JP2011173728A - ベルトコンベヤ用クリーナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト反転部７のクリーナ装置１０において、ベルトＢ厚みに変化が生じても剥ぎ取り効果の劣化を招かないようにする。
【解決手段】ベルト幅方向の保持軸１１にスクレーパＳを設けたクリーナ装置である。スクレーパの分割体１６はそれぞれ脚１５により取付板１２を介して保持軸に支持されている。各脚は、同一太さの鋼製で同一機械的強度を有して２つが対となってそれぞれ分割スクレーパを支持している。その対の脚は、分割スクレーパがその先端縁が同一高さとなっているから、ベルト幅方向端から中央に向かって徐々に短くなってスクレーパのベルトへの圧接方向の曲げ剛性が高くなっている。この曲げ剛性の相違によって中央部の厚みが減少したベルトにこのスクレーパを押圧すると、中央部から両端に向かって保持体の撓み量が変化してスクレーパは全長に亘って均一な圧接力でもってベルトに圧接し、厚みが減少したベルト中央部にもスクレーパが圧接して円滑な剥ぎ取り作用を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、コンベヤベルト表面の付着物を除去するクリーナ装置に関するものである。

火力発電所、製鉄所、化学プラント、下水処理場、ゴミ処理場等では、各種原料や燃料、処理済の材料、廃棄物等を搬送するベルトコンベヤが使用されている。このベルトコンベヤ１は、図８に示すように、駆動プーリ２と従動プーリ（図示せず）との間に所定幅のゴム製ベルトＢを巻き付け、駆動プーリ２を回転させることによりそのベルトＢを両プーリ間で周回運動させるものである。
周回運動するベルトＢのうち、上側に位置するキャリヤ部（往路側）６のベルトＢ上面一端に搬送物が載せられ、そのベルトＢの動きとともに搬送物がコンベヤ１の一端から他端へ搬送される。他端の反転部７においては、前記ベルトＢが、下側に位置するリターン部（復路側）８へと、同図に示す矢印ａのように反転するとともに、搬送物は、矢印ｂで示すようにベルト面から落下して取り下ろしされる（特許文献１図１参照）。

この種のゴム製ベルトＢを使用したコンベヤ１では、特に湿った搬送物を載せた場合に、そのベルトＢ表面に搬送物が付着しやすい。この付着物が増えれば、ベルトＢは重心がずれて蛇行し、ベルトＢの端部がフレームに触れるなどして損傷する恐れがあるので好ましくない。また、付着物が途中で床面等に落下すると、搬送効率が悪くなるだけでなく、特に搬送物が可燃物などの場合には危険であるので、付着物を放置することは安全上好ましくない。
このため、上記反転部７付近やリターン部８の所定の場所にクリーナ装置１０、９を取り付け、そのクリーナ装置１０、９のスクレーパ５をベルトＢ表面に押し付けることにより、付着物を掻き取り除去している。図中、３は中間プーリである。

これらのクリーナ装置９、１０の内、リターン部８に設けるクリーナ装置９は、そのスクレーパ５先端あるいはベルトＢが摩耗すると、その摩耗に合わせて調整ボルト９ａでもってスクレーパ５のベルトＢに対する上下位置を調整して、スクレーパ５先端が常にベルトＢ表面に接して押し付けられた状態とし、その先端の摩耗が所定の限度を超えない限りにおいて付着物を除去できるようになっている（特許文献１段落００２１参照）。
また、反転部７に設けたクリーナ装置１０は、スクレーパ５を、ばね４等の付勢手段を介してそのスクレーパ５を保持する保持軸の軸周り方向に付勢することにより、ベルトＢ表面に接して押し付けられるようにしている。

なお、そのスクレーパ５先端には、急速な摩耗による頻繁なスクレーパ交換を避けるため、超硬合金やセラミック等の硬い素材からなるチップ５ａが取り付けられており、一般的には、そのチップ５ａが摩耗によりなくならない範囲のスクレーパ５（チップ５ａ）の摩耗量、あるいはベルトＢが所定の強度を保ち得る最低厚さに至るベルトＢの摩耗量を、前記摩耗の限度とする場合が多い。

