JP4674982B2 - 原料供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料を次工程に供給するために用いる原料供給装置に関し、特に、連続成形機に好適に用いることができる原料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年になって、例えばハニカム構造体等のセラミック成形体を成形するために、連続成形機が利用されるようになってきた。連続成形機は例えば一例として以下の工程順に数字を付して示す各工程の中で(2)以降を連続して実施することで、押出成形によりセラミック成形体を得ている。
連続成形機の工程；
(1)原料秤量→(2)原料調合→(3)原料混合→(4)原料ホッパー→(5)原料定量供給装置→(6)原料供給装置→(7)成形機→(8)成形補助装置→(9)金型→(10)押出製品。
上述した各工程のうち、(6)原料供給装置を利用した工程において、本発明の対象となる原料供給装置を利用する。
【０００３】
図５は従来の原料供給装置の一例の構成を示す図である。図５に示す例において、原料供給装置５１は、ホッパー形状の原料投入部５２と、この原料投入部５２に続く直胴形状の原料供給部５３と、これらの原料投入部５２内及び原料供給部５３内に設けられた回転する攪拌供給手段から構成されている。なお、原料供給部５３の下部先端部は次工程の成形機６１の上部６３と内径が整合するように接続されて、フランジ・嵌合・ボルト等で固定されている。上述の攪拌供給手段は成形機６１の上部６３の内にも設けられて、スクリューフィーダ６２の上に達している。そして、これらの原料投入部５２、原料供給部５３及び成形機６１の上部６３に設けた攪拌供給手段としての供給スクリュー５４を回転させることで、原料投入部５２の上部（図示せず）より投入される湿った（含水した）原料を、次工程の成形機６１のスクリューフィーダ６２に供給している。供給スクリュー５４は、回転軸５５の周囲に周回型のスクリュー５６を、原料投入部５２から原料供給部５３及び成形機６１の上部までの全体にわたって一体に設けて構成されていて、上部でモーター（図示せず）軸とフランジ・ボルト・ナット等々で接続して回転できるようになっている。また、スクリュー５６の原料投入部５２に対応する部分の外周には、原料投入部５２の側壁に固着した原料を剥ぎ取るためのスクレーパー５７を一体製にして設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の従来の原料供給装置においては、投入した原料がスクリュー５６上で停滞したり、スクレーパー５７と原料投入部５２の側壁との間に原料がはまり込んで側壁に原料が固着したり、それらが時々落下したりするために、原料の供給時に脈動が発生してしまい、次工程に一定の速度で一定量の原料を送ることができない問題があった。また、攪拌供給手段が周回スクリューのためにその回転数で供給量が制約される問題があった。そのため、前工程で一定量の原料を正確に秤量しても一定量の原料を成形機６１のスクリューフィーダ６２に好適に供給することができなかった。
【０００５】
また、スクリュー５６が回転軸５５の上部から下部まで一体製に周回して設け、かつ原料供給部５３一般に鉄製の一体製で作られているため、原料供給部５３や成形機の上部６３の清掃を行うことが困難で、また、この部分は一番摩耗しやすいがこの部分を交換することも困難であった。さらに、摩耗の状態や原料の供給状態を目視で観察することができないため、原料供給の不具合の原因を突き止めることが難しかった。
【０００６】
本発明の目的は上述した課題を解消して、連続成形機で使用しても一定量の原料を正確に次工程に供給することができ、メンテナンスも容易な原料供給装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の原料供給装置は、ホッパー形状の原料投入部と、この原料投入部に続く直胴形状の原料供給部とから構成され、これらの原料投入部内及び原料供給部内に設けた攪拌供給手段を回転軸に装着して回転することで、原料を次工程に供給する原料供給装置において、前記攪拌供給手段を、前記原料投入部及びこの原料投入部に続く原料供給部の上部において前記回転軸に設けた複数の撹拌棒と、前記原料供給部の下部において前記回転軸に脱着可能に設けた単独翼（以下、単羽根とも記載する）と、から構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では、原料投入部及びこの原料投入部に続く原料供給部の上部に相当する部分に設けた複数の撹拌棒と、原料供給部の下部及び成形機の上部に相当する部分に設けた単羽根とからなる攪拌供給手段を利用することで、投入原料が攪拌供給手段の上に停滞せず、回転条件に制約されなくなるとともに、側壁への原料の固着を防止することができる。