JP2018203539A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送能力を向上させる。【解決手段】搬送装置は、鉛直方向に沿って配置されたベルト２と、ベルト２の外周面２ａに装着されたバケット１とを備えている。ベルト２は、上端に設けられた上湾曲部２ｘと、下端に設けられた下湾曲部２ｙとを有する。各バケット１は、ベルト２の走行により、下湾曲部２ｙにおいて穀物Ｇを掬い取り、掬い取った穀物Ｇを保持しつつ上方に搬送し、上湾曲部２ｘにおいて穀物Ｇを放出する。下湾曲部２ｙにおける水平方向の長さＬｙは、上湾曲部２ｘにおける水平方向の長さＬｘよりも長い。【選択図】図３

Description

本発明は、穀物乾燥機等においてバケットで粒体を掬い取り搬送する搬送装置に関する。

穀物乾燥機等で用いられる搬送装置において、特許文献１及び特許文献２に示されたものが知られている。特許文献１及び特許文献２に記載の搬送装置は、共に、鉛直方向に沿って配置された環状部材（ベルト）と、環状部材の外周面に装着されたバケットとを備えている。バケットは、環状部材の走行により、下方で粒体（穀物）を掬い取り、掬い取った粒体を保持しつつ上方に搬送し、上方で粒体を放出するように構成されている。

実開昭５６−１５１２０９号公報 実開昭５９−０４３４１３号公報

特許文献１及び特許文献２に記載の搬送装置では、環状部材の下端に設けられた下湾曲部においてバケットが粒体を掬い取る時間を十分に確保することができず、搬送能力（穀物の放出量）を向上させることができない。

本発明の目的は、搬送能力を向上させることが可能な搬送装置を提供することである。

本発明によると、鉛直方向に沿って配置された環状部材と、前記環状部材の外周面に装着されたバケットとを備え、前記環状部材は、上端に設けられた上湾曲部と、下端に設けられた下湾曲部とを有し、前記バケットは、前記環状部材の走行により、前記下湾曲部において粒体を掬い取り、掬い取った前記粒体を保持しつつ上方に搬送し、前記上湾曲部において前記粒体を放出するように構成されており、前記下湾曲部における前記環状部材の幅方向と直交しかつ水平面に沿った水平方向の長さが、前記上湾曲部における前記水平方向の長さよりも長いことを特徴とする搬送装置が提供される。

本発明によれば、バケットが下湾曲部において粒体を掬い取る時間を長くすることができ、搬送能力を向上させることができる。

本発明に係る搬送装置は、前記環状部材における前記上湾曲部の内周面に接触する１つの上回転部材と、前記環状部材における前記下湾曲部の内周面に接触する１つの下回転部材とを備え、前記下回転部材の径が、前記上回転部材の径よりも大きくてよい。この場合、下湾曲部の水平方向の長さが上湾曲部の水平方向の長さよりも長いという要件を、上下回転部材によって容易に実現することができる。

前記下湾曲部に、前記水平方向に延在する水平部が設けられてよい。この場合、バケットが水平部において粒体の掬い取りを安定して行うことができ、搬送能力をより向上させることができる。

本発明に係る搬送装置は、前記環状部材における前記下湾曲部の内周面に接触する複数の下部分回転部材を備え、前記複数の下部分回転部材は、前記水平方向に互いに離隔し、前記水平部を形成してよい。この場合、複数の下部分回転部材を用いて、水平部を容易に形成することができる。

本発明によれば、搬送能力を向上させることが可能である。

本発明の第１実施形態に係る搬送装置を含む穀物乾燥機を示す側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った穀物乾燥機の内部を示す概略断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った本発明の第１実施形態に係る搬送装置の概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る搬送装置の図３に対応する概略断面図である。 （ａ）はバケットの正面図、（ｂ）はバケットの側面図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る搬送装置５０は、図１に示すように、穀物乾燥機１００に適用されている。

穀物乾燥機１００は、穀物（米、麦、粟、稗、豆、黍等）を乾燥させるための機械であって、ハウジング１００ｘと、ハウジング１００ｘの側方に配置された搬送装置５０と、制御盤やバーナが収容されたケース６０と、吸引ファン７０とを有する。ハウジング１００ｘにおける図１の紙面手前側の側面、及び、搬送装置５０の下方には、それぞれ、穀物を張り込むための張込口８１，８２が設けられている。

