JPS6014732B2 - 材料運搬方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は材料を送りホツパから前記材料の処理帯城へ送
るための方法及び装置に関する。

本発明による方法及び装置はェヌＧエッチ９サンドバー
グ（ＮＨ．ＳａｎｄＧｒｇ）氏の“連続パルプ調製用装
置（Ａｐｐａｒａｎｔ聡ｆｏｒＣｏＭｎ肌ｕｓＰｕｌｐ
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）”と題する１９６２王２月ｉ
３日付カナダ国特許第６３６４？３号に記載ごれている
のと同様な分野に特に係るけれども「必ずしも同分野に
限られない。

本発明の適用が可能な他の分野は炭塵を炉へ送るなどの
分野である。上記方式の装置の多くの適用に際して望ま
しいのは、送られる材料が送り装置の作用によって非常
に高い稀固め程度に綿固められることである。

例えば「本願と同じ出願人によって本願と同じ日付で出
願され〜“加圧された容器へ繊維質材料を送 る方法（
Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｆｅｅｄｉｎｇ Ｆｉｂｒｏｕｓ
ｍａｔｅｒｉａｌｉｎｔｓ ２Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ
Ｖｅｓｓｅｌ）”と題する出願中の米国特許出願には、
繊維質材料を少くとも７２０キログラム毎立方メートル
（４５ポンド毎立方フート）の密度に縦固める工程を包
含して〜繊維質有機材料を蒸鱗釜へ送る方法が記載され
ている。この種の装置の作動にいよいよ必要な条件は、
既に高度に綿固められた状態にある材料の連続性が維持
されて、残余の材料がホツパからねじコンベアへ通され
て締固められた一団の材料へ進められるようにされるこ
とである。繊維質材料を一斉に送りかつ締固めることは
前記カナダ国特許第６３６４７３号に記載されており、
同特許の場合には先細のコンベヤねじが木材チップを先
細室へ押通して前記チップを締固めて固いプラグにし、
かつ前記チップを透浸室へ通じている比較的小さい直径
のオリフィスへ押込む。

このような構造の欠点はねじコンベアが導管の径４・部
分に送られた材料の最終稀固めが材料の平均せん断強さ
によって制限されることである。この考察はバガス、わ
らまたは類似材料の如き低強度材料を処理する時に重要
である。もしも最後に形成されたプラグの綿固め程度が
高過ぎるならば〜ねじコンベア域に於けるせん断強さの
値を越えることになり、その結果コンベヤで送られてい
る材料とコンベヤの出口端部の外側に置かれた環状層と
が分離され、従ってコンベヤは前記プラグを進めるのを
やめることになる。

反対に、たとえ硬材チップまたは類似材料の如き比較的
強い材料を操作する時でも、一団の材料の綿固めには送
り装置のねじコンベアを駆動するための比較的高いエネ
ルギー、コンベヤのねじ、同ねじの鼠受及びねじコンベ
ア部分の全構造の丈夫な構造体が必要であり、その結果
、機械の価格の見地からも保守の見地からも比較的高い
費用を要することになる。プラスチック材料の射出成形
の分野に於いてねじコンベヤをピストン送り装置と組合
わせることも、例えば、アール。

ジーＧロェス（Ｒ．ＧＲｏｅｓｓ）氏に１９７３牢２月
１１日付で認可された米国特許第３８６５５２８号から
知られている。概して普遍的な応用の見地からもこの構
造の欠点はねじコンベアが粒状のプラスチック材料を導
管へ送込み、同導管が更に粒状材料を機械の成形型へ押
込むピストンを設けられ軸線方向に偏せられた室と半径
方向に運通していることである。このような構造は送ら
れた材料がピストン室に到達する前に溶融状態にある時
にしか作動することができない。従って、この構造は送
られる物が概して全送り通路全体に亘って綾態である場
合のプラスチック材料にしか適していない。この型式の
構造は加圧された蒸機釜へ木材チップ「わら「バガスま
たは類似材料の如き有機材料を送る如き用途には全然適
していないものである。本発明は上記欠点を克服するの
が目的である。

