JP2002501868A - ヒーティングウォームコンベヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、長手方向軸線（３）と、管状ケース（１）内にそれ自体の長手方向軸線の周りに回転可能に取付けられると共に回転駆動モータ（１２）の出力シャフトへ接続される螺旋状部分（４）とを有する少なくとも一つの移送部材（２）を有し、少なくとも移送部材（２）の螺旋状部分（４）がその大部分において導電性材料によって構成され、移送部材（２）がヒーター手段を提供するように電源へ接続される手段を有している、分割固体を移送し、且つ熱処理する装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、粉末材料等の分割された固体（分割固体）を移送し、且つ熱処理す
る装置に関する。

【０００２】 現在、工業において使用されている移送及び熱処理を目的とする装置は、移送
部材及び熱処理ヒーター手段を有している。

【０００３】 第１のタイプの装置では、移送部材は分割固体を受容する振動管状ケースであ
る。そして、この管状ケースを加熱することによって熱処理がなされる。このよ
うな装置は、使用するのが難しく、比較的高価である。

【０００４】 第２のタイプの装置は、移送部材が管状ケースの内部に長手方向軸線を中心に
回転するように取付けられたスクリューであるものとして知られている。ヒータ
ー手段は、ケース（熱移送流体を循環させるために二重壁で構成されるケース）
か、ケースの外側に固定された抵抗発熱エレメントか、又は、高温にされた流体
を移送する、スクリューが周りに巻かれているチューブによって構成される。こ
のタイプの装置は、前に述べた装置よりも使用するのがより簡単である。しかし
ながら、第２のタイプの装置では、ヒーティングケース又はヒーティングチュー
ブに近接している固体だけが効率的な熱流を受けることになる。ヒーティングチ
ューブが使用される場合、チューブは分割固体の移送及び撹拌に関連する機能を
果たさないので、チューブの付近に位置する分割固体が入れ替わらないというこ
ともわかっている。その結果、分割固体の加熱は、不完全、不規則であり、大変
効率的であるとは言えない。チューブから離れている位置に位置する粒子を加熱
するために、チューブの温度を上昇させることが必要になり、このことがチュー
ブに近接する粒子が、これらが過熱されるためにクラスト（外被）に変わるリス
クを生じさせ、これによって流れが乱れ、且つメンテナンスコストが上昇する（
チューブへ固着した粒子を取除くための頻繁な掃除が不可欠となる。）。さもな
ければ、管状ケースも又、加熱する必要があり、これにより更に設備コストが上
昇する。

【０００５】 最後に、加熱流体が通過する内部経路を有するデュアルケーススクリューが知
られている。しかしながら、このタイプの構造は多くの欠点を有している。つま
り、高い製造コストやスクリューが回転している間シールを維持するために必要
となる複雑な組立て作業、更にこれらに加え、熱慣性が非常に大きくなるので、
温度条件を素早く変更することが不可能である。このことは危険な反応が起きた
場合の安全性の観点から非常に重要であり、このような場合には、移送されてい
る物質を加熱することを出来るだけ早く止めることが必要である。

【０００６】 本発明の目的は、より優れた性能を提供する装置を構成することにより、上述
した欠点を克服することである。

【０００７】 本発明によれば、この目的は、長手方向軸線と、管状ケースの内部にそれ自体
の長手方向軸線の周りを回転するように取付けられると共に回転駆動モータの出
力シャフトへ接続される螺旋状部分とを有する少なくとも一つの移送部材を有し
、少なくとも移送部材の螺旋状部分がその大部分において導電性材料によって構
成され、移送部材がそれ自体がヒーター手段を構成するように電源へ移送部材を
接続する接続手段を有している、分割固体を移送し、且つ熱処理する装置によっ
て達成される。

【０００８】 従って、ヒーター手段は、分割固体の多くが移送中に接触する移送部材によっ
て構成される。そのため、全ての、あるいは殆ど全ての分割固体がヒーター手段
に接触して直接加熱されることとなるが、加熱表面に動かずに留まるということ
は無い。従って、分割固体は一様に加熱され、実際問題として、クラスト形成(g
ratinage) の問題は取除かれる。更に、装置の構成は単純であり、製造コストは
低く抑えられる。

