JP5114266B2 - コンベア - Google Patents

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本発明は、コンベアおよびフレームに関するものである。
従来、建設業・鉱業・製造業等において、一般的な搬送設備として、ベルトに搬送物を載せ、端部の駆動装置にてベルトを回転させて搬送するベルトコンベアが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−73019号公報
また、ベルトで搬送物をパイプのように円形に包み込み、端部の駆動装置にてベルトを回転させて密閉搬送するパイプコンベアも使用されている。他に、両サイドにひだ状の桟がついたベルト上に搬送物を載せ、端部の駆動装置にてベルトを回転させて搬送するロープコンベア、ベルトで搬送物を洋梨型の袋状に包み込み、複数箇所に設けた駆動装置にてベルトを回転させて密閉搬送するSICONコンベア等がある。
しかしながら、ベルトコンベアは、鋼製フレームの剛性に応じて一定の間隔毎に鋼製の脚が必要となるため大径間に対応できないことに加え、地形条件に左右されて複数台の乗り継ぎとなる場合が多い。また、乗継部、中間支柱の基礎構造物構築と組立ヤードの確保のため、地形を改変しなければならない。さらに、双方向運転には、大掛かりな段取替えが必要である。
パイプコンベアは、設備重量が比較的重く、大径間に対応できない。また、大きな粒径に対応できないという問題点がある。ロープコンベアは、設備費が割高である。SICONコンベアは、工事費が割高となる、大きな粒径に対応できないなどの問題点がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、粉体・バラ物・破砕された鉱物などを長距離、大径間で連続的且つ大量に搬送することができるコンベアおよびフレームを提供することである。
前述した目的を達成するための第1の発明は、少なくとも4本の主索と、前記主索の軸方向に所定の間隔をおいて懸架され、内部にキャリアローラおよびリターンローラが設けられたフレームと、前記キャリアローラおよびリターンローラ上を移動するコンベアベルトと、前記キャリアローラ近傍に設けられた押さえローラと、内部に前記コンベアベルトの反転部が設けられたヘッドフレームと、を具備し、前記主索の少なくとも一方の側に門型フレームが設けられ、前記門型フレームの柱部の背面に斜材が固定され、前記斜材の斜面に沿って移動する移動梁に前記主索の端部が連結されることを特徴とするコンベアである。
ヘッドフレームは、主索に懸架されて主索の端部に固定されたり、主索の端部近傍に設置された架台に固定されたりする。ヘッドフレームを主索に懸架した場合、必要に応じて、コンベアベルトに滑車を用いて吊下げられた重錘をさらに設け、ヘッドフレームが主索に沿って移動する際、滑車の作用で重錘が上下することにより、コンベアベルトの張力を確保する。
第1の発明では、コンベアベルトには、必要に応じて、横桟が設けられる。
第1の発明によれば、4本以上の主索を用い、主索に懸架可能な軽量なフレームを用いるため、コンベアの組立設置等が容易で、大径間・多スパンの設置が可能なコンベアを提供することができる。また、コンベアベルトを押さえローラによって押さえるため、コンベアベルトの蛇行を抑制することができる。
また、コンベアベルトに滑車を用いて重錘を吊り下げることで、コンベアの先端位置を容易に変更可能であるため、点から点の運搬のみではなく、点から線、面への運搬が可能なコンベアを提供することができる。
また、軌索トロリを複数設ければ、複数の主策に対しても安定して走行させることができる軌索式のコンベアを得ることができる。また、下面に移動手段を有するベルト延伸装置が設けられ、アンカ基礎とベルト延伸装置との間に主索の長さ調整手段を設ければ、例えば軌索式のコンベア等において、主策の長さやコンベアベルトの長さを調整する必要がある場合にも対応可能である。また、門型フレームを用い、門型フレームの背面に斜材を設け、斜材の斜面に沿って移動梁を移動させることで、コンベア端部の高低を調整でき、例えば、双方向の運搬が可能となる。
