JP7082883B2

JP7082883B2 - スクレーパ装置

Info

Publication number: JP7082883B2
Application number: JP2018033188A
Authority: JP
Inventors: 友章浅井
Original assignee: Nippon Road Co Ltd
Current assignee: Nippon Road Co Ltd
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: JP2019147651A

Description

本発明は、スクレーパ装置に係り、特に、ベルトコンベヤに使用されるものに関する。

従来、図９で示すような、ベルトコンベヤ３０１に使用されるスクレーパ装置３０３が知られている（たとえば特許文献１参照）。

ベルトコンベヤ３０１は、ベルトローラ３０５に巻き掛けられているベルト３０７にスクレーパ（スクレーパ本体）３０９を係合させて、ベルト３０７に堆積もしくは付着している異物（骨材、砂、ゴミ等）を除去するようになっている。

そして、ベルト３０７に付着等している異物が、ベルトローラ３０５に巻き込まれてしまうことを防止している。なお、ベルトコンベヤ３０１では、スクレーパ３０９が、スクレーパ支持体３１１を介して、コンベヤフレーム３１３に一体的に支持されている。

特開平１１－２９２２５１号公報

ところで、従来のベルトコンベヤ３０１では、スクレーパ３０９がコンベヤフレーム３１３に一体的に支持されているので、スクレーパ３０９が少しでも摩耗すると、スクレーパ３０９とベルト３０７との間に隙間が空いてしまい、ベルト３０７に堆積もしくは付着している異物を十分に除去することができない場合があるという問題がある。

そこで、スクレーパ３０９とスクレーパ支持体３１１とが、コンベヤフレーム３１３に対して若干動くようにし、バネ等の付勢手段を用いて、スクレーパ３０９がベルト３０７に所定の付勢力をもって接するようにすることが考えられる。

しかし、スクレーパ３０９がベルト３０７に付勢力をもって接するようにした場合、付勢力の調整がうまくいかず、付勢力が大きくなりすぎると、ゴム等で構成されているスクレーパ３０９の摩耗が早まってしまい、付勢力が小さすぎると、ベルト３０７に堆積もしくは付着している異物を十分に除去することができなくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ベルトコンベヤのベルトに堆積もしくは付着している異物を除去するスクレーパ装置において、スクレーパの摩耗を極力少なくすることができるスクレーパ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ベルトコンベヤのベルトに堆積もしくは付着している異物を除去するスクレーパ装置において、前記ベルトに係合するスクレーパ本体と、前記スクレーパ本体を支持しているスクレーパ支持体と、前記スクレーパ支持体に回転自在に支持されており、前記ベルトに対してころがり対偶をなして係合するベルト係合ローラとを有し、前記スクレーパ本体と前記ベルト係合ローラとは、前記ベルトの上側に設けられており、前記スクレーパ支持体と前記スクレーパ本体と前記ベルト係合ローラとにかかる重力によって、前記スクレーパ本体と前記ベルト係合ローラとが前記ベルトの上面に係合するように構成されており、前記ベルト係合ローラまわりの、前記スクレーパ支持体にかかっている重力で発生する回転モーメントによって、前記スクレーパ本体が、前記ベルトに係合するように構成されているスクレーパ装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスクレーパ装置において、前記ベルトコンベヤは、お互いが所定の距離だけ離れている２つのベルトローラを備えて構成されており、前記ベルトは、平ベルト状に形成されていて、前記２つのベルトローラに巻き掛けられており、前記スクレーパ本体は、前記ベルトの、前記２つのベルトローラのうちの少なくとも一方のベルトローラの外周に接する面で前記ベルトに堆積もしくは付着している異物を除去するように構成されているスクレーパ装置である。

本発明によれば、ベルトコンベヤのベルトに堆積もしくは付着している異物を除去するスクレーパ装置において、スクレーパの摩耗を極力少なくすることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るスクレーパ装置とこのスクレーパ装置が設置されているベルトコンベヤとの概略構成を示す図である。図１におけるＩＩ矢視図である。ベルトコンベヤのベルトの図示を省略した図２の拡大図である。図３におけるＩＶ矢視図である。図３におけるＶ－Ｖ断面図である。図３におけるＶＩ－ＶＩ断面図である。本発明の実施形態に係るスクレーパ装置の機構を示す図である。変形例に係るスクレーパ装置の機構を示す図である。従来のスクレーパ装置を示す図である。