【０００９】 第１の実施形態では、移送部材の螺旋状部分は螺旋状に巻かれた平らなストリ
ップを有している。

【００１０】 第２の実施形態では、螺旋状部分は、シャフトの周りに巻かれた螺旋状のもの
、即ちシャフトの周りに巻かれた螺状体で構成され、そしてこのシャフトは絶縁
材料で製造されるか、又は少なくともその外側表面が導電性材料で構成される。

【００１１】 好ましくは、この導電性材料は、例えばステンレススチール等の金属である。

【００１２】 有利には、管状ケースは電気絶縁材料で構成される。このようにすると、移送
部材と管状ケースとの間の短絡のリスクが取除かれ、管状ケースに接触すること
によって作業員が感電死する危険性も同様に取除かれる。従って、装置の安全性
が強化される。

【００１３】 管状ケースは好ましくは、少なくとも一部において絶縁材料の摩擦ライニング
によって覆われており、螺旋状部分がこのライニングに支持されている。このよ
うにすると、摩擦ライニングが、固体を移送する間、螺旋状部分が撓むのを防止
するように螺旋状部分を支持する。更に、この摩擦ライニングは、螺旋状部分を
管状ケースから電気絶縁し、そのために管状ケースを導電性材料で製造すること
が可能となる。そして、短絡のリスクが制限される。

【００１４】 又、有利には、装置は移送部材をモータの出力軸へ接続する、電気絶縁材料の
カップリング継手を含んでいる。従って、モータは移送部材から絶縁される。従
って、装置の安全性は更に向上される。

【００１５】 本発明の他の特徴及び利点は、以下の、本発明の特定の、非限定的な実施形態
の説明を読むことにより、更に明らかになるであろう。

【００１６】 添付の図面が参照される。

【００１７】 図１及び図２を参照すると、本発明の移送及び熱処理装置は、各端部に、移送
される物質（ここには示されていない）のための入口ダクト及び出口ダクトを含
んでいる、頂部が開放された管状ケース１を有している。この実施形態の場合に
は、管状ケース１は、例えばプラスチック材料等の電気絶縁材料で製造される。
この管状ケース１は頂部が開放されたように示されているが、管状ケース１が完
全な筒状に（即ち、カバーされて）構成されることも同様に可能である。

【００１８】 全体として参照番号２を付した移送部材は、管状ケース１の内部に取付けられ
、移送部材の長手方向軸線３の周りを回転するようにされる。

【００１９】 移送部材２は、本実施形態では断面が矩形である平らなストリップから製造さ
れた螺旋状に成形された部分４を有しており、この螺旋状に成形された部分４は
、シャフト５の周りに巻かれ、シャフト５に沿って均等に配置されたスペーサ６
によってシャフトから間隔をあけて保持されている。

【００２０】 本発明の第１の実施形態の特徴によると、螺旋状部分４の大部分は、例えばス
テンレススチール等の導電性材料で製造される。

【００２１】 この実施形態の場合には、シャフト５は電気絶縁材料であり、二つの端部部分
７及び８において管状ケース１内に回転するように取付けられ、これら二つの端
部部分７及び８は導電性材料で製造され、図１及び図２に示されていないベアリ
ングに受容される。螺旋状部分４は、端部部分７及び８へ接続された導電性材料
のプレート９を介して端部部分７及び８へ電気的に接続される。

【００２２】 端部部分７は、導電性材料のドラム１０と結合されており、電源（図示無し）
へ導線によって接続されている給電炭素ブラシ１１がこのドラムを擦る。端部部
分８は同様に導電性材料のドラム（図示無し）へ結合され、電気移送炭素ブラシ
がこのドラムを擦る。シャフト５が電気絶縁材料で製造されているので、電気が
螺旋状部分４に沿って伝導するようにされることが理解される。又、シャフト５
が、導電性材料で製造される一方、端部部分７及び８と螺旋状部分４とから絶縁
される場合も考えられる。

