JPS6145816A - 造粒物の定量非破壊移送装置 - Google Patents

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、酸化鉄その他の鉱石の微粉が粒状に成形され
た壊れ易い造粒物あるいは粒状に成形された食品のよう
な壊れ易い造粒物を、できるだけその粒子形状を壊さな
いで、横方向に連続的に定量移送する方法及びこのよう
な移送方法を実施するための改良された装置の構造に係
る。

〔従来の技術〕

従来、粉粒体を横方向に移送する手段として、第２図に
示すようなホッパー１の下端２に垂直に又は若干傾斜し
て縦に取りつげられた短いシュート６と、該シュート６
の下端４に、これと交差して横方向に固定されたスクリ
ューコンベヤ２１とからなる移送装置が用いられている
。

又、第３図に示したような装置を用いて、ホッパー１内
に挿入された造粒物３を、ホッパー１の下端２に取りつ
けた定量フィーダ３ｏによって所定量づつ切出し、シュ
ー１−６を通して、その下方に横向きに設けられ内周面
１０にインターナルフィードスクリュー３２を備えたド
ラム２８からなるロータリースパイラルコンベヤ３１に
造粒物３をフィードスクリュー３２の高さを越えないよ
うに少しづつ供給し、該コンベヤ３１によって各粒子を
順次転動せしめながら横方向に定量移送する手段も知ら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第２図に示したスクリューコンベヤ２１によって壊れ易
い造粒物３を移送すると、ホッパー１内に装入された造
粒物３は、シュート６に充満してイルタめ、シュート６
からスクリューコンベヤ２１への切出しに際し、スクリ
ュー２２の外周２４とシュート６の下端４との間で造粒
物３に剪断力が加わり、粒子が破砕する。

又、スクリューコンベヤ２１は固定された外筒２８の中
でスクリュー２２が回転するため、スクリューベーン２
６の外周２４と外筒２８の内腔２０間に造粒物３の粒子
又はその破片が噛み込んで破砕される。

さらに、この種のスクリューコンベヤ２１を用いて小粒
の酸化鉄ペレットのような造粒物３を搬送する場合には
、充満率が高くなるため、造粒物３が滑らかに転動せず
、造粒物３の表面に擦傷が発生ずることは避けられない
。

しかも、スクリューコンベヤ２１は、単位時間内の移送
量が比較的大きく、定量性のあるフィードユニットを使
用しないと充満率が変動し易いため、スクリュー２２の
回転数を加減するのみでは、正確な移送量の調整は困難
である。すなわち、第２図に示すようなスクリューコン
ベヤ２１ば、壊れ易い造粒物３を連続的に精度よく定量
非破壊移送するには適していない。

又、第３図に示したロータリースパイラルコンベヤ３１
は、定量フィーダ３ｏを備えアいるため、造粒物３を定
量移送することは可能であるが、定量フィーダ３０にお
けるブレード３３の先端３４とケーシング内面３５との
間に造粒物３が３６の位置で挾み込まれて、一部の粒子
が壊れることは免れない。

又、ブレード３３によって強制的に掻き出される造粒物
３とケーシング内面３５との摩擦力が大きいため、粒子
が摩耗することや粒子相互の摩擦による損耗も激しい。

このようにダスティングの多い造粒物３では、例えば次
工程において熱処理を施す場合には、その条件が安定せ
ず、製品の品質にもムラが生じるばかりでなく、熱処理
炉におけるガス抜き用配管の閉塞その他操業上の問題が
起こることがあり、粉塵による公害発生の恐れもある。

