JP4183440B2 - 土砂等の定量供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば海上の揚土船から揚土される土砂や砂利等（岩石等の塊を含む土砂も含まれる）を、上端に投入口を下端に排出口をそれぞれ有するホッパー状の貯留槽に一旦貯留したのちその排出口からコンベヤベルト上に一定量ずつ切り出し、所定場所へ搬送して供給する土砂等の定量供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトコンベヤ装置を用い、複数の貯留槽より土砂等の骨材を一定量ずつ切り出して搬送する方式としては、各貯留槽のそれぞれに対応してベルトコンベヤ装置を配設して各々単独に搬送する方式のものと、複数の貯留槽を共通する一本のコンベヤベルト上に一連に配置して一定量ずつ切り出して搬送する方式のものが一般的である。
【０００３】
そして、前者は、各貯留槽の排出口（ゲート口）の開度調整によって供給量を調整することによって、また後者は、各貯留槽の排出口の下方に振動フィダー、ロータリーフィダーないしはベルトフィダー等の定量供給機構を設置することによって、それぞれ一定量ずつ切り出して搬送を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方式では、いずれも次のような点で不都合がある。すなわち、▲１▼前者の場合には、複数のベルトコンベヤ装置を配置するために広いスペースが必要となり、▲２▼後者の場合には、各貯留槽の排出口の下方に定量供給機構を設置するために、コンベヤベルト上方において上下方向に十分に大きなスペースを確保する必要がある。
【０００５】
また、前後者のいずれの場合にも、装置全体が大掛かりで、構造が複雑なものとなり、その設備費用が高くなるうえに運転費やメンテナンス費などのランニングコストも多くかかる。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、共通する一本のコンベヤベルト上に複数の貯留槽を配置する構成において、別個に専用の定量供給機構（ロータリフィーダやベルトフィーダなど）を用いることなく、各貯留槽からコンベヤベルト上へ土砂等を定量ずつ切り出して所定場所へ搬送して供給できるようにすることによって、装置全体の構成を簡易かつコンパクトなものとして従来の装置に比べて設置スペースを削減でき、設備コストやランイングコストも低減できるようにした土砂等の定量供給装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１にかかる本発明の定量供給装置は、下端に排出口を有するホッパー状の貯留槽をコンベヤベルトのテール部（後方）側上方に配置し、その貯留槽に投入した土砂等の被供給物を、前記排出口から前記コンベヤベルト上に一定量ずつ切り出して所定場所へ搬送して供給する土砂等の定量供給装置であって、複数の前記貯留槽を前記コンベヤベルト上にその搬送方向に沿って配置し、各貯留槽の排出口を形成する左右の両側壁をその排出口の幅方向中央位置下方に向けて略Ｖ字状に傾斜させて設けるとともに、前記コンベヤベルト上に供給され載置された被供給物と前記両側壁の下方との間に空間部が生じるように構成し、最テール部側に配置される前記貯留槽を除く前記貯留槽の排出口の後壁を、可撓性を具備して屈曲しやすい弾性体壁（たとえばゴム板又は軟質樹脂板から形成する）の上部に剛性の高い後壁を取り付けた前記コンベヤベルトの搬送方向にのみ開放可能な弾性体壁または前記コンベヤベルトの搬送方向にのみ開放可能な剛性のある可動壁にするとともに、前記各貯留槽の排出口における前壁を、この下端の高さを変更可能な高さ調整ゲートにし、ヘッド部側の前記貯留槽の排出口における前壁の下端位置を、そのテール部側の前記貯留槽の排出口における前壁の下端位置に比べて高くなるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
上記の構成を有する請求項１にかかる土砂等の供給装置によれば、各貯留槽の排出口を構成する両側壁は、下端が所定間隔で開口した断面略Ｖ字状をなすように傾斜し、かつコンベヤベルト上に堆積する被供給物との間に一定の高さ間隔を保って空間部が生じるように構成されているので、排出口からコンベヤベルト上への土砂等の無制限な供給が規制される。つまり、排出口の左右の両側壁の下端間隔と、コンベヤベルト上面との間の高さ間隔と、土砂等の被供給物の安息角度とで定まる山形の断面形状をもってコンベヤベルト上に堆積するので、各排出口からコンベヤベルト上に土砂等はコンベヤベルトの搬送（走行）速度が一定の範囲内において定量ずつ供給される。最初に、最テール部（最後方）側の貯留槽の排出口からコンベヤベルト上に供給されると、断面略山形に堆積し、この状態でヘッド部（前方）側の貯留槽の排出口に達し、ヘッド部（前方）側の排出口を閉塞するので、テール部（後方）側の貯留層内の被供給物が空になるまでは供給されない。つまり、本発明にかかる定量供給装置によれば、複数の貯留槽内に貯留されている被供給物は、とくにロータリフィーダなどの定量供給機構を使わなくても、最テール部（最後方）側の貯留槽の排出口から定量ずつコンベヤベルト上に供給され、空になってから、次のヘッド部（前方）側の貯留槽から被供給物が定量ずつ供給され、ヘッド部（前方）側の貯留槽にかけて順に被供給物が供給される。したがって、コンベヤベルトと貯留槽の排出口との間隔を従来の装置と違って定量供給機構を配備できるほどに十分に大きくとる必要がなく、しかも定量供給機構を省けるために、構造が簡略化され、設備コストを安価にし得る。
【０００９】
また、各貯留槽内の土砂等の被供給物は、排出口の中央部に沿って位置し垂直下方へ排出される部分と、左右の両側壁板の傾斜面上に沿って中央部下方に向かって排出される部分とからなり、排出口の中央部分で合流されるようにコンベヤベルト上に供給されるので、両方の部分が相互干渉による抵抗を受けながら排出口を経てコンベヤベルト上に供給されて堆積するので、コンベヤベルトの堆積土砂上には貯留槽内の土砂等の重量はほとんど作用しない。さらに、テール部（後方）側の貯留槽が空になるまでは、ヘッド部（前方）側の全ての貯留槽内に貯留されている土砂等は、排出口がコンベヤベルト上の堆積土砂等で塞がれているので、開閉ゲート等の特別な開閉機構を設けなくても、コンベヤベルト上への供給が阻止される。したがって、コンベヤベルト上に載置されている土砂等の荷重だけがベルト上に作用するので、モータ等の駆動力を必要以上に大きくする必要がなく、ランニングコストを低減でき、また全体的な構造が簡略化されているので、メンテナンスも容易である。しかも、コンベヤベルト上には、土砂等の被供給物の安息角に応じた断面山形の一定形状に被供給物が堆積されて、搬送されるので、コンベヤベルトの走行速度に応じて定量の被供給物を搬送供給できる。いいかえれば、土砂等の供給量は、堆積断面積とコンベヤベルトの走行速度とで定まり、また堆積断面積は、土砂等の安息角度と排出口の左右両側壁の下端間隔および高さ間隔とで定まるので、これらの相関関係に基づいて両側壁の下端間隔および高さ間隔を設定することで、所期の定量搬送を安定して行うことができる。
さらに、テール部側の貯留槽からコンベヤベルト上に供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における後壁を通過する際の衝撃が緩和され、とくに山形に堆積した土砂等の上部に位置した塊が、後壁との衝突によって転動して、土砂堆積の形状を大きく崩してしまうことが防止されるとともに、テール部側の後壁によってヘッド部側への搬送が阻止され、その後壁の後方に滞留するのが防止される。しかも、テール部側の貯留槽内に貯留されている土砂等が後壁の後方へ漏れ出すことも阻止される。このため、搬送量の変動を低く抑えて安定した定量搬送を行うことができる。
さらにまた、各貯留槽の排出口における前壁下端の高さを、搬送する土砂等の被供給物の種類や特性に応じて調整でき、コンベヤベルト上に供給され断面山形に堆積した被供給物の頂部が削り取られることがなくなり、コンベヤベルトにより無駄なく効率よく搬送できるとともに、被供給物が前壁下を通過する際の抵抗を低減できる。
また、貯留槽の排出口の前壁の下端とコンベヤベルトの上面との高さ方向の間隔は、テール部側に配置された貯留槽よりもヘッド部側の貯留槽の方が順次大きくなるので、テール部側の貯留槽から供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における前壁によってベルト上に断面山形に堆積した土砂等の頂部が削り取られたり、前壁下を通過する際の抵抗が増大したりすることがない。よってベルトコンベヤにより土砂等を定量ずつ供給できるとともに、搬送に要するコンベヤベルトの駆動力を低く抑えることができる。
【００１０】
請求項２記載のように、前記各貯留槽の排出口における両側壁を平板状の邪魔板で形成するとともに、最テール部（最後方）側の貯留槽の排出口から最ヘッド部（最前方）側の貯留槽の排出口にわたって前記邪魔板を一連に連続して設け、前記両側壁の傾斜角度を、前記被供給物の安息角度以上で水平面に対して６０度以下の範囲内に設定することができる。
