JP2016020249A - ベルトクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】チップを短冊状金属製板バネの自由端末にネジ止めして架台に列設したベルトクリーナにおいて、ベルト表面の摩耗状況や付着物の付着力に応じて柔軟にチップが追随して確実に付着物を掻き取ることができるようにし、強固な付着物やエンドレスの剥がれなどの障害物に対してはこれらのチップが逃げられるようにし、かつ該金属製板バネの製作と取付けを容易にした構造を提供する。【解決手段】短冊状金属製板バネ３０にくの字３１ａや円弧の屈曲部３１を設け、バネの長さを長くすることにより、狭いスペースにおいて短冊状の金属製板バネの剛性設定を容易にして、高速で走行するベルトの突起物に対しては瞬間的に大きく撓んで回避可能し、通常は大きな押し付け力により付着物を掻き取れるようにした。又、チップ２０の後面側にガイドを設け円滑な摺動ができるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は原料の輸送に用いるベルトコンベアのベルト表面に付着した付着物を掻き取るベルトクリーナに関する。

火力発電所、製鉄所、化学プラント、ゴミ処理場、下水処理場などではベルトコンベアは最も効率のよい大量運搬手段であることから、各種原料、燃料、処理済み材料、廃棄物などを搬送するためにベルトコンベアが多数使用されている。一般にベルトコンベアは駆動プーリと従動プーリとの間に所定幅のゴム製ベルトをエンドレスに巻き付け、駆動プーリを回転させることによりベルトを両プーリ間で周回運動させるものである。通常搬送物はキャリアベルト（搬送側ベルト）に載せて搬送され、駆動プーリ側で払い出されリターンベルト（戻り側ベルト）となり従動プーリへ戻るが、戻り側ベルト表面に付着した搬送物（付着物）が途中で落下し、ベルト下に堆積する問題があった。又、リターンローラやキャリアローラを摩耗させたり、ローラに付着しベルトを蛇行させたりする問題があった。

ベルトに搬送物が付着するとリターンベルト表面の付着物が落下し、ベルト下に堆積するが、特にスナッププーリ、テンションプーリ、リターンローラの下に選択的に落下・堆積しやすい。堆積物を放置するとリターンローラや戻りベルトの位置まで成長しこれらを摩耗させる。又、落下物の放置は作業環境の悪化や資源の損失となるため、定期的に落下物の回収作業を実施しているが、ベルトの全長に渡り落下しているので多大の労力と費用がかかっている。又、落鉱回収作業は機械化が困難であり人力に頼る必要があり３Ｋ作業の繰り返しとなっている。落下した落下物は回収して再利用する場合もあるが、土砂や小石などとの篩分けが必要となりコスト高となるため、廃棄処分する場合が多く資源の無駄遣いとなっている。このため、出来るだけベルトクリーナを用いて一定の場所で落下物を掻き落として効率的に回収する方法が採用されている。ベルトクリーナとしては、固定された掻き板をベルトに押し付けることにより付着物を掻き板で掻き取るスクレーパ式、ブラシをベルトに接触させるブラシ方式や高圧の流体を吹き付けて付着物を除去する洗浄方式があるが、構造が簡単なことや整備性の優れたスクレーパ方式が多用されている。

コンベアベルトは使用するにつれ徐々に摩耗するが、均一に摩耗するのではなく中央部が選択的に大きく摩耗する。従ってベルトが古くなるとベルト中央部と端部では５〜６ｍｍの厚み差が生じる。又、１００ｍ以上の機長の長いベルトになると、コストや作業時間の制約の点からベルトの取り換えを全長に渡り一括してやらない場合もあり、中央部が大きく摩耗している古いベルトと摩耗していない新しいベルトが混在することもある。摩耗状態が不均一なベルトに対するベルトクリーナの押圧調整は、摩耗の一番大きな中央部分に合わせることになるが、押圧力はベルトの幅方向で不均一となる。又、ベルトのエンドレス部は経年的に剥離してエンドレス端部が剥がれてくる。この剥がれ部はベルト表面から突出するのでベルトクリーナの撓み限界を超えるとベルトクリーナを破損したり、ベルトクリーナの押圧力が大きいと逆にエンドレスの剥がれを助長しベルト切断の要因となる。従って、ベルトクリーナはベルト表面の付着物を掻き取るために必須のアイテムではあるが、適切な取り付けや使用方法を間違うとベルトを破損させ生産障害を起こす場合がある。又、ベルトクリーナの付着物掻き取り性能を適正に維持するためには、ベルト稼動中に付着物の掻き取り状況を見ながらベルトクリーナとベルトとの接触圧の調整を行うのが最良であるが、安全上の問題で困難であった。このようにベルトクリーナがクリアするべき課題はたくさんあり最大公約数的に全ての課題に対応するのは極めて困難である。今まで様々な形状、機能のベルトクリーナが提案されているが未だメンテナンスフリーで掻き取り効率に優れたベルトクリーナは具現化されていない。

スクレーパ式のベルトクリーナに必要な要件は以下である。（１）確実に、長時間にわたり付着物を掻き取ることができる。（２）チップの交換が容易である。（３）掻き取り部のチップの寿命が長く調整周期や取り換え周期が長い。（４）ベルトクリーナ本体に付着物が付着しない、もしくは付着物の量が極めて少ない。（５）付着物がベルトに強固に付着している場合やベルトのエンドレス部（接続部）に剥がれが生じている場合、チップがベルトの搬送方向に大きく撓んで、これらの障害物をやり過ごすことによりベルトクリーナの破損を回避できる。（６）ベルトクリーナの構造がシンプルでコンパクトであり、ベルトクリーナの取り付け取り外しが容易である。以上の特性を満足しようとして従来多種多様のベルトクリーナが提案されているがそれぞれ問題あり根本的な方法は具現化されていない。

特開２０１３−２５２９７６号広報において、ゴムからなる弾性体の自由端部にアンカー部を埋め込んでチップスティックを形成し、チップスティックを戻り側ベルトの幅方向に配設した架台に複数並べたベルトクリーナが提案されているが、剛性の調整が難しく、高速で走行する突起物の回避が遅れてベルトを損傷する問題や、付着物の掻き取りが不十分な問題があった。

特開２０１４−０４３３３２号広報において、チップと金属製板バネを接合してなる複数のチップスティックを、ベルトの幅方向に並べ、チップスティックの下部を、ベルトの幅方向に配設した架台に固定したベルトクリーナが提案されているが、剛性の調整が難しく、高速で走行する突起物の回避が遅れてベルトを損傷する問題や、付着物の掻き取りが不十分な問題があった。

