特開 2024-59125 振動フィーダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024059125

(43)【公開日】2024-05-01

(54)【発明の名称】振動フィーダ

(51)【国際特許分類】

   B65G 27/04 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

B65G27/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022166586

(22)【出願日】2022-10-18

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184859

【弁理士】

【氏名又は名称】磯村 哲朗

(74)【代理人】

【識別番号】100123386

【弁理士】

【氏名又は名称】熊坂 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196667

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100130834

【弁理士】

【氏名又は名称】森 和弘

(72)【発明者】

【氏名】石澤 允

(72)【発明者】

【氏名】塩月 健司

【テーマコード（参考）】

3F037

【Ｆターム（参考）】

3F037BA04

3F037BA11

3F037CA01

3F037CA11

(57)【要約】

【課題】トラフの下流側において、粉粒体の詰まりや粉粒体が堰板を超えてトラフの外に毀れることを抑制できる振動フィーダを提供する。
【解決手段】粉粒体が積載され、粉粒体の搬送方向が低くなるように傾斜して設けられるトラフと、トラフを加振する振動装置と、を有する振動フィーダであって、トラフの搬送方向の下流側の幅を上流側の幅より広くする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉粒体が積載され、前記粉粒体の搬送方向が低くなるように傾斜して設けられるトラフと、前記トラフを加振する振動装置と、を有する振動フィーダであって、
該振動フィーダ１台あたりで、前記トラフの搬送方向の下流側の幅は、前記トラフの搬送方向の上流側の幅より広い、振動フィーダ。

【請求項2】

前記トラフは搬送方向に２以上の底板を有し、前記２以上の底板の搬送方向下流が、前記トラフの幅を拡げる方向に移動可能に設けられる、請求項１に記載の振動フィーダ。

【請求項3】

前記トラフは搬送方向に２以上の底板を有し、前記２以上の底板の搬送方向下流側が、搬送方向の上流側を支軸として、前記トラフの幅を拡げる方向に回動可能に設けられる、請求項１に記載の振動フィーダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉粒体の詰まりや毀れを抑制できる振動フィーダに関する。

【背景技術】

【0002】

鉄鉱石や石炭などの粉粒体は、ホッパなどの粉粒体の供給装置からベルトコンベア等で混錬機や焼結機等の処理装置に搬送されて処理される。粉粒体の供給装置からベルトコンベア等に粉粒体を積載させるため、粉粒体に振動を与えて搬送する振動フィーダが用いられる。この振動フィーダは、搬送方向が低くなるように傾斜させたトラフを振動させることで、トラフ上に積載した粉粒体を搬送するものである。振動装置として、電磁振動式や電動機駆動式が用いられることが多い。

【0003】

また、振動フィーダは、トラフの振動を制御することにより、粉粒体の搬送量や搬送速度を制御できて、前記鉄鉱石や石炭の他にも、骨材や土砂など広い範囲の粉粒体を扱うことができる。

【0004】

振動フィーダに関する技術として、特許文献１には、トラフの底板に開口部を自由に調整できるスリットが設けられた振動フィーダが開示されている。特許文献１によれば、当該スリットを設けることで、ベルトコンベアに積載される搬送物の厚さを変えながら、搬送物をベルトコンベアに搬送できるとしている。

【0005】

また、特許文献２には、２台の振動フィーダを直列に並べて下流側の振動フィーダのトラフの幅が上流側の振動フィーダのトラフの幅より広い振動フィーダが開示されている。特許文献２によれば、扁平な部品を少量ずつ供給できるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭６４－０２４０２６号公報

【特許文献2】特開２０１９－０３５６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１、２に開示された振動フィーダは、１台あたりのトラフの幅が一定又は下流側ほど狭いため、搬送フィーダにその搬送能力の最大に近い粉粒体を供給すると、粉粒体がトラフの下流側に押し込まれて凝集しやすい。この粉粒体の凝集により、粉粒体の搬送性が低下し、粉粒体の詰まりが生じたり、粉粒体が堰板を超えてトラフの外に毀れるたりするという課題があった。本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、トラフの下流側において、粉粒体の詰まりや粉粒体が堰板を超えてトラフの外に毀れることを抑制できる振動フィーダを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］粉粒体が積載され、前記粉粒体の搬送方向が低くなるように傾斜して設けられるトラフと、前記トラフを加振する振動装置と、を有する振動フィーダであって、該振動フィーダ１台あたりで、前記トラフの搬送方向の下流側の幅は、前記トラフの搬送方向の上流側の幅より広い、振動フィーダ。
［２］前記トラフは搬送方向に２以上の底板を有し、前記２以上の底板の搬送方向下流が、前記トラフの幅を拡げる方向に移動可能に設けられる、［１］に記載の振動フィーダ。
［３］前記トラフは搬送方向に２以上の底板を有し、前記２以上の底板の搬送方向下流側が、搬送方向の上流側を支軸として、前記トラフの幅を拡げる方向に回動可能に設けられる、［１］に記載の振動フィーダ。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る振動フィーダのトラフは、該振動フィーダ１台あたり、上流側の幅よりも下流側の幅の方が広いので、粉粒体が下流側に押し込まれることが抑制され、粉粒体の凝集が抑制される。これにより、トラフの下流側において粉粒体の詰まりが生じたり、粉粒体が堰板を超えてトラフの外に毀れることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、従来の振動フィーダを示す模式図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る振動フィーダの一例を示す模式図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る振動フィーダの別例を示す模式図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る振動フィーダの別例を示すトラフ上面図である。

