JP7218160B2

JP7218160B2 - ベルト反転装置及びベルトコンベヤ

Info

Publication number: JP7218160B2
Application number: JP2018225424A
Authority: JP
Inventors: 雅樹吉村
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2023-02-06
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: JP2020083634A

Description

本開示は、ベルト反転装置及びベルトコンベヤに関する。

ベルトコンベヤには、ベルトに被搬送物を載せて搬送するキャリヤ側と、キャリヤ側と反対方向にベルトを戻すリターン側と、がある。

一般的にベルトコンベヤのリターン側では、キャリヤ側でベルトの表面（搬送面）に付着して残存した被搬送物（例えば、ばら物貨物、粒状貨物、紛状貨物）が、リターンローラに付着する等して落下するといった問題がある。このような問題を解消するため、ベルトコンベヤのリターン側には、ベルトの表面と裏面とを反転させるベルト反転装置が設けられる場合がある。

ベルト反転装置としては、例えば、水平方向に延びるベルトを幅方向の断面形状が円筒状または円弧状になるように丸めて反転させる装置が知られている（特許文献１，２を参照）。

特開２００１－７２２２１号公報特開平１１－１１６０２０号公報

しかしながら、上記のようなベルト反転装置では、表面と裏面とを反転させるための水平方向のベルトの長さが必要になる。また、リターン側の上流側で反転させたベルトは、下流側で反転させて元に戻す必要がある。そのため、ベルトの水平方向の長さが大きくなければ、ベルト反転装置を適用できない。

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ベルトの水平方向の長さにかかわらず適用できるベルト反転装置及びベルトコンベヤを提供することを目的とする。

本開示の一態様によれば、ベルトコンベヤのリターン側でベルトの表面と裏面とを反転させるベルト反転装置であって、互いに平行に設けられ、それぞれ水平方向に延びる第１及び第２ベンドプーリと、前記第１及び第２ベンドプーリの下方に設けられ、水平方向且つ前記第１及び第２ベンドプーリと垂直に延びる反転プーリと、を備え、前記ベルトは、前記第１ベンドプーリ、前記反転プーリ、前記第２ベンドプーリの順に架設されると共に、前記第１ベンドプーリから前記第２ベンドプーリに至るまでの間に、前記反転プーリを介して表面と裏面とが反転されることを特徴とするベルト反転装置が提供される。

また、前記第１及び第２ベンドプーリの外周面には、前記ベルトの異なる面がそれぞれ当接されることが好ましい。

また、前記反転プーリの外周面には、前記ベルトコンベヤの被搬送物が接触する前記ベルトの表面が当接されることが好ましい。

また、本開示の一態様によれば、前記ベルト反転装置が設けられたことを特徴とするベルトコンベヤが提供される。

また、前記ベルト反転装置は、前記リターン側の上流側と下流側にそれぞれ設けられ、上流側の前記ベルト反転装置では、前記ベルトコンベヤの被搬送物が接触する前記ベルトの表面が前記第１ベンドプーリの外周面に当接され、前記ベルトの裏面が前記第２ベンドプーリの外周面に当接され、下流側の前記ベルト反転装置では、前記ベルトの裏面が前記第１ベンドプーリの外周面に当接され、前記ベルトの表面が前記第２ベンドプーリの外周面に当接されることが好ましい。

本開示は、ベルトの水平方向の長さにかかわらず適用できるベルト反転装置及びベルトコンベヤを提供する。

ベルト反転装置が設けられたベルトコンベヤの全体を示す概略側面図である。図１に示す上流側ベルト反転装置の拡大図である。図２の前面視概略図である。図２の後面視概略図である。第１変形例を示す前面視概略図である。図５の後面視概略図である。第２変形例を示す概略側面図である。図７の前面視概略図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、図中に示す前後左右方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないものとする。また、本開示は、下記の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施できるものとする。

図１は、ベルトコンベヤ１の全体を示す概略側面図である。また、図２は、図１に示す上流側ベルト反転装置１００の拡大図であり、図３は、図２の前面視概略図であり、図４は、図２の後面視概略図である。

先ず、図１を参照して、ベルトコンベヤ１の全体構成を簡単に説明する。本実施形態において、ベルトコンベヤ１は、港湾等で使用されるアンローダから、火力発電所等の搬送先に向けて、ばら物貨物、粒状貨物、紛状貨物等の被搬送物Ａを搬送するための地上コンベヤである。図１中、符号Ｓ１は、アンローダからベルトコンベヤ１に被搬送物Ａを投入するための投入シュートであり、符号Ｓ２は、ベルトコンベヤ１から被搬送物Ａが排出される排出シュートである。但し、ベルトコンベヤ１の用途、種類等は任意であって良い。

