JP5498037B2 - スクリュコンベア - Google Patents

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本発明は、単体スクリュを多数連結したスクリュコンベアに関する。
従来から、被溶接部材の表側から溶接するだけで表裏の両面から溶接した場合と同じ結果を得ることを可能にした片面溶接装置が知られている。その片面溶接装置では、裏面の溶接ビードを形成するための裏当フラックスを裏当部に散布したり、裏ビード形成後の使用済裏当フラックスを掻き落としたりするフラックス散布装置が使用されている。
その掻き落された使用済裏当フラックスは、一般に、コンベアチェーンや、コイル式スクリュコンベアや、スクリュコンベア等からなるフラックス搬送装置によってフラックス回収箱に搬送される(例えば、特許文献1参照)。
前記コイル式スクリュコンベアは、例えば、トラフの内底面に載置したコイルの一端をモータで回転駆動することによって、トラフ内の使用済裏当フラックス等の搬送体を搬送する装置である。しかし、このようなコイル式スクリュコンベアでは、コイルがトラフの内底面と接触した状態で回転しながら搬送するので、コイルとトラフとの間に生じる摩擦が大きいため、耐久性が劣る。また、多量の搬送体を搬送する場合には、コイル素線に大きな捻り力がかかるため、短距離或いは少量の搬送にしか使用できない。
そこで、コンベア全体の長さが調整可能で、長距離の搬送を可能にしたコンベアとしては、多数のスクリュ羽根を連結した生コンクリート搬送用スクリュコンベアが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献2に記載のスクリュコンベアは、1ピッチの長さからなる単体スクリュにそれぞれ形成されたスクリュ軸の係止部と、スクリュ羽根の係止凸部とをそれぞれ係止させて多数連設している。この構造は、構成部品点数が多く、かつ、複雑な形状のため、製造コストが高い。更に、本スクリュコンベアは、スクリュの連結部がガタツキ易く、連設したスクリュが自重で撓んでトラフの内底面と接触した状態で回転するので、トラフとの摩擦及び騒音が大きく、磨耗し易い等の問題点があった。
そのため、従来、前記した問題点を解決する以下に示す接続式のスクリュコンベアが提案されている。
図11は、従来の単体スクリュを多数連結したスクリュを備えたスクリュコンベアを示す要部概略図である。図12は、従来のスクリュコンベアのスクリュを保持する軸支部材の設置状態を示す側面図である。図13は、従来のスクリュコンベアの単体スクリュの連結部(羽根欠損部)を示す要部拡大断面図である。
従来、連設した単体スクリュ210が自重で撓まないようにしたスクリュコンベア100としては、図11〜図13に示すように、単体スクリュ210の各連結部230を、軸支部材700に内設したベアリング800で軸支して、その軸支部材700を保持枠900に吊設したものが知られている。この場合、スクリュコンベア100は、各単体スクリュ210のスクリュ軸220の両端に形成した連結部230を両端雄ねじ部材500と雌ねじ部材600とによって単体スクリュ210を連結して軸方向に長いスクリュ連結体200を形成している。そのスクリュコンベア100は、スクリュ連結体200の一端部に設けたモータ300を回転駆動させることによって、スクリュ連結体200全体を回転させて、トラフ400内の使用済裏当フラックス等の搬送体Faを搬送している。
このようなスクリュ連結体200では、両端雄ねじ部材500、雌ねじ部材600及び軸支部材700を設置するために、それらの設置スペースを確保することが不可欠である。設置スペースは、軸支部材700の厚さに加え、雌ねじ部材600を締め付けたり、緩めたりするための工具(スパナなど)が入るためのもので、その部分にはスクリュ羽根240を設けることはできない。このため、連結部230の設置箇所には、その設置スペースとして、スクリュ羽根240が形成されていない羽根欠損部250が設けられている。
特許第3930793号公報(図4及び図5) 特開2000−177827号公報(図3及び図4)
このように、図11〜図13に示すようなスクリュ連結体200は、連結部230を両端雄ねじ部材500及び雌ねじ部材で連結しているので、それらを設置するスペースが必要となり、スクリュ羽根240の羽根欠損部250の間隔L1(図13参照)が長くなる。この羽根欠損部250の間隔L1が長い場合は、搬送体Faが羽根欠損部250に堆積して、羽根欠損部250に近いスクリュ羽根240が常に堆積した搬送体Faに接触する状態になり、スクリュ羽根240部分の磨耗が激しいという問題点があった。
なお、スクリュ羽根240が磨耗すると、羽根欠損部250の間隔L1が増加するので、搬送体Faの堆積する体積が増加する。増加することにより磨耗したスクリュ羽根240の部分まで搬送体Faが堆積することになるので、また、スクリュ羽根240は、その堆積した搬送体Faと接触を続け、磨耗が進行する。このため、スクリュコンベア100は、スクリュ羽根240が磨耗する箇所が徐々に上流側(以下、搬送体Faの搬送時の川上側となる側を「川上側」といい、その反対側を「川下側」という。)に進行して、さらに、搬送体Faが堆積し易くなるという問題点があった。
また、前記スクリュ連結体200は、組み立てるときは川上側のモータ300への取り付けから順次川下側に組み立てる。分解するときも、スクリュ連結体200の端部側エンド260から順番に緩めて外さなければならない。このため、中間部分の単体スクリュ210のみを外したいときに、直接その単体スクリュ210を外すことができず、分解、組付性及びメンテナンス性が悪いという問題点があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、分解及び組立てが容易で、スクリュが磨耗するのを低減させたスクリュコンベアを提供することを課題とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載のスクリュコンベアは、搬送体が搬送される搬路を形成するトラフと、前記トラフ内に配置されたスクリュ軸とこのスクリュ軸の外周に形成されたスクリュ羽根と前記スクリュ軸の両端部のうち、少なくとも一端部にフランジ部を有するカップリングを設けた連結部を介して複数の単体スクリュを軸方向に連結したスクリュ連結体と、前記スクリュ連結体の軸方向に直交する方向から支持アームにより懸架され前記連結部の前記フランジ部を回転自在に抱持して支持する軸支部材と、を備えたスクリュコンベアであって、 前記軸支部材は、径方向に分割されて互いに着脱可能に締結される軸受分割体を備えていることを特徴とする。
