JP3750304B2 - ベルトコンベヤ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルトコンベヤ装置に係り、さらに詳しくは、キャリア側とリターン側のベルトをそれぞれ上下一対の水平管で支承して、圧縮空気により浮上しつつ搬送できる空気式ベルトコンベヤであって、かつ、所望の箇所において、左右方向、または、上下方向に任意にカーブした曲走箇所を有するベルトコンベヤ装置に関するもので、曲走可能で、特に上下方向(垂直方向)の湾曲箇所のベルト移送に配慮した、大量の輸送物を高速で長距離間を曲走可能に輸送できるベルトコンベヤ装置を、安価な設備費で供給できることを企図したものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のキャリア式平ベルトコンベヤ装置は、搬送物を積載して移送するベルトはベルト走行方向に略等間に複数個所に配列された中央の支持ローラと左右一対のサイドローラ上を転動して移動しながら、搬送物を移送するようになっている。また、リターン側のベルトにも同様に複数個所に配列されたリターンローラ上を転動して移動するようになっている。
そして、これら支持ローラやサイドローラ、およびリターンローラをベルト走行方向に適当間隔離間して支持する横梁状の架台(コンベヤフレーム)を複数個の柱脚を介して地面上に支持した構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のベルトコンベヤ装置においては、大量の搬送物を長距離に亘って搬送するには多大の動力消費が必要であり、かつ、各種ローラの回転抵抗や回転数の制約から、下記のような問題点があった。
▲1▼ ベルト搬送速度の制約により、高速化が困難であった。
▲2▼ ローラの回転に伴う騒音の発生により作業環境の悪化を招いていた。
▲3▼ 多数のローラの維持管理(メンテナンス)に労力を要していた。
▲4▼ ローラの回転に伴う機器の振動発生があった。
▲5▼ ベルトの転動や摺動による摩耗により寿命が短い。
▲6▼ リターン側のベルトは、積荷積載面が下側となるため、リターン側走行中に積荷積載面に付着していた積荷の一部が離脱し脱落して、機器内部や周辺環境を汚す惧れがあった。
▲7▼ キャリア式平ベルトコンベヤでは、キャリア側においては、ベルト走行方向に隣接する2ローラ間の弛みを無くすため、ある程度の張力をベルトに与えなければならず、このため、ベルトの曲率が大きくなるとベルトが内側に寄るので曲率に限界があり、曲走に不向きであった。
さらに、キャリア式平ベルトコンベヤでは、通常、リターン側のベルトはフラットにして水平状態で移送するので、曲率を与えにくいという問題もあった。
▲8▼ また、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を有するベルトコンベヤ装置においては、湾曲箇所の側面視が上側に凸なる湾曲箇所ではベルトの駆動緊張力によりベルト下面がこれに接触するローラに強く押圧されベルト寿命が低下し、逆に湾曲箇所の側面視が上側に凹なる湾曲箇所ではベルト下面がローラより離間して走行が不安定になる問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
以上の種々の課題を解決して、特に垂直方向の湾曲箇所でのベルト移送に配慮した、曲走可能で設備費の安価なベルトコンベヤ装置を供給するため、本発明においては、第1の発明では、無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに圧気源と連通し該注入孔へ圧縮空気を供給するベルト走行方向に沿って延在した圧縮空気供給管が接続され、該水平管にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設け、前記湾曲箇所のうち、湾曲箇所の側面視が上側に凸なる湾曲箇所ではベルト支承トラフの最下部に穿設する圧縮空気の注入孔のベルト走行方向ピッチを非湾曲箇所の直線部の圧縮空気注入孔のベルト走行方向ピッチに比べて小さくして注入孔を密に配置するとともに、湾曲箇所の側面視が上側に凹なる湾曲箇所ではベルト支承トラフの最下部に穿設する圧縮空気の注入孔のベルト走行方向ピッチを非湾曲箇所の直線部の圧縮空気注入孔のベルト走行方向ピッチに比べて大きくして注入孔を粗に配置した。
