説明

スクレーパ装置

【課題】 従来は回転翼が脱落してしまう虞があり、その回転翼の嵌着部分の仕上げは手作業で手間が掛かり、回転翼の交換の都度その嵌着部分のすり合せが必要となり標準化を妨げ、粉体中へのコンタミが生じてしまう虞があり、また、中空状円筒を回転させるため設けられる微細隙間に粉体が侵入するのを防ぐためパージガスを通過させるにつき、中空状円筒とケーシングとのガタの存在に対応して良好な構造を得る事ができ得なかったという点である。
【解決手段】 ホッパーの下部に形成される円錐状コーンの下方に一体的に接続されるケーシングを有し、そのケーシングの内面に微細な隙間を介して回転駆動される中空状円筒を備え、その中空状円筒の一部に回転翼の下端を着脱自在に備えたスクレーパ装置において、前記中空状円筒の内面に膨出部を形成し、その膨出部に上下方向の孔部を形成し、その孔部に回転翼の下端に形成された挿し込み部を嵌入してあることとする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はスクレーパ装置、特に粉体の輸送に関し、ホッパ内に貯蔵された粉体をそのホッパの下方に形成された円錐状コーンを介して下方に落下させる際に、その円錐状コーン内で発生してしまうブリッジを解消するためのスクレーパ装置の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、粉体をホッパに貯蔵し、そのホッパの下方に一体に形成された円錐状コーンを介して前記粉体を落下排出する場合、その円錐状コーン内に粉体がつながってしまうブリッジが生じ、通路を閉塞し、排出を良好に行なえなくなってしまう事態がしばしば発生する。
【0003】
このブリッジを解消する手段として、ホッパの外壁にバイブレータを設けたり、ホッパ壁面に形成した孔部から圧縮空気を吹き込むこと等が行なわれているが、これらの手段はかえってブリッジ状態となっている粉体が固まってしまい、排出不能となる場合が多い。
【0004】
かかる点に着目して特許文献として示す従来例が開発されている。この従来例はホッパ下部の円錐状コーンに形成されるフランジに取り付けられる円形のケーシングと、そのケーシングの内側で回転する中空状円筒を有し、その中空状円筒に同期回転するように取り付けられた回転翼とからなり、この回転翼によって円錐状コーン内に詰った粉体、即ち、ブリッジを掻き落とす構成となっている。
【0005】
この従来例にあっては中空状円筒は多数のボールを有する旋回輪ベアリングで支持され、シール材によって気密に保たれている。また、中空状円筒の内面一部に切り欠き部が形成され、この切り欠き部に対して、回転翼の下部に形成された段差部が挿し込み嵌合され、着脱自在に回転翼が中空状円筒へ装着されている。この回転翼は回転方向側となる縁部が円錐状コーンの母線と平行とされ、下部の縁部は鉛直とされている。この回転翼の下部の曲率は中空状円筒と同心状となっており、掻き取り作業をする上部傾斜部分の曲率も同一となっている。
【0006】
この従来例の場合、回転翼に対して長期間に亘って粉体荷重が繰り返し作用すると、中空状円筒の内面切り欠き部や回転翼の接触部が摩耗し、あるいはヘタって回転翼が脱落してしまう虞があり、この回転翼が下流へ落下してしまうと、その下流側に配置される機器へ入り込み、装置を損傷してしまう重大事故を発生させてしまう。
【0007】
また、この従来の構造にあっては中空状円筒と回転翼の嵌着部分は、できるだけ隙間なく製作する必要があるが、仕上げは手作業となり、非常に手間がかかる。さらに、回転翼を交換するには、その都度嵌着部分のすり合せが必要となって標準化を妨げている。そして、嵌着部分が摩耗すると金属の剥離片が粉体中に混入し、粉体中にコンタミが生じてしまう虞もあった。
【0008】
一方、この従来の構造は中空状円筒が回転を行なうため、ケーシングとの間に微細な空隙を要することとなり、その空隙、特に上下端からケーシング内に粉体が侵入するのを防止するためシールを施す必要がある。しかし、このシール材として市販のオイルシールやグランドパッキン等を用いると、中空状円筒を支持する大口径のベアリング等の内部隙間が大きいため、中空状円筒が上下左右に移動し、シールする部分の隙間がシール材の許容量より多くなって短時間にシール材が摩損し、粉体がケーシング内に侵入固着して中空状円筒の回転を阻害し、運転不能となっていた。
