JP4960553B2 - ロータリフィーダ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚のブレードを放射状に備えたロータをケーシング内で回転させ粉粒体を連続的に供給する装置である、ロータリフィーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
図10を参照して説明すると、粉粒体を連続的に供給するロータリフィーダは、複数枚のブレードが放射状に設けられたロータを、円筒状のケーシング内において回転させ、例えばホッパにつながる投入口の粉粒体を重力によりブレードとブレードの間に受入れ、下方の排出口に供給する装置である。ロータリフィーダにおいては、ブレードの先端とケーシングとの隙間を可能な限り小さくし、かつロータを連続的に安定させて回転させることが定量的に粉粒体を供給する上で重要である。ロータリフィーダは、この隙間を小さくすることにより投入口と排出口との間に気密性を持たせることができるので、ロータリバルブとも呼ばれている。粉粒体としては、極微細の粉体から硬質プラスチック、フィルムなどの破砕チップなど多種多様である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したとおりの形態の従来のロータリフィーダには、次のとおりの解決すべき問題がある。
【0004】
(1)粉粒体の噛み込み:
ロータリフィーダは、その構造上からブレード先端とケーシングとの隙間に粉粒体が挟み込まれやすい。典型的なロータリフィーダのブレード及びケーシングは、ステンレス鋼あるいは鋳鉄などにより実質上変形しないように形成されている。したがって、粉粒体の挟み込み、噛み込みによってロータの回転がロックされ、粉粒体の連続そして定量の供給ができなくなる問題がある。
【0005】
(2)騒音、損傷:
ブレードを変形しやすい弾性体で形成することが試みられているが、この場合噛み込んだ粉粒体を逃げるためのブレードの変形動作により、ブレードは回転方向の前後に振動し、大きな騒音を発生させる問題がある。また、この振動によりブレードの先端が折れる、欠けるなどの損傷の問題も経験されている。さらに、ブレードを弾性変形しやすい材料にすると、通常運転時にブレードの変形、撓みにより、粉粒体の供給に定量性が損なわれる問題がある。
【0006】
(3)気密性:
ロータリフィーダを、例えば粉粒体を空気圧送する輸送管路に接続した場合には、ロータリバルブとしての気密性が特に要求されるが、ブレードとケーシングの間の隙間を0にすることは実際上不可能であり、気密性を向上させるのが難しい問題がある。
【0007】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、粉粒体がロータのブレードとケーシングとの間に噛み込まれた場合においても、ロータの回転がロックされることがなく、粉粒体を連続、定量で供給することがができ、また騒音、ブレードの損傷なども減らすことができ、さらにブレードとケーシングの間の気密性も良好にすることができるようにした、改良されたロータリフィーダを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討及び実験を重ねた結果、ロータのブレードを半径方向外方に向かって回転方向後方に傾斜させることが、これらの問題を除く上で有効であることを確認した。
【0009】
すなわち、本発明によれば、上記技術的課題を解決するロータリフィーダとして、複数枚のブレードが放射状に所定の間隔で設けられたロータを円筒状のケーシング内で回転させ投入口の粉体をブレードとブレードの間に受入れて排出口に供給するロータリフィーダであって、該ブレードの各々が、矩形板状にかつ半径方向先端に向かって漸次薄く炭素工具鋼により形成され、半径方向外方に向かって回転方向後方に傾斜されて半径方向の基端部がロータにブレードとケーシングとの半径方向隙間を調整自在にブレードに形成した長穴のボルト穴を通したボルトにより取付けられ、該ブレードとケーシングとの半径方向隙間が0〜0.1mmに設定され、ブレードとケーシングとの間に粉体を噛み込んだときには回転方向後方に変形する、ことを特徴とするロータリフィーダが提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成されたロータリフィーダについて、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【0012】