【0005】
また、第2の発明では、無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに圧気源と連通し該注入孔へ圧縮空気を供給するベルト走行方向に沿って延在した圧縮空気供給管が接続され、該筒体にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設け、前記上下各々の空気ダクトと前記圧縮空気供給管とを接続する分配管をベルト走行方向の沿って略一定間隔に複数個配設するとともに、該分配管のそれぞれに流量制御弁を備えた構成とした。
【0006】
また、第3の発明では、無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに、該空気ダクトの内部に該空気ダクトを2室に区分する隔壁を設け、区分された2室のうちの1室と圧気源とを連通し、該1室と前記注入孔と連通する他の1室との間に流量制御弁を設け、該筒体にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設けた構成とした。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の第1発明においては、無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体(すなわち、上方円筒管)の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体(すなわち、下方円筒管)の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに圧気源と連通し該注入孔へ圧縮空気を供給するベルト走行方向に沿って延在した圧縮空気供給管が接続され、該筒体にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設け、前記湾曲箇所のうち、湾曲箇所の側面視が上側に凸なる湾曲箇所ではベルト支承トラフの最下部に穿設する圧縮空気の注入孔のベルト走行方向ピッチを非湾曲箇所の直線部の圧縮空気注入孔のベルト走行方向ピッチに比べて小さくして注入孔を密に配置するとともに、湾曲箇所の側面視が上側に凹なる湾曲箇所ではベルト支承トラフの最下部に穿設する圧縮空気の注入孔のベルト走行方向ピッチを非湾曲箇所の直線部の圧縮空気注入孔のベルト走行方向ピッチに比べて大きくして注入孔を粗に配置したため、必要な箇所に支障のない範囲で任意の曲率を有する曲走箇所を設けることが出来、かつ、稼動中のベルトを空気浮上させつつ移動させることにより、密閉構造で高速連続的に輸送物を搬送出来る。また、特に、側面視が凸なる湾曲箇所に多くの圧縮空気を供給し、側面視が凹なる湾曲箇所には圧縮空気の供給を少なくするので、ベルト移送は円滑に行なわれる。
【0008】
そして、リターン側のベルトは、ベルト反転装置によって反転されてから略円筒状に包絡され、しかも、そのベルト重畳部分は上方となるから輸送物の落鉱が皆無の状態でリターン側ベルトが移送される。
【0009】
また、上方円筒管内のキャリア側でU字状に断面が屈曲されたベルトがリターン側でも同様にU字状に屈曲されたまま下方円筒管内を通過するから、リターン側において反転させないベルトに比べてベルト端部円筒管内面への摺動動作による摩耗現象を軽減しベルトの長寿命化が図られることになる。
【0010】
そして、第2の発明では、第1の発明の代替案として、無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに圧気源と連通し該注入孔へ圧縮空気を供給するベルト走行方向に沿って延在した圧縮空気供給管が接続され、該筒体にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設け、前記上下各々の空気ダクトと前記圧縮空気供給管とを接続する分配管をベルト走行方向の沿って略一定間隔に複数個配設するとともに、該分配管のそれぞれに流量制御弁を備えたため、湾曲箇所への圧縮空気の供給量を非湾曲箇所よりも多くしたり、少なくしたりすることが出来るので、第1の発明と同様な作用効果が得られる。
【0011】
