JP6301196B2 - 土砂搬送装置 - Google Patents

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本発明は一搬に、土砂搬送装置に関する。より詳細には、本発明は、特に傾斜面に土砂を搬送する必要がある場合に傾斜面の任意の個所において土砂を排出することができる土砂搬送装置に関する。本発明における土砂には、通常の土や砂の他、砂利、砕石なども含まれる。
切土のり面や自然斜面の安定工等を行う際に、傾斜面の所望箇所に土砂を搬送する必要が生じることがある。このような場合に、従来は、傾斜面の所望箇所に土砂を人力で運んだり、土砂を入れたバケットをクレーンで吊り上げて搬送したりしていた。
一方、本発明者は、搬送経路の途中の任意の箇所において搬送物品の荷下ろしを可能にする中間荷下ろし部を備えた物品搬送装置を提案している(特許文献1参照)。
特開2013−006697号公報
しかしながら、人力やバケット等を用いて傾斜面の所望箇所に土砂を運ぶ従来の方法は、非常に手間がかかり非効率的であるため、より容易に土砂を搬送する方法が望まれている。
本発明は、このような現状に鑑みて開発されたものであって、特許文献1に記載された物品搬送装置を改良して、傾斜面の途中の任意の箇所に土砂を搬送することができる土砂搬送装置を提供することを目的としている。
本願請求項1に記載の土砂搬送装置は、ベルトコンベアによって形成される通常搬送部と、前記通常搬送部の搬送経路の途中の任意の箇所に配置された1又は複数の中間排出部とを備え、前記中間排出部が、長手方向中央部から両方向の長手方向端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜し、かつ、横断方向の両端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜するように形成されたキャリアローラ部分を有しており、前記通常搬送部および前記キャリアローラ部分にエンドレスな搬送ベルトが掛け渡されており、前記搬送ベルトの外面に、所定間隔を隔てて複数基の一対の仕切板が設けられ、前記一対の仕切板が、前記搬送ベルトの移動方向に向かって平面視で逆V形又は略ハの字形になるように配置されており、前記一対の仕切板の各々が、矩形形状、又は前記搬送ベルトの中央部に配置される部分の高さが高く、前記搬送ベルトの縁部に配置される部分に移行するに従って高さが徐々に低くなる形状、又は前記一対の仕切板のうち一方が前記搬送ベルトの中心線を越えて前記一対の仕切板のうち他方の方へ延び、かつ、前記一方の仕切板の前記中心線を越えた部分が前記搬送ベルトに固定されていない形状のいずれかであることを特徴とするものである。
本願請求項2に記載の土砂搬送装置は、前記請求項1の装置において、前記中間排出部の適所に下端が取り付けられた軸部及び前記軸部の上端にほぼ水平となるように回転可能に取り付けられた円板をそれぞれ有する一対のベルト形状保持具をさらに備え、前記ベルト形状保持具が、前記中間排出部の前記長手方向中央部において前記搬送ベルトの両縁部に隣接して前記円板の下面の一部が前記搬送ベルトの上面に実質的に接触するように配置されていることを特徴とするものである。
本願請求項3に記載の土砂搬送装置は、前記請求項1又は2の装置において、前記中間排出部の前記長手方向中央部から所定距離隔てた上流側の個所に配置された第1ベルト叩き具と前記中間排出部の前記長手方向中央部から所定距離隔てた下流側の個所に配置された第2ベルト叩き具の両方又はいずれか一方をさらに備え、前記第1ベルト叩き具及び前記第2ベルト叩き具が、前記搬送ベルトの上面に接触するように回転可能に構成された一対の羽根部材をそれぞれ有することを特徴とするものである。
本願請求項4に記載の土砂搬送装置は、前記請求項1から請求項3までのいずれか1項の装置において、前記中間排出部の前記長手方向中央部の前記搬送ベルトの天端に下端が接触するように配置された清掃ブラシを有するベルト天端清掃具をさらに備えていることを特徴とするものである。