かかる構成によれば、スクリュコンベアの軸支部材は、スクリュ連結体の連結部を回転可能に支持すると共に、互いに着脱可能に取り付けられた複数の軸受分割体によって径方向に分割されて形成されている。このため、例えば、複数連結したうちの1つの単体スクリュのスクリュ羽根が磨耗した場合には、軸受分割体を取り外すことによって、スクリュ連結体のどこに配置された単体スクリュであっても、交換したい単体スクリュのみを容易に交換することが可能である。
請求項2に記載のスクリュコンベアは、請求項1に記載のスクリュコンベアであって、前記スクリュ連結体は、前記単体スクリュを接続した前記スクリュ羽根が形成されていない連結部区間が、前記スクリュ羽根のピッチの1/2以下の長さに形成されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、スクリュ連結体は、搬送体を搬送した際に、搬送体が滞留してスクリュ羽根が磨耗する原因となる連結部区間の軸方向の長さが、スクリュ羽根のピッチの1/2以下の長さに略半減されて形成されていることにより、連結部の位置において、搬送体の堆積量を極少にし、堆積した搬送体とスクリュ羽根との接触面積を極少にすることができ、磨耗が低減することになる。
請求項3に記載のスクリュコンベアは、請求項1または請求項2に記載のスクリュコンベアであって、前記単体スクリュは、前記連結部から前記搬送体を搬送時の川上となる少なくとも所定位置までの前記スクリュ羽根の表面に羽根カバーが取り付けられていることを特徴とする。
かかる構成によれば、単体スクリュの連結部から近い位置におけるスクリュ羽根は、羽根カバーによって覆われているため、搬送体との接触で磨耗しても、羽根カバーを単体スクリュから着脱して交換することが可能である。
請求項4に記載のスクリュコンベアは、請求項1または請求項2に記載のスクリュコンベアであって、前記単体スクリュは、前記連結部から前記搬送体を搬送時の川上となる所定位置まで前記スクリュ軸に設けた円筒状の円筒体と、この円筒体の外周に形成した前記スクリュ羽根を備え、前記円筒体は、外周面に被着される一対の半円筒状の半円筒部と、前記半円筒部のそれぞれの外周面に形成された前記スクリュ羽根の半分となる半スクリュ羽根部と、を有することを特徴とする。
かかる構成によれば、単体スクリュは、連結部から川上の所定位置までの搬送体が堆積して磨耗され易い箇所に設けた円筒体は、外周面に被着される一対の半円筒部と、この半円筒部の外周面に形成された半スクリュ羽根部とを有していることにより、単体スクリュの交換したい円筒体の部分のみを自由に着脱して交換することが可能となる。
請求項5に記載のスクリュコンベアは、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のスクリュコンベアであって、前記連結部の一方の前記カップリングは、直線状の凸部と、この凸部の外周部に形成されたフランジ部と、を有し、前記連結部の他方の前記カップリングは、前記凸部に係合する凹部と、この凹部の外周部に形成されたフランジ部と、を有し、前記一方及び他方のフランジ部は、滑り部材を介在して前記軸受分割体によって回転自在に抱持されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、スクリュ連結体は、連結部の端面に形成され単体スクリュ同士を連結する連結部の直線状の凸部と凹部とを係合させることによって、横方向から抜き差しできるように連結させることができる。このため、多数連結した単体スクリュの着脱作業が容易になる。
また、連結部は、単体スクリュの両端部のフランジ部が、滑り部材を介在して軸受分割体によって軸支されていることにより、単体スクリュが回転したときのスクリュ軸の摩擦を低減させることができる。
請求項6に記載のスクリュコンベアは、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のスクリュコンベアであって、前記支持アームは、前記軸支部材を支持する側に遊動孔が形成され、前記軸支部材には、前記遊動孔に係合されて懸架されるロッド部材が設けられ、前記ロッド部材は、前記支持アームに係止される係止部と、この係止部に連続して前記遊動孔に遊嵌されているロッド部と、を有することを特徴とする。
かかる構成によれば、軸支部材は、この軸支部材に設けたロッド部材のロッド部が、支持アームの遊動孔に遊嵌されているので、単体スクリュの連結部分が製作上の位置誤差などによりある程度軸心から上下、左右あるいはスクリュ軸方向に移動する状態になったとしてもロッド部が遊動孔内を移動して追随させることができる。
請求項7に記載のスクリュコンベアは、請求項1ないし請求項6いずれか1項に記載のスクリュコンベアであって、前記スクリュ連結体は、前記複数の単体スクリュを軸方向に連結してなる第1スクリュ連結体と、前記複数の単体スクリュを軸方向に連結してなる第2スクリュ連結体と、を軸方向に離縁して配置されて構成され、前記第1スクリュ連結体は、前記スクリュ連結体の一端部に設置した第1モータによって回転し、前記第2スクリュ連結体は、前記スクリュ連結体の他端部に設置した第2モータによって前記第1スクリュ連結体と同じ方向に回転することを特徴とする。
かかる構成によれば、トラフ内に配置されたスクリュ連結体は、第1スクリュ連結体と第2スクリュ連結体とを軸方向に離縁して配置されて、第1モータと第2モータとによってそれぞれが同じ方向に回転されるように配置されている。第2モータは、第1モータの回転方向に対して反対方向に回転して第2スクリュ連結体を第1スクリュ連結体と同じ方向に回転させる。
請求項8に記載のスクリュコンベアは、請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のスクリュコンベアであって、前記搬送体は、一対の被溶接部材の側端同士を突き合わせ、この突き合わせ溶接線を片面から片面溶接装置によって溶接した際に使用した使用済裏当フラックスからなり、前記トラフは、前記片面溶接装置の下方の前記使用済裏当フラックスが落下する位置に配置され、前記スクリュ連結体は、回転されることよって前記トラフ上の前記使用済裏当フラックスを搬送することを特徴とする。
