JPH0811613B2 - 振動型輸送管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、輸送管を振動させることにより輸送管内の
粉粒体を移送する振動型輸送管に関するものである。

（従来の技術） 特開昭60−12413号公報には、搬送管を振動させ、該
搬送管を介して内部の搬送物に振動を加えることにより
該搬送物を移送する流動物の搬送方法が開示されてい
る。この流動物の搬送方法では、少なくとも掘削土砂や
砂利を含んだ流動物を搬送することができることを前提
とし、搬送管を振動させることにより粒の大きい砂利等
を搬送管の中央に集めるようにしたものである。そのた
め、振動モータを搬送管の胴の途中等に複数箇所或いは
その周囲に複数個取り付け、該振動モータの回転軸を搬
送管の長手方向と平行になるように位置づけることによ
り搬送管を上下、左右、斜め上下等不規則に振動させて
いる。

また、特開昭58−135015号公報には、吊るされたトラ
フに対して下方から斜め上方に向かって上下動する振動
を起こさせ、搬送管内の搬送物に上下動の振動を加える
ことにより搬送物の滞留を防ぐと共に前進させる振動機
構が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） 前者の搬送方法における搬送管は該搬送管の胴の周囲
に複数の振動モータを取り付けた構造のものであるか
ら、搬送管に過大な荷重がかかり、そのため、これに耐
えることができる肉厚の鋼鉄製搬送管を使用しなければ
ならず、搬送管も非常に重いものとなり、振動モータを
周囲に配置した搬送管を吊り下げた状態で横設すること
は非常に困難であるという問題点があった。

また、振動力が移送力として働くものではなく、輸送
管の摩擦を減少させる目的にのみ使用されているので、
別途移送用動力を備えなければならないという問題点が
あった。

さらに、搬送管を振動させることにより重い砂利等を
搬送管の中央に保持させなければならないため、一箇所
に複数の振動モータを取り付けなければならず、装置全
体が重装備となると共に製造コストが高くなるという問
題点があった。

後者の振動機構にあっては、斜め上方に振動力を与え
るために伝動機構が複雑となり、振動モータ以外に輸送
管に振動を伝えるためのバネ機構を必要とし、上下方向
の振動力はバネ機構に加重がかかり過ぎることとなり、
該バネの折損をきたすという問題点があった。

また、斜め方向の振動力を得るために振動モータの取
り付け架台も全体として過大な強度が必要となるという
設備上の問題点があった。

さらに、このような構造の搬送管を天井より吊り下げ
ておくことは作業者にとって非常に危険がともなうとい
う問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、搬送物である粉粒体を輸送管内に滞留さ
せることなく移送させることができ、簡易で軽装備であ
り、しかも保守が容易な振動型輸送管を提供することを
技術的課題とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る振動型輸送管は、振動素子を取り付けた
輸送管を吊り下げた状態でほぼ水平に横設し該振動素子
の振動により輸送管を振動させて該輸送管内の粉粒体を
移送する振動型輸送管において、振動素子を固定する台
座（以下、「振動素子台座」という。）を、ほぼ水平に
横設された輸送管の軸心を通るほぼ水平な面に対してほ
ぼ直角な面を形成するように該輸送管に取り付け、当該
振動素子台座に当該輸送管の軸心を左右に横切る方向の
振動を与える振動素子を固定してなるものである。

本発明に係る振動型輸送管の構成を、振動型輸送管の
側面図を示す第１図に基づいて、以下に説明する。

即ち、第１図に示す本発明に係る振動型輸送管は、止
め金具５並びに吊り下げロープ６により自由に揺れ動く
状態（自由懸架）にてほぼ水平に横設保持されており、
このように吊り下げた状態で横設した輸送管１の一端に
はフランジ７が取り付けられ、該フランジ７には輸送管
１の軸心を左右に横切る方向に輸送管１を振動させるこ
とができるように、振動素子台座８を介して振動素子４
を取り付けてある。そして、振動素子４を付設した輸送
管１の一方の端の近傍には、上方に向けて開口した粉粒
体受入口２が設けられ、下流側となる他端の近傍には、
下方に向けて開口した粉粒体排出口３が設けられてい
る。さらに、輸送管１の前記他端はフランジ７と共に盲
板10をもって閉塞されている。