特開２０１３−２５２９７６号広報 特開２０１４−０４３３３２号広報

本発明は以下の課題を解決するものである。（１）ベルト表面の摩耗状況や付着物の付着力に応じて柔軟にチップが追随して確実に付着物を掻き取ることができるようにする。そのためにはチップの幅を小分割にしてベルトの小さな凹凸に細かに追随できるようにする。（２）強固な付着物やエンドレスの剥がれなどの障害物に対してはチップが逃げられるようにする。その手段として、チップをベルトの搬送方向に大きく撓ませてこれらの障害物をやり過ごせるようにする。又、高速で衝突する障害物を瞬時に回避するためにチップスティックの幅を極力小さくして軽量化しチップスティックの慣性モーメントを低減する。（３）短冊状の金属製板バネの製作と取付けを容易にする。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、チップを短冊状金属製板バネの自由端末にネジ止めし、該短冊状の金属製板バネの固定端末を固定して戻り側ベルトの幅方向に列設したベルトクリーナにおいて、前記短冊状金属製板バネに複数の屈曲部を設けているベルトクリーナである。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記屈曲部がくの字状屈曲部もしくは円弧状屈曲部になっているベルトクリーナである。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記チップを前記短冊状金属製板バネの前記自由端末にネジ止めし、該短冊状の金属製板バネの前記固定端末を固定して前記戻り側ベルトの幅方向に列設した前記ベルトクリーナにおいて、前記チップのチップ側面のみを摺動可能に接触しているベルトクリーナである。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記短冊状の金属製板バネの背面に摺動用ガイドを設け、該摺動用ガイドの摺動用ガイド側面及び前記チップ側面が摺動するようにしたベルトクリーナである。

第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記摺動用ガイドが摺動用ガイドブロックであるベルトクリーナである。

第６の解決手段は特許請求項６に示すように、前記摺動用ガイドが摺動用ガイドプレートであるベルトクリーナである。

第７の解決手段は特許請求項７に示すように、請求項１から請求項６のいずれかに記載の前記短冊状の金属製板バネは、金属板の自由端末に切り込みを入れて形成し、前記金属板の固定端末は繋がっているベルトクリーナである。

第１の解決手段による効果は以下である。（１）短冊状の金属製板バネに複数の屈曲部を設けているので、高さの低い場所においてもバネの長さを長くできることから、大きな負荷が作用した際にバネの撓みを大きくでき、通常負荷においては小さな撓みで付着物を強力に掻き取ることができる。（２）バネに生じる応力が小さいので疲労破壊することがない。（３）チップの幅を小分割にしてベルトの小さな凹凸に細かに追随できるようにしていることから、ベルト表面の摩耗状況や付着物の付着力に応じて柔軟にチップが追随して確実に付着物を掻き取ることができる。

第２の解決手段による効果は以下である。（１）短冊状の金属製板バネにくの字状屈曲部や円弧状屈曲部を設けているので、高さの低い場所においてもバネの長さを長くできることから、大きな負荷が作用した際にバネの撓みを大きくでき、通常負荷においては小さな撓みで付着物を強力に掻き取ることができる。（２）バネに生じる応力が小さいのでバネが疲労破壊することがない。

第３の解決手段による効果は以下である。（１）チップの隣り合う側面だけが摺動し、短冊状の金属製板バネは摺動しないので摩擦抵抗が小さくなりチップが円滑に搖動運動できる。（２）チップ間には隙間がないのでダスト侵入がなくチップが固着することがない。（３）短冊状の金属製板バネ間には隙間があるのでことから、ダストが隙間に侵入しても固着できないので短冊状の金属製板バネの円滑な搖動運動が維持できる。

第４の解決手段による効果は以下である。（１）チップの後面側に摺動用ガイドを設けているのでチップの円滑な搖動運動が維持できる。（２）チップの側面が薄くても摺動用ガイドの側面幅が広いので、高速の付着物から大きな負荷を受けてもチップが捩じれないので安定した掻き取り性能を維持できる。（３）チップ側面と摺動用ガイド側面だけが摺動し、短冊状の金属製板バネは摺動しないので摩擦力が小さくなり円滑な摺動が可能である。

第５の解決手段による効果は以下である。（１）摺動用ガイドがブロックであることからガイドの剛性を高くできるのでチップの摺動運動が安定する。（２）チップを短冊状の金属製板バネと摺動用ガイドで強固に固定できる。

第６の解決手段による効果は以下である。（１）摺動用ガイドを、金属板をプレスして形成するので軽量化できる。（２）チップを短冊状の金属製板バネと摺動用ガイドで強固に固定できる。

第７の解決手段による効果は以下である。（１）短冊状の金属製板バネを安価に形成できる。（２）短冊状の金属製板バネの取付けが容易である

は、チップを短冊状金属製板バネに取り付けたクリーナの斜視図。 は、くの字状の屈曲部を設けた短冊状金属製板バネの部分斜視図。 は、円弧状の屈曲部を設けた短冊状の金属製板バネの部分斜視図 は、チップの側面を摺動可能にしたクリーナの正面図と側面図。 は、側面が摺動可能なチップを取り付けた短冊状の金属製板バネの列設図。 は、摺動用ガイドブロックを取り付けたチップの側面図と平面図。 は、摺動用ガイドプレートを取り付けたチップの側面図と平面図。 は、金属板に切り込みを入れて短冊状の金属製板バネを形成した正面図。 は、金属板に切り込みを入れて短冊状の金属製板バネを形成した正面図。 は、金属板に切り込みを入れて短冊状の金属製板バネを形成した正面図。

本発明の実施形態を請求項と図１〜図１０に基づいて説明する。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、チップ２０を短冊状金属製板バネ３０の自由端末３０ａにネジ２１止めし、該短冊状の金属製板バネ３０の固定端末３０ｂを固定して戻り側ベルト５０の幅方向に列設したベルトクリーナ１０において、前記短冊状金属製板バネ３０に複数の屈曲部３１を設けているベルトクリーナ１０である。

図１は、チップ２０を自由端末３０ａに固定した短冊状の金属製板バネ３０を架台４０に列設し、戻り側ベルト５０に取り付けた図である。図２は、複数のくの字状屈曲部３１、３１ａを設けた短冊状の金属製板バネ３０を列設した図である。図３は、円弧状の複数の屈曲部３１，３１ｂを設けた短冊状の金属製板バネ３０を列設した図である。図４は、側面を摺動可能にしたチップ２０を短冊状の金属製板バネ３０に取り付けた図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。図５は側面２０ａを摺動可能にしたチップ２０を取り付けた短冊状金属製板バネ３０を複数列設した図である。図６は、短冊状の金属製板バネ３０の後面３０ｆに摺動用ガイドブロック２４０，２４１を設けたチップ２０を取り付けた短冊状の金属製板バネ３０の図で、図６（ａ）は短冊状の金属製板バネ３０の側面の断面図、図６（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図７は、短冊状の金属製板バネ３０の後面３０ｆに摺動用ガイドプレート２４０，２４２を設けたチップ２０を取り付けた短冊状の金属製板バネ３０の図で、図７（ａ）は短冊状の金属製板バネ３０の側面の断面図、図７（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図８は、金属板３２に切り込み３２ｃを設けて短冊状の金属製板バネ３０を形成した場合の平面図である。図９は、金属板３２に切り込み３２ｃを設けて短冊状の金属製板バネ３０を形成するとともに、短冊状の金属製板バネ３０の間に隙間３０ｅを設けた場合の平面図である。図１０は、金属板３２に切り込み３２ｃを設けて短冊状の金属製板バネ３０を形成するとともに、金属板３２の自由端末３２ａと固定端末３２ｂの中間部に隙間３０ｅを設けた場合の平面図である。

チップ２０の材質はセラミックスや超硬合金やサーメットを使用できる。セラミックスには例えばアルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素などを使用できる。超硬合金には例えばＷＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴａＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系合金などを使用できる。サーメットはＴｉＣやＴｉＮ、ＮｂＣを主成分とし、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ等の金属との複合材料が使用できる。

