JP2016196347A - 複数群回転体を有する設備の軸異常温度警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体としてのローラのシャフトの異常温度を検出する。【解決手段】シャフト２と、このシャフトの外側に前記シャフトを回転中心として軸承した回転体１とからなり、前後に複数群並設した回転設備において、上記シャフトの端部に軸承部分の異常な昇温にともないＯＮになる熱感知スイッチＢを設け、また上記シャフトに上記熱感知スイッチのＯＮにともない電源Ｃから通電して発信する発信器Ｄを設け、さらに上記複数群並列回転設備のヘッドからテール迄間の複数列を順次グループ毎に分け、この各グループ毎の上記回転体の発信器を機側壁に接続し、この各機側壁を中央制御盤に接続した構成を採用する。【選択図】図２

Description

この発明は、常時においては複数列の回転体の軸温度を監視し、異常温度を検出した場合は警報を発する装置に関するものである。

ここでは、ベルトコンベヤのように複数列設置されている場合を例にする。
ベルトコンベヤには、ベルトを支承する多数本のローラが使用されている。
このローラは、周知のように、筒状のローラ本体と、このローラ本体の中心を貫通するシャフトと、上記ローラ本体の両端内に組み込んで上記シャフトの端部を軸承する軸受とで構成されている（例えば、特許文献１参照）。

また、上記ローラの異常（例えば昇温）を検知する装置が既に知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１５０００３号公報 特許第３７９８４９４号公報

ところで、近時のベルトコンベヤによる火災事故があった場合、その要因は、ベルトコンベヤの部品であるローラも原因の一つであるかのような疑念を持たれることがあり、大きな問題は、ベルトコンベヤの運転中にローラが突然回転しなくなることと推察される。

その原因は、特許文献１に示すローラの軸受に組み込んであるベアリング内部に異物が浸入することにあり、その結果、回転部がロックされ、ロックにともない発熱又は破損する。

他に、リターンローラ部では、ベアリング部に異常がなくても、堆積物等によってローラ本来の回転が妨げられ破損することがある。

また、過負荷状態が続いたり無理な運転状態の偏り荷重でローラの許容荷重値以上の負荷が続く場合もベアリング部に無理がかかって回転しなくなることで破損し、発熱を招くことがあり、それ以外にも、ローラのシャフトが発熱によって異常に温度上昇することが原因で、直接間接的に火災事故につながる可能性も指摘されている。

特に、化学工場や製紙会社、主に可燃性材料を扱うリサイクル工場や粉塵爆発を伴う材料を扱う工場のベルトコンベヤにおいては、あってはならない大事故を起こす原因になるので、常時制御室等のモニター等で全体を監視できるシステムの要望があった。

通常、このようなベルトコンベヤ用ローラの異常を発見し、或いは対処するには、日常点検で目視又は直接接触して或いは取り外して点検し対処している。

しかしながら、運転中のコンベヤのローラを目視以外で点検することは、非常に危険な行為で現実的ではない。

また、長距離コンベヤではトンネル内に敷設されたコンベヤ用ローラの保守管理作業は、困難を極めるが故に、全体のローラ管理が隅々まで行き渡らないことが多く、取り替えのタイミングを失することが現実的にあり、多くのトラブルを招いていた。

すなわち、場所柄故に、全体のローラ管理が隅々まで行き渡らないことが多いことによる。そこで、ベルトコンベヤが運転中でも安全にローラの異常を発見する方法がある。

例えば、ローラのシャフト端部やローラ本体の側面に熱に反応して変色する塗料を塗布する、或いは着色したマーカを貼り付けることでローラの回転不良を目視で確認する方法、或いはベアリング部からの異音から間接的に推測する方法である。

しかしながら、塗料や着色を用いる方法では、剥がれたり色あせたりして、長期間の使用に耐えられないし、異音を聞く方法も多くのローラの中から見極めるのは容易ではないのが現状であり、それ以外にも、たくさん並ぶローラの中から回転中の異常を一目で見極めることも容易ではない。

これらの問題に対して、ローラの火災の原因となる昇温を検出する方法の一例としての特許文献２の方式は、ローラにおける固定軸にステーターを、ローラとしての円筒体内周面にローターを装着して発電機を構成し、この発電機に出力検出手段を接続すると共に、軸受の近傍に温度スイッチを設置し、この温度スイッチに温度異常警報器を接続し、この温度スイッチと温度異常警報器を、出力検出手段と並列に、発電機に接続してあるが、この方式では装置が煩雑で大幅なコストアップになる。

