JP4859897B2

JP4859897B2 - Storage device

Info

Publication number: JP4859897B2
Application number: JP2008236369A
Authority: JP
Inventors: 貴之森永; 一寿古屋; 精一津田
Original assignee: Swing Corp
Current assignee: Swing Corp
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2028-09-16
Also published as: JP2010070194A

Description

本発明は貯留装置に係り、特に繊維状の材料片を貯留し、かつ定量で排出する貯留装置に関する。 The present invention relates to a storage device, and more particularly, to a storage device that stores a fibrous material piece and discharges it quantitatively.

繊維状の材料片を貯留し、定量で排出する装置として、図１に示すような縦型ホッパが知られている。この装置は、一般に、縦に配置されたホッパ３０を有し、その上部開口から材料片がホッパ３０内に投入される。ホッパ３０内には攪拌羽根（ブリッジブレーカ）４０が設けられている。この攪拌羽根４０は、ホッパ３０内の繊維状の材料片がその自重により圧縮され、いわゆるブリッジ（橋架け現象）と呼ばれる状態を破壊するために設けられている。 A vertical hopper as shown in FIG. 1 is known as an apparatus for storing fibrous material pieces and discharging them quantitatively. This apparatus generally has a hopper 30 arranged vertically, and a piece of material is put into the hopper 30 from its upper opening. A stirring blade (bridge breaker) 40 is provided in the hopper 30. The stirring blade 40 is provided in order to destroy a state called a so-called bridge (bridging phenomenon) by compressing the fibrous material pieces in the hopper 30 by its own weight.

繊維状の材料片は、攪拌羽根４０の回転により攪拌されながらホッパ３０内に貯留され、ホッパ３０の下部に設けられた排出口から排出される。しかしながら、攪拌羽根４０の回転に伴い、ホッパ３０内の材料片が攪拌羽根４０により径方向外側に押されて、ブリッジを形成してしまう。その結果、材料片が排出されなくなるという問題がある。 The fibrous material pieces are stored in the hopper 30 while being stirred by the rotation of the stirring blade 40, and discharged from a discharge port provided in the lower portion of the hopper 30. However, as the stirring blade 40 rotates, the piece of material in the hopper 30 is pushed radially outward by the stirring blade 40 to form a bridge. As a result, there is a problem that the piece of material is not discharged.

一方、特許文献１乃至４に開示されているように、水平に設置したドラムを回転させる横型ドラムフィーダーが知られている。このタイプのドラムフィーダーは、材料片がブリッジを形成しにくいという利点がある。しかしながら、従来のドラムフィーダーは、材料片を排出するための開口部がドラムの端部に形成されており、ドラムの回転により貯留物が開口部側へ崩れ出るため、材料の貯留容積が縦型ホッパに比べて小さくなるとともに、定量排出ができないという欠点がある。 On the other hand, as disclosed in Patent Documents 1 to 4, a horizontal drum feeder that rotates a horizontally installed drum is known. This type of drum feeder has the advantage that the piece of material is less likely to form a bridge. However, in the conventional drum feeder, the opening for discharging the piece of material is formed at the end of the drum, and the stored material collapses toward the opening by the rotation of the drum, so the material storage volume is vertical. There are disadvantages that it is smaller than a hopper and cannot be discharged quantitatively.

特開昭６１−１８５３２４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-185324 特開平８−２１７２５２号公報JP-A-8-217252 特開平８−２２９３８０号公報JP-A-8-229380 特開２０００−６１２８２号公報JP 2000-61282 A

本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、材料片のブリッジを形成させることなく、大きな貯留容積を確保することができ、さらに貯留した材料片を定量で排出することができる貯留装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. A large storage volume can be secured without forming a bridge of material pieces, and the stored material pieces can be discharged quantitatively. It aims at providing the storage device which can be performed.

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、閉塞端部と開口端部とを有する略円筒状の容器と、前記容器をその軸心を中心に回転させる回転機構と、前記容器の内部空間を、閉塞端部側の貯留部と前記開口端部側の排出部とに区画する仕切り板と、前記容器の内周面に固定された螺旋羽根とを備え、前記容器の軸心は水平面と平行、または水平面に対して傾斜しており、前記螺旋羽根は、少なくとも前記仕切り板から前記開口端部まで設けられており、前記仕切り板と前記容器の内周面との間には隙間が形成され、さらに前記仕切り板と前記螺旋羽根との間には隙間が形成されていることを特徴とする貯留装置である。 In order to achieve the above-described object, one embodiment of the present invention includes a substantially cylindrical container having a closed end and an open end, a rotation mechanism that rotates the container around its axis, and the container A partition plate that divides the internal space into a storage portion on the closed end side and a discharge portion on the open end side, and a spiral blade fixed to the inner peripheral surface of the container, and the axis of the container Is parallel to the horizontal plane or inclined with respect to the horizontal plane, and the spiral blade is provided at least from the partition plate to the opening end , and between the partition plate and the inner peripheral surface of the container The storage device is characterized in that a gap is formed, and a gap is formed between the partition plate and the spiral blade.

本発明の好ましい態様は、前記開口端部が前記閉塞端部よりも高い位置となるように、前記容器を傾斜させる傾斜機構をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記容器の周壁には、材料片を前記貯留部に投入するための投入口が設けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記閉塞端部から前記投入口までの距離と、前記投入口から前記仕切り板までの距離は略等しいことを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the apparatus further includes a tilting mechanism for tilting the container so that the opening end is positioned higher than the closed end.
In a preferred aspect of the present invention, the peripheral wall of the container is provided with a charging port for charging a piece of material into the storage portion.
In a preferred aspect of the present invention, the distance from the closed end to the charging port is substantially equal to the distance from the charging port to the partition plate.

