JP2009166968A

JP2009166968A - 粉粒体の払い出し装置

Info

Publication number: JP2009166968A
Application number: JP2008007826A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Ishibashi; 宣浩石橋; Yusuke Nakai; 祐介中井; Sadanobu Shinpo; 禎信新保; Yasuyuki Shigefuji; 泰之重藤; 幸弘 ▲鶴▼田; Sachihiro Tsuruta
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】ホッパー内でのブリッジ現象等の発生を防止して、粉粒体を確実に払い出す。
【解決手段】粉粒体が溜められるホッパー２からスクリューフィーダ３によって粉粒体を所定量ずつ払い出す粉粒体の払い出し装置において、スクリューフィーダ３は、ホッパー２の内底部に軸方向に直交する横方向に移動可能に設けられるとともに、該スクリューフィーダ３に、これを横移動させるトラバース機構４が設けられ、ホッパー２の底部には、スクリューフィーダ３の搬送方向の前端部３ａに搬送された粉粒体を落下させる粉粒体排出口３１が、スクリューフィーダ３の横移動方向に沿って形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、セメント原料、燃料等の粉粒体を貯留したホッパーからスクリューフィーダによって粉粒体を所定量ずつ払い出す粉粒体の払い出し装置に関する。

セメント原料、燃料等の粉粒体は、ホッパーに貯留しておき、必要量ずつ払い出しながら原料又は燃料として供給される。このような粉粒体の払い出し装置としては、例えば特許文献１に示されるように、ホッパーの底部にスクリューフィーダが設けられ、該ホッパーに溜められた粉粒体をホッパーの底部からスクリューフィーダによって定量ずつ払い出すようにしたものがある。
特開平１０−２３６５８０号公報

ところで、粉粒体として含水率が高い粉体や塊状土砂などを取り扱う場合は、水分を含むことにより、ホッパー内で固まって、いわゆる「棚かけ」と呼ばれるブリッジ現象や、ホッパーの内壁面に付着する「居付き」現象が生じ、ホッパーから落下し難くなる問題が生じ易い。一般にホッパー内で粉粒体が固まって落下しなくなった場合、ホッパーの壁やスクリューフィーダに振動を与えて、ホッパー内の粉粒体の固まりを崩すことが行われるが、水分を含む粉粒体の場合には、単に振動等を付与した程度では落下させることは難しい。特にホッパーが大型化する程、ホッパーの底部には大きな重力が作用し、その重力によってホッパー底部の粉粒体が押し固められるため、ますますブリッジ現象等が生じ易くなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ホッパー内でのブリッジ現象等の発生を防止して、粉粒体を確実に払い出すことを目的とする。

本発明に係る粉粒体の払い出し装置は、粉粒体が溜められるホッパーからスクリューフィーダによって粉粒体を所定量ずつ払い出す粉粒体の払い出し装置において、前記スクリューフィーダは、前記ホッパーの内底部に軸方向に直交する横方向に移動可能に設けられるとともに、該スクリューフィーダに、これを横移動させるトラバース機構が設けられ、前記ホッパーの底部には、スクリューフィーダの搬送方向の前端部に搬送された粉粒体を落下させる粉粒体排出口が、スクリューフィーダの横移動方向に沿って形成されていることを特徴とする。

すなわち、スクリューフィーダは、その軸芯回りに回転することにより、スクリューの羽根の螺旋の間にある粉粒体を軸方向に送り出すものであり、そのスクリューフィーダがホッパーの内底部に設けられていることにより、粉粒体に埋没するように設けられることになり、スクリューフィーダを回転駆動すると、ホッパー内の粉粒体がスクリューフィーダの羽根により下から順次掻き取られながら前端部に送り出される。この場合、スクリューフィーダはトラバース機構によって横移動させることができるので、必要に応じて横移動させることにより、ホッパー内の各部で粉粒体を掻き取りながら払い出すことができ、このため、ホッパーの途中で粉粒体が詰って落下しなくなるブリッジ現象等の発生を防止することができる。

