JP5264243B2 - ベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパー - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパーに関するものである。

例えば、砂利・土砂などのバラ物（以下、搬送物という）を搬送するベルトコンベヤ装置の始端側つまり搬送物の投入側には、投入用ホッパーが設けられている。
従来、このような投入用ホッパーとしては、搬送用ベルト幅に略等しい開口幅を有するものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

勿論、このように、開口幅を広くしているのは、できるだけ投入量つまり搬送量を低下させないようにするためである。
特開平０９−１５６７４２号公報

ところで、上述したように、ホッパーの投入用開口部の幅が一定で且つベルトの幅に略等しくされているため、搬送物が砂利・土砂などの粒状物である場合には、投入部分においてベルト全体に荷重が作用することになり、したがってベルトによる搬送物の引き出し力が大きくなり、スムースに搬送できなくなるという問題がある。

なお、投入部分でのベルトに荷重があまり作用しないように、ホッパーの開口幅を狭くしたものも見受けられるが、この場合には、搬送物の投入量すなわち搬送量が減ってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、搬送用ベルトに搬送物を投入する際に、ベルトに作用する荷重を軽減し得るとともに搬送能力を低下させないベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係るベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパーは、支持フレームの前後端にそれぞれ設けられた端部プーリと、これら両端部プーリ同士間に亘って無端状に巻回された搬送用ベルトと、上記両端部プーリ同士間で所定間隔おきに配置されて上記搬送用ベルトの往路側を支持する複数の支持用プーリとを具備し、
且つ前後端部を除いた中間部分に配置される各支持用プーリが、中央の中央プーリ部および左右の側方プーリ部からなる３分割構成にされるとともに、水平に配置される中央プーリ部に対して左右の側方プーリ部を所定傾斜角度でもって上向きに傾斜させて搬送用ベルトの横断面が下方に突出する凹状となるようにされたベルトコンベヤ装置における、上記搬送用ベルトの後端側に配置されて搬送物を搬送用ベルト上に投入するための投入用ホッパーであって、
後端の端部プーリ側に配置されて後方に傾斜する後壁体と、この後壁体から前方に配置されて外側に傾斜する左右の側壁体とから構成し、
上記後壁体を支持用プーリが分割されていない非分割領域に配置するとともに、上記各側壁体を、上記非分割領域並びに支持用プーリが分割された分割領域で且つ側方プーリ部が略水平姿勢から所定傾斜角度までその傾斜角度が順次増加する傾斜増加範囲および側方プーリ部が所定傾斜角度に維持された傾斜一定範囲の始端部に亘って配置し、
さらに上記左右の側壁体の下端部同士間の後端位置における開口幅を、中央プーリ部の幅に略等しくなるようにするとともに、前端位置における開口幅を、支持用プーリの長さに略等しくなるようにしたものである。

さらに、請求項２に係るベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパーは、請求項１に記載の搬送物投入用ホッパーにおける側壁体の下端面を各支持用プーリの上面に沿わせるようにしたものである。

上記投入用ホッパーの構成によると、搬送物、例えばバラ物を搬送する場合、後方寄り部分での開口幅が狭くされているため、バラ物による荷重の一部は、左右の側壁体にて支持されることになり、搬送用ベルトに作用する荷重が、従来のように開口幅が搬送用ベルトの略全幅に等しくされた投入用ホッパーに比べて、かなり減ることになり、したがって搬送物を投入用ホッパーから容易に引き出すことができるので、搬送物をスムースに搬送し得る。また、投入用ホッパーの開口幅を順次変化させているので、全体に狭くしたものに比べて、搬送物の投入量を増やすことができる。つまり、ベルトに作用する荷重を軽減し得るとともに搬送能力についても低下させないベルトコンベヤ装置を提供することができる。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係るベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパーを図面に基づき説明する。

本実施の形態に係るベルトコンベヤ装置は、搬送物、例えば砂利・土砂などのバラ物（粒状物ともいえる）を搬送するために用いられるものである。
まず、ベルトコンベヤ装置を、図１および図２に基づき簡単に説明する。

