JP3267450B2

JP3267450B2 - スクレーパー式ベルトクリーナー装置

Info

Publication number: JP3267450B2
Application number: JP16938394A
Authority: JP
Inventors: 豊太田; 信吉佐藤; 進一渋沢; 弘満植木; 秀樹上田; 加藤　　明; 裕之藤川; 榮次秋本; 健二宮崎; 正義加藤; 元候杉崎; 正美小島; 孝夫吉本
Original assignee: JFE Steel Corp; Bridgestone Corp; Kobe Steel Ltd; JFE Engineering Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: JFE Steel Corp; Bridgestone Corp; Kobe Steel Ltd; JFE Engineering Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 2002-03-18
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JPH0826459A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトコンベア表
面に付着した輸送物を掻き取るスクレーパー式ベルトク
リーナー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粉体原料をベルトコンベアで輸
送する場合に、この原料の性質による程度の相違はある
が、この原料のベルト表面への付着は避けられない現象
である。この付着した原料は、ベルトの全長にわたって
剥離落下することがあり、粉塵の発生による環境問題
や、この落下した原料の回収処理作業による保守コスト
の増大を招く等の問題がある。

【０００３】このような問題を解決するために、従来か
らベルトコンベアにはベルトクリーナーが設置されてお
り、ベルトに付着した原料を掻き落とすようにしてい
る。このベルトクリーナーには多くの種類があるが、そ
の性能には一長一短があり、全ての点で満足できるもの
はない。

【０００４】その第１は、設備保護と掻取効率の問題が
ある。すなわち、上記の掻き板のベルトへの押圧力を大
きくする程、付着した原料の掻取効率が高くなる。しか
し、この押圧力を大きくすると、この掻き板がベルトの
表面に食い込んでこのベルトの摩耗が増大したり、損傷
するなどの問題が生じる。また、設備保護の点から、こ
の押圧力をあまり大きくできない。従来は、設備保護を
優先させているため、押圧力が十分でなく、掻取効率が
低下することがあった。

【０００５】また第２には、上記の掻き板の押圧力の調
整の問題がある。上記のように、この掻き板の押圧力
は、掻取効率と設備保護の両方に関連するので、正確に
設定する必要がある。

【０００６】一般に、この掻き板はスプリングによりベ
ルトに押圧されている。図２には、このようなスプリン
グ押圧型の従来の例を示す。このものは、回動軸１に固
定されたＵ字状のスクレーパー本体２を、回動軸１から
突設されたアーム３の端部をバネ４で引張ることによ
り、ベルトへの押圧力を維持するようにしている。

【０００７】また、図３には、クッションゴム形の従来
のスクレーパー装置を示す。このものは、軸５にクッシ
ョンゴム６を介してクリーナー・チップ７の支持片を固
定し、クリーナー・チップを所定の押圧力でベルトＢに
押圧した状態で軸５をクランプして、押圧力を維持する
ようにしている。

【０００８】また、図４には、押圧機構として、エアチ
ューブ方式を採用した従来のもの（特開平４−１８２２
１２）を示す。このものは、先端にクリーナー・チップ
７を有する部材８を、エアチューブ９により押圧するこ
とにより、押圧力を維持するようにしている。そして、
エアチューブ９には供給口９ａから加圧流体が供給され
るようになっている。

【０００９】上述したような従来のものでは、チップや
ベルトの摩耗に伴って、当初設定された目標設定押圧力
から急激に押圧力が低下し、ベルト表面に付着した輸送
物等の掻取効率が急速に低下する。

【００１０】このような掻取効率の低下を防止するに
は、人手によるクリーナー機構の調整を必要とするが、
多大の労力を必要とするとともに、作業環境が悪いとい
う問題がある。

【００１１】また、上記の図４に示すように、エアチュ
ーブにより一定の押圧力を維持することもできるが、構
造が複雑でかつ加圧流体源を必要とするため、設備のコ
ストおよび運転のコストが高くなるという問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、より高い掻取効率と設備保護
を両立させ、かつ設備および運転のコストも低いスクレ
ーパー式ベルトクリーナー装置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、スライド軸と、このスライド軸の端部に保持された
掻き板と、上記のスライド軸を直線運動するように案内
して上記の掻き板をベルトに対して所定の刃先角度を維
持するするように案内する軸受部と、上記の掻き板を上
記のベルトの表面に押圧するバネであって、円筒状の本
体部を有し、この本体部が座屈変形することにより圧縮
量に対する反力特性曲線に定反力領域を有する弾性ゴム
バネとを備えたことを特徴とするものである。

