スネークコンベア

トップ事業紹介ハカルの技術辞典スネークコンベア

Technology

(スネークコンベア)

スネークコンベアとは、チェーンやワイヤーに取り付けたディスク状・板状の搬送体を密閉ケーシング内で循環させ、粉体や粒体を押し進める搬送装置です。

水平、傾斜、垂直方向を組み合わせた搬送経路を構成でき、既設設備を避けながら立体的に配管しやすいことが特長です。また、密閉された経路内で搬送するため、粉じんの飛散や外部からの異物混入を抑えやすくなります。

ただし、「スネークコンベア」はメーカーや業界によって指す構造が異なる場合があります。設備を検討する際は、名称だけでなく、搬送体、ケーシング、駆動方式、曲線部、排出方法などを確認する必要があります。

スネークコンベアの仕組み

スネークコンベアは、主に搬送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、排出口で構成されます。

投入口から入った原料は、移動する搬送体によってケーシング内を押し進められ、排出口まで搬送されます。搬送体は閉じた経路を循環し、原料を排出した後、戻り側を通って再び投入口側へ戻ります。

複数の曲線部を設けられる構造では、水平搬送から垂直搬送へ連続的に切り替えられます。ただし、曲線部を増やすほど搬送抵抗、チェーン張力、摩耗が増加します。

主な用途

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
既設設備を避ける迂回搬送
複数の投入口・排出口を設けた工程間搬送

床面積を抑えて上下方向へ搬送したい場合や、直線的なコンベアを設置しにくい設備で検討されます。

搬送能力の考え方

搬送能力は、ケーシングの有効断面積、搬送速度、充満率、原料のかさ密度によって変化します。

有効断面積をA、搬送速度をv、充満率をηとすると、体積搬送量Q_vは概略的に次の式で表せます。

Q_v＝A×v×η

さらに、原料のかさ密度をρとすると、質量搬送量Q_mは次のようになります。

Q_m＝Q_v×ρ

ただし、実際の搬送量は、搬送体の形状と間隔、曲線部の数、原料の滑り、圧縮、付着などにも影響されます。必要能力に対して余裕を持たせ、実粉による確認が必要になる場合もあります。

搬送経路と曲線部の設計

スネークコンベアの特長は、直線だけでなく曲線を含む経路を構成できることです。一方、曲線半径が小さすぎると、搬送体やチェーンがケーシングへ強く接触し、搬送抵抗と摩耗が増加します。

設計時には、次の条件を確認します。

搬送距離と高低差
水平・傾斜・垂直区間の長さ
曲線部の数と曲率半径
投入口・排出口の位置
駆動部と張り調整部の配置
点検・交換に必要な作業スペース

搬送抵抗が大きくなると、モーター容量やチェーン張力も増加します。レイアウトの自由度だけでなく、寿命と保守性を含めて経路を決定します。

粉体特性による影響

搬送可否や能力は、原料の流動性、付着性、圧縮性、摩耗性、粒径、水分、破損しやすさによって変わります。

付着性の高い粉体

ケーシング内面や搬送体へ原料が付着すると、有効断面積が小さくなり、搬送能力が低下します。付着物が曲線部へ堆積すると、搬送抵抗やチェーン負荷が増える場合があります。

摩耗性の高い原料

搬送体、チェーン、曲線部、ケーシング内面が摩耗しやすくなります。耐摩耗材、交換式ライナー、点検口などを検討します。

破損しやすい粒体

搬送体による押込みや曲線部での圧縮によって、粒子が破損する可能性があります。搬送速度、充満率、搬送体形状を抑え、原料への負荷を小さくします。

投入口と排出口

投入口では、搬送経路へ原料が一度に流入しすぎないようにする必要があります。過剰投入すると、ケーシング内で原料が圧縮され、過負荷や詰まりにつながります。

必要に応じて、スクリューフィーダーやロータリーフィーダーを上流側に設け、一定量ずつ供給します。

排出口では、下流設備が原料を受け入れられる状態であることを確認します。排出口が閉塞した状態で搬送を続けると、原料が滞留してチェーン負荷が上昇します。

複数投入口・複数排出口

設備構造によっては、1本の搬送経路に複数の投入口や排出口を設けられます。

複数投入口を使用する場合は、同時投入による過負荷、異なる原料の混入、投入順序を管理します。複数排出口では、排出ゲートの開閉状態を確認し、誤った搬送先へ原料を送らないインターロックが必要です。