【００２３】 電源は、寸法上の特徴及び移送部材の電気抵抗との相関によって大きさを決定
されるべきである。有利には、安全上の理由から供給される交流又は直流電圧は
１００ボルト未満である。電源に接続する手段は、炭素ブラシである必要は無く
、スリップリング、又はドラムの外側表面を擦る無炭素ブラシ、あるいは更に、
移送部材２の端部の一方において取付けられた回転接続カップリングであり得る
。

【００２４】 ドラム１０は、カップリング継手１３を介して回転駆動モータ１２へ接続され
る。カップリング継手１３は好ましくは絶縁材料で製造される。カップリング継
手１３は、モータと移送部材との間を絶縁するだけでなく、出力軸と移送部材の
端部との間の心狂いを調整するように、及び／又は弾力的な減衰機能を提供する
ように機能することも出来る。

【００２５】 ドラム１０とモータへ結合するためのアセンブリは、管状ケース１の絶縁され
た区画内に受容されるということが見て取れるであろう。このことにより、装置
の高い安全性が確保される。

【００２６】 運転においては、移送部材２がモータ１２によって回転させられる。炭素ブラ
シ１１と、ドラム１０と、端部部分７と、プレート９とを介して電源から移送さ
れた電気は、移送部材２の螺旋状部分４へ送られ、電気が移送部材２の螺旋状部
分４に沿って流れて、それによってジュール効果により移送部材２の螺旋状部分
４が加熱される。

【００２７】 処理される分割固体は、（本実施形態の場合にはモータ側端部にある）入口ダ
クトを介して管状ケース１の中へ入れられ、それらが螺旋状部分４によって（反
対側の端部の）出口ダクトの方へ運ばれる。同時に、分割固体は、螺旋状部分４
の外表面と直接接触することによって、それらの移送の間ずっと加熱される。螺
旋状部分４が回転しているために、及び螺旋状部分４が分割固体を動かすために
、殆どの分割固体が移送の間に加熱された螺旋状部分と接触させられる。従って
、この分割固体の加熱は、非常に効果的であり、分割固体の全てに対して、又は
それらの殆ど全てに対して一様である。

【００２８】 以下で、本発明の移送及び熱処理装置の第２及び第３の実施形態について説明
する。

【００２９】 上述された要素と同一又は類似の要素には、以下の説明において同じ参照番号
が付されている。

【００３０】 図３には第２の実施形態を構成する装置が示されている。

【００３１】 第２の実施形態の装置は、螺旋状部分４が自己支持をしている（即ち、支持シ
ャフトが設けられていない）ということを除いて上述したような第１の実施形態
の装置と同一である。それ故、この移送部材の構造は特に単純であり、短い距離
の移送を行うのに特に適している。

【００３２】 より長い距離の移送を行うためには、図４の変形例に示したように、管状ケー
ス１の内側表面の少なくとも一部分を摩擦ライニング１４でカバーすることが可
能であり、螺旋状部分４は運転の間、この摩擦ライニング１４と接触することが
可能である。摩擦ライニング１４は好ましくは、螺旋状部分が実際に撓んだ場合
に、最も大きく撓む螺旋状部分の領域である螺旋状部分の中央部に面して配置さ
れる。摩擦ライニング１４は、有利にはポリテトラフルオロエチレン等の絶縁材
料で製造され、これによって、低摩擦係数を提供することと、管状ケース１から
螺旋状部分４を電気絶縁することの両方の機能を果たし、それ故、管状ケース１
を導電性材料で製造することが可能になる。使用される材料は又、セラミック又
はマイカで有り得る。有利には、摩擦ライニングに対する摩擦による摩耗を制限
するために、螺旋状部分４を構成する平らなストリップは、鋭利なエッジ部を持
たないように、丸められた断面を有していて、例えば断面が長円形である。

【００３３】 図５においては、第３の実施形態を構成する装置の移送部材が管状シャフト５
を有しており、その軸線は長手方向軸線３である。アルキメデスのねじポンプ型
の螺状体４が管状シャフト５の周りに巻き付けられている。

【００３４】 管状シャフト５と螺状体４は、導電性材料の単一ピース、本実施形態の場合に
はステンレススチールの単一ピースとして製造される。螺状体４は又、シャフト
５に装着されるようにすることも出来る。