図１に示すように、ベルトコンベヤ１には、ベルト１０に被搬送物Ａを載せて搬送するキャリヤ側１ａと、キャリヤ側１ａの下方にて、キャリヤ側１ａと反対方向にベルト１０を戻すリターン側と１ｂと、がある。なお、本実施形態では、キャリヤ側１ａの搬送方向を前方、リターン側１ｂの戻り方向を後方とする。

ベルトコンベヤ１は、前端に配置されたヘッドプーリ２と、後端に配置されたテールプーリ３と、ヘッドプーリ２及びテールプーリ３に掛け回された無端状のベルト１０と、を備える。図示しないが、ヘッドプーリ２は、モータ等の駆動源によって回転駆動される。

ヘッドプーリ２とテールプーリ３の間の位置には、キャリヤ側１ａでベルト１０を下方から支持する複数のキャリヤローラ４と、リターン側１ｂでベルト１０を下方から支持する複数のリターンローラ５と、が設けられる。また、ヘッドプーリ２とリターンローラ５の間の位置には、ヘッドプーリ２にベルト１０を巻き付けるためのスナッププーリ６が設けられる。

また、本実施形態において、リターンローラ５とスナッププーリ６の間の位置には、リターン側１ｂの上流側から順に第１～第４ベンドプーリＢ１～Ｂ４が設けられる。但し、第３及び第４ベンドプーリＢ３，Ｂ４は、任意の位置に設けられて良く、例えば、リターンローラ５よりも下流側に配置されて良い。

第３及び第４ベンドプーリＢ３，Ｂ４の下方には、ベルト１０に張力を加えるためのテンションプーリＤが設けられる。また、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２の下方には、後述する反転プーリＣが設けられる。

詳細は後述するが、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２と反転プーリＣとは、リターン側１ｂの上流側でベルト１０の表面１１と裏面１２とを反転させるベルト反転装置（上流側ベルト反転装置１００）を構成する。他方、リターンローラ５とテールプーリ３の間の位置には、リターン側１ｂの下流側でベルト１０の表面１１と裏面１２とを反転させるベルト反転装置（下流側ベルト反転装置２００）が設けられる。但し、下流側ベルト反転装置２００は、上流側ベルト反転装置１００に対して、反転方向が逆向きである以外は同じ構成であるので、詳しい説明は省略する。

本実施形態において、ヘッドプーリ２、テールプーリ３、キャリヤローラ４、リターンローラ５、スナッププーリ６、第１～第４ベンドプーリＢ１～Ｂ４、及びテンションプーリＤは、略円柱状に形成され、それぞれ左右方向に延びて配置される。

また、ヘッドプーリ２、テールプーリ３、キャリヤローラ４、リターンローラ５、スナッププーリ６、及び第１～第４ベンドプーリＢ１～Ｂ４は、ベルトコンベヤ１のフレーム７（図２を参照）によって支持される。また、テンションプーリＤには、ウェイト９が取り付けられる。

他方、反転プーリＣは、略円柱状に形成され、前後方向に延びて配置される。また、詳細は後述するが、反転プーリＣは、地上Ｇに設置された支持台８によって支持される。

ベルト１０は、キャリヤ側１ａでキャリヤローラ４に支持されて前方に延び、ヘッドプーリ２でキャリヤ側１ａからリターン側１ｂに折り返される。また、ベルト１０は、リターン側１ｂでリターンローラ５に支持されて後方に延び、テールプーリ３でリターン側１ｂからキャリヤ側１ａに折り返される。なお、ベルト１０は、スナッププーリ６に架設されることで、ヘッドプーリ２に巻き付くように調整される。

また、ベルト１０は、リターン側１ｂで第３ベンドプーリＢ３、テンションプーリＤ、第４ベンドプーリＢ４の順に架設されることで、テンションプーリＤ及びウェイト９の重力による張力が加えられる。

次に、図２～図４を参照して、上流側ベルト反転装置１００を詳しく説明する。なお、本実施形態では、被搬送物Ａが接触する搬送面を表面１１とし、被搬送物Ａが接触しない非搬送面を裏面１２とする。

図２～図４に示すように、上流側ベルト反転装置１００は、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２と、反転プーリＣと、を備える。