本発明の好ましい態様は、前記容器を回転自在に支持する支持機構と、前記支持機構が取り付けられる架台とをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記容器の周壁は、前記閉塞端部とは独立して回転可能に構成されており、前記閉塞端部は、前記架台に固定された蓋であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記蓋には、材料片を前記貯留部に投入するための投入口が設けられていることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the apparatus further includes a support mechanism that rotatably supports the container, and a gantry to which the support mechanism is attached.
In a preferred aspect of the present invention, the peripheral wall of the container is configured to be rotatable independently of the closed end, and the closed end is a lid fixed to the gantry. .
In a preferred aspect of the present invention, the lid is provided with an inlet for introducing a piece of material into the reservoir.

本発明の好ましい態様は、前記螺旋羽根のリードは、前記容器の内径以下とすることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記仕切り板は、前記容器の軸心に対して略垂直に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記排出部の軸方向の長さは、前記螺旋羽根のリードの１倍以上であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記回転機構は、前記容器の回転速度を変速可能に構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記螺旋羽根は、前記排出部および前記貯留部に設けられていることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the lead of the spiral blade is not more than the inner diameter of the container.
In a preferred aspect of the present invention, the partition plate is disposed substantially perpendicular to the axis of the container.
In a preferred aspect of the present invention, the length of the discharge portion in the axial direction is one or more times that of the lead of the spiral blade.
In a preferred aspect of the present invention, the rotation mechanism is configured to be able to change the rotation speed of the container.
In a preferred aspect of the present invention, the spiral blade is provided in the discharge portion and the storage portion.

貯留部に投入された材料片は、その裾が安息角前後の角度で広がりながら貯留部に堆積する。投入されている間、材料片は仕切り板によって堰き止められて、排出部に移動することなく、貯留部に留まる。したがって、本発明によれば、より多くの量の材料片を容器内に貯留することができる。容器を回転させると、仕切り板と螺旋羽根との隙間から材料片が少しずつ排出部に移動する。排出部に移動した材料片は、回転する螺旋羽根によって排出口としての開口端部に移送され、その間、螺旋羽根の作用により材料片はある一定の量に収束する。したがって、一定の量だけ材料片を排出部を通じて排出することができる。 The piece of material thrown into the storage part accumulates in the storage part while its skirt spreads around the angle of repose. While being put in, the piece of material is blocked by the partition plate and stays in the storage part without moving to the discharge part. Therefore, according to the present invention, a larger amount of material pieces can be stored in the container. When the container is rotated, the piece of material gradually moves to the discharge portion from the gap between the partition plate and the spiral blade. The piece of material that has moved to the discharge portion is transferred to the opening end as a discharge port by the rotating spiral blade, and during that time, the piece of material converges to a certain amount by the action of the spiral blade. Therefore, the material piece can be discharged through the discharge portion by a certain amount.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る貯留装置を示す側面図である。図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。図４は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
この貯留装置は、略水平に配置された円筒状のドラム（容器）１と、ドラム１を回転自在に支持する複数の支持機構と、ドラム１をその軸心を中心に回転させる回転機構とを備えている。支持機構は、図２に示すように、ローラ２ａと、このローラ２ａの回転軸を支持する軸受２ｂとを有している。ドラム１の外周面には環状のレール５が固定されており、ローラ２ａはこのレール５と転がり接触するようになっている。ローラ２ａの側面には、ドラム１がその軸方向に移動しないように、レール５の側面に接触する円形のローラ板２ｃが固定されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a side view showing the storage device according to the first embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
This storage device includes a cylindrical drum (container) 1 disposed substantially horizontally, a plurality of support mechanisms that rotatably support the drum 1, and a rotation mechanism that rotates the drum 1 around its axis. I have. As shown in FIG. 2, the support mechanism includes a roller 2a and a bearing 2b that supports the rotating shaft of the roller 2a. An annular rail 5 is fixed to the outer peripheral surface of the drum 1, and the roller 2 a is in rolling contact with the rail 5. A circular roller plate 2c that contacts the side surface of the rail 5 is fixed to the side surface of the roller 2a so that the drum 1 does not move in the axial direction.

回転機構は、モータ６ａと、モータ６ａの回転軸に固定されたスプロケット６ｂと、このスプロケット６ｂと噛み合う歯車（ピンギア）６ｃとを有している。歯車６ｃはドラム１の外周面に固定されている。モータ６ａによってスプロケット６ｂを回転させると、歯車６ｃが回転し、これによりドラム１は歯車６ｃと一体的に回転する。なお、回転機構はこの態様に限らない。例えば、モータ６ａの回転軸に固定されたスプロケットと、ドラム１の外周面に固定されたスプロケットとをチェーンを介して連結することによっても回転機構を構成することができる。 The rotation mechanism includes a motor 6a, a sprocket 6b fixed to the rotation shaft of the motor 6a, and a gear (pin gear) 6c that meshes with the sprocket 6b. The gear 6 c is fixed to the outer peripheral surface of the drum 1. When the sprocket 6b is rotated by the motor 6a, the gear 6c rotates, whereby the drum 1 rotates integrally with the gear 6c. The rotation mechanism is not limited to this mode. For example, the rotation mechanism can also be configured by connecting a sprocket fixed to the rotation shaft of the motor 6a and a sprocket fixed to the outer peripheral surface of the drum 1 via a chain.

モータ６ａ及び軸受２ｂは、第１の架台８に固定されている。この第１の架台８はリンク機構１０を有する支持脚１１と、第１の架台８を傾斜させる傾斜機構１２とにより支えられている。傾斜機構１２は、自身の伸縮動作により、第１の架台８及びドラム１をリンク機構１０を中心として傾斜させるように動作する。傾斜機構１２の例としては、油圧式アクチュエータ、ボールねじを有する電動機構、手動で操作されるジャッキなどが上げられる。支持脚１１の下端及び傾斜機構１２の下端は第２の架台９に固定されている。 The motor 6 a and the bearing 2 b are fixed to the first mount 8. The first frame 8 is supported by a support leg 11 having a link mechanism 10 and an inclination mechanism 12 for inclining the first frame 8. The tilt mechanism 12 operates to tilt the first gantry 8 and the drum 1 around the link mechanism 10 by its own expansion and contraction. Examples of the tilting mechanism 12 include a hydraulic actuator, an electric mechanism having a ball screw, and a jack that is manually operated. The lower end of the support leg 11 and the lower end of the tilt mechanism 12 are fixed to the second frame 9.