しかも、各コンベヤのローラ毎に異常検出を行うので、コンベヤ装置に大幅な出費をともなう問題があった。

そこで、この発明は、ベルトコンベヤにおける複数列設置されたローラのどの個所のローラの軸が異常温度になったかを検出して知らせるようにした温度警報装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、この発明は、シャフトと、このシャフトの外側に前記シャフトを回転中心として軸承した回転体とからなり、前後に複数群並設した回転設備において、上記シャフトの端部に軸承部分の異常な昇温にともないＯＮになる熱感知スイッチを設け、また上記シャフトに上記熱感知スイッチのＯＮにともない電源から通電して発信する発信器を設け、さらに上記複数群並列回転設備のヘッドからテール迄間の複数列を順次グループ毎に分け、この各グループ毎の上記回転体の発信器を機側盤に接続し、この各機側盤を中央制御盤に接続した構成を採用する。

また、シャフトの端に熱感知スイッチのＯＮにともない発光する発光部を設けた構成を採用することもある。

以上のように、この発明の複数群回転体を有する設備の軸異常温度警報装置によれば、回転体のスムーズな回転を阻害する例えば焼き付きなどの影響により軸受が昇温し、その温度が異常に上昇すると、異常温度がシャフトに伝達する。

すると、シャフトの熱感知スイッチがＯＮになって電源から発信器に通電し、発信器の信号をコンベヤの中央制御盤にシャフト温度の異常を発信する。

この発信は、並列回転体の複数列毎にグループ分けしてあるグループ機側盤によりグループ位置を知らせることになるので、中央制御室においてシャフト温度の異常な昇温（火災などの事故の原因となる）位置をグループ機側単位で察知することができる。

その結果、中央制御盤の管理人によって設備の運転を停止すると共に、掌握した異常位置に出向いて迅速に回転体の補修、取替、消火などの作業を行うことができ、特に長距離コンベヤにおいて異常位置の掌握による効果を発揮する。

また、感熱スイッチが異常温度によりＯＮになると、電源から発光部に通電して前記発光部が点灯或いは点滅するので、グループ位置の中で不都合回転体の位置をすばやく知ることができる効果もある。

この発明の例題のローラを示す一部切欠正面図である。 同上の要部を示す縦断拡大平面図である。 回路図である。 同上のローラを用いた場合のベルトコンベヤの平面図である。 同上のローラをグループ毎に区分した平面図である。

次に、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
第１の実施形態の図１及び図２に示すＲは、例えばベルトコンベヤに用いる回転体としてのローラである。

上記のローラＲは、筒状のローラ本体１と、このローラ本体１の軸芯に貫通するシャフト２と、ローラ本体１の両端内に組み込んでシャフト２に対しローラ本体１がフリーに回転するように支承する軸受３とで構成されている。

上記の軸受３は、図示の場合、周知のようにローラ本体１の両端内に嵌入すると共に、ローラ本体１の端縁に外周縁を溶接などの手段で支持させたケース４と、このケース４に嵌入してケース４の内周面に外輪を、シャフト２の外周面に内輪をそれぞれ圧接保持させたベアリング５とで構成されている。

なお、周知のようにケース４の開放外端内に複数の屈曲筒状体６を迷路を形成するよう組み込んであり、ケース４の外端開放面は、防塵カバー７で閉鎖してある。

また、シャフト２には、軸受３の異常な昇温にともない熱の影響を受けてＯＮになる熱感知スイッチＢと、この熱感知スイッチＢがＯＮになると電源Ｃから通電されて信号を送る発信器Ｄとが設けてある。

上記の熱感知スイッチＢは、図示の場合コイル状のバイメタルを用い、熱の影響によりバイメタルが伸長すると電源Ｃとしての電池から発信器Ｄに図３の回路Ｅをへて通電して信号を発信するようになっている。

なお、上記の熱感知スイッチＢにバイメタルを用いたが、限定されず、その他の例として異常な昇温により溶融するヒューズ形式を採用することもできる。要するに異常な昇温でスイッチがＯＮになるものであればよい。

そして、図２に示すようにケース１１に熱感知スイッチＢ、電源Ｃ、発信器Ｄを組み込んで、シャフト２の端面から内方に向く凹入孔１２にケース１１を嵌入しながらネジ部１３でシャフト２にケース１１をセットできるユニット方式を採用することで、電池の交換や装置の安定した供給をはかることができると共に、保持点検の作業の簡素化をはかることができる。

