JP2013079137A - スクリューコンベア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で製作が容易で、ケース断面での底壁の最低位部分やその近傍に立ち上がる周壁部分においても粉体が滞留堆積することのないスクリューコンベア装置を提供する。
【解決手段】
スクリューコンベア装置１ａ，１ｂ、１ｃは、断面が半円形状底部１６を有する一方向に長いケーシング１０であって、粉粒状物の投入口１２と排出口１４とを有するケーシング１０と、ケーシングの長手軸と同軸で回転自在に設けられたスクリュ羽根３４を含む粉粒状物搬送用のスクリューコンベア３０と、ケーシング１９の半円形状底部１６において断面でケーシングの半円形軌跡３５から逸脱しケーシング壁に連続して凹設された凹部であり、軸方向に沿って長溝状に凹設され搬送中又は搬送後の粉粒状物が流入する凹部５０と、凹部内の粉粒状物を少なくとも排出口１４側に向けて吹き飛ばすエアー吹き出し装置７０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、粉粒体を一方から他方に搬送するためのスクリューコンベア装置に関する。

飼料、肥料の搬送、水産物、食品加工、その他水分を多く含むもの等、各種粉粒体搬送用で軸に羽根を弦巻状に取り付けたスクリューコンベアが知られている。スクリューコンベアは、搬送物に定量性があり発塵が少なく圧縮充填ができる。完全密閉の搬送ができるのでフラッシングの起きる粉体も搬送が可能で傾斜面でも安定して確実に搬送ができる。定量性に優れているので計量精度が大変よく容器に対して重力方向に充填するので圧縮充填が可能である、等の利点を有する。一方、スクリューコンベアはケース内でスクリュ ーを回転しながらスラスト方向に生じる推力により内容物を移送するものであるから、ケース内壁とスクリュー羽根間にはわずかの隙間を設けた状態で粉粒体を移送する構造となっている。特に、粉粒体搬送の場合にはスクリュー羽根とケース内壁が接触する状態でスクリューを回転させると接触部が高温となり、粉体のフラッシング性と相まって粉塵爆発を誘発させるおそれがある。このため、スクリューコンベアを用いた搬送の場合には、ケース底部に粉粒体が残留し、このために、移送対象物の種類を変更した場合等に異種粉粒体の混入の問題が生じるおそれがある。

従来、スクリューコンベアの羽根とケース内壁との間に一定の隙間を設ける状態で粉粒体の移送精度を保持する目的で、スクリュー羽根の外周縁部に沿って縁部材を設けた特許文献１のスクリューコンベアや、スクリューコンベアのケース周面から空気を噴出させる噴出ノズルを取り付けた特許文献２のスクリューコンベアが提案されている。

実開平１−１７４３２０号公報 実開昭５８−６４６１５号公報

特許文献１のスクリューコンベアは、スクリュー羽根の外周縁部に沿ってスクリュー羽根との間に隙間を形成して縁部材を取り付けることにより、筒体やスクリュー羽根の加工精度や据付精度が低くてスクリュー羽根の回動によってその外周縁部の各点と筒体の内周面との間隔が変動したとしても、スクリュー羽根と縁部材との隙間がこれを吸収して搬送効率を向上させようとするものである。この特許文献１のスクリューコンベアでは、スクリュー羽根の外周縁部の各点と筒体の内周面との間隔の変動を吸収し得る隙間を羽根外縁と縁部材との間に設定する構成とすることは容易ではなく、早期に羽根外周縁から縁部材が離脱するおそれがあるとともに、スクリュー羽根全体について縁部材の取付を行うことは取付作業コスト、製造コスト高を招く欠点がある。また、特許文献２のスクリューコンベアは、常時あるいは随時にケース内に不活性ガスあるいは空気を吹き込み粉粒体の堆積を防ごうとするものである。しかしながら、この特許文献２のスクリューコンベアでは、堆積防止機能において確かに一定の効果を発揮するものの、この特許文献２のスクリューコンベアでは、図７に示すように、ケース断面で底壁の最低位部分からからその近傍に立ち上がる周壁部分において粉体Ｐが滞留し堆積しやすく、異種物品混入防止の万全を期す上では不十分である上に、噴出ノズルの先端を排出方向に向けて噴出ノズルを取り付けるためにはケースの周壁から一部を突出させて設ける必要があり、このため、粉粒体の移送途中に移送路からこの部分が突出して粉粒状物の残留原因を作ったり、流動抵抗となる欠点があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、簡単な構造で製作が容易であり、しかも、ケース断面での底壁の最低位部分は勿論のこと、その近傍に立ち上がる周壁部分においても粉体が滞留堆積することなく、食品や飼料原料、その他の異種物品混入防止の万全を期することのできるスクリューコンベア装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、断面が半円形状底部１６を有する一方向に長いケーシングであって、粉粒状物の投入口１２と排出口１４とを有するケーシング１０と、ケーシング１０の長手軸と同軸で回転自在に設けられたシャフト３２と、シャフト３２の周囲に弦巻状に設けられたスクリュ羽根３４と、を含む粉粒状物搬送用のスクリューコンベア３０と、ケーシング１０の半円形状底部１６において断面でケーシングの半円形軌跡３５から逸脱しケーシング壁に連続して凹設された凹部であり、軸方向に沿って長溝状に凹設され搬送中又は搬送後の粉粒状物が流入する凹部５０と、凹部５０内の粉粒状物を少なくとも排出口１４側に向けて吹き飛ばすエアー吹き出し装置７０と、を備えたスクリューコンベア装置１（１ａ、１ｂ、１ｃ）から構成される。

