JP7197928B2 - ベルトクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベアのベルトクリーナに関する。

製鉄所、火力発電所、ごみ処理場などで使用されるベルトコンベアは、ベルトの外表面に搬送物由来の付着物が付着しやすい。ベルトに付着物が堆積すると、搬送効率の低下や、ベルトコンベアの故障を招くおそれがあるため、ベルトへの付着物の付着を防止するためにベルトクリーナが用いられている。

従来のベルトクリーナには、例えば特許文献１に開示されるスクレーバー式ベルトクリーナのように、ベルトの幅方向に亘って延びるプレートに、ベルトの外表面に付着した付着物を掻き落とすための複数のクリーナチップを備えるものや、特許文献２に開示されるクリーナ装置のように、ベルト幅に対応した長さの溝に付着物を掻き落とすためのトタン板を備えるものがある。

特開平３－１６２３０９号公報 特開平１０－１０９７３１号公報

土砂やスラグ等の搬送物を搬送するベルトコンベアにおいては、搬送物が載せられるベルトの略中央部分に付着物が付着しやすく、ベルトの外表面またはクリーナの中央部分が両端部よりも摩耗しやすいという問題がある。

特許文献１に開示されるベルトクリーナの構成では、クリーナが摩耗したベルトの幅方向に亘ってその外表面に追従することができず、ベルトの外表面とクリーナとの間に隙間が生じて付着物の取り残しが多くなることが懸念される。また、ベルトとクリーナとの接触が部分的であれば、偏り摩耗が発生し、クリーナおよびベルトの寿命を低下させるおそれがある。

特許文献２に開示されるクリーナ装置も同様に、一枚のトタン板でベルトの付着物を掻き取るため、ベルトの摩耗状態に応じてトタン板を調整することはできない。このクリーナ装置では、ウエイトによってトタン板のベルトへの押圧力を設定可能であるが、このような構成では押圧力の調整が困難となる場合がある。例えば、ベルトの傾斜角度が変わった場合には、ベルトに対するクリーナの押圧力が大きく変化するため、クリーナの押圧力を調整しなければならないが、ウエイトのみによる調整では押圧力の調整に限界があり、様々な傾斜角度のベルトコンベアへ適用させるのは困難である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベルトへの押圧力を容易に調整することが可能、かつ、ベルトの状態に応じて適切な押圧力を加えることのできるベルトクリーナを提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、軸部材へ互いに独立する複数のクリーナ部材を備え、そのクリーナ部材それぞれが錘を有するものとした。

具体的には、第１の発明では、ベルトコンベアのベルト幅方向に延びる軸部材と、互いに独立して該軸部材へ取り付けられた複数のクリーナ部材と、を備え、各前記クリーナ部材は、前記軸部材の外周に取り付けられ、該軸部材を中心に回動可能な回動部と、前記回動部からベルト長手方向の一方側へ延びる歯部と、前記回動部からベルト長手方向の他方側へ延びるアーム部と、を有し、前記アーム部は、長手方向の任意の位置に設置可能な錘を備えることを特徴とする。

第１の発明によると、ベルトの付着物を掻き取るための歯部が、ベルト幅方向に複数互いに独立した状態で取り付けられており、各歯部のベルトへの押圧力は、それぞれの錘の位置調整によって個別に調整することができるため、ベルトの反りや撓み、摩耗などの状態に応じて、各歯部の押圧力を適切に調節してベルトへ追従させ、偏摩耗等の短寿命化を防ぐことができる。また、軸部材を支点とする梃子の原理によって、アーム部における錘（力点）の位置を移動させることで、歯部（作用点）の押圧力を容易に調整することが可能である。

第２の発明では、第１の発明において、前記回動部は、前記歯部を備える歯部回動部と、前記アーム部を備えるアーム部回動部と、を有し、該歯部回動部および該アーム部回動部は、前記軸部材を中心として、該歯部と該アーム部とのなす角を任意に設定可能に連結されていることを特徴とする。

第２の発明によると、歯部とアーム部とのなす角を任意に設定して連結させることで、ベルトの傾斜角度に応じてクリーナ部材（特に歯部）の傾斜角度を変化させることが可能となる。錘による調整に加え、この傾斜角度の調整によって、歯部のベルトへの押圧力の調整代を大きくすることができるため、様々な傾斜角度のベルトへ容易に適用させることが可能となり、汎用性が高まる。

