JP2016175764A

JP2016175764A - 供給装置

Info

Publication number: JP2016175764A
Application number: JP2015058446A
Authority: JP
Inventors: 隆人賀谷; Takahito Kaya; 勝由橋本; Katsuyoshi Hashimoto
Original assignee: Kotobuki Engineering and Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kotobuki Engineering and Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2016-10-06

Abstract

【課題】簡易な構造で以て、粉粒体を輸送しつつ輸送方向の直交方向へ向けて粉粒体を投射できる供給装置を提供する。
【解決手段】周面に排出口２２を形成したケーシング２０と、ケーシング２０内に回転可能に収容したスクリュー体３０と、スクリュー体３０の先端に設けた放射羽根車４０と、スクリュー体３０及び放射羽根車４０の回転手段３３とを具備し、スクリュー体３０で輸送した粉粒体を放射羽根車４０がケーシング２０の排出口２２を通じて粉粒体の輸送方向に対して直交方向へ向けて投射するように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明はショット材等の硬質粒体、土砂、鉱石等の粉粒体等（以下「粉粒体」という）を連続輸送しつつ輸送方向に対して直交方向へ向けて投射可能な供給装置に関するものである。

粉粒体を連続的に輸送する手段として、スクリューコンベアが広く知られている(特許文献１)。
例えば、図５を参照して一般的なスクリューコンベア９０について説明すると、長手方向の右方に粉粒体９５の投入口を有し、左方に排出口９１を有するケーシング９２と、ケーシング９２の内部に回転自在に収容したシャフトの周囲にらせん羽根を形成したスクリュー９３とを具備している。

特開２０１１−１４４０３８号公報（図８)

従来の粉粒体６０の供給技術にはつぎのような改善すべき点がある。
＜１＞一般的なスクリューコンベア９０は輸送機能を有するだけであり、輸送方向に対して直交方向へ向けて粉粒体９５を投射することができない。
＜２＞スクリューコンベア９０により輸送された粉粒体９５は重力の影響を受けて排出口９１の手前側から自然落下するだけであるから、粉粒体９５の放出方向が下向きに制限されるだけでなく、排出口９１の軸方向へ向けた開口幅Ｌの全域を通じて粉粒体９５を投射することもできない。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくともつぎのひとつの供給装置を提供することにある。
＜１＞簡易な構造で以て、連続的に供給した粉粒体を輸送方向に対して直交方向へ向けて投射できること。
＜２＞排出口の軸方向の開口幅の全域に亘って粉粒体を均等に投射できること。
＜３＞粉粒体の投射方向に制限を受けないこと。

本発明は、粉粒体の輸送機能と投射機能を併有した供給装置であって、周面に供給口と排出口を形成した固定式のケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に収容した回転輸送体と、前記回転輸送体の先端で該スクリュー体と同軸上に位置するとともに、前記ケーシング内に回転可能に収容した放射羽根車と、回転輸送体及び放射羽根車を回転駆動する回転手段とを具備し、前記回転輸送体で輸送した粉粒体を放射羽根車がケーシングの排出口を通じて粉粒体を輸送方向に対して直交方向へ向けて投射するように構成した。
本発明の他の形態において、前記放射羽根車は、回転輸送体の回転軸と同軸上に位置する回転軸と、該回転軸の周囲に該回転軸と一体で回転可能に設けた単数、又は複数のねじり羽根とを具備する。
本発明の他の形態において、前記回転輸送体がらせん羽根を有するスクリュー体であり、前記放射羽根車はねじり羽根のねじり方向が前記スクリュー体のらせん羽根と同方向であり、該ねじり羽根のピッチが前記らせん羽根のピッチより長い関係にある。
本発明の他の形態において、前記放射羽根車の回転軸に間隔を隔てて設けた複数のブラケットを介して前記ねじり羽根を取り付ける。

本発明は少なくともつぎのひとつの効果を奏する。
＜１＞ケーシング内にスクリュー体と放射羽根車を同軸上に収容しただけの簡易な構造で以て、粉粒体を輸送しつつ、輸送方向に対して直交方向へ向けて粉粒体を投射することができる。
したがって、一台の供給装置により、粉粒体の供給装置と粉粒体の投射装置を兼用することができる。
＜２＞粉粒体に遠心力を与えて軸方向に沿って拡散できるから、ケーシングの排出口の軸方向の開口幅の全域を通じて粉粒体を均等に投射できて、軸方向に沿った粉粒体の投射幅を従来と比較して格段に拡張することができる。
＜３＞輸送中の粉粒体に対して重力に対抗し得るだけの遠心力を与えることができるので、粉粒体の投射方向に制限がない。
＜４＞供給装置が有する粉粒体の輸送作用と投射作用を活用することで、供給装置をショット材の供給等の各種用途に適用できて汎用性に富む。