第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２は、互いに平行に設けられ、それぞれ水平方向に延びる。また、反転プーリＣは、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２の下方に設けられ、水平方向且つ第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２と垂直に延びる。なお、本実施形態において、「平行」とは、完全な平行のみならず、完全な平行に対し若干傾斜した実質的な平行をも含む用語とする。また、「水平方向」とは、完全な水平方向のみならず、完全な水平方向に対し若干傾斜した実質的な水平方向をも含む用語とする。また、「垂直」とは、完全な垂直のみならず、完全な垂直に対し若干傾斜した実質的な垂直をも含む用語とする。

第１ベンドプーリＢ１の回転軸ｂａ₁及び第２ベンドプーリＢ２の回転軸ｂａ₂は、同じ高さ位置でそれぞれ左右方向に延び、ベルトコンベヤ１のフレーム７の下面に設けられた軸受部７ａに回転可能に支持される。但し、回転軸ｂａ₁，ｂａ₂は、同じ高さ位置でなくても良い。

反転プーリＣの回転軸ｃａは、前後方向に延び、支持台８の上面に設けられた軸受部８ａに回転可能に支持される。また、前後左右方向において、反転プーリＣの中心ｘは、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２の中心に位置される。

ベルト１０は、第１ベンドプーリＢ１、反転プーリＣ、第２ベンドプーリＢ２の順に架設される。

すなわち、ベルト１０は、スナッププーリ６（図１を参照）から水平方向後方に延びた後、第１ベンドプーリＢ１の上面側で下方に曲げられて下方に延びる。また、下方に延びたベルト１０は、反転プーリＣの下面側で上方に折り返される。そして、折り返されたベルト１０は、上方に延びた後、第２ベンドプーリＢ２の上面側で後方に曲げられる。

また、ベルト１０は、第１ベンドプーリＢ１から第２ベンドプーリＢ２に至るまでの間に、反転プーリＣを介して表面１１と裏面１２とが反転される。すなわち、上流側ベルト反転装置１００では、第１ベンドプーリＢ１の外周面ｂｆ₁に、ベルト１０の表面１１が当接され、第２ベンドプーリＢ２の外周面ｂｆ₂に、ベルト１０の裏面１２が当接される。

具体的には、ベルト１０は、第１ベンドプーリＢ１から反転プーリＣにかけて、鉛直方向に対して右回り（時計回り）に９０°の角度で捻られる。そして、ベルト１０は、反転プーリＣに左側から巻き付けられて折り返された後、反転プーリＣから第２ベンドプーリＢ２にかけて、鉛直方向に対して更に右回りに９０°の角度で捻られる。これにより、ベルト１０は、第１ベンドプーリＢ１から第２ベンドプーリＢ２に至るまでの間に、反転プーリＣで折り返されながら、鉛直方向に対して右回りに１８０°の角度で捻られ、表面１１と裏面１２とが反転される。但し、ベルト１０の反転方向は、左回りであっても良い。

他方、反転プーリＣの外周面ｃｆには、ベルト１０の表面１１が当接され、裏面１２が当接されない。すなわち、ベルト１０は、反転プーリＣで折り返される前後に亘って、表面１１同士が対向するように折り返される。

また、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２から反転プーリＣまでの距離Ｈは、ベルト１０の表面１１と裏面１２とが緩やかに反転する最小限の大きさに設定される。また、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２同士の間隔Ｌ、並びに反転プーリＣの外径Ｍは、上下方向に折り返される前と後のベルト１０が互いに接触しない最小限の大きさにそれぞれ設定される。

他方、図１に示すように、下流側ベルト反転装置２００では、第１ベンドプーリＢ１の外周面に、ベルト１０の裏面１２が当接され、第２ベンドプーリＢ２の外周面に、ベルト１０の表面１１が当接される。また、下流側ベルト反転装置２００では、ベルト１０が上流側ベルト反転装置１００の場合と反対方向（左回り）に捻られて反転される。

次に、本実施形態のベルトコンベヤ１及びベルト反転装置１００，２００の作用について説明する。

図１に示したように、ベルトコンベヤ１のキャリヤ側１ａにおいて、ベルト１０は、投入シュートＳ１から投入された被搬送物Ａを搬送すると共に、ヘッドプーリ２で折り返される際に被搬送物Ａを排出シュートＳ２に排出する。

