JP6721997B2 - キャリアローラー交換用治具及びキャリアローラー交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベアに用いられるキャリアローラーを交換するためのキャリアローラー交換用治具及びこれを用いたキャリアローラーの交換方法に関するものである。

従来より、粉粒状物及び塊状物の搬送装置としてベルトコンベアが広く用いられている。特に、重量の大きい搬送物を搬送するものとしてトラフ型のベルトコンベアが用いられる。このトラフ型ベルトコンベアのように重量物を搬送する場合、搬送物が載置されるコンベアベルトを支持するキャリアローラーには大きな負荷がかかるため、摩耗、破損等の不具合が生じ回転不良などの不具合が発生する場合がある。

このように不具合を生じたキャリアローラーを交換する際には、キャリアローラーに支持されているコンベアベルトを持ち上げて、コンベアベルトとキャリアローラーとを離間させる必要がある。

コンベアベルトを持ち上げる方法としては、ベルトコンベアの両側のフレームにパンタグラフ式のジャッキを固定して、両側のジャッキの間に横架された連結棒によってコンベアベルトを持ち上げる方法が知られている（特許文献１）。

また、別の方法として、チェーンブロックを用いてコンベアベルトを吊り上げることにより、コンベアベルトとキャリアローラーとの間に空間を作る方法が知られている。

特開２０００−２２９７１６号公報

従来のジャッキを用いた方法やチェーンブロックを用いた方法では、交換するキャリアローラーの位置にジャッキやチェーンブロックを設置して作業を行う必要がある。そのため、複数箇所のキャリアローラーを交換する場合には、まず、いずれかの交換対象のキャリアローラーの位置にジャッキ又はチェーンブロックを設置してキャリアローラーの交換作業を行う。その後、別の交換対象のキャリアローラーの位置に改めてジャッキまたはチェーンブロックを設置し直さなければならず、作業が煩雑で効率の悪いものとなっていた。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で複数のキャリアローラーを効率良く交換することが可能なキャリアローラー交換用治具及びキャリアローラー交換方法を提供することにある。

本発明の第１の観点に係るキャリアローラー交換用治具は、
ベルトコンベアのキャリアローラーを支持するコンベアフレームの側部においてコンベアベルトの移動方向に沿って延伸するレール上を走行する車輪と、
前記車輪が取り付けられており、前記コンベアベルトの移動方向に沿って移動可能な架台と、
前記架台に設けられ、前記コンベアベルトを支持する支持部とを備え、
前記架台は貫通孔が設けられた枠形状である、
ことを特徴とする。

また、前記支持部は、前記架台の移動方向に直交する方向を回転軸とする支持ローラーであることが好ましい。

また、前記キャリアローラー交換用治具は、前記コンベアベルトが載置されるコンベアベルト載置部の側方に配置され、前記コンベアベルト載置部の上端よりも上側に突設するベルトずれ防止部を備えることが好ましい。

また、前記架台は、前記車輪の外方又は内方に配置され、下端部が前記車輪の接地面よりも下側に位置する脱輪防止部を備え、
前記レールの幅方向に対する前記車輪の接地位置が前記レールの幅方向のいずれかに所定の量を超えて偏った場合に、少なくとも１つの前記脱輪防止部と前記レールとが当接し前記車輪が脱輪することを防止することが好ましい。

また、本発明の第２の観点に係るキャリアローラー交換方法は、
本発明の第１の観点に係るキャリアローラー交換用治具を用い、
前記キャリアローラー交換用治具の支持部がコンベアベルトを支持するとともに、ベルトコンベアのキャリアローラーを支持するコンベアフレームの側部において前記コンベアベルトの移動方向に沿って延伸するレール上に前記キャリアローラー交換用治具の車輪を乗せて、
交換対象のキャリアローラーの近傍に前記キャリアローラー交換用治具を前記レールに沿って移動させて、前記交換対象のキャリアローラーと前記コンベアベルトとを離間させ、
前記架台の貫通孔を通して前記キャリアローラーを交換する、
ことを特徴とする。