本願請求項5に記載の土砂搬送装置は、前記請求項1から請求項4までのいずれか1項の装置において、前記キャリアローラ部分が、キャスタ付きフレームに取り付けられており、前記通常搬送部に前記キャスタを載せることにより、前記中間排出部を設置したり所望個所に移動させたりするように構成されていることを特徴とするものである。
本発明の土砂搬送装置により、傾斜面の所望箇所に効率的に土砂を搬送することができる。また、ベルト形状保持具を設けることにより、所望箇所での土砂の排出を良好にする搬送ベルトの形状を保持することができる。また、第1及び2ベルト叩き具、及びベルト天端清掃具を設けることにより、所望箇所での土砂の排出の確実性を高めることができる。さらに、キャリアローラ部分をキャスタ付きフレームに取り付けるように構成することにより移動が容易になり、中間排出部の設置および取り外しを容易かつ迅速に行うことができる。本発明の土砂搬送装置は、構造が比較的簡単であるため、製造コストが安価であり、故障が少なく維持管理費を低廉にすることができる。
本発明の好ましい実施の形態に係る土砂搬送装置の全体を概略的に示した部分切り取り平面図である。 図1の土砂搬送装置が傾斜面に配置された状態を示した側面図である。 図3(a)は図2の部分3aの拡大側面図、図3(b)は図1の部分3bの拡大平面図である。 図1の土砂搬送装置の搬送ベルトを示した平面図である。 図4の矢印5の方向から見た斜視図である 搬送ベルトの仕切板の種々の形状を示した一連の図である。 図1の線7−7に沿って見た断面図である。 図8(a)は図1の線8a−8aに沿って見た断面図、図8(b)は図1の線8b−8bに沿って見た断面図、図8(c)は図1の線8c−8cに沿って見た断面図、図8(d)は図1の線8d−8dに沿って見た断面図である。 図9(a)は図3(b)の線9a−9aに沿って見た断面図、図9(b)は図3(b)の線9b−9bに沿って見た断面図、図9(c)は図3(b)の線9c−9cに沿って見た断面図、図9(d)は図3(b)の線9d−9dに沿って見た断面図である。 中間排出部が通常搬送部に設置されている状態を示した概略斜視図である。 図1の土砂搬送装置の使用状態の一例を示した図である。 図1の土砂搬送装置においてローラの取り付け状態の変形形態を示した図である。
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る土砂搬送装置について説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る土砂搬送装置の全体を概略的に示した部分切り取り平面図(搬送ベルトの下方の構造を明瞭にするため、搬送ベルトの一部が切り欠かれた状態で図示)、図2は、図1の土砂搬送装置が傾斜面に配置された状態を示した側面図である。図1において全体として参照符号10で示される本発明の好ましい実施の形態に係る土砂搬送装置は、通常搬送部12の搬送経路の途中の任意の箇所に配置された中間排出部14を備えている。
なお、本明細書において、「長手方向」とは、搬送ベルト16の走行方向を意味し、「横断方向」とは、長手方向と直交する方向を意味する(図1参照)。
通常搬送部12は、従来の一般的なベルトコンベアと同一の構成のものであり、フレーム12aと、フレーム12aの両端にそれぞれ配置された駆動プーリ12bおよび被動プーリ12cと、駆動プーリ12bを回転駆動させるためのモータ12dと、駆動プーリ12bと被動プーリ12cとの間に掛け渡されたエンドレスな搬送ベルト16と、搬送ベルト16の上側部分を支持する多数のキャリアローラ12eと、搬送ベルト16の下側部分(戻り部分)を支持する多数のリターンローラ12fとを有している。通常搬送部12には一般的に、搬送ベルト16に引張力を与えるテンションローラが配置されているが、図面の簡単化のため省略されている。なお、搬送ベルト16は、ゴム等の弾性材料で形成されている。
