JP2017105552A - ベルトコンベヤ - Google Patents

Abstract

【課題】対向するコンベヤベルト同士の間に運搬物を挟み込んで上方へ移送する型式のベルトコンベヤにおいて、水平方向の搬送距離を短縮し得るベルトコンベヤを提供する。
【解決手段】搬送方向後端側から先端側へ向かって上方に延びる縦方向搬送面５３ａを有し、該縦方向搬送面５３ａの先端が搬送面の終端を成すよう構成した第一のコンベヤベルト５３を備えた第一のコンベヤ５１と、第一のコンベヤベルト５３の縦方向搬送面５３ａと対向するように第二のコンベヤベルト６３を配した第二のコンベヤ５２を備え、第二のコンベヤベルト６３は縦方向搬送面５３ａの先端まで縦方向搬送面５３ａと対向し、第一のコンベヤベルト５３と第二のコンベヤベルト６３の間に運搬物４を挟み込んだ状態で縦方向搬送面５３ａの先端まで移送するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベルトコンベヤに関する。

砕石や石灰石、砂、石炭、鉄鉱石、木材チップ等の運搬物をベルトコンベヤを用いて低所から高所へと運び上げる際、コンベヤの傾斜角度は運搬物の安息角により制限を受ける。従来のベルトコンベヤの場合、その傾斜角度は高々１５度程度である。よって、運搬の高度差が大きいほど、運搬物を運び上げるために必要な水平方向の搬送距離も長くなってしまい、ベルトコンベヤの設置面積が大きくなって敷地の有効利用を妨げる要因となっていた。

そこで近年、省スペース化を図るため、上下にそれぞれ独立した二組のベルトコンベヤを互いのベルトが対向するように設置し、該上下のベルトの間に運搬物を挟み込んで運搬するタイプのベルトコンベヤ（垂直コンベヤ、急傾斜コンベヤ等と呼称される）が実用化されている。

図４はそのような垂直コンベヤあるいは急傾斜コンベヤの一例を示している。ここに示したベルトコンベヤ１００は、地上に設置された第一のコンベヤ１と、該第一のコンベヤ１の上側に設置された第二のコンベヤ２の二台のコンベヤ装置を備えて構成されている。

第一のコンベヤ１に備えた無端状のコンベヤベルト（第一のコンベヤベルト）３は、低所から高所へ鉛直方向に沿って立ち上がるように配置されており、その搬送面は、略垂直の面を有して上方へ延びる中間面３ａを成して、運搬物４を低所の尾部面３ｂから高所の頭部面３ｃへと運び上げるようになっている。

第一のコンベヤベルト３は、搬送方向先端の頭部プーリ６、及び搬送方向後端の尾部プーリ７のところでそれぞれ折り返すようになっており、頭部プーリ６に備えた図示しないモータや減速機等の駆動機構により第一のコンベヤベルト３が周回駆動されるようになっている。すなわち、第一のコンベヤベルト３では、頭部プーリ６が駆動プーリを兼ねている。また、第一のコンベヤベルト３の各所には図示しないガイドローラが備えられて尾部面３ｂから中間面３ａ、頭部面３ｃへと至る形状を支え、第一のコンベヤベルト３の動作をガイドするようになっている。さらに、第一のコンベヤベルト３のうち、搬送面を成さない部分は所要箇所にて複数の固定ドラム５，８，９，１０，１１，１２及び可動プーリ１３に掛け回され、該可動プーリ１３に取り付けられた錘１４により張力が付与されている。

第二のコンベヤ２に備えた無端状のコンベヤベルト（第二のコンベヤベルト）１５は、第一のコンベヤベルト３の中間面３ａに対向するように配置されており、該中間面３ａとの間に運搬物４を挟み込むことで、急斜面や垂直面においても運搬物４を保持して高所の頭部面３ｃまで運び上げることができるようになっている。

第二のコンベヤベルト１５は、搬送方向先端の頭部プーリ１６、及び搬送方向後端の尾部プーリ１７のところでそれぞれ折り返すようになっており、頭部プーリ１６が図示しないモータや減速機等の駆動機構を備えて第二のコンベヤベルト１５を周回駆動するようになっている。すなわち、第二のコンベヤベルト１５でも、頭部プーリ１６が駆動プーリを兼ねている。また、第二のコンベヤベルト１５の各所には図示しないガイドローラが備えられて第一のコンベヤベルト３の中間面３ａに沿う形状を支え、第二のコンベヤベルト１５の動作をガイドするようになっている。さらに、第二のコンベヤベルト１５のうち、中間面３ａに対向しない部分は所要箇所にて複数の固定ドラム１８，１９，２０，２１，２２及び可動プーリ２３に掛け回され、該可動プーリ２３に取り付けられた錘２４により張力が付与されている。

