JPH0373709A

JPH0373709A - スクリューフィーダーの出口構造

Info

Publication number: JPH0373709A
Application number: JP21041989A
Authority: JP
Inventors: Masaji Nomura; 野村　正次; Yojiro Teramachi; 寺町　陽治郎; Hideo Moriyama; 秀男森山
Original assignee: Nisshin Engineering Co Ltd; Nisshin Seifun Group Inc
Current assignee: Nisshin Engineering Co Ltd; Nisshin Seifun Group Inc
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1991-03-28
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2774593B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、粉粒体の精密な定量切り出しに用いるスクリ
ューフィーダーの出口構造に関する。

〈従来の技術〉小麦粉、米粉のような食糧粉や薬品粉その他各種粉粒体
の定量切り出しを行う場合には、例えば、第５図に示す
ような定量切り出し装置が用いられている。　この定量
切り出し装置１は、フィード部２と計量部３と制御部４
とで構成されている。

フィード部２では、まず装置１の上部の投入ホッパー１
２よりチエツクビン１３内に粉粒体２２を没入し、駆動
手段１６の作動によりスクリュー１４を所定方向に回転
して粉粒体２２を計量ホッパー５内へ落下させ、貯留す
る。　次いで計量ホッパー５内の粉粒体２２は、計量さ
れ、計量ホッパー５の下部に設置されたスクリューフィ
ーダー６により定量切り出しが行われ、排出口１７より
排出される。

即ち、計量ホッパー５の下部側方にはケーシング（円筒
管）７が連結され、該ケーシング（円筒管）７内にはシ
ャフト８およびこれに形成されたスクリュー羽根９が同
心的かつ回転可能に収納されており、駆動手段１１の作
動によりスクリュー羽根を所定方向に回転させて計量ホ
ッパー５内の粉粒体２２をシャフト８の末端方向へ移送
し、定量切り出しを行う。

なお、チエツクビン１３および計量ホッパー内の粉粒体
２２の密度変化を防止するために、スクリュー１４．９
と同時に回転する撹拌棒１５．１０を設け、粉粒体２２
の切り出しが円滑に行われるようにしている。

計量部３では、計量ホッパー５を定量切り出し装置１の
底部に設置された電子秤のような計量器１８上に載置し
、計量ホッパー５内の粉粒体２２の重量を随時または所
定時に測定している。

制御部４にはコンピューター１９が搭載され、スクリュ
ー１４の回転のタイミング（計量ホッパー５への粉粒体
の投入タイミング）や回転の始動および停止等の制御を
行っている。

定量切り出し量は予め所望値に設定される。

スタート信号によりスクリュー１４の回転が妬まり、粉
体の排出により計量ホッパー内の粉粒体重量は減少する
。　この減少量および計量ホッパーへの投入量により排
出された重量が所望値に到達すればスクリューの回転が
停止する。

計量ホッパー５内の粉粒体２２が空になることがないよ
うに計量ホッパー５内の残量を計測し、適時に粉粒体２
２を自動的に供給するようになっている。

このような定量切り出し装置１では、スクリューフィー
ダー６の末端部において粉粒体２２が切り出される際に
、スクリュー９の回転により切り出し量に脈動を生じ、
所望値に対して実際の切り出し量が一致しなかったりば
らついたりするという問題があった。　そこで、この問
題を解決するために、スクリューフィーダー６の出口付
近の構造を次のようじ改良したものが提案されている。

（１）第６ａ図および第６ｂ図に示すように、スクリュ
ーフィーダー６の末端（出口）に、網のような分散格子
２３を取り付けたもの（２）第７ａ図および第７ｂ図に示すように、スクリュ
ーフィーダー６の束端部付近においてスクリュー羽根９
を多重に巻いて形成することにより、スクリュー羽根９
の形成密度を大とする。

（３）第８ａ図および第８ｂ図に示すように、スクリュ
ーフィーダー６の末端（出口）に放射状に広がるブラシ
材２４を装着する。

しかるに、上記（１）〜（３）の出口構造では、次のよ
うな欠点がある。

上記（１）では、均一、定量な切り出しを行うことがで
きる切り出し量の範囲が狭い。　即ち、切り出し量があ
る値以下では分散格子２３による粉粒体の分散効果が少
なく、脈動を十分に抑制することができず、また、切り
出し量がある値を超えると、排出の負荷抵抗が大きくな
り、出量域やモーター停止の原因となるため、このよう
な上限値と下限値との間の範囲が狭いのである。　また
、粉粒体の種類、粒径等に応じて、適正な分散格子２３
のパターンや網目の大きさが異なるため、上記均一　定
量な切り出しを行うのに適切な分散格子を選定すること
が困難であるとともに、その交換作業にも手間がかかる
。

