(57)【要約】【課題】粉体計量装置に好適なスクリューコンベヤを提供する。【解決手段】駆動モータ１４を切り替えて中空スクリュー軸５を逆回転させる。これにより、大径スクリュー４により粉体原料ｇがトラフ３の先端開口３ａから原料ホッパ２の下方に向かって逆送給される。中空スクリュー軸５の逆回転に伴いスクリュー軸９は該中空スクリュー軸５と共回りを始めようとするが、一方向クラッチ１２に連結されているため逆回転が阻止される。従って、中空スクリュー軸５と小径スクリュー８間で相対回転が生じ、中空スクリュー軸５内の粉体原料ｇが該中空スクリュー軸５の先端開口５ａに向かって送給される。この場合、中空スクリュー軸５と小径スクリュー８間の相対回転速度、即ち駆動モータ１４の逆回転速度を低速度に制御して、粉体原料ｇの微量送給を行うことができる。【選択図】        図４
2004269080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体原料を計量装置に送給するスクリューコンベヤにおいて、
中空スクリュー軸に大径スクリューを形成するとともに、該中空スクリュー軸をトラフとする小径スクリューを配設した二重スクリュー構造とし、該小径スクリューと前記中空スクリュー軸を相対回転させ、該小径スクリューにより粉体原料を送給できるようにしたことを特徴とするスクリューコンベヤ。
【請求項２】
前記小径スクリューにより粉体原料を送給する場合は、該小径スクリューを停止させたまま、前記大径スクリューを粉体原料の送給する場合とは逆方向に回転させることにより、前記小径スクリューと前記中空スクリュー軸間に相対回転を生じさせることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンベヤ。
【請求項３】
前記小径スクリューのスクリュー軸と前記中空スクリュー軸を同心に配設して相対回転自在とするとともに、該スクリュー軸を一方向回転手段に連結し、前記小径スクリューにより粉体原料を送給する場合には、前記中空スクリュー軸を大径スクリューにより粉体原料を送給する方向とは逆方向に回転させるとともに、前記一方向回転手段により前記小径スクリューのスクリュー軸の回転を阻止して、前記中空スクリュー軸との間に相対回転を生じさせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクリューコンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体原料を計量装置に送給するスクリューコンベヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉体量を重量で測定するバッチ式計量機では、計量精度を保証するため第１に測定精度が高い計量機を備えること、第２に所定の計量値に達した計量完了時に直ちに原料の送給を停止できる機能を備えていることが要求される。第１の測定精度が高い計量機については、ロードセル方式を採用することにより計量最大重量に対する誤差が１／２０００〜１／５０００の高性能を有し何ら問題はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記第２の点については、以下に説明する問題点を有している。従来の粉体計量装置を図５に示す。原料ホッパａに蓄えられた粉体原料ｇは、スクリューコンベアｂにより原料投入口へ送給され、原料投入口ｃの下方に設置されたロードセル方式の計量槽ｄにより計量される。予め設定された計量重量の略９５％の粉体原料ｇが計量槽ｄに投入されると、スクリューコンベヤｂの原料送給速度が低速に切替わる。そして、設定重量が検出されると直ちにスクリューコンベヤｂが停止するとともに、シャッターｅが進出して原料投入口ｃを閉じる。この場合、計量槽ｄに投入された粉体原料ｇの上端からシャッターｅまでの距離ｈの間を落下する粉体原料ｇが計量重量に上乗せされてしまう。これを防ぐために、この上乗せ量を見込んで計量重量を設定することも行われているが、上乗せ量を推定して見込むため正確を期しがたい。
【０００４】
また、図６に示すようにスクリューコンベアｂのスクリュー先端ｆの位置により、同一回転量でも粉体原料ｇの投入量が異なる。同図（イ）のようにスクリュー先端ｆが水平より下側の場合は投入量が多くなり、同図（ロ）のように水平より上側の場合は投入量が少なくなる。従って、停止寸前のスクリュー先端ｆの位置により、上記上乗せ量が変動してしまい正確に推定することができない。さらに、計量重量が異なる毎に上記ｈ寸法が相違するため、その都度上乗せ量を推定し直す必要がある。
【０００５】
上記した問題点は粉体計量装置の構造に起因するものである以上、高精度の計量を行うためには、計量完了間際におけるスクリューコンベヤによる粉体原料の送給量及びそのバラツキをそれぞれ可及的に少なくすることが要求される。
