JP7357445B2 - バケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータ - Google Patents

Description

本発明は、バケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータに関する。

石炭などのいわゆるバラ荷の搬送は、バケットエレベータを用いて行われている。この種のバケットエレベータは、環状に配設されたコンベアにより周回する複数のバケットを備えている。バケットは、例えば第１の位置で搬送物を収容して移動し、第２の位置でひっくり返って搬送物を排出し、また第１の位置に戻る。

また、粉粒体状の搬送物は、バケットに付着しやすいことから、可撓性のあるゴムシートで掛け渡された収容底部を有するバケットを使用することが考えられている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１２－２５４８３５号公報

ところで、近年、上述のようなバケットエレベータを用いて、ＰＫＳ（パーム椰子殻）などの油分を含む搬送物や、水分を多く含む搬送物を搬送する需要が生じている。この種の油分や水分を含むような搬送物は、バケットへの付着性が高いことから、例えば上述のゴムシートの収容底部を有するバケットを用いることが考えられる。

しかしながら、上述のようなゴム製の底部のバケットを用いて、油分や水分を含む搬送物を長期間にわたり搬送し続けると、例えばバケットのゴム製の底部が油分を吸収して変質、膨潤することがある。この場合、バケットの容積が減少したり、搬送物がバケットに付着しやすくなるため、バケットの搬送能力や、バケットの搬送物を排出する排出能力が低下してしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＰＫＳなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができるバケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータを提供することをその目的の一つとする。

本発明の一態様に係るバケットエレベータ用のバケットは、伸縮性のある金網の底部を備え、前記底部が、底方向に凹んだ第１の状態と入口方向に凹んだ第２の状態に変形自在に構成されている。

本態様によれば、バケットが、ＰＫＳなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができる。加えて、バケットに搬送物が付着することも抑制することができる。また、搬送物を脱水する効果もある。

さらに、底部はバケット本体の底の方形の開口を覆うように配置され、底部のバケット本体の開口に対する縦方向の両側部が前記バケット本体に固定され、底部は縦方向の伸縮性が横方向の伸縮性よりも大きくなるように構成されていると好ましい。

さらに、底部はバケット本体の開口に対して横方向に延設された直線状の力骨を有していると好ましい。

さらに、金網の底部の目開きが５ｍｍ以上２０ｍｍ未満であると好ましい。

さらに、上記バケットは、前記底部をその底側から支持する支持部をさらに備えていると好ましい。

本発明の他の態様に係るバケットエレベータは、上記バケットを有する。

本発明によれば、ＰＫＳなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができるバケット及びバケットエレベータを提供することができる。

バケットエレベータの構成の概略を示す模式図である。 バケットの一例を示す斜視図である。 バケットのＥ－Ｅ断面を示す縦断図である。 バケットのＦ－Ｆ断面を示す縦断図である。 底部の金網の一例を示す説明図である。 底部が入口方向に凹んだ状態のバケットのＥ－Ｅ断面を示す縦断図である。 支持部を有するバケットの側面図である。 実施例の実験結果を示す表である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。

＜バケットエレベータの構成＞
図１は、本実施の形態に係るバケットエレベータ１の構成の一例を示す模式図である。例えばバケットエレベータ１は、チェーン装置１０、バケット１１、ケーシング１２、投入シュート１３及び排出シュート１４等を備えている。

チェーン装置１０は、上下に周回する環状のチェーン２０と、チェーン２０を駆動するモータ２１と、スプロケット２２、２３、２４等を備えている。チェーン２０には、複数のバケット１１が一定間隔で固定されている。バケットエレベータ１は、いわゆる完全排出型であり、搬送物Ｃの排出位置Ｐ２において、バケット１１の入口１１ａが完全に下を向くようにバケット１１を誘導することができる。