ハウジング１００ｘの内部には、図２に示すように、上から順に、穀物を貯留する貯留部１０と、貯留部１０から受けた穀物を乾燥させる乾燥部２０と、乾燥部２０から受けた穀物を搬送装置５０に搬送する集穀部３０とが設けられている。

乾燥部２０は、それぞれ網板２０ａ，２０ｂによりＶ字状に形成された一対の穀物通路２０ｘ，２０ｙと、各穀物通路２０ｘ，２０ｙの下端に配置されたロータリーバルブ２１ｘ，２１ｙとを有する。

穀物通路２０ｘ，２０ｙの間には、バーナから吸引ファン７０に向かって熱風が通る熱風路２５が形成されている。穀物通路２０ｘ，２０ｙの外側には、それぞれ吸引ファン７０に通じる排風路２６が形成されている。ファンモータ７０Ｍ（図１参照）の駆動により吸引ファン７０が回転すると、熱風路２５内の熱風が各穀物通路２０ｘ，２０ｙを経てその外側の排風路２６を通り、吸引ファン７０を介して穀物乾燥機１００の外部に排出される。穀物は、ロータリーバルブ２１ｘ，２１ｙの間欠回転により、貯留部１０から乾燥部２０に移動し、穀物通路２０ｘ，２０ｙを通って下方に移動する際に上記熱風を浴びて乾燥され、集穀部３０に繰り出される。

集穀部３０は、図１の左右方向に延在する螺旋状の下部コンベア３１を有する。乾燥部２０から集穀部３０に繰り出された穀物、及び、張込口８１から張り込まれた穀物は、下部コンベア３１によって図１の右から左に向かう方向に搬送装置５０の下部に搬送される。

集穀部３０から搬送装置５０に搬送された穀物は、後に詳述するように搬送装置５０によって下方から上方に搬送されて上方で放出された後、図１の左右方向に延在する螺旋状の上部コンベア（図示略）によって図１の左から右に向かう方向に搬送され、上部コンベアから落下して貯留部１０に戻される。即ち、穀物は、水分値が目標値まで低下するまで、貯留部１０、乾燥部２０、集穀部３０、搬送装置５０を経て再び貯留部１０に戻るように、循環する（図１の白抜き矢印参照）。一方、水分値が目標値まで低下した穀物は、搬送装置５０によって下方から上方に搬送された後、排出口９０から排出される。

搬送装置５０は、図３に示すように、鉛直方向に互いに離隔して配置された上プーリ３ｘ及び下プーリ３ｙと、上下プーリ３ｘ，３ｙに巻回されることで鉛直方向に沿って配置されたベルト２と、ボルト・ナット、リベット等の固定部材（図示略）によりベルト２の外周面２ａに装着された複数のバケット１とを有する。複数のバケット１は、ベルト２の周方向に等間隔で配置されている。

ベルト２は、上端に設けられた上湾曲部２ｘと、下端に設けられた下湾曲部２ｙとを有する。湾曲部２ｘ，２ｙは、共に円弧状である。

上プーリ３ｘは、ベルト２における上湾曲部２ｘの内周面２ｂに接触している。下プーリ３ｘは、ベルト２における下湾曲部２ｙの内周面２ｂに接触している。下プーリ３ｙの径Ｄｙは、上プーリ３ｘの径Ｄｘよりも大きい。したがって、下湾曲部２ｙの回転半径は、上湾曲部２ｘの回転半径よりも大きい。下湾曲部２ｙにおける水平方向（ベルト２の幅方向と直交しかつ水平面に沿った方向）の長さＬｙ（≒Ｄｙ）は、上湾曲部２ｘにおける水平方向の長さＬｘ（≒Ｄｘ）よりも長い。

なお、上プーリ３ｘは、搬送モータ５０Ｍ（図１参照）により駆動される駆動プーリである。下プーリ３ｙは、上プーリ３ｘの駆動に伴うベルト２の走行によって回転する従動プーリである。

ベルト２は、平ベルト、Ｖベルト、タイミングベルト等であり、例えば、未加硫のゴム組成物がフリクション処理により両面に付着した複数の布帛をそれぞれ未加硫のゴム組成物をコーチング処理により片面に形成した上で積層し互いに接着することで形成された布帛積層体を、未加硫のゴム組成物がフリクション処理により両面又は片面に付着した外被布で被覆し、これをフラットの熱プレス盤で順次送り焼き（加硫）して形成されたものである。

