JPH082644A - 粉粒体ばら輸送ベルトコンベア用キャリアローラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】粉粒体ばら輸送用ベルトコンベアのキャリアロ
ーラーにおいて、該キャリアローラーが ａ キャリアローラーの回転軸に直角の断面に突起部が
３個以上あり、 ｂ 上記断面内を通らず、かつ、隣り合う２個の突起部
に接する１本の直線をひくことができる ものである、キャリアローラー。 【効果】流動性に富むことによって滞留現象や荷崩れ現
象を起こしやすい粉粒体を上り勾配のベルトコンベアで
輸送する際、これらの現象を起こさせることなく、より
高い傾斜角度でかつ高い輸送量で輸送することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、簡便な手段によりベル
ト上で輸送中の粉粒体に滞留や荷崩れを起こさせること
なく粉粒体をばら輸送することができるベルトコンベア
用のキャリアローラーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ベルトコンベアによって粉粒体をばら輸
送するため、粉粒体をベルト上に供給するとその供給の
際に空気を巻き込みかさ比重が低下した状態で輸送が開
始されることになる。たとえば、セメントは、真比重が
約３．１ｇ／ｃｍ³であり、サイロに貯蔵されているも
ののかさ比重はサイロ内上部では小さくサイロ下部では
大きく、その平均値は、約１．４ｇ／ｃｍ³であって約
５５ｖｏｌ％の空気が含まれている。この時のサイロ下
部のセメントの状態は、流動性がほとんどなく固体のよ
うな性状を示し、流動性が悪い時に起こる棚吊り現象等
の現象が現れる。そのセメントが一旦サイロ内から排出
され、輸送機に入れば、そのかさ比重は、一気に約０．
９ｇ／ｃｍ³まで低下し、すなわち空気を約７１ｖｏｌ
％含み、流動しやすいものとなる。このように流動性の
高い粉粒体は、内部摩擦力の低下により輸送物に対する
ベルトコンベアの輸送動力の伝達が妨げられ、平坦型ベ
ルトコンベアではベルトコンベアが上り勾配であると粉
粒体の供給口近傍で粉粒体が滞留し（以下、この現象を
滞留現象という）、また、凹型ベルトコンベアにおいて
は、この場合も当然低傾斜側で滞留現象が生じうるが、
低傾斜側で滞留現象が生じなくとも傾斜角度が大きくな
る位置で輸送物が荷崩れする（以下、この現象を荷崩れ
現象という）。

【０００３】この滞留現象や荷崩れ現象を避けるには、
ベルトコンベアの傾斜角を小さくするか、被輸送物のベ
ルトコンベアへの供給流量を低下させる、すなわちベル
トコンベア１台あたりの輸送能力を低下させるほかなか
った。たとえば、砂、粘土、粉状石膏、石炭、コークス
などのような流動性の低い粉粒体は傾斜角度２０度でも
ベルトコンベアによって輸送することができるが、セメ
ント、乾燥した微粉炭、石炭灰、小麦粉などのような流
動性の高い粉粒体は傾斜角度５〜１０度でしかも低い輸
送量でしか輸送することができなかった。

【０００４】（従来知られているベルトコンベアのキャ
リアローラーは、いずれも回転軸に直角の断面が円であ
って突起部をもたない）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、流動
性に富むことによって滞留現象及び荷崩れ現象を起こし
やすい粉粒体を上り勾配のベルトコンベアで輸送する
際、これらの現象を起こさせることなく、より高い傾斜
角度でかつ高い輸送量で輸送することを可能とする、簡
便なかつ安価な手段の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、粉粒体ばら輸
送用ベルトコンベアのキャリアローラーにおいて、該キ
ャリアローラーが ａ キャリアローラーの回転軸に直角の断面（以下、断
面という）に突起部が３個以上あり、 ｂ 断面内を通らず、かつ、隣り合う２個の突起部に接
する１本の直線（以下、接線という）をひくことができ
る ものであるキャリアローラー、を要旨とするものであ
る。

