JPH0826459A - スクレーパー式ベルトクリーナー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】掻き板の押圧力を掻き板の摩耗やベルトの摩耗
に関わらず一定に保ち、なおかつ他のユーティリティー
を使用しない装置を得ること。 【構成】掻き板２１を弾性体１８を介してベルトＢ表面
に押圧して、ベルト付着物を除去するベルトコンベヤの
スクレーパー式ベルトクリーナー装置において、前記弾
性体１８に、圧縮量に対する反力特性曲線に定反力領域
を有する弾性ゴムバネ１８を用いることを特徴とするス
クレーパー式ベルトクリーナー装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はベルトコンベヤ表面に付
着した輸送物等を掻き取るスクレーパー式ベルトクリー
ナー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に粉体原料をベルトコンベヤにて輸
送する場合、原料の性質による量の違いはあるが、ベル
ト表面への原料の付着は避けられない現象である。この
付着物はベルト全長に亘って落下し、粉塵発生による環
境問題や回収処理作業の発生によるコスト増大を招くこ
とになる。

【０００３】この現象を防止する目的で、従来よりベル
トクリーナーの設置を行っているが、その種類は多く、
性能についてもそれぞれ一長一短があり、いまだに満足
できる状況にない。

【０００４】ところで、現在あるクリーナーの押圧維持
方法については、２種類に大別できる。一つは、図２に
示すスプリングタイプであり、回動軸１に固定されたＵ
型スクレーパー本体２を、回動軸１から突出されたアー
ム３の端部をバネ４で引張ることによりベルトへの押圧
力を維持するようにしている。もう一つは、図３に示す
クッションゴムタイプであり、軸５にクッションゴム６
を介してクリーナー・チップ７の支持片を固定し、クリ
ーナー・チップを所定の押圧力でベルトＢに押圧した状
態で軸５をクランプして，押圧力を維持するようにして
いる。更に、この２種類の他に、図４に示す押圧維持機
構として、エアチューブ方式を採用しているものがある
（特開平４−１８２２１２）。これは、先端にクリーナ
ー・チップ７を有する部材８を、エアチューブ９により
押圧することにより、押圧力を維持するようにしてい
る。そして、エアチューブ９には供給口９ａから加圧流
体が供給されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のスクレーパー式
ベルトクリーナーでは、前記のようなクッションゴムや
スプリングを使用しているため、その特性上、チップや
ベルトの摩耗に伴なって、当初設定された目標設定押圧
力から急激に押圧力が低下し、ベルト表面に付着した輸
送物等の掻取効率が急激に悪化してくる。

【０００６】こうした掻取効率の悪化を防止する方法と
して、 １．人手によるクリーナー本体の調整 ２．エアチューブ等による押圧力の維持 等が上げられるが、１は多大な労力と時間とを必要と
し、かつ作業環境の悪い中での作業であり、２は設備費
及び運転費が高いという問題がある。

【０００７】また、従来の方法では、目的の押圧力を得
るための許容圧縮変位が小さいため、クリーナーの取り
付け、あるいは調整作業に時間が掛ることや、押圧力が
どの程度であるかの測定が非常に困難であること等が問
題になっている。

【０００８】この押圧力は掻取効率と密接に関係してお
り、押圧力の把握は維持管理上必要である。さらに、従
来のクリーナーの問題点として、押圧力（初期設定）が
低いことも問題点として上げられる。この押圧力と掻取
効率は比例関係にあり、押圧力を上げることが掻取効率
を上げる結果となるが、押圧力を上げ過ぎた場合、ベル
ト表面の摩耗や損傷を増大させることになり、設備保護
の面から、その上限値が決定されている。従来のクリー
ナーの場合、設備保護が優先され、押圧力不足となる場
合が多く発生し、掻取効率悪化の原因となっている。

【０００９】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、クリーナーの押圧力をチップの摩耗
やベルトの摩耗に関わらず一定に保ち、なおかつ他のユ
ーティリティーを使用しない装置を得ることを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスクレーパー式
ベルトクリーナー装置は、掻き板を弾性体を介してベル
ト表面に押圧して、ベルト付着物を除去するベルトコン
ベヤのスクレーパー式ベルトクリーナー装置において、
前記弾性体に、圧縮量に対する反力特性曲線に定反力領
域を有するゴムまたはゴム状弾性材料からなる弾性ゴム
バネを用いることを特徴とするものである。

