JP4038333B2 - チェーンコンベヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、請求の範囲第１項の前提部分に記載された特徴を有するチェーンコンベヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるチェーンコンベヤは、特にばら材料を搬送するのに使われている。これまで長年の間、そのようなチェーンコンベヤは大きな抽出力による高い処理量を持ちつつ耐摩構成が容易に得られることから、基本資材産業（例えば採炭やセメント製造業）においてばら材料の給送量を計測あるいは判定するのにますます用いられるようになってきた。さらに、チェーンコンベヤはＺＫＧ（Zement - Kalk - Gips ［＝セメント―白亜―石膏］）No. ７/ １９９３、３８０頁に記載されているように、製造及び保守の費用が比較的安価で、問題なく設置でき、堅固な構造を有するため、擦傷性、粗粒状または粘性のあるばら材料に対しても、ホッパー抽出装置として適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チェーンコンベヤの通常構造においては、密度が変化するため容積充填が極めて非一様で、しかも空にする際搬送される材料が連行バーを連結するコンベヤチェーンに付着してしまうので、計測精度が比較的低い。その結果計測精度に係わる偏差が顕著となり、塊状混合物の場合特に著しい。
【０００４】
例えば DE 19 536 871や DE 4 230 368 によれば、ベルトコンベヤやプレートコンベヤと組み合わされた秤はすでに周知で、コンベヤベルトやプレートベルトが位置の固定された橋ばかり上を走行する。しかし、これらのコンベヤは摩耗特性や必要なエネルギー要求量において欠点を有している。つまり、一方のゴム材質のコンベヤベルトは強化したとしても摩損が大きく、また他方のプレートベルトは、特に重負荷の場合、個々の関節結合部材間での相対的な移動により摩擦が大きくなる。
【０００５】
従って本発明は、チェーンコンベヤの計測精度を簡単な構成で向上させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的は、特にばら材料の重量測定／計量用のチェーンコンベヤで、固定された連行部材を含む少なくとも１つのコンベヤチェーンが内部を周回するハウジング／トラフと、前記ハウジング／トラフに設けられた入口／充填開口及び出口開口とを備え、少なくとも１つの計測区域が前記入口／充填開口と前記出口開口との間に配置され、少なくとも１つの力測定装置上に支持されているチェーンコンベヤにおいて、コンベヤチェーン（６）が計測区域（Ｓ）に沿って、計測区域（Ｓ）上特に計測ブリッジ（２）上を、計測ブリッジ（２）に固定された案内要素（１１）で確動的に及び／又は引っ張り状態で案内され、前記側方案内要素（１１）は断面が十字形であることを特徴とするチェーンコンベヤによって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
チェーンコンベヤ１が図１及び図２にそれぞれ、側面図及び計測領域の対応拡大図として示してある。
【０００８】
チェーンコンベヤ１はハウジングもしくはトラフ３内に配置され、直線状に延びた計測区域Ｓを備え、計測区域Ｓは上方走行部５内に位置し、以下の説明では計測ブリッジ２とも呼ぶ。
【０００９】
コンベヤチェーン６がハウジング／トラフ３内を計測ブリッジ２に沿って周回し、一定の間隔で配置された連行バー７を有する。
【００１０】
開口８から（ここではホッパーまたはサイロから）ハウジング３へ入るばら材料は、矢印で示すように、上方走行部５において計測ブリッジ２に沿って連行バー７で搬送された後、下方走行部４に沿って出口開口９まで反時計方向に搬送される。
【００１１】
入口／充填開口８と出口開口９の間に、プレート状の計測ブリッジ２が、移動可能あるいはわずかにたわみ可能あるいは垂直方向に減結合可能なように可撓性の中間要素１０によって装着され、計測ブリッジ２の下方に配置された少なくとも１つの力計測装置１２、特にほぼ中央に配置されたロードセル（荷重計）上に支持されている。
【００１２】
計測ブリッジ２の左端近くに、コンベヤチェーン６と係合するスプロケットの態様の駆動装置１３が設けられている。
【００１３】