特開２００５−２２５５８７号公報

ところで、一般的に、コンベヤベルトＢは、走行中、搬送物を安定して積載搬送するため、往路側では図示しないガイドプーリによってその幅方向中央部が下方に凸に湾曲するように支持されている。このため、搬送物はベルトＢのその幅方向中央部に多く積載され、経験則から、ベルト幅方向両端から中央部に向かってそのベルト厚みの減少度合が激しくその中央部が端部に比べて摩耗が速い（図１０（ｂ）のスペースｓ参照）。その中央部の摩耗度合は、例えば、図９に示すように、２００６年６月２９から２００８年１２月８日までの約２年半の測定においてほぼ直線状となった。

一方、上記反転部７において、ベルトＢはそのプーリ２の凹凸のない曲面に沿って移動し、スクレーパ５（チップ５ａ）はプーリ２にベルトＢを介在して圧接されるため、そのベルトＢの厚み減少量がチップ５ａとベルトＢの圧接度合に直接に影響する。
すなわち、図１０（ａ）に示すように、ベルトＢの幅方向全長に亘ってその厚みに差がない場合、チップ５ａとベルトＢはその幅方向全長に亘り圧接して、円滑な剥ぎ取りが行われる。しかし、同図（ｂ）に示すように、ベルトＢの厚みに差が出ると、その幅方向両端から中央部に向かって徐々に大きな隙間ｓが生じ、円滑な剥ぎ取りが行われなくなる。

この発明は、その反転部７のクリーナ装置１０における上記ベルトＢの厚みに変化が生じても剥ぎ取り効果の劣化を招かないようにすることを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明の一手段としては、上記スクレーパをベルト幅方向全長に亘って圧接方向に変位可能とするとともに、スクレーパ保持体の前記圧接方向の曲げ剛性をベルトＢの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたのである。
保持軸の軸心周りの付勢力によって、その保持体を介してスクレーパをベルトに圧接する際、その保持体による圧接力を同じとすると、曲げ剛性の度合によって撓み量が異なる（曲げ剛性が低ければ撓みやすい）ため、その保持体の曲げ剛性の度合によってその圧接位置が変化し得る。すなわち、中央部の厚みが減少したベルトにこのスクレーパを押圧すると、保持体の曲げ剛性の相違によって中央部から両端に向かって保持体の撓み量が変化してスクレーパは全長に亘ってベルトに圧接し、厚みが減少した幅方向中央部にもスクレーパが圧接して円滑な剥ぎ取り作用を行う（本願図４（ｂ）参照）。

この発明の構成としては、ベルトコンベヤのベルト幅方向のスクレーパと、前記ベルト幅方向を軸方向とした保持軸と、その保持軸に設けられて前記スクレーパを保持する可撓性の保持体とからなり、前記保持軸の軸心周りの付勢力によって、前記スクレーパはプーリにベルトを介在して圧接されるベルトコンベヤ用クリーナ装置において、前記スクレーパを前記幅方向全長に亘って圧接方向に変位可能とするとともに、保持体の前記圧接方向の曲げ剛性を、ベルトの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めた構成を採用することができる。

保持体の曲げ剛性をベルトの幅方向両端から中央に向かって徐々に高める手段としては、スクレーパを前記幅方向に並ぶその保持体をなす３本以上の脚によって保持軸に支持し、その各脚の剛性を変化させることによったり、保持軸にその軸方向全長に亘る取付板を設け、前記各脚を同一機械的強度の同一太さ（断面形状）の材料によって形成するとともに、その脚の長さを、ベルトの両端から中央に向かって徐々に短くしたりすることができる。脚を３本以上としたのは、２本以下では、脚がベルト幅方向の両端のみとなって、保持体の剛性をベルトの両端から中央に向かって徐々に高める態様とし得ないからである。脚の数は、保持体の曲げ剛性をベルトの幅方向両端から中央に向かって徐々に高める度合を円滑にする面からはできるだけ多い方が好ましいが、製作性等を考慮して適宜に決定する。

