JP2005008393A - Screw conveyor without shaft and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無軸スクリューコンベア及びその製造方法に関し、詳述すると、機械的強度に優れたスクリュー羽根を有する無軸スクリューコンベア及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移送材料として粉粒体等のばら物を連続的に移送する場合には、中心部に軸棒を有する有軸スクリューコンベアが、以下の特徴を有するため、従来より広く用いられている。
【０００３】
（１−１）移送材料との接触面が金属であるため、移送材料への汚染が少ない。
【０００４】
（１−２）移送材料との接触面が金属であるため、耐食性及び耐摩耗性に優れている。
【０００５】
（１−３）スクリュー羽根の回転運動で移送材料を移送するため、故障が少ない。
【０００６】
（１−４）金属で製作されているので、消耗部品が少ない。
【０００７】
（１−５）コンベア全体を覆うことが容易であるため、外部への又は外部からの汚染を容易に防止できる。
【０００８】
このような特徴を有する有軸スクリューコンベアは、一般に、中心軸棒と該中心軸棒の周面に形成されたスクリュー羽根とトラフとから構成されている。中心軸棒は、トラフの両端部に配置された軸受で保持されている。また、中心軸棒が特に長い場合には、数ｍ間隔毎に中間軸受がトラフ内に配置されている。
【０００９】
しかしながら、有軸スクリューコンベアは、上述した構造を有しているため、次のような欠点があった。
【００１０】
（２−１）中心軸棒を有しているため、軸高さを越える大きさの材料を移送できない。
【００１１】
（２−２）中心軸棒や中間軸受に移送材料が絡まったり詰まったりする材料を移送できない。
【００１２】
（２−３）スクリュー羽根とトラフとの間隙から漏れる材料（例えばスラリー状やスラッジ状の材料）を移送できない。
【００１３】
（２−４）中心軸棒に強い曲げモーメントが加わる場合、中心軸棒の曲がりや軸受の損傷などの問題が生じる。
【００１４】
そこで、有軸スクリューコンベアの特徴を保持したまま、このような問題を解決できる移送装置として、中心軸棒を有していないスクリューコンベア、すなわち無軸スクリューコンベアが開発されている（例えば、特許文献１−３参照。）。
【００１５】
従来の無軸スクリューコンベア（５１）は、一般に、図１３に示すように、スクリュー羽根（５２）と、該スクリュー羽根（５２）を回転駆動させる駆動装置（６０）と、スクリュー羽根（５２）を収容したトラフ（図示せず）と、トラフの内周面に敷設されたライナー（図示せず）とを備えている。駆動装置（６０）は、駆動用フランジ（６１）を有している。駆動用フランジ（６１）は、互いに連結される一対の第１フランジ部（６２）及び第２フランジ部（６３）に分割されている。
【００１６】
この無軸スクリューコンベア（５１）では、ばら物等の移送材料（図示せず）は、回転するスクリュー羽根（５２）の表面で押し出されてトラフ上を滑って移動する。
【００１７】
この無軸スクリューコンベア（５１）によれば、トラフ内に収容可能な大きさの材料であれば、殆ど全ての材料を移送することができる。すなわち、無軸スクリューコンベア（５１）によれば、有軸スクリューコンベアで移送できる材料はもとより、有軸スクリューコンベアでは移送できなかった材料、例えば、スラリー状やスラッジ状の材料であっても、あるいは中心軸棒や中間軸受に絡まったり詰まったりする材料であっても、これらを移送することができる。
【００１８】
無軸スクリューコンベア（５１）は、上述したような特徴を有しているため、砂、石、鉱石、灰、スラグ、スラッジ、紙や木材の破砕片、食品廃棄物、産業廃棄物等のほぼあらゆる形態のばら物移送用コンベアとして、化学工場、セメント工場、製鉄工場、食品工場、製紙工場、下水処理場等のばら物を扱う多くの作業現場で、近年、使用され始めている。
【００１９】
ところで、従来の無軸スクリューコンベア（５１）は次のように製作されていた。すなわち、図１３〜図１５に示すように、従来の無軸スクリューコンベア（５１）の製造方法において、スクリュー羽根（５２）と駆動装置（６０）の駆動用フランジ（６１）とを連結する場合には、予め精度良く製作されたスクリュー羽根（５２）を準備しておき、該スクリュー羽根（５２）の端部を駆動用フランジ（６１）の第１フランジ部（６２）の表面（６２ａ）に溶接により接合していた。なお、図１４及び図１５において、（Ｊ’）は接合部、（Ｍ’）は接合部（Ｊ’）の溶接金属である。また、（Ｈ’）は、スクリュー羽根（５２）の巻き方向に沿う軸線（つる巻き線）である。
【００２０】
【特許文献１】
特開平２−１２３０１３号公報（請求項１、第１及び２図）
【００２１】
【特許文献２】
特開昭６４−６９４１６号公報（請求項１、第１図）
【００２２】
【特許文献３】
特開２００２−１３７８１８号公報（請求項１、第１−６図）
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
而して、従来の無軸スクリューコンベア（５１）には次のような難点があった。
【００２４】
すなわち、無軸スクリューコンベア（５１）は、駆動装置（６０）の回転駆動力によりスクリュー羽根（５２）を回転させることによって移送材料を移送しようとするものであるが、このとき、駆動装置（６０）の回転駆動力は駆動用フランジ（６１）を介してスクリュー羽根（５２）に伝達されるため、スクリュー羽根（５２）と駆動用フランジ（６１）の第１フランジ部（６２）とを接合した接合部（Ｊ’）（連結部）には強い機械的な力が作用する。一方、従来のスクリュー羽根（５２）と駆動用フランジ（６１）の第１フランジ部（６２）との接合方法は、図１４に示すように、スクリュー羽根（５２）の端部の端面（５３）の一辺（５３ａ）を第１フランジ部（６２）の表面（６２ａ）に線接触状態に当接させた状態で、該スクリュー羽根（５２）の端部を第１フランジ部（６２）の表面（６２ａ）に溶接により接合する方法であったため、溶接長さが短く、接合部（Ｊ’）の強度がスクリュー羽根（５２）の強度に比べて低かった。そのため、スクリュー羽根（５２）が接合部（Ｊ’）で破断し易い（折れ易い）という難点があった。
【００２５】
また、スクリュー羽根（５２）の端部を第１フランジ部（６２）の表面（６２ａ）に接合する際には、その接合時にスクリュー羽根（５２）の位置がずれたりスクリュー羽根（５２）が溶接熱で変形したりすることから、スクリュー羽根（５２）の端部を第１フランジ部（６２）の表面（６２ａ）に接合した状態において、第１フランジ部（６２）の連結面（６２ｂ）はスクリュー羽根（５２）の中心軸（Ｃ’）と垂直になっていないことが多かった。一方、第２フランジ部（６３）の連結面（６３ｂ）は、駆動装置（６０）の回転軸（Ｋ’）に垂直に形成されていた。したがって、第１フランジ部（６２）と第２フランジ部（６３）とを連結すると、スクリュー羽根（５２）の中心軸（Ｃ’）が駆動装置（６０）の回転軸（Ｋ’）と平行でなかったり、スクリュー羽根（５２）の中心軸（Ｃ’）と駆動装置（６０）の回転軸（Ｋ’）とが同一の直線上に並んでいなかったりする場合が多かった。この場合、駆動装置（６０）を作動させてスクリュー羽根（５２）を回転させると、スクリュー羽根（５２）がその中心軸（Ｃ’）を中心に正確に円運動しないという問題が生じる。その結果、スクリュー羽根（５２）と第１フランジ部（６２）とを接合した接合部（Ｊ’）に強い曲げ力が作用することとなる。しかるに、上述したように、この接合部（Ｊ’）の強度は低いため、スクリュー羽根（５２）を回転させると、スクリュー羽根（５２）は接合部（Ｊ’）で破断する（折れる）という問題が多く発生していた。
【００２６】
特にスクリュー羽根（５２）の外周径が１５０ｍｍ以上の大口径のものである場合、又はスクリュー羽根（５２）の全長が１０ｍ以上の長尺のものである場合には、接合部（Ｊ’）で破断する問題が極めて多く発生していた。
【００２７】
この発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、機械的強度に優れたスクリュー羽根を有する無軸スクリューコンベア及びその製造方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る無軸スクリューコンベアは、スクリュー羽根の端部が、その端面の一部又は全部を含んで、該スクリュー羽根の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面で、切除されるとともに、前記スクリュー羽根の端部の切除面が駆動用フランジの表面に当接された状態で、前記スクリュー羽根の端部が前記フランジの表面に溶接により接合されていることを特徴としている（請求項１）。
【００２９】
本発明では、スクリュー羽根の端部が、その端面の一部又は全部を含んで、該スクリュー羽根の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面で、切除されることにより、スクリュー羽根の端部をフランジの表面に溶接するときの溶接長さが増大する。そのため、スクリュー羽根をフランジに強固に接合できるようになり、スクリュー羽根の機械的強度が向上する。
【００３０】
また、スクリュー羽根の端部は、その端面の一部を含みその他の部分を残して、切除されており、スクリュー羽根の端部の残存する端面とフランジの表面との間に形成された隅部に、溶接による溶接金属が充填されていることが望ましい（請求項２）。
【００３１】
この場合には、スクリュー羽根とフランジとの接合強度が更に向上する。そのため、スクリュー羽根の機械的強度が更に向上する。
【００３２】
また、スクリュー羽根の端部の端面及び両側面のうち少なくとも一面に、開先加工が施されていることが望ましい（請求項３）。
【００３３】
この場合には、スクリュー羽根とフランジとの接合強度がより一層向上する。そのため、スクリュー羽根の機械的強度がより一層向上する。
【００３４】
また、スクリュー羽根の断面形状が四角形状であることが望ましい（請求項４）。
【００３５】
この場合には、スクリュー羽根の機械的強度が確実に向上するし、更には移送材料をスクリュー羽根により確実に移送することができる。
【００３６】
本発明に係る無軸スクリューコンベアの製造方法は、スクリュー羽根の端部を、その端面の一部又は全部を含んで、該スクリュー羽根の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面で、切除し、次いで、前記スクリュー羽根の端部の切除面を駆動用フランジの表面に当接させた状態で、前記スクリュー羽根の端部を前記フランジの表面に溶接により接合することを特徴としている（請求項５）。
【００３７】
本発明では、上述した本発明に係る無軸スクリューコンベアと同様に、スクリュー羽根の端部をフランジの表面に溶接するときの溶接長さが増大する。そのため、スクリュー羽根をフランジに強固に接合できるようになり、スクリュー羽根の機械的強度が向上する。
【００３８】
また、スクリュー羽根の端部を、その端面の一部を含みその他の部分を残して、切除し、溶接時に、スクリュー羽根の端部の残存する端面とフランジの表面との間に形成された隅部に、溶接金属を充填することが望ましい（請求項６）。
【００３９】
この場合には、スクリュー羽根とフランジとの接合強度が更に向上する。そのため、スクリュー羽根の機械的強度が更に向上する。
【００４０】
また、スクリュー羽根の端部を、その端面の一部又は全部を含んで、該スクリュー羽根の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面で、切除するとともに、スクリュー羽根の端部の端面及び両側面のうち少なくとも一面に、開先加工を施すことが望ましい（請求項７）。
【００４１】
この場合には、スクリュー羽根とフランジとの接合強度がより一層向上する。そのため、スクリュー羽根の機械的強度がより一層向上する。
【００４２】
また、フランジは、互いに連結される一対の第１フランジ部及び第２フランジ部に分割されており、スクリュー羽根の端部のフランジへの接合を終了した後、第１フランジ部及び第２フランジ部の相互連結面のうちの少なくとも一方の連結面を、第１フランジ部と第２フランジ部とを連結した状態のもとでスクリュー羽根の中心軸が該スクリュー羽根を回転駆動させる駆動装置の回転軸と平行になるように、加工し、次いで、第１フランジ部と第２フランジ部とを連結することが望ましい（請求項８）。
【００４３】
この場合には、第１フランジ部及び第２フランジ部の相互連結面のうちの少なくとも一方の連結面を、上述のように加工することにより、スクリュー羽根の中心軸と駆動装置の回転軸とが同一の直線上に並ぶように第１フランジ部と第２フランジ部とを連結することができる。そのため、接合部に作用する曲げ力を最小化することができ、もってスクリュー羽根の接合部での破断（折れ）を確実に防止することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、本発明の一実施形態に係る無軸スクリューコンベア（１）を示す縦断面図である。
【００４６】
この無軸スクリューコンベア（１）は、スクリュー羽根（２）と、トラフ（チューブを含む。）（２０）と、ライナー（２３）と、駆動装置（１０）とを備えている。また、同図において、（３０）は移送材料である。
【００４７】
スクリュー羽根（２）は、金属製のものであり、トラフ（２０）内に収容されている。図３において、（Ｈ）は、スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線（いわゆる「つる巻き線」）である。
【００４８】
トラフ（２０）は、図１に示すように、移送方向の上流側の端部に投入口（２１）が設けられるとともに、移送方向の下流側の端部に排出口（２２）が設けられている。移送材料（３０）は投入口（２１）からトラフ（２０）内に投入されて排出口（２２）から排出される。
【００４９】
ライナー（２３）は、摺動性に優れた樹脂製のものであり、図２に示すようにトラフ（２０）の内周面に敷設されており、これにより、スクリュー羽根（２）の回転に伴うスクリュー羽根（２）及びトラフ（２０）の摩耗を防止している。また、スクリュー羽根（２）の重量はこのライナー（２３）で受けられている。
【００５０】
駆動装置（１０）は、スクリュー羽根（２）を回転駆動させるためのものであり、例えばモータからなる。この駆動装置（１０）は、スクリュー羽根（２）と連結される円板状の駆動用フランジ（１１）を有している。
【００５１】
駆動用フランジ（１１）の直径は、スクリュー羽根（２）の外周径と同寸又はやや小寸に設定されている。本実施形態では、駆動用フランジ（１１）は、金属製のものであり、図３に示すように、互いに連結される一対の第１フランジ部（１２）及び第２フランジ部（１３）に分割されている。
