JPH10218380A - 粉粒体の投下装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で、作業者がシュートすなわち排出
パイプを移動操作する必要がなく、特に微細な粉粒体に
適用した場合にも、確実に発塵を防止できる、粉粒体の
投下装置を提供する。 【解決手段】上下方向に移動可能に取り付けられ、投下
される粉粒体が通過する筒状のシュート１と、前記シュ
ート内の開口下部に該開口を閉塞可能に取り付けられた
スクリュー式の粉粒体押出機２と、前記押出機を回転駆
動する駆動源３と、一端が前記シュートの頂部に取り付
けられ、滑車１１ａ，１１ｂを介して他端が巻き上げ装
置８に取り付けられたワイヤ１０と、押出機が粉粒体か
ら受ける推力の値の変化量を検出するロードセル１６と
を具備し、ロードセルの検出値に基づいて巻き上げ装置
を駆動するようにした粉粒体の投下装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント、鉱石、
石炭灰、洗剤、油粕等の粉粒体の投下装置に係り、特に
微細な粉粒体をトラックや貨車等に荷積みする際にも好
適に使用され得る粉粒体の投下装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粉粒体の投下装置は、粉粒体を
トラック等に積み込むために用いられ、筒状のシュート
をトラック等の荷積部に配置し、コンベアから搬送され
てきた粉粒体を、前記シュート内を通してトラック上に
落下させるようになっている。この装置では、所定時間
経過すると、投下された粉粒体により蓄積物（落山）が
形成され、シュートの先端部はこの蓄積物の中に埋ま
る。このため、シュートは、落山の高さに応じて順次引
き上げられる構造になっている。

【０００３】従来、シュートの引き上げ操作は、作業者
が目視によって判断して行っていたため、シュート下部
と落山との間に隙間を生じることがあり、落下する粉粒
体により発塵が起こり、粉粒体の損失を招くのみなら
ず、作業場の粉塵汚染の問題を生じることがしばしばあ
った。

【０００４】この問題を解消するため、シュートの下部
に防塵シートを設ける提案（実開昭56-84510号公報、実
開昭57-96107号公報等）やシュート下部に多重の区切り
を設けたフード部を設置する提案（実開昭58-7711 号公
報）がなされている。しかしながら、これらの方式のも
のでは、シュートを上下に移動させるための装置がな
く、また作業中のトラックの移動や横風等の作用により
防塵シートやフード部がめくり上がり、粉塵防止効果を
発揮できなくなる欠点を有していた。

【０００５】また、この問題を解決するために、特公平
8-11628 号公報や特公昭59-34610号公報が提案されてい
る。しかし、これらの方法を特に微細な粉粒体に適用し
た場合、以下のような問題が生じる。微細な粉粒体は一
般に流動性が良く、粉粒体が移動する自由度が大きいた
め、強制排出された粉粒体で形成される落山（ストッ
ク）の高さが小さく、幅が広がる傾向が大きくなる。こ
の時、落山中に微細な粉粒体を排出する際に発生する推
力自体も小さくなる。このため、検出感度が低いと、適
正な巻き上げ操作が行われず、その作業性が低下すると
ともに、逆に検出感度を上げると、不用意に巻き上げ操
作が行われて、作業場の粉塵汚染が生じるおそれがあ
る。

