JP5032242B2 - ベルトコンベヤ - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベヤに関し、特にリターン側ベルトの上流部と下流部においてベルトを反転させるベルト反転機構の２組のピンチローラ間においてベルトがカテナリ曲線をなすように構成したものに関する。

粉状や粒状や塊状の種々の原材料などを搬送するベルトコンベヤは、始端部と終端部に配設された２組のプーリ、これらプーリに掛装された無端ループ状のベルトと、駆動側プーリを回転駆動する駆動手段とを有し、駆動手段により駆動側プーリを介してベルトを周回させることにより、キャリア側ベルト上に載せた被搬送物が始端から終端まで搬送され、終端側プーリにおいてベルトが下方へＵターンして、リターン側ベルトが終端から始端まで移動し、始端側のプーリにおいてベルトが上方へＵターンする。

このベルトコンベヤにおいて被搬送物を載せる面は汚れ面となり、リターン側ベルトにおいて汚れ面を下方に向けた状態に配設する場合には、リターン側ベルトの汚れ面から被搬送物が飛散して床面などが汚れる。そこで、従来より、リターン側ベルトのベルト移動方向の上流部と下流部とにベルト反転機構を設け、上流部のベルト反転機構によりベルトを１８０度反転させて汚れ面を上向きにし、下流部のベルト反転機構により汚れ面を下向きに戻してから始端側のプーリへ移動させる。

特許文献１のベルトコンベヤのベルト反転装置においては、６本のローラを環状に配置してなる案内ローラ機構からなる２組のベルト反転機構を離間して設け、それらベルト反転機構によりベルトを開断面の筒状に保持するように案内する。尚、開断面の筒状の形状以外に、偏平なＵ形断面に保持する例も開示されている。

特許文献２のベルトコンベヤのベルト反転装置においては、その両端部に設けられベルトを上下両面から支持する２組ピンチローラと、これらピンチローラの間において環状に配置された複数のローラによりベルトを開断面の筒状に保持するように夫々案内する複数の反転カイド部（案内ローラ機構）とが設けられている。
実開平２−１０３０６号公報 特許第２８０８３５２号公報

しかし、従来のベルトコンベヤの反転装置では、２組のピンチローラ間において、ベルト（ベルトの軸線）がほぼ直線をなすようにベルトおよび複数の反転カイド部を配置していた。ここで、この種のベルトコンベヤの場合、例えば、ピンチローラ間の間隔が３０〜５０ｍにもなり、ピンチローラ間のベルトを、例えば３箇所の反転カイド部で支持する場合、ピンチローラ間のベルトにおいて、自重によるベルトの下方への変形や弛み等が発生してベルトの断面形状が平板形、円弧断面、開断面の筒形、円弧断面、平板形の順に徐々に変化するように案内することができない。

そこで、実際のベルトコンベヤの反転装置では、ピンチローラ間において、複数の反転カイド部以外に、 複数のサポートローラを３，４ｍおきに設けてベルトを支持しなければならない。それ故、複数のサポートローラの分ベルトコンベヤの設備コストが高価になる。しかも、上記のように複数のサポートローラによりベルトを所期の断面形状となるように案内支持する場合でも、ベルトの外面に外側から当接する複数のローラのみで案内支持する関係上、ベルトの断面形状がいびつになったり、過度に偏平化するなど安定しない。

しかも、ベルトや複数のサポートローラ等に対するメンテナンス作業の負荷が増大するうえ、ベルトにも不均一な変形が繰り返し発生するためベルトの耐久性も低下するという問題がある。
本発明の目的は、ベルトコンベヤの反転装置におけるベルト断面形状を安定させ、サポートローラ等を省略ないし数を少なくすることが可能で、メンテナンスの作業負荷を軽減可能で、ベルトの耐久性も向上可能なベルトコンベヤを提供することである。