上記課題を達成するためのこの発明の他の手段としては、上記スクレーパをベルト幅方向全長に亘って圧接方向に変位可能とするとともに、スクレーパと保持軸の間に介設される弾性体の弾性率を、ベルトの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたのである。
保持軸の軸心周りの付勢力によって、弾性体を介してスクレーパをベルトに圧接すると、弾性率が高いと撓み難くなり、その弾性率がベルトの幅方向両端から中央に向かって徐々に高くなっていることから、スクレーパは、ベルトの幅方向両端から中央に向かってその撓み量が徐々に少なくなってベルト全長に亘ってその撓み量に応じて圧接し、厚みが減少した幅方向中央部にもスクレーパが圧接して円滑な剥ぎ取り作用を行う。

この発明の構成としては、ベルトコンベヤのベルト幅方向に長いスクレーパと、ベルト幅方向を軸方向とした保持軸と、その保持軸に弾性体を介し設けられてスクレーパを保持する保持体とからなり、保持軸の軸心周りの付勢力によって、スクレーパはプーリにベルトを介在して圧接されるベルトコンベヤ用クリーナ装置において、前記スクレーパを前記幅方向全長に亘って前記圧接方向に変位可能とするとともに、前記弾性体の弾性率を、ベルトの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めた構成を採用することができる。

上記「ベルトの幅方向両端から中央」の「中央」は、その両端から同じ長さの位置の中央のみならず、ベルトへの搬送物の投入位置によって少し端側にずれる場合もある。しかし、その投入位置が端側にずれても、前記同じ長さの位置の中央としても良い。ベルトの摩耗厚さ差が問題となるのは、ベルト中央部と端部であって、中央部近傍における厚さ差はそれほど剥ぎ取り作用に差が生じないからである。

スクレーパは、上記幅方向全長に亘って一体ものとしたり、その幅方向所要数に分割したりすることができる。このとき、そのスクレーパをベルト幅方向全長に亘って圧接方向に変位可能とするために、前者の一体物の場合、スクレーパそのものに可撓性を持たせる必要があり、後者の分割物の場合は、個々の分割スクレーパに可撓性を持たせてもよいが、超硬合金チップなどの可撓性を有しない物でもよく、この場合、スクレーパを保持する保持体に可撓性を持った部材を採用してその保持体の撓みでもってスクレーパを圧接方向に変位可能としたり、保持体を保持軸に弾性体を介し設けてその弾性体の撓みによってスクレーパを圧接方向に変位可能としたりする。前者の一体物でもその脚に可撓性を有するものを採用できる。

この発明は、以上のように、スクレーパをベルト幅方向全長に亘って圧接方向に変位可能とするとともに、スクレーパの保持体の前記圧接方向の曲げ剛性をベルトＢの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたり、スクレーパを支持する弾性体の弾性率をベルトの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたりしたので、使用によってベルトの中央部の厚みが減少しても、その中央部にスクレーパが確実に圧接して円滑な剥ぎ取り作用を行う。このため、長期に亘って、ベルト上の付着残留物の除去が円滑になされる。

この発明の一実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図 同実施形態の背面からの要部斜視図 同実施形態の概略作用図 同作用図であり、（ａ）は使用初期、（ｂ）は長期使用後 同他の実施形態を示し、（ａ）は中央部省略斜視図、（ｂ）は背面からの要部斜視図 （ａ）〜（ｂ）は同他の各実施形態の概略図 他の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図 ベルトコンベヤ用クリーナ装置の一部概略図 ベルトコンベヤのベルトの幅方向中央部の厚み経時変化図 従来のクリーナ装置の作用図であり、（ａ）は使用初期、（ｂ）は長期使用後

