JP4213682B2

JP4213682B2 - ピボテッドバケットコンベヤ

Info

Publication number: JP4213682B2
Application number: JP2005122726A
Authority: JP
Inventors: 哲朗田村; 清松本; 尚亮紙屋
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Engineering and Services Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Engineering and Services Co Ltd
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2025-04-20
Also published as: JP2006298571A

Description

本発明は、ピボテッドバケットコンベヤに関する。図８に示すように、ピボテッドバケットコンベヤは、４カ所のスプロケット101，102，103，104に巻き掛けた２条のチェーン３の間に、自由に回転できる軸付きバケットＢを多数連続的に取付けた搬送設備である。バケットＢはその軸の周りを回転できるため、自重によって常に上向きとなる機構となっている。水平部の任意の位置で、バケットに搬送物を投入し、別の位置でバケットを反転させて搬送物を排出することができ、排出位置では、バケット反転装置Ｔにより、バケットを反転させて搬送物の排出を行う構造である（非特許文献１）。

上記のような基本構造のピボテッドバケットコンベヤでは、図９に示すように、載荷時の荷こぼれを防止するため、バケットＢ１の端縁の鍔ｂ１を隣のバケットＢ２の鍔ｂ２と重ねてラップさせ、バケット間に隙間のない構造としている。なお、両端に配置した頭部スプロケット101と尾部スプロケット102に巻き掛けたチェーン３のうち、上側は往路で、下側は復路である。また、往路に投入口Ｉｎと排出先のシュートＨが設けられている。
水平運行状態では常に先・後行バケットＢ１，Ｂ２の鍔ｂ１，ｂ２が重なり合っているため、水平運行から垂直運行へ移行する際には鍔ｂ１，ｂ２のラップ状態が運行を妨げない方向に切換える必要があり、一周する過程で２箇所の傾転カム110，120を設けて、ラップチェンジを行っている。

具体的には、つぎのように、傾転カム110，120を頭部スプロケット101部分と復路の途中にあるスプロケット104部分に設けている。
１）上部傾転カム110
往路の水平部分では、後行バケットＢ２の鍔ｂ２が先行バケットＢ１の鍔ｂ１の下面に入り、シュートＨの上部でバケットＢ１，Ｂ２が反転し搬送物を放出した後は、また元の水平状態に戻るが、この状態のままでスプロケット101で回転すると、先行バケットＢ１の鍔ｂ１が後行バケットＢ２の鍔ｂ２を押し下げることとなり、バケットＢを損傷させることになる。これを回避する為に、頭部スプロケット101に入る前に、先行バケットＢ１の鍔ｂ１が後行バケットＢ２の鍔ｂ２の下側になるように、上部傾転カム110で先・後行バケットＢ１，Ｂ２を互いに反対向きに揺動させて鍔ｂ１，ｂ２の入替えを行っている。
２）下部傾転カム120
復路を進むバケットＢ１，Ｂ２が、再度ラップチェンジをしないまま尾部スプロケット102で回転すると、先行バケットＢ１の鍔ｂ１が後行バケットＢ２の鍔ｂ２を押し上げて、バケットＢは反転して天地が逆転した状態となり、搬送物をバケットの中に受入れることが出来なくなる。このような不都合が発生しないように下部傾転カム120を設けて、再度２回目のラップチェンジを行っている。

上記のように上・下傾転カム110，120を設けたことにより、投入口ＩｎからシュートＨまでの往路では、先行バケットＢ１の鍔ｂ１が、後行バケットＢ２の鍔ｂ２よりも上にあるが、復路では、途中までは先行バケットＢ１の鍔ｂ１が下にあるものの、尾部スプロケット102に入るときは、先行バケットＢ１の鍔ｂ１が後行バケットＢ２の鍔ｂ２よりも上にある状態が保障される。

しかるに、図９の従来技術においては、スプロケット104に下部傾転カム120を設けるために、中間スプロケット103，104を用いて垂直下降部分を設けている。また、このため、尾部スプロケット２と頭部スプロケット１との間に、中間スプロケット105，106を用いて垂直上昇部分を設けている。
このような構造は、水平部分の外に垂直部分を要することから、大きな占有スペースが必要となる。したがって、チェーン３の配設が、図８のような４個のスプロケットを用いた四角形のものか、図９に示すような６個のスプロケットを用いてクランク形に配置したものでなければ、実用化することができない。

