JPH0825610B2 - 垂直式輸送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は垂直式輸送装置に関するものである。

従来の技術 一般に、筒状ケーシング内にスクリユウ羽根が回転自
在に配置された垂直式スクリユウコンベヤにおいて、穀
物、粒状の石炭などの粉粒体を下から上に搬送するとい
うことは、スクリユウ羽根の回転により粉粒体に遠心力
を与え、筒状ケーシングの内壁面に粉粒体を押し付け、
この粉粒体をスクリユウ羽根上で滑らせることにより、
スクリユウ羽根のリード角分だけ移動（上昇）させるこ
とである。つまり、粉粒体と筒状ケーシングの内壁面と
の間の摩擦力を増大させて滑りを少なくするとともに、
スクリユウ羽根との間での滑りを大きくすることによ
り、粉粒体を上向きに押し上げて行くものである。しか
し、筒状ケーシングは垂直であり、スクリユウ羽根は傾
斜（羽根のスクリユウ軸との付け根は特に急傾斜）を持
つものであるため、粉粒体は垂直方向には動かず、必ら
ずスクリユウ羽根の回転方向に筒状ケーシング内壁面を
滑りながら螺旋状に上昇することになる。

ところで、従来、建屋などに設けられる垂直式スクリ
ユウコンベヤにおいては、その筒状ケーシングは固定さ
れていた。また、港湾荷役設備として使用される垂直式
スクリユウコンベヤにおいては、船倉内の粉粒体の切り
崩しを行うとともに周囲の粉粒体を掻き寄せる機能を持
たせるために筒状ケーシング自体も回転させるようにし
ており、この場合筒状ケーシングはスクリユウ羽根に対
して逆方向に回転されていた。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記従来の構成によると、筒状ケーシング
が静止またはスクリユウ羽根に対して逆方向に回転して
いる場合、スクリユウ羽根によつて粉粒体に与えられる
回転力が減少させられて、筒状ケーシングまたはスクリ
ユウ羽根の回転速度に比べて粉粒体の回転速度が低くな
る。すなわち、粉粒体自身の遠心力が小さくなり、筒状
ケーシング内壁面への押し付け力が小さくなる。この場
合、先に述べたように必要な摩擦力が筒状ケーシング内
壁面から得られなくなり、粉粒体は上昇できないことに
なる。例えば、スクリユウ羽根および筒状ケーシングか
ら同等の力が粉粒体に与えられるとしたら、すなわちス
クリユウ羽根が右に100回転、筒状ケーシングが左に100
回転している場合、粉粒体の回転数は０に近くなり遠心
力は殆ど発生しなくなり、上方向に搬送できなくなる。
したがつて、壁面摩擦力を大きくするためには、粉粒体
に作用する遠心力を大きくする必要がある。すなわち、
スクリユウ羽根の回転数を高くする必要が生じるが、粉
粒体との滑りも大きくなつて、駆動動力も大きくなると
いう問題があつた。

そこで、本発明は上記課題を解消し得る垂直式輸送装
置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の垂直式輸送装置
は、筒状ケーシングが上下方向の軸心回りで回転自在に
支持されるとともにこの筒状ケーシング内に搬送用のス
クリュウ羽根が回転自在に配置され、しかも上記筒状ケ
ーシングとスクリュウ羽根とを同一方向にかつ互いを異
なる回転数でもって回転させるようにした垂直式スクリ
ュウコンベヤを、上下に複数個配設するとともに、この
垂直式スクリュウコンベヤ同士間の任意の箇所に筒状ケ
ーシングだけで構成された輸送用接続管を配設したもの
である。

作用 上記の構成によると、筒状ケーシングとスクリュウ羽
根とを同一方向にかつ互いを異なる回転数でもって回転
させるようにしたので、筒状ケーシング内に取り込まれ
た搬送物例えば粉粒体は、両者の回転により大きな遠心
力が与えられて筒状ケーシングの内壁面に押し付けられ
るとともに、両者の回転数差により、スクリュウ羽根の
上面を移動して搬送が行われる。したがって、小さい駆
動力でもって所定量の搬送を行うことができ、また低い
回転数で搬送を行うことができる。

そして、この垂直式スクリュウコンベヤ同士を、筒状
ケーシングだけで構成された輸送用接続管により接続し
たので、例えば土砂などを長距離に亘ってスラリー輸送
する場合には、垂直式スクリュウコンベヤがブースター
の役目を果たすことになる。