本発明は、上記した要求に応えることができる粉体計量装置に好適なスクリューコンベヤを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載のスクリューコンベヤは、粉体原料を計量装置に送給するスクリューコンベヤにおいて、中空スクリュー軸に大径スクリューを形成するとともに、該中空スクリュー軸をトラフとする小径スクリューを配設した二重スクリュー構造とし、該小径スクリューと前記中空スクリュー軸を相対回転させ、該小径スクリューにより粉体原料を送給できるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のスクリューコンベヤは、請求項１に記載の構成において、前記小径スクリューにより粉体原料を送給する場合は、該小径スクリューを停止させたまま、前記大径スクリューを粉体原料の送給する場合とは逆方向に回転させることにより、前記小径スクリューと前記中空スクリュー軸間に相対回転を生じさせることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載のスクリューコンベアは、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記小径スクリューのスクリュー軸と前記中空スクリュー軸を同心に配設して相対回転自在とするとともに、該スクリュー軸を一方向回転手段に連結し、前記小径スクリューにより粉体原料を送給する場合には、前記中空スクリュー軸を大径スクリューにより粉体原料を送給する方向とは逆方向に回転させるとともに、前記一方向回転手段により前記小径スクリューのスクリュー軸の回転を阻止して、前記中空スクリュー軸との間に相対回転を生じさせることを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
請求項１に記載のスクリューコンベヤによれば、大径スクリューと、該大径スクリューを形成した中空スクリュー軸をトラフとする小径スクリューからなる二重スクリュー構造としたから、小径スクリューによる粉体原料の送給の際相対回転速度を低速度に調整することにより、小径スクリューによる粉体原料の送給量及びそのバラツキをそれぞれ可及的に少なくすることができ、粉体計量装置に好適なスクリューコンベヤを提供することができる。また、従来の粉体計量装置のように、大量送給用大径スクリューと微量送給用小径スクリューの２種類のスクリューコンベアを設置する必要がなく、粉体計量装置に適用した場合の省スペース化に寄与することができる。
【００１０】
請求項２に記載のスクリューコンベヤによれば、小径スクリューにより粉体原料を送給する場合は、該小径スクリューを停止させたまま、大径スクリューを粉体原料の送給する場合とは逆方向に回転させることにより、小径スクリューと中空スクリュー軸間に相対回転を生じさせるから、小径スクリュー用の回転駆動装置が必要なく構成を簡易にでき、粉体計量装置への適用性をより高めたスクリューコンベヤを提供することができる。
【００１１】
請求項３に記載のスクリューコンベアによれば、中空スクリュー軸が回転して大径スクリューにより粉体原料を送給する。小径スクリューにより粉体原料を送給する場合は、中空スクリュー軸を大径スクリューにより粉体原料を送給する方向とは逆方向に回転させる。このとき、一方向回転手段により小径スクリューのスクリュー軸の回転が阻止され、中空スクリュー軸との間に相対回転を生じる。小径スクリューのスクリュー軸と中空スクリュー軸を同心に配設して相対回転自在とするとともに、該スクリュー軸を一方向回転手段に連結した構成としたから、大径スクリュー及び小径スクリューによる粉体原料形態を、中空スクリュー軸の正逆転だけで選択でき、その制御が簡単となり粉体計量装置への適用性をより高めたスクリューコンベヤを提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係るスクリューコンベヤ１の概略を示した断面図である。原料ホッパ２の下端部にはトラフ３が配設されている。トラフ３の中心には外周に大径スクリュー４を形成した中空スクリュー軸５が挿通されている。中空スクリュー軸５のトラフ３から突出する後端軸部６は、一対の支持ベアリング７，７により回転自在に支持されている。
【００１３】
そして、中空スクリュー軸５の中心には、該中空スクリュー軸５をトラフとする小径スクリュー８を外周に形成したスクリュー軸９が挿通されている。小径スクリュー８は、スクリュー軸９の略前半部に形成されている。スクリュー軸９は、中空スクリュー軸５の後半部に配設した一対の支持ベアリング１０，１０により回転自在に支持されている。また、中空スクリュー軸５の前半部には、小径スクリュー８により送給される粉体原料ｇの供給孔１１が複数個形成されている。
【００１４】
上記スクリュー軸９は、中空スクリュー軸５の後端から突出させて一方向クラッチ１２に連結されている。これによりスクリュー軸９は、大径スクリュー４により粉体原料ｇを送給する方向（以下正回転方向という）の回転が許容され、粉体原料ｇを送給する方向と逆方向の（以下逆回転方向という）の回転が阻止される。中空スクリュー軸５の後端部外周には、スプロケットホイール１３が嵌着されている。また、駆動モータ１４の回転出力軸１５には、スプロケットホイール１６が嵌着されている。両スプロケットホイール１２，１６間に掛け渡したチェーン１７により、駆動モータ１４の回転出力が伝達され中空スクリュー軸５が回転駆動される。中空スクリュー軸５の正回転により大径スクリュー４による粉体原料ｇの大量送給が行われ、逆回転する中空スクリュー軸５と小径スクリュー８との相対回転により粉体原料ｇの微量送給が行われる。