勿論、前述の設置方式（内蔵方式）に限定されず、シャフト２の端部外周に設置することも（図示省略）できる。

また、図４及び図５に示すように、上記のローラＲにベルトコンベヤＸのベルトＹのキャリヤ側のみ或いはキャリヤ側及びリターン側を支承するようにベルト全長の前後に所定の間隔を存して多数本並列状に配置する。

勿論、キャリヤ側にあっては、周知のように例えばセンタと両サイドとに三本トラフ状に並べ、リターン側にあっては、一本用いる。

そして、図４に示すように、ヘッドからテール迄の並列ローラＲの複数列を一組となるように順次グループＡ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｎに分ける。

このグループＡ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｎに分けたグループ毎の各ローラ、Ｒ−１、Ｒ−２、、Ｒ−３、・・・Ｒ−ｎの各発信器Ｄをそれぞれ図５に示すように、機側盤Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、・・・Ａ−ｎに接続する。この接続は、有線又は無線で行う。

この各機側盤Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、・・・Ａ−ｎは、中央制御盤Ｈにそれぞれ接続する。この接続は、有線又は無線で行う。

なお、各ローラＲの各機側盤Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、・・・Ａ−ｎに対する接続は、図５に示すように、ローラＲの両端からそれぞれ回路Ｇをへて行っている。

上記のように構成すると、軸受３のベアリング５が何らかの原因で回らなくなった結果、異常な昇温となり、その昇温がシャフト２に伝達する。

すると、熱感知スイッチＢがＯＮになって電源Ｃから発信器Ｄに通電して、発信器Ｄの信号を機側盤Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、・・・Ａ−ｎから中央制御盤Ｈに伝達され、中央制御盤Ｈによってどの機側盤Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、・・・Ａ−ｎのローラＲに異変が生じたかを察知できる。

この察知によってコンベヤＸの運転を停止することができ、自動監視にともない大きな事故を未然に防ぐことができる。

この発明の第２の実施形態では、図２に示すように、シャフト２の端に第１の実施形態の熱感知スイッチＢのＯＮにともない電源Ｃから通電されて点灯或いは点滅する発光部Ｆが設けてある。

上記の発光部Ｆとして電球をシャフトの外端面からネジ込み方式により装着するようにしてあり、そして図示の場合シャフト２の片端のみに発光部Ｆを設けたが、限定されず、シャフト２の両端に発光部Ｆを設けてもよい。

すると、発光部Ｆの点灯や点滅によりローラＡの異常な昇温を知ることができ、ただちにコンベヤＸの運転を停止することで、第１の実施形態と同様の効果がある。

なお、上記実施例において、複数群回転体を有する設備として、ベルトコンベヤのローラを示したが、限定されず、その他の複数列（群）の回転体（ベルトコンベヤのローラ以外の設備であってもよい）の軸異常温度を検出するものであってもよい。要するに、シャフト２の外側で回転する筒状のローラ本体１にかえてフリーに回転する回転体を設けてもよい。

Ｒ ローラ
Ｂ 熱感知スイッチ
Ｃ 電源
Ｄ 発信器
Ｅ 回路
Ｆ 発光部
Ｘ コンベヤ
Ｙ ベルト
１ ローラ本体
２ シャフト
３ 軸受
４ ケース
５ ベアリング
６ 筒状体
７ カバー
１１ ケース
１２ 凹入孔
１３ ネジ部
Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−ｎ 機側盤
Ｈ 中央制御盤
Ｇ 回路

Claims (2)

1. シャフトと、このシャフトの外側に前記シャフトを回転中心として軸承した回転体とからなり、前後に複数群並設した回転設備において、上記シャフトの端部に軸承部分の異常な昇温にともないＯＮになる熱感知スイッチを設け、また上記シャフトに上記熱感知スイッチのＯＮにともない電源から通電して発信する発信器を設け、さらに上記複数群並列回転設備のヘッドからテール迄間の複数列を順次グループ毎に分け、この各グループ毎の上記回転体の発信器を機側盤に接続し、この各機側盤を中央制御盤に接続したことを特徴とする複数群回転体を有する設備の軸異常温度警報装置。
2. 前記シャフトの端に熱感知スイッチのＯＮにともない発光する発光部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の複数群回転体を有する設備の軸異常温度警報装置。

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