JPS5924045B2 - コンベヤベルトの微粉を除去する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はベルトコンベヤ一の表面に付着する微粉を除去
する方法及び装置に関する。

コンベヤーベルト及びエンドレスコンベヤーベルトを用
いて重ばつた材料を搬送することは約２世紀以前から行
なわれている。

このベルトシステムは数アートの路離から数マイルの長
さの範囲に亘つて材料を搬送する際に使用される。

材料の運搬に際してどのような運搬方法を選ぶかは主に
経済的な理由と更に材料の特殊性によつて決められる。
石炭等の原材料の運搬に際して、その採掘現場から取出
し点へ運搬する際ベルトコンベヤーシステムが経済的に
有利なことが明らかになつた。

その１つの理由は、可動式ベルトシステムを既設のコン
ベヤー施設に付け加えることにより、採掘の進行に応じ
て新しく開かれた場所へ移動出来るという便利さがある
からである。原材料特に石炭の取扱いに際して、エンド
レスベルトコンベヤーシステムを採用することにより成
功を納めているが、最近採掘の安全性及び採掘と搬送に
於ける経済性が強調せられ、効率及び鉱山の中での安全
性が必要とされている。

比較的多くの作業者が投入せられ安全性及びベルトの摩
耗の問題がある特定の場所では、石炭等の各種の原材料
塊を採掘した時に発生する小粒物或いは微粉が直接に重
要な問題となつてくる。

前記粒体或いは微粉は搬送する材料を放出した後でもベ
ルト表面に残る不都合がある。石炭運搬によつて生じる
微粉は過去２５年間に亘つて問題になつており、ベルト
の摩耗を起し、又作業者はベルトの全長を巡回しベルト
の戻り側から落ちてベルト下方に堆積している微粉をシ
ヨベルですくつて返さねばならなかつた。

ベルトによる運搬が有効なる反面、それの問題点は、ベ
ルト上の材料を放出したヘツド部から、運搬すべき材料
をベルト上に投入する尾端に至るまでの間、ベルトの下
方に配備されベルトの戻り側を支える遊びローラの周囲
に微粉が付着することである。

この問題が特に面倒になつてくるのは、鉱区中での石炭
塵を規制する０ＳＨＡ規則によつて、ベルトの放出端で
ベルトに水を加えることが要求されている場合である。
その結果ベルトの全長に亘り微粉の付着が増加する。微
粉がこれ等の部分に付着すると、ガイドローラの回転を
妨げ、終にはコンベヤーベルトがガイドローラの表面に
通過痕を形成してしまう。

更には、微粉の付着がガイドローラの摩擦を高め、ベル
トの摩耗を増し、ベルトの損耗或いは遊びローラの削れ
を早めるのである。上記したとおり現在では、ベルトの
戻り時に落下した微粉を手作業によつてベルト上へ断え
ず戻すことが行なわれている。

この方法は作業コストが嵩むのみでなく、過去に実際起
つた如く、作業者を負傷させ或いは事故死させる危険が
ある。人身事故の問題の他に、ベルトのヘツド側で微粉
を除去しないと、ベルトの保守作業は極端に増大する。
特にベルト損傷によるベルトの継ぎ合せ、遊びローラの
摩耗が一定限度に達したときの交換、ベルト搬送装置全
体及び関連機器の腐蝕による劣化、ベアリング損耗、ベ
ルト交換等の手間が著るしい。

ベルトの取替えは、ベルト搬送路が長尺化する程、極め
て高価となり、最も安価な種類のものでさえ、幅３６イ
ンチのとき長さ１フード当り５ドルであり、ゴム製ベル
トでは更に値段は上る。従つてベルトの戻り側の微粉は
、仮令完全除去が出来なくても、付着量を減することは
極めて大切なことである。

ベルトの戻り側へ付着した微粉を除去する方法は、使わ
れているベルトの数と略同じ数だけ多数存在する。

しかし何れの解決方法についても共通して言えることは
、可成りの比率の微粉をコンベヤーベルトから除くこと
は出来ないことである。各種形式と各種材料を使つたワ
イパー、スクレーパが試され、ベルトから微粉を除去す
るために今でも使われている。それ等方法は、効果が少
ない許りでなく、ベルトの摩耗を早め、又設置変更に多
額の費用を要す問題がある。ベルトを水洗することも行
なわれたが、これは鉱区を水浸しになし、冬期にはベル
トを凍結させるため、今では殆んど廃止されている。

