JP2000211725A - 粉粒体の輸送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉粒体を所望の角度で接続連継した輸送管路で
輸送できる輸送方法及び装置を提供する。 【解決手段】各ユニットの輪送管部及ぴスクリューの仕
様を同一とし、単独の駆動モーターを備えた直線状のユ
ニットを所望の角度で接続連継し、各ユニットのスクリ
ューを同期運転して垂直連継部での輸送障害を排除した
構成とする。 【効果】粉粒体プラントの工程間の管路による輸送装置
の選定で、各ユニットを垂直又は傾斜の如く所望の角度
に構築でき経路を自由に選定することができる。また、
輸送管路及びスクリュー共に摩耗が極めて少なく、かつ
軸芯を持つスパイラルスクリュー等の使用が可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉粒体の輸送方法及び装
置に関し、さらに詳しくはスクリューコンベア方式の長
所を有し、かつ単独駆動モーターを備えた直線状のコン
ベアユニットを所望の角度で接続連継し、各ユニットの
スクリューを同期運転することにより接続連継部での輸
送障害を排除した粉粒体の輸送方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粉粒体の輸送方法及び装置で
は、大別してベルトコンベア、バケットコンベア、振動
コンベア、空気輸送ならびにスクリューコンベアの方法
が実用されている。ベルトコンベアは著しい粘着性のあ
るもの以外は連続して輸送でき、他の方式では輸送困難
な岩石、鉱石等の輸送ができるが、チューブコンベアや
空気輸送に比し密閉性が劣り、支持架台等の設備費が嵩
み、メインテナンスコストもかかる難点がある。バケッ
トコンベアは著しい粘着性のあるもの以外は輸送でき、
垂直輸送ができる長所があるが、部品点数が多く、製作
コストが高く、間欠輸送方式となるので脈動のない連続
輸送はできない。振動フィーダーは輸送と共に整列機能
があり、塊状物から粉末まで輸送できる等の長所がある
が、輸送距離が長いものには適しない。また、空気輸送
は、著しい粘着性のある粉粒体を除いてあらゆる種類の
粉粒体の輸送ができ、管路は任意に曲げることができる
ので設置場所による制約を受けず、管路による密閉であ
る外部からの異物の混入汚染等がない長所がある。しか
し他の輸送方式に比しエネルギー効率が悪く、また管路
内の輸送速度が大きいため屈曲部で管路壁の摩耗が大き
く、さらに輸送管路の終端において空気と粉粒体を分離
するための分離装置を必要とする問題点がある。

【０００３】スクリューコンベアは、エネルギー効率が
良く、その中でもチューブコンベアは密閉構造にでき、
管路内を粉粒体が充満した状態で移動する為管路が細く
ても多量の輸送ができる長所がある。しかし輸送経路の
入口でスクリューへの供給方法が悪いと粉粒体がスクリ
ューに喰い付かず輸送効率に大きく影響し垂直型スクュ
ーに直接粉粒体を接触させても殆ど輸送することができ
ない。また、スクリューコンベアのうち、丸線材を用い
たスパイラルスクリューを持ったコンベアは屈曲した経
路を形成できるが、その屈曲半径は３ｍ以上を必要とす
る難点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のベルトコンベ
ア、バケットコンベアまたは振動コンベアは一般に開放
型の輸送装置が多く気密性を持たせた輸送には管路内を
輸送する空気輸送か或いは管路内にスクリューを納めた
チューブコンベアが適している。スクリューコンベアの
うち、管路にスクリューを納めたチューブコンベアは密
閉構造にすることができ、外部からの汚染や飛散に対し
ては空気輸送の長所と同じ長所を備えているが、管路を
屈曲させるには大きな制約がある。該管路を屈曲させる
為には丸線スパイラルを用いて大きな屈曲半径を持たせ
る必要があり、スクリューはこの屈曲部において常に屈
曲運動をするため疲労破壊を起こし易い。特に設置を誤
って屈曲半径の小さい部分があると短時間で破損する。
管路に金属を用いるとスクリューが金属の場合、金属同
志の摩擦が起きて輸送物に金属粉が混入するので屈曲を
必要とする管路には樹脂管を使用するが摩耗は大きい。

