【発明の詳細な説明】
スクリューコンベヤー
技術分野
本発明は、請求項1の序文にある形式のスクリューコンベヤー、すなわちウォ
ームコンベヤーに関する。
背景
請求項1の序文にある形式のスクリューコンベヤーは、土、粘土、砂、グリッ
ト、スラッジ、肥料、コンポスト、樹皮、チップ、のこくず、複合材、金属粉、
フライアッシュ、塵、灰、鉱滓、石炭、コーク、ピッチ、道路材、セメント、ガ
ラス、コンクリート、塩などの固形物の搬送用である。以上は搬送できる固形物
を網羅したリストではない。
問題のスクリューコンベヤーの使用例は、出願人の国際特許出願第PCT/D
K91/00389号明細書に記載のように、同様のスクリューコンベヤーが、
土、砂、石、掘削材などの汚染材を連続して浄化する工場に組み込まれている。
この工場では、スクリューコンベヤーが、回転する管の1/3の底で、一方向
に材料を搬送し、浄化剤は、管の反対方向に送られる。
ある構成では、スクリューコンベヤーは、回転軸もコアもなく、固形物はコン
ベヤーの螺旋部の回転方向に搬送され、浄化剤は、コンベヤーの螺旋部の径方向
内側の輪郭内の孔を介して、送り戻される。
米国特許第4,091,693号明細書によれば、コンベヤーの螺旋部が、螺
旋状のプロペラと一緒に回る2つの要素(複合螺旋)を備えている。この要素の
径方向外側の輪郭に耐摩耗体がある。
複合コンベヤーの螺旋部は、コアがなく、回転軸に固着されているドリルの先
金から材料を取り除くのに用いられている。コンベヤーの螺旋部は、回転軸に固
着されておらず、ドリルの先金に付いており、それはコンベヤーの螺旋部と回転
軸との間に間隔があることを意味する。
日本国特許出願昭和63年第117813号明細書には、コアも回転軸もない
スクリューコンベヤーを示されている。駆動モーターは、コンベヤーの螺旋部の
プロペラの端に接続されており、これによりコンベヤーの螺旋部を回転させる。
ある公知のスクリューコンベヤーの螺旋部のプロペラの径方向外側の輪郭に耐
摩耗体を備えており、径方向外側の輪郭が侵食されるのを防いでいる。
例えば、米国特許第4,091,693号明細書に記載された耐摩耗体は、コ
ンベヤーの螺旋部のプロペラの径方向外側の輪郭に付いている。
同様に、デンマーク国特許第148,736号明細書によれば、コンベヤーの
螺旋部は、螺旋状のプロペラ(それがダブルプロペラであるので複合プロペラ)
の径方向外側の面に沿った固い破損しない金属板の列によって侵食を防いでいる
。侵食は、搬送される固形物の高侵食性により、保護されていないコンベヤーの
螺旋部に生じる。
本発明の簡単な説明
本発明の目的は、耐摩耗体が下記に役立つ、序文に記載された形式のスクリュ
ーコンベヤーを作ることである。
搬送される固形物のきめの細かい部分が、密閉管3か半円形のトラフ6と、コ
ンベヤーの螺旋部との間でケーキ状になるのを防ぐ。特に、圧縮性の材料は、搬
送中に固まる傾向がある。
摩擦抵抗を減じ、それにより電力消費量を節約する。
耐摩耗部として機能し、それによりコンベヤーの螺旋部の摩耗と損傷を最小に
する。
コンベヤーの螺旋部の混合力を強くして、材料を均一にし、排水(例えばドレ
ーンリングで)と、螺旋部の洗浄の場所を設ける。
この目的は、本発明の請求項1の特徴部に記載の構成によるスクリューコンベ
ヤーで達成できる。
コンベヤーの螺旋部は、底に来る耐摩耗体のいくつかによって、常に支持され
、よりかかり、同時に、コンベヤーの螺旋部はまた、半円形のトラフ6か密閉管
3の側面にある他の耐摩耗体によって、常に径方向に支持され、案内されている
。
耐摩耗体が、間隔を置いて設けられているので、密閉管3か半円形のトラフ6
を押圧する固有の圧力は(例えば、デンマーク特許第148,736号明細書に
よるもの)螺旋状のプロペラの輪郭に沿う破損しない列による従来の耐摩耗体の
圧力より大きい。
従って、本発明によるスクリューコンベヤーの耐摩耗体は、固形物をより容易
に押し分けて進むことができる。
耐摩耗体は、コンベヤーの螺旋部の軸方向に最大範囲で、連続しているので、
耐摩耗体は、半円形のトラフか密閉管の表面付近の固形物を、回転中に、固形物
が螺旋状のプロペラにより打たれる角度におおむね直角で打つ。
これにより、混合力は増すので、半円形のトラフか密閉管の表面にあるきめの
細かい材料と、きめの粗い材料とを混合することができる。これにより搬送中、
材料を均一に保て、かつ摩擦抵抗力を減らすことができる。
また、耐摩耗体と耐摩耗体間に排水の余地ができる。
