JP2017024835A - ベルトクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】戻り側ベルトは、ベルト幅方向に凸状円弧の変形や凹凸があり、チップが均一にベルト表面に当接しないため大量の掻き取り残しが発生する。又、掻き板は架台にボルトなどで強固に固定するため、一旦架台に固定した後は、それぞれの掻き板の高さ調整は困難であった。又、掻き板は、金属板やゴムなどの樹脂板を使用する場合が多いが、横幅が大きいので剛性も大きく、高速で通過するベルトの形状に合わせて柔軟に撓むのは不可能であった。【解決手段】掻き板であるゴム製弾性板に切欠きや切り込みを設け、戻り側ベルトの幅方向において、ゴム製弾性板の強弱を剛性を調整し、ゴム製弾性板が柔軟に撓めるようにして、戻り側ベルトとの当接性を向上する。又、架台の底板に回転自在に複数の高さ調整ボルトを取り付け、高さ調整ボルトでゴム製弾性板を押し上げて、自由側端末と戻り側ベルトの当接状態を調節可能にする。【選択図】図１

Description

本発明はベルトコンベアの戻り側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。

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、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（ベルトへの付着物）が途中で落下し、戻り側ベルト下に堆積する問題があった。又、付着物はリターンローラやスナッププーリを摩耗させたり、これらのローラに付着し戻り側ベルトを蛇行させたりする問題があった。

戻り側ベルト下に落下した付着物は、作業環境の悪化や資源の損失となるため、定期的に回収作業を実施しているが、戻り側ベルトの全長に渡るため多大の労力と費用がかかっている。又、回収作業は機械化が困難で、３Ｋ作業の繰り返しとなっている。ベルトの付着物はベルトクリーナを用いて、ホッパー内でまとめて掻き落とすことが最も優れた方法である。ベルトクリーナには、固定された掻き板を戻り側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、ブラシを戻り側ベルトに接触させるブラシ方式、高圧の流体を吹き付ける洗浄方式などがあるが、それぞれ長短があり、信頼性の高いベルトクリーナは具現化されていない。

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が、押圧力はベルトの幅方向で不均一になってしまう。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。この剥がれ部は戻り側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エンドレスの剥がれを助長したりしてベルト損傷の要因となる。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不可欠であるが、適切な取り付けや使用方法でなければベルトを破損し生産障害を起こす場合がある。又、ベルトクリーナの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、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）長時間にわたり確実に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）付着物が戻り側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、チップが戻り側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、満足できる方法は具現化されていない。

特開２０１３−２５２９７６号広報において、スクレーパ式のクリーナの問題点を解決するために四角形棒状ゴム製弾性体の先端にチップを取り付けたクリーナが開示されている。この方法においては、戻り側ベルトの幅方向（スラスト方向）への摩擦力により、四角形棒状ゴム製弾性体がスラスト方向に倒れる問題があった。又、戻り側ベルトの凸円弧状の形状にベルトクリーナのチップを当接するのが困難であった。

特開２０１５−０３６３２７号広報において、四角形棒状ゴム製弾性体のスラスト方向への倒れを防止するために、チップスティック（四角形棒状ゴム製弾性体）の固定部に、戻り側ベルトベルトの幅方向に貫通孔を設けて、複数の四角形棒状ゴム製弾性体を串に固定して一体化し固定する方法が提案されている。この方法においては、四角形棒状ゴム製弾性体の固定端部は固定しているが、自由端部を支えることができないため、両端の四角形棒状ゴム製弾性体がスラスト方向に曲がる問題があった。又、戻り側ベルトの凸円弧状の形状にベルトクリーナのチップを当接するのが困難であった。