過剰の水を使用するとベルトの寿命を短め、腐蝕させ、
公害問題を引き起す。又ブラシを使用することは有効で
あるけれども、ベルトを摩耗させ、石炭の如く湿潤な材
料の運搬を行なうときは塊り付いてこれ等の処置に多大
の手間を要する欠点がある。上述のとおり微粉の問題は
、新しいものではなく、過去４分の１世紀の間、色々と
解決方法が試みられ、その大部分は不完全であつた。管
理手間が不用で、しかも有効に除去出来る微粉対策は、
石炭取扱者及び微粉を発生する原材料の取扱者にとつて
永年の懸案であつた。

本発明は微粉を伴なう材料を運搬する方法及び装置に関
するものであつて、微粉をコンベアベルトのヘツド端の
直後から殆んど完全に除去し、ベルトの戻り側には、望
ましくない微粉の付着を防止するものである。

微粉の付着防止に加えて、この度の方法と装置は、コン
ベヤー装置中の可動部分の摩擦を低下させ、ベルト寿命
を伸し、ベルトから水をはじき、石炭処理システム中で
石炭の微粉粒子を円滑に流すものである。本発明の方法
と装置は、水をベースとする特別な濃度のシリコンエマ
ルジヨンを、スプレー方式でエンドレスベルトの材料搬
送衣面へ噴射するものであつて、コンベヤー装置中に配
置して、十分な噴射力で、十分な周期で行ない、材料か
ら生じた微粉をコンベヤー装置のヘツド部から略完全に
除去する。

本発明の実施例では、水ベースのシリコンエマルジヨン
水溶液をエンドレスコンベヤーベルトの返り側或いは底
側へ加えるためにスプレー装置又は霧吹きを配備してい
る。

水溶液をベルトへ加えるときの溶液濃度と噴射周期とは
、スプレー装置中に配備されたタイマーとミキサーによ
つて制御される。溶液を特別に決められた濃度で所望の
場所へ噴射することが極めて重要であつて、さもなけれ
ば所望どおりの微粉除去は出来なくなる。

特にエマルジヨンの量が十分でないと微粉除去の向上は
望めない。しかし、強さ或いは周期の点で過剰であると
、ベルトの材料搬送面へエマルジヨンが付着し、その結
果、微粉の付着が起きる。

従つて本発明の主たる目的であり、特徴とするところは
、嵩張つて微粉を伴なう原材料を搬送しているコンベヤ
ーベルトに対して、摩擦軽減用の水ベースの被膜を形成
することによつて、ベルト上の材料の流動を円滑にし、
ベルトから水をはじき、ベルト寿命を伸すことにある。

本発明の他の目的と特徴とするところは、材料を搬送す
る方法であつて．エンドレスベルトを使用し微粉の発生
を伴ない乍ら、ベルトの両端及び中間部分を支持し、ベ
ルトに荷物を積み込み、ベルト駆動をなし、そして選択
的にベルトに対して十分な濃度の物質を作用させて、微
粉をベルトの戻り側の経路に沿つてではなく、ベルトの
放出端において微粉を略完全に除去するものである。

本発明の他の目的と特徴は、水ベースのシリコンエマル
ジヨンの水溶液によつてコンベヤーベルトの表面へ適当
なコーテイングを施して保持し、搬送物質から生じた微
粉がベルト中に含まれることを防止するものである。本
発明の更に他の目的と特徴とするところは、コンベヤー
ベルトにコーテイングを施して保持し、微粉を除去する
と共にベルト及び関連する支持機器の摩擦摩耗を軽減す
ることにある。

以下の記述によつて本発明の他の目的と特徴とするとこ
ろの一部は容易に考えることが出来、又一部は明瞭であ
ろう。

本発明は装置及び方法を包含し、構成、要素の結合、工
程、以下の詳細な記述によつて具体的にされる構造部分
の連結及び特許請求の範囲において示される出願範囲を
含んでいる。