【００１５】
図３は大径スクリュー４による粉体原料ｇの大量送給形態を示した断面図である。駆動モータ１４を起動して中空スクリュー軸５を正回転させ、大径スクリュー４により粉体原料ｇを原料ホッパ２の下方からトラフ３の先端開口３ａに向かって送給する。大径スクリュー４により送給される粉体原料ｇの一部は、中空スクリュー軸５に形成した供給孔１１から、該中空スクリュー軸５と小径スクリュー８間に入り込む。この粉体原料ｇと小径スクリュー８及び中空スクリュー軸５との間に生ずる摩擦により、スクリュー軸９は中空スクリュー軸５と同一回転方向に同一速度で回転（共回り）を始める。従って、両者の間には相対回転が生じないから、小径スクリュー８による粉体原料ｇの送給は行われず、大径スクリュー４による粉体原料ｇの大量送給のみが行われる。
【００１６】
図４は小径スクリュー８による粉体原料ｇの微量送給形態を示した断面図である。駆動モータ１４を切り替えて中空スクリュー軸５を逆回転させる。これにより、大径スクリュー４により粉体原料ｇがトラフ３の先端開口３ａから原料ホッパ２の下方に向かって逆送給される。中空スクリュー軸５の逆回転に伴いスクリュー軸９は該中空スクリュー軸５と共回りを始めようとするが、一方向クラッチ１２に連結されているため逆回転が阻止される。従って、中空スクリュー軸５と小径スクリュー８間で相対回転が生じ、中空スクリュー軸５内の粉体原料ｇが該中空スクリュー軸５の先端開口５ａに向かって送給される。この場合、中空スクリュー軸５と小径スクリュー８間の相対回転速度、即ち駆動モータ１４の逆回転速度を低速度に制御することにより、粉体原料ｇの微量送給を行うことができる。
【００１７】
粉体原料ｇの大量送給量と微量送給量の比Ｐは、大径スクリュー４の直径をＤｃｍとし、小径スクリュー８の直径をｄｃｍとすれば、
Ｐ＝（ｄ／２）２／（（Ｄ／２）２−（ｄ／２）２）で求められる。Ｄ＝１０ｃｍ、ｄ＝３ｃｍの場合、Ｐ＝０．０９８で１／１０程度となる。さらに、上記駆動モータ１４の逆回転速度を正回転速度の１／１０に落とせば、
Ｐ＝１／１０×１／１０＝１／１００となる。この比Ｐが粉体計量機の計量精度に直接影響するとすれば、計量精度を２桁近く向上させることができる。
【００１８】
上記に説明したスクリューコンベア１は、大径スクリュー４と、該大径スクリュー４を形成した中空スクリュー軸５をトラフとする小径スクリュー８からなる二重スクリュー構造としたから、小径スクリュー８による粉体原料の送給の際相対回転速度を低速度に調整することにより、小径スクリュー８による粉体原料の送給量及びそのバラツキをそれぞれ可及的に少なくすることができ、粉体計量装置に好適なスクリューコンベヤを提供することができる。また、従来の粉体計量装置のように、大量送給用大径スクリューと微量送給用小径スクリューの２種類のスクリューコンベアを設置する必要がなく、粉体計量装置に適用した場合の省スペース化に寄与することができる。
【００１９】
そして、小径スクリュー８により粉体原料を送給する場合は、該小径スクリュー８を停止させたまま、大径スクリュー４を粉体原料の送給する場合とは逆方向に回転させることにより、小径スクリュー８と中空スクリュー軸５との間に相対回転を生じさせるから、小径スクリュー用の回転駆動装置が必要なく構成を簡易にできる。
【００２０】
また、小径スクリュー８のスクリュー軸９と中空スクリュー軸５を同心に配設して相対回転自在とするとともに、該スクリュー軸９を一方向クラッチ１２に連結した構成としたから、大径スクリュー４及び小径スクリュー８による粉体原料形態を、中空スクリュー軸５の正逆転だけで選択でき、その制御が簡単となり粉体計量装置への適用性をより高めたスクリューコンベヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリューコンベアの概略断面図である。
【図２】大径スクリューの要部の斜視図である。
【図３】大径スクリューによる粉体原料の大量送給形態を示した断面図である。
【図４】小径スクリューによる粉体原料の微量送給形態を示した断面図である。
【図５】従来の粉体計量装置の概略を示した説明図である。
【図６】従来のスクリューコンベヤによる粉体原料の送給形態を示した説明図である。
【符号の説明】
１．．．スクリューコンベア
３．．．トラフ
４．．．大径スクリュー
５．．．中空スクリュー軸
８．．．小径スクリュー
９．．．スクリュー軸
１２．．．一方向クラッチ
１４．．．駆動モータ
ｇ．．．粉体原料
【図１】
2004269080.tif 000003
【図２】
2004269080.tif 000004
【図３】
2004269080.tif 000005
【図４】
2004269080.tif 000006
【図５】
2004269080.tif 000007
【図６】
2004269080.tif 000008