JPS62500377A

JPS62500377A - スクリュ−粉末フィ−ダ

Info

Publication number: JPS62500377A
Application number: JP60504514A
Authority: JP
Inventors: ステイーン，ウイリアム・マクスウエル; ヴエーラシンフ，ヴイジター・マイトリー
Original assignee: クゥオンタム・レ−ザ−（ユ−・ケイ）・リミテッド
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-02-19
Also published as: GB8425716D0; GB2175269A; US4726715A; GB8613602D0; WO1986002337A1; DE3590508T1

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】スクリュー粉末フィーダこの発明は、低質量送り速度での不規則なかつ規則的な形の粉末材料の均一な送りに関するものである。

固体粉末材料が均一な送り速度で送られなければならない場合が多い。これらは、薬および金属溶射から石炭燃焼ボイラーおよび大量食品加工に及ぶ。結果として、多数の粉末フィーダ、たとえば振動フィーダ、逆せきおよびベルトフィーダ、ロータリーディスクフィーダおよびスクリューフィーダが、様々な原理に基づいて利用可能である。

これらのフィーダのほとんどすべては、特に不規則なかつ／または非常に細かい粉末が送られなければならないとき、粉末の「ブリッジング」に関する問題を有する。スクリューフィーダは、さらにスクリューの「目づまり」という問題を受け、それによって粉末材料は、送られるというよりむしろスクリューで回転する。

すべてのフィーダは、質量流の成る形のスラッピングを受ける。いくつかの方法、たとえば粉末が吹込まれるレーザクラッド法では、このスラッピングは、非常に重要である。

極めて低い送り速度で均一な粉末流動を提供することはは特に困難である。というのは送り機構がどのようなものであろうと、周期的な影響を除去するための高回転／振動速度という付加的な要求と結びつけて考えると、小さいアパーチャが低い送り速度を達成し、かつ臨界アパーチャが粉末の「アーチング」を妨ぐための矛盾する要求がある。

この発明の１つの目的は、スクリューの「目づまり」およびスクリューの近くでの「ブリッジング」を避けるまたは少なくとも減じるスクリュー粉末フィーダを提供することである。スクリューは、そのとき度で回転されてもよく、それはまた観測可能なスラッピングの影響を減じる。

この発明の他の目的は、既存のフィーダで可能であるより低い送り速度で、均一な粉末流動が可能なフィーダを提供することである。

この発明のさらに他の目的は、スクリュー粉末フィーダのコストを減じることである。

この発明の１つの局面に従って、スクリュー粉末フィー１つの特定の実施例では、スクリューは、らせん状のねじ山の前縁または′切断スリ　に沿ってリッジを有するドリルビットを備え、そのリッジは、通常、ビットがドリルで用いられるとき結合に対して隙間を０洪することによって、削り屑を除去するのに役立つ。

トリルビ・ソトは、安価であり、かつ広く利用可能であり、それによって実質的にスクリューフィーダのコストを減じる。さらに、ドリルビット上の溝の長いピッチが、螺旋軸に平行して「ボンピング」速度を増加させ、したがって必要な送りの方向に溝に沿って余分の運動量を粉末粒子に与える。粉末を切り離しかつそれを溝へ変位することによって粉末の送りを助ける外部に突出するりッジは、重力流れのためにフィーダの「アパーチャ」を効果的に増加させる。

フライスを備える。

スクリューの短い長さ上のりッジ付ねじ山またはフィン付ねじ山が、代わりに、粉末を溝またはいくつかの溝へ変位するのを助けるために用いられてもよい。

フィーダは、この発明の他の局面に従って、重力送りホッパを含んでもよく、重力下で滑らかに流れない粉末の送りは、スクリューの周辺でガスを粉末へ放出することによって助けられ、ガスの量は、ホッパのアウトレットアパーチャで粉末の静的アーチングを破壊するのにまさに十分である。結果として生じる動的アーチの凹みは、ロークリスクリュー上に均一な重力流れを生じさせ、そのロークリスクリューが、それから粉末を放出線へ運搬“する。

ガスは、好ましくはスクリューの長手方向ボアへ導入され、かつスクリューの予め定められた扇形部分に位置決めされかつボアと連通ずる細かい穴を介してねじの表面で周期的に出、ガスは穴が上澄向いているときのみ放出される。

この発明のさらに他の局面に従って、粉末は、予め定められた圧力下でスクリューに送られ、かつスクリューによってチャンバへ放出され、チャンバの圧力は、かけられた圧力に対して代えられ、与えられたスクリューの速度について送り速度を制御する。この態様では、極めて低い送り速度は、なお等流を維持している間に達成されることができる。

かけられた圧力は、好ましくは、重力送りホッパでガス圧力を制御することによって制御される。比較的低いホッパの圧力は、粉末粒子とスクリューの表面との間の摩擦を減じることによって、かつ／またはホッパへのガスの逆方向の流れを減じることによって「滑り」を増加させる。