特開２０１３−２５２９７６号広報 特開２０１５−０３６３２７号広報

ベルトクリーナは、通常戻り側ベルトの幅方向の長さ（横幅）が１００〜５００ｍｍ程度の掻き板に耐磨耗性のチップを取り付けて、チップを戻り側ベルトに表面に当接して付着物を掻き取る構造である。戻り側ベルトはトラフ癖や局部的な摩耗あるいは掻き疵などのため、ベルト幅方向に凹凸が生じており、チップが均一にベルト表面に当接しないことから大量の掻き取り残しが発生する。又、掻き板は架台にボルトなどで強固に固定しなければならないので、一旦架台に固定した後は、それぞれの掻き板の高さ調整は困難であった。又、掻き板は、金属板やゴムなどの樹脂板を使用する場合が多いが、横幅が大きいので剛性も大きく、高速で通過するベルトの形状に合わせて柔軟に撓むのは不可能であった。そのため、ベルトのエンドレス（繋ぎ目）部のめくれや強固な突起物と衝突した場合は、ベルトもしくはベルトクリーナを損傷する事故が発生していた。又、ベルトが蛇行した場合は、ベルトが掻き板のエッジに垂れ下がると、掻き板のエッジがベルトに食い込んで縦裂きされる事故が発生していた。本発明は以上の課題を解決するものである。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、複数のゴム製弾性板を戻り側ベルトの幅方向に配設した架台に列設して、前記ゴム製弾性板の自由側端末を前記戻り側ベルトに押圧して付着物を掻き取るベルトクリーナにおいて、前記ゴム製弾性板に切欠きを設け、前記戻り側ベルトの進行方向に対する前記ゴム製弾性板の剛性を調整する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、前記ゴム製弾性板の前記切欠きは、前記戻り側ベルトの幅方向に形成されており、半円もしくは半楕円状もしくは円筒状であり、前記戻り側ベルトの幅方向において、それぞれの前記ゴム製弾性板の剛性の強弱を調整するために、前記切欠きの形状や大きさや数を変えることを特徴とす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、 前記ゴム製弾性板の自由側端末に、前記戻り側ベルトに対して垂直方向の切り込みを入れて、四角形棒状ゴム製弾性体を形成していることを特徴とす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、 前記ゴム製弾性板の自由側端末に、耐磨耗材からなる分割チップが取り付けられていることを特徴とする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、前記架台の底板に回転自在に複数の高さ調整ボルトを取り付け、該高さ調整ボルトで前記ゴム製弾性板の固定側端末端面を押し上げて、前記自由側端末と前記戻り側ベルトの当接状態を調節できるようにしていることを特徴とす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、前記ゴム製弾性板の固定側端末に貫通孔を設け、該貫通孔に、両端にネジを設けた可撓性のある連結棒を通して、前記ゴム製弾性板を連結し、前記連結棒の前記ネジにナットをねじ込んで、前記ゴム製弾性板をナットで挟み込んで固定するとともに、前記溝底に回転自在に複数の前記高さ調整ボルトを取り付け、該高さ調整ボルトで前記ゴム製弾性板を押し上げて、前記連結棒を円弧状に撓ませることにより、前記自由側端末と前記戻り側ベルトの当接状態を調節できるようにしていることを特徴とす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）掻き板を複数のゴム製弾性板に分割し、且つ、ゴム製弾性板に切欠きを設けているので、ゴム製弾性板がベルトの進行方向に柔軟に撓むことができる。（２）それぞれのゴム製弾性板の切欠きの大きさ、形状、数を適宜調整することによりベルトとの当接性を向上できる。（３）戻り側ベルトが蛇行してベルトクリーナから大きくはみ出した場合でも、ベルトクリーナが戻り側ベルトの重みで撓むことから、ベルトを裂傷することが無い。

第２の解決手段による効果は以下である。（１）切欠きは戻り側ベルトの幅方向に形成しているので、ゴム製弾性板はベルトの進行方向（水平方向）には柔軟に撓み、ベルトの凹凸や振動に柔軟に追随できる。（２）ベルトの幅方向（スラスト方向）には剛性が強く撓まないので、ゴム製弾性板をお互いに接触状態して取り付けることができ、ゴム製弾性板の繋ぎ目の掻き取り残しが発生しない。（３）戻り側ベルトの幅方向において、それぞれのゴム製弾性板の切欠きの大きさ、形状、数を適宜調整することにより、ゴム製弾性板の剛性を変えることができるので、戻り側ベルトとの当接性を向上できる。

第３の解決手段による効果は以下である。（１）ゴム製弾性板の自由側端末に切り込みを入れているので、ゴム製弾性板が戻り側ベルトに柔軟に当接できる。（２）戻り側ベルトの凹凸や変形にゴム製弾性板が撓んで柔軟に当接すると同時に、さらに精密に自由側端末が戻り側ベルトの小さな凹凸、変形、振動に追随できるので、高速で衝突する突起物を瞬時に回避できる。

第４の解決手段による効果は以下である。（１）自由側端末に耐磨耗性からなるチップを取り付けているので、ゴム製弾性板の耐磨耗性が向上する。（２）通常ゴム製弾性板やチップは、戻り側ベルトの進行方向に倒れながら、ゴムの反発力で戻り側ベルトを押圧しているので、チップが摩耗した際はその分だけゴム製弾性板が自動的に起き上がることから、チップの高さ調整が不要である。

第５の解決手段による効果は以下である。（１）高さ調整ボルトでゴム製弾性板を押し上げることにより、ゴム製弾性板の自由側端末もしくはチップの高さを自在に調整できる。（２）一旦、架台にゴム製弾性板を組み込んだ後でも、押し付けボルトを緩めて、高さ調整ボルトを調整することにより簡単に自由側端末もしくはチップの高さ調整が可能である。

第６の解決手段による効果は以下である。（１）高さ調整ボルトでゴム製弾性板を押し上げることにより、ゴム製弾性板の自由側端末もしくはチップの高さを自在に調整できる。（２）一旦、架台にゴム製弾性板を組み込んだ後でも、押し付けボルトを緩めて、高さ調整ボルトを調整することにより簡単に自由側端末もしくはチップの高さ調整が可能である。（３）ゴム製弾性板を連結棒で連結しているので、ゴム製弾性板が戻り側ベルトから受ける水平力（摩擦力）によって、架台から引き抜かれることが無い。（４）ゴム製弾性板を両サイドから締め付けることができるので、隣り合うゴム製弾性板の隙間を小さく保持できる。（５）ゴム製弾性板が連結棒で連結されているので、高さ調整ボルトでゴム製弾性板を押し上げた際に、連結棒が滑らかに撓むことにより、隣り合うゴム製弾性板の高さが滑らかな円弧形状を形成できる。

