JP2019038640A - ベルトコンベヤに於けるベルトの蛇行修正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの蛇行を極めて容易に修正できるようにする。【解決手段】ベルトａの下側を横切りキャリヤローラ１を保持する旋回フレーム２と、ベルトａの長手方向に位置して旋回フレーム２の両端間中央を中心とする同心弧状のガイドレールＢと、旋回フレーム２の両端部に支持させてガイドレールＢを抱き込むように設けた滑走保持手段Ｃと、旋回フレーム２の両端下面に設けた永久磁石１２と、永久磁石１２の移動線上に点在的な並列配置でコンベヤフレーム４上に設けた電磁石１３と、ベルトａの蛇行検出手段Ｄと、蛇行検出にともないベルトａが蛇行修正位置に戻されるようどの電磁石１３を励磁させるかを判断して制御する判定制御手段Ｅとからなる構成を採用したベルトコンベヤＡ。【選択図】図１

Description

この発明は、ベルトコンベヤのベルトの蛇行を電動調芯するようにした蛇行修正装置に関する。

ベルトコンベヤに於けるベルトの蛇行問題は、諸条件が重なったり、あるいは単一原因であったり要因はさまざまであり、避けられるものではないが解決しなければ、操業や安全面で与える影響は大きい。

ベルトコンベヤの運転・操業面でも、日々検討され解決に向けて種々努力はされ、ベルト本体やプーリ、ローラといった部品の面でも解決に向けた改良、新規開発も盛んに行われてきている。

現在、最も古くから行われている単純なベルトの蛇行防止対策の一つの方式として、周知のように、中寄せ効果があると言われている前傾キャリヤアイドラの多用がある。

上記方法は、アイドラスタンドの外側スタンドの一部を前傾用に加工するだけで、ローラ以外に可動部がなくランニングコスト面で安価である。しかし、ベルトコンベヤの運転が一方向運転に限られたり、地盤沈下や横風に起因する蛇行調整力には弱く、蛇行調整に対する強制力が弱いなどの欠点も指摘されていた。

また、他の周知の方式として、ベルトの側面（耳）にガイドローラを当てて蛇行を修正（調整）する調芯アイドラ方式があるが、ベルト価格が高価であるため場合によっては数ｃｍ縦方向に破損しただけではベルト更新には至らずに使い続けられているコンベヤ設備においては、蛇行修正の効果が半減する。

さらに、原材料を備蓄、仮置きするヤード設備等の走行装置を有するベルトコンベヤのように、ベルト蛇行修正（調整）に、やむを得ずテーパローラ使用のベルト蛇行修正（調整）アイドラを使用するが、ローラの単価が高い割には、蛇行修正（調整）の強制力がほとんど無いという問題があった。

そこで、現在、多くのキャリヤ側やリターンベルト側に用いられているベルトの蛇行修正（調整）アイドラには、スタンドを旋回させる方式があり、この方式ではベルトの中心部に位置する旋回軸を用いてスタンドを旋回させている。

しかしながら、上記の旋回軸がベルトの中心部にあるタイプでは、堆積物やトラブルのために一度旋回軸が回らなくなったり破損した場合、堆積物の除去や修理に、あるいは交換に多くの労力と経費を要した。

そこで、上述の問題を解消すべく、旋回軸を持たないベルト蛇行修正（調整）装置が提案され、公開されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許第４５７４６７０号公報 特開２０１７−１３７１８０号公報

ところで、特許文献１及び２のベルト蛇行修正装置によると、ベルトの中心部に旋回軸がないため、堆積物によるトラブルのため堆積物の除去や、旋回軸の（スムーズな）回転の不良にともなう部品交換などの手数がかかる作業が不要になるが、構造が複雑でかつ調整やメンテナンスが困難であった。

特に、リターン側においては、大きく蛇行修正（調整）ができる手動式ではあるが、ベルトが蛇行するたびに、作業者による手動での調整作業となるので手数がかかり、かつ強制的な修正（調整）力が無い弱点がある。

