もう悩みません連続コンベア式汚泥乾燥機　低圧蒸気で木質、バイオマス乾燥が　　　　　できる

有機物廃棄物の再利用のため明日は遠方へ出張だ。化石燃料の枯渇対策、地球温暖化ガスCO2排出削減、地域産業の発展による持続可能循環形社会形成をひたすら目指す。そして廃棄物３Ｒ。リサイクル（Recycle＝原材料としての再利用）リデュース（Reduce＝廃棄物の発生抑制）、リユース（Reuse＝再使用）の達成だ。

これはもしかするとスクリューコンベアScrew conveyor。（音楽を聴きながらお楽しみください。）

上記スクリューコンベア製作写真集。
クリックされるとFacebookファンページへ飛び詳細見ることができます。

本日１０月２7日の青二才バイオマスゲリラセミナ～の様子。何故天然ガスか。。。

それでは股です。

樹脂コンベアベルトのエンドレス作業の様子です。単純に接着だけでなく必ず熱プレス加硫で行います。（音楽を聴きながらお楽しみください。）

上記動画樹脂ベルトエンドレス作業写真集。
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本日１０月２５日の青二才バイオマスゲリラセミナ～の様子。

それでは股です。

食品工場を始め様々な分野で使用されている金網ネットベルト。下記金網ネットベルトは「チョコレートコンベアベルト」で通称「チョコネット」と呼ばれている。金網ネットベルトの中でもよく見かけるベルトだ。

その金網ネットベルトが最近下記写真のプラスチックモジュラーベルトへ置き換わる話を聞くし実は我が町工場でも実際取り替える予定のお客様もおられる。それは金網ネットベルトコンベアのベルトのみを置き換えるだけでフレーム等ベルト以外の部品まで取り替える訳ではない。むしろ使用可能な部品は多く主な部品は交換する必要が全くない。

ベルトが置き換えられる理由をまとめると。
①軽い。持ち運びが楽。（比較する金網ネットベルトにもよる。）
②金網ベルトコンベアのフレーム等主な部品がそのまま使える。
③メンテナンスが簡単。ベルトの短縮、延長が簡単にできる。金網ネットベルトの場合ベルトの種類によってはベルトの補修は専門の業者に依頼する必要がある場合がある。
③掃除がやりやすい。
④金属ステンレスベルト特有の黒ずみ汚れがない。
⑤金網ネットベルト同様カーブと直線が1本のベルトで大丈夫。

下記が黒色変化の様子。出典：ハバジット

今回弊社へご依頼頂いたお客様の置き換えの最も大きな理由は④の金網ネットベルトの長年使用すると出てくる黒色変色だ。お客様は口に入る食品を運搬されているのでありその黒ずみが食品へ付着でもすれば商品、製品にならず会社としては大損になる。会社の最も大切な信頼さえ損なう可能性すらある。それにメンテナンスが楽と言う事も上げられる。導入後わざわざ専門業者を呼ばなくてもお客様でベルトの延長、短縮など簡単に行える。作業自体が難しくない。下記写真のとおり棒状の部品ロッドを差し抜きさえすればベルトの解体、組立が行える。
メンテナンスを言えば今コンベア以外でも装置、機械など動くものはより一層操作が簡単で、壊れない、構造が簡単そして修理がしやすい物が求められている。もちろん安全性も当然だ。その傾向はより一層強くなり、機械、装置についてあまり詳しくなく、素人同然の方でも簡単に取り扱いが可能な製品が求められるしその逆は今後もないだろう。日本国内でなく海外への出荷であればなおさらだ。修理、補修内容が難しい内容であれば現地で対応できない可能性が出てくる。零細町工場からわざわざ日本から出向く事はなかなか難しい。

それでは又です。

いよいよ明日６月２４日から２６日まで【第50回西日本総合機械展】に出展します。今回はバイオマス乾燥ボイラーシステムの名目で、昨日日刊工業新聞掲載された【何でも乾（かわ）くん】も展示致します。【何でも乾（かわ）くん】のカタログは下記をクリック頂くとＰＤＦ版へ飛びます。
【何でも乾（かわ）くん】カタログＰＤＦ版1.38MB