本発明の特徴と目的を一層よく理解するためには、添附
の図面と合せながら以下の詳細な記述を参考にすればよ
い。

本発明の望ましい実施例が、第１図及び第３図によつて
最もよく理解されるが、これは原材料の環境の中で設置
される様に作られており、石炭の採掘現場において、掘
さく点から放出点の間に使用出来る。

第１図に示されるとおり、コンベヤー装置は符号１０で
表わす。

コンベヤー装置には、エンドレスコンベヤーベルト１２
が含まれ、これはコンベヤー装置のヘツド端１８のヘツ
ドプ一１月４と、コンベヤー装置の尾端部２０即ち材料
投入部のテイルプ一り１６との間に配備されているベル
ト１２の上位側２２の下方には、複数個の大きな支持ロ
ーラブ４が、テイルプ一１月６とヘツドプ一り１４との
間に亘つて配設される。

中凹みのローラ２４はベルト１２を支えるのみでなく、
搬送中の荷物或いは材料２６を支持する。ベルト１２の
下位側２８の下方には、第２０ーラ列３０がテイルプ一
り１６とヘツドプ一り１４との間に配備される。

ローラ３０は遊びローラであつて、ベルト１２の下位側
２８がヘツドプーリ１４からテイルプ一り１６の方向へ
矢印３２で示す如く移動する際に支持するものである。
一般的にベルト１２は、第１図において矢印３２，３４
で示すようにプーリ−１４と１６との間で反時計方向に
移動する。搬送すべき原材料或いは荷物２６は、装置の
尾端部２０で例えばホツパ一３６の如き色々な手段によ
つて積み込まれる。原材料とベルトは尾端部２０の直後
から矢印３４で示すようにヘツド端１８に向つて搬送さ
れる。ヘツド端１８では、荷物２６はベルトがプーリ１
４の周りで方向転換する際にベルトから放出され、ベル
トは遊びローラ３０に支えられつ＼プーリ１６に向つて
帰路の移行を始める。搬送中にベルトに付着し或いは一
部埋没していた微粉が離れてベルト下方及び遊びローラ
３０に付着するのは、ベルトがヘツド端からテール端に
向つて移行するときである。

微粉がベルト及びベルト下方の遊びローラに付着するこ
とを防止するために、符号３８で示すスプレー装置がワ
イパー装置４０と一緒に設けられる。

ワイパー装置４０は一般に知られ、コンベヤーの分野で
使われている通常のワイパーの何れでも構わないが、ス
プレー装置３８は第３図で線図的に表わしている。スプ
レー装置３８は、コンベヤーベルト１２の支持或いは駆
動部材に対して水ベースのシリコンエマルジヨン水溶液
を加える作用をなす。

スプレー装置３８には、エマルジヨン部４２と水部４４
と符号４６で示すノズル部とが通常配備される。

エマルジヨン部４２は水ベースシリコンエマルジヨンの
貯蔵部４８と計量ポンプ５０を具え、該ポンプは水と混
合して水溶液となるべき接続部へシリコンエマルジヨン
を押出す作用を行なつ０一方、スプレー装置の水部には
ストレーナ５２が圧力調整器５４と符号５６で示す水源
との間に配備される。

圧力調整器５４の下流側にはソレノイドバルブ５８が配
備される。ソレノイドバルブは内蔵する可変電動タイマ
ー６０によつて交互に切替えられている。タイマー６０
は１１０Ｖの交流電源に接続され、ソレノイドバルブ５
８は所定の周期で開閉する。ソレノイドバルブ５８が開
くと所定圧力の水が流れることにより、水とシリコンエ
マルジヨンは混合してシリコンエマルジヨンの水溶液が
得られ、水溶液はスプレー装置のノズル部４６へ押し出
される。ノズル装置には複数個のノズル６２と、各ノズ
ルをソレノイドバルブ５８へ連結する配管６４が設けら
れる。

