专利名称：压入螺杆装置及辊轧成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于例如加压将细粉体和粘合剂混制的原料成型为板状的辊轧成型机的压入螺杆装置及具备该压入螺杆装置的辊轧成型机。本发明申请主张基于2010年4月19日在日本申请的特愿2010-095648号的优先权，将其内容沿用于此。
背景技术：
以往，作为将细粉体和粘合剂混制的造粒原料加压成型的装置，使用了轧块机(口一力塊成機)。轧块机如图4所示具备具有拥有独立旋转轴的一对固定辊102和可动辊103的成型用辊104。固定辊102将其位置固定地设置。另一方面，可动辊103承受液压缸106产生的规定的压力、被向固定辊102—侧挤压。在成型用辊104的上方设置有戽斗108。戽斗108具有壳体111和配置在其内部的压入螺杆112。压入螺杆112具有螺旋状地形成在旋转驱动轴113周围的螺杆叶片114。并且，通过用驱动部115的驱动力使该压入螺杆112旋转，将投入到壳体111内的原料109提供给固定辊102与可动辊103之间的间隙105，并且用螺杆叶片114将原料109压入到下方。压入到间隙105中的原料109承受成型用辊104产生的压力而变成板状的成型品110。除上述装置外，用螺杆叶片主要沿水平方向搬送粉粒体等的现有技术的螺旋式输送器公开在例如专利文献I中。轧块机中由于搬送混制了对粉状煤等具有黏性的焦油等粘合剂的原料，因此在用盘绕成螺旋状的多枚螺杆叶片搬送时原料容易滞留在这些螺杆叶片之间。但是，为了连续稳定地生产成型品，有使原料不堆积在各螺杆叶片之间地向成型用辊提供的必要。如果原料附着堵塞在各螺杆叶片之间，由于不能够稳定地提供原料，因此必须频繁地进行除去堵塞在各螺杆叶片之间的原料的作业。专利文献2、3中公开了具备多根螺杆的螺旋输送器。专利文献2中使互相相邻的各螺杆的螺旋方向和旋转方向互相相反来防止搬送物附着在螺杆叶片上。专利文献3中使互相相反的螺旋旋向并且螺距不同的多根螺杆以这些螺杆的螺距间的比的倒数的转速比向相反的方向旋转，互相将对方螺杆的附着物刮落。在轧块机的情况下，为了满足对成型品的高密度、高强度这样的品质要求，将原料均匀地挤向辊之间是必要的。但是，上述专利文献2、3中公开的技术中，为沿水平方向将搬送物搬送、从排出口排出的结构，由于不能够获得利用螺杆叶片挤压搬送物的作用，因此是不可能的。专利文献4中公开了本发明申请人提出的轧块机用压入螺杆。该压入螺杆具备朝搬送方向螺距变小、并且具有3种倾斜角度的螺杆叶片，能够在防止原料的附着的基础上充分压入原料。在先技术文献专利文献
专利文献I :日本特开平7-304511号公报专利文献2 :日本特开平11-314728号公报专利文献3 :日本特开2002-179235号公报专利文献4 :日本特开2008-36692号公报但是，即使在专利文献4所公开的压入螺杆中，也存在着原料容易附着或滞留在戽斗壳体的内壁上，为了刮掉附着在壳体内壁上的原料，设置在两端的压入螺杆成为过负载的担忧。
发明内容
本发明就是鉴于上述情形而作出的，以提供一种能够稳定均匀地挤出原料的压入 螺杆装置和具备该压入螺杆装置的辊轧成型机为目的。为了解决上述问题达成所述目的，本发明采用以下手段。(I)本发明一个形态的压入螺杆装置具备配置在戽斗内、将从该戽斗的上部投入了的原料向该戽斗的下方压送的多根压入螺杆，以及使这些压入螺杆旋转的驱动机构；上述各压入螺杆分别具有沿铅垂方向延伸的旋转驱动轴和在该旋转驱动轴的周围被形成为螺旋状的螺杆叶片；并且，使俯视时的上述各旋转驱动轴沿同一直线排列地配置上述各压入螺杆；上述各螺杆叶片的铅垂方向下端位置相互相同，并且这些螺杆叶片的上述螺旋状的盘旋方向在相互相邻的叶片之间是相反方向；将上述各压入螺杆中位于排列方向中央的2根作为中央螺杆，在俯视这些中央螺杆所具有的上述各旋转驱动轴之间的部分时，上述各螺杆叶片的旋转方向与上述原料的供给方向一致。