ドラム１は、閉塞端部１ａと開口端部１ｂとを有している。閉塞端部１ａは蓋によって構成されている。この蓋１ａは、ドラム１の周壁とは別部材として構成されており、第１の架台８に固定されている。したがって、蓋１ａは回転せず、ドラム１の周壁のみが回転可能となっている。蓋１ａとドラム１の周壁との間には、隙間を埋めるシール部材１３（例えば、ラビリンスシール）が設けられている。 The drum 1 has a closed end 1a and an open end 1b. The closed end 1a is constituted by a lid. The lid 1 a is configured as a separate member from the peripheral wall of the drum 1, and is fixed to the first frame 8. Therefore, the lid 1a does not rotate, and only the peripheral wall of the drum 1 is rotatable. A seal member 13 (for example, a labyrinth seal) is provided between the lid 1a and the peripheral wall of the drum 1 to fill the gap.

ドラム１の周壁には、材料片をドラム１内に投入するための第１の投入口１４が設けられている。この第１の投入口１４は、開閉自在な扉１６によって閉止可能となっている。また、蓋１ａには、材料片をドラム１内に投入するための第２の投入口１５が設けられている。第１の投入口１４は、第２の投入口１５に比べて大きく形成されており、一度に大量の材料片を投入できるようになっている。一方、第２の投入口１５は、ドラム１の回転中でも、材料片をドラム１内に連続的に投入可能とするために設けられている。開口端部１ｂは、材料片の排出口として機能する。 On the peripheral wall of the drum 1, a first input port 14 for supplying a piece of material into the drum 1 is provided. The first insertion port 14 can be closed by a door 16 that can be freely opened and closed. Further, the lid 1a is provided with a second charging port 15 for charging a piece of material into the drum 1. The first input port 14 is formed larger than the second input port 15 so that a large amount of material pieces can be input at a time. On the other hand, the second charging port 15 is provided to allow the material pieces to be continuously charged into the drum 1 even while the drum 1 is rotating. The open end 1b functions as a discharge port for the piece of material.

ドラム１の内部には円形の仕切り板１８が配置されている。この仕切り板１８は、ドラム１と同心状に配置されており、仕切り板１８とドラム１の内周面との間には隙間が形成されている。仕切り板１８は、ドラム１の内周面から径方向に延びる支持部材１９によってドラム１に連結されており、仕切り板１８とドラム１との相対位置は固定されている。ドラム１の内部空間は、この仕切り板１８によって、蓋側の貯留部２０と、排出口側の排出部２１とに区画される。すなわち、仕切り板１８は、貯留部２０と排出部２１との境界に位置する。上述した第１の投入口（大口投入口）１４は、貯留部２０と連通しており、材料片は、第１の投入口１４から貯留部２０に投入される。 A circular partition plate 18 is disposed inside the drum 1. The partition plate 18 is disposed concentrically with the drum 1, and a gap is formed between the partition plate 18 and the inner peripheral surface of the drum 1. The partition plate 18 is connected to the drum 1 by a support member 19 extending in the radial direction from the inner peripheral surface of the drum 1, and the relative position between the partition plate 18 and the drum 1 is fixed. The inner space of the drum 1 is partitioned by the partition plate 18 into a storage part 20 on the lid side and a discharge part 21 on the discharge port side. That is, the partition plate 18 is located at the boundary between the storage unit 20 and the discharge unit 21. The first input port (large port input port) 14 described above communicates with the storage unit 20, and the material piece is input into the storage unit 20 from the first input port 14.

ドラム１の内周面には、螺旋羽根２２が固定されている。この螺旋羽根２２は、ドラム１と共に回転し、ドラム１内の材料片を排出口１ｂに向かって移送するための送り機構である。螺旋羽根２２は、ドラム１の閉塞端部１ａから開口端部（排出口）１ｂまで設けられている。すなわち、螺旋羽根２２は、貯留部２０および排出部２１の両方に設けられている。本実施形態の螺旋羽根２２は、２条の螺旋羽根であり、これらが１８０度位相をずらして固定されている。ただし、本発明は２条の螺旋羽根に限定されず、１条、または３条以上の螺旋羽根を用いることができる。なお、前述の仕切り板１８の取り付けは、ドラム１の内周面からではなく、螺旋羽根２２から径方向に延びる図示しない支持部材によって支持されていてもよい。 A spiral blade 22 is fixed to the inner peripheral surface of the drum 1. The spiral blade 22 is a feed mechanism that rotates together with the drum 1 and transports a piece of material in the drum 1 toward the discharge port 1b. The spiral blade 22 is provided from the closed end 1a of the drum 1 to the open end (discharge port) 1b. That is, the spiral blade 22 is provided in both the storage unit 20 and the discharge unit 21. The spiral blades 22 of the present embodiment are two spiral blades that are fixed 180 degrees out of phase. However, the present invention is not limited to two spiral blades, and one or three or more spiral blades can be used. The above-described partition plate 18 may be attached not by the inner peripheral surface of the drum 1 but by a support member (not shown) extending in the radial direction from the spiral blade 22.

ここで、材料片の例としては、繊維状の材料片が挙げられる。より具体的には、含水率が６０重量％以下のセルロース繊維が挙げられる。このようなセルロース繊維は、排水処理システムにおいて、汚泥の凝集性を向上させる凝集補助剤または汚泥の脱水性を向上させる脱水補助剤として使用されている。材料片の形状は、矩形状、球状、または不定形状のいずれでもよい。 Here, a fibrous material piece is mentioned as an example of a material piece. More specifically, cellulose fibers having a moisture content of 60% by weight or less can be mentioned. Such a cellulose fiber is used in a wastewater treatment system as a flocculating aid that improves the cohesiveness of sludge or a dehydrating auxiliary that improves the dewaterability of sludge. The shape of the material piece may be any of a rectangular shape, a spherical shape, or an indefinite shape.