ソレノイドバルブ５８を経てノズルへ押出された水溶液
中のシリコンエマルジヨンの濃度は、計量ポンプ５０、
圧力調整器５４或いは両者の調節によつて決定される。
色々な実施例において必要とされるノズル６２の数は各
パラメータに依存する。

第２図には、コーテイング液の供給に影響を与える主た
る可変要素を示している。ベルト幅が「Ａ−て、通常０
．０１７から０．０５０インチの小なるオリフイスを有
するノズルの数を［Ｂ」とし、ノズルは互いに距離「Ｄ
」だけの間隔をあけ、ベルトからの路離が「Ｃ」のとき
、ベルトに加えるべき溶液の量が問題となる。出願人に
おいて実験したところ大部分の場合、下の表でよく判る
とおりの溶液が存在している。

上掲の表は体系的な研究によつて表示されねばならずシ
リコンの溶液をコンベヤーベルトに加える際に考慮に入
れておくべきである。水溶液の適量を供給することに加
えて、更に水に対する最適なエマルジヨン濃度が決めら
れねばならない。

水ベースのシリコンエマルジヨンは各種存在し、それ等
は化学品専間の企業数社によつて製造されている。

その中のいかつかは他と較べて遥かに有効であつたが、
出願人が実験に用いて有効であつた高粘性の水ベースの
シリコンエマルジヨンは、ＨＶ−４９０（製造者 タウ
・コーニング・コーポレーシヨン、アメリカ合衆国ミシ
ガン州 ミドランド所在）は、１００，０００センチス
トーク以上のジメチルポリシロキサン液で作られていた
。ＨＶ−４９０エマルジヨンは、３５％シリコン液濃度
に作られている。溶剤をベースにしたシリコンエマルジ
ヨンは知られており、過去に使われたことがあるが、溶
剤の性質上、水ベースのエマルジヨンがベルトを再生す
るのとは違つて、それはベルトの分解を早める欠点があ
り、今日ではコンベヤーベルトには使用されていない。

出願人は、石炭粉に関して、シリコンエマルジヨンを使
用することによつてコンベヤーベルトから略完全に除去
するかについて大がかりで費用の嵩む実験を行なつたが
、その結果次のことが判つた。

即ち、不適当な濃度のエマルジヨンを加えた場合、シリ
コンエマルジヨン溶液を加えなかつた場合と同じ様なこ
とになる。事実、不適当な濃度の溶液を加えると、何も
加えなかつた場合よりも一層ひどい微粉の付着が起るこ
とがある。よつて出願人は、シリコンエマルジヨン濃度
が０．１５〜０．２０％の範囲で特徴づけられる水溶液
は、微粉をゴムと同様にポリ塩化ビニルのベルトから略
完全に除去出来ることを結論した。

なお上記の濃度は、いくつか使用例においては有効であ
ることは判つているが、この濃度範囲に限定し、それ以
外を排除する意味では決してない。

実際に、０．３８％に達する濃度範囲、或いは０．５０
％の濃度が、過酷な湿潤とベルト条件のときに使用して
有効であつた。使用すべき最適濃度は、ベルトの特性と
搬送すべき材料に合せて決められねばならない。更に溶
液の適当な噴射のために他のいくつかのパラメータを決
める際に、ベルト上の溶液噴射点の重要性が考慮されね
ばならない。

特にシリコンエマルジヨン溶液をスプレー装置３８によ
つて、コンベヤー装置のヘツド端１８直後のＭ点（第１
図参照）に加えると、遊びローラが清浄化され、潤滑が
極めてよくなる。

又シリコンエマルジヨン溶液をコンベヤー装置の尾端部
２０のＮ点（第１図参照）に加えたとき、ヘツド端部１
８の近くの放出点では、微粉の放出がよく起り、更に液
状態のエマルジヨン溶液を次工程に持ち運び、関連する
搬送機器に影響を与える。溶液をベルトのＭ点か、Ｎ点
かそれともベルトの戻り側の任意のどの点に加えるかは
、所望する効果に応じて決められる。

さらに、搬送すべき材料の種類及びその集塊特性即ち材
料が集まつて塊状或いは房状となる性質が、スプレー装
置によつて供給する溶液の濃度、供給湯所及び周期に明
らかに影響している。