かかる構成によれば、片面溶接装置によって一対の被溶接部材を溶接した際に使用した使用済裏当フラックスは、使用後、スクリュコンベアのトラフ上に落下し、スクリュ連結体が回転することよって搬送される。
なお、単体スクリュを連結したスクリュ連結体は、トラフの内底面から浮かして配置されていることが好ましい。このように構成すれば、単体スクリュがトラフの内底面と非接触状態になり、構成部品同士に生じる騒音や磨耗の問題点を解消することができる。
本発明の請求項1に係るスクリュコンベアによれば、単体スクリュを多数連設したスクリュコンベアであっても、軸受分割体を取り外すことによって、所望の単体スクリュだけを自由に交換することができ、スクリュコンベアの分解及び組立てが容易である。このため、単体スクリュの交換作業及びメンテナンスが容易で、その作業時間も短縮することができる。また、単体スクリュを連結したスクリュ連結体は、連結部に従来の両端雄ねじ部材を使用していないので、スクリュ羽根の羽根欠損部の長さを短くして、搬送体によるスクリュの摩擦及び磨耗を低減させて、耐摩耗性及び耐久性を向上させることができる。
本発明の請求項2に係るスクリュコンベアによれば、連結部区間の軸方向の長さが、スクリュ羽根のピッチの1/2以下の長さに低減されて形成されていることにより、搬送体が滞留する量、及び、搬送体との摩擦で磨耗する量を軽減させることができる。
本発明の請求項3に係るスクリュコンベアによれば、単体スクリュのスクリュ羽根の表面に羽根カバーが取り付けられているので、スクリュ羽根が搬送体によって磨耗するのを保護して、耐摩耗性、強度及び耐久性を向上させることができ、その羽根カバーが磨耗等で損傷した場合に、容易に着脱して交換することができる。
本発明の請求項4に係るスクリュコンベアによれば、単体スクリュは、スクリュ軸に分割された半円筒部及び半スクリュ羽根部を有する着脱可能な円筒体が取り付けられていることにより、スクリュ羽根部が搬送体との摩擦によって磨耗した場合に、スクリュ羽根として機能を有する円筒体を部分的に交換することが可能となる。このため、単体スクリュの一部である円筒体のみを交換できるので、単体スクリュを取り外すことなく、メンテナンスを行うことができる。
本発明の請求項5に係るスクリュコンベアによれば、単体スクリュは、連結部が直線状の凸部と凹部によって連結されていることにより、その場所の単体スクリュのみを容易に抜き差して取り換えることができる。
また、連結部のフランジ部は、滑り部材を介在して軸受分割体によって軸支されていることにより、単体スクリュが回転したときのスクリュ軸の磨耗及び騒音を低減して回転し易くすることができる。
本発明の請求項6に係るスクリュコンベアによれば、軸支部材は、単体スクリュの軸方向に対する寸法誤差や寸法変化があったとしても対応できる。また、大形の固形異物がトラフ内に混入してスクリュが乗り上げた場合、スクリュが上下、左右に逃げるため、「噛み込み」状態での回転ロックを避けることができる。
本発明の請求項7に係るスクリュコンベアによれば、スクリュ連結体は、軸方向に離縁して配置した第1スクリュ連結体と第2スクリュ連結体とを第1モータと第2モータとによって同方向に回転させて、トラフ内の搬送体を2組のスクリュ連結体で搬送させることができる。このため、1組のスクリュ連結体で搬送可能な搬送量の搬送体を二倍の距離搬送させることが可能な長尺のスクリュコンベアを提供することができる。
本発明の請求項8に係るスクリュコンベアによれば、片面溶接装置の下方に配置されたことによって、上方から落下してきた使用済裏当フラックスをトラフでキャッチしてスクリュ連結体を回転させることより、回収箱等に自動的に搬送して回収することができる。
本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの設置状態の一例を示す側面図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの設置状態を示す要部正面図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの第1スクリュ連結体の正面図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの羽根カバーの取り付け状態を示す図であり、(a)は拡大側面図、(b)は拡大正面図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの軸支部材及び連結部の取り付け状態を示す要部拡大側面図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの軸支部材及び連結部の取り付け状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの軸支部材及び連結部の取り付け状態を示す要部拡大分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアのスクリュ連結体を懸架している状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの及びその第1変形例を示す図であり、(a)は軸支部材が上下動したときの状態を示す要部拡大図、(b)は軸支部材が揺動したときの状態を示す要部拡大図である。 本発明の実施形態に係るスクリュコンベアの第2変形例を示す図であり、(a)は単体スクリュの分解正面図、(b)は単体スクリュの側面図、(c)は接合したスクリュ半体の正面図である。 従来の単体スクリュを多数連結したスクリュを備えたスクリュコンベアを示す要部概略図である。 従来のスクリュコンベアのスクリュを保持する保持器の設置状態を示す側面図である。 従来のスクリュコンベアの単体スクリュの連結部を示す要部拡大断面図である。
以下、図1〜図9を参照して発明を実施するための形態を説明する。