螺旋羽根２２の高さは、材料片のサイズに応じて決定することが好ましい。具体的には、螺旋羽根２２の高さは、材料片の最小寸法以上であって、ドラム１の内径の１／５以下とすることが好ましい。例えば、１つの材料片の高さがＡｍｍ、幅がＢｍｍ、奥行きがＣｍｍであって、Ａ＜Ｂ＜Ｃである場合、螺旋羽根２２の高さはＡｍｍ以上に設定される。螺旋羽根２２のリードは、螺旋羽根２２が２条の場合にはドラム１の内径の１／２以下とすることが好ましい。リードが短すぎると、隣り合う螺旋羽根２２の間に材料片が詰まり、その一方で、リードが長すぎると、螺旋羽根２２が大きく捻られて、螺旋羽根２２の見掛けの高さが低くなり、材料片を排出できなくなる。したがって、螺旋羽根２２のリードは、材料片のサイズや性状に応じて決定することが好ましい。材料片として少なくとも一辺が５〜２０ｍｍ程度のセルロース繊維、および螺旋羽根２２が２条の場合において、螺旋羽根２２のリードは、５０〜５００ｍｍに設定されることが好ましい。ここで、本発明に使用する材料片は少なくとも一辺が５〜２０ｍｍ程度のセルロース繊維に限るものではない。なお、リードとは、図３に示すように、隣り合う螺旋羽根の間の距離をいう。 The height of the spiral blade 22 is preferably determined according to the size of the material piece. Specifically, the height of the spiral blade 22 is preferably not less than the minimum dimension of the material piece and not more than 1/5 of the inner diameter of the drum 1. For example, when the height of one material piece is Amm, the width is Bmm, the depth is Cmm, and A <B <C, the height of the spiral blade 22 is set to Amm or more. It is preferable that the lead of the spiral blade 22 is ½ or less of the inner diameter of the drum 1 when the spiral blade 22 has two strips. If the lead is too short, a piece of material is clogged between adjacent spiral blades 22, while if the lead is too long, the spiral blade 22 is greatly twisted and the apparent height of the spiral blade 22 is reduced, The piece of material cannot be discharged. Therefore, the lead of the spiral blade 22 is preferably determined according to the size and properties of the material piece. In the case where at least one side has about 5 to 20 mm of cellulose fibers and the number of the spiral blades 22 is two, the lead of the spiral blades 22 is preferably set to 50 to 500 mm. Here, the piece of material used in the present invention is not limited to cellulose fibers having at least one side of about 5 to 20 mm. In addition, a lead means the distance between adjacent spiral blades, as shown in FIG.

仕切り板１８の位置は、確保すべき所望の容積に応じて決定される。容積に対する材料片の充填効率を向上させるためには、図２に示すように、ドラム１の閉塞端部（蓋）１ａから第１の投入口１４までの距離と、第１の投入口１４から仕切り板１８までの距離がほぼ等しいことが好ましい。この配置により、一回の投入でより多くの量の材料片を貯留部２０に堆積させることができる。貯留部２０に貯留される材料片の量は、例えば、セルロース繊維の場合には、１０ｋｇ以上、１０００ｋｇ以下である。なお、仕切り板１８は円形に限らず、多角形であってもよい。 The position of the partition plate 18 is determined according to a desired volume to be secured. In order to improve the filling efficiency of the material pieces with respect to the volume, as shown in FIG. 2, the distance from the closed end (lid) 1 a of the drum 1 to the first inlet 14, and from the first inlet 14 It is preferable that the distance to the partition plate 18 is substantially equal. With this arrangement, a larger amount of material pieces can be deposited in the reservoir 20 with a single charge. For example, in the case of cellulose fibers, the amount of the material pieces stored in the storage unit 20 is 10 kg or more and 1000 kg or less. The partition plate 18 is not limited to a circle but may be a polygon.

図５（ａ）は、螺旋羽根２２と仕切り板１８をドラム１の径方向から見た模式図であり、図５（ｂ）は螺旋羽根２２と仕切り板１８をドラム１の軸方向から見た模式図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、仕切り板１８は、螺旋羽根２２の径方向内側に配置されている。仕切り板１８の直径（すなわち径方向の最大寸法）は、螺旋羽根２２の内径以下であることが好ましい。より具体的には、仕切り板１８と螺旋羽根２２との間の径方向の隙間は、材料片のサイズに応じて適宜決定されるが、材料片である少なくとも一辺が５〜２０ｍｍ程度のセルロース繊維の場合において、０〜４０ｍｍの範囲内から選択されることが好ましい。ただし、本発明に使用する材料片は、少なくとも一辺が５〜２０ｍｍ程度のセルロース繊維に限るものではない。図５（ｂ）では、仕切り板１８と螺旋羽根２２との間に径方向の隙間Ｇｒが設けられているが、この径方向隙間Ｇｒをゼロとしてもよい。 FIG. 5A is a schematic view of the spiral blade 22 and the partition plate 18 viewed from the radial direction of the drum 1, and FIG. 5B is a view of the spiral blade 22 and the partition plate 18 viewed from the axial direction of the drum 1. It is a schematic diagram. As shown in FIGS. 5A and 5B, the partition plate 18 is disposed on the radial inner side of the spiral blade 22. The diameter of the partition plate 18 (that is, the maximum dimension in the radial direction) is preferably equal to or less than the inner diameter of the spiral blade 22. More specifically, the radial gap between the partition plate 18 and the spiral blade 22 is appropriately determined according to the size of the material piece, but at least one side of the material piece is a cellulose fiber having a length of about 5 to 20 mm. In this case, it is preferably selected from the range of 0 to 40 mm. However, the material piece used in the present invention is not limited to cellulose fibers having at least one side of about 5 to 20 mm. In FIG. 5B, a radial gap Gr is provided between the partition plate 18 and the spiral blade 22, but the radial gap Gr may be zero.