上記（２）では、スクリューフィーダー６の末端部のみ
スクリュー羽根９の形成密度が大きいため、粉粒体の圧
密化が生じ易く、排出の負荷抵抗の増大を招き、また粉
粒体の脈動の減少にも限界がある。

さらに、スクリュー羽根９の形成密度を部分的に変える
ことは、構造が複雑となり、構造上困難が伴うという問
題もある。

上記（３）ではブラシ材の性質上、粉粒体の分散性は良
いものの、切り出し量、即ちスクリュー羽根９の回転数
が大きくなると排出の負荷抵抗が増大するので、その使
用は比較的少量の切り出し量の場合に限られる。　　ま
た、ブラシ材２４の摩耗、脱落による粉粒体への異物混
入の問題もあり、その影響が無視できない粉粒体（例え
ば高純度が要求される薬品粉等）の定量切り出しには使
用することができない。　さらに、粉粒体の種類等に応
じて、ブラシ材２４の交換、清浄等の必要があり、その
作業に手間がかる。

〈発明が解決しようとする課題〉本出願人は上記問題点を解決したスクリューフィーダー
の出口構造として、外径がシャフト末端に向って漸増す
る末広部を設け、かつ、該末広部に、横断面で見て放射
状にシャフト末端まで連通ずる溝部を設けた（特開昭６
３−２７７１１８号公報参照）出口構造を提案した。

このスクリューフィーダーは、あらゆる粉粒体に適用可
能であるが、例えば、小麦粉のような軟らかい粉粒体と
鉱物のような堅い粉粒体とでは同じ形状の出口構造のも
のは使えず、溝部の大きさを変える必要がある。　特に
、鉱物や金属等の粉粒体の場合に供給量を増加させると
、出口構造が細い通路となっているため動力負荷が大き
くなる。

従って、対象とする粉粒体の種類、供給量が制限される
ことがある。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、抵
抗の増大を回避して、粉粒体の種類、切り出し量の大小
にかかわらず、粉粒体の均一　定量な切り出しを行うこ
とができるスクリューフィーダーの出口構造を提供する
ことにある。

く課題を解決するための手段〉本発明者らは、鋭意研究の結果、粉粒体の定量切り出し
を行うスクリューフィーダーにおいて、そのシャフト末
端部の構造を改良することはより上記目的を達成するこ
とができ、ることを見いだし、本発明に至った。

即ち、本発明は、内側が円筒のケーシングと、該ケーシ
ング内に同心的に収納され、ケーシングの末端部まで延
在する回転シャフトと、該シャフト上に末端部分を除い
て形成されたスクリュー羽根とを有するスクリューフィ
ーダーにおいて、前記シャフトの末端部に、放射状社延在する複数の弾性
体の羽根を等角度間隔で回転可能に固着したことを特徴
とするスクリューフィーダーの出口構造を提供するもの
である。

前記回転可能に設けた弾性羽根が、前記シャフトと別体
に設けられ、この弾性羽根を別に駆動する手段を有する
ようにすることもできる。

以下、本発明のスクリューフィーダーの出口構造を添付
図面に示す好適実施例について詳細に説明する。

第１図は、本発明のスクリューフィーダーの出口構造を
示す部分断面側面図である。　この図に示すように、ス
クリューフィーダー６は、少なくとも内側が円筒のケー
シング７（以下、代表的に円筒管という）を有し、該円
筒管７内には、スクリュー羽根９が形成されたシャフト
８が同心的にかつ回転可能に収納されている。

シャフト８は本体部８１と、その末端部８２とで構成さ
れており、スクリュー羽根９は、シャフト本体部８１上
に、その基端側（図中左側）から末端側（図中右側）ま
でほぼ全域にわたって所望のピッチでらせん状に形成さ
れている。　なお、スクリュー羽根９の形状や形成パタ
ーンは、特に限定されない。

上記スクリュー羽根９が形成されたシャフト８を所定方
向に回転することにより、粉粒体２２がケーシング７内
をシャフト基端側からシャフト末端側へ移送されるよう
になっている。

本発明のスクリューフィーダーの出口構造は、シャフト
末端部付近の構造に特徴を有するものである。

即ち、第゛１図に示すように、シャフト８の末端部８２
には、スクリュー羽根９が形成されておらず、第２図の
スクリューフィーダーの正面図に示すように、シャフト
８の半径方向に放射状にシャフト末端に複数の弾性体の
羽根８３（以下、デバイダ−という）が等角度間隔に一
体的に付設されている。