その際、エアー吹き出し装置７０は、半円形状底部１６の壁面に沿って上位から下方に向けて吹き出す吹き出し部９０を有するとよい。

また、スクリューコンベア３０の排出口側終端部には逆方向搬送羽根３９がシャフト３２に同軸に取り付けられ、排出口１４がケース端部１１ｂからやや中央寄り位置に配置されていてもよい。

本発明のスクリューコンベア装置によれば、断面が半円形状底部を有する一方向に長いケーシングであって、粉粒状物の投入口と排出口とを有するケーシングと、ケーシングの長手軸と同軸で回転自在に設けられたシャフトと、シャフトの周囲に弦巻状に設けられたスクリュ羽根と、を含む粉粒状物搬送用のスクリューコンベアと、ケーシングの半円形状底部において断面でケーシングの半円形軌跡から逸脱しケーシング壁に連続して凹設された凹部であり、軸方向に沿って長溝状に凹設され搬送中又は搬送後の粉粒状物が流入する凹部と、凹部内の粉粒状物を少なくとも排出口側に向けて吹き飛ばすエアー吹き出し装置と、を備えた構成であるから、粉粒状物の移送後凹部内に収集した粉粒状物を空気吹き出し力でケーシングの半円形状底部から凹設した凹部に流下するのを誘引しながら排出口に向けて吹き出し圧送し、さらに、凹部内の粉粒状物をほぼ完全に排出させることができる結果、簡単な構造で、ケース断面での底壁の最低位部分は勿論のこと、その近傍に立ち上がる周壁部分においても粉体が滞留堆積することなく、食品や飼料原料、その他の異種物品混入防止の万全を期することができる。

また、エアー吹き出し装置７０は、半円形状底部１６の壁面に沿って上位から下方に向けて吹き出す吹き出し部９０を有することにより、半円形状底部１６の周壁から底部にかけての隙間部分の粉粒状物が確実に低位の凹部内に収束させられて粉粒状物の排出口への移送をほぼ完全に行わせることが可能である。

また、スクリューコンベアの排出口側終端部には逆方向搬送羽根がシャフトに同軸に取り付けられ、排出口がケース端部からやや中央寄り位置に配置されていることにより、排出先のサイロ等との接続やスクリューコンベア装置の設置位置周辺機器との関係でスペースが取れないような場合に、排出シュート位置を任意の位置に設定して装置の設置自由度を保持し得る。

本発明の第１実施形態に係るスクリューコンベア装置の概略正面説明図である。 図１の装置の縦断面説明図である。 第１実施形態のケーシングの凹部の他の例を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係るスクリューコンベア装置の縦断面説明図である。 本発明の第３実施形態に係るスクリューコンベア装置の縦断面説明図である。 図５の概略正面説明図である。 従来のスクリューコンベア装置の縦断面説明図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明のスクリューコンベア装置の実施の形態について説明する。本実施形態のスクリューコンベア装置は、例えば飼料あるいは食品原料の穀物倉庫等で粉粒状物としての例えばとうもろこしや大豆等の搬送に用いられる場合を例として説明する。図１及び図２は、第１の実施形態に係るスクリューコンベア装置１を示しており、図１において、スクリューコンベア装置１は、ケーシング１０と、スクリューコンベア３０と、凹部５０と、エアー吹き出し装置７０と、を備えている。