は切欠きを設けたゴム製弾性板を列設したベルトクリーナの全体斜視図。 は切欠きを設けたゴム製弾性板を列設したベルトクリーナの部分斜視図。 は切欠きを設けたゴム製弾性板の斜視図。 は各種切欠きを設けたゴム製弾性板を列設したベルトクリーナ正面図。 は図４に示すゴム製弾性板の縦断面図。 は図４の斜視図。 は各種切欠きを設けたゴム製弾性板に切り込みを設けたベルトクリーナ正面図。 はゴム製弾性板にチップを取り付けたベルトクリーナ正面図。 は高さ調整ボルトを設けたベルトクリーナ正面図。 は連結棒と高さ調整ボルトを設けたベルトクリーナ正面図。 は切欠きと切り込みを設けたゴム製弾性板にチップを取り付けたベルトクリーナ部分斜視図。 は切り込みを入れたゴム製弾性板にかかる水平力とスラスト力の模式図。 はスラスト力や水平力により変形したゴム製弾性板の平面図。

本発明の実施形態を請求項１〜６及び図１〜図１３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、複数のゴム製弾性板２０を戻り側ベルト３１の幅方向に配設した架台４０に列設して、前記ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａを前記戻り側ベルト３１に押圧して付着物を掻き取るベルトクリーナ１０において、前記ゴム製弾性板２０の幅方向に切欠き２１を設け、前記戻り側ベルト３１の進行方向に対する前記ゴム製弾性板２０の剛性の強弱を調整することを特徴とするベルトクリーナ１０である。

図１は複数のゴム製弾性体２０を架台４０の長溝４０ａに列設したベルトクリーナ１０の全体斜視図を示している。ゴム製弾性板２０には幅方向に半楕円状切欠き２１、２１ａを設けている。長溝４０ａは押し側板４１と受け側板４２及び底板４３で構成されている。押し側板４１にはナット４６が取り付けられ、押し付けボルト４５が転動自在に取り付けてあり、押え板４４を押し付けることにより、ゴム製弾性板２０を受け側板４２に押し付けて固定している。架台４０の両側にはフランジ４７が取り付けられ、フランジ４７に丸型支持軸４８が取り付けられている。前記丸型支持軸４８には角型パイプ４９が嵌装されており、角型パイプ４９は溝型受け具５０に載置されている。溝型受け具５０はコンベアフレームに取り付けられたベルトクリーナ取付架台５１に取り付けられている。ゴム製弾性板２０の戻り側ベルト３１への当接角度を決定後、角度設定ボルト５２で丸型支持軸４８の回転を固定する。次に、押し付け力調整ボルト５３で角型パイプ４９の高さを調整することによりゴム製弾性板２０の押圧力を設定する。次に、固定ボルト５４で角型パイプ４９を溝型受け具５０に固定する。

図２の部分斜視図に示すように、ゴム製弾性板２０には幅方向に半円弧状切欠き２１、２１ｂをゴム製弾性板の高さ方向に３段に設けた例を示している。ゴム製弾性板２０の幅方向とは戻り側ベルト３１の幅方向を意味している。切欠き２１の数を増加したり、形状を変えたり、大きさを大きくしたりすることによりゴム製弾性板２０の剛性は弱くなり、戻り側ベルト３１から受ける進行方向の摩擦力により、ゴム製弾性板２０は撓みやすくなる。即ち、本発明の目的は、ゴム製弾性板２０に設けた切欠き２１の数、大きさ、形状を変えることによりゴム製弾性板２０の剛性を変え、戻り側ベルト３１とゴム製弾性板２０の当接性を向上させることにある。ゴム製弾性板の剛性を小さくすると、ゴム製弾性板は戻り側ベルトから受ける水平力Ｆ１による撓みが大きくなり、戻り側ベルトの微小な凹凸に対して追随性が向上する。反対に剛性を大きくすると、ゴム製弾性板の撓みは小さくなり戻り側ベルトに対する追随性は低下する。又、剛性が強すぎると戻り側ベルトの摩耗を促進するので好ましくない。

図３のゴム製弾性板２０の斜視図に示すように、切欠き２１の形状は例えば半楕円状切欠き２１ａや半円弧状切欠き２１ｂや円筒状貫通孔切欠き２１ｃなどがある。図３（ａ）は半楕円状切欠き２１ａと円弧状切欠き２１ｂの組み合わせの例を示している。図３（ｂ）は半楕円状切欠き２１ａをゴム製弾性板２０の両面に設けた例を示している。図３（ｃ）は複数の半円弧状切欠き２１ｂをゴム製弾性板２０の高さ方向に３段形成し、最下段に円筒状貫通孔切欠き２１ｃを設けた例を示している。図３（ｄ）は複数の円筒状貫通孔切欠き２１ｃをゴム製弾性板２０の高さ方向に形成した例を示している。切欠き２１は、ゴム製弾性板２０の両面に設けてもよいし、半楕円状切欠き２１ａや半円弧状切欠き２１ｂや円筒状貫通孔状切欠き２１ｃの大きさや数や種類を組み合わせて形成してもよい。切欠き２１の方向はゴム製弾性板２０の幅の外にゴム製弾性板２０の高さ方向にも設けることもできるがスラスト力Ｆ２による捩じれが大きくなる。