図1〜図3を参照して説明すると、全体を番号2で示すロータリフィーダは、複数枚(本実施形態においては八枚)のブレード4がロータ本体6に所定の間隔で放射状に設けられたロータ8と、ロータ8が回転自在に収容される水平円筒状の両端部の閉じられたケーシング10とを備えている。
【0013】
ケーシング10は、ステンレス鋼により形成された部材を相互に溶接などにより組立てて形成されている。ケーシング本体10aの上部には粉粒体の投入口12が、下部には排出口14がそれぞれ設けられている。ケーシング本体10aの両端部を閉じるカバー10b、10cには、ロータ8を構成するロータ本体6の両端軸部が軸受10d、シール10eを介して回転自在に支持されている。ブレード4はロータ本体6に複数個のボルト16により取付けられ、ブレード6は、それぞれ半径方向外方に向かってロータ8の回転方向(矢印Rで示す)後方に傾斜角度θで傾けられている(ブレード4及びロータ本体6を含むロータ8については後にさらに詳述する)。
【0014】
ロータ本体6の一方の軸端には、スプロケット18が取付けられ、ケーシング10に一体的に設けられたブラケット11に取付けられた電動モータ20のスプロケット22との間に、チェーン24が捲回されている。
【0015】
図4及び図5を参照してロータ本体6について説明する。ロータ本体6は、ステンレス鋼により形成された部材を相互に溶接接合して構成され、シャフト6a、シャフト6aにその軸線方向に所定の間隔をおいて配設され半径方向に延びた一対の円板状のサイドウオール6b及び6c、シャフト6aに被せられサイドウオール6b及び6c間に差し渡されたパイプ6d、並びにパイプ6dの外周部とサイドウオール6b及び6cの間に差し渡されそれぞれに接合された矩形板状の八個のプレート6eを備えている。プレート6eは、パイプ6dの外周に周方向に等間隔に、そして前述のブレード4を傾斜角度θで傾斜させるために、図5に示すごとく半径方向外方に向かって、ロータリフィーダ2に組み込んだときの回転方向Rの後方に傾斜されている。プレート6eには、ロータ6の軸線方向に、ブレード4を取付けるための複数個のねじ穴6fが設けられている。
【0016】
上述の傾斜角度θは3°〜45°の範囲がよく、より好ましくは3°〜15°の範囲がよい。本実施の形態における傾倒角度θは5°に設定されている。
【0017】
図6及び図7を参照してブレード4について説明する。ブレード4は、硬くかつ弾力性のある材料で形成されている。本実施の形態においては、JIS G4401に規定された炭素工具鋼が用いられている。より具体的にはSK5が用いられている。ブレード4は、矩形板状をなし、厚さ0.3〜5mmの範囲でロータ本体6に取付けられる幅Wの基端部の厚さTを半径方向先端に向かって先端部の厚さtに漸次薄くして形成されている。好ましくは、基端部の厚さTを1.5〜2.5mm、先端部の厚さtを0.3〜0.9mmとするのがよい。基端部の幅Wの部分には、前述のロータ本体6のプレート6eに設けられた複数個のねじ穴6fに合わせてボルト穴4aが、先端方向に延びる長穴にして形成されている。ブレード4の長手方向の長さL1は、ロータ本体6の一対のサイドウオール6b及び6c間に最小の隙間でもって組み込まれる大きさに規定されている。ボルト穴4aとブレード4の先端までの長さL2は、ブレード4をロータ本体6に取付けケーシング10に組み込んだ状態において、ブレード4の先端とケーシング10との半径方向隙間が0〜0.1mmであるように調整、設定される。
【0018】
なお、ブレード4はそれぞれ前述の複数個のボルト16により、ロータ本体6のプレート6eの一側面に、ブレード押え26で押さえられて取付けられる。ブレード押え26は、図8に示すごとく帯状のステンレス鋼板にプレート6eに設けられた複数個のねじ穴6fに合わせて配置されたボルト穴26aが設けられ形成されている。
【0019】
上述のように構成されたロータリフィーダ2は、図1を参照して説明すると、モータ20にチェーン24により連結されたロータ8が矢印Rで示す所定方向に回転されると、例えばホッパにつながった投入口12の粉粒体が重力によりロータ8のブレード4、4間に受入れられ、ロータ8の回転に伴って送られ、下方の排出口14に供給される。
