行い、平均値を求めた。

【００３４】ｎ＝１００ Ｘ＝２８０ｇ Ｒ＝ ４２ｇ δ＝ １０ｇ その結果、オーガースクリューに粉粒体が付着し、その
標準偏差は１０ｇであり、上記実施例２との結果として
の違いが明らかに認められた。

【００３５】実施例３ 本例においては、図１の装置を用いて被搬送物の搬送を
行なわれる。すなわち、直径１１２ｍｍ、長さ５０００
ｍｍ、回転羽根ピッチ７５ｍｍ、回転軸の太さ３９．５
ｍｍ、回転数（ｒ．ｐ．ｍ）９０のナイロン製スクリュ
ーコンベア（トラフはＳＵＳ−３０４、内径１１５ｍ
ｍ）に、ＳＵＳ−３０４製、６ｍｍφの丸棒を棒状体と
して１ｍ毎に独立して組み付けオーガースクリュー装置
を構成し、これにより粉砕蔗糖を搬送させたところ、搬
送能力は６００ｋｇ／ｈであった。

【００３６】比較例３ 棒状体を除いた他は実施例３と同じ条件で粉砕蔗糖の搬
送を行ったところ、搬送能力は４００ｋｇ／ｈであっ
た。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセルフク
リーニング機能を有する搬送用スクリュー装置は、スク
リューに付着し易く、更には固着し易い粉粒体を容易に
搬送することができ、又定量搬送が良好に実現できると
いう優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１のオーガースクリューを示
した図。

【図２】同実施形態２を示した図。

【図３】同実施形態３を示した図。

【符号の説明】

１・・・回転軸、２・・・回転羽根、３・・・棒状体、
４・・・一端。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体を搬送するための回転羽根が回転
   軸の周囲に螺旋状に設けられたスクリュー軸において、
   一端がこのスクリュー軸の軸体または回転羽根に連結さ
   れ、かつ回転羽根の螺旋に沿って回転軸の周囲に遊度を
   保ちながら巻回して延設されて他端が自由端をなす螺旋
   状の棒状体を、スクリュー軸の上記粉粒体の搬送域に渡
   るように設けたことを特徴とするセルフクリーニング機
   能を有する搬送用スクリュー装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、螺旋状の棒状体は、
   スクリュー軸に対して多条に設けられていることを特徴
   とするセルフクリーニング機能を有する搬送用スクリュ
   ー装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、螺旋状の棒状
   体は、被搬送物に対して剥離性のよい材料で作られてい
   ることを特徴とするセルフクリーニング機能を有する搬
   送用スクリュー装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかの搬送用ス
   クリュー装置は、粉粒体の定量充填装置の一部を構成す
   ることを特徴とするセルフクリーニング機能を有する搬
   送用スクリュー装置。