布帛の材料、積層数、幅は、ベルト２の片側に装着されたバケット１及びこれに搬送される穀物Ｇの質量、張力安全率、固定部材の引き抜き力、引き抜き安全率、負荷張力、掬い込み抵抗、有効張力、最大張力、伝達効率と耐久性から最小プーリ径以下に合致した積層枚数、ベルト速度等から決められる。布帛は、合成繊維（ポリエステル、ポリアミド、アラミド、ビニロン等）、天然繊維（綿等）、又は、合成繊維と天然繊維との混紡繊維から構成されてよい。布帛を構成する繊維は、用途に応じて選択されるが、コスト、汎用性の面から、一般的には綿が最も好ましい。また、布帛は、経糸と緯糸とを９０°又は９０°を超える交差角度で織製された平織り、綾織り、朱子織り等の織物、経編又は緯編の編物、等であってよい。布帛が織布である場合、布帛の密度は、経糸が３０〜６０本／５ｃｍ、緯糸が３０〜５０本／５ｃｍであることが好ましい。なお、布帛の材料として、外被布として汎用されている繊維材料を用いてもよい。ゴム組成物が付着した布帛の厚みの平均は、布帛の種類等にもよるが、例えば０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは１．５〜２．０ｍｍであってよい。布帛の厚みが小さすぎると、固定部材の引き抜き力の低下、穀物搬送能力が低下する可能性がある。布帛の厚みが大きすぎると、上下プーリ３ｘ，３ｙに対する巻回角度が小さくなり動力伝達効率が大きく低下して穀物搬送能力が大きく低下する可能性がある。

各バケット１は、ベルト２の外周面２ａに取り付けられる取付部１ａと、穀物Ｇを保持する保持部１ｂとを有する。

取付部１ａは、外周面２ａに沿うように延在している。取付部１ａには、２つの貫通孔１ａｈが形成されている（図５（ａ）参照）。各バケット１は、当該２つの貫通孔１ａｈとベルト２に形成された各貫通孔１ａｈに対応する貫通孔とにそれぞれ固定部材を挿入することで、ベルト２に固定されている。

保持部１ｂは、ベルト２の幅方向から見て湾曲形状を有する（図５（ｂ）参照）。

各バケット１におけるベルト２の幅方向の両側部は、側板（図示略）によって閉鎖されている。

各バケット１は、ベルト２の走行に伴って移動する過程において、下湾曲部２ｙにおいてプーリ３ｙの外周に沿って回転するときに、穀物Ｇを掬い取る（図３の位置Ｐ１にあるバケット１参照）。そして各バケット１は、掬い取った穀物Ｇを保持部１ｂに保持しつつ上方に搬送し、上湾曲部２ｘにおいてプーリ３ｘの外周に沿って回転するときに、穀物Ｇを保持部１ｂから放出する（図３の位置Ｐ２にあるバケット１参照）。

以上に述べたように、本実施形態によれば、下湾曲部２ｙにおける水平方向の長さＬｙが、上湾曲部２ｘにおける水平方向の長さＬｘよりも長い。これにより、バケット１が下湾曲部２ｙにおいて穀物Ｇを掬い取る時間を長くすることができ、搬送能力を向上させることができる。

下プーリ３ｙの径Ｄｙが、上プーリ３ｘの径Ｄｘよりも大きい。この場合、下湾曲部２ｙの水平方向の長さＬｙが上湾曲部２ｘの水平方向の長さＬｘよりも長いという要件を、上下プーリ３ｘ，３ｙによって容易に実現することができる。

＜第２実施形態＞
続いて、図４を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態は、ベルト及びプーリの構成が第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同じである。

第２実施形態では、ベルト２の下端に２つの下部分プーリ３ｙ１，３ｙ２が設けられている。下湾曲部２ｙは、円弧状ではなく、水平方向に延在する水平部２ｚを有する。

下部分プーリ３ｙ１，３ｙ２は、ベルト２における下湾曲部２ｙの内周面２ｂに接触している。下部分プーリ３ｙ１，３ｙ２の径Ｄｙ１，Ｄｙ２は、互いに同じであり、上側のプーリ３ａの径Ｄｘよりも小さい。下部分プーリ３ｙ１，３ｙ２は、水平方向に互いに離隔し、水平部２ｚを形成している。

