(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトコンベアがベルト上に輸送物を乗せて運転状態にあるときに、前記ベルトが水平区間から立上がり区間に移行する区間内であって、当該ベルトが下方に設置されたキャリアローラーから浮き上がる直前ないし浮き上がる手前の範囲内の位置において、前記ベルト幅方向の両側端部を下方に押さえ付けて、水が溜まっている当該ベルトの横断面形状を逆Ｕの字に変形させることにより、当該ベルト上に溜まった水を除去することを特徴とする、ベルトコンベアの水切り方法。
【請求項２】
ベルトコンベアがベルト上に輸送物を乗せて運転状態にあるときに、前記ベルトが水平区間から立上がり区間に移行する区間内であって、当該ベルトが下方に設置されたキャリアローラーから浮き上がる直前ないし浮き上がる手前の範囲内の位置に設置されており、そして、前記ベルト幅方向の両側端部に当該ベルトの長さ方向に対して直角でハの字型に設けられたベルト押さえローラーと、フラットローラーからなるキャリアーローラーとが上下にセットで構成されていることを特徴とする、ベルトコンベアの水切り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、屋外に設置された大型のベルトコンベア上に溜まった降雨水を効率よく除去する装置に関するものでる。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄業においては一製鉄所における年間の原料輸送量は１０００万トン程度にもなり、スタッカー及びローダー等の移動機に直結する原料輸送コンベアーは、その幅が１２００〜１６００ｍｍと広く、機長も２００ｍを超えるような大型のものが多数ある。このようなベルトコンベアは、輸送すべき原料等の輸送中における落下を防止するために、一般にベルトにはトラフ角が設けられている。そしてこのようなベルトコンベアには、比較的長い距離のベルトカバーの掛けられない水平部が存在する。従って、コンベアベルトの運転停止中のとき、即ちベルト上に通常は輸送物がない空荷状態の場合に、一旦雨が降ると、ベルトの上記トラフ角と長距離水平部長さとに応じて大量の雨水がベルト上に溜まる（図６参照）。このように大量の水９がベルト１上に溜まった状態でコンベアベルトの運転を再開し、原料等の輸送作業を始めた場合には、溜まった水９が原料と一緒になって原料が泥状と化す。
【０００３】
一方、大型のベルトコンベアには必ずベルトの乗継ぎ部が設けられているので、この乗継ぎ部において落鉱、落炭等の原料付着の原因になると共に、泥状化した原料がホッパーへ装入されたときには、その下部切出し口から泥流となって噴き出す。こうして秤量機等の設備破損やベルトの片寄り頻発の原因となる。また、ベルト乗継ぎ部等近傍での設備点検や補修中の作業者を巻き込む災害事故発生の危険性もある。
【０００４】
そこで、従来、一般に作業再開時にベルトコンベアの空運転を行ない、ベルトの立上がり部で溜まり水をオーバーフローさせて除去するが、この方法では排水に長時間を要する。そこで、ベルト立上がり部手前でベルトの横断面形状を平らな水平にして排水をするために、キャリアーローラーを、図７に示すようにフラットローラー７に変更する方法が知られている。しかし、このようにしても、同図に示すように、ベルト１の両側端１ａ’部分にはトラフ角θが残るので水切りは十分ではない。そこで図８に示すように、上記図７の方法に加えて更に、ベルト１の幅方向両側端１ａ部に当該ベルト１の両側端１ａ部を押さえるための押さえローラー８、８’を設けて、ベルト１を完全に水平にする方法がある。図８は、この方法を説明するための概略横断面図である。図８の方法によれば、ベルト１は水平になるので、水切りはできる。しかしながら、ベルトコンベアの運転再開後の原料等３の輸送段階において、同図に示すように原料等３が押さえローラー８、８’に当たり、落鉱落骸したり、設備破損の発生につながる。即ち、ベルト１の両側端部のトラフ角を完全になくすためには押さえローラー８、８’の取付け角αを小さくする必要がある。しかし、このようにベルト１を水平にし、その側端部に残るトラフ角をなくすと、同図に示したように、原料輸送時に上記落鉱落骸や設備破損等のトラブルが発生する危険性を伴う。
【０００５】