また、第3の発明では、無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに、該空気ダクトの内部に該空気ダクトを2室に区分する隔壁を設け、区分された2室のうちの1室と圧気源とを連通し、該1室と前記注入孔と連通する他の1室との間に流量制御弁を設け、該筒体にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設けた構成としたため、1室より注入孔に連通する他の1室へ流入する圧縮空気量を制御出来るから、上述と同様な作用効果が得られる。
【0012】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例の詳細について説明する。図1〜図19は本発明の実施例に係り、図1はベルトコンベヤ装置(第1実施例)の全体側面図、図2は図1のA−A視の縦断面図、図3はベルト反転装置の概略側面図、図4はベルト反転装置の概略斜視図、図5は他の実施例を示すベルト反転装置の概略斜視図、図6は図5のベルト反転装置の傾斜ローラ部の要部断面図、図7は他の実施例を示すベルト反転装置の要部断面図、図8は他の実施例を示すベルトコンベヤ装置(第2実施例)の全体側面図、図9はトラフ形成装置の縦断面図、図10は屈曲案内装置の正面図、図11は屈曲案内装置の斜視図、図12は他の実施例を示すベルトコンベヤ装置(第3実施例)の全体平面図、図13は他の実施例を示すベルトコンベヤ装置(第4実施例)の全体斜視図、図14は図12のB−B視の縦断面図、図15は図12のC−C視の縦断面図、図16は円筒管の曲走箇所(湾曲箇所)の断面斜視図、図17は湾曲箇所においてベルトに作用する力の説明図、図18は他の実施例を示すベルトコンベヤ装置(第5実施例)における注入孔の配置図、図19は他の実施例を示すベルトコンベヤ装置(第6実施例)の縦断面図である。
【0013】
図1に示す本発明のベルトコンベヤ装置100は、図8、図12、図13、図18、図19に示すベルトコンベヤ装置100A、100B、100C、100D、100Eと同様に、空気浮上式ベルトコンベヤ200と反転装置50とを所要箇所で接続した構造をしており、しかも、空気浮上式ベルトコンベヤ200には、任意の数だけ必要な箇所に湾曲する曲走箇所を設けてカーブさせることにより、輸送ラインを曲げつつ輸送物を搬送する。また、後述するように、必要な箇所には、トラフ形成装置60や屈曲案内装置80を配置し、輸送物を支障無く能率良く搬送できるように構成されている。そして、特に、垂直方向に屈曲する湾曲箇所に技術的配慮を施したベルトコンベヤ装置である。以下、その詳細について説明する。
【0014】
図1〜図2に示すように、ベルトコンベヤ装置100における空気浮上式ベルトコンベヤ200は、無端状の平滑なベルト1がヘッドプーリ2とテールプーリ3との間に巻回されエンドレスに移動できるように構成され、ヘッドプーリ2とテールプーリ3との中間部では、図2に示すように、上下一対のベルト支承トラフ(キャリア側ベルト支承トラフ10およびリターン側ベルト支承トラフ12)は、塩化ビニルなどの樹脂管または鋼管からなる円筒管か、もしくは、樹脂管または鋼管からなる楕円管からなる筒体で形成される。すなわち、本発明の筒体は、鋼管円筒管、鋼管楕円管、樹脂管円筒管、樹脂管楕円管のいずれかとするか、または、これらの組合せとする。
【0015】
楕円管は、あまり横方向や縦方向に偏平なものは曲走箇所における輸送物の輸送に支障が出たり、曲走箇所をつくる際の曲げ加工の際に管に潰れやクラック等の構造上の欠陥が生じる惧れがあるので、次のように、偏平度、すなわち、楕円の長短径比(短径に対する長径の比)に制限を加える。
▲1▼ 偏平度(長短径比)
鋼管楕円管においては該鋼管楕円管の長短辺比を1.5以下とする。
樹脂管楕円管においては該樹脂管楕円管の長短辺比を2.0以下とする。
▲2▼ 曲率半径R
鋼管円管は管直径の35倍以上、樹脂管円筒管においては管直径の30倍以上、鋼管楕円管においては管平均直径の25m倍以上、樹脂管楕円管においては管平均直径の20倍以上とする。
【0016】
上方円筒管Pと下方円筒管Qは、それぞれ、鋼管円筒管、鋼管楕円管、樹脂管円筒管、樹脂管楕円管のいずれを使用してもよい。