【０００７】以下、本発明の詳細について説明する。

【０００８】本発明のキャリアローラーは、後述のよう
に、コンベアベルトの上の被輸送物である粉粒体がコン
ベアベルトとともに小さな落差で落下する条件で使用す
る。この落下を伴う振動によって、被輸送物はそのかさ
密度が高くなって滞留現象や荷崩れ現象を起こしにくく
なる。上記の接線をひくことができない、または接線を
ひくことができても接線が断面内を通るような形状であ
ると、ベルトの速度をとくに大きくしなければ、コンベ
アベルトが常にキャリアローラーに支えられて、被輸送
物は上下に運動するものの落下しないので、該速度の選
択の幅を小さくすることになる。

【０００９】本発明のキャリアローラーの寸法も、従来
のそれと同じくそれを設置するコンベアベルトの幅に応
じて設定すればよい。すなわち、断面の大きさについて
は、断面の回転中心と回転中心から上記突起部における
もっとも遠い位置との距離（以下、突起部高さという）
が従来の断面が円であるキャリアローラーのその円の半
径と等しいかまたはそれよりもやや大きくするのがよ
い。突起部の数は、接線における接点間の距離が２０〜
８０ｍｍとなる範囲から選べばよい。したがって、突起
部高さがいずれの突起部についても等しい場合は、一般
に、突起部高さが大きいほど突起部の数が多くなる。

【００１０】本発明のキャリアローラーは、たとえば、
図１の（ａ）およびその断面を示す図２に示すように従
来の断面が円であるキャリアローラーの側面にその回転
軸に平行に丸棒を溶接することによって容易に製造する
ことができる。また、図１の（ｂ）に示す上記従来のキ
ャリアローラーの側面に回転軸に平行に溝を掘った形状
のもの、（ｃ）に示すように周が変曲点を持たず滑らか
な線の凸部と凹部とからなるもの、（ｄ）に示すように
断面が多角形であるもの、（ｅ）に示すように（ｄ）に
おける多角形の直線部が断面の外に凹の曲線に置き換え
られたものなどを例示することができる。

【００１１】本発明のキャリアローラーの材質に格別の
制限はなく、従来のキャリアローラーと同じく鉄などで
よい。

【００１２】以下、本発明のキャリアローラーを使用し
たベルトコンベアによる粉粒体の輸送方法について説明
する。

【００１３】本発明のキャリアローラーは、コンベアベ
ルトに供給された時点の状態に対して、振動を与えるこ
とによってかさ比重が高くなるものであれば、いずれの
粉粒体の輸送にも有効に適用することができる。すなわ
ち、従来の断面が円であるキャリアローラーを備えたベ
ルトコンベアによって輸送する場合にくらべて、他の条
件を同一にして滞留現象や荷崩れ現象を起こさずに輸送
しうる最大限の傾斜角度または輸送量を高くすることが
できる。したがって、掘り出されたばかりの鉱石、脱穀
された穀物、セメントクリンカーなどの焼成塊などのよ
うな粒径の大きいものや砂などの輸送にも適用すること
ができるが、それらよりも重装かさ密度と軽装かさ密度
との差の大きい、たとえば、セメント、石炭灰、小麦粉
などの輸送により効果的に適用される。たとえば、セメ
ントは軽装かさ密度が０．９ｇ／ｃｍ³、重装かさ密度
が１．７ｇ／ｃｍ³であって本発明のキャリアローラー
の効果が大きく発揮される輸送対象であるが、それに対
して砂は軽装かさ密度が１．４ｇ／ｃｍ³、重装かさ密
度が１．６ｇ／ｃｍ³であって両者の差が小さいので、
本発明のキャリアローラーの効果が比較的発揮されにく
い輸送対象である。 本発明のキャリアローラーは、ベ
ルトの速度と同期して回転し、一つの突起がベルトに接
触し、ベルトを押し上げ、ベルトから離れ、ベルトの速
度に対して隣り合う突起部間の距離が小さく、重力によ
るベルトの下方への動きがキャリアローラーの突起の下
方への動きについて行けずにキャリアローラーの上でベ
ルトが宙に浮いたまま落下し、ベルトが接線付近に達す
る前に次の突起がベルトに接触するという経過をたどる
ように使用する。したがって、本発明のキャリアローラ
ーを使用するにあたっては、本発明のキャリアローラー
の寸法・形状に応じてそれ以外のベルトコンベアの仕様
やベルトの速度を選択するか、あるいは本発明のキャリ
アローラー以外の条件に応じて本発明のキャリアローラ
ーの仕様を選択して、ベルトコンベアの運転の際本発明
のキャリアローラーの上でベルトが落下を含む振動をす
るようにしなければならない。