短冊状金属製板バネ３０はチップ２０を戻り側ベルト５０に押圧するための押圧力が必要であるとともに戻り側ベルト５０の微妙な凹凸に柔軟に追随し復元力が必要であるために、ＳＵＳ、炭素鋼、チタン、銅板、バネ鋼などの金属が使用できる。

短冊状金属製板バネ３０は短冊状であり、縦方向に細長い形状である。短冊状金属製板バネ３０の厚みは１〜５ｍｍがよい。１ｍｍより薄いと剛性が弱く撓みすぎる。５ｍｍより厚いと剛性が大きすぎて撓みが小さくなり戻り側ベルト５０の凹凸に対する追随性が低下する．短冊状金属製板バネ３０の幅Ｂは１０〜３０ｍｍがよい。１０ｍｍ以下であると剛性が弱く掻き取り能力が小さくなる。３０ｍｍより大きくなると剛性が大きすぎて適切に撓まなくなり戻り側ベルト５０への追随性が低下する。短冊状の金属製板バネ３０の幅Ｂは少なくともチップの幅Ｗと同一が小さくする。チップの幅Ｗよりも大きいとチップ間に隙間が生じ掻き取り残しが発生するからである。短冊状金属製板バネ３０の長さは５０〜３００ｍｍがよい。５０ｍｍより短いと撓みが小さすぎて戻り側ベルト５０への追随性が低下する。３００ｍｍより長いと撓み量が大きすぎて掻き取り力が低下する。

短冊状の金属製板バネ３０は高速で衝突するエンドレスのめくれや強固な付着物から受ける衝撃力を瞬時に回避するには大きく柔軟に撓める機能が必要である。又、チップ２０に偏荷重が作用した際には、大きなねじりモーメントが発生することから、チップ２０が捩じられることのない大きな断面係数が必要である。チップ２０が捩じられて斜めになると、戻り側ベルト３０にチップ２０が正確に当接できないので掻き取り残しが発生する。更に、戻り側ベルト５０に密着してダストを掻き取るためには、短冊状の金属製板バネ３０としては強い押し付け力に耐えるだけの高い剛性が必要である。この条件を満足するためには、短冊状の金属製板バネ３０に例えば、くの字状屈曲部３１，３１ａや円弧状屈曲部３１，３１ｂを設けて断面係数を向上させると同時に短冊状の金属製板バネ３０の長さを長くして柔軟な撓み量を確保する必要がある。短冊状の金属製板バネ３０にくの字状屈曲部３１，３１ａや円弧状屈曲部３１，３１ｂを設けることにより、短冊状の金属製板バネ３０の長さが長くなり、大きく撓めると同時に戻りベルト３０の凹凸や変形に対する追随性が向上し、付着物を強力に掻き落とすことができる。

図２、図３に示すように、チップ２０は当て板２３とネジ２１及びナット２２で短冊状の金属製板バネ３０に取り付けられる。チップ２０には貫通孔２０ｂ、短冊状の金属製板バネ３０には貫通孔３０ｄ、当て板２３には貫通孔２３ａが穿孔してあり、ネジ２１を貫通できるようにしている。当て板２３は、ネジ２１でチップを締め付ける際に、締め付け力をチップ２０全体に分散させチップ２０を損傷させないために必要である。当て板２３は炭素鋼、ＳＵＳ、チタン、銅、バネ鋼などの金属で製作できる。当て板２３はチップ２０に比べて耐磨耗性が小さいのですぐに摩耗し、常にチップ２０より引っ込んだ位置にありチップ２０の掻き取り性能を阻害することはない。ネジ２１は２本使用しておりチップ２０の回転防止をしている。接着剤塗布などのチップ２０回転防止を施せばネジ２１は１本でも問題ない。

図１、図２に示すように、ベルトクリーナ１０はチップ２０を短冊状の金属製板バネ３０の自由端３０ａに取り付けて、固定端末３０ｂを架台４０に固定した構造である。図２において、くの字状屈曲部３１ｂを有する短冊状の金属製板バネ３０の固定方法の例を示す。チップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は架台４０の溝４０ａに挿入配列されている。架台４０は押し付け板４１、受け板４２、底板４３からなり溝４０ａを形成している。押し付け板４１にはナット４６が溶接され、ナット４６には押し付けボルト４５が取り付けられ、押し付けボルト４５で押え板４４を押し付けることによりチップ２０付き短冊状金属製板バネ３０を受け板４２に押し付けて固定している。

チップ２０付き短冊状金属製板バネ３０を戻り側ベルト５０に対し数ミリ突き上げてセットする。戻り側ベルト５０が駆動するとチップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は戻り側ベルト５０の水平力を受けベルト進行方向に傾倒する。チップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は弾性力で戻り側ベルト５０を押圧しているので、戻り側ベルト５０の凹凸や変形に常に追随しながらダストを掻き落とすことができる。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記屈曲部３１がくの字状屈曲部３１ａもしくは円弧状屈曲部３１ｂになっているベルトクリーナ１０である。

くの字状屈曲部３１ａや円弧状屈曲部３１ｂは例えばプレス機で形成できる。図２において、くの字状屈曲部３１ａの屈曲部３１は６個であるが、通常３〜１０個がよい。２個以下では撓みが小さすぎる。１１個以上では撓みすぎる。又、屈曲部３１ａにダストが堆積する。くの字状屈曲部３１ａの高さｈ１は２０〜６０ｍｍがよい。２０より小さいと撓みすぎる。又、屈曲部３１ａにダストが堆積する。幅ｂ１は５〜３０ｍｍがよい。５ｍｍより小さいと撓みが大すぎる。又、ダストが堆積する。３０ｍｍより大きいと撓みが小さすぎる。図３において、円弧状屈曲部３１ｂの屈曲部３１は３個であるが、通常３〜１０個がよい。２個以下では撓みが小さすぎる。１１個以上では撓みすぎる。又、屈曲部３１ｂにダストが堆積する。円弧の半径Ｒは１０〜３０ｍｍがよい。１０ｍｍより小さいと撓みが小さすぎる。又、屈曲部３１ｂにダストが堆積する。３０ｍｍより大きいと撓みが大きすぎる。

短冊状の金属製板バネ３０は、くの字状屈曲部３１、３１ａや円弧状屈曲部３１、３１ｂを設けているので、ベルトエンドレスのめくれや強固な付着物に対して柔軟に撓むことができるとともに、戻り側ベルト５０に対して高い密着度を有するのでダストの掻き取り性能に優れている。短冊状金属製板バネ３０は短冊状でありベルト幅方向に１０〜３０ｍｍの幅に小分割されているので、戻り側ベルト５０の小さな凹凸や変形に細かく追随しながら斑なくダストを掻き落とすことができる。戻り側ベルト５０の凹凸や変形から生じる衝撃によりチップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は常に微振動しており、短冊状の金属製板バネ３０に落下するダストを自働的に払い落とすことができる。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記チップ２０を前記短冊状金属製板バネ３０の前記自由端末３０ａにネジ２１止めし、該短冊状の金属製板バネ３０の前記固定端末３０ｂを固定して前記戻り側ベルト５０の幅方向に列設した前記ベルトクリーナ１０において、前記チップ２０のチップ側面２０ａのみを摺動可能に接触していることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

