JPH03152017A - ベルトクリーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ベルトクリーナに関し、詳細には、コークス
や鉄鉱石等の運搬用のヘルドコンベアの付着物をかき落
とすベルトクリーナに関する。

（従来の技術） 製鉄所等でコークスや鉄鉱石等を運搬する手段としてベ
ルトコンベアが多く使用されている。かかるベルトコン
ベアの使用中において、ベルトにｉＩ！Ｉｌ物が付着し
、それを放置しておくと運搬に支障が生じるので、付着
物の除去が行われる。該除去は、第１図に示す如く、ベ
ルトコンベアを運転しながらベルトクリーナにより付ｔ
ｒ物をかき落とす方法により行われている。第１図にお
いて、（５）はベルト、（４）はベルトローラ、（６）
は運搬物、（７）は付着物、（１）（２）はベルトクリ
ーナ、（８）はかき落とされた付着物を示すものである
。尚、運搬物（６）は−部しか図示しておらず、ＣＩＩ
）ＯＺは運搬物が存在する領域を示すための線であり、
線（１１）と線０２）の間を運搬物が移動する。クリー
ナ（１）はリターン型、クリーナ（２）はヘッド型と言
われる。これらは支持手段（３）と結合されて使用され
る。

第２図にヘッド型クリーナ（２）、第３図にリターン型
クリーナ（１）の斜視図を示す。これらの図に示す如く
、ベルトクリーナはいづれも金属基板ＯＩと、・該基板
０ωに接合されたクリーナ部材（９）とからなるもので
ある。

従来、上記金属基板としては、鋼やステンレス鋼等の金
属板が使用されるが、クリーナ部材としては、優れた耐
摩耗性を有することが必要であるので、特殊鋼又は超硬
が使用されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来のベルトクリーナは、クリーナ部材
の特殊鋼又は超硬の耐摩耗性が充分でなく、又、腐食が
生じてそれが摩耗に加わるので、摩耗量が多（、そのた
め頻繁に交換する必要があるという問題点がある。特に
、リターン型クリーナは、ヘッド型クリーナによりかき
落とせなかった強固な付着物をかき落とすので、摩耗量
が非常に多いという深刻な問題点がある。更に、クリー
ナ部材が超硬の場合は、超硬の比重が大きいので、ベル
トクリーナの取扱が容易でないという問題点もある。

近年、かかる問題点を解決すべく、耐摩耗性及び耐食性
の優れたセラミックスをクリーナ部材として使用する試
みがなされてきた。しかし、この場合は金属基板とセラ
ミックスとの接合法及び接合強度等の接合性に問題があ
る０例えば、接着剤で接合した場合は、接着剤の自然劣
化等で接合強度が低下し、ヘルドクリーナの耐用時間が
短くなるという問題点がある。又、これを改善すべく、
特公平１−１５４４５号公報では、セラミックスをメタ
ライズし、該メタライズ面を溶融状態にして、予熱した
金属基板に接合する方法が提案されている。この方法に
よれば、上記接着剤で接合した場合に比し耐用時間が長
くなるが、金属基板とセラミックスとの接合強度が弱く
、使用中にセラミックスが剥がれ易く、それに起因して
耐用時間がやはり短く、不充分であるという問題点があ
る。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであ′っ
て、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を
解消し、クリーナ部材の耐摩耗性及び耐食性が優れ、金
属基板との接合強度を高くし得、耐用時間が長いヘルド
クリーナを提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明に係るベルトクリ
ーナは次のような構成としている。

即ち、請求項１に記載のベルトクリーナは、金属基板と
、該基板に接合されたクリーナ部材とを有するベルトク
リーナであって、前記クリーナ部材がサーメットからな
ることを特徴とするベルトクリーナである。

