JP3337282B2

JP3337282B2 - 円筒形ベルトコンベアの蛇行検出方法および蛇行調整方法

Info

Publication number: JP3337282B2
Application number: JP27467793A
Authority: JP
Inventors: 友弘鳥居; 健二秦
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1993-11-02
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH07125826A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒形管内に断面形状
を湾曲させたコンベアベルトを貫通させ、空気浮上させ
て、ベルト上に載置される搬送物を搬送する円筒形ベル
トコンベアの蛇行検出方法および蛇行調整方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】円筒形ベルトコンベアの先行技術は、た
とえば特開昭５１−５５５７７号公報、特開昭５８−１
３９９０６号公報、あるいは特開平４−３１７９１１号
公報などで開示されている。円筒形ベルトコンベアは、
バルクの粉粒体、塊状体、さらには空缶、紙箱、発泡ス
チロールなどの比較的軽い材料を荷こぼれを起こさず
に、長距離、大量かつ高速で、しかも直線輸送だけでな
く、上下、左右にカーブさせて搬送することが可能な特
徴を有する。特開昭５１−５５５７７号公報の先行技術
では、ベルトに車輪を設け、円筒形管の長手方向にレー
ルを設け、車輪をレールで支えて案内しながらコンベア
ベルトを走行させる。特開昭５８−１３９９０６号公報
および特開平４−３１７９１１号公報の先行技術では、
円筒形管内にコンベアベルトを湾曲させた形状で通し、
エアーによってそのベルトを浮上させながら走行させ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５１−５５５７
７号公報の先行技術では、二重円筒形管内で偏平に湾曲
させたベルトを車輪によって支持しながら走行させる。
車輪はベルトの一方側表面に設けられているので、二重
円筒管内でベルトを往復させることができても、一方向
にしか搬送を行うことができない。また、車輪を支持し
案内するためのレールが多数必要であり、構造が複雑と
なる。

【０００４】特開昭５８−１３９９０６号公報の先行技
術では、コンベアベルトを円筒状に撓ませて通すので、
コンベアベルトと円筒管内面との摩擦が全面にわたって
生じ、摩擦抵抗が大きい。コンベアベルトを浮上させる
ための空気量も多くなり、搬送動力も大きくしなければ
ならない。またベルトコンベアの両端で、円筒状に撓ま
せたコンベアベルトを一旦平らに広げ、再び円筒状に撓
ませるために必要な、いわゆるトラフ変換距離を多く必
要とする。

【０００５】特開平４−３１７９１１号公報の先行技術
では、内管と外管とのそれぞれ内周面の下方に湾曲させ
たコンベアベルトを空気浮上させて走行させ、特開昭５
１−５５５７７号公報および特開昭５８−１３９９０６
号公報の先行技術の有する諸課題の解消が図られてい
る。しかしながらコンベアベルトおよび搬送物は密閉さ
れた円筒管内を走行するので、外部からコンベアベルト
の走行状態を監視することができない。なおその上に、
空気浮上式の円筒形ベルトコンベアにおいては、コンベ
アベルトが所定の走行状態からずれて蛇行状態になりや
すい。外部からの管内の監視が困難であるので、蛇行状
態が生じているか否かの目視等による検出も困難であ
る。また、円筒形ベルトコンベアは、海底や川底などの
パイプラインやトンネル内などに設けられるので、その
構造上、外部から蛇行を調整することも非常に困難であ
る。

【０００６】したがって、搬送物が本来必要とする幅に
対して、蛇行して傾いても荷こぼれが生じないよう、コ
ンベアベルトの幅に余裕を持たせることが必要となる。
また、カーブ輸送を行うときには、遠心力によって蛇行
しやすくなるので、曲率半径をあまり小さくしないよう
したり、搬送速度をあまり大きくしないようにしたりす
る必要がある。以上のように、先行技術による空気浮上
式の円筒形ベルトコンベアにおいては、蛇行の検出およ
び調整が不充分であるので、搬送物を効率的に輸送する
ことができない。