【００５２】
図３において、（１２ｂ）は第１フランジ部（１２）の第２フランジ部（１３）との連結面であり、（１３ｂ）は第２フランジ部（１３）の第１フランジ部（１２）との連結面である。
【００５３】
駆動用フランジ（１１）の第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とは、その連結面（１２ｂ）（１３ｂ）同士が合わされた状態で、ボルト（１５）締めにより互いに連結されている（図１参照）。
【００５４】
第２フランジ部（１３）の連結面（１３ｂ）は、図３に示すように、駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）に垂直に形成されている。一方、第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）と連結面（１２ｂ）とは、互いに平行に形成されていることが望ましい。
【００５５】
なお、図３において、（１４）は、駆動装置（１０）の駆動軸棒部である。この駆動軸棒部（１４）は、第２フランジ部（１３）の裏面（１３ａ）の中央部に接続されている。
【００５６】
移送材料（３０）としては、ばら物をはじめ、様々な材料が用いられ、例えば、砂、石、鉱石、灰、スラグ、スラッジ、紙や木材の破砕片、食品廃棄物、残業用廃棄物が用いられる。
【００５７】
スクリュー羽根（２）の端部は、駆動装置（１０）の駆動用フランジ（１１）の第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に溶接により接合されており（その接合部（Ｊ））、これにより、スクリュー羽根（２）が駆動装置（１０）にその駆動用フランジ（１１）を介して連結されている。そして、この駆動装置（１０）によって、スクリュー羽根（２）は、図２に示すように移送方向の下流側（即ち排出側）から見て時計回りに回転されるものとなされている。
【００５８】
本発明では、スクリュー羽根（２）及び駆動用フランジ（１１）の材質は限定されるものではないが、炭素鋼又はステンレス鋼であることが望ましい。
【００５９】
この無軸スクリューコンベア（１）では、投入口（２１）から投入された移送材料（３０）は、スクリュー羽根（２）の回転により、ライナー（２３）上を滑りながら排出口（２２）に向かって移送されて（押し出されて）、最終的に排出口（２２）から排出される。
【００６０】
上記無軸スクリューコンベア（１）は、化学工場、セメント工場、製鉄工場、食品工場、製紙工場、下水処理場等のばら物を扱う大くの作業現場で、特に好適に用いられる。このとき、無軸スクリューコンベア（１）のスクリュー羽根（２）は、一般的に、水平状に配置されて使用されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、無軸スクリューコンベア（１）のスクリュウ羽根（２）は、例えば傾斜状や垂直に配置されて使用されるものであっても良い。
【００６１】
而して、上記無軸スクリューコンベア（１）において、駆動装置（１０）に必要な動力は、移送材料（３０）を移送する（押し出す）ための動力と、スクリュー羽根（２）を回転させるための動力である。ここで、ライナー（２３）として、摩擦係数が非常に小さく且つ耐摩耗性に優れる高分子樹脂製のものを使用することが望ましい。こうすることにより、スクリュー羽根（２）を回転させるための動力を低減することができる。
【００６２】
また、上記無軸スクリューコンベアー（１）によれば、通常、移送材料（３０）を移送するのに必要な動力は僅かであるため、１本のスクリュー羽根（２）で数１０ｍに渡り移送材料（３０）を水平に移送することが可能である。
【００６３】
駆動装置（１０）の回転駆動力は、駆動フランジ（１１）を介してスクリュー羽根（２）に伝達される。この伝達の際に最も強い力（負荷）が作用する部位は、スクリュー羽根（２）と駆動用フランジ（１１）とを接合した接合部（Ｊ）である。そのため、一般的にスクリュー羽根（２）の破断（折れ）はこの接合部（Ｊ）で多発する。
【００６４】
スクリュー羽根（２）は、その外周部全縁が該スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）を中心に正確な円を描くように回転される（即ち真円回転される）ことが望ましい。しかしながら、スクリュー羽根（２）がこのように回転されない場合、スクリュー羽根（２）の１回転毎に、スクリュー羽根（２）と駆動用フランジ（１１）とを接合した接合部（Ｊ）に大きな曲げ力が作用し、比較的短時間でスクリュー羽根（２）が接合部（Ｊ）で破断するか、あるいはライナー（２３）が異常摩耗する。したがって、中心軸（Ｃ）を中心とした真円回転を実現するためには、スクリュー羽根（２）の外周径にばらつきがなくスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）が直線状に延びていることと、更には、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）と駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）とが同一の直線上に並んでいることが必要である。
【００６５】
次に、上記無軸スクリューコンベア（１）の構成をその製造方法に基づいて以下に詳述する。
【００６６】
図１に示した無軸スクリューコンベア（１）のスクリュー羽根（２）は、長尺な帯板状素材をコイル状（ヘリカル状）に巻き加工することにより製作されている。このスクリュー羽根（２）の断面形状、すなわちスクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線（Ｈ）に垂直な断面の形状は、四角形状であり、詳述すると長方形状である。このような構成のスクリュー羽根（２）を準備する。
【００６７】
次いで、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）を以下の手順により定める。
【００６８】
（１）スクリュー羽根（２）を、水平な定盤上に開口部を上方に向けて設置したチャンネル状受け部材の開口部に載置する。
【００６９】
（２）スクリュー羽根（２）の各巻きの中心及び外周径が整っていることを確認する。
【００７０】
（３）スクリュー羽根（２）の駆動側の端部巻き外周部に９０°毎に４点とり、相対する２点を結び、その交点を中心とする。
【００７１】
（４）この中心を通る水平な線を中心軸（Ｃ）とする。
【００７２】
なお本発明では、スクリュー羽根（２）の外周径Ｄ（図２参照。）は限定されるものではないが、３０〜８００ｍｍであることが望ましい。また、スクリュー羽根（２）のピッチＰ（図１参照。）は限定されるものではないが、０．３Ｄ〜２Ｄの範囲であることが望ましい。また、スクリュー羽根（２）の全長（すなわちスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に沿う全長）は限定されるものではないが、０．５〜５０ｍであることが望ましい。また、スクリュー羽根（２）には、移送能力を向上させ又は特殊性能を付与するためのフィン等の付属物（図示せず）が設けられていても良い。また、複数個のスクリュー羽根を溶接により相互に接合連結することにより、長さの長いスクリュー羽根を製作しても良い。この場合、各スクリュー羽根の外周径の寸法が一致していること及び中心軸が一致していることが望ましい。
【００７３】
次いで、図４に示すように、このスクリュー羽根（２）の駆動側の端部を、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線（Ｈ）に対して斜めの切除面（５）で、平坦状に切除する。この切除面（５）は、本実施形態では、四角形状に形成されている。さらに、本実施形態では、切除面（５）は、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に垂直に形成されている。すなわち、本実施形態では、スクリュー羽根（２）の端部は、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に対して垂直な切除面（５）で、切除されている（図３参照。）。したがって、スクリュー羽根（２）の端部の切除面（５）を駆動用フランジ（１１）の第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に面接触状態に当接させると、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）は第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に垂直になる。
【００７４】
なお、切除前の状態においてスクリュー羽根（２）の端部の端面（３）は、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線（Ｈ）と垂直又は略垂直に形成されている。
【００７５】
本発明では、スクリュー羽根（２）の端部の切除手段は限定されず、切除手段として例えばフライス削りや研削等の切削が適用される。
【００７６】
ここで、説明の便宜上、図４に示すように、スクリュー羽根（２）の端部の端面（３）の四辺をそれぞれ辺ａ、ｂ、ｃ及びｄとするとともに、辺ａ及びｃを長辺、辺ｂ及びｄを短辺とし、また四辺のうち辺ａが駆動用フランジ（１１）側に最も近接して配置されるものとする。この場合、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の辺ａの全長と辺ｂ及びｄの一部だけを含み且つ辺ｃの全長を残して、平坦状に切除することが望ましい。このように切除することにより、スクリュー羽根（２）の端部の切除面（５）が四角形状になる。辺ｂ及びｄを残す割合は、１０〜９０％の範囲であることが望ましい。１０％未満では、スクリュー羽根（２）の端部の残存する端面（３’）が少なすぎるため、スクリュー羽根（２）の端部の切除面（５）を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に当接した状態において（図５参照）、スクリュー羽根（２）の端部の残存する端面（３’）と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成される隅部（７ａ）に充填可能な溶接金属の量が少なく、接合強度に劣るからである。一方、９０％を超えると、溶接長さが短く、やはり接合強度に劣るからである。特に好ましい範囲は３０〜７０％である。
【００７７】
なお本発明では、スクリュー羽根（２）の断面寸法は限定されるものではないが、例えばスクリュー羽根（２）の断面形状が本実施形態に示したように長方形状である場合には、辺ａ及びｃは５〜１００ｍｍ、辺ｂ及びｄは３〜５０ｍｍであることが望ましい。
【００７８】
スクリュー羽根（２）の端部を上述のように切除したのち、スクリュー羽根（２）の端部の残存する端面（３’）及び両側面（４）（４）に、図５に示すように、それぞれ開先加工（その開先面（６））を施す。本発明では、開先加工の種類は限定されず、例えばレ型やＪ型が適用される。
【００７９】
なお本発明では、端面（３’）及び両側面（４）（４）のうちの両側面（４）（４）に開先加工が施される一方、端面（３’）には開先加工が施されていなくても良いし、端面（３’）に開先加工が施される一方、両側面（４）（４）に開先加工が施されていなくても良い。すなわち、本発明では、端面（３’）及び両側面（４）（４）のうちの少なくとも一面に開先加工が施されていれば良い。
【００８０】
次いで、スクリュー羽根（２）の端部の切除面（５）を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に当接させる。本実施形態では、切除面（５）は第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に面接触状態に当接されている。このように切除面（５）を当接させることにより、溶接長さを長くできて、接合強度を向上させることができる。そして、この当接状態で、図６〜図８に示すように、スクリュー羽根（２）の端部を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に溶接により接合する。本発明では、溶接手段は限定されず、溶接手段として例えばアーク溶接が適用される。
【００８１】
この溶接時において、図５及び図６に示すように、スクリュー羽根（２）の端部の端面（５）と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ａ）に溶接金属（Ｍ）を充填するとともに、スクリュー羽根（２）の端部の両側面（４）（４）と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ｂ）（７ｂ）に溶接金属（Ｍ）を充填し（図７参照）、更に、スクリュー羽根（２）の端部の裏面と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ｃ）に溶接金属（Ｍ）を充填する。すなわち、スクリュー羽根（２）の端部を、その切除面（５）の全周又は略全周を包囲する態様で、第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に、隅肉溶接によって接合する。
【００８２】
而して、スクリュー羽根（２）の端部を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に接合する場合には、その接合時にスクリュー羽根（２）の位置がずれたりスクリュー羽根（２）が溶接熱で変形したりする。そのため、スクリュー羽根（２）の端部を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に接合した状態において、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）はスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に垂直になっていないことが多かった。一方、第２フランジ部（１３）の連結面（１３ｂ）は、上述したように駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）に垂直に形成されていた。したがって、図３に示すように第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを連結すると、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）が駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）と平行でなかったり、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）と駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）とが同一の直線上に並んでいなかったりする場合が多かった。この場合、駆動装置（１０）を作動させてスクリュー羽根（２）を回転させると、スクリュー羽根（２）がその中心軸（Ｃ）を中心に正確に円運動しないという問題が生じる。