計測区域Ｓもしくは計測ブリッジ２に沿って運ばれた後、被搬送材（図中点で示す）は駆動装置１３の前方を通り過ぎて下方走行部４の領域で耐摩底板上に落下し、コンベヤチェーン６及びバー状連行部材７により水平方向に搬送されて最終的に出口開口９に至り、そこから重力の作用で自然落下するかあるいは吹き飛ばされる。尚、図示してないがそのような吹き飛ばし装置は、特にチェーンコンベヤを耐圧もしくは耐塵設計としたハウジング３内に、力測定装置１２に外乱モーメントが加わらないように配置可能である。また、吹き飛ばし装置によって、チェーンの各構成要素及び／又は連行部材７を浄化でき、この浄化動作は往復移動ブラシなどを用いれば一層高められる。
【００１４】
排出されなかったばら材料は第２の計量ブリッジ２２（計量ブリッジ２と同様力測定装置１２を備えている）へと戻され風袋（自重）計量されるので、図示右端におけるハウジング湾曲部１５に沿った案内も重要である。
【００１５】
計測ブリッジ２、２２用の力測定装置１２としては、誘導、容量または圧電に基づいて作動する剪断力変換器やロードセルなど任意の力測定装置が使用可能である。但し、実質的に偏向なく測定できる力測定装置１２が好ましく、特に歪計式ロードセルが好ましい。歪計式ロードセルを用いれば、計測ブリッジの偏向角が数分の円弧角に制限され、コンベヤチェーン６の周回移動がほとんど妨害されないからである。
【００１６】
そこで旋回軸１８は可撓性の中間要素１０（図２も参照）によって形成され、各計測ブリッジ部分が直線状のブリッジ可動部と共に旋回軸１８を中心として揺動アームまたは蝶番のようにわずかに偏向可能とされる。
【００１７】
計測区域Ｓのブリッジ可動部は、分かりやすく誇張して角度 (で示したように、わずかなピーク、多角形状の隆起または「上反り」を生じるように設計されるのが好ましい。この構成により、コンベヤチェーン６は「引っ張り」のため計量区域Ｓから上昇してしまうのが確実に防がれると共に、下向きの予荷重つまりチェーン力Ｆk が発生し、これがばら材料の重力による荷重力Ｆm と共にロードセル１２に作用する（力の平行四辺形参照）。
【００１８】
チェーン力Ｆk は図示では左端の計量区域Ｓの出口端でも同じだけ作用するから、そこで第２のロードセル１２´によって測定可能であり、従って計量区域を通って運ばれる被搬送材の有効重量（＝Ｆm ）が、チェーン力の値Ｆk を力測定装置１２の値（＝Ｆm + Ｆk ）から差し引くことによって求められる。
【００１９】
力測定装置１２、１２´は各測定値をコンピュータに送り、コンピュータはそれらの値と例えば駆動装置１３に付設の速度計から得られる速度値との積を取ることによって瞬間的な処理量を演算する。好ましくは、この実際値が計量のため予め設定された設定値と比較され、両者に偏差があれば駆動装置１３がそれ自体は周知な方法で制御される。
【００２０】
チェーンコンベヤの側部領域が図３に示してある。この断面図から、コンベヤチェーン６を計測区域Ｓ上に「確動的に」保持するための、図１及び図２にも示した案内要素１１の設計を理解できる。
【００２１】
バー状でスロット付きの案内要素１１は、生じる可能性のある過剰のチェーン力が測定結果に寄与せず取り除かれるように、計測ブリッジ２上に配置されることが極めて重要である。そこで、コンベヤチェーン６はその両側において十字形スロット付きの案内要素１１で正確に案内され、一方連行バー７はそれ自体は周知なフォーク状の差込式連行要素２７（図４参照）によって立ち置き状態のチェーン要素に挿入される。
【００２２】
案内要素１１の側方案内機能は省略し、例えばコンベヤチェーン６が計測区域Ｓから上昇するのを滑らかなバーによって防ぐと共に、コンベヤチェーン６の下面が計測ブリッジ２のＰＴＦＥ片上を走行するような構成も可能である。また、図３に鎖線で示すように、計測区域Ｓ上でコンベヤチェーン６を案内し且つ支持するためのローラあるいは車輪を設けることもできる。
【００２３】
計測ブリッジ２は１つの部片でも構成可能だが、図１に破線で示すように、（搬送方向に関して）両端領域における短い走行進入及び走行退出域に続いて４つのロードセル１２´上に支持することもでき、ホッパー側に位置した計測ブリッジ２の一部が少なくとも１つの可撓性の中間要素１０によって移動可能に装着される。４つの力測定装置１２を用いたこの設計においても、ばら材料の給送中被搬送材の荷重によって計測ブリッジ２がわずかに下方に移動し、計量ブリッジの方法に基づき２つの力測定装置１２によって動作可能である。
