JPH09194014A

JPH09194014A - スクラップ搬送用コンベヤ

Info

Publication number: JPH09194014A
Application number: JP2325796A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ono; 武男大野
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄板屑を主体とするスクラップを搬送するた
めの、低騒音で、スクラップを積み重ねた状態で搬送し
得て、必要駆動力の小さいコンベヤを提供すること。【解決手段】偏心軸３３によって加振ロッド３５を往
復させ、トラフ１１に共振形振動を与えるスクラップ搬
送用コンベヤ１０において、加振ロッド３５による振動
方向とトラフ１１の搬送面とのなす振動角を１５度に設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄板屑を主体とす
るスクラップを搬送するための振動コンベヤに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１は搬送対象であるスクラップに含ま
れる代表的な個々のスクラップの平面図であり、鉄板の
切断屑Ｓ₁ 、Ｓ₂ 、Ｓ₃ 、Ｓ₄ のほかビレットＢや針金
Ｗが存在し、１．１〜１．４トン／ｍ³ 程度の嵩比重を
持っている。

【０００３】このスクラップを搬送するコンベヤとし
て、従来は搬送用のトラフが水平面を往復運動し、スク
ラップを積み重ねた状態で搬送することができ、かつ騒
音を発生しにくいレシプロコンベヤが使用されている。
図６は一例のレシプロコンベヤ１００の側面図であり、
図７はそのトラフ５１の上流端部、加振部６１とこれら
を連結する連結部８１を示す部分拡大平面図、図８は図
７における［８］−［８］線方向の断面図である。

【０００４】トラフ５１は角樋形状とされており、スク
ラップはトラフ５１の左端部へ投入され、開放されてい
る右端部排出される。また、トラフ５１は基板５３との
間に取付部材５４ａ、５４ｂによって垂直方向を向けて
搬送方向に等間隔に取り付けたばね定数の小さい複数の
板ばね５２によって支持されており、搬送方向（Ｘ方
向）へ振動可能とされている。

【０００５】加振部６１は図６、図７を参照し、ハウジ
ング６２に取り付けたベアリング６３、６４に第１回転
軸６５が支承され、第１回転軸６５には２個の大径で半
円形状の第１不平衡重錘６６が固定されている。同様
に、ハウジング６２に取り付けたベアリング７３、７４
には第２回転軸７５が支承されて、これに１個の小径で
半円形状の第２不平衡重錘７６が固定されている。ハウ
ジング６２の後壁部には電動機７１が取り付けられ、そ
の出力軸のプーリ７２と第１回転軸６５の一端部のプー
リ６７との間にベルト６８が巻装されている。また、第
１回転軸６５の他端部には大径ギヤ６９が取り付けら
れ、第２回転軸７５の一端部に取り付けた歯数が１／２
の小径ギヤ７９と噛み合わされている。すなわち、第２
回転軸７５は第１回転軸６５の２倍の角速度で回転す
る。なお、ハウジング６２は複数のコイルばね７８を介
して基板５３上に支持されている。

【０００６】連結部８１では、加振部６１のハウジング
６２の前壁部に取り付けたアングル８２と、トラフ５１
の後端部に取り付けたアングル８３との間に２本の板ば
ね８４が取り付けられ、ボルト８２ｂ、８３ｂで固定さ
れている。板ばね８４は長さ方向（Ｘ方向）の圧縮、引
っ張りには剛性を示すが、図１に一点鎖線で示すよう
に、上下方向（Ｙ方向）には変形し易く、加振部６１の
コイルばね７８と共同して加振力の上下方向の成分を吸
収する。

【０００７】以下、従来のレシプロコンベヤ１００の作
用を説明する。なお、加振部６１の第１不平衡重錘６６
は２個取り付けられているが両者の中間位置に質量が２
倍の第１不平衡重錘６６’が１個設けられている場合と
等価であるから、以降においては簡明化のために、第１
不平衡重錘６６’が１個取り付けられているものとして
説明する。