【０００６】例えば、特公平8-11628 号公報では、シュ
ートの下先端部が落山の中に常に一定状態で埋没するよ
うに重量が設定されたバランスウエイト（重量バランサ
ー）を具備して、シュート下部と落山との間に隙間を生
じない状態でシュートから粉粒体を投下できるようにし
た粉粒体の投下装置が開示されている。この投下装置で
は、シュート下先端部が蓄積物（落山）の中に常に埋没
しているのでシュート外部への発塵防止効果があり、バ
ランスウエイトの作用により蓄積物の高さに応じてシュ
ート自体が上下方向に移動可能である。しかし、粉粒体
の種類やサイズが異なると、それにともなって発生する
推力の程度や差異を考慮してバランスウエイトの重量を
設定する必要がある。粉粒体がとりわけ微細のもの、例
えばセメント、洗剤、石炭灰のような場合には、上述の
ように投下作業にともなって発生する推力が小さく、こ
の微小の推力をバランスウエイトで調節することは極め
て困難でかつ繁雑となる。また、バランスウエイトを構
成するワイヤーロープや滑車の摩擦抵抗のためバランス
ウエイトの重量と同調しなくなる。このことから、特公
平8-11628 号公報では、粉塵の発生を防止するために、
シュート下部が落山中に深く埋没する状態となるように
バランスウエイトを設定しなければならない。しかし、
この状態で運転を継続すればローダーが落山に埋没して
巻取が不可能となってオーバーロードになり、駆動モー
ターの故障を誘発する要因となり、投下装置の正常な稼
働を阻害することになりかねない。

【０００７】次に、特公昭59-34610号公報では、粒状固
体物質の荷卸し装置が提案されており、該装置は排出パ
イプの出口端部の材料圧を検知するための感圧手段を配
置し、材料圧に応じて駆動モーターを制御して、排出パ
イプの出口端部を上昇または下降させるようにしてい
る。感圧方法として、強制排出装置のモーターの負荷に
よりシュート内に充填された材料を排出する際の抵抗の
絶対値を検知し、これを電気信号へ変換し、この値に基
づいてシュートを引き上げるものと、強制排出装置の下
端部の壁の中に載置されたダイヤフラムとこのダイヤフ
ラムの外側に配置されたマイクロスイッチからなる装置
により、シュート内に充填された材料の重量や押出し圧
力によって発生する圧力の絶対値を検知し、この変化量
に相当する電気信号でシュートを引き上げるものとが示
されている。

【０００８】特公昭59-34610号公報記載の装置を、推力
の小さい微細な粉粒体に適用するためには、その感度を
高める必要がある。そして、例えば微細な粉粒体の中に
粗大粒体が混在していると、シュート内面と押出しスク
リュー羽根との間に粗大粒体が何らかの原因でひっ掛か
ると、それを敏感に関知し、その結果モーター負荷が増
加し、感知すべき設定値を越え、シュートが引き上げら
れ、落山とシュート出口との間に間隙を生じ、発塵を招
くおそれがある。他方、感度を従前どおりとすれば、所
望時にもシュートが上昇せず、作業性の低下、装置の故
障などの問題を生じる。

【０００９】感圧手段がダイヤフラムとマイクロスイッ
チの組合わせの場合も、感度を高めれば、誤動作（発
塵）の恐れが生じ、感度を通常通りに設定すれば、作業
性の低下、装置の故障などの問題を生じる。また、粉体
の付着により感度が阻害されるおそれがある。したがっ
て、いずれの装置も、微細な粉粒体に適用するには問題
がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、簡
単な構造で、作業者がシュートすなわち排出パイプを移
動操作する必要がなく、特に微細な粉粒体に適用した場
合にも、確実に発塵を防止できる、粉粒体の投下装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上下方向に移
動可能に取り付けられ、投下される粉粒体が通過する筒
状のシュートと、前記シュート内の開口下部に該開口を
閉塞可能に取り付けられたスクリュー式の粉粒体押出機
と、前記押出機を回転駆動する駆動源と、一端が前記シ
ュートの頂部に取り付けられ、滑車を介して他端が巻き
上げ装置に取り付けられたワイヤと、押出機が粉粒体か
ら受ける推力の値の変化量を検出する検出器とを具備
し、この検出値に基づいて巻き上げ装置を駆動するよう
にした粉粒体の投下装置である。