なお、スクリュコンベア2は、例えば、フラックス、切粉、金属、石、コンクリート、穀物、樹脂、薬品等の種々の粉粒体を搬送体Aとして搬送することが可能であるが、その一例として、片面溶接装置1で使用した使用済裏当フラックスを搬送体Aとして搬送する場合を例に挙げて説明する。
まず、スクリュコンベア2を説明する前に、そのスクリュコンベア2が設けられている片面溶接装置1を説明する。
≪片面溶接装置の構成≫
図1に示すように、片面溶接装置1は、例えば一辺の長さが20〜30mの被溶接部材W,Wの端部を突き合わせて形成された開先線W1を片面サブマージアーク溶接する溶接装置である。片面溶接装置1は、長手方向に延設された断面視凹状の土台フレーム11と、この土台フレーム11内に設置された裏当装置12と、裏当溝18内に搬送体A(裏当フラックス)を供給するためのホッパ13と、裏当装置12の上方をその裏当装置12の長手方向に沿って移動可能に配置された溶接機(図示省略)と、搬送体A(使用済フラックス)を回収するためのスクリュコンベア2と、を有している。
片面溶接装置1は、例えば、この片面溶接装置1の幅方向に沿ってローラ装置14によって誘導される被溶接部材Wを裏当装置12の上方に移動させた後、その裏当装置12により被溶接部材Wの開先線W1の裏側に裏当フラックスを押し当て、被溶接部材W,Wの表側から溶接機(図示省略)によって溶接を行う装置である。
≪土台フレームの構成≫
土台フレーム11は、裏当装置12や昇降装置15やローラ装置14等が設置される骨格部材であり、鋼製の角材を枠組みして形成されている。
≪裏当装置の構成≫
図1に示すように、裏当装置12は、裏当フラックスを被溶接部材Wの開先線W1の裏側に精度よく押し当てるための装置である。この裏当装置12は、片面溶接装置1の長手方向に延設され、土台フレーム11に対して相対的に昇降する架台フレーム7と、架台フレーム7を昇降させる昇降装置15と、架台フレーム7の上部に載置された裏当部17と、裏当部17を幅方向に微調整移動させて位置合わせするための駆動機構(図示省略)と、使用済裏当フラックス(搬送体A)を回収するためのフラックス回収箱(図示省略)に搬送体Aを搬送するためのスクリュコンベア2及びトラフ6とを有する。
つまり、裏当装置12は、スクリュコンベア2とトラフ6とフラックス回収箱とで構成されたフラックス回収部が形成されていることによって、裏当フラックスを裏当溝18に供給する際や、裏当溝18から使用済裏当フラックスを掻き落とす際に落下した使用済裏当フラックスをトラフ6に収集させてスクリュコンベア2で排出口10(図2参照)に搬送することによって、排出口10の下方のフラック回収箱に搬送体Aが回収されるようになっている。
なお、図1では、裏当フラックスを裏当溝18に散布して行う裏当方法を示したが、裏当溝18の代わりに裏当銅板を用いてその上に裏当フラックスを散布して行う裏当方法についても、全く同様に適用できる。
≪ホッパの構成≫
ホッパ13は、被溶接部材Wと裏当装置12との間のスペースを走行して粉末状の裏当フラックス(搬送体A)を裏当溝18に供給するための装置である。このホッパ13は、裏当装置12の長手方向に走行可能に形成されている。
≪架台フレームの構成≫
図1に示すように、架台フレーム7は、角材及び板材を接合して略箱状に枠組みされた骨格部材であり、昇降装置15によって昇降自在に支持されている。架台フレーム7には、上部に裏当装置12が載置され、内部に後記するスクリュコンベア2のスクリュ連結体3、軸支部材5、支持アーム54、トラフ6等が配置されている。
≪スクリュコンベアの構成≫
図2に示すように、スクリュコンベア2は、螺旋状に形成されたスクリュ羽根42を回転することによって、トラフ6内の搬送体A(図1参照)をトラフ6の端部の内底面6aに設けた排出口10側へ搬送する搬送装置である。スクリュコンベア2は、搬送体A(図1参照)が搬送される搬路を形成するトラフ6と、このトラフ6内の搬送体Aを搬送させるための回転をする単体スクリュ4を複数連結したスクリュ連結体3(第1スクリュ連結体31及び第2スクリュ連結体32)と、単体スクリュ4の連結部4aを軸支した軸支部材5と、軸支部材5を懸架した支持アーム54と、支持アーム54を固定する架台フレーム7と、第1モータM1及び第2モータM2と、を主に備えて構成されている。
このようにスクリュコンベア2は、単体スクリュ4を多数連結していることによって、トラフ6内の搬送体Aを搬送する搬送距離が長くても対応可能に長尺に構成されている。
≪トラフの構成≫
図1に示すように、前記トラフ6は、例えば、正面視して略V字状、平面視して略直線状に形成された搬路である。トラフ6は、裏当溝18から落下した使用済裏当フラックス(搬送体A)を受け止めてスクリュ連結体3側に移動させるために、上方部が拡開された左右の傾斜面6b,6bと、略V字状の中心となる半円形の内底面6aと、排出口10(図2参照)と、から主に構成され、架台フレーム7に締結されている(図8参照)。トラフ6は、裏当装置12の下方に配置され、このトラフ6の内底面6aの川下側端部に排出口10(図2参照)が形成され、その排出口10の下方に使用済裏当フラックスが回収されるフラックス回収箱(図示省略)が配置されている。
≪単体スクリュの構成≫
図3は、第1スクリュ連結体の正面図である。図3に示すように、単体スクリュ4は、軸方向に分割可能なスクリュ連結体3の一部分を形成する部材である。単体スクリュ4は、回転軸となるスクリュ軸41と、このスクリュ軸41の外周に形成されたスクリュ羽根42と、円筒状のスクリュ軸41の両端部に内嵌された連結具44,45(図6参照)と、連結具44,45で構成する連結部4aとを有する。なお、ここでは、単体スクリュ4は、スクリュ羽根42の表面に取り付けられた羽根カバー43を有している。
図3に示すように、単体スクリュ4は、両端に内嵌した連結具44,45(図6参照)の端面に形成されたカップリング44a,45a(図6及び図7参照)を係合させた連結部4aを軸支部材5によって複数連結して構成された第1スクリュ連結体31を、トラフ6内に宙吊り状態に吊設して配置されている。
<スクリュ軸の構成>
図3に示すように、スクリュ軸41は、単体スクリュ4の回転軸を形成する軸棒部位であり、例えば、円筒状に形成されている。各単体スクリュ4のスクリュ軸41は、スクリュ羽根42の先端が、トラフ6の内底面6aから高さH(約5〜10mm)浮かした状態になるようにトラフ6内に配置されている。このため、後記するスクリュ連結体3の各単体スクリュ4のスクリュ羽根42の各先端部は、トラフ6の内底面6aと非接触の状態に配置されている(図8参照)。スクリュ軸41の両端部には、それぞれ連結具44,45があり、隣り合った2本の単体スクリュ4の連結具44,45により、連結部4aが形成される。