【０００８】電動機７１によって第１回転軸６５が時計
方向に回転されると、第２回転軸７５は反時計方向に２
倍の角速度で回転されるが、それに伴って第１不平衡重
錘６６’と第２不平衡重錘７６とは図９のＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄに示す位相を順に繰り返す。すなわち、図９のＡから
第１不平衡重錘６６’は角度９０度回転し、第２不平衡
重錘７６は反対方向に１８０度回転して図９のＢとな
る。以下同様にして、第１不平衡重錘６６’が１回転す
る間に第２不平衡重錘７６は２回転する。

【０００９】第１不平衡重錘６６’の質量をＭ、重心を
Ｇ、第１回転軸６５の中心から重心Ｇまでの距離をＲ、
角速度をωとすると、発生する遠心力ＦはＦ＝ＭＲω²
となり、第２不平衡重錘７６についても、質量をｍ、重
心をｇ、第２回転軸７５の中心から重心ｇまでの距離を
ｒとすると、前述のように角速度は２ωであるから、発
生する遠心力ｆはｆ＝ｍｒ（２ω）² となる。

【００１０】この間の一般的な位相を示す図１０におい
て、第１不平衡重錘６６’の重心Ｇに働く遠心力Ｆのｔ
秒後におけるＸ方向の成分Ｆ_x はＦ_x ＝−Ｆｓｉｎ（ω
ｔ）、Ｙ方向の成分Ｆ_y はＦ_y ＝−Ｆｃｏｓ（ωｔ）で
あり、同様に第２不平衡重錘７６の重心ｇに働く遠心力
ｆのｔ秒後におけるＸ方向の成分ｆ_x はｆ_x ＝ｆｓｉｎ
（２ωｔ）、Ｙ方向の成分ｆ_y はｆ_y ＝−ｆｃｏｓ（２
ωｔ）であるから、これらの合成力ＱのＸ方向の成分Ｑ
_x とＹ方向の成分Ｑ_y とは次式のように示される。

【００１１】

【数１】

【００１２】すなわち、加振部６１はＸ方向にはＱ_x ，
Ｙ方向にはＱ_y なる加振力を発生する。しかし、前述の
ようにＹ方向への加振力Ｑ_y は連結部８１の板ばね８４
によって吸収されるので、Ｘ方向への加振力Ｑ_x のみが
トラフ５１へ伝達される。図１１はＱ_x ＝Ｆ_x ＋ｆ_x の
時間変化を示す図であり、縦軸は加振力Ｑ_x 、横軸は時
間ｔを示す。なお図１１においてはＦ＝２ｆとして示し
ている。

【００１３】従来のレシプロコンベヤ１００はＸ方向に
関し振動学的に一質量系を構成しており、板ばね５２全
体のばね定数と、これに支持されている質量（トラフ５
１、連結部８１、加振部６１の合計質量）とによって、
この系の共振周波数が決定されるが、板ばね５２全体の
ばね定数を十分に小さくし、共振周波数より高い振動周
波数でトラフ５１を加振することにより、トラフ５１は
加振力Ｑ_x とは１８０度の位相差で振動する。図１１の
曲線Ｄは曲線Ｑ_x を横軸を中心にして反転させたもので
あり、この場合の縦軸は振動の変位を示す。曲線Ｄから
理解されるように、トラフ５１はａ点までは低速で前進
し、ａ点からｂ点までは高速で後退する。スクラップに
着目すれば、図１１中のＴ₁ 〜Ｔ₂ の間の高速後退期間
においてはスクラップとの静止摩擦力に打ち勝ってトラ
フ５１のみが後退してスクラップは元の位置に残り、Ｔ
₂ 〜Ｔ₃ の間の低速前進期間においてはスクラップはト
ラフ５１と共に前進することによりＸ方向へと搬送され
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のレシプロコンベ
ヤにあっては、不平衡重錘やこれに付属する複雑な機構
を使用するので製造コストが高いほか、設置床面へ振動
が伝わり易いという難点があった。また、共振形として
いないので大きい駆動力を必要とするという問題点もあ
った。

