JP2007131359A - スパイラルエンドレスコンベア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンベア幅に比して駆動ドラムの径を大きくしないことにより設置面積を大きくせず、上昇下降運転をするためにも複雑な装置を必要としないスパイラルエンドレスコンベアの提供。
【解決手段】軸心を中心に回転可能な駆動ドラム１と、駆動ドラム１の周囲にスパイラル状に設けられ硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベア２と、エンドレスコンベア２の両側部と摺動自在に係合する硬質合成樹脂製のコンベアレール３と、コンベアレール３を支持する支持体４と、支持体４を支持する外枠フレーム５と、駆動ドラム駆動装置６、上下いずれか１個所に設けられたコンベア初期駆動装置とを備え、正逆運転が可能であるスパイラルエンドレスコンベア装置Ａによる。
【選択図】図４

Description

この発明は、被搬送品を連続して搬送するコンベア装置において、略垂直方向に被搬送品を搬送するスパイラルエンドレスコンベア装置に関する。このように略垂直方向に被搬送品を搬送するスパイラルエンドレスコンベア装置は、連続式エレベーター装置とも称されている。

生産工場内で、非常に多数の被搬送物を搬送するために様々なコンベア装置が使用されている。例えば製パン工場などでは、多種類のパンが日産数万単位で生産されており、その原料、半製品、商品などの物が様々なコンベア装置の搬送装置によって移動している。そして、通常は略水平方向に被搬送物は移動されるが、入口と出口に高低差がある場合は、被搬送物を転倒させずに連続して、かつ整列を乱すことなく搬送する場合の装置としては、直線傾斜式コンベア装置、或いはスパイラルコンベア装置が一般的に知られている。

直線傾斜式コンベア装置は、出口入口の高低差が大きいと傾斜角が大きくなり、被搬送物の転倒を避けるために傾斜角を小さくしようとすると搬送距離を長くする必要があり、コンベア設置占有面積が大きくなる問題点があった。

このような問題点を解決するために、スパイラルコンベア装置が開発され、直線傾斜式コンベア装置と比較して同じ高低差の搬送において、非常に少ないコンベア設置面積で被搬送物を転倒無く搬送させることが可能になった。

従来のスパイラルコンベア装置は、駆動ドラム或いはケージと呼ばれる円筒状回転体の外周面に屈曲自在なコンベアベルトを複数段スパイラル状に巻き付けて、回転する駆動ドラムの外周面とコンベアベルトの内側との摩擦によってコンベアベルトを上昇又は下降させる搬送を行っていた。したがって駆動ドラムの外周面とコンベアベルト内側が同期摺動して上昇スパイラル又は下降スパイラル運動を行うため、非常に曲率の高い性質を有するコンベアが必要とされていた。そのため、コンベアベルトは金属製のバーコンベアが使用されており、金属製のバーコンベアは、同じスパイラル状の数本の金属バーに低摩擦性の合成樹脂素材からなるカバーを被せたレールによってバーコンベア底面を支持していた。

このような従来のスパイラルコンベア装置においては、駆動ドラム周面速度とバーコンベア内側速度の関係で、駆動ドラム周面速度をバーコンベア内側速度より早くするための一定の速度比率、すなわちオーバードライブ量の設定が重要である。このオーバードライブ量が崩れると、バーコンベアの立ち上がり現象や、円周方向へのバーコンベアの締め付けがきつくなり許容張力を超えてしまい、バーコンベアの変形や重大な損傷が起こる虞があった。

そのため、例えば特開平８−２０８０１７号公報（従来技術１）の「スパイラルコンベヤ」のように「駆動ドラムを回転させるモータとは別に、ベルト体に送り駆動をかけるモータを設けた。このベルト体用のモータとしてインダクションモータを用い、ベルト体に作用する張力の変化に応じた最適回転状態が自動的に得られるようにした」構成により駆動ドラム周面速度とコンベアベルト内側速度との一定の速度比率、すなわちオーバードライブ量が自動的に得られるようにしたものが知られている。

特開平８−２０８０１５号公報（従来技術２）は、「スパイラルコンベヤ」に関し、「駆動ドラムの下部に、駆動ドラムの回転に何ら拘束されることなく回転自在となる案内路体を設けて、これによりベルト体を誘導する」ものであって、「ベルト体の巻きかけを簡潔化させて、装置の小型化及び設備費用の低廉化を目的としている。