この実施形態は、図８に示したベルトコンベヤ１において、そのプーリ２に付設されるクリーナ装置１０である。このクリーナ装置１０は、図１、図２に示すように、ベルトＢの幅方向が軸方向の保持軸１１と、その保持軸１１の長さ方向に亘って溶接された取付板１２と、その取付板１２にゴム製支持体１３を介在してボルト止めされた支持片１４と、その支持片１４から上方に延びる亜鉛メッキの鋼製支持脚１５と、その支持脚１５によって支持されるスクレーパＳとからなる。
スクレーパＳはベルト幅方向に分割されており、その各分割スクレーパ１６はそれぞれ超硬合金又はセラミック等からなるチップ１６ａとそのチップ１６ａを支持する板片１６ｂとからなる。スクレーパＳの分割数は、ベルトＢの幅、そのベルト幅方向の厚さ減少度合等を考慮して円滑な剥ぎ取りがなされるように適宜に設定する。

取付板１２は上縁が上向き円弧状となっており（図２参照）、その上縁に上記各支持脚１５がその長さ方向等間隔に溶接されている。各支持脚１５は、同一太さ（断面形状）で同一機械的強度を有して２つが対となってそれぞれ分割スクレーパ１６を支持しており、その対の支持脚１５、１５は同一長さとされている。また、各分割スクレーパ１６からなるスクレーパＳはその先端縁（各分割スクレーパ１５の先端縁）が同一高さとされており、そのため、前記対の支持脚１５はベルト幅方向端から中央に向かって徐々に短くなってその曲げ剛性が高くなっている。

この各支持脚１５の長さが異なることによって、例えば、図３に示すように、保持軸１１に取付板１２等を介して１０本の支持脚１５を等間隔に設け、その長さを図示のように設定した場合、各支持脚１５に同じ撓み量を得ようとすれば、図示の力が必要である。このため、保持軸１１の回転力（ベルトＢへの押圧力）によって各分割スクレーパ１６をベルトＢに圧接すると、中央の支持脚１５に比べて端の支持脚１５が大きく撓むこととなる。この撓み量の変位はベルトＢの表面の凹凸に追従する度合を示す。
したがって、厚みが減少したベルトＢの中央部に分割スクレーパ１６が圧接するように保持軸１１の押圧力を設定すると、端側の支持脚１５は中央の支持脚１５に比べて大きく撓んでベルト表面に沿うこととなって、スクレーパＳはその全長に亘ってベルト表面に当接することとなる（図４（ｂ）参照）。

保持軸１１は装置フレームＦに軸受１７でもって回転自在に支持され、その両端に固定環１８を介して横方向の作動片１９が設けられている。その作動片１９はボルト１９ａでもって保持軸１１に固定されており、このボルト１９ａの締付け・緩めによって作動片１９が保持軸１１の周方向の任意の位置に固定される。
装置フレームＦには上下方向の調整ボルト２０がねじ込まれてその先端が上記作動片１９に当接している。この調節ボルト２０のねじ込み量を調節することによって作動片１９を介してスクレーパ１６のベルトＢに対する位置が調整される。このため、作動片１９の保持軸１１に対する位置及び調整ボルト２０のねじ込み量によって保持軸１１の軸心周りの付勢力が調整されてスクレーパ１６のベルトＢに対する圧接力（押圧力）を最適なものとする。この調整は、初期設定のみならず、ベルトＢの厚さ変化にも対応させて行う。

このクリーナ装置１０は、初期設定時、ベルトＢはその幅方向に亘って厚みに変化がないため（同じ厚さのため）、図４（ａ）に示すように、スクレーパＳ（分割スクレーパ１６）はベルト表面に対してほぼ直線状に圧接して付着残留物の剥ぎ取りを行う。
同図（ｂ）に示すように、使用につれてベルトＢの厚みがその幅方向両端から中央部に向かって徐々に薄くなると、支持脚１５の曲げ剛性差によって各分割スクレーパ１６はその厚み変化に応じて撓み量が変化して各チップ１６ａはベルトＢ幅方向全長に亘って確実に圧接して（沿って）付着残留物の剥ぎ取りを円滑に行う。このとき、各チップ１６ａがベルトＢ幅方向全長に亘って確実に圧接するように圧接力を調整する。