さらに、移送中に造粒物３が壊れると、完全な造粒物３
の歩留りがそれだけ低下する。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 そこで発明者は、ホッパー内に挿入された造粒物を、そ
の下方に設けた移送装置内へシュートを通して給送し、
前記移送装置によって横方向へ移送するに当たり、前記
シュート内に充填された造粒物を自然に流下せしめるこ
とによって横向きに置かれてゆっくりと回転する前記移
送装置の入口にその上部が空間となり、下部に安息角を
有する形状及び大きさの安定した造粒物のたい積を生ぜ
しめ、所定時間毎にたい積した造粒物をその裾野から所
定量づつ掬い取って各粒子を順次転動せしめながら横方
向に移送することを特徴とする造粒物の移送方法及びこ
の方法を実施するために第１図に示す通り、ホッパー１
の下端２に取りつけられ、水平面に対して取り扱う造粒
物３の最小流れ角取」二の角度を為し、その下端４に横
向きの開口５を備えた比較的短いシュート６と、該シュ
ート６の開口５にその一端７が対向せしめられて横軸の
周りに回転し得るように支持された円筒形の外筒８と、
一方を前記シュート６の下端４に固着され、他方を前記
外筒８の一端７に外筒８の回転を許すように係合せしめ
られた継手９と、前記外筒８の内腔１０内に嵌入固定さ
れて外筒８と共に回転することによりインターナルスク
リューフィーダ１１を構成するスクリュー１２とを有す
る造粒物の移送装置において、上記スクリュー１２の造
粒物３供給側の端部１３の手前に設けられてその出口に
形成される造粒物３のたい積１４の大きさを制限する絞
り機構１５と、前記フィーダ１１の回転数を調整する手
段８Ａとを備えてなる装置並びに第５図に示したような
、シュート６の開口５５を下向きとし、該開口５５の高
さを調節し得るようにシュート６に係合する継手５９を
備えてなる装置を発明した。

〔作　用〕

第１図に示すように、ホッパー１の下端２には、水平面
に対して取り扱うべき種々の造粒物３の内で、どの種の
造粒物３の流れ角よりも大きい角度αを為すシュート６
が取りつけられているため、ホッパー１内に装入された
造粒物３は、シュート６の途中に滞留することなくシュ
ート６内に充満する。シュート６の出口５には絞り機構
１５が設けられ、あるいは第５図に示したように下向き
の開口５５の高さが調節されていて、横向きに置かれた
インターナルスクリューフィーダ１１に接続されている
。

第１図及び第５図においてインターナルスクリューフィ
ーダ１１が静止しているものとすれば、造粒物３はフィ
ーダ１１の入口において絞り機構１５の下端１７又は下
向きの開口５５の中央部を頂点とし、水平面に対して安
息角βを為す円錐形のたい積１４を形成し、その上部Ｇ
こ空間が生しる。

そして、造粒物３のたい積１４の下端１Ｂは、絞り機構
１５又は第５図に示した開口５５の前部下端５７から距
離Ｓの位置に至り、安定した形状及び大きさのたい積１
４を形成する。

この状態になれば、シュート６内における造粒物３の流
れは自然にｌトまる。

しかる後、フィーダ１１が回転し始めると、スクリュー
１２の供給側の端部１３が、該フィーダ１１内にたい積
している造粒物３の裾の部分を順次掬い取って、軸方向
すなわち横方向に移送する。

たい積１４の上部には前述のように空間が残されている
ため、スクリュー１２による造粒物３の掬い取りに際し
ては、殆ど剪断力が働くことはなく、造粒物３はスクリ
ューベーン１６に沿って転がりながら移動し、粒子の破
損は生じない。

たい積１４の裾の部分が掬い取られると、この部分に空
間が生じる為、たい積１４の上部は安定を失い、上面の
粒子から順次転動流下して造粒物３を掬い取った前記ス
クリューベーン１６の裏側とスクリューフィーダー１の
内腔１０との間に流れ込む。この様にしてたい積１４の
上部における造粒物３の量が減ると、絞り機構１５の下
部１７又はシュート６の下部４前面５７とたい積１４と
の間に隙間が生じるため、シュート６内の造粒物３が流
下してこの隙間からインターナルスクリューフィーダー
１の内腔１０内に転動流入し、再度水平面とβ１の安息
角を為す新たなたい積１４を形成する。ただし、この場
合には、インターナルスクリューフィーダー１が回転し
ているため、安息角β１はフィーダーＩが静止していた
時の安息角βよりも若干小さい値となり、たい積１４の
下端１８の絞り機構１５からの距Ｍ　ｓ　＋　はフィー
ダ１１が静止していた時の距離Ｓよりも若干長くなる。

しかし、フィーダ１１の回転中は、１回転毎にスクリュ
ーヘーン１６の端部１３がたい積１４の裾野から所定量
の造粒物３を掬い取って軸方向に移送し、シュート６内
の造粒物３がスクリュー１２に掬い取られた量だけフィ
ーダ１１内に流下してこれを補充する作用を繰り返しな
がらフィーダ１１の入口に常に形状及び大きさの等しい
造粒物３のたい積１４を形成し、この状態で安定してい
る。