【００８３】
そこで、このような問題を解決するため、本実施形態では、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）及び第２フランジ部（１３）の連結面（１３ｂ）のうちの少なくとも一方の連結面を、第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを連結した状態のもとでスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）が駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）と平行になるように、加工する。この加工手段は限定されず、加工手段として例えばフライス削りや研削等の切削が適用される。本実施形態では、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）及び第２フランジ部（１３）の連結面（１３ｂ）のうち、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）を、当該連結面（１２ｂ）がスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に垂直になるように切削加工する。このように第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）を加工することにより、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）と駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）とが同一の直線上に並ぶように、第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを連結することができるようになる。
【００８４】
次いで、第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを、その連結面（１２ｂ）（１３ｂ）同士を合わせた状態で、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）と駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）とが同一の直線上に並ぶように、ボルト（１５）締めにより連結する。
【００８５】
以上の工程により、上記無軸スクリューコンベア（１）が製作される。
【００８６】
而して、上記無軸スクリューコンベア（１）では、スクリュー羽根（２）の端部が、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線（Ｈ）に対して斜めの切除面（５）で、切除されているので、スクリュー羽根（２）の端部を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に溶接するときの溶接長さが増大している。そのため、スクリュー羽根（２）が第１フランジ部（１２）に強固に接合されており、スクリュー羽根（２）の機械的強度が向上している。
【００８７】
また、このスクリュー羽根（２）では、上述したように、スクリュー羽根（２）の端部の端面（３）と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ａ）に溶接金属（Ｍ）が充填されるとともに、スクリュー羽根（２）の端部の両側面（４）（４）と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ｂ）（７ｂ）に溶接金属（Ｍ）が充填されており、更に、スクリュー羽根（２）の端部の裏面と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ｃ）に溶接金属（Ｍ）が充填されていることから、スクリュー羽根（２）は第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に極めて強固に接合されている。
【００８８】
したがって、もし仮に、図８に示すように、スクリュー羽根（２）に、第１フランジ部（１２）の径方向の力（Ｆ１）や第１フランジ部（１２）の周方向の力（Ｆ２）が作用した場合であっても、スクリュー羽根（２）が接合部（Ｊ）で破断するという問題が殆ど生じない。
【００８９】
その上、スクリュー羽根（２）の端部の残存する端面（３’）及び両側面（４）（４）にそれぞれ開先加工が施されているので、スクリュー羽根（２）と第１フランジ部（１２）との接合強度がより一層向上している。
【００９０】
また、スクリュー羽根（２）の断面形状が四角形状であるから、移送材料（３０）をスクリュー羽根（２）により確実に移送することができる。
【００９１】
また、第１フランジ部（１２）及び第２フランジ部（１３）の相互連結面（１２ｂ）（１３ｂ）のうち、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ａ）を、当該連結面（１２ａ）がスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に垂直になるように加工しているので、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）と駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）とが同一の直線上に並ぶように第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを連結することができる。そのため、接合部（Ｊ）に作用する曲げ力を最小化することができ、もってスクリュー羽根（２）の接合部（Ｊ）での破断（折れ）を確実に防止することができる。
【００９２】
このように、本実施形態の無軸スクリューコンベア（１）は、機械的強度に優れたスクリュー羽根（２）を有しており、そのため、スクリュー羽根（２）の外周径が１５０ｍｍ以上の大口径のものである場合、又は／及びスクリュー羽根（２）の全長が１０ｍ以上の長尺のものである場合であっても、スクリュー羽根（２）の破断が殆ど生じないという利点を有している。
【００９３】
而して、本発明は上記実施形態に示したものに限定されるものではない。
【００９４】
例えば、スクリュー羽根（２）の断面形状は様々に設定変更可能である。すなわち、スクリュー羽根（２）の断面形状は、図９（ａ）に示すように長方形状であっても良いことはもとより、図９（ｂ）に示すように台形状であっても良いし、図９（ｃ）に示すように平行四辺形状であっても良い。これらのうち、スクリュー羽根（２）の断面形状は、長方形状（図９（ａ））及び台形状（図９（ｂ））であることがより望ましい。
【００９５】
さらに、スクリュー羽根（２）の断面形状は、四角形以上の多角形状であっても良いし、円形状や楕円形状であっても良い。すなわち、スクリュー羽根（２）の断面形状は、図１０（ａ）に示すように、不等辺四角形状であっても良いし、図１０（ｂ）に示すように楕円形状であっても良いし、図１０（ｃ）に示すように凹多角形状であっても良いし、図１０（ｄ）に示すように八角形状であっても良いし、図１０（ｅ）に示すように円形状であっても良い。
【００９６】
また、スクリュー羽根（２）の端部は、図１１（ａ）〜（ｆ）に示すように切除されていても良いし、図１２（ａ）〜（ｅ）に示すように切除されていても良い。
【００９７】
図１１（ａ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が長方形状であり、且つ、上記実施形態のスクリュー羽根と同様に、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線（図４参照、Ｈ）に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（２）の中心軸（図３参照、Ｃ）に垂直に形成されている。
【００９８】
図１１（ｂ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が台形状である。その他の構成は、上記図１１（ａ）に示したものと同じである。
【００９９】
図１１（ｃ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が長方形状であり、且つ、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の全部を含んで、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（２）の中心軸に垂直に形成されている。
【０１００】
図１１（ｄ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が長方形状であり、且つ、上記実施形態のスクリュー羽根と同様に、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（３）の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（５）の中心軸に垂直に形成されている。さらに、スクリュー羽根（２）の両側面（４）（４）の、駆動用フランジ（１１）の第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に当接する角部（稜部）には、面取り加工が施されている。
【０１０１】
図１１（ｅ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が長方形状であり、且つ、上記実施形態のスクリュー羽根と同様に、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（２）の中心軸に対して斜めに形成されている。
【０１０２】
図１１（ｆ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が長方形状であり、且つ、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の四辺のうち互いに隣り合う２辺の一部だけを含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（１）の中心軸に対して斜めに形成されている。
【０１０３】
図１２（ａ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が楕円形状であり、且つ、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（２）の中心軸に垂直に形成されている。
【０１０４】
図１２（ｂ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が不等辺四角形状である。その他の構成は、図１１（ａ）に示したものと同じである。
【０１０５】
図１２（ｃ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が八四角形状である。その他の構成は、図１１（ａ）に示したものと同じである。
【０１０６】
図１２（ｄ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が菱形状であり、且つ、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の四辺のうち互いに隣り合う２辺の一部だけを含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（２）の中心軸に対して垂直に形成されている。
【０１０７】
図１２（ｅ）は、スクリュー羽根（２）の断面形状が楕円形状であり、且つ、図１２（ａ）に示したスクリュー羽根と同様に、スクリュー羽根（２）の端部を、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（３）の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面（５）で、切除する場合を示すものである。切除面（５）は、スクリュー羽根（３）の中心軸に垂直に形成されている。さらに、スクリュー羽根（２）の端部の周面の内側側面部及び外側側面部が平坦状に切除されている。
【０１０８】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例及び比較例を示す。但し、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０９】
＜実施例１＞
図１に示した上記実施形態の無軸スクリューコンベア（１）を製作するため、スクリュー羽根（２）として、断面形状が長方形状であり、材質が炭素鋼、全長が２ｍ、外周径Ｄが２００ｍ、ピッチＰが２００ｍｍ、辺ａ及びｃが５０ｍｍ、辺ｂ及びｄが２０ｍｍのものを準備した。
【０１１０】
駆動装置（１０）の駆動用フランジ（１１）の円板状の第１フランジ部（１２）として、材質がＳＵＳ３０４で、直径が２００ｍｍ、厚さが２５ｍｍのものを準備した。また、円形状の第２フランジ部（１３）として、材質がＳＵＳ３０４で、直径が２００ｍｍ、厚さが２５ｍｍのものを準備した。また、駆動装置（１０）の駆動軸棒部（１４）として、材質がＳＵＳ３０４で、直径が５０ｍｍ、長さが２００ｍｍのものを準備した。
【０１１１】
次いで、水平な定盤上に開口部を上方に向けて設置した幅１５０ｍｍの鋼製チャンネル状受け部材の開口部に、スクリュー羽根（２）を載置し、スクリュー羽根（２）の各巻きの中心及び外周径が整っていることを確認した。
【０１１２】
次いで、この載置状態で、スクリュー羽根（２）の駆動側の端部を、図４に示すように、その端面（３）の一部を含みその他の部分を残して、該スクリュー羽根（２）の巻き方向に沿う軸線（Ｈ）に対して斜めの切除面（５）で、フライス削りによって平坦状に切除した。このとき、辺ａの全長と辺ｂ及びｄの５０％を切除した。この切除面（５）は、四角形状であり、且つ、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に垂直に形成されている。