本発明に係るキャリアローラー交換用治具及びキャリアローラー交換方法によれば、簡易な構成で複数のキャリアローラーを効率良く交換することができる。

キャリアローラー交換用治具の斜視図である。 キャリアローラー交換用治具の正面図（図２（Ａ））、側面図（図２（Ｂ））である。 キャリアローラー交換用治具を設置する前の状態を示すベルトコンベアの断面図である。 キャリアローラー交換用治具をベルトコンベアに設置した状態を示す図であり、図４（Ａ）がベルトコンベアの断面図、図４（Ｂ）が側面図である。 他の形態に係るキャリアローラー交換用治具の斜視図である。 キャリアローラー交換方法を示す模式図であり、図６（Ａ）がキャリアローラー交換用治具を設置した状態を示す図、図６（Ｂ）が第１の位置決め後の状態を示す図、図６（Ｃ）が第２の位置決め後の状態を示す図である。 脱輪防止部とレールとの関係を示す要部断面図であり、図７（Ａ）が第１の実施の形態を示す図、図７（Ｂ）が変形例を示す図である。 他の形態に係るキャリアローラー交換用治具を示す図であり、図８（Ａ）が正面図、図８（Ｂ）が側面図である。 他の形態に係るキャリアローラー交換用治具を設置した状態を示すベルトコンベアの断面図である。 他の形態に係るキャリアローラー交換方法を示す模式図である。

以下、図を参照しつつ、本発明に係るキャリアローラー交換用治具の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係るキャリアローラー交換用治具１０は、矩形板状の架台１２、車輪１３、支持部１５及び脱輪防止部１８を備えている。

架台１２の左右両側面部には、それぞれ前後２カ所に車輪支持部１４が配置されている。ここで、前後とは、キャリアローラー交換用治具１０が後述する車輪１３によって移動可能な方向（図２（Ｂ）中に白抜矢印で示す方向）をいい、左右とは、車輪１３の回転軸方向（図２（Ｂ）の紙面奥行方向）をいう。

車輪支持部１４は、例えば鋼板からなり、架台１２より下方に向かって延びるように、溶接等によって架台１２に取り付けられている。車輪支持部１４の材料や架台１２への取り付け方法は上記に限られず、キャリアローラー交換用治具１０全体及びコンベアベルト２６の荷重等、キャリアローラー交換作業時の負荷に耐えられるものであればよい。各々の車輪支持部１４の下部には、左右方向を回転軸として、車輪１３が回動可能に取り付けられている。これにより、キャリアローラー交換用治具１０は、前後方向に移動可能となっている。

架台１２の上面部には、前後２つの支持部１５が配置されている。支持部１５は、キャリアローラー交換時において、コンベアベルト２６が載置されるベルト受部１５ａと、ベルト受部１５ａの両端を支持するとともに、支持部１５を架台１２に固定する固定部１５ｂを備えている。２つの支持部１５は、ベルト受部１５ａが左右方向に平行に配置され、固定部１５ｂの下面を架台１２の上面に溶接することにより固定されている。固定方法は、ベルトによる荷重の大きさに応じて変更することができ、ボルト等による固定としてもよい。

また、コンベアベルト載置部であるベルト受部１５ａの側方に位置する、固定部１５ｂの上部には、コンベアベルト２６の載置部よりも上側に突設するベルトずれ防止部１５ｃが設けられている。具体的には、固定部１５ｂの上面が、ベルト受部１５ａの上端よりも上側に突出することにより、ベルトずれ防止部１５ｃを構成している。

架台１２の左右両側面部には、それぞれ前後２つの脱輪防止部１８が設けられている。脱輪防止部１８は、例えば円柱状の部材であって、その下端部が車輪１３の接地面よりも下方となるように、架台１２に取り付けられている。

次に、キャリアローラー交換用治具１０を用いてベルトコンベア２０のキャリアローラー２３、２４を交換する方法について説明する。図３は、ベルトコンベア２０の構造を示す断面図である。ベルトコンベアには様々な種類があるが、比較的重量の大きな粉粒状物や塊状物を安定して搬送できるものとして一般的に用いられているトラフ型のベルトコンベアを例として説明する。

図３に示すように、ベルトコンベア２０は、両側面に延びるコンベアフレーム２１を備え、コンベアフレーム２１の内面側の対向する位置に一対のキャリアローラー軸受２２が取り付けられている。

