JP2013049498A - スクリューコンベア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送物の瞬間輸送量及び累積輸送量を測定することができるスクリューコンベア装置を提供する。
【解決手段】トラフ２が、測定部Ａのトラフ２Ａと、搬送部Ｂのトラフ２Ｂとによって構成され、トラフ２Ａとトラフ２Ｂとが、ジョイント部１２において、弾性シール材１６を介して弾性的に接続され、スクリュー３のシャフト８に、スクリュー３の送り速度を計測する速度検出器１３が接続され、その計測値が積算計に送信されるように構成され、トラフ２Ａと、これを支持する脚部５との間に、導入された搬送物の重量を計測するロードセル２０が配置され、その計測値が積算計に送信されるように構成され、これらの計測値に基づいて、搬送物の瞬間輸送量が算出されるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、樋状或いは円筒状のトラフの中に配置されたスクリューを回転させることにより、トラフの一端側から導入された搬送物を、他端側へ搬送できるように構成したスクリューコンベア装置に関し、特に、搬送物の瞬間輸送量及び累計輸送量を測定できるように構成したスクリューコンベア装置に関する。

各種の施設において、固形状、流動状、或いは、半流動状の処理対象物を連続して搬送する必要がある場合、例えば、下水汚泥の処理施設において、ある処理を行う装置から排出された下水汚泥のスラッジ、脱水ケーキ、或いは、乾燥汚泥等を、次の処理を行う装置に向けて連続して搬送するような場合、従来より、スクリューコンベアと呼ばれる装置が使用されることが多い。従来の一般的なスクリューコンベア装置は、樋状或いは円筒状のトラフの中にスクリューが配置されており、モータによってスクリューを連続的に回転させることにより、トラフの一端側に形成された導入口から導入された処理対象物を、トラフの他端側へ向かって搬送し、排出口から排出できるように構成されている。

特開２００２−２４０９２３号公報 特開２００４−２２４５６６号公報

ところで、処理対象物が、複数の処理装置の間をそれぞれ搬送されるようなシステムにおいて、搬送される処理対象物の輸送量を把握することができれば、各処理装置の処理量や処理対象物の性状（含水率等）の制御を行おうとするうえで有効である。しかしながら、従来のスクリューコンベア装置においては、処理対象物の輸送量を測定することができなかった。

本発明は、上記のような従来技術を解決すべくなされたものであって、処理対象物（搬送物）の瞬間輸送量及び累積輸送量を測定することができるスクリューコンベア装置を提供することを目的とする。

本発明に係るスクリューコンベア装置は、樋状或いは円筒状のトラフの中にスクリューが配置され、モータによってスクリューを連続的に回転させることにより、トラフの一端側に形成された導入口から導入された搬送物を、トラフの他端側へ向かって搬送し、排出口から排出できるように構成され、トラフは、測定部のトラフと、搬送部のトラフとによって構成され、測定部のトラフと搬送部のトラフとは、ジョイント部において、弾性シール材を介して弾性的に接続され、スクリューに回転駆動力を伝達するシャフトに、スクリューの送り速度又は回転数を計測する計測器（速度検出器）が接続され、その計測値が積算計に送信されるように構成され、測定部のトラフと、これを支持する手段（脚部）との間に、トラフ内に導入された搬送物の重量を計測する重量計（ロードセル）が配置され、その計測値が積算計に送信されるように構成され、積算計において、スクリューの送り速度又は回転数の計測値と、トラフ内に導入された搬送物の重量の計測値とに基づいて、搬送物の瞬間輸送量が算出され、表示されるように構成されていることを特徴としている。

尚、ジョイント部が、測定部のトラフのフランジ、搬送部のトラフのフランジ、弾性シール材、ボルト、及び、ナットを含み、測定部のトラフのフランジと、搬送部のトラフのフランジとを、中間に弾性シール材を挟み込んだ状態で突き合わせ、ボルト及びナットを、スプリングを介在させた状態で弾性的に締結することによって、測定部のトラフと搬送部のトラフとを弾性的に接続することが好ましく、更に、積算計において算出された瞬間輸送量の値を、スタート時、或いは、リセット時から積算することにより、累計輸送量を算出し、瞬間輸送量と併せて表示し、或いは、切替表示できるように構成することが好ましい。

本発明に係るスクリューコンベア装置は、トラフ内に連続的に導入される搬送物の瞬間輸送量及び累計輸送量を測定することができ、後段に配置される各処理装置の処理量や処理対象物の性状（含水率等）の制御を行おうとするうえで好適に利用することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るスクリューコンベア装置１の部分的な側面図である。 図２は、図１に示すＸ−Ｘ線によるトラフ２、及び、スクリュー３の断面図である。 図３は、図１に示すジョイント部１２の拡大図である。 図４は、図１に示すジョイント部１２の拡大図である。

ここで、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るスクリューコンベア装置１の部分的な側面図である。尚、図１（１）は、スクリューコンベア装置１の前方の端部付近の側面を示し、図１（２）は、後方の端部付近の側面を示している。これらの図に示すように、このスクリューコンベア装置１は、トラフ２、その内部に配置されたスクリュー３、スクリュー３に回転駆動力を供給するモータ４、トラフ２を下側から支持する複数本の脚部５、図示しない積算計、制御装置等によって構成されている。

