(57)【要約】【課題】戻り側ベルトは幅方向に凹凸があるため、幅の広いベルトにベルトクリーナの掻き取り部を正確に当接させるのは困難であった。掻き板の幅を小分割した四角形棒状ゴム製弾性体を、ボルトで押し上げて、高さ調整をする方法があるが、四角形棒状ゴム製弾性体の数が多くなり、時間を要することや、戻り側ベルトの下部での作業となり、安全面や環境面で問題があった。【解決手段】架台の溝に、高さ方向に圧縮性のある高さ調整材を敷設し、高さ調整材の上に四角形棒状ゴム製弾性体を載置する構造であり、架台を上昇させるにつれて、四角形棒状ゴム製弾性体は、戻り側ベルトの低い部分から順に当接して、戻り側ベルトを押圧していくが、押圧力で高さ調整材が縮んでいくので、架台が上昇していっても、四角形棒状ゴム製弾性体は上昇できなくなり、最終的に全ての四角形棒状ゴム製弾性体が戻り側ベルトに精度よく当接する。【選択図】図１
2019038684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の四角形棒状ゴム製弾性体が、戻り側ベルトの幅方向に配設された架台の溝に列設されたベルトクリーナにおいて、該ベルトクリーナは、前記四角形棒状ゴム製弾性体が、前記戻り側ベルトの幅方向へ倒れるのを防止するためのスラスト固定手段と、前記溝からの抜け出しを防止するための抜け止め手段を備えており、前記四角形棒状ゴム製弾性体は、前記架台の前記底板の長手方向に敷設された、圧縮性のある高さ調整材の上に載置されており、前記四角形棒状ゴム製弾性体の自由側端末が、前記戻り側ベルトに押し付けられることにより、前記高さ調整材が圧縮され、前記自由側端末が前記戻り側ベルトに当接せしめられ、前記高さ調整材の圧縮量に比例する押圧力で当接しているとともに、前記四角形棒状ゴム製弾性体が前記戻り側ベルトの摩擦力により、前記戻り側ベルトの進行方向に弾性的に撓むことにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体の前記自由側端末が前記戻り側ベルトの表面に追随しながら当接することを特徴とするベルトクリーナ。
【請求項２】
前記スラスト固定手段は、スラストボルトとスラスト板からなり、前記スラストボルトは、前記フランジに設けられた雌ネジに螺合され、前記スラスト板を前記戻り側ベルトの幅方向に押し付けて、前記四角形棒状ゴム製弾性体のスラスト方向への倒れを防止することを特徴とする請求項１記載のベルトクリーナ。
【請求項３】
前記抜け止め手段は、前記後側板に設けられた雌ネジに螺合された吊り下げボルトに吊り下げられた抜け止め板に、前記四角形棒状ゴム製弾性体の固定側端末に設けられた抜け止め突起を当てることにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体の抜け止めをすることを特徴とする請求項１記載のベルトクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原材料の輸送に用いるベルトコンベアの戻り側ベルト表面に付着した付着物を掻き取るベルトクリーナであり、ベルトの形状に合わせて掻き取り部の高さ調整を可能にしたベルトクリーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベアは駆動プーリと従動プーリとの間に所定幅のゴム製ベルトをエンドレスに巻き付け、駆動プーリを回転させることによりベルトを両プーリ間で周回運動させるものである。通常搬送物はキャリアベルト（搬送側ベルト）に載せて搬送され、駆動プーリ側で払い出されリターンベルト（戻り側ベルト）となり従動プーリへ戻るが、戻り側ベルト表面に付着した搬送物（ベルトへの付着物）が途中で落下し、戻り側ベルト下に堆積する問題があった。又、付着物はリターンローラやスナッププーリを摩耗させたり、これらのローラに付着し、戻り側ベルトを蛇行させたりする問題があった。
【０００３】
通常、戻り側ベルトの付着物を効率的に掻き落として回収するために、戻り側ベルトの最先端にベルトクリーナを設置している。ベルトクリーナには、固定された掻き板を戻り側ベルトに押し付けることにより付着物を掻き板で掻き取るスクレーパ式、ブラシを戻り側ベルトに接触させるブラシ方式、高圧の流体を吹き付ける洗浄方式などがあるが、簡単な構造で取り換えの容易なスクレーパ方式が多用されている。
【０００４】
