DE112018003616T5

DE112018003616T5 - Schneckenförderer und Schildmaschine

Info

Publication number: DE112018003616T5
Application number: DE112018003616.2T
Authority: DE
Inventors: Makoto Oda; Takao Ito
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Underground Infrastructure Technologies Corp UGITEC
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2020-05-20
Also published as: GB2578392B; JP7033403B2; GB2578392A; GB202000529D0; CN110869583B; KR102427744B1; WO2019013328A1; CN110869583A; KR20200022483A; JP2019019518A; DE112018003616T8

Abstract

Gemäß einem Aspekt beinhaltet ein Schneckenförderer eine wendelförmige Förderschnecke und eine zentrale Welle, die sich entlang einer Mittellinie der Förderschnecke erstreckt und in einer Wendelform gebildet ist, welche dieselbe Phase wie die Wendelform der Förderschnecke aufweist. Gemäß einem weiteren Aspekt handelt es sich bei einem Schneckenförderer um einen Band-Schneckenförderer, der eine wendelförmige Förderschnecke und eine Vielzahl auf einer Innenumfangsfläche der Förderschnecke angeordneter und sich zu einer Mittellinie der Förderschnecke erstreckender Vorsprünge beinhaltet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneckenförderer und eine den Schneckenförderer beinhaltende Schildmaschine.
Stand der Technik
Zu Schneckenförderern zählen Wellen-Schneckenförderer mit einer geraden zentralen Welle, um die herum eine wendelförmige Förderschnecke bereitgestellt ist, und Band-Schneckenförderer ohne zentrale Welle (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). Band-Schneckenförderer besitzen den Vorteil, dass sie in der Lage sind, größere Materialstücke (wie etwa Schotter) als Wellen-Schneckenförderer befördern können.
Referenzliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-69157
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein Band-Schneckenförderer weist jedoch in seiner Axialrichtung gesehen eine in der Mitte seiner Förderschnecke gebildete Durchgangsöffnung auf. Hieraus ergibt sich das Problem einer schlechten Wasserzurückhaltung, wenn das zu befördernde Material eine große Wassermenge enthält.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Schneckenförderer, der in der Lage ist, große Materialstücke zu befördern, und eine gute Wasserzurückhaltung aufweist, sowie eine den Schneckenförderer beinhaltende Schildmaschine anzugeben.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe beinhaltet ein Schneckenförderer gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung Folgendes: eine wendelförmige Förderschnecke und eine zentrale Welle, die sich entlang einer Mittellinie der Förderschnecke erstreckt und in einer Wendelform gebildet ist, welche dieselbe Phase wie die Wendelform der Förderschnecke aufweist.
Mit der vorstehenden Anordnung stellt das Vorhandensein der zentralen Welle sicher, dass der Schneckenförderer in seiner Axialrichtung gesehen keine in der Mitte der Förderschnecke gebildete Durchgangsöffnung aufweist. Somit kann eine verbesserte Wasserzurückhaltung erreicht werden. Da die zentrale Welle eine Wendelform aufweist, können zudem größere Materialstücke befördert werden als in herkömmlichen Fällen, in denen die zentrale Welle eine gerade Form aufweist. Da ferner die Wendelform der zentralen Welle dieselbe Phase wie die Wendelform der Förderschnecke aufweist, kann das zu befördernde Material auf einem Bereich entlang der zentralen Welle synchron mit der Vorwärtsbewegung durch die Förderschnecke vorwärts bewegt werden.
Eine Außenumfangsfläche der zentralen Welle kann nahtlos in gegenüberliegende Schaufelflächen der Förderschnecke übergehen. Mit dieser Anordnung kann, wenn beispielsweise die zentrale Welle und die Förderschnecke durch Gießen einstückig hergestellt werden, die Notwendigkeit des Zusammenfügens der zentralen Welle und der Förderschnecke wegfallen, so dass Kosten verringert werden können.
Beispielsweise kann in einem die Mittellinie der Förderschnecke enthaltenden Längsquerschnitt ein Mindestabstand von der Mittellinie der Förderschnecke bis zu einer Außenumfangsfläche der zentralen Welle 1/20 oder weniger eines Außendurchmessers der Förderschnecke betragen.
Bei einem Schneckenförderer gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Band-Schneckenförderer, der eine wendelförmige Förderschnecke und eine Vielzahl auf einer Innenumfangsfläche der Förderschnecke angeordneter und sich zu einer Mittellinie der Förderschnecke erstreckender Vorsprünge beinhaltet.
Mit der vorstehenden Anordnung weist der Schneckenförderer in seiner Axialrichtung gesehen keine in der Mitte der Förderschnecke gebildete Durchgangsöffnung auf. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte Wasserzurückhaltung zu erreichen und gleichzeitig den Vorteil des Band-Schneckenförderers auszunutzen, große Materialstücke befördern zu können.
Bei einem Schneckenförderer gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Band-Schneckenförderer, der eine wendelförmige Förderschnecke beinhaltet, wobei ein Abstand von einer Mittellinie der Förderschnecke bis zu einer Innenumfangsfläche der Förderschnecke im Wesentlichen Null beträgt.
Mit der vorstehenden Anordnung weist der Schneckenförderer in seiner Axialrichtung gesehen im Wesentlichen keine in der Mitte der Förderschnecke gebildete Durchgangsöffnung auf. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte Wasserzurückhaltung zu erreichen und gleichzeitig den Vorteil des Band-Schneckenförderers auszunutzen, große Materialstücke befördern zu können.
Eine Schildmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen der vorstehend angegebenen Schneckenförderer.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schneckenförderer bereit, der in der Lage ist, große Materialstücke zu befördern, und eine gute Wasserzurückhaltung aufweist.
Figurenliste

