JPH0412914A

JPH0412914A - 容器搬送装置用スクリュー

Info

Publication number: JPH0412914A
Application number: JP11305390A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Otsuji; 大辻　正明
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1990-04-28
Filing date: 1990-04-28
Publication date: 1992-01-17
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2816490B2

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、一定間隔を置いて並列配置したスクリュー間
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スクリ
ューに関するものである。

〔従来の技術〕

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）は、そ
れを製品として出荷するまでの製造工程ライン上に通常
は容器を移送する工程が存する。容器移送には一般にヘ
ルドコンベヤやローラコンベヤ等が使用され、ヘルドを
移動させたりローラを回転させることにより容器を移動
させる。

ヘルドコンベヤやローラコンベヤなどの搬送装置では、
通常はコンベヤ上の容器の位置は厳密に決定されている
訳ではなく、言わば容器がコンベヤ上に乱雑に配置され
た状態になっている。しかしながら、容器に充填物を入
れる際には容器を精確に位置決めする必要があり、容器
を支障なく次の工程に供するためにはコンベヤで運ばれ
てきた容器の位置を直さなければならない。

更に、製造工程を自動化するには工程ラインを可及的に
簡素化することが要求されるが、コンベヤによる容器移
送は上記位置決め補正の必要により自動化実施が困難で
ある。

その上、コンベヤによる搬送装置は固定設備として多く
の空間を占有するだけでなく、設備費が高くなるという
問題点もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記通常のヘルドコンベヤやローラコンベヤなどの容器
搬送装置にみられる種々の問題点を解決すべく新規な容
器搬送装置が提案されている。この装置は、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、コンベヤ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、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。

上記装置においては、一般にスクリューは本体部及び本
体部から突出する棚部を有するレールに係止させた状態
で回転させるため、スクリューは容器の首だけでなく、
レールの本体部及び棚部とも接触し、稼働に伴いスクリ
ューが摩滅する。スクリューは高速回転するため、特に
スクリューの自重及び容器の重量が加わる棚部との接触
部分に発生する摺動摩擦は相当大きくなり、摩滅の進行
が早まる。そのため、スクリューは定期的に交換しなけ
ればならないが、メンテナンス費用をできるだけ安くす
るにはスクリューを長寿命化することが肝要である。

また、スクリューの回転により容器を搬送することから
、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、本発明の目的は、上記新規な容器搬送装置に使
用するのに最適な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、ロッドとロッド上に螺旋状に巻付けた樹脂
製コイルとを有し、コイル材が動摩擦係数０．４以下の
耐摩耗性に優れ且つ押出成形可能な樹脂であるスクリュ
ーにより達成される。

本発明のスクリューは、通常は以下の実施例で詳説する
如き構成ををする新規な容器搬送装置に使用するもので
、当該スクリューは大量生産に通し、高性能で長寿命で
あるばかりでなく、スクリュー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。

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（、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１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。

本発明のスクリューは、剛性のみでも構わないが、実際
に容器搬送路線は第１図に示すように湾曲していること
が多く、このような場合に対応するにはフレキシブルで
あることが好ましい、スクリューの構造はロッドとロッ
ド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コイルとからなる。コイ
ルの樹脂材は、容器の首に直接接触して首と擦れ合うた
め耐摩耗性に優れ、大量生産の容易性から押出成形可能
であり、しかも動摩擦係数が０．４以下の条件を満足す
るものである。

本発明において上記条件の一つである押出成形可能とは
、通常の押出加工と同様にコイル素材を溶融させ、ダイ
ス型などの工具を用いて所望断面のコイルを流出成形で
きるものである。

動摩擦係数は、相手の素材として表面粗度（Ｒｚ）が６
μｍの鋼に対するもので、ここでは主にすべり摩擦係数
を指し、面圧が７．５　ｋｇ　／　ｃｄ、すべり速度が
１２ｍ／分の条件下で０．４以下であればよ（、好まし
くは０．２以下である。