更に、スパイラルコンベアに関する従来技術としては、特開平９−２０２４２６号公報（従来技術３）に「立体コンベヤ」に関する技術が公開されている。「立体コンベヤ」は、「２つのドラムの回転用モータ及びベルト体の送り用モータとのそれぞれをインダクションモータとすると共に、上行きドラムの周速をベルト体の表面速度より高速化し、且つ下行きドラムの周速を上行きドラムの周速よりも更に高速化したことにより、ベルト体に作用する張力が変動しても、各モータにおいて最適回転状態が自動的に得られるようにした。」ものである。
特開平８-２０８０１７号公報（従来技術１） 特開平８-２０８０１５号公報（従来技術２） 特開平９-２０２４２６号公報（従来技術３）

スパイラルコンベア方式は、上述したように駆動ドラム周面速度とコンベアベルト内側速度との一定の速度比率、すなわちオーバードライブ量が一定以上に変化するとコンベアベルトに重大な損傷が出るため、オーバードライブ量を調整する必要があった。そのため種々の安全装置が必要である課題があった。そのため、スパイラルコンベア方式では、ベルトの張力を調整するベルト張力調整装置、所謂テークアップ装置が必須の装置であり、通常このようなベルト張力調整装置は、エンドレスコンベアの上下の入口部と出口部の垂直部分に備えられていた。例えば従来技術３のような立体コンベヤにおける、ベルト体に作用する張力が変動しても、各モータにおいて最適回転状態が自動的に得られるシステムは、そのような作用の装置である。

また、従来技術１のスパイラルコンベヤのようにベルト体に送り駆動モータを設けた装置であると、駆動モータが送り込み入口に必要なため、通常は昇り型と下り型とを兼用することができなかった。

更に、従来型のスパイラルコンベア装置においては、スパイラルコンベアのコンベアベルト幅に対して、駆動ドラムの直径を大きくする必要があり、一般的にコンベアベルト幅と、駆動ドラムの直径の比は、１：約４．４、すなわちコンベアベルト幅の約４．４倍の直径を有する駆動ドラムが必要であった。そのため、搬送品を多くするためにベルト幅を広くすると、その４．４倍の駆動ドラムが必要となり設置面積が大きくなる課題があった。

更に又、従来使用されるコンベアベルトは、金属製のバーコンベアであるため、バーコンベアを構成する内側の金属チェーンと駆動ドラム周面との摺動、金属チェーンとロッドの揺動による接触、バーコンベアのバー同士の接触等により金属粉が発生し、装置に使用するオイル等に付着して飛散する可能性が高い問題点があった。金属粉は微量であっても黒粉となり、特にバーコンベアにより搬送される搬送品がパン等の食品である場合は食品への異物混入となり衛生上の大きな問題となる欠点があった。

上記課題を解決するために、略垂直方向に向いた軸心を中心に回転可能な駆動ドラムと、駆動ドラムの周囲にスパイラル状に設けられ非金属製のエンドレスコンベアと、エンドレスコンベアの両側部と摺動自在に係合する非金属製のコンベアレールと、コンベアレールを支持する支持体と、駆動ドラム駆動装置と、コンベア初期駆動装置とを備えるとともに、正逆運転が可能であるスパイラルエンドレスコンベア装置を提案する。

また、略垂直方向に向いた軸心を中心に回転可能な駆動ドラムと、駆動ドラムの周囲にスパイラル状に設けられ硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベアと、エンドレスコンベアの両側部と摺動自在に係合する硬質合成樹脂製のコンベアレールと、コンベアレールを支持する支持体と、支持体を支持する外枠フレームと、駆動ドラム駆動装置と、上下いずれか１個所に設けられたコンベア初期駆動装置とを備えるとともに、正逆運転が可能であるスパイラルエンドレスコンベア装置を提案する。

更に、硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベアの幅方向両端部がコ字状係合部として形成されるとともに、コ字状係合部がコンベアレールの幅方向両端部の係合凸部と係合している００１４欄又は００１５欄記載のスパイラルエンドレスコンベア装置を提案する。

この発明によれば、非金属製のコンベアベルトと非金属製のスパイラルレールがコンベアベルトの両側部で摺動自在に係合しているので、オーバードライブ量が一定以上変化しても、コンベアベルトが浮き上がることがない。またコンベアベルトとコンベアレールが非金属製のため、金属製のバーコンベア同士の接触等によって金属粉を発生させることがない。更に、金属同士の接触による騒音の発生を防止することができる。

