JPH0248446B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来から、種々のスクリユ運搬装置が、そこに
おいて材料が高温に加熱される熱交換処理により
種々の流動可能な材料が同時に処理され得る室の
内部を経由して種々の流動可能な材料を運搬する
場合に使用されてきており、また、前記運搬のた
め使用されるべく提案されてきた。前記スクリユ
式運搬装置に関連する継続的問題は、運搬中また
は処理中の材料がウオームまたはらせんオーガの
表面に堆積するかまたは前記表面の外皮を形成し
て運搬能率を相当低下させさらに材料が受ける処
理の程度に大きい変動を生じさせようとする、運
搬中または処理中の材料の傾向である。

この問題を認識して、これまでに、隣接するス
クリユのらせん面が相互に接触してかき取り作用
を創り出し前記らせん面上の堆積材料外皮をかき
落すように配置された複数個の相互に囓み合つた
スクリユまたはウオームを使用する種々のスクリ
ユ式運搬装置が提案されてきた。前記の堆積材料
外皮のかき落しは、同一方向または反対方向に回
転し得る隣接するスクリユの相対回転速度を変化
させること、および、１つのスクリユを他のスク
リユに対して相対往復運動させて前記の１つのス
クリユと他のスクリユとのらせん面の横断運動を
実現することにより達成されている。前記形式の
先行技術による構造のうちの代表的なものは、米
国特許第2788195号、第3255814号、第3506066号、
第3549000号、第3580389号、および、第3637069
号に図示説明されている構造である。

前記米国特許に説明されている形式のスクリ
ユ・コンベヤ装置においては、複数個の相互に囓
み合つたスクリユを使用すると、加圧下に数個の
スクリユとハウジングとの間を運搬されつつある
材料の過大な漏れを防止することを目的として数
個のスクリユの周囲部縁がハウジングの内面に対
して密接適合関係をなすように数個のスクリユを
収容するための複雑な横断面形状のハウジングが
必要となる。すなわち、比較的高価な構造物が必
要となる。その上、隣接するスクリユの回転速度
を変化させるためまたは１つのスクリユの他のス
クリユに対する軸線方向往復運動を達成するため
の差動速度駆動機構を使用すると、適正な作動を
保証するためのきわめて複雑で高価な機構が要求
され、前記スクリユ・コンベヤ装置の経済性がさ
らに低下する。

本発明は、比較的簡単で安価であり且つ耐久性
良好な構造を有し且つ作動が能率的であり且つ比
較的高い圧力と比較的高い温度との下で作動する
装置に適用され得る機構により清掃作用がスクリ
ユの好ましくない材料堆積が起こる部分のみに効
果的に限定され得る、従来形円形円筒形運搬室の
使用を可能にする単一スクリユまたは単一らせん
フライトを使用することにより、自動清掃特性を
有する先行技術形スクリユ・コンベヤ装置に関連
する問題と欠点との多くを克服する。

本発明の利益と利点とは、その長さの少なくと
も一部分を貫通する軸線方向に伸長する中央孔を
具備したらせんフライトがその中に回転自在に配
置されている運搬室を画定する細長いハウジング
を有するスクリユ・コンベヤ装置により達成され
る。軸が、らせんフライトの孔の中に摺動自在に
配置されており、らせんフライトに対して往復運
動と回転とを行ない得る。複数個のスクレーパ要
素が、軸に取り付けられており、らせんフライト
の前面と後面とに隣接して配置されていて、らせ
ん面に対するスクレーパ要素の横断運動に応じて
らせんフライトの前面と後面とから堆積材料をか
き落す。らせんフライトと軸とを回転させるため
に、駆動装置が配置される。また、軸とらせんフ
ライトとを相互に対して断続的にまたは連続的に
往復運動させてスクレーパ要素をらせん面に沿つ
て横断運動させるために、動力装置が包含されて
いる。

