JP7025292B2 - 貯蔵容器および搬送装置 - Google Patents

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Description

本開示は、貯蔵容器および搬送装置に関する。
従来、石炭などの粉粒体を貯蔵、搬送する搬送装置が利用されている。例えば、特許文献1には、ホッパの鉛直下方にベルトコンベアが設けられた構成が記載されている。ホッパの底面には、開口が形成される。ホッパの底面の開口は、ベルトコンベアの搬送方向の下流側程幅広となる台形となっている。
特許第5614064号公報
上記の特許文献1に記載のように、ベルトコンベアは、ホッパの底面の開口から排出された粉粒体などのワークを搬送する。このとき、ベルトコンベアは、ホッパの内部に貯留されたワークから荷重(圧力)を受けており、ワークを排出するために要するエネルギが大きい。
本開示の目的は、ワークの排出において搬送体の駆動に要するエネルギを抑制可能な貯蔵容器および搬送装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る貯蔵容器は、搬送体にワークを供給する貯蔵容器であって、中空の本体部と、本体部に設けられた開口であって、幅方向に離隔する一対の側縁部を有し、一対の側縁部のうち、搬送体の搬送方向の上流端よりも下流側で幅方向の離隔距離が最も大きい最大離隔部が、上流端側の離隔距離よりも大きく、一対の側縁部の少なくとも一方が、最大離隔部よりも搬送方向の上流側で、上流端と最大離隔部とを結ぶ結線よりも、幅方向の内側に位置する部位を有する排出口と、を備える。
本体部の内側に設けられ、結線と、側縁部とで囲繞される領域の鉛直上方に位置する内壁面を備えてもよい。
内壁面は、鉛直下方に向うほど、幅方向の内側に突出してもよい。
側縁部は、幅方向の内側に突出する向きに湾曲してもよい。
側縁部には、搬送方向に対する傾斜角、または、湾曲する曲率が異なる辺が接続される接続点が形成されてもよい。
側縁部のうち、少なくとも一つの辺は、直線状に延在してもよい。
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る搬送装置は、上記貯蔵容器を備える。
本開示によれば、ワークの排出において搬送体の駆動に要するエネルギを抑制することが可能となる。
搬送装置の斜視図である。 貯蔵容器の斜視図である。 貯蔵容器を説明するための図である。 第1変形例を説明するための図である。 第2変形例を説明するための図である。 第3変形例を説明するための図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、搬送装置100の斜視図である。図1に示すように、搬送装置100は、ベルトコンベア110(搬送体)および貯蔵容器120(ホッパ)を含んで構成される。ベルトコンベア110は、貯蔵容器120の鉛直下方(図1中、下側)に位置する。
ベルトコンベア110は、プーリ112、114とベルト116を含んで構成される。プーリ112、114は、回転軸方向を平行にして、大凡水平方向に並んで設けられる。プーリ112、114は、搬送装置100(ベルトコンベア110)の搬送方向(以下、単に搬送方向という。図1中、矢印で示す)に離隔する。
ベルト116は、無端状に形成され、プーリ112、114を囲繞する。プーリ112、114のうち、一方は不図示のモータに接続される。モータにエネルギが供給されプーリ112、114のうち一方が回転すると、プーリ112、114の他方と、ベルト116が回転する。ベルト116の上面116aが搬送方向に移動し、ベルト116の下面116bが搬送方向と逆側に移動する。
図2は、貯蔵容器120の斜視図である。図2に示すように、貯蔵容器120は、中空の本体部122を有する。本体部122は、幅方向(搬送方向に交差(ここでは直交)する方向)よりも搬送方向に長い。本体部122には、投入口130、排出口140(図2、図3では、クロスハッチングで示す。)が形成される。本体部122の内部は、投入口130、排出口140によって外部に開口する。