<スクリュ羽根の構成>
図3に示すように、スクリュ羽根42は、スクリュ軸41の外周に螺旋状に形成され、回転することにより螺施の進み方向に向けてトラフ6内の搬送体Aを押動して川下側へ移動させる部位であり、一般構造用圧延鋼材等によってスクリュ軸41に一体的に形成されている。
<羽根カバーの構成>
図4に示すように、羽根カバー43は、スクリュ羽根42が搬送体A(図1参照)との摩擦で磨耗するのを防止するための保護部材であり、単体スクリュ4において、搬送体Aとの摩擦が大きい部分のスクリュ羽根42の表面に設置される。羽根カバー43は、例えば、一般構造用圧延鋼材からなる板状の部材をスクリュ羽根42が搬送体Aを搬送するときに搬送体Aを押動して搬送させる側の表面の所定位置(連結部4aの川上側の隣接した位置等)に締結具B2によって着脱可能に取り付けられている。単体スクリュ4に設置される羽根カバー43の軸方向の設置長さL2は、例えば、連結部4aから川上側へスクリュ羽根42の3ピッチ分の長さである。羽根カバー43は、軸方向にスクリュ羽根42のピッチPの1/2の長さの板状羽根部材を6枚連設してスクリュ羽根42の表面を覆った状態で締結されている。
<連結部の構成>
図5〜図7に示すように、連結部4aは、単体スクリュ4と単体スクリュ4を連結する部位であり、各スクリュ軸41の両端部にそれぞれ設けられている。連結部4aには、スクリュ軸41,41の開口端部と、この開口端部に内嵌されてスクリュ軸41に溶接された連結具44,45と、この連結具44,45を回転自在に軸支する滑り部材53,53と、滑り部材53,53を抱持する軸受分割体51,52と、軸受分割体51,52を締結するための締結具B1,B1と、が配設されている。
<連結具の構成>
図6及び図7に示すように、連結具44,45は、単体スクリュ4,4のスクリュ軸41同士を連結するための部材である。この連結具44,45は、後記するように、単体スクリュ4の軸方向の熱等による伸縮があっても、その伸縮を吸収するように構成されている。連結具44,45は、スクリュ軸41の開口端に内嵌されて溶接され、連結具44,45の先端面に形成されて連結具44,45同士を係合させる直線状のカップリング44a,45a(凸部、凹部)と、このカップリング44a,45aの径方向の外周部にそれぞれ形成されたフランジ部44b,45bと、を一体形成してなる。なお、連結具44,45は、各スクリュ軸41の両端部に一体形成したものであってもよい。
<カップリングの構成>
カップリング44a,45aは、互いに当接して係合される連結具44,45の先端面にそれぞれ直線状に形成された凸部及び凹部からなる自在継手部である。一方及び他方のカップリング44a,45aは、互いに僅かな隙間(例えば、約1mm)を介して係合されている。このため、連結された単体スクリュ4,4の連結部4aは、カップリング44a,45a係合部分を中心として軸線の軸角度θ1が変位可能で、単体スクリュ4の半径方向の位置誤差があっても、若干「く」の字状に変形してその位置誤差を吸収できるように接続されている。
<フランジ部の構成>
図6及び図7に示すように、フランジ部44b,45bは、滑り部材53,53を介在して複数の軸受分割体51,52により回転自在に抱持される部位であり、連結具44,45のカップリング44a,45aの径方向の外周部にそれぞれ鍔状に形成されている。フランジ部44b,45bは、前記したカップリング44a,45aが係合した状態を維持して、滑り部材53,53を介在して上下に二分された軸受分割体51,52に僅かな隙間(例えば、1〜2mm程度)を介して軸支される。
≪スクリュ連結体の構成≫
図2に示すように、スクリュ連結体3は、単体スクリュ4の連結部4aを繋ぐことによって、複数の単体スクリュ4,4を軸方向に継ぎ足して構成された長尺状の連結構成体である。スクリュ連結体3は、回転することによりスクリュ羽根42によって搬送体Aを押圧してトラフ6の排出口10側へ移動させる。このスクリュ連結体3は、トラフ6内の川上側寄りに配置された第1スクリュ連結体31と、トラフ6内の下側寄りに配置された第2スクリュ連結体32と、を軸方向に離縁して配置されて構成されている。スクリュ連結体3には、各単体スクリュ4,4を接続した連結部4aの繋ぎ目部分に後記する羽根欠損部3a(連結部区間)が形成されている。
<羽根欠損部(連結部区間)の構成>
図2及び図3に示すように、羽根欠損部3a(連結部区間)は、各単体スクリュ4,4の両端部に連結部4aを形成して、その連結部4aに連結具44,45(図6及び図7参照)及び軸支部材5を設置するために、スクリュ羽根42,42を欠除した箇所である。図3に示すように、羽根欠損部3aの軸方向の長さSは、螺旋状に形成されたスクリュ羽根42のピッチPの1/2以下の長さに短く形成されることにより、羽根欠損部3aに堆積した搬送体Aの体積が小さくなるため、スクリュ連結体3と搬送体Aとの摩擦が低減されるように形成されている。
≪軸支部材の構成≫
図5〜図8に示すように、軸支部材5は、連結された単体スクリュ4,4の連結部4aを回転自在、かつ、遊動自在に軸支して架台フレーム7に吊設するための軸受部材である。軸支部材5は、径方向に二分割された軸受分割体51,52と、前記フランジ部44b,45bを回動自在に支持する滑り部材53,53と、ロッド部材55及び吊支部材56を備えて構成されている。この軸支部材5は、連結部4aを軸方向に直交する方向から吊支部材56によって架台フレーム7に懸架されている。換言すると、この軸支部材5は、架台フレーム7に対して、吊支部材56及びロッド部材55を介在して上下、左右、前後方向に若干の自由度を有して懸架されている。
<軸受分割体の構成>
図6及び図7に示すように、軸受分割体51,52は、スクリュ軸41の軸受ハウジングを形成する二分割された部材である。この軸受分割体51,52は、例えば、約1〜2mm程度の隙間を介在して上下に二分割されて、スクリュ連結体3にフレックス性を与えると共に、互いに締結具B1,B1によって着脱可能に締結されている。