本発明の別の利益と利点とは、添付図面を参照
しつつ好ましい実施例の説明を読むことにより明
らかになろう。

図面を詳細に参照して説明する。第１図で最も
よく分るように、本発明の好ましい実施例に従つ
て製作されたスクリユ・コンベヤ装置は、基部１
０を有し、前記基部１０は、前記基部１０に取り
付けられた１対の垂直支持ブラケツト１２，１４
を有し、前記の１対の垂直支持ブラケツト１２，
１４は、それらの上端部部分において細長い室１
８を画定する円形円筒形ハウジング１６を支持す
る。第１図で見て、ハウジング１６の前端部また
は右端部は、フランジ２０で終結し、前記フラン
ジ２０は、ボルト２２等によりフランジ付き漸縮
管２４に固定される。前記フランジ付き漸縮管２
４は、室１８の中を運搬された材料を放出するた
めの放出口２６で終結する。

第１図で見て、ハウジング１６の内端部または
左端部は、フランジ２８で終結し、前記フランジ
２８は、ボルト３０等により管状スリープ３２に
着脱自在に取り付けられる。ハウジング１６は、
さらに、供給材料を室１８の中へ導入するための
垂直支持ブラケツト１２に隣接した入口管３４を
具備する。

スクリユまたはらせんフライト３６は、ハウジ
ング１６の室１８の内部に回転自在に配置されて
おり、第１図で見たその内端部または左端部にお
いて駆動スリーブ３８に固定されている。前記駆
動スリーブ３８は、基部１０に取り付けられた直
立ピロー・ブロツク４２の軸受４０の中に回転自
在に支持されている。らせんフライト３６と従つ
て駆動スリーブ３８とは、１単位として回転し、
且つ、環状つば４４により軸線方向に固定され
る。前記環状つば４４は、らせんフライト３６の
ハウジング１６に対する軸線方向移動運動を防止
するためにスラスト軸受面を有する管状スリーブ
３２に形成された環状溝４６の中に配置される。
駆動スリーブ３８は、さらに、シエブロン・パツ
キン４８と、管状スリーブ３２の端ぐりされた外
部分へねじ込み式に固定されたネジ山付きパツキ
ン押えナツト５０とにより密閉される。

図示した実施例においては、らせんフライト３
６は、その全長にわたり実質的に一定ピツチであ
り、且つ、中空構造であつてもまたは中実構造で
あつてもよい。らせんフライト３６は、第３図で
最もよく分る前らせん面５２と後らせん面５４と
を画定する。らせんフライト３６は、さらに、軸
線方向に伸長する中央孔５６を具備し、前記の軸
線方向に伸長する中央孔５６は、これも、軸線方
向に心合せされて結合した管状駆動スリーブ３８
をまで伸長する。らせんフライトまたはらせんリ
ボン３６は、駆動スリーブ３８により支持され、
且つ、さらに、中央に伸長する縦軸５８により支
持される。前記の中央に伸長する縦軸５８は、孔
５６の中に配置されており、孔５６を画定するら
せんフライト３６の内縁面に対して摺動隙間関係
をなしている。軸５８は、のちに説明する目的の
ためにのちに説明する方式で相対回転と軸線方向
往復運動とを行なうように、らせんフライト３６
と駆動スリーブ３８との中に装着されている。

軸５８は、第１図で見た駆動スリーブ３８の左
端部の外方へ伸長し、シール部材６０により回転
的に密閉される。前記シール部材６０は、駆動ス
リーブ３８の左端部に形成されたネジ山付き端ぐ
りの中にねじ込み式に固定されたパツキン押えナ
ツト６２により保持されている。第１図で見て、
軸５８の前端部または右端部は、中間部分６４と
短軸部分６６とを包含する同心的段付き形状をな
す。短軸部分６６は、ブシユ６８の中に軸線方向
運動するように回転自在に支持される。前記ブシ
ユ６８は、環状軸受スリーブ７０の中に回転自在
に支持され、前記環状軸受スリーブ７０は、複数
個の羽根７２により支持され、前記の複数個の羽
根７２は、フランジ２０とフランジ付き漸縮管２
４との間に堅く締め付けられた環状板７４から半
径方向に伸長する。ブシユ６８は、部分的円形延
長部７６を包含し、前記部分的円形延長部７６
は、第１図で見たらせんフライト３６の前端部ま
たは右端部に固着され、軸５８の中間部分６４の
上に重なる。この構成によれば、軸５８は、ブシ
ユ６８の中に回転自在に支持され、軸５８の前短
軸部分６６は、らせんフライト３６の前部分が延
長部７６を介して軸受スリーブ７０により回転自
在に支持されているので、軸５８の軸線方向運動
に応じて縦方向に往復運動し得る。