本発明によれば、粉体・バラ物・破砕された鉱物などを長距離、大径間で連続的且つ大量に搬送することができるコンベアおよびフレームを提供できる。
以下、図面に基づいて、本発明の第1の実施の形態を詳細に説明する。図1は、軌索式コンベア1の全体図を示す。図1に示すように、軌索式コンベア1は、主索3、軌索5、フレーム7、支持部材9、支持部材11、軌索走行部13、延伸部15、ヘッドフレーム67等からなる。
主索3は、例えば、3段ずつ2列に配置される。図1に示す軌索式コンベア1では、上段・中段・下段にそれぞれ2本の主索3a、主索3b、主索3cが配置される。主索3の軸方向には、所定の間隔をおいて、複数のフレーム7が懸架される。主索3の一方の側には延伸部15が設けられ、延伸部15は主索3の支持部材9に連結される。主索3の他方の側には、軌索5が設けられる。軌索5は、例えば2段に配置され、両端が支持部材11によって支持される。主索3と軌索5との交差部には、軌索走行部13が設けられる。主索3の端部には、ヘッドフレーム67が懸架され、固定される。
図2、図3は、フレーム7の立面図を示す。図3は、フレーム7を図2の矢印Cに示す方向から見た図である。図2、図3に示すように、フレーム7の本体17は、略矩形の枠体である。本体17は、垂直方向の2箇所の仕切り23により、中央の空間29と、側方の空間31とに分割される。
フレーム7は、本体17の隅部付近の4箇所、すなわち、本体17の両側部30の上端付近および下端付近に主索用滑車19を有する。また、本体17の両側部30の中央付近にクランプ21を有する。主索用滑車19およびクランプ21は主索取付部であり、ロック機能を有するものとする。フレーム7は、主索用滑車19に上段の主索3aおよび下段の主索3cを、クランプ21に中段の主索3bを取り付けることにより、主索3に懸架される。
フレーム7は、仕切り23の側方の空間31側の上端付近と、中央の空間29側の下端付近に、クランプ27を有する。クランプ27は、必要時に調整用ロープ25を取り付けるためのものである。
フレーム7の側方の空間31には、作業足場33が設けられる。中央の空間29には、キャリアローラ37aとキャリアハンガ41、リターンローラ37bとリターンハンガ43が設けられる。キャリアローラ37a上およびリターンローラ37b上には、コンベアベルト35が配置される。キャリアローラ37aは、運搬物39を搬送する際に、コンベアベルト35の形状を保持する。リターンローラ37b上を移動する非搬送時には、コンベアベルト35は平らな状態となる。
図4は、キャリアローラ37aに載置されたコンベアベルト35の拡大断面図を示す。図4に示すように、コンベアベルト35は、両側部44より中央よりの部分の上面46に、蛇行防止用横桟45を有する。また、キャリアローラ37a近傍には、蛇行防止用押さえローラ47が設けられる。蛇行防止用押さえローラ47は、コンベアベルト35の側部44と蛇行防止用横桟45との間に、コンベアベルト35の軸方向に所定の間隔をおいて配置される。蛇行防止用押さえローラ47は、コンベアベルト35に垂直な回転軸を有し、コンベアベルト35が移動する際に蛇行防止用横桟45を押さえる。
図5は、軌索走行部13を示す図である。図5の(a)図は、軌索走行部13の側面図、図5の(b)図は、軌索走行部13の平面図である。図5の(b)図は、軌索走行部13を図5の(a)図の矢印Dに示す方向から見た図である。
図5に示すように、軌索走行部13は、軌索側走行トロリ49、ブロック51等からなる。図5の(a)図に示すように、軌索側走行トロリ49は上下に2段配置され、上段の軌索側走行トロリ49の軌索取付部55、下段の軌索側走行トロリ49の軌索取付部55には、それぞれ、軌索5a、軌索5bが取り付けられる。2段の軌索側走行トロリ49は、ブロック51に固定される。ブロック51の上段、中段、下段の主索取付部53には、それぞれ、主索3a、主索3b、主索3cが取り付けられる。
図6は、延伸部15付近を示す図である。図6に示すように、延伸部15は、ベルトストレージカセット63、主索調整装置61等からなる。図6に示すアンカ基礎59は、図1に示す支持部材9に相当する。