耐摩耗性は、コイルが容器の首及び鍔と高速で摺動する
ので、この摩擦に耐えることが肝要で、面圧が３ｋｇ／
Ｃｉ、すべり速度（周速）が３３．３　ｍ７分、相手の
素材がステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、摺動試験時間が
Ｉ６８時間の条件下において摩耗係数が１０ＸＩ　０−
ロｃｄ７ｋｇ−ｍ以下である。

かかる樹脂材料としては、ボ、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
など）、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、上記条件を満たす
樹脂としては主に摺動性や耐久性からりュブマーが最適
である。

リュブマーは、押出成形可能な超高分子量ポリエチレン
で、自己潤滑性（動＊＊係数：　０．１５　）、耐除耗
性（摩耗係数：　２ｘｌ　Ｏ−”ｄ／ｋｇ−ｍ以下、且
つ限界ｐｖ値：　３００ｋｇ／ｃ＋Ｌ　ｍ７分以上）に
優れた摺動材料である。また優れた耐薬品性とエンジニ
アリングプラスチック並みの機械強度（破断点抗張カニ
　４４０〜５３０ｋｇ／ｄ、曲げ弾性率＝１６．５００
〜１８，４００ｋｇ／Ｃｊ）を有する。

樹脂製コイルの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（、例えばロッドの任意部分において変化させ
てもよい。

上記樹脂製コイルを螺旋状に巻付けるロッドは、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とを兼有す
ることが重要であるだけでなく、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
前記レールの咬着手段に依存する。従ってロッド材とし
ては、例えば吸着力に磁石や磁性材料を用いる場合には
スクリューが磁力で吸着されるように、鋼鉄、ニンケル
、コバルト及びそれらの合金などの金属からなる必要が
ある。またロッドの少なくとも表層が樹脂層であるスク
リューであって、ロッドの芯体を金属製にする場合には
上側の磁性を存する金属を用い、芯体及び表層とも樹脂
で構成する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。この場合の樹脂材料としては
、前記コイルの樹脂材料で十分である。

また、特に可撓性と剛性の両特性をロッドに与えるには
、ロッドはワイヤロープ（ｍ索）、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〜
４ｍｍ）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、２撚りには特に限定はな
い。

〔実施例］以下、本発明の容器搬送装置用スクリューを実施例に基
づいて詳紹に説明する。

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
００１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ｌ、２には一定間隔（例えば２００■）を置い
て永久磁石３が埋設されている０図面には詳しく示して
いないが、永久磁石３によってスクリュー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図には開示せず）を
スクリュー４．５間に懸架し、スクリ１−４．５をそれ
ぞれ矢印方向に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回に基づいてもう少
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ｌ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（レール１側は第２図では省いである）
によって一定間隔を置いて支持されている。本体部１１
．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１２．２２上にスクリュー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。

本例におけるスクリュー４は、湾曲レールｌに対応する
よう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ンチで巻付けた樹脂製コイル４
２とからなる。スクリュー５もスクリュー４と同様にフ
レキシブルであって可撓性ロッド５１と樹脂製コイル５
２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８１００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太き（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４．５０回転に伴って容器１００
が矢印イの方向に搬送される。即ち、容器１００はスク
リュー４．５のコイル４２．５２により矢印イの方向に
押されて次々に並進することになる。

本発明のスクリュー４は、上記実施例では第４図（ａ）
にその断面を示す如く、金属製可撓性ロッド４１と該ロ
ッド４】上に一定ピッチで巻付けた樹脂製コイル４２と
からなる。コイル４２が先例の要件を満たす樹脂製であ
ることは勿論である。スクリューの大きさは、例えば容
器１００の首の径が２６．０鵬、鍔１０１の径が４１．
２ａ、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■、コイル４２の径は３１１１
！、スクリューのフライト径は１５■、ピッチは３５閣
であスクリュー４のこれ以外の態様としては、例えば同
図（ｂ）に示すように、金属製芯体４１′上を樹脂層４
３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。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が前記要
件を満たす樹脂製であるため、高性能且つ長寿命であり
、しかも例えば金属製コイルに比べてコイルと容器の首
との接触＊＊による首の摩滅や損傷を効果的に防止でき
る。