トラフ型のベルトコンベアは、回転軸が水平の水平ローラー２３を中心としてその両側に傾斜ローラー２４が配置されるように３つのキャリアローラーを備えており、キャリアローラー上にコンベアベルト２６を載せた際に、ベルト中央部が凹むため搬送物を安定して運ぶことができる。

各キャリアローラーはコンベアベルト２６の移動方向と直交する方向を軸として回動可能に構成されており、上記のように１つの水平ローラー２３と、その両側に配置された２つの傾斜ローラー２４とが１セットとして、対向するキャリアローラー軸受２２にキャリアローラー軸２５を介して設置されている。また、キャリアローラー２３、２４は、コンベアベルト２６の移動方向に沿って所定の間隔で設けられており、キャリアローラー２３、２４上を移動するコンベアベルト２６によって搬送物を運ぶよう構成されている。

コンベアフレーム２１の上部には、コンベアベルト２６の移動方向に沿って、レール部２１ａが設けられている。

使用によって劣化、破損等したキャリアローラー２３、２４を交換する場合、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、車輪１３がレール部２１ａの上面に接地するとともに、支持部１５がコンベアベルト２６を支持するように、キャリアローラー交換用治具１０を設置する。この設置状態において、少なくとも支持部１５は、キャリアローラー２３、２４の上面とコンベアベルト２６の下面との間に位置し、キャリアローラー交換用治具１０の近傍ではキャリアローラー２３、２４とコンベアベルト２６とが離間した状態となる。

ここで、架台１２の高さは、キャリアローラー２３、２４を交換する際にキャリアローラー２３、２４の取り外し作業や取り外したキャリアローラー２３、２４の受け渡し作業など、作業者が十分に作業しやすいように設定するとよい。例えば、車輪１３の接地面と架台１２の下面との距離が、キャリアローラー２３、２４の直径よりも大きくなるように架台１２の高さを設定しておけば、取り外したキャリアローラー２３、２４をベルトコンベア外に運び出す受け渡し作業をスムーズに行うことができる。

さらに、架台１２は、図５に示すように、中央部上下方向に貫通孔を設けて枠形状としてもよい。これにより、該貫通孔を通してキャリアローラー２３、２４を受け渡すことができるので、作業性を向上させることが可能となる。

また、支持部１５の位置を高く設定すれば、コンベアベルト２６の移動方向に対して広い範囲でキャリアローラー２３、２４とコンベアベルト２６とを離間させることができるため、隣接する複数箇所のキャリアローラーを同時に交換することができる。

一方、支持部１５の位置を高くすると、支持部１５がコンベアベルト２６から受ける荷重が増加する。そのため、図５のように高さ調整部３０を設け、支持部１５が受ける荷重や作業性等を考慮して高さを設定できるようにすることが好ましい。高さ調整部３０は、高さ方向に分割された固定部１５ｂの間にスペーサーを介挿するほか、シリンダー等公知の方法を用いることができる。

さらに、架台１２は、幅調整部３１を備えることが好ましい。幅調整部３１は、支持部１５を備える架台１２の中央部分と、車輪１３を備える架台１２の側方部との間に設けられ、スクリュー式やシリンダー等公知の方法によって実現される（図５）。これにより、左右の車輪１３同士の距離を変更することが可能となるため、１つのキャリアローラー交換用治具１０をレール幅の異なる複数のベルトコンベアに対して使用することができる。

架台１２に取り付けられた車輪１３によって、キャリアローラー交換用治具１０はレール部２１ａ上を移動することができるので、順次交換作業を行うキャリアローラー２３、２４の近傍に容易にキャリアローラー交換用治具１０を移動させ、キャリアローラー２３、２４とコンベアベルト２６との離間状態を維持することができる。

例として、２カ所のキャリアローラー２３ａ、２３ｂを交換したい場合を図６（Ａ）から図６（Ｃ）に示す。ここで、キャリアローラー交換用治具１０を設置する位置は、交換対象のキャリアローラー２３ａ、２３ｂの近傍でなくてもよい（図６（Ａ））。

次に、交換したいキャリアローラー２３ａからコンベアベルト２６が離間した状態となるように、キャリアローラー交換用治具１０をキャリアローラー２３ａの近傍に移動させる（図６（Ｂ））。