【００１５】従って本発明においては、レシプロコンベ
ヤの如く、スクラップを積み重ねて搬送し得て、かつ騒
音を発生しにくく、更には小さい駆動力で搬送し得るス
クラップ搬送用コンベヤを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、スクラップ搬
送用コンベヤとして共振形コンベヤを使用し、スクラッ
プを搬送するトラフの搬送面と振動方向とのなす角度、
もしくは振動角度を通常は３０度とされるに対して２０
度以下としている。このようにすることによって、トラ
フ内のスクラップは大きくジャンプすることなく、トラ
フの搬送面との間に滑りを生じて搬送される。また、共
振形の振動としているので、加振エネルギを節減し得
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図面を使って本発明の実施の形態
を説明する。

【００１８】図２は本発明のスクラップ搬送用コンベヤ
１０の側面図であり、スクラップを搬送するトラフ１１
の搬送面と、往復運動する加振ロッド３５による振動方
向とのなす振動角αを１５度に設定したものであり、加
振力の上下方向の成分は極めて小さい。従ってトラフ１
１内を移送されるスクラップはジャンプすることなくト
ラフ１１の搬送面をあたかも間欠的に滑るように搬送さ
れるので、騒音を発生せず、またスクラップを積み重ね
た状態で搬送し得る。更には、コイルばね２９を設けて
共振形の振動としているので、必要駆動力は小さい。

【００１９】

【実施例】次に本発明のスクラップ搬送用コンベヤにつ
いて具体的に説明する。

【００２０】図２は実施例のスクラップ搬送用コンベヤ
１０の側面図であり、図３はその正面図である。スクラ
ップ搬送用コンベヤ１０はスクラップの搬送路となる断
面が上に開いたコ字形状のトラフ１１と、これに直線振
動を与える駆動部２１とからなっている。

【００２１】トラフ１１は支持フレーム１２上に複数の
固定部材１３で一体的に固定されている。また、支持フ
レーム１２の側面には往復運動する加振ロッド３５の先
端部を挟持するための２枚のゴム板スプリング１８を設
けた取付板１９が固定されている。

【００２２】駆動部２１においては、フレーム２２に立
設した２基のスタンド２３のそれぞれにおいてレバー２
４がゴムブッシュ２５を介し回動自在に取り付けられて
おり、レバー２４の上端部はトラフ１１の支持フレーム
１２の側面の取付部材２６に、下端部はカウンタウェイ
ト３１の側面にそれぞれゴムブッシュ２７、２８を介し
て取り付けられている。また、レバー２４と直角方向の
共振用のコイルばね２９が上端部をトラフ１１の支持フ
レーム１２に設けた取付部材２６に、下端部をカウンタ
ウェイト３１に設けた取付部材３２に固定されている。
なお、フレーム２２は防振コイルばね１９を介して床面
に設置されている。

【００２３】また、フレーム２２に固定した電動機４１
の出力軸のプーリ４２と偏心軸３３のプーリ３４とにベ
ルト４３が巻装されており、偏心軸３３は電動機４１に
よってベルト駆動される。偏心軸３３には加振ロッド３
５が軸支されており、偏心軸３３の回転運動は加振ロッ
ド３５の往復運動に変換される。前述したように、加振
ロッド３５の先端部は支持フレーム１２の側面の取付板
１９の２枚のゴム板スプリング１８に挟持されているの
で、加振ロッド３５の往復運動によってトラフ１１が加
振されて直線振動する。そして、加振ロッド３５はトラ
フ１１の搬送面と加振ロッド３５の往復運動の方向との
間の角度、すなわち振動角αを一般的な振動コンベヤの
場合における３０度の１／２の１５度になるように取り
付けている。

【００２４】実施例のスクラップ搬送コンベヤ１０は以
上のように構成されるが、次にその作用について説明す
る。

【００２５】電動機４１が回転されることによって偏心
軸３３がベルト駆動されて回転し、偏心軸３３に軸支さ
れ、先端部がトラフ１１の支持フレーム１２に取り付け
られている加振ロッド３５を往復運動させるので、支持
フレーム１２及びこれと一体的なトラフ１１を振動角１
５度で加振し矢印ｍで示す方向に直線振動させる。