【０１１３】
次いで、スクリュー羽根（２）の端部の残存する端面（３’）及び両側面（４）（４）に、図５に示すようにそれぞれレ型の開先加工を施した。
【０１１４】
次いで、スクリュー羽根（２）の端部の切除面（５）を駆動用フランジ（１１）の第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に面接触状態に当接させるとともに、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）の中心位置にて該表面（１２ａ）に対して略垂直になるように配置した。
【０１１５】
次いで、この当接状態で、スクリュー羽根（２）の端部を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）にアルゴンアーク溶接により接合した。この溶接時において、図５及び図６に示すように、スクリュー羽根（２）の端部の残存する端面（３’）と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ａ）に溶接金属（Ｍ）を充填するとともに、スクリュー羽根（２）の端部の両側面（４）（４）と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ｂ）（７ｂ）に溶接金属（Ｍ）を充填し（図７参照）、更に、スクリュー羽根（２）の端部の裏面と第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）との間に形成された隅部（７ｃ）に溶接金属（Ｍ）を充填した。
【０１１６】
次いで、第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを、その連結面（１２ｂ）（１３ｂ）同士を合わせた状態で、ボルト（１５）締めにより連結した。
【０１１７】
なお、第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを連結する工程の前には、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）及び第２フランジ部（１３）の連結面（１３ｂ）のいずれにも、第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを連結した状態のもとでスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）を駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）と平行にするための加工をしなかった。
【０１１８】
次いで、スクリュー羽根（２）をトラフ（２０）内に配置し、無軸スクリューコンベア（１）を製作した。
【０１１９】
この無軸スクリューコンベア（１）を、移送材料（３０）としてのスラッジを移送するためのコンベアとして使用したところ、使用期間が２年間でもスクリュー羽根（２）の接合部（Ｊ）での破断が発生しなかった。したがって、この無軸スクリューコンベア（１）のスクリュー羽根（２）は、優れた機械的強度を有し、長寿命であることを確認し得た。
【０１２０】
また、スクリュー羽根（２）の回転に伴いスクリュー羽根（２）のライナー（２３）への異常な当たりが見られた。そのため、ライナー（２３）が異常摩耗し、六ヶ月でライナー（２３）を交換しなければならなかった。
【０１２１】
＜比較例１＞
上記実施例１と同様のスクリュー羽根及び駆動装置を用いて、従来技術で示した無軸スクリューコンベア（５１）を製作した。この製作工程において、図１３〜図１５に示すように、スクリュー羽根（５２）の端部を、切除しないで、その端面（５３）の一辺（５３ａ）を第１フランジ部（６２）の表面（６２ａ）に線接触状態に当接させ、この当接状態で、該スクリュー羽根（５２）を第１フランジ部（６２）の表面（６２ａ）にアルゴンアーク溶接により接合した。その他の製作条件は、上記実施例１と同じである。
【０１２２】
この無軸スクリューコンベア（５１）を、移送材料としてのスラッジを移送するためのコンベアとして使用したところ、使用期間が１年でスクリュー羽根（５２）が接合部（Ｊ’）で破断した。
【０１２３】
また、上記実施例１と同じく、スクリュー羽根（５２）の回転に伴いスクリュー羽根（５２）のライナーへの異常な当たりが見られた。そのため、ライナーが異常摩耗し、六ヶ月でライナーを交換しなければならなかった。
【０１２４】
＜実施例２＞
上記実施例１と同様に無軸スクリューコンベア（１）を製作した。ただし、この製作工程において、スクリュー羽根（２）の端部を第１フランジ部（１２）の表面（１２ａ）に接合したのち、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）及び第２フランジ部（１３）の連結面（１３ａ）のうち、第１フランジ部（１２）の連結面（１２ｂ）を、当該連結面（１２ｂ）がスクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）に垂直になるようにフライス削りによって切削加工した。次いで、第１フランジ部（１２）と第２フランジ部（１３）とを、その連結面（１２ｂ）（１３ｂ）同士を合わせた状態で、スクリュー羽根（２）の中心軸（Ｃ）と駆動装置（１０）の回転軸（Ｋ）とが同一の直線上に並ぶように、ボルト（１５）締めにより連結した。その他の製作条件は、上記実施例１と同じである。
【０１２５】
この無軸スクリューコンベア（１）を、移送材料（３０）としてのスラッジを移送するためのコンベアとして使用したところ、上記実施例１と同様に、使用期間が２年間でもスクリュー羽根（２）の接合部（Ｊ）での破断が発生しなかった。したがって、この無軸スクリューコンベア（１）のスクリュー羽根（２）は、優れた機械的強度を有し、長寿命であることを確認し得た。
【０１２６】
また、スクリュー羽根（２）は真円回転し、スクリュー羽根（２）の回転に伴うスクリュー羽根（２）のライナー（２３）への異常な当たりは見られなかった。そのため、使用期間が２年間でもライナー（２３）を交換する必要がなかった。したがって、この無軸スクリューコンベア（１）によれば、ライナー（２３）の耐用寿命を長くできることを確認し得た。
【０１２７】
＜実施例３＞
実施例２と同様の方法によりスクリュウ羽根を製作した。上記実施例１と同様のスクリュー羽根（２）を複数個、準備した。水平な定盤上に開口部を上方に向けて設置した幅１５０ｍｍの鋼製チャンネル状受け部材の開口部にこれらスクリュー羽根（２）と前記の製作したスクリュウ羽根を中心軸を一致させて載置し、双方の羽根を溶接により接合連結して、全長２０ｍのスクリュー羽根（２）を製作した。
【０１２８】
この無軸スクリューコンベア（２）を、移送材料（３０）としてのスラッジを移送するためのコンベアとして使用したところ、上記実施例２と同様に、使用期間が２年間でもスクリュー羽根（２）の接合部（Ｊ）での破断が発生しなかった。したがって、この無軸スクリューコンベア（１）のスクリュー羽根（２）は、優れた機械的強度を有し、長寿命であることを確認し得た。
【０１２９】
また、スクリュー羽根（２）は真円回転し、スクリュー羽根（２）の回転に伴うスクリュー羽根（２）のライナー（２３）への異常な当たりは見られなかった。そのため、使用期間が２年間でもライナー（２３）を交換する必要がなかった。したがって、この無軸スクリューコンベア（１）によれば、ライナー（２３）の耐用寿命を長くできることを確認し得た。
【０１３０】
【発明の効果】
上述の次第で、この発明に係る無軸スクリューコンベアによれば、スクリュー羽根の端部が、その端面の一部又は全部を含んで、該スクリュー羽根の巻き方向に沿う軸線に対して斜めの切除面で、切除されているので、スクリュー羽根をフランジに強固に接合することができて、スクリュー羽根の機械的強度を向上させることができる。
【０１３１】
さらに、スクリュー羽根の端部は、その端面の一部を含みその他の部分を残して、切除されており、スクリュー羽根の端部の残存する端面とフランジの表面との間に形成された隅部に、溶接による溶接金属が充填されている場合には、スクリュー羽根の機械的強度を更に向上させることができる。
【０１３２】
さらに、スクリュー羽根の端部の端面及び両側面のうち少なくとも一面に、開先加工が施されている場合には、スクリュー羽根の機械的強度をより一層向上させることができる。
【０１３３】
さらに、スクリュー羽根の断面形状が四角形状である場合には、移送材料をスクリュー羽根により確実に移送することができる。
【０１３４】
また、この発明に係る無軸スクリューコンベアの製造方法によれば、本発明に係る無軸スクリューコンベアを確実に製作することができる。
【０１３５】
さらに、スクリュー羽根の端部のフランジへの接合を終了した後、第１フランジ部及び第２フランジ部の相互連結面のうちの少なくとも一方の連結面を、第１フランジ部と第２フランジ部とを連結した状態のもとでスクリュー羽根の中心軸が駆動装置の回転軸と平行になるように、加工し、次いで、第１フランジ部と第２フランジ部とを連結する場合には、接合部に作用する曲げ力を最小化することができ、もってスクリュー羽根の接合部での破断（折れ）を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る無軸スクリューコンベアの縦断面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】同無軸スクリューコンベアの要部側面図である。
【図４】同無軸スクリューコンベアの端部を切除後の状態で示す斜視図である。
【図５】同無軸スクリューコンベアの端部を開先加工後の状態で示す斜視図である。
【図６】同無軸スクリューコンベアの端部を駆動用フランジの第１フランジ部の表面に接合した状態で示す斜視図である。
【図７】図６中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】同無軸スクリューコンベアの端部を駆動用フランジの第１フランジ部の表面に接合した状態で示す、第１フランジ部の表面側から見た正面図である。
【図９】スクリュー羽根の幾つかの変形例を示す断面図である。
【図１０】同じく、スクリュー羽根の幾つかの変形例を示す断面図である。
【図１１】スクリュー羽根の端部の切除形態についての幾つかの変形例を示す斜視図である。
【図１２】同じく、スクリュー羽根の端部の切除形態についての幾つかの変形例を示す斜視図である。
【図１３】従来の無軸スクリューコンベアの要部側面図である。
【図１４】従来の同無軸スクリューコンベアの端部を駆動用フランジの第１フランジ部の表面に接合した状態で示す斜視図である。
【図１５】従来の同無軸スクリューコンベアの端部を駆動用フランジの第１フランジ部の表面に接合した状態で示す、第１フランジ部の表面側から見た正面図である。
【符号の説明】
１…無軸スクリューコンベア
２…スクリュー羽根
３…端面
３’…残存する端面
４…側面
５…切除面
６…開先面
７ａ、７ｂ、７ｃ…隅部
１０…駆動装置
１１…駆動用フランジ
１２…第１フランジ部
１３…第２フランジ部
２０…トラフ
２３…ライナー
３０…移送材料
Ｃ…スクリュー羽根の中心軸
Ｈ…スクリュー羽根の巻き方向に沿う軸線
Ｋ…駆動装置の回転軸
Ｊ…接合部
Ｍ…溶接金属[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-axial screw conveyor and a manufacturing method thereof, and more specifically, relates to a non-axial screw conveyor having screw blades excellent in mechanical strength and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
In the case of continuously transferring loose materials such as a granular material as a transfer material, an axial screw conveyor having a shaft rod at the center has the following characteristics and has been widely used.
[0003]
(1-1) Since the contact surface with the transfer material is a metal, the transfer material is less contaminated.
[0004]
(1-2) Since the contact surface with the transfer material is a metal, it is excellent in corrosion resistance and wear resistance.
[0005]
(1-3) Since the transfer material is transferred by the rotational movement of the screw blade, there are few failures.
[0006]
(1-4) Since it is made of metal, there are few consumable parts.
[0007]
(1-5) Since it is easy to cover the entire conveyor, contamination to the outside or from the outside can be easily prevented.
[0008]
An axial screw conveyor having such a feature is generally composed of a central shaft rod, screw blades and troughs formed on the peripheral surface of the central shaft rod. The central shaft rod is held by bearings arranged at both ends of the trough. Further, when the central shaft rod is particularly long, intermediate bearings are arranged in the trough every several meters.