別ちも本発明の構成はト材料を供給装置の出口から材料
処理場所へ運搬する方法であって、材料を最初にねじコ
ンベアによって運搬し且つそれにより第一の綿固め度ま
で締固め、且つ次に材料を前記ねじコンベアに同軸状に
近接する運搬部分中へ断続力によって前進させ且つこの
前進運動によって第二の高い織固め度まで綿固め、前記
運搬部分が一団の材料を形成するように締固められた材
料を材料処理場所まで供給するようにした方法において
、前記ねじコンベアと全体として同軸状に配置された環
状領域においてだけ断続力を材料に加え、前記環状領域
の外径が導管として形成された運搬部分の内径にほぼ等
しく且つ環状領域の内径が供給装置の出口から離れる方
へ向いているその端部においてねじコンベアの外径にほ
ぼ等しく、且つ前記材料をその中から前記環材領域へ供
給し且つ連続した締固められた一団の材料の形で運搬部
分で運搬することを特徴とする。従って本発明の構成に
よれば、環状領域の外径が運搬部分の内径及びねじコン
ベアの外径にほゞ等しいので、コンベヤのねじもこよっ
て供給される材料が導管内壁に広がり締固められる。

従って蒸解釜の如き加圧された容器へ繊維質有機材料、
例えば、わら、バガス等を送る技術分野に本発明を適用
する時特に非常に望ましい連続通路内を送られて装置全
体に通されるように前記一団の材料を維持するのに特に
適している。次に本発明を添付図面を参照して更に詳し
く説明する。

先ず添付図面の第１図を参照すれば、参照数字１はコン
ベヤのねじ２の一端の上方に配置されたホッパ（図示せ
ず）の底出口１を表わしており、前記ねじは同ねじの全
長に亘つて延びている普通の連続ねじ山３を有している
。第２図及び第３図から最もよく理解されるように、ね
じ２は台フレーム７に固定装着された軸受ハウジング５
，６内に装架された軸受によって支えられた軸４の一端
に固定装着されている。軸４の反対端は歯車箱８に終っ
ており、同箱の入力軸は駆動モータ１０と作動可能に組
合わされた駆動Ｖベルト９（第３図）によって駆動され
る。ねじ２の反対機は導管１２の入口部分１１（第１図
）の近くに終っており、導管で２の出口部分１３は加圧
された蒸解釜１４に終っている。

第１図から理解されることになるのは、導管１２が蒸鱗
釜１４の内部と永久運適状態に維持されることである。
このような関係に於いて‘‘永久達通”なる用語は、本
発明による装置が導管の出口部分１３をホッパから隔離
する弁または類似装置を全然構成しないことを意味して
いる。コンベヤねじ２は、車母線方向に細長い４条のリ
ブ１６を内部に設けられた管状部分１５内に回転可能に
装架されており、前記リブは常態では第１図に示されて
いるようにねじ山３の外周と滑り接触状態に維持されて
いる。

管状部分１５の外面は鱗線方向に細長い環状ピストン１
７を滑り可能に受けており、同ピストンは管状部分１５
の外面上を隣線方向に自由に往復する。ピストン１７の
端には環状リング１８が設けられて、同リングの内部が
ピストン１７の内部の隣接部分と共に中間室１９を形成
している。

この中間室はコンベヤねじ２の端と導管１２の入口部分
１１との間に配置されている。以上の説明から理解され
るべきは、一般的用語でねじコンベア装置２，３，１５
，１６がホツパ装置の出口の帯城から管状導管１２の入
口部分１１の方へ概して軸線方向に一団の材料を進める
ように配置され、前記導管の出口が処理装置と永久に蓮
通し、前記処理装置が図示実施例に於いて蒸鱗釜１４で
あることである。

第１図「第２図及び第３図から明らかに理解されるのは
、導管１２が上記コンベヤ装置と概して英樹に延びてい
ることである。以上の説明は前記コンベヤ装置の送出し
端に於ける中間室１９をも第１図を参照して示しており
、室１９もコンベヤ装置と概して共軸であり、かつコン
ベヤ装置と導管との間に配置されている。室１９は常態
ではコンベヤ装置と、かつ導管とも運通している。上記
りング１８は環状ピストン１７の蒸鍵釜１４の方へ向け
られた前面を形成している。