ベルトストレージカセット63は、コンベアベルト35の延伸装置であり、コンベアベルト35の駆動装置(図示せず)および最後尾のフレーム7と一体化した構造とする。ベルトストレージカセット63の下面には、メガスライダ65等の移動手段が設けられる。アンカ基礎59とベルトストレージカセット63との間には、主索調整装置61が設けられる。主索調整装置61は、主索3の長さ調整手段であり、巻き取り方式等により主索3の長さを調整する。
次に、軌索式コンベア1を設置する方法について説明する。軌索式コンベア1を設置するには、まず、支持部材9、支持部材11を構築し、支持部材11の間に軌索5を架設して緊張する。また、軌索5と支持部材9との間に、軌索走行部13および延伸部15を介して主索3を架設して緊張する。そして、主索3に複数のフレーム7を懸架する。
図7は、主索3にフレーム7を所定の間隔で懸架する際の各工程を示す図である。図7の(a)図は、主索3にヘッドフレーム67および複数のフレーム7を取り付ける工程を示す。図7の(a)図に示す工程では、まず、延伸部15(図1)から所定の距離をおいて、主索3にヘッドフレーム67を取り付ける。ヘッドフレーム67は、例えば、断面が略矩形の直方体の筒体であり、内部にコンベアベルト35の反転用ローラ68を有する。反転用ローラ68は一端が軌索走行部13に連結されたテンションロープ69の他端に連結される。
主索3にヘッドフレーム67を取り付けた後、複数のフレーム7の主索用滑車19およびクランプ21に主索3を取り付ける。複数のフレーム7は、ヘッドフレーム67と延伸部15(図1)との間に配置される。図7の(a)図に示す工程では、主索用滑車19およびクランプ21のロック機能は解除されている。
主索3に複数のフレーム7を取り付けた後、フレーム7のクランプ27に調整ロープ25を取り付ける。調整ロープ25は、フレーム7の設置間隔を調整するためのものであり、撓んだ状態で各々のフレーム7に固定される。複数のフレーム7は、調整ロープ25でヘッドフレーム67に連結される移動フレーム7aと、移動フレーム7aに連結される固定フレーム7bとからなる。
図7の(b)図は、ヘッドフレーム67およびフレーム7を移動させる工程を示す。図7の(b)図に示す工程では、テンションロープ69を矢印Eに示す方向に緊張し、ヘッドフレーム67を引っ張る。ヘッドフレーム67が移動すると、調整ロープ25で連結された後続の移動フレーム7aが、矢印Fに示すようにヘッドフレーム67と共に移動する。移動フレーム7aは、調整ロープ25が張った状態で一定間隔を保って移動する。
図7の(c)図は、ヘッドフレーム67およびフレーム7をさらに移動させる工程を示す。図7の(c)図に示す工程では、テンションロープ69を矢印Gに示す方向に緊張し、移動フレーム7aが矢印Hに示す方向に全て送り出されるまでヘッドフレーム67をさらに引っ張る。送り出された移動フレーム7aの側方の空間31(図2)内には、順次、足場板33aが設置される。
主索3に取り付けた移動フレーム7aが全て送り出されると、新たな移動フレーム7aを図7の(a)図に示すように主索3に取り付ける作業と、テンションロープ69を緊張してヘッドフレーム67および移動フレーム7aを移動させる作業とを繰り返し、設置予定全数の移動フレーム7aの取り付けと移動とを完了する。そして、足場板33aを用いて手摺等の安全設備を設置し、作業足場33(図2)を完成させる。
その後、テンションロープ69を固定し、移動フレーム7aを主索3に仮止めして、調整ロープ25を撤去する。次に、フレーム7の位置を微調整し、主索用滑車19およびクランプ21のロック機能を用いて主索3に固定する。さらに、コンベアベルト35(図2)をフレーム7およびヘッドフレーム67内に取り込んでエンドレス加工処理を行い、コンベアベルト35に張力をかける。