【０００７】本発明の目的は、コンベアベルトの蛇行状
態を容易に検出したり、または調整したりすることがで
きる円筒形ベルトコンベアの蛇行検出方法および蛇行調
整方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒管内に、
その下方の内周面に沿って湾曲するように空気浮上させ
たコンベアベルトを走行させる円筒形ベルトコンベアの
蛇行検出方法において、コンベアベルトを浮上させる空
気の圧力を、所定の走行状態にあるときのコンベアベル
トの中心に対して対称で、かつコンベアベルトの両端縁
近傍を含む１または複数対の位置で検出し、１または複
数対の位置で検出した各対毎の圧力差から、コンベアベ
ルトが所定の走行状態からずれて蛇行しているか否かを
検出することを特徴とする円筒形ベルトコンベアの蛇行
検出方法である。

【０００９】

【００１０】また本発明は、円筒形管内に、その下方の
内周面に沿って湾曲するように空気浮上させたコンベア
ベルトを走行させる円筒形ベルトコンベアの蛇行調整方
法において、コンベアベルト上の搬送物の載置位置が調
整可能なダンパを設け、コンベアベルトを浮上させる空
気の圧力を、所定の走行状態にあるときのコンベアベル
トの中心に対して対称で、かつコンベアベルトの両端縁
近傍を含む１または複数対の位置で検出し、１または複
数対の位置で検出した各対毎の圧力差から、コンベアベ
ルトが所定の走行状態からずれて蛇行しているか否かを
検出し、ダンパによる搬送物の載置位置調整によって、
コンベアベルトが所定の走行状態からずれて蛇行しない
ように調整することを特徴とする円筒形ベルトコンベア
の蛇行調整方法である。

【００１１】

【作用】本発明に従えば、コンベアベルトを浮上させる
空気の圧力を、その両端近傍を含む１または複数対の位
置で検出する。各位置で検出される圧力は、コンベアベ
ルトの端縁までの距離に対応する。１または複数対の位
置は、コンベアベルトが所定の走行状態にあるときの中
心に対して対称となる位置である。したがって、コンベ
アベルトが所定の走行状態にあるときには、各対の位置
で検出される圧力差は小さい。コンベアベルトが所定の
走行状態からずれて蛇行しているときには、各対の一方
の検出位置からコンベアベルトの一端縁までの距離と、
他方の検出位置からコンベアベルトの他端縁までの距離
とが異なるようになるので、圧力差が生じる。このよう
な圧力差を用いるので、外部からは直接監視することが
困難なコンベアベルトの蛇行状態を容易に検出すること
ができる。

【００１２】

【００１３】また本発明に従えば、圧力差によってコン
ベアベルトの蛇行状態を検出し、ベルト上への搬送物の
載置位置調整によって蛇行調整を行うので、蛇行状態の
検出と調整とを容易に行うことができる。円筒形ベルト
コンベアを蛇行状態が少ない状態で走行させることがで
きるので、搬送物に対してベルト幅に大きな余裕は必要
でなく、また走行速度も速めることができる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の一実施例が適用される円筒
形ベルトコンベアの搬送方向に垂直な断面構造を示す。
円筒管１の下方の内周面に沿って、円弧状に湾曲したコ
ンベアベルト２が走行する。コンベアベルト２は、円筒
管１の底部にその軸線に平行に設けられるエアーダクト
３からエアー供給孔４を介して吹き込まれる空気によっ
て浮上する。湾曲したコンベアベルト２の上面には、搬
送物５が載置される。