このベルトコンベヤ装置は、細長い支持フレーム１と、この支持フレーム１の前端部に軸受を介して回転自在に設けられた前端部プーリ（ヘッドプーリともいう）２と、支持フレーム１の後端部に軸受を介して回転自在に設けられた後端部プーリ（テールプーリともいう）３と、これら両端部プーリ２，３同士間の支持フレーム１の上側（つまり、往路側）にブラケット４を介して回転自在に多数設けられた支持用プーリ（キャリアプーリともいう）５と、支持フレーム１内の下部（つまり、復路側）に設けられた案内用プーリ（図示せず）と、上記各端部プーリ２，３および支持用プーリ５並びに案内用プーリに亘って無端状に巻回（巻装）された搬送用ベルト６と、支持フレーム１の後端側である搬送物の投入側に設けられた投入用ホッパー７と、支持フレーム１の前端側である排出側に設けられた排出用シュート８とから構成されている。勿論、図示しないが、支持フレーム１の適所には、搬送用ベルト６を駆動するための駆動用プーリおよびテンション用プーリなどが配置されている。

そして、上記支持用プーリ５は多数配置されているが、前後の端部部分を除いた中間部分に配置された支持用プーリ５については、図２に示すように、中央に配置される中央プーリ部５ａと、左右に配置される２つの側方プーリ部５ｂとからなる３分割構成にされるとともに、水平に配置される中央プーリ部５ａに対して左右の側方プーリ部５ｂを所定傾斜角度α（例えば、３５°）でもって上向きに傾斜させて搬送用ベルト６の横断面が下方に突出する凹状となるようにされている。

また、端部プーリ２，３においては搬送用ベルト６が１８０°折り返されるとともに、所定傾斜角度αの側方プーリ部５ｂではベルトの両側縁部が上方に曲げられるため、前後の端部部分においては、側方プーリ部５ｂの傾斜角度βが徐々に、例えば０°→１５°→２０°→２５°→３０°→３５°と、例えば５°間隔でもって変化されている（具体的に言えば、後端部分では徐々に増加され、前端部分では徐々に減少される）。なお、角度αは３５°の場合を示し、角度βについては０°と３５°との間で変化する角度を示している。

ところで、本発明の要旨は、投入用ホッパー６にあるため、以下においては、この投入用ホッパー６に対応する支持用プーリ５を図３および図４に基づき説明する。なお、この投入用ホッパー６に対応する領域、つまり投入用ホッパー６が設けられる長さ範囲を投入側領域Ｌと称する。

この投入側領域Ｌに配置される支持用プーリ５は、図３および図４に示すように、例えば１１本とされている。
詳しく説明すると、水平で且つ１本もの（つまり３分割されないプーリである）の支持用プーリ５は２本（第１支持用プーリ５Ａおよび第２支持用プーリ５Ｂ）配置され、３分割され且つ側方プーリ部５ｂの傾斜角度βが増加（１５°→２０°→２５°→３０°）するものが４本（第３支持用プーリ５Ｃ〜第６支持用プーリ５Ｆ）配置され、３分割され且つ側方プーリ部５ｂが所定傾斜角度α（３５°）にされたものが５本（第７支持用プーリ５Ｇ〜第１１支持用プーリ５Ｋ）配置されている。なお、支持用プーリ５が分割されない範囲を非分割領域ＬＡと、３つに分割される範囲を分割領域ＬＢという。

以下、上記支持用プーリ５の配置構成を踏まえて、本発明に係る投入用ホッパー７を、図３〜図５に基づき詳しく説明する。
この投入用ホッパー７は、大きく分けて、後端部プーリ２側に配置されて後方に傾斜する後壁体１１と、この後壁体１１から前方に配置されて左右外側に傾斜する左右の側壁体１２と、この両側壁体１２の前端部に配置された前壁体１３とから構成されている。また、前壁体１３の下端面は、図５の仮想線にて示すように、搬送用ベルト６上に山状に載置された搬送物を通過させ得るように、上方に突出するような湾曲面１３ａに形成されている。なお、後壁体１１、側壁体１２および前壁体１３については、別々に製作したものであってもよく、また一体に製作したものでもよい。