【００１１】
請求項２記載の装置によれば、コンベヤベルト上に供給した土砂等が各貯留槽の排出口の前壁下を通過する際に、その通過抵抗により堆積上部に位置する塊が浮き上がって不陸状態となり、無制御であると通過直後に側方に転落して堆積形状を崩しやすい傾向になっても、各貯留槽の排出口の両側壁を一連に形成する共通する左右の邪魔板を、最テール部（最後方）側の貯留槽から最ヘッド部（最前方）側の貯留槽まで延在させているので、この邪魔板により、不陸状態の塊の転落を防いで安定化させることができる。よって搬送量の変動を低く抑えて安定した定量搬送を行うことができる。しかも、複数の貯留槽の排出口における左右の両側壁を共通の邪魔板で形成できるので、構造的にも有利である。また、排出口における両側壁の傾斜角度を土砂等の安息角度以上の角度としているので、その側壁の傾斜面上に土砂等が停滞することが回避される。一方、両側壁の傾斜角度を６０度以下としているので、一般的に土砂等の被供給物が両側壁上に一時的に保持されるうえに、排出口へ向かって急激に土砂等の被供給物が流下することもない。
【００１２】
請求項３に記載のように、前記各貯留槽の本体壁の上下方向の中間部に、それらの壁に振動を与えるバイブレータを装着することができる。
【００１３】
請求項３記載の装置によれば、コンベヤベルトへ供給する際の、土砂類の下方への流動が促進されるので、途中で土砂類が閉塞しない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１〜図３は本発明の実施例にかかる骨材の定量供給装置を示すもので、図１は骨材の定量供給装置の概要構成を示す縦断面図、図２は図１の貯留槽の中央断面図で、コンベヤベルト上に供給された土砂等の堆積状態も概略に表している。図３（ａ）〜（ｃ）はコンベヤベルトへの土砂の時系列的な供給状態を示す概略図である。
【００１７】
本実施例の装置１０１は、図１に示すように、骨材として使用される土砂や砂利等（以下、土砂類という）Ｓを投入する３基の骨材貯留槽、すなわち第１〜第３の骨材貯留槽１・２・３と、それら骨材貯留槽１・２・３の下端の排出口（ゲート口）１ａ・２ａ・３ａの両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを構成する左右に配設された帯板状の邪魔板４と、土砂類Ｓを所定の場所まで搬送するベルトコンベヤ装置５とを主要部として備えている。
【００１８】
各骨材貯留槽１〜３は上端に投入口１ｂ・２ｂ・３ｂを下端に排出口１ａ・２ａ・３ａをそれぞれ設けた構造からなり、略同形で下端の排出口１ａ（２ａ・３ａ）から上端の投入口１ｂ（２ｂ・３ｂ）にかけて口径を漸次拡大したホッパー状の貯留槽で、ベルトコンベヤ装置５のコンベヤベルト５ａの上流側位置において上端の投入口１ｂ・２ｂ・３ｂ部を相互に突き合わせて一連に配置されている。前記骨材貯留槽１・２・３は共通の支持架台６で支持されて、コンベヤベルト５ａの上方において土砂類Ｓの搬送方向に沿って直線状に配設されている。
【００１９】
ベルトコンベヤ装置５は、図２のようにキャリア（搬送）側のローラ５１〜５３が３本で、中央の水平なローラ５２に対して両側のローラ５１・５３が外方に上向けに傾斜したトラフ型コンベヤで、図１に示すように、そのヘッド部（前方）側端部を、テール部（後方）側に比べて高位となる部位に直交して配設された別の搬送ラインのホッパー２０に連結させている。なお、図２中の符号５４はリターンローラである。
【００２０】
図２に示すように、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａは、その幅方向の中央位置の下方に向けて略Ｖ字状に傾斜する左右の両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃによって搬送方向に沿って一定の開口幅で細長く形成されているが、本例の場合、両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃが平板状の一連に連続する長尺の邪魔板４で形成され、それらの邪魔板４は、図１に示すように、最テール部側に配設された第１の骨材貯留槽１の後端よりさらにテール部（後方）側から最ヘッド部（最前方）側に配設された第３の骨材貯留槽３の前端よりもさらにヘッド部（前方）側となる部位まで連続している。
【００２１】
また、図２に示すように、各邪魔板４の下方に、コンベヤベルト５ａ上に貯留槽１〜３から供給され載置される土砂類Ｓとの間に空間部８が生じるように、コンベヤベルト５ａ上面と邪魔板４との間に一定の高さ間隔を保たせている。
【００２２】
本例の骨材定量供給装置１０１はたとえば揚土船（図示せず）上に設置されており、岩石等の塊を含む土砂類Ｓを川底等から採取して各骨材貯留槽１〜３内に投入口１ｂ・２ｂ・３ｂより投入して貯留し、それらの貯留した土砂類Ｓを各骨材貯留槽１〜３のうち最テール部の骨材貯留槽１の排出口１ａから最ヘッド部の骨材貯留槽３の排出口３ａにかけてコンベヤベルト５ａ上に定量ずつ供給し、コンベヤベルト５ａによって別の搬送ラインに向けて搬送し、所定の場所へ供給するようになっている。この場合、各排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃは左右の連続した邪魔板４によって形成され、各排出口１ａ・２ａ・３ａから流下する土砂類Ｓは、図２に示すように、排出口１ａ（２ａ・３ａ）の開口幅と、コンベヤベルト５ａの上面と左右の各邪魔板４の下端との上下方向の間隔と、土砂類Ｓの安息角αとで定まる山形の横断面形状をもってコンベヤベルト５ａ上に堆積する。つまり、土砂類Ｓは、ほぼ一定の横断面積をもつ山形にコンベヤベルト５ａ上に堆積する。
【００２３】
ところで、各骨材貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａにおける前後壁１１・１２は、本例の場合、図１・図３に示すように、それぞれ内向きに傾斜し、かつ邪魔板４の下端、いいかえれば排出口１ａ・２ａ・３ａの位置まで延設されている。また、本例の場合、ベルトコンベヤ装置５はテール部側からヘッド部側へかけて漸次上方へ高くなるように傾斜させてあるため、各骨材貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａの位置も搬送側のコンベヤベルト５ａの傾斜に合わせてヘッド部側（前方）へ向けて漸次高くなるように構成してある。
【００２４】
上記のようにして本実施例にかかる骨材定量供給装置１０１が構成されるが、この装置１０１によれば、下記のように第１〜第３の骨材貯留槽１〜３に貯留された土砂類Ｓが搬送される。
【００２５】
すなわち、各骨材貯留槽１〜３内の土砂類Ｓは、図２中の矢印で示すように、中央の排出口１ａ・２ａ・３ａの上方に位置して下方へ落下する土砂類流と、左右の邪魔板４の傾斜面上に支持され、邪魔板４に沿って下方の排出口１ａ・２ａ・３ａへ向かおうとする土砂類流となる２つの流れがあって両者は排出口１ａ・２ａ・３ａの部分で合流しようとし、相互に干渉することによって抵抗を受ける。このため、排出口１ａ・２ａ・３ａから供給されてコンベヤベルト５ａ上に断面山形に堆積している土砂類Ｓには、各骨材貯留槽１〜３内に貯留されている土砂類Ｓの重量はほとんど作用しない。いいかえれば、コンベヤベルト５ａ上面に載置されている土砂類Ｓの荷重しかコンベヤベルト５ａ上には作用していないので、コンベヤベルト５ａを駆動するためのモータ５５の駆動力は小さくてすむ。また、第１骨材貯留槽１内に貯留されている土砂類Ｓが全てコンベヤベルト５ａ上に供給されて空になるまでは、コンベヤベルト５ａ上に堆積した土砂類Ｓがコンベヤベルト５ａの走行に伴って図２の断面山形の頂部が排出口１ａの前壁１２にて削られ、頂部が平らになった状態の土砂類Ｓが第２・第３の骨材貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａの下方へ順に移動することによって、第２・第３の骨材貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａが塞がれるので、その抵抗により排出口２ａ・３ａからの流下を阻まれて内部閉塞状態となり、コンベヤベルト５ａ上に堆積した土砂類Ｓは、その断面形状を崩すことなく、排出口２ａ・３ａの下方を通過して搬送される。
【００２６】
つまり、３基の骨材貯留槽１〜３は、コンベヤベルト５ａの搬送方向に向けて直線状に配列されているので、図３（ａ）に示すように、最テール部側の第１の骨材貯留槽１からコンベヤベルト５ａ上に供給された土砂類Ｓがコンベヤベルト５ａで搬送され、ヘッド部側に位置する第２および第３の骨材貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａの下方を通過し始めると、その堆積した土砂類Ｓで各排出口２ａ・３ａが塞がれ、第２と第３の骨材貯留槽２・３内の土砂類Ｓは前述のように内部閉塞状態となり、コンベヤベルト５ａ上への供給が阻まれる。一方、第１骨材貯留槽１の排出口１ａからはコンベヤベルト５ａの走行速度（搬送速度）を、排出口１ａから流下しようする土砂類Ｓの流下（供給）が途切れない範囲で調節することにより、定量ずつコンベヤベルト５ａ上に供給される。