このように、フィーダ１１内に形成される造粒物３のた
い積１４は、絞り機構１５又は下向き開口５５の高さと
造粒物３の性状に応じて決まる安息角β１に基づいて常
に所定の位置に形成されるため、フィーダ１１の１回転
毎に掬い取られる造粒物３の量は一定となる。

従って、取り扱う造粒物３の性状に応じて絞り機構１５
又は開口５５の高さを調節して置けば、フィーダ１１の
回転数を加減するのみで所定量の造粒物３を横方向に移
送することができる。

〔実施例〕 第１図に例示した造粒物移送装置は、容積４ｒｒｒのホ
ッパー１の下端２に内径３０９．５ｍｍ、長さ約６４５
ｍｍで、下端部が４５°（ｌＪｉ斜した円管状のシュー
ト６の垂直開口５の前面に、絞り機構として後述するイ
ンナースクリューフィーダ１１の上半分を遮蔽する調節
板１５が取りつけられている。

調節板Ｉ５前方には、可変速インナースクリューフィー
ダ１１の外筒８が、その外周を軸受８−１を介して回転
し得るように支持され、外筒８の中間部に取りつけられ
たスプロケソ）８Ａを、図示されていないチェーンと減
速機を介して電動機に接続することにより、毎分１０〜
６０回の速度で回転させることができるようになってい
る。外筒８の内径はシュート６の内径に等しい３０９．
５ｍｍ・　であり、その中に同径でピンチ３６０ｍｍの
有芯スクリューベーン１６が溶接固定されて、長さ１８
（１０ｍｍのインナースクリューフィーダ１１を構して
いる。外筒８の一端７は、前記調節板１５を介してシュ
ート６の開口５に対向せしめられ、固定されたシュート
６及び調節板１５と一体的に組み合わされてなる継手９
にグランドパツキン８−４を介して気密に接続されてい
る。

この装置において、４ｍｍφＸ１５ｍｍ、見掛比重０．
４ｇ／ｃｎの酸化鉄ペレット３００　ｋｇをホッパー１
内に逐次装入しながらフィーダ１１を毎分３５回の回転
数に調節し、８時間連続運転した。

この場合、８．０５〜８．５８　ｋｇ／ｍｉｎの造粒物
３が移送されており、毎時５００　ｋｇの目標移送量に
対して約３％の変動率であるから定量移送の目的が達成
されていることが判った。

さらに、移送後の造粒物３を２４メソシユの篩で篩分け
たところアンダーは０．３％以下であり、造粒物３は殆
ど破損していなかった。

次に、本発明と比較するために、第２図に示したスクリ
ューコンベア２１を利用して同種の酸化鉄ペレットを給
送した例について説明する。

この場合、シュート６は２２０Ｘ４７０ｍｍの送り方向
に長、い矩形断面としたが、コンベア２１における外筒
２８の内径及びスクリュー２２の外径は、第１図の例と
同一の３０９．５ｍｍ、スクリュー２２のピッチも同一
の３６０ｍｍとし、造粒物３の吐出量を計測しながらス
クリュー２２の回転数を徐々に増大せしめた。

この場合にも毎時５００　ｋｇを目標として運転したが
、毎分１．５回から２．５回まで加速する間に造粒物３
の送り量は５．５〜１３．２　ｋｇ／ｌ１ｌｉｎの間で
不規則に変動し、目標値に近い７．２〜９．８　ｋｇ　
／　ｍｉｎ、１６、５５　Ｒ，Ｐ、Ｍ、を見出すのに約
３５分掛かった。

この場合、移送量の変動率は約１５％となる。また、移
送後の造粒物３を２４メソシユの篩で篩分けたところ２
０重量％ものアンダーが生じ、酸化鉄造粒物の連続的定
量非破壊移送には第２図に示すようなスクリューコンベ
ア２１は利用できないことが判った。

次に、第３図に示した定量フィーダ３０を備えたロータ
リースクリューコンベヤ３１を用いて、前述の例と同様
の実験を行った。

この場合にも、ホッパー１の容量やシュート６の内径及
び傾斜角は第１図の例と同一としたが、スクリューフィ
ーダ３１は、内径７００ｍｍの外筒８にピッチ４７０ｍ
ｍ、高さ６０ｍｍで３０のフィードスクリュー３２が設
けられているものを用いた。