デバイダ−８３の形状、数は特に限定されないが、棒状
のものが扱いやすい。

テハイダー８３の材質は、弾性体であればよく、例えば
ネオブレン等のゴム材、スプリング材等の鋼材、ステン
レス鋼、銅、真鍮等の非鉄金属類を挙げることができる
。　デバイダ−の弾性は粉粒体２２の種類、排出量との
関係で適宜法めるが、全てのデバイダ−の弾性は等しく
しておくのがよい。　それは精密定量切り出しを行うた
めである。

デバイダ−８３は、第１図ではシャフト８の末端に固定
されてシャフト８とともに回転する場合を示したが、シ
ャフト８の末端に別個に固定し、他の駆動源（図示せず
）によりシャフト８すなわちスクリュー羽根９と同速度
、または異なる速度で回転させるようにしてもよい。

デバイダ−８３と円筒管７との間の間隙Ｓ１（第１図参
照）は、特に限定しないが狭い方がよい。

シャフト８の末端部にこのようなデバイダ−８３を付設
したことにより、スクリューフィーダー末端の出口にお
いて粉粒体を均一に分散し、脈動のない均一　定量な切
り出しを可能とする。

すなわち、粉粒体２２の排出負荷の小さい運転を行う場
合デバイダ−８３は、第１図に示すように円筒管７との
間に間隙Ｓ１を存して、円筒管７の末端とデバイダ−の
面とは同一面を形成し、等間隔に付設されて回転してい
る各羽根の間から粉粒体２２が排出される。　円筒管７
とデバイダ−８３のなす面は必ずしも同一である必要は
ない。

これに対し粉粒体２２の排出負荷の大きい運転を行う場
合デバイダ−８３は、第３図に示すように各弾性羽根の
シャフト８への固定部から遠くなるほど円筒管７内から
排出する粉粒体２２に押されて弓状となるとともに、第
４図に示すように各弾性羽根の先端が矢印で示すシャフ
ト８の回転方向とは逆方向に反ってくる。

その結果、高負荷運転時の間隙Ｓ２はＳｌより大となり
、デバイダ−８３の先端のシャフト８末端部８２からの
離間距離ｓ　ｓが大となり、その積５２ＸＳ３は排出負
荷に比例して大となるから従来の短所である詰まりゃト
ルクの負荷の増大は発生せず、粉粒体の切り出し量（シ
ャフト８の回転数）の大小にかかわらず、切り出し量の
安定性を確保し、流路内での粉粒体の圧密化を防止し、
排出の負荷抵抗の増大を防止することができるからであ
る。

このように、シャフト８の末端部８２に複数の弾性体の
羽根８３を等角度間隔に設けることにより、スクリュー
フィーダー末端部に等開口度の分割開口をつくり出し、
これにより等量の粉粒体の切り出しを可能とした。　こ
れに対し第８図に示すブラシ材２４は不等間隔でランダ
ムに配設されたブラシ毛で構成され、ブラシ毛間の開口
はほとんどなく、またブラシ毛の弾性は同じではないの
で本願の弾性デバイダ−のごとく均等に屈曲しない。　
このため、ブラシ毛で形成される粉粒体の切り出し開口
はブラシとケーシングとの間の隙間にあるだけで、ブラ
シの存在する部分の軸方向にはほとんどないといってよ
い、　また、ブラシ毛は粉粒体送り方向に斜方向に配設
されているので切り出しはケーシングとブラシ周囲の間
で行われ、この結果微少量の排出は正確にできてもある
程度以上の排出量には対応できない。　さらにブラシ毛
の脱落、切断などによる異物の混入する恐れがある。

本発明のスクリューフィーダーの出口構造は、前述した
第５図に示す定量切り出し装置１のスクリューフィーダ
ー６に適用することができるほかに、粉粒体の定量切り
出しに用いるスクリューフィーダーであればいかなるも
のでも適用可能である。

また、本発明では、定量切り出しを行う粉粒体２２の種
類も特に限定されず、小麦粉、米粉のような食糧粉、各
種薬品粉、鉄粉、銅粉、アル主ニウム粉のような金属粉
、セメント、砂、セラミックス粉等、あらゆる粉体、粒
体が対象となる。

また、その粒径も特に限定されない。

〈作用〉以下、本発明の作用を第５図に示す定量切り出し装置１
に適用した場合について説明する。

第５図に示すように、チエツクビン１３内から投入され
、計量ホッパー５内に貯留した粉粒体２２は、駆動手段
１１の作動により所定方向に回転するスクリュー羽根９
により、流路２０内をシャフト基端側からシャフト末端
側へ移送される。　次いで、粉粒体は、第１図は示すス
クリューフィーダー６の末端部に到達して排出される。