【００１２】この投下装置は、いかなる大きさの粉粒体
にも適用できるが、とりわけ流動性指数が６０以上の微
細な粉粒体の場合に顕著な効果を奏する。本発明の粉粒
体の投下装置は、筒状のシュート上部から投入される粉
粒体が該シュート内部を通過し、このシュート内に取り
付けられ、回転駆動するスクリュー式の押出機により前
記シュート下部に押し出される。シュートの下部先端は
シュート、押出機および駆動部等の自重量により、既に
投下され堆積している粉粒体（落山）内に埋没してい
る。この状態で粉粒体を投入すると、シュート下部出口
にシュート内面を覆うスクリュー式の押出機を設けてい
るから、シュート内を落下する粉粒体による発塵はシュ
ート内部だけにとどめることができ、作業場の粉塵によ
る汚染の問題を解消できる。また本発明の装置では、粉
粒体を押し出す際、スクリュー式の押出機で供給される
粉粒体と落山中の粉粒体との間で推力（粉粒体による押
出機を押し上げる力）が発生するため、押出機が粉粒体
から受ける推力を検出器（ロードセル）により検知し、
電気信号に変換し、巻き上げ装置に伝え、この値の変化
に応じて巻き上げ装置が作動して、シュート本体が上昇
し、シュート下部が常に落山中に埋没された状態を維持
する。すなわち、シュート下部の埋没量が増え、推力が
大きくなり所定値に達すると、巻き上げ装置が作動して
シュートを引き上げ、それにともないシュート下部の埋
没量が減少し、推力も低下するため所定値に達すると、
巻き上げ装置が作動を停止する。この状態で粉粒体が継
続して投下されると、推力の増大→巻き上げ装置の作動
→シュートの引き上げ→推力の低減→巻き上げ装置の停
止、の動作を繰り返す。

【００１３】このように、本発明の装置では、シュート
の移動操作を作業者が別途に行う必要がない。また、押
出し機が受ける推力を直接測定するため、粉粒体の種類
やサイズに応じて発生するいかなる推力にも適応でき、
シュート下部と落山との間に隙間を生じることがなく、
これにより発塵を確実に防止できる。さらに本発明の装
置では、粉粒体を一定量供給後に、供給場所を移動する
場合、押出機の作業を停止すれば、押出機のスクリュー
がシュートの開口下部の蓋の働きをするため、シュート
内の粉粒体が漏れることがなく、粉塵が発生しない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の粉
粒体の投下装置を説明する。本発明の粉粒体の投下装置
は、図１に示すように、筒状のシュート１の下部にスク
リュー式の粉粒体押出機２とこの押出機２を回転駆動す
る駆動モーター３とを内蔵している。前記シュート１
は、上部にある第一の筒部１ａ、それに続く第二の筒部
１ｂ、第三の筒部１ｃ、および下端にある第四の筒部１
ｄを連通接続して構成されている。第一の筒部１ａは、
開口上部を粉粒体搬送用コンベア（図示せず）の出口に
対向して配置されている。第二の筒部１ｂは伸縮可能な
ジャバラ状に形成されている。第三の筒部１ｃは、内筒
４と外筒５との二重ケーシング状をなし、内筒４と外筒
５の間隙に粉粒体の通路を形成するとともに、内筒内
に、前記駆動モーター３を内蔵している。なお、図中６
は、内筒４と外筒５とを貫通する空気抜き穴である。第
四の筒部１ｄは、駆動モーター３に軸３ａを介して接続
された前記スクリュー式の押出機２を内蔵している。こ
の押出機２は、スクリューの羽根が第四の筒部１ｄの内
壁にほぼ接するように取り付けられている。さらに、第
四の筒部１ｄの外周には、必要に応じて、シュートの回
転防止のためフィンを取り付けてもよい。