【００１４】本発明のキャリアローラーは、滞留現象を
防止するためには、ベルトコンベアの被輸送物の供給箇
所近傍に設置して輸送開始点から短い区間で被輸送物に
所望の振動を与えて、そのかさ比重を十分に高くするの
がよい。滞留現象は起こらず荷崩れ現象のみの防止を目
的とする場合は、本発明のキャリアローラーの設置箇所
は輸送物入口側のコンベアベルトの傾斜角度の小さい側
であればよく、ヘッドプーリー側のコンベアベルト傾斜
角度の大きい側では振動を発生させないようにするのが
よい。

【００１５】ベルトコンベアの傾斜角度が大きくなるに
つれ、被輸送物の振動の方向が鉛直からずれて被輸送物
のかさ比重を上げる効果が小さくなるので、本発明のキ
ャリアローラーを上り勾配の平坦型ベルトコンベアに適
用する場合は、傾斜角度を１０度以下とするのが望まし
い。凹型ベルトコンベアに適用する場合も、低傾斜側の
傾斜角度は同じ理由で０〜１０度とするのがよく、高傾
斜側の傾斜角度は３０度以下とするのがよい。本発明の
キャリアローラーを使用しても、流動性の高い粉粒体を
荷崩れ現象を起こさせることなく３０度をこえる傾斜角
度で輸送するのは困難だからである。

【００１６】キャリアローラーは、使用するコンベアベ
ルトの幅等により異なるが、通常２〜５個のキャリアロ
ーラーが一組として構成されており、使用するコンベア
ベルトの幅等の条件により適宜、この中の１個以上を本
発明のキャリアローラーとし、通常これを複数列設置す
るのがよい。要は、所望の振動を与えることができるよ
うに個数をえらべばよい。

【００１７】

【実施例】以下、キャリアローラーの具体例によるセメ
ントの輸送例について説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。

【００１８】比較例１ 設備能力１，２００トン／時間、４５度トラフ型（５本
ローラータイプ）、ベルト幅１６０ｃｍ、組キャリアロ
ーラー５本１組、全長１５０ｍであり、ただしベルト進
行方向６００ｍｍ、ベルト幅方向６００ｍｍの長方形の
被輸送物供給用シュート出口の中心の下に当る位置に外
径１６．５ｃｍ、長さ３３ｃｍの鉄製円筒形のキャリア
ローラー５本を一組とした組キャリアローラー、その前
後に同じ仕様の組キャリアローラー２組ずつ合計５組を
５０ｃｍ間隔で設置し（該シュート出口とコンベアベル
トとの間に供給されたセメントの飛散防止用の覆いがあ
り、該覆いはその一端が上記の５組のキャリアローラー
のうち被輸送物の流れについてもっとも下流のものより
さらに下流にあり、その上流の他端までの長さは１２ｍ
である）、その他の箇所は１ｍ間隔でこの組キャリアロ
ーラーを設置した平坦型ベルトコンベアを、傾斜角度を
約４度にして、サイロに貯蔵されたセメントをセメント
タンカーへ輸送速度１５０ｍ／分で連続的に輸送した。