また、ベルトコンベヤ１のリターン側１ｂにおいて、ベルト１０は、キャリヤ側１ａと反対方向に戻され、テールプーリ３でキャリヤ側１ａに折り返される。

ところで、一般的に、ベルトコンベヤでは、キャリヤ側でベルトの表面に付着して残存した被搬送物が、リターン側でリターンローラに付着して落下するといった問題がある。

これに対して、上流側ベルト反転装置１００によれば、ベルト１０の表面１１と裏面１２とを反転させることで、ベルト１０の表面１１に付着して残存した被搬送物Ａがリターンローラ５に付着して落下するのを抑制できる。また、上流側ベルト反転装置１００で反転されたベルト１０は、下流側ベルト反転装置２００で反対方向に反転させて元に戻すことができる。

他方、図示しないが、ベルト反転装置としては、例えば、水平方向に延びるベルトを幅方向の断面形状が円筒状または円弧状になるように丸めて反転させる装置が知られている（特許文献１，２を参照）。

しかしながら、このようなベルト反転装置では、表面と裏面とを反転させるための水平方向のベルトの長さが必要になる。また、リターン側の上流側で反転させたベルトは、下流側で反転させて元に戻す必要がある。そのため、ベルトの水平方向の長さが大きくなければ、このようなベルト反転装置を適用できない。

これに対して、本実施形態であれば、ベルト１０が上下方向に折り返されつつ、表面１１と裏面１２とが反転されるので、ベルト１０の水平方向に長さが大きくなくても、ベルト１０の表面１１と裏面１２とを反転できる。すなわち、ベルト１０を折り返すための第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２の間隔Ｌ（図２を参照）があれば、上流側でベルト１０の表面１１と裏面１２とを反転させ、更に下流側で元に戻すことが可能である。よって、ベルト１０の水平方向の長さにかかわらず、ベルト反転装置１００，２００を適用することが可能である。

また、本実施形態によれば、第１ベンドプーリＢ１から第２ベンドプーリＢ２に至るまでの間にベルト１０が折り返されるので、特許文献１，２のようにベルトが折り返されずに水平方向に延びる場合と比較して、反転に必要な距離を半分にできる。

また、特許文献１，２のようなベルト反転装置では、水平方向に延びるベルトを円滑に反転させるために、テンションプーリのウェイトを増量して、ベルトの張力を増大させなければならない。また、ベルトの張力を増大させると、それに伴って、各プーリの軸径及び強度、フレームの強度、または駆動動力の増大が要求される場合がある。

これに対して、本実施形態では、第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２から反転プーリＣに向かってベルト１０が下方に延びるので、ベルト１０の重力を利用して、ベルト１０の張力を維持できる。そのため、ベルト１０を円滑に反転させるために、テンションプーリＤのウェイト９を増量する必要はなく、また、プーリの軸径や強度を増大させる等の必要もない。その結果、ベルトコンベヤ１の生産コストの増大を抑制することが可能になる。

また、特許文献１，２のようなベルト反転装置では、水平方向に延びるベルトを幅方向の断面形状が円筒状または円弧状になるように丸めて反転させるために、少なくとも６本以上のローラ等が必要になる。そのため、部品点数が増大してしまう。

これに対して、本実施形態であれば、ベルト１０を反転させるのに必要な部品は、２本のベンドプーリＢ１，Ｂ２と１本の反転プーリＣ１のみである。従って、部品点数の増大を抑えて、ベルトコンベヤ１の生産コストを抑制できる。また、部品点数が少なくなることで、メンテナンスも容易になる。

また、図２～図４に示したように、本実施形態では、反転プーリＣの外周面ｃｆに、ベルト１０の表面１１が当接される。そのため、ベルト１０が反転プーリＣで折り返される際に、表面１１に付着した被搬送物Ａが落下するのを抑制できる。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態またはその組み合わせとすることも可能である。なお、下記の説明においては、上記の基本実施形態と同一または対応する構成要素に同じ符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。

（１）反転プーリＣは、１本に限られず、複数本（例えば、２本）設けられても良い。

具体的には、図５及び図６に示すように、第１変形例の上流側ベルト反転装置１００では、左側の第１反転プーリＣ１と右側の第２反転プーリＣ１，Ｃ２とが、左右方向に所定の間隔Ｌ’を空けて、互いに平行に配置される。また、ベルト１０は、第１ベンドプーリＢ１、第１反転プーリＣ１、第２反転プーリＣ２、第２ベンドプーリＢ２の順に架設されて、上下方向に折り返される。

すなわち、第１変形例では、ベルト１０は、第１ベンドプーリＢ１から第１反転プーリＣ１にかけて、鉛直方向に対して右回りに９０°の角度で捻られた後、第１反転プーリＣ１の下面側で下方から右方向に曲げられる。また、ベルト１０は、第１反転プーリＣ１から第２反転プーリＣ２にかけて、表面１１を上側にして右方向に延びた後、第２反転プーリＣ２の下面側で上方に曲げられる。そして、第２反転プーリＣ２から第２ベンドプーリＢ２にかけて、鉛直方向に対して右回りに９０°の角度で捻られる。