図５（ａ）に示すように、仕切り板１８は、ドラム１の軸心に対して略垂直に配置されている。この配置によって、仕切り板１８と螺旋羽根２２との間には対称的な軸方向の隙間Ｇａが形成されている。より具体的には、仕切り板１８と螺旋羽根２２との軸方向の隙間Ｇａは、仕切り板１８を中心として対称的に形成され、かつ仕切り板１８の全周に亘って形成される。したがって、ドラム１の回転に伴って、貯留部２０に貯留されている材料片は、この軸方向隙間Ｇａからこぼれて排出部２１に少しずつ移動する。 As shown in FIG. 5A, the partition plate 18 is disposed substantially perpendicular to the axis of the drum 1. With this arrangement, a symmetrical axial gap Ga is formed between the partition plate 18 and the spiral blade 22. More specifically, the axial gap Ga between the partition plate 18 and the spiral blade 22 is formed symmetrically around the partition plate 18 and is formed over the entire circumference of the partition plate 18. Therefore, as the drum 1 rotates, the piece of material stored in the storage unit 20 spills from the axial gap Ga and moves to the discharge unit 21 little by little.

本実施形態では、仕切り板１８がドラム１の軸心に対して略垂直に配置されているが、本発明は、この配置に限定されない。例えば、仕切り板１８をドラム１の軸心に対してやや傾けた状態で配置することもできる。しかしながら、対称的な軸方向の隙間を仕切り板１８の全周に亘って形成する点で、上述したように、仕切り板１８をドラム１の軸心に対して略垂直に配置することが好ましい。 In the present embodiment, the partition plate 18 is disposed substantially perpendicular to the axis of the drum 1, but the present invention is not limited to this arrangement. For example, the partition plate 18 can be arranged in a state slightly inclined with respect to the axis of the drum 1. However, as described above, it is preferable that the partition plate 18 is disposed substantially perpendicular to the axis of the drum 1 in that a symmetrical axial gap is formed over the entire circumference of the partition plate 18.

材料片は、ドラム１の回転に伴い、仕切り板１８と螺旋羽根２２との隙間を通って貯留部２０から排出部２１に移動する。排出部２１内の材料片は、螺旋羽根２２の回転によって間欠的に排出口１ｂに向かって移送される。材料片が進むうちに、その量は徐々に減少していき、ある一定の量に落ち着く。以下、螺旋羽根２２の回転によって材料片の移送量が一定となる原理について説明する。 As the drum 1 rotates, the material piece moves from the storage unit 20 to the discharge unit 21 through the gap between the partition plate 18 and the spiral blade 22. The piece of material in the discharge part 21 is intermittently transferred toward the discharge port 1 b by the rotation of the spiral blade 22. As the piece of material progresses, its amount gradually decreases and settles to a certain amount. Hereinafter, the principle that the amount of the material piece transferred becomes constant by the rotation of the spiral blade 22 will be described.

隣接する螺旋羽根２２の間の材料片は、回転するドラム１の内周面によって上方に持ち上げられ、材料片の表面の角度が安息角を超えると、材料片は崩れ落ちる。材料片の安息角は、その種類によって異なるが、おおよそ３０〜７０度である。材料片が崩れるとき、螺旋羽根２２によって材料片が排出口１ｂに向かって押されると同時に、材料片の一部が螺旋羽根２２を越えて排出口１ｂとは反対側である上流側にこぼれ落ちる。これは、螺旋羽根２２はドラム１の軸心と垂直な面に対して上流側に傾いた方向に延びているからである。このような現象はドラム１の回転に伴って繰り返され、やがて図６に示すように、材料片の移送量は、螺旋羽根２２の高さに依存した、ある一定の量となる。このようにして一定の量になった材料片は、間欠的に排出口１ｂから排出される。例えば、２条の螺旋羽根２２を５ｍｉｎ^−１で回転させた場合、約６秒ごとに１回材料片が排出される。 The piece of material between the adjacent spiral blades 22 is lifted upward by the inner peripheral surface of the rotating drum 1, and the piece of material collapses when the angle of the surface of the piece of material exceeds the angle of repose. The angle of repose of the piece of material varies depending on the type, but is approximately 30 to 70 degrees. When the material piece collapses, the material piece is pushed toward the discharge port 1b by the spiral blade 22, and at the same time, a part of the material piece passes over the spiral blade 22 and spills to the upstream side, which is opposite to the discharge port 1b. . This is because the spiral blade 22 extends in a direction inclined upstream with respect to a plane perpendicular to the axis of the drum 1. Such a phenomenon is repeated with the rotation of the drum 1, and as shown in FIG. 6, the transfer amount of the material piece becomes a certain amount depending on the height of the spiral blade 22. Thus, the piece of material which became a fixed quantity is discharged | emitted intermittently from the discharge port 1b. For example, when two spiral blades 22 are rotated at 5 min ⁻¹ , the material piece is discharged once every about 6 seconds.

螺旋羽根２２の作用によって材料片の移送量が一定になることを鑑みると、排出部２１の長さ（軸方向の長さ）は螺旋羽根２２のリードの１倍以上とすることが好ましい。ただし、排出部２１の長さは螺旋羽根２２のリードの１倍未満であってもよい。この場合でも、ある程度の定量性は確保される。より一定の排出量を確保するためには、排出部２１の長さは螺旋羽根２２のリードの数倍以上とすることが好ましい。 In view of the fact that the amount of transfer of the material piece is constant due to the action of the spiral blade 22, the length of the discharge portion 21 (the length in the axial direction) is preferably at least one time the lead of the spiral blade 22. However, the length of the discharge part 21 may be less than one time the lead of the spiral blade 22. Even in this case, a certain amount of quantification is ensured. In order to secure a more constant discharge amount, it is preferable that the length of the discharge portion 21 be several times the lead of the spiral blade 22 or more.