【００１５】そして、前記筒状のシュート１は下部枠体
１５に上下に揺動可能に取り付けられている。すなわ
ち、粉粒体投下装置の上部には架台７が設けられ、ここ
に巻取モータ８、巻取ドラム９及び滑車１１ａが設けら
れている。架台７の一側面上部には上部枠体１３が固定
され、一側面下部にはピローユニット１４を介して下部
枠体１５が揺動可能に接続されている。下部枠体１５に
は滑車１１ｂが設けられている。前記巻取ドラム９には
ワイヤー１０が張設され、ワイヤー１０の先端は滑車１
１ａ，１１ｂ及び第二の筒部１ｂ内のワイヤ接続プレー
ト（ワイヤーガイド）１２を介して内筒４の上端部に結
び付けられている。一方、上部枠体１３と下部枠体１５
との間にはロードセル１６が装着されている。このロー
ドセル１６は、該押出機２で供給される粉粒体と既に堆
積した落山の粉粒体との間で発生する（押出機の自重）
＋（シュート内材料の重量）−（押出機が粉粒体から受
ける推力）の値の変化量を感知するもので、このロード
セル１６からの電気信号は所定の制御回路に入り、制御
回路から巻き取りモータ８にワイヤ巻取信号を出力する
ようになっている。

【００１６】この投下装置では、駆動モーター３を駆動
しながら、シュート１から粉粒体を投下することによ
り、スクリュー式押出し機２の作用により粉粒体が押出
され、落山が形成される。また、巻取モータ８を駆動し
て、巻取ドラム９のワイヤー１０が巻き取りまたは巻き
戻し、ワイヤ１０に結ばれた内筒４（及び外筒５）を上
昇しまたは下降させて、落山とシュート下端との間隔を
調節する。ロードセル１６は、押出し機から受ける推
力、正確には、（押出機の自重）＋（シュート内材料の
重量）−（押出機が粉粒体から受ける推力）の値の変化
を検知し、この検知に応じて伝達される信号を電気信号
に変換し、この値が所定値になると巻き取りモータのス
イッチが入り、シュート１を巻き上げ作動して、それに
ともないシュート１の第三の筒部１ｃおよび第四の筒部
１ｄが落山中から引き上げられ、ロードセル１６により
検知される値が低下してくる。そして、所定値になると
巻取モータ８の作動が停止する。あるいは、前記所定値
になると巻取モーターのスイッチが入り、所定時間シュ
ート１を巻き上げ作動する方式を採用してもよい。この
ようにして、この落山とシュート１との位置関係をロー
ドセル１６からの検知信号に基づいて制御する。

【００１７】このような構成のために、本発明の粉粒体
の投下装置では、シュート１下端部がほぼ一定の割合で
落山の粉粒体中に埋没させた状態を維持させながら、粉
塵をシュート１の外部に漏らすことなく、粉粒体を投下
させることが可能である。

【００１８】本発明の投下装置は、あらゆる粒子サイズ
の粉粒状物質を投下する場合にも利用できるが、とりわ
けその推力が小さい微細な粉粒体に適用すると、従来の
投下装置では不可能あるいは困難であった粉塵漏出防止
効果が確実に奏せられる。このような微細な粉粒体とし
ては、平均粒径では概ね数ｍｍ程度以下のものが対象と
なり、セメント、石炭灰、ケイソウ土、酸化チタン、洗
剤、デンプン、小麦粉等を例示できる。また、本発明の
投下装置はＣａｒｒ法による粉粒体の流動性指数が６０
以上のもの、例えばアセテートフレークス粗粉（平均粒
径（以下、ＡＤ）：１ｍｍ、流動性指数（以下、Ｆ
Ａ）：６３）、ジルコンサンド（６０〜１５０メッシ
ュ、水分：０％、ＦＡ：９０）、カーボンブラック（Ａ
Ｄ：２９０μｍのときＦＡ：６８、ＡＤ：５２０μｍの
ときＦＡ：７６、ＡＤ：７００μｍのときＦＡ：８
０）、デンプン（ＡＤ：３６μｍ、水分：９．５％、Ｆ
Ａ：６２）、ポリプロピレン（ＡＤ：２４０μｍのとき
ＦＡ：９２、ＡＤ：５９０μｍのときＦＡ：８３）、ポ
リビニルアルコール（ＡＤ：３００μｍのときＦＡ：６
１、ＡＤ：６００μｍのときＦＡ：７５）、ＡＢＳ樹脂
（ＡＤ：１４０μｍ、ＦＡ：７３）、ポリエチレンペレ
ット（ＡＤ：４ｍｍのときＦＡ：８６．５）等に対して
も好適に使用できる。ここで、Ｃａｒｒ法による粉粒体
の流動性指数とは、例えば文献名（粉体工学会編、「粉
体工学便覧」、第１５０〜１５３頁（特に第１５１頁の
表６．３）、１９９０年７月３０日、日刊工業新聞社発
行）に記載のように対象粉粒体の安息角、圧縮度、スパ
チュラ角、凝集度または均一度の各測定値に対応する指
数の値の合計値である。