すなわち、撹拌棒は原料を撹拌する作用のみで原料の自重による落下を妨げることはなく、投入原料は停滞しなくなる。また、スクレーパーを用いないため、原料投入部の側壁に対するスクレーパーによる原料の固着を防止することができる。さらに、単羽根を用いることで、原料供給部及び成形機上部においても原料の自重による落下を妨げることがなくなるとともに、単羽根が原料供給部及び成形機上部の側壁に固着した原料を掻き落とす作用もする。そのため、連続成形機で使用しても一定量の原料を正確に次工程に供給することができ、メンテナンスも容易な原料供給装置を得ることができる。
【０００９】
本発明の好適な具体例として、単独翼を、板状の部材を前記回転軸に脱着可能に装着して構成するか、格子状の部材を前記回転軸に脱着可能に装着して構成すると、一番摩耗の激しい単独翼のみ交換することができるとともに、原料供給装置の側壁に付着した原料をより効果的に除去することができる。また、原料供給部の一部または全部を透明に構成して、原料供給部を可視化すると、原料の供給状態および供給手段の摩耗状態を目視でき、それらの状態をチェックすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の原料供給装置の一例を示す図である。図１に示す例において、本発明の原料供給装置１は、ホッパー形状の原料投入部２と、この原料投入部２に続く直胴形状の原料供給部３と、から構成されている。なお、原料供給部３の下部先端は次工程の成形機１１の上部１３と内径が整合するように接続されて、フランジ・嵌合・ボルト等で固定されている。上述の攪拌供給手段は成形機１１の上部１３の内にも設けられてスクリューフィーダ１２の上に達している。そして、これらの原料投入部２、原料供給部３及び成形機１の上部１３に設けた攪拌供給手段としての供給スクリュー４を回転させることで、原料投入部上部（図示せず）より投入される湿った（含水した）原料を、次工程の成形機１１のスクリューフィーダ１２に供給している。以上の構成は従来の原料供給装置と同じである。
【００１１】
本発明の原料供給装置の特徴は、供給スクリュー４の構成にある。すなわち、図１に示すように、供給スクリュー４は、回転軸５の原料投入部２に対応する部分と原料供給部３の上部に対応する部分とに複数の撹拌棒６を設けるとともに、回転軸５の原料供給部３の下部及び成形機１１の上部に対応する部分に単羽根７を設けて構成されている。
【００１２】
各撹拌棒６の長さは、その撹拌棒６を回転軸５に取り付けた位置に応じて異ならせており、具体的には、回転軸５から立設する撹拌棒６の先端がホッパー形状の原料投入部２の側壁の近傍になる程度の長さとしている。また、図１に示す例では撹拌棒６の先端は直角に切断したままの形状としたが、この先端部分を丸めると原料の通過がよりスムーズになるため好ましい。図１からははっきりしないが、単羽根７は回転軸５に対し脱着可能に構成されている。撹拌棒６の材質については、ある程度耐摩耗性のある材料であれば特に限定しないが、金属特にステンレス鋼を使用することが好ましい。単羽根７の材質については耐磨耗性のある材料が好ましく、窒化鋼、炭化鋼、超硬鋼、表面超硬処理鋼等が良い。
【００１３】
図１に示す本発明の原料供給装置１では、まず、原料投入部２に坏土等の含水原料を投入する。定量供給で投入された原料は、自重で下に落下して行く。原料はそのまま原料供給部３及び成形機１１の上部１３に供給され、成形機１１のスクリューフィーダ１２に供給される。この時、単羽根はスクリューフィーダ１２の上にできる原料の塊を平準化してスクリューフィーダに送りこむ役目をする。またスクリューフィーダ１２部より戻ってくる原料を細かく刻んで送り返す役目もする。
【００１４】
そのため、まず、撹拌棒６によって撹拌される際、原料は撹拌棒６と原料投入部２及び原料供給部３の側壁との間に挟まれることはないため、外壁に原料が固着することはない。また、使用中に供給スクリューと原料供給部３および成形機１１の上部１３の隙間に停滞原料が生じるが、供給スクリューが単羽根構造のため、停滞原料を簡単に取り除くことができる。この時原料供給部に本件のように扉を設置しておけばこの除去作業はより簡単にできるのはいうまでもない。さらに、単羽根７は回転軸５に対し脱着可能に構成されているため、一番摩耗の激しい単羽根７の交換を簡単にでき、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００１５】