排出口１ｂが閉塞端部（蓋）１ａよりも高くなるようにドラム１を傾けると、材料片の定量性が得られやすくなる。これは、材料片が、螺旋羽根２２を越えて上流側に移動しやくなるからである。したがって、より少ない巻き数の螺旋羽根２２で、材料片を速やかに一定量とすることができる。このような観点から、図７に示すように、ドラム１を傾斜させることが好ましい。ドラム１の水平面からの傾斜角度は、３０度以下であることが好ましく、さらに好ましくは５〜２０度である。 If the drum 1 is tilted so that the discharge port 1b is higher than the closed end (lid) 1a, the quantitative property of the material piece is easily obtained. This is because the piece of material easily moves upstream beyond the spiral blade 22. Therefore, it is possible to quickly make a certain amount of the material piece with the spiral blade 22 having a smaller number of turns. From such a viewpoint, it is preferable to incline the drum 1 as shown in FIG. The inclination angle of the drum 1 from the horizontal plane is preferably 30 degrees or less, more preferably 5 to 20 degrees.

材料片の排出量は、螺旋羽根２２の高さ以外にも、ドラム１の傾斜角度に依存する。具体的には、排出量を増加させる場合にはドラム１の傾斜角度を小さくし、排出量を減少させる場合にはドラム１の傾斜角度を大きくする。また、ドラム１の回転速度によっても材料片の排出量を変化させることができる。具体的には、排出量を増加させる場合には、ドラム１の回転速度を高くし、排出量を減少させる場合には、ドラム１の回転速度を低くする。本実施形態におけるドラム１の回転速度の変化は、モータ６ａの回転速度を変えることによって実現される。ドラム１の回転機構としてスプロケットとピンギヤ又はスプロケットとチェーンを使用する場合には、スプロケットとピンギヤ又はスプロケットとチェーンによる回転速度の伝達比によってドラム１の回転速度を調節することができる。 The discharge amount of the material piece depends on the inclination angle of the drum 1 in addition to the height of the spiral blade 22. Specifically, the tilt angle of the drum 1 is decreased when the discharge amount is increased, and the tilt angle of the drum 1 is increased when the discharge amount is decreased. Further, the discharge amount of the material piece can also be changed by the rotation speed of the drum 1. Specifically, when the discharge amount is increased, the rotation speed of the drum 1 is increased, and when the discharge amount is decreased, the rotation speed of the drum 1 is decreased. The change in the rotation speed of the drum 1 in the present embodiment is realized by changing the rotation speed of the motor 6a. When a sprocket and pin gear or a sprocket and chain are used as the rotating mechanism of the drum 1, the rotational speed of the drum 1 can be adjusted by the transmission ratio of the rotational speeds of the sprocket and pin gear or sprocket and chain.

図８は、ドラムの回転速度と傾斜角度と、材料片の排出量との関係を示すグラフである。このグラフに示す実験を行った条件は次の通りである。
ドラムの直径：３００ｍｍ
螺旋羽根のリード：１５０ｍｍ
螺旋羽根の高さ：３０ｍｍ
螺旋羽根の条数：２条
ドラムの全長：９００ｍｍ
仕切り板の取り付け位置：閉塞端部（蓋）から６００ｍｍ
材料片：セルロース繊維片
材料片の形状：約５ｍｍの立方形状
材料片の繊維径：１０〜２０μｍ FIG. 8 is a graph showing the relationship between the rotational speed and the inclination angle of the drum and the discharge amount of the material pieces. The conditions for the experiment shown in this graph are as follows.
Drum diameter: 300mm
Spiral blade lead: 150mm
Spiral blade height: 30mm
Number of spiral blades: 2 Total length of drum: 900mm
Partition plate mounting position: 600mm from closed end (lid)
Material piece: Cellulose fiber piece Material piece shape: Cubic shape of about 5 mm Material piece fiber diameter: 10-20 μm

図８のグラフから、同一の回転速度では、ドラム１の傾斜角度が小さいほど、材料片の排出量が多くなることが分かる。なお、このグラフは、ドラム１の回転速度が高いほど、材料片の排出量が多くなることを示しているが、ドラム１の回転速度がある程度以上に高まると、遠心力により材料片の移送が阻害されてしまう。したがって、ドラム１を過度に高速回転させることは好ましくない。 From the graph of FIG. 8, it can be seen that at the same rotational speed, the smaller the tilt angle of the drum 1, the greater the discharge amount of the piece of material. This graph shows that the higher the rotational speed of the drum 1 is, the more material pieces are discharged. However, when the rotational speed of the drum 1 is increased to a certain extent, the material pieces are transferred by centrifugal force. It will be disturbed. Therefore, it is not preferable to rotate the drum 1 at an excessively high speed.

次に、本貯留装置の運転について説明する。
まず、ステップ１として、ドラム１が回転してない状態で、第１の投入口１４から材料片を貯留部２０に投入し、扉１６を閉じる。
ステップ２として、ドラム１を２０ｍｉｎ^−１以下の速度で逆方向に回転させ、材料片を貯留部２０に押し込める（すなわち、貯留部２０の容積を有効に利用する）。必要に応じて、材料片の投入を繰り返してもよい。ここで、「逆方向への回転」とは、材料片が螺旋羽根２２によって排出口１ｂとは反対方向に移送される方向の回転をいう。一方、「正方向への回転」とは、材料片が螺旋羽根２２によって排出口１ｂに向かって移送される方向の回転をいう。 Next, the operation of the storage device will be described.
First, as Step 1, in a state where the drum 1 is not rotating, a piece of material is introduced from the first introduction port 14 into the storage unit 20, and the door 16 is closed.
As Step 2, the drum 1 is rotated in the reverse direction at a speed of 20 min ⁻¹ or less, and the material piece is pushed into the storage unit 20 (that is, the volume of the storage unit 20 is effectively used). If necessary, the charging of the material pieces may be repeated. Here, “rotation in the reverse direction” refers to rotation in a direction in which the piece of material is transferred in the direction opposite to the discharge port 1 b by the spiral blade 22. On the other hand, “rotation in the forward direction” refers to rotation in a direction in which a piece of material is transferred toward the discharge port 1 b by the spiral blade 22.