戻り側ベルト３１の中央部近辺や端末部近辺では、ベルト３０の形状、摩耗状態、掻き疵などにより表面状態が異なるので、戻り側ベルト３１の幅方向において表面状態に応じたゴム製弾性板２０を取り付ける必要がある。例えば戻り側ベルト３１は図９に示すように通常凸円弧状の形状であり、中央部周辺ではトラフ癖がついており、尚且つ摩耗量が大きいので表面の凹み量が大きい。このような部位はゴム製弾性板２０の剛性を大きくしてゴム製弾性板の押圧を大きくして掻き取力を強くする。一方端末部周辺ではベルト形状はやや直線的で摩耗の進行も小さいのでゴムの凹み量は小さい。このような部位ではゴム製弾性板２０の剛性を小さくしてできるだけ戻り側ベルト３１を傷めないように掻き取り力を小さくする。このようにゴム製弾性板２０に必要な剛性は戻り側ベルト３１の幅方向で異なっているので、例えば、戻り側ベルト３１の中央部周辺では、切欠きを小さくしたり、数を減らしたりして剛性を大きくする。又、戻り側ベルトの端末周辺では切欠きを大きくしたり、数を増やしたりして剛性を小さくする。

ゴム製弾性板２０は自由側端末２０ａを戻り側ベルト３１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３１の微小な凹凸に柔軟に追随する必要がある。そのため、ゴム製弾性板２０はゴムを使用する。ゴムには例えば天然ゴムや合成天然ゴム、スチレン、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが使用できる。

ゴム製弾性板２０の横断面は、図１、図２、図３に示すように長方形である。ゴム製弾性板の幅Ｗ１の幅は３０〜１２０ｍｍである。ゴム製弾性板２０は戻り側ベルト３１から図１２に示すような水平力Ｆ１とスラスト力Ｆ２を受けている。水平力Ｆ１は戻り側ベルト３１の進行方向の摩擦力である。スラスト力Ｆ２は戻り側ベルト３１の幅方向の摩擦力である。ゴム製弾性板２０の幅Ｗ１が３０ｍｍより小さいと、スラスト力Ｆ２によりゴム製弾性板２０がスラスト方向に倒れる問題がある。ゴム製弾性板２０の幅Ｗ１が１２０ｍｍより大きいと、戻り側ベルト３１の幅方向の小さな凹凸や凸円弧状の変形に追随できず掻き取り残しが発生する問題がある。ゴム製弾性板の厚みＢは１０〜３０ｍｍである。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撓みが小さくなり戻り側ベルト３０の小さな凹凸に柔軟に追随しなくなる。図２に示すようにゴム製弾性板２０の長さＬ（押え板４４の上端面４４ａからゴム製弾性板２０の自由側端末端面２０ｂまでの長さ）は５０〜３００ｍｍよい。５０ｍｍより短いと撓みが小さすぎて戻り側ベルト３１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。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記ゴム製弾性板２０の前記切欠き２１は、前記戻り側ベルト３１の幅方向に形成されており、半楕円状切欠き２１ａもしくは半円弧状切欠き２１ｂもしくは円筒状貫通孔切欠き２１ｃであり、前記戻り側ベルト３１の幅方向において、それぞれの前記ゴム製弾性板２０の剛性の強弱を調整するために、前記切欠き２１の形状や大きさや数を変えることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

戻り側ベルト３１の中央部近辺や端末部近辺では、ベルト３０の形状、摩耗状態、掻き疵などにより表面状態が異なるので、戻り側ベルト３１の幅方向において表面状態に応じたゴム製弾性板２０を取り付ける必要がある。例えば戻り側ベルト３１の中央部周辺ではトラフ癖がついており、凸円弧状の形状であり、尚且つ摩耗量が大きいので表面の凹み量が大きい。このような部位はゴム製弾性板２０の剛性を大きくしてゴム製弾性板の押圧を大きくして掻き取力を強くする。一方端末部周辺ではベルト３０形状はなだらかな直線状で摩耗の進行も小さく局部的な凹み量も小さい。このような部位ではゴム製弾性板の剛性を小さくしてできるだけベルトを傷めないように掻き取り力を小さくする。このようにゴム製弾性板２０に必要な剛性は戻り側ベルト３１の幅方向で異なっているので、例えば、戻り側ベルト３１の中央部周辺では、半円弧状切欠き２１ｂを小さくしたり、数を減らしたりして剛性を大きくする。又、戻り側ベルト３１の端末周辺では半楕円状切欠き２１ａを大きくしたり、数を増やしたりして剛性を小さくする。

図２の部分斜視図に示すように、ゴム製弾性板２０には幅方向に半円弧状切欠き２１ｂをゴム製弾性板２０の高さ方向に３段に設けた例を示している。図３のゴム製弾性板２０の斜視図に示すように、切欠き２１の形状は例えば半楕円状切欠き２１ａや半円弧状切欠き２１ｂや円筒状貫通孔切欠き２１ｃなどがある。図３（ａ）は半楕円状切欠き２１ａの例を示している。図３（ｂ）は半楕円状切欠き２１ａをゴム製弾性板２０の両面に設けた例を示している。図３（ｃ）は半円弧状切欠き２１ｂをゴム製弾性板２０の高さ方向に３段に形成した例を示している。図３（ｄ）は円筒状貫通孔切欠き２１ｃをゴム製弾性板２０の高さ方向に４段に形成した例を示している。切欠きは、ゴム製弾性板２０の両面に設けてもよいし、半楕円状切欠き２１ａや半円弧状切欠き２１ｂや円筒状貫通孔切欠き２１ｃの大きさや数や種類を組み合わせて形成することができる。