次に、振動素子４の取付位置は、第１図に示すように
振動素子４は粉粒体受入口２を設けた輸送管１の一方の
端にあってもよく、同図中の粉粒体排出口３を設けた輸
送管１の他端にあってもよく、また、第２図に示す振動
素子中間取付型輸送管のように、輸送管１とこれに続く
輸送管１′とに設けられたフランジ7,7により挟さまれ
ている振動素子台座８′に振動素子４を取り付けてもよ
く、さらには、輸送管１の中間に別の取付台座を設け、
この取付台座に振動素子４を取り付けるようにしてもよ
い。

しかし、いずれの場合においても、ほぼ水平に横設さ
れた輸送管の軸心を通るほぼ水平な面に対してほぼ直角
な面を形成するように振動素子台座8,8′を取り付け、
この振動素子台座8,8′に、輸送管１の軸心を左右に横
切る方向に輸送管１を振動させるように振動素子４を固
定しなければならない。

本発明者が行った振動素子４の取付角度についての試
験結果は次の通りである。

粉粒体を細粒ふすまとした場合における輸送管１に与
える振動力及び輸送管の勾配とそのときの時間当たりの
流量を第１表に示す。ここで使用した輸送管１は直径11
0mm、長さ8mのステンレス製の円筒状輸送管であり、使
用した振動素子４は最低振動力30kgの振動モータであ
る。また、振動素子４の輸送管１の軸心に対する取付角
度は、第１図に示すように、振動素子４である振動モー
タの回転軸が輸送管１の軸心に対して直角になるよう
に、即ち、輸送管１の軸心を左右に横切る方向に振動を
与えることができる角度である。

第１表は、振動力が30kgである場合においても、粉粒
体の輸送が可能であることを示している。また、振動素
子４の振動力が大になるほど、そして、輸送管１の勾配
が大になるほど、粉粒体の時間当たりの輸送量が増えて
いるが、勾配が小さくても十分な輸送量であった。

従って、本発明における輸送管に設ける振動素子４
は、輸送管１に対して、その軸心を左右に横切る方向に
振動を与える振動力を発生することができるものであれ
ばよい。

さらに、予備的試験において、粉粒体を小麦粉とし、
5.2mの輸送管１を使用して該輸送管１の下流方向に上り
勾配（逆勾配）１°となるように輸送管１を吊り下げた
状態で横設し、振動力180kgの振動素子４を取付角度α
（第３図を参照）が５°となるようにフランジ７に固定
された振動素子台座に取り付けて輸送管１に振動を与え
たところ、194kg/時の流量を示した。

従って、本発明に係る振動型輸送管を吊り下げた状態
で横設したときの勾配とは、第１表に示す数値からも、
輸送管１を水平或いはほぼ水平、具体的には、１°〜７
°の下り勾配の範囲であれば十分である。即ち、ほぼ水
平とは上り勾配約１°〜下り勾配約７°の範囲をいう。

また、第２表は細粒ふすまの時間当たりの流量と輸送
管に対する振動素子の取付角度との関係を示す表であ
る。第２表から明らかなように、振動素子４の輸送管１
に対する取付角度αは、輸送管１に対して所謂“あば
れ”（輸送管の共振によって生ずる揺さぶるような激し
い運動）が生じない角度、具体例には、αが約−５°〜
約10°の範囲、言い換えるとほぼ水平にしてなる輸送管
の軸心を通るほぼ水平な面に対してほぼ直角であればよ
い。即ち、ほぼ直角とは取付角度αが約−５°〜約10°
の範囲をいう。

なお、輸送管１の軸心を含んでなるほぼ水平な面に対
する振動素子４の傾きを、第４図において、振動素子の
傾きβとして図示したが、振動素子４の取り付け に際して、若干の傾き角度βが生じても、輸送管１に対
して、所謂“あばれ”が生じることはない。

また、第３表は細粒ふすまの時間当たりの流量と輸送
管の長さとの関係を示す表である。直径110mmのステン
レス製の輸送管１を使用して、振動素子４の取付角度α
を５°とし、輸送管１の下り勾配を５°とし、180kgの
振動力を加えたところ、第３表に示すように、輸送管１
の管長が短くなるほど粉粒体の輸送量が増加するという
結果を得た。

よって、粉粒体を移送するに際しては、通常、一本で
足りるが、同一条件でも、その輸送量は、粉粒体の種類
により異なるので、特定の粉粒体に対して必要な輸送量
と必要な輸送距離とを確保するために、振動型輸送管を
必要な流量を確保できる管長としたうえで、その粉粒体
排出口３と別に準備した振動型輸送管の粉粒体受入口２
とを可撓継手でもって順次連結するようにしてもよい。
また、連結の際、それぞれの輸送管１の連結角度を変え
ることにより、粉粒体の輸送方向を変更するようにして
もよい。

