JP2005015148A - Auger screw, vertical type powder filling device and method for operating the same device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油脂分等を含む湿り気のある粉粒体の搬送に好適なオーガスクリュー、同オーガスクリューを用いた縦形粉粒体充填装置、及び同装置の操作方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
粉粒体を包装容器に定量充填する装置として、縦形粉粒体充填装置が知られている。縦粉粒体充填装置は、逆円錐形状のホッパに粉粒体を貯留しておき、ホッパの下端に連結した供給筒内へ粉粒体を供給するとともに、供給筒内に配設したオーガスクリューの回転をもって粉粒体を供給筒内で搬送し、そして供給筒の下端開口部から排出する構成を備えた装置である。
【0003】
従来、縦粉粒体充填装置によって定量充填される粉粒体は乾燥したものが一般的であり、このため従来の縦粉粒体充填装置にあっては、乾燥粉粒体の自重による供給筒からの自然落下(粉だれ)をいかに抑制するかに開発の充填がおかれていた。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−340317号公報
【特許文献2】
特開平9−24267号公報
【特許文献3】
特開2000−1209号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、縦形粉粒体充填装置も多用途化してきており、特に、油脂分や水分を含んだ湿り気のある粉粒体(例えば、スープの素)を包装容器へ定量充填したいという要望が増えてきている。
この種の湿り気のある粉粒体の場合、オーガスクリューの表面に付着しやすく、そのため従来のオーガスクリューでは、稼働時間の経過とともにその付着量が増加していき、供給筒内に粉粒体が詰まり、その結果、一定量を安定して搬送乃至排出することができなくなる不具合が頻発していた。
【0006】
オーガスクリューに関する従来技術としては、上記の特許文献1乃至3に開示されたものがある。しかし、これら各特許文献に開示されたオーガスクリューは、湿り気のある粉粒体の搬送を想定してなく、よって上述した課題を解決できるものではなかった。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は、湿り気のある粉粒体のオーガスクリューへの付着を抑制して、安定した定量搬送の実現とメンテナンス性の向上を図ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、直線状に延びる軸部と、この軸部の周面に形成された螺旋状の翼部とを有し、鉛直配置された縦形粉粒体充填装置の供給筒内に同軸状に配設され、当該供給筒内に上方から供給されてきた粉粒体を、軸部の回転に伴い翼部の搬送面に沿って下方に搬送していくオーガスクリューにおいて、
軸部及び翼部の表面を、低摩擦樹脂加工するとともに、
翼部の粉粒体搬送面を、当該翼部の頂点をとおり軸部の中心線と垂直に交わる角度基準線に対し、搬送対象となる特定の粉粒体が滑り出す傾斜角に近似した角度(ただし、当該傾斜角未満の角度)に設定したことを特徴とする。
【0009】
オーガスクリューの軸部及び翼部の表面を、低摩擦樹脂加工することによって、湿り気のある粉粒体も滑りやすくなり、その表面への付着が抑制される。さらに、翼部の粉粒体搬送面を上述した角度に設定した傾斜面とすることで、粉粒体が下方に移動しやすくなり、その結果、オーガスクリュー表面への粉粒体の付着がいっそう抑制される。
【0010】
ここで、軸部及び翼部の表面に施す低摩擦樹脂加工としては、フッ素樹脂加工やフッ素含浸処理が好ましい。
また、本発明者らの実験によれば、表面が翼部と同様にフッ素樹脂加工された平板に対し、40乃至44度の滑り出し傾斜角度を有する粉粒体を搬送対象とした場合に、翼部の粉粒体搬送面を、当該翼部の頂点をとおり軸部の中心線と垂直に交わる角度基準線に対し、30乃至40度の角度に設定したとき、粉粒体の付着が少なく安定した定量搬送を長時間持続することができる点で、最も好ましい効果が得られた。
さらに、表面が翼部と同様にフッ素含浸処理された平板に対し、35乃至45度の滑り出し傾斜角度を有する粉粒体を搬送対象とした場合は、翼部の粉粒体搬送面を、当該翼部の頂点をとおり軸部の中心線と垂直に交わる角度基準線に対し、25乃至35度の角度に設定したとき、粉粒体の付着が少なく安定した定量搬送を長時間持続することができる点で、最も好ましい効果が得られた。
【0011】
加えて、軸部と翼部の粉粒体搬送面とが交わる隅部を、当該粉粒体搬送面の中央部分からはじまる円弧状の湾曲面で形成することにより、当該隅部への粉粒体の滞留が抑制され、粉粒体をいっそう円滑に搬送することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本実施形態に係る縦形粉粒体充填装置の概略構造を示す正面断面図である。まず、同図を参照し縦形粉粒体充填装置の構造を説明する。
縦形粉粒体充填装置は、粉粒体Aを貯留するホッパ10、ホッパ10内で回転駆動されるアジテータ20、上端がホッパ10に連通する供給筒30、及び供給筒30内で回転駆動されるオーガスクリュー40を備えている。