【００２７】
そして、図３（ｂ）に示すように、第１の骨材貯留槽１からの土砂類Ｓの供給が終了し貯留槽１内が空になると、第２の骨材貯留槽２の排出口２ａが開放されるので、土砂類Ｓの供給が開始される。なお、第２の骨材貯留槽２の排出口２ａからの土砂類Ｓの供給も、コンベヤベルト５ａの走行速度に応じて定量ずつ行われる。また、図３（ｃ）に示すように、第２の骨材貯留槽２からの土砂類Ｓの供給が終了して貯留槽２内が空になると、第３の骨材貯留槽３からの土砂類Ｓの定量ずつの供給が開始される。
【００２８】
上記のように、本例の骨材定量供給装置１０１では、３基の骨材貯留槽１・２・３に投入された土砂類Ｓが、まず、最テール部側の骨材貯留槽１から定量ずつ排出され、次いで続くヘッド部側の骨材貯留槽２、続いて第３骨材貯留槽３からと、それらの配列順序に従って定量ずつ順次排出され、コンベヤベルト５ａ上に供給される。コンベヤベルト５ａ上に供給された土砂類Ｓは、ほぼ一定の断面積の山形に堆積させて搬送することができ、従来の装置と違って特別の定量供給装置に依存することなく、骨材Ｓの定量供給を行うことができる。
【００２９】
また、コンベヤベルト５ａ上に供給された土砂類Ｓが各骨材貯留槽１・２・３の排出口１ａ・２ａ・３ａの前壁１２の下を通過する際には、その通過抵抗により堆積した土砂類Ｓの上部に位置する岩石等の塊が浮き上がって不陸状態となり、無制御であると通過直後に堆積した断面山形の土砂類Ｓの側方に転落して堆積形状が崩れやすくなるが、本例の定量供給装置１０１では、各骨材貯留槽１・２・３の排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを、共通の連続した左右の邪魔板４を最テール部側の骨材貯留槽１から最ヘッド部側の骨材貯留槽３よりもさらにヘッド部側となる部位まで延長しているので、これらの邪魔板４により、不陸状態の塊の転落を防いで安定化させることができる。
【００３０】
次に、図４〜図７は本発明の他の実施例にかかる骨材定量供給装置を示すもので、上記実施例とは下記の点が相違している。すなわち、本例の装置１０２では、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａを構成する左右の側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの上端は、図５〜図７に示すように、コンベヤベルト５ａ上方に向けて鉛直に垂下された左右のスカート壁７の中間位置に接合されており、左右のスカート壁７内において各側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの下方に、コンベヤベルト５ａ上に貯留槽１〜３から供給され載置される土砂類Ｓとの間に空間部（空所）８が生じるようにコンベヤベルト５ａ上面との間に一定の高さ間隔を保たせている。また本例の場合には、各貯留槽１〜３の両側壁１ｃ〜３ｃの間を接続するための、上記実施例の邪魔板４に相当するものは省いている。
【００３１】
また、３つの各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａにおける前壁を、図５に示すように下端位置を上下方向で調節可能な高さ調整ゲート１２’にし、コンベヤベルト５ａ上に堆積した断面山形の土砂類Ｓの頂部が前壁で削られないようにしている。各高さ調整ゲート１２’は剛性を有する鋼板で形成され、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａ付近における取付位置を変更可能にすることで高さを調整できるようにしている。各高さ調整ゲート１２’（前壁）下端のコンベヤベルト５ａの中央部位（水平部分）からの高さ（距離）は、最テール部側排出口１ａから最ヘッド部側排出口３ａにかけて順次高くなるようにしている。たとえば、第１貯留槽１の前壁１２’の下端の高さをＨとすれば、第２貯留槽２の前壁１２’の下端の高さをＨ＋ｈ、第３貯留槽３の前壁１２’の下端の高さをＨ＋２ｈになるように、つまりＨが５００ｍｍであれば、Ｈ＋ｈ＝６００ｍｍ、Ｈ＋２ｈ＝７００ｍｍとなるように設定する。
【００３２】
一方、各排出口１ａ・２ａ・３ａの後壁については、最テール部側の貯留槽１の排出口１ａにおける後壁１１は上記実施例と同様な剛性の高い後壁で下端を排出口１ａの位置まで延設しているが、ヘッド部側の貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａにおける後壁については、図６に示すように可撓性を具備して屈曲しやすい一対のゴム板や軟質樹脂板から後壁１１’を形成し、各排出口２ａ・３ａ付近で貯留槽本体内に後壁１１’の上部を取り付けることで、コンベヤベルト５ａの搬送方向へのみ開放可能に構成している。この結果、第１貯留槽１からコンベヤベルト５ａに供給され、ヘッド部側へ搬送される土砂類Ｓに岩石等の大きな塊が含まれている場合にも、第２・第３の貯留槽２・３の後壁１１’をスムーズに通過し、後壁１１’のテール部側（後方）に土砂類Ｓが滞留することがなくなるとともに、第２・第３の貯留槽２・３に貯留されている土砂類Ｓがテール部側（後方）へあふれ出すこともなくなる。
【００３３】
さらに、各貯留槽１〜３の本体壁の上下方向の中間部に、それらの壁に振動を与えるバイブレータ１０を装着し、コンベヤベルト５ａへ供給する際の、土砂類Ｓの下方への流動を促進して途中で土砂類が閉塞しないようにするようにしている。
【００３４】
上記した第２実施例にかかる定量供給装置１０２においては、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａの前壁１２’を高さ調整ゲートとしてコンベヤベルト５ａから各前壁１２’の下端までの高さを高くしてコンベヤベルト５ａ上に貯留槽１〜３から供給され断面山形状に堆積した土砂類Ｓの頂部が削り取られないようにするとともに、第２・第３の貯留槽２・３の後壁１１’をゴム板製にして土砂類Ｓの通過をスムーズにしているので、本例の場合には、図７に示すように土砂類Ｓは断面形状が山形（頂部が削られない状態）を保ったままでコンベヤベルト５ａにより搬送される。
【００３５】
ここで、上記した第２実施例の定量供給装置１０２について土砂を搬送する場合を例にとってさらに詳しく説明する。
【００３６】
各骨材貯留槽１・２・３は、上端の投入口１ｂ・２ｂ・３ｂを長手方向が略５ｍ、幅方向が略３ｍの長方形とし、高さは略２ｍとしている。また、各排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁を形成している左右の側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの傾斜角度βは４５度にしている（図７参照）。
【００３７】
一方、ベルトコンベヤ装置５は、コンベヤベルト５ａの幅を略７００ｍｍとし、中央の平坦なローラ５２の両側のローラ５１・５３を３０度ほど傾斜させている。
【００３８】
そして、土砂Ｓの見かけ比重γ＝１．７ｔ／ｍ3とし、土砂Ｓ中の含まれる可能性のある岩石等の塊の最大寸法Ｄ＝３００ｍｍとし、目的とする搬送量Ｑ＝３７００ｔ／ｈ、ベルト５ａの走行速度ｖ＝７０ｍ／ｍｉｎ、土砂Ｓの安息角度α＝３０°と仮定し、これらの算定要素に基づいて、骨材貯留槽１・２・３の各排出口１ａ・２ａ・３ａの開口形状およびコンベヤベルト５ａに対する各高さ方向の寸法を求めると次のようななる。
【００３９】
先ず、コンベヤベルト５ａにて搬送される土砂Ｓの堆積断面積Ａを、目的とする搬送量（供給量）Ｑから求めると、 搬送量Ｑ＝６０×ｖ×Ａであるので、
Ａ＝３７００／（１．７×６０×７０）≒０．５２ｍ2となるが、本例では余裕を考慮してＡ＝０．５４ｍ2とする。
【００４０】
一方、各排出口１ａ・２ａ・３ａの寸法は、長手方向の寸法を略２ｍとし、幅方向（開口幅）の寸法、つまり左右の側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの下端間の開口幅Ｂは、最大の塊Ｄが２個平行に同時に流下しても容易に通過可能な寸法である６７６ｍｍに設定する（図７参照）。
【００４１】
ここで、図７において、排出口１ａ・２ａ・３ａにおける両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの下端、いいかえれば排出口１ａ・２ａ・３ａのコンベヤベルト５ａに対する高さ（距離）Ｈを求めると、両者の開口（６７６ｍｍの下端間隔）を経て流下し、コンベヤベルト５ａ上に安息角度（３０度）の山形に堆積される土砂Ｓの断面積が上記の断面積Ａ（０．５４ｍ2）となるので、Ｈ＝５００ｍｍになる。
【００４２】