　この末端部では、粉粒体が、等角度間隔に配設され、
かつ回転する複数の弾性体のデバイダ−８３より排出さ
れるため、その分散性が極めて良好で、脈動がほとんど
生じない。

また、その排出量に応じて末端部における排出断面積（
Ｓ２　ＸＳ３　）が変化するため、粉粒体の切り出し量
（シャフト８の回転数）の大小にかかわらず、流路内で
の粉粒体の圧密化が防止され、排出の負荷抵抗の増大が
生じない。

また、シャフト８にデバイダ−８３を固定しない場合も
同様である。　しかし、この場合には、シャフト８の回
転数とは異なる回転数でデバイダ−８３を回転させるこ
とができるので、スクリューからの排出量に応じた分割
ができ、粉体の性質に応じた脈動防止ができる。

〈実施例〉以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（本発明例１）第５図に示す定量切り出し装置を用い、スクリューフィ
ーダーの出口構造を第１図に示す構造として、下記条件
の下で粉粒体の定量切り出しを行った。

マイコンによるデータ処理により定量切り出し量の経時
的変化を調べたところ、第９図のグラフに示す結果を得
た。

粉　粒　体　　　　：アルミナ粉平均粒径ｄ、。＝１３戸ケーシングの内径：２２ｍｍスクリュー羽根　：直径　２０ｍｍピッチ１５ｍｍデバイダ−：軸心からの長さ２０ｍｍ太さ　０．５ｍｍφ 材質　５Ｕ３３０４本数　１８本（等角度でシャフト末端に固設）スクリュー回転数：５．６ｒｐｍ（定回転運転）（比較例１）スクリューフィーダーの出口構造をシャフトの末端部に
デバイダ−を設けていない従来構造とした以外は、本発
明例１と同様の条件で粉粒体の定量切り出しを行った。

マイコンによるデータ処理により定量切り出し量の経時
的変化を調べたところ、第１０図のグラフは示す結果を
得た。

第９図および第１０図のグラフから明らかなように、本
発明例１の切り出し量のばらつきは０．８％（変動係数
）で比較例１の２．７％に比べて定量切り出し量の安定
性は格段に向上しており、本発明の効果が顕著に表われ
ている。

〈発明の効果〉本発明は、以上説明したように構成されているので、切
り出し量の大小にかかわらず、粉粒体の分散性を向上し
、出口より排出される粉粒体の脈動を抑制して均一定量
な切り出しを行うことができる。

また、その排出量に応じて末端部における排出断面積が
変化するため、粉粒体の圧密化が防止され、排出の負荷
抵抗の増大を招くおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のスクリューフィーダーの出口構造の
構成例を示す部分断面側面図である。第２図は、第１図におけるスクリューフィーダーの正面
図である。第３図は、高負荷運転時における本発明のスクリューフ
ィーダーの出口構造を示す部分断面側面図である。第４図は、第３図におけるスクリューフィーダーの正面
図である。第５図は、定量切り出し装置の構成例を示す部分側面断
面図である。第６ａ図、第７ａ図および第８ａ図は、従来のスクリュ
ーフィーダーの出口構造の構成例を模式的に示す部分側
面断面図、第６ｂ図、第７ｂ図および第８ｂ図は、それ
らの正面図である。第９図および第１０図は、それぞれ実施例の本発明例１
および比較例１における粉粒体の切り出し量の経時的変
化を示すグラフである。符号の説明１・・・定量切り出し装置、２・・・フィード部、３・・・計量部、４・・・制御部、５・・・計量ホッパー６・・・スクリューフィーダー７・・・ケーシング（円筒管）、８・・・シャフト、８１・・・本体部、８２・・・末端部、８３・・・弾性体の羽根（デバイダ−）、９・・・スク
リュー羽根、１０．１５・・・撹拌棒、ｉｔ、ｔｓ・・・駆動手段、１２・・・ホッパー１３・・・チエツクビン、１４・・・スクリュー１７・・・排出口、１８・・・計量器、１９・・・コンピューター２０．２１・・・流路、２２・・・粉粒体、２３・・・分散格子、２４・・・ブラシ材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内側が円筒のケーシングと、該ケーシング内に同
心的に収納され、ケーシングの末端部まで延在する回転
シャフトと、該シャフト上に末端部分を除いて形成され
たスクリュー羽根とを有するスクリューフィーダーにお
いて、前記シャフトの末端部に、放射状に延在する複数の弾性
体の羽根を等角度間隔で回転可能に固着したことを特徴
とするスクリューフィーダーの出口構造。
（２）前記回転可能に設けた弾性羽根が、前記シャフト
と別体に設けられ、この弾性羽根を別に駆動する手段を
有する請求項１記載のスクリューフィーダーの出口構造
。