この様なスパイラルコンヘア３１の尾端から毎時５００
　ｋｇの粒状物が排出されるように、定量フィーダ３０
及びスパイラルコンヘア３１の回転数を調節して、８時
間連続運転したところ、毎分８．０〜８．５　ｋｇの定
量移送は可能であったが、２４メソシユの篩で３重量％
のアンダーを生じるようなダスティングが生した。

次に、本発明の異なる実施例を第４図に従って説明する
。

この例では、容量１．５Ｍのホッパー１の下端２に内径
１２９．８ｍｍ、長さ５５０ｍｍで下端部４が４５°傾
斜し、継手９との接続のために僅かな水平部を有するシ
ュート４６が取りつけられている。

本発明では、シュート４６を水平面に対して取り扱う造
粒物３の最小流れ角辺上の角度とすることになっている
が、この例のように極部的に流れ角辺下の部分が存在し
ていても、その長さが内径に比べて極めて短いものであ
るならば、造粒物３の流れを妨げることがないので、差
支えない。

シュート４６の横向き開口５の前面には、絞り機構とし
てその高さを調節し得るゲートバルブ４５が設けられて
いる。前記開口５は、ゲートバルブ４５を介してインタ
ーナルスクリューフィーダ１１の外筒８の端部７が対向
し、軸受８−１．８−２．８−３により回転可能に支持
されており、外筒８の中間部にスプロケット８Ａが取り
つけられていて、可変速回転し得るようになっているの
は、第１図の例と同様である。この例では外筒８の内径
は１５８．４ｍｍであり、この中に同径でピッチ１６０
闘の有芯スクリュー１２が嵌入固着されている。外筒８
の長さは、１５００ｍｍである。この例でも、継手９の
一方にはシュート４６が固定され、他方にはグランドパ
ツキン８Ｂを介して外筒８が回転可能に係合せしめられ
ている。

この例では、ゲートバルブ４５の高さを調節し得るため
、安息角の異なる種々の造粒物３を取り扱うことができ
、移送量の調節範囲も広くなる利点がある。この実施例
でも造粒物３の連続的な定量非破壊移送の好ましい結果
が得られた。

第５図に本発明のさらに異なる実施例を示し、簡単に説
明する。

この場合、シュート６は、ホッパー１の下端２に垂直に
取りつけられており、下端部４の開口５５は下向きに開
口している。継手５９の上部には、２組の０リング５９
Ａを介してシュート６が差し込まれ、ラックとピニオン
からなる調整機構５８によって開口５５の高さを調節と
得るようになっている。他の部分の構成は、第１図及び
第４図の例と同様であるため、説明を省略する。

この例では、シュート６内に充満した造粒物３は、下向
き開口５５から継手５９及びこれに続くインターナルス
クリューフィーダ１１の外筒８の下部へ流れ出し、安息
角β１を為すたい積１４を形成する。

１に のように開口５５の高さに応じて所定の形状及び大きさ
のたい積１４を形成せしめることができるため、前述の
例と同様に造粒物３の連続的な定量非破壊移送が可能で
ある。

造粒物３のたし：積１４の大きさを制限する絞り機構の
構造は、前述の例に限るものではなく、横向き開口５と
スクリュー１２の造粒物３供給側の端部１３との間に所
定の直径の孔を穿った調整板を取りつけたり、シュート
６の下端４を円錐形に絞ることも良く、また傾斜したシ
ュート６の下部をフィーダ１１の外筒８の内径よりも相
当細くして、これを継手９の下部に取りつけても良い。

あるいは、シュート６の下端４に第４図のような水平部
を設け、この長さを適当な寸法に調整して置けば、外筒
８内の所定の位置にたい積１４の下端１８が来るように
することができる。なお、たい積した造粒物をその裾野
から所定量づつ掬い取る構造を工夫すれば、第１．４及
び５図に示した実施例のように造粒物３のたい積１４が
何時も同じ位置に形成されるようにする必要はない。

取り扱う造粒物３の種類が異なる場合、すなわち安息角
の異なる場合には、たい積１４の下端１８の位置が変わ
っても、造粒物３のたい積１４の形状及び大きさがその
ロット中において変化せず安定していれば、定量移送は
可能である。