[0009]
However, since the axial screw conveyor has the above-described structure, it has the following drawbacks.
[0010]
(2-1) Since the central shaft rod is provided, a material having a size exceeding the shaft height cannot be transferred.
[0011]
(2-2) A material whose transfer material is tangled or clogged with the central shaft rod or the intermediate bearing cannot be transferred.
[0012]
(2-3) A material leaking from the gap between the screw blade and the trough (for example, a slurry or sludge material) cannot be transferred.
[0013]
(2-4) When a strong bending moment is applied to the central shaft rod, problems such as bending of the central shaft rod and damage to the bearing occur.
[0014]
Therefore, a screw conveyor that does not have a central shaft rod, that is, a non-axial screw conveyor has been developed as a transfer device that can solve such a problem while maintaining the characteristics of the axial screw conveyor (for example, Patent Documents). 1-3).
[0015]
As shown in FIG. 13, the conventional non-axial screw conveyor (51) generally includes a screw blade (52), a driving device (60) for rotationally driving the screw blade (52), and a screw blade (52). An accommodated trough (not shown) and a liner (not shown) laid on the inner peripheral surface of the trough are provided. The drive device (60) has a drive flange (61). The driving flange (61) is divided into a pair of a first flange portion (62) and a second flange portion (63) that are connected to each other.
[0016]
In the non-axial screw conveyor (51), a transfer material (not shown) such as loose material is pushed out on the surface of the rotating screw blade (52) and slides on the trough.
[0017]
According to the non-axial screw conveyor (51), almost all materials can be transferred as long as the material has a size that can be accommodated in the trough. That is, according to the non-axial screw conveyor (51), not only the material that can be transferred by the axial screw conveyor, but also the material that could not be transferred by the axial screw conveyor, for example, slurry-like or sludge-like material, or Even materials that are tangled or clogged with the central shaft bar or intermediate bearing can be transported.
[0018]
Since the non-axial screw conveyor (51) has the characteristics as described above, sand, stone, ore, ash, slag, sludge, crushed pieces of paper and wood, food waste, industrial waste, etc. In recent years, it has begun to be used as a conveyor for transferring bulk materials in various forms in many work sites handling bulk materials such as chemical factories, cement factories, steel factories, food factories, paper factories, and sewage treatment plants.
[0019]
By the way, the conventional non-axial screw conveyor (51) was manufactured as follows. That is, as shown in FIGS. 13 to 15, when the screw blade (52) and the driving flange (61) of the driving device (60) are connected in the conventional method of manufacturing the non-axial screw conveyor (51). Prepares a screw blade (52) manufactured with high accuracy in advance, and welds the end of the screw blade (52) to the surface (62a) of the first flange portion (62) of the drive flange (61). It was joined by. 14 and 15, (J ′) is a joint, and (M ′) is a weld metal of the joint (J ′). In addition, (H ′) is an axis (a helical winding) along the winding direction of the screw blade (52).
[0020]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2-123013 (
[0021]
[Patent Document 2]
JP-A 64-69416 (
[0022]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-137818 (
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, the conventional shaftless screw conveyor (51) has the following problems.
[0024]
That is, the non-axial screw conveyor (51) tries to transfer the transfer material by rotating the screw blade (52) by the rotational driving force of the driving device (60). At this time, the driving device (60) ) Is transmitted to the screw blade (52) via the driving flange (61), and therefore the screw blade (52) and the first flange portion (62) of the driving flange (61) are joined. A strong mechanical force acts on the joint (J ′) (connecting portion). On the other hand, the conventional method of joining the screw blade (52) and the first flange portion (62) of the drive flange (61) is as shown in FIG. With one side (53a) in contact with the surface (62a) of the first flange portion (62) in a line contact state, the end of the screw blade (52) is placed on the surface of the first flange portion (62) ( Since it was a method of joining to 62a) by welding, the weld length was short, and the strength of the joint (J ′) was lower than the strength of the screw blade (52). Therefore, there was a difficulty that the screw blade (52) is easily broken (easy to break) at the joint (J ').
[0025]
Moreover, when joining the edge part of a screw blade | wing (52) to the surface (62a) of a 1st flange part (62), the position of a screw blade | wing (52) shifts | deviates at the time of the joining, or a screw blade | wing (52) welds. Since the end portion of the screw blade (52) is joined to the surface (62a) of the first flange portion (62), the connecting surface (62b) of the first flange portion (62) is deformed by heat. In many cases, the screw blade (52) was not perpendicular to the central axis (C '). On the other hand, the connection surface (63b) of the second flange portion (63) was formed perpendicular to the rotation axis (K ′) of the drive device (60). Therefore, when the first flange portion (62) and the second flange portion (63) are connected, the central axis (C ′) of the screw blade (52) is parallel to the rotational axis (K ′) of the drive device (60). In many cases, the center axis (C ′) of the screw blade (52) and the rotation axis (K ′) of the drive device (60) are not aligned on the same straight line. In this case, when the drive device (60) is operated to rotate the screw blade (52), there arises a problem that the screw blade (52) does not accurately circularly move around its central axis (C ′). As a result, a strong bending force acts on the joint (J ′) where the screw blade (52) and the first flange portion (62) are joined. However, as described above, since the strength of the joint (J ′) is low, when the screw blade (52) is rotated, the screw blade (52) is broken (broken) at the joint (J ′). There were many occurrences.
[0026]
In particular, when the outer diameter of the screw blade (52) is a large diameter of 150 mm or more, or when the total length of the screw blade (52) is 10 m or more, the joint (J ′) There were many problems of breaking.
[0027]
The present invention has been made in view of the above-described technical background, and an object thereof is to provide an axisless screw conveyor having screw blades excellent in mechanical strength and a method for manufacturing the same.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the non-axial screw conveyor according to the present invention has an end portion of a screw blade including a part or all of the end surface, and is cut obliquely with respect to an axis along the winding direction of the screw blade. And the end of the screw blade is joined to the surface of the flange by welding with the cut surface of the end of the screw blade in contact with the surface of the driving flange. (Claim 1).
[0029]
In the present invention, the end portion of the screw blade is cut off at a cut surface oblique to the axis along the winding direction of the screw blade, including a part or all of the end surface of the screw blade. The weld length when the part is welded to the surface of the flange is increased. Therefore, the screw blade can be firmly joined to the flange, and the mechanical strength of the screw blade is improved.
[0030]
In addition, the end portion of the screw blade is cut off, including a part of the end surface, leaving other portions, and a corner formed between the remaining end surface of the end portion of the screw blade and the surface of the flange. Further, it is desirable that a weld metal is filled by welding (claim 2).
[0031]
In this case, the joint strength between the screw blade and the flange is further improved. Therefore, the mechanical strength of the screw blade is further improved.
[0032]
Further, it is desirable that at least one of the end face and both side faces of the end portion of the screw blade is grooved (Claim 3).
[0033]
In this case, the joint strength between the screw blade and the flange is further improved. Therefore, the mechanical strength of the screw blade is further improved.
[0034]
Further, it is desirable that the cross-sectional shape of the screw blade is a quadrangle (claim 4).
[0035]
In this case, the mechanical strength of the screw blade is reliably improved, and furthermore, the transfer material can be reliably transferred by the screw blade.
[0036]
The method for manufacturing an axisless screw conveyor according to the present invention cuts an end portion of a screw blade, including a part or all of the end surface, with a cut surface oblique to the axis along the winding direction of the screw blade. Then, the end portion of the screw blade is joined to the surface of the flange by welding in a state where the cut surface of the end portion of the screw blade is brought into contact with the surface of the driving flange. Item 5).
[0037]
In the present invention, similarly to the above-described non-axial screw conveyor according to the present invention, the welding length when the end portion of the screw blade is welded to the surface of the flange is increased. Therefore, the screw blade can be firmly joined to the flange, and the mechanical strength of the screw blade is improved.
[0038]
Further, the end portion of the screw blade is cut off, including a part of the end surface and leaving other portions, and a corner formed between the remaining end surface of the end portion of the screw blade and the surface of the flange at the time of welding. It is desirable to fill the part with weld metal (claim 6).
[0039]
In this case, the joint strength between the screw blade and the flange is further improved. Therefore, the mechanical strength of the screw blade is further improved.
[0040]
Further, the end portion of the screw blade is cut off at an oblique cut surface with respect to the axis along the winding direction of the screw blade, including a part or all of the end surface of the screw blade, and the end surface of the end portion of the screw blade and It is desirable to perform groove processing on at least one of both side surfaces.
[0041]
In this case, the joint strength between the screw blade and the flange is further improved. Therefore, the mechanical strength of the screw blade is further improved.
[0042]
The flange is divided into a pair of first flange portion and second flange portion that are connected to each other, and after the end of joining of the end portion of the screw blade to the flange is finished, the first flange portion and the second flange portion The rotating shaft of the driving device in which the central axis of the screw blade rotates the screw blade under the state where the first flange portion and the second flange portion are connected to at least one of the interconnection surfaces It is desirable that the first flange portion and the second flange portion are connected to each other, and then the first flange portion and the second flange portion are connected.
[0043]
In this case, by processing at least one of the connecting surfaces of the first flange portion and the second flange portion as described above, the central axis of the screw blade and the rotation shaft of the drive device are The first flange portion and the second flange portion can be coupled so as to be aligned on the same straight line. For this reason, the bending force acting on the joint can be minimized, and thus the breakage (breaking) at the joint of the screw blade can be reliably prevented.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0045]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an axisless screw conveyor (1) according to an embodiment of the present invention.
[0046]
The shaftless screw conveyor (1) includes a screw blade (2), a trough (including a tube) (20), a liner (23), and a drive device (10). Moreover, in the same figure, (30) is a transfer material.
[0047]
The screw blade (2) is made of metal and is accommodated in the trough (20). In FIG. 3, (H) is an axis (so-called “spiral winding”) along the winding direction of the screw blade (2).
[0048]
As shown in FIG. 1, the trough (20) has an inlet (21) at the upstream end in the transfer direction and a discharge port (22) at the downstream end in the transfer direction. Yes. The transfer material (30) is introduced into the trough (20) from the inlet (21) and discharged from the outlet (22).
[0049]
The liner (23) is made of resin having excellent slidability, and is laid on the inner peripheral surface of the trough (20) as shown in FIG. 2, so that the screw blade (2) can be rotated. The accompanying screw blade (2) and trough (20) are prevented from being worn. The weight of the screw blade (2) is received by this liner (23).
[0050]
The drive device (10) is for driving the screw blade (2) to rotate, and is composed of, for example, a motor. This drive device (10) has a disk-like drive flange (11) connected to the screw blade (2).
[0051]
The diameter of the driving flange (11) is set to be the same or slightly smaller than the outer diameter of the screw blade (2). In the present embodiment, the drive flange (11) is made of metal, and is divided into a pair of first flange portion (12) and second flange portion (13) that are connected to each other as shown in FIG. Has been.
[0052]
In FIG. 3, (12b) is a connection surface with the 2nd flange part (13) of a 1st flange part (12), (13b) is the 1st flange part (12) of a 2nd flange part (13), and It is a connecting surface.
[0053]
The first flange portion (12) and the second flange portion (13) of the drive flange (11) are coupled to each other by tightening the bolt (15) with the coupling surfaces (12b) and (13b) being joined together. (See FIG. 1).