実施例 以下、本発明の第１の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図〜第３図において、１は支持体（建屋、クレー
ンなど）２に固定された固定筒状ケーシングで、その下
方部には旋回軸受３を介してその軸心回りで回転自在な
可動筒状ケーシング４が吊持されている。この可動筒状
ケーシング４は、上部筒状ケーシング５と、下端部周囲
に複数枚（例えば４枚）の掻寄せ板７が、鉛直方向で取
り付けられた下部筒状ケーシング６とから構成されてい
る。これら各掻寄せ板７は渦巻き状に曲げられるととも
に外端に行くにしたがつてその高さが低くされ、また各
掻寄せ板７の外周縁は環状棒８により互いに連結され
て、掻寄せ板７の強度の向上が図られている。上記可動
筒状ケーシング４は固定筒状ケーシング１の側部に取り
付けられた第１回転駆動装置（例えばモータ）９によ
り、歯車10,11およびチエーン12を介して回転されるよ
うにしている。また、上記各筒状ケーシング1,4内に
は、粉粒体搬送用のスクリユウ羽根13が軸受部材14を介
して回転自在に支持されるとともに、その上端部が支持
体２側に取り付けられた第２回転駆動装置（例えば、モ
ータ）15にカツプリング（または歯車など）16を介して
連動連結されている。なお、上記スクリユウ羽根13は各
筒状ケーシング1,5,6に応じて分割されているが、互い
にピンなどにより連結されるとともに下部筒状ケーシン
グ６内のスクリユウ羽根13aは、粉粒体の取り込みを容
易にするために、２条にされている。また、固定筒状ケ
ーシング１の上部には排出用シユート17が設けられてい
る。

次に動作について説明する。

まず、第１および第２回転駆動装置9,15により、可動
筒状ケーシング４およびスクリユウ羽根13を同一方向に
回転させるとともに、粉粒体を搬送するために互いの回
転数が異なるようにされる。例えば、第４図に示すよう
に、スクリユウ羽根13が右巻きの場合には、第１表に示
すような回転数が選択され、また第５図に示すように、
スクリユウ羽根13が左巻きの場合には、第２表に示すよ
うな回転数が選択される。

上記のように可動筒状ケーシング４とスクリユウ羽根
13とを同一方向にかつ上記各表に示したような回転数で
もつて回転させることにより、掻寄せ板７を介して可動
筒状ケーシング４内に取り込まれた粉粒体は、両者の回
転による遠心力を受けて可動筒状ケーシング４内壁面に
押し付けられるとともに、互いの回転数差によりスクリ
ユウ羽根13の上面を上方向に移動していき、そして固定
筒状ケーシング１の排出用シユート17から排出される。
したがって、粉粒体に所定の遠心力を与えるのに、筒状
ケーシングとスクリユウ羽根とを逆方向に回転させる場
合に比べて、低い回転数で搬送することができる。

ここで、スクリユウ羽根と筒状ケーシングとの回転方
向を同一方向、逆方向および筒状ケーシングを停止させ
た場合の粉粒体の各搬送動力をそれぞれ示すと、第６図
のようになる。

なお、計測は下記の条件下で行つた。

スクリユウ羽根外径 :0.155m （筒状ケーシング内径） 揚程 :3m 搬送量 :10Ton/H 比重量 :2000Kg/m³ 第６図から、スクリユウ羽根と筒状ケーシングとの回
転方向が同一である場合に、スクリユウ羽根の回転数が
低いところで、所定の搬送量を得るための所要動力が最
小になることが分る。

次に、第２の実施例を第７図に基づき説明する。

第１の実施例においては、固定および可動筒状ケーシ
ング内全長に亘つてスクリユウ羽根を配置して例えば粉
粒体を搬送するものについて説明したが、この第２の実
施例のものは、スクリユウ羽根が配置された筒状ケーシ
ングをブースター用として使用した垂直式輸送装置であ
る。

ところで、この第２の実施例のものと上述した第１の
実施例のものと異なる箇所は、第７図に示すように、最
上部に設けられるとともに内部にスクリユウ羽根13が配
置された固定筒状ケーシング１と、最下部に設けられる
とともに内部にスクリユウ羽根13が配置された可動筒状
ケーシング４との間に、やはり内部にスクリユウ羽根13
が配置された可動筒状ケーシング４および単に筒状ケー
シングだけで構成された輸送用接続管21とを交互に複数
個上下方向で直列に配設したことにある。