本発明の実施形態に係るスクレーパ装置１は、図１～図６で示すように、ベルトコンベヤ３のベルト５に堆積もしくは付着している異物（骨材、砂、ゴミ等）７を掻き取って除去するものであり、スクレーパ本体９とスクレーパ支持体１１とベルト係合ローラ１３とを備えて構成されている。

スクレーパ本体９は、たとえば、ワイパーとして機能するゴム等の弾性体で構成されており、ベルト５に所定の押圧力をもって係合するようになっている（付勢されて接するように構成されている）。スクレーパ支持体１１は、スクレーパ本体９を一体的に支持している。

ベルト係合ローラ１３は、スクレーパ支持体１１に回転自在に支持されており、スクレーパ本体９のベルト５に対する押圧力を調整してスクレーパ本体９やベルト５の摩耗を抑制するために、ベルト５に対してころがり対偶をなして係合する（接する）ように構成されている。

ここで、説明の便宜のために、水平な所定の一方向を前後方向とし、水平な所定の他の一方向であって前後方向に対して直交する方向を幅方向とし、前後方向と幅方向とに対して直交する方向を上下方向とする。

スクレーパ本体９とスクレーパ支持体１１とベルト係合ローラ１３とは、ベルト５（異物７が除去されるベルト５の部位）の上側に設けられている。そして、スクレーパ支持体１１とスクレーパ本体９とベルト係合ローラ１３とにかかる重力（スクレーパ支持体１１の質量×重力加速度+スクレーパ本体９の質量×重力加速度+ベルト係合ローラ１３の質量×重力加速度）によって、スクレーパ本体９とベルト係合ローラ１３とが、ベルト５の上面に押圧力をもって係合するように構成されている。

これにより、ベルト５の上側でベルト５の上面５Ａに付着している異物７をスクレーパ本体９が除去するようになっている。

また、スクレーパ装置１では、回転モーメント（下側に向かう回転モーメント;図４や図５の矢印Ａ１を参照）によって、スクレーパ本体９が、ベルト５に所定の押圧力をもって係合するように構成されている。

上記回転モーメントは、ベルト係合ローラ１３（ベルト係合ローラ１３の中心軸Ｃ３）まわりの回転モーメントであり、スクレーパ支持体１１とスクレーパ本体９とにかかっている重力で発生する回転モーメントである。

上記回転モーメントは、ベルト係合ローラ１３がスクレーパ支持体１１の後側（ベルト５の移動方向におけるスクレーパ支持体１１の一方の側）でスクレーパ支持体１１に支持されていることで発生するようになっている。

また、ベルトコンベヤ３は、お互いが所定の距離だけ離れている２つのベルトローラ１５（１５Ａ、１５Ｂ）を備えて構成されている。ベルト５は、平ベルト状に形成されており、２つのベルトローラ１５に巻き掛けられている。これにより、ベルトコンベヤ３は、ベルト伝動装置と同様な構成になっている。

スクレーパ装置１では、スクレーパ本体９が、ベルト５の、２つのベルトローラ１５のうちの一方のベルトローラ１５Ｂの外周に接する面（内側の面）５Ａで、ベルト５に堆積もしくは付着している異物７を除去するように構成されている。

さらに説明すると、ベルトコンベヤ３のベルトローラ１５が図１に矢印で示すように回転することでベルト５が移動してベルトコンベヤ３が稼働している状態で、スクレーパ本体９で異物７が除去されたベルト５の面（上面）５Ａが、ただちに、ベルトローラ１５Ｂの外周に接するようになっている（他のベルトローラ１５Ａ等に巻き掛けられることなくいきなり短い距離の移動でベルトローラ１５Ｂの外周に接するようになっている）。

これにより、ベルト５とベルトローラ１５Ｂやベルトローラ１５Ａとによる異物７の噛み込みが防止される。ベルト５とベルトローラ１５Ａとによる異物７の噛み込みの防止は、ベルトローラ１５Ａの外周には、ベルト５の下面（ベルトローラ１５Ｂからベルトローラ１５Ａに向かうベルト５の部位の、異物７が付着等しにくい下面）が接するようになっているからである。

なお、スクレーパ装置１において、スクレーパ本体９が、一方のベルトローラ１５Ｂの外周に接する面の異物７を除去するように構成することに代えてもしくは加えて、他方のベルトローラ１５Ａの外周に接する面の異物７を除去するように構成されていてもよい。

ベルトコンベヤ３やスクレーパ装置１についてさらに詳しく説明すると、ベルトコンベヤ３は、コンベヤフレーム１７を備えて構成されている。一方のベルトローラ１５Ａは、円柱状に形成されており、中心軸Ｃ１を回転中心にして、コンベヤフレーム１７に回転（自転）自在に支持されている。