図４に示すように、チップ幅Ｗは短冊状の金属製板バネ幅Ｂよりも大きくしてあり、チップ側面２０ａがお互いに接触して摺動するようにしている。チップ側面２０ａが互いに接触して摺動することからチップ２０とチップ２０の間で掻き取り残しが発生しない。チップ側面２０ａは短冊状の金属製板バネ３０に比べて短いので、チップ側面２０ａが互いに接触して摺動しても摺動抵抗は小さいのでチップ２０や短冊状の金属製板バネ３０は円滑な搖動運動を維持する。短冊状の金属製板バネの隣り合う側面３０ｃがお互いに接触すると摺動抵抗が大きくなりチップの搖動運動が阻害される。又、短冊状の金属製板バネ側面３０ｃにダストを噛み込んだ場合はチップ２０の円滑な摺動運動ができなくなる。このため、チップ側面２０ａは互いに接触させて摺動せる一方、短冊状の金属製板バネ側面３０ｃには大きな隙間（チップスティック間の隙間）３０ｅを形成してダストを噛みこまないようにしているのである。

短冊状の金属製板バネ３０には隙間３０ｅを形成している。経年的にダストが短冊状の金属製板バネ３０の上に堆積し固着させる危険性がある。短冊状の金属製板バネ３０間に隙間３０ｅを設けることにより、ダストが侵入してもブリッジすることなく脱落する。又、短冊状の金属製板バネ３０の細かい振動がダストブリッジを破壊するので短冊状の金属製板バネ３０が固着して作動不能になることがない。従って、隙間３０ｅが小さいとダストブリッジが生じるので大きな隙間３０ｅを形成する必要がある。隙間３０ｅの大きさは１〜１０ｍｍがよい。１ｍｍより小さいと隙間３０ｅにダストブリッジが生じ短冊状の金属製板バネ３０を固着させ搖動運動が作動不能となる。又、１０ｍｍより大きいと、チップ２０が偏荷重を受けた際の捩じれモーメントに短冊状の金属製板バネ３０が耐えられなくなり曲がる問題が生じる。短冊状の金属製板バネ３０の隣り合う側面３０ｃにある程度大きな隙間３０ｅを形成することにより、ダスト詰まりがなく、ダスト固着による短冊状の金属製板バネ３０の不作動を防止できる。

短冊状の金属製板バネ３０には隙間３０ｅを形成している。短冊状の金属製板バネ３０間に隙間３０ｅを設けることにより、ダストが侵入してもブリッジすることなく脱落する。又、短冊状の金属製板バネ３０の細かい振動がダストブリッジを破壊するので短冊状の金属製板バネ３０が固着して作動不能になることがない。従って、隙間３０ｅが小さいとダストブリッジが生じるので大きな隙間３０ｅを形成する必要がある。隙間３０ｅの大きさは１〜１０ｍｍがよい。１ｍｍより小さいと隙間３０ｅにダストブリッジが生じ短冊状の金属製板バネ３０を固着させが作動不能となる。又、１０ｍｍより大きいと、チップ２０が偏荷重を受けた際の捩じれモーメントに短冊状の金属製板バネ３０が耐えられなくなり短冊状の金属製板バネ３０が捩じれる問題が生じる。短冊状の金属製板バネ３０の隣り合う側面３０ｃにある程度大きな隙間３０ｅを形成することにより、ダスト詰まりがなく、ダスト固着による短冊状の金属製板バネ３０の不作動を防止できる。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記短冊状の金属製板バネ３０の背面３０ｆに摺動用ガイド２４０を設け、該摺動用ガイド２４０の摺動用ガイド側面２４０ａ及び前記チップ側面２０ａが摺動するようにしたベルトクリーナ１０である。

チップ２０の側面２０ａは薄いので、短冊状の金属製板バネ３０が大きく撓む際は側面２０ａの一部がはみ出して摺動できないため、短冊状の金属製板バネ３０にねじれが作用した際に搖動運動が不安定になる。このため、図６、図７に示すように、短冊状の金属製板バネ３０の背面３０ｆに摺動用ガイド２４０を設けて摺動面積を広くすることにより、搖動運動を安定させる。

摺動用ガイド２４０の側面２４０ａは短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ａと同一面になるようにして一体となって摺動できるようにする。

第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記摺動用ガイド２４０が摺動用ガイドブロック２４１であるベルトクリーナ１０である。

摺動用ガイドブロック２４１は、フッ素樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂類、ゴム、アルミニウム、チタン、炭素鋼などが使用できる。フッ素樹脂は摩擦係数が小さいので摺動用ガイドブロックとしては好適である。

摺動用ガイドブロック２４１の側面２４１ａは短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ａと同一面にするため、摺動用ガイドブロック２４１の幅Ｗ１はチップ２０の幅Ｗと同一になるように形成する。

摺動用ガイドブロック２４１は剛性があるので、チップ２０と短冊状の金属製板バネ３０と摺動用ガイドブロック２４１をネジ２１で一体的に固定することにより、チップ２０を短冊状の金属製板バネ３０に取り付ける際の補強になる。

第６の解決手段は特許請求項６に示すように、前記摺動用ガイド２４０が摺動用ガイドプレート２４２であるベルトクリーナ１０である。

摺動用ガイドプレート２４２は、アルミニウム、チタン、炭素鋼などのプレートをプレスや切削切り出しで形成できる。又、樹脂ブロックを切削切り出しで形成できる。

摺動用ガイドプレートの側面２４２ａは短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ａと同一面にするため、摺動用ガイドプレート２４２の幅Ｗ２はチップ２０の幅Ｗと同一になるように形成する。

摺動用ガイドプレート２４２は剛性があるので、チップ２０と短冊状の金属製板バネ３０と摺動用ガイドブロック２４２をネジ２１で一体的に固定することにより、チップ２０を短冊状の金属製板バネ３０に取り付ける際の補強になる。

第７の解決手段は特許請求項７に示すように、請求項１から請求項６のいずれかに記載の前記短冊状の金属製板バネ３０は、金属板３２の自由端末３２ａに切り込み３２ｃを入れて形成し、前記金属板３２の固定端末３２ｂは繋がっていることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

金属板３２はバネ鋼、ＳＵＳ、チタンなどが使用できる。金属板３２の切り込み３２ｃはレーザー切断機、プラズマ切断機、裁断機などで形成することができる。

金属板３２の自由端末３２ａは、短冊状の金属製板バネ３０にチップ２０を取り付ける側である。自由端末３２ａにはチップ２０をネジ止めするための貫通孔３０ｄを設ける。短冊状の金属製板バネ３０は固定端末３２ｂを架台４０に取り付けて固定する。切り込み３２ｃは金属板３２の自由端末３２ａから内側に向かって切り込むが、金属板３２の途中までしか切り込まないので固定端末３２ｂは繋がった状態になっている。切り込み３２ｃの形状は図８のように線状に形成してもよい。短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ｃが殆ど接触するぐらいに接近しているので、短冊状の金属製板バネがお互いに支え合うので捩じれにくい。図９のように隙間３０ｅを形成するように切り込み３２ｃを設けてもよい。短冊状の金属製板バネの隣り合う側面３０ｃがお互いに大きな隙間３０ｅを形成するので、隙間３０ｅにダストが詰まりにくいことから円滑な搖動運動が維持できる。図１０のように短冊状の金属製板バネ３０の自由端末３０ａ側は線状の切り込み３２ｃを形成し、固定端末３０ｂ側には隙間３０ｅを形成するように切り込みを設けてもよい。チップ２０及び自由端末３０ａが摺動運動できるのでチップが捩じれにくい。又、隙間３０ｅにダストが堆積しないので円滑な搖動運動を維持できる。