【００１５】コンベアベルト２は、エアー供給孔４から
供給される空気によって円筒管２の内壁面から浮上して
いるので、搬送時における円筒管１の内壁面との間の摩
擦力が小さい。コンベアベルト２が直線的に走行してい
るときであっても、搬送物５の重心の位置が中心線ＣＬ
からいずれか一方側にずれると、コンベアベルト２も一
方側が沈み他方側が浮き上がるように傾く。また円筒形
ベルトコンベアは、直線輸送だけでなく、上下、左右に
カーブ輸送も行うことがあるので、そのようなときに
は、遠心力によってさらにずれやすい。このずれを検出
するために、検出孔ＲＬ１〜ＲＬ４，ＲＲ１〜ＲＲ４が
設けられる。検出孔ＲＬ１〜ＲＬ４と検出孔ＲＲ１〜Ｒ
Ｒ４は、コンベアベルト２が所定の走行状態にあるとき
の中心線ＣＬに対して対称な位置に設けられる。最上段
の検出孔ＲＬ１，ＲＲ１は、コンベアベルト２の両端縁
２Ｌ，２Ｒ近傍に設けられる。

【００１６】コンベアベルト２が直線状に走行するとき
には、中心線ＣＬは鉛直線と一致する。コンベアベルト
２の走行方向がカーブしているときには、水平線ＨＬ方
向の曲率半径が小さくなるに応じて、中心線ＣＬは、鉛
直線からずれる。そのようなカーブの場所では、検出孔
ＲＬ１〜ＲＬ４，ＲＲ１〜ＲＲ４は、ずれた中心線ＣＬ
に対して対称な位置に設けられる。

【００１７】走行しているコンベアベルト２が、中心線
ＣＬを中心した所定の位置にあるときには、各検出孔の
対ＲＬ１，ＲＲ１；ＲＬ２，ＲＲ２；ＲＬ３，ＲＲ３；
ＲＬ４，ＲＲ４は対称の位置にあるので、検出される圧
力はそれぞれ等しい。コンベアベルト２が蛇行して、そ
の位置が所定位置からずれると、一方側の各検出孔ＲＬ
１〜ＲＬ４からコンベアベルト２の一方側の端縁２Ｌま
での距離と、他方側の各検出孔ＲＲ１〜ＲＲ４からコン
ベアベルト２の他方側の端縁２Ｒまでの距離とが変化す
るので、検出される圧力にも差が生じる。

【００１８】図２は、コンベアベルト２が蛇行している
ときに、所定位置に戻すための調整機構を示す。投入口
６は、円筒管１の頂部に設けられる。シュート７内に
は、一対のダンパ８Ｌ，８Ｒが軸９Ｌ，９Ｒを中心とし
てそれぞれ揺動変位可能に設けられる。各ダンパ８Ｌ，
８Ｒは、それぞれ独立して揺動変位可能である。投入口
６から投入された搬送物５は、各ダンパ８Ｌ，８Ｒによ
って案内されてコンベアベルト２上に供給される。

【００１９】図２（１）は投入口６の構造を示し、図２
（２）は投入直後の搬送物５の状態を示し、図２（３）
は図１で示す構成で検出されるコンベアベルト２の蛇行
状態を示す。すなわち、図２（３）は図１で示すよう
に、ダンパ８Ｌ，８Ｒの傾斜角θＬ，θＲが左右で異な
っていると、図２（２）に示すように、搬送物５による
荷重中心線ＷＬの位置が中心線ＣＬからずれる。そのた
め図２（３）で示すように、コンベアベルト２は荷重中
心線ＷＬが中心線ＣＬに近づく方向に傾く。このとき、
一方側では、１番目の検出孔ＲＬ１からコンベアベルト
２の端縁２Ｌは沈み、２番目の検出孔ＲＬ２近傍とな
る。他方側では、１番目の検出孔ＲＲ１よりもコンベア
ベルト２の端縁２Ｒは高い位置まで昇る。各検出孔ＲＲ
１〜ＲＲ４からコンベアベルト２の端縁２Ｒまでの距離
は増大する。そのため、各対の検出孔ＲＬ１，ＲＲ１；
ＲＬ２，ＲＲ２；ＲＬ３，ＲＲ３；ＲＬ４，ＲＲ４にお
ける圧力差は、ＲＬ１＜ＲＲ１，ＲＬ２＜ＲＲ２，ＲＬ
３＜ＲＲ３，ＲＬ４＜ＲＲ４となる。この関係を検出
し、ダンパ８Ｌ，８Ｒの傾きを調整するようにフィード
バッグすれば、搬送物５による荷重中心線ＷＬの位置を
変えて、蛇行状態を調整することができる。ダンパ８
Ｌ，８Ｒは別個独立に駆動するばかりではなく、連動す
るように駆動してもよい。