投入口130は、本体部122のうち、最も高い位置に形成される。ただし、投入口130は、本体部122の他の部位に設けられてもよい。投入口130は、鉛直上方に開口する。投入口130は、大凡長方形であり、長手方向が搬送方向に平行となっている。
排出口140は、本体部122のうち、最も低い位置(底)に形成される。排出口140は、ベルトコンベア110のベルト116の上面116a(図1参照)に対し、鉛直上方から対向する。排出口140とベルト116の上面116aとの間には、隙間が形成され、当該隙間を通じてワーク(例えば、石炭などの粉粒体)が搬送される。
図3は、貯蔵容器120を説明するための図である。図3中、上側には、貯蔵容器120を鉛直上方から見た図を示す。図3中、下側には、貯蔵容器120を水平方向かつ本体部122の幅方向(以下、単に幅方向という)から見た図を示す。
図3に示すように、本体部122には、第1壁部124および第2壁部126が形成される。第1壁部124は、第2壁部126よりも鉛直上方に位置する。第1壁部124は、本体部122のうちの幅方向の両側の第1側面壁部124a、搬送方向の上流側の第1上流壁部124b、下流側の第1下流壁部124cを有する。
第1壁部124のうち、鉛直上方の一端に投入口130が形成される。第1壁部124のうち、鉛直下方の他端側に第2壁部126が連続して設けられる。第1壁部124(第1側面壁部124a、第1上流壁部124b、第1下流壁部124c)は、鉛直下方に向かうほど(投入口130から第2壁部126に向かうほど)、本体部122(排出口140)の内側に突出する向きに傾斜する。
第2壁部126は、本体部122のうちの幅方向の両側の第2側面壁部126a、搬送方向の上流側の第2上流壁部126b、下流側の第2下流壁部126cを有する。第2壁部126のうち、鉛直上方の一端側に第1壁部124が連続する。第2壁部126のうち、鉛直下方の他端に排出口140が形成される。第2壁部126(第2側面壁部126a、第2上流壁部126b)は、鉛直下方に向かうほど(第1壁部124から排出口140に向かうほど)、本体部122(排出口140)の内側に突出する向きに傾斜する。
第2側面壁部126aは、第1側面壁部124aよりも緩やかに傾斜する(水平に近い)。すなわち、第1側面壁部124aは、第2側面壁部126aよりも急傾斜となっている(鉛直に近い)。第2上流壁部126bは、第1上流壁部124bと同じ向きに傾斜しており、境界部が屈曲せずに連続している。第2下流壁部126cは、鉛直方向に延在する。第2下流壁部126cの下端は、排出口140よりも鉛直上方であってもよい。すなわち、第2下流壁部126cは、排出口140から鉛直上方に離隔してもよい。また、第2下流壁部126cが設けられず、第2下流壁部126cの部分がワークの流通路となってもよい。
排出口140は、上流縁部142、下流縁部144、一対の側縁部146を有する。上流縁部142は、排出口140のうち、搬送方向の上流側の縁(辺)である。下流縁部144は、排出口140のうち、搬送方向の下流側の縁(辺)である。上流縁部142、下流縁部144は、幅方向に延在する。ただし、上流縁部142、下流縁部144は、幅方向に対して傾斜していてもよいし、湾曲していてもよい。
下流縁部144は、上流縁部142よりも、幅方向に長く延在する(幅が広い)。ここで、一対の側縁部146のうち、搬送方向の上流側の端部を上流端146a、搬送方向の下流側の端部(すなわち、下流端)を最大離隔部146bとする。最大離隔部146bは、上流端146aよりも下流側で、幅方向の離隔距離が最も大きい。一対の側縁部146では、最大離隔部146bの離隔距離が、上流端146aの離隔距離よりも大きい。
ここでは、最大離隔部146bは、例えば、一対の側縁部146の下流端と一致する場合について説明した。しかし、最大離隔部146bは、例えば、一対の側縁部146の下流端よりも搬送方向の上流側に位置してもよい。例えば、一対の側縁部146の離隔距離は、上流端146aから最大離隔部146bに向かって大きくなり、最大離隔部146bから下流端に向かって小さくなってもよい。あるいは、最大離隔部146bの下流側、または、上流端146aの上流側に、搬送方向に幅が一定の領域が接続されていてもよい。