図４は種々の切欠き２１を形成した複数のゴム製弾性板２０を列設したベルトクリーナ１０の正面図である。切欠き２１の形状や大きさを明瞭にするためにハッチングしている。中央部周辺は切欠き２１の大きさを小さくし、数を少なくしている。端末部周辺は切欠き２１の大きさを大きくしたり、切欠き２１の数を多くしたりしている。図５は図４に示した切欠き２１の縦断面を示している。図５（ａ）はベルトクリーナ１０中央のゴム製弾性板２０を示しており、図５（ｆ）はベルトクリーナの端末のゴム製弾性板２０を示している。図５（ａ）はゴム製弾性板２０に１個の半円弧状切欠き２１ｂを形成している。図５（ｂ）は２個の半円弧状切欠き２１ｂを形成している。図５（ｃ）は３個の半円弧状切欠き２１ｂである。図５（ｄ）は４個の半円弧状切欠き２１ｂである。図５（ｅ）は２個の半楕円状切欠き２１ａを形成している。図５（ｆ）は１個の半楕円状切欠き２１ａを形成している。図５（ａ）から図５（ｆ）までの間に、ゴム製弾性板２０の剛性が徐々に小さくなっている状態を示している。図６は図４の部分斜視図である。図５に示した切欠き２１の形成方法は一例であり、前述したように、切欠き２１は、ゴム製弾性板２０の両面に設けてもよいし、半楕円状切欠き２１ａや半円弧状切欠き２１ｂや円筒状貫通孔切欠き２１ｃの大きさや数や種類を組み合わせて形成することができる。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａに、前記戻り側ベルト３１に対して垂直方向の切り込み２２を入れて、四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成していることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

図７は、ゴム製弾性板２０に切り込み２２を入れて四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成したベルトクリーナ１０の全体図である。戻り側ベルト３１の幅方向に複数のゴム製弾性板２０を架台４０に列設し、ゴム製弾性板２０には切欠き２１を形成し、切欠き２１の形状や個数や大きさを変えて、ゴム製弾性板２０の剛性がベルトクリーナ１０の中央部から端末部にかけて徐々に小さくなるように調整している。ゴム製弾性板２０に切欠き２１を設けることにより、戻り側ベルト３１に対するゴム製弾性板２０の追随性は良好となるが、戻り側ベルト３１の小さな凹凸に対する追随性は不十分である。このため、さらにゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａに切り込み２２を設けて、四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成する。ゴム製弾性板２０が戻り側ベルト３１に追随すると同時に、四角形棒状ゴム製弾性体２３がさらに精密に戻り側ベルト３１の小さな凹凸に追随できることから掻き取り残しがなくなる。

ゴム製弾性板２０への切り込み２２は、電動糸鋸、グラインダー、ナイフカッター、レーザー、ウォータージェット（高圧水切断機）などを使用できる。

四角形棒状ゴム製弾性体２３の幅Ｗ２はゴム製弾性板２０の厚みＢ（図１２参照）と同等もしくは１．５倍程度大きくするのが望ましい。例えば、ゴム製弾性板２０の厚みが１５ｍｍの場合、幅Ｗ２は１５〜２０ｍｍ程度にするのがよい。四角形棒状ゴム製弾性体２３は戻り側ベルト３１から受ける水平力やスラスト力に対して捩じれることにより戻り側ベルトとの当接性が向上するからである。ゴム製弾性板２０への切り込み２２の長さは、四角形棒状ゴム製弾性体の幅の１．５〜２倍程度がよい。ゴム製弾性板２０の厚みが１５ｍｍの場合、２２．５〜３０ｍｍである。２２．５ｍｍより短いと四角形棒状ゴム製弾性体２３の撓みが小さく、戻り側ベルト３１に精密に当接できなくなる。３０ｍｍより長いと剛性即ち押圧力が低下し十分な掻き取り力を得られなくなる。

図１２に示すように、ゴム製弾性板２０及び四角形棒状ゴム製弾性体２３は戻り側ベルト３１の水平力により戻り側ベルト３１の進行方向に撓んだ状態になり、ゴム製弾性板２０の弾性により生じる復元力により戻り側ベルト３１を押圧し付着物を強力に掻き取ることができる。大きな付着物や戻り側ベルト３１のエンドレスの剥がれや強固に付着した付着物に対しては、四角形棒状ゴム製弾性体２３が瞬間的に大きく撓み、次にゴム製弾性板２０が撓むことにより、戻り側ベルト３１もしくはベルトクリーナ１０を損傷することなく円滑に回避できる。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａに、耐磨耗材からなる複数のチップ６０が取り付けられていることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

チップ６０の材質はセラミックスや超硬合金やサーメットなどの耐磨耗材を使用できる。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の焼結品が使用できる。チップ６０の幅Ｗ２は１０〜３０ｍｍがよい。１０ｍｍより小さいと四角形棒状ゴム製弾性体２０の剛性が小さくなり掻き取り性能が低下する。３０ｍｍより大きいと戻り側ベルト３１の凹凸に追随できない。ゴム製弾性板２０の幅は３０〜１２０ｍｍであることから、複数のチップ６０をゴム製弾性板２０の幅方向に取り付ける。例えば、ゴム製弾性板２０の幅が４５ｍｍ、チップ６０の幅が１５ｍｍの場合は、３枚のチップ６０を取り付ければよい。