図4は、搬送ベルト16の平面図、図5は、図4の矢印5の方向から見た斜視図である(図4および図5では、搬送ベルト16の構造を明瞭に示すため、搬送ベルト16の上側部分のみを図示し、かつ、搬送ベルト16以外の構成要素は省略されている)。搬送ベルト16の外面(すなわち、搬送ベルト16の上側部分では上側、搬送ベルト16の下側部分では下側)には、所定間隔を隔てて複数基の一対の仕切板16aが設けられている。一対の仕切板16aは、図4に明瞭に示されるように、搬送ベルト16の移動方向に向かって(換言すると、搬送ベルト16の移動方向を上に置いて見た場合に)平面視で逆V形又は略ハの字形になるように配置されている。仕切板16aは通常、搬送ベルト16と同じ材料で形成されている。仕切板16aは、搬送ベルト16上に載った土砂が下方にずり落ちないようにするためのものである。仕切板16aを左右一対にしたのは、詳細には後述するように、中間排出部14の横断面方向において搬送ベルト16の中央部が上方に凸状になるが、搬送ベルト16のこのような動きに追従させるためである。仕切板16aを逆V形又は略ハの字形にしたのは、中間排出部14において土砂を排出させ易いようにするためである(すなわち、中間排出部14において搬送ベルト16の中央部が上方に凸状になると、仕切板16aが下方を向くため、土砂が落ち易くなる)。
図6は、仕切板16aの種々の形状を示した正面図である。図6(a1)および図6(a2)に示される仕切板16aは、矩形形状に形成されている。図6(b1)および図6(b2)に示される仕切板16aは、搬送ベルト16の中央部に配置される部分16a1の高さが高く、搬送ベルト16の縁部に配置される部分16a2に移行するに従って高さが徐々に低くなるような形状に形成されている。この形状は、中間排出部14において土砂を一層排出させ易いという利点を有している。図6(a1)、(a2)及び図6(b1)、(b2)に示される形態では、搬送ベルト16の中央部が上方に凸状になる箇所において一対の仕切板16aの中央に隙間17が生ずることとなる(図6(a2)、図6(b2)参照)が、図6(c1)〜図6(c4)に示される仕切板16aでは、このような隙間が生じないように構成されている。すなわち、図6(c1)〜図6(c4)に示される仕切板16aでは、一方の仕切板16aが搬送ベルト16の中心線を越えて他方の仕切板16aの方へ延びており、かつ、一方の仕切板16aの中心線を越えた部分16a3が搬送ベルト16に固定されていない(図6(c4)参照)。これにより搬送ベルト16の中央部が上方に凸状になる箇所においても隙間が生ずることはなく、従って、仕切板16aの中央から土砂が下方に落ちるのが効率的に防止される。
図7は、図1の線7−7に沿って見た断面図である(図7においては、図面の明瞭化のため、駆動プーリ12b、モータ12d、キャリアローラ12eおよびリターンローラ12fは省略されている)。通常搬送部12のフレーム12aは、一対の長手方向上側部材12a1と、一対の長手方向下側部材12a2と、対向する長手方向上側部材12a1同士を連結する横断方向上側部材12a3と、対向する長手方向下側部材12a2同士を連結する横断方向下側部材12a4と、柱部材12a5とを有している。これらの部材12a1〜12a5は、適当な丸鋼材や型鋼材などの適当な材料で形成されている。また、通常搬送部12の水平方向の剛性を高めるため、適当な個所にブレース12a6を取り付けるのが好ましい。
中間排出部14は、フレーム14aを有している。フレーム14aは、図8(a)に示されるように、一対の長手方向部材14a1と、対向する長手方向部材14a1同士を連結する横断方向部材14a2とを有しており、各長手方向部材14a1の適所には、キャスタ20が回転可能に取り付けられている。なお、図8(a)〜図8(d)では、長手方向部材14a1等が丸鋼材で形成されているものとして示されている。
中間排出部14はまた、中間排出部14の長手方向中央部から両方向の長手方向端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜し、かつ、横断方向の両端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜するように構成されたキャリアローラ部分18を有している。
図8(a)〜図8(d)を参照して、キャリアローラ部分18についてより詳細に説明する。図1において線8a−8aに沿って見た断面図である図8(a)は、中間排出部14の一方の長手方向端部の近傍を示している。図8(a)では、両端が長手方向部材14a1にそれぞれ取り付けられ、中央部が下方に凸状になるように形成された全体としてV形のローラ軸18a1 に、2個のキャリアローラ18bが回転可能にそれぞれ装着されている。なお、通常搬送部12においても、キャリアローラ12eが、中央部が下方に凸状になるように形成されているが、これは、搬送中に土砂が搬送ベルト16から落ちるのを防止するためである。