そして、ステップ３として、ドラム１を２０ｍｉｎ^−１以下の速度で正方向に回転させ、材料片の排出運転を開始する。貯留部２０内の材料片は、ドラム１の回転により攪拌されるため、ブリッジの発生が防止される。したがって、ドラム１の回転中は、貯留部２０内の材料片は比較的自由に移動することができる。貯留部２０に貯留されている材料片の量が必要な排出量に対し不足していると判断された場合には、ドラム１の回転を停止させ、ステップ１の作業に戻る。 In step 3, the drum 1 is rotated in the forward direction at a speed of 20 min ^-1 or less, and the material piece discharging operation is started. Since the piece of material in the reservoir 20 is agitated by the rotation of the drum 1, the occurrence of a bridge is prevented. Therefore, during rotation of the drum 1, the piece of material in the reservoir 20 can move relatively freely. When it is determined that the amount of the material pieces stored in the storage unit 20 is insufficient with respect to the required discharge amount, the rotation of the drum 1 is stopped and the operation returns to Step 1.

貯留部２０内の材料片の残留量は、いくつかの方法によって計測することができる。例えば、材料片の排出量が一定であることを前提として、運転時間から残留量を推定することができる。また、計量器（ロードセル）により材料片の重量を測定することもできる。なお、材料片の排出運転中（ステップ３）に、第２の投入口１５から材料片を貯留部２０に連続的に投入することも可能である。ただし、大口の第１の投入口１４から材料片を投入したほうが、一度に多くの材料片を投入できるので効率がよい。 The residual amount of the material piece in the storage unit 20 can be measured by several methods. For example, the remaining amount can be estimated from the operation time on the assumption that the discharge amount of the material piece is constant. Moreover, the weight of a material piece can also be measured with a measuring instrument (load cell). It is also possible to continuously feed the material pieces into the storage unit 20 from the second charging port 15 during the material piece discharging operation (step 3). However, it is more efficient to feed the material pieces from the large first inlet 14 because many pieces of material can be put at once.

仕切り板１８を設けることの効果として、次の２点が挙げられる。第１に、貯留部２０に堆積している材料片の排出口１ｂに向かう方向の圧力を仕切り板１８が受け止めて、排出部２１から安定して材料片を排出できることである。しかも、材料片が排出部へ崩れ出ることがないため、排出部の長さを短くしても良好な定量性を実現できる。第２に、貯留部２０に材料片を投入口から投入したときに、安息角を超えて崩れた材料片を受け止めて、高い容積効率を実現できることである。したがって、仕切り板１８を設けることにより、より多くの材料片を貯留することができ、かつ安定して材料片を排出することができる。 The following two points can be cited as the effects of providing the partition plate 18. First, the partition plate 18 receives the pressure in the direction toward the discharge port 1 b of the material pieces accumulated in the storage unit 20, and the material pieces can be discharged stably from the discharge unit 21. And since a piece of material does not collapse to a discharge part, even if the length of a discharge part is shortened, favorable quantitative property is realizable. Secondly, when a piece of material is introduced into the storage unit 20 from the introduction port, it is possible to receive a piece of material that has collapsed beyond the angle of repose and realize high volumetric efficiency. Therefore, by providing the partition plate 18, more pieces of material can be stored and the pieces of material can be discharged stably.

なお、ドラム１は、直径が一定の直胴型に限られない。例えば、図９（ａ）に示すように、開口端部（排出口）１ｂの直径が、閉塞端部１ａの直径よりも小さくなる円錐台形状であってもよい。また、図９（ｂ）に示すように、貯留部２０の直径が閉塞端部１ａ及び開口端部１ｂの直径よりも大きい樽型形状であってもよい。 The drum 1 is not limited to a straight body type having a constant diameter. For example, as shown to Fig.9 (a), the truncated cone shape where the diameter of the opening edge part (discharge port) 1b becomes smaller than the diameter of the obstruction | occlusion edge part 1a may be sufficient. Moreover, as shown in FIG.9 (b), the barrel shape where the diameter of the storage part 20 is larger than the diameter of the obstruction | occlusion end part 1a and the opening end part 1b may be sufficient.

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、本実施形態の変形例を示す断面図である。図１０（ａ）に示す例では、螺旋羽根２２は、貯留部２０の一部と排出部２１に設けられている。図１０（ｂ）に示す例では、螺旋羽根２２は、貯留部２０には設けられていなく、排出部２１にのみ設けられている。図３、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すいずれの例においても、螺旋羽根２２は排出部２１に設けられている。言い換えれば、螺旋羽根２２は、仕切り板１８から排出口１ｂまで設けることが必要である。これは、材料片を排出口１ｂに向かって送り出すため、および材料片を一定の量で排出するためである。貯留部２０に螺旋羽根２２を設けることの利点は、ドラム１を傾けたときでも材料片を排出部２１に送り出せるので、貯留部２０内のデッドスペースをなくす、または小さくできることである。 FIG. 10A and FIG. 10B are cross-sectional views showing modifications of the present embodiment. In the example illustrated in FIG. 10A, the spiral blade 22 is provided in a part of the storage unit 20 and the discharge unit 21. In the example illustrated in FIG. 10B, the spiral blade 22 is not provided in the storage unit 20 but is provided only in the discharge unit 21. In any of the examples shown in FIGS. 3, 10 (a), and 10 (b), the spiral blade 22 is provided in the discharge portion 21. In other words, the spiral blade 22 needs to be provided from the partition plate 18 to the discharge port 1b. This is because the material piece is sent out toward the discharge port 1b and the material piece is discharged in a certain amount. An advantage of providing the spiral blade 22 in the storage unit 20 is that a dead piece in the storage unit 20 can be eliminated or reduced because a piece of material can be sent to the discharge unit 21 even when the drum 1 is tilted.