次に、軌索式コンベア1の動きについて説明する。図1に示すように、軌索式コンベア1では、軌索走行部13の軌索側走行トロリ49(図5)が矢印Bに示すように軌索5に沿って移動する。軌索走行部13が移動すると、主索3が平面的に移動する。軌索式コンベア1は、図6に示すようにベルトストレージカセット63の下面にメガスライダ65を有するため、延伸部15が主索3の平面的な移動に対応できる。
また、軌索走行部13が移動すると、軌索走行部13と支持部材9との間の距離が変化し、主索3およびコンベアベルト35の長さを調整する必要が生じる。軌索式コンベア1では、図6に示す主索調整装置61を用いて主索3の長さを調整し、ベルトストレージカセット63を用いてコンベアベルト35の長さを調整する。これにより、主索3およびコンベアベルト35を主索3の径間の変動に対応させることができる。
軌索式コンベア1では、フレーム7内のキャリアローラ37aおよびリターンローラ37b(図2)、ヘッドフレーム67内の反転用ローラ68(図7)等に沿って配置されたコンベアベルト35が、駆動装置(図示せず)により回転して主索3の軸方向に移動する。軌索式コンベア1では、運搬物39を、キャリアローラ37aに配置されたコンベアベルト35を用いて図1に示す矢印Aに示す方向に搬送し、所定の場所に山積みする。
このように、第1の実施の形態では、6本の主索3に複数のフレーム7を懸架し、フレーム7内にコンベアベルト35を配置する。そのため、従来のベルトコンベアと比較して、設備重量が比較的軽量化できる。また、大規模な基礎・支柱や乗継のための複数台の設備が不要となるため、設置時に障害物を迂回したり、大規模な地形改変を行ったりする必要がなく、1つの設備で地形に左右されることなく大径間に対応できる。さらに、起点・終点部で組立解体するため、造成や基礎構築、組立解体の工期が短縮できる。
第1の実施の形態では、主索3を接続した軌索走行部13を軌索5に沿って移動させて、主索3に懸架されたフレーム7内に配置されたコンベアベルト35を支持部材9を中心に首振り移動させる。これにより、運搬物の山積み用地を地形などに合わせて確保できる。また、構造物や山などを越えて運搬物を運搬し、ストックすることが可能となる。さらに、運搬物別でのストックが可能となる。軌索式コンベア1では、点から線または面への運搬が可能であり、広い稼動範囲を確保でき、多種の材料を任意の場所にストックできる。
第1の実施の形態では、蛇行防止用横桟45を有するコンベアベルト35を用い、コンベアベルト35の移動時にキャリアローラ37a近傍に設けられた蛇行防止用押さえローラ47が蛇行防止用横桟45を押さえる。これにより、コンベアベルト35が高所を通過する際、落石等の原因となる蛇行を防止できる。また、蛇行防止用横桟45および蛇行防止用押さえローラ47を設けることにより、コンベアベルト35で運搬可能な運搬物39の断面が増加し搬送量の確保が期待できる。
なお、第1の実施の形態の軌索式コンベア1では、6本の主索3を設けたが、主索3は4本以上であればよい。また、調整用ロープ25を取り付けるためのクランプ27の位置は、図2に示した位置に限らない。さらに、延伸部15のベルトストレージカセット63の下面に設けられる移動手段は、メガスライダ65に限らず、重量物を移動させることができる移動装置であればよい。
第1の実施の形態の軌索式コンベア1では、2本の軌索5を設け、軌索走行部13の軌索側走行トロリ49を2段としたが、3本以上の軌索5を設けてもよい。軌索走行部13の軌索側走行トロリ49の設置段数は、軌索5の本数に合わせたものとする。
第1の実施の形態の軌索式コンベア1では、蛇行防止用横桟45を有するコンベアベルト35を用いたが、蛇行防止用横桟45のない平ベルトを用いてもよい。平ベルトを用いた場合にも、蛇行防止用押さえローラ47でベルトを押さえることにより、コンベアベルトの蛇行を防止できる。
第1の実施の形態では、軌索5を用いた軌索式コンベア1について説明したが、図7に示す主索3へのフレーム7の懸架方法や、主索3に懸架したフレーム7にコンベアベルト35を設置したコンベアは、ガーダを用いた走行式のコンベアや、レールを用いた軌条式のコンベアにも適用できる。