下湾曲部２ｙにおける水平方向の長さＬｙは、第１実施形態と同様、上湾曲部２ｘにおける水平方向の長さＬｘ（≒Ｄｘ）よりも長い。

以上に述べたように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様、下湾曲部２ｙにおける水平方向の長さＬｙが、上湾曲部２ｘにおける水平方向の長さＬｘよりも長い。これにより、バケット１が下湾曲部２ｙにおいて穀物Ｇを掬い取る時間を長くすることができ、搬送能力を向上させることができる。

下湾曲部２ｙに、水平方向に延在する水平部２ｚが設けられている。この場合、バケット１が水平部において穀物Ｇの掬い取りを安定して行うことができ、搬送能力をより向上させることができる。

２つの下部分プーリ３ｙ１，３ｙ２は、水平方向に互いに離隔し、水平部２ｚを形成している。この場合、２つの下部分プーリ３ｙ１，３ｙ２を用いて、水平部２ｚを容易に形成することができる。

本願発明者等は、比較例及び実施例１，２に係る搬送装置における搬送能力を評価する実験を行った。

比較例及び実施例１，２に係る搬送装置は、共に、上述の実施形態に係る穀物乾燥機１００と同様の構成の穀物乾燥機に適用された搬送装置５０において、ベルト２として平ベルト（幅１４０ｍｍ、長さ５４６０ｍｍ、厚み８．０ｍｍ）を用い、平ベルトに対してバケット（上述の実施形態のバケット１と同様のもの）を４２０ｍｍのピッチで１３個取り付けたものである。比較例及び実施例１，２共に、バケットの各部の寸法Ａ〜Ｆ（図５（ａ），（ｂ）参照）は、Ａ＝１２０ｍｍ、Ｂ＝８４ｍｍ、Ｃ＝７８ｍｍ、Ｄ＝４５ｍｍ、Ｅ＝９８ｍｍ、Ｆ＝２６ｍｍである。

比較例及び実施例１，２では、下プーリの構成が互いに異なる。実施例１は、第１実施形態に対応し、下プーリの径が上プーリの径よりも大きい。実施例２は、第２実施形態に対応し、下プーリが２つの下部分プーリで構成されている。比較例は、第１実施形態の下プーリを上プーリと同じサイズにしたものである。詳細は、下記表１のとおりである。

比較例及び実施例１，２に係る搬送装置の搬送能力（穀物の放出量）を、下記表２に示す。

表２では、各バケットの容量を「１０」としている。比較例では、各バケットによる穀物の掬い取り量及び放出量は「８」であった。これに対し、実施例１では、各バケットによる穀物の掬い取り量及び放出量は「９」、実施例２では、各バケットによる穀物の掬い取り量及び放出量は「１０」であった。つまり、実施例２では、各バケットが容量どおりの穀物を掬い取り放出することができた。実施例１では、各バケットが容量に近い量の穀物を掬い取り放出することができた。これにより、実施例１，２では、比較例に比べ、搬送能力（穀物の放出量）が１〜２割強多くなった。

なお、実施例１，２において、各バケットによる穀物の搬送量の増加に伴い、バケットの総重量は増加したが、ベルトのスリップは生じなかった。

また、本願発明者等は、比較例及び実施例１，２に係る穀物乾燥機における、乾燥時間と燃料の使用量を評価する実験を行った。

比較例及び実施例１，２に係る穀物乾燥機のそれぞれにおいて、同様の乾燥条件で実験を行った。比較例及び実施例１，２に係る穀物乾燥機における乾燥条件の詳細を、下記表３に示す。

穀物乾燥機において乾燥を始める前までに、１５３０ｋｇの生籾を穀物乾燥機の張込口から張り込んでおいた。乾燥前の初期の、１５３０ｋｇの生籾の水分率（１粒の生籾全体の重量に対する１粒の生籾に含まれる水の重量の比率）の平均は２６．１％であった。全ての生籾が目標の水分率１４．０％となるまで乾燥させた。生籾は、乾燥開始から最初の５時間は送風のみで乾燥させた。穀物乾燥機の乾燥部の熱風路には、遠赤外線放射体が配置されていた。送風のみの乾燥時間である５時間の経過後、遠赤外線放射体を加熱し、遠赤外線放射体から放射される遠赤外線と遠赤外線放射体から排出される排熱によって熱せられた熱風で、生籾を乾燥させた。遠赤外線放射体は、ＪＩＳ１号灯油を燃料として１時間当たり４．６Ｌ使用して加熱した。生籾の乾燥中、乾減率（１時間当たりの水分の重量の減少率）が０．８％／ｈを超えないように、乾減率が０．６〜０．８％／ｈの範囲に収まるように調節した。