請求項１のベルトコンベヤは、両端のプーリに亙って掛装されて周回する無端ループ状のベルトと、被搬送物を載せて搬送するキャリア側ベルトが前記プーリにより反転したリターン側ベルトのベルト移動方向上流部と下流部とに夫々配設され且つベルトを１８０度反転させる第１，第２のベルト反転機構とを有するベルトコンベアにおいて、第１，第２のベルト反転機構の各々は、ベルトの移動方向に離間して配設されベルトを支持する２組のピンチローラと、これらピンチローラ間において１８０度反転され且つピンチローラ間のスパン中央部分が汚れ面を内側とする開断面の筒状となるように捩じられるベルトを外側から筒状に案内する複数組の案内ローラ機構であってベルト移動方向に離間して配設された複数組の案内ローラ機構とを有し、前記２組のピンチローラ間においてベルトがカテナリ曲線又はカテナリ曲線に近似する曲線をなすようにベルト張力を介して支持され、
前記各案内ローラ機構は、第１基準面に軸心が含まれる複数の第１案内ローラと、第１基準面から所定距離離隔し且つ第１基準面と平行な第２基準面に軸心が含まれる複数の第２案内ローラとを有し、前記第１，第２基準面は案内ローラ機構の位置における前記ベルトのカテナリ曲線又はカテナリ曲線に近似する曲線と直交状に配設されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、第１，第２のベルト反転機構の各々は、２組のピンチローラと、これらピンチローラ間において１８０度反転され且つピンチローラ間のスパン中央部分が汚れ面を内側とする開断面の筒状となるように捩じられるベルトを外側から筒状に案内する複数組の案内ローラ機構を有し、２組のピンチローラ間においてベルトが実質的にカテナリ曲線をなすようにベルト張力を介して支持されるため、ベルトの断面形状が安定しやすくなり、ベルトの張力と自重に逆らって無理にベルトの断面形状を整形する必要がなくなるから、複数組の案内ローラ機構以外にベルトの断面形状を整形するためのサポートローラを省略するか又はその数を少なくすることが可能となり、ベルトコンベヤの反転装置の設備コストを低減できる。

しかも、ベルトの断面形状も自動的に整形されやすくなるから、ベルトや案内ローラ機構を保守、点検するメンテナンス作業の負荷も軽減できるうえ、ベルトに不均一な変形が繰り返し発生することも殆どなくなるためベルトの耐久性も向上させることができる。

更に、各案内ローラ機構は、第１基準面に軸心が含まれる複数の第１案内ローラと、第１基準面から所定距離離隔し且つ第１基準面と平行な第２基準面に軸心が含まれる複数の第２案内ローラとを有し、第１，第２基準面は案内ローラ機構の位置における前記ベルトのカテナリ曲線又はカテナリ曲線に近似する曲線と直交状に配設されているため、第１基準面の複数の第１案内ローラに対するベルトの移動速度が共通になるため、第１案内ローラの作動安定性、耐久性を確保できる。同様に、第２基準面の複数の第２案内ローラに対するベルトの移動速度が共通になるため、第２案内ローラの作動安定性、耐久性を確保できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施例に係るベルトコンベヤＣは、両端の駆動側プーリ１及び従動側プーリ２と、これらプーリ１，２に亙って掛装されて周回する無端ループ状のベルト３と、駆動側プーリ１を回転駆動する電動モータ（図示略）と、リターン側ベルト３Ｂのベルト移動方向上流部と下流部とに夫々配設され且つベルトを１８０度反転させる第１，第２のベルト反転機構４Ａ，４Ｂと、ベルト３の張力を一定に維持する為のベルトテンショナー機構５などを有する。

このベルトコンベヤＣは、図４に示すように、ケーシング５と、キャリア側ベルト３Ａを加圧エア膜により浮上させるベルト浮上機構６とを有し、ベルト浮上機構６は、ベルト３を湾曲状にした状態で支持するベルト支持面を形成する搬送路形成板７と、この搬送路形成板７とこの上面のベルトとの間に供給する加圧エアを導くエア通路８と、加圧エア供給手段（図示略）等を有する。上記のケーシング５は、上部ケース５Ｕと、下部ケース５Ｌとを有するが、図１には下部ケース５Ｌは図示省略している。キャリア側ベルト３Ａの上面に被搬送物Ｍを載せて搬送するため、キャリア側ベルト３Ａの上面が汚れ面となる。

次に、第１，第２のベルト反転機構４Ａ，４Ｂについて説明する。
図２に示すように、第１のベルト反転機構４Ａは、リターン側ベルト３Ｂのベルト移動方向の上流部において、汚れ面が下向き状態のベルト３を汚れ面が上向き状態のベルト３に反転するものである。第２のベルト反転機構４Ｂは、リターン側ベルト３Ｂの下流部において、汚れ面が上向き状態のベルト３を汚れ面が下向き状態のベルトに反転するものである。第１，第２のベルト反転機構４Ａ，４Ｂは、同様の構成を有するものであるので、第１のベルト反転機構４Ａを例にして説明する。

図１〜図３に示すように、第１のベルト反転機構４Ａは、ベルト３の移動方向に離間して配設されベルト３の上下両面を支持する２組のピンチローラ１０，１１と、これら２組のピンチローラ１０，１１間において１８０度反転され且つピンチローラ１０，１１間のスパン中央部分が汚れ面を内側とする開断面の筒状となるように捩じられるベルト３を外側から筒状に案内する２組の案内ローラ機構１２であってベルト移動方向に所定距離離間して配設された２組の案内ローラ機構１２とを有する。