【００２０】図３は、図１の円筒形ベルトコンベアの搬
送方向についての概略的な構成を示す。搬送方向につい
ての構成は、ローディング部１１、中間フレーム部１２
および排出部１３に大別される。ローディング部１１に
は、前述の投入口６が設けられる。前述の検出孔は、中
間フレーム部１２の任意の位置１２Ｐに設けられる。排
出部１３では、ローディング部１１から投入された搬送
物を排出する。コンベアベルト２は、無端状であり、ロ
ーディング部１１の上流側に設けられるテールプーリ１
１Ｐと、排出部１３の下流側に設けられるヘッドプーリ
１３Ｐ間に張架される。任意の位置１２Ｐに設けられた
検出孔による検出結果は、制御装置１４に与えられる。
制御装置１４は、総称して参照符号８で示すダンパによ
って、蛇行調整を行う。往路および復路のコンベアベル
ト２は、それぞれ別個の円筒管１内を走行する。

【００２１】図４は、図３の中間フレーム部１２におけ
る検出孔ＲＬ１〜ＲＬ４，ＲＲ１〜ＲＲ４とエアー供給
孔４との位置関係を示す。図４（１）は部分的な平面
図、図４（２）は図４（１）の切断面線ＩＶ−ＩＶから
見た断面図をそれぞれ示す。中間フレーム部１２が直線
状のときには、エアー供給孔４は中心軸線ＡＬに平行な
直線上に供給孔ピッチＳＬで配置される。エアー供給孔
４間の中央には、中心軸線ＡＬと垂直な検出孔ラインＤ
Ｌが交わる。検出孔ラインＤＬ上には検出孔ＲＬ１〜Ｒ
Ｌ４，ＲＲ１〜ＲＲ４が設けられる。このように検出孔
ラインＤＬは、エアー供給孔４間の中央にある方が好ま
しいけれども、他の位置、たとえばエアー供給孔４と一
致しても特に問題はない。

【００２２】図５は、検出孔の構造を示す。検出孔は、
円筒管１の側方壁面に空けられた丸穴またはキリ穴に、
ねじ式のソケット１６，１７が取付けられて形成され
る。ソケット１６，１７には、ねじ込み式のフィッティ
ング１８を螺合させることができる。ソケット１６は、
円筒管１の半径方向外方に向けてフィッティング１８を
取付ける。ソケット１７は、円筒管１の周方向に向けて
フィッティング１８を取付ける。フィッティング１８に
は、ビニールホース１９の一端を装着する。ビニールホ
ース１９の他端は、図３の制御装置１４内の差圧検出用
の圧力スイッチなどに接続する。ソケット１６，１７の
代わりに、他の形式のカップリングなどを用いることも
できる。

【００２３】図６は、本発明の他の実施例が適用される
蛇行調整のための機構を示す。本実施例では、図２
（１）に示すような板状のダンパ８Ｌ，８Ｒではなく、
内筒シングル形ダンパ２０を用いる。内筒シングル形ダ
ンパ２０では、搬送物５が投入用のシュート２１とその
下方の案内シュート２２によって案内され、シャフトカ
バー２３によって覆われるシャフト２４を中心として内
筒シュート２５が揺動変位可能である。内筒シュート２
５の揺動角θに応じて、搬送物５がコンベアベルト２上
に載置される位置が変化する。内筒シュート２５および
案内シュート２２を外囲して、外筒シュート２６が設け
られる。

【００２４】図７は、図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩか
ら見た状態を示す。シャフト２４の一端は、ブッシュ２
７によって軸支され、他端に取付けられるレバー２８か
ら駆動装置に連結される。