請求項２に記載の方法は、前記サーメットの硬質粒子の
径が１．５〜１５μ謡である請求項１に記載のベルトク
リーナである。

請求項３に記載の方法は、前記サーメットが前記基板に
ろう付け接合されている請求項１に記載のベルトクリー
ナである。

（作　用） 本発明に係るベルトクリーナは、以上説明したように、
金属基板と、該基板に接合されたクリーナ部材とを存す
るベルトクリーナであって、前記クリーナ部材がサーメ
ットからなるようにしている。即ち、クリーナ部材とし
てサーメットを使用するようにしている。

上記サーメットは、炭化物及び／又は窒化物を含む硬質
粒子と、該粒子の結合用の鉄族金属及びクロム族金属の
粉末とを混合し、該混合粉末を焼結して得られる焼結体
である。該焼結体の主成分は上記硬質粒子であり、ミク
ロ的には該硬質粒子により形成される硬質相と該硬質相
の結合用金属とからなる０通常、焼結体は製品形状に加
工されるが、焼結後さらに熱間静水圧装置などを用いて
加圧した後、製品加工される場合もある。

このようにサーメットは、結合用金属で結合された炭化
物及び／又は窒化物からなる硬質相を有しているので、
高硬度・高靭性を有しており、そのため耐摩耗性が極め
て優れている。又、従来のクリーナ部材の特殊鋼又は超
硬に比較し、耐食性が格段に優れている。又、サーメッ
トは、金属成分を含有しているので、金属とのろう付け
接合性が良（、該ろう付け接合によると比較的強い接合
強度が得られる。従って、かかる性質を有するサーメッ
トをクリーナ部材に使用すれば、クリーナ部材の摩耗及
び腐食が生じ難く、そのため摩耗量を著しく減少し得、
又、金属基板との接合強度を高くし得、その結果耐用時
間が長くなる。

本発明に係るベルトクリーナは、＠述の如くクリーナ部
材としてサーメットを使用するようにしたものである。

故に、クリーナ部材の耐摩耗性及び耐食性が優れ、金属
基板との接合強度を高くし得、その結果耐用時間が長く
なる。

更に、サーメットの比重を７．５以下にし得るので、ベ
ルトクリーナを軽量化し、その取扱を容易にし得るよう
にもなる。

本発明に係るベルトクリーナにおいて、そのクリーナ部
材のサーメットは、限定されるものではないが、その主
成分である前記硬質粒子の径を、１．５〜１５μｌにす
ることが望ましい。このようにすると、サーメットの靭
性がより向上され、そのため耐摩耗性がさらに優れたも
のになると共に、亀裂の進展が阻止され易くなり、それ
だけ寿命が長くなるからである。

前記サーメットは前記基板にろう付け接合されているこ
とが望ましい。ろう付け接合されていると、前述の如（
サーメットと基板との間の接合強度が確実に高くなって
おり、それだけ寿命が長くなるからである。又、ネジ止
めによる接合も可能であり、強い接合強度が得られる。

尚、接合強度が少し低くてもよい場合は、はめ込み接合
を採用し得る。

前記サーメットの組成は、限定されるものではないが、
下記のようにすると、クリーナ部材の耐摩耗性及び耐食
性を確実に優れたものになし得るようになる。！１１ち
、Ｔｉｃ：５〜６０ｗｔχ、ＷＣ：１〜５０ｗｔ’１　
、　Ｍｏ、Ｃ，ＴａＣ，ＶＣ，Ｃｒ５Ｃｔ、　ＮｂＣ，
ＺｒＣ，ＨｆＣの一種又は二種（以下、阿ｏ２ｃ等とい
う）：１〜２５ｗ　ｔχ、Ｎｉ＋　Ｃｏの一種又は二種
（以下、Ｎｉ等という）＝５〜４０ｗｔＸを含むサーメ
ット、或いは、これらに加えて更にＴｉＮ：３０ｗｔ％
以下を含むサーメットにするとよい、　Ｔｉｃ：５〜６
０ｗｔχの場合に比し、Ｔｉｃ：５ｗｔχ未満では１４
ＦＪ耗性が低下し、Ｔｉｃ：６０ｗｔχ超では靭性が低
下する。ＷＣ：１〜５０−１χの場合に比し、−〇二１
−ｔχ未満では靭性が低下し、ＷＣ：５０ｗｔχ超では
耐摩耗性が低下する。これら成分の影響に関しては、Ｍ
ｏｔＣ等：１〜２５ｗｔＸの場合に比し、ＭｏｚＣ等：
１−ｔχ未満では耐摩耗性が低下し、Ｍｏ２Ｃ等：２５
ｗｔχ超では靭性が低下するという傾向がある。Ｎｉ等
に関してはＮｉ等：５〜４Ｑｗｔχの場合に比し、Ｎｉ
等：５−ｔχ未満では靭性が低下し、Ｎｉ等：　４０＠
Ｌ′ｆ、超では耐摩耗性が低下するという傾向がある。