【００１９】

【発明の効果】本発明の粉粒体の投下装置は、シュート
出口にシュート内面を覆うスクリュー式の押出機を設け
ているため、既に堆積されている粉粒体の落山の中にシ
ュート先端部を埋没させた状態にしておくことにより、
落下する粉粒体による発塵をシュート内部のみにとどめ
ることができ、粉粒体の損失、作業場の粉塵汚染の問題
を解消できる。

【００２０】また、スクリュー式の押出機によって供給
される粉粒体の押し出し動作によって推力が働くと、押
出し装置が粉粒体から受ける推力の値を検知し、その変
化量に応じてシュートを引き下げ、引き上げる。本発明
で測定する推力は、突然に増減することがないため、粉
粒体が微細で推力が微小の場合にも適切に対処でき、発
塵防止効果を確実に発揮できる。

【００２１】また、本発明の装置では、推力の検知がワ
イヤーロープや滑車の摩擦抵抗をも含めた装置移動時の
全体重量として測定されるため、バランスウエイト方式
の場合にみられる、装置とバランスウエイトの重量との
非同調といった問題点も解決できる。

【００２２】そして、シュートの上下方向の移動は、推
力感知手段およびシュート巻き上げ手段を自動制御する
ことによって行われるので、作業者が別途に操作する必
要がない。また、本発明の投下装置は構造が簡便であ
る。さらに、押出機のスクリューがシュートの蓋をする
構造であるため、粉粒体の投下を開始する場合、また粉
粒体の供給場所を移動する場合には押出機の作動を停止
すれば、シュート内の粉粒体が漏れることなく、発塵も
生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投下装置の一実施態様を示す全体図。

【符号の説明】

１…シュート、 １ａ…第一の筒部、 １ｂ…第二の筒部、 １ｃ…第三の筒部、 １ｄ…第四の筒部、 ２…スクリュー式押出機、 ３…駆動モーター、 ４…内筒、 ５…外筒、 ６…空気抜き穴、 ７…架台、 ８…巻取モータ、 ９…巻取ドラム、 １０…ワイヤー、 １１…滑車、 １２…ワイヤ接続プレート、 １３…上部枠体、 １４…ピローユニット、 １５…下部枠体、 １６…ロードセル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に移動可能に取り付けられ、投
   下される粉粒体が通過する筒状のシュートと、前記シュ
   ート内の開口下部に該開口を閉塞可能に取り付けられた
   スクリュー式の粉粒体押出機と、前記押出機を回転駆動
   する駆動源と、一端が前記シュートの頂部に取り付けら
   れ、滑車を介して他端が巻き上げ装置に取り付けられた
   ワイヤと、押出機が粉粒体から受ける推力の値の変化量
   を検出する検出器とを具備し、この検出値に基づいて巻
   き上げ装置を駆動するようにした粉粒体の投下装置。
2. 【請求項２】 粉粒体は、流動性指数が６０以上の微細
   な粉粒体である請求項１に記載の粉粒体の投下装置。