【００１４】したがって、この掻き板は、直線移動する
スライド軸により常に一定の刃先角度でベルトに押圧さ
れるので、その掻取効率が高い。また、この掻き板は上
記の定反力特性を有する弾性ゴムバネによりその変位に
係りなく一定の押圧力で押圧されているので、押圧力が
安定し、確実な掻き取り作動とベルトの摩耗防止を両立
でき、また押圧力の調整も容易である。このものは、構
造が簡単で外部の流体圧等を必要としないので、設備お
よび運転のコストも低い。

【００１５】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
弾性ゴムバネは、円筒状をなすとともに両端部近傍の外
周面に環状溝を有しこれら環状溝を起点として座屈変形
することにより圧縮量に対する反力特性曲線に定反力領
域を有する弾性ゴムバネであることを特徴とするもので
ある。したがって、この弾性ゴムバネは上記の環状溝に
より確実に外側に座屈変形するので、この弾性ゴムバネ
の特性が安定する。

【００１６】また、請求項３に記載の本発明は、前記の
掻き板のベルトに対する刃先角度を１２０°ないし１５
０°の間の一定角度とすると共に、前記の掻き板のベル
トに対する押圧力を掻き板の長さ１００ｍｍあたり６な
いし８ｋｇとしたものである。したがって、常に最適の
状態で掻取作動を行うことができ、高い掻取効率を維持
することができる。

【００１７】また、請求項４に記載の本発明は、装置本
体に回動自在に設けられたアームと、このアームを所定
の設定圧で付勢するスプリングとを備え、前記のスライ
ド軸、掻き板、軸受部および弾性ゴムバネは上記のアー
ムの先端部に設けられていることを特徴とするものであ
る。したがって、掻き板に上記の設定圧以上の圧が作用
した場合には、このアームが回動してベルトの切損等を
防止する。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の一実施例の全
体構成を示す。この装置本体１１には、Ｌ字状のアーム
１３がラバースプリング１４を介して取付けられてい
る。この装置本体１１には、ストッパー１２が位置調整
可能に設けられ、アーム１３はラバースプリング１４の
力に抗して時計回り方向には回動できるが、反時計回り
方向には回動できないようになっている。そして、上記
のラバースプリングの設定圧力以上の圧力が作用する
と、ラバースプリング部を中心として、上記のアームを
時計方向に回動させることにより、クリーナーによるベ
ルトの切損等を防止するように構成されている。

【００１９】また、上記のアーム１３の先端部には、ボ
ックス状の軸受部１５が固定されている。この軸受部１
５内には、スライド軸１７がステンレス鋼製の複数のリ
ニアベアリング１６を介してスライド・ガイドされてい
る。そして、このスライド軸１７は、回り止め１９によ
り、軸受部１５に対して回り止めされている。このよう
にして、このスライド軸１７がスムーズに直線運動する
ようになっている。

【００２０】また、上記のスライド軸１７の先端部に
は、掻き板（クリーナー・チップ）２１の支持片２０が
ボルトを介して着脱自在に固定されている。この例で
は、このクリーナー・チップがベルトＢの進行方向に対
向して２組設けられている。このクリーナー・チップ
は、耐摩耗性に優れた超合金チップである。

【００２１】なお、可動部へのダストや掻き取った輸送
物の付着を防止するため、この装置全体はビニールシー
ト２２等により覆われている。

【００２２】また、上記のスライド軸１７の端部には押
板１７ａが直角に取付けられ、この押板１７ａと軸受部
１５の端面との間には、中空円筒状の弾性ゴムバネ１８
が介装されている。上記の弾性ゴムバネ１８は、たとえ
ば図５に示す構成になっており、図６に示すように、圧
縮量に対する反力特性曲線に定反力領域を有している。
この弾性ゴムバネは、ゴムまたはゴム状弾性材料から構
成されている。

【００２３】上記の弾性ゴムバネ１８は、図５に示すよ
うに、円筒状の本体１８ａの外周面両端部に近接して、
断面半円弧状の環状溝１８ｂが形成され、この環状溝の
外側に、脚部１８ｃが形成されている。そして、両端に
フランジ１８ｄが形成されている。

【００２４】上記の環状溝１８ｂは、常に安定した座屈
を生じさせるもので、この弾性ゴムバネ１８に軸方向の
圧縮力が作用すると、この溝１８ｂを起点に、座屈変形
が生じるようになっている。

【００２５】上記の弾性ゴムバネ１８の軸方向に圧縮力
が作用した場合の反力および変形状態が図７に示されて
いる。この図から明らかなように、圧縮量が小さい
（イ）の状態では、弾性ゴムバネは全体的にほぼ均一に
圧縮を受けることにより、圧縮量と反力はリニアの関係
を示す。