　ＴｉＮを含むと耐摩耗性が更によくなるが、ＴｉＮ：
３０ｗｔχ超では靭性が低下するという傾向がある。従
って、サーメットの組成は、上記の如き成分の影響、及
び、必要とする耐摩耗性や靭性等の特性の程度を考慮し
て、決めればよい。

尚、本発明に係るベルトクリーナは、材料面からみると
、金属基板とサーメットとが接合されてなる複合材料で
ある。かかる構成の複合材料は、サーメット部の耐摩耗
性及び耐食性が優れているので、ベルトクリーナとして
だけでなく、優れた耐摩耗性及び耐食性が要求される機
器の構成部材として好適に使用し得る。又、サーメット
はセラミックスと異なり、電気伝導性が良いので、かか
る構成の複合材料は、優れた耐摩耗性及び電導性が要求
される摺動接点等の電気機器部品材としても好適に使用
し得る。

（実施例） 本発明の実施例を以下に説明する。

１差ＪＬＬ 金属基板（ステンレス鋼）にクリーナ部材としてのサー
メットをろう付け接合して、第３図に示したものと同様
のリターン型のへルトクリーナを作った。上記サーメッ
トとしては、下記３種類のものを用いた。即ち、■Ｔｉ
Ｎ：１８轄ｔχ−ＭＯ□Ｃ：２０鰐ｔχＷＣ：５ｗｔχ
−Ｎｉ：１５ｗｔχ−ＴｉＣ（：残部）の組成のもの（
サーメットＡ）、■ＴｉＮ：１８ｗｔχ−ＭｏｚＣ：２
３ｗｔ＄−ＷＣ：２ｗｔχ−ＴａＣ：６ｗＬ％−Ｎｉ：
　１２ｗｔＸ−Ｃｏ：４ｗｔＸ−ＴｉＣ（：残部）の組
成のもの（サーメットＢ）、■ＭＯ□Ｃ：４ｗｔχ−Ｗ
Ｃ：１２−ｔχ−ＴａＣ：３．５ｗｔＸ−Ｎｉ：１０ｗ
ｔχ−Ｃｏ：１０ｗｔχ−Ｔｉｃ（：残部）の組成のも
の（サーメットＣ）を使用した。

上記ベルトクリーナを支持手段と結合し、ベルトコンベ
アを運転しながら、該ベルトクリーナによるベルト付着
物のかき落としを、１０）１ｒ／日で３０日間、即ち３
００Ｈｒ断続的に行った。このとき、ベルトの走行速度
は２００ｓ＋／驕ｉｎ、ベルトへのベルトクリーナの押
圧力は、８にｇｆ／１００ｍｍとした。

その結果、上記３００Ｈｒの間、クリーナ部材の剥がれ
等の異常の発生は全（なかった、クリーナ部材の摩耗量
は、クリーナ部材がサーメットへの場合で０．４２ｍ５
／３００Ｈｒ、サーメットＢの場合で０．６６＋ｓｍ／
３００Ｈｒ、サーメットＣの場合で０．９ｈａ／３００
Ｈｒであった。これらは、いづれも後述の比較例のクリ
ーナ部材（：超硬）の摩耗量に比して小さい。