１０：ベルトクリーナ
２０：チップ
２０ａ：チップ側面
２０ｂ：貫通孔
２１：ネジ
２２：ナット
２３：当て板
２３ａ：貫通孔
２４０：摺動用ガイド
２４０ａ：（摺動用ガイドの）側面
２４１：摺動用ガイドブロック
２４１ａ：（摺動用ガイドブロックの）側面
２４２：摺動用ガイドプレート
２４２ａ：（摺動用ガイドプレートの）側面
３０：短冊状の金属製板バネ
３０ａ：自由端末
３０ｂ：固定端末
３０ｃ：（短冊状の金属製板バネの隣り合う）側面
３０ｄ：貫通孔
３０ｅ：隙間
３０ｆ：背面
３１：屈曲部
３１ａ：くの字状屈曲部
３１ｂ：円弧状屈曲部
３２：金属板
３２ａ：自由端末
３２ｂ：固定端末
３２ｃ：切り込み
４０：架台
４０ａ：溝
４１：押し付け板
４２：受け板
４３：底板
４４：押え板
４５：押し付けボルト
４６：ナット
５０：戻り側ベルト
Ｗ：チップ幅
Ｗ１：摺動用ガイドブロックの幅
Ｗ２：摺動用ガイドプレートの幅
Ｂ：短冊状の金属製板バネの幅

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、チップ２０を短冊状金属製板バネ３０の自由端末３０ａにネジ２１止めし、該短冊状の金属製板バネ３０の固定端末３０ｂを固定して戻り側ベルト５０の幅方向に列設したベルトクリーナ１０において、前記短冊状金属製板バネ３０に複数のくの字状屈曲部３１ａもしくは複数の円弧状屈曲部３１ｂを設け且つ、前記短冊状の金属製板バネ３０の背面３０ｆに摺動用ガイド２４０を設け、該摺動用ガイド２４０の摺動用ガイド側面２４０ａ及び前記チップ側面２０ａが摺動するようにしたことを特徴とするベルトクリーナ１０である。

本発明は原料の輸送に用いるベルトコンベアのベルト表面に付着した付着物を掻き取るベルトクリーナに関する。

火力発電所、製鉄所、化学プラント、ゴミ処理場、下水処理場などではベルトコンベアは最も効率のよい大量運搬手段であることから、各種原料、燃料、処理済み材料、廃棄物などを搬送するためにベルトコンベアが多数使用されている。一般にベルトコンベアは駆動プーリと従動プーリとの間に所定幅のゴム製ベルトをエンドレスに巻き付け、駆動プーリを回転させることによりベルトを両プーリ間で周回運動させるものである。通常搬送物はキャリアベルト（搬送側ベルト）に載せて搬送され、駆動プーリ側で払い出されリターンベルト（戻り側ベルト）となり従動プーリへ戻るが、戻り側ベルト表面に付着した搬送物（付着物）が途中で落下し、ベルト下に堆積する問題があった。又、リターンローラやキャリアローラを摩耗させたり、ローラに付着しベルトを蛇行させたりする問題があった。

ベルトに搬送物が付着するとリターンベルト表面の付着物が落下し、ベルト下に堆積するが、特にスナッププーリ、テンションプーリ、リターンローラの下に選択的に落下・堆積しやすい。堆積物を放置するとリターンローラや戻りベルトの位置まで成長しこれらを摩耗させる。又、落下物の放置は作業環境の悪化や資源の損失となるため、定期的に落下物の回収作業を実施しているが、ベルトの全長に渡り落下しているので多大の労力と費用がかかっている。又、落鉱回収作業は機械化が困難であり人力に頼る必要があり３Ｋ作業の繰り返しとなっている。落下した落下物は回収して再利用する場合もあるが、土砂や小石などとの篩分けが必要となりコスト高となるため、廃棄処分する場合が多く資源の無駄遣いとなっている。このため、出来るだけベルトクリーナを用いて一定の場所で落下物を掻き落として効率的に回収する方法が採用されている。ベルトクリーナとしては、固定された掻き板をベルトに押し付けることにより付着物を掻き板で掻き取るスクレーパ式、ブラシをベルトに接触させるブラシ方式や高圧の流体を吹き付けて付着物を除去する洗浄方式があるが、構造が簡単なことや整備性の優れたスクレーパ方式が多用されている。

コンベアベルトは使用するにつれ徐々に摩耗するが、均一に摩耗するのではなく中央部が選択的に大きく摩耗する。従ってベルトが古くなるとベルト中央部と端部では５〜６ｍｍの厚み差が生じる。又、１００ｍ以上の機長の長いベルトになると、コストや作業時間の制約の点からベルトの取り換えを全長に渡り一括してやらない場合もあり、中央部が大きく摩耗している古いベルトと摩耗していない新しいベルトが混在することもある。摩耗状態が不均一なベルトに対するベルトクリーナの押圧調整は、摩耗の一番大きな中央部分に合わせることになるが、押圧力はベルトの幅方向で不均一となる。又、ベルトのエンドレス部は経年的に剥離してエンドレス端部が剥がれてくる。この剥がれ部はベルト表面から突出するのでベルトクリーナの撓み限界を超えるとベルトクリーナを破損したり、ベルトクリーナの押圧力が大きいと逆にエンドレスの剥がれを助長しベルト切断の要因となる。従って、ベルトクリーナはベルト表面の付着物を掻き取るために必須のアイテムではあるが、適切な取り付けや使用方法を間違うとベルトを破損させ生産障害を起こす場合がある。又、ベルトクリーナの付着物掻き取り性能を適正に維持するためには、ベルト稼動中に付着物の掻き取り状況を見ながらベルトクリーナとベルトとの接触圧の調整を行うのが最良であるが、安全上の問題で困難であった。このようにベルトクリーナがクリアするべき課題はたくさんあり最大公約数的に全ての課題に対応するのは極めて困難である。今まで様々な形状、機能のベルトクリーナが提案されているが未だメンテナンスフリーで掻き取り効率に優れたベルトクリーナは具現化されていない。

スクレーパ式のベルトクリーナに必要な要件は以下である。（１）確実に、長時間にわたり付着物を掻き取ることができる。（２）チップの交換が容易である。（３）掻き取り部のチップの寿命が長く調整周期や取り換え周期が長い。（４）ベルトクリーナ本体に付着物が付着しない、もしくは付着物の量が極めて少ない。（５）付着物がベルトに強固に付着している場合やベルトのエンドレス部（接続部）に剥がれが生じている場合、チップがベルトの搬送方向に大きく撓んで、これらの障害物をやり過ごすことによりベルトクリーナの破損を回避できる。（６）ベルトクリーナの構造がシンプルでコンパクトであり、ベルトクリーナの取り付け取り外しが容易である。以上の特性を満足しようとして従来多種多様のベルトクリーナが提案されているがそれぞれ問題あり根本的な方法は具現化されていない。

特開２０１３−２５２９７６号広報において、ゴムからなる弾性体の自由端部にアンカー部を埋め込んでチップスティックを形成し、チップスティックを戻り側ベルトの幅方向に配設した架台に複数並べたベルトクリーナが提案されているが、剛性の調整が難しく、高速で走行する突起物の回避が遅れてベルトを損傷する問題や、付着物の掻き取りが不十分な問題があった。