上記のような大きな占有スペースを解消するには、２カ所の傾転カム110，120を、１カ所の２枚１組のスプロケットに適用すればよいのであるが、その場合は次のような問題がある。
図１０に示すように、上部傾転カム110をスプロケット101の上部に設置し、下部傾転カム120をスプロケット101の下部に設置したと仮定する。この場合、上部傾転カム110から離れて下降しようとするバケットＢは上部傾転カム110を通過した時点ではバケットは傾斜した状態にあり、ガイドローラが傾転カム110から外れた時点でバケットＢが水平状態に戻ろうとする動作によって揺れが生じ、バケットＢはブラブラと揺れた（矢印図示）不安定な状態で、揺れながら下降してくることになる。スプロケット101で回転移動されている間における隣り合うバケットの底部と鍔との隙間は４〜５ｍｍしかないので、下部傾転カム120のガイド下に入るには、バケットＢは水平でなければならないが、上・下傾転カム110，120間の距離が短いので、揺れを完全に止めておくことはできない。しかも、バケット容積やバケット鍔寸法もむやみに小さく出来るものではない。
このような事情から、１カ所のスプロケット101において２回のラップチェンジは行うことはできないのが現状である。

ところで、ピボテッドチェーンコンベヤにおいて、スプロケットを４組あるいは６組も使わずに２組のみで構成できるとすれば、２カ所のスプロケット間にチェーンを掛け廻した高さ寸法の低い水平形のピボテッドコンベヤが実現できる。
この高さの低い水平形ピボテッドコンベヤは、設置スペースが小さくてよいことから、広範な用途が見込まれる。例えば、セメント、粉粒体搬送、穀物等々サイロ分配コンベヤ、貯蔵設備用のコンベヤに有利である。しかしながら、実際には、２回のラップチェンジができないことから、水平形ピボテッドバケットコンベヤは、これまで実現していない。

新版機械工学便覧Ｃ３−運搬機械５９〜６０頁１９８９年７月２０日初版発行（社）日本機械学会

本発明は上記事情に鑑み、１カ所のスプロッケットにおいて２回のラップチェンジが行え、水平形配置が可能なピボテッドバケットコンベヤを提供することを目的とする。

第１発明のピボテッドバケットコンベヤは、同一軸上に離間して配置された２枚１組のスプロケットを複数個所に設置し、各設置個所の２枚のスプロケットに、それぞれ１条ずつチェーンをエンドレスに掛け廻し、該２条のチェーンに軸付きバケットを複数個連続的に取付けており、各バケットの前方縁には前方鍔が設けられ後方縁には後方鍔が設けられており、水平移動中は先行バケットの後方鍔と、後行バケットの前方鍔とが重なり合って移動するピボテッドバケットコンベヤであって、前記複数個所のうちの１カ所における２枚１組のスプロケットにおいて、該スプロケットの上端部位において、先行バケットの後方鍔を後行バケットの前方鍔の下側に位置するように先・後行バケットを互いに逆向きに揺動させる上部傾転カムを配置し、該スプロケットの下端部位において、先行バケットの後方鍔を後行バケットの前方鍔の上に位置するように、先行バケットを揺動させる下部傾転カムを配置し、前記上部傾転カムと前記下部傾転カムの間に、該スプロケットで上端位置から下端位置までの半円状移動軌跡上を移動してくる各バケットの揺動を止める中間揺止めガイドを設けており、前記上部傾転カムおよび前記下部傾転カムは前記軸の一方に配置し、前記中間揺止めガイドは前記軸の他方に配置していることを特徴とする。
第２発明のピボテッドバケットコンベヤは、第１発明において、前記上部傾転カムに、前記中間揺止めガイド方向に延びた延長揺止めカム部が設けられていることを特徴とする。
第３発明のピボテッドバケットコンベヤは、第１発明において、前記２枚１組のスプロケットの設置個所が２カ所であって、前記２カ所のうちの１カ所における２枚１組のスプロケットに、前記上部傾転カムと前記下部傾転カムと前記中間揺止めガイドを設けたことを特徴とする。