また、硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベアと、エンドレスコンベアの両側部と摺動自在に係合する硬質合成樹脂製のコンベアレールとからなるため、コンベアの曲率半径を小さくすることができ、コンベアベルト幅に対して駆動ドラムの直径を従来に比べて約２／３程度に小さく形成することができる。そのため、装置の設置面積が従来に比べ約１／２程度という非常に小さな面積で設置することができる。

更に従来は、正逆運転をするためには、上下の双方にコンベア初期駆動装置が必要の他、確実に正逆運転をするためにはクラッチ等の様々な補助装置や大掛かりな補助装置が必要であったが、この発明では上下のいずれか１個所のみにコンベア初期駆動装置を備えるという簡単な構成で、エンドレスコンベアの正逆運転がスムースに行えるようになった。

更に又、硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベアと、エンドレスコンベアの両側部と摺動自在に係合する硬質合成樹脂製のコンベアレールとからなるため、従来必要であったベルトの張力を調整するベルト張力調整装置、所謂テークアップ装置などの補助装置の設置の必要がなくなり、より簡単な構成にすることによって、メインテナンス作業等がより効率よく行うことができるようになった。

この発明の実施形態を示す全体正面図である図１、平面図を示す図２、拡大部分断面図である図３、この発明の下部正面である部分断面説明図である図４、この発明の上部正面である部分断面説明図である図５に基づいて説明する。

この発明の実施形態であるスパイラルコンベア装置Ａは、略垂直方向に向いた軸心を中心に回転可能な駆動ドラム１と、駆動ドラム１の周囲にスパイラル状に設けられ非金属製のエンドレスコンベア２と、エンドレスコンベア２の両側部と摺動自在に係合する非金属製のコンベアレール３と、コンベアレール３を支持する支持体４と、支持体を支持する外枠フレーム５と、駆動ドラム駆動装置６と、コンベア初期駆動装置７とを備えており、正逆運転が可能である。

駆動ドラム１は、略垂直方向に向いた軸心を中心に回転可能な回転円筒体であり、円筒回転体周面でスパイラル状に複数段設けられ硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベア２と接触している。駆動ドラム１は、外枠フレーム５の上部に設置されている駆動ドラム駆動装置６によって回転円筒体の軸心１０を回転されることによって回転する。駆動ドラム１の周面は、ステンレス、硬質合成樹脂等で形成される。

エンドレスコンベア２は、硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成り、コンベア幅方向両端部をコ字状係合部２０として形成している。図３に示すように、コンベアベルトのそれぞれ一側端部のコ字状係合部２０は、コ字の凹部を幅方向内側に向かって開口しており、この開口部の中にコンベアレール３の幅方向両外側に突出した係合凸部３０を係合させる。このエンドレスコンベア２のコ字状係合部２０とコンベアレール２の係合凸部３０との係合は、エンドレスコンベア２が表裏が逆になる２個所以外はエンドレスコンベア２の略全長に亘って係合している。

エンドレスコンベア２は、複数段設けられるスパイラル状の位置において駆動ドラム１の周面と接触するように設けられている。エンドレスコンベア２は、上昇運転の場合、上部口２１が、出口となり、出口から下部入口まで垂直方向に下降して、入口となる下部口２２に至り、下部口２２において被搬送品をエンドレスコンベア２上に乗せてスパイラル状に駆動ドラム１の周面を上昇していき出口である上部口２１に達しエンドレスに連続して周回する構造である。また、逆に下降運転をする場合、上部口２１が、入口となり、入口からスパイラル状に駆動ドラム１の周面を下降していき出口となる下部口２２に行き、被搬送品を卸してから垂直方向に上昇して入口となる上部口２１に戻りエンドレスに連続して周回する。

コンベアレール３は、この実施形態では並行する２つの硬質合成樹脂製の板状体からなり、エンドレスコンベア２の下面両側に全長接触してスパイラル状かつエンドレス状に設けられている。コンベアレール３は、図３に横断面が示されるように板上部側を幅方向へ突出して係合凸部３０を形成している。この係合凸部３０が、エンドレスコンベア２のコ字状係合部２０のコ字開口内に係合しており、この係合は、エンドレスコンベア２が表裏が逆になる２個所以外はエンドレスコンベア２の全長に亘っている。コンベアレール３は、その内側面を駆動ドラム１の周面とやや間隔を空けてスパイラル状に複数段設けられており、板状下面の適宜位置で多数の支持体４によって支持固定されている。支持体４は、外枠フレーム５に固定されている。外枠フレーム５は、硬質合成樹脂、金属等の素材からなるフレームで構成される。コンベアレール３の他の実施形態としては、１つの板状体で形成してもよく、その場合は板状体上部の両側を幅方向へ突出して係合凸部３０を形成する。