【００２５】図８、図９、図１０、図１１および図１２
は、本発明のさらに他の実施例が適用される構成を示
す。図８は正面図、図９は平面図、図１０は図８のＡ部
の詳細斜視図、図１１は図８の切断面線ＸＩ−ＸＩから
見た断面図をそれぞれ示す。本実施例で注目すべきは、
コンベアベルトが往路および復路ともに搬送物５を搬送
可能な二重管式円筒形ベルトコンベア３０として構成さ
れることである。二重管式円筒形コンベアベルト３０
は、内管３１および外管３２と、内管３１内を湾曲して
走行する往路ベルト３３および外管３２内を湾曲して走
行する復路ベルト３４を含む。往路ベルト３３は、内管
３１の下方に軸線方向に沿って設けられる内管エアーダ
クト３５から供給される空気によって浮上する。復路ベ
ルト３４は、外管３２の下部に設けられる外管エアーダ
クト３６から供給される空気によって浮上する。

【００２６】二重管式円筒形ベルトコンベア３０は、搬
送方向について、ローディング部１１、中間フレーム部
１２および排出部１３によって構成される点では、図３
と同様である。中間フレーム部１２には、図１と同様な
検出孔ＲＬ１〜ＲＬ４，ＲＲ１〜ＲＲ４が設けられる。
また保守のために、点検口３８が適宜設けられる。さら
に側面には点検窓３９も設けられる。内管エアーダクト
３５および外管エアーダクト３６には、ブロア４０から
空気を供給する。コンベアベルトは、テールプーリ１１
Ｐおよびヘッドプーリ１３Ｐ間に張架され、モータ４１
によってヘッドプーリ１３Ｐが回転駆動されると往路ベ
ルト３３はローディング部１１から排出部１３の方向へ
走行し、復路ベルト３４は排出部１３からローディング
部１１の方向に走行する。ローディング部１１および排
出部１３内には、テールプーリ１１Ｐおよびヘッドプー
リ１３Ｐでは平らな状態で張架されるコンベアベルトが
管端面に接触しないようガイドローラ４２がそれぞれ設
けられる。

【００２７】図１２は、外管３２の内周面に沿って走行
する復路ベルト３４に対して搬送物５を供給する構成を
示す。搬送物５はシュート４３を落下し、分配ダンパ４
４で分配され、復路ベルト３４上に載置される位置が調
整される。分配ダンパ４４は、駆動装置に連結されるシ
ャフト４５を中心として揺動可能であり、左右に分かれ
る分配シュート４６への搬送物５の分配割合を変化させ
る。往路ベルト３３上に載置する搬送物５に対しては、
前述の図２（１）や図６に示す構成を用いることができ
る。

【００２８】以上の各実施例のように、中間フレーム部
１２で圧力差を検出することによって、中間フレーム部
１２など、密閉された管内のコンベアベルトの蛇行状態
を容易に知ることができる。圧力差によって、蛇行状態
が検出されれば、搬送物をコンベアベルト上に載置する
位置を調整することなどによって、コンベアベルトの蛇
行調整を行うことができる。搬送物５を載置する位置
は、ローディング部１１に設けるダンパ８や内筒シング
ル形ダンパ２０や分配ダンパ４４などによって行うこと
ができるばかりではなく、作業者が直接搬送物５を載置
する際に、その位置を調整することもできる。

【００２９】また蛇行調整によって、コンベアベルトの
中心付近に搬送物を積むことが可能となるので、余裕を
あまり考慮しないで、適正なるコンベアベルトの幅を使
用することが可能となり、装置の建造費や工事費などの
コストダウンを図ることができる。また、円筒形ベルト
コンベアを水平方向に曲げるときには、コンベアベルト
の張力と搬送物の遠心力とがアンバランスの状態にな
り、かならず蛇行が生じる。密閉状態でもコンベアベル
トおよび搬送物の位置を検出し確認することができるの
で、蛇行状態が大きくならないように搬送物５を載置す
る位置を調整し、水平カーブのベルトコンベアの実現を
容易にすることができる。さらに、蛇行の検出と調整と
が容易になるので、搬送速度を高めたり、カーブの曲率
を小さくしたりして、搬送時間を短縮し、効率的な輸送
を行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧力差に
よってコンベアベルトが蛇行しているか否かを検出する
ので、円筒管内で直接監視することができないコンベア
ベルトの走行状態を監視することが容易である。