一対の側縁部146は、幅方向に離隔する。側縁部146のうち、搬送方向の上流側は、上流縁部142に上流端146aで接続される。側縁部146のうち、搬送方向の下流側は、下流縁部144に最大離隔部146bで接続される。
すなわち、本実施形態の排出口140では、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅(以下、単に幅という)が単調に増加している。以下、「単調に増加」は、減少しないことを示し、例えば、幅が変化しない(搬送方向の下流側に向かっても幅が一定である)場合を含む。また、上流縁部142において、排出口140の幅は最大となっている。
図3中、上流端146aと最大離隔部146bを結ぶ結線X(仮想線)を、一点鎖線で示す。側縁部146は、結線Xよりも、幅方向の内側に位置する。換言すれば、排出口140は、結線Xよりも幅方向の内側に形成される。側縁部146は、結線Xよりも幅方向の内側に突出する向きに湾曲する。すなわち、幅方向の一方側の側縁部146は、結線Xよりも、幅方向の他方側まで突出(膨出)している。
図3では、側縁部146全体が、結線Xよりも、幅方向の内側に位置する場合について示した。しかし、側縁部146の少なくとも一部が、結線Xよりも、幅方向の内側に位置すればよい。また、一対の側縁部146の双方が、結線Xよりも、幅方向の内側に位置する場合について説明した。しかし、一対の側縁部146の一方が、結線Xよりも、幅方向の内側に位置すればよい。
また、上記の第2側面壁部126aの内側の内壁面126aは、結線Xと、側縁部146とで囲繞される領域Sの鉛直上方に位置する。第2側面壁部126aの内壁面126aは、結線Xよりも、幅方向の内側に突出する部位を有する。
ところで、投入口130から貯蔵容器120に投入された粉粒体などのワークは、排出口140から排出されて、ベルトコンベア110によって搬送される。排出量(搬送量)は、大凡、排出口140の下流縁部144の幅方向の長さと、ベルト116の移動速度、第2下流壁部126cの下端とベルト116の距離によって決まる。また、貯蔵容器120には、ワークを貯蔵する役割もあり、貯蔵容器120の容量を確保するため、貯蔵容器120の底形状も搬送方向に長くなっている。
この場合、ワークが貯蔵容器120内で滞留、固着しないようにワークの流動性を確保するため、排出口140も搬送方向に長くすることになる。ベルトコンベア110は、排出口140が長い分、貯蔵容器120内のワークから受ける荷重(圧力)が大きくなる。この荷重によって生じるワーク同士の摩擦力に抗してワークを排出するため、必要なエネルギが大きくなることがわかった。
上述したように、本実施形態では、側縁部146が、結線Xよりも、幅方向の内側に位置する。そのため、排出口140が台形の場合に比べ、領域Sの分だけ、ベルトコンベア110が受ける荷重(圧力)が減少し、ベルトコンベア110を駆動するモータの電力などのエネルギの消費が抑制される。ベルトコンベア110が受ける荷重の減少分は、上記の内壁面126aにワークから作用する鉛直方向の荷重として受け止められる。
また、上記のように、第2側面壁部126a(内壁面126a)は、鉛直下方に向うほど、幅方向の内側に突出する向きに傾斜している。そのため、内壁面126aの鉛直上方に位置するワークは、内壁面126aにガイドされて、滞留せずに排出口140から排出され易い。
また、側縁部146が、幅方向の内側に突出する向きに湾曲した曲線状であるため、側縁部146でワークの流れが阻害され難く、ワークが排出され易い。
図4は、第1変形例を説明するための図である。図4には、第1変形例の貯蔵容器220を鉛直上方から見た図を示す。図4に示すように、貯蔵容器220の排出口240(クロスハッチングで示す)の側縁部246は、貯蔵容器120の排出口140の側縁部146と形状が異なる。貯蔵容器220の他の構成は、実施形態の貯蔵容器120と実質的に等しい。ここでは、側縁部246について詳述する。
側縁部246は、第1辺246c、第2辺246d、接続点246eを有する。第1辺246cは、第2辺246dよりも搬送方向の上流側に位置する。第1辺246cは、上流端246aで上流縁部142に接続される。第2辺246dは、最大離隔部246bで下流縁部144に接続される。第1辺246cは、接続点246eで第2辺246dに接続される。