本日現地展示会場設営してまいりました。全て手作りです。しかし少々色が足りません。明日より開始ですので明日早朝色を付けます。

我が町工場では同時進行で出荷直前振動コンベアをうら若き職人等が最終調整行っております。

【第50回西日本総合機械展】6月24日から26日までです。お忙しいとは存じますが是非足をお運び下さい。もれなくおっちゃん笑顔をお渡しいたします。

それでは又です。

唐突だがスクリューコンベアで使用するスクリューの羽根の種類は様々だ。下記の図を参考にして頂きたい。
羽根が取り付けられた軸が回転することにより物を運搬する。その羽根は搬送するものそしてその処理方法により羽根の種類が異なる。

出典：日本スパイラル

スクリューコンベアはこの羽根付き軸をトラフと呼ばれるケーシング内に組み込み物を搬送する。羽根付き軸は外側を囲まれているのでありコンベア内へ投入されたものは一切こぼれることはない。搬送物の種類は問わずどんなものでも運搬できるのが謳い文句にはなっている。如何なる搬送物でも運ぶ前提でのスクリューコンベアの時間当たりの搬送量の計算式が下記の通りだ。

搬送能力（Ｍ３／時間）＝６０×充満率×π／4×（羽根の外径２乗－羽根の内径２乗）×羽根ピッチ×回転数。

この計算式で重要なのが充満率。搬送物によって異なる。又、回転数を上げれば上げるほど搬送量は増えるが羽根の摩耗がひどく羽根の取り換えを頻繁にやる必要がありランニングコストが掛かる。

スクリューコンベアはもちろん傾斜搬送も可能で角度３０°程度までは水平搬送と運搬量は余り変化がない。但しそれ以上の搬送傾斜角度をつけるのは角度の数字が上がる毎に搬送量は減る。傾斜搬送の場合他に注意しなければならないのがスラスト荷重。進行方向向かって逆方向への反力は大きくラジアルはもちろんだがスラスト荷重の大きさも把握する必要がある。

上記内容はあくまでもスクリューコンベアで物が搬送できた場合の内容だ。実のところスクリューコンベアでも運搬できない物がある。それはスクリュー羽根への付着がひどいものだ。付着性が強い物をスクリューコンベアへ投入すると羽根と軸の間にひっつき離れない。いずれ棒状になりそれが回転するのみの現象が起きる。その解決策として製作したのが下記写真の交差スクリュー式コンベアだ。羽根を交差させる事により羽根と羽根の間もしくは羽根と軸の間に付着、堆積した物を互いに掻き出しながら運ぶ。そのため１本のスクリューで運べないものが２本のスクリュー羽根を交差させることにより運搬が可能になる。

ところがだあ。この方式も。。。

今現在交差スクリュー式は弊社乾燥機｢乾くん」で採用はしている。但し、かなり改良を加え上記写真とはかなり様変わりしている。試行錯誤の上乾燥効率も考慮し全く異なる物になったと表現できると思う。但し、公表はできない。真似をされたら大変だ。それに既に特許出願済みだ。通常はこの特許と言う言葉が出れば話は終わるのかも知れない。しかしだ。申し訳ないがここで話は終わりではない。残念ながら先がある。
既に上で書いたところがだ。本当にところが過去改良に改良を加え乾燥効率もよく如何なるものを搬送、乾燥できるように完成したと思われた乾燥機「乾くん」。数多くの乾燥テストを重ねるうちに中には付着がひどく乾燥機内で滞留しいくら運転稼働させようと排出口から出てこないものも出現した。乾燥機内へ投入しても乾燥後排出されるべきものがいくら待っても出てこないものが出た来たのだ。

そこで諦める訳には決していかない。いくらふところが寒かろうがお陀仏寸前の町工場だとしても決して投げ出す事だなどできるはずもない。出てこない、排出されないのは羽根へ一旦付着すると一切外れない。羽根へ付着するといくら交差させた羽根であろうと掻き出すことがままならず結局運搬されない。乾燥どころか運ぶことすらできないのだ。いくら改良した羽根を交差させようと一切が無駄であったのだ。

ようやくだ。我が町工場の職人の血と汗の結晶の結果がようやく日の目を見る。職人等の大いなる努力の結果がいよいよ披露される日が刻一刻と近づいている。試作機では先ず問題なくどんなに付着性が強いものでも難なく運べた。今現在はテスト機へ組み込むべく付着のない軸付き羽根の製作は着々と進んでいる。この羽根を組み込んだ新型乾燥機「新乾くん」の完成を心待ちにされておられるお客様が既におられる。それも１件だけではない。お待ち頂いているお客様のためにも一刻も早く完成させ早速乾燥テストを行わなければならない。予定では今月５月末頃には乾燥テストができる状態にまで持って行くつもりだ。申し訳ありませんがもう少しお待ち頂ければ幸いです。