(2)上述(I)中记载的压入螺杆装置也可以采用如下结构，上述各中央螺杆各自所具有的上述螺杆叶片从铅垂方向上方向着下方具备在纵剖视时具有第I倾斜角度，并且将上述原料向铅垂方向下方输送的第I搬送叶片；在纵剖视时具有比上述第I倾斜角度平缓的第2倾斜角度，并且将包含在由上述第I搬送叶片送来的上述原料中的气体除去的第I压紧叶片；以及，在纵剖视时具有比上述第2倾斜角度平缓的第3倾斜角度，并且将从上述第I压紧叶片送来的上述原料向下方压送的第I压入叶片。(3 )在上述(2 )中也可以采用如下结构，在将上述各压入螺杆中的上述排列方向两侧端的2根作为外侧螺杆时，这些外侧螺杆各自所具有的上述螺杆叶片从铅垂方向上方向着下方具备在纵剖视时具有第4倾斜角度，并且将上述原料向铅垂方向下方输送的第2搬送叶片；以及，在纵剖视时具有比上述第4倾斜角度平缓的第5倾斜角度，并且将从上述第2搬送叶片直接送来的上述原料向下方压送的第2压入叶片。(4)在上述(3)中也可以采用如下结构，上述第2搬送叶片这样被安装在上述旋转驱动轴上使下端位于从上述第2压入叶片的上端起沿上述旋转驱动轴的旋转方向错开90°且错开到上方的位置。(5)在上述(3)中也可以采用如下结构，上述各外侧螺杆中的上述各螺杆叶片的上端高度位置比上述各中央螺杆中的上述各螺杆叶片的上端高度位置低。(6)本发明的一个形态的棍轧成型机具备庳斗,具有忙存原料的壳体和将该壳体内的上述原料挤压到其下方的压入螺杆装置；以及，一对固定辊和可动辊，夹着由上述戽斗挤出的上述原料来加压成型；上述压入螺杆装置为上述技术方案(I) (5)中的任一项所述的压入螺杆装置；俯视时的上述各压入螺杆的排列方向与上述固定辊和可动辊之间的间隙的延伸方向重合。发明的效果根据本发明的压入螺杆装置，能够稳定并均匀地挤出原料。由此，在例如将该压入螺杆装置用于辊轧成型机(轧块机)时，在成型用辊中能够成型高质量的成型品。根据本发明的辊轧成型机，能够获得与上述压入螺杆装置相同的作用效果。
图I为表示具备本发明一个实施形态的压入螺杆装置的轧块机的大致结构的纵首丨J视图; 图2为上述压入螺杆装置的纵剖视图；图3为表示上述压入螺杆装置的图，为从图2的B-B线看的图；图4为表示具备现有技术的压入螺杆装置的轧块机的大致结构的纵剖视图。
具体实施例方式下面参照
本发明一个实施形态的轧块机用压入螺杆装置(以下称为压入螺杆装置)和具备它的轧块机(辊轧成型机)。图I为表示本实施形态的轧块机I的大致结构的纵剖视图。该轧块机I具备具有贮存原料9的壳体11和将上述壳体11内的原料9挤压到其下方的压入螺杆装置12的戽斗8，通过夹着由该戽斗8挤出的原料9来加压成型的一对固定辊2和可动辊3。该轧块机I的固定辊2和可动辊3分别具有沿水平方向并且互相平行的旋转轴2a、3a，在俯视时互相向内侧旋转。在向由这对固定辊2和可动辊3构成的成型用辊4的间隙5从其上方提供原料9的状态下，可动辊3边受液压缸6产生的施力边向固定辊2施加一定的挤压力，并沿与固定辊2相反的方向旋转。结果，原料9边承受固定辊2和可动辊3产生的加压边通过间隙5向其下方被挤出。此时的可动辊3为了将对挤进与固定辊2之间形成的间隙5中的原料9施加的压力保持在规定值，能够沿箭头A的方向连续地移动。并且，由于可动辊3加压之际承受来自原料9的反作用力，因此间隙5的宽度变宽，成型具有与其宽度相同尺寸的厚度的板状成型品10。另外，在固定辊2上安装有测力传感器7，测定液压缸6产生的挤压力使压力值保持一定地进行反馈控制。在成型用辊4的间隙5的上方设置有戽斗8。戽斗8具备壳体11和配置在其内部的压入螺杆装置12。压入螺杆装置12具备配置在戽斗8的壳体11内、将从该戽斗8的上部投入的原料9向该戽斗8的下方压送的多根压入螺杆12a 12d，以及使这些压入螺杆12a 12d旋转的驱动部15 (驱动机构)。各压入螺杆12a 12d沿间隙5的延伸方向并且排列配置在其上方。