第一のコンベヤベルト３の後端付近にはシュート２５が備えられ、尾部面３ｂ上に運搬物４を供給するようになっている。また、第一のコンベヤベルト３の先端部にはシュート２６が備えられ、頭部面３ｃ上を運ばれてきた運搬物４はシュート２６に投入され、該シュート２６の下方に備えられた図示しない別のベルトコンベヤ等に受け渡されるようになっている。

運搬にあたっては、第一のコンベヤベルト３は駆動プーリである頭部プーリ６により図中、時計回りに周回駆動する。同時に、第二のコンベヤベルト１５は駆動プーリである頭部プーリ１６により図中、反時計回りに周回駆動する。

シュート２５から第一のコンベヤベルト３の尾部面３ｂに投下された運搬物４は、尾部面３ｂ上を水平方向に沿って図中、右向きに搬送される。運搬物４が中間面３ａの尾部側端部に到達すると、運搬物４は、第一のコンベヤベルト３の中間面３ａと、これに対向するように備えられた第二のコンベヤベルト１５との間に挟み込まれる。ここで、第一のコンベヤベルト３と第二のコンベヤベルト１５には、それぞれ錘１４及び錘２４によって張力が付与されているため、第一のコンベヤベルト３と第二のコンベヤベルト１５とは互いに押し付け合い、運搬物４は二枚のコンベヤベルト３，１５の間に保持されたまま、略垂直な中間面３ａに沿って上方へと移送されていく。運搬物４は、中間面３ａから高所の頭部面３ｃへと達し、該頭部面３ｃの先端でシュート２６に投入される。

この種の垂直コンベヤあるいは急傾斜コンベヤと呼ばれるベルトコンベヤに関連する先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献１がある。

特開平１１−１９９０２５号公報

ところで、この種のベルトコンベヤにおいては、一般的に、中間面３ａと尾部面３ｂ、頭部面３ｃとが、滑らかな円弧状の曲線を成して連続している必要がある。

第一のコンベヤベルト３と第二のコンベヤベルト１５とは、互いに対向する面の間に運搬物４を挟み込むため、できる限り同じ速さで駆動されることが望ましい。ここで、両者が直線的に動作している場合は問題ないが、図４における中間面３ａの上下にあたる部分の如く、互いに曲線を成しつつ対向して動作している場合、曲線の曲がり方向内側にあたるコンベヤベルトと、外側にあたるコンベヤベルトとでは、その経路長に差が出てしまう。すなわち、曲線部分においては、曲がり方向内側のコンベヤベルトにとっては進む経路が相対的に短いが、曲がり方向外側のコンベヤベルトは相対的に長い距離を進まなくてはならない。したがって、曲がり方向内側のコンベヤベルトには相対的に縮みが、曲がり方向外側のコンベヤベルトには相対的に伸びが発生することになる。

こうした伸びあるいは縮みは軽微であれば問題ないが、大きくなればコンベヤベルトやコンベヤ装置に負担がかかってしまうほか、運搬にも支障を生じる虞がある。そして、このようなコンベヤベルトの相対的な伸び縮みの度合は、コンベヤベルトが成す曲線の曲率半径が小さいほど大きく、曲率半径が大きいほど小さくなる。このため、従来、この曲線部分における曲率半径はある程度大きく取らざるを得ず、具体的には３メートル〜６メートル程度が下限であった。

そして、曲率半径を大きく取るということは、それだけ水平方向の搬送距離が長くなり、設置面積を要するということである。この点について、敷地面積をより有効に利用するために更なる改善が望まれていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、対向するコンベヤベルト同士の間に運搬物を挟み込んで上方へ移送する型式のベルトコンベヤにおいて、水平方向の搬送距離を短縮し得るベルトコンベヤを提供しようとするものである。

本発明は、搬送方向後端側から先端側へ向かって上方に延びる縦方向搬送面を有し、該縦方向搬送面の先端が搬送面の終端を成すよう構成した第一のコンベヤベルトを備えた第一のコンベヤと、前記第一のコンベヤベルトの前記縦方向搬送面と対向するように第二のコンベヤベルトを配した第二のコンベヤを備え、前記第二のコンベヤベルトは前記縦方向搬送面の先端まで該縦方向搬送面と対向し、前記第一のコンベヤベルトと前記第二のコンベヤベルトの間に運搬物を挟み込んだ状態で前記縦方向搬送面の先端まで移送するよう構成されていることを特徴とするベルトコンベヤにかかるものである。