さらに、振動型輸送管を吊り下げるロープ６は、繊維
製ロープ、ワオヤーロープのほか、ワイヤー、鎖等を使
用してもよく、振動型輸送管の重量を支障なく支えるこ
とができる可撓性のものであればよい。

また、振動型輸送管の材質は、輸送管１の軸心を左右
に横切る方向へ与えられる振動力に耐えられる程度のも
のであればよい。

また、振動素子４を付設しない側の輸送管１の端は必
ずしもフランジ７及び盲板10を用いて塞ぐ必要はなく、
これらに限定されるものではない。

さらに、輸送管１の断面形態は、如何なるものでもよ
いが、円形状のものが最も望ましい。

（作用） 本発明においては、吊り下げた状態でほぼ水平に横設
された輸送管に左右の振動を与えるように振動素子を輸
送管に取り付けたから、輸送管の軸心を左右に横切る方
向の振動が輸送管の内壁を介して直接粉粒体に伝えら
れ、この振動により粉粒体は狭い管内で留まることなく
激しく左右に振り動かされ、徐々に広がると共に浮き上
がった状態となる。その結果、輸送管の底面となる内壁
と浮き上がっ た状態の粉粒体との間には、粉粒体密度の極めて小さ
い、あたかも、気層のごとき薄層が発生する。これによ
り、輸送管の内壁と粉粒体との間の摩擦抵抗は小さくな
るので、粉粒体はこの粉粒体密度の極めて小さい薄層の
上を滑るように移動することができる条件が整えられ
る。さらに、振動素子（振動モータ）による振動面がほ
ぼ水平な面となるよう振動素子のモータ軸をほぼ垂直に
して、偏心重量がその水平面内で回転するように振動素
子が輸送管に固定されているので、モータの回転により
平面上全円周方向（第６図の矢印Ａ方向）に振動を与え
ることとなり、これにより粉粒体は輸送管の軸心方向に
推進される。即ち、輸送管の内壁を介して伝えられた円
運動のエネルギーは粉粒体の粒子に対して輸送管の軸心
方向に働くので、粉粒体は前記摩擦抵抗が小となった薄
層上を前進することとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

実施例1. 第１図は本発明に係る振動型輸送管の一実施例を示す
側面図であり、１は直径110mm、厚さ1mm、長さ5.2m、断
面円形状のステンレス製輸送管であり、止め金具５と吊
り下げワイヤー６によりほぼ水平に横設されている。

また、２は輸送管１の一端直近に設けた上方に開口し
た粉粒体受入口、３は輸送管１の他端直近に設けた下方
に開口した粉粒体排出口、８は輸送管１の一端に取り付
けられたフランジ７に固定した台座、４は輸送管１の軸
心を左右に横切る方向に輸送管１に振動を与えるよう
に、モータ軸（回転軸）がほぼ垂直になるように台座８
に固定した200V、４極の振動モータであり、毎分約1440
回の衝撃を管内の粉粒体に与えることができる。

なお、10は輸送管１の他端にフランジ７を介して取り
付けられた盲板である。

本実施例では、振動素子として振動モータ４を使用
し、振動モータ４を該振動モータ４によって発生する振
動面がほぼ水平面となるように（モータ軸を垂直にして
バランスウェイトが水平面上で回転するように）固定し
たので、モータ軸の回転により輸送管１の軸心を左右に
横切る方向の振動が生じると共に水平面上の全円周方向
（第６図に示す矢印Ａ方向）に対しても振動を与えるこ
ととなり、輸送管の軸心が水平になるように輸送管１を
横設しても、管内の粉粒体は輸送管１の軸心方向（長手
方向）に推進される。即ち、輸送管１の内壁を介して伝
えられる振動モータ４による円運動のエネルギーは、管
内の粉粒体粒子に対して輸送管１の長手方向へ働くの
で、粉粒体が輸送管１の底面と粉粒体との間に生じた摩
擦抵抗が小となった薄層上を移動する。

さらに、輸送管を薄肉円筒管としたことにより、輸送
管１が蛇行状に振動され、輸送管１の長手方向への分力
が発生し、この分力が管内の粉粒体に対して推力として
働くこととなる。