1A ist eine Seitenansicht eines Schneckenförderers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1B ist eine Querschnittsansicht des Schneckenförderers.
2A ist eine Seitenansicht eines Schneckenförderers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2B ist eine Querschnittsansicht des Schneckenförderers.
3A ist eine Seitenansicht eines Schneckenförderers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3B ist eine Querschnittsansicht des Schneckenförderers.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Schnecke in der dritten Ausführungsform.
5A ist eine Seitenansicht eines Schneckenförderers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 5B ist eine Querschnittsansicht des Schneckenförderers.
6A ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen Wellen-Schneckenförderers, und 6B ist eine Querschnittsansicht des Schneckenförderers.

Beschreibung der Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
1A und 1B zeigen einen Schneckenförderer 1A gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser Schneckenförderer 1A beinhaltet eine Schnecke 3A und ein die Schnecke 3A umgebendes rohrförmiges Gehäuse 2. Der Schneckenförderer 1A ist beispielsweise in einer Schildmaschine montiert.
Die Schnecke 3A beinhaltet eine wendelförmige Förderschnecke 5 und eine sich entlang einer Mittellinie L der Förderschnecke 5 erstreckende zentrale Welle 4. Die zentrale Welle 4 und die Förderschnecke sind beispielsweise durch Schweißen zusammengefügt.
Die zentrale Welle 4 ist in einer Wendelform ausgebildet, welche dieselbe Phase wie die Wendelform der Förderschnecke 5 aufweist. Mit anderen Worten, die zentrale Welle 4 ist in einem die Mittellinie L der Förderschnecke 5 enthaltenden Längsquerschnitt derart gewellt, dass die zentrale Welle 4 zu dem Querschnittsabschnitt der Förderschnecke 5 hin konvex ist.
In dem Längsquerschnitt der 1B, welcher die Mittellinie L der Förderschnecke 5 beinhaltet, beträgt ein Mindestabstand D2 von der Mittellinie L der Förderschnecke 5 bis zu einer Außenumfangsfläche 41 der zentralen Welle 4 bevorzugt. 1/20 oder weniger eines Außendurchmessers D1 der Förderschnecke 5. Besonders bevorzugt beträgt der Mindestabstand D2 von der Mittellinie L der Förderschnecke 5 bis zur Außenumfangsfläche 41 der zentralen Welle 4 1/40 oder weniger des Außendurchmessers D1 der Förderschnecke 5.
In der vorliegenden Ausführungsform stellt das Vorhandensein der zentralen Welle 4 sicher, dass der Schneckenförderer 1A in seiner Axialrichtung gesehen keine in der Mitte der Förderschnecke 5 gebildete Durchgangsöffnung aufweist. Somit kann eine verbesserte Wasserzurückhaltung erreicht werden. Da die zentrale Welle 4 wendelförmig ist, können zudem größere Materialstücke 10 befördert werden als mit einem herkömmlichen Schneckenförderer 100, der, wie in 6A und 6B gezeigt, eine zentrale Welle mit einer geraden Form aufweist. Da ferner die Wendelform der zentralen Welle 4 dieselbe Phase wie die Wendelform der Förderschnecke 5 aufweist, kann das zu befördernde Material auf einem Bereich entlang der zentralen Welle 4 synchron mit der Vorwärtsbewegung durch die Förderschnecke 5 vorwärts bewegt werden.
(Zweite Ausführungsform)
2A und 2B zeigen einen Schneckenförderer 1B gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform sowie in der nachstehend noch beschriebenen dritten und vierten Ausführungsform werden Elemente, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und es wird nicht erneut auf diese Elemente eingegangen.
Der Schneckenförderer 1B der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Schnecke 3B, die durch die zentrale Welle 4 und die Förderschnecke 5 gebildet ist, welche optisch einstückig ausgebildet erscheinen.
Konkret geht in der vorliegenden Ausführungsform die Außenumfangsfläche 41 der zentralen Welle 4 nahtlos in gegenüberliegende Schaufelflächen 51 und 52 (51: Förderfläche, 52: Nicht-Förderfläche) über. Im veranschaulichten Beispiel bilden in einem die Mittellinie L der Förderschnecke 5 enthaltenden Längsquerschnitt die Außenumfangsfläche der zentralen Welle 4 und die gegenüberliegenden Schaufelflächen 51 und 52 der Förderschnecke 5 eine halbkugelförmig gekrümmte Fläche.