なお、軸受分割体51,52は、例えば、スクリュ軸41の外径が大きい場合等においては、二分割以上に複数分割された軸受部材であっても構わない。
図6及び図7に示すように、上側の軸受分割体51は、フランジ部44b,45bを滑り部材53を介在して上側から抱持するようにして軸支する上側半体である。上側の軸受分割体51には、上側の半環状の滑り部材53が内嵌する半円状溝51aと、後記するロッド部材55の雄ねじ部55aが螺合する雌ねじ部51bと、が形成されている。
下側の軸受分割体52は、フランジ部44b,45bを、滑り部材53を介在して下側から抱持するようにして軸支する下側半体である。下側の軸受分割体52には、下側の半環状の滑り部材53が内嵌する半円状溝52aが形成されている。
<滑り部材の構成>
図6及び図7に示すように、滑り部材53,53は、前記フランジ部44b,45bと軸受分割体51,52の内壁面との間に介在されて、回転するフランジ部44b,45bを軸受分割体51,52の内壁面に沿って回転するように滑らせる部材である。この滑り部材53,53は、上下の軸受分割体51,52の形状に合わせて二分割され、フランジ部44b,45bが係合する支持溝53a,53aを有する断面コ字状の半環状部材からなる。滑り部材53,53は、例えば、屈曲性及び自己潤滑性が良好な性質を有するテフロン(登録商標)樹脂等のフッ素樹脂によって形成されている。
<締結具及び支持アームの構成>
締結具B1,B1は、前記軸受分割体51,52を締結するための部材であり、例えば、ボルトからなる。なお、前記羽根カバー43用の締結具B2は、例えば、ボルト・ナットからなる。
図8に示すように、吊支部材56は、軸支部材5を架台フレーム7に懸架させるための部材である。吊支部材56は、上側の軸受分割体51に固定したロッド部材55を遊動可能に連結して構成されている。
<ロッド部材の構成>
図5、図8及び図9に示すように、ロッド部材55は、上側の軸受分割体51を吊支部材56の下端部に穿設された遊動孔56aに遊嵌させて、上側の軸受分割体51を吊支部材56に対して上下動及び揺動自在に懸架させるための部材である。また、ロッド部材55は、スクリュ羽根42とトラフ6の内底面6aとの間隔を調整する機能も備えている。ロッド部材55は、例えば、雄ねじ部55aを雌ねじ部51bに螺着させるボルト55bと、このボルト55bの調整した螺合長さを維持するナット55cと、支持アーム54に係止される係止部55dと、遊動孔56aに遊嵌されたロッド部55eとを有している。
なお、前記係止部55dは、例えば、ボルト55bの頭部によって形成され、その頭部を遊動孔56aの上側開口縁に係止させて軸支部材5を吊支している。また、ロッド部55eは、ボルト55bの棒状部分によって形成され、遊動孔56aに遊嵌されている。
<吊支部材の構成>
吊支部材56は、下端部の前記遊動孔56aにボルト55bを遊嵌させて頭部を係止させ、上端部を架台フレーム7に固定するためのフレーム部材である。この吊支部材56は、側面視してコ字形状に形成され、上端部が、架台フレーム7の下面に溶接等によって固定され、下端部の軸支部材5を支持する側に、遊動孔56a(図5及び図6参照)が形成されている。その遊動孔56aは、ボルト55bの頭部の直径より小さく、ボルト55bの棒状部分の直径より大きく形成されている。
<第1スクリュ連結体及び第2スクリュ連結体の構成>
図2及び図3に示すように、第1スクリュ連結体31は、複数(例えば、4本)の単体スクリュ4を軸方向に連結してなり、スクリュ連結体3の一端部に設置した第1モータM1によって回転する。
図2に示すように、第2スクリュ連結体32は、複数(例えば、5本)の単体スクリュ4を軸方向に連結してなる。第2スクリュ連結体32は、スクリュ連結体3の他端部に設置した第2モータM2によって第1スクリュ連結体31と同じ方向に回転されて、搬送体Aを同方向へ搬送するように回転される。
<第1モータ及び第2モータの構成>
図2に示すように、第1モータM1は、トラフ6の川上側端部に設置されて第1スクリュ連結体31を回転駆動させる駆動源である。
第2モータM2は、トラフ6の川下側端部に設置されて第2スクリュ連結体32を回転駆動させる駆動源である。第2モータM2は、第1モータM1の回転方向に対して反対方向に回転駆動して、第2スクリュ連結体32を第1スクリュ連結体31と同じ方向へ回転させるようになっている。
≪スクリュコンベアの作用≫
次に、本発明の実施形態に係るスクリュコンベア2の作用を説明する。
図1に示すように、片面溶接装置1で被溶接部材W,Wを溶接した後、使用済裏当フラックス(搬送体A)が、裏当溝18からホッパ13により掻き落されて下方のトラフ6の傾斜面6b,6b上やスクリュ連結体3上に落下する。その使用済裏当フラックスは、傾斜面6b,6bにガイドされながらトラフ6の中央の内底面6a側に下降してトラフ6内のスクリュコンベア2がある箇所に効率よく収集される。
図2に示す第2モータM2を第1モータM1の回転方向に対して反対方向に回転させて、第2スクリュ連結体32を第1スクリュ連結体31と同じ方向に回転させ、搬送体Aを川下側方向へ搬送させる。トラフ6の川下側に各単体スクリュ4のスクリュ羽根42によって搬送された搬送体Aは、トラフ6の川下側の内底面6aに形成された排出口10からトラフ6外のフラックス回収箱(図示省略)内に落下する。
搬送体Aを搬送中のスクリュ連結体3は、単体スクリュ4,4の連結部4aにスクリュ羽根42が欠除された羽根欠損部3aが形成されていることによって、連結部区間ではスクリュ羽根42で搬送体Aを押動させることができないため、搬送体Aの流れが部分的に悪化することにより搬送体Aが羽根欠損部3aから川上側に滞留し易くなる。
しかしながら、図3に示すように、その羽根欠損部3aは、軸方向の長さSが、スクリュ羽根42のピッチPの1/2以下(1/3や1/4なども含む)の長さに低減されて形成されていることにより、搬送体Aが堆積する量が少量となり、羽根欠損部3aの直前にあるスクリュ羽根42と堆積した搬送体Aとの接触面積が少なくなるため、スクリュ羽根42と搬送体Aとの摩擦も低減させることができる。
さらに、スクリュ連結体3は、トラフ6の内底面6aから高さH浮かして配置されていることによって、単体スクリュ4がトラフ6の内底面6aと非接触状態になって摩擦及び磨耗が低減されている。このため、スクリュ連結体3は、騒音も解消することができる。