【００１１】そして、一端に一つまたは複数の掻き板を
保持するスライド軸と、このスライド軸に直角に取り付
けられた押板と、前記スライド軸をガイドする複数のリ
ニアベアリングを内蔵した軸受部と、前記押板と前記軸
受部の端面との間に挟まれたゴムまたはゴム状弾性材料
からなる弾性ゴムバネとからなり、前記弾性ゴムバネの
伸縮にしたがって前記スライド軸が直線運動することに
より、前記掻き板が常にベルトに対して所定の刃先角度
を維持することを特徴とするものである。

【００１２】また、上記弾性ゴムバネは、円筒状で、両
端部近傍の外周面に断面が円弧状の環状溝を形成してな
り、この弾性ゴムバネが１個又は圧縮方向に複数個連結
して用いることを特徴とするものである。

【００１３】また、掻き板のベルトに対する刃先角度を
１２０°〜１５０°の間で一定角度とすると共に、掻き
板のベルトに対する押圧力を掻き板の長さ１００mmあた
り６〜８kgとすることを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】掻き板が、圧縮量に対する反力特性曲線に定反
力領域を有する弾性ゴムバネを用いて、ベルトに押圧さ
れているので、掻き板の摩耗やベルトの摩耗に関わら
ず、掻き板がベルトに略一定の押圧力で押圧されるよう
になっている。こうして、長期間に亘り一定した押圧力
で高い掻取効率が得られるようになっている。

【００１５】また、掻き板を保持するスライド軸が、こ
のスライド軸に取付けられた押板とと該スライド軸の軸
受部の端面との間に介装されたを弾性ゴムバネの伸縮に
したがって直線運動することにより、掻き板のベルトに
対する角度が一定に保持され、また、掻き板の摩耗等に
対応してスライド軸がスムーズに動き得るようになって
いる。

【００１６】そして、弾性ゴムバネを１個又は圧縮方向
に複数個連結して用いることにより、掻き板及びベルト
の摩耗代等の範囲内で略一定の押圧力が得られるように
なっており、掻き板を頻繁に交換することなく、高い掻
取効率が維持できるようになっている。

【００１７】また、掻き板のベルトに対する刃先角度を
１２０°〜１５０°の間で一定角度とするとすることに
より、最適の掻取効率が得られるようになっている。そ
して、掻き板のベルトに対する押圧力を掻き板の長さ１
００mmあたり６〜８kgとすることにより、ベルトに損傷
を与えることなく、高い掻取効率が得られるようになっ
ている。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す全体構成図で
ある。装置本体１１に、Ｌ字状のアーム１３がラバース
プリング１４を介して取付けられている。装置本体１１
に、ストッパー１２が位置調整可能に設けられ、アーム
１３はラバースプリング１４の力に抗して時計回り方向
には回動できるが、反時計回り方向には回動できないよ
うになっている。ラバースプリングの設定圧以上の圧力
が作用すると、ラバースプリング部を中心として、アー
ムを時計方向に回転させることにより、クリーナによる
ベルトの切損を防止している。

【００１９】アーム１３の先端部にボックス状の軸受部
１５が固定されている。この軸受部１５内に、スライド
軸１７がステンレス鋼製の複数のリニヤベアリング１６
を介してスライド・ガイドされている。そして、このス
ライド軸１７は、回り止め１９により、軸受部１５に対
して、回り止めされている。こうして、スライド軸１７
がスムーズに直線運動をするようになっている。

【００２０】スライド軸１７の先端部に掻き板（クリー
ナー・チップ）２１の支持片２０がボルトを介して着脱
可能に固定されている。この例ではクリーナー・チップ
がベルトＢの進行方向に対向して２組設けられている。
クリーナー・チップは、耐摩耗性に優れた超合金チップ
である。

【００２１】なお、可動部へのダストや掻取った輸送物
の付着を防止するために、装置全体は、ビニールシート
２２で覆われている。スライド軸１７の端部に押板１７
ａが直角に取付けられ、この押板１７ａと軸受部１５の
端面との間に、中空円筒型の弾性ゴムバネ１８が介装さ
れている。弾性ゴムバネ１８は、例えば図５に示す構成
になっており、図６に示すように、圧縮量に対する反力
特性曲線に定反力領域を有している。この弾性ゴムバネ
は、ゴムまたはゴム状弾性材料から構成されている。