第３の発明では、第２の発明において、アーム部の地面に対する傾斜角度は一定に保たれることを特徴とする。

ベルトの傾斜角度に対応してクリーナ部材（特に歯部）の傾斜角度を変化させる際に、アーム部を含めたクリーナ部材全体の傾斜角度を変化させると、錘の荷重による押圧力が変化してしまうため、押圧力を調整する作業に手間がかかるが、第３の発明によれば、歯部だけを角度調整して押圧力を調整することもできるため、作業性に優れる。

以上説明したように、本発明によると、ベルトへの押圧力を容易に調整することが可能、かつ、ベルトの状態に応じて適切な押圧力を加えることのできるベルトクリーナを提供することができる。

本実施形態に係るベルトクリーナの使用状態を示す模式図である。 本実施形態に係るベルトクリーナの概略斜視図である。 本実施形態に係るベルトクリーナの概略側面図である。 図３におけるＡ－Ａ矢視図である。 本実施形態に係るクリーナ部材の分解図である。 本実施形態に係るベルトクリーナの平面図である。 ベルトクリーナの角度調整を説明するための概略側面図である。 ベルトクリーナの角度調整を説明するための概略側面図である。 ベルトクリーナの角度調整を説明するための概略側面図である。 ベルトクリーナの角度調整を説明するための概略側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

ベルトクリーナ１は、例えば土砂や石灰、スラグ等の搬送物を搬送するベルトコンベア１００に取り付けられるものである。図１に示すように、ベルトコンベア１００はプーリ１０１と、プーリ１０１の外周に巻回されたベルト１０２を備える。プーリ１０１の外周を周回運動するベルト１０２は、上方に位置し搬送物を載せて搬送する方向へ移動する直線状の往路部分１０２ａと、プーリ１０１に沿って湾曲する湾曲部分１０２ｂと、下方に位置し再び搬送物を載せるために戻る方向へ移動する直線状の復路部分１０２ｃとを有する。

本実施形態のベルトクリーナ１は、ベルト１０２の湾曲部分１０２ｂまたは復路部分１０２ｃにおいて設置され、ベルト１０２の外表面の付着物を掻き取り除去することができる。

図２に示すように、本実施形態のベルトクリーナ１は、ベルトコンベア１００のベルト１０２の幅方向に延びる軸部材２と、互いに独立して軸部材２へ取り付けられた複数のクリーナ部材３と、を備える。軸部材２は、両端部がベルトコンベア１００のフレーム（図示省略）にそれぞれ固定されている。

クリーナ部材３は、ベルト１０２の幅方向に複数配置され、各クリーナ部材３は、軸部材２を中心に回動可能な回動部４を有する。回動部４は、軸部材２よりも大きな内径を有する円筒形状であり、軸部材２の外周に取り付けられている。

回動部４からベルト１０２長手方向の一方側へ、歯部５が延びている。歯部５は、ベルト１０２の外表面の付着物を掻き取ることができれば、数、形状、材質等は限定されない。

回動部４からベルト１０２長手方向の他方側へ、アーム部６が延びている。アーム部６は、例えば円筒状のパイプ材である。アーム部６は、長手方向に間隔をあけて複数の係止部７を有する。

係止部７はアーム部６から上方へ向かって突出しており、いずれかの係止部７に錘８を係止させることにより、アーム部６の長手方向の任意の位置に錘８を設置することが可能である。係止部７の数や形状はこれに限定されることはなく、錘８を係止可能であればどのようなものであってもよい。また、係止部７に係止される錘８の形状も限定されるものではない。

回動部４を軸部材２周りに回動させると、歯部５およびアーム部６も回動部４に連動して回動させることが可能であり、クリーナ部材３において、回動部４を支点、アーム部６の錘８を力点、歯部５を作用点として、梃子の原理を利用することができる。

本実施形態のベルトクリーナ１によれば、錘８の係止位置とクリーナ部材３の傾斜角度をクリーナ部材３毎に調整することが可能となるため、ベルト１０２に対する歯部５の押圧力を、ベルト１０２の反りや撓み、摩耗などの状態に応じて適切に調節して各歯部５をベルト１０２へ追従させ、偏摩耗等の短寿命化を防ぎつつ、適切に付着物を除去することができる。

