JP2010111495A

JP2010111495A - 竪型スクリューコンベア

Info

Publication number: JP2010111495A
Application number: JP2008287222A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Aga; 智宏阿賀; Seishi Aga; 晴司阿賀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-08
Filing date: 2008-11-08
Publication date: 2010-05-20

Abstract

【課題】粉粒体の性質に変化があっても効率的に搬送させることができる竪型スクリューコンベアを提供する。
【解決手段】垂直に立設された筒体１１と、この内部に回転自由に配設され、回転軸１３に設ける上、下軸受体１７、１８によって支持されるスクリュー１２と、筒体１１の上方にスクリュー１２を回転させるための駆動体１９を有する竪型スクリューコンベア１０において、下軸受体１８が回転軸１３を回動させるための転がり軸受２８と、この下部に上部を接合して中央部の貫通孔３１の壁面で回転軸１３を摺動させるコイルバネ受け３０と、これとの間に設ける複数個の圧縮コイルバネ３２を挟持すると共に、中央部の貫通孔３３の壁面で圧縮コイルバネ３２のバネ力を介して回転軸１３の上下方向に摺動させるコイルバネ押さえ３４と、これを下方から支持しながら回転軸１３にネジ締めするためのナット３５を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、立設する筒体の中に設けたスクリューの回転軸を上側に設けた駆動体で回転させて、例えば、セメントや、微粉炭や、穀物粉等の粉粒体を下方から上方に搬送する竪型スクリューコンベアに関する。

図３に示すように、従来の竪型スクリューコンベア５０は、垂直に立設された筒体５１と、この内部で回転自由となるスクリュー５２が配設されている。このスクリュー５２は、中央部に設ける回転軸５３の上下両側のそれぞれに軸受５４、５５と、回転軸５３の高さ方向中間の任意の位置に軸受５６を設けている。また、この竪型スクリューコンベア５０は、回転軸５３の上側に回転軸５３を回転させるための駆動体５７を設けている。回転軸５３の中間の任意の位置に設ける軸受５６は、回転軸５３の上側に設ける駆動体５７から発生する捻りによる回転軸５３の撓みを矯正してスクリュー５２と、筒体５１内壁との接触を防止すると共に、回転軸５３の上下両側のそれぞれに設ける軸受５４、５５を円滑に回転させることができるように設けている。

そして、上記の竪型スクリューコンベア５０は、駆動体５７を作動させて回転軸５３に取り付けたスクリュー５２を回転させ、貯留庫等に一時貯留されたセメントや、微粉炭や、穀物粉等の粉粒体を筒体５１の下方先端部の取り入れ口から取り入れて上方に搬送させ、筒体５１の上方先端部の搬出口から搬出させる構造としている。上記の回転軸５３の上方に設ける軸受５４、回転軸５３の下方に設ける軸受５５、及び回転軸５３の中間位置に設ける軸受５６は、それぞれが筒体５１に取り付けられた支持体５８、５８ａ、５８ｂで保持されている。この回転軸５３の中間位置に設ける軸受５６の支持体５８ａは、軸受５６の中に粉粒体が進入するのを防止するために回転軸５３との間にオイルシールが施された支持板で挟み込むようにして覆って保護する工夫がなされている。また、回転軸５３の上方に設ける軸受５４、回転軸５３の下方に設ける軸受５５の支持体５８、５８ｂは、それぞれの軸受５４、５５の中に粉粒体が進入するのを防止するために回転軸５３との間にオイルシールが施されたフランジを筒体５１の上端と、下端に取り付けると共に、フランジにシールカバーを取り付けることで粉粒体の進入を防止している。

しかしながら、上記の竪型スクリューコンベア５０は、回転軸５３の中間位置に設ける軸受５６がこれを筒体５１に固定して支持するための支持体５８ａによって、スクリュー５２の螺旋羽根の一部を取り除くような切り欠き５９を設ける必要があった。このスクリュー５２の螺旋羽根に設ける切り欠き５９は、スクリュー５２の螺旋羽根が渦巻き状に連続しない不連続部分を発生させることになり、スクリュー５２の回転で送られる粉粒体が切り欠き５９部分で一部滑落し、円滑な粉粒体の搬送を阻害して、粉粒体の搬送効率の低下を来すこととなっている。