スクリューによって放出される粉末は、好ましくは、ガス流によってチャンバで集められ、粉末は、ガス流に飛沫同伴される前に、チャンバの空力的に安定したゾーンへ放出される。チャンバの上流に配設される圧力を等化する分岐線に位置決めされる弁を介してホッパに加圧するために、同じガス供給が用いられてもよい。

例としてのみ、この発明の実施例は、添付の図面で図解される。

第１図は、この発明を具体化するスクリュー粉末フィーダの一般配置図である。

第２図は、第１図のフィーダで用いるためのスクリューの一形式を図解する。

第３図は、１つの代わりのスクリューの部分を図解する。

図面を参照すると、重力送りホッパ１０は、特定のレイキの切断ヘリを提供するために１８００だけ角度で間隔が８を有する焼入鋼ドリルビットを備えるスクリュー１２に粉末１１を送る。しかしながら、この場合、その円錐点は、不静底でありかつ除去されることができた。螺旋ねじ２７の前縁または゛切断′へりのまわりの連続リッジ３０は、ねじが回転されるとき粉末を切り離し、かつそれによって粉末をねじ山へ変位する。この作用は、粉末の重力流れのためにアパーチャを効果的に増加させる。それはまた、ねじ山で粉末の結合または圧縮を避ける際に役立ち、かつフィーダの耐久性を改良する。第３図に示される１つの代わりの配置では、リッジ３０の代わりに、ねじ２７から突出するフィン３１が用いられる。

スクリュー上２は、ホッパの床のちょうど上で間隔をあけられ、かつ対向側壁１３．１４の整列された開口３２゜３３を介して延びる。２つのらせん状の満２８は、゛ピックアップ′点の数を、１つの溝のみ有する従来のスクリューフィーダでのそのような点の数と比較して増加させる。

スクリューの一方の端部は、ホッパの外側の軸受ハウジング１５に位置決めされる軸受３８に回転自在に取付けられ、かつ変速モータ１６によって駆動される。

０リング１７は、側壁１３の開口３２に気密シールを提供する。側壁１３゜１４は、特許の熱可塑性樹脂材料から形成され、そのため、使用において、粉末１１の粉体は、開口３２のまわりの樹脂に埋込まれ、０リング１７によって提供されるシールを補強する連続シールを提供する。

スクリューの放出端部は、側壁１４のアウトレット開口３３に位置決めされるブシュ３５内で回転し、かつ放出通路１９を有する密閉ガスチャンバ１８へ突出する。ガスケット２０は、チャンバ１８とホッパ１０との間のジヨイントを密封する。

スクリュー上２によってチャンバ１８へ放出される粉末は、送り出し線２１を介してチャンバに送り出されるアルゴンガスの流れによって集められる。粉末の計器で７Ｉ１１定された量は、送り出し線２１のアウトレット上の非乱流領域でチャンバ１８へ放出され、かつそれから、それがチャンバのベースの方へ減少するにつれてガス流へ飛沫同伴される。

低等流速度（たとえば３００メツシユサイズのステンレス鋼では０．０２０ｇ／ｓ）は、ホッパ１０の内部のガス圧力をチャンバ１８のガス圧力に対して適当に釣り合わせることによって達成される。これは、チャンバ１８の上流のＴｍ、手２４で送り出し線２１から分岐する圧力を等化する線２３で接続されるニードル弁または圧力調整機２２を介して、ホッパに加圧することによって達成される。

粉末流はまた、スクリュー回転速度を変えることによって、運搬ガス流とは無関係に制御される。

上の設計では、粉末は、最初、重力によってスクリュー溝上に送られる。これは、通常、重力下で滑らかに流れない細かい凝集粉末（たとえば１０μｍ）の均一な送りを排除する。しかしながら、そのような粉末の送りは、ガス、好ましくはアルゴンのような覆い囲むガスを、回転スクリュー１２の切削溝２８間のねじ山２７に位置決めされる小さい穴２６（第２図）を介して吹込むことによって可能になる。穴２６は、１０と２００μｍとの間の直径を有し、かつガスが外部源または内部源のいずれかから送られる中央室ボア２９と連通ずる。穴２６は、ねじの１つの扇形部分のみに位置決めされ、かつ弁を取付ける配置（示されず）は、穴２６を含む扇形部分が上を向いているときのみガスはボア２６へ進入されることを保証する。

穴２６から周期的に出るガスは、スクリュー上の静電アーチ形成をばらばらにする。その結果、ねじは、動的アーチの凹みによって不均一に重力送りされる。

細かい凝集粉末を送るために、上のスクリューを用いるとき、弁２２は線２１上に置かれ、かつ線２３は、ロータリシール（示されず）を有するハウジング１５に類似の特最初十分開かれ、そのためガスは線２３を介してスクリューへほとんど流れない。これらの状況下では、いかなる粉末放出も通常観察されない。というのは特定の凝集粉末は、重力下でスクリュー上へ流れないからである。１つの点で、かつ特定の粉末の凝集性に依存して、粉末の放出が１９で観察されるまで、弁２２は、それから徐々に閉じられ、増加する二のガスを線２３を介してスクリューへ迂回する。