特開２０１４−０４３３３２号広報において、チップと金属製板バネを接合してなる複数のチップスティックを、ベルトの幅方向に並べ、チップスティックの下部を、ベルトの幅方向に配設した架台に固定したベルトクリーナが提案されているが、剛性の調整が難しく、高速で走行する突起物の回避が遅れてベルトを損傷する問題や、付着物の掻き取りが不十分な問題があった。

特開２０１３−２５２９７６号広報 特開２０１４−０４３３３２号広報

本発明は以下の課題を解決するものである。（１）ベルト表面の摩耗状況や付着物の付着力に応じて柔軟にチップが追随して確実に付着物を掻き取ることができるようにする。そのためにはチップの幅を小分割にしてベルトの小さな凹凸に細かに追随できるようにする。（２）強固な付着物やエンドレスの剥がれなどの障害物に対してはチップが逃げられるようにする。その手段として、チップをベルトの搬送方向に大きく撓ませてこれらの障害物をやり過ごせるようにする。又、高速で衝突する障害物を瞬時に回避するためにチップスティックの幅を極力小さくして軽量化しチップスティックの慣性モーメントを低減する。（３）短冊状の金属製板バネの製作と取付けを容易にする。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、チップを短冊状金属製板バネの自由端末にネジ止めし、該短冊状の金属製板バネの固定端末を固定して戻り側ベルトの幅方向に列設したベルトクリーナにおいて、前記短冊状の金属製板バネの背面に摺動用ガイドを設け、隣接する前記摺動用ガイド同士の摺動用ガイド側面及び隣接する前記チップ同士のチップ側面が摺動するようにしたことを特徴とするベルトクリーナである。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記摺動用ガイドが摺動用ガイドブロックであることを特徴とする請求項１記載のベルトクリーナである。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記摺動用ガイドが摺動用ガイドプレートであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のベルトクリーナである。

第１の解決手段による効果は以下である。（１）摺動用ガイドがブロックであることからガイドの剛性を高くできるのでチップの摺動運動が安定する。（２）チップを短冊状の金属製板バネと摺動用ガイドで強固に固定できる。（３）チップの幅を小分割にしてベルトの小さな凹凸に細かに追随できるようにしていることから、ベルト表面の摩耗状況や付着物の付着力に応じて柔軟にチップが追随して確実に付着物を掻き取ることができる。

第２の解決手段による効果は以下である。（１）摺動用ガイドがブロックであることからガイドの剛性を高くできるのでチップの摺動運動が安定する。（２）チップを短冊状の金属製板バネと摺動用ガイドで強固に固定できる。

第３の解決手段による効果は以下である。（１）摺動用ガイドを、金属板をプレスして形成するので軽量化できる。（２）チップを短冊状の金属製板バネと摺動用ガイドで強固に固定できる。

は、チップを短冊状金属製板バネに取り付けたクリーナの斜視図。 は、くの字状の屈曲部を設けた短冊状金属製板バネの部分斜視図。 は、円弧状の屈曲部を設けた短冊状の金属製板バネの部分斜視図 は、チップの側面を摺動可能にしたクリーナの正面図と側面図。 は、側面が摺動可能なチップを取り付けた短冊状の金属製板バネの列設図。 は、摺動用ガイドブロックを取り付けたチップの側面図と平面図。 は、摺動用ガイドプレートを取り付けたチップの側面図と平面図。 は、金属板に切り込みを入れて短冊状の金属製板バネを形成した正面図。 は、金属板に切り込みを入れて短冊状の金属製板バネを形成した正面図。 は、金属板に切り込みを入れて短冊状の金属製板バネを形成した正面図。

本発明の実施形態を請求項と図１〜図１０に基づいて説明する。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、チップ２０を短冊状金属製板バネ３０の自由端末３０ａにネジ２１止めし、該短冊状の金属製板バネ３０の固定端末３０ｂを固定して戻り側ベルト５０の幅方向に列設したベルトクリーナ１０において、前記短冊状の金属製板バネ３０の背面３０ｆに摺動用ガイド２４０を設け、隣接する前記摺動用ガイド２４０同士の摺動用ガイド側面２４０ａ及び隣接する前記チップ２０同士のチップ側面２０ａが摺動するようにしたことを特徴とするベルトクリーナ１０である。

図１は、チップ２０を自由端末３０ａに固定した短冊状の金属製板バネ３０を架台４０に列設し、戻り側ベルト５０に取り付けた図である。図２は、複数のくの字状屈曲部３１、３１ａを設けた短冊状の金属製板バネ３０を列設した図である。図３は、円弧状の複数の屈曲部３１，３１ｂを設けた短冊状の金属製板バネ３０を列設した図である。図４は、側面を摺動可能にしたチップ２０を短冊状の金属製板バネ３０に取り付けた図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。図５は側面２０ａを摺動可能にしたチップ２０を取り付けた短冊状金属製板バネ３０を複数列設した図である。図６は、短冊状の金属製板バネ３０の背面３０ｆに摺動用ガイドブロック２４０、２４１を設けたチップ２０を取り付けた短冊状の金属製板バネ３０の図で、図６（ａ）は短冊状の金属製板バネ３０の側面の断面図、図６（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図７は、短冊状の金属製板バネ３０の背面３０ｆに摺動用ガイドプレート２４０，２４２を設けたチップ２０を取り付けた短冊状の金属製板バネ３０の図で、図７（ａ）は短冊状の金属製板バネ３０の側面の断面図、図７（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図８は、金属板３２に切り込み３２ｃを設けて短冊状の金属製板バネ３０を形成した場合の平面図である。図９は、金属板３２に切り込み３２ｃを設けて短冊状の金属製板バネ３０を形成するとともに、短冊状の金属製板バネ３０の間に隙間３０ｅを設けた場合の平面図である。図１０は、金属板３２に切り込み３２ｃを設けて短冊状の金属製板バネ３０を形成するとともに、金属板３２の自由端末３２ａと固定端末３２ｂの中間部に隙間３０ｅを設けた場合の平面図である。

チップ２０の材質はセラミックスや超硬合金やサーメットを使用できる。セラミックスには例えばアルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素などを使用できる。超硬合金には例えばＷＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴａＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系合金などを使用できる。サーメットはＴｉＣやＴｉＮ、ＮｂＣを主成分とし、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ等の金属との複合材料が使用できる。

短冊状金属製板バネ３０はチップ２０を戻り側ベルト５０に押圧するための押圧力が必要であるとともに戻り側ベルト５０の微妙な凹凸に柔軟に追随し復元力が必要であるために、ＳＵＳ、炭素鋼、チタン、銅板、バネ鋼などの金属が使用できる。