即，俯视时各旋转驱动轴13排列在沿间隙5的延伸方向的同一直线上地配置各压入螺杆12a 12d。这些压入螺杆12a 12d的根数在2根以上，如果成型用辊4变大型化，分别在设置在中央的2根的两侧对称地设置I根或I根以上。各压入螺杆12a 12d具备旋转驱动轴13和螺旋状并且一体地设置在其周围的螺杆叶片14。并且，通过压入螺杆装置14与旋转驱动轴13成为一体旋转，能够将投入到壳体11内的原料9挤进成型用辊4的间隙5中。如图I所示，各压入螺杆12a 12d的旋转驱动轴13的上端在戽斗8的上方被连接在使这些旋转驱动轴13旋转的驱动部15上。该驱动部15具备例如未图示的电动机和减速机。并且，例如将粒径O. 5mm以下的粉状煤等细粉体与焦油等黏结剂混制了的原料9从设置在戽斗8斜上部的供给口 16提供给戽斗8内。图2表示本实施形态的压入螺杆装置12。该压入螺杆装置12将2根压入螺杆12b、12c设置在排列方向的中央，再在它们的外侧分别配置各一根压入螺杆12a、12d。图3为从图2的B-B线看图2所示的4根压入螺杆12a、12b、12c、12d的平面剖视图，分别用箭头表示了螺杆叶片14a、14b、14c、14d的螺旋旋向和旋转驱动轴13的旋转方向。各压入螺杆12a、12b、12c、12d在相邻的挤压螺杆中上述螺旋的旋向相反，都沿载置在 螺杆叶片14a、14b、14c、14d上的原料9从这些端部即朝铅垂方向下方搬送的方向旋转。例如，图2的中央2根的位于左侧的压入螺杆12b如图3所示从旋转驱动轴13的上方看螺旋状的螺杆叶片14b沿图面的左旋方向盘旋。并且，通过使压入螺杆12b同样从上方看沿图面的右旋方向(箭头rb方向)旋转，原料9沿螺杆叶片14b移动到下方，进而，原料9被螺杆叶片14b的下端面21向成型用辊4挤压。即，如图3所示，从上侧看具有图面左旋的螺旋形状的压入螺杆14b、14d沿从上面看沿图面右旋(顺时针)的箭头rb、rd方向旋转，具有图面右旋的螺旋形状的压入螺杆14a、14c沿左旋(逆时针)的箭头ra、rc方向旋转。在各压入螺杆12a 12d中设置在排列方向的中央位置(成型用辊4的轴线方向的中央位置)的2根压入螺杆12b、12c (中央螺杆)的各旋转驱动轴13的周围，设置有分别从上端侧向下端侧使倾斜角度较小地变化的螺杆叶片14b、14c。中央的压入螺杆12b、12c的螺杆叶片14b、14c具有螺距间隔互相相同并且沿相反方向盘旋的螺旋形状，从戽斗8的供给口 16看时互相向内旋(互相相反旋转)旋转。S卩，如图3所示，在从图面上侧提供原料9时，从原料供给侧看，互相沿朝对方的压入螺杆靠近的方向旋转，使原料9效率良好地进入螺杆叶片14b、14c之间。更详细说为，在像图3所示那样俯视螺杆12b、12c所具有的各旋转驱动轴13之间的部分时，各螺杆叶片14b、14c的旋转方向与原料9的供给方向一致。因此，从自戽斗8的上部侧面供给的原料9看，中央的螺杆叶片14b、14c之间入口宽，随着逐渐靠近这些螺杆叶片14b、14c之间的间隙，开口逐渐变窄。而且，边朝该开口变窄的方向引导原料9边送入地使螺杆叶片14b、14c互相向内侧旋转。因此，能够效率良好地使原料9进入螺杆叶片14b、14c之间。而且，中央的压入螺杆12b、12c的螺杆叶片14b、14c各自的从旋转驱动轴13的上端向下端侧的倾斜角度变小。即，螺杆叶片14b、14c分别在旋转驱动轴13的外周以各一圈的量依次形成有纵剖视时具有大的倾斜角度(第I倾斜角度)、并且向戽斗8的下方(铅垂方向下方)输送原料9的搬送叶片22 (第I搬送叶片);纵剖视时具有比大倾斜角度平缓的中倾斜角度(第2倾斜角度)、并且将包含在从搬送叶片22搬送来的原料9中的气体除掉的压紧叶片23 (第I压紧叶片)；纵剖视时具有比上述中倾斜角度平缓的小倾斜角度(第3倾斜角度)、并且付与将从压紧叶片23送来的原料9压入成型用辊4的力的压入叶片24 (第I压入叶片)。