【００２６】上記の加振においては加振力の上下方向へ
の成分は小さいので、トラフ１１内のスクラップはジャ
ンプ運動することなく、トラフ１１の搬送面をあたかも
間欠的に滑るように搬送される。実施例では振動周波数
４４０ｒｐｍで約１０ｍ／ｍｉｎの搬送速度が得られ
た。また、振動角を３０度としてスクラップが加振力の
上下方向の成分によりジャンプし着面する時に発生する
ような騒音は全く生じない。従って、振幅を例えば１６
ｍｍから２０ｍｍとして、搬送能力を増大させ得る。更
には、ジャンプ運動しないので、振動角を３０度とする
場合に比較して、スクラップを遥かに多層に積み重ねた
状態で搬送することができる。すなわち振動角を３０度
とした場合には厚さ５０〜１００ｍｍ程度までのスクラ
ップ積み重ねが搬送し得る限界であるに対し、本実施例
のスクラップ搬送用コンベヤ１０ではスクラップの種類
によって異なるが３００〜５００ｍｍ程度の厚さに積み
重ねても搬送が可能であった。

【００２７】また、与える振動に共振を利用しているの
で、当然のことながら駆動力は振動中の損失エネルギを
補充するだけでよく、必要な駆動力は小さくて済む。

【００２８】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００２９】例えば、以上の実施例においては、振動角
αを１５度に設定したが、スクラップの種類によっては
１０〜２０度の範囲内に適宜設定される。１０度以下に
すると搬送能力が低下し、２０度以上にするとスクラッ
プはジャンプするようになるので好ましくない。

【００３０】なお、以上の実施例では、トラフ１１の搬
送面を水平に設置したが、図４に示す第１変形例のスク
ラップ搬送用コンベヤ１０₁ のように、フレーム２２と
床面との間に傾斜調整台９を介在させて、トラフ１１を
下流側へ向かって下向き傾斜とし、水平面とトラフ１１
の搬送面とのなす角度βを１〜１０度の範囲内に設定し
搬送能力を増大させるようにしてもよい。なお、第１変
形例のスクラップ搬送用コンベヤ１０₁ はトラフ１１の
傾斜以外は実施例のスクラップ搬送用コンベヤ１０と全
く同様であるので対応する構成要素には同一の符号を付
しそれらの説明は省略する。

【００３１】また、本発明の実施例においては、トラフ
１１と反対方向に振動するカウンタウェイト３１を設け
たが、図５に示す第２変形例のスクラップ搬送用コンベ
ヤ１０₂ のように、カウンタウェイトを省略した２質量
系共振コンベヤとすることにより、床面への振動の緩和
を若干犠牲にして製造コストを低減させてもよい。な
お、第２変形例のスクラップ搬送用コンベヤ１０₂ は多
くの構成要素を実施例のスクラップ搬送用コンベヤ１０
と共通させているので、対応する構成要素には（’）付
きの同一の符号を付して、それらの説明は省略する。そ
の他第２変形例の防振コイルばね１９’を省略してフレ
ーム２２’を固定フレームとすることも可能である。

【００３２】また、本発明の実施例においては、偏心軸
３３をカウンタウェイト３１に加振ロッド３５の先端部
をトラフ１１の支持フレームとし１２に取り付けたが、
これらを逆に取り付けてもよい。

【００３３】また、本発明においては、以上のような振
動機の構成において、大きな振幅、低い周波数で駆動さ
せることにより、ジャンプ量が小さくても大きな移送速
度を得ることができる。

【００３４】また、電磁石を駆動部とする振動フィーダ
では、例えば３０００Ｈｚや３６００ヘルツと周波数が
高く、また振幅が小であっても一般に大きな移送速度を
与えるのであるが、振動数が多いために衝突回数が多く
なり耳障りな大きな音を発生させるのであるが、本発明
のように大きな振幅、低い周波数で、かつ、２０度以下
という低い振動角で駆動することにより、ジャンプ量を
極力小さくしながら、かつ衝突回数を極力小として大き
な移送速度で移送させることができる。