短冊状金属製板バネ３０は短冊状であり、縦方向に細長い形状である。短冊状金属製板バネ３０の厚みは１〜５ｍｍがよい。１ｍｍより薄いと剛性が弱く撓みすぎる。５ｍｍより厚いと剛性が大きすぎて撓みが小さくなり戻り側ベルト５０の凹凸に対する追随性が低下する．短冊状金属製板バネ３０の幅Ｂは１０〜３０ｍｍがよい。１０ｍｍ以下であると剛性が弱く掻き取り能力が小さくなる。３０ｍｍより大きくなると剛性が大きすぎて適切に撓まなくなり戻り側ベルト５０への追随性が低下する。短冊状の金属製板バネ３０の幅Ｂは少なくともチップの幅Ｗと同一が小さくする。チップの幅Ｗよりも大きいとチップ間に隙間が生じ掻き取り残しが発生するからである。短冊状金属製板バネ３０の長さは５０〜３００ｍｍがよい。５０ｍｍより短いと撓みが小さすぎて戻り側ベルト５０への追随性が低下する。３００ｍｍより長いと撓み量が大きすぎて掻き取り力が低下する。

短冊状の金属製板バネ３０は高速で衝突するエンドレスのめくれや強固な付着物から受ける衝撃力を瞬時に回避するには大きく柔軟に撓める機能が必要である。又、チップ２０に偏荷重が作用した際には、大きなねじりモーメントが発生することから、チップ２０が捩じられることのない大きな断面係数が必要である。チップ２０が捩じられて斜めになると、戻り側ベルト３０にチップ２０が正確に当接できないので掻き取り残しが発生する。更に、戻り側ベルト５０に密着してダストを掻き取るためには、短冊状の金属製板バネ３０としては強い押し付け力に耐えるだけの高い剛性が必要である。この条件を満足するためには、短冊状の金属製板バネ３０に例えば、くの字状屈曲部３１，３１ａや円弧状屈曲部３１，３１ｂを設けて断面係数を向上させると同時に短冊状の金属製板バネ３０の長さを長くして柔軟な撓み量を確保する必要がある。短冊状の金属製板バネ３０にくの字状屈曲部３１，３１ａや円弧状屈曲部３１，３１ｂを設けることにより、短冊状の金属製板バネ３０の長さが長くなり、大きく撓めると同時に戻りベルト３０の凹凸や変形に対する追随性が向上し、付着物を強力に掻き落とすことができる。

図２、図３に示すように、チップ２０は当て板２３とネジ２１及びナット２２で短冊状の金属製板バネ３０に取り付けられる。チップ２０には貫通孔２０ｂ、短冊状の金属製板バネ３０には貫通孔３０ｄ、当て板２３には貫通孔２３ａが穿孔してあり、ネジ２１を貫通できるようにしている。当て板２３は、ネジ２１でチップ２０を締め付ける際に、締め付け力をチップ２０全体に分散させチップ２０を損傷させないために必要である。当て板２３は炭素鋼、ＳＵＳ、チタン、銅、バネ鋼などの金属で製作できる。当て板２３はチップ２０に比べて耐磨耗性が小さいのですぐに摩耗し、常にチップ２０より引っ込んだ位置にありチップ２０の掻き取り性能を阻害することはない。ネジ２１は２本使用しておりチップ２０の回転防止をしている。接着剤塗布などのチップ２０回転防止を施せばネジ２１は１本でも問題ない。

図１、図２に示すように、ベルトクリーナ１０はチップ２０を短冊状の金属製板バネ３０の自由端３０ａに取り付けて、固定端末３０ｂを架台４０に固定した構造である。図２において、くの字状屈曲部３１ｂを有する短冊状の金属製板バネ３０の固定方法の例を示す。チップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は架台４０の溝４０ａに挿入配列されている。架台４０は押し付け板４１、受け板４２、底板４３からなり溝４０ａを形成している。押し付け板４１にはナット４６が溶接され、ナット４６には押し付けボルト４５が取り付けられ、押し付けボルト４５で押え板４４を押し付けることによりチップ２０付き短冊状金属製板バネ３０を受け板４２に押し付けて固定している。

チップ２０付き短冊状金属製板バネ３０を戻り側ベルト５０に対し数ミリ突き上げてセットする。戻り側ベルト５０が駆動するとチップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は戻り側ベルト５０の水平力を受けベルト進行方向に傾倒する。チップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は弾性力で戻り側ベルト５０を押圧しているので、戻り側ベルト５０の凹凸や変形に常に追随しながらダストを掻き落とすことができる。

くの字状屈曲部３１ａや円弧状屈曲部３１ｂは例えばプレス機で形成できる。図２において、くの字状屈曲部３１ａの屈曲部３１は６個であるが、通常３〜１０個がよい。２個以下では撓みが小さすぎる。１１個以上では撓みすぎる。又、屈曲部３１ａにダストが堆積する。くの字状屈曲部３１ａの高さｈ１は２０〜６０ｍｍがよい。２０より小さいと撓みすぎる。又、屈曲部３１ａにダストが堆積する。幅ｂ１は５〜３０ｍｍがよい。５ｍｍより小さいと撓みが大すぎる。又、ダストが堆積する。３０ｍｍより大きいと撓みが小さすぎる。図３において、円弧状屈曲部３１ｂの屈曲部３１は３個であるが、通常３〜１０個がよい。２個以下では撓みが小さすぎる。１１個以上では撓みすぎる。又、屈曲部３１ｂにダストが堆積する。円弧の半径Ｒは１０〜３０ｍｍがよい。１０ｍｍより小さいと撓みが小さすぎる。又、屈曲部３１ｂにダストが堆積する。３０ｍｍより大きいと撓みが大きすぎる。

短冊状の金属製板バネ３０は、くの字状屈曲部３１、３１ａや円弧状屈曲部３１、３１ｂを設けているので、ベルトエンドレスのめくれや強固な付着物に対して柔軟に撓むことができるとともに、戻り側ベルト５０に対して高い密着度を有するのでダストの掻き取り性能に優れている。短冊状金属製板バネ３０は短冊状でありベルト幅方向に１０〜３０ｍｍの幅に小分割されているので、戻り側ベルト５０の小さな凹凸や変形に細かく追随しながら斑なくダストを掻き落とすことができる。戻り側ベルト５０の凹凸や変形から生じる衝撃によりチップ２０付き短冊状金属製板バネ３０は常に微振動しており、短冊状の金属製板バネ３０に落下するダストを自働的に払い落とすことができる。

図４に示すように、チップ幅Ｗは短冊状の金属製板バネ幅Ｂよりも大きくしてあり、チップ側面２０ａがお互いに接触して摺動するようにしている。チップ側面２０ａが互いに接触して摺動することからチップ２０とチップ２０の間で掻き取り残しが発生しない。チップ側面２０ａは短冊状の金属製板バネ３０に比べて短いので、チップ側面２０ａが互いに接触して摺動しても摺動抵抗は小さいのでチップ２０や短冊状の金属製板バネ３０は円滑な搖動運動を維持する。短冊状の金属製板バネ３０の隣り合う側面３０ｃがお互いに接触すると摺動抵抗が大きくなりチップの搖動運動が阻害される。又、短冊状の金属製板バネ側面３０ｃにダストを噛み込んだ場合はチップ２０の円滑な摺動運動ができなくなる。このため、チップ側面２０ａは互いに接触させて摺動せる一方、短冊状の金属製板バネ側面３０ｃには大きな隙間（チップスティック間の隙間）３０ｅを形成してダストを噛みこまないようにしているのである。