【００３１】

【００３２】また本発明によれば、外部から直接目視す
ることができないコンベアベルトの蛇行を圧力差によっ
て検出し、ダンパによる搬送物の載置位置調整によって
ずれを補正することができる。これによって搬送物に対
するコンベアベルトの幅の余裕は小さくしてよく、また
コンベアベルトの走行速度を増加させることができ、搬
送効率が向上する。さらに、搬送経路がカーブしている
ときにおいても、曲率半径を小さくして走行距離を短縮
することができる。さらに、コンベアベルトの幅が余分
に必要でなくなるので、円筒形ベルトコンベアとしての
両端外に設ける、いわゆるトラフ交換距離なども短くて
よく、円筒形ベルトコンベア装置を全体的に小形化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用される蛇行状態検出の
ための構成を示す断面図である。

【図２】図１の構成で蛇行状態を調整するための構成を
示す断面図である。

【図３】図１の構成の正面図である。

【図４】図１の構成における検出孔とエアー供給孔との
関係を示す部分的な平面図と断面図である。

【図５】図１の構成における検出孔付近の断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例が適用されるローディング
部の断面図である。

【図７】図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図
である。

【図８】本発明のさらに他の実施例が適用される構成の
正面図である。

【図９】図８の構成の平面図である。

【図１０】図８のＡ部の詳細を示す斜視図である。

【図１１】図８の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た断面図で
ある。

【図１２】図８の構成ローディング部１１の構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１円筒管２コンベアベルト３エアーダクト４エアー供給孔５搬送物８，８Ｌ，８Ｒダンパ１１ローディング部１２中間フレーム部１３排出部２０内筒シングル形ダンパ３０二重管式円筒形ベルトコンベア３１内管３２外管３３往路ベルト３４復路ベルト３５内管エアーダクト３６外管エアーダクト４０ブロア４４分配ダンパＲＬ１〜ＲＬ４，ＲＲ１〜ＲＲ４検出孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 43/00 - 43/10 B65G 15/08 B65G 15/60 - 15/64

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒管内に、その下方の内周面に沿って
湾曲するように空気浮上させたコンベアベルトを走行さ
せる円筒形ベルトコンベアの蛇行検出方法において、コンベアベルトを浮上させる空気の圧力を、所定の走行
状態にあるときのコンベアベルトの中心に対して対称
で、かつコンベアベルトの両端縁近傍を含む１または複
数対の位置で検出し、１または複数対の位置で検出した各対毎の圧力差から、
コンベアベルトが所定の走行状態からずれて蛇行してい
るか否かを検出することを特徴とする円筒形ベルトコン
ベアの蛇行検出方法。
【請求項２】円筒形管内に、その下方の内周面に沿っ
て湾曲するように空気浮上させたコンベアベルトを走行
させる円筒形ベルトコンベアの蛇行調整方法において、コンベアベルト上の搬送物の載置位置が調整可能なダン
パを設け、コンベアベルトを浮上させる空気の圧力を、所定の走行
状態にあるときのコンベアベルトの中心に対して対称
で、かつコンベアベルトの両端縁近傍を含む１または複
数対の位置で検出し、１または複数対の位置で検出した各対毎の圧力差から、
コンベアベルトが所定の走行状態からずれて蛇行してい
るか否かを検出し、ダンパによる搬送物の載置位置調整によって、コンベア
ベルトが所定の走行状態からずれて蛇行しないように調
整することを特徴とする円筒形ベルトコンベアの蛇行調
整方法。