本発明はまた、請求項6の序文に記載された形式のスクリューコンベヤーに関
する。これはコンベヤーの螺旋部が、通常の方法でベアリングで支持されている
回転軸によって支持されている形式のコンベヤーである。
これは、前記デンマーク特許第148,736号明細書によるコンベヤーの螺
旋部に相当する。
このようなスクリューコンベヤーでは、コンベヤーの螺旋部は、耐摩耗体を押
圧しない。
しかし、耐摩耗体と、密閉管または半円形のトラフの底部との間の間隔をでき
るだけ小さくすれば、生ずるいかなるケーキも、薄くて壊れやすくなり、固形物
の搬送を確実に続けることができる。
もし請求項6の序文に記載のスクリューコンベヤーが請求項6の特徴に記載さ
れた構成であるなら、たとえ耐摩耗体が直接コンベヤーの螺旋部の重量から圧力
を加えられなくても、請求項1に関する効果の大半は得られる。
図面の簡単な説明
次に、本発明の実施例を添付図面に基づき、詳述する。
図1は、コンベヤーの螺旋部が支持軸に固着されている、本発明によるスクリ
ューコンベヤーの構成を示す側面図である。
図2は、図1の切断線2−2における断面図である。
図3は、図1、図2に示す密閉管の代わりに、半円形のトラフ内でコンベヤー
の螺旋部が回転する構成の、図2に対応する断面図である。
図4は、本発明によるスクリューコンベヤーの他の螺旋部の構成の側面図であ
る。
図5は、図4に示すコンベヤーの螺旋部の構成の断面図である。
図6は、コンベヤーの螺旋部のプロペラに取りつけることができる耐摩耗体の
実施例の斜視図である。
図7は、スクリューコンベヤーの作動方向から見た図6と同じものの正面図で
ある。
図8は、コンベヤーの螺旋部のプロペラに取りつけることができる他の耐摩耗
体の図6同様の斜視図である。
図9は、スクリューコンベヤーの作動方向から見た図8と同じものの正面図で
ある。
図10は、スクリューコンベヤーの作動方向と直角の方から見た図8と同じも
のの平面図である。
好ましい実施例の説明
図1、図2に示すように、コンベヤーの螺旋部1を備えるスクリューコンベヤ
ーは、一重のねじ曲がった羽根、すなわち螺旋状のプロペラを有している。
コンベヤーの螺旋部1は、螺旋状のプロペラの径方向内側の輪郭7で、回転軸2
に溶接で固着されており、回転軸2とコンベヤーの螺旋部1は、矢印Pの方へ回
転する。
回転軸2は、固定された密閉管3内に設けられており、その一端に、固形物を
入れるための上方を向く入口4と、入口4から出口5へコンベヤーの螺旋部1で
搬送された固形物を空にするための下方を向く出口5がある。
回転軸2用ベアリングと回転駆動手段は通常のものであるので、図示も詳述も
しない。
図3に示すように、回転軸2とコンベヤーの螺旋部1は、密閉管3内の代わり
に、半円形のトラフ6内に設けてもよい。
図6、図8に示すように、長さl、高さh、幅bの杆形の耐摩耗体10が、コ
ンベヤーの螺旋部1の螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭8に円周方向に一定
間隔で、連続して設けられている。
耐摩耗体10の長さlは、コンベヤーの螺旋部1の軸方向を向いており、互い
に等しい角度Qに設けられている。図2に示すように、6つの連続する耐摩耗体
10a,10b,10c,10d,10e,10fの互いに等しい角度Qは、7
8度である。
連続する耐摩耗体10間の適当な角度Qは、60°〜90°である(詳しくは
下記参照)。
各耐摩耗体10の長さlは、耐摩耗体10が互いに長手方向に確実にオーバー
ラップするように十分長くすべきである。すなわち、密閉管3か半円形のトラフ
6内でコンベヤーの螺旋部1が回転中、耐摩耗体10の通過しない所がないよう
にする。
コンベヤーの螺旋部1のピッチをt、2つの連続する耐摩耗体10間の上記角
度をQとした場合、次式により、耐摩耗体10を互いに長手方向に確実にオーバ
ーラップするようにしなければいけない。
図1〜図3に示すように、コンベヤーの螺旋部1は、回転軸2を有しており、
コンベヤーの螺旋部1が耐摩耗体10を直接押圧せず、その重量の大半は、回転
軸2のベアリングに支持されている。
しかし耐摩耗体10と、密閉管3または半円形のトラフ6の底部との間の間隔
をできるだけ小さくすれば、密閉管3または半円形のトラフ6に、固形物によっ
て形成されるきめの細かい材料のケーキが、薄くて壊れやすくなり、固形物の搬
送を確実に続けることができる。
図4、図5は、本発明による異なる構造のコンベヤーの螺旋部11を示す。
