JPH0412920A - フレキシブルスクリュー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス製やプラスチック製瓶などの容器を搬
送する装置、或いは石炭、鉱石、穀物、木材チップ、プ
ラスチックチップ、セメント、樹脂ベレフトなどの粉粒
体を運搬する装置に使用するフレキシブルスクリューに
関するものである。

〔従来の技術・発明が解決しようとする課題〕液体など
の充填物を入れたガラス製、プラスチック製瓶などの容
器（以下、これらを単に容器と称する）の搬送に、ワイ
ヤローブ（鋼索）に鋼などの金属製ワイヤを螺旋状に巻
付けたスクリューが使用されている。この種の構造を有
するスクリューを用いる容器搬送装置は、スクリューを
一定間隔を置いて並列配置し、スクリュー間に容器を懸
架しく通常は容器の首にある鍔をスクリューに引っ掛け
る）、スクリューを回転させることにより容器を搬送す
るように構成される。

当該装置は、容器輸送に用いられる通常のベルトコンベ
ヤやローラコンベヤなどとは全く異なる搬送原理、即ち
スクリューと容器の首との接触摩擦によって容器を移動
させるものであり、通常のコンベヤよりも容器の位置決
めが精確で、製造工程ラインを自動化できると共に、装
置自体の構造も単純小型で、設備費用も安い。

上述の装置では、スクリューの高速回転により容器を搬
送することから、スクリューに懸架した容器、特にスク
リューに接触する容器の首（鍔も含む）が摩滅や損傷を
できるだけ受けないよう、またスクリューに加える回転
トルクが効率良く伝達されて容器がスムーズに搬送され
るようスクリューには構造的欠陥が可及的に少ないこと
が要求される。

しかしながら、ワイヤローブ上の鋼製ワイヤはローブに
単に巻付けであるだけなので、装置稼働中にスクリュー
に伝達される回転トルクや搬送される容器重量などによ
りワイヤの巻付ピッチが箇所によって変化し、容器の搬
送速度が一定しなくなる。加えて、かかるスクリューは
、特にスクリューが高速回転している最中にうねり（即
ち蛇行）が発生し、容器搬送に支障を来すことがある。

一方、石炭、鉱石、穀物、木材チップ、プラスチックチ
ップ、セメント、樹脂ベレットなどの粉粒体の運搬法の
一つに、多くは綱からなるコイル状ワイヤを金属製又は
樹脂製チューブ内に挿入・配置し、鋼製ワイヤを回転さ
せてチューブ一端に設けた投入口から入れた粉粒体を他
端に設けた排出口まで運搬する方法がある。

しかし、コイル状ワイヤでは、粉粒体の運搬がスムーズ
ではなく、チューブ内に滞留する粉粒体が存在し、その
ためチューブ他端からの粉粒体吐出量が不安定である。

更に、かかるコイル状ワイヤによる輸送では、搬送路線
を傾斜させてチューブの下端から上端に粉粒体を輸送す
ることもあるが、粉粒体を上方に運ぶ揚力が小さいとい
う不都合な面も有する。

従って、本発明の目的は、上記容器搬送装置だけでなく
、粉粒体運搬装置にも最適なフレキシブルスクリューを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、少なくとも表層が樹脂からなる可撓性ロッ
ドとロンド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コイルとからな
り、コイルをロッドの全長にわたって口νドに接着又は
融着したフレキシブルスクリューにより達成される。

本発明のフレキシブルスクリューは、前記新規な容器搬
送装置（詳細は以下の実施例で述べる）だけでなく、粉
粒体運搬装置用スクリューとしても使用するものである
。

本発明のスクリューは可撓性ロッドと＃Ｉ４脂製コイル
が接合されているので、容器搬送装置においては、コイ
ルの巻付ピンチが稼働中も常に一定で、容器の搬送速度
が安定すると共に、回転トルクの伝達性にも優れている
。また、粉粒体運搬装置においては、チューブ他端に排
出口からの粉粒体吐出量が安定するだけでなく、粉粒体
の揚力が大きくなる。