【００２６】そして、圧縮量があるレベルに達すると、
（ロ）の状態、すなわち、環状溝を起点に本体部が外側
に逃げる（曲がる）形で座屈変形が始まる。こうして、
座屈が生じると、その反力は外側方向に分散される。言
い換えると、この座屈変形では、小さな力で大きな変形
が生じることになり、その分だけ反力の外側方向への逃
げが生じている。したがってこの領域においては、上記
の圧縮量と反力とのリニアの関係とこの座屈による反力
の逃げとにより、この図の（ハ）に示す定反力領域とな
る。

【００２７】そして、圧縮が更に進み、外側方向の逃げ
が無くなり、座屈変形が消滅した、（ニ）に示す時点以
降では、また圧縮量と反力がリニアの関係を示す。そし
て、この実施例では、前記のクリーナー・チップ２１の
摩耗代１０ｍｍに対応して、弾性ゴムバネ１８を圧縮さ
せた状態で、クリーナー・チップ２１がベルトＢに所定
の反力で押圧されるように構成されている。

【００２８】なお、上記の状態は図６に示されている。
弾性ゴムバネ１８は、約１６ｍｍ圧縮され、クリーナー
・チップ２１のベルトに対する押圧力が約８ｋｇ／１０
０ｍｍとなるように設定されている。そして、チップ２
１の摩耗に対応して、弾性ゴムバネ１８の圧縮量が６ｍ
ｍになる状態でも、押圧力が約６ｋｇ／１００ｍｍに維
持されるようになっている。

【００２９】なお、上記の弾性ゴムバネの定反力範囲や
反力は、上記の実施例では６ないし１６ｍｍの範囲で約
７±１ｋｇ／１００ｍｍとなるように設定されている
が、これには限定されず、この弾性ゴムバネの定反力範
囲や反力はその形状や寸法（高さ、外径、内径等）によ
り変えることができる。また、定反力範囲内での圧縮量
の幅を大きくする必要のある場合には、この弾性ゴムバ
ネを圧縮方向に複数個連結すればよい。また、反力はゴ
ムの材質、ゴムの硬度等によっても変えることができ
る。

【００３０】また、この実施例では、上記のクリーナー
・チップ２１のベルトＢに対する刃先角度は１３５°に
保たれるように構成されている。このようなベルトに対
する刃先角度により、掻取効率が変化する。ここで、掻
取効率とは、掻取り前の輸送物付着量に対する輸送物の
掻取り量の割合である。

【００３１】また、図８には、上記の刃先角度を変化さ
せた場合の掻取効率の変化を測定した結果を示す。この
図からも明らかなように、１２０°ないし１５０°の範
囲で掻取効率が極めて高くなり、上記の１３５°で最大
値を示した。したがって、このチップの刃先角度をこの
１２０ないし１５０°の範囲内に維持することにより、
高い掻取効率を維持することができる。

【００３２】次に、上記のチップのベルトに対する押圧
力について説明する。図９には、このチップの押圧力と
掻取効率との関係を示す。この図からも明らかなよう
に、チップの刃先角度が６０°、および１２０°の場合
でも、掻取効率は押圧力にほぼ比例して上昇する傾向に
ある。したがって、掻取効率の面からみれば、押圧力は
高い方が良いことは明らかである。この実施例の装置で
は、チップの刃先角度が１２０°の場合に、約６ｋｇ／
１００ｍｍで９０％の掻取効率を達成している。したが
って、この押圧力を６ｋｇ／１００ｍｍ以上とすれば、
実用上で十分な掻取効率を達成できる。

【００３３】一方、この押圧力を高くすると、ベルトの
摩耗が加速されるという問題を生じる。図１０には、こ
のベルトの所定時間での摩耗量と押圧力との関係を実験
的に調査した結果を示す。この図から明らかなように、
この押圧力が８ｋｇ／１００ｍｍを超えると、ベルトの
摩耗が急激に加速される傾向がある。したがって、この
押圧力を８ｋｇ／１００ｍｍ以下とすることにより、ベ
ルトの摩耗を防止し、設備の保護を図ることができる。

【００３４】したがって、上記のチップの押圧力を６な
いし８ｋｇ／１００ｍｍの範囲内に設定することによ
り、実用上で十分な掻取効率を達成できるとともに、ベ
ルトの摩耗を防止し、設備保護も達成することができ
る。