上記の各数値は、土砂を搬送する場合の一例であって、限定するものではないことはいうまでもない。
【００４３】
上記に本発明の２つの実施例を挙げたが、それらの構成にかかる定量供給装置１０１・１０２では、３基の骨材貯留槽１・２・３に投入した土砂類Ｓを、共通する一本のコンベヤベルト５ａ上に順次に供給し、かつ、ほぼ一定の断面積の略山形又は山形に堆積させるとともに、その堆積形状を維持させながら搬送することができ、よって所期の定量搬送を安定して行うことを実現できる。しかも、各排出口の下方に、振動フィーダ、ロータリフィーダあるいはベルトフィーダなどの特別な定量供給機構を配備する必要がないので、装置全体の構成を簡易かつコンパクトにすることができる。よって、設置スペースを縮小できるとともに、設備コストやランニングコストを低減させることができる。
【００４４】
さらに、本発明にかかる定量供給装置は、上記実施例に制限されることなく、次のように実施することも可能である。
【００４５】
▲１▼ 貯留槽は２以上であればよい。
【００４６】
▲２▼ 上記第１の実施例では、３つの排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁を一連に共通する邪魔板４で形成したが、第２実施例のように各排出口１ａ・２ａ・３ａごとに略Ｖ字状に傾斜した両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを形成し、各排出口１ａ・２ａ・３ａ間の両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを一連に接続する邪魔板を省いてもよい。
【００４７】
▲３▼ 上記実施例では、貯留槽を骨材用とし、骨材に用いられる土砂類を供給するようにしたが、土砂類に限るものではなく、セメントや石炭、米や小豆などの穀類などいわゆる、ばら物の搬送供給に適用できる。
【００４８】
▲４▼ ベルトコンベヤ装置はトラフ型に限るものではなく、たとえば一般的なフラットなベルトコンベヤ装置でもよい。
【００４９】
▲５▼ 上記実施例で挙げた排出口各排出口１ａ・２ａ・３ａの開口幅や高さなどの数値は限定するものではなく、被供給物の種類やその特性および供給量などから適宜決定できるものである。
【００５０】
▲６▼ 最テール部側に配置される貯留槽１を除く貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａの後壁１１’を、ゴム板や屈曲しやすい軟質樹脂板に代えて、コンベヤベルト５ａの搬送方向にのみ開放可能な、剛性のある可動壁としてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上に述べたことから明らかなように、本発明にかかる土砂等の定量供給装置には、次のような優れた効果がある。
【００５２】
(1) 本発明の請求項１にかかる定量供給装置では、複数の貯留槽内に貯留されている被供給物は、とくにロータリフィーダなどの定量供給機構を使わなくても、最テール部側の貯留槽の排出口から定量ずつコンベヤベルト上に供給され、空になってから、次のヘッド部側の貯留槽から被供給物が定量ずつ供給され、ヘッド部側の貯留槽にかけて順に被供給物が供給されるから、コンベヤベルトと貯留槽の排出口との間隔を従来のように定量供給機構を配備できるほどに十分に大きくとる必要がなく、しかも定量供給機構を省けるために、構造が簡略化されてコンパクトにでき、設備コストを安価にできる。
【００５３】
また、各貯留槽内の土砂等の重量は、コンベヤベルトの堆積土砂上にはほとんど作用しないうえに、テール部側の貯留槽が空になるまでは、ヘッド部側の全ての貯留槽内に貯留されている土砂等は、排出口がコンベヤベルト上の堆積土砂等で塞がれているので、開閉ゲート等の特別な機構を設けなくても、コンベヤベルト上への供給が阻止されるからて、コンベヤベルト上に載置されている土砂等の荷重だけがベルト上に作用するので、モータ等の駆動力を必要以上に大きくする必要がなく、ランニングコストを低減でき、また全体的な構造が簡略化されているので、メンテナンスも容易である。
【００５４】
さらに、コンベヤベルト上には、土砂等の被供給物の安息角に応じた断面山形の一定形状に被供給物が堆積されて搬送されるので、貯留槽の排出口における両側壁の下端間隔および高さ間隔を設定することで、所期の定量搬送を安定して行うことができる。
【００５５】
(2) 請求項２記載の装置では、各貯留槽の排出口の両側壁を一連に形成する共通する左右の邪魔板を最テール部側の貯留槽から最ヘッド部側の貯留槽まで延在させているので、邪魔板によって不陸状態の塊の転落を防いで安定化させることができ、搬送量の変動を低く抑えて安定した定量搬送を行うことができるとともに、複数の貯留槽の排出口における左右の両側壁を共通の邪魔板で形成できるので、構造的にも簡略になって安価にできる。
【００５６】
また、排出口における両側壁の傾斜角度を土砂等の安息角度以上の角度としているので、その側壁の傾斜面上に土砂等が停滞することを回避できる一方、両側壁の傾斜角度を６０度以下としているので、一般的に土砂等の被供給物が両側壁上に一時的に保持されるうえに、排出口へ向かって急激に土砂等の被供給物が流下することもない。
【００５７】
(3) 請求項３記載の装置では、テール部側の貯留槽からコンベヤベルト上に供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における後壁を通過する際の衝撃が緩和され、とくに山形に堆積した土砂等の上部に位置した塊が、後壁との衝突によって転動して、土砂堆積の形状を大きく崩れてしまうことが防止されるとともに、テール部側の後壁によってヘッド部側への搬送が阻止され、その後壁の後方に滞留するのが防止される。しかも、テール部側の貯留槽内に貯留されている土砂等が後壁の後方へ漏れ出すことも阻止される。
【００５８】
また、各貯留槽の排出口における前壁下端の高さを、搬送する土砂等の被供給物の種類や特性に応じて調整でき、コンベヤベルト上に供給され断面山形に堆積した被供給物の頂部が削り取られることがなくなり、コンベヤベルトにより無駄なく効率よく搬送できるとともに、被供給物が前壁下を通過する際の抵抗を低減できる。
【００５９】
さらに、ヘッド部側における貯留槽の排出口の前壁の下端とコンベヤベルトの上面との高さ間隔は、テール部側に配置された貯留槽よりも順次大きくなるので、テール部側の貯留槽から供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における前壁によってベルト上に断面山形に堆積した土砂等の頂部が削り取られたり、前壁下を通過する際の抵抗が低減される。
【００６０】
よって、請求項３記載の装置によると、ベルトコンベヤにより土砂等を定量ずつ供給できるとともに、搬送に要するコンベヤベルトの駆動力を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる骨材の定量供給装置の概要構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の貯留槽の中央断面図で、コンベヤベルト上に供給された土砂等の堆積状態も概略に表している。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）はコンベヤベルトへの土砂の時系列的な供給状態を示す概略図である。
【図４】本発明の他の実施例にかかる骨材の定量供給装置の概要構成を示す縦断面図である。
【図５】図５（ａ）は図４のＢ−Ｂ線における断面図、図５（ｂ）は高さ調整ゲート部分の拡大図である。
【図６】図６（ａ）は図４のＣ−Ｃ線における断面図、図６（ｂ）は可撓性後壁の拡大図である。
【図７】図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の骨材貯留槽
２ 第２の骨材貯留槽
３ 第３の骨材貯留槽
１ａ・２ａ・３ａ 排出口
１ｂ・２ｂ・３ｂ 投入口
１ｃ・２ｃ・３ｃ 側壁
４ 邪魔板
５ ベルトコンベヤ装置
５ａ コンベヤベルト
６ 支持架台
７ スカート壁
８ 空間部（空所）
１０ バイブレータ
１１ 前壁
１１’ 高さ調整ゲート（前壁）
１２ 後壁
１２’ 可撓性壁（後壁）
２０ ホッパー
Ｓ 土砂類
１０１・１０２ 定量供給装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば海上の揚土船から揚土される土砂や砂利等（岩石等の塊を含む土砂も含まれる）を、上端に投入口を下端に排出口をそれぞれ有するホッパー状の貯留槽に一旦貯留したのちその排出口からコンベヤベルト上に一定量ずつ切り出し、所定場所へ搬送して供給する土砂等の定量供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトコンベヤ装置を用い、複数の貯留槽より土砂等の骨材を一定量ずつ切り出して搬送する方式としては、各貯留槽のそれぞれに対応してベルトコンベヤ装置を配設して各々単独に搬送する方式のものと、複数の貯留槽を共通する一本のコンベヤベルト上に一連に配置して一定量ずつ切り出して搬送する方式のものが一般的である。