それでは又です。

最近コンベア等の装置の駆動に使用するモータは中空軸モータを採用する機会が多い。駆動とは動力伝えて動かすことであり装置、機械ではモータを使用しその装置自体に動力を伝え動かす。その力の元であるモータの種類の中で使用が増えているのが先に記した中空軸モータだ。下記がそのモータを取り付けたコンベアの様子だ。
従来と何が違うかと言うとモーターの動力を直接伝えているのだ。その従来とはモータそして相手側シャフトにスプロケットあるいはＶプーリを取り付けローラチェーンあるいはＶベルトを介して力を伝えていた。それらの部品全くなしで回転させるべく相手側へモータそのものを直接取り付けている訳だ。
何故そんなことをするかと言うと下記のメリットがある。
1）部品点数が減り従来必要だったメンテナンスの必要がない。例えばチェーン、ベルトの張りの調整。あるいはチェーンへのグリースの塗布等。
2）設計が楽。モータ取付用の架台のスペースが必要なくなる。
メリットばかりだが使用できない場合もある。例えば乾燥装置等回転させる対象の軸が高温である場合。あるいはスクリューコンベアへの取り付けも実は余りお薦めしない。

この直結形のモータを採用する場合２点ほど心配な点がある。1）トルクそして2）回転数詰まり速度の調整だ。それについて自分なりの探って行きたい。今後の内容は以前メルマガでも記載した過去があるのだが改めて記したい。

１.トルクと出力の関係

コンベア等機械装置に利用するモーター選定時は必ず必要な容量、出力を計算する。では一体その出力とは何なのか。　　

1）トルクについて
先ずトルクとは何なのかを書いていく。トルクとは簡単に書けば回転軸を回転させる力であろう。単位を書けばＮ・ｍ(ニュートン・メートル)だ。この単位のＮだが、具体的に書くと「１Ｎ＝１ｋｇ・ｍ／Ｓ2」という式で現わされる。これは「１ｋｇの物体を毎秒１Ｍ加速する力」を意味する。そしてトルクの単位であるＮ・ｍはそのＮの数式にｍを掛けてある。
つまり「回転軸から１Ｍ離れた１ｋｇの物体を毎秒１Ｍ加速する力」ということになる。　　

2）出力とは
次に出力とは何か。トルクが回転させる力とすると出力とはその仕事と言うことができる。トルクという力でどれだけ仕事ができるのかと言えば良いのだろう。そして仕事には距離の要素が入っている。出力の単位はＫＷだ。この単位について順を追って書いていく。
先ず、回転軸から１Ｍ離れた物体が毎分Ｎ回回転する際に１秒間に移動する。距離Ｌの計算式はどうなるか。
「Ｌ＝１×２×円周率×Ｎ／６０（Ｍ／Ｓ）」
そして１Ｊ（ジュール） = １Ｎ・ｍ。１Ｗ＝１Ｊ／Ｓ。
出力ＫＷをＰそしてトルクＮ・ｍをＴとする。出力の計算式は下記で表現さる。
「Ｐ＝Ｔ×Ｌ／１０００」上記Ｌの計算式から
Ｐ＝Ｔ×２×円周率×Ｎ/６００００
Ｐ＝Ｔ×Ｎ／９５４９．３（ＫＷ）と言う事になる。つまり出力とはトルクに回転数を掛け９５４９．３で割った数字だ。　　

3）トルクと出力の関係について
上記2）の計算式より出力がトルクに回転数をかけたものに比例するという表現ができる。この関係式はとても重要で例えば出力が一定の場合回転数が小さくなるとトルクは上がる。逆に回転数が大きくなるとトルクは下がります。そしてトルクが一定の場合回転数が小さくなると出力は小さくて済む。逆に回転数が多くなると出力は大きくする必要がある。

２．モーターの回転数を小さくする方法

コンベア等機械、装置等で使用する駆動には電動機、モーターを使用する。モーターの回転運動をそのまま回転運動のままあるいは直線運動等に変換させ使用する。通常モーターそのままの回転数で使用するのではなく回転数を減らし使用することが多い。
その回転数を下げる方法には下記がある。
1）ギアドモーターあるいはモーターと減速機連結して使用する。ギアドモーターはギアの構成部とモーターが一体化されている。そして減速機はそのものが単体でモーター駆動と連結して使用する。そのため減速機使用は設置寸法が大きくなる。いずれにしてもギアの組み合わせで減速させている。出力回転数に合わせて大きなギアと小さなギアを組み合わせ回転数を下げている。モーター容量、出力が同じであれば減速するギア比が大きければ大きいほど回転力トルクは大きくなる。逆に、回転数が小さくなるほど大きなギアが必要なためトルクは大きくなる。