【００３５】なお、上記のような構成および設定によ
り、このクリーナー装置の調整期間を従来の１ないし３
ヶ月に１回から、約１年に１回まで延長することができ
た。また、クリーナーの掻取効率が従来型のクリーナー
装置を１基設置した場合で６０％、２基設置した場合で
も８０％であったものが、本発明のクリーナー装置では
１基で８８％と大幅に向上された。また、本発明のクリ
ーナー装置と従来型のクリーナー装置とを併用の場合に
は、掻取効率を９７％まで向上させることが可能となっ
た。

【００３６】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、掻き板は、
直線移動するスライド軸により常に一定の刃先角度でベ
ルトに押圧されるので、その掻取効率が高い。また、こ
の掻き板は定反力領域を有する弾性体によってベルトに
押圧されるので、その押圧力が安定し、確実な掻き取り
作動とベルトの摩耗防止および設備の保護を両立させる
ことができ、また押圧力の調整作業も容易となる。ま
た、このものは、構造が簡単で外部の流体圧等を必要と
しないので、設備および運転のコストも低い等、その効
果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成図。

【図２】従来のスプリングタイプのクリーナーの説明
図。

【図３】従来のクッションゴムタイプのクリーナーの説
明図。

【図４】従来のエアチューブ方式のクリーナーの説明
図。

【図５】弾性ゴムバネの１例の説明図。

【図６】弾性ゴムバネの特性の１例の説明図。

【図７】弾性ゴムバネの変形状態と反力との関係を示す
説明図。

【図８】チップのベルトに対する角度と掻取効率との関
係の説明図。

【図９】押圧力と掻取効率との関係の説明図。

【図１０】押圧力とベルトの摩耗量との関係の説明図。

【符号の説明】

１５軸受部１６リニアベアリング１７スライド軸１７ａ押板１８弾性ゴムバネ２０掻き板（クリーナー・チップ）支持片２１掻き板（クリーナー・チップ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000001199 株式会社神戸製鋼所兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18 号 (73)特許権者 000005278 株式会社ブリヂストン東京都中央区京橋１丁目10番１号 (72)発明者太田豊東京都千代田区丸の内１丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者佐藤信吉東京都千代田区丸の内１丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者渋沢進一茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者植木弘満茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者上田秀樹茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者加藤明千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者藤川裕之千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者秋本榮次東京都千代田区内幸町２丁目２番３号日比谷国際ビル川崎製鉄株式会社内 (72)発明者宮崎健二兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者加藤正義兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地株式会社神戸製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者杉崎元候神奈川県横浜市戸塚区柏尾町１番地株式会社ブリヂストン内 (72)発明者小島正美神奈川県横浜市戸塚区柏尾町１番地株式会社ブリヂストン内 (72)発明者吉本孝夫神奈川県横浜市戸塚区柏尾町１番地株式会社ブリヂストン内 (56)参考文献特開昭63−41310（ＪＰ，Ａ) 特開平４−50530（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−88018（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−87714（ＪＰ，Ｕ) 実開昭52−49487（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−56725（ＪＰ，Ｕ) 実公昭62−43936（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭55−24021（ＪＰ，Ｙ２) 特表平１−501333（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 45/16 B65G 45/12 F16F 1/00 - 6/00 F16F 15/00 - 15/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スライド軸と、このスライド軸の端部に
保持された掻き板と、上記のスライド軸を直線運動する
ように案内して上記の掻き板をベルトに対して所定の刃
先角度を維持するように案内する軸受部と、上記の掻き
板を上記のベルトの表面に押圧するバネであって、円筒
状の本体部を有し、この本体部が外側に座屈変形するこ
とにより圧縮量に対する反力特性曲線に定反力領域を有
する弾性ゴムバネとを備えたことを特徴とするスクレー
パー式ベルトクリーナー装置。
【請求項２】前記の弾性ゴムバネは、円筒状の本体の
両端部近傍の外周面に環状溝を有しこれら環状溝を起点
として上記の本体部が外側に座屈変形することにより圧
縮量に対する反力特性曲線に定反力領域を有するもので
あることを特徴とする請求項１のスクレーパー式ベルト
クリーナー装置。
【請求項３】前記の掻き板のベルトに対する刃先角度
を１２０°ないし１５０°の間の一定角度とすると共
に、前記の掻き板のベルトに対する押圧力を掻き板の長
さ１００ｍｍあたり６ないし８ｋｇとすることを特徴と
する請求項１のスクレーパー式ベルトクリーナー装置。
【請求項４】装置本体に回動自在に設けられたアーム
と、このアームを所定の設定圧で付勢するスプリングと
を備え、前記のスライド軸、掻き板、軸受部および弾性
ゴムバネは上記のアームの先端部に設けられていること
を特徴とする請求項１のスクレーパー式ベルトクリーナ
ー装置。