【０００３】
そして、前者は、各貯留槽の排出口（ゲート口）の開度調整によって供給量を調整することによって、また後者は、各貯留槽の排出口の下方に振動フィダー、ロータリーフィダーないしはベルトフィダー等の定量供給機構を設置することによって、それぞれ一定量ずつ切り出して搬送を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方式では、いずれも次のような点で不都合がある。すなわち、▲１▼前者の場合には、複数のベルトコンベヤ装置を配置するために広いスペースが必要となり、▲２▼後者の場合には、各貯留槽の排出口の下方に定量供給機構を設置するために、コンベヤベルト上方において上下方向に十分に大きなスペースを確保する必要がある。
【０００５】
また、前後者のいずれの場合にも、装置全体が大掛かりで、構造が複雑なものとなり、その設備費用が高くなるうえに運転費やメンテナンス費などのランニングコストも多くかかる。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、共通する一本のコンベヤベルト上に複数の貯留槽を配置する構成において、別個に専用の定量供給機構（ロータリフィーダやベルトフィーダなど）を用いることなく、各貯留槽からコンベヤベルト上へ土砂等を定量ずつ切り出して所定場所へ搬送して供給できるようにすることによって、装置全体の構成を簡易かつコンパクトなものとして従来の装置に比べて設置スペースを削減でき、設備コストやランイングコストも低減できるようにした土砂等の定量供給装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１にかかる本発明の定量供給装置は、下端に排出口を有するホッパー状の貯留槽をコンベヤベルトのテール部（後方）側上方に配置し、その貯留槽に投入した土砂等の被供給物を、前記排出口から前記コンベヤベルト上に一定量ずつ切り出して所定場所へ搬送して供給する土砂等の定量供給装置であって、複数の前記貯留槽を前記コンベヤベルト上にその搬送方向に沿って配置し、各貯留槽の排出口を形成する左右の両側壁をその排出口の幅方向中央位置下方に向けて略Ｖ字状に傾斜させて設けるとともに、前記コンベヤベルト上に供給され載置された被供給物と前記両側壁の下方との間に空間部が生じるように構成し、最テール部側に配置される前記貯留槽を除く前記貯留槽の排出口の後壁を、可撓性を具備して屈曲しやすい弾性体壁（たとえばゴム板又は軟質樹脂板から形成する）の上部に剛性の高い後壁を取り付けた前記コンベヤベルトの搬送方向にのみ開放可能な弾性体壁または前記コンベヤベルトの搬送方向にのみ開放可能な剛性のある可動壁にするとともに、前記各貯留槽の排出口における前壁を、この下端の高さを変更可能な高さ調整ゲートにし、ヘッド部側の前記貯留槽の排出口における前壁の下端位置を、そのテール部側の前記貯留槽の排出口における前壁の下端位置に比べて高くなるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
上記の構成を有する請求項１にかかる土砂等の供給装置によれば、各貯留槽の排出口を構成する両側壁は、下端が所定間隔で開口した断面略Ｖ字状をなすように傾斜し、かつコンベヤベルト上に堆積する被供給物との間に一定の高さ間隔を保って空間部が生じるように構成されているので、排出口からコンベヤベルト上への土砂等の無制限な供給が規制される。つまり、排出口の左右の両側壁の下端間隔と、コンベヤベルト上面との間の高さ間隔と、土砂等の被供給物の安息角度とで定まる山形の断面形状をもってコンベヤベルト上に堆積するので、各排出口からコンベヤベルト上に土砂等はコンベヤベルトの搬送（走行）速度が一定の範囲内において定量ずつ供給される。最初に、最テール部（最後方）側の貯留槽の排出口からコンベヤベルト上に供給されると、断面略山形に堆積し、この状態でヘッド部（前方）側の貯留槽の排出口に達し、ヘッド部（前方）側の排出口を閉塞するので、テール部（後方）側の貯留層内の被供給物が空になるまでは供給されない。つまり、本発明にかかる定量供給装置によれば、複数の貯留槽内に貯留されている被供給物は、とくにロータリフィーダなどの定量供給機構を使わなくても、最テール部（最後方）側の貯留槽の排出口から定量ずつコンベヤベルト上に供給され、空になってから、次のヘッド部（前方）側の貯留槽から被供給物が定量ずつ供給され、ヘッド部（前方）側の貯留槽にかけて順に被供給物が供給される。したがって、コンベヤベルトと貯留槽の排出口との間隔を従来の装置と違って定量供給機構を配備できるほどに十分に大きくとる必要がなく、しかも定量供給機構を省けるために、構造が簡略化され、設備コストを安価にし得る。
【０００９】
また、各貯留槽内の土砂等の被供給物は、排出口の中央部に沿って位置し垂直下方へ排出される部分と、左右の両側壁板の傾斜面上に沿って中央部下方に向かって排出される部分とからなり、排出口の中央部分で合流されるようにコンベヤベルト上に供給されるので、両方の部分が相互干渉による抵抗を受けながら排出口を経てコンベヤベルト上に供給されて堆積するので、コンベヤベルトの堆積土砂上には貯留槽内の土砂等の重量はほとんど作用しない。さらに、テール部（後方）側の貯留槽が空になるまでは、ヘッド部（前方）側の全ての貯留槽内に貯留されている土砂等は、排出口がコンベヤベルト上の堆積土砂等で塞がれているので、開閉ゲート等の特別な開閉機構を設けなくても、コンベヤベルト上への供給が阻止される。したがって、コンベヤベルト上に載置されている土砂等の荷重だけがベルト上に作用するので、モータ等の駆動力を必要以上に大きくする必要がなく、ランニングコストを低減でき、また全体的な構造が簡略化されているので、メンテナンスも容易である。しかも、コンベヤベルト上には、土砂等の被供給物の安息角に応じた断面山形の一定形状に被供給物が堆積されて、搬送されるので、コンベヤベルトの走行速度に応じて定量の被供給物を搬送供給できる。いいかえれば、土砂等の供給量は、堆積断面積とコンベヤベルトの走行速度とで定まり、また堆積断面積は、土砂等の安息角度と排出口の左右両側壁の下端間隔および高さ間隔とで定まるので、これらの相関関係に基づいて両側壁の下端間隔および高さ間隔を設定することで、所期の定量搬送を安定して行うことができる。
さらに、テール部側の貯留槽からコンベヤベルト上に供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における後壁を通過する際の衝撃が緩和され、とくに山形に堆積した土砂等の上部に位置した塊が、後壁との衝突によって転動して、土砂堆積の形状を大きく崩してしまうことが防止されるとともに、テール部側の後壁によってヘッド部側への搬送が阻止され、その後壁の後方に滞留するのが防止される。しかも、テール部側の貯留槽内に貯留されている土砂等が後壁の後方へ漏れ出すことも阻止される。このため、搬送量の変動を低く抑えて安定した定量搬送を行うことができる。
さらにまた、各貯留槽の排出口における前壁下端の高さを、搬送する土砂等の被供給物の種類や特性に応じて調整でき、コンベヤベルト上に供給され断面山形に堆積した被供給物の頂部が削り取られることがなくなり、コンベヤベルトにより無駄なく効率よく搬送できるとともに、被供給物が前壁下を通過する際の抵抗を低減できる。
また、貯留槽の排出口の前壁の下端とコンベヤベルトの上面との高さ方向の間隔は、テール部側に配置された貯留槽よりもヘッド部側の貯留槽の方が順次大きくなるので、テール部側の貯留槽から供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における前壁によってベルト上に断面山形に堆積した土砂等の頂部が削り取られたり、前壁下を通過する際の抵抗が増大したりすることがない。よってベルトコンベヤにより土砂等を定量ずつ供給できるとともに、搬送に要するコンベヤベルトの駆動力を低く抑えることができる。
【００１０】
請求項２記載のように、前記各貯留槽の排出口における両側壁を平板状の邪魔板で形成するとともに、最テール部（最後方）側の貯留槽の排出口から最ヘッド部（最前方）側の貯留槽の排出口にわたって前記邪魔板を一連に連続して設け、前記両側壁の傾斜角度を、前記被供給物の安息角度以上で水平面に対して６０度以下の範囲内に設定することができる。
【００１１】
請求項２記載の装置によれば、コンベヤベルト上に供給した土砂等が各貯留槽の排出口の前壁下を通過する際に、その通過抵抗により堆積上部に位置する塊が浮き上がって不陸状態となり、無制御であると通過直後に側方に転落して堆積形状を崩しやすい傾向になっても、各貯留槽の排出口の両側壁を一連に形成する共通する左右の邪魔板を、最テール部（最後方）側の貯留槽から最ヘッド部（最前方）側の貯留槽まで延在させているので、この邪魔板により、不陸状態の塊の転落を防いで安定化させることができる。よって搬送量の変動を低く抑えて安定した定量搬送を行うことができる。しかも、複数の貯留槽の排出口における左右の両側壁を共通の邪魔板で形成できるので、構造的にも有利である。また、排出口における両側壁の傾斜角度を土砂等の安息角度以上の角度としているので、その側壁の傾斜面上に土砂等が停滞することが回避される。一方、両側壁の傾斜角度を６０度以下としているので、一般的に土砂等の被供給物が両側壁上に一時的に保持されるうえに、排出口へ向かって急激に土砂等の被供給物が流下することもない。