【００２４】
計測区域Ｓを形成する計測ブリッジ２を通過した後、被搬送材は最終的に出口開口９に達し、そこで連行バー７の間から下方に落下する。
【００２５】
図１に破線で示してあるように、出口開口９´を充填開口８の下方もしくは駆動装置１３の近傍に配置することもできる。
【００２６】
出口開口９に続く第２の計測ブリッジ２２も、２つの力測定装置１２上に支持したり、あるいは中間要素１０で分離して装着可能である。これによって連行バー７を含むコンベヤチェーン６の自重が検出できるので、出口開口９に達した被搬送材の実際量を、計測ブリッジ２と２２の２つの計測値を比較し両者の差を取ることによって求められる。
【００２７】
その結果、被搬送材の粒状物が連行バー７やコンベヤチェーン６に付着したとしても、実際にチェーンコンベヤ１から排出されたばら材料の量だけが求められる。この自重測定によって、計測及び計量精度のかなりの向上が可能となる。
【００２８】
尚、出口開口９の位置に応じて第２の計測ブリッジ２２を下方走行部４に配置することもでき、いずれの場合にもコンベヤチェーン６の沈みひいてはそれによって力測定装置１２に加わる負荷は同じで、測定の結果から排除可能である。
【００２９】
上述したように、計測ブリッジの偏向角としては数分あるいは秒台の円弧角に該当する偏向角（β）が含まれるだけなので、コンベヤチェーン６の周回移動は妨げられない。また図２に破線で示すように、側方リンクプレート１１´を含む旋回軸受を、案内要素１１間の可撓性の中間要素１０として設けることもできる。計測ブリッジ２を旋回し易くするためこうして形成される旋回軸１８は（図２参照）、計測ブリッジ２の上方でチェーンの周回面内に位置するのが好ましい。
【００３０】
力測定装置１２は計測ブリッジ２の下方にずれて配置されるので、旋回軸１８を中心として決まるてこアームが得られる。リンクプレート／ピンに代えて、それ以外の低摩擦軸受を設けて旋回軸１８を形成することもできるほか、案内要素１１間の距離はほぼ２個または３個のチェーン部材に対応するのが好ましいので、コンベヤチェーン６自体によってその周回平面内に蝶番リンクを形成することも可能である。
【００３１】
尚、１つまたは複数の力測定装置１２の測定値は、計測ブリッジに加わる荷重とコンベヤ速度とから瞬間的な給送量を計算するため、コンピュータを含む評価エレクトロニクスへそれ自体は周知な方法で送られ、そこで予め調整された設定値と比較される。
【００３２】
例えば電子的な速度制御によってチェーンコンベヤ１の駆動装置１３を加速または制動することで、クリンカーやスラッジのような搬送するのが比較的困難な材料でも、所望の給送または計測量（給送速度もしくは給送力）を正確に維持可能である。
【００３３】
【発明の効果】
計測区域、特に計測ブリッジの少なくとも部分領域を少なくとも１つの力測定装置上に支持することで、チェーンコンベヤによって搬送される材料の正確な重量制御が行えるようになる。従って、容積測定において充填レベルが変化するために避けられない変動が確実に回避され、コンベヤチェーンなどに付着した材料を検出できると共に、設定計測量を制御方式の駆動装置を備えた計測秤のように正確に維持可能である。計測区域の領域ではコンベヤチェーンが確実に案内されるため、例えば連行部材と計測ブリッジとの間に粒状材料が詰まるなどして生じる外乱力をほぼ排除でき、チェーンの牽引力が非常に高い場合においても、技術メカニクスの分野では「隔絶」として知られる方法で、計測区域自体が外力の影響をほぼ受けないようにできる。閉じた系ユニットは、コンベヤチェーンが確実に押し下げられる計測区域の領域でコンベヤチェーンを案内することによって得られる。この押し下げは計測ブリッジをわずかなピーク形状に形成するという簡単な方法で得られ、ぴんと張られた走行部に配置された計測区域に対して所定の予荷重が加わるようになるから、チェーンの張力がゆるんだり変化しても、コンベヤチェーンの上昇は確実に避けられる。従って、牽引力が落ちて走行部がたるむと起こり得るような不均等な給送の問題も、同じく確実に回避可能である。
【００３４】