第１発明によれば、上部傾転カムによって１回目の鍔のラップチェンジを行った後、上部傾転カムを通過したバケットが、下部傾転カムに向かう間に中間揺止めガイドで揺れを止められているので、先行バケットの鍔が後行バケットの底面に接触しない。また、下部傾転カムで再び鍔のラップチェンジを行うことができる。このように、揺れ止めが可能であるから、下部傾転カムにはバケットが必ず水平状態でガイド下に入っていくので、バケットや下部傾転カムを小さくしなくとも、２回のラップチェンジを可能にできる。さらに、上部傾転カムおよび下部傾転カムと、中間揺止めガイドは、軸の一方と他方に分けて配置しているので、狭いスペース内で設置可能であり、可能な限り長くガイドできる。このため、コンベヤの構造をコンパクトにでき、水平形配置も可能となる。
第２発明によれば、延長揺止めカム部で、上部傾転カムを離脱したときから中間揺止めガイドに出合うまでの間も、バケットの揺れを防止するので、下部傾転カムまで降りていったときのバケットの揺れがより小さくなる。このため、確実に２回目のラップチェンジが行える。
第３発明によれば、スプロケットを２組のみ用いてコンパクトな水平形のピボテッドバケットコンベヤを実現できるので、小さなスペースへの設置が可能となる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図１に基づき、水平形に配置されたピボテッドバケットコンベヤの基本構造を説明する。
同図に示すように、頭部スプロケット１と尾部スプロケット２が互いに離間して設置されており、この２カ所のスプロケット１，２間にチェーン３が巻き掛けられている。チェーン３の配設形状は、２カ所のスプロケット１，２間を結ぶ直線部分が平行になるものであり、垂直部分がないことから、このタイプを水平形という。なお、チェーン３には、多数の軸付きバケットＢが連続的に取付けられている。Ｉｎは搬送物の投入口で、Ｈは排出用のシュートである。

前記スプロケット１，２は反時計回りに回転するので、上側のチェーン３は図中左方へ移動し、下側のチェーン３は図中右側へ移動する。すなわち、符号ｆで示す区間は往路であり、符号ｒで示す区間は復路である。そして、各バケットＢは、投入口Ｉｎの直下で、搬送物を受取り、シュートＨの上面で反転して搬送物を排出し、チェーン３の移動に伴って各バケットＢは循環移動する。
なお、符号Ｂはバケットを全体的に示す場合に用い、符号Ｂ１，Ｂ２は先行バケットと後行バケットを区別するときに用いている。先行バケットＢ１とは進行方向の前方に位置し、後行バケットＢ２は進行方向の後方に位置し、かつ互いに隣り合うバケットのことである。

つぎに、図２および図３に基づき、さらに詳細な構造を説明する。
頭部スプロケット１も尾部スプロケット２も同一軸上に離間して設けられた２枚のスプロケットが１組になるものであり、この２枚のスプロケットのそれぞれにチェーン３が巻き掛けられるので、チェーン３は２条用いられる。
前記スプロケット１，２は、１本の軸１０に固定されている。
２枚のスプロケット１，２は、いずれも円板状のスプロケット本体の円周部に、チェーン３の連結軸を引掛ける凹所を連続的に設けた公知のものである。チェーン３も、多数のリンクを連結軸で接続した公知のものである。

前記バケットＢは、上面に向かって開口角度が広がったＵ字状の底壁と両側の側壁を有する公知の形状のバケット本体４１を有している。バケット本体４１からは側方に突出する連結軸４２が延びており、この連結軸４２は両側を通る２条のチェーン３にそれぞれ結合されている。また、このバケットＢは連結軸４２を中心に回転可能であり、排出位置での反転が行える。しかし、通常の状態では、開口部を上に向けた姿勢を保つようになっている。

前記バケット本体４１の前方縁からは前方鍔ｂが突出して設けられ、後方縁からは後方鍔ｂが突出して設けられている。この前方鍔ｂと後方鍔ｂは、バケットＢが水平に移動するときは、互いに上下に重なり合うようになっている。この重なりによって、搬送物の落下を防止している。なお、符号ｂは前方鍔も後方鍔も含めて指称する場合に使用しているが、符号ｂ１，ｂ２を分けて用いたときは、ｂ１を先行バケットＢ１の後方鍔、ｂ２を後行バケットＢ２の前方鍔を指称するものである。