図において、ケーシング１０は、粉粒状物が投入されて該粉粒状物を一端側から他端側に向けて搬送する際の閉鎖型コンベアの搬送路手段であり、一方向に長い筒体で形成されている。本実施形態において、ケーシング１０の一端側に搬送対象の粉粒状物の投入シュート１２が設けられるとともに、他端側に排出シュート１４が設けられている。投入シュート１２には粉粒状物が投入される投入開口が設けられるとともに、排出シュート１４には粉粒状物が排出される排出開口が設けられている。ケーシングの断面形状は、円形、Ｕ字形などのタイプがあるが、本実施形態においては、Ｕ字形のケーシングが用いられている。ケーシング１０はＵ字形あるいは円形のいずれも断面が半円形状の底部１６を有している。本実施形態において、ケーシング１０は、長さが５．５メートル、ケーシングの内寸が幅１６センチメートル、高さ１７センチメートル、羽根直径が１３センチメートル程度のサイズで形成されている。実施形態では中間位置で複数のケーシング部材どうし及びスクリューコンベア部材どうしを連結している。スクリューコンベア装置は、用途に応じて例えば２．５メートル程度のもの、それよりも長短のサイズのものなどがある。本実施形態のケーシング１０は、断面で対向する平行な直線部１８，１８と、両直線部１８，１８に連続的に接続されて半円形を形成する半円形部２０とからなっている。直線部１８，１８の上端間で形成される開口には蓋部材２２が閉蓋されて対象物の移送使用時等には、閉鎖型で粉粒状物を搬送するようになっている。

スクリューコンベア３０は、閉鎖形のコンベアケーシング内において搬送対象の粉粒状物を回転軸の長手方向に沿って推力で移送する搬送駆動体であり、実施形態において、ケーシングの長手軸と同軸で回転自在に設けられたシャフト３２と、シャフトの周囲に弦巻状あるいは螺旋状に連続して設けられたスクリュ羽根３４と、を含む。

図２において、スクリューコンベア３０のシャフト３２はケーシング１０の両端で回転自在に軸支されている。このシャフト３２は、半円形部２０の中心を軸心とするように取り付けられている。また、シャフト３２の周囲に取り付けられた弦巻状のスクリュ羽根３４は、ケーシングの縦断面で一方向を見た場合に羽根外縁の回転軌跡３４Ｕと半円形部２０の半円形内壁との間にスクリュ羽根３４と半円形内壁とが接触しないように隙間Ｌを形成してケーシング内に設けられている。

本実施形態において、移送先の端部１１ｂ側のスクリュ羽根３４は弦巻方向がその手前のスクリュ羽根の弦巻方向と逆方向に巻いた逆羽根３９（逆方向搬送羽根）構成となっている。このため、排出シュート１４のケーシング１０に対する取付位置を移送端からやや手前側に設置することができる。排出シュート１４をケーシング１０の移送端からやや手前側に設置することにより、排出先のサイロ等との接続や供給経路設計において、円滑に対応することができる。すなわち、本実施形態では、図１において、排出シュート１４の排出口は、ケース端部１１ｂからやや中央寄り位置に配置されている。

ケーシング１０の一端側には、図示しないベルト等の伝達機構を介してシャフト３２の一端に連結された駆動モータ３６を含む駆動機構３８が設けられている。

本実施形態において、特徴的なことは、ケーシング１０の半円形状底部１６からさらに下方に向けて凹状となるように凹設した凹部５０を設けたことである。凹部５０は、スクリュ羽根３４の推力で粉粒状物が一端側から他端側に向けて移送された後に粉粒状物が最低位の凹部の底に流下するように誘導させてケーシング内の底壁からその周方向の近傍に粉体等が付着して滞留、堆積するのを防止する堆積防止手段であり、移送残留した粉粒状物は凹部５０内に収集される。

図２において、凹部５０は、ケーシング１０の断面で見てケーシング壁の半円形状底部１６から連続して凹設され半円形軌跡３５から逸脱して形成された凹部である。そして、この凹部５０は、軸方向に沿って長溝状に凹設されている。実施形態では、凹部５０は、ケーシング壁の半円形状底部１６から段部５２を形成して曲面下降部５４並びに最底部５６を連続させて全体として略平坦な皿状に凹設されて形成されている。凹部５０は、ケーシング１０の断面で見てケーシング壁の半円形状底部１６から連続して凹設され半円形軌跡３５から逸脱して形成されておればよく、図３に示すように、段部５２を形成することなく、直線部１８に接続して下向きに突の放物線となるように連続曲線状に形成した凹部構成とすることもできる。凹部５０の断面形状については、曲線のみ、あるいは直線と曲線のみで形成される断面線となる形状であればよく、それらに対応する曲面あるいは曲面と平面を形成する構成であればよい。例えば三角、四角形状、その他の多角形状のような角部分を形成しない形状であれば任意に設定することができる。