【0013】
ホッパ10は、逆円錐筒状に形成してある。アジテータ20は、ホッパ10の内周面に沿って回転し、ホッパ10内に貯留してある粉粒体Aを撹拌しながらホッパ10の下端中央部に接続された供給筒30へと導く。供給筒30は円筒状であり、ほほ鉛直に配置されている。オーガスクリュー40は、供給筒30内に同軸状に配設されており、ホッパ10の上部に配設された駆動モータ50によって回転駆動される。アジテータ20は、オーガスクリュー40の駆動軸外周に設けられたフランジ21が、アジテータモータ60によって駆動され、オーガスクリュー40とは異なった速度で回転駆動される。アジテータ20の回転方向は、本実施形態ではオーガスクリュー40と同方向としているが、粉粒体の性状に合わせて逆回転としてもよい。
供給筒30の下方位置には包装容器(図示せず)が自動配置され、供給筒30の下端開口部から排出された粉粒体Aが当該包装容器に定量充填される。
【0014】
次に、オーガスクリューの構成を更に詳細に説明する。
図2に拡大して示すように、オーガスクリュー40は、直線状に延びる軸部41と、この軸部41の周面に形成された螺旋状の翼部42とを有しており、供給筒30とともに鉛直配置されている。
【0015】
オーガスクリュー40の回転に伴い、供給筒30にはホッパ10から粉粒体Aが連続的に供給されてくる。したがって、翼部42のピッチ間に入り込んだ粉粒体Aは、オーガスクリュー40の回転に伴い、続いて供給されてくる粉粒体Aの自重に押されるようにして、下方へ移動していく。ここで、翼部42の上面が粉粒体Aの搬送面42aとなり、この搬送面42aを滑るようにして粉粒体Aが下方へ移動していく。
【0016】
このような粉粒体Aの移動を実現するために、本実施形態のオーガスクリュー40は、軸部41及び翼部42の表面に低摩擦樹脂加工が施してある。これにより、オーガスクリュー40の表面の摩擦抵抗が小さくなり、粉粒体Aの引っ掛かりが抑制される。低摩擦樹脂加工を施す部位は、搬送面42aだけでも有効であるが、軸部41及び翼部42の全体表面に低摩擦樹脂加工を施せば、いっそう確実に粉粒体Aの引っ掛かりを防止でき、スムーズな滑り移動を実現することができる。低摩擦樹脂加工としては、フッ素樹脂加工やフッ素含浸処理が表面の摩擦抵抗をきわめて小さくすることができ、好適である。
【0017】
さらに、本実施形態のオーガスクリュー40は、図3に示すように、翼部42の搬送面42aを、翼部42の頂点をとおり軸部41の中心線Oと垂直に交わる角度基準線Xに対し、搬送対象となる特定の粉粒体Aが滑り出す傾斜角に近似した角度θだけ傾斜させてある。この傾斜角度θは、当該粉粒体Aが滑り出す傾斜角度よりも小さな角度である。
翼部42の粉粒体Aをこのように傾斜させることで、粉粒体Aを搬送面42aに沿っていっそうスムーズに下方へ滑らせることができる。
【0018】
本発明者らは、好適な傾斜角度θを求めるために、次のような実験を繰り返した。
すなわち、オーガスクリュー40の表面に施したものと同じ低摩擦樹脂加工を金属平板の表面に施し、当該金属平板の上面に搬送対象となる粉粒体Aを適量(実験では10g)載置する。そして、金属平板を水平位置から徐々に傾斜させていき、上面の粉粒体Aが自重によって滑り出す角度を測定した。
搬送対象に特定した粉粒体Aは、油脂成分を含み湿り気のある粉末スープの素である。
【0019】
この実験を複数回繰り返し、粉粒体Aの滑り出し角度を記録したところ、フッ素樹脂加工を施した金属平板では、40乃至44度の滑り出し角度であり、その平均滑り出し角度は42度であった。また、フッ素含浸処理を施した金属平板では、35乃至45度の滑り出し角度であり、その平均滑り出し角度は38度であった。
【0020】
上記の実験結果に基づき、翼部42の搬送面42aの傾斜角度θを調整し、上記特定の粉粒体A(粉末スープの素)をホッパ10から供給筒30へ供給して、連続運転を実施したところ、軸部41及び翼部42の表面をフッ素樹脂加工したオーガスクリュー40では、翼部42の搬送面42aの傾斜角度θを30乃至40度の角度に設定したとき、粉粒体Aの付着が少なく安定した定量搬送を長時間持続することができた。なお、傾斜角度が40度を超えると、オーガスクリュー40の回転によることなく粉粒体Aが自然落下する現象が発生し、搬送量が不安定になった。
【0021】
一方、軸部41及び翼部42の表面にフッ素含浸処理をしたオーガスクリュー40では、翼部42の搬送面42aの傾斜角度θを25乃至35度の角度に設定したとき、粉粒体Aの付着が少なく安定した定量搬送を長時間持続することができた。なお、傾斜角度が35度を超えると、オーガスクリュー40の回転によることなく粉粒体Aが自然落下する現象が発生し、搬送量が不安定になった。
【0022】
本実施形態のオーガスクリュー40は、軸部41と翼部42の搬送面42aとが交わる隅部43を、搬送面42aの中央部分からはじまる円弧状の湾曲面で形成してある。これにより、当該隅部43への粉粒体Aの滞留が抑制され、粉粒体Aをいっそう円滑に搬送することができる。
【0023】
上述した縦形粉粒体充填装置は、アジテータ20の回転速度を、次のように調整して運転することが好ましい。すなわち、アジテータ20を回転駆動すると、ホッパ10内の粉粒体Aが供給筒30の上端開口部へと導かれ、オーガスクリュー40の翼部42ピッチ間に供給される。このとき、アジテータ20の回転速度が速すぎると、オーガスクリュー40の翼部42ピッチ間への粉粒体Aの供給量が多くなり、粉粒体Aが圧縮された状態で翼部42ピッチ間へ密に入り込む。その結果、翼部42の搬送面42aに粉粒体Aが押し付けられ、下方への円滑な滑り移動が妨げられてしまう。