そこで、上記の従来の竪型スクリューコンベアの問題点を改善する他の竪型スクリューコンベアが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、図４を参照しながら、上記の特許文献１に記載の従来の他の竪型スクリューコンベアを説明する。図４は従来の他の竪型スクリューコンベアを上方から視る説明図である。
図４に示すように、従来の他の竪型スクリューコンベア６０には、駆動体６１の構造が、スクリュー（図示せず）の中央部の回転軸６２の上部に設ける従属プーリ６３を回転させることで、スクリューを回転させる構造となっている。この従属プーリ６３は、モータ６４によって回転駆動される駆動プーリ６５、６５ａをベルト６６、６６ａを介して連結させて回転させる構造であり、駆動プーリ６５、６５ａを従属プーリ６３を中央にして点対称に複数配置させるようにしている。

この従来の他の竪型スクリューコンベア６０においては、筒体６７の全長が長いものであっても筒体６７の上側に設ける駆動体６１の駆動プーリ６５、６５ａを従属プーリ６３を中央にして点対称に複数配置させることで、回転軸６２を回転させるための駆動力が回転軸６２に均一に作用させることができ、回転軸６２から発生する捻りによる回転軸６２の撓みの発生を少なくさせて回転軸６２の中間位置に軸受を設けなくてもよいように作用させている。

特許第３４３７４８３号公報

しかしながら、前述したような従来の竪型スクリューコンベアは、次のような問題がある。
特許第３４３７４８３号公報で開示されるような竪型スクリューコンベアは、粉粒体に水分等の混入が少ない場合のように粉粒体自体の搬送のための抵抗が少ない場合には、スクリューで巻き上げるときの抵抗が小さくて駆動体から発生する捻りによる回転軸の撓みが少なく、回転軸を正常に作動させることができる。しかしながら、粉粒体に水分等の混入が多い場合のように粉粒体自体の搬送のための抵抗が大きい場合には、スクリューで巻き上げるときの抵抗が大きいので、回転軸に大きな撓みが発生して回転軸の軸受部での抵抗が大きくなり回転軸が軸受、特に、駆動体から遠い位置にある下方側の軸受の中で正常に回転することができなくなり、粉粒体の搬送ができなくなっている。また、粉粒体自体の搬送のための抵抗が大きくて回転軸に大きな撓みが発生した場合には、スクリューが筒体の中間部内壁に接触してスクリューや、筒体の破壊を発生させるという問題を抱えることとなっている。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、粉粒体の性質に変化があっても効率的に搬送させることができる竪型スクリューコンベアを提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る竪型スクリューコンベアは、垂直に立設された筒体と、筒体の内部に回転自由に配設され、回転軸の上端部に設ける上軸受体と、回転軸の下端部に設ける下軸受体によって支持されるスクリューと、筒体の上方にスクリューを回転させるための駆動体を有する竪型スクリューコンベアにおいて、下軸受体が回転軸を回動させるための転がり軸受と、転がり軸受の下部に上部を接合して中央部の貫通孔の壁面で回転軸を摺動させるコイルバネ受けと、コイルバネ受けとの間に設ける複数個の圧縮コイルバネを挟持すると共に、中央部の貫通孔の壁面で圧縮コイルバネのバネ力を介して回転軸の上下方向に摺動させてコイルバネ受けとで回転軸の撓みを補正するためのコイルバネ押さえと、コイルバネ押さえを下方から支持しながら回転軸にネジ締めして圧縮コイルバネのバネ力を調整するためのナットを有する。

ここで、上記の竪型スクリューコンベアは、圧縮コイルバネをコイルバネ受けと、コイルバネ押さえの間に隣接間を等間隔として同一円周上に少なくとも３個以上有すると共に、コイルバネ受け及びコイルバネ押さえの圧縮コイルバネとの当接部に圧縮コイルバネのそれぞれの先端部を収納するための凹部を有するのがよい。