[0054]
As shown in FIG. 3, the connecting surface (13b) of the second flange portion (13) is formed perpendicular to the rotation axis (K) of the drive device (10). On the other hand, it is desirable that the surface (12a) and the connection surface (12b) of the first flange portion (12) are formed in parallel to each other.
[0055]
In FIG. 3, reference numeral (14) denotes a drive shaft bar portion of the drive device (10). The drive shaft rod portion (14) is connected to the central portion of the back surface (13a) of the second flange portion (13).
[0056]
Various materials are used as the transfer material (30), such as loose materials, such as sand, stone, ore, ash, slag, sludge, crushed pieces of paper and wood, food waste, waste for overtime. Used.
[0057]
The end of the screw blade (2) is joined by welding to the surface (12a) of the first flange (12) of the drive flange (11) of the drive device (10) (joint (J)). Thus, the screw blade (2) is connected to the drive device (10) via the drive flange (11). The drive blade (2) is rotated clockwise as viewed from the downstream side (that is, the discharge side) in the transfer direction as shown in FIG.
[0058]
In the present invention, the material of the screw blade (2) and the drive flange (11) is not limited, but is desirably carbon steel or stainless steel.
[0059]
In this non-axial screw conveyor (1), the transfer material (30) introduced from the inlet (21) is directed toward the outlet (22) while sliding on the liner (23) by the rotation of the screw blade (2). Then, it is transferred (extruded) and finally discharged from the discharge port (22).
[0060]
The non-axial screw conveyor (1) is particularly preferably used in a large number of work sites handling bulk materials such as chemical factories, cement factories, iron factories, food factories, paper factories, and sewage treatment plants. At this time, the screw blades (2) of the non-axial screw conveyor (1) are generally arranged horizontally and used, but the present invention is not limited to this. That is, the screw blades (2) of the non-axial screw conveyor (1) may be used, for example, arranged in an inclined shape or vertically.
[0061]
Thus, in the shaftless screw conveyor (1), the power required for the driving device (10) is to transfer (extrude) the transfer material (30) and to rotate the screw blade (2). Is the power of Here, it is desirable to use a liner (23) made of a polymer resin having a very small coefficient of friction and excellent wear resistance. By carrying out like this, the motive power for rotating a screw blade | wing (2) can be reduced.
[0062]
In addition, according to the above-described shaftless screw conveyor (1), since the power required for transferring the transfer material (30) is usually small, the transfer material is several tens of meters with one screw blade (2). (30) can be transported horizontally.
[0063]
The rotational driving force of the drive device (10) is transmitted to the screw blade (2) through the drive flange (11). The site where the strongest force (load) acts during this transmission is a joint (J) where the screw blade (2) and the drive flange (11) are joined. Therefore, generally, the breakage (folding) of the screw blade (2) frequently occurs at the joint (J).
[0064]
The screw blade (2) is preferably rotated so that the entire outer periphery of the screw blade (2) draws an accurate circle around the central axis (C) of the screw blade (2) (that is, it is rotated in a perfect circle). However, when the screw blade (2) is not rotated in this way, a large bending is caused at the joint (J) where the screw blade (2) and the drive flange (11) are joined for each rotation of the screw blade (2). The force acts and the screw blade (2) breaks at the joint (J) in a relatively short time, or the liner (23) is abnormally worn. Therefore, in order to realize a perfect circle rotation around the central axis (C), there is no variation in the outer diameter of the screw blade (2), and the central axis (C) of the screw blade (2) extends linearly. Furthermore, it is necessary that the central axis (C) of the screw blade (2) and the rotation axis (K) of the drive device (10) are aligned on the same straight line.
[0065]
Next, the configuration of the above-described shaftless screw conveyor (1) will be described in detail based on the manufacturing method.
[0066]
The screw blade (2) of the non-axial screw conveyor (1) shown in FIG. 1 is manufactured by winding a long strip-shaped material into a coil shape (helical shape). The cross-sectional shape of the screw blade (2), that is, the cross-sectional shape perpendicular to the axis (H) along the winding direction of the screw blade (2) is a quadrangular shape, and more specifically, a rectangular shape. A screw blade (2) having such a configuration is prepared.
[0067]
Next, the central axis (C) of the screw blade (2) is determined by the following procedure.
[0068]
(1) The screw blade (2) is placed on the opening of a channel-shaped receiving member installed on a horizontal surface plate with the opening facing upward.
[0069]
(2) Confirm that the center and outer diameter of each winding of the screw blade (2) are in place.
[0070]
(3) Take four points every 90 ° on the end winding outer periphery of the screw blade (2), connect two opposite points, and center the intersection.
[0071]
(4) A horizontal line passing through the center is defined as a central axis (C).
[0072]
In the present invention, the outer peripheral diameter D (see FIG. 2) of the screw blade (2) is not limited, but is preferably 30 to 800 mm. Moreover, although the pitch P (refer FIG. 1) of a screw blade | wing (2) is not limited, It is desirable that it is the range of 0.3D-2D. The total length of the screw blade (2) (that is, the total length along the central axis (C) of the screw blade (2)) is not limited, but is preferably 0.5 to 50 m. Further, the screw blade (2) may be provided with accessories (not shown) such as fins for improving the transfer capability or imparting special performance. Further, a long screw blade may be manufactured by joining and connecting a plurality of screw blades to each other by welding. In this case, it is desirable that the dimensions of the outer peripheral diameters of the screw blades match and the central axes match.
[0073]
Next, as shown in FIG. 4, the end of the screw blade (2) on the driving side includes a part of the end surface (3) and leaves other portions in the winding direction of the screw blade (2). A flat cut is made with the cut surface (5) oblique to the axis (H) along. The cut surface (5) is formed in a quadrangular shape in the present embodiment. Furthermore, in this embodiment, the cut surface (5) is formed perpendicular to the central axis (C) of the screw blade (2). That is, in the present embodiment, the end portion of the screw blade (2) is perpendicular to the central axis (C) of the screw blade (2), including a part of the end surface (3) and leaving other portions. It is excised at the excision surface (5) (see FIG. 3). Accordingly, when the cut surface (5) at the end of the screw blade (2) is brought into contact with the surface (12a) of the first flange portion (12) of the drive flange (11) in a surface contact state, the screw blade (2 ) Is perpendicular to the surface (12a) of the first flange portion (12).
[0074]
Note that the end face (3) of the end of the screw blade (2) is formed perpendicular or substantially perpendicular to the axis (H) along the winding direction of the screw blade (2) in the state before cutting.
[0075]
In the present invention, the excision means at the end of the screw blade (2) is not limited, and cutting such as milling or grinding is applied as the excision means.
[0076]
Here, for convenience of explanation, as shown in FIG. 4, the four sides of the end face (3) of the end portion of the screw blade (2) are referred to as sides a, b, c and d, respectively, and the sides a and c are long sides. , Sides b and d are short sides, and side a of the four sides is arranged closest to the drive flange (11) side. In this case, the end portion of the screw blade (2) may be cut into a flat shape including the entire length of the side a of the end surface (3) and only a part of the sides b and d and leaving the entire length of the side c. desirable. By cutting in this way, the cut surface (5) at the end of the screw blade (2) becomes square. The ratio of leaving the sides b and d is preferably in the range of 10 to 90%. If it is less than 10%, the remaining end face (3 ′) at the end of the screw blade (2) is too little, so the cut surface (5) at the end of the screw blade (2) is used as the surface of the first flange portion (12). (12a) is formed between the remaining end face (3 ') of the end of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange part (12) in a state of contact with (12a) (see FIG. 5). This is because the amount of weld metal that can be filled in the corner (7a) is small and the joint strength is poor. On the other hand, if it exceeds 90%, the weld length is short and the joint strength is also inferior. A particularly preferred range is 30 to 70%.
[0077]
In the present invention, the cross-sectional dimension of the screw blade (2) is not limited. For example, when the cross-sectional shape of the screw blade (2) is rectangular as shown in the present embodiment, the side a And c are preferably 5 to 100 mm, and sides b and d are preferably 3 to 50 mm.
[0078]
After cutting off the end of the screw blade (2) as described above, the remaining end surface (3 ′) and both side surfaces (4) and (4) of the end of the screw blade (2) are as shown in FIG. , Respectively, groove processing (the groove surface (6)) is performed. In the present invention, the type of groove processing is not limited, and for example, a ladle or a J shape is applied.
[0079]
In the present invention, groove processing is performed on both side surfaces (4) and (4) of the end surface (3 ') and both side surfaces (4) and (4), while groove processing is performed on the end surface (3'). May be omitted, and the end face (3 ′) may be grooved, while the side faces (4) and (4) may not be grooved. That is, in the present invention, it is only necessary that at least one of the end face (3 ′) and the both side faces (4) and (4) is grooved.
[0080]
Next, the cut surface (5) at the end of the screw blade (2) is brought into contact with the surface (12a) of the first flange portion (12). In the present embodiment, the cut surface (5) is in contact with the surface (12a) of the first flange portion (12) in a surface contact state. By bringing the cut surface (5) into contact in this way, the weld length can be increased and the joining strength can be improved. And in this contact state, as shown in FIGS. 6-8, the edge part of a screw blade | wing (2) is joined to the surface (12a) of a 1st flange part (12) by welding. In the present invention, the welding means is not limited, and for example, arc welding is applied as the welding means.
[0081]
During this welding, as shown in FIGS. 5 and 6, the corner formed between the end face (5) of the end of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange (12). (7a) is filled with weld metal (M) and formed between both side surfaces (4) (4) of the end of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange portion (12). The corners (7b) and (7b) are filled with weld metal (M) (see FIG. 7), and the back surface of the end of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange portion (12) The weld metal (M) is filled in the corner (7c) formed between the two. That is, the end portion of the screw blade (2) is joined to the surface (12a) of the first flange portion (12) by fillet welding in such a manner as to surround the entire circumference or substantially the entire circumference of the cut surface (5). To do.
[0082]
Thus, when the end portion of the screw blade (2) is joined to the surface (12a) of the first flange portion (12), the position of the screw blade (2) is shifted during the joining or the screw blade (2). May be deformed by welding heat. Therefore, in a state where the end portion of the screw blade (2) is joined to the surface (12a) of the first flange portion (12), the connecting surface (12b) of the first flange portion (12) is the center of the screw blade (2). Often not perpendicular to the axis (C). On the other hand, the connection surface (13b) of the second flange portion (13) was formed perpendicular to the rotation axis (K) of the drive device (10) as described above. Therefore, as shown in FIG. 3, when the first flange portion (12) and the second flange portion (13) are connected, the central axis (C) of the screw blade (2) becomes the rotation axis (K) of the drive device (10). ) And the center axis (C) of the screw blade (2) and the rotation axis (K) of the drive device (10) are often not aligned on the same straight line. In this case, when the drive device (10) is operated to rotate the screw blade (2), there arises a problem that the screw blade (2) does not accurately circularly move around its central axis (C).