また、他の構成については、第１の実施例とほぼ同様
の構成であるため、その説明を省略する。

なお、この第２の実施例においては、スクリユウコン
ベヤを輸送経路途中に介装するため、可動筒状ケーシン
グ４を回転させる第２回転駆動装置15とほぼ同一位置付
近に環状部材22を介してスクリユウ羽根13を回転させる
第３回転駆動装置（例えばモータ）23が配置されてい
る。本実施例では、第２および第３回転駆動装置15,23
と可動筒状ケーシング４およびスクリユウ羽根13とは、
それぞれ一対の歯車24,25により連動連結されている。
また、最下部の可動筒状ケーシング４の下端には、土砂
掻寄せ用の掻寄せ板（掻寄せ羽根ともいう）26が取り付
けられている。

したがつて、上記構成において、粘性流体などのスラ
リー状物質を輸送する場合、まずスラリー状物質は最下
部に配置された可動筒状ケーシング４内に取り込まれ、
回転するスクリユウ羽根13によつて上方に送られる。そ
して、上方に送られたスラリー状物質は、輸送用接続管
21および可動筒状ケーシング４を介してさらに上方に送
られるが、途中に介装された各可動筒状ケーシング４内
に配置されたスクリユウ羽根13によつて輸送エネルギー
が与えられ、最上部の固定筒状ケーシング１までスラリ
ー輸送される。すなわち、途中に介装された可動筒状ケ
ーシング４およびスクリユウ羽根13はブースターの役目
を果たしていることになる。

勿論、可動筒状ケーシング４は、第１の実施例で説明
したように、その内部に配置されたスクリユウ羽根13と
異なる回転数でもつて同一方向に回転されている。

このように、スラリー輸送経路の途中に、スクリユウ
羽根13を有する可動筒状ケーシング４と輸送用接続管21
とを交互に配置したので、例えば全輸送距離に亘つてス
クリユウ羽根13を有する可動筒状ケーシング４を配置す
る場合に比べて、輸送物質との間で生じる摩擦力（スク
リユウ羽根との接触による）を非常に軽減できる。

したがつて、例えば大深度のトンネルを掘削する場合
の掘削土砂を地上にスラリー輸送するのに適している。

なお、この場合、固定筒状ケーシング１、輸送用接続
管21などの非回転部材は、立坑27側に支持されることに
なる。

また、このように掘削土砂をスラリー輸送する場合に
は、その途中に水平輸送管路部があつても支障はない。

ところで、上記各実施例においては、可動筒状ケーシ
ングとスクリユウ羽根とをそれぞれ別個の回転駆動装置
により回転させるようにしたが、例えば変速機などを使
用して両者を同一の回転駆動装置により回転させるよう
にしてもよい。

発明の効果 以上のように本発明の垂直式輸送装置の構成によれ
ば、筒状ケーシングとスクリュウ羽根とを同一方向にか
つ互いを異なる回転数でもって回転させるようにしたの
で、従来のように互いを逆方向に回転させるもの、また
は筒状ケーシングを固定したものに比べて、少ない駆動
動力でもって所定量の搬送を行うことができる。さら
に、垂直式スクリュウコンベヤ同士を、筒状ケーシング
だけで構成された輸送用接続管により接続したので、こ
の垂直式スクリュウコンベヤにブースターの役目を持た
すことができ、例えば土砂などを長距離に亘ってスラリ
ー輸送する場合には、非常に効率良く輸送することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の第１の実施例を示すもので、
第１図は全体断面図、第２図は正面図、第３図は第１図
のI-I断面図、第４図および第５図は要部断面図、第６
図はスクリユウ羽根の回転数と所要動力との関係を示す
グラフ、第７図は第２の実施例を示す全体断面図であ
る。 ４……可動筒状ケーシング、７……掻寄せ板、８……環
状棒、９……第１回転駆動装置、13……スクリユウ羽
根、15……第２回転駆動装置、21……輸送用接続管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状ケーシングが上下方向の軸心回りで回
   転自在に支持されるとともにこの筒状ケーシング内に搬
   送用のスクリュウ羽根が回転自在に配置され、しかも上
   記筒状ケーシングとスクリュウ羽根とを同一方向にかつ
   互いを異なる回転数でもって回転させるようにした垂直
   式スクリュウコンベヤを、上下に複数個配設するととも
   に、この垂直式スクリュウコンベヤ同士間の任意の箇所
   に筒状ケーシングだけで構成された輸送用接続管を配設
   したことを特徴とする垂直式輸送装置。