本発明のスクリューの使用対象である容器搬送装置にお
いて、スクリューをレール（一般には本体部と本体部か
ら突出する棚部とを有する）に係止させた状態でスクリ
ューを回転させるとスクリューがレールから外れる恐れ
があるので、通常はスクリューをレールに吸着するため
の吸着手段をレールに設けておく。この吸着手段は、ス
クリューがレールから外れないようにスクリューをレー
ルの本体部及び棚部に吸着・係止させることができる限
り特に制限はない。例えば磁力によって吸着する場合、
以下の実施例にも示しであるように本体部内に一定間隔
を置いて永久磁石を埋設するか、又は樹脂材料（ナイロ
ンなど）と磁性材料を混合した材料でレールを構成する
などが挙げられる。或いは負圧を利用する場合、本体部
内に貫通孔を設けると共に本体部の棚部突出側に該貫通
孔に連通ずる小孔を一定間隔毎に穿設し、真空ポンプな
どで貫通孔内を減圧し、小孔を通じてスクリューを吸引
するなどの手段が例示される。

本発明のフレキシブルスクリューにおける樹脂製コイル
は、本発明のスクリューを用いる容器搬送装置ではスク
リューの回転により容器を搬送することから、コイルが
直接接触する容器の首（＃Ｆも含む）が摩滅や損傷を受
けないことが製品上また安全上重要である。特に、炭酸
飲料を充填する容器では容器の傷に一層注意しなければ
ならない。

従って、コイルは耐摩耗性、可撓性、ころがり性、滑り
性などが良好で、且つ動摩擦（滑り摩擦ところがり摩１
り係数が小さいことが好ましい、かかるコイルの樹脂材
としては、ポリオレフィン（例えば三井石油化学工業■
製すュブマーなど）、ポリエーテル（例えばポリアセタ
ール、ポリフェニレンエーテルなど）、ポリアミド（例
えば６−ナイロン、６．６ナイロン、１１−ナイロンな
ど）、ポリアルキレン（例えばポリエチレン、特に超高
分子量ポリエチレン、ポリプロピレンなと）、フッ素樹
脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体など）、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレートなど）などが例
示される。この内、主に摺動性や耐久性を考慮するとり
ュブマーが最適である。

コイルの可撓性ロッドに対する巻付ピッチは、容器の搬
送速度を考慮した上で容器の大きさ、容器の搬送数量、
スクリュー回転数などに基づいて適宜決定される。また
、コイルのピッチはロッドの全長にわたって一定である
必要はなく、例えばロッドの任意部分において変化させ
てもよい。

上記コイルを螺旋杖に巻付ける可撓性ロッドは、回転に
よって撓まず且つロッドの一端から加えられる回転トル
クを他端まで十分に伝達するに足る剛性と、例えば湾曲
するレールに沿って布設する場合には可撓性をも兼有す
ることが重要である。

しかしてロッド材としては、少なくともロッドの表層が
樹脂からなればよく、その樹脂材としては前記コイル材
と同様でよいが、可撓性と剛性の相反する特性を付与す
るロッド材の選定に当たっては採用する前記レールの吸
着手段に依存する。即ち、例えば吸着力に磁石や磁性材
料を用いる場合において、可撓性ロッドの少なくとも表
層を樹脂層にしロッドの芯体を金属製にしたスクリュー
にあっては、スクリューが磁力で吸着されるように、芯
体が鋼鉄、ニッケル、コバルト及びそれらの合金などの
磁性金属からなる必要がある。また芯体及び表層とも樹
脂からなるスクリューの場合には、樹脂材料と磁性材料
を混合した材料によりロッドを構成する。

また、特に可撓性と剛性の両特性壱ロッドに与えるには
、ロッドはワイヤローブ、即ち数本（又は数十本）の素
線を撚り合わせたストランド（例えば直径３〜９■）上
に更に数本のストランドを撚り合わせ、これを樹脂で覆
う構造のものであることが好ましい、その際、ローブの
撚り合わせ方である普通撚り、ラング撚り、及び撚りの
方向であるＳ撚り、Ｚ撚りには特に限定はない。