【００１９】図３はこれに使用したベルトコンベアの概
念図であり、図４は図３のＡ−Ａ矢視断面概念図であ
る。

【００２０】滞留現象を生じさせることなく輸送しうる
輸送量の上限は、約９００トン／時間であった。ベルト
コンベアへのセメントの供給量を約９００トン／時間か
ら上げていくと、たちまち滞留現象が発生した（滞留現
象は、上記シュートの前後の上記覆いに設けた窓から観
察した。実施例１および２ならびに比較例２において同
じ）。

【００２１】実施例１ 比較例１における、被輸送物供給用シュート出口の下に
当る位置に設置した組キャリアローラー５組のキャリア
ローラーをすべて、図３の（ａ）に示すように、それぞ
れのキャリアの外周に回転軸に平行に直径１．３ｃｍ、
長さ３３ｃｍの円柱状の鉄製丸棒を６本均等間隔に溶接
したものに替え、他の条件は比較例１と同一にして実施
した。

【００２２】キャリアローラー回転中心と接線との距離
は、８２．７ｍｍであって上記溶接前のキャリアローラ
ーの半径８２．５ｍｍより大きく、したがって接線は突
起部を形成する上記丸棒における接点以外ではキャリア
ローラーと接しない。

【００２３】ベルトコンベア稼動中、前記覆いの横の上
記キャリアローラーの位置に設けた点検口から、上記の
突起部を設けたキャリアローラーの上でコンベアベルト
が小刻みに振動するのを観察した。また、ストロボライ
トを使用し、その点滅時間を調整して突起部が真上の位
置にあるときは突起部とコンベアベルトとが接触してお
り、相隣る２の突起部が上部で高さが揃ったときはコン
ベアベルトがキャリアローラーから離れていることを確
認した。

【００２４】ベルトコンベアへのセメント供給量を１２
００トン／時間にして１０時間輸送した結果、滞留現象
は全く認められなかった。

【００２５】比較例２ 設備能力７００トン／時間、ベルト幅１４０ｃｍ、全長
８１ｍであり、ただし被輸送物供給用シュート出口は円
形で直径５００ｍｍのであり、その中心の下に直径１
６．５ｃｍ、長さ３０ｃｍの鉄製円筒形のキャリアロー
ラー５本を一組とした組キャリアローラー、その前後に
同じ仕様のキャリアローラー３組ずつ合計７組を４０ｃ
ｍ間隔で設置し、その他の箇所は９０ｃｍ間隔でこの組
キャリアローラーを設置した平坦型ベルトコンベアを、
傾斜角度を約５度にし、輸送速度を１２０ｍ／分とする
ほかは比較例１と同一条件にして実施した。

【００２６】残留現象を生じさせることなく輸送しうる
輸送量の上限は、約５００トン／時間であった。ベルト
コンベアへのセメントの供給量を約５００トン／時間か
ら上げていくと、たちまち滞留現象が発生し、ベルトか
らセメントがあふれた。

【００２７】実施例２ 比較例２における、被輸送物供給用シュート出口の下に
当る位置に設置した組キャリアローラー７組のキャリア
ローラーのうち各組の中央の、すなわち各組においても
っとも低い位置にあるものすべてを、図３の（ｃ）に示
すものにやや近似した形状となるように、外径１１５ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍの鉄製円筒形のキャリアローラーに
幅４０ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ３０ｍｍのゴムライ
ニングを３箇所に等間隔に施して突起部を構成させたも
のに変更する以外は比較例１と同じ条件で実施した。

【００２８】実施例１と同じ方法によって、突起部を設
けたキャリアローラーの上においてコンベアベルトが小
刻みに振動していること、および該コンベアベルトが該
キャリアローラーと接したり離れたりするのを観察し
た。