[0083]
Therefore, in order to solve such a problem, in this embodiment, at least one of the connection surface (12b) of the first flange portion (12) and the connection surface (13b) of the second flange portion (13) is connected. Under the condition that the first flange portion (12) and the second flange portion (13) are connected to each other, the central axis (C) of the screw blade (2) is the rotation axis (K) of the drive device (10). So that it is parallel to This processing means is not limited, and cutting such as milling or grinding is applied as the processing means. In this embodiment, the connection surface (12b) of the first flange portion (12) among the connection surface (12b) of the first flange portion (12) and the connection surface (13b) of the second flange portion (13), Cutting is performed so that the connection surface (12b) is perpendicular to the central axis (C) of the screw blade (2). Thus, by processing the connection surface (12b) of the first flange portion (12), the central axis (C) of the screw blade (2) and the rotation axis (K) of the drive device (10) are the same straight line. The first flange portion (12) and the second flange portion (13) can be connected so as to be lined up.
[0084]
Next, with the first flange portion (12) and the second flange portion (13), the connecting surfaces (12b) and (13b) are aligned with each other, the central axis (C) of the screw blade (2) and the driving device. The bolts (15) are connected by tightening so that the rotation shaft (K) of (10) is aligned on the same straight line.
[0085]
The above-described axisless screw conveyor (1) is manufactured by the above process.
[0086]
Thus, in the non-axial screw conveyor (1), the end portion of the screw blade (2) includes a part of the end surface (3) and leaves other portions, and the winding direction of the screw blade (2). When the end of the screw blade (2) is welded to the surface (12a) of the first flange portion (12), the cut surface (5) is oblique to the axis (H) along The weld length has increased. Therefore, the screw blade (2) is firmly joined to the first flange portion (12), and the mechanical strength of the screw blade (2) is improved.
[0087]
Moreover, in this screw blade | wing (2), as mentioned above, the corner part formed between the end surface (3) of the edge part of a screw blade | wing (2), and the surface (12a) of a 1st flange part (12). (7a) is filled with weld metal (M) and formed between both side surfaces (4) (4) of the end of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange portion (12). The welded metal (M) is filled in the corners (7b) and (7b), and the gap between the back surface of the end portion of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange portion (12). Since the weld metal (M) is filled in the corner (7c) formed on the screw blade (2), the screw blade (2) is joined to the surface (12a) of the first flange portion (12) very firmly.
[0088]
Accordingly, if it is assumed that the screw blade (2) has a radial force (F1) of the first flange portion (12) or a circumferential force (F2) of the first flange portion (12), as shown in FIG. Even when this occurs, the problem that the screw blade (2) breaks at the joint (J) hardly occurs.
[0089]
In addition, since the groove processing is applied to the remaining end surface (3 ′) and both side surfaces (4) and (4) of the end portion of the screw blade (2), the screw blade (2) and the first flange portion The bonding strength with (12) is further improved.
[0090]
Moreover, since the cross-sectional shape of the screw blade (2) is a quadrangle, the transfer material (30) can be reliably transferred by the screw blade (2).
[0091]
Of the interconnecting surfaces (12b) and (13b) of the first flange portion (12) and the second flange portion (13), the connecting surface (12a) of the first flange portion (12) is connected to the connecting surface (12a). ) Is perpendicular to the central axis (C) of the screw blade (2), the central axis (C) of the screw blade (2) and the rotational axis (K) of the drive device (10) are A 1st flange part (12) and a 2nd flange part (13) can be connected so that it may rank on the same straight line. For this reason, the bending force acting on the joint (J) can be minimized, and the breakage (breaking) at the joint (J) of the screw blade (2) can be reliably prevented.
[0092]
Thus, the axisless screw conveyor (1) of this embodiment has the screw blade (2) excellent in mechanical strength, and therefore, the outer diameter of the screw blade (2) is a large diameter of 150 mm or more. Or / and even if the total length of the screw blade (2) is 10 m or longer, it has the advantage that the screw blade (2) is hardly broken. .
[0093]
Thus, the present invention is not limited to that shown in the above embodiment.
[0094]
For example, the setting of the cross-sectional shape of the screw blade (2) can be changed in various ways. That is, the cross-sectional shape of the screw blade (2) may be a rectangular shape as shown in FIG. 9 (a), or may be a trapezoidal shape as shown in FIG. 9 (b). A parallelogram shape may be used as shown in FIG. Of these, the cross-sectional shape of the screw blade (2) is more preferably rectangular (FIG. 9 (a)) and trapezoidal (FIG. 9 (b)).
[0095]
Furthermore, the cross-sectional shape of the screw blade (2) may be a quadrilateral or more polygonal shape, or a circular or elliptical shape. That is, the cross-sectional shape of the screw blade (2) may be an unequal square shape as shown in FIG. 10 (a), or may be an elliptical shape as shown in FIG. 10 (b). As shown in FIG. 10 (c), a concave polygonal shape may be used, an octagonal shape may be used as shown in FIG. 10 (d), or a circular shape as shown in FIG. 10 (e). There may be.
[0096]
Moreover, the edge part of screw blade | wing (2) may be excised as shown to Fig.11 (a)-(f), and is excised as shown to Fig.12 (a)-(e). Also good.
[0097]
FIG. 11 (a) shows that the cross-sectional shape of the screw blade (2) is rectangular, and, similarly to the screw blade of the above embodiment, the end portion of the screw blade (2) is placed on one end surface (3). The case where it cuts off with the cutting surface (5) slanting with respect to the axis (refer FIG. 4, H) along the winding direction of this screw blade | wing (2), leaving a part including other parts is shown. The cut surface (5) is formed perpendicular to the central axis (see FIG. 3C) of the screw blade (2).
[0098]
In FIG.11 (b), the cross-sectional shape of a screw blade | wing (2) is trapezoid. Other configurations are the same as those shown in FIG.
[0099]
In FIG. 11 (c), the screw blade (2) has a rectangular cross-sectional shape, and the screw blade (2) includes the entire end surface (3) of the screw blade (2). The case where it cuts off with an oblique cut surface (5) with respect to the axis line along the winding direction of is shown. The cut surface (5) is formed perpendicular to the central axis of the screw blade (2).
[0100]
FIG. 11D shows that the cross-sectional shape of the screw blade (2) is rectangular, and, similarly to the screw blade of the above embodiment, the end portion of the screw blade (2) is placed on one end surface (3). This shows a case where a part is cut off at an oblique cut surface (5) with respect to the axis along the winding direction of the screw blade (3) except for the other parts. The cut surface (5) is formed perpendicular to the central axis of the screw blade (5). Furthermore, chamfering is provided at the corners (ridges) of both side surfaces (4) and (4) of the screw blade (2) that contact the surface (12a) of the first flange portion (12) of the drive flange (11). Processing has been applied.
[0101]
FIG. 11E shows that the cross-sectional shape of the screw blade (2) is rectangular, and the end portion of the screw blade (2) is set to one end surface (3) in the same manner as the screw blade of the above embodiment. This shows the case of cutting off with the cutting surface (5) oblique to the axis along the winding direction of the screw blade (2), leaving the other parts including the part. The cut surface (5) is formed obliquely with respect to the central axis of the screw blade (2).
[0102]
FIG. 11 (f) shows that the cross-sectional shape of the screw blade (2) is rectangular, and the end portion of the screw blade (2) is part of two sides adjacent to each other among the four sides of the end surface (3). This shows a case of cutting with a cutting surface (5) oblique to the axis along the winding direction of the screw blade (2), leaving only the other parts. The cut surface (5) is formed obliquely with respect to the central axis of the screw blade (1).
[0103]
In FIG. 12A, the cross-sectional shape of the screw blade (2) is elliptical, and the end portion of the screw blade (2) includes a part of the end surface (3), and leaves other portions. The case where it cuts off with an oblique cut surface (5) with respect to the axis line along the winding direction of this screw blade | wing (2) is shown. The cut surface (5) is formed perpendicular to the central axis of the screw blade (2).
[0104]
In FIG. 12B, the cross-sectional shape of the screw blade (2) is an unequal side square. Other configurations are the same as those shown in FIG.
[0105]
In FIG. 12C, the cross-sectional shape of the screw blade (2) is an octagonal shape. Other configurations are the same as those shown in FIG.
[0106]
FIG. 12 (d) shows that the cross-sectional shape of the screw blade (2) is a diamond shape, and the end portion of the screw blade (2) is a part of two sides adjacent to each other among the four sides of the end surface (3). This shows a case of cutting with a cutting surface (5) oblique to the axis along the winding direction of the screw blade (2), leaving only the other parts. The cut surface (5) is formed perpendicular to the central axis of the screw blade (2).
[0107]
FIG. 12 (e) shows that the cross-sectional shape of the screw blade (2) is an ellipse, and, similarly to the screw blade shown in FIG. The case where it cuts off with the cutting surface (5) slanting with respect to the axis line along the winding direction of this screw blade | wing (3), leaving a part including 3) and remaining part is shown. The cut surface (5) is formed perpendicular to the central axis of the screw blade (3). Further, the inner side surface portion and the outer side surface portion of the peripheral surface of the end portion of the screw blade (2) are cut out in a flat shape.
[0108]
【Example】
Next, specific examples and comparative examples of the present invention will be shown. However, the present invention is not limited to these.
[0109]
<Example 1>
In order to produce the non-axial screw conveyor (1) of the above embodiment shown in FIG. 1, the screw blade (2) has a rectangular cross-sectional shape, is made of carbon steel, has a total length of 2 m, and an outer diameter D of 200 m. A sample having a pitch P of 200 mm, sides a and c of 50 mm, and sides b and d of 20 mm was prepared.
[0110]
As the disc-shaped first flange portion (12) of the drive flange (11) of the drive device (10), a material made of SUS304, a diameter of 200 mm, and a thickness of 25 mm was prepared. In addition, a circular second flange portion (13) having a material of SUS304, a diameter of 200 mm, and a thickness of 25 mm was prepared. Moreover, as the drive shaft rod portion (14) of the drive device (10), a material made of SUS304, a diameter of 50 mm, and a length of 200 mm was prepared.
[0111]
Next, the screw blade (2) is placed on the opening of a steel channel-shaped receiving member having a width of 150 mm installed on the horizontal surface plate with the opening facing upward, and each winding of the screw blade (2) is placed. It was confirmed that the center and outer diameters were in order.
[0112]
Next, in this mounted state, the end of the screw blade (2) on the drive side, as shown in FIG. 4, includes a part of the end surface (3) and leaves other portions, leaving the screw blade (2 ) Was cut flat by milling at an oblique cut surface (5) with respect to the axis (H) along the winding direction. At this time, the entire length of side a and 50% of sides b and d were cut off. The cut surface (5) has a quadrangular shape and is formed perpendicular to the central axis (C) of the screw blade (2).
[0113]
Next, as shown in FIG. 5, each of the remaining end face (3 ′) and both side faces (4) and (4) of the end of the screw blade (2) was subjected to a lathe groove processing.
[0114]
Next, the cut surface (5) at the end of the screw blade (2) is brought into contact with the surface (12a) of the first flange portion (12) of the driving flange (11) in a surface contact state, and the screw blade (2 ) Is arranged so as to be substantially perpendicular to the surface (12a) at the center position of the surface (12a) of the first flange portion (12).