例えば第１のスプロケット２２は、バケットエレベータ１の下部の搬送物Ｃの搭載位置Ｐ１付近に配置され、第２のスプロケット２３は、上部に配置され、第３のスプロケット２４は、第２のスプロケット２３のわずかに外側（図１の左側）の直下に配置される。これにより、チェーン２０は、側方から見て鉛直方向上下に長い略オーバル状で、上部において第２のスプロケット２３を回った後、第３のスプロケット２４により内側（図１の右側）に少し入りその後下方に進み、下部において第１のスプロケット２２を回るように配置される。例えばこのチェーン２０には、チェーン２０の進行方向に対し前方側に入口１１ａが向き、チェーン２０の進行方向に対し後方側に底が向くようにバケット１１が取り付けられている。かかるチェーン装置１０により、バケット１１は、下部の搬送物Ｃの搭載位置Ｐ１から、入口１１ａが上に向いた状態で上昇し、上部において前方に旋回し、搬送物Ｃの排出位置Ｐ２において入口１１ａが完全に下に向き、その後下部の搬送物Ｃの搭載位置Ｐ１に戻される。モータ２１は、例えば第２のスプロケット２３の外側に設けられ、第２のスプロケット２３を駆動する。

ケーシング１２は、チェーン２０やバケット１１の移動ルートの全体を覆うように設けられている。投入シュート１３は、搬送物Ｃの搭載位置Ｐ１に近いケーシング１２の下部に設けられ、排出シュート１４は、搬出物Ｃの排出位置Ｐ２に近いケーシング１２の上部に設けられている。

＜バケットの構成＞
バケット１１は、例えば図２に示すように略直方体状の外形を有する。バケット１１は、バケット本体部５０と、底部５１を備えている。図２は、底部５１を鉛直方向の下にし、入口１１ａを鉛直方向の上にした姿勢（以下「基本姿勢」ともいう。）のバケット１１を示す。なお、本明細書において、バケット１１の入口１１ａ側から底部５１側に向かう方向を「底方向」といい、バケット１１の底部５１側から入口１１ａ側に向かう方向を「入口方向」という。

バケット本体部５０は、入口１１ａ側から見た平面視で長方形の枠形状を有している。バケット本体部５０は、４つの側壁６０～６３を有し、それらの内側に底方向に貫通する開口Ａを有している。側壁６０、６１は、基本姿勢で、水平方向の横方向（長手方向）Ｘに延びる互いに対向する長側壁であり（以下、「長側壁６０、６１」という。）、側壁６２、６３は、基本姿勢で、横方向Ｘと直角をなす水平方向の縦方向（短辺方向）Ｙに延びる互いに対向する短側壁である（以下、「短側壁６２、６３」という。）。長側壁６０、６１は、それぞれ長方形の板形状を有している。長側壁６０、６１は、底部５１に近づくにつれて互いに近づくように傾斜している。これにより、バケット本体部５０の入口１１ａ側の開口Ａ１は、底部５１側の開口Ａ２よりも大きい。例えば各短側壁６２、６３は、入口１１ａ側が方形状で、底部５１側が底部５１側に凸に湾曲する半円形状となる板形状を有している。短側壁６２、６３は、長側壁６０、６１よりも底方向に長く突出している。この短側壁６２、６３はバケットエレベータ１のチェーン２０に固定される。バケット本体部５０は、例えばステンレス鋼、樹脂などの耐腐食性・耐摩耗性のある金属で構成されている。なお、バケット本体部５０の材質には、コスト低減を目的に鉄を使うこともある。

底部５１は、方形の金網から構成されている。底部５１は、バケット本体部５０の開口Ａ２を覆うようにバケット本体部５０に取り付けられている。図３に示すように底部５１の縦方向Ｙの両端部５１ａ、５１ｂは、バケット本体部５０の対応する長側壁６０、６１に固定されている。例えばバケット本体部５０の長側壁６０、６１の内面には、底部５１を固定するための固定板６５が設けられている。固定板６５は、長側壁６０、６１の横方向Ｘに沿って長い長方形状を有している。固定板６５の底部５１側の部分は、長側壁６０、６１から離れる形状を有し、これにより固定板６５と各長側壁６０、６１との間には、底部５１を挟み込むための隙間７０が形成されている。隙間７０に底部５１の縦方向Ｙの端部５１ａ、５１ｂを挟み込んだ状態で、長側壁６０、６１の外側から挿入されたボルト７１によって固定板６５と長側壁６０、６１が締め付けられ、底部５１の端部５１ａ、５１ｂが長側壁６０、６１に固定されている。底部５１は、縦方向Ｙの中央部がバケット本体部５０から底方向に離れるように円弧状に湾曲している。

底部５１は、例えば図４に示すようにバケット本体部５０の底部５１側の開口Ａ２の横方向Ｘの寸法Ｄよりもわずかに短い寸法を有している。底部５１のＸ方向の両端部は、バケット本体部５０（短側壁６２、６３）に固定されておらず、底部５１と短側壁６２、６３との間にわずかな隙間がある。