【００３５】 前述したように、移送部材２は、管状シャフト５の端部を受容するベアリング
を介して、好ましくは電気絶縁材料で製造されたケースである管状ケースの内部
に回転するように取付けられ、ドラムを擦る炭素ブラシを有するドラム等のコレ
クタ手段を介して接続されて、電源に結合されるように構成される。

【００３６】 管状シャフト５の断面積は、（本実施形態の場合には矩形である）螺状体４の
断面積よりも小さいように構成され、シャフト５の一方の端部へ供給された電流
が優先的に螺状体４の大部分を通過するようにする。当然、螺状体の抵抗に比べ
てシャフトの抵抗を増加させる他の手段を採用することが可能である。

【００３７】 変形例においては、図６に示すように、二つのトラフを画定する共通管状ケー
ス１内に並んで配置される二つの移送部材２を使用することが可能である。この
ことにより、所定の移送長さに対して、熱交換面積を相当増加させることが出来
る。本実施形態の場合には、各移送部材２は互いに離れて配置されているが、変
形例ではこれらはインターリーブ、即ち間に差込むようにして重ねて配置され得
る。本実施形態の場合には、シャフト５は中実であるように示されているが、当
然、これらは管状で有り得る。移送部材２は互いに電気的に接続され、電気が両
方の部材に沿って流れるようにする。

【００３８】 当然のことながら、本発明は説明された実施形態には限定されず、特許請求の
範囲によって定義されたような本発明に範囲を超えることなく、改変を行うこと
が可能である。

【００３９】 特に、摩擦ライニングは上述の実施形態の任意の実施形態に設けることができ
、このライニングは管状ケースの全て又は一部を覆って延設される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、第１の実施形態を構成する、移送及び熱処理装置の駆動モータ側端部
を示す断片斜視図である。

【図２】 図２は、第１の実施形態を構成する装置の移送部材のモータの反対側の端部を
示す、図１と同様の図である。

【図３】 図３は、第２の実施形態を構成する移送及び熱処理装置の部分破断断片斜視図
である。

【図４】 図４は、第２の実施形態の変形例の断片断面図である。

【図５】 図５は、第３の実施形態を構成する装置の移送部材の斜視図である。

【図６】 図６は、第３の実施形態の変形例の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3F040 AA04 BA02 DA05 DA08 EA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向軸線（３）と、 管状ケース（１）の内部にそれ自体の長手方向軸線の周りを回転するように取
   付けられると共に回転駆動モータの出力シャフトへ接続される螺旋状部分（４）
   と、 を有する少なくとも一つの移送部材（２）を有し、 更に熱処理のためのヒーター手段を有している、分割固体を移送し、且つ熱処
   理する装置であって、 少なくとも前記移送部材（２）の前記螺旋状部分（４）がその大部分において
   導電性材料によって構成されていることと、 前記移送部材（２）が、それ自体がヒーター手段を構成するように電源へ前記
   移送部材（２）を接続する接続手段（１１）を有していることと、 を特徴とする、分割固体を移送し、且つ熱処理する装置。
2. 【請求項２】 前記移送部材（２）の前記螺旋状部分（４）が螺旋状に巻か
   れた平らなストリップを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記平らなストリップ（４）が、丸められた断面を有してい
   ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記螺旋状部分が、シャフト（５）の周りに巻かれた螺状体
   （４）によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記シャフト（５）が電気絶縁材料で製造されていることを
   特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記シャフト（５）が、少なくともその外側表面については
   、導電性の材料によって構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置
   。
7. 【請求項７】 前記導電性材料がステンレススチール等の材料であることを
   特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載に装置。
8. 【請求項８】 前記管状ケース（１）が、電気絶縁材料によって構成されて
   いることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載に装置。
9. 【請求項９】 前記管状ケース（１）が、少なくとも一部において、絶縁材
   料の内部摩擦ライニング（１４）によって覆われており、前記螺旋状部分（４）
   が前記内部摩擦ライニング（１４）に支持されることを特徴とする請求項１から
   ８の何れか一項に記載に装置。
10. 【請求項１０】 前記モータ（１２）の出力シャフトへ移送部材（２）を接
    続する電気絶縁材料のカップリング継手（１３）を含むことを特徴とする請求項
    １から９の何れか一項に記載に装置。