本発明のスクリューでは、樹脂製コイルを可撓性ロッド
に巻付けであるだけでなく、ロッドの実質上全長にわた
ってコイルをロッドに接着又は融着しである。接着及び
融着方法はいずれも特に限定があるわけではなく、ロッ
ドの表層とコイルが共に樹脂であるから、接着及び融着
は樹脂同士を対象としたものになり、従来既知の樹脂接
合技術を採用すればよい、即ち接着では、例えばロッド
とコイルとの接触部分に接着剤を塗布したり、両面テー
プを貼着してコイルをロッドに固着する。

融着では、例えば溶接や熱融着などによりコイルをロッ
ドに結合する。

本発明のスクリューを粉粒体運搬装置に用いる場合にお
いて、運搬する粉粒体はスクリューの回転により運搬可
能な限り制限はない、粉粒体の具体例としては砂利、砕
石、石炭、コークス、鉄鉱石、土、石灰石、穀物、セメ
ント、木材や樹脂などのチーツブやペレットなどのいわ
ゆるばら物である。

運搬装置に使用するスクリューのロッド及びコイルの構
造は前記容器搬送装置の場合と同様でよく、勿論、粉粒
体の大きさに応じたロシド径、コイル径、スクリューの
フライト径、コイルピッチなどを選定することは言うま
でもない。

また、本発明のスクリューを粉粒体の輸送に使用する場
合、従来既知の鋼製ボイル状ワイヤによる輸送の場合と
同様にチューブ内に挿入・配置して使用される。しかし
てチューブはスクリューのフライト径に応した口径のも
のを選び、その材質は従来既知のものでよく、例えばス
テンレスなどの金属の他、プラス千ツク、ナイロン、ポ
リアセタール、超高分子量ポリエチレンなどの樹脂が示
される。またチューブもスクリューと同様に湾曲路線に
通用するにはフレキノプルであることが好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明のフレキシブルスクリューを実施例に基づ
いて詳細に説明する。

まず、スクリューの使用対象である容器搬送装置の全容
について述べる。装置の一例の概観平面を示す第１図に
おいて、全要約３ｍの２本のレール１．２が曲率半径５
００閣で略直角湾曲状に一定間隔を置いて並列配置され
、レール１．２には一定間隔（例えば２００閣）を置い
て永久磁石３が埋設されている。図面には詳しく示して
いないが、永久磁石３によってフレキシブルスクリュー
４．５がレール１．２に各々吸着・係止され、各スクリ
ュー４．５の一端は軸受６．７によってそれぞれ回転可
能に支持され、他端は別の軸受８によって共に回転可能
に支持されている。軸受８はモータ９に連結され、スク
リュー４．５を相互に反対方向に回転させることができ
る。なお、軸受８はスクリュー４．５に伝達する回転速
度を調整できるよう変速機を有していてもよい。

かかる装置においては、容器（第１図には図示せず）を
スクリュー４．５間に懸架し、スクリュー４．５をそれ
ぞれ矢印方向番ご回転させることで容器を一方向（図で
は軸受８の方向）に移動させる。

この容器搬送装置を第２図及び第３図に基づいてもう少
し詳しく説明する。第２図は第１図の線Ａ−Ａ’につい
ての斜視図で、第３図は線Ａ−Ａ’における断面図であ
る。レール２（レール１は第２図では省略しである）は
、ナイロン製矩形状本体部２１と、本体部２１から突出
する棚部２２とを有し、レール全体としてＬ字状を呈す
る。レール１も同様に本体部１１と棚部１２を有する０
両レール１．２は棚部１２．２２が相互に対向するよう
支持アーム１０（し〜ルｌ側は第２図では省いである）
によって一定間隔を１いて支持されている０本体部１■
、２１内には矩形状永久磁石３が一定間隔を置いて埋設
されると共に、棚部■２．２２上にフレキソプルスクリ
ュー４．５がそれぞれ載せられる。各スクリュー４．５
は、レール１．２から外れないように永久磁石３によっ
て本体部１１．２１の側面に吸着されると共に、本体部
１１．２１及び棚部１２．２２に係止されている。従っ
て、スクリュー４．５のレール１．２への着脱は容易に
行うことができる。