図５に示すように底部５１の金網は、例えばワイヤーネットコンベアーのＲＲタイプ（ロッドレインホーストタイプ）であり、伸縮性を有するものである。底部５１の金網は、バケット本体部５０の開口Ａ２に対する縦方向Ｙの伸縮性が横方向Ｘの伸縮性よりも大きくなるように構成されている。すなわち、底部５１の金網は、その両端がバケット本体部５０に固定されている方向の伸縮性が、両端がバケット本体部５０に対し固定されていない方向の伸縮性よりも大きくなる構成を有している。よって、底部５１は、バケット本体部５０の長側壁６０、６１側には伸縮しやすく、バケット本体部５０の短側壁６２、６３側には伸縮しにくい。例えば底部５１は、バケット本体部５０の開口Ａ２に対して横方向Ｘに延設された直線状の力骨８０と、力骨８０に螺旋状に巻き付けられたラセン線８１を有している。力骨８０は、縦方向Ｙに等間隔に複数設けられている。

底部５１の金網の目開きＴは、５ｍｍ以上２０ｍｍ未満が好ましい。具体的には、ラセン線８１のラセンピッチ（隣り合うラセン線の距離）Ｐ１が、好ましくは８ｍｍ以上１６ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍである。ラセン線径は、好ましくは１．６ｍｍ以上３．２ｍｍ以下であり、より好ましくは２ｍｍである。ラセンピッチＰ１の値とラセン線径の値との差が、目開きＴとなる。力骨８０の力骨ピッチ（隣り合う力骨の距離）Ｐ２は、好ましくは６ｍｍ以上１３ｍｍ以下であり、より好ましくは１０ｍｍである。

金網の材質は、特に限定されるものではないが、ステンレス鋼が好ましい。金網の種類も特に限定されるものではなく、他のワイヤーネットコンベアーや、平織り、綾織りなどの織金網、亀甲金網、クリンプ金網、溶接金網などであってもよい。

底部５１は、図３に示すようにバケット１１の入口１１ａが上に向いている状態では、自重により底方向に凹み、図６に示すようにバケット１１の入口１１ａが下に向いている状態では、自重により入口方向に反って凹む。すなわち、底部５１は、底方向に凹んだ第１の状態と入口方向に凹んだ第２の状態に変形自在に構成されている。なお、第１の状態と第２の状態で、凹む量や凹む形が同一である必要はない。

次に、バケットエレベータ１の動作について説明する。図１に示すようにチェーン２０が駆動すると、下部の搭載位置Ｐ１において、各バケット１１が、投入シュート１３から投入された、ＰＫＳなどの搬送物Ｃをさらって搭載し上昇する。このとき、図３に示したようにバケット１１の入口１１ａが上を向いているため、底部５１はその自重により下（底方向）に凹んだ第１の状態となる。続いて、各バケット１１が、チェーン２０の移動ルートに沿って上部まで移動し、前方に旋回し、排出位置Ｐ２において、バケット１１の入口１１ａが完全に鉛直下方向に向く。このとき、図６に示したように底部５１がその自重により下（入口方向）に凹んだ第２の状態になり、搬送物Ｃが排出シュート１４に排出される。その後、各バケット１１は、入口１１ａが下を向いた状態で、搭載位置Ｐ１まで戻される。そして、各バケット１１が搭載位置Ｐ１に戻され、搬送物Ｃを搭載すると、底部５１は、底部５１の自重と搬送物Ｃの重みにより、図６に示す入口方向に凹んだ第２の状態から図３に示す底方向に凹んだ第１の状態になる。また、搭載位置Ｐ１において各バケット１１が仮に搬送物Ｃを搭載しなかったとしても、底部５１は、その自重により、図６に示す入口方向に凹んだ第２の状態から図３に示す底方向に凹んだ第１の状態になる。これが繰り返され、各バケット１１が周回する。