【００２２】弾性ゴムバネ１８は、図５に示すように、
円筒状の本体１８ａの外周面両端部に近接して、断面半
円弧状の環状溝１８ｂが形成され、この環状溝の外側
に、脚部１８ｃが形成されている。そして、両端にフラ
ンジ１８ｄが設けられている。

【００２３】上記環状溝１８ｂは、常に安定した座屈を
生じさせるためのもので、弾性ゴムバネ１８に軸方向の
圧縮力が作用すると、この溝１８ｂを起点に、座屈変形
が生じるようになっている。

【００２４】弾性ゴムバネ１８に軸方向の圧縮力が作用
したときの反力及び変形状態が図７に示されている。圧
縮量が小さい（イ）の状態では、弾性ゴムバネは全体的
にほぼ均一に圧縮を受けることにより、圧縮量と反力と
はリニアの関係を示す。

【００２５】圧縮があるレベルに達すると，（ロ）の状
態、即ち、環状溝を起点に本体部が外側に逃げる（曲が
る）形で座屈変形が始まる。こうして、座屈が生じる
と、その反力は外側方向に分散される。言い換えると、
小さな力で大きな変形が生ずることになり、外側方向へ
の逃げが生じている間が、（ハ）に示す定反力領域とな
る。

【００２６】そして、圧縮が更に進み、外側方向の逃げ
が無くなり、座屈変形が消滅した、（ニ）に示す時点以
降では、また圧縮量と反力とがリニアの関係を示す。そ
して、この実施例では、クリーナー・チップ２１の摩耗
代１０mmに対応して、弾性ゴムバネ１８を圧縮させた状
態で、クリーナー・チップ２１がベルトＢに所定の反力
が作用するようににセットされている。

【００２７】この時の状態が、図６に示されている。弾
性ゴムバネ１８は、約１６mm圧縮され、クリーナー・チ
ップ２１のベルトに対する押圧力が略７kg/100mmになる
ようになっている。そして、チップ２１の摩耗に応じ
て、弾性ゴムバネ１８の圧縮量が６mmになる状態でも，
押圧力が略７kg/100mmに保たれている。

【００２８】なお、弾性ゴムバネの定反力範囲や反力
は、上記実施例では６〜１６mmの１０mmの範囲で、ほぼ
７kg/100mmになっているが、弾性ゴムバネの定反力範囲
や反力はその形状や寸法（高さ、外径、内径等）により
変えることができる。また、定反力範囲内での圧縮量の
幅を大きくする必要がある場合には、弾性ゴムバネを圧
縮方向に複数個連結すればよい。また、反力はゴム質、
ゴム硬度によっても変えることができる。

【００２９】また、この場合のクリーナー・チップ２１
のベルトＢに対する刃先角度は１３５°に保たれるよう
になっている。ベルトに対するチップの刃先角度によ
り、掻取効率が変化する。ここで掻取効率とは、掻取り
前の輸送物付着量に対する掻取り後輸送物付着量の割合
である。種々の角度で掻取効率を測定した結果を図８に
示す。１２０°〜１５０°が非常に高い効率を示し、そ
の中でも１３５°で最大値を示した。従って、本願発明
では、ベルトに対するチップの刃先角度を１２０°〜１
５０°の範囲内で一定とした。

【００３０】次に、チップのベルトに対する押圧力につ
いて説明する。押圧力と掻取効率の関係は、図９に示す
ように、チップの刃先角度が６０度の場合も、１２０度
の場合も、掻取効率は押圧力にほぼ比例して上昇する傾
向にある。したがって、掻取効率の面からみれば、押圧
力は高い方が良いことは明らかである。とくに、本装置
で採用したチップ角度１２０度の場合、ほぼ６kg/100mm
で９０％の掻取効率を達成していることから、本装置で
は６kg/100mmを押圧力の下限とした。

【００３１】一方、押圧力を上げた場合、ベルトの摩耗
が加速されるという問題があり、この点から自ずと上限
が限定される。ベルトの所定時間での摩耗量と押圧力と
の関係を実験的に調査した結果を図１０に示す。この図
より、押圧力が８kg/100mm程度から摩耗が急激に加速さ
れる傾向がみられる。したがって、本装置では掻取効率
とベルト摩耗（保護）の両立を図る目的で押圧力を６〜
８kg/100mmの範囲内としている。