上記従来技術に鑑みて、実開昭５５−７８６０号公報には下記のベルトコンベアの水切り装置が開示されている。図９に示すように、ベルトコンベアの水平区間の途中に所定長さの区間Ｌ、例えば４ｍ程度の区間について、ベルト１を支承する通常のキャリアローラー４の高さレベルよりも低い区間を設け、この区間の当該キャリアローラーの数箇所の替わりに撓み受けローラー１０を設置する。そして、図１０に、図９のＡＡ線矢視横断面図を示すように、この区間にコンベアベルトの空荷運転時のベルトの通過高さよりも低い位置にベルトの幅方向両側１ａ部に押さえローラー８、８’を設けてベルトのこの部分を下方に押さえることにより、ベルト１幅中央部を上に凸状に変形させる。このようにして水平区間におけるベルト１のトラフ角をなくし、ベルト１を反対方向に反らした区間Ｌ’を形成することによりベルト１上に溜まった雨水を除去する。そして、原料輸送時には上記撓み受けローラー１０でベルト１を支承するというものである。この水切り装置によればベルト１上に溜まった雨水を、ベルトコンベアを空荷運転することにより自動的に除去することができる。しかしながら、ベルトコンベアの水平区間の途中に高さレベルの低い区間Ｌを設け、門型フレーム１１を建設し、数ｍの区間Ｌ’にわたり撓み受けローラー１０を設置しなければならないので、設備改造コストが高価となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のベルトコンベア水切り方法あるいは水切り装置によると、ベルト上に溜まった雨水を十分に除去するには相当長時間を要したり、輸送中の原料が押さえローラーに当たり落鉱落骸する危険性やそのために設備破損発生の危険性を伴ったり、あるいは、ベルトコンベアラインの設備改造費用が高価であったりする。
【０００７】
従って、この発明の課題は、大型のベルトコンベア上に溜まった大量の雨水を短時間で効率よく除去することができ、しかも安価にこれを行なうことができる水切り装置を創案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記観点から試験研究を重ねた結果、下記知見を得た。
【０００９】
ベルトコンベアがベルト上に原料を乗せて輸送している状態のときには、そのベルト上の原料の通過軌跡内に当該原料が接触したり衝突したりする装置等が設置されないようにし、一方、コンベアベルトが空荷であってベルト上には上記原料よりも荷重の小さい降雨水がベルトのトラフ角により溜まった状態のときには、ベルト幅方向の両側端部を下方に押さえ付けることによりベルトの横断面形状を逆Ｕの字形状にしてやる。こうすれば、ベルトの水平区間で溜まって集積した水を横断面が上記逆Ｕの字形状に変形させられたベルトの部分で完全に除去し得ることに着眼した。
【００１０】
本発明者等は更に、上記着眼をできるだけ低コストで既存ないし新設のベルトコンベアで実現するのに適した、ベルトコンベアの水切り装置の構成とその配設位置を詳細に試験し検討した。特に、水切り装置の構成とその配設位置の決定に対しては、ベルトコンベアの通常運転時と降雨でベルト上に溜まった状態での空荷運転時との両方において所期目的を満足すべきであることに留意した。
【００１１】
その結果、水切り装置の配設位置は、ベルトコンベアが稼動中でベルト上に原料を乗せて輸送している状態において、ベルトがその張力でキャリアローラーから浮き上がる手前であって、その浮上がりの直前ないしその近傍であること、水切り装置の構成は、ベルトの幅方向両側端部を押さえる手段として、水平に対して所定の傾きを有する押さえローラーをそれぞれの側端部上方に設けること、キャリアローラーとして、フラットローラーを採用することの諸点が必要であることがわかった。
【００１２】
この発明は上記知見に基づきなされたものであり、その要旨は次の通りである。
【００１３】
この発明のベルトコンベアの水切り方法は、その水切りを行なう場所が、ベルト上に所定の原料等の輸送物を乗せて輸送している運転状態のときに、ベルトが水平区間から立上がり区間に移行する区間内であって、ベルトがその張力により、下方に設置されているベルト支承のためのキャリアローラーから浮き上がる直前ないし浮き上がる手前の所定距離範囲内の位置であり、そして、水切りはベルトの横断面形状を上に凸に反らせて水を除去するものであって、そのために、ベルト幅方向の両側端部を下方に押さえ付けて、水が溜まっているベルトの横断面形状を逆Ｕの字に変形させることによりベルト上に溜まった水を除去することに特徴を有するものである。
【００１４】