駆動ドラム駆動装置６は、減速機付きモータからなり、外枠フレーム５の上部に設置される。

コンベア初期駆動装置７は、この発明の実施形態では、図２に示されるようにエンドレスコンベア２の上部口２１（出口又は入口）近傍に１つ設けられるが、別の実施形態として下部口２２（出口又は入口）近傍に１つ設けてもよい。

次に、この発明の実施形態の作用について説明する。駆動ドラム駆動装置６と、コンベア初期駆動装置７は、同期して駆動され、駆動ドラム１は、駆動ドラム駆動装置６によって回転され、エンドレスコンベア２は、コンベア初期駆動装置７によって駆動されるとともに、複数段のスパイラル状の位置においてコンベア内側周面が駆動ドラム１の周面と接触しその摩擦により移動していく。そして駆動ドラム１の周面速度と、エンドレスコンベア２のスパイラル移動時の内側速度とは、一定の速度比範囲となるように制御されて駆動される。

エンドレスコンベア２の運転が、上昇運転の場合でも、下降運転の場合でも、非金属製のエンドレスコンベア２が、その両側部のコ字状係合部２０で、非金属製のコンベアレール３の幅方向両端部に設けた係合凸部３０が、エンドレスコンベア２の全長に亘って係合しているため、コンベア初期駆動装置７が１つでも十分にエンドレスコンベア全体を駆動させることができる。

また、このエンドレスコンベア２及びコンベアレール３のスパイラル上下の複数段に限定はなく、駆動ドラム１の回転円筒体を高くすることにより狭い設置面積で、非常に高低差のある上昇及び下降ができる。そのため、工場内で被搬送品をエレベータで運ぶような作用を行うことができる。

この発明は、様々な被搬送品を高低差のある運搬、特に垂直方向に連続して搬送するコンベア装置を使用する現場において、装置の設置面積を従来に比べ非常に小さくすることができるので利用価値が高い。

更に、エンドレスコンベアとその支持レールを非金属製素材で形成することにより、金属粉の発生がなくなり、食品関係の製造工場などに利用可能性が高い。

この発明の実施形態を示す全体正面図 同じく平面図 同じく拡大部分断面図 この発明の実施形態の下部正面である部分断面説明図 この発明の実施形態の上部正面である部分断面説明図

符号の説明

Ａ スパイラルエンドレスコンベア装置
１ 駆動ドラム（回転円筒体）
１０ 軸心
２ エンドレスコンベア
２０ コ字状係合部
２１ 上部口
２２ 下部口
３ コンベアレール
３０ 係合凸部
４ 支持体
５ 外枠フレーム
６ 駆動ドラム駆動装置（減速機付きモータ）
７ コンベア初期駆動装置

Claims (3)

1. 略垂直方向に向いた軸心を中心に回転可能な駆動ドラムと、駆動ドラムの周囲にスパイラル状に設けられ非金属製のエンドレスコンベアと、エンドレスコンベアの両側部と摺動自在に係合する非金属製のコンベアレールと、コンベアレールを支持する支持体と、駆動ドラム駆動装置と、コンベア初期駆動装置とを備えるとともに、正逆運転が可能であるスパイラルエンドレスコンベア装置。
2. 略垂直方向に向いた軸心を中心に回転可能な駆動ドラムと、駆動ドラムの周囲にスパイラル状に設けられ硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベアと、エンドレスコンベアの両側部と摺動自在に係合する硬質合成樹脂製のコンベアレールと、コンベアレールを支持する支持体と、支持体を支持する外枠フレームと、駆動ドラム駆動装置と、上下いずれか１個所に設けられたコンベア初期駆動装置とを備えるとともに、正逆運転が可能であるスパイラルエンドレスコンベア装置。
3. 硬質合成樹脂パーツを組み合わせて成るエンドレスコンベアの幅方向両端部がコ字状係合部として形成されるとともに、コ字状係合部がコンベアレールの幅方向両端部の係合凸部と係合している請求項１又は請求項２記載のスパイラルエンドレスコンベア装置。
   

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