本発明のベルトコンベヤにおいて、前記縦方向搬送面の先端部は鉛直方向に対して所定の傾斜角を成し、前記縦方向搬送面の先端において運搬物を投射するよう構成されていることが好ましい。

本発明のベルトコンベヤによれば、対向するコンベヤベルト同士の間に運搬物を挟み込んで上方へ移送する型式のベルトコンベヤにおいて、水平方向の搬送距離を短縮し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明のベルトコンベヤの全体構成を説明する概要図である。 本発明のベルトコンベヤの別の形態の一例を示す概要図である。 本発明のベルトコンベヤのさらに別の形態の一例を示す概要図である。 従来の垂直コンベヤあるいは急傾斜コンベヤと呼ばれる型式のベルトコンベヤの一例を示す概要図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施によるベルトコンベヤの形態の一例を示すものであって、図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表し、基本的な構成は図４に示す従来のものと同様である。

本実施例のベルトコンベヤ２００は、図１に示す如く、地上に設置された第一のコンベヤ５１と、該第一のコンベヤ５１の上側に設置された第二のコンベヤ５２の二台のコンベヤ装置を備えて構成されているが、図４に示した従来例のベルトコンベヤ１００とは異なり、頭部面３ｃにあたる部分を有しておらず、また、中間面３ａにあたる部分のうち、上側の曲線部分も省略した形になっている。

第一のコンベヤ５１に備えた無端状のコンベヤベルト（第一のコンベヤベルト）５３は、搬送方向後端側の低所から搬送方向先端側の高所へ鉛直方向に沿って立ち上がるように配置されており、その搬送面は、略垂直の面を有して上方へ延びる縦方向搬送面５３ａを成して、運搬物４を低所の尾部面５３ｂから高所へと運び上げるようになっている。

本実施例の第一のコンベヤ５１の場合、縦方向搬送面５３ａの下部は、滑らかな円弧状の曲線を成して尾部面５３ｂと接続されているが、該曲線部分より先の部分では、略垂直の面を成した後、鉛直方向に対して所定の角度（傾斜角）θを有する傾斜面を成し、該傾斜面が縦方向搬送面５３ａの先端部を成している。そして、該縦方向搬送面５３ａの先端が、第一のコンベヤベルト５３の成す搬送面全体の終端を成すよう構成されている。すなわち、第一のコンベヤベルト５３の成す搬送面は、尾部面５３ｂから縦方向搬送面５３ａに至った後、その先端で終了する構成となっている。

第一のコンベヤベルト５３は、搬送方向先端の頭部プーリ５５、及び搬送方向後端の尾部プーリ５６のところでそれぞれ折り返すようになっており、頭部プーリ５５に備えた図示しないモータや減速機等の駆動機構により第一のコンベヤベルト５３が周回駆動されるようになっている。すなわち、第一のコンベヤベルト５３では、頭部プーリ５５が駆動プーリを兼ねている。また、第一のコンベヤベルト５３の各所には図示しないガイドローラが備えられて尾部面５３ｂから縦方向搬送面５３ａへと至る形状を支え、第一のコンベヤベルト５３の動作をガイドするようになっている。さらに、第一のコンベヤベルト５３のうち、搬送面を成さない部分は所要箇所にて複数の固定ドラム５４，５７，５８，５９，６０及び可動プーリ６１に掛け回され、該可動プーリ６１に取り付けられた錘６２により張力が付与されている。

第二のコンベヤ５２に備えた無端状のコンベヤベルト（第二のコンベヤベルト）６３は、第一のコンベヤベルト５３の縦方向搬送面５３ａに対向するように配置されており、該縦方向搬送面５３ａとの間に運搬物４を挟み込むことで、急斜面や垂直面においても運搬物４を保持して運び上げることができるようになっている。

ここで、本実施例のベルトコンベヤ２００の場合、この第二のコンベヤベルト６３は、第一のコンベヤベルト５３が成す縦方向搬送面５３ａの先端まで該縦方向搬送面５３ａと対向しており、縦方向搬送面５３ａの下部にあたる尾部面５３ｂとの接続部から、第一のコンベヤベルト５３の成す搬送面全体の終端にあたる縦方向搬送面５３ａの先端まで、第一のコンベヤベルト５３との間に運搬物４を挟み込みんだ状態で移送するようになっている。