【0009】
上記問題点を解決する手段として微少隙間にパージガスを通過させ、粉体の侵入を防止する事が行なわれている。しかしながら、前記したガタの存在により、微少隙間をある程度大きくしておく必要があり、パージガスの量も少なくする事ができなかった。
【特許文献1】特開2004−315118号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明が解決しようとする問題点は従来のスクレーパ装置にあっては回転翼が脱落してしまう虞があり、その回転翼の嵌着部分の仕上げは手作業で手間が掛かり、回転翼の交換の都度その嵌着部分のすり合せが必要となり標準化を妨げ、粉体中へのコンタミが生じてしまう虞があるという点である。
【0011】
また、本発明が解決しようとするもう一つの問題点は従来のスクレーパ装置にあっては中空状円筒を回転させるため設けられる微細隙間に粉体が侵入するのを防ぐためパージガスを通過させるにつき、中空状円筒とケーシングとのガタの存在に対応して良好な構造を得る事ができ得なかったという点である。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この問題点を解決するために、本発明に係るスクレーパ装置は、ホッパの下部に形成される円錐状コーンの下方に一体的に接続されるケーシングを有し、そのケーシングの内面に微細な隙間を介して回転駆動される中空状円筒を備え、その中空状円筒の一部に回転翼の下端を着脱自在に備えたスクレーパ装置において、前記中空状円筒の内面に膨出部を形成し、その膨出部に上下方向の孔部を形成し、その孔部に回転翼の下端に形成された挿し込み部を嵌入してあることを特徴とし、前記した孔部は断面円形とするとともに、その上面に開口と連なる溝部を形成し、回転翼の挿し込み部のサイドに形成された直線状端部をその溝部に嵌着させることを特徴とし、前記した孔部は断面有角形もしくは楕円形、ハート形のものとし、前記した回転翼の挿し込み部はその孔部の断面形状と合う角柱もしくは楕円形、ハート形としたことを特徴としている。
【0013】
また、本発明に係るスクレーパ装置は、前記したケーシングの内面にはテーパ面とした中空状円筒の受部を形成し、中空状円筒の上下開口縁はそのテーパ面と合致するテーパ面を形成し、中空状円筒の上部開口縁と受部との間に、勾配をもった隙間を形成するとともに、ケーシングの少なくとも上部には前記隙間と連通するパージガス導入路を形成し、そのパージガス導入路と前記隙間の間に環状空間を形成し、その環状空間に少なくとも底面をフラットとしたシール材を入れてあることを特徴とし、前記したシール材は環状のものとし、一箇所に斜状の切れ目を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係るスクレーパ装置は上記のように構成されている。そのために、回転翼は中空状円筒から脱落してしまうことは一切なくなり、交換の際のすり合せ等の煩わしい作業も一切不要となる。そして、装着部分が摩耗して金属の剥離片等が粉体中に混入してしまうこともなくなり、コンタミの発生を完全に防止する事ができる。
【0015】
また、上記した構成としたことにより、シール材は中空状円筒の動きに追従して非常に有効に作用し、パージガスを通過させるため生じるギャップも極小のものとなってパージガスの通過量も非常に少ないものに抑える事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。
【実施例1】
【0017】
次に、本発明の好ましい実施の一例を図面を参照して説明する。図1は本発明に係るスクレーパ装置を示す断面図、図2は同じくスクレーパ装置の回転翼の取付構造を示す分離斜視図、図3は同じくシール構造を示す部分拡大断面図、図4はシール材の部分斜視図である。
【0018】
これらの図にあってHは粉体が貯蔵されるホッパを示し、1はそのホッパHの下部に一体に形成される円錐状コーンである。この円錐状コーン1の下端開口縁に一体に延設された上部フランジ2aと下部フランジ2bの間にケーシング4が格別に図示しないボルトによってパッキン3a、3bを介して固定されている。このケーシング4は図では示していないが上下二分割構成とされ、ボルトで締結され一体化されたものとなっている。