軸５８の断続的軸線方向往復運動または軸５８
の実質的に連続的な軸線方向往復運動は、図示の
実施例によれば、第１図に示したように基部１０
の左端部に取り付けられたカム駆動起立部８０に
装着された回転ハート形カム７８により達成され
る。カム７８は、駆動軸８２に取り付けられ、前
記駆動軸８２は、適当な歯車減速装置（図示せ
ず）を介して駆動電動機８３に駆動的に結合さ
れ、前記駆動電動機８３は、カム７８に360度回
転を行なわせ、且つ、カム７８に結合された軸５
８に対応する軸線方向往復運動を行なわせる。

第１図および第２図に示したように、軸５８の
外端部は、その頭部の下にスラスト座金８７を有
する押えネジ８６とスラスト玉軸受８８とによ
り、旋回枠８４が回転的に固定されていても軸５
８が回転できるように、旋回枠８４へ結合され
る。旋回枠８４は、２つの対向した回転カム従節
９０を具備し、前記の２つの対向した回転カム従
節は、それぞれ、回転カム７８の対向面に形成さ
れたハート形カム軌道９２の中に配置される。回
転カム７８が回転すると、軸５８は、旋回枠組立
体を介して、第１図に実線で示した最端前方位置
から一点鎖線で示した引込み位置へ軸線方向に往
復運動する。軸５８の往復運動は、らせんフライ
ト３６のらせん面の満足な清掃を達成するため
に、回転カム７８の一定回転に応じて連続的に行
なわれてもよく、また、駆動電動機８３の断続的
付勢により断続的に行なわれてもよい。

らせんフライト３６と前記らせんフライト３６
に結合された駆動スリーブ３８との回転は、第１
図に示したように電動機９４により達成される。
前記電動機９４は、その出力軸１００に取り付け
られたピニオン・ギヤ９８を有する減速装置９６
に駆動的に結合されている。ピニオン・ギヤ９８
は、被動歯車１０２と噛み合い関係をなすように
配置される。前記被動歯車１０２は、スプライン
またはキー（図示せず）等により駆動スリーブ３
８に取り付けられ、止めナツト１０４により駆動
スリーブ３８に固定されている。駆動スリーブ３
８と従つてらせんフライト３６とは、１単位とし
て回転し、この結果、入口管３４から進入する供
給材料は、らせんフライト３６により第１図で見
て右へ向かつて運搬され、放出口２６を通過して
外へ出る。

軸５８の回転は、第１図および第４図で最もよ
く分る球・溝結合装置により達成される。前記
球・溝結合装置においては、駆動スリーブ３８の
回転が、軸５８へ回転を与え、同時に、軸５８の
相対往復運動を可能にし、前記往復運動期間中に
おける軸５８の回転速度の増減を可能にする。図
示した結合装置は、ピロー・ブロツク４２の中に
配置された部分の駆動スリーブ３８の内面にある
３つの半円形らせん溝１０６と、軸５８の周囲部
にある対応する３つの半円形らせん溝１０８とを
有する。焼入れされた球１１０のような複数個の
球形要素が、溝１０６，１０８により画定された
半円形らせん溝の中に配置されており、トルクを
駆動スリーブ３８から軸５８へ伝達して軸５８を
回転させることに役立つ。らせん溝１０６，１０
８のピツチは、らせんフライト３６のピツチに対
応し、軸５８と駆動スリーブ３８とのまわりにお
いて約360度の角度にわたり伸長する。