【００２９】ベルトコンベアへのセメント供給量を７０
０トン／時間にして１０時間輸送した結果、滞留現象は
全く認められなかった。

【００３０】比較例３ 設備能力２，０００トン／時間、４５度トラフ型（５本
ローラータイプ）、ベルト幅２００ｃｍ、組キャリアロ
ーラー５本１組、全長８６ｍ（低傾斜側 約１２ｍ、高
傾斜側 約７４ｍ）のベルトコンベア、出口がベルト進
行方向１０００ｍｍ、ベルト幅方向８００ｍｍの長方形
の被輸送物供給用シュート、長さが２０ｍの覆い、外径
１６．５ｃｍ、長さ４２ｃｍの鉄製円筒形のキャリアロ
ーラー５本を一組とした組キャリアローラーを使用し、
組キャリアローラーの間隔を低傾斜側で４０ｃｍ、高傾
斜側で１ｍとした凹型ベルトコンベアを、低傾斜側傾斜
角度を約１．５度、高傾斜側傾斜角度を１０．５度に
し、他の条件は比較例１と同一にしてセメントを輸送速
度１５０ｍ／分で連続的に輸送した。

【００３１】図５はこれに使用したベルトコンベアの概
念図であり、図５のＢ−Ｂ矢視断面は図４と同じであ
る。

【００３２】荷崩れを生じさせることなく輸送しうる輸
送量の上限は、約９８０トン／時間であった。ベルトコ
ンベアへのセメントの供給量を約９８０トン／時間から
上げていくと、たちまち荷崩れ現象が発生した（荷崩れ
現象は、図５のＺ位置付近で覆いに設けた窓から観察し
た。実施例３において同じ）。

【００３３】実施例３ 比較例３における、低傾斜側の組キャリアローラーの５
本のうち中央部の３本をすべて、図１の（ａ）に示すよ
うに、それぞれのキャリアの外周に回転軸に平行に直径
０．５ｃｍ、長さ４２ｃｍの円柱状の鉄製丸棒１３本を
均等間隔に溶接したものに替え、他の条件は比較例３と
同一にして実施した。

【００３４】キャリアローラー回転中心と接線との距離
は、８５ｍｍであって上記溶接前のキャリアローラーの
半径８２．５ｍｍより大きく、したがって接線は突起部
を形成する上記丸棒における接点以外ではキャリアロー
ラーと接しない。

【００３５】実施例１と同じ方法によって、突起部を設
けたキャリアローラーの上においてコンベアベルトが小
刻みに振動していること、および該コンベアベルトが該
キャリアローラーと接したり離れたりするのを観察し
た。

【００３６】ベルトコンベアへのセメント供給量を１３
００トン／時間にして１０時間輸送した結果、荷崩れ現
象は全く認められなかった。その後、断続的に１年間同
様な運転を数十回行ったが、荷崩れ現象は全く起きなか
った。

【００３７】

【発明の効果】本発明のキャリアローラーにより、流動
性に富むことによって滞留現象や荷崩れ現象を起こしや
すい粉粒体を上り勾配のベルトコンベアで輸送する際、
これらの現象を起こさせることなく、より高い傾斜角度
でかつ高い輸送量で輸送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキャリアローラーの５例の外観図であ
る。

【図２】本発明のキャリアローラーの１例の断面図であ
る。

【図３】実施例１および２ならびに比較例１および２で
使用したベルトコンベアの概念図である。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面概念図である。

【図５】実施例３および比較例３で使用したベルトコン
ベアの概念図である。

【符号の説明】

１、１１、２１：コンベアベルト ２：突起部 ３、１３、２３：キャリアローラー ４、１４：シュート ５、１５：覆い Ｚ位置：ベルトコンベアにおける低傾斜側と高傾斜側と
の境界

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉粒体ばら輸送用ベルトコンベアのキャリ
   アローラーにおいて、該キャリアローラーが ａ キャリアローラーの回転軸に直角の断面に突起部が
   ３個以上あり、 ｂ 上記断面内を通らず、かつ、隣り合う２個の突起部
   に接する１本の直線をひくことができる ものであることを特徴とする、キャリアローラー。