他方のベルトローラ１５Ｂも、ベルトローラ１５Ａと同様な円柱状に形成されており、中心軸Ｃ２を回転中心にして、コンベヤフレーム１７に回転（自転）自在に支持されている。中心軸Ｃ１、Ｃ２は、幅方向に延伸している。

ベルトローラ１５Ａとベルトローラ１５Ｂは、高さ方向および幅ではお互いが同じところに位置しており、前後方向では、お互いが所定の距離だけ離れている、
ベルト５は、ベルトローラ１５Ａとベルトローラ１５Ｂとに巻き掛けられている。幅方向で見ると、図１で示すように、ベルト５が長円状になっている。また、ベルト５の幅寸法は、ベルトローラ１５Ａやベルトローラ１５Ｂの幅寸法と等しいか小さくなっており、幅方向では、ベルトローラ１５Ａやベルトローラ１５Ｂの中心の位置と、ベルト５の中心の位置とがお互いに一致している。

ベルトローラ１５Ａとベルトローラ１５Ｂとが回転することで、ベルト５の上側の平板状部位がベルトローラ１５Ｂからベルトローラ１５Ａに向かう側に移動し、ベルト５の下側の平板状部位がベルトローラ１５Ａからベルトローラ１５Ｂに向かう側に移動するようになっている（図１の矢印参照）。

スクレーパ支持体１１は、平面視すると、「Ｖ」字状部位と、この「Ｖ」字状部位の屈曲部から突出している「Ｉ」字状部位とを備えて、図２や図３で示すように、「Ｙ」字状に形成されている。

さらに説明すると、スクレーパ支持体１１は、スクレーパ支持体本体１９と、スクレーパ支持体本体１９と協働してスクレーパ本体９を挟み込んでいる一対のスクレーパ本体挟持体２１（２１Ａ、２１Ｂ）とを備えて構成されている。

スクレーパ支持体本体１９は、細長い矩形な板状の素材をこの長手方向の中央で所定の角度（たとえば９０°）曲げた形状に形成されていることで「Ｖ」字状に形成されている。

ベルト係合ローラ１３は、円柱状に形成されており、スクレーパ支持体本体１９の「Ｖ」字の間に設けられている。さらに説明すると、スクレーパ支持体本体１９の「Ｖ」字の内側には、幅方向で突出している一対の突出部２３が設けられており、これらの一対の突出部２３の間には、軸部材２５が設けられている。軸部材２５は、スクレーパ支持体本体１９と一体化している。

ベルト係合ローラ１３は、ベアリング２７を介して軸部材２５に回転自在に支持されている。ベルト係合ローラ１３が、幅方向に延伸している中心軸Ｃ３を回転中心にして、スクレーパ支持体本体１９に回転（自転）自在に支持されている。

なお、ベルト係合ローラ１３の下端は、ベルト５の上面５Ａに接しており、上下方向で、ベルト係合ローラ１３の下端は、スクレーパ支持体本体１９の下端よりも下側に位置している。これにより、上下方向で、スクレーパ支持体本体１９は、ベルト５の上面５Ａから離れてベルト５の上面５Ａの上側（ベルト５の平板状の下側部位の上側）に位置している。

ベルト係合ローラ１３として、たとえば、市販のコンベヤのローラ（スチール等の金属製のローラ）が使用される。

一方のスクレーパ本体挟持体２１Ａは、細長い矩形な板状の素材をこの長手方向の所定の箇所で所定の角度（たとえば４５°）曲げた形状に形成されている。他方のスクレーパ本体挟持体２１Ｂも、細長い矩形な板状の素材をこの長手方向の所定の箇所で所定の角度（たとえば４５°）曲げた形状に形成されている。

スクレーパ本体９は、細長い矩形な板状に形成されており、スクレーパ支持体本体１９とスクレーパ本体挟持体２１（２１Ａ、２１Ｂ）とによって挟まれていることで、スクレーパ支持体本体１９と同様な「Ｖ」字状に変形している。

スクレーパ支持体本体１９とスクレーパ本体挟持体２１とによるスクレーパ本体９の挟み込みは、たとえば、図示しないボルトやナット等の締結具を用いて、スクレーパ支持体本体１９とスクレーパ本体挟持体２１とをお互いに近づけるように構成することでなされる。