図５には他の実施形態を示し、この実施形態は、スクレーパＳを硬質ウレタン樹脂によって形成し、そのスクレーパＳを樹脂製支持脚１５によって保持軸１１に取り付けたものである。スクレーパＳは成形時に各支持脚１５と一体にする。その各支持脚１５はそのベルト幅方向両端から中央部に向かって曲げ剛性が徐々に高く設定されている。その曲げ剛性調整は、樹脂材料、支持脚１５のリブの太さ・厚み調整、同リブの数・位置調整等の断面形状（孔１５ａの形状・大きさ等）の変化などによって行う。

この実施形態においては、スクレーパＳは自身の可撓性によってベルト幅方向の可撓性を担保している。このため、上記実施形態と同様に、使用につれてベルトＢの厚みがその幅方向両端から中央部に向かって徐々に薄くなると、各支持脚１５の曲げ剛性差によってスクレーパＳはその厚み変化に応じて撓み量が変化してスクレーパＳはベルトＢ幅方向全長に亘って確実に圧接して（沿って）付着残留物の剥ぎ取りを円滑に行う。
この実施形態において、スクレーパＳは上記実施形態と同様にベルト幅方向に分割したものとすることができる。この場合、その分割スクレーパをそれぞれ支持脚１５でもって支持することは勿論である。

上記各実施形態において、スクレーパＳの分割幅は、上記のように「等幅」に限らず、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、中央部と端部を異ならせることができる。この幅長さは適宜に変更できる。また、同図（ｂ）に示すように、一分割スクレーパ１６の支持脚１５も一本（同図（ａ）に限らず、２本、３本等と任意である。２本以上の場合は、分割スクレーパ１６は可撓性のあるものとすることが好ましい。

上記各実施形態は、スクレーパＳの保持体の曲げ剛性をベルトＢの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めることによって、使用によるベルトＢの中央部厚みの減少に対応して、スクレーパを確実に圧接するようにしたが、スクレーパＳを支持する弾性体１３の弾性率をベルトＢの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めて、その作用を担保するようにすることができる。
例えば、図７に示すように、図１の実施形態において、取付板１２への取付片１４の取り付け位置を同一レベル（支持脚１５を同一長さとして保持軸１１から同一距離離れた位置）とし、その各取付片１４を支持するゴム製支持体１３の弾性率をベルトＢの幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたものとすれば、保持軸１１の軸心周りの付勢力によって、弾性体１３を介してスクレーパＳをベルトＢに圧接すると、支持体１３は弾性率が高いと撓み難くなり、その弾性率がベルトＢの幅方向両端から中央に向かって徐々に高くなっていることから、スクレーパＳは、ベルトＢの幅方向両端から中央に向かってその撓み量が徐々に少なくなってベルトＢ全長に亘ってその撓み量に応じて圧接し、厚みが減少した幅方向中央部にもスクレーパが圧接して円滑な剥ぎ取り作用を行う。このとき、各支持脚１５は太さ等を同じとして機械的強度を同じとすることができる。すなわち、各スクレーパＳの弾性体（支持体１３）以降の支持脚１５等の支持体の機械的強度を同じとすることができる。この弾性体の弾性率を変化させた態様は、支持脚１５の剛性変化を、その長さ変化等によっては得られにくい場合には有効である。
ゴム製支持体１３は、ばね等の弾性体であればいずれでも良く、この弾性体の弾性率変化は、上記の保持体の曲げ剛性変化と併用することができる。この場合、一方のみでは、ベルトの中央部から両端に向かって良好な圧接力変化を得られない場合に有効となる。