Mit der Anordnung der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn beispielsweise die zentrale Welle 4 und die Förderschnecke 5 durch Gießen einstückig hergestellt werden, die Notwendigkeit des Zusammenfügens der zentralen Welle 4 und der Förderschnecke wegfallen, so dass Kosten verringert werden können.
(Dritte Ausführungsform)
3A und 3B sowie 4 zeigen einen Schneckenförderer 1C gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beim Schneckenförderer 1C der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um einen Band-Schneckenförderer, der eine Schnecke 3C beinhaltet, die keine zentrale Welle 4 aufweist.
Die Schnecke 3C beinhaltet die wendelförmige Förderschnecke 5 und eine Vielzahl auf einer Innenumfangsfläche der Förderschnecke 5 angeordneter Vorsprünge 6. Jeder Vorsprung 6 erstreckt sich von der Innenumfangsfläche der Förderschnecke 5 aus zur Mittellinie L der Förderschnecke 5. Das heißt, die Vorsprünge 6 sind, wie in 4 gezeigt, in Form gewendelter Stufen angeordnet.
Mit der Anordnung der vorliegenden Ausführungsform weist der Schneckenförderer 1C in seiner Axialrichtung gesehen keine in der Mitte der Förderschnecke 5 gebildete Durchgangsöffnung auf. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte Wasserzurückhaltung zu erreichen und gleichzeitig den Vorteil des Band-Schneckenförderers auszunutzen, große Materialstücke 10 befördern zu können.
(Vierte Ausführungsform)
5A und 5B zeigen einen Schneckenförderer 1D gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beim Schneckenförderer 1D der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um einen Band-Schneckenförderer, der eine Schnecke 3D beinhaltet, die keine zentrale Welle 4 aufweist.
Die Schnecke 3D beinhaltet die wendelförmige Förderschnecke 5. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand von der Mittellinie L der Förderschnecke 5 bis zur Innenumfangsfläche der Förderschnecke 5 im Wesentlichen Null (z.B. 10 mm oder weniger).
Mit der Anordnung der vorliegenden Ausführungsform weist der Schneckenförderer 1D in seiner Axialrichtung gesehen im Wesentlichen keine in der Mitte der Förderschnecke 5 gebildete Durchgangsöffnung auf. Hierdurch wird es möglich, eine verbesserte Wasserzurückhaltung zu erreichen und gleichzeitig den Vorteil des Band-Schneckenförderers auszunutzen, große Materialstücke 10 befördern zu können.
(Andere Ausführungsformen)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1A bis 1D: Schneckenförderer
4: zentrale Welle
5: Förderschnecke
51, 52: Schaufelfläche
6: Vorsprung

Claims

Schneckenförderer, aufweisend: eine wendelförmige Förderschnecke und eine zentrale Welle, die sich entlang einer Mittellinie der Förderschnecke erstreckt und in einer Wendelform ausgebildet ist, welche dieselbe Phase wie die Wendelform der Förderschnecke aufweist.
Schneckenförderer nach Anspruch 1, wobei eine Außenumfangsfläche der zentralen Welle nahtlos in gegenüberliegende Schaufelflächen der Förderschnecke übergeht.
Schneckenförderer nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einem die Mittellinie der Förderschnecke enthaltenden Längsquerschnitt ein Mindestabstand von der Mittellinie der Förderschnecke bis zu einer Außenumfangsfläche der zentralen Welle 1/20 oder weniger eines Außendurchmessers der Förderschnecke beträgt.
Band-Schneckenförderer, umfassend: eine wendelförmige Förderschnecke und eine Vielzahl auf einer Innenumfangsfläche der Förderschnecke angeordneter und sich zu einer Mittellinie der Förderschnecke erstreckender Vorsprünge.
Band-Schneckenförderer, der eine wendelförmige Förderschnecke umfasst, wobei ein Abstand von einer Mittellinie der Förderschnecke bis zu einer Innenumfangsfläche der Förderschnecke im Wesentlichen Null beträgt.
Schildmaschine, die den Schneckenförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.