一般的用語では、往復ピストン装置１７，１８がねじコ
ンベヤ装置と概して共軸に往復運動可能に中間室１９に
配置された前面を有して、前記ピストン装置の前面が処
理装置の方へ向けられている。軸４、歯車箱８、駆動Ｖ
ベルト９及びモータ１０の組立体は“前記ねじコンベア
を回転するための第１駆動装置”とも称される。ここで
第２図を参照すれ‘ま、ピストン１７の外面に固定され
かつ同ピストンの各側から半径方向に水平に張出してい
るボス２０があって、各ボス２０の半径方向外方端は台
フレーム７に固定装着されたハウジング２２に滑り可能
に受けられたロッド２１の一部に固定装着されている。

各ボス２０が導管１２から出ていて、ピストン１７を往
復運動させるために導管１２の内壁に設けられた細長い
水平スロット２３内をボス２０が動く。各ロッド２１の
一端は可操継手２４によって液圧シリンダ２６のピスト
ンロッド２５と連続され、各シリンダ２６の反対端は台
フレーム７に固定されたブラケット２７に揺動可能に装
着されている。ここで第５図の略図を参照すれば、シリ
ンダ２６にはピストン２８が設けられている。シリンダ
２６の内部の一端は管路２９と蓮通し、反対端は管路３
０と薫通している。管路２９，３０の反対端は制御弁３
１の出力端へ蓮通されている。制御弁３１の反対端は管
路３２へ蓮通され、同管路は駆動分岐管路３４と蓮適し
ている。分岐管路３４は低容積高圧管路３５及び高容積
低圧管路３６に分岐されて、両管路３５及び３６は高圧
低容積ポンプ３７及び低圧高容積ポンプ３８とそれぞれ
達適している。管路３６には逆止弁３９が設けられてい
る。パイロット弁４１を設けられた送出し導管４０が管
路３６の逆止弁３９とポンプ３８との間の部分をため４
２と運速させている。パイロット弁４１は上記管３２と
運通しているパイロット管４３と作動可能に蓮通されて
いる。制御弁３１は管路３２をため４２と蓮通させるよ
うに選択的に調節可能である。各シリンダ２６及び第５
図に就いて上述されたような関連液圧装置の装置は−般
的用語で前記ピストン装置を往復動させるための第２駆
動装置と称されることもできる。本実施例の装置の以上
に説明された諸部分の作動は次の通りである。

モータ１０のスイッチ（図示せず）はポンプ３８及び３
７を駆動すると同時にモータ１０を作動させるように操
作される。

パイロット弁４１はこの時閉じられる。ポンプ３７，３
８‘こよって送出された流体は管路３２を経由して制御
弁３１へ流れかつため４２へ戻る。制御弁３１が作動し
たら、流れは管路３２から管路２９へ向けられ、他方で
管路３０‘まこの時ため４２と蓮適している。この加圧
された流体はピストン２８を右側へ駆動する。このピス
トンが第５図に示されているのとは反対の位置に到達し
てしまえば、制御弁３川ま逆転されて管路３２を管路３
０と、かつ管路２９をため４２と蓮通させる。従って「
ポンプ３７及び３８によって送出された加圧された流体
はピストン２８を第５図に見られる如く右側から左側へ
駆動する。ピストン２８及び従って中空ピストン１７の
往復動の頻度は近似的に毎秒１行程の範囲内にある。従
って、第１及び第２両駆動装置が作動させられれば「ね
じ２は回転して材料、例えばわらまたはバガスをホツパ
の出口１からコンベヤねじ２の出口端に於ける室１９へ
向けて送出す。

この材料はねじによって送られつつ同時に同ねじの作用
によって締固められかつ第１図の右方に導管母２の入口
部分１１へ更に前進するのに室１９の帯城に蓄積する。
この材料は遂には導管１２の全断面に詰まり、かつ中空
ピストン１７の往復動によって更に進められて、同ピス
トンの端リング１８が蓄積された一団の材料を蒸解釜１
４の方へ藤線方向に押す。ピストンの前進作用と共に導
管１２の内壁に於ける摩擦は材料を更に締固めて遂には
プラグを形成するが同プラグの密度は材料がコンベヤ装
置を去って進入する室１９に於ける密度と較べてかなり
増される。従って、理解されるべきは縦固められた一団
の材料が専ら往復動中空ピストン１７の作用によって進
められて導管１２へ通され、その間コンベヤねじ２が中
空ピストンによって締固められるべき材料を更に送出し
続けることである。往復勤ピストンの作用は第６図に略
図で示されており、同図に於いて帯城Ａは予め締固めら
れた状態にあって、（第６図には示されていない）ねじ
コンベヤの作用の故に右方に導管１２へ前進している繊
維質材料を示している。