次に、本発明の第２の実施形態について図１１を参照して説明する。
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る貯留装置を示す側面図である。第２の実施形態は、ドラム１の閉塞端部１ａが周壁と一体に形成されている点で、第１の実施形態と異なっている。また、第２の投入口は設けられていない。その他の構成および動作は、第１の実施形態と同様である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a side view showing a storage device according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that the closed end 1a of the drum 1 is formed integrally with the peripheral wall. Moreover, the 2nd inlet is not provided. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

図１２（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る貯留装置を示す断面図であり、図１２（ｂ）は螺旋羽根と仕切り板をドラムの軸方向から見た模式図である。第３の実施形態は、ドラム１の外周面から排出口１ｂを経由して内部空間にまで延びる支持部材２５によって仕切り板１８が保持されている。その他の構成および動作は、第１の実施形態と同様である。なお第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせてもよい。 FIG. 12A is a cross-sectional view showing a storage device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a schematic view of a spiral blade and a partition plate as viewed from the axial direction of the drum. In the third embodiment, the partition plate 18 is held by the support member 25 extending from the outer peripheral surface of the drum 1 to the internal space via the discharge port 1b. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Note that the second embodiment and the third embodiment may be combined.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。 The embodiment described above is described for the purpose of enabling the person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be the widest scope according to the technical idea defined by the claims.

縦型ホッパを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a vertical hopper. 本発明の第１の実施形態に係る貯留装置を示す側面図である。It is a side view which shows the storage apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図２のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図２のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 2. 図５（ａ）は、螺旋羽根と仕切り板をドラムの径方向から見た模式図であり、図５（ｂ）は螺旋羽根と仕切り板をドラムの軸方向から見た模式図である。FIG. 5A is a schematic view of the spiral blade and the partition plate as viewed from the radial direction of the drum, and FIG. 5B is a schematic view of the spiral blade and the partition plate as viewed from the axial direction of the drum. ドラムと螺旋羽根をドラムの軸方向から見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at the drum and the spiral blade from the axial direction of the drum. ドラムが傾斜している状態を示す貯留装置の側面図である。It is a side view of the storage device showing a state where the drum is inclined. ドラムの回転速度と傾斜角度と、材料片の排出量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotational speed and inclination | tilt angle of a drum, and the discharge amount of a material piece. 図９（ａ）および図９（ｂ）はドラムの変形例を示す模式図である。FIG. 9A and FIG. 9B are schematic views showing modifications of the drum. 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１の実施形態の変形例を示す断面図である。FIG. 10A and FIG. 10B are cross-sectional views showing modifications of the first embodiment. 本発明の第２の実施形態に係る貯留装置を示す側面図である。It is a side view which shows the storage apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図１２（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る貯留装置を示す断面図であり、図１２（ｂ）は螺旋羽根と仕切り板をドラムの軸方向から見た模式図である。FIG. 12A is a cross-sectional view showing a storage device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a schematic view of a spiral blade and a partition plate as viewed from the axial direction of the drum.

Explanation of symbols

１ドラム（容器）
１ａ閉塞端部
１ｂ開口端部（排出口）
２ａローラ
２ｂ軸受
２ｃローラ板
５レール
６ａモータ
６ｂスプロケット
６ｃ歯車
８第１の架台
９第２の架台
１０リンク機構
１１支持脚
１２傾斜機構
１３シール部材
１４第１の投入口
１５第２の投入口
１６扉
１８仕切り板
１９支持部材
２０貯留部
２１排出部
２２螺旋羽根
２５支持部材 1 drum (container)
1a Closed end 1b Open end (discharge port)
2a roller 2b bearing 2c roller plate 5 rail 6a motor 6b sprocket 6c gear 8 first mount 9 second mount 10 link mechanism 11 support leg 12 tilt mechanism 13 seal member 14 first input port 15 second input port 16 Door 18 Partition plate 19 Support member 20 Storage part 21 Discharge part 22 Spiral blade 25 Support member

Claims

A substantially cylindrical container having a closed end and an open end;
A rotation mechanism for rotating the container around its axis;
A partition plate that divides the internal space of the container into a storage portion on a closed end side and a discharge portion on the open end side;
A spiral blade fixed to the inner peripheral surface of the container,
The axis of the container is parallel to the horizontal plane or inclined with respect to the horizontal plane;
The spiral blade is provided at least from the partition plate to the opening end ,
A storage device, wherein a gap is formed between the partition plate and the inner peripheral surface of the container, and a gap is formed between the partition plate and the spiral blade.

The storage device according to claim 1, further comprising a tilting mechanism that tilts the container so that the opening end is positioned higher than the closed end.

The storage device according to claim 1, wherein an input port for supplying a piece of material into the storage unit is provided on a peripheral wall of the container.

The storage device according to claim 3, wherein a distance from the closed end to the inlet is substantially equal to a distance from the inlet to the partition plate.

A support mechanism for rotatably supporting the container;
The storage device according to claim 1, further comprising a mount to which the support mechanism is attached.

The peripheral wall of the container is configured to be rotatable independently of the closed end,
The storage device according to claim 5, wherein the closed end portion is a lid fixed to the gantry.

The storage device according to claim 6, wherein the lid is provided with an input port for supplying a piece of material into the storage unit.

The storage device according to claim 1, wherein a lead of the spiral blade is equal to or smaller than an inner diameter of the container.

The storage device according to claim 1, wherein the partition plate is disposed substantially perpendicular to the axis of the container.

The storage device according to claim 1, wherein a length of the discharge portion in the axial direction is one time or more of a lead of the spiral blade.

The storage device according to claim 1, wherein the rotation mechanism is configured to be able to change a rotation speed of the container.

The storage device according to claim 1, wherein the spiral blade is provided in the discharge unit and the storage unit.