本実施の形態によれば、バケット１１が、伸縮性のある金網の底部５１を備え、底部５１が、底方向に凹んだ第１の状態と入口方向に凹んだ第２の状態に変形自在に構成されている。この場合、底部５１が金網であるので、ＰＫＳなどの油分を含むような搬送物Ｃや水分を含むような搬送物Ｃを長期に搬送しても、底部５１が油分の影響を受けて変質したり膨潤することがない。また、底部５１が、伸縮性のある金網で、第１の状態と第２の状態に変形自在であるので、バケットエレベータ１によるバケット１１の移動中に底部５１が自重等により第１の状態と第２の状態との間で変形し、底部５１が振動（揺動）する。底部５１が振動（揺動）すると、搬送物Ｃが底部５１に付着しにくくなり、また仮に搬送物Ｃが底部５１に付着してもまた直ぐ底部５１から離脱しやすくなるので、搬送物Ｃが底部５１に付着してバケット１１に滞留することが抑制される。さらに底部５１が、底方向に凹んだ第１の状態から入口方向に凹んだ第２の状態に変形するので、第２の状態において底部５１が搬送物Ｃを押し出すことができ、搬送物Ｃの排出を促進することができる。よって、バケット１１は、ＰＫＳなどの油分を有する搬送物Ｃの搬送に用いても長期間にわたり劣化（付着による容積低下防止も含めて）することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができる。この結果、メンテナンスの回数を著しく減らすことができる。加えて、底部５１が伸縮性のある金網であり変形自在であるので、バケット１１に搬送物Ｃが付着することを抑制することができる。また、底部５１が金網であり変形自在であるので、搬送物Ｃを脱水する効果もある。

底部５１は、バケット本体部５０の底の方形の開口Ａ２を覆うように配置され、底部５１の縦方向Ｙの両側部５１ａ、５１ｂが、バケット本体部５０に固定され、底部５１は、縦方向Ｙの伸縮性が横方向Ｘの伸縮性よりも大きくなるように構成されている。この場合、底部５１の縦方向Ｙ（両端部５１ａ、５１ｂがバケット本体部５０に固定されている方向）の伸縮性が相対的に大きくなるので、底部５１が第１の状態と第２の状態に変形しやすくなり、底部５１の第１の状態と第２の状態の変形を好適に行うことができる。また、底部５１の横方向Ｘ（両端部がバケット本体部５１に固定されていない方向）の伸縮性が相対的に小さくなるので、底部５１が入口方向に凹んだ第２の状態に変形する際にバケット本体部５０の短側壁６２、６３に引っかかることを防止することができる。また、バケット１１を長期間にわたり使用した際に、底部５１の金網が次第に横方向Ｘに伸びて短側壁６２、６３に引っかかることを抑制することができる。この結果、メンテンナンスの回数をさらに減らすことができる。

底部５１は、バケット本体部５０の開口Ａに対する横方向Ｘに延設された直線状の力骨８０を有し、この直線状の力骨８０は延設方向に伸縮しないので、底部５１の横方向Ｘの伸縮を確実に抑えることができる。これにより、底部５１が横方向Ｘ（両端部がバケット本体部５１に固定されていない方向）に伸びてバケット本体部５０と干渉することがなくなり、底部５１の第１の状態と第２の状態の変形を好適に行うことができる。また、力骨８０は、底部５１の延設方向（横方向Ｘ）への伸縮を抑制する機能（強度部材として機能）を有するが、縦方向Ｙへの伸縮性は阻害しない。よって、力骨８０を有する底部５１によれば、底部５１の縦方向Ｙの伸縮性を確保しつつ、横方向Ｘへの伸縮を抑制することができる。なお、力骨８０を用いなくても、力骨８０と同様の機能を有する金網を用いてもよい。

底部５１の目開きＴが５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。目開きＴが５ｍｍ以上であることにより、底部５１と搬送物Ｃとの接触面積を減らしつつ、底部５１の振動を増やすことができる。この結果、搬送物Ｃが底部５１に付着することをさらに抑制することができる。目開きＴが１５ｍｍ以下であることにより、底部５１の金網に搬送物Ｃが引っかかって残留することや、搬送物Ｃが金網の開口から落下し損失することを抑制することができる。この結果、バケット１１の搬送能力を向上することができる。底部５１から損失する搬送物Ｃの量については実施例において後述する。なお、目開きＴが５ｍｍ未満であると、バケット１１を長期間にわたり使用した際に底部５１への搬送物Ｃの付着が多くなり、目開きＴが１５ｍｍを超えると、搬送物Ｃが金網に引っかかって残留する割合や、搬送物Ｃが金網の開口から落下する割合が増加する。