短冊状の金属製板バネ３０には隙間３０ｅを形成している。経年的にダストが短冊状の金属製板バネ３０の上に堆積し固着させる危険性がある。短冊状の金属製板バネ３０間に隙間３０ｅを設けることにより、ダストが侵入してもブリッジすることなく脱落する。又、短冊状の金属製板バネ３０の細かい振動がダストブリッジを破壊するので短冊状の金属製板バネ３０が固着して作動不能になることがない。従って、隙間３０ｅが小さいとダストブリッジが生じるので大きな隙間３０ｅを形成する必要がある。隙間３０ｅの大きさは１〜１０ｍｍがよい。１ｍｍより小さいと隙間３０ｅにダストブリッジが生じ短冊状の金属製板バネ３０を固着させ搖動運動が作動不能となる。又、１０ｍｍより大きいと、チップ２０が偏荷重を受けた際の捩じれモーメントに短冊状の金属製板バネ３０が耐えられなくなり曲がる問題が生じる。短冊状の金属製板バネ３０の隣り合う側面３０ｃにある程度大きな隙間３０ｅを形成することにより、ダスト詰まりがなく、ダスト固着による短冊状の金属製板バネ３０の不作動を防止できる。

チップ２０の側面２０ａは薄いので、短冊状の金属製板バネ３０が大きく撓む際は側面２０ａの一部がはみ出して摺動できないため、短冊状の金属製板バネ３０にねじれが作用した際に搖動運動が不安定になる。このため、図６、図７に示すように、短冊状の金属製板バネ３０の背面３０ｆに摺動用ガイド２４０を設けて摺動面積を広くすることにより、搖動運動を安定させる。

摺動用ガイド２４０の側面２４０ａは短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ａと同一面になるようにして一体となって摺動できるようにする。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記摺動用ガイド２４０が摺動用ガイドブロック２４１であるベルトクリーナ１０である。

摺動用ガイドブロック２４１は、フッ素樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂類、ゴム、アルミニウム、チタン、炭素鋼などが使用できる。フッ素樹脂は摩擦係数が小さいので摺動用ガイドブロックとしては好適である。

摺動用ガイドブロック２４１の側面２４１ａは短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ａと同一面にするため、摺動用ガイドブロック２４１の幅Ｗ１はチップ２０の幅Ｗと同一になるように形成する。

摺動用ガイドブロック２４１は剛性があるので、チップ２０と短冊状の金属製板バネ３０と摺動用ガイドブロック２４１をネジ２１で一体的に固定することにより、チップ２０を短冊状の金属製板バネ３０に取り付ける際の補強になる。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記摺動用ガイド２４０が摺動用ガイドプレート２４２であるベルトクリーナ１０である。

摺動用ガイドプレート２４２は、アルミニウム、チタン、炭素鋼などのプレートをプレスや切削切り出しで形成できる。又、樹脂ブロックを切削切り出しで形成できる。

摺動用ガイドプレートの側面２４２ａは短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ａと同一面にするため、摺動用ガイドプレート２４２の幅Ｗ２はチップ２０の幅Ｗと同一になるように形成する。

摺動用ガイドプレート２４２は剛性があるので、チップ２０と短冊状の金属製板バネ３０と摺動用ガイドプレート２４２をネジ２１で一体的に固定することにより、チップ２０を短冊状の金属製板バネ３０に取り付ける際の補強になる。

金属板３２はバネ鋼、ＳＵＳ、チタンなどが使用できる。金属板３２の切り込み３２ｃはレーザー切断機、プラズマ切断機、裁断機などで形成することができる。

金属板３２の自由端末３２ａは、短冊状の金属製板バネ３０にチップ２０を取り付ける側である。自由端末３２ａにはチップ２０をネジ止めするための貫通孔３０ｄを設ける。短冊状の金属製板バネ３０は固定端末３２ｂを架台４０に取り付けて固定する。切り込み３２ｃは金属板３２の自由端末３２ａから内側に向かって切り込むが、金属板３２の途中までしか切り込まないので固定端末３２ｂは繋がった状態になっている。切り込み３２ｃの形状は図８のように線状に形成してもよい。短冊状の金属製板バネ３０の側面３０ｃが殆ど接触するぐらいに接近しているので、短冊状の金属製板バネがお互いに支え合うので捩じれにくい。図９のように隙間３０ｅを形成するように切り込み３２ｃを設けてもよい。短冊状の金属製板バネ３０の隣り合う側面３０ｃがお互いに大きな隙間３０ｅを形成するので、隙間３０ｅにダストが詰まりにくいことから円滑な搖動運動が維持できる。図１０のように短冊状の金属製板バネ３０の自由端末３０ａ側は線状の切り込み３２ｃを形成し、固定端末３０ｂ側には隙間３０ｅを形成するように切り込みを設けてもよい。チップ２０及び自由端末３０ａが摺動運動できるのでチップ２０が捩じれにくい。又、隙間３０ｅにダストが堆積しないので円滑な搖動運動を維持できる。

１０：ベルトクリーナ
２０：チップ
２０ａ：チップ側面
２０ｂ：貫通孔
２１：ネジ
２２：ナット
２３：当て板
２３ａ：貫通孔
２４０：摺動用ガイド
２４０ａ：（摺動用ガイドの）側面
２４１：摺動用ガイドブロック
２４１ａ：（摺動用ガイドブロックの）側面
２４２：摺動用ガイドプレート
２４２ａ：（摺動用ガイドプレートの）側面
３０：短冊状の金属製板バネ
３０ａ：自由端末
３０ｂ：固定端末
３０ｃ：（短冊状の金属製板バネの隣り合う）側面
３０ｄ：貫通孔
３０ｅ：隙間
３０ｆ：背面
３１：屈曲部
３１ａ：くの字状屈曲部
３１ｂ：円弧状屈曲部
３２：金属板
３２ａ：自由端末
３２ｂ：固定端末
３２ｃ：切り込み
４０：架台
４０ａ：溝
４１：押し付け板
４２：受け板
４３：底板
４４：押え板
４５：押し付けボルト
４６：ナット
５０：戻り側ベルト
Ｗ：チップ幅
Ｗ１：摺動用ガイドブロックの幅
Ｗ２：摺動用ガイドプレートの幅
Ｂ：短冊状の金属製板バネの幅

Claims (7)

1. チップを短冊状金属製板バネの自由端末にネジ止めし、該短冊状の金属製板バネの固定端末を固定して戻り側ベルトの幅方向に列設したベルトクリーナにおいて、前記短冊状金属製板バネに複数の屈曲部を設けていることを特徴とするベルトクリーナ。
2. 前記屈曲部がくの字状屈曲部もしくは円弧状屈曲部になっていることを特徴とする請求項１記載のベルトクリーナ。
3. 前記チップを前記短冊状金属製板バネの前記自由端末にネジ止めし、該短冊状の金属製板バネの前記固定端末を固定して前記戻り側ベルトの幅方向に列設した前記ベルトクリーナにおいて、前記チップのチップ側面のみを摺動可能に接触していることを特徴とするベルトクリーナ。
4. 前記短冊状の金属製板バネの背面に摺動用ガイドを設け、該摺動用ガイドの摺動用ガイド側面及び前記チップ側面が摺動するようにしたことを特徴とする請求項３記載のベルトクリーナ。
5. 前記摺動用ガイドが摺動用ガイドブロックであることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のベルトクリーナ。
6. 前記摺動用ガイドが摺動用ガイドプレートであることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のベルトクリーナ。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の前記短冊状の金属製板バネは、金属板の自由端末に切り込みを入れて形成し、前記金属板の固定端末は繋がっていることを特徴とするベルトクリーナ。