詳しく言うと、コンベヤーの螺旋部11の一部は、点線で示す半円形のトラフ
6と接合している。このコンベヤーの螺旋部11は、回転軸2に取りつけられて
おらず、コアのないことが特徴である。
他の方法では、耐摩耗体10は、図1〜図3に示すのと同じ構成であるが、半
円形のトラフ6の代わりに、コアまたは回転軸2のないコンベヤーの螺旋部11
は、図1、図2に示す密閉管3内で回転する。
矢印Pの方へ回転することにより、コンベヤーの螺旋部11は、固形物を入口
から出口へ(図示しないが、図1の符号4,5と同じ)搬送できる。
しかし、図4のコンベヤーの螺旋部11は、支持軸を有していないので、底に
来る耐摩耗体10のいくつかによって、いつでも支持され、よりかかっている。
コンベヤーの螺旋部11はまた、半円形のトラフ6か密閉管3の側面にある他
の耐摩耗体10によって、いつでも径方向にある程度支持されている。
従って、図4、図5に示す構成とするには、連続する耐摩耗体10間の角度Q
と、その長さを決める時、多数の係数を考慮することが重要である。
多数の耐摩耗体10があるなら、すなわち角度Qが小さければ、コンベヤーの
螺旋部11の回転は、より滑らかになり、揺れが少なくなる。単位面積当りの表
面圧力は、少なくなり、各耐摩耗体10の摩耗や損傷が少なくなる。
しかし、コンベヤーの螺旋部11に耐摩耗体10を付け過ぎると、材料は流れ
にくくなり、進行の障害となる。単位面積当りの表面圧力は、また低過ぎて、耐
摩耗体10の耕す力はなくなり、耐摩耗体10は、固形物の上を滑ってしまい、
密閉管3または半円形のトラフ6と、コンベヤーの螺旋部11との間に塊が生じ
る恐れがある。
換言すれば、耕す力や、こすり取る力を有する耐摩耗体10の表面圧力は、材
料を問題なく搬送するために、2つの重要な係数がある。
図6〜図10は、各耐摩耗体10の構成とアタッチメントの実施例であり、図
1〜図3及び図4,図5の構成の関連図と説明に準ずる。
第1に、各耐摩耗体10は、勿論コンベヤーの螺旋部1、11の螺旋状のプロ
ペラに直接溶接することができる。
しかし、ねじ13とナット14からなるボルトで、耐摩耗体10を保持具12
に取りつければ、摩耗や損傷をしても取替が容易になる。保持具12は、図6〜
図10に示すように、径方向外側の輪郭8を越えないように、コンベヤーの螺旋
部1、11の螺旋状のプロペラの側部に溶接される。
保持具12は、取りつける時、各耐摩耗体10の長手方向の窪みに嵌る、端部
15を有しており、耐摩耗体10の向きをより効果的に保持することができる。
図6、図7は、耐摩耗体10が、コンベヤーの螺旋部1、11の螺旋状のプロ
ペラの片側のみにある構成を示し、図8、図9、図10は、変形例で、耐摩耗体
10がコンベヤーの螺旋部1、11の螺旋状のプロペラの両側にある。
図8〜図10の構成では、耐摩耗体10は、中央に傾斜部16を備えている。
それは、固形物中の石が、螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭8と、密閉管
3か半円形のトラフ6との間に詰まるのを防ぐ石排除具として機能する。
図示したスクリューコンベヤーは、1つしか螺旋状のプロペラがないが、本発
明は、容易にいくつかの螺旋状のプロペラを有するスクリューコンベヤー、例え
ばダブルスクリューコンベヤーとして用いることができる。
その場合、請求項2と7の相違は論外として、原則は、耐摩耗体10は、スク
リューコンベヤーの長手方向にオーバーラップすべきであるということである。
耐摩耗体10は、高さh、及び長さlの10%から25%の間にある幅bの、
方形の断面を有していることを付記しておく。
【手続補正書】特許法第184条の7第1項
【提出日】1994年11月11日
【補正内容】
請求の範囲
1.密閉管(3)または半円形のトラフ(6)内で固形物用搬送器として機能
し、かつ螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭(8)を越える有効面に耐摩耗体
(10)を有し、コンベヤーの螺旋部(11)はコアも支持軸もない、少なくと
も1つの螺旋状のプロペラを有するコンベヤーの螺旋部(11)を備えている固
形物搬送用スクリューコンベヤーにおいて、
径方向外側の輪郭(8)に動かないように固着されている耐摩耗体(10)が
、径方向外側の輪郭(8)の円周方向に一定間隔で設けられ、コンベヤーの螺旋
部(11)は、底に来る耐摩耗体(10)のいくつかに常に支持され、よりかか