上記後壁体１１は支持用プーリ５が分割されない非分割領域ＬＡの後端に且つ傾斜角度γ（例えば、１０〜２０°程度）でもって後方に傾斜するように配置されるとともに、上記各側壁体１２は、非分割領域ＬＡ並びに支持用プーリ５が分割された分割領域ＬＢで且つ側方プーリ部５ｂが略水平姿勢から所定傾斜角度αまでその傾斜角度βが順次増加する傾斜増加範囲ＬＢ１および側方プーリ部５ｂが所定傾斜角度αに維持された傾斜一定範囲ＬＢ２の始端部に亘って配置されている。

また、上記左右の側壁体１２の下端部同士間の後端位置における開口幅Ｂ１を、中央プーリ部５ａの長さ［例えば４９０ｍｍ（支持用プーリの全長が約１１７０ｍｍである）］に略等しくなるようにするとともに、前端位置における開口幅Ｂ２が、支持用プーリ５の略全幅（全長であり、例えば１１７０ｍｍ）に略等しくなるように、順次、広げられており（所謂、末広がりである）、さらに上記側壁体１２の下端面は各支持用プーリ５の上面、正確には、各側方プーリ部５ｂの上面に沿うようにされている。つまり、開口幅について言えば、左右の側壁体１２の下端部同士間の後端位置における開口幅Ｂ１が、その前端位置における開口幅Ｂ２よりも狭くされており、言い換えれば、前端位置における開口幅（支持用プーリ長さ、つまり搬送用ベルト幅）Ｂ２よりも後端位置における開口幅Ｂ１が狭くされている。

ここで、上記投入用ホッパー７の側面視形状について説明しておく。
この投入用ホッパー７の概略形状については、上方から、搬送物を投入するための上部投入部７ａと、搬送用ベルト６上に搬送物を導くための下部案内部７ｃと、下部案内部７ｃと上部投入部７ａとの間を接続する中間接続部７ｂとから構成されている。なお、開口幅（平面視形状である）について述べると、上部投入部７ａは搬送物を投入し易いようにその開口幅が広くされ、また下部案内部７ｃは上述したように後端側から前端側に行くにしたがって広くなるようにされ、また中間接続部７ｂは、上部投入部７ａと下部案内部７ｃとを接続するために上方から下方に向かって開口幅が順次狭くなるように、つまり傾斜されている。

そして、ベルトコンベヤ装置の設置状態での支持フレーム１については、前端が下位となるように水平線ｈに対して僅かな傾斜角度θ（例えば、１〜３°，好ましくは、１．６°程度）でもって下向きに傾斜されており（図１参照）、また下部案内部７ｃの上端面７ｃｕが水平となるように設置され、したがって下部案内部７ｃの下端面７ｃｄは、下向き傾斜面７ｃｄ１と、上向き傾斜面７ｃｄ２と、略水平面７ｃｄ３とから構成されている。

また、中間接続部７ｂの側面視形状は、ベルトコンベヤ装置の設置状態において、その上端面７ｂｕが後側から前側にいくにしたがって下向きに傾斜された台形状にされており、さらに上部投入部７ａの側面視形状は、ベルトコンベヤ装置の設置状態において、その上端面７ａｕが後側から前側にいくにしたがって下向きに傾斜されるとともに下端面が中間接続部７ｂの上端面７ｂｕに一致する三角形状にされている。

なお、図６（ａ）〜（ｇ）に、図３に示す各支持用プーリ位置での投入用ホッパー７の断面図を示しておく。
上記構成において、搬送物、例えば砂利などのバラ物Ｋを搬送する場合、バケットなどにより投入用ホッパー７にバラ物が投入されると、当然に、後方寄りに投入されることになるが、この後方側では、前方側に比べて、その開口幅が狭くされているため、バラ物による荷重（自重）の一部は、投入用ホッパー７側（特に、左右の側壁体１２）にて支持されるため、搬送用ベルト６に作用する（働く）荷重が、従来のように開口幅が搬送用ベルトの略全幅に等しくされた投入用ホッパーに比べてかなり少なくなり、したがってバラ物を投入用ホッパー７から容易に引き出すことができるので、バラ物などの搬送物をスムースに搬送し得る。また、投入用ホッパー７の開口幅を順次変化させているので、全体に狭くしたものに比べて、搬送物の投入量を増やすことができる。つまり、ベルトに作用する荷重を軽減し得るとともに搬送能力についても低下させないベルトコンベヤ装置を提供することができる。