【００１２】
請求項３に記載のように、前記各貯留槽の本体壁の上下方向の中間部に、それらの壁に振動を与えるバイブレータを装着することができる。
【００１３】
請求項３記載の装置によれば、コンベヤベルトへ供給する際の、土砂類の下方への流動が促進されるので、途中で土砂類が閉塞しない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１〜図３は本発明の実施例にかかる骨材の定量供給装置を示すもので、図１は骨材の定量供給装置の概要構成を示す縦断面図、図２は図１の貯留槽の中央断面図で、コンベヤベルト上に供給された土砂等の堆積状態も概略に表している。図３（ａ）〜（ｃ）はコンベヤベルトへの土砂の時系列的な供給状態を示す概略図である。
【００１７】
本実施例の装置１０１は、図１に示すように、骨材として使用される土砂や砂利等（以下、土砂類という）Ｓを投入する３基の骨材貯留槽、すなわち第１〜第３の骨材貯留槽１・２・３と、それら骨材貯留槽１・２・３の下端の排出口（ゲート口）１ａ・２ａ・３ａの両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを構成する左右に配設された帯板状の邪魔板４と、土砂類Ｓを所定の場所まで搬送するベルトコンベヤ装置５とを主要部として備えている。
【００１８】
各骨材貯留槽１〜３は上端に投入口１ｂ・２ｂ・３ｂを下端に排出口１ａ・２ａ・３ａをそれぞれ設けた構造からなり、略同形で下端の排出口１ａ（２ａ・３ａ）から上端の投入口１ｂ（２ｂ・３ｂ）にかけて口径を漸次拡大したホッパー状の貯留槽で、ベルトコンベヤ装置５のコンベヤベルト５ａの上流側位置において上端の投入口１ｂ・２ｂ・３ｂ部を相互に突き合わせて一連に配置されている。前記骨材貯留槽１・２・３は共通の支持架台６で支持されて、コンベヤベルト５ａの上方において土砂類Ｓの搬送方向に沿って直線状に配設されている。
【００１９】
ベルトコンベヤ装置５は、図２のようにキャリア（搬送）側のローラ５１〜５３が３本で、中央の水平なローラ５２に対して両側のローラ５１・５３が外方に上向けに傾斜したトラフ型コンベヤで、図１に示すように、そのヘッド部（前方）側端部を、テール部（後方）側に比べて高位となる部位に直交して配設された別の搬送ラインのホッパー２０に連結させている。なお、図２中の符号５４はリターンローラである。
【００２０】
図２に示すように、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａは、その幅方向の中央位置の下方に向けて略Ｖ字状に傾斜する左右の両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃによって搬送方向に沿って一定の開口幅で細長く形成されているが、本例の場合、両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃが平板状の一連に連続する長尺の邪魔板４で形成され、それらの邪魔板４は、図１に示すように、最テール部側に配設された第１の骨材貯留槽１の後端よりさらにテール部（後方）側から最ヘッド部（最前方）側に配設された第３の骨材貯留槽３の前端よりもさらにヘッド部（前方）側となる部位まで連続している。
【００２１】
また、図２に示すように、各邪魔板４の下方に、コンベヤベルト５ａ上に貯留槽１〜３から供給され載置される土砂類Ｓとの間に空間部８が生じるように、コンベヤベルト５ａ上面と邪魔板４との間に一定の高さ間隔を保たせている。
【００２２】
本例の骨材定量供給装置１０１はたとえば揚土船（図示せず）上に設置されており、岩石等の塊を含む土砂類Ｓを川底等から採取して各骨材貯留槽１〜３内に投入口１ｂ・２ｂ・３ｂより投入して貯留し、それらの貯留した土砂類Ｓを各骨材貯留槽１〜３のうち最テール部の骨材貯留槽１の排出口１ａから最ヘッド部の骨材貯留槽３の排出口３ａにかけてコンベヤベルト５ａ上に定量ずつ供給し、コンベヤベルト５ａによって別の搬送ラインに向けて搬送し、所定の場所へ供給するようになっている。この場合、各排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃは左右の連続した邪魔板４によって形成され、各排出口１ａ・２ａ・３ａから流下する土砂類Ｓは、図２に示すように、排出口１ａ（２ａ・３ａ）の開口幅と、コンベヤベルト５ａの上面と左右の各邪魔板４の下端との上下方向の間隔と、土砂類Ｓの安息角αとで定まる山形の横断面形状をもってコンベヤベルト５ａ上に堆積する。つまり、土砂類Ｓは、ほぼ一定の横断面積をもつ山形にコンベヤベルト５ａ上に堆積する。
【００２３】
ところで、各骨材貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａにおける前後壁１１・１２は、本例の場合、図１・図３に示すように、それぞれ内向きに傾斜し、かつ邪魔板４の下端、いいかえれば排出口１ａ・２ａ・３ａの位置まで延設されている。また、本例の場合、ベルトコンベヤ装置５はテール部側からヘッド部側へかけて漸次上方へ高くなるように傾斜させてあるため、各骨材貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａの位置も搬送側のコンベヤベルト５ａの傾斜に合わせてヘッド部側（前方）へ向けて漸次高くなるように構成してある。
【００２４】
上記のようにして本実施例にかかる骨材定量供給装置１０１が構成されるが、この装置１０１によれば、下記のように第１〜第３の骨材貯留槽１〜３に貯留された土砂類Ｓが搬送される。
【００２５】
すなわち、各骨材貯留槽１〜３内の土砂類Ｓは、図２中の矢印で示すように、中央の排出口１ａ・２ａ・３ａの上方に位置して下方へ落下する土砂類流と、左右の邪魔板４の傾斜面上に支持され、邪魔板４に沿って下方の排出口１ａ・２ａ・３ａへ向かおうとする土砂類流となる２つの流れがあって両者は排出口１ａ・２ａ・３ａの部分で合流しようとし、相互に干渉することによって抵抗を受ける。このため、排出口１ａ・２ａ・３ａから供給されてコンベヤベルト５ａ上に断面山形に堆積している土砂類Ｓには、各骨材貯留槽１〜３内に貯留されている土砂類Ｓの重量はほとんど作用しない。いいかえれば、コンベヤベルト５ａ上面に載置されている土砂類Ｓの荷重しかコンベヤベルト５ａ上には作用していないので、コンベヤベルト５ａを駆動するためのモータ５５の駆動力は小さくてすむ。また、第１骨材貯留槽１内に貯留されている土砂類Ｓが全てコンベヤベルト５ａ上に供給されて空になるまでは、コンベヤベルト５ａ上に堆積した土砂類Ｓがコンベヤベルト５ａの走行に伴って図２の断面山形の頂部が排出口１ａの前壁１２にて削られ、頂部が平らになった状態の土砂類Ｓが第２・第３の骨材貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａの下方へ順に移動することによって、第２・第３の骨材貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａが塞がれるので、その抵抗により排出口２ａ・３ａからの流下を阻まれて内部閉塞状態となり、コンベヤベルト５ａ上に堆積した土砂類Ｓは、その断面形状を崩すことなく、排出口２ａ・３ａの下方を通過して搬送される。
【００２６】
つまり、３基の骨材貯留槽１〜３は、コンベヤベルト５ａの搬送方向に向けて直線状に配列されているので、図３（ａ）に示すように、最テール部側の第１の骨材貯留槽１からコンベヤベルト５ａ上に供給された土砂類Ｓがコンベヤベルト５ａで搬送され、ヘッド部側に位置する第２および第３の骨材貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａの下方を通過し始めると、その堆積した土砂類Ｓで各排出口２ａ・３ａが塞がれ、第２と第３の骨材貯留槽２・３内の土砂類Ｓは前述のように内部閉塞状態となり、コンベヤベルト５ａ上への供給が阻まれる。一方、第１骨材貯留槽１の排出口１ａからはコンベヤベルト５ａの走行速度（搬送速度）を、排出口１ａから流下しようする土砂類Ｓの流下（供給）が途切れない範囲で調節することにより、定量ずつコンベヤベルト５ａ上に供給される。
【００２７】
そして、図３（ｂ）に示すように、第１の骨材貯留槽１からの土砂類Ｓの供給が終了し貯留槽１内が空になると、第２の骨材貯留槽２の排出口２ａが開放されるので、土砂類Ｓの供給が開始される。なお、第２の骨材貯留槽２の排出口２ａからの土砂類Ｓの供給も、コンベヤベルト５ａの走行速度に応じて定量ずつ行われる。また、図３（ｃ）に示すように、第２の骨材貯留槽２からの土砂類Ｓの供給が終了して貯留槽２内が空になると、第３の骨材貯留槽３からの土砂類Ｓの定量ずつの供給が開始される。