出願人の実験においては、ベルトの勾配は、供給すべき
溶液の濃度、供給方法、周期及び供給湯所に殆んど影響
が無かつたことは特記すべきことである。実際に溶液は
材料のすべりを起すことなく、２２゜の上向き勾配のコ
ンベヤーベルトに加えられた。従つて溶液を加えても、
コーテイングされたベルト表面で材料が問題となる程に
はすべらないと結論された。本発明は上記の如く、エン
ドレスコンベヤーベルト装置を用いて一点から他の点へ
微粉を生じるノ材料を運搬する方法及び装置を明らかに
した。

方法及び装置の両方には、運搬する材料から生じた微粉
をベルトから略完全に除去するのに十分な濃度の水ベー
スのシリコンエマルジヨン水溶液をベルトの戻り側に沿
つて加える工程及び機構を具えτている。本発明の方法
と装置は、鉱区の安全向上、ベルト寿命の延長、採掘及
び運搬費の著しい低減という付随的な効果がある。

特に駆動モータの消耗、遊びローラの摩耗、支持ローラ
の摩耗は全部低下９出来る。そのうえ、保守管理の費用
とその作業は著しく節減され、操業コストと鉱区の安全
を改善できた。

「鉱区の安全」はすべての原材料の採掘及び運搬を行な
つている現場では、重要な問題になつて来ており、将来
は益々重要となることは強調しておかねばならない。上
述した本発明の技術的範囲を離れることなく本出願の或
る種の内容変更は可能であるけれども、上記の記述及び
添附の図面に含まれるすべての事項は実施の一例であつ
て、発明を制限するためのものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原材料運搬装置の側面図であつて
、一部は線図的に示している、第２図は第１図の発明部
分の斜面図である、第３図は本発明に関連するスプレー
機構の線図説明図である。 １２・・・・・・ベルト、１４・・・・・・ヘツド部プ
一１八１８・・・・・・ヘツド部、２８・・・・・・ベ
ルト戻り側、６２・・・・・・ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微粉を発生する材料をヘッド部と尾端部とを有する
   エンドレスベルトコンベヤを用いて一点から他点へ搬送
   する方法において、ベルトを尾端部、ヘッド部及び両端
   の中間部分を支持し、ベルト及び搬送材料を受けとめ、
   前記ベルトの尾端部にてベルト上へ搬送すべき材料を投
   入し、ベルトを尾端部からヘッド部へ向けてベルトを駆
   動しヘッド端にてベルトが方向転換する直近で材料を放
   出し前記尾端部の開始点へ戻し、ベルトの戻り経路にあ
   るベルトの材料支持面に対し、ヘッド部の直近及び材料
   搬送路に沿つて微粉をベルトから略々完全に除去する濃
   度の水ベースシリコンエマルジョンの水溶液を加え、ヘ
   ッド部と尾端部との間のベルト戻り側へ望ましくない微
   粉の付着、堆積が起らない様にしたことを特徴とするコ
   ンベヤベルトの微粉を除去する方法。 ２ 水ベースシリコンエマルジョンの水溶液はベルトの
   戻り経路にあるベルトの材料支持面に対し間歇的に加え
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンベ
   ヤベルトの微粉を除去する方法。 ３ 水ベースシリコンエマルジョンの水溶液は、ベルト
   が尾端部へ向けて戻り始めるヘッド部の直近にて、ベル
   トの材料支持面に向けて加えることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のコンベヤベルトの微粉を除去する
   方法。 ４ 水ベースシリコンエマルジョンの水溶液はベルトの
   尾端部直近の材料支持面に加えられることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のコンベヤベルトの微粉を除
   去する方法。 ５ 水ベースシリコンエマルジョンの水溶液は、ベルト
   の材料支持面へ撒布することによつて加えることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載
   のコンベヤベルトの微粉を除去する方法。 ６ 水ベースシリコンエマルジョンの水溶液は、０．１
   ５％から０．５０％の濃度で加えられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第３項記載のコンベヤベル
   トの微粉を除去する方法。