キャリアローラー交換用治具１０を移動させると、キャリアローラー交換用治具１０の走行位置ずれ等により、ベルト受部１５ａに対するコンベアベルト２６の載置位置が、相対的に左右にずれる場合がある。本実施の形態では、コンベアベルト２６のずれ量が大きくなると、コンベアベルト２６の側面部が、ベルトずれ防止部１５ｃに当接する。これにより、コンベアベルト２６が支持部１５から脱落することを防止できる。

移動させたキャリアローラー交換用治具１０は、キャリアローラー交換用治具１０に設けられた固定部（不図示）により、レール部２１ａに対して固定する。その後、キャリアローラー２３ａを新しいキャリアローラー２３ａ’に交換する。交換作業が完了したら、キャリアローラー交換用治具１０の固定を解除し、次に交換したいキャリアローラー２３ｂの近傍へキャリアローラー交換用治具１０を移動させる（図６（Ｃ））。これにより、キャリアローラー２３ｂとコンベアベルト２６とが離間した状態となるので、キャリアローラー２３ｂの交換作業を実施することができる。

また、図７（Ａ）に示すように、脱輪防止部１８とレール部２１ａとが対向する部分の距離Ｘは、レール部２１ａの幅Ｙよりも小さく設定されている。これにより、キャリアローラー交換用治具１０の位置が、脱輪防止部１８と反対方向（図７（Ａ）に示す矢印方向）に偏った場合、車輪１３がレール部２１ａから脱落する前に、脱輪防止部１８とレール部２１ａとが当接する。

より具体的には、車輪１３の偏りが所定の量、すなわち脱輪防止部１８とレール部２１ａとの間の距離に達すると、脱輪防止部１８とレール部２１ａとが当接するため偏りが規制され、脱輪を防止することができる。

さらに、架台１２の反対側の側面でも同様に、距離Ｘが距離Ｙよりも小さくなるように脱輪防止部１８を設けることにより、キャリアローラー交換用治具１０が、コンベアの幅方向のいずれの方向に偏ったとしても、脱輪を防止することができる。

また、図７（Ｂ）に示す変形例のように、脱輪防止部１８は車輪の内側に配置してもよい。この場合でも、脱輪防止部１８とレール部２１ａとが対向する部分の距離Ｘは、レール部２１ａの幅Ｙよりも小さく設定されている。これにより、キャリアローラー交換用治具１０の位置が、脱輪防止部１８と反対方向（図７（Ｂ）に示す矢印方向）に偏った場合、車輪１３がレール部２１ａから脱落する前に、脱輪防止部１８とレール部２１ａとが当接するため偏りが規制され、脱輪を防止することができる。また、レール部２１ａの外側に他の構造物が存在する場合でも、脱輪防止部１８を設けることができるので、脱輪を防止することが可能となる。

以上により、交換したいキャリアローラーが複数箇所ある場合であっても、キャリアローラーの位置ごとにコンベアベルトをジャッキアップしたり、チェーンブロックの掛け替え作業を行ったりすることなく、効率良くキャリアローラーの交換作業を行うことができる。

（実施の形態２）
図８（Ａ）、図８（Ｂ）及び図９に示す、第２の実施の形態に係るキャリアローラー交換用治具１１は、支持部１５の構成が上記実施の形態１と異なる。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、本実施の形態の支持部１５は、支持ローラー１６と支持ローラー軸受１７とを含む。

具体的には、架台１２の上面部において左右方向に対向するように支持ローラー軸受１７が固定されている。支持ローラー軸受１７は、例えば鋼板からなり、架台１２に対して溶接、ボルト締結等により取り付けられる。

支持ローラー軸受１７には、支持ローラー１６のローラー軸１６ａを支持するための、軸受部１７ａがＵ字状に切り欠かれている。

支持ローラー１６は、左右方向に対向する一対の支持ローラー軸受１７の軸受部１７ａに両端のローラー軸１６ａが支持されるように配置されている。上記の構成により、支持ローラー１６は左右方向を回転軸として回転可能となっている。