図２に示すように、ピンチローラ１０，１１間におけるベルト３の捩じり方向は、ベルト反転機構４Ａでは上流側から下流方向に向かって時計回り方向であり、ベルト反転機構４Ｂでは上流側から下流方向に向かって反時計回り方向である。上流側のピンチローラ１０は２本のローラ１０ａ，１０ｂで構成され、下流側のピンチローラ１１は２本のローラ１１ａ，１１ｂで構成されている。

図３に示すように、上記ベルト３は、２組のピンチローラ１０，１１間において実質的にカテナリ曲線をなすように配設されている。尚、正確には、ベルト３の中心線３ａが実質的にカテナリ曲線をなす。このカテナリ曲線は、ベルト３の単位長さ当たりの自重Ｗ（Ｋｇ／ｍ）と、ベルト３に作用する張力Ｔ（Ｋｇ）と、スパンＬ（ｍ）（ピンチローラ間の距離）とに基づいて、下記の演算式（１）にて定義される曲線であり、下記式（２）のδはスパン中央におけるベルトの撓み量である。
ｙ＝（Ｔ／Ｗ）×［cosh（ｘ×Ｗ／Ｔ）−１］ （１）
δ＝（Ｔ／Ｗ）×［cosh（Ｌ×Ｗ／２Ｔ）−１］ （２）

但し、上記のカテナリ曲線に代えて、次式で示されるカテナリ曲線に近似する曲線をなすように、上記ベルト３を配設してもよい。
δ＝ＷＬ2 ／（８Ｔ）

尚、本実施例のベルトコンベヤＣの場合、第１のベルト反転機構４Ａにおけるピンチローラ１０からピンチローラ１１までのスパン長さが例えば４５ｍであり、２組の案内ローラ機構１２間のスパン長さが例えば９ｍであり、ピンチローラ１０から案内ローラ機構１２までのスパン長さが例えば１８ｍである。

図５〜図７に示すように、案内ローラ機構１２は、第１基準面１３ａに軸心が含まれる３つの第１案内ローラ１４と、第１基準面１３ａから所定距離離隔し且つ第１基準面１３ａと平行な第２基準面１３ｂに軸心が含まれる３つの第２案内ローラ１５とを有し、第１，第２基準面１３ａ，１３ｂは案内ローラ機構１２の位置におけるベルト３のカテナリ曲線と直交状に配設されている。

案内ローラ機構１２における３つの第１案内ローラ１４と３つの第２案内ローラ１５は共通の縦向き姿勢の支持板１６に取付け金具１７を介して回転自在に装着され、この支持板１６が下部ケース５Ｌに固定されている。各取付け金具１７は、支持板１６に回動方向位置調節可能に固定されたベース金具１７ａと、このベース金具１７ａに支持板１６と直交する方向の位置を調節可能に固定されてローラ１４，１５を回転自在に支持する１対の枢支金具１７ｂとを有する。

３つの第１案内ローラ１４は、第１基準面１３ａ内においてそれらの軸心が倒立の正三角形をなすように配置され、開断面の筒状に捩じられたベルト３の外面に当接する状態に環状に配設されている。３つの第２案内ローラ１５は、第２基準面１３ｂ内においてそれらの軸心が正三角形をなすように配置され、開断面の筒状に捩じられたベルト３の外面に当接する状態に環状に配設されている。

第１のベルト反転機構４Ａにおいて、ピンチローラ１０，１１と案内ローラ機構１２の間のベルト３は、カテナリ曲線をなして湾曲し、ベルト張力を介して安定的に支持されていて、ベルト３を外部から支持する必要がないので、ピンチローラ１０，１１と案内ローラ機構１２の間には何らサポートローラ等が設けられていない。但し、ベルト３の構造などに応じて必要に応じて、ピンチローラ１０，１１と案内ローラ機構１２の間に極く少数の断面形状を整えるための整形用ローラ等を設ける場合もある。

尚、図１、図４に示すように、第１，第２のベルト反転機構４Ａ，４Ｂの間においては、汚れ面を上向き状態にしてベルト３が移動するが、そのベルト３を支持する複数の支持ローラ１８が、適当間隔（例えば５ｍ）おきに下部ケース５Ｌに設けられている。

次に、以上説明したベルトコンベヤＣの作用、効果について説明する。
このベルトコンベヤＣにおいて、被搬送物Ｍはベルト３の一端側（図１の右端側）において図示外のホッパーからベルト３上に投入され、ベルト３の搬送移動により被搬送物Ｍが他端側（図１の左端側）へ搬送され、他端側においてベルト３から被搬送物受取り手段へ投入される。リターン側ベルト３Ｂは、駆動プーリ１によりＵターンし、第１のベルト反転機構４Ａにより反転された後、汚れ面を上向き状態にして第２のベルト反転機構４Ｂへ移動し、第２のベルト反転機構４Ｂにより反転され、汚れ面を下向き状態にした状態で、一端側のプーリ２へ移動していく。