図２は本発明の原料供給装置１で使用する供給スクリュー４の一例を示す図である。図２に示す例では図１に示す例と同様に、単羽根７として板状の部材を回転軸５にボルト２１で脱着可能に装着した例を示している。図３（ａ）〜（ｃ）及び図４はそれぞれ本発明の原料供給装置１で使用する供給スクリュー４の他の例を示す図である。図３（ａ）〜（ｃ）及び図４に示す例では、図１及び図２に示す例と異なり、単羽根７として格子状の部材を回転軸５にボルト２１で脱着可能に装着した例を示している。単羽根の固定はボルトに限定するものではなく、ネジ止め、フランジ止め等々でも良いことは当然である。また、単羽根部分を一体製にして回転軸にフランジ止めや逆ネジ止め等で脱着可能にしてもよく、単羽根部分が脱着構造にしてあることに意味がある。いずれの例においても、原料の堆積を少なくするために、撹拌棒６の断面形状を図３（ｃ）に示すようにくさび形形状とし、くさび形形状のいずれかの突出部が原料の流れに対向するよう形成している。図３（ａ）〜（ｃ）及び図４相互の相違点は、格子形状の単羽根７の形状が異なるだけである。格子形状の単羽根７と板形状の単羽根７とを比較してみると、いずれも原料供給部３の外壁近辺に存在する原料を掻き取る点では同様の作用を有するが、格子形状の単羽根７では回転した際原料が格子の開口部を抵抗なく通過するため、格子形状の単羽根７の方が板形状の単羽根７に比べて回転に使用する駆動装置の能力を小さくできる。
【００１６】
上述した実施例においては、原料供給装置１及び成形機１１とも不透明な金属等の材料からなることを前提としていたが、原料供給装置１の原料供給部３の一部または全部を透明な樹脂等からなる部材で構成して、原料供給部３を可視化することもできる。原料供給部３を可視化すると、原料供給部３における原料の供給状態及び供給スクリュー４の摩耗状態を目視で観察でき、運転状態を管理したり単羽根７の取り替え時期を知ることができるため好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、原料投入部及びこの原料投入部に続く原料供給部の上部に設けた複数の撹拌棒と、原料供給部の下部に設けた単羽根とからなる供給手段を利用することで、投入原料が停滞せず、回転条件に制約されなくなるとともに、側壁への原料の固着を防止することができる。そのため、連続成形機で使用しても一定量の原料を正確に次工程に供給することができ、メンテナンスも容易な原料供給装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原料供給装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の原料供給装置で使用する供給スクリューの一例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の原料供給装置で使用する供給スクリューの他の例を示す図である。
【図４】本発明の原料供給装置で使用する供給スクリューの更に他の例を示す図である。
【図５】従来の原料供給装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 原料供給装置、２ 原料投入部、３ 原料供給部、４ 供給スクリュー、５ 回転軸、６ 撹拌棒、７ 単羽根、１１ 成形機、１２ スクリューフィーダ、２１ ボルト

Claims (3)

1. ホッパー形状の原料投入部と、この原料投入部に続く直胴形状の原料供給部とから構成され、これらの原料投入部内及び原料供給部内に設けた攪拌供給手段を回転軸に装着して回転することで、原料を次工程に供給する原料供給装置において、前記攪拌供給手段を、前記原料投入部及びこの原料投入部に続く原料供給部の上部において前記回転軸に設けた複数の撹拌棒と、前記原料供給部の下部において前記回転軸に脱着可能に設けた単独翼と、から構成したことを特徴とする原料供給装置。
2. 前記単独翼を、板状の部材を前記回転軸に脱着可能に装着して構成するか、格子状の部材を前記回転軸に脱着可能に装着して構成した請求項１記載の原料供給装置。
3. 前記原料供給部の一部または全部を透明に構成して、原料供給部を可視化した請求項１または２記載の原料供給装置。

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