【００２８】
上記のように、本例の骨材定量供給装置１０１では、３基の骨材貯留槽１・２・３に投入された土砂類Ｓが、まず、最テール部側の骨材貯留槽１から定量ずつ排出され、次いで続くヘッド部側の骨材貯留槽２、続いて第３骨材貯留槽３からと、それらの配列順序に従って定量ずつ順次排出され、コンベヤベルト５ａ上に供給される。コンベヤベルト５ａ上に供給された土砂類Ｓは、ほぼ一定の断面積の山形に堆積させて搬送することができ、従来の装置と違って特別の定量供給装置に依存することなく、骨材Ｓの定量供給を行うことができる。
【００２９】
また、コンベヤベルト５ａ上に供給された土砂類Ｓが各骨材貯留槽１・２・３の排出口１ａ・２ａ・３ａの前壁１２の下を通過する際には、その通過抵抗により堆積した土砂類Ｓの上部に位置する岩石等の塊が浮き上がって不陸状態となり、無制御であると通過直後に堆積した断面山形の土砂類Ｓの側方に転落して堆積形状が崩れやすくなるが、本例の定量供給装置１０１では、各骨材貯留槽１・２・３の排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを、共通の連続した左右の邪魔板４を最テール部側の骨材貯留槽１から最ヘッド部側の骨材貯留槽３よりもさらにヘッド部側となる部位まで延長しているので、これらの邪魔板４により、不陸状態の塊の転落を防いで安定化させることができる。
【００３０】
次に、図４〜図７は本発明の他の実施例にかかる骨材定量供給装置を示すもので、上記実施例とは下記の点が相違している。すなわち、本例の装置１０２では、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａを構成する左右の側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの上端は、図５〜図７に示すように、コンベヤベルト５ａ上方に向けて鉛直に垂下された左右のスカート壁７の中間位置に接合されており、左右のスカート壁７内において各側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの下方に、コンベヤベルト５ａ上に貯留槽１〜３から供給され載置される土砂類Ｓとの間に空間部（空所）８が生じるようにコンベヤベルト５ａ上面との間に一定の高さ間隔を保たせている。また本例の場合には、各貯留槽１〜３の両側壁１ｃ〜３ｃの間を接続するための、上記実施例の邪魔板４に相当するものは省いている。
【００３１】
また、３つの各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａにおける前壁を、図５に示すように下端位置を上下方向で調節可能な高さ調整ゲート１２’にし、コンベヤベルト５ａ上に堆積した断面山形の土砂類Ｓの頂部が前壁で削られないようにしている。各高さ調整ゲート１２’は剛性を有する鋼板で形成され、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａ付近における取付位置を変更可能にすることで高さを調整できるようにしている。各高さ調整ゲート１２’（前壁）下端のコンベヤベルト５ａの中央部位（水平部分）からの高さ（距離）は、最テール部側排出口１ａから最ヘッド部側排出口３ａにかけて順次高くなるようにしている。たとえば、第１貯留槽１の前壁１２’の下端の高さをＨとすれば、第２貯留槽２の前壁１２’の下端の高さをＨ＋ｈ、第３貯留槽３の前壁１２’の下端の高さをＨ＋２ｈになるように、つまりＨが５００ｍｍであれば、Ｈ＋ｈ＝６００ｍｍ、Ｈ＋２ｈ＝７００ｍｍとなるように設定する。
【００３２】
一方、各排出口１ａ・２ａ・３ａの後壁については、最テール部側の貯留槽１の排出口１ａにおける後壁１１は上記実施例と同様な剛性の高い後壁で下端を排出口１ａの位置まで延設しているが、ヘッド部側の貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａにおける後壁については、図６に示すように可撓性を具備して屈曲しやすい一対のゴム板や軟質樹脂板から後壁１１’を形成し、各排出口２ａ・３ａ付近で貯留槽本体内に後壁１１’の上部を取り付けることで、コンベヤベルト５ａの搬送方向へのみ開放可能に構成している。この結果、第１貯留槽１からコンベヤベルト５ａに供給され、ヘッド部側へ搬送される土砂類Ｓに岩石等の大きな塊が含まれている場合にも、第２・第３の貯留槽２・３の後壁１１’をスムーズに通過し、後壁１１’のテール部側（後方）に土砂類Ｓが滞留することがなくなるとともに、第２・第３の貯留槽２・３に貯留されている土砂類Ｓがテール部側（後方）へあふれ出すこともなくなる。
【００３３】
さらに、各貯留槽１〜３の本体壁の上下方向の中間部に、それらの壁に振動を与えるバイブレータ１０を装着し、コンベヤベルト５ａへ供給する際の、土砂類Ｓの下方への流動を促進して途中で土砂類が閉塞しないようにするようにしている。
【００３４】
上記した第２実施例にかかる定量供給装置１０２においては、各貯留槽１〜３の排出口１ａ・２ａ・３ａの前壁１２’を高さ調整ゲートとしてコンベヤベルト５ａから各前壁１２’の下端までの高さを高くしてコンベヤベルト５ａ上に貯留槽１〜３から供給され断面山形状に堆積した土砂類Ｓの頂部が削り取られないようにするとともに、第２・第３の貯留槽２・３の後壁１１’をゴム板製にして土砂類Ｓの通過をスムーズにしているので、本例の場合には、図７に示すように土砂類Ｓは断面形状が山形（頂部が削られない状態）を保ったままでコンベヤベルト５ａにより搬送される。
【００３５】
ここで、上記した第２実施例の定量供給装置１０２について土砂を搬送する場合を例にとってさらに詳しく説明する。
【００３６】
各骨材貯留槽１・２・３は、上端の投入口１ｂ・２ｂ・３ｂを長手方向が略５ｍ、幅方向が略３ｍの長方形とし、高さは略２ｍとしている。また、各排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁を形成している左右の側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの傾斜角度βは４５度にしている（図７参照）。
【００３７】
一方、ベルトコンベヤ装置５は、コンベヤベルト５ａの幅を略７００ｍｍとし、中央の平坦なローラ５２の両側のローラ５１・５３を３０度ほど傾斜させている。
【００３８】
そして、土砂Ｓの見かけ比重γ＝１．７ｔ／ｍ3とし、土砂Ｓ中の含まれる可能性のある岩石等の塊の最大寸法Ｄ＝３００ｍｍとし、目的とする搬送量Ｑ＝３７００ｔ／ｈ、ベルト５ａの走行速度ｖ＝７０ｍ／ｍｉｎ、土砂Ｓの安息角度α＝３０°と仮定し、これらの算定要素に基づいて、骨材貯留槽１・２・３の各排出口１ａ・２ａ・３ａの開口形状およびコンベヤベルト５ａに対する各高さ方向の寸法を求めると次のようななる。
【００３９】
先ず、コンベヤベルト５ａにて搬送される土砂Ｓの堆積断面積Ａを、目的とする搬送量（供給量）Ｑから求めると、 搬送量Ｑ＝６０×ｖ×Ａであるので、
Ａ＝３７００／（１．７×６０×７０）≒０．５２ｍ2となるが、本例では余裕を考慮してＡ＝０．５４ｍ2とする。
【００４０】
一方、各排出口１ａ・２ａ・３ａの寸法は、長手方向の寸法を略２ｍとし、幅方向（開口幅）の寸法、つまり左右の側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの下端間の開口幅Ｂは、最大の塊Ｄが２個平行に同時に流下しても容易に通過可能な寸法である６７６ｍｍに設定する（図７参照）。
【００４１】
ここで、図７において、排出口１ａ・２ａ・３ａにおける両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃの下端、いいかえれば排出口１ａ・２ａ・３ａのコンベヤベルト５ａに対する高さ（距離）Ｈを求めると、両者の開口（６７６ｍｍの下端間隔）を経て流下し、コンベヤベルト５ａ上に安息角度（３０度）の山形に堆積される土砂Ｓの断面積が上記の断面積Ａ（０．５４ｍ2）となるので、Ｈ＝５００ｍｍになる。
【００４２】
上記の各数値は、土砂を搬送する場合の一例であって、限定するものではないことはいうまでもない。
【００４３】
上記に本発明の２つの実施例を挙げたが、それらの構成にかかる定量供給装置１０１・１０２では、３基の骨材貯留槽１・２・３に投入した土砂類Ｓを、共通する一本のコンベヤベルト５ａ上に順次に供給し、かつ、ほぼ一定の断面積の略山形又は山形に堆積させるとともに、その堆積形状を維持させながら搬送することができ、よって所期の定量搬送を安定して行うことを実現できる。しかも、各排出口の下方に、振動フィーダ、ロータリフィーダあるいはベルトフィーダなどの特別な定量供給機構を配備する必要がないので、装置全体の構成を簡易かつコンパクトにすることができる。よって、設置スペースを縮小できるとともに、設備コストやランニングコストを低減させることができる。