図8(b)では、両端が長手方向部材14a1にそれぞれ取り付けられた水平なローラ軸18a2 に、2個のキャリアローラ18bが回転可能にそれぞれ装着されている。図8(c)では、両端が長手方向部材14a1にそれぞれ取り付けられ、中央部が上方に凸状になるように形成された全体として逆V形のローラ軸18a3 に、2個のキャリアローラ18bが回転可能にそれぞれ装着されている。
図1において線8d−8dに沿って見た断面図である図8(d)は、中間排出部14の長手方向中央部の近傍を示している。図8(d)では、両端が長手方向部材14a1にそれぞれ取り付けられ、中央部がローラ軸18a3 よりも大きく上方に凸状になるように形成された全体として逆V形のローラ軸18a4 に、2個のキャリアローラ18bが回転可能にそれぞれ装着されている。
なお、図1において中央線x−xの右側に位置するキャリアローラ部分18も、中央線x−xを中心として矢視8a〜8dで示したキャリアローラ部分18と左右対称となるように形成されている。
以上のように形成されたキャリアローラ部分18のキャリアローラ18b上に、搬送ベルト16が掛け渡されている。これにより、弾性材料製の搬送ベルト16は、キャリアローラ18bの配置形状に追従して、中間排出部14の長手方向中央部から両方向の長手方向端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜し、かつ、横断方向の両端部に向かってそれぞれ、徐々に下向きに傾斜するようになっている。なお、図10は、中間排出部14が通常搬送部12に設置されている状態を示した概略斜視図であるが、キャリアローラ部分18の構成を明瞭に示すため、搬送ベルト16は図示されておらず、また、後述するベルト形状保持具24、第1及び第2ベルト叩き具26、28、ベルト天端清掃具30も図示されていない。
中間排出部14は、フレーム14aに取り付けられたキャスタ20を通常搬送部12のフレーム12aの長手方向上側部材12a1に載せることによって、通常搬送部12に設置されている(図8(a)参照)。キャスタ20を用いることにより、中間排出部14の通常搬送部12への設置、中間排出部14の通常搬送部12からの取外し、及び通常搬送部12の所望個所への中間排出部14の移動を迅速かつ容易に行うことができる。
なお、中間排出部14にストッパ22を配置し、中間排出部14のフレーム14aと通常搬送部12のフレーム12aを適宜固定することができるように構成するのが好ましい。
上述のように、搬送ベルト16は、中間排出部14の長手方向中央部から両方向の長手方向端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜し、かつ、横断方向の両端部に向かってそれぞれ、徐々に下向きに傾斜するように(換言すると、横断面が長手方向中央部において、「逆V形」になるように)構成されているが、搬送ベルト16のこの逆V形横断面形状を保持するために、好ましくは、ベルト形状保持具24が配置されている。ベルト形状保持具24は、図9(a)に最も良く示されるように、フレーム14aの長手方向部材14a1に下端が取り付けられた軸部24aと、軸部24aの上端にほぼ水平となるように回転可能に取り付けられた円板24bとを有している。ベルト形状保持具24は、中間排出部14の長手方向中央部において、搬送ベルト16の両縁部に隣接して円板24bの下面の一点が搬送ベルト16の上面に実質的に接触するように、それぞれ一対配置されている。これにより、搬送ベルト16は、ベルト形状保持具24により上方から押さえられているので、円板24bの回転により搬送ベルト16の走行に支障をきたすこともなく、逆V形の横断面形状が保持されることとなる。また、各円板24bが搬送ベルト16の上面の一点でのみ接触しているので、接触箇所の周囲に土砂が溜まる可能性が排除される。なお、「円板24bの下面が搬送ベルト16の上面に実質的に接触する」とは、円板24bの下面が搬送ベルト16の上面に実際に接触している場合と、円板24bの下面が搬送ベルト16の上面の僅かに上方に(換言すると、逆V形の横断面形状が損なわれない程の上方に)位置する場合の両方を含むことを意味している。