2）スプロケットホイル、Ｖプーリー、ギアによる減速
駆動のモーター側と駆動させる従動側の組み合わせの伝導部品の大きさの差で回転数を下げる方法だ。スプロケット等の大きさの比が大きければ大きいほど回転数を小さくできそれに伴いトルクは大きくなる。通常、ギアドモーターへスプロケット、ギアを取リ付けさらに回転数を小さくする。それにより、より一層トルクは増す事になる。

従来回転数とトルクの関係によりモータ選定を行っていたとも言える。だが直結型モータはそれはできない。モータそのものの回転数が装置自体の回転数となる。回転数を少なくすることはできないのでトルクはモータ出力ものものになると言える。では中空軸モータ等直結形のモータの回転数調整はどうするか。それはインバータを使用することになる。　　　

3）インバータ制御
インバータとは周波数変換装置のことで、電子制御により電圧・電流・周波数を自由にコントロールできる機器だ。インバータの基本動作は、電子回路により交流電力をいったん直流に変換し再び任意の周波数の交流を作り出すことだ。つまりインバータはモーターの周波数を変えることにより回転数を自由に制御できる。
インバータ使用はあくまでも電子制御のため回転数を小さくしても決して回転力トルクが増すことはない。そればかりか、あまりに周波数を下げ回転数を小さくすると回転力トルクが落ちてしまう。
特に２０ＨＺ以下はそうだ。
逆にインバータ制御は周波数を５０ＨＺ、６０ＨＺ以上に上げることも可能だ。しかし、モーターの基本仕様の回転数以上に回転させることになりベアリング等の早期損傷が当然考えられる。又、インバータ制御用に定トルクモーターが製作されている。最近はインバータの性能が上がり周波数を変えてもトルクがあまり下がらないのも事実だ。本来必要である回転力トルクはインバータ使用時はいくら回転数を小さくしても増すことはない。それどころか回転数をあまりに少なくするとトルクは減る一方だ。インバータを回転数制御に使用するのであれば、微調整用に使用するのが本来の使用方法かも知れないが。
そしてインバータから発生するノイズとノイズ音。そのノイズが制御側に何らかの影響を与える場合があり、又、特有のノイズ音を発生させるのも注意点であろう。

最後にモーターを回転させる必要なトルクが最大になるのは起動時だ。そして一旦回転を始めると次第に安定した一定の回転力となる。
起動時のトルクを「起動トルク」と言い定格時のトルクを「定格トルク」として区別している。　　

ついでにメルマガも申し訳ないのですがたまには書いているので宣伝のためリンクを張っておく。

メルマガ もう悩みません。コンベア・産業機械

それでは又です。

振動ついでに往復式ふるい機の動画が下記だ。このふるい機は振動モータそしてばねを使用していない。
振動させる振動体を前、後ろに往復させることによる振動で処理物を選別している訳だ。構造は簡単でふるう振動体に車輪を取り付けそれを駆動モータで前後の動作させているだけだ。かなり以前に製作し納入した。

振動コンベアもしくは振動フィーダとはそもそも一体どんな機械、装置なのか。その写真を下記に掲載する。

出典：エクセン

振動コンベアの搬送イメージが下記図だ。搬送方向へ振動させることにより物を運搬する訳だ。

そして振動力を決定する計算式が下記だ。振動させる力を決定し振動モータを選定する。そしてばねの選定となるのだがそれについてはやはり専門屋であるばね屋さんへその都度弊社は相談している。

出典：ユーラステクノ

振動でどうしても忘れてはならないそして厄介なのが【共振】だ。振動機械機器は停止時必ず共振点を通過する。その共振点通過時かなり大きな揺れが起き、機械機器そのものを破損する可能性が大きい。それは振動力が大きければ大きい程その揺れは大きく振動機械機器に対する影響は当然大きくなる。そのため強制的に振動モータを停止させる方法がある。瞬時に強制的に停止させ共振点通過を避ける方法だ。具体的には通常インバータを使用し強制ブレーキを掛ける。その際注意しなければならないのがインバータの電力出力の選定だ。振動モータの電流値は一般モータと比較すると出力に対し値が大きい。電流値が大きい。