また、上記の竪型スクリューコンベアは、圧縮コイルバネの上、下面のそれぞれが圧縮コイルバネの軸芯に対して垂直に相対向する平行平坦面を有するのがよい。

請求項１又はこれに従属する請求項２又は３記載の竪型スクリューコンベアは、下軸受体が回転軸を回動させるための転がり軸受と、転がり軸受の下部に上部を接合して中央部の貫通孔の壁面で回転軸を摺動させるコイルバネ受けと、コイルバネ受けとの間に設ける複数個の圧縮コイルバネを挟持すると共に、中央部の貫通孔の壁面で圧縮コイルバネのバネ力を介して回転軸の上下方向に摺動させてコイルバネ受けとで回転軸の撓みを補正するためのコイルバネ押さえと、コイルバネ押さえを下方から支持しながら回転軸にネジ締めして圧縮コイルバネのバネ力を調整するためのナットを有するので、搬送を要する粉粒体が、例えば、水分を多く含んで粉粒体自体に抵抗が生じたものであって、回転軸に大きな撓みが発生したとしても、転がり軸受に接合して固定されたコイルバネ受けの中央部の貫通孔の壁面と、コイルバネ受けとの間に設ける圧縮コイルバネを挟持するコイルバネ押さえの中央部の貫通孔の壁面とで、回転軸を抱え込みながら圧縮コイルバネのバネ力を介して上下方向に摺動させ、回転軸をしごくようにして回転軸の撓みを補正することができ、回転軸の下側に設ける下軸受体での抵抗を小さくして、回転軸を正常に回転させて粉粒体をスクリューの螺旋羽根で正常に下方から上方に搬送させることができる。また、この竪型スクリューコンベアのスクリューの回転軸は、粉粒体自体の搬送のための抵抗が大きくて大きな撓みが発生したとしても、即座に撓みを補正することができるので、筒体の中間部内壁へのスクリューの螺旋羽根の接触を防止して、スクリューの螺旋羽根や、筒体の破壊の発生を防止することができる。更に、この竪型スクリューコンベアの回転軸の撓みを補正するための圧縮コイルバネのバネ力は、回転軸の下方に取り付けたナットを回転させることで容易に調整することができ、回転軸を正常に回転させるための圧縮コイルバネの適度なバネ力を得ることができる。

特に、請求項２記載の竪型スクリューコンベアは、圧縮コイルバネをコイルバネ受けと、コイルバネ押さえの間に隣接間を等間隔として同一円周上に少なくとも３個以上有すると共に、コイルバネ受け及びコイルバネ押さえの圧縮コイルバネとの当接部に圧縮コイルバネのそれぞれの先端部を収納するための凹部を有するので、コイルバネ受けと、コイルバネ押さえのそれぞれに設けた凹部に圧縮コイルバネを安定して保持すると共に、コイルバネ受けと、コイルバネ押さえとの平行度をバランスよく配置して設けることができ、コイルバネ受けと、コイルバネ押さえとの中央部の貫通孔の壁面で、回転軸を抱え込みながら圧縮コイルバネのバネ力を介して回転軸を上下方向に摺動させて回転軸の撓みを補正することで回転軸の下側に設ける下軸受体での抵抗を小さくすることができ、回転軸を正常に回転させて粉粒体を正常に搬送させることができる。