次に、図３から図５に基づいて、回動部４の構成を詳細に説明する。本実施形態のベルトクリーナ１において、回動部４は、歯部５を備える歯部回動部４１と、アーム部６を備えるアーム部回動部４２と、角度調整部材９を有する。

歯部回動部４１は、歯部５の基端部におけるベルト１０２の幅方向両端にそれぞれ円筒状に形成されている。２つの歯部回動部４１のうち一方には、側面視扇形の板状の歯部側プレート９１が設けてある。歯部側プレート９１は角度調整部材９の部品である。歯部側プレート９１は、歯部回動部４１の回動とともに軸部材２を中心に回動する。歯部側プレート９１には、歯部側プレート９１を貫通するスロット９ａが形成されている。このスロット９ａは、回動部４と同心円上に位置する円弧状に形成されている。

歯部５は先端部に掻取り部５ａを備え、掻取り部５ａは、ベルト１０２に対向する面が側面視して円弧状に凹むように湾曲し、ベルト１０２へ当接する先端部へ向かうにつれて先細る形状である。なお、掻取り部５ａを着脱可能なものとすれば、搬送物の性質に合わせて形状の異なる掻取り部への交換や、摩耗した際に新しい掻取り部への交換が可能となる。

アーム部回動部４２は円筒状であり、アーム部回動部４２からアーム部６が延びている。アーム部回動部４２は、２つの歯部回動部４１，４１の間に配置されている。アーム部回動部４２には、歯部側プレート９１に当接するアーム部側プレート９２が設けてある。アーム部側プレート９２もまた角度調整部材９の部品であり、アーム部側プレート９２と歯部側プレート９１は略同じ形状に形成されている。アーム部側プレート９２は、アーム部回動部４２の回動とともに軸部材２を中心に回動する。アーム部側プレート９２には、歯部側プレート９１の反対側面に、ナット１０ｂが溶接固定されている。ナット１０ｂは、孔がスロット９ａの位置に対応するように取り付けられている。

歯部回動部４１およびアーム部回動部４２の円筒内部へ軸部材２が挿通されると、歯部側プレート９１とアーム部側プレート９２が重ね合わせられ、角度調整部材９を形成する。スロット９ａへ歯部側プレート９１側から、ボルト１０ａを挿通させ、ナット１０ｂへ螺合させることで、歯部回動部４１およびアーム部回動部４２は、軸部材２を中心として、歯部５とアーム部６とのなす角を任意に設定可能に連結される。詳細には、軸部材２を中心として、歯部回動部４１およびアーム部回動部４２を回動させることで、歯部側プレート９１とアーム部側プレート９２を周方向にずらして重ね合わせ、ボルト１０ａの位置をスロット９ａに沿って周方向に移動させて固定することで、歯部５とアーム部６とのなす角を調整して連結することができる。

図６に示すように、角度調整部材９は、複数のクリーナ部材３全てに備える。

（ベルトクリーナ調整方法）
次に、ベルトクリーナ１の調整方法について図７から図１０に基づいて説明する。図７に示すように、ベルトクリーナ１は、ベルト１０２が地面に対して例えばθ_１＝１５°傾斜した状態１０２Ａと、地面に対して略平行な状態１０２Ｂのいずれの状態においても、アーム部６の地面に対する傾斜角度θ_２は一定に保たれる。アーム部６の地面に対する傾斜角度θ_２を一定に保った状態、かつ、錘８の位置を保った状態で、角度調整部材９を用い、歯部５とアーム部６とのなす角を調整することでベルトの傾斜状態１０２Ａ，１０２Ｂに応じて掻取り部５ａのベルト１０２Ａ，１０２Ｂへの押圧力を調整できるので、調整が容易である。

調整手順としては、最初に、クリーナ部材３を仮設置した状態で、ベルトコンベア１００を稼働させ、ベルト１０２の清掃状態を見ながら、各クリーナ部材３について、錘８の位置を設定する。より大きな荷重をかけることのできる回動部４に遠い係止部７から、回動部４に近い係止部７へ錘８を順に係止させ、歯部５がベルト１０２上で跳ねない程度の押圧力がかけられる位置に錘８を設定する。