また、この発明のベルトコンベアの水切り装置は、その設置位置が、ベルト上に所定の原料等の輸送物を乗せて輸送している運転状態のときに、ベルトが水平区間から立上がり区間に移行する区間内であって、ベルトがその張力により、下方に設置されているベルト支承のためのキャリアローラーから浮き上がる直前ないし浮き上がる手前の所定距離の範囲内にあり、そして、水切り装置の構成物は、ベルト幅方向の両側端部を下方に押さえ付けるための側端部押さえローラーと、キャリアローラーとのセットからなり、側端部押さえローラーはベルトの幅方向中央部を挟んでその両側にベルトの進行方向方向と直角方向にそれぞれ設け、ハの字型を呈するように押さえローラーの取付け角を定め、一方、キャリアーローラーはフラットローラーで構成されて配設されていることに特徴を有するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、この発明を図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の水切り装置を設置するベルトコンベアラインの長手方向位置を説明する側面図を示す。水切り装置を設置する長手方向位置は同図（ａ）に示すように、ベルト１が水平区間から立上がり区間に移行する区間内であって、ベルトコンベア２がベルト１上に原料等３輸送すべきものを乗せて運転されているときに、そのベルト１が当該ベルト１の張力によって下方のキャリアローラー４から浮き上がる手前の所定位置とする。
【００１６】
ここで、当該所定位置については下記説明の中で述べる。同図（ｂ）は、水切り装置の設置位置を決めるために注意すべき諸物体の通過高さラインの詳細な側面図であり、同図（ｂ）にはこの発明の水切り装置の構成物であるフラットローラー７及び押さえローラー８と、ベルト及びその幅方向側端の通過ラインとの位置関係を描いている。即ち、同図（ｂ）には、▲１▼ベルト１に原料等３を乗せて運転中のベルト１及びその幅方向側端１ａの通過ライン、▲２▼雨水が溜まった状態で空運転中のベルト１’及びその幅方向側端１ａ’の通過ライン、及び、▲３▼上記空運転中のベルト１’の幅方向側端１ａ’部分を押さえローラー８によって下方に押さえ付け、このように押さえ付けられた幅方向側端１ａ”と、その結果ベルト１’上に溜まっていた水が除去された後の状態のベルト１”との通過ラインを示している。上記の通り、押さえローラー８によって幅方向側端１ａ’部分が下方に押さえ付けらた幅方向側端１ａ”部分の形成により、横断面形状が逆Ｕの字に変形したベルト１”が出現する。ここで、ベルト１”は、押さえローラー８によって下方に押さえ付けられてこのように変形する以前は、その上に雨水が溜まっていたものである。
【００１７】
図２には、図１（ｂ）中のＡＡ線矢視による押さえローラー８設置前のベルト１’等の切断図を示す。この状態では、ベルト１’は幅方向側端１ａ’部分のトラフ角の存在により、かなり多量９の水が残留している。図３には、図１（ｂ）中のＡＡ線矢視によるベルト１”等の切断図を示す。ベルト１”の横断面形状は逆Ｕの字に変形している。従って、この場合には、図４に示すように、ベルト１”上に溜まっていた水９は完全に除去される。
【００１８】
この発明においては更に、ベルトに原料等を乗せた通常運転時に、上記新設の押さえローラー８（及び８’）がベルト上の輸送物に接触したり衝突したりしてはいけない。図５に、図１（ｂ）中のＡＡ線矢視によるベルト１等の切断図を示す。これにより、ベルトに原料等３を乗せて通常運転中の原料等３とベルト１と押さえローラー８、８’との位置関係がわかる。即ち、同図より明らかなように、押さえローラー８（及び８’）がベルト上の輸送物の通過を阻害しないようにするためには、下記２因子が重要である。即ち、第１点は、図１（ｂ）において、水切り装置の設置位置をできるだけ、キャリアローラー４からのベルト１の浮き上がり位置に近い直前に設定することであり、第２点は、押さえローラー８（及び８’）の取付け角αを大きくすることである。上記第１点に関しては、ベルトコンベアの設計諸元、特に水平部からのベルトの立上がり角度等に依存して変化するが、通常の大型ベルトコンベアの場合には、キャリアローラーからのベルト浮き上がり位置からライン手前側に１〜５ｍ程度の範囲内であればよい。上記第２点に関しても、ベルトコンベアの設計諸元、特にベルトのトラフ角及び上記ベルト立上がり角度等に依存して変化するが、通常は４０°程度以上であればよい。
【００１９】
この発明のベルトコンベアの水切り方法及びその水切り装置は、上述したように構成されているので、ベルトの横断面形状が確実に逆Ｕの字に変形する。従って、水切り降雨によりベルト上に溜まった大量の水であっても、短時間の空運転により完全にこれを除去することができる。そして、原料等輸送時には、水切り設置場所におけるベルトの通過レベルが低く沈み適宜なトラフ角を形成するので、ベルトから原料等がこぼれることはない。