らせんフライト３６の前らせん面５２と後らせ
ん面５４との清掃作用は、第１図および第３図に
示した複数個のスクレーパ要素により達成され
る。前記の複数個のスクレーパ要素は、軸５８に
取り付けられており、軸５８かららせんフライト
３６の前面５２と後面５４を覆うようにへ半径方
向に突出する。スクレーパ要素は、前記らせん面
に隣接して配置されており、スクレーパ要素に隣
接するらせん面の輪郭に対応する輪郭を有するス
クレーパ縁を具備する。図示した構成において
は、スクレーパ要素１１２は、軸線方向に間隔を
保つて軸５８に沿つて配置され、且つ、隣接する
要素１１２から180度の角度を保つて配置され、
且つ、前らせん面５２と後らせん面５４とに隣接
する位置の点から見て交互に配置される。スクレ
ーパ要素１１２は、第１図のらせんフライト３６
の全長に沿つて位置決めされるものとして図示し
たが、前記スクレーパ要素１１２は、そこにおい
て供給材料がらせん面に付着する傾向を示すらせ
んフライト３６の部分に沿つて選択的に位置決め
されてもよいことが、認識されよう。さらに、ス
クレーパ要素１１２に適当な横断運動を行なわせ
て、らせん面のすべてまたはらせん面の選択され
た部分の満足な清掃を達成するために、軸５８の
往復運動行程とらせんフライト３６のらせんピツ
チとを考慮して、スクレーパ要素１１２を、180
度よりも大きい角度間隔または180度よりも小さ
い角度間隔を保つて軸５８へ取り付けてよいこと
が、認識されよう。

図示した特定構成は、回転カム７８を使用し、
前記回転カム７８は、らせんフライト３６のらせ
んピツチに等しい軸５８の軸線方向往復運動行程
を達成し、これにより、軸５８と前記軸５８上の
スクレーパ要素１１２とは、らせん球・溝結合装
置を介してらせんフライト３６に対して１完全回
転を行ない、軸５８の各往復運動行程中にらせん
面の360度にわたるかき取り横断運動を行なう。
例えば、第１図に３で示された円で囲まれた区域
の中の１１２ａに示されたらせんスクレーパ要素
は、軸５８が最端前方位置にある時には、後らせ
ん面５４の後方に位置決めされており前記後らせ
ん面５４に対してかき取り関係をなしているが、
軸５８の引込み行程中に第３図の１１２ａに示さ
れた位置へ移動する。図示した構成においては、
隣接するスクレーパ要素１１２のかき取り作用を
ある程度重複させて適当な清掃を確実にするため
に、軸５８を１相対回転よりも若干多く回転させ
ることが好ましい。らせんフライト・ピツチに対
する軸５８の往復運動行程が、らせんピツチの何
割かにすぎない場合には、後らせん面５４を清掃
するように作動するスクレーパ要素１１２と前ら
せん面５２を清掃するように作動するスクレーパ
要素１１２とは、清掃されるべき全表面にわたる
横断運動を達成するために、それぞれ、最大の場
合で全らせん行程だけ隣接するスクレーパ要素１
１２から軸線方向に隔置される。

前記構成によれば、軸５８がらせんフライト３
６に対して軸線方向に静止している時には、らせ
んフライト３６と軸５８との両方は、一致して同
じ速度で回転する。軸５８の引込み運動の最中に
は、軸５８は、らせんフライト３６よりも遅い速
度で回転するが、前向き行程または内向き行程の
最中には、軸５８とスクレーパ要素１１２とは、
らせんフライト３６よりも早い速度で回転する。
通常、軸５８の往復運動を制御する回転カム７８
は、運搬されつつある材料の固有の性質に従い適
当な清掃を達成するために、毎分０回転から毎分
約２回転まで変化してよい。これは、連続的に実
施されてもよいが、また、軸５８を周期的に往復
運動させてらせんフライト３６の満足な運搬能率
を保持するために、適当なタイマにより駆動電動
機８３を断続的に付勢してもよい。