キャリア側ベルト1aを支承するキャリア側ベルト支承トラフ(以下キャリア側トラフと称する)10は上方円筒管Pの下部内面に相当し、リターン側ベルト1bを支承するリターン側ベルト支承トラフ(以下リターン側トラフと称する)12は、下方円筒管Qの下部内面に相当する。上方円筒管および下方円筒管を総称して「筒体」と言う。
【0017】
上方円筒管Pと下部円筒管Qは、ベルト走行方向に沿って配設された空気ダクト22で連結されるとともに、上方円筒管Pの最下部にベルト走行方向に略等間隔に穿設した注入口22aを通じて空気ダクト22を経由して供給された圧縮空気が上方円筒管P内へ入り、キャリア側ベルト1aを浮上させるようになっている。浮上作用後のエアは排気管24より排出される。以上と全く同様に、下方円筒管Qにも下方にベルト走行方向に沿って空気ダクト32が設けられ、空気ダクト32ならびに注入口32aを通じて下方円筒管Q内に圧縮空気が供給されリターン側ベルト1bを浮上させつつ移動させる。浮上作用後のエアは下方円筒管Qの斜め側面に設けられた排気管34から排出される。
【0018】
空気ダクト22および空気ダクト32は、ベルト走行方向に沿って延設される圧縮空気供給管36より、ベルト走行方向に向けて一定間隔毎に2本に分岐する分配管38によって連通され、その途中には分配管38内を流れる圧縮空気の流量をコントロールする流量制御弁38aがそれぞれ設置される。
【0019】
上方円筒管Pのテールプーリ側の一端には、輸送物Mの投入口4が設けられるとともに、テールプーリ3ならびにヘッドプーリ2を被覆するエンドカバー7、エンドカバー8がそれぞれ設けられ、エンドカバー8の下部には輸送物Mの排出用のシュート9が接続される。
また、図2に示すように、下方円筒管Qには、柱脚40がベルト走行方向に複数個固設されるとともに、サポート42を介して点検歩廊44、スタンド46、手摺48等が設けられる。
【0020】
ヘッドプーリ2と下方円筒管Qとの間、および、テールプーリ3と下方円筒管Qとの間には、ベルト反転装置50が配設される。
ベルト反転装置50は、図3〜図5に示すように、一方のプーリ側に水平鋏みローラ52を配設し、他方の下方円筒管側に円筒支持ローラ52aを配設するとともに、この水平鋏みローラ52と円筒支持ローラ52aとの間の中間部に丸めローラ54(図3)、または円筒保持ローラ59(図4)、または傾斜ローラ58(図5)を、それぞれ配置したものである。
すなわち、水平鋏みローラ52は平ベルトを水平に上下より挟んだものであり、円筒支持ローラ52aは複数個のローラを半円状に配列して、下方円筒管Qを出たままの断面が半円形状の屈曲したリターンベルト1bをそのままの形状に維持したり、下方円筒管Qに入る直前にリターンベルト1bを半円形状にするものである。
【0021】
一方、丸めローラ54は、リターンベルト1bを円筒状の丸めるもので、複数個(5個ないし8個)のローラを多角形状に同一断面に配列したものである。
また、円筒保持ローラ59は、図7に示すように、垂直な押えローラ59aと屈曲したリターンベルト1bの両端を内側から支持する上下一対の傾斜した内側押えローラ59b、59bとで構成される。
さらに、傾斜ローラ58は、図5や図6のとおり、傾斜したサポート56(一般的にはパイプが使用される)より軸方向に一定間隔離間した複数箇所に張出角度を順次変化させて突出し、ベルト裏面に当接・転動するように構成される。
以上のように構成されたベルト反転装置50(図3に示すもの)、50A(図4に示すもの)、50B(図5に示すもの)は、いずれも図面の左側から右側へあるいは図面の右側から左側にリターンベルト1bが通過する際に、リターンベルト1bの表面と裏面を上下反転させるものである。
【0022】
一方、図8に示すベルトコンベヤ装置100Aは、本発明の第2実施例を示し、図1〜図2のベルトコンベヤ装置100(第1実施例)と相違する点は、ベルト反転装置50と下方円筒管Qとの間に、トラフ形成装置60を配設したことである。
トラフ形成装置60は、図8や図9に示すように、ベルト反転装置50を通過したフラットなベルト1(実際には、リターン側ベルト1b)を、U字状断面に湾曲して下方円筒管Qに円滑に導入するために、ベルト反転装置50での反転作用を受けた際の影響で下方水平管Qの入口付近のリターン側ベルト1bがフラット状態になりベルト端部が下方円筒管内面壁に強く擦られて摩耗するのを防止するため、ベルト断面をU字状に保持する目的で設置したものである。