また、図6及び図7に示すように、スクリュ連結体3は、単体スクリュ4の連結部4aがカップリング44a,45aと軸支部材5とによって、連結した単体スクリュ4が遊動自在に軸支されていることにより、多数連結した単体スクリュ4の軸線を、これらが内部に配置されたトラフ6の軸線に沿って配置させることが可能となっている。
その連結部4aは、単体スクリュ4の両端部のフランジ部44b,45bが、滑り部材53を介在して軸受分割体51,52によって軸支されていることにより、回転時のスクリュ軸41の摩擦を低減させて耐久性を向上させることができる。
さらに、軸支部材5は、架台フレーム7(図8参照)に対して上下動及び揺動可能な状態に連結部4aが支持されていることにより、各単体スクリュ4を上下左右(矢印a,b,c,d方向)に揺動可能な状態に支持されている(図9参照)。このため、トラフ6の長手方向中心線と吊支部材56の穴位置の不一致を吸収することができる。
このように、スクリュ連結体3は、搬送体A及び回転部分の摩擦が低減されていることに伴って、スクリュ軸41にかかる捻り力が低減されている。そして、スクリュ連結体3は、軸方向に離縁して配置した2組の第1スクリュ連結体31、及び、第2スクリュ連結体32をそれぞれ第1モータM1と第2モータM2とによって同方向に回転させて、トラフ6内の搬送体Aを搬送させている。このため、1組のスクリュ連結体3で搬送可能な搬送量と比較して二倍の量の搬送体Aを、同じ負荷抵抗の状態で二倍の距離搬送させることができる。
<羽根カバーを交換する場合>
次に、羽根カバー43を交換する場合について説明する。
前記したように、図2に示すスクリュコンベア2で搬送体Aを搬送すると、搬送体A(図1参照)との摩擦によってスクリュ羽根42が磨耗する。スクリュコンベア2において、搬送体Aとの摩擦が最大となる箇所は、羽根欠損部3aが形成されている連結区間の川上側であり、他の箇所と比較して、羽根欠損部3aの川上側に搬送体Aが堆積して、スクリュ羽根42と常に接触している面積が大きいので、摩擦及び磨耗が大きい。スクリュ連結体3のその磨耗する箇所には、羽根カバー43が取り付けられているので、スクリュ羽根42は殆ど磨耗せず、羽根カバー43のみが磨耗するようになっている。
図4(a)、(b)に示すように、羽根カバー43が磨耗して交換する場合には、磨耗した羽根カバー43をスクリュ羽根42に固定している締結具B2を緩めることによって、容易に取り外して交換することができる。このため、メンテナンス性がよい。
<単体スクリュ及び滑り部材を交換する場合>
次に、単体スクリュ4及び滑り部材53を交換する場合について説明する。
図6〜図8に示すように、スクリュコンベア2は、搬送体Aを長期間にわたって搬送した場合にはスクリュ連結体3が搬送体Aとの摩擦で磨耗する。スクリュ連結体3が磨耗して交換する場合には、磨耗した単体スクリュ4のみをスクリュ連結体3から取り外して交換する。その交換を行う場合は、交換する単体スクリュ4の両端を支持している下側の軸受分割体52を固定している締結具B1,B1を緩めて取り外すことによって、スクリュ軸41が軸支部材5から離縁でき、容易に交換することができる。連結具44,45は、カップリング44a,45aが直線状の凹部と凸部とによって形成されていることにより、隣設された単体スクリュ4に手を掛けることなく、軸方向に直交する方向に容易に抜き差しできる。
このため、メンテナンス性がよい。この場合、どこに配置された単体スクリュ4であっても、損傷した単体スクリュ4のみを容易に交換することができ、交換作業の作業性がよく、短時間に交換することができる。
なお、滑り部材53が磨耗している場合には、これと同時にスクリュ軸41から着脱して容易に交換することができる。
以上のように、本発明のスクリュコンベア2は、羽根カバー43、単体スクリュ4及び滑り部材53を交換する作業が容易でメンテナンス性に優れていると共に、スクリュ連結体3の連結部4aの摩擦が小さく、かつ、羽根カバー43を備えていることによって、耐摩耗性及び耐久性が優れている。さらに、単体スクリュ4を連結するその連結部4aの摩擦を小さくした分だけスクリュ連結体3に負荷がかからないので、単体スクリュ4及びスクリュ連結体3の長さを長くすることができると共に、そのスクリュ連結体3を二組有することによって、二倍の長さにした長尺のスクリュコンベア2を提供することができる。
≪変形例≫
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論であり、図8〜図10を参照して説明する。なお、すでに説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
<第1変形例>
前記実施形態の吊支部材56は、図8に示すように、架台フレーム7に固定されることに限定されるものではない。図8及び図9に仮想線で示すように、支持アーム54Aの吊支部材56Aは、トラフ6の傾斜面6b,6bに架設するように、スクリュ連結体3を跨いだ状態に傾斜面6b,6b上に載設してもよい。
このようにしても、図9の仮想線に示すように、前記実施形態と同様に、ロッド部材55を吊支部材56Aの遊動孔56Aaに、上下動及び揺動自在に支持させることができる。つまり、吊支部材56Aは、固定された部材に固定すればよく、トラフ6を、吊支部材56Aを固定する固定体として使用してもよい。
<第2変形例>
また、本発明の第2変形例として、図10に示すように、単体スクリュ4Aは、スクリュ軸41Aの外周に、径方向に分割されたスクリュ半体47,48からなる円筒体46を取り付けたものであってもよい。
この場合、単体スクリュ4Aは、スクリュ軸41Aの連結部4Aaから搬送体Aを搬送時の川上となる川上側の隣接した位置(所定位置)に円筒状に形成された円筒状軸部41Aaが形成されている。円筒状軸部41Aaの外周面には、円筒体46を二分割したスクリュ半体47,48が締結具B3,B3によって着脱可能に取り付けられている。
連結部4Aaの羽根欠損部3aで発生するスクリュ羽根42Aの磨耗が発生し易い部分を二分割したスクリュ半体47,48で抱持して合致させた状態でボルト締めされる。スクリュ半体47,48は、外周面に被着される一対の半円筒状の半円筒部47a,48aと、この半円筒部47a,48aの外周面に形成されスクリュ羽根42Aの半分となる半スクリュ羽根部47b,48bと、を有している。
