JP3025371B2 - フレキシブルスクリュー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体や固形物などの充
填物を入れたガラス製、プラスチック製瓶、アルミニウ
ム製瓶、缶などの容器（以下、単に「容器」ともい
う。）の搬送、或いは所謂バラ物である粉粒体の搬送に
好適な搬送装置に用いられているフレキシブルスクリュ
ーに関する。

【０００２】

【従来の技術・発明が解決しようとする課題】本発明者
らは、可撓性ロッド上に樹脂製コードを螺旋状に設けた
フレキシブルスクリュー〔「フレキシブルスクリュー並
びにそれを用いた搬送装置」（国際公開番号ＷＯ９１／
０６４９３）など〕を既に開示し、これにより湾曲路線
においてもスムーズな容器搬送が可能となり、且つ装置
稼働に対するスクリューのメンテナンス費用を削減でき
るなどの利点があることを示した。

【０００３】ところで、該スクリューを用いた容器用搬
送装置では、コードの螺旋状回転によって容器の首部が
押されて容器が進行し、粉粒体用運搬装置でもコードの
螺旋状回転によって粉粒体が移送される。そのため、ス
クリューの稼働時には螺旋状巻きしたコードにその巻付
ピッチを変えようとする力が常に作用する。この力によ
ってコードのピッチが変化すると、容器のスムーズな搬
送ができなくなったり、粉粒体の移送量が一定しなくな
るなどの不都合が生じる。

【０００４】コードのピッチ変化を防止する方法として
は、樹脂製コードをロッド上に接着または融着するなど
して固定する方法も考えられるが、これによればコード
とロッドが一体化される結果、スクリューとしての可撓
性が著しく損なわれてしまうことが判った。

【０００５】従って、本発明の目的は、樹脂製コードを
ロッドに固定することなく、しかもコードのピッチ変化
を生ずることのないフレキシブルスクリューを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、可撓性ロッド
と該ロッド上に螺旋状に設けられた樹脂製コードとを備
えたフレキシブルスクリューであって、樹脂製コードの
スプリングバック率が１％以下であることを特徴とする
フレキシブルスクリューに係るものである。

【０００７】本発明におけるスプリングバック率とは、
以下の如く定義される。即ち、本発明においては、樹脂
製コードを可撓性ロッド上に螺旋状に巻付け、スクリュ
ーの両末端で可撓性ロッド上に固定してフレキシブルス
クリューとするが、このような状態のフレキシブルスク
リューにおいて、適当な距離（例えば２ｍ以上）離れた
任意の二点で樹脂製コードを切断し、コードを前記固定
状態から解放すると、コードの巻付け時の残留反力（応
力）により螺旋状コードが緩む結果、スクリューの外径
が増大する。本発明においては、この現象をスプリング
バックと称し、スプリングバック率とは、スプリングバ
ックによるスクリューの径の増大分が切断前のスクリュ
ーの径に対してどの程度の割合になるかを百分率で表し
たものであり、次式で表される。

【０００８】

【数１】

【０００９】（但し、式中、Ｄはコード切断前のスクリ
ューの径、Ｄ’は切断後のスクリューの径である。）

【００１０】上記式で表されるスプリングバック率が１
％以下、好ましくは０．５％以下であるフレキシブルス
クリューにおいては、容器等の搬送時にかかる荷重等に
よってコードのピッチが乱れることが極めて少なく、ス
ムーズな搬送ができるのである。

【００１１】スプリングバック率が１％以下であるよう
なフレキシブルスクリューを得るには、例えば、樹脂製
コードを可撓性ロッドに螺旋巻きする際、コードに撚り
をかけつつ、この撚りと反対の方向に螺旋状に巻き上げ
（これを、撚り返し付きで巻き上げると称する）、好ま
しくはその後アニーリングを行うとよい。このように撚
り返し付きで巻き上げた場合、コードが巻き付け時の残
留応力のために緩もうとすれば、却ってロッドに近ずく
という方向に力が働く結果、スプリングバック率の小さ
いフレキシブルスクリューが得られるのである。

【００１２】本発明において用いられる樹脂製コードの
樹脂材としては、例えばポリオレフィン〔例えば各種ポ
リエチレン、特に超高分子量ポリエチレンまたはそれを
ベースとする射出成形性の改善されたもの（例えば、市
販品としては、三井石油化学工業株式会社製リュブマ
ー）、ポリプロピレンなど〕、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）、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）などが挙げられる。これらの樹脂の中で
もリュブマーは、耐磨耗性、ころがり性、滑り性などフ
レキシブルスクリューのコード材として要求される性質
において優れているので好ましく用いられる。

【００１３】コードは、全体が上記樹脂製でもよいが、
ケブラー（アラミド繊維）、ガラス、カーボンファイバ
などの繊維束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容器搬送時にか
かる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。

【００１４】なお、可撓性ロッド上に螺旋状巻きするコ
ードの巻付けピッチは、容器搬送装置では容器の搬送速
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、又粉粒体運搬装置では粉
粒体の種類や大きさなどに基づいて適宜決定される。ま
た、ピッチはスクリューの全長にわたって一定である必
要はなく、例えばスクリューの任意部分において変化さ
せてもよい。

【００１５】本発明における可撓性ロッドとしては、前
述の国際公開番号ＷＯ９１／０６４９３号公報に開示さ
れたものがいずれも使用できるが、好ましい例を挙げれ
ば、金属索を樹脂などで被覆してなる可撓性ロッドが例
示される。