上記のバケットＢにおいて、バケット本体４１の一方の側壁には、１個のガイドローラ４が取付けられ、他方の側壁には、別のガイドローラ５が取付けられている。前記ガイドローラ４はラップチェンジのための上・下傾転カム用であり、前記ガイドローラ５はラップチェンジの際の揺止めガイド用である。もっとも、このガイドローラ５は、排出時にバケットＢを反転させるために使用されるガイドローラを兼用したものである。

図３および図４に示すように、スプロケット１の上端部位には上部傾転カム６が設けられ、下端部位には下部傾転カム８が設けられ、両傾転カム６，８の間には中間揺止めガイド７が設けられている。
なお、上部傾転カム６と下部傾転カム８は図３中左側（図４では紙面の奥側）に設けられ、中間揺止めガイド７は図３中右側（図４では紙面の表側）に分けて設けられている。ただし、この配置を逆にしてもよく、この場合、ガイドローラ４，５も配置を逆にする必要がある。要するに、分けて設けることにより、狭いスペース内での設置を可能とし、可能な限り長くガイドできるようにしたものである。

図４は、上・下傾転カム６，８、中間揺止めガイド７、さらに後行バケット用の傾転カム１１と、排出時の反転復帰用カム１２を同一紙面上に示したものであるが、図５は、紙面奥側のカム等と紙面表側のカム等を分けて示したものである。すなわち、図５（Ａ）には、紙面手前側（図３の右側）に位置する中間揺止めガイド７と傾転カム１１を示し、同（Ｂ）には、紙面奥側（図３の左側）に位置する上・下傾転カム６，８と反転復帰カム１２を示している。

図４に示すように、前記上部傾転カム６は、傾転カム部６１と延長カム部６２を有している。傾転カム部６１は、１回目のラップチェンジのためであり、ガイドローラ４が転動することにより、先行バケットＢ１を後行バケットＢ２と反対向きに傾けるためのものである。
なお、図５に示すように、後方バケットＢ２は傾転カム１１により、先行バケットＢ１とは反対向きに傾けられる。このようにして、先・後行バケットＢ１，Ｂ２が互いに反対向きに傾けれられると、互いの鍔ｂ１，ｂ２がいったん離れる。この後は、スプロケット１の回転によって、バケットＢ１，Ｂ２自体が上下に位置しながら下降していこうとするので、自然と両バケットの鍔ｂ１，ｂ２に上下位置が入れ替わるようになっている。

図４に示すように、延長カム部６２は、傾転カム部６１の先端から中間揺止めガイド７に向けて延びたもので、そのガイド面はほぼ円弧状となっている。この延長カム部６２は、図５に示すように、上部傾転カム６で傾けられたバケットを水平に戻すようにガイドしつつ、中間揺止めガイド７に受け渡すまでの間に、バケットＢの不規則な揺れをなくすよう機能する。

図４に示すように、前記中間揺止めガイド７は、延長カム部６２から下部傾転カム８に至るまでの間において、カム面７１を円弧状に形成したカムである。この中間揺止めガイド７は、ガイドローラ５が当接する位置に設けられている。すなわち、上部水平トリッパー部でのバケットＢの反転時に使用する傾転カム１１と同じ側に配置している。この中間揺止めガイド７があることによって、スプロケット１の回転に伴って円弧状軌跡を描きながら下降していくバケットＢは、揺れが止められ、水平を保つことができる。

前記下部傾転カム８は、従来技術と同様の傾転カム部８１と復帰カム部８２を有している。傾転カム部８１は、ガイドローラ４が転動することにより、バケットＢを後１回目のラップチェンジ時と同じ向きに傾けるためのものである。また、復帰カム部８２は、いったん傾いたバケットＢを再び水平に戻すためのものである。
図５に示すように、先行バケットＢ１がいったん傾いてから水平に戻ろうとするときに、後行バケットＢ２は傾いているので、互いの鍔ｂ１，ｂ２は入れ替わってラップチェンジできることになる。

本実施形態のラップチェンジ機構によれば、隣のバケットＢの底部と鍔ｂとの隙間は４〜５ｍｍしかない空間でのラップチェンジが可能であり、以下の利点がある。
１）上部傾転カム６を過ぎた所から下部傾転カム８に入る時点では、バケットＢは水平な状態にあるので、先行バケットＢ１の鍔ｂ１が後行バケットＢ２の底面と接触することがなく、バケットＢを破損させない。
２）バケットＢの支持部の隙間が摩耗等により大きくなった場合、上部傾転カム６を通過した時点では、バケットＢは傾斜した状態から水平状態になろうという動作による揺れが大きくなるが、水平状態に保持されるので、ブラブラと揺れた不安定な状態が解消される。
３）バケットＢの支持部の隙間に粉塵が入って回転しづらくなったとしても、強制的に水平に戻されるので、傾斜した状態で下部傾転カム８に入ることはない。