好ましくは、中間排出部14の長手方向中央部から所定距離隔てた上流側の個所に、第1ベルト叩き具26が配置されている。第1ベルト叩き具26は、図9(b)に最も良く示されるように、搬送ベルト16を横断するように搬送ベルト16の上方に配置された水平部材26aと、水平部材26aの両端から下方に延びて各長手方向部材14a1に連結された垂直部材26bと、搬送ベルト16の上面に接触するように回転可能に水平部材26aにそれぞれ取り付けられた一対の羽根部材26cとを有している。各羽根部材26cの先端26c1は、搬送ベルト16の上面を傷つけずに叩くことができるように、折り曲げられている。
好ましくは、中間排出部14の長手方向中央部から所定距離隔てた下流側の箇所に、第2ベルト叩き具28が配置されている。第2ベルト叩き具28は、図9(c)に最も良く示されるように、各長手方向部材14a1に下端が連結された支持部材28aと、搬送ベルト16の上面に接触するように回転可能に支持部材28aに取り付けられた一対の羽根部材28bとを有している。各羽根部材28bの先端28b1は、搬送ベルト16の上面を傷つけずに叩くことができるように、折り曲げられている。
第1ベルト叩き具26及び第2叩き具28は、搬送ベルト16の上面を叩くことにより、土砂を側方に落下させるとともに、ベルト形状保持具24と同様に、搬送ベルト16を上方から押さえることにより搬送ベルト16の逆V形の横断面形状を保持するのに役立つ。第1ベルト叩き具26及び第2叩き具28は、両方又はいずれか一方のみを配置してもよい。また、第1ベルト叩き具26と第2叩き具28の支持具の構成が相違しているが、搬送ベルト16の走行時に搬送ベルト16の上面に接触して叩くことが可能であれば、いずれの構成又は他の適当な構成の支持具を採用してもよい。さらに、第1ベルト叩き具26と第2叩き具28の大きさ及び形状が相違しているが、所要の機能を発揮することができるものであれば、大きさ及び形状の詳細は問わない。
好ましくは、土砂搬送装置10は、ベルト天端清掃具30を備えている。ベルト天端清掃具30は、図9(d)に最も良く示されるように、中間排出部14の長手方向中央部の搬送ベルト16の天端(中心線上)に下端30b1が接触するように配置された清掃ブラシ30bと、清掃ブラシ30bを支持するための支持部材30aとを有している。ベルト天端清掃具30は、搬送ベルト16の天端を清掃する(土砂を除去する)とともに、土砂が搬送ベルト16の天端に載っている場合に当該土砂を側方に落下させる役目も果たす。
次に、本発明の土砂搬送装置10の使用の一例について説明する。土砂搬送装置10は、図11(b)に示されるように傾斜面に設置される。図11に示す例では、土砂搬送装置10の始端(すなわち、傾斜面の下端)で投入された土砂が中間排出部14に到達すると、搬送ベルト16が横断方向に向かって徐々に下向きに傾斜しているため、土砂が搬送ベルト16の両側に排出される。その際、搬送ベルト16に、平面視で逆V形又は略ハの字形の仕切板16aが設けられているため、土砂搬送装置10自体が傾斜していても、土砂がずり落ちることはなく、所望の箇所で確実に排出される。
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
たとえば、前記実施の形態においては、各ローラ軸18a1 〜18a4 に左右1個ずつローラ18bが取り付けられているが、図12(a)に示されるように、台形状のローラ軸に3個のローラを取り付けるようにしてもよいし、図12(b)に示されるように、V形状のローラ軸に左右複数個のローラを取り付けるようにしてもよい。
また、前記実施の形態では、キャスタ付きフレームを利用して中間排出部14を設置しているが、通常搬送部12のフレーム12aと同様なフレームにキャリアローラ部分18を配置してもよい。また、図示されているフレームは単なる例示的なものにすぎず、図示されているもの以外のフレームを採用してもよい。さらに、前記実施の形態では、4段階に分けてキャリアローラ部分18が長手方向において徐々に傾斜するように構成されているが、3段階以下にしてもよく、5段階以上にしてもよい。