以上説明した装置は、室１８を水平位置または
垂直位置または角度的に傾斜した位置に配置する
ことができ、且つ、材料を高温高圧で処理して必
要に応じ供給材料の所要の反応または熱的再構成
または混合を達成する作業に特に適している。例
えば、その要旨と教示とが参考のため本明細書中
に記載されている米国特許第4126519号に開示さ
れた装置を使用する米国特許第4052168号および
第4129428号に開示された方法に従つて、亜炭系
石炭および他の炭素質材料の良質化処理を実施す
ることができる。供給材料は、運搬室１８の中へ
導入されて回転らせんフライト３６により入口３
４から前記運搬室１８の放出端部２６へ運搬され
得る粒状またはスラリー形態の材料のような任意
の流動可能な材料であつてよい。材料は、室１８
内部にある間に材料温度の制御を目的とする熱交
換処理を受けさせてよいが、この熱交換処理は、
材料の熱的再構成を行なうために前記米国特許に
従い材料を高温に加熱することを含む。この目的
のため、ハウジング１６は、第１図の１１４に示
された熱交換器を具備し、前記熱交換器１１４
は、その中を例えば水蒸気のような熱交換流体が
循環し得るハウジング１６の一部分の周囲部を包
囲する室を画定する。別の方法として、材料の所
要の加熱を達成するために、室１８に沿つた１つ
以上の選択された位置において、過熱された水蒸
気のような流体を室１８の中へ直接噴射してもよ
い。