具体的には、ベルト断面中央部の上下一対の押さえローラ61、62とベルト端部を斜めに挟んで挟持する上下一対の鋏みローラ63、63および64、64とで構成される。
【0023】
また、上方円筒管Pや下方円筒管Qの入口部や出口部には、図10や図11に示す屈曲案内装置80が配設される(図1や図8の実施例では、上方円筒管Pの入口部のみ設置した例を示す)。屈曲案内装置80は、テールプーリ3を通過したフラットな断面形状を有するキャリア側ベルト1aのベルト端部が上方円筒管入口部の内壁を摺動する摩耗現象を防ぐために、あらかじめベルト1aの断面をU字形状に屈曲させるもので、キャリア側ベルト1aを外側から押圧する複数個の押えローラ81、82、83、84、85を同一断面に配列する。
下方円筒管Qの入口部や出口部では、ベルト反転装置50を通過したリターン側ベルト1bは内側へ寄る傾向があるので、上記5つの外側の押えローラ81〜85のほかに、押えローラ81や押えローラ85の反対側に内側からリターン側ベルト1bの縁端部を挟む内側押えローラ81aと内側押えローラ85aを配置する。なお、符号86は内側押えローラ81aおよび内側押えローラ85a用のサポートである。図11は、下方円筒管Qの出口部に屈曲案内装置80を配置した例を示す。
このように、上方円筒管Pの出口部や下方円筒管Qの入口部、出口部では、同様な摩耗現象が生じるのを防止するため、4箇所とも屈曲案内装置80を配置するのが望ましい。
【0024】
一方、図12や図13は、空気浮上式コンベヤ200へ湾曲箇所を設けた実施例を示したもので、図12は平面的な湾曲箇所を設けたベルトコンベヤ装置100Bの例(第3実施例)、図13は上下方向の湾曲箇所を設けたベルトコンベヤ装置100Cの例(第4実施例)である。
図12や図13は、いずれも鋼管円筒管または樹脂管円筒管を湾曲箇所(曲走箇所)で水平方向または上下方向に上述の制限曲率の範囲でカーブさせた状態(曲率半径Rを上述の制限値以上とする)を示し、いずれも円筒管が湾曲の影響で楕円形状に変化している。
なお、図12の曲走箇所では、図16に示すように、キャリア側、リターン側とも圧縮空気の注入口22a、32aのベルト走行方向ピッチを少なくして密に圧縮空気を円筒管P、Q内へ注入するように配慮するとともに、水平方向カーブの場合(図12に相当する)には、湾曲箇所の凸側のベルトが下がり、反対に凹側(曲率中心のある側)のベルトが上がる傾向にあるため、注入口22a、32aも円筒管P、Qの最下点より凹側に偏った位置に設けることが望ましい。そして、その偏芯量はキャリア側よりもリターン側の方が大きくする。
【0025】
一方、ベルト走行方向にそって垂直方向に屈曲する湾曲箇所においては、移送中のベルト1(キャリア側ベルト1a)には、図17で示すような力が作用する。すなわち、側面視上側に凸なる湾曲箇所には、図17(a)のように、積載物(搬送物)の荷重のほかにベルトの引張状態による力FA が加算されるから、非湾曲箇所の直線部よりもベルト下面が筒体(上方円筒管)内面の強く押圧され、空気浮上力が弱くなるのでこれを補強するため、注入孔22aに供給する圧縮空気量を増加させる必要がある。
【0026】
逆に、側面視上側に凹なる湾曲箇所には、図17(b)のように、積載物(搬送物)の荷重に対して、下方から上方にベルトを押し上げる力にベルトの引張状態による力FB が加算されるから、非湾曲箇所の直線部よりもベルトが浮き上がり勝ちとなるため、注入孔22aに供給する圧縮空気量を直線部に比べて減少させる必要がある。以上のことは、積載物荷重が除かれるけれども、下方円筒管Qについても概ね当てはまる。
【0027】
以上のことを考慮して、着想された発明が上述した図1〜図2のベルトコンベヤ装置100(本願発明の第2の発明に相当する)であり、凸なる湾曲箇所で流量制御弁38aを調整して圧縮空気量を多くし、凹なる湾曲箇所で流量制御弁38aを調整して圧縮空気量を少なくすることとした。
【0028】
一方、図18は、本願発明の第1の発明に対応するもの(ベルトコンベヤ装置100D)で、図18(a)では、注入孔22a、注入孔32aの配列ピッチを凸なる湾曲箇所で狭くして圧縮空気量を多くし、凹なる湾曲箇所では注入孔22a、注入孔32aの配列ピッチを広くして圧縮空気量を少なくすることとした。図18(b)は、同様な考え方で、注入孔22a、32aの孔径を増減し、図18(c)では、(a)、(b)両方の考え方を同時に採り入れた。