第１，第２のベルト反転機構４Ａ，４Ｂ各々は、２組のピンチローラ１０，１１と、これらピンチローラ１０，１１間において１８０度反転され且つピンチローラ１０，１１間のスパン中央部分が汚れ面を内側とする開断面の筒状となるように捩じられるベルト３を外側から筒状に案内する２組の案内ローラ機構１２を有し、２組のピンチローラ１０，１１間においてベルト３が実質的にカテナリ曲線をなすように配設されるため、ベルト３の断面形状が安定しやすくなり、ベルト３の張力と自重に逆らって無理にベルト３を支持したり断面形状を整形する必要がなくなるから、２組の案内ローラ機構１２以外にベルト３を支持したりまたベルト３の断面形状を整形したりするための補助的ローラを省略するか又はその数を少なくすることができ、ベルトコンベヤＣの設備コストを低減できる。

しかも、ベルト３の断面形状も自動的に整形されやすくなるから、ベルトや案内ローラ機構１２等を保守、点検するメンテナンス作業の負荷も軽減できるうえ、ベルト３に不均一な変形が繰り返し発生することも殆どなくなるためベルト３の耐久性も向上させることができる。

案内ローラ機構１２は、第１基準面１３ａに軸心が含まれる３つの第１案内ローラ１４と、第１基準面１３ａから所定距離離隔し且つ第１基準面１３ａと平行な第２基準面１３ｂに軸心が含まれる３つの第２案内ローラ１５とを有し、第１，第２基準面１３ａ，１３ｂは案内ローラ機構１２の位置におけるベルト３のカテナリ曲線と直交状に配設されているため、第１基準面１３ａの３つの第１案内ローラ１４の回転方向とベルト３の移動方向が一致するため、第１案内ローラ１４の作動安定性、耐久性を確保できる。同様に、第２基準面１３ｂの３つの第２案内ローラ１５の回転方向とベルト３の移動方向が一致するため、第２案内ローラ１５の作動安定性、耐久性を確保できる。

次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
（１）各ベルト反転機構４Ａ，４Ｂに、２組の案内ローラ機構１２を設けたが、３組以上の案内ローラ機構１２を設けてもよい。
（２）各案内ローラ機構１２は、３つの第１案内ローラ１４と３つの第２案内ローラ１５を有するが、４つの第１案内ローラ１４と４つの第２案内ローラ１５を設けてもよい。

（３）図８に示すように、ベルト反転機構４Ａ，４Ｂにおけるベルト３の捩じり方向を前記実施例の捩じり方向と逆にしてもよい。
（４）その他、当業者ならば、前記実施例を部分的に変更した形態で、本発明を実施することができ、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明の実施例に係るベルトコンベヤの概略側面図である。 ベルトの要部とベルト反転機構の斜視図である。 ベルトの要部とベルト反転機構の側面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 図１のＶ−Ｖ線断面図である。 案内ローラ機構におけるローラ配置を説明する説明図である。 案内ローラ機構におけるローラと基準面の関係を説明する説明図である。 変更例に係る図２相当図である。

Ｃ ベルトコンベヤ
１ 駆動プーリ
２ 従動プーリ
３ ベルト
３Ａ キャリア側ベルト
３Ｂ リターン側ベルト
４Ａ，４Ｂ ベルト反転機構
１０，１１ ピンチローラ
１２ 案内ローラ機構
１３ａ，１３ｂ 第１，第２基準面
１４，１５ 第１，第２案内ローラ

Claims (1)

1. 両端のプーリに亙って掛装されて周回する無端ループ状のベルトと、被搬送物を載せて搬送するキャリア側ベルトが前記プーリにより反転したリターン側ベルトのベルト移動方向上流部と下流部とに夫々配設され且つベルトを１８０度反転させる第１，第２のベルト反転機構とを有するベルトコンベアにおいて、
   第１，第２のベルト反転機構の各々は、
   ベルトの移動方向に離間して配設されベルトを支持する２組のピンチローラと、これらピンチローラ間において１８０度反転され且つピンチローラ間のスパン中央部分が汚れ面を内側とする開断面の筒状となるように捩じられるベルトを外側から筒状に案内する複数組の案内ローラ機構であってベルト移動方向に離間して配設された複数組の案内ローラ機構とを有し、
   前記２組のピンチローラ間においてベルトがカテナリ曲線又はカテナリ曲線に近似する曲線をなすようにベルト張力を介して支持され、
   前記各案内ローラ機構は、第１基準面に軸心が含まれる複数の第１案内ローラと、第１基準面から所定距離離隔し且つ第１基準面と平行な第２基準面に軸心が含まれる複数の第２案内ローラとを有し、
   前記第１，第２基準面は案内ローラ機構の位置における前記ベルトのカテナリ曲線又はカテナリ曲線に近似する曲線と直交状に配設されたことを特徴とするベルトコンベア。