そこで、この発明は、上記の諸問題を解決したベルトの蛇行修正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、ベルトコンベヤに於けるキャリヤ側ベルトの下側を横切るように配置した旋回フレームと、この旋回フレームに上記ベルトを支承するように設けたキャリヤローラと、上記旋回フレームの両端部下側で両側のコンベヤフレームに支持部材を介し支持すると共に、両端が上記ベルトの長手方向に位置して上記旋回フレームの両端間中央を中心とする同心弧状のガイドレールと、上記旋回フレームの両端部に支持させて上記のガイドレールを抱き込むように設けた滑走保持手段と、上記旋回フレームの両端下面に設けた永久磁石と、上記コンベヤフレーム上の上記永久磁石の移動線上に点在的な並列配置で設けた電磁石と、上記ベルトの蛇行検出手段と、上記蛇行検出手段による蛇行検出にともない前記ベルトが蛇行修正位置に戻されるよう上記どの電磁石を励磁させるかを判断して制御する判定制御手段とからなる構成を採用する。

以上のように、この発明のベルトの蛇行修正装置によれば、ベルトコンベヤの運転にともない何らかの原因によりベルトが蛇行すると、蛇行検出手段によりベルトの蛇行横移動量が検出される。すると、蛇行による横移動量に見合う位置の電磁石に通電して、電磁石を励磁する。

この通電の指令は、蛇行検出手段に連動する判定制御手段で判定され、蛇行修正に最適な電磁石を励磁させる。勿論、通電は、最適な電磁石（並列している）迄順次通電され、この励磁にともない永久磁石が最適な電磁石に向け吸引あるいは反発され移動する。

この移動にともない旋回フレームが強制的に時計、反時計方向に旋回されて、旋回フレームのキャリヤローラでベルトの蛇行を修正する。

勿論、蛇行の修正にともなう電磁石への通電による励磁は、並列する中央側に逐次移行し、この移行にともない旋回フレームをベルトに対し直角に横切る位置に戻し、最終的にベルトの蛇行がない運転となる。
このため、ベルトの蛇行を極めてスムーズに、かつ迅速に修正することができる。

また、両側のコンベヤフレームに同心弧状のガイドレールを設けて、このガイドレールに旋回フレームの両端に設けてある滑走保持手段を抱き込むようにしてあるので、極めてスムーズに、かつ安定よく旋回フレームを旋回させることができる。
さらに、ベルトコンベヤの歩道側での蛇行修正を行う必要もない。

この発明の実施の形態を示す一部切欠正面図である。 同要部を示す縦断正面図である。 旋回フレームの旋回ガイドの部分を示す縦断拡大正面図である。 同上の一部切欠拡大平面図である。 同上の拡大側面図である。 旋回フレームの部分を示す拡大平面図である。 同上の旋回フレームを旋回した状態を示す拡大平面図である。 蛇行修正作動の流れフローを示す図で、ベルトが進行方向左側に蛇行した場合を示す図である。

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。
図示Ａは、ベルトコンベヤである。

上記のベルトコンベヤＡは、周知のように、前後のプーリ（図示省略）と、この前後のプーリ間にかけ渡した無端状のベルトａとで構成されている。勿論、ベルトａのキャリヤ側裏面は、前後で並列するキャリヤ側ローラ１で、ベルトａのリターン側表面は、前後で並列するリターン側ローラ（図示省略）で支承する。

また、キャリヤ側ベルトａの下を横切るように旋回フレーム２を配置する。
この旋回フレーム２の上面両端及び中央部分の左右には、起立するスタンド３を設けて、このスタンド３にトラフ状に配置したキャリヤ側ローラ１のセンタ軸１８の両端が不回転状態に支持してある。

さらに、両側のコンベヤフレーム４には、図２及び４に示すように，旋回フレーム２の両端間中央を中心とする同心弧状のガイドレールＢが設けてある。

上記のガイドレールＢは、図示の場合、コンベヤフレーム４の上面に重ねて締付金具５を介し取り付けた取付プレート６と、この取付プレート６の内側縁から連なって下方に突出する垂直板７と、この垂直板７のベルトａの長手方向の両端縁からベルトａの側縁方向に突出して対向する側板８と、この両側板８，８の突出方向端同士を連結するレールとしての弧状板９とで構成したが、限定されず、その他の構成の目的を達成する（ガイドレールＢ）ものであってもよい。