そこで、粉粒体Aが圧縮されることなくホッパ10から供給筒30へ供給されるような低速回転で、オーガスクリュー40と同方向回転又は逆方向回転をもって、アジテータ20を運転する。
【0024】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、オーガスクリュー40は、翼部42の頂点をとおり軸部41の中心線と垂直に交わる角度基準線に対し翼部42の粉粒体A搬送面42aがなす傾斜角度θは、搬送対象となる粉粒体Aに応じて適宜調整されることが好ましい。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、湿り気のある粉粒体Aのオーガスクリューへの付着が抑制され、安定した定量搬送の実現とメンテナンス性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る縦形粉粒体充填装置の概略構造を示す正面断面図である。
【図2】オーガスクリューと供給筒を拡大して示す正面断面図である。
【図3】オーガスクリューの特徴部分を説明するための拡大正面断面図である。
【符号の説明】
A:粉粒体
10:ホッパ
20:アジテータ
30:供給筒
40:オーガスクリュー
41:軸部
42:翼部
42a:搬送面
43:隅部
50:駆動モータ
60:アジテータモータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an auger screw suitable for transporting moist powder containing oil and fat, a vertical powder filling device using the auger screw, and an operation method of the device.
[0002]
[Prior art]
A vertical powder filling apparatus is known as an apparatus for quantitatively filling a powder container into a packaging container. The vertical granular material filling device stores the granular material in an inverted conical hopper, supplies the granular material into a supply cylinder connected to the lower end of the hopper, and also arranges the auger screw disposed in the supply cylinder. It is an apparatus provided with the structure which conveys a granular material in a supply cylinder with this rotation, and discharges it from the lower end opening part of a supply cylinder.
[0003]
Conventionally, dry powder is generally used as a fixed amount of powder by a vertical powder filling device. For this reason, in conventional vertical powder filling devices, a supply cylinder is provided by the weight of the dry powder. The development was placed on how to suppress natural fall (flooding) from the ground.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-340317 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-24267 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1209
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, vertical powder filling devices have also become versatile, and in particular, there is a demand for quantitative filling of wet powder (eg, soup stock) containing fat and water into a packaging container. It is increasing.