【０００５】さらに、チューブコンベアにおいて、最初
の段階で粉粒体がスクリューに喰い付かないと輸送量が
低下ないしは全く輸送することができなくなる。一般に
は図５に示す様にホッパー下部に水平にスクリューを配
置し、粉粒体を重力によって喰い付かせる方法がとられ
る。これは粉粒体の重力によってスクリューに喰い付か
せるもので、ホッパーと輸送管部との傾斜角が増すとス
クリューへの喰い付きが悪くなり、例えば粉粒体を垂直
方向に輸送する場合には直線型の輸送管路をホッパー下
部に対し約３０度に傾斜が限界域とされており、９０度
（垂直）では殆どの粉粒体は喰い付かず輸送は行われな
い。このため垂直方向に輸送するには一旦水平方向又は
少ない傾斜角、例えば図６に示すように、約３０度前後
に傾斜させてスクリューを配置して接続連継し粉粒体を
喰い付かせた後に、輸送管路を緩やかに屈曲させて垂直
方向に輸送する方法等ながとられる。この様な方法も管
路内に納めるスクリューが屈曲に対応し易いコイルスプ
リング状のスパイラルに限られ、可撓性の悪い角線スパ
イラル又は軸芯のあるスクリューは採用できない。

【０００６】上記のように粉粒体の輸送装置として、ス
クリューコンベアのうち、管路にスクリューを納めたチ
ューブコンベアは密閉構造にすることができ、外部から
の汚染や飛散に対しては空気輸送の長所と同じ長所を備
えているが、管路を屈曲させるには大きな制約がある。
チューブコンベアにおいて、最初の段階で粉粒体がスク
リューに喰い付かないと輸送量が低下し、場合によって
は全く輸送することができなくなる。たとえば、スクリ
ューフィーダー方式では、ホッパーの下部の排出ゲート
では、スクリューのピッチは小さく、輸送管部ではその
ピッチを大きくし、ここでは粉粒体層の厚さは小さくな
り閉塞性を避けることが行われている。また上記の如く
ホッパー下部に水平にスクリューを配置し粉粒体を重力
によって喰い付かせる方法がとられるが、粉粒体を垂直
方向に輸送する場合には、一旦水平方向又は少ない傾斜
角（普通３０度前後）にスクリューを配置して粉粒体を
喰い付かせた後、管路を緩やかに屈曲させて垂直方向に
輸送する方法がとられる。本発明では上記のようなチュ
ーブコンベアの欠点である鋭角を持つ管路構築にの制約
があり実施困難な点を解消したものであり、単独駆動モ
ーターを備えた輸送管部が所望の角度で接続配設すると
共に、前記各ユニットの輸送管部及びスクリューの仕様
を同一とし、各ユニットのスクリュー回転周期を一致さ
せ同期運転することにより粉粒体を輸送供給する輸送方
法ならびに装置に係るものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は粉粒体材料をスクリュー
コンベアーにより連続的或いは間欠的に輸送する粉粒体
の輸送方法であって、単独の駆動モーターを配設した直
線状の各ユニットを所望の角度で接続連継し、従来不可
能とされていた垂直交差状の輸送管部での輸送も可能と
したものであり、下記のような構成からなる。 （１）単独駆動モーターを配設した直線状のコンベアユ
ニットの輸送管路およびスクリューの仕様を同一とする
と共に、各ユニットのスクリューを同期運転することに
より実質的に接続連継された１本のスクリューとして運
転でき、かつ前記直線状のコンベアユニットを所望の角
度で接続連継して延設することができる構成とする。ま
た、本発明において、上記単独駆動モーターは同期運転
できるステッピングモーター、ＤＣサーボモーター、Ａ
Ｃサーボモーターより選ばれたものを使用する。すなわ
ち、本発明の構成では、各ユニットの管路及びスクリュ
ーの仕様を全く同一のものとし、また、それぞれのユニ
ットに配設する単独駆動用モーターを同期運転すること
により、各ユニットのスクリューは実質的に１本の連続
延設したスクリューと同じように回転し、各ユニットの
継ぎ目の連継部での受渡しを行うことができる。 （２）さらに本発明においては、安定した輸送をするた
め輸送の上流のユニットから下流のユニットに移るとき
常に一定の接圧を保持せしめるため、ＡＣサーボモータ
ーの機能の一つであるトルク制御機能を利用した構成と
する。同期運転だけの仕様では、例えば連続したユニッ
トの運転において、下流のユニットが事故等の要因で停
止したとき、上流のユニットが運転を続けると受け渡し
部分で粉粒体の圧縮が起こり微細な粉体は固まってしま
う虞れがあり、下流のユニットが再起動しても受渡しが
できないばかりか当該ユニットのスクリューが破損す
る。これを避ける為に本発明においては受渡し部分の接
圧を検知して上流のユニットを停止させるＡＣサーボモ
ーターの機能の一つであるトルク制御機能を利用して解
決課題を達成する。たとえば、輸送方法が間欠輸送の場
合、下流のユニットが停止したとき、上流のユニットは
受け渡し部分に少し過剰な供給を行い停止する。さらに
上流のユニットはこのユニットの停止を検知して停止す
る。本発明においては、この方法を採用することにより
下流のユニットが再起動するときスムーズな受渡しがで
き、システム全体の円滑な運転ができる。さらに、下流
のユニットが停止したとき、上流のユニットは一定の接
圧になる迄運転を続けて停止する。このことは下流のユ
ニットが再起動するとき粉粒体の喰い付きが良くなり、
特に垂直輸送の場合、輸送の遅れを解消できる。また、
輸送する粉粒体が微粒子の場合、下流のユニットが何ら
かの理由で停止した時、上流のユニットが回転し続ける
と粉粒体は固まってしまい、下流のユニットがそのまま
回転を続けるとスクリューが破損する。この為、接圧を
感知することによる停止機能は必要不可欠なことであ
る。 （３）本発明では、上記のようにトルク制御機能を利用
した構成とするが、たとえば、システム設置した後の初
期運転時または粉粒体品種の切替え時は、管路には粉粒
体の充満が無いためスクリューの空運転となり摩耗の促
進、金属粉の混入等がある。この為、まず最上流のユニ
ットが起動し次のユニットとの受け渡し部に適切な接圧
になるまで運転して設定した接圧に達したら次のユニッ
トとの受渡し部に適切な接圧になるまで運転して設定し
た接圧に達したら次のユニットを起動する順次起動が容
易に行える。