さらに、本実施形態において凹部５０内の粉粒状物を少なくとも排出開口側に向けて吹き出すエアー吹き出し装置７０が設けられている。図１、図２に示すように、半円形状底部１６から下方に延設した凹部５０の延設壁部に空気吹出口７２が形成されている。この空気吹出口は、凹部５０の両端延設壁部側から凹部内、すなわち溝内を長手方向に水平に吹き通すように設けられている。図１において、ケーシングの端壁１１ａ側（図１上、左側）の空気吹出口７２ａは、溝内を右側に向けて水平に吹き通し、ケーシングの端壁１１ｂ側（図１上、右側）の空気吹出口７２ａは、溝内を左側に向けて水平に吹き通し、右端壁寄りに設けた排出シュート１４側に向けていずれも吹き出すようになっている。また、図１において、ケーシング１０の長手中間位置にも空気吹出口７２が取り付けられてこれらのすべての空気吹出口７２は圧縮タンク等の圧送駆動装置７４及び空気供給ホース７６に接続されて、排出口側に向けて空気を吹き出すように設定されている。図上、左端側の吹出口及び中間の吹出口と、右端側の吹出口からの空気吹き出しタイミングは、ずらして行われるように制御される。空気吹出口７２は実施形態では真円形状となっているが、横長の楕円形状その他の孔形状とすることができる。吹き出し力に支障がなければ凹部の断面形状と同じ形状、あるいは、断面大きさを含む大きさの孔とするとよい。また、吹出口の孔サイズは、半円形部２０から突出したぶんの面積より小さく設定してもよいし、さらに１個あるいは２個以上複数個設けても良い。

次に、実施形態のスクリューコンベア装置の作用について説明すると、スクリューコンベア３０を回転しながら投入シュート１２から粉粒状物を投入すると、スクリュ羽根３４の推力により粉粒状物が羽根間に充填された状態でケーシング１０内を移送され、排出シュート１４の排出開口から粉粒状物を排出させる。粉粒状物のスクリュ羽根駆動による排出後、エアー吹き出し装置７０を駆動してそれぞれの端壁及び中間位置の空気吹出口７２からエアーを吹き出して凹部の溝内を吹き通して排出シュート１２から排出させる。このとき、図２において、スクリュ羽根３４の駆動により移送される粉粒状物の残留物は凹部５０内に収束されて収集されており、この状態で空気吹出口７２からエアーを吹き出すと、凹部５０の残留粉粒状物を水平方向に吹き通し排出シュートから排出させる。空気吹出口７２からのエアー吹き出しにより、凹部５０内は瞬時に一掃され排出される。ここで、例えばケーシングの半円形状底部１６では安息角θにより、粉粒状物の堆積があり、これが基礎となってケーシングの周壁上位にわたり粉体が付着していたが（図７参照）、本実施形態では、凹部５０は半円形状底部１６からさらに凹設されているので、凹部５０の最低位までは半円形軌跡での安息角以上の底部形状となり、半円形状底部付近の粉粒状物は確実に凹部５０内に誘導されて収容される。そして、凹部内にエアーが吹き出されると凹部内の粉粒状物の残留物が除去され、それによって、ケーシングの周壁上位側の粉体を下降誘導し、それらを凹部５０内に向けて流下させる。空気吹出口７２からのエアーの吹き出しは、連続吹き出し、停止時間を含めた間欠吹き出しなどとすることができる。また、停止時間の長短を調整して最適の残留物除去機能を行なえる吹き出し構成とすることができる。この実施形態の構成では、凹部内での粉粒状物堆積の安息角はあっても、羽根外縁とケーシング内壁との小さな隙間ではなく、それよりも低位でかつ大きな空間での粉粒状物を水平方向に一掃するから、従来のケーシングの周壁上位の粉粒状物の誘導集積とスクリュ羽根３４に再付着しにくい構成となっているので、移送後の残留物がなくなり、異種原料等の混入のおそれをなくすることができる。

次に、図４は、本発明の第２実施形態のスクリューコンベア装置１ｂを示しており、第１実施形態と同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。第２実施形態のスクリューコンベア装置１ｂは、スクリュ羽根３４の外縁にケーシング１０の内壁に接摺する接摺部材８０を取り付けた点が第１実施形態と異なり、その他の構成は同一である。