本発明で提案するチェーンコンベヤは、チェーンコンベヤの計測ブリッジがチェーンの周回平面に沿った好ましくはブリッジ中央に配置された所定の軸を中心に旋回自在に配置され、重量または力測定装置がその軸から離間し定置するという極めて簡単な設計として実現される。この構成は特に、既存のチェーンコンベヤのぴんと張った走行部に、計測区域に対するコンベヤチェーンの案内部を後付けするのに適している。チェーンコンベヤに重量測定用の力測定装置を後付けするのは、例えばドラグリンクコンベヤ装置の場合、軸を形成するボルトあるいはその他の軸受などの簡単な固定によって可能だからである。
【００３５】
可撓性の中間要素によって分離された計測ブリッジの一部だけを、移動可能に装着する場合も同様である。すなわち、測定装置上方に可撓性の中間要素特にゴムと鋼の複合バーを介在させたり、フィルム製蝶番で支持して素材を弱化させることによって、既存のチェーンコンベヤへの簡単な後付を達成できる。
【００３６】
特に好ましい設計では２つの計測ブリッジが設けられ、第２の風袋（自重）計測ブリッジは入口つまりホッパー給送開口より前で出口開口よりも後に配置される結果、出口開口からの実際の排出量を求めることができ、従って自重測定が可能となる。チェーン及び連行部材の重量を簡単な方法で検出するために、２つのブリッジ部分をリンクによって相互に連結し、大ざおばかりのように１つだけの力測定装置として動作させるような構成も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はチェーンコンベヤばかりを側面図で示す。
【図２】 図２は図１によるチェーンコンベヤの一部で、計測区域の領域を拡大側面図として示す。
【図３】 図３は図２中の断面線III に沿った、計測区域の領域におけるチェーンコンベヤの側部域の横断面図。
【図４】 図４はチェーンコンベヤの計測区域の領域の一部を平面図として示す。
【符号の説明】
１…チェーンコンベヤ
２、２２…計測ブリッジ
３…ハウジング／トラフ
４…下方走行部
５…上方走行部
６…コンベヤチェーン
７…連行部材
８…入口／充填開口
９…出口開口
１１…案内要素
１１´´…車輪
１１´…リンクプレート
１８…軸
１２…力測定装置
１５…戻し湾曲部
１３…駆動装置
１５…戻し方向変換領域
Ｓ…計測区域

Claims (19)

1. 特にばら材料の重量測定／計量用のチェーンコンベヤで、固定された連行部材を含む少なくとも１つのコンベヤチェーンが内部を周回するハウジング／トラフと、前記ハウジング／トラフに設けられた入口／充填開口及び出口開口とを備え、少なくとも１つの計測区域が前記入口／充填開口と前記出口開口との間に配置され、少なくとも１つの力測定装置上に支持されているチェーンコンベヤにおいて、コンベヤチェーン（６）が計測区域（Ｓ）に沿って、計測区域（Ｓ）上特に計測ブリッジ（２）上を、計測ブリッジ（２）に固定された案内要素（１１）で確動的に及び／又は引っ張り状態で案内され、
   前記側方案内要素（１１）は断面が十字形であることを特徴とするチェーンコンベヤ。
2. 前記計測ブリッジ（２）は軸（１８）を中心に旋回自在に装着され、力測定装置（１２）は前記軸から離間していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のチェーンコンベヤ。
3. 前記軸（１８）はチェーンの周回平面内において、２つの計測ブリッジ部分（２）間のほぼ中央に位置していることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のチェーンコンベヤ。
4. 前記力測定装置（１２）は前記計測ブリッジ部分（２）のうち前記軸（１８）から最も離間した位置に配置されていることを特徴とする請求の範囲第２または３項に記載のチェーンコンベヤ。
5. 前記力測定装置（１２）は前記計測ブリッジ（２）の下方ほぼ中央に配置されていることを特徴とする請求の範囲第２から４項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
6. 計測ブリッジ部分（２）が少なくとも１つの可撓性の中間要素（１０）によって、前記計測区域（Ｓ）の残りの部分に対して分離していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のチェーンコンベヤ。
7. 前記計測ブリッジ（２）は上方走行部（５）に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１から６項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