本実施形態では、上記のごとく１カ所の頭部スプロケット１の廻りで、２回のラップチェンジが確実に行える。したがって、図６および図７に示すように、バケットＢの２回のラップチェンジを含む移動動作が極めて円滑かつ確実に行える。
なお、図６は主として中間揺止めガイド７廻まわりでのバケットＢの動きを示し、図７は主として上部傾転カム６と下部傾転カム８まわりでのバケットＢの動きを示している。両図において、符号（１）〜（８）は動作の順序を示している。

本実施形態によれば、限られたスペースの中でバケットＢの鍔ｂの入替えができるので、水平型ピボテッドバケットコンベヤを実現できる。換言すれば、従来のピボテッドバケットコンベヤは従来の垂直部と、水平部の結合形式しかなく、水平方式は採用されてなかったが、本発明によって水平型単独での採用が可能となり、例えばセメント、粉粒体搬送、穀物等々サイロ分配コンベヤ、貯蔵設備用のコンベヤとして採用が可能となる。
もちろん、本発明のピボテッドバケットコンベヤは、従来例のような四角形タイプやクランク形タイプへの適用も可能である。

本発明の一実施形態に係るピボテッドチェーンコンベヤの説明図である。図１に示す頭部スプロケット１まわりのチェーン３とバケットＢを示す側面図である。図１のラップチェンジ機構の正面図である。図１のラップチェンジ機構を示す側面図である。（Ａ）図は中間揺止めガイドの作用説明図、（Ｂ）図は上部傾転カムと下部傾転カムの作用説明図である。中間揺止めガイドのガイド作用連続説明図である。上部傾転カムと下部傾転カムのガイド作用連続説明図である。従来のピボテッドチェーンコンベヤの基本構造説明図である。従来のピボテッドチェーンコンベヤのラップチェンジ機構の説明図である。１個のスプロケットに従来のラップチェンジ機構を組込んだ場合の問題点説明図である。

符号の説明

１頭部スプロケット
２尾部スプロケット
６上部傾転カム
７中間揺止めガイド
８下部傾転カム

Claims

同一軸上に離間して配置された２枚１組のスプロケットを複数個所に設置し、各設置個所の２枚のスプロケットに、それぞれ１条ずつチェーンをエンドレスに掛け廻し、該２条のチェーンに軸付きバケットを複数個連続的に取付けており、各バケットの前方縁には前方鍔が設けられ後方縁には後方鍔が設けられており、水平移動中は先行バケットの後方鍔と、後行バケットの前方鍔とが重なり合って移動するピボテッドバケットコンベヤであって、
前記複数個所のうちの１カ所における２枚１組のスプロケットにおいて、
該スプロケットの上端部位において、先行バケットの後方鍔を後行バケットの前方鍔の下側に位置するように先・後行バケットを互いに逆向きに揺動させる上部傾転カムを配置し、
該スプロケットの下端部位において、先行バケットの後方鍔を後行バケットの前方鍔の上に位置するように、先行バケットを揺動させる下部傾転カムを配置し、
前記上部傾転カムと前記下部傾転カムの間に、該スプロケットで上端位置から下端位置までの半円状移動軌跡上を移動してくる各バケットの揺動を止める中間揺止めガイドを設けており、
前記上部傾転カムおよび前記下部傾転カムは前記軸の一方に配置し、前記中間揺止めガイドは前記軸の他方に配置している
ことを特徴とするピボテッドバケットコンベヤ。
前記上部傾転カムに、前記中間揺止めガイド方向に延びた延長揺止めカム部が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のピボテッドバケットコンベヤ。
前記２枚１組のスプロケットの設置個所が２カ所であって、
前記２カ所のうちの１カ所における２枚１組のスプロケットに、前記上部傾転カムと前記下部傾転カムと前記中間揺止めガイドを設けた
ことを特徴とする請求項１記載のピボテッドバケットコンベヤ。