また、旋回フレーム２の両端部下面には、ガイドレールＢを抱き込んで、旋回フレーム２の上下方向及び左右方向の移動をなくして安定よく可逆旋回（時計方向・反時計方向の）を保持するための滑走保持手段Ｃが設けてある。

上記の滑走保持手段Ｃとしては、図示の場合、旋回フレーム２の端部下面に取り付けて下方に突出するベルトａの長手方向対の支持部材１０に、ガイドレールＢの弧状板９の上下縁及び弧状板９のコンベヤフレーム４の反対側面に周面を接触させて弧状板９を抱き込む三点配置の回転子１１により構成したが、限定されず、その他の構成の滑走保持手段Ｃにより目的を達成する、すなわち、上下及び左右方向の移動がなく、一定のライン上で旋回フレーム２が旋回するものであればよい。

さらに、旋回フレーム２の両端下面には、永久磁石１２が設けてあり、コンベヤフレーム４の上面で、旋回フレーム２の時計、反時計方向の旋回により旋回移動する永久磁石１２の移動ライン上には、点在的に並列する電磁石１３が設けてある。

この並列する電磁石１３は、ベルトａの走行方向端と並列するベルトａの走行方向反対側端との間の中間の中間電磁石１３−１がベルトａを直角に横切った旋回フレーム２の停止状況下に永久磁石１２と合致し、中間電磁石１３−１からベルトａの走行方向側端に並列する一方向を片端列電磁石１３−２、中間電磁石１３−１からベルトａの走行方向反対側端に並列する他方向をもう片端列電磁石１３−３とに（説明のため）大別する。

また、キャリヤ側ベルトａの両側には、ベルトａの蛇行を検出する蛇行検出手段Ｄが設けてある。

上記の蛇行検出手段Ｄは、図１に示すように、コンベヤフレーム４上に設置したベース１４と、このベース１４にピン１５を介し下端を回動自在に支持したロッド１６から上方に突出するタッチローラ１７とで構成され、タッチローラ１７は、通常ロッド１６に付与してある垂直な復元力で垂直な姿勢で起立しているので、蛇行しない状況下のベルトａの側縁とタッチローラ１７の外周面とは接触しないのでタッチローラ１７は傾動しない。

しかしながら、ベルトａが蛇行すると、タッチローラ１７の外周面にベルトａの側縁が当接して、図１の鎖線で示すようにタッチローラ１７を押し倒す。

さらに、ベルトａの蛇行が検出されると、永久磁石１２の旋回移動にともない、ベルトａの走行方向左側にあっては、中間電磁石１３−１からもう片端列電磁石１３−３の中間電磁石１３−１から離れる端側に、ベルトａの走行方向右側にあっては、中間電磁石１３−１から片端電磁石１３−２の中間電磁石１３−１から離れる端側に蛇行量にともない励磁を移動させる。
この電磁石１３の逐次通電位置の切り替える変更を判定制御手段Ｅにより行う。

上記の判定制御手段Ｅは、図２に示すように、コンベヤフレーム４に据え付けたが、限定されず、適宜決定すればよい。

そして、判定制御手段Ｅによる並列電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）の励磁の切り替えは、機械センサや電気センサ（図示省略）で行う。

次に、上記構成による蛇行修正方法を説明する。
ベルトの蛇行情報は、どの段階までにベルトａが蛇行しているかが蛇行検出手段Ｄのタッチローラ１７の位置、すなわち、タッチローラ１７の倒れ角度によって判る。

その情報を元に、どの電磁石１３（１３−２、１３−３）によって永久磁石１２をどの方向にどれだけ吸引或いは反発移動（旋回）させるべきかを判定制御手段Ｅで判定し、判定された位置の電磁石１３（１３−２、１３−３）迄順次励磁していくことで、旋回フレーム２側の永久磁石１２が吸引或いは反発されて旋回する。