比較例及び実施例１，２に係る穀物乾燥機における、乾燥時間（最初の、送風のみの乾燥時間である５時間を含まない）と燃料の使用量を、下記表４に示す。

表４に示すように、穀物乾燥機における乾燥時間（最初の、送風のみの乾燥時間である５時間を含まない）は、比較例は８．２ｈｒ、実施例１は７．３ｈｒ、実施例２は６．５ｈｒであった。実施例１，２では、比較例に比べ、全ての生籾の水分率が目標値まで低下するのに要する時間が１〜２割強短縮され、乾燥効率が向上した。また、燃料の使用量は、比較例は３７．７Ｌ、実施例１は３３．６Ｌ、実施例２は２９．９Ｌであった。実施例１，２では、比較例に比べ、燃料の使用量が減少した。

実施例１，２では、比較例に比べ、各バケットの穀物の掬い取り量及び放出量が多くなることにより、搬送能力（穀物の放出量）が１〜２割強多くなることが、表２から分かっていた。搬送能力が多くなることにより、単位時間あたりにそれぞれの生籾の粒が熱風を受ける回数が多くなり、全ての生籾の水分率が目標の水分率まで低下するのに要する時間が１〜２割強短縮されたといえる。そして、実施例１，２では、乾燥効率が向上したため、熱風の熱源となる燃料を節約することができたといえる。

以上、本発明の好適な実施の形態及び実施例について説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

・本発明に係る搬送装置は、穀物乾燥機に適用されることに限定されず、穀物乾燥機以外の農業機械に適用されてもよく、また、農業機械以外の機械（例えば土木機械）に適用されてもよい。
・粒体は、穀物に限定されず、例えば土砂等であってもよい。
・ベルトは、布帛を含まずゴム組成物のみから構成されてもよい。
・環状部材は、ベルトに限定されず、例えばチェーン等であってもよい。
・バケットのサイズや形状は、任意に変更可能である。バケットの数は、特に限定されず、単数であってもよい。
・下部分回転部材の数は、２に限定されず、３以上であってもよい。

１ バケット
２ ベルト（環状部材）
２ａ 外周面
２ｂ 内周面
２ｘ 上湾曲部
２ｙ 下湾曲部
２ｚ 水平部
３ｘ 上プーリ（上回転部材）
３ｙ 下プーリ（下回転部材）
３ｙ１，３ｙ２ 下部分プーリ（下部分回転部材）
５０ 搬送装置
１００ 穀物乾燥機
Ｄｘ，Ｄｙ 径
Ｇ 穀物（粒体）
Ｌｘ，Ｌｙ 水平方向の長さ

Claims (4)

1. 鉛直方向に沿って配置された環状部材と、
   前記環状部材の外周面に装着されたバケットとを備え、
   前記環状部材は、上端に設けられた上湾曲部と、下端に設けられた下湾曲部とを有し、
   前記バケットは、前記環状部材の走行により、前記下湾曲部において粒体を掬い取り、掬い取った前記粒体を保持しつつ上方に搬送し、前記上湾曲部において前記粒体を放出するように構成されており、
   前記下湾曲部における前記環状部材の幅方向と直交しかつ水平面に沿った水平方向の長さが、前記上湾曲部における前記水平方向の長さよりも長いことを特徴とする搬送装置。
2. 前記環状部材における前記上湾曲部の内周面に接触する１つの上回転部材と、前記環状部材における前記下湾曲部の内周面に接触する１つの下回転部材とを備え、
   前記下回転部材の径が、前記上回転部材の径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記下湾曲部に、前記水平方向に延在する水平部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
4. 前記環状部材における前記下湾曲部の内周面に接触する複数の下部分回転部材を備え、
   前記複数の下部分回転部材は、前記水平方向に互いに離隔し、前記水平部を形成することを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
   

Images