完全排出型のバケットエレベータは、搬送物がバケットから排出されやすく、バケット内に残留する搬送物が少ない特徴を有する。本実施の形態におけるバケット１１を完全排出型のバケットエレベータ１に用いることにより、バケット１１の底部５１に搬送物Ｃが付着することがさらに抑制され、長期間にわたりバケット１１の高い搬送能力と排出能力が維持される。本実施の形態のバケットエレベータ１は、従来のゴム底バケットを用いた場合と比べて、メンテナンス（清掃）頻度を低減することができる。

上記実施の形態において、図７に示すようにバケット１１は、底部５１をその底側から支持する支持部９０をさらに備えていてもよい。支持部９０は、例えば方形の板状に形成され、バケット１１の各短側壁６２、６３の底方向の端部に取り付けられている。支持部９０は、底部５１の横方向Ｘの両端部付近を支持している。かかる場合、長期間にわたる使用により底部５１の金網が底方向に伸びて底部５１の形が変形してしまうことを防止することができる。これにより、さらに長期間にわたりバケット１１の高い搬送能力と排出能力が維持される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えばバケット１１の形状や構造、バケットエレベータ１の構造等は、上記実施の形態のものに限られず、他の態様のものにも本発明は適用できる。バケットエレベータは、遠心排出型（ベルトバケットエレベータを含む）、誘導排出型のものであってもよい。また、本発明は、ＰＫＳなどの油分を含む搬送物Ｃや水分を含む搬送物を搬送するものに限られず、石炭などの他のバラ荷などの搬送物を搬送するものにも適用できる。

底部５１の金網の目開きを評価する試験を行った。金網には、ワイヤーネットコンベアーのＲＲタイプ（ロッドレインホーストタイプ）を使用した。この試験の結果を図８に示す。搬送物Ｃの試料として、原炭、破砕炭、ＰＫＳを用いた。試験は、持ち上げ時のこぼれ量、加衝撃時のこぼれ量及び反転後（第２の状態への変形後）の付着量を計測し、それらを含めたトータルの損失量を求めることによって行った。持ち上げ時のこぼれ量は、バケット１１に試料を投入し、バケット１１を試験実行者の腰の位置まで１０回持ち上げた際に底部５１からこぼれた試料の量を計測した。加衝撃時のこぼれ量は、バケット１１に試料を投入し、バケット１１を試験実行者の腰の位置から１０回落とした際に底部５１からこぼれた試料の量を計測した。反転後の付着量は、バケット１１に試料を投入し、バケット１１を入口側を下にして底部５１を入口方向に凹ませた際に残留した試料の量を計測した。この結果、目開きＴが１０ｍｍ、１５ｍｍの時に、トータルの損失量が著しく少ないことが確認できた。

本発明は、ＰＫＳなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができるバケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータを提供する際に有用である。

１ バケットエレベータ
１１ バケット
５０ バケット本体部
５１ 底部
６０、６１ 長側壁
６２、６３ 短側壁
８０ 力骨
Ｘ 横方向
Ｙ 縦方向

Claims (5)

1. バケットエレベータ用のバケットであって、
   バケット本体と、
   伸縮性のある金網の底部と、を備え、
   前記底部は、前記バケットが有する入口が上を向いているときに自重により底方向に凹んだ第１の状態と、前記バケットの前記入口が下を向いているときに自重により入口方向に凹んだ第２の状態に変形自在に構成され、
   前記底部は、前記バケット本体の底に形成された方形の開口を覆うように配置され、
   前記底部の前記バケット本体の前記開口に対する縦方向の両端部が、前記バケット本体に固定され、
   前記底部の前記バケット本体の前記開口に対する横方向の両端部が、前記バケット本体に固定されておらず、前記バケット本体との間に隙間があり、
   前記底部は、前記縦方向の伸縮性が前記横方向の伸縮性よりも大きくなるように構成されている、バケット。
2. 前記底部は、前記バケット本体の開口に対して前記横方向に延設された直線状の力骨を有する、請求項１に記載のバケット。
3. 前記底部の目開きが５ｍｍ以上２０ｍｍ未満である、請求項１又は２に記載のバケット。
4. 前記底部をその底側から支持する支持部を、さらに備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載のバケット。
5. 請求項１～４のいずれかに記載のバケットを有する、バケットエレベータ。

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