【図5】図５は、実施例で用いた振動フィーダのトラフの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明について実施形態を通じて説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な一例を示すものである。

【0012】

図１は、従来の振動フィーダ１０を示す模式図である。図１（ａ）は、振動フィーダ１０の側面図であり、図１（ｂ）は、トラフ１２の上面図である。図１を用いて、まず、従来の振動フィーダ１０の構成を説明する。

【0013】

振動フィーダ１０は、トラフ１２と振動装置１４とを有する。図１（ｂ）に示すように、トラフ１２は、底板２０と、底板２０の上流側及び幅方向の両側の３辺の位置に設けられる３つの堰板２２とを有する。トラフ１２は搬送方向下流側が低くなるように、水平方向に対して、例えば、１０°傾斜して設けられる。

【0014】

振動装置１４は、例えば、電磁振動式や電動駆動式である。振動装置１４は、トラフ１２を加振する。振動装置１４の加振により、トラフ１２の上に積載された粉粒体は、トラフ１２の下流側に搬送される。振動装置１４及びトラフ１２は、吊り下げ具１６によって、吊り下げられて設置するとよい。また、振動装置１４及びトラフ１２を架台に載せてもよい。

【0015】

従来の振動フィーダ１０は、１台あたりのトラフ１２の幅が一定又は下流側ほど狭かったので、振動フィーダ１０にその搬送能力の最大に近い粉粒体を供給すると、粉粒体が下流側に押し込まれて凝集し、粉粒体の搬送性が低下する。この搬送性の低下により、トラフ１２の下流側で粉粒体の詰まりが生じたり、粉粒体が堰板２２を超えてトラフ１２の外に毀れたりする。

【0016】

図２は、本発明に係る振動フィーダ３０の一例を示す模式図である。図２（a）は、振動フィーダ３０の側面図であり、図２（ｂ）は、上トラフ３４及び下トラフ４２の上面図である。

【0017】

上トラフ３４は、底板５０と、底板５０の上流側の１辺及び幅方向の両側の２辺の位置に設けられる３つの堰板５２とを有する。上トラフ３４は搬送方向の下流側が低くなるように、例えば、水平方向に対して、１０°傾斜して設けられる。

【0018】

下トラフ４２は、上トラフ３４の底板５０の幅より広い底板５４と、底板５４の上流側の１辺及び幅方向の両側の２辺の位置に設けられる３つの堰板５６とを有する。下トラフ４２も搬送方向下流側が低くなるように、例えば、水平方向に対して１０°傾斜して設けられる。振動装置３６は、上トラフ３４及び下トラフ４２を加振する。振動装置３６の加振により、上トラフ３４及び下トラフ４２の上に積載された粉粒体は、下流側に搬送される。

【0019】

上トラフ３４の下流端と下トラフ４２の上流端とは上下方向に重なるように設けられる。また、振動装置３６、上トラフ３４及び下トラフ４２は、吊り下げ具３８によって吊り下げて設置するとよいし、架台に載せてもよい。

【0020】

振動フィーダによる粉粒体の最大搬送量は、トラフ面積が広くなれば増加し、トラフ面積が狭くなると減少する。本実施形態に係る振動フィーダ３０において、振動フィーダ１台あたりのトラフは上トラフ３４と下トラフ４２とを含んで構成され、下流側の下トラフ４２の幅を上流側の上トラフ３４の幅よりも広くしているので、粉粒体の最大搬送量は、上流側の上トラフ３４よりも下流側の下トラフ４２の方が多くなる。これにより、上トラフ３４に最大搬送量となる粉粒体を供給したとしても、粉粒体の最大搬送量は上トラフ３４よりも下トラフ４２の方が多いので、粉粒体が下トラフ４２に押し込まれることが抑制され、粉粒体の凝集も抑制される。この結果、トラフの下流側において粉粒体の詰まりが発生したり、粉粒体が堰板５６を超えて下トラフ４２の外に毀れることが抑制される。