In the case of this kind of moist granular material, it tends to adhere to the surface of the auger screw, so in the conventional auger screw, the amount of adhesion increases as the operating time elapses, and the granular material is found in the supply cylinder. As a result, there is a frequent problem that a fixed amount cannot be stably conveyed or discharged.
[0006]
As a prior art regarding an auger screw, there exists what was disclosed by said patent document 1 thru | or 3. However, the auger screw disclosed in each of these patent documents does not assume the conveyance of wet granular material, and thus cannot solve the above-described problems.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to suppress adhesion of moist granular material to the auger screw, and to achieve stable quantitative conveyance and improve maintainability. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a vertically-arranged vertical granular material filling apparatus having a linearly extending shaft portion and a spiral wing portion formed on the peripheral surface of the shaft portion. An auger screw that is coaxially arranged in the supply cylinder and conveys the powder particles supplied from above into the supply cylinder downward along the conveyance surface of the wing part as the shaft part rotates. In
While processing the surface of the shaft part and the wing part with low friction resin,
An angle approximating an inclination angle at which a specific granular material to be conveyed slides with respect to an angle reference line that intersects the center line of the shaft portion perpendicularly with the apex of the wing portion through the apex of the wing portion ( However, it is characterized in that it is set to an angle smaller than the inclination angle.
[0009]
By processing the surface of the shaft portion and the wing portion of the auger screw with a low friction resin, the moistened granular material is easily slipped, and adhesion to the surface is suppressed. Furthermore, by making the granular material conveying surface of the wing part an inclined surface set to the above-mentioned angle, the granular material can easily move downward, and as a result, the granular material adheres more to the auger screw surface. It is suppressed.
[0010]
Here, as the low friction resin processing applied to the surfaces of the shaft portion and the wing portion, fluororesin processing or fluorine impregnation treatment is preferable.
Further, according to the experiments of the present inventors, when a granular material having a sliding inclination angle of 40 to 44 degrees with respect to a flat plate whose surface is processed with fluororesin in the same manner as the wing portion is targeted for conveyance, the wing When the particle transport surface of the part is set at an angle of 30 to 40 degrees with respect to the angle reference line that intersects the center line of the shaft part perpendicularly through the apex of the wing part, the adhesion of the powder is less stable The most preferable effect was obtained in that the quantitative conveyance performed could be continued for a long time.
Furthermore, when a granular material having a sliding inclination angle of 35 to 45 degrees with respect to a flat plate that has been impregnated with fluorine in the same manner as the wing portion is to be conveyed, the granular material conveying surface of the wing portion is When set at an angle of 25 to 35 degrees with respect to an angle reference line that passes through the top of the wing and perpendicularly to the center line of the shaft, stable quantitative conveyance can be sustained for a long time with little adhesion of powder particles. The most preferable effect was obtained in that it was possible.
[0011]
In addition, by forming the corner where the shaft and the powder transport surface of the wings intersect with an arcuate curved surface starting from the central portion of the powder transport surface, the particles to the corner The retention of the body is suppressed, and the granular material can be transported more smoothly.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front cross-sectional view showing a schematic structure of a vertical granular material filling apparatus according to this embodiment. First, the structure of the vertical granular material filling device will be described with reference to FIG.
The vertical granular material filling device is a
[0013]
The
A packaging container (not shown) is automatically arranged below the
[0014]
Next, the configuration of the auger screw will be described in more detail.
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
[0015]
As the
[0016]
In order to realize such movement of the granular material A, the
[0017]
Further, as shown in FIG. 3, the
By inclining the granular material A of the
[0018]
The present inventors repeated the following experiment in order to obtain a suitable inclination angle θ.
That is, the same low friction resin processing as that applied to the surface of the
The granular material A specified as the object to be transported is a wet powder soup containing an oil and fat component.
[0019]
This experiment was repeated a plurality of times, and the sliding angle of the powder A was recorded. The metal flat plate subjected to fluororesin processing had a sliding angle of 40 to 44 degrees, and the average sliding angle was 42 degrees. Further, the metal flat plate subjected to the fluorine impregnation treatment had a sliding angle of 35 to 45 degrees, and the average sliding angle was 38 degrees.