[0115]
Next, in this contact state, the end portion of the screw blade (2) was joined to the surface (12a) of the first flange portion (12) by argon arc welding. At the time of this welding, as shown in FIGS. 5 and 6, it is formed between the remaining end surface (3 ′) of the end portion of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange portion (12). The corner (7a) is filled with weld metal (M), and between the side surfaces (4) (4) of the end of the screw blade (2) and the surface (12a) of the first flange (12). The weld metal (M) is filled in the corners (7b) and (7b) formed in (see FIG. 7), and further, the back surface of the end portion of the screw blade (2) and the surface of the first flange portion (12) ( 12a) was filled with weld metal (M) in the corners (7c) formed between them.
[0116]
Subsequently, the 1st flange part (12) and the 2nd flange part (13) were connected by bolt (15) tightening in the state which match | combined the connection surfaces (12b) (13b).
[0117]
Before the step of connecting the first flange portion (12) and the second flange portion (13), the connection surface (12b) of the first flange portion (12) and the connection of the second flange portion (13). The central axis (C) of the screw blade (2) is connected to the drive device (10) with the first flange portion (12) and the second flange portion (13) connected to any of the surfaces (13b). No processing was performed to make it parallel to the rotation axis (K).
[0118]
Next, the screw blades (2) were placed in the trough (20) to produce an axisless screw conveyor (1).
[0119]
When this non-axial screw conveyor (1) is used as a conveyor for transferring sludge as a transfer material (30), the breakage at the joint (J) of the screw blade (2) is not possible even if the service period is two years. Did not occur. Therefore, it was confirmed that the screw blade (2) of the non-axial screw conveyor (1) has excellent mechanical strength and has a long life.
[0120]
Moreover, the abnormal contact | winning to the liner (23) of screw blade (2) was seen with rotation of screw blade (2). Therefore, the liner (23) was worn abnormally, and the liner (23) had to be replaced in six months.
[0121]
<Comparative Example 1>
Using the same screw blade and driving device as in Example 1, the non-axial screw conveyor (51) shown in the prior art was manufactured. In this manufacturing process, as shown in FIGS. 13 to 15, without removing the end portion of the screw blade (52), one side (53 a) of the end surface (53) is removed from the surface of the first flange portion (62). 62a) was brought into contact with the line contact state, and in this contact state, the screw blade (52) was joined to the surface (62a) of the first flange portion (62) by argon arc welding. Other manufacturing conditions are the same as those in the first embodiment.
[0122]
When this non-axial screw conveyor (51) was used as a conveyor for transferring sludge as a transfer material, the usage period was one year, and the screw blade (52) was broken at the joint (J ').
[0123]
Further, as in Example 1, abnormal contact of the screw blade (52) with the liner was observed with the rotation of the screw blade (52). Therefore, the liner was worn abnormally, and the liner had to be replaced in six months.
[0124]
<Example 2>
An axisless screw conveyor (1) was produced in the same manner as in Example 1 above. However, in this manufacturing process, after joining the end portion of the screw blade (2) to the surface (12a) of the first flange portion (12), the connecting surface (12b) and the second flange of the first flange portion (12). Of the connecting surface (13a) of the portion (13), the connecting surface (12b) of the first flange portion (12) is perpendicular to the central axis (C) of the screw blade (2). Was cut by milling. Next, with the first flange portion (12) and the second flange portion (13), the connecting surfaces (12b) and (13b) are aligned with each other, the central axis (C) of the screw blade (2) and the driving device. The bolts (15) were tightened so that the rotation shaft (K) of (10) was aligned on the same straight line. Other manufacturing conditions are the same as those in the first embodiment.
[0125]
When this non-axial screw conveyor (1) was used as a conveyor for transferring sludge as a transfer material (30), the screw blades (2) were joined even when the service period was two years, as in Example 1 above. Breakage at part (J) did not occur. Therefore, it was confirmed that the screw blade (2) of the non-axial screw conveyor (1) has excellent mechanical strength and has a long life.
[0126]
Further, the screw blade (2) was rotated in a perfect circle, and no abnormal contact with the liner (23) of the screw blade (2) accompanying the rotation of the screw blade (2) was observed. Therefore, it was not necessary to replace the liner (23) even if the service period was 2 years. Therefore, according to this axisless screw conveyor (1), it has been confirmed that the useful life of the liner (23) can be extended.
[0127]
<Example 3>
Screw blades were produced in the same manner as in Example 2. A plurality of screw blades (2) similar to those in Example 1 were prepared. These screw blades (2) and the above-prepared screw blades are placed with the central axes aligned with the openings of a steel channel-shaped receiving member having a width of 150 mm installed on a horizontal surface plate with the openings facing upward. Both blades were joined and connected by welding to produce a screw blade (2) having a total length of 20 m.
[0128]
When this non-axial screw conveyor (2) was used as a conveyor for transferring sludge as a transfer material (30), the screw blade (2) was joined even when the service period was two years, as in Example 2 above. Breakage at part (J) did not occur. Therefore, it was confirmed that the screw blade (2) of the non-axial screw conveyor (1) has excellent mechanical strength and has a long life.
[0129]
Further, the screw blade (2) was rotated in a perfect circle, and no abnormal contact with the liner (23) of the screw blade (2) accompanying the rotation of the screw blade (2) was observed. Therefore, it was not necessary to replace the liner (23) even if the service period was 2 years. Therefore, according to this axisless screw conveyor (1), it has been confirmed that the useful life of the liner (23) can be extended.
[0130]
【The invention's effect】
As described above, according to the non-axial screw conveyor according to the present invention, the end portion of the screw blade includes a part or all of the end surface, and is cut obliquely with respect to the axis along the winding direction of the screw blade. Since the surface is cut off, the screw blade can be firmly joined to the flange, and the mechanical strength of the screw blade can be improved.
[0131]
Further, the end portion of the screw blade is cut off, including a part of the end surface and leaving other portions, and a corner formed between the remaining end surface of the end portion of the screw blade and the surface of the flange. In addition, when the weld metal is filled by welding, the mechanical strength of the screw blade can be further improved.
[0132]
Furthermore, when groove processing is performed on at least one of the end face and both side faces of the end portion of the screw blade, the mechanical strength of the screw blade can be further improved.
[0133]
Furthermore, when the cross-sectional shape of the screw blade is a square shape, the transfer material can be reliably transferred by the screw blade.
[0134]
Moreover, according to the manufacturing method of the axisless screw conveyor which concerns on this invention, the axisless screw conveyor which concerns on this invention can be manufactured reliably.
[0135]
Furthermore, after finishing joining the end of the screw blade to the flange, at least one of the connecting surfaces of the first flange portion and the second flange portion is connected to the first flange portion and the second flange portion. When the first and second flange portions are connected to each other, the center portion of the screw blade is processed so that the central axis of the screw blade is parallel to the rotational axis of the driving device. The bending force acting on the screw blade can be minimized, so that the breakage (breaking) at the joint portion of the screw blade can be surely prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an axisless screw conveyor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a side view of an essential part of the non-axial screw conveyor.
FIG. 4 is a perspective view showing an end portion of the non-axial screw conveyor in a state after excision.
FIG. 5 is a perspective view showing an end portion of the non-axial screw conveyor in a state after groove processing.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which an end portion of the non-axial screw conveyor is joined to a surface of a first flange portion of a driving flange.
7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 8 is a front view seen from the surface side of the first flange portion, showing the end portion of the non-axial screw conveyor joined to the surface of the first flange portion of the driving flange.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing some modified examples of screw blades.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing several modified examples of screw blades.
FIGS. 11A and 11B are perspective views showing some modified examples of the cutting form of the end portion of the screw blade. FIGS.
FIGS. 12A and 12B are perspective views showing some modified examples of the cutting form of the end portion of the screw blade. FIGS.
FIG. 13 is a side view of a main part of a conventional non-axial screw conveyor.
FIG. 14 is a perspective view showing a state in which an end portion of the conventional non-axial screw conveyor is joined to a surface of a first flange portion of a driving flange.
FIG. 15 is a front view seen from the surface side of the first flange portion, showing a state in which the end portion of the conventional non-axial screw conveyor is joined to the surface of the first flange portion of the driving flange.
[Explanation of symbols]
1 ... Axisless screw conveyor
2 ... Screw blade
3. End face
3 '... remaining end face
4 ... Side
5 ... Resection surface
6 ... groove face
7a, 7b, 7c ... corner
10 ... Drive device
11 ... Flange for driving
12 ... 1st flange part
13 ... 2nd flange part
20 ... Trough
23 ... liner
30 ... Transfer material
C ... Center axis of screw blade
H ... Axis along the winding direction of the screw blade
K ... Rotating shaft of drive unit
J ... Junction
M ... welded metal
Claims (8)
前記スクリュー羽根の端部の切除面が駆動用フランジの表面に当接された状態で、前記スクリュー羽根の端部が前記フランジの表面に溶接により接合されていることを特徴とする無軸スクリューコンベア。The end portion of the screw blade includes a part or all of the end surface, and is cut off at a cut surface oblique to the axis along the winding direction of the screw blade,
An axisless screw conveyor characterized in that the end of the screw blade is joined to the surface of the flange by welding in a state where the cut surface of the end of the screw blade is in contact with the surface of the driving flange. .
前記スクリュー羽根の端部の残存する端面と前記フランジの表面との間に形成された隅部に、前記溶接による溶接金属が充填されている請求項１記載の無軸スクリューコンベア。The end portion of the screw blade is cut off, including a part of the end face and leaving other portions.
2. The non-axial screw conveyor according to claim 1, wherein a weld metal formed by the welding is filled in a corner formed between the remaining end face of the end portion of the screw blade and the surface of the flange.
次いで、前記スクリュー羽根の端部の切除面を駆動用フランジの表面に当接させた状態で、前記スクリュー羽根の端部を前記フランジの表面に溶接により接合することを特徴とする無軸スクリューコンベアの製造方法。The end portion of the screw blade is cut off with a cut surface oblique to the axis along the winding direction of the screw blade, including part or all of the end surface,
Then, the screw blade end of the screw blade is joined to the surface of the flange by welding in a state where the cut surface of the end of the screw blade is in contact with the surface of the driving flange. Manufacturing method.
前記溶接時に、前記スクリュー羽根の端部の残存する端面と前記フランジの表面との間に形成された隅部に、溶接金属を充填する請求項５記載の無軸スクリューコンベアの製造方法。Cut off the end of the screw blade, including part of its end face, leaving the rest
6. The method of manufacturing an axisless screw conveyor according to claim 5, wherein a weld metal is filled in a corner formed between the remaining end face of the end portion of the screw blade and the surface of the flange during the welding.
前記スクリュー羽根の端部の前記フランジへの接合を終了したのち、
第１フランジ部及び第２フランジ部の相互連結面のうちの少なくとも一方の連結面を、第１フランジ部と第２フランジ部とを連結した状態のもとでスクリュー羽根の中心軸が該スクリュー羽根を回転駆動させる駆動装置の回転軸と平行になるように、加工し、
次いで、第１フランジ部と第２フランジ部とを連結する請求項５〜７のいずれか１項記載の無軸スクリューコンベアの製造方法。The flange is divided into a pair of a first flange portion and a second flange portion that are connected to each other,
After finishing joining the end of the screw blade to the flange,
At least one of the interconnecting surfaces of the first flange portion and the second flange portion is connected to the central axis of the screw blade in a state where the first flange portion and the second flange portion are connected. Is processed so that it is parallel to the rotation axis of the drive device
Then, the manufacturing method of the axisless screw conveyor of any one of Claims 5-7 which connects a 1st flange part and a 2nd flange part.
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