トラフ２は、図２（図１に示すＸ−Ｘ線によるトラフ２、及び、スクリュー３の断面図）に示すように、全体的に断面がＵ字形となるように形成されており、両端部は側板２１ａ，２１ｂ（図１参照）によって閉じられている。また、トラフ２の上縁部（上縁フランジ２２）には、平板状の蓋板６が載置されている。蓋板６は、ボルト或いはクランプ（図示せず）等によってトラフ２の上縁フランジ２２に対して固定されている。この蓋板６は、トラフ２の全長（本実施形態においては２５ｍ）にわたって配置されており、トラフ２の上縁開放部分は、蓋板６によってほぼ全面的に閉じられる構造となっている。

トラフ２の内部に配置されるスクリュー３は、トラフ２の全長（トラフ２の両端部の側板２１ａ，２１ｂ間の離間寸法）よりも僅かに短い寸法に設定されており、後方側（図１（２）における右側）の端部において、シャフト８と連結されている。このシャフト８は、回転自在に支持されており、トラフ２の後方側の側板２１ｂを貫通し、減速機等を介してモータ４の駆動軸と動力的に接続されている。そして、モータ４の回転駆動力が、シャフト８に伝達され、更に、スクリュー３に伝達されるようになっている。尚、シャフト８には、速度検出器１３が取り付けられており、スクリュー３の送り速度が計測され、その計測値が積算計に送信されるようになっている。

トラフ２の内面のうち、下半側の湾曲した内面には、超高分子ポリエチレン製のライナー９（図２参照）が配設されており、トラフ２内においてスクリュー３が回転する際の摩擦抵抗を低減している。

トラフ２の前方側（図１（１）における左側）の端部付近には、搬送物をトラフ２内に導入するための導入口１０が形成されている。この導入口１０は、蓋板６に形成された貫通孔に臨むように構成され、このスクリューコンベア装置１の前段に配置される処理装置の排出口、或いは、ホッパー等と接続される。

トラフ２の後方側端部付近には、搬送物をトラフ２内から外部へ排出するための排出口１１が形成されている。この排出口１１は、トラフ２の下半側の湾曲部分に形成された貫通孔に臨むように構成され、このスクリューコンベア装置１の後段に配置される処理装置の導入口等と接続される。

このスクリューコンベア装置１は、ジョイント部１２を境界として、その前方側（より詳細には、トラフ２の前方側の端部の側板２１ａから所定の範囲（本実施形態においては３．１ｍ）まで）が測定部Ａとして構成され、ジョイント部１２よりも後方側が搬送部Ｂとして構成されている。上述の導入口１０は、測定部Ａの蓋板６Ａに形成され、排出口１１は、搬送部Ｂのトラフ２Ｂに形成されている。

測定部Ａのトラフ２Ａと搬送部Ｂのトラフ２Ｂとは、ジョイント部１２において弾性的に接続されている。より詳細には、ジョイント部１２は、図３に示すように、測定部Ａのトラフ２Ａのフランジ１４Ａ、蓋板６Ａのフランジ１５Ａ、搬送部Ｂのトラフ２Ｂのフランジ１４Ｂ、蓋板６Ｂのフランジ１５Ｂ、弾性シール材１６、及び、締結手段（ボルト１７、ナット１８）によって構成されており、フランジ１４Ａ，１５Ａと、フランジ１４Ｂ，１５Ｂとを、中間に弾性シール材１６を挟み込んだ状態で突き合わせ、ボルト１７及びナット１８を締結することによって連結されている。

そして、図３に示されているように、ボルト１７とナット１８とは、適度な弾性力を有する（適度なバネ定数の）スプリング１９を介在させた状態で、弾性的に締結され、また、フランジ１４Ａ，１５Ａとフランジ１４Ｂ，１５Ｂとによって挟持される弾性シール材も、適度な弾性力を有しているため、測定部Ａのトラフ２Ａ及び蓋板６Ａは、図４に示すように、搬送部Ｂのトラフ２Ｂ及び蓋板６Ｂに対して、揺動可能な状態で弾性的に連結されている。

測定部Ａのトラフ２Ａと、搬送部Ｂのトラフ２Ｂはいずれも、脚部５によってそれぞれ下方側から支持されている。但し、搬送部Ｂのトラフ２Ｂが脚部５上において固定状態で支持されているのに対し、測定部Ａのトラフ２Ａは、非固定状態で支持されている。そして、測定部Ａのトラフ２Ａと、これを支持する脚部５との間には、四つのロードセル２０（重量計）が、トラフ２Ａの長手方向及び横幅方向へそれぞれ間隔を置いた位置に配置されており（四点支持）（図１（１）参照）、導入口１０からトラフ２Ａ内に導入される搬送物の重量が計測され、積算計に送信されるようになっている。