なお、幅方向では、図２や図３で示すように、スクレーパ支持体本体１９の一端と、一方のスクレーパ本体挟持体２１Ａの端と、スクレーパ本体９の一端とがほぼ同じところに位置している。また、幅方向では、スクレーパ支持体本体１９の他端と、他方のスクレーパ本体挟持体２１Ｂの端と、スクレーパ本体９の他端とがほぼ同じところに位置している。

さらに、幅方向では、スクレーパ本体９の内側にベルト５が位置しており、スクレーパ本体９の中央の位置と、ベルト５の中央の位置とはお互いが一致している。

スクレーパ本体挟持体２１Ａ、２１Ｂの前側の部位２９（２９Ａ、２９Ｂ）は、スクレーパ支持体本体１９やスクレーパ本体９から前側に突出している。部位２９は、スクレーパ支持体１１の上述した「Ｉ」字状部位に相当する。

スクレーパ本体挟持体２１Ａの部位２９Ａと、スクレーパ本体挟持体２１Ｂの部位２９Ｂとが、幅方向で僅かに離れていることで、部位２９Ａと部位２９Ｂとの間には、間隙３１が形成されている。

上下方向で、スクレーパ本体９の下端は、ベルト５の上面５Ａに接しており、上下方向で、スクレーパ本体挟持体２１の下端は、スクレーパ本体９の下端よりも上側に位置している。これにより、上下方向で、スクレーパ本体挟持体２１は、スクレーパ支持体本体１９と同様にしてベルト５の上面５Ａから離れてベルト５の上面５Ａの上側に位置している。

スクレーパ本体９は、ベルト係合ローラ１３の概ね前側に位置している。これにより、スクレーパ本体９で異物７が除去された直後のベルト５の部位に、ベルト係合ローラ１３が係合するようになっている。そして、ベルト５とベルト係合ローラ１３とによる異物７の噛み込みが防止されるようになっている。

また、スクレーパ装置１には、連結部材３３が設けられている。連結部材３３は細長い矩形な板状に形成されており、長手方向の一端部（後端部）が、一対の部位２９Ａ、２９Ｂの間の間隙３１に入り込み、幅方向に延びた軸Ｃ４を回動中心にして、一対の部位２９Ａ、２９Ｂに対して回動自在になっている。

コンベヤフレーム１７には、連結部材支持部３５が一体的に設けられており、連結部材３３の長手方向の他端部（前端部）が、幅方向に延びた軸Ｃ５を回動中心にして、連結部材支持部３５に対して回動自在になっている。

これにより、スクレーパ本体９とスクレーパ支持体１１とベルト係合ローラ１３とが、上下方向で移動することができるようになっており、また、上述した回転モーメントが発生するようになっている。

そして、スクレーパ本体９とスクレーパ支持体１１の、ベルト係合ローラ１３よりも前側の部位の質量と、スクレーパ本体９とスクレーパ支持体１１の、ベルト係合ローラ１３よりも後側の部位の質量と差を変えれば、スクレーパ本体９がベルト５を付勢する力が変化するようになっている。上記差の値（正の値）が大きいほど、スクレーパ本体９がベルト５を付勢する力が大きくなる。

また、スクレーパ本体９がベルト５を付勢する力を調整するために、スクレーパ支持体１１の、ベルト係合ローラ１３よりも前側の部位の質量を調整自在にしてもよい。たとえば、ベルト係合ローラ１３よりも前側に設けられている補強部３７の上に錘を着脱自在に設置することができるよう構成し、錘の質量を適宜変えることができるように構成してもよい。

次に、スクレーパ装置１やベルトコンベヤ３の動作について説明する。

ベルトコンベヤ３は、ベルト５に載せられた砂等の被搬送物（図示せず）を、ベルトローラ１５Ｂからベルトローラ１５Ａに向け（後側から前側に向け）、ベルト５の平板状の上側部位に載置して搬送している。また、スクレーパ装置１のスクレーパ本体９やベルト係合ローラ１３は、ベルト５の下側の平面状部位の上面５Ａに接している。

ここで、ベルト５の下側の平面状部位であって、ベルトローラ１５Ａとスクレーパ本体９との間に位置している部位（ベルト５の上面５Ａの部位）に異物７が載ると、図２で示すように、スクレーパ本体９によって、異物７が除去され、除去された異物７が、ベルト５の両側（幅方向の両側）に落下する。