8. 前記計測ブリッジ（２）は特に自重計量のため下方走行部（４）に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１から６項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
9. 前記計測ブリッジ（２）全体が少なくとも３つの力測定装置（１２）上に支持されていることを特徴とする請求の範囲第１から８項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
10. 第２の計測ブリッジ（２２）が前記出口開口（９）またはハウジングの戻し湾曲部（１５）に続く少なくとも１つの別の力測定装置（１２）上に支持され、前記２つの計測ブリッジ（２；２２）の力測定装置（１２）は両測定値の差を取るため相互に接続または連結されていることを特徴とする請求の範囲第１から９項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
11. 第１及び第２の計測ブリッジ部分（２、２２）は単一で共通の力測定装置（１２）上に支持されていることを特徴とする請求の範囲第６から１０項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
12. 前記案内要素（１１）は前記コンベヤチェーン（６）を支持するローラまたは車輪（１１´´）によって形成されていることを特徴とする請求の範囲第１から１１項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
13. 前記案内要素（１１）はリンクプレート（１１´）によって、前記軸（１８）の領域で垂直方向に旋回自在に相互に接続されていることを特徴とする請求の範囲第２から１２項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
14. 前記力測定装置（１２）はコンピュータに接続され、コンピュータでは被搬送材の瞬間的な処理量を求めるため、前記力測定装置（１２）の重量値と特に駆動装置（１３）において速度測定装置によって検出されたコンベヤ速度とから両者の積が取られ、前記コンピュータは特に計測を行うため、被搬送材の瞬間的な処理量を設定値と比較する比較器と、前記駆動装置（１３）を制御するコントローラとを備えていることを特徴とする請求の範囲第１から１３項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
15. 摩損を減少するため、連行部材（７）がコンベヤチェーン（６）間で矢形状を有すると共に、特に前記案内要素により、前記計測ブリッジ（２）の上方に最小距離だけ離れて案内されていることを特徴とする請求の範囲第１から１４項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
16. 連行バー（７）及び／又はコンベヤチェーン（６）に対して、給送方向に周回する浄化装置が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１から１５項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
17. 前記計測ブリッジ（２）はわずかに上反りあるいはピーク状をなしており、前記１つまたは複数の力測定装置（１２）はコンベヤチェーン（６）のチェーン力（Ｆk
    ）を検出するように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１から１６項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
18. 前記計測ブリッジ（２）は、特にホッパー抽出装置としての前記入口開口（８）に直接隣接して配置されていることを特徴とする請求の範囲第１から１７項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。
19. 前記連行部材（７）の中央部は給送方向を辿って移動し、特に戻し方向変換領域（１５）において被搬送材を中心側に寄せることを特徴とする請求の範囲第１５から１８項のいずれかに記載のチェーンコンベヤ。

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