コンベアベルトは使用するにつれ徐々に摩耗し、中央部が選択的に大きく摩耗する。ベルトが古くなるとベルト中央部と端部では数ミリの厚み差が生じる。ベルトは運搬時の形状がトラフ癖となって、戻り側ベルトが凸円弧状となる。機長の長いベルトになると、コストや作業時間の制約からベルトの取り換えを全長に渡り一括してやらない場合もあり、中央部が摩耗している古いベルトと摩耗していない新しいベルトを接合して使用することもある。摩耗状態が不均一なベルトに対して、ベルトクリーナの高さ調整は、摩耗の一番大きな部分に合わせることになるが、押圧力はベルトの幅方向で不均一になってしまう。又、ベルトのエンドレス部（繋ぎ部）は経年的に剥離してエンドレス端部が剥がれてくる。この剥がれ部は戻り側ベルト表面から突き出ているので、ベルトクリーナと衝突し、ベルトやベルトクリーナの破損の危険性がある。又、ベルトクリーナの押圧力が適切でないと、エンドレスの剥がれやベルトの摩耗を助長しベルト劣化を促進する。従って、ベルトクリーナはベルト表面の付着物を掻き取るために不可欠であるが、定期的な調整や手入れが必要であり、適切な取り付けや使用方法を逸脱するとベルトを破損させ生産障害を起こす場合がある。今まで様々な形状、機能のベルトクリーナが提案されているが未だメンテナンスフリーで掻き取り効率に優れたベルトクリーナは具現化されていない。
【０００５】
スクレーパ式のベルトクリーナに必要な要件は以下である。（１）ベルトクリーナを戻り側ベルトの表面に取り付ける際に、戻り側ベルトの幅方向の凹凸に対して、クリーナの掻き取り部（チップ）が精密に当接すること。（２）チップが戻り側ベルトに適切な押圧力で当接していること。（３）チップの摩耗による掻き取り性能の低下に合わせて、自動的にチップが上昇し、掻き取り性能を回復できること。（４）戻り側ベルトの強固な付着物やエンドレス部（接続部）の剥離に対して、チップが戻り側ベルトの走行方向に大きく撓んで、障害物を瞬時にやり過ごしてベルトクリーナの破損を回避すると同時に、正常な掻き取り状態に瞬時に復帰できること。（５）チップの寿命が長く、長期間にわたり確実に付着物を掻き取ることができること。（６）ベルトクリーナの調整周期や取り換え周期が長く、調整や取付け取り外しが容易であること。（７）ベルトクリーナ本体に付着物が付着しない、もしくは付着物の量が極めて少ないこと。以上の特性を満足しようとして従来多種多様のベルトクリーナが提案されているが、満足できる方法は具現化されていない。
【０００６】
特開平１０−１０９７３１号広報において、スポンジのようなクッション材をブレード（掻き板）の底に敷設して、掻き板と戻り側ベルトの片当たりが生じないようにしている。この方法においては、ベルトの速度に対してスポンジの復元速度が遅すぎるので、戻り側ベルトの凹凸に瞬時に追随できなかった。又、掻き板は戻り側ベルトから強い水平力を受けるので、クッションの伸縮力で掻き板を上昇させることは不可能であった。
【０００７】
登録実用新案第３１０２４６１号広報において、複数の幅広の掻き取り板を２本のボルトでガイドしたスプリングで戻り側ベルトに押し付けて、掻き取り部の高さを自動的に高さ調整する方法が提案されている。この方法においては、スプリングを固定せず自由に上下運動させているが、略水平方向に作用する戻り側ベルトの摩擦力に対して、戻り側ベルトの凹凸に柔軟に追随するのは不可能であった。又、掻き板の幅が広く、２本のスプリングが平行に上下運動せず、掻き板が戻り側ベルトに対して斜めに当接するため、掻き取り残しが生じていた。又、掻き板と一体のガイドカバーは慣性モーメントが大きいので、戻り側ベルトの凹凸に瞬時に追随できず掻き取り残しの要因となっていた。
【０００８】
特開２０１６−０００６４５号広報において、四角形棒状ゴム製弾性体の固定部端末に、押え板の受け座を設けたベルトクリーナが示されている。この方法においては、受け座を押え板で、架台の底板に押し付けているので、四角形棒状ゴム製弾性体の高さ調整が不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献０１】特開平１０−１０９７３１号広報
【特許文献０２】登録実用新案第３１０２４６１号広報