第1辺246c、第2辺246dは、直線状に延在する。第1辺246cは、搬送方向に平行である。第2辺246dは、搬送方向の下流側の方が、幅方向の外側に広がる向きに、搬送方向に対して傾斜する。すなわち、第1辺246c、第2辺246dでは、搬送方向に対する傾斜角が異なる。
また、第1変形例においても、上述した実施形態と同様、排出口140では、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅が単調に増加している。また、下流縁部144において、排出口140の幅は最大となっている。
このように、接続点246eを設けることで、排出口240の形状の設計自由度が向上する。また、側縁部246が、直線状に延在する第1辺246c、第2辺246dを有することで、排出口240の加工が容易となる。
ここでは、第1辺246c、第2辺246dが直線状に延在する場合について説明した。しかし、第1辺246c、第2辺246dの双方が湾曲し、湾曲する曲率が異なっていてもよい。
図5は、第2変形例を説明するための図である。図5には、第2変形例の貯蔵容器320を鉛直上方から見た図を示す。図5に示すように、貯蔵容器320の排出口340(クロスハッチングで示す)の側縁部346は、第1変形例の貯蔵容器220の排出口240の側縁部246と形状が異なる。また、第2変形例においても、上述した実施形態と同様、排出口340では、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅が単調に増加している。また、下流縁部144において、排出口340の幅は最大となっている。貯蔵容器320の他の構成は、貯蔵容器220と実質的に等しい。ここでは、側縁部346について詳述する。
側縁部346は、第1辺346c、第2辺346d、接続点346eを有する。第1辺346cは、第2辺346dよりも搬送方向の上流側に位置する。第1辺346cは、上流端346aで上流縁部142に接続される。第2辺346dは、最大離隔部346bで下流縁部144に接続される。第1辺346cは、接続点346eで第2辺346dに接続される。
第1辺346cは、直線状に延在する。第1辺346cは、搬送方向に平行である。第2辺346dは、排出口340の内側に突出する向きに湾曲する。第2辺346dは、搬送方向の下流側の方が、幅方向の外側に広がる。このように、第1辺346c、第2辺346dの一方が湾曲し、他方が直線状に延在してもよい。
図6は、第3変形例を説明するための図である。図6には、第3変形例の貯蔵容器420を鉛直上方から見た図を示す。図6に示すように、貯蔵容器420の排出口440(クロスハッチングで示す)の側縁部446は、第1変形例の貯蔵容器220の排出口240の側縁部246と形状が異なる。また、第3変形例においても、上述した実施形態と同様、排出口440は、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅が単調に増加している。また、下流縁部144において、排出口440の幅は最大となっている。貯蔵容器420の他の構成は、貯蔵容器220と実質的に等しい。ここでは、側縁部446について詳述する。
側縁部446は、第1辺446c、第2辺446d、第3辺446f、接続点446e、接続点446gを有する。第1辺446cは、第2辺446dよりも搬送方向の上流側に位置する。第2辺446dは、第3辺446fよりも搬送方向の上流側に位置する。第1辺446cは、上流端446aで上流縁部142に接続される。
第2辺446dは、接続点446eで第1辺446cと接続される。第2辺446dは、接続点446eから、幅方向の外側に延在する。第3辺446fは、接続点446gで第2辺446dと接続される。第3辺446fは、搬送方向に平行な直線状に延在する。第3辺446fは、最大離隔部446bで下流縁部144に接続される。
このように、接続点446e、446gが2つ以上形成されてもよい。