〔効　果〕

以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ホッパ
ー内に装入された造粒物は、シュート６内で取り扱う造
粒物の最小流れ角数上の角度となるため、シュート内に
充満し、インターナルスクリューフィーダの回転に伴っ
て掬い出される造粒物の量を補充する量、すなわち移送
量に応して該シュート内をゆっくりと自然に流下するた
め、シュート内の造粒物は、掻き混ぜられることや高速
度で転動あるいは摩擦することがなく破損や擦傷が全く
生じない。

また、シュートからインターナルスクリューフィーダへ
の供給も、移送量に応して造粒物のたい積の裾野に空洞
が生じると、安息角を形成しているたい積の上部にある
粒子が転動流下してこれを埋めるものであり、スクリュ
ーの先端は上部に空間のあるたい積をその裾野から掬い
取るものであるから、造粒物に無理な剪断力が掛からず
、これを破損することがない。

なお、インターナルスクリューフィーダは、スクリュー
の先端がたい積の裾野から掬い取った量だけの造粒物を
軸方向に移送するものであるから、充満率が極めて低く
、スクリューベーンに沿う転動で移送するため、造粒物
の破損がない。

しかも、本発明では、形状及び大きさの安定した造粒物
のたい積をその裾野から所定時間毎に所定量づつ掬い取
って移送するものであるから、定量フィーダを設ける必
要がなく、造粒物の連続的な定量移送が可能であり、比
較的小径のインターナルスクリューフィーダを用いるた
め装置が簡単となり、工業的に極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を最もよく表す実施例の装置の
主要部を一部切裁して示した説明図、第２図は、従来の
装置を示す一部省略縦断面説明図、第３図は、従来装置
の異なる例を示す一部省略縦断説明面図、第４図及び第
５図は、それぞれ本発明の異なる実施例を示す一部省略
縦断面説明図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホッパー内に装入された造粒物を、その下方に設
   けた移送装置内へシュートを通して給送し、前記移送装
   置によって横方向へ移送するに当たり、前記シュート内
   に充満された造粒物を自然に流下せしめることによって
   、横向きに置かれて回転する前記移送装置の入口にその
   上部が空間となり下部に安息角を有する形状及び大きさ
   の安定した造粒物のたい積を生ぜしめ、所定時間毎にた
   い積した造粒物をその裾野から所定量づつ掬い取って各
   粒子を順次転動せしめながら横方向に移送することを特
   徴とする造粒物の定量非破壊移送方法。
2. （２）ホッパー１の下端２に取りつけられ水平面に対し
   て取り扱う造粒物３の最小流れ角以上の角度を為し、そ
   の下端４に横向きの開口５を備えた比較的短いシュート
   ６と、該シュート６の開口５にその一端７が対向せしめ
   られて横軸の回りに回転し得るように支持された円筒形
   の外筒８と、一方を前記シュート６の下端４に固着され
   他方を前記外筒８の一端７に外筒８の回転を許すように
   係合せしめられた継手９と、前記外筒８の内腔１０内に
   嵌入固定されて外筒８と共に回転することによりインタ
   ーナルスクリューフィーダ１１を構成するスクリュー１
   ２とを有するものにおいて、上記スクリュー１２の造粒
   物３供給側の端部１３の手前に設けられてその出口に形
   成される造粒物３のたい積１４の大きさを制限する絞り
   機構１５と、前記フィーダ１１の回転数を調整する手段
   ８Ａとを備えてなることを特徴とする造粒物の定量非破
   壊移送装置。
3. （３）ホッパー１の下端２に取りつけられ水平面に対し
   て取り扱う造粒物３の最小流れ角以上の角度を為しその
   下端４に下向きの開口５５を備えた比較的短いシュート
   ６と、前記ホッパー１の下方で前記シュート６に当接す
   ることのない位置に横向きに配置され横軸の回りに可変
   速回転し得るように支持された外筒８と、前記シュート
   ６の開口５５の高さを調節し得るように該シュート６に
   係合すると共に前記外筒８の一端７とも外筒８の回転を
   許すように係合せしめられた継手５９と、上記外筒８内
   に嵌入固定され外筒８と共に回転することによりインタ
   ーナルスクリューフィーダ１１を構成するスクリュー１
   ２とからなることを特徴とする造粒物の定量非破壊移送
   装置。