また、特に、請求項３記載の竪型スクリューコンベアは、圧縮コイルバネの上、下面のそれぞれが圧縮コイルバネの軸芯に対して垂直に相対向する平行平坦面を有するので、コイルバネ受け面と、コイルバネ押さえ面間を精度よく平行にすると共に、回転軸に対して複数の圧縮コイルバネをバランスよく配置して上下方向に摺動させることができ、回転軸の撓みを補正することで回転軸の下側に設ける下軸受体での抵抗を小さくすることができ、回転軸を正常に回転させて粉粒体を正常に搬送させることができる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した場合の最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る竪型スクリューコンベアの一部切り欠き正面図、一部断面図、図２は同竪型スクリューコンベアの下軸受体の拡大説明図である。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る竪型スクリューコンベア１０は、実質的に垂直に立設された筒体１１と、筒体１１の内部に回転自由に配置されるスクリュー１２を有している。このスクリュー１２は、中心に回転軸１３と、その周囲に所定間隔に配置された多数のリブ１４を介して同心状に配置させた大径管１５を備え、この大径管１５の周りに下部から上部まで連続する渦巻き状の螺旋羽根１６を備えている。また、スクリュー１２の下部には、この螺旋羽根１６の他に螺旋羽根１６と同一ピッチで１８０度位相を変えて螺旋羽根１６の間に設けられた螺旋羽根１６ａを備えている。そして、スクリュー１２は、回転軸１３の上下両側のそれぞれに設ける上軸受体１７と、下軸受体１８によって支持されている。これによって、スクリュー１２は、自由に回転できる構造となっていると共に、大径管１５によって補強されて断面係数が大きく、少しの偏荷重や、衝撃が掛かったとしてもスクリュー１２の撓みが極力小さくなる構造にしている。また、この竪型スクリューコンベア１０は、筒体１１の上方にスクリュー１２の回転軸１３をモータ等を介して回転駆動させる駆動体１９を有している。

上記の竪型スクリューコンベア１０は、筒体１１や、スクリュー１２が、例えば、鋼板や、ステンレス板等からなり、筒体１１の下方先端部に粉粒体の取り入れ口２０と、上方先端部に粉粒体の搬出口２１を設けている。また、上記の竪型スクリューコンベア１０は、上軸受体１７と、下軸受体１８が、それぞれ筒体１１に取り付けられた上支持体２２と、下支持体２３で保持されている。

上記の上軸受体１７の上支持体２２は、上軸受体１７内に粉粒体が進入するのを防止するために回転軸１３との間にオイルシール２４（図２参照）が施されたフランジ２５を筒体１１の上端に取り付けている。これと共に、フランジ２５には、回転軸１３の上部先端部を外部に露出させた状態でシールカバー２６を取り付けることで粉粒体の進入を防止している。また、フランジ２５と、シールカバー２６で覆われた上軸受体１７には、グリス等が封入され、上軸受体１７での回転軸１３の回転を円滑にさせるようにしている。そして、この回転軸１３の上部先端部は、駆動体１９に連動させることでスクリュー１２を回転させるために用いている。

一方、下軸受体１８の下支持体２３は、上支持体２２の場合と同様に、下軸受体１８内に粉粒体が進入するのを防止するために回転軸１３との間にオイルシール２４が施されたフランジ２５ａを筒体１１の下端に取り付けている。これと共に、フランジ２５ａには、シールカバー２６ａを取り付けることで粉粒体の進入を防止している。また、フランジ２５ａと、シールカバー２６ａで覆われた下軸受体１８には、グリス等が封入され下軸受体１８での回転軸１３の回転を円滑にさせるようにしている。

図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る竪型スクリューコンベア１０は、下軸受体１８が回転軸１３を中央部に設ける貫通孔２７に差し込んで円滑に回動させるための、転がり軸受２８を有している。この転がり軸受２８は、その上部の一部を、回転軸１３との間にオイルシール２４を介して取り付け、下支持体２３で支持されたフランジ２５ａの内部に設けるている嵌合部２９に当接させている。この竪型スクリューコンベア１０で用いられる転がり軸受２８には、ボール軸受、ボールベアリング等のような玉軸受や、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受、ローラーベアリング等のようなころ軸受等の様々な形態のものが適用できるが、特にその形態を限定されるものではなく、回転軸１３を滑らかに回転させることができるものであればよい。

また、上記の竪型スクリューコンベア１０の下軸受体１８は、転がり軸受２８の下部に、上部の一部を接合して固定するコイルバネ受け３０を有している。このコイルバネ受け３０は、中央部に設ける貫通孔３１に回転軸１３を差し込んで、貫通孔３１の壁面と、回転軸１３の周面との間を摺動自由になるようにしている。