図８に示すように、ベルト１０２の傾斜角度が変わった場合は、歯部５とアーム部６とのなす角を調整する。ベルト１０２が地面に対してθ_１＝１５°傾斜した状態１０２Ａから地面に対して略平行な状態１０２Ｂへ傾斜角度が変わっても、錘８の位置や、アーム部６の地面に対する傾斜角度θ_２の設定を変更することなく、クリーナ部材３が適切な押圧力でベルト１０２Ａ，１０２Ｂを押圧できるように設定することができる。

まず、角度調整部材９を有するクリーナ部材３のうち１つについて、ベルト１０２へ掻取り部５ａを押し付けた状態で、アーム部６の地面に対する傾斜角度を測定する。そして、さらに他のクリーナ部材３を設置する場合は、その角度に合わせて、アーム部６の傾斜角度を設定する。

図９および図１０は、同じ重量の錘８が同じ位置の係止部７に係止された状態である。図９と図１０とでは、地面に対するベルト１０２の傾きが異なり、歯部５とアーム部６とのなす角は同じである。ベルト１０２Ａ，１０２Ｂに対する歯部５の押圧力Ｆ１，Ｆ２は、Ｆ＝Ｗ・Ｌ／Ｒ（式１）により求めることができる。ここで、Ｗは錘８の重量、Ｒは回動部４の中心から歯部５の先端部までの距離、Ｌは錘８の重心から垂下させた直線と回動部４の中心から垂下させた直線との距離であって、図９および図１０においてそれぞれＬ１，Ｌ２で示された距離である。図９および図１０とで比較すると、その距離はＬ１＜Ｌ２であり、押圧力はＦ１＜Ｆ２となる。つまり、歯部５とアーム部６とのなす角を調整しない場合は、ベルト１０２の傾斜角度によって、歯部５のベルト１０２への押圧力が変化してしまうため、錘８の位置を再設定しなければならい。

本実施形態のベルトクリーナ１によれば、第１実施形態と同様の作用効果が得られるだけでなく、さらに、歯部５とアーム部６とのなす角を任意に設定して連結させることで、ベルト１０２の傾斜角度に応じて歯部５の傾斜角度を変化させることが可能となる。錘８による調整に加え、この傾斜角度の調整によって、歯部５のベルト１０２への押圧力の調整代を大きくすることができるため、様々な傾斜角度のベルトへ容易に適用させることが可能となり、汎用性が高まる。また、アーム部６の傾斜角度を保ち、歯部５だけを角度調整して押圧力を調整できるため、錘８の位置を動かすことなく押圧力を変化させることも可能となり、作業性に優れる。

１ ベルトクリーナ
２ 軸部材
３ クリーナ部材
４ 回動部
５ 歯部
６ アーム部
７ 係止部
８ 錘
９ 角度調整部材
４１ 歯部回動部
４２ アーム部回動部
１００ ベルトコンベア
１０１ プーリ
１０２ ベルト

Claims (2)

1. ベルトコンベアのベルト幅方向に延びる軸部材と、互いに独立して該軸部材へ取り付けられた複数のクリーナ部材と、を備え、
   各前記クリーナ部材は、
   前記軸部材の外周に取り付けられ、該軸部材を中心に回動可能な回動部と、
   前記回動部からベルト長手方向の一方側へ延びる歯部と、
   前記回動部からベルト長手方向の他方側へ延びるアーム部と、を有し、
   前記アーム部は、長手方向の任意の位置に設置可能な錘を備え、
   前記回動部は、前記歯部を備える歯部回動部と、前記アーム部を備えるアーム部回動部と、を有し、該歯部回動部および該アーム部回動部は、前記軸部材を中心として、該歯部と該アーム部とのなす角を任意に設定可能に連結され、
   前記歯部および前記アーム部は、前記回動部に連動して回動し、前記回動部を支点、前記アーム部の錘を力点、前記歯部を作用点として、梃子の原理を利用し、前記クリーナ部材毎にベルトに対する前記歯部の押圧力を調整可能に構成されることを特徴とするベルトクリーナ。
2. 前記アーム部の地面に対する傾斜角度は一定に保たれることを特徴とする請求項１に記載のベルトクリーナ。

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