旋回フレーム２の、電磁石１３の片端列電磁石１３−２、もう片端列電磁石１３−３のいずれかの判定された位置で永久磁石１２を固定しながら、ベルトコンベヤＡの運転を続行することで、蛇行していたベルトａの蛇行が修正（調整）されたかどうかが、蛇行検出手段Ｄのタッチローラ１７の倒れ角度（位置）で判定される。

両側の蛇行検出手段Ｄのタッチローラ１７にベルトａの側縁が共にタッチしなくなれば、すなわち、両側の蛇行検出手段Ｄからの情報がなければ、ベルトａの蛇行が修正（調整）されたことになる。

このように、蛇行検出手段Ｄのタッチローラ１７の倒れ角度（位置）などによって、ベルトａの蛇行修正（調整）ができたかの確認をすることができ、その結果、図８の作動流れフローのＹｅｓ／Ｎｏの判定が判定制御手段Ｅで行われる。

蛇行修正がＹｅｓと判定された場合は、ベルトａの蛇行が修正（調整）されたと見做し、中立位置にある電磁石１３−１で旋回フレーム２の永久磁石１２を吸引し続けて止め置き、固定する。

蛇行修正がＮｏと判定された場合は、ベルトａの左右どちら側かの蛇行検出手段Ｄのタッチローラ１７がまだタッチし続けていると見做して、旋回フレーム２を旋回させながらベルトａの蛇行修正（調整）を繰り返しながら、Ｙｅｓの判定が出るまでベルトａの蛇行修正（調整）し続ける。

電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）と永久磁石１２は、防塵防水目的で伸縮自在な蛇腹カバーによって保護される（図示省略）。また電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）に使用する電気は、既知の発電ローラと蓄電設備を組み合わせた電源を使用することができる。

次に、図８に示す作動の流れフローを説明する。
例えば、左側（又は右側）にベルトａが蛇行し、タッチローラ１７付き蛇行検出手段Ｄを用いてベルトａの蛇行を調整（修正）すると仮定した場合、蛇行したベルトａがベルト進行方向に対して左右どちらかの蛇行検出手段Ｄ（この場合左側）のタッチローラ１７にベルトａがタッチし、更に続けてタッチローラ１７を押し倒していく。

同時に、右側か左側かの判定をし、この場合左側（又は右側）である情報を判定制御手段Ｅに流す。

更に、ベルトａが蛇行しタッチローラ１７に接し始め、引き続きそのタッチローラ１７がタッチし続けているかを蛇行検出手段Ｄ内のセンサ（スイッチ）の倒れ角度の、どの段階にあるかの情報を判定制御手段Ｅに流すと共に、どの段階（例えば、どの角度までタッチローラ１７を押している）までタッチしているかの情報も判定制御手段Ｅに流す。

蛇行したベルトａがタッチローラ１７を押し倒し続けているので、蛇行検出手段Ｄのタッチローラ１７を第１段階まで押し倒している情報が、判定制御手段Ｅに流れる。

制御盤の判定制御手段Ｅでは、これらの情報に基づき電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）に通電する部門に、方向やどの位置まで順次通電していくかの判定をする。

本実施形態では、左側にベルトａが蛇行しているので、電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）の磁場を上述の情報に基づき、旋回フレーム２を時計回りに移動する判定をする。

すると、通電された電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）によって、アイドラスタンド側に取り付けられた永久磁石１２が引き寄せられながら、電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）の磁場の移動に伴って、アイドラの旋回フレーム２は、順次電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）の磁場の移動に追従して設定された量まで移動（旋回）する。

これで、蛇行していたベルトａはアイドラスタンドの平面傾き（９０°＋α）作用によって、蛇行が直る方向に修正（調整）されることになる。

旋回フレーム２が旋回したことで、蛇行しているベルトａが徐々に修正され始め、ベルトａの蛇行が修正されれば、ベルトａは蛇行検出手段Ｄのタッチローラ１７から離れる。

ベルトａがタッチローラ１７から離れていく過程で、タッチローラ１７の倒れ角度が少なくなる信号が、蛇行検出手段Ｄ内のセンサ（スイッチ）から制御盤内の判定制御手段Ｅに流れる。