【００３２】

【発明の効果】

１）クリーナー調整周期が従来の１〜３か月に１回から
約１年に１回まで延長することができた。 ２）クリーナーの掻取効率が、従来型クリーナーを１基
設置した場合でで６０％，また２基設置した場合でも８
０％であつたものが、本発明によるクリーナー１基のみ
で８８％と大幅に改善された。さらに本発明によるクリ
ーナーと従来型クリーナーの併用の場合、９７％まで向
上させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の全体構成図。

【図２】従来のスプリングタイプのクリーナーの説明
図。

【図３】従来のクッション・ゴムタイプのクリーナーの
説明図。

【図４】従来のエアチューブ方式のクリーナーの説明
図。

【図５】弾性ゴムバネの１例の説明図。

【図６】弾性ゴムバネの特性の１例の説明図。

【図７】弾性ゴムバネの変形状態と反力との関係を示す
説明図。

【図８】チップのベルトに対する角度と掻取効率との関
係の説明図。

【図９】押圧力と掻取効率との関係の説明図。

【図１０】押圧力とベルト摩耗量との関係の説明図。

【符号の説明】

１５…軸受部、１６…リニアベアリング、１７…スライ
ド軸，１７ａ…押板、１８…弾性ゴムバネ、２０…掻き
板（クリーナー・チップ）支持片、２１…掻き板（クリ
ーナー・チップ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000001199 株式会社神戸製鋼所 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 (71)出願人 000005278 株式会社ブリヂストン 東京都中央区京橋１丁目10番１号 (72)発明者 太田 豊 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐藤 信吉 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 渋沢 進一 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 植木 弘満 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 上田 秀樹 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 加藤 明 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 藤川 裕之 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 秋本 榮次 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 日 比谷国際ビル 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 宮崎 健二 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 加藤 正義 兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会 社神戸製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者 杉崎 元候 神奈川県横浜市戸塚区柏尾町１番地 株式 会社ブリヂストン内 (72)発明者 小島 正美 神奈川県横浜市戸塚区柏尾町１番地 株式 会社ブリヂストン内 (72)発明者 吉本 孝夫 神奈川県横浜市戸塚区柏尾町１番地 株式 会社ブリヂストン内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掻き板を弾性体を介してベルト表面に押
   圧して、ベルト付着物を除去するベルトコンベヤのスク
   レーパー式ベルトクリーナー装置において、前記弾性体
   に、圧縮量に対する反力特性曲線に定反力領域を有する
   ゴムまたはゴム状弾性材料からなる弾性ゴムバネを用い
   ることを特徴とするスクレーパー式ベルトクリーナー装
   置。
2. 【請求項２】 一端に一つまたは複数の掻き板を保持す
   るスライド軸と、このスライド軸に直角に取り付けられ
   た押板と、前記スライド軸をガイドする複数のリニアベ
   アリングを内蔵した軸受部と、前記押板と前記軸受部の
   端面との間に挟まれたゴムまたはゴム状弾性材料からな
   る弾性ゴムバネとからなり、前記弾性ゴムバネの伸縮に
   したがって前記スライド軸が直線運動することにより、
   前記掻き板が常にベルトに対して所定の刃先角度を維持
   することを特徴とする請求項１に記載のスクレーパー式
   ベルトクリーナー装置。
3. 【請求項３】 円筒状で、両端部近傍の外周面に断面が
   円弧状の環状溝を形成してなる、圧縮量に対する反力特
   性曲線に定反力領域を有するゴムまたはゴム状弾性材料
   からなる弾性ゴムバネを１個又は圧縮方向に複数個連結
   して用いることを特徴とする請求項２に記載のスクレー
   パー式ベルトクリーナー装置。
4. 【請求項４】 掻き板のベルトに対する刃先角度を１２
   ０°〜１５０°の間で一定角度とすると共に、掻き板の
   ベルトに対する押圧力を掻き板の長さ１００mmあたり６
   〜８kgとすることを特徴とする請求項３に記載のスクレ
   ーパー式ベルトクリーナー装置。