この配置では、線２３はもはやホッパの頂部に接続されないが、他の弁（示されず）はホッパの蓋上に嵌められ、かつ大気へ通じる。ホッパ内の圧力は、それからこの弁を用いることによって調整される。

どちらの場合にも、ホッパ内の圧力は、ガスの逆流をホッパへ導くためにチャンバ１８の圧力より小さく、このことは粉末粒子とスクリューの表面との間の摩擦を減じることによって′滑り゛を増加させ、かつ／またはガスの逆流をホッパへ導く。

回転スクリューフィーダに均一に荷重されることは、フィーダを横切って釣り合わされたガス圧力によって保証され、かつ急勾配で傾斜したホッパ壁（示されず）を存することによってさらに保証されることができる。

国際調査報告ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　τＯＺＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＦｉ　ＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ！ＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＧＢ　８５１００４５６　（ＳＡ　１０９４３１ＵＳ−Ａ−２１２７６９３ＮｏｎｅＵＳ−Ａ−４０７）５２７　０７１０３／７８　Ｎｏｎ＠Ｂ’Ｒ−八−２０９１８９１２１１０１／７１　Ｎｏｎｅ

Claims

【特許請求の範囲】

１．粉末材料の供給を保持するホッパ、ホッパのベースに配設され、アウトレットアパーチャを介して粉末材料の予め定められた量を運搬するロータリスクリューを備え、かつロータリスクリューは、１８０°だけ角度で間隔があいた少なくとも２つのらせん状の溝を備えることを特徴とする、スクリュー粉末フィーダ。
２．らせん状の溝は、ドリルビットの溝を備える、請求の範囲第１項記載のスクリュー粉末フィーダ。
３．溝によって形成されるらせん状のねじ山の少なくとも一部分には、粉末を溝へ向けるまたは変位する外部に突出する手段が設けられる、請求の範囲第１項または第２項記載のフィーダ。
４．外部に突出する手段は、らせん状の溝によって形成されるらせん状のねじ山の前縁のまわりに配設される連続リッジを備える、請求の範囲第３項記載のフィーダ。
５．粉末材料は、予め定められた圧力下でスクリューに送られ、かつスクリューによってチャンバへ放出され、チャンバの圧力は、与えられたスクリュー速度で送り速度を制御するために、かけられた圧力に対して変えられる、請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のフィーダ。
６．ホッパは重力送りホッパであり、その手段は、かけられた圧力を制御するため、加圧ガスをホッパへ導入するために設けられる、請求の範囲第５項記載のフィーダ。
７．チャンバの圧力はホッパのかけられた圧力を越え、それによって粉末を抽出するとすぐ、逆ガス流は、スクリューによって運搬される粉末に空気を吹込みかつそれを弛めるのを助けるために導かれる、請求の範囲第５項記載のフィーダ。
８．チャンバは、ホッパのアウトレットと連通する第１インレット、加圧ガスの源と連通する第２インレット、およびそれを介してガスが出るアウトレットを有し、第１インレットを介して放出される粉末は、チャンバを介する結果として生じるガスの流れで飛沫同伴される、請求の範囲第２項ないし第７項のいずれかに記載のフィーダ。
９．第１インレットは、チャンバの空力的に安定したゾーンで第２インレットの上流に配設される、請求の範囲第８項記載のフィーダ。
１０．スクリューの周辺に粉末の局部′静的アーチ破壊′を引き起こす手段をさらに備える、請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載のフィーダ。
１１．′アーチ破壊′手段は、スクリューに沿って予め定められた位置で、ガスを粉末に周期的に注入する手段を備える、請求の範囲第７項記載のフィーダ。
１２．注入手段は、スクリューの長手方向ボア、ポアと連通するスクリューのらせん状のねじ山の複数の穴、およびガスをボアへ進入させる手段を備える、請求の範囲第１１項記載のフィーダ。
１３．穴は、スクリューの予め定められた扇形部分にのみ配設され、かつガスのボアヘの進入は、スクリューの各分解能で扇形部分の相対的な角度位置に依存している、請求の範囲第１２項記載のフィーダ。
１４．ロータリスクリューは、整列された開口を介してホッパのそれぞれの側壁で延び、スクリューの駆動端部の開口は、開口の境界を定めるホッパ壁に粉末粒子を埋込むことによって少なくとも部分的に密封される、請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載のフィーダ。
１５．粉末材料の供給を保持するホッパ、ホッパのベースの方へ配設され、制御された送り速度で粉末材料を放出チャンバへ運搬するロータリスクリュー、チャンバを介してガス流を向け、チャンバへ放出される粉末を飛沫同伴する手段を備え、かつガスの逆流をチャンバからホッパへ導き、飛沫同伴される粉末を空気に吹込みまたはそれを弛める手段を特徴とする、スクリュー粉末フィーダ。