【0029】
図19に示すものは、さらに別の他の実施例を示すベルトコンベヤ装置100Eであり、本願発明の第3の発明に対応するものである。
すなわち、空気ダクト22、32をそれぞれ2室に区分する隔壁22b、32bを設け、この隔壁22b、32bを貫通する透孔を設けるとともに流量制御弁22c、32cを設けて、注入孔22a、32aへ供給する圧縮空気量を上述の考え方と同様に制御することとした。
【0030】
以上のように構成された図1〜図7に示されるベルトコンベヤ装置100(第1実施例)や図8に示すベルトコンベヤ装置100A(第2実施例)や図12のベルトコンベヤ装置100B(第3実施例)や図13のベルトコンベヤ装置100C(第4実施例)、図18のベルトコンベヤ装置100D(第5実施例)、図19のベルトコンベヤ装置100E(第6実施例)の作動について説明する。
【0031】
輸送物Mはテールプーリ側の投入口4より、キャリア側トラフ10上のキャリア側ベルト1a上へ供給され、図示しないベルト駆動装置ならびにヘッドプーリ2により駆動されるキャリア側ベルト1aによって移送され、ヘッドプーリ側のシュート9より排出される。このベルトコンベヤ装置100、または、ベルトコンベヤ装置100A、100B、100C、100D、100Eの稼働中、キャリア側ベルト1aとリターン側ベルト1bは、それぞれ、キャリア側トラフ10やリターン側トラフ12との間に形成された圧縮空気による境膜層によりわずかに浮上しつつ移動し、トラフ10、12との摩耗は従来機種に比べて大幅に減少し、消費動力が低減される。
【0032】
図2や図14、図15はそれぞれヘッドプーリ側およびテールプーリ側の断面状況を示している。また、図12や図13のベルトコンベヤ装置100B、100Cにあっては、キャリア側ベルト1aは上方円筒管Pの内面下部上面を浮上しつつ進行するとともに、水平または上下方向にベルト走行方向が湾曲される。
【0033】
一方、ヘッドプーリ2で反転したベルト1、すなわち、リターン側ベルト1bは、ベルト反転装置50に入り、前記したように上面と下面が天地入れ代わり、その後、そのまま空気浮上式ベルトコンベヤ200の下方円筒管Qに導入され注入される圧縮空気の浮上作用を受けて僅かに浮上しつつ移動する。そして、下方円筒管Qを通過した後、再びベルト反転装置50で上下反転してもとの状態に戻され、テールプーリ3を反転し、リターン側ベルト1bはキャリア側ベルト1aとなり投入口4に達する。
【0034】
ベルトコンベヤ装置100Aでは、以上の動作の中で、ヘッドプーリ2後のベルト反転装置50でベルト反転後、トラフ形成装置60を通過してあらかじめ下方円筒管Qに入る前にベルト1bをU字状断面に形成して下方円筒管Qへの導入を円滑化するとともに、前述したように、下方円筒管Qを出る際のベルト断面をU字状に保持して下方円筒管Q内面とベルト端部との有害な摩擦を防止する。
【0035】
ベルトコンベヤ装置100、100A、100B、100C、100D、100Eにおいて、下方円筒管Qにおいてリターン側ベルト1bをベルト反転装置50で反転させる理由は、キャリア側ベルト1aが上方円筒管PでU字状断面に保持されたまま輸送物Mを積載しつつ長距離間を移動するので、リターン側ベルト1bは、そのまま下方円筒管Qを通過させる場合、リターン側ベルト1bは、フラットでなくどちらかと言うと逆U字状断面(への字状)となる傾向があり、ベルト端部が下方円筒管Qの内面側壁を摺動し摩擦摩耗を助長するのを防止するためである。
【0036】
また、本発明のベルトコンベヤ装置100〜100Eにおいては、図2や図14、図15に示すように、空気ダクト22で連結された上下一対のキャリア側ベルト支承トラフ10(上方円筒管P)とリターン側ベルト支承トラフ12(下方円筒管Q)が主要構造物であり、これをベルト走行方向に間欠的に配置された柱脚40によって地面に支持されているだけであるから、従来のベルトコンベヤ装置のようにベルト走行方向に多数配列されたキャリアローラを支持する架台(コンベヤフレームとも言われる)が不要となり、設備費が大幅に軽減される。すなわち、一体化された上下一対の円筒管P、Qそのものには、比較的軽量であるにも拘わらず剛性があり横梁としての機能を兼備しているので、従来ベルトコンベヤ装置の横梁としての架台が省略し得る。したがって、長距離スパンの場合や傾斜コンベヤの場合には、架台の省略効果が顕著となる。