また、本発明に係る粉粒体の払い出し装置において、前記スクリューフィーダの回転駆動部及び前記トラバース機構の横送り駆動部は、それぞれ駆動速度を変更可能な速度制御部を有していることを特徴とする。

この払い出し装置においては、速度制御部によってスクリューフィーダの回転駆動及び横送りの速度を変えることができるので、その速度の制御により払い出し量等を適宜に調整することができる。

また、本発明に係る粉粒体の払い出し装置において、前記粉粒体排出口から排出される粉粒体の量を計測する払い出し量計測器が備えられるとともに、該払い出し量計測器に、その払い出し量の計測結果に基づき前記スクリューフィーダの回転駆動部の駆動速度を制御する払い出し量制御部が接続されていることを特徴とする。

また、本発明に係る粉粒体の払い出し装置において、前記スクリューフィーダの負荷を検出する負荷検出器が備えられるとともに、該負荷検出器に、負荷の検出結果に基づき前記トラバース機構の横送り駆動部の駆動速度を制御する横送り制御部が接続されていることを特徴とする。

さらに、本発明に係る粉粒体の払い出し装置において、前記スクリューフィーダの前端部付近における前記ホッパーの前壁は、上方から下方に向かうにしたがってホッパー内の粉粒体貯留空間を漸次広げる方向に傾斜していることを特徴とする。つまり、この傾斜する前壁によってホッパーが下広がり形状とされるため、途中でのブリッジ現象の発生が抑制される。

また、本発明に係る粉粒体の払い出し装置において、前記ホッパーの底部には、前記スクリューフィーダの前端部における横移動空間の上方を覆うカバーが設けられていることを特徴とする。このスクリューフィーダの前端部では、スクリューフィーダにより掻き取られた粉粒体が前端部から排出される部位であり、その上方をカバーによって覆うことにより、上方からの粉粒体の流れ込みを規制して、粉粒体の移動をスクリューフィーダの軸方向に制限することができるので、横長の粉粒体排出口からの不用意な落下を防止することができる。

また、本発明に係る粉粒体の払い出し装置において、前記ホッパーの側部に、該ホッパー内の粉粒体貯留空間から側方に前記スクリューフィーダを退避させて収納可能なフィーダ退避室が形成され、該フィーダ退避室の上方を開閉可能に蓋体が設けられていることを特徴とする。ホッパー内の粉粒体に埋まるように配置されるスクリューフィーダをフィーダ退避室まで移動すれば、該フィーダ退避室の蓋体を開けてメンテナンス等の作業を実施することができる。

本発明に係る粉粒体の払い出し装置によれば、ホッパー内の粉粒体に埋没させるようにスクリューフィーダが設けられ、その羽根により粉粒体を下から順次掻き取りながら前端部に送り出すとともに、その場合に、スクリューフィーダが横移動しながらホッパー内の各部で粉粒体を掻き取って払い出すことができ、このため、ホッパーの途中で粉粒体が詰って落下しなくなるブリッジ現象等の発生を防止することができる。

以下、本発明に係る粉粒体の払い出し装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。

本実施形態の払い出し装置は、架台１にセメント原料、燃料等の粉粒体を貯留するホッパー２が固定されるとともに、該ホッパー２の内底部に、スクリューフィーダ３がトラバース機構４により横移動可能に設けられており、このスクリューフィーダ３によりホッパー２内から掻き取られた粉粒体を受け取って移送するコンベア５が設けられており、スクリューフィーダ３の駆動等を制御する制御部６が設けられている。