以上、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上述した実施形態および変形例では、内壁面126aが領域Sの鉛直上方に位置する場合について説明した。しかし、内壁面126aが、領域Sの鉛直上方に位置せず、側縁部146から鉛直方向に延在してもよい。この場合、排出口140、240、340、440が台形である場合に比べ、側縁部146、246、346、446が長くなるため、内壁面126aの面積が大きくなる。面積が大きい分、内壁面126aにワークから作用する摩擦力が大きくなり、ベルトコンベア110が受ける荷重が減少する。
また、上述した実施形態および変形例では、内壁面126aは、鉛直下方に向うほど、幅方向の内側に突出する場合について説明した。しかし、内壁面126aは、水平方向に延在してもよいし、鉛直下方に向かうほど、幅方向の外側に突出してもよい。
また、上述した実施形態および変形例では、第1壁部124(第1側面壁部124a、第1上流壁部124b、第1下流壁部124c)は、鉛直下方に向かうほど本体部122の内側に突出する向きに傾斜する場合について説明した。しかし、第1壁部124は、鉛直下方に向かうほど本体部122の内側に突出する向きに傾斜しなくてもよい。例えば、第1壁部124は、鉛直方向に平行に延在してもよい。また、第1壁部124のうちの一部(例えば、第1側面壁部124a)が、鉛直下方に向かうほど本体部122の内側に突出する向きに傾斜し、一部(例えば、第1上流壁部124b、第1下流壁部124c)が、鉛直方向に平行に延在してもよい。
また、上述した実施形態および変形例では、第2側面壁部126a、第2上流壁部126bは、鉛直下方に向かうほど本体部122の内側に突出する向きに傾斜し、第2下流壁部126cは、鉛直方向に平行に延在する場合について説明した。しかし、第2側面壁部126a、第2上流壁部126bは、第2下流壁部126cと同様、鉛直方向に平行に延在してもよい。
本開示は、貯蔵容器および搬送装置に利用することができる。
100 搬送装置
110 ベルトコンベア(搬送体)
120 貯蔵容器
122 本体部
126a1 内壁面
130 投入口
140 排出口
146 側縁部
146a 上流端
146b 最大離隔部
220 貯蔵容器
240 排出口
246 側縁部
246a 上流端
246b 最大離隔部
246e 接続点
320 貯蔵容器
340 排出口
346 側縁部
346a 上流端
346b 最大離隔部
346e 接続点
420 貯蔵容器
440 排出口
446 側縁部
446a 上流端
446b 最大離隔部
446e 接続点
446g 接続点
S 領域
X 結線

Claims (7)

  1. 搬送体にワークを供給する貯蔵容器であって、
    中空の本体部と、
    前記本体部に設けられた開口であって、幅方向に離隔する一対の側縁部を有し、前記一対の側縁部のうち、前記搬送体の搬送方向の上流端よりも下流側で前記幅方向の離隔距離が最も大きい最大離隔部が、前記上流端側の離隔距離よりも大きく、前記一対の側縁部の少なくとも一方が、前記最大離隔部よりも前記搬送方向の上流側で、前記上流端と前記最大離隔部とを結ぶ結線よりも、前記幅方向の内側に位置する部位を有する排出口と、
    を備える貯蔵容器。
  2. 前記本体部の内側に設けられ、前記結線と、前記側縁部とで囲繞される領域の鉛直上方に位置する内壁面
    を備える請求項1に記載の貯蔵容器。
  3. 前記内壁面は、鉛直下方に向うほど、前記幅方向の内側に突出する請求項2に記載の貯蔵容器。
  4. 前記側縁部は、前記幅方向の内側に突出する向きに湾曲する請求項1から3のいずれか1項に記載の貯蔵容器。
  5. 前記側縁部には、前記搬送方向に対する傾斜角、または、湾曲する曲率が異なる辺が接続される接続点が形成される請求項1から4のいずれか1項に記載の貯蔵容器。
  6. 前記側縁部のうち、少なくとも一つの辺は、直線状に延在する請求項5に記載の貯蔵容器。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載の前記貯蔵容器を備える搬送装置。
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