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スネークコンベア
(スネークコンベア)
スネークコンベアとは、粉体や粒体を密閉された搬送経路に沿って移送するコンベアの一種です。一般に、チェーンやワイヤーなどに取り付けたディスク状・板状の搬送体をケーシング内で循環させ、原料を押し進めるように搬送します。水平、垂直、傾斜方向を組み合わせた経路を構成でき、搬送経路が蛇のように曲がることから、スネークコンベアと呼ばれることがあります。
ただし、「スネークコンベア」はメーカーや業界によって構造や呼称が異なる場合があります。設備を検討する際は、名称だけで判断せず、搬送体の形式、ケーシング形状、搬送方向、排出方法などを確認することが重要です。
スネークコンベアの仕組みと構成
スネークコンベアは、主に搬送用のチェーンまたはワイヤー、原料を押し進める搬送体、密閉ケーシング、駆動モーター、減速機、スプロケットやプーリー、投入口、排出口などで構成されます。
モーターの回転によって搬送体をケーシング内で移動させ、投入口から入った粉体や粒体を搬送方向へ押し進めます。搬送体は閉じた経路を循環し、原料を排出口まで運んだ後、戻り側の経路を通って再び投入口側へ戻ります。
搬送経路を水平から垂直へ切り替えたり、複数の曲線部を設けたりできるため、直線的なコンベアを設置しにくい場所でも、周辺設備を避けながら経路を構成できることがあります。また、ケーシング内で搬送するため、ベルトコンベアなどの開放型搬送装置と比べて、粉じんの飛散や外部からの異物混入を抑えやすい構造です。
主な用途と使用される工程
スネークコンベアは、粉体や粒体を扱う製造設備において、原料の受入、貯蔵、計量、混合、充填などの工程間をつなぐ搬送装置として使用されます。代表的な用途には、次のようなものがあります。
- 原料投入部からホッパーやサイロへの搬送
- 計量機から混合機への原料搬送
- 複数階にまたがる水平・垂直搬送
- 粉じんを抑えたい粉体原料の密閉搬送
- 限られた設置スペースにおける迂回搬送
- 複数の投入口や排出口を設けた工程間搬送
設備のレイアウトに合わせて搬送経路を構成しやすいため、既設設備の周囲を通す場合や、床面積を抑えて上下方向へ搬送したい場合に検討されます。
他の搬送方式との違い
フレキシブルスクリューコンベアとの違い
フレキシブルスクリューコンベアは、柔軟性のあるチューブ内でコイル状のスクリューを回転させて原料を搬送します。スネークコンベアは、一般にチェーンやワイヤーに取り付けた搬送体によって原料を押し進める点が異なります。
バケットコンベアとの違い
バケットコンベアは、バケットに原料を入れて主に垂直方向へ搬送します。スネークコンベアは、水平・垂直・傾斜方向を組み合わせた搬送経路を構成できることが特徴です。
空気輸送との違い
空気輸送は、配管内の空気流によって粉体を搬送します。スネークコンベアは機械的な搬送体を用いるため、大量の搬送空気を必要としません。一方で、搬送体やケーシングの摩耗、チェーン張力など、機械部分の点検が必要です。
設計・制御上のポイント
粉体特性と搬送能力
必要な搬送能力は、搬送速度、ケーシングの断面積、搬送体の形状や間隔、原料のかさ密度などによって決まります。流動性、付着性、摩耗性、粒径、水分、破損しやすさなども確認し、原料に適した搬送速度と構造を選定します。
付着性の高い粉体では、ケーシング内や搬送体への原料付着によって搬送能力が低下する場合があります。摩耗性の高い原料では、搬送体、チェーン、曲線部、ケーシング内面の材質や交換方法を検討する必要があります。
搬送経路と曲線部の設計
曲線部を増やすと自由度の高いレイアウトを構成できますが、搬送抵抗やチェーン張力も増加します。曲率が小さすぎると、搬送体やケーシングへの負荷が大きくなり、摩耗や動作不良につながる可能性があります。
搬送距離、高低差、曲線部の数、投入口と排出口の位置を整理し、駆動部の容量やチェーン張力が適切な範囲に収まるように設計します。
残留と異物混入への対策
品種切替を行う設備では、ケーシング内に残った原料が次の原料へ混入する可能性があります。残留しにくい搬送体やケーシング形状、排出しやすい配置、点検口や清掃口の設置などを検討します。
食品、化学、医薬品など、異物混入や交差汚染への配慮が必要な用途では、接粉部の材質、分解・清掃方法、シール構造なども重要です。
過負荷と搬送異常の監視
原料の詰まり、異物のかみ込み、チェーンの緩みなどが発生すると、モーターや搬送機構に過大な負荷がかかることがあります。モーターの過電流、回転検出、チェーンの張り、排出口の詰まりなどを監視し、異常時には設備を停止させます。
下流側の設備が停止している状態で搬送を続けると、排出口付近に原料が滞留する可能性があります。そのため、下流設備の運転状態や満杯信号をPLCで確認し、搬送開始・停止のインターロックを構成します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、搬送する原料の特性、必要な搬送能力、搬送距離、高低差、設置スペース、前後工程との接続条件を確認し、スネークコンベアを含む搬送設備の構成を検討します。
搬送装置単体だけでなく、投入口や排出口、ホッパー、計量機、供給機、ゲートなどを含む機械設計、モーターやセンサを組み込んだ制御盤設計、PLCによる搬送シーケンス、タッチパネル画面の設計まで一体的に対応します。
搬送先の満杯検出、上流・下流設備とのインターロック、詰まりや過負荷の警報、品種ごとの搬送条件などを設備全体に合わせて設計します。また、運転実績や異常履歴の保存、生産管理システムや配合管理システムとの連携についても検討できます。
よくある質問
Q. スネークコンベアは垂直方向にも搬送できますか？
A. 機種や構造によりますが、水平、傾斜、垂直方向を組み合わせた搬送経路を構成できるものがあります。搬送物の特性、搬送能力、高低差、曲線部の数などを確認して選定します。
Q. どのような粉体や粒体でも搬送できますか？
A. 多くの粉体・粒体に適用できますが、付着性や摩耗性が高い原料、破損しやすい粒体、大きな異物を含む原料では、搬送体やケーシングの形状、材質、搬送速度を個別に検討する必要があります。
Q. 搬送途中に複数の投入口や排出口を設けられますか？
A. 機種や搬送経路によっては、複数の投入口や排出口を設けられる場合があります。ただし、原料の残留、排出量の偏り、誤投入などを考慮した機械設計と制御が必要です。
Q. スネークコンベア内に原料は残りますか？
A. 搬送終了後も、ケーシング内や搬送体の周辺に一部の原料が残る場合があります。品種切替や清掃が必要な設備では、残留しにくい構造や清掃口、空運転による排出などを検討します。
Q. 搬送中の詰まりはどのように検出しますか？
A. モーターの過負荷、回転検出センサ、排出口の原料検出、運転時間監視などを組み合わせて異常を検出します。異常が発生した場合は搬送を停止し、タッチパネルなどに警報内容を表示します。