ところが、未だにベルトａがタッチローラ１７を押し続け、あるいは第２段階までタッチローラ１７を押し続けているという情報が、検出手段Ｄ内のセンサ（スイッチ）から出ている場合は、ベルトａの蛇行量が多く、未だベルトａの蛇行が続いているか、又は十分に修正（調整）されていないと判定制御手段Ｅの判定部門が判断する。

判定制御手段Ｅの判定部門で、更に次の電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）に通電し励磁することによって、永久磁石１２側、すなわちアイドラスタンドが時計回りに少し回転する。

そして、電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）はその位置で永久磁石１２の保持を続けているが、コンベヤベルト本体は運転（進行）し続けるので、結果的にベルトａの蛇行を修正（調整）し続けることになる。

すなわち、蛇行修正（調整）中は、アイドラ側のローラがベルト進行方向に対して常に９０°＋αの平面傾き角度をもって接していることから、蛇行したベルトは自ずと修正（調整）されることになる。

アイドラスタンドを平面傾き（９０°＋α）にさせることで、ベルト蛇行の修正（調整）が進んでいるので、蛇行していたベルトは蛇行検出手段Ｄのタッチローラから離れることになり、蛇行していたベルトで押されていたタッチローラ１７の倒れが復元された情報が判定制御手段Ｅに流れる。

また、ベルトａがタッチローラ１７から離れていく過程で、タッチローラ１７の倒れ角度が少なくなる信号（情報）が、蛇行検出手段Ｄ内のセンサ（スイッチ）から制御盤内の判定制御手段Ｅに流れる。

タッチローラ１７の倒れ角度に変化がない場合は、まだベルトａの蛇行が続いていると見做して、電磁石１３（１３−１、１３−２、１３−３）がその位置で永久磁石１２の保持を続けるように、判定制御手段Ｅから指示し、タッチローラ１７からの接触又は押し続けている情報が続く限りこれを繰り返す。

やがて、ローラ１がベルトａの進行方向に対して（９０°±α）の角度をもって接していることから、蛇行したベルトａは、自ずと修正（調整）されることになる。
当然、蛇行したベルトａは、タッチローラ１７から離れることになる。

なお、この発明の実施例では、キャリヤ側の蛇行を調整する方法を例に説明したが、リターン側にも応用することができ、限定されない。

Ａ ベルトコンベヤ
ａ ベルト
Ｂ ガイドレール
Ｃ 滑走保持手段
Ｄ 蛇行検出手段
Ｅ 判定制御手段
１ ローラ
２ 旋回フレーム
３ スタンド
４ コンベヤフレーム
５ 締付金具
６ プレート
７ 垂直板
８ 側板
９ 弧状板
１０ 支持部材
１１ 回転子
１２ 永久磁石
１３ 電磁石
１３−１ 中間電磁石
１３−２ 片端列電磁石
１３−３ もう片端列電磁石
１４ ベース
１５ ピン
１６ ロッド
１７ タッチローラ

Claims (1)

1. ベルトコンベヤに於けるキャリヤ側ベルトの下側を横切るように配置した旋回フレームと、この旋回フレームに上記ベルトを支承するように設けたキャリヤローラと、上記旋回フレームの両端部下側で両側のコンベヤフレームに支持部材を介し支持すると共に、両端が上記ベルトの長手方向に位置して上記旋回フレームの両端間中央を中心とする同心弧状のガイドレールと、上記旋回フレームの両端部に支持させて上記のガイドレールを抱き込むように設けた滑走保持手段と、上記旋回フレームの両端下面に設けた永久磁石と、上記コンベヤフレーム上の上記永久磁石の移動線上に点在的な並列配置で設けた電磁石と、上記ベルトの蛇行検出手段と、上記蛇行検出手段による蛇行検出にともない前記ベルトが蛇行修正位置に戻されるよう上記どの電磁石を励磁させるかを判断して制御する判定制御手段とからなることを特徴とするベルトコンベヤに於けるベルトの蛇行修正装置。

Images