本発明に係る供給装置のモデル図ブラスト装置に適用した供給装置の断面平面図図２におけるIII-IIIの断面図らせん羽根とねじり羽根の関係を説明するための供給装置の断面図従来のスクリューコンベアの説明図

以下に図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
尚、本例では供給装置１０をブラスト装置５０に適用した形態について説明するが、供給装置１０の適用例はこの例示に限定されるものではない。

＜１＞供給装置
図１に一部を省略した供給装置１０の斜視図を示し、図２にブラスト装置５０に適用した供給装置１０の平面図を示す。
本発明に係る供給装置１０は粉粒体６０の輸送機能と投射機能を併有した装置であり、固定式のケーシング２０と、ケーシング２０内に回転可能に収容した回転輸送体であるらせん状のスクリュー体３０と、スクリュー体３０の先端で同軸上に設けた放射羽根車４０と、スクリュー体３０及び放射羽根車４０を回転駆動する回転手段３３とを具備する。
本発明における「投射」とは、自重を利用して粉粒体６０を自然落下させることではなく、遠心力を利用してケーシング２０の外部へ向けて粉粒体６０を強制的に高速で投げ出す状態を意味する。

＜２＞ケーシング
ケーシング２０は両端を閉鎖した中空の筒体であり、筒体の基端側の周面に供給口２１を有し、筒体の先端側の周面に矩形の排出口２２を有する。
ケーシング２０内にスクリュー体３０および放射羽根車４０を収容した状態において、供給口２１から排出口２２までのケーシング２０内の閉鎖空間が連通しており、スクリュー体３０を通じて輸送した粉粒体６０を放射羽根車４０の中心部へ供給できるようになっている。

＜３＞回転輸送体
回転輸送体はケーシング２０と協働してケーシング２０の供給口２１から放射羽根車４０へ向けて粉粒体６０を輸送するための回転体であり、本例では回転輸送体がらせん状のスクリュー３０である場合について説明する。
本例のスクリュー体３０は回転軸３１と、回転軸３１の全長に亘って形成したらせん羽根３２とにより構成する場合について説明するが、スクリュー体３０は回転軸３１を省略してらせん羽根３２のみで構成するか、又はせん羽根３２を省略して回転軸３１の周面にらせん溝を形成して構成してもよい。
スクリュー体３０は回転軸３１の基端に配設したモータ等の回転手段３３の駆動を受けて回転可能である。

他の回転輸送体としては、回転軸の外周に複数のパドル羽根を間欠的に配置して立設したパドル回転体(パドルコンベア)を適用することも可能である。

＜４＞放射羽根車
放射羽根車４０は排出口２２を通じてケーシング２０の側方へ向けて粉粒体６０を投射するための回転体である。放射羽根車４０はケーシング２０の排出口２２に面して位置する。
本例の放射羽根車４０は、回転軸４１と、回転軸４１の両端部に付設した環状のブラケット４２，４２と、一対のブラケット４２，４２の間に横架した単数、又は複数のねじり羽根４３とを具備する。

＜４．１＞回転軸
放射羽根車４０の回転軸４１はスクリュー体３０の回転軸３１と別体であり、回転軸３１と同軸上に位置する。
図示を省略するが、放射羽根車４０の回転軸４１をスクリュー体３０の回転軸３１と一体に形成する場合もある。

＜４．２＞ブラケット
回転軸４１の周囲にねじり羽根４３を取り付ける手段として、一対のブラケット４２，４２を用いる。
各ブラケット４２は回転軸４１に外装した環体４２ａと、環体４２ａの周囲に放射状に突設したねじり羽根４３と同数のホルダ４２ｂを有している。
スクリュー体３０に近い側のブラケット４２は、粉粒体６０の通過を許容するように、隣り合うホルダ４２ｂ，４２ｂの間の空間が開放されている。

＜４．３＞ねじり羽根
ねじり羽根４３は帯状板からなり、その両端が一対のブラケット４２，４２のホルダ４４，４４にボルト止め、溶接等により固定されていて、回転軸３１と一体に回転可能である。
ねじり羽根４３は回転軸３１と平行ではなく、回転軸３１の軸心に対してねじれの関係にある。

＜４．３．１＞ねじり羽根とらせん羽根のピッチの関係
ねじり羽根４３はそのねじり（らせん）方向がスクリュー体３０のらせん羽根３２と同方向であり、かつ、ねじり羽根４３のピッチがらせん羽根３２のピッチより長い関係にある。