スクリュ半体47,48は、複数の単体スクリュ4Aを連結したスクリュ連結体3において、搬送する搬送体Aとの摩擦が最も大きく、搬送体Aが堆積し易い連結部4Aaの川上側に取り付けられている。そして、スクリュ半体47,48は、搬送体Aとの摩擦で磨耗した場合に、スクリュ半体47,48を単体スクリュ4Aから容易に着脱して交換することができるようになる。
<その他の変形例>
また、トラフ6は、搬送体Aをトラフ6の川上側に設けた供給口から川下側の排出口10に搬送する場合には上面に閉塞カバーを有するものであっても、また、管路状のものであって構わない。
さらに、スクリュコンベア2は、図2に示すように、第1モータM1と第2モータM2の2つのモータと、第1スクリュ連結体31と第2スクリュ連結体32の2組の連結体からなる場合を例に挙げて説明したが、どちらか1組の連結体であっても構わない。つまり、スクリュコンベア2は、搬送体Aを搬送する距離に合わせて、1組または2組にすればよく、さらに、連結する単体スクリュ4の数も適宜に増減しても構わない。
1 片面溶接装置
2 スクリュコンベア
3 スクリュ連結体
3a 羽根欠損部(連結部区間)
4,4A 単体スクリュ
4a 連結部
5 軸支部材
6 トラフ
7,7A 架台フレーム
31 第1スクリュ連結体
32 第2スクリュ連結体
41,41A スクリュ軸
41Aa 円筒状軸部
42 スクリュ羽根
43 羽根カバー
44a カップリング(凹部)
44b,45b フランジ部
45a カップリング(凸部)
46 円筒体
47,48 スクリュ半体
47a,48a 半円筒部
47b,48b 半スクリュ羽根部
51,52 軸受分割体
53 滑り部材
54,54A 支持アーム
55 ロッド部材
A 搬送体
B1,B2,B3 締結具
M1 第1モータ
M2 第2モータ
P スクリュ羽根のピッチ
S 羽根欠損部の軸方向の長さ
W 被溶接部材

Claims (8)

  1. 搬送体が搬送される搬路を形成するトラフと、
    前記トラフ内に配置されたスクリュ軸とこのスクリュ軸の外周に形成されたスクリュ羽根と前記スクリュ軸の両端部のうち、少なくとも一端部にフランジ部を有するカップリングを設けた連結部を介して複数の単体スクリュを軸方向に連結したスクリュ連結体と、
    前記スクリュ連結体の軸方向に直交する方向から支持アームにより懸架され前記連結部の前記フランジ部を回転自在に抱持して支持する軸支部材と、を備えたスクリュコンベアであって、
    前記軸支部材は、径方向に分割されて互いに着脱可能に締結される軸受分割体を備えていることを特徴とするスクリュコンベア。
  2. 前記スクリュ連結体は、前記単体スクリュを接続した前記スクリュ羽根が形成されていない連結部区間が、前記スクリュ羽根のピッチの1/2以下の長さに形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスクリュコンベア。
  3. 前記単体スクリュは、前記連結部から前記搬送体を搬送時の川上となる少なくとも所定位置までの前記スクリュ羽根の表面に羽根カバーが取り付けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスクリュコンベア。
  4. 前記単体スクリュは、前記連結部から前記搬送体を搬送時の川上となる所定位置まで前記スクリュ軸に設けた円筒状の円筒体と、この円筒体の外周に形成した前記スクリュ羽根を備え、
    前記円筒体は、外周面に被着される一対の半円筒状の半円筒部と、
    前記半円筒部のそれぞれの外周面に形成された前記スクリュ羽根の半分となる半スクリュ羽根部と、を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスクリュコンベア。
  5. 前記連結部の一方の前記カップリングは、直線状の凸部と、この凸部の外周部に形成されたフランジ部と、を有し、
    前記連結部の他方の前記カップリングは、前記凸部に係合する凹部と、この凹部の外周部に形成されたフランジ部と、を有し、
    前記一方及び他方のフランジ部は、滑り部材を介在して前記軸受分割体によって回転自在に抱持されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のスクリュコンベア。
  6. 前記支持アームは、前記軸支部材を支持する側に遊動孔が形成され、
    前記軸支部材には、前記遊動孔に係合されて懸架されるロッド部材が設けられ、
    前記ロッド部材は、前記支持アームに係止される係止部と、この係止部に連続して前記遊動孔に遊嵌されているロッド部と、を有することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のスクリュコンベア。
  7. 前記スクリュ連結体は、前記複数の単体スクリュを軸方向に連結してなる第1スクリュ連結体と、
    前記複数の単体スクリュを軸方向に連結してなる第2スクリュ連結体と、を軸方向に離縁して配置されて構成され、
    前記第1スクリュ連結体は、前記スクリュ連結体の一端部に設置した第1モータによって回転し、
    前記第2スクリュ連結体は、前記スクリュ連結体の他端部に設置した第2モータによって前記第1スクリュ連結体と同じ方向に回転することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のスクリュコンベア。
  8. 前記搬送体は、一対の被溶接部材の側端同士を突き合わせ、この突き合わせ溶接線を片面から片面溶接装置によって溶接した際に使用した使用済裏当フラックスからなり、
    前記トラフは、前記片面溶接装置の下方の前記使用済裏当フラックスが落下する位置に配置され、
    前記スクリュ連結体は、回転されることよって前記トラフ上の前記使用済裏当フラックスを搬送することを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のスクリュコンベア。
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