【０００８】本発明は上記のような構成からなる為、粉
粒体の輸送において、スクリューコンベアの長所を生か
すと共に、従来チューブコンベアの欠点である例えば鋭
角を持つ輸送管路の構築が不可能であった点を、格別複
雑な機構を設けるを要せず解消することができ、各ユニ
ットは水平、垂直または傾斜を問わず、所望の角度なら
びに位置関係に構築できる。また、各ユニットは実質的
に直線状であるため輸送管路およびスクリュー共に摩耗
がきわめて少ない。さらに各ユニットは直線状である
為、使用するスクリューは可撓性の無い角線スパイラル
或いは軸芯のあるスクリューの使用が可能である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て具体的に説明する。図１は本発明に係る装置の一実施
例を示す断面説明図であり、図１に示す本発明に係る粉
粒体の輸送供給装置において、第１ユニットは、粉粒体
を貯溜するケースブロックからなるホッパー１と、ホッ
パーの下部が開口された排出管部２、粉粒体を輸送する
輸送管部３、フランジ４とのブロックとよりなり、５は
輸送管部３の一方の閉塞端部６に配設した単独駆動モー
ターのサーボモーター、６は排出管部２と輸送管部３と
の接続連継部であり、第１ユニットは、ホッパー１及び
排出管部２と輸送管部３、フランジ４並びにに一方の閉
塞端部７に配設したサーボモーター５により構築された
輸送供給機構から構成されている。また、第２ユニット
は、前記第１ユニットの輸送管部３と垂直交差状に粉粒
体材料を搬送する輸送管部３が接続連継されており、同
じく一方の閉塞端部７に単独駆動モーターのサーボモー
ター５が配設された輸送供給機構からなっている。さら
に第３ユニットは、前記第２ユニットの輸送管部３と同
様に垂直交差状に粉粒体材料を輸送供給する輸送管部３
が接続連継された輸送供給機構として構成されており、
同じく一方の閉塞端部７に単独駆動モーターのサーボモ
ーター５が配設された構成となっている。

【００１０】上記では図１に示すように、第１ユニット
及びこれと接続連継された第２ユニット、さらに該第２
ユニットに延設して垂直方向に接続連継された第３ユニ
ット迄の各ブロックが構築された配置状態となっている
が、本発明における構成はこれに限定されるものではな
く、必要によりそれ以降何段でもユニットの接続連継は
可能であり同様に構築を行うことができる。また、各ユ
ニットが延設されて接続連継される構成においては、上
記のように垂直交差状であっても接続連継が可能であ
り、所望の角度で接続配設される為、各ニユットの構築
に際して場所の制約を受けることがない。

【００１１】

【図１】

【００１２】図２、図３及び図４は、本発明のスクリュ
ーコンベアに使用されるスパイラル及びスクリューを示
す側面説明図であり、図２は丸線スパイラル８、図３は
角線スパイラル９、図４は軸芯を有するスクリュー１０
である。１１はコイルバネ、１２はスクリューブレー
ド、１３は軸芯であり、本発明ではいずれも使用するこ
とができる。なお、チューブコンベアで屈曲管路に使用
できるのは、図２の丸線の丸線スパイラル、またはこれ
に類した可撓性のあるスパイラルに限られる。