＜４．３．２＞ねじり羽根の全長
ねじり羽根４３の全長は、ケーシング２０の排出口２２の軸方向の長さとほぼ同じ長さである。

＜４．３．３＞ねじり羽根の高さ寸法
各ねじり羽根４３の径方向の高さ寸法は、ケーシング２０に内接して回転可能なように、ケーシング２０の内径に応じて適宜選択する。

＜４．４＞ねじり羽根を採用した理由
ねじり羽根４３を採用したのは、粉粒体６０に遠心力を与えてねじり羽根４３の側面の全面に亘って粉粒体６０を拡散し、ねじり羽根４３の側面全面を通じて粉粒体６０を投射するためである。
仮にねじり羽根４３に代えて、真直ぐな帯板を回転軸４１と平行に配置した場合には、真直ぐな帯板の側面の全面に亘って粉粒体６０を拡散できないために、帯板の側面全面を通じて粉粒体を投射できない。

＜４．５＞らせん羽根とねじり羽根の傾斜角の関係
ねじり羽根４３のねじり方向はスクリュー体３０のらせん羽根３２と同じ方向であるが、軸線に対するねじり羽根４３の傾斜角θ_２は、らせん羽根３２の傾斜角θ_１と比べて鋭角になっている。
換言すれば、ねじり羽根４３のピッチはらせん羽根３２のピッチの２倍以上の関係にある。
これは、ねじり羽根４３を収容したケーシング２０内における粉粒体６０の輸送速度を増速させて、ねじり羽根４３に沿った粉粒体６０の拡散をし易くするためである。
ねじり羽根４３の傾斜角θ_２は、ねじり羽根４３の径と回転数等を考慮して適宜選択する。

＜４．６＞らせん羽根とねじり羽根のねじり角の関係
スクリュー体３０では回転軸３１の全周に亘ってらせん羽根３２がらせん状に連続して形成してある。
これに対して放射羽根車４０では、図１，２に示すように、一枚のねじり羽根４３が回転軸４１の全周に亘って形成されておらず、回転軸４１に対して所定のねじり角で以て形成してある。
本発明でいう「ねじり角」とは、回転軸４１の横断面方向からねじり羽根４３を見たときに、ねじり羽根４３の始端部に対する終端部のねじれ角度を指す。
回転軸４１に対する一枚のねじり羽根４３のねじり角は、ねじり羽根４３の全長に沿って拡散した粉粒体６０を、ケーシング２０の排出口２２の軸方向の全幅（図４の開口幅Ｌ_１の全域）を通じて均等に投射できる角度に設定してある。
各ねじり羽根４３のねじり角はそれぞれ等しく、ねじり羽根４３の設置枚数、ケーシング２０の排出口２２の開口幅Ｌ_１等を考慮して適宜選択する。

＜５＞供給装置の向き
供給装置１０を構成する放射羽根車４０は、重力に打ち勝ちながら粉粒体６０に遠心力を付与して投射することが可能である。
したがって、供給装置１０を配置する向きは、図示した横向きに限定されず、縦向き（上下向き）、斜め向き等のように、任意の方向に向けて配置することが可能である。
これにより、粉粒体６０を任意の方向に投射できて、粉粒体６０の投射方向に制限を受けない。

＜６＞ブラスト装置
図２，３を参照して説明すると、ブラスト装置５０は供給装置１０から粉粒体６０の供給を受けて、遠心力により外方へ向けて粉粒体６０を投射する回転体である。
本例のブラスト装置５０は、水平に向けた回転軸５１と、相対向して配置した円板５２及び円環板５３と、これらの両板５２，５３の間に間隔を隔てて放射状に配置した複数のブレード５４と、回転軸５１を一方向へ向けて回転する回転手段５５とを具備する。
供給装置１０を構成するケーシング２０の先端部が円環板５３の中央口を通じてブラスト装置５０の内部へ挿通している。

［供給装置の使用例］
図２，３を参照して供給装置１０を通じてブラスト装置５０の内部へ粉粒体６０を供給する場合の作動について説明する。

＜１＞スクリュー体による粉粒体の輸送
図２において、回転手段３３を通じて供給装置１０のスクリュー体３０が回転すると放射羽根車４０も同一方向に回転する。
ケーシング２０の供給口２１に粉粒体６０を投入すると、スクリュー体３０はらせん羽根３２の回転により粉粒体６０を放射羽根車４０へ向けてスクリュー搬送する。