図８は、切欠き２１を設けた複数のゴム製弾性板２０を戻り側ベルト３１の幅方向に配設した架台４０に列設して、ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａに耐磨耗材からなるチップ６０を分割して取り付けたクリーナ１０である。

チップ６０はネジ６１にてゴム製弾性板２０に取り付ける。ネジ６１の材質は炭素鋼、ＳＵＳ、チタンなどの金属を使用できる。更に、ネジ６１の摩耗を防止するためにはセラミックス、超硬、サーメットなどが使用できる。ゴム製弾性板２０は厚みＢを厚くできるので強固にネジ２５止めできる。チップ６０はネジ６１止めしてさらに接着剤で接合することにより接合強度がアップすると同時にネジ６１に水分の浸入を防止できる。ネジ６１はチップ６０の回転を防止するために２本以上で固定するのがよい。チップ６０の幅Ｗ２が大きすぎるとチップ６０が戻り側ベルト３１表面に精密に当接できなくなり、チップ６０全体の押圧力が不均一になり掻き取り斑が生じるので、複数のチップ６０を並べてゴム製弾性板２０に取り付ける。

ゴム製弾性板２０の表面には、ベルトクリーナ１０の中央部から端末部にかけて剛性が小さくなるように切欠き２１が設けてある。図１２に示すように、ゴム製弾性板２０は戻り側ベルト３１から受ける水平方向（ベルトの進行方向）の水平力Ｆ１（摩擦力）により撓みながら、且つ、ベルト幅方向のスラスト力Ｆ２により捻じれを受けながら、戻り側ベルト３１表面に付着している付着物を掻き取る。ゴム製弾性板２０が水平力により柔軟に撓んだり捻じれたりすることにより、チップ６０と戻り側ベルト３１の表面は精密に当接できる。

ゴム製弾性板２０はそれぞれ３０〜１２０ｍｍ程度の幅を有するので、ゴム製弾性板２０の全幅おいて一様に水平力Ｆ１を受けているのではない。ゴム製弾性板２０が戻り側ベルト３１の表面に強く接触している部分では強い水平力Ｆ１を受け、弱く接触している部分では弱い水平力Ｆ１を受ける。このため、図１３（ａ）のような理想的な当接状態に対して、実際のゴム製弾性板２０は水平力Ｆ１とスラスト力Ｆ２が合成されることによる捩じりを受けて図１３（ｂ）の様に常時瞬間的に撓みや捩じれなどにより変形した状態で当接している。ゴム製弾性板２０が水平力Ｆ１やスラスト力Ｆ２により自由自在に捩じられることにより戻り側ベルト３１との当接性が向上する。ゴム製弾性板２０は、戻り側ベルト３１と精密に当接するために、自由自在な捻じれ機能が必要である。このため、チップ６０は小分割にしてゴム製弾性板２０の捩じれを抑制しないようにする。チップ６０がゴム製弾性板２０と同一幅であると、チップ６０の剛性が高いのでゴム製弾性板２０は捩じれを拘束され、戻り側ベルト３１の表面に精密に当接できなくなる。そのため、小分割した複数のチップ６０をゴム製弾性板２０に取り付けるのがよい。

図９は、切欠き２１を有する複数のゴム製弾性板２０を戻り側ベルト３１の幅方向に配設した架台４０に列設し、ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａに、戻り側ベルト３１に対して垂直方向の切り込み２２を入れて、四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成し、四角形棒状ゴム製弾性体２３にチップ６０を取り付けたベルトクリーナ１０である。

図１１は、半円弧状切欠き２１ｂを３段に設けたゴム製弾性板２０に、切り込２２みを設けて四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成し、それぞれの四角形棒状ゴム製弾性体２３にチップを１枚ずつ取り付けているベルトクリーナ１０の部分斜視図である。チップ６０は四角形棒状ゴム製弾性体２３にネジ６１止めする。チップ６０は戻り側ベルト３１との面圧を大きくするため、ゴム製弾性板２０の上部端面２０ｂが戻り側ベルト３１の表面に接触しないように、上部端面２０ｂから突き出した状態で取り付けるのがよい。この場合、チップ６０が水平力Ｆ１で折損しないようにチップ６０の背面６０ａに補強板６２を取り付けるのがよい。ゴム製弾性板２０は切欠き２１の効果により柔軟に撓むことができるが、切り込み２３を入れて形成した四角形棒状ゴム製弾性体２３はゴム製弾性板２０の撓みに追加されて撓むことができるので、戻り側ベルト３１の表面との当接性がより精密になる。大きな付着物や戻り側ベルト３１のエンドレスの剥がれや強固に付着した付着物に対しては、四角形棒状ゴム製弾性体２３が瞬間的に大きく撓み、次にゴム製弾性板２０が撓むことにより、戻り側ベルト３１もしくはベルトクリーナ１０を損傷することなく円滑に回避できる。

第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記架台４０の底板４３に回転自在に複数の高さ調整ボルト７０を取り付け、該高さ調整ボルト７０で前記ゴム製弾性板２０の固定側端末端面２０ｄを押し上げて、前記自由側端末２０ａと前記戻り側ベルト３１の当接状態を調節できるようにしていることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