【0019】
前記したケーシング4は内側が円形状の筒状となっており、その内面の上端は下方に向けて屈折され、略45度の傾斜を内側に付けた断面爪状の垂下部4dが形成され、その垂下部4dの内側を略コ字状として、後述するシール材12aとの当接面4cが形成されている。一方、ケーシング4の内面の下端は前記した垂下部4dの内側と平行となるテーパ面が形成されている。
【0020】
また、このケーシング4の一部にはギアボックス5fが形成されており、このギアボックス5fには減速機付モータ10の出力軸9が上方から挿入され、その出力軸9に取り付けられた歯車8と、その歯車8と噛合されて回転する歯車7、及びその歯車7と噛合して回転する歯車6のギア群が収められている。なお、7aは歯車7の軸、6aは歯車6の軸を示している。
【0021】
さらに、図中5は前記したケーシング4の内側にセットされる中空状円筒である。この中空状円筒5はその外周面に環状帯状の突出部が形成され、その突出部の上下をケーシング4との間でベアリング16a、16bによって支持されている。尚、この支持手段はベアリング16a、16bにこだわらず従来のように旋回輪ベアリングを使用してもよく、他の手段で代替しても良い。
【0022】
また、前記した環状帯状の突出部の表面にはギア5aが形成され、このギア5aが前記した歯車6と噛合し、ケーシング4内で中空状円筒5を回転させるものとなっている。そして、この中空状円筒5の上端にはケーシング4の垂下部4dの内側テーパ面と合致するテーパ面が形成され、隙間eを形成してセットされる。中空状円筒5の下端はケーシング4の内面下端のテーパ面と合致するテーパ面が形成され、初期状態でこのテーパ面が当接された状態でのセッティングとなっている。
【0023】
この中空状円筒5の内壁面の一部には膨出部5bが一体にあるいは別途形成された部材として一体的に固定されて形成されている。この膨出部5bには本実施例にあっては上下方向に断面円形とした貫通孔5cが形成され、膨出部5bの上面にはこの貫通孔5cの開口と連通する直線状の溝部5dが形成されている。
【0024】
一方、図中11は円錐状コーン1内に生じたブリッジを掻き落とすための回転翼であり、この回転翼11の作業部分は円錐状コーン1の母線と平行となるよう傾斜しており、基端部分は鉛直となっている。この回転翼11の下端には本実施例にあっては前記した膨出部5bの貫通孔5cに精度よく挿入される円柱11aとされている。また基端には左右に直線状端部11b、11bが形成されており、この直線状端部11b、11bは前記した膨出部5bの溝部5dと嵌合させ、位置決めロックされる。この機構によって回転翼11の円柱11aを軸とした回転動作を防止している。
【0025】
また、上記した回転翼11の取付構造は、膨出部5bにおける貫通孔5cを角形もしくは楕円形、ハート形とし、円柱11aに変えて、この角形と合う角柱もしくは楕円形、ハート形とすることでも回転動作を防止する事ができる。
【0026】
さらに、前記した中空状円筒5の上端はテーパ面に続けて、ケーシングの当接面4cと設計上同一平面となるシール材12aの当接面5eが形成され、その当接面5eの奥側は立壁5gが形成され、一定以上のシール材12の横移動を防止し、シール材12aの設置空間cを形成している。この立壁5gの後面はテーパ状とされて、ケーシング4との間に環状空間bを形成している。
【0027】
前記した環状空間bにはケーシング4のフランジ4aに横方向に形成されたパージガスの導入路aが連通され、かつ、ケーシング4と中空状円筒5と間の微細隙間fも連通されている。前記した設置空間c内に設置されるシール材12は断面矩形の環状とされるが、設置空間c内に入れられるため一部にテーパ状の切れ目dが形成されている。前記したケーシングの垂下部4dの内側テーパ面と中空状円筒5の頂部のテーパ面とで形成される隙間eは当然に勾配をもち、その基部はシール材12aの底面中心近くになるよう設計されている。
【0028】
前記したシール材12aは機械加工が可能でかつ、ケーシング4や中空状円筒5の材料よりも柔らかい材料が使用され、例えばPTFE、ブロンズ等が使用される。
【0029】