実施例2. 第２図は本発明に係る振動型輸送管の一実施例を示す
側面図であり、本実施例における振動型輸送管は、一端
近傍に上方に開口した粉粒体受入口２を備えた輸送管１
と一端近傍に下方に開口した粉粒体排出口３を備えた輸
送管１′とをフランジ7,7と、その間に挟んだ水平にし
てなる輸送管1,1′の軸心を通る水平な面に対して直角
な面を形成するように設けた振動素子台座８′とにより
連結したものである。そして、この振動素子台座８′に
は、振動モータ４がモータ軸を垂直に位置付けて固定さ
れている。

本実施例においても、実施例１と同様の作用効果を得
ることができる。

実施例3. 第３図は本発明に係る振動型輸送管の一実施例を示す
輸送管の部分側面図であり、本実施例における振動型輸
送管では、輸送管１の端面に対して振動素子の取付角度
αが５°になるように振動素子台座８を形成し、この振
動素子台座８に振動モータ４を固定したものである。ま
た、振動型輸送管は輸送管１の軸心が水平面に対して５
°の下り勾配となるように吊り下げロープ６にて横設さ
れている。

本実施例では、振動型輸送管を下り勾配に横設したの
で、薄層に載った状態の粉粒体に方向性が与えられ、輸
送管１内を滑るように移動する。

第４表に本実施例における振動型輸送管を使用しての
各種粉粒体の時間当たり流量を示す。第４表より、粒状
の小麦から粉状の小麦粉にいたるまで、また、見かけ比
重の小さい珪藻土から見かけ比重の大きい炭酸苦土石灰
にいたるまで、粒の大小そして見かけ比重の大小を問わ
ず粉粒体を効率よく移送できることがかわる。

実施例4. 第５図は連結した振動型輸送管の側面図であり、第６
図は第５図に示す振動型輸送管の平面図である。

本実施例における振動型輸送管は、輸送管の一端直近
に粉粒体受入口２を設け、該一端に振動素子４を取り付
け、輸送管１の他端に設けたフランジ７には輸送管同志
の共振を防ぐために振動吸収可撓継手９を介して、輸送
管１′が接続されている。また、振動吸収可撓継手９と
輸送管１′のフランジ７との間には、振動素子台座８′
が固定され、該振動素子台座８′には振動素子４′が取
り付けてある。

このように、輸送管１は、任意の数だけ連結すること
ができるので、狭い空間にあっても、粉粒体を必要な場
所まで移送することができる。

また、連結に振動吸収可撓継手９を使用することによ
り、第６図に示すように、粉粒体の輸送方向を変更する
ことができる。

（発明の効果） 以上のように本発明に係る振動型輸送管は、自由懸架
用ロープ、輸送管及び振動素子のみからなるので、極め
て簡単な構成である。

また、ほぼ水平に横設するだけで粉粒体を移送するこ
とができるので、輸送管内を粉粒体が自然落下できる勾
配に輸送管を設置する必要がなく、工場の天井の高さに
特段の配慮をする必要がないから工場設備の簡素化が可
能となる。

さらに、本発明に係る振動型輸送管は、吊り下げ用の
ロープ等にも大きな負担が掛からないので、損耗部分が
殆どなく、バネの如き折損等のごときトラブルもないた
め保守が容易である。

従って、食品、肥料、鉱物質のみならず、化学品を含
む広範な粉粒体を対象とすることができ、粉粒体工業に
資するところ大なるものがあり、産業上利用性は非常に
高いといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る振動型輸送管の一実施例を示す側
面図、第２図は本発明に係る振動型輸送管の一実施例を
示す側面図、第３図は本発明に係る振動型輸送管の一実
施例を示す輸送管の部分側面図、第４図は振動素子の傾
き角度を示す振動型輸送管の正面図、第５図は連結した
振動型輸送管の側面図、第６図は第５図に示す振動型輸
送管の平面図である。 1,1′……輸送管、２……粉粒体受入口 ３……粉粒体排出口、4,4′……振動素子（振動モー
タ） ５……止め金具、６……吊り下げロープ ７……フランジ、8,8′……振動素子台座 ９……振動素子可撓継手、10……盲板 α……振動素子の取付角度、β……振動素子の傾き角度 Ａ……モータ軸の回転方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動素子を取り付けた輸送管を吊り下げた
   状態でほぼ水平に横設し該振動素子の振動により輸送管
   を振動させて該輸送管内の粉粒体を移送する振動型輸送
   管において、振動素子を固定する台座を、ほぼ水平に横
   設された輸送管の軸心を通るほぼ水平な面に対してほぼ
   直角な面を形成するように該輸送管に取り付け、当該台
   座に当該輸送管の軸心を左右に横切る方向の振動を与え
   る振動素子を固定してなる振動型輸送管。