【００２０】
【実施例】
次に、この発明を実施例により更に説明する。
【００２１】
製鉄所における鉄鉱石粉輸送用の大型ベルトコンベアに、本発明の水切り装置を設置し、降雨で溜まったベルト上の大量の雨水を除去する試験を行なった。ベルトコンベアは、機長：３０６ｍ、ベルトの幅：１２００ｍｍ、ベルトのトラフ角：２５°であり、ベルトの立上がり部で１５００ｔ／ｈｒ鉄鉱石粉を輸送した場合に、ベルトの張力でローラーからそのベルトが浮き上がる直前の位置に本発明の水切り装置を設置した。試験に用いた水切り装置の押さえローラー８、８’の取付け角αを４３°とし、これを図３に準じてベルト幅方向の両側端部上方に設置し、当該設置位置にキャリアーローラーとしてフラットローラー７を配設した。なお、水切り装置設置位置において、鉄鉱石粉を乗せていない空荷状態でのフラットローラーからのベルトの浮き上がり距離は１５０ｍｍであった。
【００２２】
上述したベルトコンベア設備及び水切り装置において、２０ｍｍ／ｈｒの降雨が３．５ｈｒ継続し、空荷のベルト１０ｍ当たりに約０．７ｔが溜まった雨水を、ベルトコンベアの空荷運転により除去した。この雨水は、１分５０秒で完全に除去することができた。また、除去された水による副次的なトラブル発生の恐れもなかった。更に、上記ベルトコンベアの通常操業運転時において、上記水切り装置が設置されたことによる鉄鉱石粉のベルトからのこぼれ発生その他のトラブルは一切発生せず、安定した運転が行なわれた。
【００２３】
上記本発明の実施例に対して、上記水切り装置設置前における実施例と同一ベルトコンベアにおける水切り状態は次の通りであった。即ち、上記水切り装置を設けない状態でほぼ同一降雨条件で溜まったベルト上の雨水を、従来通りの単なるベルトコンベアの空荷運転の実施により除去した。その結果、雨水除去の空運転時間は５１分かけても雨水除去率は７０％程度であり、完全な排除はできなかった。
【００２４】
上述したように、空荷のベルト上に溜まった大量の雨水は、本発明の水切り装置を用い、本発明の方法を用いれば、安全で且つ極めて効率的に除去できることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の装置及び方法によれば、降雨時にベルト上に溜まった水を短時間で効率よく、安全に除去することができる。しかも、当該水切り装置の設備費用は、新設のベルトコンベアに対しても、あるいは既設のベルトコンベアに対しても、いずれも安価である。このようなベルトコンベアの水切り方法及び装置を提供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルトコンベアの水切り装置を設置するライン長手方向の位置を説明する側面図を示す。
【図２】図１（ｂ）中の押さえローラー設置前におけるベルト１’等のＡＡ線矢視切断図である。
【図３】図１（ｂ）中のベルト１”等のＡＡ線矢視切断図である。
【図４】図３におけるベルト１”の雨水の除去状況を説明する概念図である。
【図５】図１（ｂ）中のＡＡ線矢視ベルト１等の切断図である。
【図６】ベルトコンベアの水平区間において、ベルト上に水が溜まった状態を説明する概略横断面図である。
【図７】フラットローラーで支承されたベルト上にもベルトのトラフ角により水が溜まって十分な水切りができないことを説明する、フラットローラーによる従来のベルトコンベアの水切り装置の概略横断面図である。
【図８】図７の方法に加えて更に、ベルトの両側端部にベルト押さえローラーを設けて水切り効果を向上させた従来の水切り装置と、これを設置した場合の通常運転時の落鉱落骸発生を説明する横断面図である。
【図９】従来の他の水切り装置例の設置位置を説明する図であって、ベルトコンベアの水平区間の途中に設置された場合のライン方向の位置を説明する概略側面図である。
【図１０】図９に示した従来の他の水切り装置例のＡＡ線矢視概略断面図である。
【符号の説明】
１、１’、１”  ベルト
１ａ、１ａ’、１ａ”  ベルトの幅方向側端
２    ベルトコンベア
３    原料等
４  キャリアローラー
５  高所リターンローラー
６  水平部リターンローラー
７  フラットローラー
８、８’  押さえローラー
９  水
１０  撓み受けローラー
１１  門型フレーム
１２  帰りベルト
１３  リターンローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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