JPH0480113A - コンベヤ用フレキシブルシャフト - 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、主にガラス製やプラスチック製瓶などの容器
を搬送する装置に使用するコンベヤ用フレキシブルシャ
フト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ベ
ルトコンベヤやローラコンベヤ等が使用され、ベルトを
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。

ベルト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雛で
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］ 上記通常のベルト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、ロッドとロ
ッド上に螺旋状に巻付けたコードとからなるシャフトを
一定間隔を置いて並列配置し、シャフト間に容器を懸架
しく通常は容器の首にある鍔をシャフトに引っ掛ける）
、シャフト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、即ちシ
ャフト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、−ＩＩにシャフトは高速回転し、
容器はコードとロッドに摺動しながら搬送されるが、こ
の時シャフトには容器との接触抵抗により相当の摩擦熱
が発生する。シャフトはこの多量の摩擦熱により磨滅す
るため、定期的に交換しなければならないが、メンテナ
ンス費用を削減するにはシャフトを長寿命化することが
肝要である。

又、上記の如き装置では搬送ＩＢ線は直線のみとは限ら
ず、寧ろ実用上は湾曲している場合が多い。

従って、シャフトには湾曲路線に沿って容易に布設でき
るような可撓性と、回転によって撓まず且つシャフトの
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
るに足る剛性とを兼有することが要求される。

従って、本発明の目的は、上記新規な容器搬送装置に使
用するのに最適なフレキシブルシャフトを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段］ 前記目的は、鋼索上に有機材料からなる層を設け、当該
有機層上に有機又は無機材料からなるコードを螺旋状に
巻付けたフレキシブルシャフトにより達成される。

本発明のフレキシブルシャフトは、通常は以下の実施例
で詳説する如き新規な容器搬送装置に使用するもので、
ロッドが鋼索からなるので剛性且つ可撓性に優れ、コー
ドが有機又は無機材料からなるからシャフトと容器の首
との接触摩擦によるシャフトの損耗や首の損傷を効果的
に防止できる。

本発明のシャフトの使用対象である容器搬送装置は、以
下の実施例に説明するように通常はシャフトを載せるた
めのガイドレール（一般には本体０部と本体部から突出
する棚部とを有する）に吸着手段を設けである。この吸
着手段は、シャフトがレールから外れないようにシャフ
トをレールの本体部及び棚部に吸着・係止させるもので
ある。例えば吸着手段として磁力によって吸着する場合
、以下の実施例にも示す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、小孔を通じてシャフトを吸引するな
どの手段が例示される。

本発明のフレキシブルシャフトにおいて、そのロッドを
構成する鋼索は、可撓性と剛性とを有するものであり、
容器搬送装置用のシャフトのロッドとしては最適である
。因みに、ロッドを鋼索以外で、例えばゴムで構成する
場合は容器との摺動による摩擦熱発生量が多く、磨滅が
著しい。又、ポリエチレンからなる場合はロッドとして
剛直過ぎる姥いがあり、湾曲路線に布設し難くなる。し
かして、網索材の選定に当たっては前記レールの吸着手
段に依存する。即ち、例えば吸着手段に磁石や磁性材料
を用いる場合にはシャフトが磁力で吸着されるように、
鋼索は鋼鉄、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。

綱索自身の構造は、基本的には周知の構造、即ち数本（
又は数十本）の素線を撚り合わせたストランド上に更に
数本のストランドを撚り合わせた構造である。好適には
、数層の密巻きコイル線より構成し、各層は１ピツチに
数本ずつの多重巻きとし、隣接する層は順次逆巻きとし
た構造である。

なお、素線の断面形状は円形状であっても平角形状であ
ってもよく、特に限定はない。素線の径、撚り合わす本
数、鋼索の径はシャフト自体の大きさに依るが、素線の
径は０．３〜３．０　ｍｍ、好ましくは０．４〜］、　
Ｏｍｍ、加熱本数は５〜１００本、好ましくは１０〜５
０本、鋼索の径は４．０〜１２ｍ［１１、好ましくは６
．０〜９．０　＋ｍｎである。又、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。

鋼索上に設ける有機層は、鋼索の粗表面を均一厚さで平
坦に覆うもので、有機材料としては樹脂又はゴムである
のが好ましい。当該樹脂材やゴム材は特定されるもので
はないが、容器と摺動するため耐摩耗性に優れ、しかも
動摩擦係数が小さいことが好ましい。かかる樹脂材とし
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。