【0037】
また、上記のように長スパンのベルトコンベヤ装置に使用される場合以外にも、スタッカ、リクレーマ、アンローダ、シップローダ等の荷役設備の長スパンの部分のように、大きな剛性を有する強度部材(構造部材)が要求される場合には、平ベルト式ベルトコンベヤに代えて本発明のベルトコンベヤ装置を採用すると好都合である。
【0038】
【発明の効果】
以上説明した本発明のベルトコンベヤ装置においては、長スパンの空気浮上式ベルトコンベヤを採用し、必要に応じて任意の箇所に曲走箇所を配置することにより、曲走が可能となり、大量の長距離間の高速移送が可能である。また、空気浮上式ベルトコンベヤでは密閉構造のため騒音の発生や落鉱による作業環境の汚染や輸送物の落鉱による逸失がなく、従来の課題が解決され、維持管理が容易になりメンテナンス性が向上するとともに、消費動力の節減によるランニングコストや架台省略によるイニシャルコストの大幅な低減が可能となる。
【0039】
さらに、本発明では、水平な円筒管や楕円管を巧みに利用して下部内面をキャリア側ベルトやリターン側ベルトの支承トラフとし、かつ、リターン側にベルト反転装置やトラフ形成装置を設けることによって、ベルトの摩耗を著しく軽減したので、メインテナンス性が向上し、安全に、かつ、長期間安定して操業することができる。
【0040】
また、本発明では、特に、垂直方向の湾曲箇所においてベルト張力によるベルトの筒体への押しつけ力やベルトの浮き上がり現象に配慮して、圧縮空気の供給量を適正に変更可能に構成したので、湾曲箇所におけるベルトの移送が円滑に行なわれ、ベルト摩耗現象を軽減し、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るベルトコンベヤ装置の全体側面図である。
【図2】図1のA−A視の横断面図である。
【図3】本発明の実施例に係るベルト反転装置の概略側面図である。
【図4】本発明の実施例に係るベルト反転装置の概略斜視図である。
【図5】本発明の他の実施例に係るベルト反転装置の概略斜視図である。
【図6】図5のベルト反転装置の傾斜ローラ部の要部断面図である。
【図7】本発明の他の実施例に係るベルト反転装置の概略斜視図である。
【図8】本発明の他の実施例(第2実施例)に係るベルトコンベヤ装置の全体側面図である。
【図9】本発明の実施例に係るトラフ形成装置の縦断面図である。
【図10】本発明の実施例に係る屈曲案内装置の正面図(縦断面図)である。
【図11】本発明の実施例に係る屈曲案内装置の斜視図である。
【図12】本発明の他の実施例(第3実施例)に係るベルトコンベヤ装置の全体平面図である。
【図13】本発明の他の実施例(第4実施例)に係るベルトコンベヤ装置の全体斜視図である。
【図14】図12のB−B視の横断面図である。
【図15】図13のC−C視の横断面図である。
【図16】本発明のベルトコンベヤ装置の円筒管の曲走箇所(湾曲箇所)の断面斜視図である。
【図17】本発明の実施例に係るベルトコンベヤ装置の湾曲箇所においてベルトに作用する力の説明図である。
【図18】本発明の他の実施例を示すベルトコンベヤ装置(第5実施例)における注入孔の配置図である。
【図19】本発明の他の実施例を示すベルトコンベヤ装置(第6実施例)の縦断面図である。
【符号の説明】
1 ベルト
1a キャリア側ベルト
1b リターン側ベルト
2 ヘッドプーリ
3 テールプーリ
4 投入口
7 エンドカバー
8 エンドカバー
9 シュート
10 キャリア側ベルト支承トラフ(キャリア側トラフ)
12 リターン側ベルト支承トラフ(リターン側トラフ)
20 給気管
22 空気ダクト
22a 注入口
22b 隔壁
22c 流量制御弁
24 排気管
30 給気管
32 空気ダクト
32a 注入口
32b 隔壁
32c 流量制御弁
34 排気管
36 圧縮空気供給管
38 分配管
38a 流量制御弁
39 圧気源
40 柱脚
42 サポート
44 点検歩廊
46 スタンド
48 手摺
50、50A、50B ベルト反転装置
52 水平鋏みローラ
52a 円筒支持ローラ
54 丸めローラ