压入叶片24的倾斜角度Θ I优选在10°以上、15°以下；压紧叶片23的倾斜角度θ 2优选在压入叶片24的倾斜角度Θ I的I. 5倍以上、2. 5倍以下；搬送叶片22的倾斜角度Θ 3优选超过压入叶片24的倾斜角度Θ I的2. 5倍、3. 5倍以下。另外，倾斜角度Θ1 Θ 3都是相对于与旋转驱动轴13正交的面的倾斜角度。由于中央的压入螺杆12b、12c如上所述沿向下方搬送原料9的方向旋转，因此通过供给口 16向戽斗8提供的原料9通过中央的压入螺杆12b、12c的旋转首先被搬送叶片22向戽斗8的下方侧输送。接着，经过搬送叶片22后的原料9被压紧叶片23除去原料中的空隙，然后被压入叶片24的下端面21压入成型用辊4的间隙5 (图I)。此时，由于各螺杆叶片14a 14d的铅垂方向下端的位置互相相同，并且这些螺杆叶片14a 14d的螺旋状的旋向互相相邻之间为相反方向，因此不会产生原料9的滞留，而且能够沿各压入螺杆12a 12d的排列方向以均匀分布的力挤出原料 9。而且，在搬送原料9的同时用分别具有固有的倾斜角度的搬送叶片22、压紧叶片23和压入叶片24分别进行原料9的稳定供给、排气和加压。而且，由于越向下方越提高原料9的压缩程度地进行搬送，因此原料9不容易附着在螺杆叶片14b、14c之间，并且原料9被稳定地挤入成型用辊4的间隙5。设置在中央的压入螺杆12b、12c两外侧的压入螺杆12a、12d (各压入螺杆12a 12d中排列方向上两端的2根即外侧螺杆)分别具有与相邻的中央压入螺杆12b、12c互相向相反的方向盘旋的螺旋状的螺杆叶片14a、14d。两外侧的压入螺杆12a、12d不具备位于它们之间的中央压入螺杆12b、12c所具有的压紧叶片23，仅从旋转驱动轴13的上端向下端一侧设置搬送叶片22和压入叶片24。即，压入螺杆12a、12d各自具有的各螺杆叶片14a、14d从铅垂方向的上方向下方具备具有与上述大倾斜角度相同的倾斜角度(第4倾斜角度)、并且朝铅垂方向的下方搬送原料9的搬送叶片22 (第2搬送叶片)；具有与上述小倾斜角度相同的倾斜角度(比上述第4倾斜角度平缓的第5倾斜角度)、向下方压送从搬送叶片22直接输送来的原料9的压入叶片24 (第
2压入叶片)。并且，相对地位于上段一侧的搬送叶片22的下端，从位于其下段一侧的压入叶片24的上端朝旋转驱动轴13的旋转方向错开90° -即围绕旋转驱动轴13的1/4周地配置在上方。这样，通过省略外侧的压入螺杆12a、12d的压紧叶片23，这些压入螺杆12a、12d面向的、在壳体11的侧壁31附近原料9不会过密化。结果，由于能够减小原料9边在侧壁31上滑动边下降时受到的阻力，因此能够抑制外侧的压入螺杆12a、12d的过负荷。并且，由于通过使外侧的压入螺杆12a、12d的搬送叶片22的高度位置与中央的压入螺杆12b、12c的搬送叶片22的高度位置错开(更详细说为，外侧的压入螺杆12a、12d的搬送叶片22的上端高度位置比中央的压入螺杆12b、12c的搬送叶片22的上端高度位置低)，能够抑制原料9附着在壳体11的侧壁31上，因此原料9容易向下方顺利地搬送。中央的压入螺杆12b、12c和外侧的压入螺杆12a、12d的各压入叶片24的下端采用全部在大致相同的高度方向位置，通过各压入叶片24的下端面21均匀地将原料9向成型用辊4推挤。根据以上说明过的结构的压入螺杆装置12，能够防止原料9附着在螺杆叶片14(14a 14d)或位于壳体11内侧的侧壁31上，能够稳定地进行向成型用辊4的原料9的供给，并且能够均匀地将原料9向成型用辊4 一侧推挤。
另外，压入螺杆12a 12d的根数并不仅限于4根，但为了沿成型用辊4的轴线方向的分布均匀地推挤原料9，最好是偶数根。在2根的情况下，也可以仅设置上述实施形态中的2根中央的压入螺杆12b、12c。以上说明了本发明的优选实施形态，但本发明并不局限于这样的例子。如果是本领域的技术人员，在权利要求范围记载的技术思想的范畴内显然能够想到各种变形例或修正例，有关这些当然也属于本发明的技术范围。工业可利用性本发明适合用于例如加压将细粉体和粘合剂混制了的原料来成型为板状的轧块机。