往復動ピストン１７は材料を導管奪２の帯城Ｂに於いて
達成されて７２０キログラム毎立方メートル（４５ポン
ド毎立方フート）を越える比較的高い締固め程度に更に
稀固める。ピストン１７の前面が環状である故に、かつ
材料が導管１２を通って前進する故に、緒固められた一
団の材料内の応力線は図示の如く円弧形になり従って、
この強さは同プラグが装置内のブローバック（ｂｌｏｗ
−舷ｃｋ）を有効に防ぐことができる観点から有利であ
る。理解されるべきは、一般的用語でコンベヤねじ２の
作用による前記一団の材料の締固め程度が“第１縦固め
程度”と称されても構わないことである。

一般的用語で、一団の送られる材料は前記第１帯城の下
流へ鞠線方向に距てられた第２帯城（入口部分１１）へ
送出されると言われても構わない。更にまた「一般的用
語で、送られた一団の材料のうち第２帯城、即ち入口部
分１１５こ置かれた部分は（中空ピストンによって発生
させられた）断続力を受けさせられ、かつ更に前記一団
の材料を第１帯城から（即ち室１９から）ねじコンベヤ
装置の中心線と概して共軸な方向に進めるように向けら
れる。（‘‘第２帯城”とも称される）入口部分１１の
下流に置かれた一団の材料がピストンＩＴにより圧縮さ
れて前進するので導管１２の内壁の摩擦が増加し「例え
ば第４図の装置によって摩擦を調節できる。

従って、導管１２を通って前進する一団の材料は、専ら
ねじコンベヤの作用によって締団められる第１綿固め程
度を上廻る第２綿固め程度にピストン１７の作用によっ
て締固められる。理解されるべきは、第２締固め程度が
室１９へ送出される材料を送りかつ締固めるのに必要な
応力のほかに応力をコンベヤねじ２に全然受けさせない
ことである。従って、ねじコンベアの組立体全体が不必
要に丈夫にされなければならないことはない。更にまた
、ねじコソペァの機構は作動中過度に摩耗されることが
ない。次に導管１２の第１図に示されている如き右側を
参照し、かつ第４図をも参照すれば、導管１２内の減速
摩擦力は次に詳しく説明される如く、次の実施例の装置
によって選択的に調節されることができる。

第１図及び第４図に示されているように、導管１２には
軸線方向に細長い４条のスロット４４が設けられて、各
前記スロットは環状リング４７内を滑る台４６に装着さ
れた概して局平な羽根部材４５を滑合状態に受けている
。

各羽根部材４５は止ねじ４８と作動可能に組合わされて
いる。従って、止ねじ４８が操作されれば、関連羽根部
材４５の導管へ貫入する深さが制御される。羽根部材４
５が深く貫入すればするほど減速摩擦力は益益大きくな
り、従って、羽根部材は材料の第２締固め程度を選択的
に制御することができる。結局、導管１２内の材料の締
固め程度はかなりな密度値に達する。

例えば、発見されたのは、わらまたはバガスを送る際に
、羽根部材４５のあたりの密度が遂には約７２０キログ
ラム毎立方メートル（４５ポンド毎立方フート）の値に
達することである。このような密度は、蓄積された材料
の背圧が送られる材料の繊維の強さを上廻ることになる
から、コンベヤねじの作用のみによっては得られること
ができなかった。第１図と併せて、かつ導管１２内に“
プラグ”を形成するように材料が上記の如く締固められ
ることと併せて、ここで第５図を参照すれ‘よ、理解さ
れることになるのは、中空ピストン１７のリング１８が
克服しなければならない圧力が次第に高くなることであ
る。

この圧力が高くなれば管路３２の中の圧力も高くなる。
遂には、管路３２の中の高くなった圧力は逆止弁３９を
強いて閉じる。同時にこの圧力はパイロット管路４３を
経由してパイロット弁４１へ伝達されて、同弁が高容積
低圧ポンプ３８‘こよって駆動される液体をため４２へ
向けるように管路４０を開く。この瞬間に、各シリンダ
のピストン２８を操作するのは低容積高圧ポンプのみで
ある。本技術分野に精通する人々は本発明の上記以外の
様々な改変に容易に想到するであろう。