前回と２回に分け振動モータ、振動コンベアについて記載した。振動そのものを理解し上手に使えば他の機器装置と比較すると稼働後が非常に楽で済む。振動コンベアはうまく稼働させるとノーメンテナンスで壊れない。例えば２台の振動モータを同期させ運転させると非常に電流値が小さくて済む。かなりの省エネ運転ができる。地球温暖化が叫ばれる昨今。これ程貢献出来る搬送装置があるだろうかとここに書いておく。

それでは又です。

下記の動画は過去製作した振動コンベアの試運転の様子だ。振動コンベアとは振動させて物を運ぶ装置だ。部品点数は少なくメンテナンスも必要なく省エネ機器の筆頭と言える。このビデオのコンベアは共振式だ。振動コンベアには大きく2つの種類がありひとつがこの共振式。そしてもう一種類が今現在図面描きしている強制式だ。
書いて字のごとく強制式は振動体である搬送部トラフそのものを振動させ運搬する。一方共振式は直接搬送部を振動させるのではなくバネ、ゴムブッシュ等の部品を介して搬送部トラフへ振動を伝え運搬する。この共振式は設置した床に対する振動が少なくて済む。一方強制式は床に対する振動の強さは大きい。だが強制式の方が部品点数は少なくより安価にできる。
このビデオの共振式は傾斜搬送部を設けそこをわざわざ搬送物を登らせる。その上部に磁選機を取り付け鉄クズ等を除去している。部分傾斜搬送させているのはjなるべく磁選機の能力が発揮できるような工夫だ。納入してかなり月日は経つが設置当初は搬送量の認識の違いもありかなり手こずりお客様にもご迷惑をお掛けした。いまさらですがその際はご面倒お掛けし申し訳ありませんでした。

ここで言う振動コンベアはいずれも振動モータを使用したコンベアだ。では振動コンベアで使用するその振動モータとは一体如何なる物なのか。一体振動モータとはどういう構造かと言うと。簡単な構造だ。巻き線部から両側にシャフトが出ておりそこに錘、ウエイトが取り付いているだけだ。
詳細は下図の通り。両側のウエイトが回転することにより振動する。そのウエイトは固定ウエイトと調整ウエイトがあり調整ウエイトを動かし調整することにより振動モータの振動力、遠心力の大きさを制御できる。通常、そのウエイト調整は簡単でボルトを緩め位置決定後締めつけるだけでできる。

出典：エクセン

只今真っ最中の強制式振動コンベアの設計だ。その振動コンベアを製作するに当たってどうしても頭に入れておかねばならない内容がある。今回はそれを記載する。自分にとっては備忘録とも言える。

先ず強制式での振動を起こす振動モータは通常2台並べて設置する。実際稼働さえ物を運搬する場合重要なのが回転方向だ。２台共同じ回転方向では振動が円を描くような向きにに作用する。ところが互いに逆回転させるとスムーズに上下垂直の振動の向きになる。必ず取り付けた２台の振動モータは互いに逆回転させるようにしなければならない。

出典：ユーラステクノ

次の絵は実際振動方向が上下になる原理を説明している。ここに同期運動という言葉があるのこの【同期】。２台の振動モータを並べ運転開始すると当初は回転の向き位置が一致しない。例えば右側の振動モータのウエイトの位置が真下０度の位置にあったとする。その同時間に左側の振動モータのウエイトの位置が真下０度の位置にあるとは限らない。ところが運転開始後そのまま回転させているといつの間にか回転方向が一致するようになる。例えば右側の振動モータのウエイトの位置が真上１８０度の位置にあるとその同時間に左側のウエイトが全く同位置真上１８０度の位置にある。それを同期と言いその同期のお陰でスムーズな上下振動で物を運搬できる。

振動コンベア製作にとって最も重要なのが重心だ。その重心を起点にばねそして振動モーターの位置を決める。重心が２点のばねの中心となるように。そして振動モーターの中心より引っ張った線が必ず重心を通るようにする。

最後に振動コンベアとは関係はないのだがこの振動モータを取り付け実際身近に起きているトラブルに接する機会がある。それはホッパあるいはサイロの棚吊り、ブリッジ防止のために取り付けた振動モータ（バイブレータ）がその取付架台ごと振動で溶接が割れ外れると言う現象だ。原因を調査すると殆どが振動モータ（バイブレータ）架台を全溶接で相手側ホッパ、サイロに取り付けている。必ず角は付けずにタップ溶接で取り付けなければならない。

出典：ユーラステクノ

それでは又です。