ゴム材としては、ウレタンゴム、クロロブレンゴムなど
が例示されるが、容器と摺動する部分の耐摩耗性を高め
るためにゴム層上に耐摩耗性テープを巻くのが好ましい
。このテープは樹脂製、金属製を問わず用いることがで
きる。樹脂製テープとしては、ＵＨＭＷＰＥテープ、フ
ッ素樹脂テープなどが例示される。金属製テープとして
は、前記ガイドレールに設ける吸着手段が磁石である場
合にはシャフトの回転を円滑にしたり、回転エネルギー
損失を防ぐために非磁性テープであることが好ましく、
ステンレス鋼テープ、アルミ合金テープ、銅合金テープ
などが列挙される。テープ巻きはゴム層の全表面を被覆
する必要はなく、容器が摺動する部分（コード間に沿っ
た螺旋状部分）のみに巻いてもよい。又、テープの厚さ
は、樹脂製テープの場合には０．３〜１．０＋＋ｗ、金
属製テープの場合には０．０２〜０．３閣である。

有機又は無機材料からなるコードは、容器の首に直接接
触して首と擦れ合うため耐磨耗性、可撓性、ころがり性
、滑り性などが良好で、且っ動摩擦係数が小さいことが
好ましい、これらコードの特性向上を計るだけでなく、
容器の損傷を防止することにも留意すべきで、特に炭酸
飲料を充填する容器では容器の傷に一層注意することが
製品上又は安全上重要である。かかる有機又は無機材料
としては、前記鋼索上の有機層の材料と同様でよく、こ
こでは例示は省略するが、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。

コードは全体が前記素材でよいが、ケブラーガラスファ
イバ、カーボンファイバなどからなる芯体を有していて
もよい。芯体のあるコードは、摩擦熱による温度上昇や
引張荷重などに起因するコード伸びの抑制が可能であり
、結果として螺旋状巻きしたコードピッチの乱れを防止
できる点で好都合である。

コード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、
シャフト回転数などに基づいて決定される。又、コード
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
。

本発明のシャフトは、主に容器搬送装置に使用するもの
であるが、ロッドにコードを甥旋状巻きしたようなシャ
フトは粉粒体の運搬にも使用できる。従来この運搬法の
一つに、多くは鋼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
せてチューツ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り、この鋼製ワ
イヤに代えて本発明のシャフトを用いればよいわけであ
る。但し、ここでいう粉粒体とは、例えば砂利、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ップやペレットなどのいわゆるば
ら物である。

〔実施例〕

以下、本発明のコンヘヤ用フレキシブルシャフトを実施
例に基づいて詳細に説明する。

第１図はシャフトの一例を、第２図はその横断面を示す
、当シャフトは、可撓性ロッド１とロッド１上に螺旋状
に巻付けた樹脂製コード２とからなる。ロッド１は鋼索
ｌｌ上に有機Ｎ１２が設けられ、コード２は樹脂１Ｍ２
２の中心に芯体２１を有する。

次に、本発明のフレキシブルシャフトを容器搬送装置に
使用する場合について概説する。容器搬送装置の全容の
概観平面を示す第３図において、全長約３ｍの２本のレ
ール１０１．１０２が曲率半径５００　ｕ＋＋ｎ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１０
１．１０２には一定間隔（例えば２００ｍｍ）を置いて
永久磁石１０３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１０３によってフレキシブルシャ
ツ目０４．１０５がレール１０１．１０２に各々吸着・
係止され、各シャフト１０４．１０５の一端は軸受１０
６．１０７によってそれぞれ回転可能に支持され、他端
は別の軸受１０Ｂによって共に回転可能に支持されてい
る。軸受１０８はモータ１０９に連結され、シャフト１
０４．１０５を相互に反対方向に回転させることができ
る。なお、軸受１０８はシャフト１０４．１０５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３図には図示せず）を
シャフト１０４．１０５間に懸架し、シャフト１０４．
１０５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１０８の方向）に移動させる。

この容器搬送装置を第４図及び第５図に基づいてもう少
し詳しく説明する。第４図は第３図の線Ａ−Ａ’につい
ての斜視図で、第５図は線Ａ−Ａ’における断面図であ
る。レール１０２（レール１０１は第４図では省略しで
ある）は、ステンレス鋼製矩形状本体部１２１と、本体
部１２１から突出する棚部１２２とを有し、レール全体
としてＬ字状を呈する。レール１０１も同様に本体部１
１１と棚部１１２を有する。両レール１０１，１０２は
棚部１１２．１２２が相互に対向するよう支持アーム１
１０（レール１０１側は第４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１１１．１２１内には矩形状永久磁石１０３が一
定間隔を置いて埋設されると共に、棚部１１２．１２２
上にフレキシブルシャフト１０４．１０５がそれぞれ載
せられる。各シャフト１０４．１０５は、レール１０１
．１０２から外れないように永久も１石１０３によって
本体部１１１．１２１の側面に吸着されると共に、本体
部１１１．１２１及び棚部１１２．１２２に係止されて
いる。従って、シャフト１０４．１０５のレール１０１
．１０２への着脱は容易に行うことができる。

