JP4405240B2 - 粉粒体の定量供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体を搬送するコンベヤに層厚規制手段と圧密手段とを設けることで、粉粒体を荷崩れを起こすことなく常に安定した状態で搬送できるようにする粉粒体の定量供給装置に関する。

ホッパから供給される粉粒体をコンベヤで搬送する搬送設備において、定量供給装置を用いて搬送量を一定に保つことは従来から行われている。定量供給装置としては、ホッパに付属したスクリューフィーダ、ロータリバルブ、ダンパ等の切出装置が一般的に用いられているが、コンベヤ上に供給された搬送物を回転ドラムの掻き板によって掻き均す定量供給装置も提案されている。

この定量供給装置は、図４、図５に示すように、コンベヤ４１の搬送方向と直交する方向（幅方向）に設けた回転軸４２を中心に回転する回転ドラム４３を、コンベヤ４１の傾斜部４１Ｂに配設したものである。 回転軸４２はコンベヤ４１の左右の側板４４の外側に設けられた支持フレーム４５に支持されており、支持フレーム４５には駆動モータ４６、チェーン４７、スライダ４８と調整ねじ４９とからなる昇降機構５０、およびテンショナ５１が設けられている。

回転ドラム４３のボデイ５２の外周上には掻き板５３が等間隔で設けられており、ボデイ５２の幅はコンベヤ４１の幅と略同じである。回転軸４２の端部にはスプロケット５４が取付けられており、このスプロケット５４にチェーン４７が掛け回され、駆動モータ４６によってコンベヤ４１の搬送方向と逆方向（図上反時計方向）に回転する。
回転ドラム４３の掻き板５３の先端とコンベヤ４１の上面との間隔は、所定距離を保つように設定されており、この間隔によってコンベヤ４１上の搬送物Ｍの層厚を規制する。層厚は回転軸４２の昇降機構５０によって回転ドラム４３を昇降させることにより調整が可能となっている。

コンベヤ４１のテール側の水平部４１Ａに非定量的に供給された搬送物Ｍは、ヘッド側へと搬送される途中で回転ドラム４３の掻き板５３によってテール側の斜め下方へはね戻され、掻き板５３とコンベヤ４１上面との間隔と略等しい層厚に掻き均されてヘッド側へと定量搬送される。
なお、回転ドラム４３の設置箇所をコンベヤ４１の傾斜部４１Ｂとしているのは、搬送物Ｍにその自重によって滑り降りようとする力が作用することで、回転ドラム４３に至る前に崩落によってある程度の層厚になり、さらに回転ドラム４３が搬送物Ｍをテール側へはね戻す際に要する負荷が低減されるからである。（特許文献１参照）。

しかし、この定量供給装置では、搬送物Ｍを掻き均すことで層厚を整えるだけなので、搬送物Ｍの安息角が小さい場合やコンベヤ４１の傾斜角度が大きい場合には、コンベヤ４１の傾斜部４１Ｂで荷崩れを起こし定量供給ができない。特に、廃プラスチックやシュレッダダスト等の廃棄物のように性状の不安定な搬送物Ｍを扱う場合に搬送状態が不安定になる。
また、テール側に供給される搬送物Ｍの量が規定量以上（回転軸４２を越えるほど）に供給されると、搬送物Ｍは掻き板５３によって通常とは逆に斜め上方のヘッド側へ送られてしまい層厚が不安定になる。

さらに、搬送物Ｍが廃棄物である場合は、廃棄物中に多数混入している針金等の異物が回転ドラム４３の掻き板５３に噛み込まれてそのまま回転すると、異物が掻き板５３に複雑に絡み付き過負荷状態となり運転が停止するばかりでなく装置が破損することもある。この定量供給装置には回転ドラム４３の昇降機構５０を備えているが、これは層厚を調整するためのものであり、回転ドラム４３を上下させるためには調整ねじ４９の緩め／締め付け、スライダ４８の移動、テンショナ５１の調整といった一連の操作を必要とする。従って、異物が掻き板５３に絡み付く状態に陥る場合であっても、緊急に回転ドラム４３を退避させるといったことはできなかった。
実開昭６１−４１１３３号公報

本発明は、従来の粉粒体の定量供給装置における上記問題を解決するものであって、廃棄物等の性状の安定しない搬送物でも定量供給ができ、コンベヤの傾斜角度が大きくても荷崩れを起こすことがなく、掻き板に異物が絡み付いて装置が破損することを防止できる粉粒体の定量供給装置を提供することを目的とする。