本実施形態のスクリューコンベア装置１は、上記のような構成に係るものであるところ、搬送物の瞬間輸送量及び累計輸送量を測定できるようになっている。具体的に説明すると、まず、このスクリューコンベア装置１は、従来装置と同様に、モータ４から出力される回転駆動力によってスクリュー３を所定方向へ連続的に回転させることにより、測定部Ａに形成された導入口１０からトラフ２Ａ内に導入された搬送物を、トラフ２の他端側へ向かって搬送し、排出口１１から排出できるように構成されている。

そして、導入口１０からトラフ２Ａ内に搬送物が導入されたとき、導入された搬送物の重量（搬送方向（トラフ２の長手方向）１ｍ当たりの搬送物の重量、単位：ｋｇ／ｍ）が、測定部Ａにおいて測定され、その計測値が電気信号に変換されて出力され、積算計に送信される。また、シャフト８に取り付けられている速度検出器１３により、スクリュー３の送り速度（１分間当たりの回転数×スクリュー３のピッチ、単位：ｍ／ｍｉｎ）が計測され、その計測値が電気信号に変換されて出力され、積算計に送信されるようになっている。

尚、搬送物の重量は、四つのロードセル２０によって計測された重量の合計値から、トラフ２Ａ、蓋板６Ａ、導入口１０、測定部Ａにおけるスクリュー３等の重量の値（搬送物の非導入時においてロードセル２０によって計測される重量の値）を差し引き、これを測定部Ａの全長（３．１ｍ）で除算することによって求められる。

積算計は、ロードセル２０から送信された信号（搬送物の重量の値）と速度検出器１３から送信された信号（スクリュー３の送り速度）とを電気的に乗算することによって、搬送物の瞬間輸送量（単位：ｋｇ／ｍｉｎ）を出力して表示するようになっている。尚、瞬間輸送量の表示単位は、更に「６０」を乗じて「ｋｇ／ｈ」とすることもできる。また、このようにして算出した輸送量の値を、スタート時、或いは、リセット時から積算することにより、累計輸送量を出力し、瞬間輸送量と併せて表示し、或いは、切替表示することもできる。

尚、本実施形態においては、スクリュー３として、シャフトレススクリューが使用されているが、必ずしもこれには限定されず、シャフト周りに螺旋状のフライト（スクリュー羽根）が固定されたスクリューを用いることもできる。また、本実施形態においては、速度検出器１３によってスクリュー３の送り速度が計測されるように構成されているが、スクリュー３の回転数（単位：ｍｉｎ^−１）が計測され、その計測値（信号）が積算計に送信され、計測された回転数の値に基づいてスクリュー３の送り速度が積算計において算出されるように構成することもできる。

また、本実施形態においては、搬送物の重量を計測する重量計として、ロードセルを用いているが、他の重量計を用いることもできる。

１：スクリューコンベア装置、
２，２Ａ，２Ｂ：トラフ、
３：スクリュー、
４：モータ、
５：脚部、
６，６Ａ，６Ｂ：蓋板、
８：シャフト、
９：ライナー、
１０：導入口、
１１：排出口、
１２：ジョイント部、
１３：速度検出器、
１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ：フランジ、
１６：弾性シール材、
１７：ボルト、
１８：ナット、
１９：スプリング、
２０：ロードセル、
２１ａ：側板、
２１ｂ：側板、
２２：上縁フランジ、
Ａ：測定部、
Ｂ：搬送部

Claims (3)

1. 樋状或いは円筒状のトラフの中にスクリューが配置され、モータによってスクリューを連続的に回転させることにより、トラフの一端側に形成された導入口から導入された搬送物を、トラフの他端側へ向かって搬送し、排出口から排出できるように構成されたスクリューコンベア装置において、
   前記トラフは、測定部のトラフと、搬送部のトラフとによって構成され、
   前記測定部のトラフと搬送部のトラフとは、ジョイント部において、弾性シール材を介して弾性的に接続され、
   前記スクリューに回転駆動力を伝達するシャフトに、スクリューの送り速度又は回転数を計測する計測器が接続され、その計測値が積算計に送信されるように構成され、
   前記測定部のトラフと、これを支持する手段との間に、トラフ内に導入された搬送物の重量を計測する重量計が配置され、その計測値が積算計に送信されるように構成され、
   前記積算計において、スクリューの送り速度又は回転数の計測値と、トラフ内に導入された搬送物の重量の計測値とに基づいて、搬送物の瞬間輸送量が算出され、表示されるように構成されていることを特徴とするスクリューコンベア装置。
2. 前記ジョイント部が、測定部のトラフのフランジ、搬送部のトラフのフランジ、弾性シール材、ボルト、及び、ナットを含み、
   前記測定部のトラフのフランジと、搬送部のトラフのフランジとを、中間に弾性シール材を挟み込んだ状態で突き合わせ、ボルト及びナットを、スプリングを介在させた状態で弾性的に締結したことを特徴とする、請求項１に記載のスクリューコンベア装置。
3. 前記積算計において算出された瞬間輸送量の値を、スタート時、或いは、リセット時から積算することにより、累計輸送量を算出し、瞬間輸送量と併せて表示し、或いは、切替表示できるように構成したことを特徴とする、請求項１に記載のスクリューコンベア装置。

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