[0020]
Based on the above experimental results, the inclination angle θ of the conveying
[0021]
On the other hand, in the
[0022]
In the
[0023]
It is preferable that the above-described vertical granular material filling apparatus is operated by adjusting the rotational speed of the
Therefore, the
[0024]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above.
For example, in the
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the adhering of the wet granular material A to the auger screw is suppressed, so that stable quantitative conveyance can be realized and maintainability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing a schematic structure of a vertical powder filling device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front sectional view showing an auger screw and a supply cylinder.
FIG. 3 is an enlarged front cross-sectional view for explaining a characteristic part of an auger screw.
[Explanation of symbols]
A: Powder 10: Hopper 20: Agitator 30: Supply tube 40: Auger screw 41: Shaft 42:
Claims (9)
前記軸部及び翼部の表面を、低摩擦樹脂加工するとともに、
前記翼部の粉粒体搬送面を、当該翼部の頂点をとおり前記軸部の中心線と垂直に交わる角度基準線に対し、搬送対象となる特定の粉粒体が滑り出す傾斜角に近似した角度(ただし、当該傾斜角未満の角度)に設定したことを特徴とするオーガスクリュー。It has a linearly extending shaft part and a spiral wing formed on the peripheral surface of this shaft part, and is arranged coaxially in the supply cylinder of the vertically arranged vertical powder filling device, In the auger screw that conveys the granular material that has been supplied from above into the supply cylinder, along the conveyance surface of the wing part as the shaft part rotates,
While processing the surface of the shaft part and the wing part, low friction resin,
The granular material conveyance surface of the wing portion approximated an inclination angle at which a specific granular material to be conveyed slides with respect to an angle reference line that intersects the center line of the shaft portion perpendicularly through the apex of the wing portion. An auger screw characterized by being set to an angle (however, an angle less than the inclination angle).
前記翼部の粉粒体搬送面を、当該翼部の頂点をとおり前記軸部の中心線と垂直に交わる角度基準線に対し、30乃至40度の角度に設定した請求項3のオーガスクリューWith respect to a flat plate whose surface is processed with fluororesin in the same manner as the wing portion, a granular material having a sliding inclination angle of 40 to 44 degrees is targeted for conveyance.
4. The auger screw according to claim 3, wherein the granular material conveying surface of the wing portion is set at an angle of 30 to 40 degrees with respect to an angle reference line passing through the apex of the wing portion and perpendicular to the center line of the shaft portion.
前記翼部の粉粒体搬送面を、当該翼部の頂点をとおり前記軸部の中心線と垂直に交わる角度基準線に対し、25乃至35度の角度に設定した請求項5のオーガスクリュー。With respect to a flat plate whose surface has been impregnated with fluorine in the same manner as the wing part, a granular material having a sliding inclination angle of 35 to 45 degrees is to be conveyed.
6. The auger screw according to claim 5, wherein the granular material conveying surface of the wing part is set at an angle of 25 to 35 degrees with respect to an angle reference line passing through the apex of the wing part and perpendicular to the center line of the shaft part.
前記オーガスクリューを、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のオーガスクリューとしたことを特徴とする縦形粉粒体充填装置。A hopper for storing powder particles, a supply cylinder whose upper end communicates with the hopper, an auger screw that is driven to rotate within the supply cylinder, and a powder that is driven to rotate within the hopper to the supply cylinder A vertical agglomerate filling apparatus configured to convey the granular material supplied from the hopper to the supply cylinder by rotation of the auger screw and discharge the powder from the lower end opening of the supply cylinder;
The vertical agglomerate filling apparatus, wherein the auger screw is the auger screw according to any one of claims 1 to 7.
粉粒体に自重以外の圧縮力を加えることなく、前記ホッパ内の粉粒体を供給筒へ供給するように、前記アジテータの回転速度を設定することを特徴とする操作方法。An operation method for the vertical powder filling apparatus according to claim 8,
An operation method, characterized in that the rotational speed of the agitator is set so that the granular material in the hopper is supplied to the supply cylinder without applying a compressive force other than its own weight to the granular material.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101377222B1 (en) | 2012-06-14 | 2014-03-20 | (주)포스코 | Apparatus for charging coal in charging car of coke oven |
US20220299909A1 (en) * | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Ricoh Company, Ltd. | Powder conveying device and image forming apparatus incorporating the powder conveying device |
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2003
- 2003-06-25 JP JP2003181914A patent/JP2005015148A/en active Pending
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