シャフト１０４．１０５は、第１図及び第２図に示した
如き構造、即ち可撓性ロッド１４１．１５１とロッド上
に螺旋状に巻付けた樹脂製コード１４２．１５２とから
なるが、コードの巻付方向が正反対である。シャフト１
０４．１０５はレール１０１．１０２上でモータ１０９
（第３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５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２００の首
にある鍔２０１をシャフト１０４．１０５に引っ掛けて
シャフト１０４．１０５間に容器２００を懸架すると（
懸架に際してはシャフト１０４．１０５間の一端間隔を
若干大きくしておくことでシャフト１０４．１０５間に
容器を容易に吊るすことができる）、シャツＨＯ４，１
０５の回転に伴って容器２００が矢印イ方向に搬送され
る。即ち、容器２００はシャフト１０４．１０５のコー
ド１４２．１５２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。

ここで、上記容器搬送装置に使用するシャフトのサイズ
の具体例を示すと、容器の首の径２６．０鵬、鍔の径４
１．２ｍｍ、その肉厚３．３５Ｍに対しては、ロッドの
径７．Ｏａｎ、鋼索の径６．　Ｏｍｎ、鋼索上の有機層
の肉厚０．５　ｔｕｒｎ、コードの径４．５Ｍ、芯体の
径１．０胚、コードの樹脂層の肉厚１．７５ｍｍである
。又、コードピッチ４０薗、シャフトのフライト径１６
ｍｍである。

次に、本発明のフレキシブルシャフトを粉粒体運搬装置
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
シャフト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６図は粉粒体の輸送時の縦断面を示し、金属製（ステ
ンレスなど）又は樹脂製（プラスチック、ナイロン、ポ
リアセクール、超高分子量ポリエチレンなど）チューブ
１８０内に、鋼索及び有機層を有する可撓性ロッド１７
１と樹脂製コード１７２とからなるフレキシブルシャフ
ト１７０がチューブの中心軸に沿って挿入・配置されて
いる。シャフト１７０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。シャフト１７０とチューブ１８０との空隙には粉粒
体１９０が存在し、粉粒体１９０はチューブ１８０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、モータによりシャフト１７０が矢印
方向に回転すると、粉粒体１９０はコード１７２によっ
て押され、矢印凸方向に順々に運搬される。

なお第６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１８０の排出口から排出され
る粉粒体１９０の吐出量は安定している。又、かかるシ
ャフト１７０によれば粉粒体１９０の揚力が大きい故に
、特に上り路線に適用しても運ａｍが一定している。

〔発明の効果〕

本発明のコンベヤ用フレキシブルシャフトは、以上説明
したように構成されているから、既記の如き新規な容器
搬送装置に使用することで下記の如き効果を奏する。

ｉ）ロッドが鋼索で構成されているため、シャフトは剛
性且つ可撓性に優れ、回転トルクの伝達性が良好である
と共に、湾曲搬送路線への布設も極めて容易である。

１１）鋼索上の有機層及びコードの有機又は無機材料に
より、容器との摺動による摩擦熱発生量を相当抑えるこ
とができ、シャフトの長寿命化が達せられる。

Ｉｊ）コードが金属製である場合に比較して、コードが
有機又は無機材料からなるため、シャフトの回転によっ
て搬送される容器の首の磨滅や損傷を一層軽減できる。

ｉｖ）又、粉粒体運搬装置においては、耐摩耗性に優れ
ているだけでなく、粉粒体の吐出量が安定する。しかも
、粉粒体の揚力が太きいがら、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図は本発明のシャフトの一例を示す一部切取斜視図
、第２図は第１図に示したシャフトの横断面間、第３図
はシャフトを使用した容器搬送装置の概観平面図、第４
図は第３図の線Ａ−Ａ’についての一部省略斜視図、第
５図は第３図の線ＡＡ′における一部省略断面図、第６
図はシャフトを使用した粉粒体運搬装置の一部省略縦断
面図である。 ：可撓性ロッド ：コード ；鋼索 ：ロッドの有機層 ：芯体 ：コードの樹脂層 第１図 第５図 ］９０ 平成３年１０月庁 日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼索上に有機材料からなる層を設け、当該有機層
   上に有機又は無機材料からなるコードを螺旋状に巻付け
   たことを特徴とするフレキシブルシャフト。
2. （２）２本のフレキシブルシャフトを一定間隔を置いて
   並列配置し、２本のシャフトに容器を懸架し、シャフト
   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ことを特徴とする請求項（１）記載
   のフレキシブルシャフト。
3. （３）各々吸着手段を有する２本のガイドレールを一定
   間隔を置いて並列配置し、レール上にフレキシブルシャ
   フトを載せ且つシャフトがレールから外れないように吸
   着手段によってシャフトをレールに係止させ、２本のシ
   ャフトに容器を懸架し、シャフト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こ
   とを特徴とする請求項（１）記載のフレキシブルシャフ
   ト。