＜２＞スクリュー体から放射羽根車への粉粒体の受け渡し
スクリュー輸送された粉粒体６０は、スクリュー体３０の同軸上に位置する放射羽根車４０の基端側へ放出される。

＜３＞放射羽根車による粉粒体の投射
放射羽根車４０の基端側へ供給された粉粒体６０は、回転する複数のねじり羽根４３によって捕捉される。
ねじり羽根４３に捕捉された粉粒体６０にはねじり羽根４３の回転により遠心力がはたらくとともに、粉粒体６０がねじり羽根４３のねじれた側面に沿って拡散する。
らせん羽根３２が排出口２２を通過する際、排出口２２を通じて粉粒体６０を投射する。

従来のスクリュー式コンベアは粉粒体の輸送機能を有するだけで、粉粒体を投射する機能を有していなかった。
これに対して本発明の供給装置１０では、スクリュー体３０を通じて連続的に供給される粉粒体６０を放射羽根車４０で投射することができる。
特にねじり羽根４３の軸線に対する傾斜角θ_２をらせん羽根３２の傾斜角θ_１より小さくしてあるから、放射羽根車４０に供給された粉粒体６０の輸送速度が増速される。
したがって、増速された粉粒体６０がねじり羽根４３の全面に亘って拡散することになるから、図４に示すように排出口２２の軸方向の開口幅Ｌ_１の全域を通じて粉粒体６０を均等に投射することができる。

＜４＞ブラスト装置の作用
本例では供給装置１０の排出口２２がブラスト装置５０の中心部に位置するから、供給装置１０を通じてブラスト装置５０の中心部へ粉粒体６０を供給することになる。
ブラスト装置５０の中心部へ供給された粉粒体６０は、回転する複数のブレード５４に捕捉された後、遠心力を受けてブラスト装置５０の外方へ高速で投射される。
粉粒体６０が供給装置１０の排出口２２の軸方向に沿って全域から投射されるので、ブラスト装置５０はブレード５４の全面を使って粉粒体６０を効率よく投射することができる。

＜５＞粉粒体の投射範囲
図３において、供給装置１０の排出口２２の上流位置Ａから投射された粉粒体６０は、ブラスト装置５０の上流域ＭＡから投射され、供給装置１０の排出口２２の下流位置Ｂから投射された粉粒体６０は、ブラスト装置５０の下流域ＭＢから投射される。
粉粒体６０はブラスト装置５０の上流域ＭＡから下流域ＭＢの投射区間Ｍに亘って投射される。
各流域ＭＡ、ＭＢの位置は、ケーシング２０に形成した排出口２２の上流位置Ａと下流位置Ｂ、すなわち排出口２２の向きと、排出口２２の周方向へ向けた開口寸法により求められる。
例えば、ケーシング２０の左方へ向けて排出口２２を形成した場合であって、排出口２２の上流位置Ａを時計の８時の位置とし、下流位置Ｂを１０時の位置に形成した場合には、ブラスト装置５０の上流域ＭＡは１時の位置となり、下流域ＭＢは５時の位置となる。

１０・・・・供給装置
２０・・・・ケーシング
２１・・・・供給口
２２・・・・排出口
３０・・・・スクリュー体
３１・・・・回転軸
３２・・・・らせん羽根
３３・・・・回転手段
４０・・・・放射羽根車
４１・・・・回転軸
４２・・・・ブラケット
４３・・・・ねじり羽根
５０・・・・ブラスト装置
５４・・・・ブレード
６０・・・・粉粒体

Claims

粉粒体の輸送機能と投射機能を併有した供給装置であって、
周面に供給口と排出口を形成した固定式のケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に収容した回転輸送体と、
前記回転輸送体の先端で該回転輸送体と同軸上に位置するとともに、前記ケーシング内に回転可能に収容した放射羽根車と、
回転輸送体及び放射羽根車を回転駆動する回転手段とを具備し、
前記放射羽根車をケーシングの排出口に面して位置させ、
前記回転輸送体で輸送した粉粒体を放射羽根車がケーシングの排出口を通じて粉粒体を輸送方向に対して直交方向へ向けて投射するように構成したことを特徴とする、
供給装置。
前記放射羽根車が、回転輸送体の回転軸と同軸上に位置する回転軸と、該回転軸の周囲に該回転軸と一体で回転可能に設けた単数、又は複数のねじり羽根とを具備することを特徴とする、請求項１に記載の供給装置。
前記回転輸送体がらせん羽根を有するスクリュー体であり、前記放射羽根車はねじり羽根のねじり方向が前記スクリュー体のらせん羽根と同方向であり、該ねじり羽根のピッチが前記らせん羽根のピッチより長いことを特徴とする、請求項２に記載の供給装置。
前記放射羽根車の回転軸に間隔を隔てて設けた複数のブラケットを介して前記ねじり羽根を取り付けたことを特徴とする、請求項２又は３に記載の供給装置。