【００１６】金属索としては、鋼鉄、ニッケル、コバル
トおよびそれらの合金などの金属からなる数本または数
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のものが好ましく用いられ
る。

【００１７】金属索上の被覆層を構成する樹脂材として
は特に限定はないが、容器と直接接触して高速で摺動す
るため耐摩耗性に優れ、接触抵抗が小さい樹脂であるこ
とが望ましい。かかる樹脂としては、例えば、ポリアル
キレン〔例えば前述のリュブマー（三井石油化学工業株
式会社製）、ポリプロピレンなど〕、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、１
１−ナイロンなど）、ポリアミドエラストマー（例えば
市販品としては、宇部興産株式会社製、商品名ＰＡＥ１
２００）、熱可塑性ウレタン（例えば市販品としては、
株式会社クラレ製、商品名クラミロン９１９８）、熱可
塑性ポリエステル（例えば市販品としては、東洋紡績株
式会社製ペルプレンＳ１００１−０４）、軟質フッ素樹
脂等が挙げられる

【００１８】ここに軟質フッ素樹脂とは、フッ素ゴムに
フッ素樹脂をグラフトしたもの、ハードセグメントとし
てのフッ素樹脂とソフトセグメントとしてのフッ素エラ
ストマー（ゴム）とからなる熱可塑性フッ素エラストマ
ーおよびフッ素系共重合体をいい、例えば、フッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体またはフッ
化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフル
オロエチレン共重合体をフッ素ゴム主鎖とし、フッ化ビ
ニリデンをグラフトしたもの（市販品としては、セント
ラル硝子株式会社製、商品名セフラルソフト１５０）、
フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラ
フルオロエチレン共重合体（モル比５０：３０：２０）
のソフトセグメント８５重量％とエチレン−テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（モ
ル比４３：４９：８）のハードセグメント１５重量％と
からなる熱可塑性フッ素エラストマー（市販品として
は、ダイキン工業株式会社製、商品名ダイエルサーモプ
ラスチックＴ−５３０）、四フッ化エチレン−プロピレ
ン共重合体、四フッ化エチレン−エチレン共重合体等が
挙げられる。

【００１９】

【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。図１に示すフレキシブ
ルスクリュー１０は、可撓性ロッド１１上に樹脂製コー
ド１２が一定ピッチで螺旋状に巻付けられている。可撓
性ロッド１１は、金属索を樹脂で被覆してなるものであ
る。図面には示していないが、樹脂製コード１２はスク
リューの両末端において可撓性ロッド１１に固定されて
いる。

【００２０】実施例１ 金属索として鋼索を、これを被覆する樹脂材としてセフ
ラルソフト１５０（前出）を用いて可撓性ロッド１１と
し、このロッド上にケブラー（前出）繊維束からなる芯
体を有するリュブマー（前出）製コードを、撚り返し付
きで巻付けピッチ３５mmとなるよう螺旋状に巻き付けて
スプリングバック率が０．０５％のフレキシブルスクリ
ュー１０を作製した。なお、スクリューの両末端では、
コードのリュブマー層を除去してケブラー芯体を剥き出
しにした状態で可撓性ロッドに巻き付け、その後に接着
剤を施すことによりコードをロッド上に固定した。この
スクリューのサイズは、ロッドの径７．０mm、コードの
径４．５mm、スクリューの径１６・０mmであった。

【００２１】実施例２ 樹脂製コードの樹脂材としてナイロンを用いた以外は実
施例１と同様にしてスプリングバック率が０．５％のフ
レキシブルスクリューを作製した。

【００２２】比較例１ 樹脂製コードの樹脂材としてセフラルソフト１５０を用
い、コードの螺旋状巻きを撚り返し無しで行った以外は
実施例１と同様にしてスプリングバック率が２％のフレ
キシブルスクリューを得た。

【００２３】比較例２ 樹脂製コードの樹脂材としてナイロンを用い、コードの
螺旋状巻きを撚り返し無しで行った以外は実施例１と同
様にしてスプリングバック率が５％のフレキシブルスク
リューを作製した。

【００２４】

【試験例】次に、上記各実施例および各比較例で得られ
たフレキシブルスクリューにつき、容器用搬送装置にお
いて、回転数１０００ｒｐｍでスクリューを稼働させた
ときのコードのピッチの変化の有無を調べた。各スクリ
ューを各々１０本用意し、１２時間稼働後にコードの１
か所でもピッチ変化が認められた本数を数えることとし
た。なお、このとき搬送した容器は、容量１．５リット
ルのポリエチレンテレフタレート容器であり、重量は６
０ｇであった。その結果、実施例に記載のスクリューで
は０本、比較例１のスクリューでは２本、比較例２のス
クリューでは７本であった。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明のフレキシブル
スクリューを用いた容器搬送装置ではスクリューの稼動
時にコードに作用する力によりコードのピッチが変化す
ることがなく、容器のスムーズな搬送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフレキシブルスクリューの一実施例を
示す図である。

【符号の説明】

１０ フレキシブルスクリュー １１ 可撓性ロッド １２ 樹脂製コード

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性ロッドと該ロッド上に螺旋状に設
   けられた樹脂製コードとを備えたフレキシブルスクリュ
   ーであって、樹脂製コードのスプリングバック率が１％
   以下であることを特徴とするフレキシブルスクリュー。