尚、サーメッ）Ａ、Ｂ及びＣの硬さ及び抗折力の測定を
したところ、硬さ（ｈＡ）はこの順に９１．５、９２．
５及び９２．０であり、抗折力は１８０．１８５及び１
９０Ｋｇｆ／ｍｓ”であった。

又、前記付着物かき落とし試験前及び試験後のベルトク
リーナについて、ろう付け接合部の接合強度の測定、及
び、接合状態のミクロ観察を行った。その結果、サーメ
ットＡ、Ｂ、Ｃのかき落とし試験前の接合強度は、せん
断強度で１５．２．１４．８＋　１６．７Ｋｇｆ／ａｍ
”であり、試験後の接合強度は１５．１、１４．８．１
６．６にｇｆ／ｖ＋＋”であり、３００Ｈｒの付着物か
き落としによる接合強度及び接合状態の劣化は認められ
なかった。又、ミクロ観察は試験前後で差異がなく、い
づれも健全な接合状態であることが確認された。

止較班土 金属基板（ステンレスＭ）にクリーナ部材として超硬を
ろう付け接合して、実施例１と同様のリターン型クリー
ナを作った。上記超硬としては下記３種類のものを用い
た。即ち、（ａ）　ＣｒｚＣｚ：１ｉｖｔχＭｏ２Ｃ：
１ｗｔＸ−Ｎｉ：８ｗｔχ−Ｗ（：（：残部）の組成の
もの（超硬ａ　）　、（ｂ）　Ｎｉ：ｈｔＸ−ＷＣ（：
残部）の組成のもの（超硬ｂ　）　、（Ｃ）　Ｃｏ：６
ｗｔχ−ＷＣ（、：残部）の組成のもの（超硬Ｃ）を使
用した。

上記リターン型クリーナを支持手段と結合し、実施例１
と同様の付着物のかき落としを行った。

その結果、上記クリーナのクリーナ部材の摩耗量は、ク
リーナ部材が超硬ａの場合で１　、２５ｍ１１／３００
Ｈｒ、超硬すの場合で１．１３ｍｍ／３００Ｈｒ、超硬
Ｃの場合で１．９７ｍ５／３００Ｈｒであった。

尚、前記超硬ａ、ｂ、ｃについての硬さ（ＨＩＩＡ）は
９０．０．８９．５．９１．０であり、抗折力は１６６
、２２０゜２２０にｇｆ／ｍｓ”　テあった。

（発明の効果） 本発明に係るベルトクリーナは、その金属ｉ板に接合さ
れたクリーナ部材が優れた耐摩耗性及び耐食性を有し、
又、高い接合強度ををし得、そのためベルトクリーナと
して優れた耐久性を有し得る。従って、これをベルトコ
ンベアの付着物のかき落としに使用すれば、ベルトクリ
ーナを頻繁に交換する必要がなく、長期間安定して付着
物のかき落としをし得るようになる。

尚、本発明に係るベルトクリーナの如く、金属基板とサ
ーメットとが接合されてなる複合材料は、耐摩耗性及び
耐食性が要求され名機器部材、或いは、耐摩耗性及び電
導性が要求される摺動接点等の電気機器部材としても使
用し得、そのようにすると該機器部材の耐久性を向上し
得るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベルトクリーナによるベルト付着物のかき落
としの状況の概略を示す図、第２図は、ヘッド型クリー
ナの斜視図、第３図は、リターン型クリーナの斜視図で
ある。 （１）−リターン型クリーナ （２）−、ヘッド型クリーナ　（３）−支持手段（４）
−ベルトローラ　　　（５）−ベルト（６）−運搬物　
　　　　　（７）−付着物（８）−かき落とされた付着
物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属基板と、該基板に接合されたクリーナ部材と
   を有するベルトクリーナであって、前記クリーナ部材が
   サーメットからなることを特徴とするベルトクリーナ。
2. （２）前記サーメットの硬質粒子の径が１．５〜１５μ
   ｍである請求項１に記載のベルトクリーナ。
3. （３）前記サーメットが前記基板にろう付け接合されて
   いる請求項１に記載のベルトクリーナ。