品種切替えを行う場合は、経路内に残った原料が次の品種へ混入しないよう、空運転時間や清掃方法も定めます。

残留と清掃への対策

搬送終了後も、ケーシングの底部、曲線部、搬送体の周囲に原料が残る場合があります。

原料が滞留しにくいケーシング形状にする
曲線部や排出口付近に点検口を設ける
空運転によって残留物を排出する
搬送体やケーシングを分解しやすくする
清掃や品種切替えの手順を定める

異物混入や交差汚染への対策が必要な用途では、接粉部材質、シール構造、洗浄方法まで含めて検討します。

駆動部とチェーン張力

モーターと減速機は、搬送量だけでなく、搬送距離、高低差、曲線部、原料重量、機械抵抗を考慮して選定します。

チェーンの張りが弱すぎると、スプロケットからの外れや搬送体の位置ずれが起こりやすくなります。反対に張りすぎると、軸受、チェーン、駆動部へ過大な負荷がかかります。

張り調整機構を設け、チェーンの伸びや摩耗に応じて定期的に調整します。

異常監視とインターロック

原料詰まり、異物の噛み込み、チェーン切れ、排出口閉塞などが発生すると、搬送機構へ大きな負荷がかかります。

モーター電流・過負荷の監視
駆動軸・従動軸の回転確認
チェーンの緩み・切れの検出
排出口の原料滞留検出
下流設備の満杯・運転状態確認
搬送時間のタイムアウト監視

モーターが回転しているのに従動側の回転が検出されない場合は、チェーン切れや駆動伝達異常が考えられます。異常時には上流側の供給を停止し、原料の追加流入を防ぎます。

起動・停止の順序

搬送設備では、通常、下流側から順番に起動し、上流側から順番に停止します。

スネークコンベアの排出先が運転可能であることを確認した後にコンベアを起動し、回転確認後に上流フィーダーから原料を投入します。

停止時は、先に原料供給を止め、一定時間空運転して経路内の原料を排出してからコンベアを停止します。これにより、再起動時の過負荷や品種混入を抑えます。

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、柔軟なチューブ内でコイル状のスクリューを回転させます。スネークコンベアは、チェーンやワイヤーに取り付けた搬送体で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、バケットへ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・傾斜・垂直を連続した経路として構成しやすい方式です。

空気輸送との違い

空気輸送は、空気流によって粉体を配管内で搬送します。スネークコンベアは機械的な搬送体を使用するため、大量の搬送空気を必要としません。一方で、チェーン、搬送体、曲線部などの機械的な保守が必要です。

ハカルプラスの対応

ハカルプラスでは、原料特性、必要搬送能力、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を検討します。

搬送装置だけでなく、投入口、排出口、ホッパー、計量機、フィーダー、ゲートを含む機械設計に加え、モーター、センサ、制御盤、PLC、タッチパネルまで一体で構成します。

下流設備とのインターロック、満杯検出、回転異常、過負荷、搬送時間監視、品種別条件管理、異常履歴保存など、設備全体に合わせた搬送制御を設計します。

よくある質問

Q. スネークコンベアは完全な垂直搬送に使用できますか？

A. 対応できる機種がありますが、原料特性、搬送体形状、搬送能力、高低差によって適用可否が変わります。水平搬送より搬送抵抗が大きくなる点にも注意が必要です。

Q. 曲線部を増やして自由な経路にできますか？

A. 曲線部を設けることはできますが、数が増えるほど搬送抵抗、チェーン張力、摩耗が増加します。許容範囲を確認して経路を設計します。

Q. 搬送能力が徐々に低下する原因は何ですか？

A. ケーシングや搬送体への付着、投入口の供給不足、チェーンの伸び、搬送体の摩耗、排出口の閉塞などが考えられます。

Q. 異なる原料を同じ設備で搬送できますか？

A. 搬送自体は可能な場合がありますが、経路内の残留による品種混入を考慮する必要があります。空運転、清掃口、分解方法などを検討します。

Q. 搬送途中で詰まった場合は逆転できますか？

A. 設備構造によっては可能ですが、原料を別の位置へ圧縮したり、搬送体を損傷したりする場合があります。原因を確認せずに安易に逆転しない運用が必要です。