标记的说明I.轧块机(辊轧成型机)；2.固定辊；3.可动辊；4.成型用辊；5.间隙；8.戽斗；9.原料；10.成型品；11.壳体；12.压入螺杆装置；12a、12d.外侧的压入螺杆(外侧螺杆)；12b、12c.中央的压入螺杆(中央螺杆)；13.旋转驱动轴；14 (14a、14b、14c、14d).螺杆叶片；15.驱动部(驱动机构)；16.供给口 ；22.搬送叶片(第I搬送叶片，第2搬送叶片)；23.压紧叶片(第I压紧叶片)；24.压入叶片(第I压入叶片，第2压入叶片)
权利要求
1.ー种压入螺杆装置，具备配置在戽斗内、将从该戽斗的上部投入了的原料向该戽斗的下方压送的多根压入螺杆，以及使这些压入螺杆旋转的驱动机构；上述各压入螺杆分别具有沿铅垂方向延伸的旋转驱动轴和在该旋转驱动轴的周围被形成为螺旋状的螺杆叶片；其特征在干， 使俯视时的上述各旋转驱动轴沿同一直线排列地配置上述各压入螺杆；上述各螺杆叶片的铅垂方向下端位置相互相同，并且这些螺杆叶片的上述螺旋状的盘旋方向在相互相邻的叶片之间是相反方向；将上述各压入螺杆中位于排列方向中央的2根作为中央螺杆，在俯视这些中央螺杆所具有的上述各旋转驱动轴之间的部分时，上述各螺杆叶片的旋转方向与上述原料的供给方向一致。
2.如权利要求I所述的压入螺杆装置，其特征在于，上述各中央螺杆各自所具有的上述螺杆叶片从铅垂方向上方向着下方具备 在纵剖视时具有第I倾斜角度，并且将上述原料向铅垂方向下方输送的第I搬送叶片；在纵剖视时具有比上述第I倾斜角度平缓的第2倾斜角度，并且将包含在由上述第I搬送叶片送来的上述原料中的气体除去的第I压紧叶片；以及，在纵剖视时具有比上述第2倾斜角度平缓的第3倾斜角度，并且将从上述第I压紧叶片送来的上述原料向下方压送的第I压入叶片。
3.如权利要求2所述的压入螺杆装置，其特征在于，在将上述各压入螺杆中的上述排列方向两侧端的2根作为外侧螺杆时，这些外侧螺杆各自所具有的上述螺杆叶片从铅垂方向上方向着下方具备 在纵剖视时具有第4倾斜角度，并且将上述原料向铅垂方向下方输送的第2搬送叶片；以及，在纵剖视时具有比上述第4倾斜角度平缓的第5倾斜角度，并且将从上述第2搬送叶片直接送来的上述原料向下方压送的第2压入叶片。
4.如权利要求3所述的压入螺杆装置，其特征在干，上述第2搬送叶片这样被安装在上述旋转驱动轴上使下端位于从上述第2压入叶片的上端起沿上述旋转驱动轴的旋转方向错开90°且错开到上方的位置。
5.如权利要求3所述的压入螺杆装置，其特征在于，上述各外侧螺杆中的上述各螺杆叶片的上端高度位置比上述各中央螺杆中的上述各螺杆叶片的上端高度位置低。
6.一种辊轧成型机，其特征在于，具备戽斗，具有贮存原料的壳体和将该壳体内的上述原料挤压到其下方的压入螺杆装置；以及，ー对固定辊和可动辊，夹着由上述戽斗挤出的上述原料来加压成型； 上述压入螺杆装置为权利要求I 5中的任ー项所述的压入螺杆装置； 俯视时的上述各压入螺杆的排列方向与上述固定辊和可动辊之间的间隙的延伸方向重合。
全文摘要
该压入螺杆装置使俯视时的各旋转驱动轴沿同一直线排列地配置各压入螺杆；各螺杆叶片的铅垂方向下端位置互相相同，并且这些螺杆叶片的螺旋状的盘旋方向在互相相邻的叶片之间是相反方向；将上述各压入螺杆中位于排列方向中央的2根作为中央螺杆，在俯视这些中央螺杆所具有的上述各旋转驱动轴间的部分时，上述各螺杆叶片的旋转方向与原料的供给方向一致。
文档编号B30B11/18GK102781657SQ201180011870
公开日2012年11月14日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年4月19日
发明者后藤顺, 真田辉男, 藤川秀树 申请人:新日本制铁株式会社, 株式会社铁原