スクリュー４は、湾曲レール１に対応してフレキシブル
であり、可撓性ロッド４１と該ロッド４１上に螺旋状に
一定ピッチで巻付けた樹脂製コイル４２とからなる。ス
クリュー５も、スクリュー４と同様にフレキシブルであ
り、可撓性ロッド５１と樹脂製コイル５２とからなるが
、コイル５２の巻付方向がスクリュー４とは正反対であ
る。スクリュー４．５はレール１．２上でモータ９（第
１図参照）によって矢印の如き相互に反対方向に回転す
ることができる。

かかる装置において、第３図から明らかなように、例え
ばポリエチレンテレフタレートからなる容器１００の首
にある鍔１０１をスクリュー４．５に引っ掛けてスクリ
ュー４．５間に容器１００を懸架すると（懸架に際して
はスクリュー４．５間の一端間隔を若干大きくしておく
ことでスクリュー４．５間に容器を容易に吊るすことが
できる）、スクリュー４．５の回転に伴って容器１００
が矢印イ方向に搬送される。即ち、容器１００はスクリ
ュー４．５のコイル４２．５２により矢印イ方向に押さ
れて次々に並進することになる。

本発明のフレキシブルスクリュー４は、上記実施例では
第４図（ａ）にその断面を示す如く、樹脂製可撓性ロッ
ド４１と該ロッド４１上に一定ピッチで巻付けた樹脂製
コイル４２とからなり、樹脂製コイル４２は樹脂製ロッ
ド４１の全長にわたって接着剤によりロッド４１に接合
されている。スクリューの大きさは、例えば容器１００
の首の径が２６．０閣、鍔１０１の径が４１．２閣、そ
の肉厚が３．３５−の場合、ロッド４１の径（スクリュ
ーの溝径）は９閣、コイル４２の径は３■、スクリュー
のフライト径は１５ｍ、ピンチは３５閣である。

スクリュー４のこれ以外のａｍとしては、例えば同図（
ｂ）に示すように、金属製芯体４１′上を樹脂層４３で
被覆したものを可撓性ロッドとし、当該ロッド上に樹脂
製コイル４２゛を巻付けたスクリュー４′を用いてもよ
い。この場合、樹脂製コイル４２′は樹脂層４３に熱融
着により接合されている。スクリュー５の構造はスクリ
ュー４と同一で、コイルの巻付方向が逆であることは前
述した通りである。いずれの構造のスクリューであって
も、コイルはロッドとの接触部分で接着又は融着されて
いるので、装置稼働中にコイルのずれが生じずにコイル
ピッチが一定で、容器の搬送速度が安定すると共に、モ
ータからの回転トルクが効率良く伝達される。更にコイ
ルが樹脂製であるので、金属製コイルに比べてコイルと
容器の首との接触摩擦による首の摩滅や損傷を効果的に
防止できる。

次に、本発明のフレキシブルスクリューを粉粒体運搬装
置に用いる場合について述べる。運搬装置の全容は従来
既知のものとほぼ同様であり、コイル状ワイヤに代わっ
て本発明のスクリューを用いるだけであるから、粉粒体
の輸送状態を中心に説明する。

第５図ば粉粒体の輸送時の縦断面を示し、金属製又は樹
脂製チューブ８０内にフレキシブルスクリュー７０がチ
ューブの中心軸に沿って挿入・配置されている。スクリ
ュー７０は、第４図（ａ）又は［有］）に示したように
可撓性ロッド７１と樹脂製コイル７２とからなり、従来
と同様にスクリューの一端はモータ（図示せず）に連結
され、他端は軸受などにより回転可能に支持されている
。スクリュー７０とチューブ８０との空隙には粉粒体９
０が存在し、粉粒体９０はチューブ８０のモータ側に設
けである投入口から供給され、軸受側に設けた排出口か
ら排出されるように構成されている。かかる運搬装置に
おいて、モータによりスクリュー７０が矢印方向に回転
すると、粉粒体９０はコイル７２によって押され、矢印
凸方向に順々に運搬される。