【００４４】
さらに、本発明にかかる定量供給装置は、上記実施例に制限されることなく、次のように実施することも可能である。
【００４５】
▲１▼ 貯留槽は２以上であればよい。
【００４６】
▲２▼ 上記第１の実施例では、３つの排出口１ａ・２ａ・３ａの両側壁を一連に共通する邪魔板４で形成したが、第２実施例のように各排出口１ａ・２ａ・３ａごとに略Ｖ字状に傾斜した両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを形成し、各排出口１ａ・２ａ・３ａ間の両側壁１ｃ・２ｃ・３ｃを一連に接続する邪魔板を省いてもよい。
【００４７】
▲３▼ 上記実施例では、貯留槽を骨材用とし、骨材に用いられる土砂類を供給するようにしたが、土砂類に限るものではなく、セメントや石炭、米や小豆などの穀類などいわゆる、ばら物の搬送供給に適用できる。
【００４８】
▲４▼ ベルトコンベヤ装置はトラフ型に限るものではなく、たとえば一般的なフラットなベルトコンベヤ装置でもよい。
【００４９】
▲５▼ 上記実施例で挙げた排出口各排出口１ａ・２ａ・３ａの開口幅や高さなどの数値は限定するものではなく、被供給物の種類やその特性および供給量などから適宜決定できるものである。
【００５０】
▲６▼ 最テール部側に配置される貯留槽１を除く貯留槽２・３の排出口２ａ・３ａの後壁１１’を、ゴム板や屈曲しやすい軟質樹脂板に代えて、コンベヤベルト５ａの搬送方向にのみ開放可能な、剛性のある可動壁としてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上に述べたことから明らかなように、本発明にかかる土砂等の定量供給装置には、次のような優れた効果がある。
【００５２】
(1) 本発明の請求項１にかかる定量供給装置では、複数の貯留槽内に貯留されている被供給物は、とくにロータリフィーダなどの定量供給機構を使わなくても、最テール部側の貯留槽の排出口から定量ずつコンベヤベルト上に供給され、空になってから、次のヘッド部側の貯留槽から被供給物が定量ずつ供給され、ヘッド部側の貯留槽にかけて順に被供給物が供給されるから、コンベヤベルトと貯留槽の排出口との間隔を従来のように定量供給機構を配備できるほどに十分に大きくとる必要がなく、しかも定量供給機構を省けるために、構造が簡略化されてコンパクトにでき、設備コストを安価にできる。
【００５３】
また、各貯留槽内の土砂等の重量は、コンベヤベルトの堆積土砂上にはほとんど作用しないうえに、テール部側の貯留槽が空になるまでは、ヘッド部側の全ての貯留槽内に貯留されている土砂等は、排出口がコンベヤベルト上の堆積土砂等で塞がれているので、開閉ゲート等の特別な機構を設けなくても、コンベヤベルト上への供給が阻止されるからて、コンベヤベルト上に載置されている土砂等の荷重だけがベルト上に作用するので、モータ等の駆動力を必要以上に大きくする必要がなく、ランニングコストを低減でき、また全体的な構造が簡略化されているので、メンテナンスも容易である。
【００５４】
さらに、コンベヤベルト上には、土砂等の被供給物の安息角に応じた断面山形の一定形状に被供給物が堆積されて搬送されるので、貯留槽の排出口における両側壁の下端間隔および高さ間隔を設定することで、所期の定量搬送を安定して行うことができる。
【００５５】
(2) 請求項２記載の装置では、各貯留槽の排出口の両側壁を一連に形成する共通する左右の邪魔板を最テール部側の貯留槽から最ヘッド部側の貯留槽まで延在させているので、邪魔板によって不陸状態の塊の転落を防いで安定化させることができ、搬送量の変動を低く抑えて安定した定量搬送を行うことができるとともに、複数の貯留槽の排出口における左右の両側壁を共通の邪魔板で形成できるので、構造的にも簡略になって安価にできる。
【００５６】
また、排出口における両側壁の傾斜角度を土砂等の安息角度以上の角度としているので、その側壁の傾斜面上に土砂等が停滞することを回避できる一方、両側壁の傾斜角度を６０度以下としているので、一般的に土砂等の被供給物が両側壁上に一時的に保持されるうえに、排出口へ向かって急激に土砂等の被供給物が流下することもない。
【００５７】
(3) 請求項３記載の装置では、テール部側の貯留槽からコンベヤベルト上に供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における後壁を通過する際の衝撃が緩和され、とくに山形に堆積した土砂等の上部に位置した塊が、後壁との衝突によって転動して、土砂堆積の形状を大きく崩れてしまうことが防止されるとともに、テール部側の後壁によってヘッド部側への搬送が阻止され、その後壁の後方に滞留するのが防止される。しかも、テール部側の貯留槽内に貯留されている土砂等が後壁の後方へ漏れ出すことも阻止される。
【００５８】
また、各貯留槽の排出口における前壁下端の高さを、搬送する土砂等の被供給物の種類や特性に応じて調整でき、コンベヤベルト上に供給され断面山形に堆積した被供給物の頂部が削り取られることがなくなり、コンベヤベルトにより無駄なく効率よく搬送できるとともに、被供給物が前壁下を通過する際の抵抗を低減できる。
【００５９】
さらに、ヘッド部側における貯留槽の排出口の前壁の下端とコンベヤベルトの上面との高さ間隔は、テール部側に配置された貯留槽よりも順次大きくなるので、テール部側の貯留槽から供給された土砂等がヘッド部側の貯留槽の排出口における前壁によってベルト上に断面山形に堆積した土砂等の頂部が削り取られたり、前壁下を通過する際の抵抗が低減される。
【００６０】
よって、請求項３記載の装置によると、ベルトコンベヤにより土砂等を定量ずつ供給できるとともに、搬送に要するコンベヤベルトの駆動力を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる骨材の定量供給装置の概要構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の貯留槽の中央断面図で、コンベヤベルト上に供給された土砂等の堆積状態も概略に表している。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）はコンベヤベルトへの土砂の時系列的な供給状態を示す概略図である。
【図４】本発明の他の実施例にかかる骨材の定量供給装置の概要構成を示す縦断面図である。
【図５】図５（ａ）は図４のＢ−Ｂ線における断面図、図５（ｂ）は高さ調整ゲート部分の拡大図である。
【図６】図６（ａ）は図４のＣ−Ｃ線における断面図、図６（ｂ）は可撓性後壁の拡大図である。
【図７】図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の骨材貯留槽
２ 第２の骨材貯留槽
３ 第３の骨材貯留槽
１ａ・２ａ・３ａ 排出口
１ｂ・２ｂ・３ｂ 投入口
１ｃ・２ｃ・３ｃ 側壁
４ 邪魔板
５ ベルトコンベヤ装置
５ａ コンベヤベルト
６ 支持架台
７ スカート壁
８ 空間部（空所）
１０ バイブレータ
１１ 前壁
１１’ 高さ調整ゲート（前壁）
１２ 後壁
１２’ 可撓性壁（後壁）
２０ ホッパー
Ｓ 土砂類
１０１・１０２ 定量供給装置
Claims (3)
- 下端に排出口を有するホッパー状の貯留槽をコンベヤベルトのテール部側上方に配置し、その貯留槽に投入した土砂等の被供給物を、前記排出口から前記コンベヤベルト上に一定量ずつ切り出して所定場所へ搬送して供給する土砂等の定量供給装置であって、
複数の前記貯留槽を前記コンベヤベルト上にその搬送方向に沿って配置し、各貯留槽の排出口を形成する左右の両側壁をその排出口の幅方向中央位置下方に向けて略Ｖ字状に傾斜させて設けるとともに、前記コンベヤベルト上に供給され載置された被供給物と前記両側壁の下方との間に空間部が生じるように構成し、
最テール部側に配置される前記貯留槽を除く前記貯留槽の排出口の後壁を、可撓性を具備して屈曲しやすい弾性体壁の上部に剛性の高い後壁を取り付けた前記コンベヤベルトの搬送方向にのみ開放可能な弾性体壁または前記コンベヤベルトの搬送方向にのみ開放可能な剛性のある可動壁にするとともに、
前記各貯留槽の排出口における前壁を、この下端の高さを変更可能な高さ調整ゲートにし、ヘッド部側の前記貯留槽の排出口における前壁の下端位置を、そのテール部側の前記貯留槽の排出口における前壁の下端位置に比べて高くなるようにしたことを特徴とする土砂等の定量供給装置。 - 前記各貯留槽の排出口における両側壁を平板状の邪魔板で形成するとともに、最テール部側の貯留槽の排出口から最ヘッド部側の貯留槽の排出口にわたって前記邪魔板を一連に連続して設け、前記両側壁の傾斜角度を、前記被供給物の安息角度以上で水平面に対して６０度以下の範囲内に設定したことを特徴とする請求項１記載の土砂等の定量供給装置。
- 前記各貯留槽の本体壁の上下方向の中間部に、それらの壁に振動を与えるバイブレータを装着したことを特徴とする請求項１又は２記載の土砂等の定量供給装置。
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