56 サポート
58 傾斜ローラ
59 円筒保持ローラ
59a 垂直押えローラ
59a 内側押えローラ
60 トラフ形成装置
61、62 押さえローラ
63、64 鋏みローラ
80 屈曲案内装置
81、82、83、84、85 押えローラ
81a、85a 内側押えローラ
86 サポート
100 ベルトコンベヤ装置(第1実施例)
100A ベルトコンベヤ装置(第2実施例)
100B ベルトコンベヤ装置(第3実施例)
100C ベルトコンベヤ装置(第4実施例)
200 空気浮上式ベルトコンベヤ
M 輸送物
P 上方円筒管
Q 下方円筒管
R 曲率半径

Claims (3)

  1. 無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、
    ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、
    該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに圧気源と連通し該注入孔へ圧縮空気を供給するベルト走行方向に沿って延在した圧縮空気供給管が接続され、該水平管にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設け、
    前記湾曲箇所のうち、湾曲箇所の側面視が上側に凸なる湾曲箇所ではベルト支承トラフの最下部に穿設する圧縮空気の注入孔のベルト走行方向ピッチを非湾曲箇所の直線部の圧縮空気注入孔のベルト走行方向ピッチに比べて小さくして注入孔を密に配置するとともに、湾曲箇所の側面視が上側に凹なる湾曲箇所ではベルト支承トラフの最下部に穿設する圧縮空気の注入孔のベルト走行方向ピッチを非湾曲箇所の直線部の圧縮空気注入孔のベルト走行方向ピッチに比べて大きくして注入孔を粗に配置したことを特徴とするベルトコンベヤ装置。
  2. 無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、
    ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、
    該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに圧気源と連通し該注入孔へ圧縮空気を供給するベルト走行方向に沿って延在した圧縮空気供給管が接続され、該筒体にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設け、
    前記上下各々の空気ダクトと前記圧縮空気供給管とを接続する分配管をベルト走行方向の沿って略一定間隔に複数個配設するとともに、該分配管のそれぞれに流量制御弁を備えたことを特徴とするベルトコンベヤ装置。
  3. 無端状のベルトと該ベルトのキャリア側およびリターン側にともに該ベルトを浮上させる圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えたベルト支承トラフとを有し、ベルト走行方向に沿って垂直方向に湾曲する湾曲箇所を少なくとも1箇所以上有する空気浮上式ベルトコンベヤからなるベルトコンベヤ装置であって、
    ベルトコンベヤ装置の縁端部の駆動プーリで反転させた直後のリターン側ベルトと、ベルトコンベヤ装置の縁端部のテールプーリで反転させる直前のリターン側ベルトのそれぞれの上下面を反転させるベルト反転装置を配設し、
    該ベルト支承トラフはそれぞれ上下一対の樹脂管または鋼管で形成された円筒管もしくは楕円管からなる筒体で形成されるとともに、キャリア側ベルトは該一対の筒体のうち上方の筒体の下部内面に支承され、リターン側ベルトは該一対の筒体のうち下方の筒体の下部内面に支承され、かつ、該筒体のそれぞれの最下部に穿設した前記注入孔の下部にはベルト走行方向に沿って空気ダクトを設けるとともに、
    該空気ダクトの内部に該空気ダクトを2室に区分する隔壁を設け、区分された2室のうちの1室と圧気源とを連通し、該1室と前記注入孔と連通する他の1室との間に流量制御弁を設け、該筒体にベルト浮上作用後の圧縮空気を排出させる排気口を設けたことを特徴とするベルトコンベヤ装置。
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