更に、上記の竪型スクリューコンベア１０の下軸受体１８は、コイルバネ受け３０の下部に、このコイルバネ受け３０との間に設ける複数個の圧縮コイルバネ３２を挟持すると共に、中央部に設ける貫通孔３３の壁面で圧縮コイルバネ３２のバネ力を介して回転軸１３の上下方向に摺動自由とさせることができるコイルバネ押さえ３４を有している。このコイルバネ押さえ３４は、貫通孔３３の壁面で、転がり軸受２８に固定されたコイルバネ受け３０の貫通孔３１の壁面と、圧縮コイルバネ３２のバネ力とで、回転軸１３の上下方向にしごくように摺動させることができる。従って、コイルバネ押さえ３４は、回転軸１３に発生する撓みを引っ張って伸ばすように作用させることができ、回転軸１３に発生する撓みを補正させることができる。これによって、回転軸１３は、下軸受体１８での抵抗を小さくすることができ、回転軸１３を正常に回転させてスクリュー１２の螺旋羽根１６、１６ａで粉粒体を正常に筒体１１の下方の取り入れ口２０から上方の搬出口２１へ搬送させることができる。なお、竪型スクリューコンベア１０は、スクリュー１２の螺旋羽根１６で下部から上部まで連続して原料の円滑な搬送ができるようになっているが、スクリュー１２下部の螺旋羽根１６、１６ａの部分の２条螺旋によって、筒体１１の下方先端部の取り入れ口２０から取り入れられた粉粒体を確実に砕きながら円滑に上方に搬送できるようにしている。

更には、上記の竪型スクリューコンベア１０の下軸受体１８は、コイルバネ押さえ３４を下方から支持しながら回転軸１３の下方端部に設ける雄ネジに直接ネジ締めしてコイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４との間の圧縮コイルバネ３２のバネ力を調整するためのナット３５を有している。圧縮コイルバネ３２のバネ力は、コイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４の間の隙間に依存するので、回転軸１３の下方からナット３５を回転させながらコイルバネ押さえ３４を持ち上げるようにしてネジ締め量を調整することで容易に調整することができる。この圧縮コイルバネ３２は、コイルの材質や、コイルの線径や、コイルの巻数や、コイル径等を、特に限定するものではないが、ナット３５で締め付けても適度のバネ力が得られる程度の強度を有するものとなるように選定する必要がある。

上記の竪型スクリューコンベア１０は、圧縮コイルバネ３２をコイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４との間に、隣接間を等間隔として回転軸１３の軸芯を中心とする同一円周上に少なくとも３個以上有しているのがよい。この圧縮コイルバネ３２は、回転軸１３の軸芯を中心とする同一円周上に少なくとも３個以上設けることで、コイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４との間の平行度を安定させることができる。また、この圧縮コイルバネ３２と共に、コイルバネ受け３０の圧縮コイルバネ３２との当接部には、圧縮コイルバネ３２の両端の一方の先端部を収納するための凹部３６と、コイルバネ押さえ３４の圧縮コイルバネ３２との当接部には、圧縮コイルバネ３２の両端の他方の先端部を収納するための凹部３６ａを有するのがよい。このコイルバネ受け３０に設ける凹部３６と、コイルバネ押さえ３４に設ける凹部３６ａは、外径が特に限定されるものではないが、コイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４との間で圧縮コイルバネ３２が圧縮されてコイル外径が拡張してもバネ力が発揮できる程度であればよい。また、凹部３６、３６ａの深さは、特に限定されるものではないが、それぞれコイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４との間で圧縮コイルバネ３２のバネ力が解放されても圧縮コイルバネ３２がコイルバネ受け３０や、コイルバネ押さえ３４に安定的に保持される程度の深さがあればよい。

上記の圧縮コイルバネ３２は、個数が２個以下になると、コイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４との間の安定性に欠き、平行度が維持できなくなってコイルバネ押さえ３４に傾きが発生する。このコイルバネ押さえ３４の傾きは、コイルバネ押さえ３４を回転軸１３の上下方向にしごくように摺動させるのに摺動しずらくなる部分ができ、円滑な摺動を阻害することとなっている。