ここに説明した本発明が、記述された利益と利
点とを達成するために良好に計画されていること
は明らかであるが、本発明は、本発明の精神から
逸脱せずに変形変更し得ることが認識されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例を実施した
スクリユ・コンベヤ装置の、一部分を断面図とし
た部分側面立面図、第２図は、第１図に示された
軸の突出外端部にあるカム動力装置と旋回結合部
との、実質的に第１図の線２−２に沿つた拡大水
平横断面図、第３図は、第１図の３に示された点
線円で囲まれた第１図に示されたらせんフライト
と軸と軸上のスクレーパ要素との一部分の、軸が
引込み位置にあるところを示す部分拡大垂直断面
図、および第４図は、第１図に示されたらせんフ
ライトの回転支持具と軸との間にある結合装置
の、実質的に第１図の線４−４に沿つた部分横断
垂直断面図である。 １６……ハウジング、１８……室、２６……放
出孔、３４……入口管、３６……らせんフライ
ト、４８……シエブロンパツキン、５０……パツ
キン押えナツト、５２……前らせん面、５４……
後らせん面、５６……中央孔、５８……軸、６０
……シール部材、６２……パツキン押えナツト、
７８……カム、８０……カム動力立ち管、９４…
…電動機、９６……減速装置、９８……ピニオン
ギヤ、１００……出力軸、１０６……半円形らせ
ん溝、１０８……半円形らせん溝、１１０……
球、１１２……スクレーパ要素、１１４……熱交
換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 運搬室を画定する細長いハウジングと、前ら
   せん面及び後らせん面を有するとともに該ハウジ
   ングの中に回転自在に支持され、且つ該ハウジン
   グの長さの少なくとも一部分にわたつて軸線方向
   に伸長する中央孔を有するらせんフライトと、前
   記孔の中に摺動自在に配置され、且つ前記らせん
   フライトに対して往復運動と回転運動とを行ない
   得る軸と、前記らせんフライトの前記前及び後ら
   せん面に隣接して前記軸上に配置されたスクレー
   パ手段と、前記らせんフライト及び前記軸を回転
   させる駆動手段と、前記スクレーパ手段を前記ら
   せんフライトの前記前及び後らせん面に沿つて横
   断的に運動させるべく前記軸と前記らせんフライ
   トを相互に相対的に往復運動させる動力手段とか
   らなるスクリユ・コンベヤ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、さらに、供給材料を前記室の中へ導入するた
   めの入口孔及び材料を前記ハウジングから放出す
   るための前記入口孔から縦方向に隔置された出口
   孔を前記ハウジングが有しているスクリユ・コン
   ベヤ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の装置におい
   て、さらに、前記室の中の供給材料の温度を制御
   する熱交換手段を備えているスクリユ・コンベヤ
   装置。 ４ 特許請求の範囲３項に記載の装置において、
   前記熱交換手段は供給材料を高温に加熱するよう
   に作動するスクリユ・コンベヤ装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、さらに、前記室の中の前記らせんフライト及
   び前記軸を密閉するシール手段を備えているスク
   リユ・コンベヤ装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記孔は前記らせんフライトの全長にわたつ
   て伸長しているスクリユ・コンベヤ装置。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記らせんフライトは前記ハウジングの中に
   おいて軸線方向に不動にされており、また、前記
   軸は前記らせんフライトに対して軸線方向に往復
   運動し得るようにされているスクリユ・コンベヤ
   装置。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記らせんフライトはその長さに沿つて実質
   的に一定ならせんピツチを有しているスクリユ・
   コンベヤ装置。 ９ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記スクレーパ手段は前記軸の長さに沿つて
   選択された位置に配置されているスクリユ・コン
   ベヤ装置。 １０ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記スクレーパ手段は前記らせんフライトの
   らせんピツチの長さの約２分の１に対応する間隔
   を軸線方向に保つて前記軸上に配置されているス
   クリユ・コンベヤ装置。 １１ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記スクレーパ手段は、前記らせん面に沿つ
   た当該手段の相対的横断的運動により前記らせん
   面から材料を除去するため、隣接するらせん面の
   輪郭に実質的に対応する輪郭を有し、且つ当該ら
   せん面に対してかき取り関係をなして配置され
   た、実質的に半径方向に伸長するスクレーパ縁を
   有しているスクリユ・コンベヤ装置。 １２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記スクレーパ手段は、軸線方向に間隔を保
   つて前記軸に沿つて前記前らせん面に隣接して配
   置された第１の複数個の羽根群と、軸線方向に間
   隔を保つて前記軸に沿つて前記後らせん面に隣接
   して配置された第２の複数個の羽根群を有してい
   るスクリユ・コンベヤ装置。 １３ 特許請求の範囲第１２項に記載の装置にお
   いて、前記第１の羽根群は前記軸の往復運動スト
   ロークの長さよりも大きくない縦方向距離だけ相
   互に軸線方向に離れているスクリユ・コンベヤ装
   置。 １４ 特許請求の範囲第１２項に記載の装置にお
   いて、前記第２の羽根群は前記軸の往復運動スト
   ロークの長さよりも大きくない距離だけ相互に軸
   線方向に離れているスクリユ・コンベヤ装置。 １５ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記駆動手段は前記らせんフライトを回転さ
   せるために該らせんフライトに駆動的に結合され
   た歯車手段を有しているスクリユ・コンベヤ装
   置。 １６ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記駆動手段は、前記らせんフライトを回転
   させる手段と、前記らせんフライトの回転に応じ
   て前記軸を回転させる結合手段を有しているスク
   リユ・コンベヤ装置。 １７ 特許請求の範囲第１６項に記載の装置にお
   いて、前記結合手段は前記らせんフライトと前記
   軸との間の相対的往復運動を提供する手段を有し
   ているスクリユ・コンベヤ装置。 １８ 特許請求の範囲第１６項に記載の装置にお
   いて、前記結合手段は、前記軸のまわりと前記孔
   の隣接面とに形成されたらせん溝と、前記らせん
   フライトと前記軸との間の駆動結合を形成する前
   記らせん溝の中の複数個のころがり要素とを有し
   ているスクリユ・コンベヤ装置。 １９ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記動力手段は、前記軸に駆動的に結合さ
   れ、その回転に応じて前記軸の往復運動を行わさ
   せる回転カムを有しているスクリユ・コンベヤ装
   置。 ２０ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記駆動手段は、前記軸と前記らせんフライ
   トの断続的相対往復運動を提供するように制御さ
   れるスクリユ・コンベヤ装置。 ２１ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記駆動手段は、前記軸と前記らせんフライ
   トとの実質的に連続的な相対往復運動を提供する
   ように制御されるスクリユ・コンベヤ装置。