本発明では、ホッパから供給された粉粒体を水平部と傾斜部とを有するコンベヤで搬送する搬送設備において、コンベヤの水平部の粉粒体供給位置より下流側に、層厚規制手段と圧密手段とを順番に設けることにより上記課題を解決している。
本発明の粉粒体の定量供給装置では、ホッパから供給された粉粒体は、コンベヤ上で先ず層厚規制手段によって層厚が規制され、続いて、圧密手段によって圧密されるので、搬送物の性状に影響されることなく、かつ、急傾斜のコンベヤでも搬送物を次工程へ定量供給することができる。

圧密手段がローラボデイに圧密羽根を配設した圧密ローラであって、この圧密ローラの回転方向がコンベヤの搬送方向に対して順方向であり、かつ、圧密ローラの羽根部の周速がコンベヤの速度と等しいと、羽根部分で搬送物に局所的な圧密状態が所定間隔で形成されるので全体が圧密されている場合と異なり、搬送物はヘッド側から次工程へ供給する際にコンベヤからの離れが良くなる。また、圧密ローラの羽根部の周速がコンベヤの速度と等しいので一旦規制した層厚が掻き乱されることもない。

圧密ローラを上下方向に移動可能とする移動手段と、圧密ローラの回転負荷を検出する負荷検出手段とを設け、負荷検出手段が過負荷を検出したとき圧密ローラを上方に退避させ、逆回転させると、針金等の異物が羽根に噛み込んだとしても、異物が複雑に絡み付く前に羽根から除去されるので過負荷は瞬時に解消でき装置が破損するのを防止することができる。
コンベヤがパンコンベヤであると、ベルトコンベヤと比較して高い押付け力に耐えうるので、搬送物の厚密を効果的に行うことができる。

本発明の粉粒体の定量供給装置は、廃棄物等の性状の安定しない搬送物でも定量供給ができ、コンベヤの傾斜角度が大きくても荷崩れを起こすことがなく、掻き板に異物が絡み付いて装置が破損することを防止できる。

図１は本発明の実施の一形態である粉粒体の定量供給装置を備えた搬送設備の全体構成図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は定量供給装置の要部拡大図である。
この搬送設備１は、廃プラスチックやシュレッダダスト等の廃棄物を溶融炉（図示略）に投入するための設備であって、廃棄物を溶融炉上まで搬送するパンコンベヤ２、廃棄物を貯留しパンコンベヤ２に供給するホッパ４、パンコンベヤ２に供給された廃棄物の層厚を規制する層厚規制手段５、廃棄物を圧密する圧密手段７、パンコンベヤ２のヘッド部から溶融炉への廃棄物の投入を行うロータリーバルブ１８、および、これらの機器類を支持するメインフレーム３を備えている。

パンコンベヤ２は、メインフレーム３に固設されたコンベヤフレーム３Ａに保持されており、ホッパ４下で廃棄物の供給を受けるテール側が水平部２Ａ、ヘッド側が傾斜部２Ｂとなっている。パンコンベヤ２の水平部２Ａの廃棄物供給位置より下流側には、層厚規制手段５と圧密手段７とが所定間隔で配設されている。
ホッパ４は、図２に示すように、下部が逆台方形状、上部が方形状の箱体であり、前方の壁面には廃棄物を層厚規制手段５へ導くシュート４Ａが設けられている。

層厚規制手段５は、パンコンベヤ２の搬送方向と直交する方向（以下、幅方向という）と軸の方向を合わせ、上段に４本、下段に３本平行に設けられた規制パイプ６からなり、この規制パイプ６は左右のメインフレーム３間に抜差し可能に保持されている。
圧密手段７は、層厚規制手段５の下流側に設けられており、圧密ローラ８と移動手段１４とからなる。圧密ローラ８は、幅方向に設けた回転軸９、回転軸９を中心として回転するローラボデイ１０、ローラボデイ１０の外周上に等間隔で配設された圧密羽根１１、回転軸９の一端に直結した油圧式の駆動モータ１２、および駆動モータ１２を上下に移動可能に保持するトルクアーム１３からなる。トルクアーム１３のガイド１３Ａはメインフレーム３に設けられている。

圧密ローラ８の回転方向は、パンコンベヤ２の搬送方向に対して順方向（図３上時計方向）であり、かつ、圧密羽根１１の周速とパンコンベヤ２の搬送速度が等しくなるように回転数が設定されている。
移動手段１４はスライドシリンダ１５とスライドガイド１６からなり、回転軸９の軸受ブロック（図示略）がスライドシリンダ１５のロッド先端に固定され、スライドシリンダ１４の他端はメインフレーム３に取付けられている。スライドガイド１６はコンベヤフレーム３Ａに設けられている。