ホッパー２は、図２及び図３に示すように、底板１１、側壁１２、前壁１３、後壁１４等を有する横長の角形をしており、その上方に向けて粉粒体投入口１５が形成され、この粉粒体投入口１５を開閉する蓋１６が、図示例では１／４ずつを開閉し得るように左右方向に４個並んで設けられている。また、このホッパー２の前壁１３は、上端の粉粒体投入口１５から下方に向かうにしたがってホッパー２内の粉粒体貯留空間２ａを漸次広げる方向に傾斜して設けられている。そして、この前壁１３の下端に、底板１１との間にスクリューフィーダ３の前端部３ａを収納し得る空間を開けてカバー１７が水平に設けられ、このカバ―１７の前端に若干の高さの縦壁１８が設けられている。

スクリューフィーダ３は、ホッパー２の底板１１の上に配置され、その前端部３ａがホッパー２の縦壁１８を貫通し、後端部がホッパー２の後壁１４を貫通している。これらホッパー２の縦壁１８及び後壁１４における貫通部は、これらの壁のほぼ全幅にわたって形成された横長の貫通孔１９とされている。そして、この貫通孔１９から突出しているスクリューフィーダ３の端部は、それぞれ走行台車２１，２２に固定された軸受部材２３によって回転自在に支持されている。これら走行台車２１，２２を支持するレール２４は、ホッパー２の前方位置及び後方位置で架台１に水平方向に沿って固定されている。

また、両走行台車２１，２２のうち、ホッパー２の前方位置に配置されている走行台車２１には、スクリューフィーダ３を回転させる回転駆動部２５と、走行台車２１をレール２４に沿って水平走行させる走行駆動部２６とが設けられている。そして、この走行駆動部２６によって走行台車２１を水平走行させることにより、該走行台車２１の軸受け部材２３に支持されているスクリューフィーダ３が、その軸芯と直交する水平方向に横移動させられるようになっている。つまり、これら走行台車２１，２２及び走行駆動部２６により、スクリューフィーダ３のトラバース機構４が構成されており、その場合の走行駆動部２６はスクリューフィーダ３に対しては横送り駆動部とされる。

また、ホッパー２の底板１１の前端部は、縦壁１８から離間しており、これら底板１１と縦壁１８との間に粉粒体排出口３１が形成され、この粉粒体排出口３１の上方にスクリューフィーダ３の前端部３ａが配置されている。この粉粒体排出口３１は、スクリューフィーダ３の前端部３ａが水平方向に移動することから、その移動軌跡の全長にわたるように水平方向に長く形成されており、下方に向けた筒状のフード３２によって囲まれている。

また、ホッパー２の両側壁１２のうちの一方の側壁には、図１及び図２に示すように、その底部付近を水平方向に張り出しているとともに、その前後壁を形成するように縦壁１８及び後壁１４の一部も張り出して配置されており、粉粒体貯留空間１６の側方にフィーダ退避室３３を形成している。縦壁１８及び後壁１４の貫通孔１９もフィーダ退避室３３まで延びて形成されている。したがって、ホッパー２内のスクリューフィーダ３は、このフィーダ退避室３３に収納されるまで横送りされるようになっている。また、このフィーダ退避室３３の上方を開閉する蓋体３４が設けられている。

一方、制御部６は、図３に示すように、スクリューフィーダ３の回転速度を制御するフィーダ回転速度制御部４１、及び走行台車２１の移動速度を制御する走行速度制御部４２を有しており、これら速度制御部４１，４２によってスクリューフィーダ３からの払い出し量等を適宜に調整することができるようになっている。

また、ホッパー２の粉粒体排出口３１の付近には、粉粒体排出口３１から排出される粉粒体の量を計測する払い出し量計測器４３が設けられており、この払い出し計測器４３の出力信号がフィーダ回転速度制御部４１に入力されるようになっている。そして、その計測結果に基づいてスクリューフィーダ３の回転速度が制御されるようになっており、フィーダ回転速度制御部４１は、払い出し量の計測結果に基づきスクリューフィーダ３の回転駆動部２５の駆動速度をフィードバック制御する払い出し量制御部を構成している。