【００３５】また、スクラップは不定形な形状を有し、
振動の移送理論で一般に用いられるように、質点の運動
ではなくその移送面との当接面が移送途上において、一
様ではなく、ある接触点が受ける加速度と他の点が受け
る加速度とが異なり、このために全体として移送面を移
送される時に、従来のいわゆる、図６で示すレシプロコ
ンベヤのような移送現象を受けるものと思われ、これは
実験的に確認されている。従って、本実施例では振幅を
１６ｍｍ乃至２０ｍｍとしたが、更に大きく３０ｍｍ、
４０ｍｍとしてもよく、この場合には、同じ移送速度を
得るために振動数を更に低下させることができ、よって
衝突回数も減らすことができるが、振動機の構造上、本
発明の構造でも、それ程振幅を大きくすることはできな
い。要するに、本発明が適用される機構では、振動角が
２０度乃至３０度としていたが、これを２０度以下とし
て、かつ、振幅を従来よりも大とすることにより、スク
ラップのような複雑な形状のものも、大きな騒音を発生
することなく、所望の速度で移送させることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上に説明したような形態で実
施され、以下に記載するような効果を奏する。

【００３７】スクラップ搬送用コンベヤのトラフの振動
角を２０度以下に設定することにより、スクラップが殆
どジャンプせずトラフの搬送面をあたかも間欠的に滑る
ように搬送されるので、搬送時における騒音が抑制さ
れ、振幅を大にして搬送能力を増大させ得る。また、ス
クラップを積み重ねた状態で搬送することが可能であ
り、トラフ、従ってコンベヤの幅を狭くし得る。また、
共振形のコンベヤを採用しているので、加振エネルギは
加振中の損失分を補充するだけでよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】搬送対象のスクラップの個々の平面図である。

【図２】実施例のスクラップ搬送用コンベヤの側面図で
ある。

【図３】同コンベヤの正面図である。

【図４】第１変形例のスクラップ搬送用コンベヤの側面
図である。

【図５】第２変形例のスクラップ搬送用コンベヤの側面
図である。

【図６】従来例のスクラップ搬送用コンベヤの側面図で
ある。

【図７】同コンベヤの加振部、連結部、トラフ上流端部
の拡大平面図である。

【図８】図７における［８］−［８］線方向の断面図で
ある。

【図９】従来例における不平衡重錘の回転中における位
相を示す側面図である。

【図１０】従来例における不平衡重錘の回転中の一般的
な位相を示す側面図である。

【図１１】従来例における水平方向への加振力とトラフ
の変位とを示す図である。

【符号の説明】

１１トラフ１２支持フレーム１８ゴム板スプリング１９取付板２３スタンド２４レバー２９コイルばね３１カウンタウェイト３３偏心軸３４プーリ３５加振ロッド４１電動機４２プーリ４３ベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄板屑を主体とするスクラップを搬送す
るための、偏心したクランク軸に軸支されて往復運動す
るロッドによって加振されるトラフを備えたスクラップ
搬送用コンベヤにおいて、振動角、もしくは前記トラフ
の搬送面と振動方向とのなす角度が２０度以下に設定さ
れており、前記スクラップが積み重なった状態で搬送さ
れることを特徴とするスクラップ搬送用コンベヤ。
【請求項２】前記角度が１０〜２０度の範囲内に設定
されている請求項１に記載のスクラップ搬送用コンベ
ヤ。
【請求項３】前記トラフに対して重量が近似し反対方
向に振動するカウンタウェイトが設けられ、設置床面に
おける振動が緩和されている請求項１又は請求項２に記
載のスクラップ搬送用コンベヤ。
【請求項４】前記トラフの搬送面が水平面に対する角
度を１〜１０度の範囲内において搬送方向に向かって下
向き傾斜に設置されている請求項１〜３の何れかに記載
のスクラップ搬送用コンベヤ。