【0021】

なお、トラフは１つのトラフで構成されてもよく、この場合、搬送方向の下流にいくに従って徐々にトラフの幅を広くしてもよく、途中からトラフの幅を広くしてもよい。

【0022】

図３は、本実施形態に係る振動フィーダの他の例を示す模式図である。図３（a）は、振動フィーダ６０の側面図である。図３（ｂ）、（ｃ）は、上トラフ３４及び下トラフ７２の上面図であって、図３（ｂ）は、下トラフ７２の幅が上トラフ３４と同じ状態を示す図であり、図３（ｃ）は、下トラフ７２が拡幅された状態を示す図である。なお、図３において、図２と同じ構成には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。

【0023】

振動フィーダ６０の下トラフ７２は、２枚の扇形の底板８０ａ及び８０ｂと、これらを回動可能に軸支する支軸７６と、下トラフ７２の両側の２辺の位置にそれぞれ設けられる堰板８２ａ、８２ｂと、底板８０ａ、８０ｂを支軸７６回りに回動する駆動装置７８とを有する。駆動装置７８は、例えばモータである。

【0024】

下トラフ７２は搬送方向下流側が低くなるように、例えば、水平方向に対して１０°傾斜して設けられる。振動装置３６は、上トラフ３４と下トラフ７２を加振する。振動装置３６の加振によって、上トラフ３４と下トラフ７２の上に積載された粉粒体は、下トラフ７２の下流側に搬送される。

【0025】

駆動装置７８は、支軸７６を中心として２枚の底板８０ａ、８０ｂを回動させる。駆動装置７８は、底板８０ａ及び底板８０ｂを下トラフ７２の幅が拡がる方向にそれぞれ、例えば、１３°回動させる。この回動により、下トラフ７２の幅は拡幅され、下トラフ７２の幅が上トラフ３４の幅と同じであった従来の図３（ｂ）の状態から、下トラフ７２の幅が上トラフ３４の幅より広い図３（ｃ）の状態になる。このように、下トラフ７２の幅を拡幅する拡幅機構は、２枚の扇型の底板８０ａ、８０ｂと、駆動装置７８とで構成される。なお、堰板８２a及び堰板８２ｂの一部を下方向に移動可能に設け、底板８０a及び底板８０ｂを回動させるにあたり、上トラフ３４の堰板５２と下トラフ７２の堰板８２a及び堰板８２ｂとの衝突を回避させてもよい。

【0026】

下トラフ７２の幅が拡幅されることで、下トラフ７２の面積は広くなる。上述したように、トラフ面積が広くなると振動フィーダの最大搬送量が増えるので、下トラフ７２の面積が広げられた状態において、下トラフ７２の粉粒体の最大搬送量は、上トラフ３４の最大搬送量よりも多くなる。これにより、上トラフ３４に最大搬送量となる粉粒体を供給したとしても、粉粒体の最大搬送量は上トラフ３４よりも下トラフ７２の方が多いので、粉粒体が下トラフ７２に押し込まれることが抑制され、粉粒体の凝集が抑制される。この結果、粉粒体の詰まりの発生や、粉粒体が堰板８２ａ、８２ｂを超えて下トラフ７２の外に毀れ出ることが抑制される。

【0027】

また、振動フィーダの下流端の幅は、搬送先のベルトコンベアの幅に対応した幅にすることが求められる。例えば、搬送フィーダの下流端の幅がベルトコンベアの幅よりも著しく狭くなるとベルトコンベアの搬送量に対し、搬送フィーダからの供給量が少なくなってベルトコンベアの搬送効率が低下する。一方、搬送フィーダの下流端の幅がベルトコンベアの幅よりも広くなるとベルトコンベアから粉粒体が毀れてしまう。本実施形態に係る振動フィーダ６０は下トラフ７２の下流端の幅を変えることができるので、種々の幅のベルトコンベアに対応できる汎用性の高い振動フィーダとなる。

【0028】

なお、図３に示した振動フィーダ６０では、下トラフ７２が２枚の底板８０ａ、８０ｂを有し、底板８０ａ、８０ｂを１３°ずつ回動させる例を示したがこれに限らない。下トラフ７２は、底板を２枚以上有していればよく、その内の少なくとも１つの底板を下トラフ７２の幅が拡がる方向に回動できればよい。さらに、図３に示した振動フィーダ６０では、支軸７６を中心にして底板８０ａ、８０ｂを回動させて下トラフ７２の幅を拡幅する例を示したが、これに限らない。例えば、底板８０ａ、８０ｂが下トラフ７２の幅方向に移動可能に設けられており、底板８０ａ、８０ｂを下トラフ７２の幅が拡がる方向に移動させることで下トラフ７２を拡幅してもよい。