第２実施形態において、接摺部材８０は、金属以外の素材である例えば耐摩耗性合成樹脂、布その他繊維素材等のケーシングの内壁に接摺しうる素材をスクリュ羽根３４の縁部に挿入して挟み込む断面コ字状部材であり、シャフトの全長にわたるスクリュ羽根の縁部に取り付けられている。本実施形態では、フェルトあるいは表面がフェルト加工された布で形成されている。したがって、この実施形態ではスクリューコンベア３０の回転によりケーシング１０の直線部１８から半円形部２０について、ケーシングの内壁に粉粒状物が付着しないようにし、凹部構成と相まって移送後に駆動させるエアー吹き出し装置７０による凹部内の水平吹き出し機能の実効を確保する。

次に、図５、図６は、本発明の第３実施形態のスクリューコンベア装置１ｃを示しており、第１実施形態と同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。第３実施形態のスクリューコンベア装置１ｃは、ケーシング１０の内壁上部から内壁に沿って下方に吹き降ろす１個又は複数の吹き降ろし用空気吹出口９０を設けた点が第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態と同一である。吹き降ろし用空気吹出口９０は、圧縮エアータンク等の吹き出し駆動源に接続されて圧縮あるいは通常空気を高速でケーシング１０内に供給する。

この第３実施形態においては、例えば、スクリューコンベア３０の回転とともに、あるいは、粉粒状物の移送後凹部内吹き出し用のエアー吹き出し装置７０とともに、あるいは単独で、吹き降ろし用空気吹出口９０を駆動させることによりケーシング周壁の粉粒状物の付着を確実に防止し、凹部５０の構成と相まって残留防止機能を確実なものとすることができる。吹き降ろし用空気吹出口９０は、半円形状底部１６の壁面に沿って上位から下方に向けて吹き出す吹き出し部９０を形成する。

以上説明した本発明のスクリューコンベア装置１は粉粒状物の移送後凹部内に収集した粉粒状物を空気吹き出し力でケーシングの半円形状底部から凹設した凹部に流下するのを誘引しながら排出口に向けて吹き出し圧送し、さらに、凹部内の粉粒状物をほぼ完全に排出させることができ、異種原料等の混入を確実に行なわせることができる。

本発明のスクリューコンベア装置１は上記した実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲において、行われる変形を加えたものも本発明に含まれる。

本発明のスクリューコンベア装置は、飼料、肥料の搬送、水産物、食品加工、乾燥物、水分を多く含むもの、その他の粉粒状物の搬送用として適用することができる。

１ａ スクリューコンベア装置（第１実施形態）
１ｂ スクリューコンベア装置（第２実施形態）
１ｃ スクリューコンベア装置（第３実施形態）
１０ ケーシング
１１ａ、１１ｂ ケーシングの端壁
１２ 投入シュート
１４ 排出シュート
１６ 半円形状底部
１８ 直線部
２０ 半円形部
３０ スクリューコンベア
３２ シャフト
３４ スクリュ羽根
３４Ｕ 回転軌跡
３５ 半円形軌跡
５０ 凹部
７０ エアー吹き出し装置
７２ 空気吹出口
８０ 接摺部材
Ｌ 隙間

Claims (3)

1. 断面が半円形状底部を有する一方向に長いケーシングであって、粉粒状物の投入口と排出口とを有するケーシングと、
   ケーシングの長手軸と同軸で回転自在に設けられたシャフトと、シャフトの周囲に弦巻状に設けられたスクリュ羽根と、を含む粉粒状物搬送用のスクリューコンベアと、
   ケーシングの半円形状底部において断面でケーシングの半円形軌跡から逸脱しケーシング壁に連続して凹設された凹部であり、軸方向に沿って長溝状に凹設され搬送中又は搬送後の粉粒状物が流入する凹部と、
   凹部内の粉粒状物を少なくとも排出口側に向けて吹き飛ばすエアー吹き出し装置と、を備えたことを特徴とするスクリューコンベア装置。
2. エアー吹き出し装置は、
   半円形状底部の壁面に沿って上位から下方に向けて吹き出す吹き出し部を有することを特徴とする請求項１記載のスクリューコンベア装置。
3. スクリューコンベアの排出口側終端部には逆方向搬送羽根がシャフトに同軸に取り付けられ、
   排出口がケース端部からやや中央寄り位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスクリューコンベア装置。
   

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