実ｋｆＨ１〜４・比較ｇ４１〜２・実験例１ロンドとコ
イルの材質を表１に記載のものとし、ロッドの径（スク
リューの溝径）：９１、コイルの径：３■、スクリュー
のフライト径：１５■、ピッチ＝３５閣のスクリューを
作製した。これを第１〜３図に示す容器搬送装置に使用
し、下記ｉ）、ｉｉ）の試験方法にてスクリューの耐久
性（摩滅程度〕及び容器の首の傷（又は損耗度合）を調
べ、その結果を表１に示した。

なお、容器の大きさは、首の径：２６．Ｏｍ、ｉの径：
４］、２ｍ、その肉厚：３．３５＋ｗａである。また、
スクリューの鋼索構造は全て同一である。

）スクリューの耐久性試験方法スクリュー回転数：　Ｉ　７１４ｒ、ｐ、層１、容器搬
送速度：６０ｍ／分、容器搬送ピッチ：１４（１ｍ、、
容器重量：１．５ｋｇの条件下で８時間稼働した後、コ
イル及びロッドの重量変化を求め、これより摩耗係数Ｃ
ｄ／ｋｇ　−ｍ　）を求める。重量変化が１×１０−’
ｇ以下であれば実用上の耐久性は“良”それよりも大き
い値であれば“不良”と判定する。

ｉｉ）容器の首の損傷程度を調べる試験方法稼働時間を
９０秒とし、他の条件は上記耐久性試験と同一にて稼働
した後、目視にてポリエチレンテレフタレート容器の首
部に商品価値を損ねる程度の傷が生ずるかどうかを調べ
、そのような傷が生じれば“艮”、生じなければ゛不良
”と判定する。

〔発明の効果〕

本発明の容器搬送装置用スクリューは、以上説明したよ
うにロッド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コイルを有し、
コイル材が動摩擦係数０．４以下の耐摩耗性に優れ且つ
押出成形可能な＃Ｍ脂であるから、既記の如き新規な容
器搬送装置に使用することで以下の如き効果が得られる
。

均一品質のスクリューを連続大量生産可能である。

スクリューの回転によって搬送される容器の首の摩滅や
損傷を、上記特性を有しないコイル（金属製コイルなど
）よりも−層軽減できる。

摩耗し難く、スクリューを延命化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の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図の線Ａ−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）、（ｂ）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）
は側倒の断面図である。１、２４、５１１、２１１２、２２４１、５１４２．５２Ｏ０：　レール：永久磁石（咬着手段）ニスクリユー：本体部：棚部：可撓性ロッド：樹脂製コイル：樹脂層（ロッドの表層）：容器：容器の鍔第１図第３図手続補正書（自発）平成３年４月２６日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロッドとロッド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コイ
ルとを有し、コイル材が動摩擦係数０．４以下の耐摩耗
性に優れ且つ押出成形可能な樹脂であることを特徴とす
るスクリュー。
（２）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
るスクリューであって、当該スクリューがロッドとロッ
ド上に螺旋状に巻付けた樹脂製コイルとを有し、コイル
材が動摩擦係数０．４以下の耐摩耗性に優れ且つ押出成
形可能な樹脂であることを特徴とするスクリュー。
（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スクリューであって、当該
スクリューがロッドとロッド上に螺旋状に巻付けた樹脂
製コイルとを有し、コイル材が動摩擦係数０．４以下の
耐摩耗性に優れ且つ押出成形可能な樹脂であることを特
徴とするスクリュー。
（４）前記スクリューがフレキシブルであることを特徴
とする請求項（１）〜（３）のいずれか一項記載のスク
リュー。
（５）前記ロッドの少なくとも表層が樹脂層であること
を特徴とする請求項（１）〜（４）のいずれか一項記載
のスクリュー。