第二のコンベヤベルト６３は、搬送方向先端の頭部プーリ６４、及び搬送方向後端の尾部プーリ６５のところでそれぞれ折り返すようになっており、頭部プーリ６４が図示しないモータや減速機等の駆動機構を備えて第二のコンベヤベルト１５を周回駆動するようになっている。すなわち、第二のコンベヤベルト６３では、頭部プーリ６４が駆動プーリを兼ねている。また、第二のコンベヤベルト６３の各所には図示しないガイドローラが備えられて第一のコンベヤベルト５３の縦方向搬送面５３ａに沿う形状を支え、第二のコンベヤベルト６３の動作をガイドするようになっている。さらに、第二のコンベヤベルト６３のうち、縦方向搬送面５３ａに対向しない部分は所要箇所にて複数の固定ドラム６６，６７，６８，６９，７０及び可動プーリ７１に掛け回され、該可動プーリ７１に取り付けられた錘７２により張力が付与されている。

第一のコンベヤベルト５３の後端付近にはシュート２５が備えられ、尾部面５３ｂ上に運搬物４を供給するようになっている。また、第一のコンベヤベルト５３の先端部にはシュート２６が備えられ、縦方向搬送面５３ａに沿って運ばれてきた運搬物４はシュート２６に投入され、該シュート２６の下方に備えられた図示しない別のベルトコンベヤ等に受け渡されるようになっている。

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

運搬にあたっては、第一のコンベヤベルト５３は駆動プーリである頭部プーリ５５により図中、時計回りに周回駆動する。同時に、第二のコンベヤベルト６３は駆動プーリである頭部プーリ６４により図中、反時計回りに周回駆動する。

シュート２５から第一のコンベヤベルト５３の尾部面５３ｂに投下された運搬物４は、尾部面５３ｂ上を図中、右向きに搬送される。運搬物４が縦方向搬送面５３ａの尾部側端部に到達すると、運搬物４は、第一のコンベヤベルト５３の縦方向搬送面５３ａと、これに対向するように備えられた第二のコンベヤベルト６３との間に挟み込まれる。第一のコンベヤベルト５３と第二のコンベヤベルト６３には、それぞれ錘６２及び錘７２によって張力が付与されているため、第一のコンベヤベルト５３と第二のコンベヤベルト６３とは互いに押し付け合い、運搬物４は二枚のコンベヤベルト５３，６３の間に保持されたまま、略垂直な縦方向搬送面５３ａに沿って上方へと移送されていく。運搬物４は、縦方向搬送面５３ａの先端に達すると、そこから斜め上方に投射され、シュート２６に投入される。

ここで、上述の通り、第二のコンベヤベルト６３は、縦方向搬送面５３ａの先端まで運搬物４を挟み込みつつ搬送するようになっている。よって、運搬物４の安息角によらず、該運搬物４を縦方向搬送面５３ａの先端まで確実に運び上げ、そのままシュート２６に向かって投射することができるようになっている。

このとき、縦方向搬送面５３ａの先端部が鉛直方向に対し所定の傾斜角θを有していることは、二つの意味において重要である。第一に投射角の確保、第二に機器のレイアウト上の問題である。

投射角の確保について説明すると、仮に縦方向搬送面５３ａの先端部が垂直面を成していた場合、運搬物４は縦方向搬送面５３ａに沿って搬送された後、縦方向搬送面５３ａの先端から垂直に投射されてしまうことになる。垂直に投射された運搬物４は重力に従ってそのまま垂直に落下し、縦方向搬送面５３ａの先端に再び戻ってしまうので、シュート２６に投入することができない。したがって、運搬物４をここでシュート２６に投入するためには、縦方向搬送面５３ａの先端部にある程度の傾斜を設け、投射角を確保することが必要である。

運搬物４をシュート２６へ確実に投入するために必要な傾斜角θは、二枚のコンベヤベルト５３，６３の運転速度と、頭部プーリ５５の径や位置によって決定される。二枚のコンベヤベルト５３，６３の運転速度は、すなわち縦方向搬送面５３ａの先端における運搬物４の投射の初速度であり、縦方向搬送面５３ａ先端部の傾斜角θは、運搬物４の投射角である。縦方向搬送面５３ａの先端から投射された運搬物４が放物線を描いて頭部プーリ５５を飛び越え、シュート２６内へ落下するためには、ある程度の投射角と、ある程度の投射速度が必要である。これらを決定する傾斜角θやコンベヤベルト５３，６３の運転速度の具体的な値は、本発明を実施するにあたり種々の条件を考慮して個別に決定すれば良い。