【0029】

図４は、本実施形態に係る振動フィーダ６０の別例を示すトラフ上面図である。図４に示すように、上トラフ３５及び下トラフ７３を用いて、トラフ全長（上トラフ３５に下トラフ７３を加えたトラフ全長）に対し下流側が上流側より長くなる位置からトラフを拡幅できる構成にしてもよい。例えば、トラフ全長に対し下流側が４／５となるようにしてもよい。これにより、粘性があり、搬送性が低い粉粒体であっても、粉粒体の詰まりや毀れを抑制して搬送できる振動フィーダにすることができる。

【0030】

なお、搬送フィーダにおいて、粉粒体の詰まりや毀れが発生しやすいのはトラフの下流側であることから、トラフの幅を拡げるトラフの下流側の範囲はトラフ全長に対し下流側１／４以上であればよい。なお、トラフの幅を拡げるトラフの下流側の範囲はトラフ全長に対し下流側１／２以上であることが好ましく、３／４以上であることがさらに好ましい。また、上述の上トラフ及び下トラフは振動フィーダ１台あたりに設ける。これにより、振動装置１台で効率良く粉粒体を搬送できて、稼働コストも低減でき、振動フィーダの設置も容易となる。

【実施例0031】

次に、本実施形態に係る振動フィーダを用いて石炭の搬送を実施した実施例を説明する。図５は、実施例で用いた振動フィーダのトラフの上面図である。図５（ａ）は、比較例として用いた従来の振動フィーダ１０（図１（ａ）参照）のトラフの上面図であり、図５（ｂ）は、本発明に係る振動フィーダ６０（図３（ａ）参照）のトラフの上面図である。

【0032】

図５（ａ）に示した寸法のトラフを有する振動フィーダ１０及び図５（ｂ）に示した寸法のトラフを有する振動フィーダ６０を石炭ホッパの出口に設置し、これらの振動フィーダを用いて、幅寸法が６００ｍｍのベルトコンベアに石炭を搬送した。振動フィーダ１０及び振動フィーダ６０の石炭の最大搬送量は約２６ｔｏｎ／ｈｒである。

【0033】

従来の振動フィーダ１０を用いて、最大搬送量又はこの量に近い２４.７～２６．３ｔｏｎ／ｈｒの石炭を供給してベルトコンベアに搬送させた。この結果、搬送開始から８時間後に振動フィーダ１０の下流側で詰まりが発生し、石炭が堰板２２を超えて毀れたため、石炭の搬送を中止する結果となった。

【0034】

本発明例に係る振動フィーダ６０は、２つの底板８０a、８０ｂを１３°ずつ幅を拡げる方向に回動させて、下トラフ７２を拡幅した状態で、最大搬送量又はこの量に近い２４．７～２６．３ｔｏｎ／ｈｒの石炭を供給してベルトコンベアに搬送させた。この結果、石炭の詰まりや毀れが発生することなく、２４時間連続でホッパの石炭をベルトコンベアに搬送できた。

【0035】

本発明例に係る振動フィーダ６０では、２枚の底板をそれぞれ１３°回動させて下トラフ７２を拡幅したので、下トラフ７２の面積は０．３２ｍ^２から０．３７ｍ^２に拡大した。これにより、下トラフ７２の最大搬送量は約２６ｔｏｎ／ｈｒから約３０ｔｏｎ／ｈｒに増加し、この結果、振動フィーダ６０の下流側での石炭の詰まりがなく、石炭が堰板５２、８２ａ、８２ｂを超えて毀れだすことが抑制されたものと考えられる。

【符号の説明】

【0036】

１０ 従来の振動フィーダ
１２ トラフ
１４ 振動装置
１６ 吊り下げ具
２０ 底板
２２ 堰板
３０ 本発明の振動フィーダ
３４ 上トラフ
３５ 上トラフ
３６ 振動装置
３８ 吊り下げ具
４２ 下トラフ
５０ 底板
５２ 堰板
５４ 底板
５６ 堰板
６０ 本発明の振動フィーダ
６８ 吊り下げ具
７２ 下トラフ
７３ 下トラフ
７６ 支軸
７８ 下トラフの駆動装置
８０ａ 底板
８０ｂ 底板
８２ａ 堰板
８２ｂ 堰板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】