一方、スクリューフィーダ３の回転駆動部２５には、その駆動電流値等からスクリューフィーダ３にかかる負荷を検出する負荷検出器４４が設けられており、その検出信号が走行速度制御部４２に入力されるようになっている。そして、この負荷検出器の検出結果に基づいて走行台車２１の移動速度が制御されるようになっており、この走行速度制御部４２は、スクリューフィーダ３に対する負荷の検出結果に基づきトラバース機構４の横送り駆動部２６の駆動速度を制御する横送り制御部を構成している。

なお、スクリューフィーダ３から払い出された粉粒体を移送するコンベア５は、粉粒体をホッパー２から受け取ってその前方位置から側方に送り出す受け取りコンベア４５と、この受け取りコンベア４５から受け渡された粉粒体を目的位置まで搬送する搬送コンベア４６とを備えた構成とされている。そして、その受け取りコンベア４５が、図１及び図３に示すように粉粒体排出口３１の真下に該粉粒体排出口３１の長さ方向に沿って設けられている。また、図１において符号４７は、架台１の上に設けられた作業員用の足場を示している。

このように構成された払い出し装置において、ホッパー２内に貯留されている粉粒体Ｐを払い出す場合は、スクリューフィーダ３の回転駆動部２５によりスクリューフィーダ３を回転させることにより、スクリューフィーダ３の螺旋状の羽根３ｂの間に溜まっている粉粒体Ｐがスクリューフィーダ３の前端部３ａに送り出され、この前端部３ａの下方に形成されている粉粒体排出口３１から受け取りコンベア４５上に落下させられる。

この場合、スクリューフィーダ３は、ホッパー２の内底部、つまりホッパー２内の粉粒体貯留空間２ａの中に埋没されるように配置されているから、スクリューフィーダ３の羽根３ｂが粉粒体Ｐを図３の矢印Ｘで示すように下から順次掻き取るようにして送り出すことができ、その羽根３ｂの間に絶えず上方から粉粒体Ｐが流れ落ちてくることになる。

また、ホッパー２内の粉粒体貯留空間２ａにおいては、スクリューフィーダ３の羽根３ｂの掻き取り作用を受けてスクリューフィーダ３の上方位置の粉粒体Ｐが前方に向けて押される現象が生じるが、ホッパー２の前壁１３が上方から下方に向かうにしたがって粉粒体貯留空間２ａを漸次末広がりとするように傾斜していることから、内部の粉粒体Ｐが図３の矢印Ｙで示すように前壁１３に沿って下方に滑り落されるようになるので、前壁１３の付近で押し固められることが抑制され、ブリッジ現象の発生を防止することができる。

そして、このスクリューフィーダ３を横送りすることによりホッパー２内の全体にわたって粉粒体Ｐを掻き取りながら払い出すことができる。このスクリューフィーダ３の横送りの際に、負荷検出器４４により検出される負荷が大きくなった場合には、走行台車２１，２２を停止して、その負荷が所定値以下になるまで同じ位置で粉粒体を払い出すようにする。これは、図４（ａ）で示すように高負荷の位置に多くの粉粒体が溜まっている場合であったり、粉粒体の含水率が大きい等のために掻き取りの抵抗が大きい場合が想定され、その負荷が低減されるまで粉粒体を掻き出す作業を継続するのである。そして、負荷が小さくなったら、図４（ｂ）で示すようにその位置の粉粒体が少なくなっているものであるから、スクリューフィーダ３の位置を移動すべく横送りすることが行われる。

また、払い出し量計測器４３の計測結果から、払い出し量が少なくなったことが検知されたら、回転駆動部２５によりスクリューフィーダ３の回転速度を上昇する制御が行われ、逆に払い出し量が多くなったことが検知された場合には、スクリューフィーダ３の回転速度を低下させる制御が行われ、これらの制御によってほぼ一定量の払い出し量に維持される。そして、払い出された粉粒体は受け取りコンベア４５から搬送コンベア４６に受け渡され、目的位置まで搬送させられる。