機器のレイアウトについて説明すると、上述の通り、シュート２６に投入された運搬物４は、該シュート２６の下方に備えられた図示しない別のベルトコンベヤ等に受け渡されるようになっている。ここで、第一のコンベヤ５１においては、第一のコンベヤベルト５３の搬送面の裏側に、固定ドラム５４，５７，５８，５９，６０や可動プーリ６１等のほか、各種の機器類が備えられている。このため、シュート２６の下方に前記別のベルトコンベヤ等を設置するスペースを確保するには、縦方向搬送面５３ａの先端部が十分な傾斜角θを有して搬送方向先端側へ迫り出している必要がある。

このように、本実施例のベルトコンベヤ２００においては、第一のコンベヤベルト５３の成す縦方向搬送面５３ａの先端が搬送面全体の終端を成すよう構成し、上記従来例（図４参照）における中間面３ａの上側に相当する曲線構造の大部分を省略している。これにより、水平方向の搬送距離を短縮し、設置面積を小さくして敷地面積の更なる有効利用を図ることができる。

ここで、第二のコンベヤベルト６３は縦方向搬送面５３ａの先端まで第一のコンベヤベルト５３との間に運搬物４を挟み込んだ状態で移送するようにしているので、前記上側の曲線構造が省略され、第一のコンベヤベルト５３の成す搬送面の終端にあたる縦方向搬送面５３ａの先端部が急傾斜を成していても、前記搬送面の終端まで運搬物４を確実に運び上げることができるようになっている。

さらに、縦方向搬送面５３ａの先端部は鉛直方向に対して所定の傾斜角θを成し、縦方向搬送面５３ａの先端において運搬物４を投射するよう構成しているので、縦方向搬送面５３ａの先端における運搬物４の受け渡しを効率良く行うことができる。

尚、図１に示したベルトコンベヤ２００では、第一のコンベヤベルト５３の成す縦方向搬送面５３ａは、尾部面５３ｂから円弧状の曲線を成して立ち上がった後、略垂直の面を成し、さらにその先の先端部で鉛直方向に対して所定の角度（傾斜角）θを有する傾斜面を成す形状としているが、縦方向搬送面５３ａの形状はこれに限定されるものではない。搬送面の終端部を成す縦方向搬送面５３ａの先端部が所定の傾斜角θを有していれば良い。

例えば、図２に示す如く、略垂直の面を成した後で円弧状の曲線を描き、該円弧状の曲線構造の部分を搬送面の先端部として構成しても良い。この場合、運搬物４の投射角である傾斜角θは、縦方向搬送面５３ａの先端部における接線が鉛直方向に対して成す角度として定義される。

あるいは、図示は省略するが、縦方向搬送面５３ａは略垂直の面を有さず、尾部面５３ｂから円弧状の曲線を成して立ち上がった後、そのまま傾斜角θを有する傾斜面を成し、該傾斜面が縦方向搬送面５３ａの先端部を成す構成とすることもできる。

もしくは、図３に示す如く、第一のコンベヤベルト５３の搬送方向先端部が尾部面５３ｂ側に折り返す形状としても良い。尚、図３に示す配置の場合、縦方向搬送面５３ａの先端ないし搬送面全体の終端は、第二のコンベヤ５２側の頭部プーリ６４の位置となる。

その他、本発明のベルトコンベヤは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

４ 運搬物
５１ コンベヤ（第一のコンベヤ）
５２ コンベヤ（第二のコンベヤ）
５３ コンベヤベルト（第一のコンベヤベルト）
５３ａ 縦方向搬送面
６３ コンベヤベルト（第二のコンベヤベルト）
２００ ベルトコンベヤ
θ 傾斜角

Claims (2)

1. 搬送方向後端側から先端側へ向かって上方に延びる縦方向搬送面を有し、該縦方向搬送面の先端が搬送面の終端を成すよう構成した第一のコンベヤベルトを備えた第一のコンベヤと、
   前記第一のコンベヤベルトの前記縦方向搬送面と対向するように第二のコンベヤベルトを配した第二のコンベヤを備え、
   前記第二のコンベヤベルトは前記縦方向搬送面の先端まで該縦方向搬送面と対向し、前記第一のコンベヤベルトと前記第二のコンベヤベルトの間に運搬物を挟み込んだ状態で前記縦方向搬送面の先端まで移送するよう構成されていることを特徴とするベルトコンベヤ。
2. 前記縦方向搬送面の先端部は鉛直方向に対して所定の傾斜角を成し、前記縦方向搬送面の先端において運搬物を投射するよう構成されている、請求項１に記載のベルトコンベヤ。

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