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オーガスクリューフィーダー
(オーガスクリューフィーダー)
オーガスクリューフィーダーとは、スクリューを縦方向または斜め方向に配置し、粉体や粒体を下方へ定量供給する装置です。主に、ホッパーや貯槽の直下に設置し、フレコンバッグや容器への充填、計量槽への供給などに使用されます。
一般的な横型スクリューフィーダーと比べて、原料を直下へ供給できるため、装置をコンパクトに構成しやすく、充填口や計量器の真上へ配置しやすいことが特長です。
ハカルプラスでは、粉体特性、必要な供給能力、計量精度、充填対象に応じて、オーガスクリューフィーダーの機械設計、駆動方式、速度制御、計量制御まで一体で対応しています。
オーガスクリューフィーダーの仕組み
ホッパー内の粉体を回転するスクリューで捉え、スクリューの回転に沿って下方へ送り出します。供給量は、主にスクリューの外径、ピッチ、回転速度、粉体の充満率によって変化します。
同じ回転速度であっても、粉体のかさ密度や流動性、含水率などが変わると供給量も変動します。そのため、粉体ごとの特性を確認し、スクリュー形状や回転条件を選定することが重要です。
フレコンバッグへの充填計量
オーガスクリューフィーダーは、フレコンバッグなどへ粉体を高速充填する用途に適しています。充填開始時は高速で供給し、目標重量へ近づくと低速へ切り替えることで、充填能力と計量精度を両立します。
一般的な充填計量では、次のような制御を行います。
- 計量開始時の高速供給
- 設定重量到達後の中速・低速供給への切替
- 目標重量到達時の供給停止
- 停止後落差を考慮した補正
- 計量値に応じた回転速度の調整
原料がスクリューから離れた後も落下するため、供給停止のタイミングを適切に設定しなければ、目標重量を超過する場合があります。粉体の落下特性を確認しながら、切替重量や停止重量を調整します。
サーボモータによる高速追従制御
高い充填能力と精度が必要な設備では、駆動源としてサーボモータを使用する場合があります。サーボモータは、回転速度の変更や停止への応答が速く、高速供給から低速供給への切替を短時間で行えます。
また、回転数や回転量を細かく制御できるため、計量終盤の微量供給にも適しています。計量値を監視しながら速度を変化させることで、目標重量へ安定して近づけます。
ただし、必要な能力や精度によってはインバータ駆動でも対応できます。粉体特性、供給量、制御応答性、設備費用を考慮して駆動方式を選定します。
ブリッジ対策とアジテータ
付着性や圧縮性の高い粉体では、ホッパー内でブリッジが発生し、スクリューへ粉体が流入しなくなることがあります。また、スクリュー周辺の充満率が変化すると、供給量や計量精度が不安定になります。
このような場合は、ホッパー内にアジテータを設置し、粉体をほぐしながらスクリューへ送り込みます。
一方で、過度な攪拌は粉体の締め固め、発熱、粒子の破損などにつながる可能性があります。アジテータの形状、回転速度、運転タイミングは、粉体特性に合わせて設定します。
設計時の主な確認事項
安定した供給・計量を行うためには、装置の寸法だけでなく、実際に扱う粉体と運転条件を確認する必要があります。
- 粉体の粒径、かさ密度、含水率
- 流動性、付着性、圧縮性
- 必要な最大供給量と計量精度
- スクリュー径、ピッチ、回転速度
- 高速・低速供給の切替条件
- ブリッジや脈動の発生状況
- 清掃、分解、品種切替の方法
- 摩耗性や腐食性への対策
粉体によっては、机上計算だけでは供給能力や停止後落差を正確に予測できません。実粉を用いた供給テストを行い、スクリュー形状や制御条件を決定することが有効です。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、オーガスクリューフィーダーの機械設計から制御盤、計量制御まで一貫して対応しています。
- 粉体特性に応じたスクリュー形状の選定
- 必要能力に応じたモータ容量の選定
- サーボモータ・インバータによる速度制御
- 高速・中速・低速の多段供給制御
- 計量値に応じた供給停止・落差補正
- アジテータを含むブリッジ対策
- フレコンバッグや容器への充填設備設計
- 実粉を用いた粉体供給テスト
供給機単体ではなく、投入ホッパー、計量器、充填口、集塵設備、制御盤まで含め、能力、精度、操作性、保守性を考慮したシステムを構築します。
よくある質問
Q. 横型のスクリューフィーダーとの違いは何ですか？
A. オーガスクリューフィーダーはスクリューを縦方向または斜め方向に配置し、粉体を主に直下へ供給します。充填口の真上に設置しやすい点が特長です。
Q. フレコンバッグへの充填に使用できますか？
A. 使用できます。高速供給と低速供給を切り替えることで、充填時間と計量精度の両立を図れます。
Q. サーボモータは必ず必要ですか？
A. 必須ではありません。必要な供給能力、停止応答、計量精度に応じて、サーボモータまたはインバータ駆動を選定します。
Q. ブリッジしやすい粉体にも対応できますか？
A. ホッパー形状の調整やアジテータの追加など、粉体特性に応じた対策を検討できます。
Q. 実際の粉体を使って供給能力を確認できますか？
A. 粉体テストにより、供給量、計量精度、ブリッジ、付着などを確認し、装置仕様や制御条件の検討に活用できます。
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