【００１３】

【図２】

【００１４】

【図３】

【００１５】

【図４】

【００１６】図５および図６は、前述のとおりホッパー
１と輸送管路３との接続連継の類型を示す断面説明図で
あり、図５ではホッパー１の排出管部２と輸送管部３と
の接続連継部６が垂直に構築されている。図６はホッパ
ー１と輸送管路３との接続連継部６は従来一般に限界域
とみられる約３０度に傾斜させて接続連継した構成であ
る。図７は輸送管路３に緩やかな屈曲Ｒを持たせ粉粒体
を垂直方向に輸送する類型を示している。

【００１７】

【図５】

【００１８】

【図６】

【００１９】

【図７】

【００２０】図８は本発明の別実施例を示す断面説明図
であり、本発明に係る構成では、図８に示す如く、平面
状での所望の角度の構築のみならず立体的な所望の三次
元の角度での構築が可能である。１はホッパー、２は排
出管部、３は輸送管部、４はフランジ、５はサーボモー
ター、６は接続連継部、７は閉塞端部である。

【００２１】

【図８】

【００２２】本発明に係る一実施例を説明したが、本発
明は上述の構成に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、従来輸送管路の接続連継や構
築が困難な点を解消した構成であり、粉粒体プラントの
工程間の管路による輸送装置の選定で、各ユニットを水
平、垂直又は傾斜の如く所望の角度と位置関係で構築で
き、閉塞、破損等が起こり易い粉粒体のハンドリングシ
ステムで経路を自由に選定することができる。また、輸
送管路及びスクリュー共に摩耗が極めて少なく、また各
ユニットは実質上直線状である為、可撓性の無い軸芯を
有するスパイラル等の使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の一実施例を示す断面説明図
である。

【図２】丸線スパイラルの側面説明図である。

【図３】角線スパイラルの側面説明図である。

【図４】軸芯のあるスクリューの側面説明図である。

【図５】ホッパーと輸送管路との直角状に接続連継の類
型を示す側面説明図である。

【図６】ホッパーと輸送管路との傾斜状に接続連継の類
型を示す側面説明図である。

【図７】輸送管路に屈曲を持たせ垂直方向に輸送する類
型を示す側面説明図である。

【図８】本発明の輸送装置の別実施例を示す断面説明図
である。

【符号の説明】

１ ホッパー ２ 排出管部 ３ 輸送管部 ４ フランジ ５ サーボモーター ６ 接続連継部 ７ 閉塞端部 ８ 丸線スパイラル ９ 角線スパイラル １０ スクリュー １１ コイルバネ １２ スクリューブレード １３ 軸芯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体材料をスクリューコンベアーによ
   り連続的或いは間欠的に輸送する粉粒体の輸送方法にお
   いて、粉粒体材料を貯溜するケースブロックからなるホ
   ッパーの底部に粉粒体材料を切り出す排出管部並びに少
   なくとも一方の閉塞端部には単独の駆動モーターを配設
   した第１ユニットと、前記排出管部より供給される粉粒
   体材料を搬送する輸送管部が接続配設され、同じく一方
   の閉塞端には単独の駆動モーターを配設した第２ユニッ
   トと、前記第２ユニットに接続配設され、同じく一方の
   閉塞端には同期運転が可能な単独の駆動モーターを配設
   した第３ユニットと順次に接続配設し、かつ前記各ユニ
   ットを所望の角度で接続配設すると共に、前記各ユニッ
   トの輸送管部及びスクリューの仕様を同一とし、各ユニ
   ットのスクリュー回転周期を一致させ同期運転すること
   により粉粒体を輪送供給することを特徴とする粉粒体の
   輸送方法。
2. 【請求項２】 粉粒体材料をスクリューコンベアーによ
   り連続的或いは間欠的に輸送する粉粒体の輸送装置であ
   って、粉粒体材料を貯溜するケースブロックからなるホ
   ッパーの底部に粉粒体材料を切り出す排出管部ならびに
   少なくとも一方の閉塞端部には、単独の駆動モーターを
   配設した輸送管部からなる第１ユニットと、前記排出管
   部より供給される粉粒体材料を搬送する輸送管部が接続
   配設され、同じく一方の閉塞端には単独の駆動モーター
   を配設した輸送管部からなる第２ユニットと、前記第２
   ユニットに接続配設され、同じく一方の閉塞端には同期
   運転が可能な単独の駆動モーターを配設した輸送管部か
   らなる第３ユニットと、順次に接続配設し、かつ前記各
   ユニットを所望の角度で接続配設した構成からなり、前
   記各ユニットの輸送管部及びスクリューの仕様を同一と
   し、各ユニットのスクリューを同期運転することにより
   粉粒体を輸送供給することを特徴とする粉粒体の輸送装
   置。