り、同時に、コンベヤーの螺旋部(11)はまた、半円形のトラフ(6)か密閉
管(3)の側面にある他の耐摩耗体(10)によって常に径方向に支持され、か
つ案内されており、さらに耐摩耗体(10)が、コンベヤーの螺旋部(11)の
軸方向に最大の長さ(l)を有し、連続的であることを特徴とするスクリューコ
ンベヤー。
2.耐摩耗体(10)が、tをスクリューコンベヤーのピッチ、Qを2つの連
続する耐摩耗体(10)間の角度とする、次式により定まる、等しい角度(Q)
、及びコンベヤーの螺旋部(11)の軸方向の長さ(l)で設けられていること
を特徴とする一重の螺旋状のプロペラを有する請求項1記載のスクリューコンベ
ヤー。
3.連続する耐摩耗体(10)が、高さh、及び長さlの10%と25%との
間である幅bの方形の断面を有していることを特徴とする請求項2記載のスクリ
ューコンベヤー。
4.耐摩耗体(10)が、コンベヤーの螺旋部の螺旋状のプロペラに取りつけ
られた保持具(12)に、ねじ(13)とナッツ(14)からなるボルトで着脱
自在に取りつけられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のス
クリューコンベヤー。
5.耐摩耗体(10)間の角度(Q)は、60°と90°との間にあることを
特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のスクリューコンベヤー。
6.密閉管(3)または半円形のトラフ(6)内で固形物用搬送器として機能
し、かつ螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭(8)を越える有効面に耐摩耗体
(10)を有し、コンベヤーの螺旋部(1)は、螺旋状輪郭の1つ以上の点また
は全体に沿って、螺旋状のプロペラの径方向内側の輪郭(7)で回転軸(2)に
取りつけられており、少なくとも1つの螺旋状のプロペラを有するコンベヤーの
螺旋部(1)を備えている固形物搬送用スクリューコンベヤーにおいて、
径方向外側の輪郭(8)に動かないように固着されている耐摩耗体(10)が
、径方向外側の輪郭(8)の円周方向に一定間隔で設けられ、かつ耐摩耗体(1
0)が、コンベヤーの螺旋部(1)の軸方向に最大の長さ(l)を有し、連続的
であることを特徴とするスクリューコンベヤー。
7.耐摩耗体(10)が、tをスクリューコンベヤーのピッチ、Qを2つの連
続する耐摩耗体(10)間の角度とする、次式により定まる、相互間の等しい角
度(Q)、及びコンベヤーのらせん部(1)の軸方向の長さ(l)で設けられて
いることを特徴とする一重の螺旋状のプロペラを有する請求項6記載のスクリュ
ーコンベヤー。
8.連続する耐摩耗体(10)が、高さh、及び長さlの10%と25%との
間である幅bの方形の断面を有していることを特徴とする請求項7記載のスクリ
ューコンベヤー。
9.耐摩耗体(10)が、コンベヤーの螺旋部の螺旋状のプロペラに取りつけ
られた保持具(12)に、ねじ(13)とナッツ(14)からなるボルトで着脱
自在に取りつけられていることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載のス
クリューコンベヤー。
10.耐摩耗体(10)間の角度(Q)は、60°と90°との間にあること
を特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載のスクリューコンベヤー。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1995年5月10日
【補正内容】
米国特許第4,733,607号の明細書は、食品などのミキサーについて述
べている。それは2つの垂直な槽を有し、その中でリボン(撹拌器)のこね器が
回転するようになっている。
混合される材料は孔を介して槽内に導入される。加熱しながら混合する場合は
、蒸気が加えられる。この公知の装置では、混合以外に、一端から他端へ搬送す
る手段がない。
槽壁に粘着させないで混合するために、ミキサーは、リボンに旋回しうるよう
に取りつけられたスクレーパーを備えており、それは作動中に混合槽の壁と接触
するようになっている。
リボンは支持されてなく、スクレーパー本体のどの部分も押圧してない。また
本発明の出願による耐摩耗体の場合同様、リボンは、スクレーパー本体の側面方
向にも作用しない。
請求の範囲
1.密閉管(3)または半円形のトラフ(6)内で固形物用搬送器として機能