特に、投入用ホッパー７の前端部分において、下部案内部７ｃの上端面７ｃｕと搬送用ベルト６の設置角度（側方プーリ部５ｂが所定傾斜角度に維持された傾斜一定範囲における搬送用ベルト６表面の角度）とには相対角度（１〜３°）があるため、高さが一定の下部案内部７ｃを後部から前部に向かって広く（末広がり）した場合でも、搬送用ベルト６との隙間を一定に維持することができる。

また、側方プーリ部５ｂが所定傾斜角度に維持された傾斜一定範囲（例えば、プーリ５本分の長さ）を設けたので、この開口幅が広くされた部分にて、搬送物の速度を搬送用ベルト７の速度に追従させることができる。言い換えれば、搬送物の助走区間を設けているので、搬送能力が低下するのを防止し得る。

ところで、上記実施の形態においては、投入用ホッパー７に対応する支持用プーリ５の本数を１１本として説明したが、これに限定されるものではなく、また非分割領域ＬＡ、傾斜増加範囲ＬＢ１および傾斜一定範囲ＬＢ２に配置される支持用プーリの本数についても、必要に応じて、増減し得るものである。

また、支持用プーリ５の側方プーリ部５ｂの所定傾斜角度αについても、３５°でなくてもよく、例えば３０°でもよく、最大４５°までの範囲であればいくらでもよい。また、側方プーリ部５ｂの傾斜角度βの増加角度についても、５°間隔でなくてもよい。

なお、上記投入用ホッパー７の形状として重要なことは、開口幅を後端側から前端側に行くにしたがって順次広くしたことであり、したがって中間接続部７ｂおよび上部投入部７ａの側面視形状については、適宜変更してもよい。

本発明の実施の形態に係る投入用ホッパーを具備したベルトコンベヤ装置の概略全体側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態に係る投入用ホッパーを具備したベルトコンベヤ装置の要部断面図である。 同投入用ホッパーを具備したベルトコンベヤ装置の要部断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 図３に示す投入用ホッパーの横断面図であり、（ａ）〜（ｇ）は図３に示すＣ−Ｃ位置〜Ｉ−Ｉ位置のものを示す。

符号の説明

１ 支持フレーム
２ 前端部プーリ
３ 後端部プーリ
５ 支持用プーリ
５ａ 中央プーリ部
５ｂ 側方プーリ部
６ 搬送用ベルト
７ 投入用ホッパー
１１ 後壁体
１２ 側壁体

Claims (2)

1. 支持フレームの前後端にそれぞれ設けられた端部プーリと、これら両端部プーリ同士間に亘って無端状に巻回された搬送用ベルトと、上記両端部プーリ同士間で所定間隔おきに配置されて上記搬送用ベルトの往路側を支持する複数の支持用プーリとを具備し、
   且つ前後端部を除いた中間部分に配置される各支持用プーリが、中央の中央プーリ部および左右の側方プーリ部からなる３分割構成にされるとともに、水平に配置される中央プーリ部に対して左右の側方プーリ部を所定傾斜角度でもって上向きに傾斜させて搬送用ベルトの横断面が下方に突出する凹状となるようにされたベルトコンベヤ装置における、上記搬送用ベルトの後端側に配置されて搬送物を搬送用ベルト上に投入するための投入用ホッパーであって、
   後端の端部プーリ側に配置された後壁体と、この後壁体から前方に配置されて外側に傾斜する左右の側壁体とから構成し、
   上記後壁体を支持用プーリが分割されていない非分割領域に配置するとともに、上記各側壁体を、上記非分割領域並びに支持用プーリが分割された分割領域で且つ側方プーリ部が略水平姿勢から所定傾斜角度までその傾斜角度が順次増加する傾斜増加範囲および側方プーリ部が所定傾斜角度に維持された傾斜一定範囲の始端部に亘って配置し、
   さらに上記左右の側壁体の下端部同士間の後端位置における開口幅を、中央プーリ部の幅に略等しくなるようにするとともに、前端位置における開口幅を、支持用プーリの長さに略等しくなるようにしたことを特徴とするベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパー。
2. 側壁体の下端面を各支持用プーリの上面に沿わせたことを特徴とする請求項１に記載のベルトコンベヤ装置における搬送物投入用ホッパー。

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