ホッパー２内の粉粒体の全体量が少なくなった場合は、粉粒体投入口１５から新たな粉粒体が投入され、そのとき、複数の蓋１６を適宜に選択してホッパー２内に均等に粉粒体が投入される。また、スクリューフィーダ３の清掃等をする場合は、スクリューフィーダ３をフィーダ退避室３３まで移動し、その蓋体３４を開けて清掃作業等をすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、実施形態ではスクリューフィーダを１本としたが、複数本設けて個別に横送りする構成としてもよい。また、スクリューフィーダ３の両端部を貫通させるホッパー２の貫通孔１９に、ゴム等の弾性材からなるヒレ状のカバーを取り付け、常時はカバーによって貫通孔１９を閉塞しておき、そのカバーを変形させながらスクリューフィーダ３が横移動する構成としてもよい。

本発明に係る粉粒体の払い出し装置の一実施形態を示す平面図である。図１の払い出し装置の正面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。ホッパー内の粉粒体の量とスクリューフィーダの横送りの関係を示したモデル図である。

符号の説明

１架台
２ホッパー
２ａ粉粒体貯留空間
３スクリューフィーダ
３ａ前端部
３ｂ羽根
４トラバース機構
５コンベア
６制御部
１１底板
１２側壁
１３前壁
１４後壁
１５粉粒体投入口
１６蓋
１７カバー
１８縦壁
１９貫通孔
２１，２２走行台車
２３軸受部材
２４レール
２５回転駆動部
２６走行駆動部（横送り駆動部）
３１粉粒体排出口
３２フード
３３フィーダ退避室
３４蓋体
４１フィーダ回転速度制御部（払い出し量制御部）
４２走行速度制御部（横送り制御部）
４３払い出し量計測器
４４負荷検出器
４５受け取りコンベア
４６搬送コンベア
４７足場

Claims

粉粒体が溜められるホッパーからスクリューフィーダによって粉粒体を所定量ずつ払い出す粉粒体の払い出し装置において、
前記スクリューフィーダは、前記ホッパーの内底部に軸方向に直交する横方向に移動可能に設けられるとともに、該スクリューフィーダに、これを横移動させるトラバース機構が設けられ、前記ホッパーの底部には、スクリューフィーダの搬送方向の前端部に搬送された粉粒体を落下させる粉粒体排出口が、スクリューフィーダの横移動方向に沿って形成されていることを特徴とする粉粒体の払い出し装置。
前記スクリューフィーダの回転駆動部及び前記トラバース機構の横送り駆動部は、それぞれ駆動速度を変更可能な速度制御部を有していることを特徴とする請求項１記載の粉粒体の払い出し装置。
前記粉粒体排出口から排出される粉粒体の量を計測する払い出し量計測器が備えられるとともに、該払い出し量計測器に、その払い出し量の計測結果に基づき前記スクリューフィーダの回転駆動部の駆動速度を制御する払い出し量制御部が接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の粉粒体の払い出し装置。
前記スクリューフィーダの負荷を検出する負荷検出器が備えられるとともに、該負荷検出器に、負荷の検出結果に基づき前記トラバース機構の横送り駆動部の駆動速度を制御する横送り制御部が接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の粉粒体の払い出し装置。
前記スクリューフィーダの前端部付近における前記ホッパーの前壁は、上方から下方に向かうにしたがってホッパー内の粉粒体貯留空間を漸次広げる方向に傾斜していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の粉粒体の払い出し装置。
前記ホッパーの底部には、前記スクリューフィーダの前端部における横移動空間の上方を覆うカバーが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の粉粒体の払い出し装置。
前記ホッパーの側部に、該ホッパー内の粉粒体貯留空間から側方に前記スクリューフィーダを退避させて収納可能なフィーダ退避室が形成され、該フィーダ退避室の上方を開閉可能に蓋体が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の粉粒体の払い出し装置。