図９は、ベルトクリーナ１０の中央部周辺と端末部周辺において、切欠き２１の種類、大きさ、数を変化させて剛性を変えたゴム製弾性板２０を、戻り側ベルト３１の幅方法に設けた架台４０に列設し、ゴム製弾性板２０には切り込み２２を設けて、四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成し、それぞれの四角形棒状ゴム製弾性体２３にチップ６０を取り付けてあり、架台４０の底板４３に高さ調整ボルト７０を取り付け、それぞれのゴム製弾性板２０の固定側端末端面２０ｄをそれぞれの高さ調整ボルト７０で押し上げて、ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａと戻り側ベルト３１の当接状態を調節できるようにしたベルトクリーナ１０である。

図９では、ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａに切り込２２みを設け四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成し、四角形棒状ゴム製弾性体２３にチップ６０を取り付けているが、ベルト３０の種類や搬送物種類や付着物の付着状況に応じて、切り込み２２のないゴム製弾性板２０やチップ６０を取り付けていないゴム製弾性板２０を使用してもよいことはもちろんである。

戻り側ベルト３１の形状や表面状況はベルト３０毎に異なるため、従来のベルトクリーナ１０のように、幅広の掻き板にチップ６０を取り付けた構造では、戻り側ベルト３１の表面に正確に当接できないため大量の掻き取り残しがあり、戻り側ベルト３１の下には途中で落下した付着物の山が形成されていた。本発明によるベルトクリーナ１０は、それぞれのゴム製弾性板２０の固定側端末端面２０ｄに対応して、それぞれの高さ調整ボルト７０を底板４３に取り付けている。高さ調整ボルト７０でゴム製弾性板２０の固定側端末端面２０ｄを押し上げて、凸円弧状の戻り側ベルト３１の形状に合わせて、四角形棒状ゴム製弾性体２０の自由側端末２０ａ即ち自由側端末端面２０ｂの高さを調整できる。

図９に示すように、通常、戻り側ベルト３１は凸円弧状に変形している。ゴム製弾性板２０は付着物を確実に掻き取れるように、戻り側ベルト３１を数ミリから十数ミリ程度押圧するように高さ調整する。図９に示すように、高さ調整ボルト７０を調整して、戻り側ベルト３１にゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａを当てただけの状態の場合、ゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａが水平のため、凸円弧状の戻り側ベルト３１との間に最大Ｘの隙間が生じる。このように、ゴム製弾性板２０を戻り側ベルト３１に押し当てた場合、ゴム製弾性板２０の幅Ｗ１が均一に戻り側ベルト３１に当接するのではなく、一部分だけが当接した状態となっている。特に、ベルトの端末周辺では最大Ｘの隙間が生じている。Ｘの値は通常３〜１０ｍｍ程度である。掻き取り残しを解消するには、少なくとも隙間Ｘ以上に高さ調整ボルト７０でゴム製弾性板２０を戻り側ベルト３１に押し付ける必要がある。ゴム製弾性板２０をＸ値以上突き上げると、ベルト３０走行時はゴム製弾性板２０が戻り側ベルト３１の進行方向に撓むことにより、ゴム製弾性板２０は戻り側ベルト３１に対して適切な押圧力を保持しながら当接する。このような精密な高さ調整を行うことにより、ゴム製弾性板２０と戻り側ベルト３１は精密な当接性を具現化できた。

ベルト３０を交換した際や経年的にベルト３０が摩耗して表面形状や凹凸状態が変化した場合は、高さ調整ボルト７０を調整することで容易にゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａの高さを調整して、戻り側ベルト３１の凸円弧の形状に合わせることができる。

第６の解決手段は特許請求項６に示すように、前記ゴム製弾性板２０の固定側端末２０ｃに貫通孔２０ｄを設け、該貫通孔２０ｄに、両端にネジ８０ａを設けた可撓性のある連結棒８０を通して、前記ゴム製弾性板２０を連結し、前記連結棒８０の前記ネジ８０ａにナット８１をねじ込んで、前記ゴム製弾性板２０をナット８１で挟み込んで固定するとともに、前記底板４３に回転自在に複数の前記高さ調整ボルト７０を取り付け、該高さ調整ボルト７０で前記ゴム製弾性板２０の固定側端末端面２０ｄを押し上げて、前記連結棒８０を円弧状に撓ませることにより前記自由側端末２０ａと前記戻り側ベルト３１の当接状態を調節できるようにしていることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

図１０は、ベルトクリーナ１０の中央部周辺と端末部周辺において、切欠き２１の種類、大きさ、数を変化させて剛性を変えたゴム製弾性板２０を、戻り側ベルト３１の幅方法に設けた架台４０に列設し、ゴム製弾性板２０に切り込み２２を設けて、四角形棒状ゴム製弾性体２３を形成し、それぞれの四角形棒状ゴム製弾性体２３にチップ６０を取り付け、ゴム製弾性板２０の戻り側ベルト３１の幅方向に貫通孔２０ｄを設け、貫通孔２０ｄに両端にネジ８０ａを設けた可撓性のある連結棒８０を貫通せしめて、ゴム製弾性板２０を連結し、ナット８１でゴム製弾性板２０を挟み込んで固定し、高さ調整ボルト７０でゴム製弾性板２０の固定側端末端面２０ｄを押し上げて、連結棒７０を円弧状に撓ませることによりゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａの高さを調整して、戻り側ベルト３１の表面との当接性を調整するベルトクリーナである。

連結棒８０の材質は、ウレタン、フッ素、ゴムなどの樹脂棒やＳＵＳ、銅、炭素鋼などの金属棒を使用できる。高さ調整ボルト７０でゴム製弾性板２０を押し上げた際に、凸円弧状に柔軟に撓める可撓性が必要である。