前記したように中空状円筒5を支持するベアリング16a、16bには必ず微細隙間fが必要となり、ガタが生じるから、中空状円筒5はケーシング4に対して相対的に微少移動する。この微少移動が水平方向の場合、シール材12aは設置空間c内で水平な当接面4c及び5e上に置かれているので隙間は発生しないが、鉛直方向の移動の際はシール材12aと前記当接面4c及び5eとの間にギャップが発生する。
【0030】
ここで、外部より導入路aを通って環状空間bに入ったパージガスは全周に均一に分布され、鉛直移動が生じたときに前記したギャップを通り、隙間eに入りプロセス中に入る。シール材12aは常時自重とパージガス圧力によって当接面4c及び5eに押し付けられてシールを行なうが、シール材12aは弾性体の弾力を利用するものではないので、その面圧力は非常に少なく、摩耗は発生しにくい。また、中空状円筒5の水平方向への水平移動は全くシール性に影響を与えることはない。そして、前記したギャップは40μm程度で非常に少ないため、パージガスの通過量も非常に少ないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明に係るスクレーパ装置を示す断面図である。
【図2】スクレーパ装置の回転翼の取付構造を示す分離斜視図である。
【図3】シール構造を示す部分拡大断面図である。
【図4】シール材の部分斜視図である。
【符号の説明】
【0032】
1 円錐状コーン
2a フランジ
2b フランジ
3a パッキン
3b パッキン
4 ケーシング
4a フランジ
4c 当接面
4d 垂下部
5 中空状円筒
5a ギア
5b 膨出部
5c 貫通孔
5d 溝部
5e 当接面
5f ギアボックス
6 歯車
6a 軸
7 歯車
7a 軸
8 歯車
9 出力軸
10 減速機付モータ
11 回転翼
11a 円柱
11b 直線状端部
12a シール材
16a ベアリング
16b ベアリング
H ホッパ
a パージガス導入路
b 環状空間
c 設置空間
d 切れ目
e 隙間
f 微細隙間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホッパーの下部に形成される円錐状コーンの下方に一体的に接続されるケーシングを有し、そのケーシングの内面に微細な隙間を介して回転駆動される中空状円筒を備え、その中空状円筒の一部に回転翼の下端を着脱自在に備えたスクレーパ装置において、前記中空状円筒の内面に膨出部を形成し、その膨出部に上下方向の孔部を形成し、その孔部に回転翼の下端に形成された挿し込み部を嵌入してあることを特徴とするスクレーパ装置。
【請求項2】
前記した孔部は断面円形とするとともに、その上面に開口と連なる溝部を形成し、回転翼の挿し込み部のサイドに形成された直線状端部をその溝部に嵌着させることを特徴とする請求項1に記載のスクレーパ装置。
【請求項3】
前記した孔部は断面有角形もしくは楕円形、ハート形のものとし、前記した回転翼の挿し込み部はその孔部の断面形状と合う角柱もしくは楕円形、ハート形としたことを特徴とする請求項1に記載のスクレーパ装置。
【請求項4】
前記したケーシングの内面にはテーパ面とした中空状円筒の受部を形成し、中空状円筒の上下開口縁はそのテーパ面と合致するテーパ面を形成し、中空状円筒の上部開口縁と受部との間に、勾配をもった隙間を形成するとともに、ケーシングの少なくとも上部には前記隙間と連通するパージガス導入路を形成し、そのパージガス導入路と前記隙間の間に環状空間を形成し、その環状空間に少なくとも底面をフラットとしたシール材を入れてあることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3に記載のスクレーパ装置。
【請求項5】
前記したシール材は環状のものとし、一箇所に斜状の切れ目を備えていることを特徴とする請求項4に記載のスクレーパ装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2009−242040(P2009−242040A)
【公開日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−89281(P2008−89281)
【出願日】平成20年3月31日(2008.3.31)
【出願人】(505035792)
【Fターム(参考)】