例えば、摩擦を増す羽根部材４５は必らずしも調節可能
にされる必要がない。事実、判明しているのは、ある種
の用途では導管１２の内壁の摩擦のみが締固めに必要な
十分な減速する力を与えるから羽根部村が導管内に不必
要なことである。羽根部材４５の代りとして容易に想到
されるのは、明らかに摩擦抵抗の程度が材料の締固め程
度が増すに従って増すから、常に導管１２を長くするこ
とである。更にまた、往復動ピストンの駆動装置の構造
は以上に説明された実施例と違っても構わない。

ねじコンベヤ装置の大きさは同装置によって送られる材
料に応じて変えられても構わない。

【図面の簡単な説明】

第１図は加圧された容器へ材料を供給するための装置に
適用された本発明の実施例の部分断面図、第２図は第１
図の実施例の装置の同図に示されている以外の諸要素を
も示す平面図、第３図は第２図の装置の側面図、第４図
は第１図に示されている装置と組合わされた導管の細部
Ｗの詳細断面図、第５図は本発明の締固めピストンに対
する駆動装置の好適実施例を略図で示す液圧回路図、そ
して第６図は往復動ピストンの作用を示す略図である。 １……「送りホツパ出口」または「ホツパの出口ハ２，
３，１５，ＩＳ……「ねじコンベヤ装置」、 ４，８，
９，ＩＱ・・・・・・「第１駆動装置」、 １１・…・
・「第２帯城」または導管の「入口ハ １２…・・・ｒ
導管」、または「管状導管」、 １４…・・・「処理帯
城」または「処理袋層ハ １７・・・…「往復動ピスト
ン袋暦ハ １９……「第１帯域」または「中間室ハ ２
６，３１，３７，３８，３９，４１，４２……「第２駆
動装置山Ｊ角復ｒ２′ び（鶴ｒ２〆 Ｊヌ９ぞ シ掠奪ｒ３〃 湯を夕 〆ｇぞ〆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 材料を供給装置の出口から材料処理場所へ運搬する
   方法であって、材料を最初にねじコンベアによって運搬
   し且つそれにより第１の締固め度まで締固め、且つ次に
   材料を前記ねじコンベアに同軸状に近接する運搬部分中
   へ断続力によって前進させ且つこの前進運動によって第
   二の高い締固め度まで締固め、前記運搬部分が一団の材
   料を形成するように締固められた材料を材料処理場所ま
   で供給するようにした方法において、前記ねじコンベア
   と全体として同軸状に配置された環状領域においてだけ
   断続力を材料に加え、前記環状領域の外径が導管として
   形成された運搬部分の内径にほぼ等しく且つ環状領域の
   内径が供給装置の出口から離れる方へ向いているその端
   部においてねじコンベアの外径にほぼ等しく、且つ前記
   材料をその中から前記環状領域へ供給し且つ連続した締
   固められた一団の材料の形で運搬部分で運搬することを
   特徴とする材料運搬方法。 ２ 特許請求の範囲第１項の材料運搬方法であって、材
   料が所定の繊維せん断限界の繊維からなる方法において
   、前記第一の締固め度の最大値が材料の繊維せん断限界
   より低いように選ばれ且つ締固め度が０．７２ｇ／ｃｍ
   ＾３を越えるように第二の締固め度が選ばれることを特
   徴とする材料運搬方法。 ３ 材料を締固めながら供給装置の出口から材料処理場
   所まで運搬する装置であって、供給装置による供給を受
   ける一端を有するねじコンベアと、ねじコンベアの他端
   に同軸状に隣接する運搬部分と、前記ねじコンベアと同
   軸状の運搬部分及びねじコンベアの前記他端の間に配置
   されて運搬部分中へ移動されるようになっている圧力ピ
   ストンとを有する装置において、圧力ピストン１７が環
   状滑動表面１８を設けており、その内径がねじコンベア
   ３の前記他端においてねじコンベア３の外径とほぼ等し
   く、且つ前記環状滑動表面の外径が管状導管１２として
   形成された運搬部分の内径とほぼ等しいことを特徴とす
   る材料運搬装置。 ４ 特許請求の範囲第３項の材料運搬装置において圧力
   ピストンがねじコンベア３の少なくとも一部分を取囲む
   環状ピストン１７であることを特徴とする材料運搬装置
   。