上記の竪型スクリューコンベア１０は、圧縮コイルバネ３２の上、下面のそれぞれが圧縮コイルバネ３２の軸芯に対して垂直に相対向する平行平坦面を有するのがよい。このような上、下面が平行平坦面の圧縮コイルバネ３２は、所謂、平角線バネとも呼ばれ、丸線からなるコイルバネの上、下面のそれぞれを軸芯に対して垂直にカットしたような形状からなっている。このような上、下面が平行平坦面の形状の圧縮コイルバネ３２を用いた竪型スクリューコンベア１０は、コイルバネ受け３０と、コイルバネ押さえ３４との間の平行度を極めて正確に維持することができるので、コイルバネ押さえ３４を回転軸１３の上下方向に滑らかに摺動させることができる。

本発明の竪型スクリューコンベアは、貯留庫等に垂直に立設させて、貯留庫等内に一時貯留された、例えば、セメントや、微粉炭や、穀物粉等の粉粒体を効率的に下方から上方に搬送させるものであり、地上の固定された場所に設置して粉粒体を外部に取り出す搬送用として利用することができる。また、本発明の竪型スクリューコンベアは、例えば、自動車や、船等の移動体に設置して貯留庫等の内部に貯留された粉粒体を外部に取り出す搬送用として利用することができる。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る竪型スクリューコンベアの一部切り欠き正面図、一部断面図である。同竪型スクリューコンベアの下軸受体の拡大説明図である。従来の竪型スクリューコンベアの説明図である。他の従来の竪型スクリューコンベアを上方から視る説明図である。

符号の説明

１０：竪型スクリューコンベア、１１：筒体、１２：スクリュー、１３：回転軸、１４：リブ、１５：大径管、１６、１６ａ：螺旋羽根、１７：上軸受体、１８：下軸受体、１９：駆動体、２０：取り入れ口、２１：搬出口、２２：上支持体、２３：下支持体、２４：オイルシール、２５、２５ａ：フランジ、２６、２６ａ：シールカバー、２７：貫通孔、２８：転がり軸受、２９：嵌合部、３０：コイルバネ受け、３１：貫通孔、３２：圧縮コイルバネ、３３：貫通孔、３４：コイルバネ押さえ、３５：ナット、３６、３６ａ：凹部

Claims

垂直に立設された筒体と、該筒体の内部に回転自由に配設され、回転軸の上端部に設ける上軸受体と、前記回転軸の下端部に設ける下軸受体によって支持されるスクリューと、前記筒体の上方に前記スクリューを回転させるための駆動体を有する竪型スクリューコンベアにおいて、
前記下軸受体が前記回転軸を回動させるための転がり軸受と、該転がり軸受の下部に上部を接合して中央部の貫通孔の壁面で前記回転軸を摺動させるコイルバネ受けと、該コイルバネ受けとの間に設ける複数個の圧縮コイルバネを挟持すると共に、中央部の貫通孔の壁面で前記圧縮コイルバネのバネ力を介して前記回転軸の上下方向に摺動させて前記コイルバネ受けとで前記回転軸の撓みを補正するためのコイルバネ押さえと、該コイルバネ押さえを下方から支持しながら前記回転軸にネジ締めして前記圧縮コイルバネの前記バネ力を調整するためのナットを有することを特徴とする竪型スクリューコンベア。
請求項１記載の竪型スクリューコンベアにおいて、前記圧縮コイルバネを前記コイルバネ受けと、前記コイルバネ押さえの間に隣接間を等間隔として同一円周上に少なくとも３個以上有すると共に、前記コイルバネ受け及び前記コイルバネ押さえの前記圧縮コイルバネとの当接部に該圧縮コイルバネのそれぞれの先端部を収納するための凹部を有することを特徴とする竪型スクリューコンベア。
請求項１又は２記載の竪型スクリューコンベアにおいて、前記圧縮コイルバネの上、下面のそれぞれが前記圧縮コイルバネの軸芯に対して垂直に相対向する平行平坦面を有することを特徴とする竪型スクリューコンベア。