スクレーパ装置１によれば、ベルト係合ローラ１３が、スクレーパ本体９を支持しているスクレーパ支持体１１に回転自在に支持されており、ベルト５に対してころがり対偶をなして係合するので、ベルトコンベヤ３のベルト５に対するスクレーパ本体９の位置（高さ位置）を一定なものにすることができ、ベルトコンベヤ３のベルト５に滑り対偶をなして接しているスクレーパ本体９のベルト５への付勢力の大きさを適切なものにすることができ、スクレーパ本体９やベルト５の摩耗を極力少なくする（遅らせる）ことができる。

そして、ベルト５に付着等している異物７を確実に除去することができ、ベルトローラ１５やベルト５で異物７を噛み込むことが回避され、ベルトコンベヤ３を長い間健全な状態に保つことができる。

また、ベルトコンベヤ３のベルト５に対するスクレーパ本体９の位置（高さ位置）を水平なものにすることができるので、スクレーパ本体９がベルト５にほぼ均一に接し、スクレーパ本体９での偏摩耗の発生を極力少なくすることができる。

また、スクレーパ装置１によれば、スクレーパ支持体１１とスクレーパ本体９とベルト係合ローラ１３とにかかる重力によってスクレーパ本体９がベルト５の上面５Ａに付勢されて接するように構成されているので、スクレーパ本体９のベルト５を付勢する力を簡素な構成で一定にすることができるとともに、ベルト係合ローラ１３を設けたことで（ベルト係合ローラ１３の重量により）、スクレーパ本体９やベルト係合ローラ１３のベルト５を付勢する力を容易に大きくすることができ、スクレーパ本体９のベルト５からの跳ね上げりを防止することができ、ベルト５に付着等している異物７を一層確実に除去することができる。

また、スクレーパ装置１によれば、ベルト係合ローラ１３まわりの、スクレーパ支持体１１にかかっている重力で発生する回転モーメントによって、スクレーパ本体９がベルト５に所定の押圧力（付勢力）をもって係合するように構成されているので、スクレーパ本体９の跳ね上がりを一層確実に防止することができる。

ところで、上記説明では、図７で示すように、スクレーパ支持体１１（スクレーパ本体９、ベルト係合ローラ１３）を、連結部材３３を用いて、コンベヤフレーム１７（連結部材支持部３５）で支持しているが、図８で示すように、平行リンク機構３９を用いて、スクレーパ支持体１１（スクレーパ本体９、ベルト係合ローラ１３）をコンベヤフレーム１７（連結部材支持部３５）で支持してもよい。

平行リンク機構３９を用いることで、上述した回転モーメントの発生を無くして、上下方向で、スクレーパ本体９の下端位置と、ベルト係合ローラ１３の下端位置とをお互いに一致させることができる。

また、上記説明では、ベルトローラ１５Ａとベルトローラ１５Ｂとの間でベルト５が水平方向に延伸（展開）しているが、ベルトローラ１５Ａに対するベルトローラ１５Ｂの高さ位置を若干変えることで、ベルトローラ１５Ａとベルトローラ１５Ｂとの間でベルト５を斜め方向に延伸させてもよい。

１スクレーパ装置
３ベルトコンベヤ
５ベルト
５Ａベルトの上面
７異物
９スクレーパ本体
１１スクレーパ支持体
１３ベルト係合ローラ
１５ベルトローラ

Claims

ベルトコンベヤのベルトに堆積もしくは付着している異物を除去するスクレーパ装置において、
前記ベルトに係合するスクレーパ本体と、
前記スクレーパ本体を支持しているスクレーパ支持体と、
前記スクレーパ支持体に回転自在に支持されており、前記ベルトに対してころがり対偶をなして係合するベルト係合ローラと、
を有し、
前記スクレーパ本体と前記ベルト係合ローラとは、前記ベルトの上側に設けられており、前記スクレーパ支持体と前記スクレーパ本体と前記ベルト係合ローラとにかかる重力によって、前記スクレーパ本体と前記ベルト係合ローラとが前記ベルトの上面に係合するように構成されており、
前記ベルト係合ローラまわりの、前記スクレーパ支持体にかかっている重力で発生する回転モーメントによって、前記スクレーパ本体が、前記ベルトに係合するように構成されていることを特徴とするスクレーパ装置。
請求項１に記載のスクレーパ装置において、
前記ベルトコンベヤは、お互いが所定の距離だけ離れている２つのベルトローラを備えて構成されており、前記ベルトは、平ベルト状に形成されていて、前記２つのベルトローラに巻き掛けられており、
前記スクレーパ本体は、前記ベルトの、前記２つのベルトローラのうちの少なくとも一方のベルトローラの外周に接する面で前記ベルトに堆積もしくは付着している異物を除去するように構成されていることを特徴とするスクレーパ装置。