次に、第2の実施の形態について説明する。図8は、第2の実施の形態で用いられる支持部材9aの斜視図を示す。第2の実施の形態のコンベアは、図1に示す軌索5、支持部材11、軌索走行部13、支持部材9、延伸部15等を有さない直線コンベアである。第2の実施の形態のコンベアでは、少なくとも4本の主索3に複数のフレームが懸架され、主索3の一端に図8に示す支持部材9aが設けられる。また、主索3の他端には、上下走行部を有する支持部材(図示せず)が設けられる。
図8に示すように、支持部材9aは、門型フレーム77、バックステー81、移動梁83、径間調整斜材85等からなる。門型フレーム77は、地盤75上に設置される。バックステー81は、門型フレーム77の背面79側に設置され、門型フレーム77を支持する。径間調整斜材85は、門型フレーム77の柱部87の背面79に固定される。径間調整斜材85は、門型フレーム77の頂部80から下端部に近づくにつれて厚みが増す。移動梁83は、門型フレーム77の梁と平行な部材であり、径間調整斜材85の斜面86側に設けられる。移動梁83には、主索3の端部が連結される。また、移動梁83には、架台(図示せず)が設けられる。移動梁83に設けられた架台(図示せず)には、ヘッドフレーム(図示せず)が固定される。
支持部材9aでは、門型フレーム77の背面79または径間調整斜材85の斜面86にC形鋼(図示せず)が配置される。また、移動梁83にチルタンク(図示せず)が設けられる。支持部材9aでは、油圧ジャッキやウインチなどを動力としてチルタンク(図示せず)がC形鋼(図示せず)の溝の中を走行することにより、移動梁83が矢印Jに示すように径間調整斜材85の斜面86に沿って上下に移動する。
第2の実施の形態のコンベアでは、主索3の一方の側に設けられた上下走行部(図示せず)の移動により少量の径間変動が生じた際、他方の側に設置された移動梁83を矢印Jに示すように上下に移動させることにより、主索3およびコンベアベルト35(図2)の張力を調整する。多量の径間変動が生じた際には、図示しない主索緊張装置やベルトストレージカセットを用いて主索3およびコンベアベルト35(図2)の張力を調整する。主索緊張装置やベルトストレージカセットは、例えば、図6に示す主索緊張装置61やベルトストレージカセット63と同様の装置を用い、主索3の適切な位置に設置される。
第2の実施の形態では、主索3に複数のフレーム7を懸架してフレーム7内にコンベアベルト35を配置し、主索3を上下移動させることにより、コンベア端部の高低を調整でき、例えば、双方向の運搬が可能となる。また、第2の実施の形態においても、蛇行防止用横桟45を有するコンベアベルト35や平ベルト(図示せず)を用い、キャリアローラ37a近傍に蛇行防止用押さえローラ47を設けることにより、蛇行防止用押さえローラ47でコンベアベルト35の蛇行防止用横桟45や平ベルト(図示せず)の本体を押さえてコンベアベルトの蛇行を防止することができる。
なお、第2の実施の形態の支持部材9aでは、バックステー81のかわりにバックロープを用いてもよい。また、移動梁83の移動方法は、C形鋼とチルタンクを用いた方法に限らない。第2の実施の形態では、ヘッドフレーム(図示せず)を移動梁83に設けられた架台(図示せず)に固定したが、主索3の端部に固定してもよい。
次に、第3の実施の形態について説明する。図9は、重錘71を有するコンベアベルト35を用いた例を示す図である。図9の(a)図は、重錘71が下限位置にある状態を示す図、図9の(b)図は、重錘71が上限位置にある状態を示す図である。
第3の実施の形態の軌索式コンベアでは、第1の実施の形態の軌索式コンベアのコンベアベルト35に、図9に示すように、重錘71が設けられる。重錘71は、リターンローラ37b上に配置されたコンベアベルト35に、2つの定滑車73aと1つの動滑車73bとを用いて吊下げられる。
第3の実施の形態の軌索式コンベアでは、運搬物39(図2)のストック場所に応じて、複数のフレーム7の設置間隔を変動させ、コンベアベルト35による搬送距離を伸縮させる。図9の(a)図に示すように、移動フレーム7aが移動する前の状態では、コンベアベルト35の搬送距離は短く、重錘71は下限位置にある。