10 土砂搬送装置
12 通常搬送部
12a フレーム
12a1 長手方向上側部材
12a2 長手方向下側部材
12a3 横断方向上側部材
12a4 横断方向下側部材
12a5 柱部材
12a6 ブレース
12b 駆動プーリ
12c 被動プーリ
12d モータ
12e キャリアローラ
12f リターンローラ
14 中間排出部
14a フレーム
14a1 長手方向部材
14a2 横断方向部材
16 搬送ベルト
16a 仕切板
18 キャリアローラ部分
18a1 〜18a4 ローラ軸
18b キャリアローラ
20 キャスタ
22 ストッパ
24 ベルト形状保持具
24a 軸部
24b 円板
26 第1ベルト叩き具
26a 水平部材
26b 垂直部材
26c 羽根部材
28 第2ベルト叩き具
28a 支持部材
28b 羽根部材
30 ベルト天端清掃具
30a 支持部材
30b 清掃ブラシ

Claims (5)

  1. 傾斜面に設置して傾斜面の所望の箇所で土砂を排出する土砂搬送装置であって、
    ベルトコンベアによって形成される通常搬送部と、
    前記通常搬送部の搬送経路の途中の任意の箇所に配置された1又は複数の中間排出部とを備え、
    前記中間排出部が、長手方向中央部から両方向の長手方向端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜し、かつ、横断方向の両端部に向かってそれぞれ徐々に下向きに傾斜するように形成されたキャリアローラ部分を有しており、
    前記通常搬送部および前記キャリアローラ部分にエンドレスな搬送ベルトが掛け渡されており、
    前記搬送ベルトの外面に、所定間隔を隔てて複数基の一対の仕切板が設けられ、前記一対の仕切板が、前記搬送ベルトの移動方向に向かって平面視で逆V形又は略ハの字形になるように配置されており、
    前記一対の仕切板の各々が、矩形形状、又は前記搬送ベルトの中央部に配置される部分の高さが高く、前記搬送ベルトの縁部に配置される部分に移行するに従って高さが徐々に低くなる形状、又は前記一対の仕切板のうち一方が前記搬送ベルトの中心線を越えて前記一対の仕切板のうち他方の方へ延び、かつ、前記一方の仕切板の前記中心線を越えた部分が前記搬送ベルトに固定されていない形状のいずれかであることを特徴とする土砂搬送装置。
  2. 前記中間排出部の適所に下端が取り付けられた軸部及び前記軸部の上端にほぼ水平となるように回転可能に取り付けられた円板をそれぞれ有する一対のベルト形状保持具をさらに備え、前記ベルト形状保持具が、前記中間排出部の前記長手方向中央部において前記搬送ベルトの両縁部に隣接して前記円板の下面の一部が前記搬送ベルトの上面に実質的に接触するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載された土砂搬送装置。
  3. 前記中間排出部の前記長手方向中央部から所定距離隔てた上流側の個所に配置された第1ベルト叩き具と前記中間排出部の前記長手方向中央部から所定距離隔てた下流側の個所に配置された第2ベルト叩き具の両方又はいずれか一方をさらに備え、前記第1ベルト叩き具及び前記第2ベルト叩き具が、前記搬送ベルトの上面に接触するように回転可能に構成された一対の羽根部材をそれぞれ有することを特徴とする請求項1又は2に記載された土砂搬送装置。
  4. 前記中間排出部の前記長手方向中央部の前記搬送ベルトの天端に下端が接触するように配置された清掃ブラシを有するベルト天端清掃具をさらに備えていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された土砂搬送装置。
  5. 前記キャリアローラ部分が、キャスタ付きフレームに取り付けられており、前記通常搬送部に前記キャスタを載せることにより、前記中間排出部を設置したり所望個所に移動させたりするように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載された土砂搬送装置。
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