連結棒８０の径は、樹脂棒の場合３．０〜６．０ｍｍがよい。３．０ｍｍ以下では、複数のゴム製弾性板２０を同時に押し上げることができない。又、６．０ｍｍ以上になると円弧を形成できず直線的な形状になるので望ましくない。金属棒の場合は、１．０〜３．０ｍｍがよい。１．０ｍｍ以下では複数のゴム製弾性板２０を押し上げることができない。３ｍｍ以上では凸円弧を形成できず直線的な形状になるので望ましくない。

可撓性のある連結棒８０でゴム製弾性板２０を連結し、底板４３に回転自在に取り付けた高さ調整ボルト７０で、ゴム製弾性板２０の固定側端末端面２０ｄを押し上げることにより、少数の高さ調整ボルト２１でゴム製弾性板２０の自由側端末２０ａの高さ調整ができる。連結棒８０は高さ調整ボルト７０で押し上げられた部分を中心に円弧状に撓むので、滑らかな円弧を形成し、隣り合うゴム製弾性板２０同士に大きな段差が生じることなく滑らかな凸円弧が形成できる。又、連結棒８０で形成される凸円弧は戻り側ベルト３１の凸円弧状の変形に合うように形成されるのでゴム製弾性板２０と戻り側ベルト３１が精密に当接できる。

ゴム製弾性板２０の貫通孔２０ｅの径は、連結棒８０に対して０．１ｍｍ以上大きくするのがよい。連結棒８０が大きく撓んだ際に、貫通孔２０ｅと連結棒８０の間に隙間が無い場合は連結棒８０が撓みにくくなるからである。

１０：ベルトクリーナ
２０：ゴム製弾性板
２０ａ：自由側端末
２０ｂ：自由側端末端面
２０ｃ：固定側端末
２０ｄ：固定側端末端面
２０ｅ：貫通孔
２１：切欠き
２１ａ：半楕円状切欠き
２１ｂ：半円弧状切欠き
２１ｃ：円筒状貫通孔切欠き
２２：切り込み
２３：四角形棒状ゴム製弾性体
２４：
３０：ベルト
３１：戻り側ベルト
４０：架台
４０ａ：長溝
４１：押し側板
４２：受け側板
４３：底板
４４：押え板
４４ａ：押え板上面
４５：押し付けボルト
４６：ナット
４７：フランジ
４８：丸型支持軸
４９：角型パイプ
５０：溝型受け具
５１：ベルトクリーナ取付け架台
５２：角度設定ボルト
５３：押し付け力調整設定ボルト
５４：固定ボルト
６０：チップ
６０ａ：背面
６１：ネジ
６２：補強板
７０：高さ調整ボルト
７１：薄板
８０：連結棒
８０ａ：ネジ
８１：ナット
Ｂ：ゴム製弾性板の厚み
Ｆ１：水平力
Ｆ２：スラスト力
Ｗ１：ゴム製弾性板の幅
Ｗ２：四角形棒状ゴム製弾性体もしくはチップの幅
Ｘ：ベルトとゴム製弾性板の幅方向の最大隙間

Claims (6)

1. 複数のゴム製弾性板を戻り側ベルトの幅方向に配設した架台に列設して、前記ゴム製弾性板の自由側端末を前記戻り側ベルトに押圧して付着物を掻き取るベルトクリーナにおいて、前記ゴム製弾性板の幅方向に切欠きを設け、前記戻り側ベルトの進行方向に対する前記ゴム製弾性板の剛性の強弱を調整することを特徴とするベルトクリーナ。
2. 第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記ゴム製弾性板の前記切欠きは、前記戻り側ベルトの幅方向に形成されており、半楕円状切欠きもしくは半円弧状切欠きもしくは円筒状貫通孔切欠きであり、前記戻り側ベルトの幅方向において、それぞれの前記ゴム製弾性板の剛性の強弱を調整するために、前記切欠きの形状や大きさや数を変えることを特徴とする請求項１記載のベルトクリーナ。
3. 前記ゴム製弾性板の自由側端末に、前記戻り側ベルトに対して垂直方向の切り込みを入れて、四角形棒状ゴム製弾性体を形成してい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。
4. 前記ゴム製弾性板の自由側端末に、耐磨耗材からなる複数のチップが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のベルトクリーナ。
5. 前記架台は、前記架台の底板に回転自在に複数の高さ調整ボルトを取り付け、該高さ調整ボルトで前記ゴム製弾性板の固定側端末端面を押し上げて、前記自由側端末と前記戻り側ベルトの当接状態を調節できるようにしていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載のベルトクリーナ。
6. 前記ゴム製弾性板の固定側端末に貫通孔を設け、該貫通孔に、両端にネジを設けた可撓性のある連結棒を通して、前記ゴム製弾性板を連結し、前記連結棒の前記ネジにナットをねじ込んで、前記ゴム製弾性板をナットで挟み込んで固定するとともに、前記底板に回転自在に複数の前記高さ調整ボルトを取り付け、該高さ調整ボルトで前記ゴム製弾性板の固定側端末端面を押し上げて、前記連結棒を円弧状に撓ませて、前記自由側端末と前記戻り側ベルトの当接状態を調節できるようにしていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５記載のベルトクリーナ。