し、かつ螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭(8)を越える有効面に耐摩耗体
(10)を有し、コンベヤーの螺旋部(11)は、コアも支持軸もない、少なく
とも1つの螺旋状のプロペラを有するコンベヤーの螺旋部(11)を備えている
固形物搬送用スクリューコンベヤーにおいて、
径方向外側の輪郭(8)に動かないように固着されている耐摩耗体(10)が
、径方向外側の輪郭(8)の円周方向に一定間隔で設けられ、コンベヤーの螺旋
部(11)は、底に来る耐摩耗体(10)のいくつかに常に支持され、よりかか
り、同時に、コンベヤーの螺旋部(11)はまた、半円形のトラフ(6)か密閉
管(3)の側面にある他の耐摩耗体(10)によって、常に径方向に支持され案
内されており、かつ耐摩耗体(10)が、コンベヤーの螺旋部(11)の軸方向
に最大の長さ(l)を有し、連続的であることを特徴とするスクリューコンベヤ
ー。
2.耐摩耗体(10)が、tをスクリューコンベヤーのピッチ、Qを2つの連
続する耐摩耗体(10)間の角度とする、次式により定まる、等しい角度(Q)
、及びコンベヤーの螺旋部(11)の軸方向の長さ(l)で設けられていること
を特徴とする一重の螺旋状のプロペラを有する請求項1記載のスクリューコンベ
ヤー。
3.長手方向の耐摩耗体(10)は、螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭(
8)から耐摩耗体(10)の外縁までの間隔である高さh、及び長さlの10%
と25%との間である幅bの方形の断面を有していることを特徴とする請求項2
記載のスクリューコンベヤー。
4.耐摩耗体(10)が、コンベヤーの螺旋部の螺旋状のプロペラに取りつけ
られた保持具(12)に、ねじ(13)とナッツ(14)からなるボルトで着脱
自在に取りつけられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のス
クリューコンベヤー。
5.耐摩耗体(10)間の角度(Q)は、60°と90°との間にあることを
特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のスクリューコンベヤー。
6.密閉管(3)または半円形のトラフ(6)内で固形物用搬送器として機能
し、かつ螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭(8)を越える有効面に耐摩耗体
(10)を有し、コンベヤーの螺旋部(1)は、螺旋状輪郭の1つ以上の点また
は全体に沿って螺旋状のプロペラの径方向内側の輪郭(7)で回転軸(2)に取
りつけられており、少なくとも1つの螺旋状のプロペラを有するコンベヤーの螺
旋部(1)を備えている固形物搬送用スクリューコンベヤーにおいて、
径方向外側の輪郭(8)に動かないように固着されている耐摩耗体(10)が
、径方向外側の輪郭(8)の円周方向に一定間隔で設けられ、かつ耐摩耗体(1
0)が、コンベヤーの螺旋部(1)の軸方向に最大の長さ(l)を有し、連続的
であることを特徴とするスクリューコンベヤー。
7.耐摩耗体(10)が、tをスクリューコンベヤーのピッチ、Qを2つの連
続する耐摩耗体(10)間の角度とする、次式により定まる、相互間の等しい角
度(Q)、及びコンベヤーの螺旋部(1)の軸方向の長さ(l)で設けられてい
ることを特徴とする一重のらせん状のプロペラを有する請求項6記載のスクリュ
ーコンベヤー。
8.長手方向の耐摩耗体(10)は、螺旋状のプロペラの径方向外側の輪郭(
8)から耐摩耗体(10)の外縁までの間隔である高さh、及び長さlの10%
と25%との間である幅bの方形の断面を有していることを特徴とする請求項7
記載のスクリューコンベヤー。
9.耐摩耗体(10)が、コンベヤーの螺旋部の螺旋状のプロペラに取りつけ
られた保持具(12)に、ねじ(13)とナッツ(14)からなるボルトで着脱
自在に取りつけられていることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載のス
クリューコンベヤー。
10.耐摩耗体(10)間の角度(Q)は、60°と90°との間にあること
を特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載のスクリューコンベヤー。
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