また、第１及び第２反転プーリＣ１，Ｃ２の間隔Ｌ’は、上下方向に折り返される前と後のベルト１０が互いに接触しない最小限の大きさに設定される。

第１変形例によれば、２本の反転プーリＣ１，Ｃ２が左右方向に間隔Ｌ’を空けて設けられたことで、上下方向に折り返される前と後のベルト１０同士の接触を防止し易くできる。

（２）上述した基本実施形態では、反転プーリＣの回転軸ｃａは、支持台８の上面に設けられた軸受部８ａに回転可能に支持される。

これに対して、第２変形例では、図７及び図８に示すように、反転プーリＣにウェイト９が取り付けられる。そして、ベルト１０を介して第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２から反転プーリＣが垂下される。

また、第２変形例では、反転プーリＣが水平方向且つ第１及び第２ベンドプーリＢ１，Ｂ２と垂直に延びるように、反転プーリＣの向きを保持する保持機構２０が設けられる。

具体的には、反転プーリＣの回転軸ｃａは、ウェイト９の上面に設けられた軸受部９ａに回転可能に支持される。保持機構２０は、ウェイト９の側面（図示例では、前面及び後面）に設けられたガイド部２１と、地上Ｇから上方に延びる複数（図示例では、２本）のフレーム部２２と、を備える。

ガイド部２１は、横断面コ字状に形成された金属板等からなり、上下方向に延びる溝２１ａが画成される。ガイド部２１の底面２１ｂは、ウェイト９の側面に固定される。フレーム部２２は、金属製のパイプ等で形成され、ガイド部２１の溝２１ａに対して上下方向に摺動可能に挿通される。

第２変形例によれば、反転プーリＣにテンションプーリＤの機能を持たせることができる。その結果、テンションプーリＤと第３及び第４ベンドプーリＢ３，Ｂ４とを省略して、ベルトコンベヤ１の生産コストを抑えることが可能になる。

１ベルトコンベヤ
１ａキャリヤ側
１ｂリターン側
２ヘッドプーリ
３テールプーリ
４キャリヤローラ
５リターンローラ
６スナッププーリ
７フレーム
８支持台
９ウェイト
１０ベルト
１１表面
１２裏面
１００上流側ベルト反転装置（ベルト反転装置）
２００下流側ベルト反転装置（ベルト反転装置）
Ａ被搬送物
Ｂ１第１ベンドプーリ
Ｂ２第２ベンドプーリ
Ｂ３第３ベンドプーリ
Ｂ４第４ベンドプーリ
Ｃ反転プーリ
Ｄテンションプーリ
Ｇ地上

Claims

ベルトコンベヤのリターン側でベルトの表面と裏面とを反転させるベルト反転装置であって、
互いに平行に設けられ、それぞれ水平方向に延びる第１及び第２ベンドプーリと、
前記第１及び第２ベンドプーリの下方に設けられ、水平方向且つ前記第１及び第２ベンドプーリと垂直に延びる反転プーリと、を備え、
前記ベルトは、前記第１ベンドプーリ、前記反転プーリ、前記第２ベンドプーリの順に架設されると共に、前記第１ベンドプーリから前記第２ベンドプーリに至るまでの間に、前記反転プーリを介して表面と裏面とが反転され、
前記第１及び第２ベンドプーリの外周面には、前記ベルトの異なる面がそれぞれ当接される
ことを特徴とするベルト反転装置。
前記反転プーリの外周面には、前記ベルトコンベヤの被搬送物が接触する前記ベルトの表面が当接される
請求項１に記載のベルト反転装置。
請求項１または２に記載のベルト反転装置が設けられたことを特徴とするベルトコンベヤ。
前記ベルト反転装置は、前記リターン側の上流側と下流側にそれぞれ設けられ、
上流側の前記ベルト反転装置では、前記ベルトコンベヤの被搬送物が接触する前記ベルトの表面が前記第１ベンドプーリの外周面に当接され、前記ベルトの裏面が前記第２ベンドプーリの外周面に当接され、
下流側の前記ベルト反転装置では、前記ベルトの裏面が前記第１ベンドプーリの外周面に当接され、前記ベルトの表面が前記第２ベンドプーリの外周面に当接される
請求項３に記載のベルトコンベヤ。