駆動モータ１２には図示しない負荷検出器（例えば圧力センサ等）が設けられており、圧密ローラ８の回転負荷が所定の値を超えた時には、スライドシリンダ１５を縮小して圧密ローラ８を移動距離Ｓだけ上方に退避させ、通常の回転方向とは逆方向（図３上反時計方向）に回転するよう制御されている。
ローラボデイ１０の上方には、粉塵の飛散を防止するための飛散防止カバー１７が設けられている。
ロータリーバルブ１８はパンコンベヤ２のヘッド部に設けられており、後段の溶融炉内のガスが放出されないように廃棄物を溶融炉内へ投入する。

この搬送設備１において、ホッパ４からパンコンベヤ２へ非定量的に供給された廃棄物は、規制パイプ６によって一定の層厚に規制される。規制パイプ６は左右のメインフレーム３間に抜差し可能に保持されているだけなので、異物等が絡み付いても復旧作業を容易に行うことができる。規制パイプ６で規制される廃棄物の層厚は、圧密ローラ８のローラボデイ１０の高さと略同じか、廃棄物の層厚が若干高くなるように設定されている。

圧密ローラ８は、パンコンベヤ２の搬送方向に対して順方向に、かつ、圧密羽根１１の周速とパンコンベヤ２の搬送速度が等しくなるように回転しているので、廃棄物は、主に圧密羽根１１のピッチに相当する間隔をおいてパンコンベヤ２の搬送面２Ｃと圧密羽根１１との間で圧密される。圧密された廃棄物はパンコンベヤ２の搬送面２Ｃに定着し、その圧密部に挟まれた規制パイプ６で規制されただけの非圧密部分を保持する形でパンコンベヤ２の傾斜部２Ｂへ搬送されて行く。

従って、廃棄物のような性状の不安定な搬送物でもパンコンベヤ２の傾斜部２Ｂを安定して搬送することができる。また、安息角が小さい搬送物を急角度の傾斜部２Ｂ有するパンコンベヤ２で安定して搬送できるので、設備のレイアウトの自由度も向上する。
圧密部は一定の間隔を有し、かつ、範囲も狭いので搬送物の全体が圧密されている場合と比較すると、廃棄物がパンコンベヤ２のヘッド側からロータリーバルブ１８へ供給される際に搬送面２Ｃからの離れが格段に良い。また、圧密ローラ８が実際に圧密を行うのは圧密羽根１１の部分だけなので、駆動モータ１２のトルクは少なくて済む。

廃棄物に混入する針金等の異物が圧密羽根１１に噛み込まれると、駆動モータ１２に設けられた負荷検出手段が過負荷状態を検出し、スライドシリンダ１５を縮小して圧密ローラ８を移動距離Ｓだけ上方へ退避させ、同時に圧密ローラ８のローラボデイ１０を逆回転させる。従って、異物が圧密羽根１１に絡み付くということはないので、過負荷状態を解消でき、装置が破損するのを防止できる。
パンコンベヤ２はベルトコンベヤに比べると上方からかかる力を受け止めるのに適した構造となっているので、搬送物に圧密状態を形成するのに都合がよい。

本発明の実施の一形態である粉粒体の定量供給装置を備えた搬送設備の全体構成図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 定量供給装置の要部拡大図である。 従来の粉粒体の定量供給装置の構成図である。 従来の粉粒体の定量供給装置の回転ドラムの昇降機構の構成図である。

符号の説明

１ 搬送設備
２ パンコンベヤ
２Ａ 水平部
２Ｂ 傾斜部
２Ｃ 搬送面
３ メインフレーム
３Ａ コンベヤフレーム
４ ホッパ
４Ａ シュート
５ 層厚規制手段
６ 規制パイプ
７ 圧密手段
８ 圧密ローラ
９ 回転軸
１０ ローラボデイ
１１ 圧密羽根
１２ 駆動モータ
１３ トルクアーム
１４ 移動手段
１５ スライドシリンダ
１６ スライドガイド
１７ 飛散防止カバー
１８ ロータリーバルブ
Ｓ 移動距離

Claims (2)

1. ホッパから供給された粉粒体を水平部と傾斜部とを有するコンベヤで搬送する搬送設備において、
   前記コンベヤの水平部の粉粒体供給位置より下流側に、層厚規制手段と圧密手段とを順番に設けており、
   前記圧密手段がローラボデイに圧密羽根を配設した圧密ローラであって、該圧密ローラの回転方向が前記コンベヤの搬送方向に対して順方向であり、かつ、前記圧密ローラの羽根部の周速が前記コンベヤの速度と等しくなっており、
   前記圧密ローラを上下方向に移動可能とする移動手段と、前記圧密ローラの回転負荷を検出する負荷検出手段とを備え、該負荷検出手段が過負荷を検出したときに前記圧密ローラを上方に退避させ、逆回転させることを特徴とする粉粒体の定量供給装置。
2. コンベヤがパンコンベヤであることを特徴とする請求項１記載の粉粒体の定量供給装置。

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