上記各実施形態は、ゴム製支持体１３又はスクレーパＳ自身の弾性によってスクレーパＳのベルトＢへの圧接緩衝を行っているが、この圧接緩衝は図８に示す調整ボルトにばね４を介在することによって行うこともできる。このように、この発明の実施形態は種々の態様が考えられることから、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ベルトコンベヤ
２ プーリ
６ ベルト往路
７ ベルト反転部
８ ベルト復路
９ 復路側クリーナ装置
１０ 反転部（リターン部）側クリーナ装置
１１ 保持軸
１２ 取付板
１３ ゴム製支持体
１４ 取付片
１５ 支持脚
１６ 分割スクレーパ
１６ａ スクレーパのチップ
１６ｂ チップ支持片
２０ 調整ボルト
Ｂ ベルト
Ｓ スクレーパ

Claims (5)

1. ベルトコンベヤ（１）のベルト（Ｂ）幅方向に長いスクレーパ（Ｓ）と、前記ベルト幅方向を軸方向とした保持軸（１１）と、その保持軸（１１）に設けられて前記スクレーパ（Ｓ）を保持する可撓性の保持体とからなり、前記保持軸（１１）の軸心周りの付勢力によって、前記スクレーパ（Ｓ）はプーリ（２）にベルト（Ｂ）を介在して圧接されるベルトコンベヤ用クリーナ装置（１０）において、
   上記スクレーパ（Ｓ）を上記幅方向全長に亘って上記圧接方向に変位可能とするとともに、上記保持体の前記圧接方向の曲げ剛性を、上記ベルト（Ｂ）の幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたことを特徴とするベルトコンベヤ用クリーナ装置。
2. 上記スクレーパ（Ｓ）を上記幅方向全長に亘り分割して上記圧接方向に変位可能とし、その分割スクレーパ（１６）をそれぞれ上記保持体をなす脚（１５）によって上記保持軸（１１）に支持し、その各脚（１５）の前記圧接方向の曲げ剛性を変化させることによって、上記保持体の前記圧接方向の曲げ剛性を、上記ベルト（Ｂ）の幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたことを特徴とする請求項１に記載のベルトコンベヤ用クリーナ装置。
3. 上記スクレーパ（Ｓ）を上記幅方向全長に亘って可撓可能な一体ものとするとともに、そのスクレーパ（Ｓ）を前記幅方向に並ぶ上記保持体をなす３本以上の脚（１５）によって上記保持軸（１１）に支持し、その各脚（１５）の上記圧接方向の曲げ剛性を変化させることによって、上記保持体の前記圧接方向の曲げ剛性を、上記ベルト（Ｂ）の幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたことを特徴とする請求項１に記載のベルトコンベヤ用クリーナ装置。
4. 上記保持軸（１１）にその軸方向全長に亘る取付板（１２）を設け、上記各脚（１５）を同一機械的強度の同一太さの材料によって形成するとともに、その脚（１５）の長さを、上記ベルト（Ｂ）の幅方向両端から中央に向かって徐々に短くして、上記保持体の上記圧接方向の曲げ剛性を、上記ベルト（Ｂ）の幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたことを特徴とする請求項２又は３に記載のベルトコンベヤ用クリーナ装置。
5. ベルトコンベヤ（１）のベルト（Ｂ）幅方向に長いスクレーパ（Ｓ）と、前記ベルト幅方向を軸方向とした保持軸（１１）と、その保持軸（１１）に弾性体（１３）を介し設けられて前記スクレーパ（Ｓ）を保持する保持体とからなり、前記保持軸（１１）の軸心周りの付勢力によって、前記スクレーパ（Ｓ）はプーリ（２）にベルト（Ｂ）を介在して圧接されるベルトコンベヤ用クリーナ装置（１０）において、
   上記スクレーパ（Ｓ）を上記幅方向全長に亘って上記圧接方向に変位可能とするとともに、上記弾性体（１３）の弾性率を、上記ベルト（Ｂ）の幅方向両端から中央に向かって徐々に高めたことを特徴とするベルトコンベヤ用クリーナ装置。

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