なお第５図の搬送路線は直線であるが、勿論湾曲路線或
いは上り路線でもチューブ８０の排出口から排出される
粉粒体９０の吐出量は安定している。また粉粒体９０の
揚力が大きい故に、特に上り路線に適用しても運搬量が
一定している。

〔発明の効果〕

本発明のフレキシブルスクリューは、以上説明したよう
に少なくとも表層が樹脂からなる可撓性ロッド上に螺旋
状に巻付けた樹脂製コイルがロッドの全長にわたってロ
ッドに接着又は融着されているから、既記の如き新規な
容器搬送装置に使用することで、装置稼働中に巻付コイ
ルがずれてコイルピッチが変化するようなことがなく、
容器の搬送速度が安定すると共に、スクリューの一端か
らの回転トルクを他端に効率良く伝達できる。

更に、スクリューのコイルが樹脂製であるから、スクリ
ューの回転によって搬送される容器の首のＦＩＩＷｔや
損傷を金属製コイルよりも一層軽減できる。

粉粒体運搬装置においては、装置稼働中にコイルピッチ
が変化せず、また回転トルクの伝達性が良好であるから
、粉粒体の吐出量が安定する。しかも、粉粒体の揚力が
大きいから、特に上り搬送路線でも粉粒体の運搬量が一
定である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフレキシブルスクリューを使用する容
器搬送装置の概観平面図、第２図は第１図のｔ！ＡＡ−
Ａ’についての一部省略斜視図、第３図は第１図の線Ａ
−Ａ’における一部省略断面図、第４図（ａ）、ら）は
本発明のスクリューの断面を示し、（ａ）はその−例の
断面図、（ｂ）は別個の断面図、第５図は本発明のフレ
キシブルスクリューを使用した粉粒体運搬装置の一部省
略縦断面図である。 １．２　　　　　　　：レール ３　　　　　　　　：永久磁石（咬着手段）４．５．７
０　　　　：フレキシブルスクリュー１１．２１　　　
　：本体部 １２．２２　　　　：棚部 ４１、５１、７１ ４２、５２、７２ ；可撓性ロッド ：樹脂製コイル ：樹脂層（ロッドの表層） ：チューフ ：粉粒体 ；容器 ：容器の鍔 第３図 第１図 （ｃｍ） （ｂ） 第４図 第５図 手続補正書帽発） 平成３年４月２６日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも表層が樹脂からなる可撓性ロッドとロ
   ッド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コイルとからなり、コ
   イルをロッドの全長にわたってロッドに接着又は融着し
   たことを特徴とするフレキシブルスクリュー。
2. （２）フレキシブルスクリューを一定間隔を置いて並列
   配置し、スクリュー間に容器を懸架し、スクリューを回
   転させることにより容器を搬送するようにした容器搬送
   装置に使用するフレキシブルスクリューであって、当該
   フレキシブルスクリューは少なくとも表層が樹脂からな
   る可撓性ロッドとロッド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コ
   イルとからなり、コイルをロッドの全長にわたってロッ
   ドに接着又は融着したことを特徴とするフレキシブルス
   クリュー。
3. （３）吸着手段を有するレールを一定間隔を置いて並列
   配置し、レール上にフレキシブルスクリューを載せ且つ
   スクリューがレールから外れないように吸着手段によっ
   てスクリューをレールに係止させ、スクリュー間に容器
   を懸架し、スクリューを回転させることにより容器を搬
   送するようにした容器搬送装置に使用するフレキシブル
   スクリューであって、当該フレキシブルスクリューは少
   なくとも表層が樹脂からなる可撓性ロッドとロッド上に
   螺旋状に巻付けた樹脂製コイルとからなり、コイルをロ
   ッドの全長にわたってロッドに接着又は融着したことを
   特徴とするフレキシブルスクリュー。
4. （４）チューブ内に挿入し回転させてチューブ内の粉粒
   体を運搬するようにした粉粒体運搬装置に使用するフレ
   キシブルスクリューであって、当該フレキシブルスクリ
   ューは少なくとも表層が樹脂からなる可撓性ロッドとロ
   ッド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コイルとからなり、コ
   イルをロッドの全長にわたってロッドに接着又は融着し
   たことを特徴とするフレキシブルスクリュー。