【0020】
図1〜図3とともに図9、主として図9を参照して上述したとおりのロータリフィーダ2の作用を説明する。
【0021】
(1)噛み込みに起因した問題の解消:
ブレード4は、予め半径方向外方に向かって回転方向Rの後方に傾斜されており、ケーシング10に対し斜めに当接し引きずられるように移動するので、また硬くかつ弾力性のある材料により先端に向かって漸次薄くなるように形成されているので、ブレード4とケーシング10の間の隙間に、図9(a)に示すように粉粒体28を噛み込んでも、ブレード4にはこれを逃げる方向に変形させる力が働き、図9(b)に示すようにブレード4は逃げる角度に変形する。したがって、噛み込みに起因した、ロータの回転がロックされる問題、粉粒体の連続、定量の供給ができなくなる問題などは解消される。
【0022】
(2)騒音、損傷問題の解消:
ブレード4はケーシング10に対し斜めに当接されるので、噛み込んだ粉粒体28によりブレード4が変形振動しても、この振動は従来のように回転方向前後に振れず直ぐに抑制され、ばたつかないので、騒音を発生させる問題は解消される。また、振動によりブレード4の先端が折れ、欠けるなどの損傷の問題も解消される。
【0023】
(3)定量性の向上:
ブレード4の材料として炭素工具鋼のごとき硬くしかも弾力性のある材料を用いたので、通常の運転時においてブレードの変形、撓みは発生しにくく、定量性の損なわれる問題も除かれる。
【0024】
(4)気密性の向上:
弾性体のブレード4をケーシン10に対し斜めに配設したので、噛み込みにより弾性変形したブレード4は元の位置に容易に確実に復元し、確実に当初の密封状態を確保する。したがって、粉粒体の空気圧送による輸送管路などにロータリバルブとして有効に用いることができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明に従って構成されたロータリフィーダによれば、ブレードが半径方向外方に向かって回転方向の後方に傾斜されており、また硬く弾力性のある材料により先端に向かって漸次薄くなるよう形成されている。したがって、粉粒体がロータのブレードとケーシングとの間に噛み込まれた場合においてブレードはこれを逃げる方向に容易に変形することができるので、ロータの回転のロックされることがなく、粉粒体を連続、定量で供給することがができ、また騒音、ブレードの損傷なども減らすことができ、さらにブレードとケーシングの間の気密性も良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成されたロータリフィーダをロータの軸線方向に見て示した断面図。
【図2】図1のA−A矢印方向に見た断面図。
【図3】図1に示すロータ及びケーシングの要部の構成を示した図。
【図4】ロータ本体の拡大断面図。
【図5】図4のB−B矢印方向に見た断面図。
【図6】ブレードの拡大平面図。
【図7】図6のC−C矢印方向に見た拡大側面図。
【図8】ブレード押えの拡大平面図。
【図9】(a)ロータの先端とケーシングとの隙間に粉粒体が噛み込む状態を示した説明図。
(b)粉粒体を噛み込んだときのブレードの逃げ動作を示した説明図。
【図10】従来のロータリフィーダの要部の構成を示した図。
【符号の説明】
2:ロータリフィーダ
4:ブレード
8:ロータ
10:ケーシング
12:投入口
14:排出口
θ:傾斜角度
R:回転方向
T:ブレード基端部の厚さ
t:ブレード先端部の厚さ
Claims (1)
- 複数枚のブレードが放射状に所定の間隔で設けられたロータを円筒状のケーシング内で回転させ投入口の粉体をブレードとブレードの間に受入れて排出口に供給するロータリフィーダであって、
該ブレードの各々が、
矩形板状にかつ半径方向先端に向かって漸次薄く炭素工具鋼により形成され、半径方向外方に向かって回転方向後方に傾斜されて半径方向の基端部がロータにブレードとケーシングとの半径方向隙間を調整自在にブレードに形成した長穴のボルト穴を通したボルトにより取付けられ、該ブレードとケーシングとの半径方向隙間が0〜0.1mmに設定され、ブレードとケーシングとの間に粉体を噛み込んだときには回転方向後方に変形する、ことを特徴とするロータリフィーダ。
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