図９、図１０に示すように、キャリアローラー交換用治具１１がレール部２１ａ上に設置され、コンベアベルト２６が支持ローラー１６によって支持された状態において、レール部２１ａ上でキャリアローラー交換用治具１１を移動させる時に、支持部１５とコンベアベルト２６との間に生じる摩擦が低減され、より小さな力でスムーズに移動させることができる。

さらに、図８（Ｂ）に示すように、支持ローラー１６及び支持ローラー軸受１７は、キャリアローラー交換用治具１１の前後方向に２カ所配置されている。これにより、個々の支持ローラー１６が受ける荷重が小さくなり、よりスムーズに安定してキャリアローラー交換用治具１１を移動させることができる。

また、支持ローラー軸受１７の上部には、ベルトずれ防止部１７ｂが設けられている。具体的には、支持ローラー軸受１７の上面が、コンベアベルト載置部として機能する支持ローラー１６の上端部よりも上側に突出することにより、ベルトずれ防止部１７ｂを構成している。これにより、キャリアローラー交換用治具１１を移動させた時に、支持ローラー１６に対するコンベアベルト２６の相対位置ずれが大きくなると、コンベアベルト２６の側面部がベルトずれ防止部１７ｂに当接する。したがって、コンベアベルト２６が支持ローラー１６から脱落することを防止できる。

上記各実施の形態では、支持部１５が前後方向に２カ所配置される構成としたが、これに限定されず、例えば１カ所のみであってもよい。

１０、１１ キャリアローラー交換用治具
１２ 架台
１３ 車輪
１４ 車輪支持部
１５ 支持部
１５ａ ベルト受部
１５ｂ 固定部
１５ｃ ベルトずれ防止部
１６ 支持ローラー
１６ａ ローラー軸
１７ 支持ローラー軸受
１７ａ 軸受部
１７ｂ ベルトずれ防止部
１８ 脱輪防止部
２０ ベルトコンベア
２１ コンベアフレーム
２１ａ レール部
２２ キャリアローラー軸受
２３ キャリアローラー（水平ローラー）
２３ａ、２３ｂ キャリアローラー（交換対象）
２４ キャリアローラー（傾斜ローラー）
２５ キャリアローラー軸
２６ コンベアベルト
３０ 高さ調整部（スペーサー）
３１ 幅調整部

Claims (5)

1. ベルトコンベアのキャリアローラーを支持するコンベアフレームの側部においてコンベアベルトの移動方向に沿って延伸するレール上を走行する車輪と、
   前記車輪が取り付けられており、前記コンベアベルトの移動方向に沿って移動可能な架台と、
   前記架台に設けられ、前記コンベアベルトを支持する支持部とを備え、
   前記架台は貫通孔が設けられた枠形状である、
   ことを特徴とするキャリアローラー交換用治具。
2. 前記支持部は、前記架台の移動方向に直交する方向を回転軸とする支持ローラーである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のキャリアローラー交換用治具。
3. 前記コンベアベルトが載置されるコンベアベルト載置部の側方に配置され、前記コンベアベルト載置部の上端よりも上側に突設するベルトずれ防止部を備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のキャリアローラー交換用治具。
4. 前記架台は、前記車輪の外方又は内方に配置され、下端部が前記車輪の接地面よりも下側に位置する脱輪防止部を備え、
   前記レールの幅方向に対する前記車輪の接地位置が前記レールの幅方向のいずれかに所定の量を超えて偏った場合に、少なくとも１つの前記脱輪防止部と前記レールとが当接し前記車輪が脱輪することを防止する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のキャリアローラー交換用治具。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のキャリアローラー交換用治具を用い、
   前記キャリアローラー交換用治具の支持部がコンベアベルトを支持するとともに、ベルトコンベアのキャリアローラーを支持するコンベアフレームの側部において前記コンベアベルトの移動方向に沿って延伸するレール上に前記キャリアローラー交換用治具の車輪を乗せて、
   交換対象のキャリアローラーの近傍に前記キャリアローラー交換用治具を前記レールに沿って移動させて、前記交換対象のキャリアローラーと前記コンベアベルトとを離間させ、
   前記架台の貫通孔を通して前記キャリアローラーを交換する、
   ことを特徴とするキャリアローラー交換方法。

Images