図9の(b)図に示すように、テンションロープ69を緊張してヘッドフレーム67を矢印Iに示す方向に引っ張り、移動フレーム7aが所定の位置まで移動した状態では、コンベアベルト35の搬送距離は長くなり、重錘71は上限位置に移動する。
第3の実施の形態では、ヘッドフレーム67を主索3に沿って移動させて複数のフレーム7の設置間隔を変動させる際、フレーム7内に配置されるコンベアベルト35の長さに応じて滑車73aおよび滑車73bの作用で重錘71が上下し、コンベアベルト35の張力が確保される。
第1から第3の実施の形態で使用したフレーム7では、図2に示すように、主索取付部として主索3の上下に滑車を配置した主索用滑車19を用いたが、主索取付部の構成は図2に示すものに限らない。例えば、主索3の上下のいずれかが滑車であり、他方が金物等である主索取付部を用いてもよい。また、滑車を使用せず、主索3に取付可能な金物等を主索3の上下に配置した主索取付部を用いてもよい。金物等を使用した主索取付部を用いる場合、フレーム7を主索3に沿ってスライドさせず、予め所定の間隔で主索3に固定してもよい。
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかるコンベアおよびフレームの好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
軌索式コンベア1の全体図 フレーム7の立面図 フレーム7の立面図 キャリアローラ37aに載置されたコンベアベルト35の拡大断面図 軌索走行部13を示す図 延伸部15付近を示す図 主索3にフレーム7を所定の間隔で懸架する際の各工程を示す図 第2の実施の形態で用いられる支持部材9aの斜視図 重錘71を有するコンベアベルト35を用いた例を示す図
符号の説明
1………軌索式コンベア
3、3a、3b、3c………主索
5………軌索
7………フレーム
9、9a、11………支持部材
13………軌索走行部
15………延伸部
19………主索用滑車
21、27………クランプ
23………仕切り
29………中央の空間
31………側方の空間
33………作業足場
35………コンベアベルト
37a………キャリアローラ
37b………リターンローラ
41………キャリアハンガ
43………リターンハンガ
45………蛇行防止用横桟
47………蛇行防止用押さえローラ
49………軌索側走行トロリ
59………アンカ基礎
61………主索調整装置
63………ベルトストレージカセット
65………メガスライダ
67………ヘッドフレーム
68………反転ローラ
69………テンションロープ
71………重錘
73a、73b………滑車
77………門型フレーム
83………移動梁
85………径間調整斜材
86………斜面
87………柱部

Claims (4)

  1. 少なくとも4本の主索と、
    前記主索の軸方向に所定の間隔をおいて懸架され、内部にキャリアローラおよびリターンローラが設けられたフレームと、
    前記キャリアローラおよびリターンローラ上を移動するコンベアベルトと、
    前記キャリアローラ近傍に設けられた押さえローラと、
    内部に前記コンベアベルトの反転部が設けられたヘッドフレームと、
    を具備し、
    前記主索の少なくとも一方の側に門型フレームが設けられ、前記門型フレームの柱部の背面に斜材が固定され、前記斜材の斜面に沿って移動する移動梁に前記主索の端部が連結されることを特徴とするコンベア。
  2. 前記ヘッドフレームが、前記主索の端部近傍に固定されることを特徴とする請求項1記載のコンベア。
  3. 前記コンベアベルトに滑車を用いて吊下げられた重錘をさらに具備し、
    前記ヘッドフレームが前記主索に沿って移動する際、前記滑車の作用で前記重錘が上下することにより、前記コンベアベルトの張力が確保されることを特徴とする請求項1記載のコンベア。
  4. 前記コンベアベルトに、横桟が設けられたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のコンベア。
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