【特許文献０３】特開２０１６−０００６４５号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以下の課題を解決するものである。（１）掻き取り部である四角形棒状ゴム製弾性体を戻り側ベルトに押し付けるだけで自動的に、且つ正確に、四角形棒状ゴム製弾性体と戻り側ベルトの高さ調整を可能にする。その結果として、ベルトクリーナの掻き取り部の高さや押圧力の調整を、戻り側ベルトの下部に人間が入ることなく可能とする。（２）それぞれの四角形棒状ゴム製弾性体の高さを、個別に調整できるようにする。（３）掻き取り部（チップ）の摩耗に合わせて、自動的にチップが起き上がり、チップと戻り側ベルトの表面が常に適切な押圧力で当接できるようにする。（４）四角形棒状ゴム製弾性体が戻り側ベルトの突起物に衝突し、瞬時に大きく撓んだ際にきちんと通常の掻き取り位置に復帰できるようにする。（５）掻き取り部の押圧力を定量的に把握できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、複数の四角形棒状ゴム製弾性体が、戻り側ベルトの幅方向に配設された架台の溝に列設されたベルトクリーナにおいて、該ベルトクリーナは、前記四角形棒状ゴム製弾性体が、前記戻り側ベルトの幅方向へ倒れるのを防止するためのスラスト固定手段と、前記溝からの抜け出しを防止するための抜け止め手段を備えており、前記四角形棒状ゴム製弾性体は、前記架台の前記底板の長手方向に敷設された、圧縮性のある高さ調整材の上に載置されており、前記四角形棒状ゴム製弾性体の自由側端末が、前記戻り側ベルトに押し付けられることにより、前記高さ調整材が圧縮され、前記自由側端末が前記戻り側ベルトに当接せしめられ、前記高さ調整材の圧縮量に比例する押圧力で当接しているとともに、前記四角形棒状ゴム製弾性体が前記戻り側ベルトの摩擦力により、前記戻り側ベルトの進行方向に弾性的に撓むことにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体の前記自由側端末が前記戻り側ベルトの表面に追随しながら当接することを特徴とするベルトクリーナである。
【００１２】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記スラスト固定手段は、スラストボルトとスラスト板からなり、前記スラストボルトは、前記フランジに設けられた雌ネジに螺合され、前記スラスト板を前記戻り側ベルトの幅方向に押し付けて、前記四角形棒状ゴム製弾性体のスラスト方向への倒れを防止することを特徴とするベルトクリーナである。
【００１３】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記抜け止め手段は、前記後側板に設けられた雌ネジに螺合された吊り下げボルトに吊り下げられた抜け止め板に、前記四角形棒状ゴム製弾性体の固定側端末に設けられた抜け止め突起を当てることにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体の抜け止めをすることを特徴とするベルトクリーナである。
【発明の効果】
【００１４】
第１の解決手段による効果は以下である。（１）架台を上昇させて、四角形棒状ゴム製弾性体を戻り側ベルトに押し付けると、高さ調整材が圧縮され、その圧縮量に応じて、四角形棒状ゴム製弾性体に押圧力が生じるので、高さ調整材の圧縮量を調整することで、四角形棒状ゴム製弾性体の押圧力を設定するとともに、四角形棒状ゴム製弾性体を戻り側ベルトに精密に当接性できる。（２）高さ調整材のバネ定数と、高さ調整材の圧縮量から、四角形棒状ゴム製弾性体の押圧力を定量的に把握できる。（３）高さ調整材は、底板に一体もしくは分割体で敷設できる。又、階段状に敷設できる。（４）スラスト固定手段で四角形棒状ゴム製弾性体が戻り側ベルトの幅方向、即ちスラスト方向に倒れるのを防止できるので、隣り合う四角形棒状ゴム製弾性体の隙間がなくなり、筋状の掻き取り残しが発生しない。（５）抜け止め手段で四角形棒状ゴム製弾性体が架台の溝から抜け出すのを防止できる。（６）四角形棒状ゴム製弾性体の押し付け力設定や戻り側ベルトとの当接性をベルトコンベアの機外から作業できるので、ベルトの下に作業者が入る必要がなくなり、ベルトの下に仮足場を設置する必要性もないので安全な作業ができる。（７）四角形棒状ゴム製弾性体は、溝に挿入されているだけなので、スラスト固定手段や抜け止め手段を解放することにより、簡単に溝から取り出して交換できる。（８）四角形棒状ゴム製弾性体は、高さ調整材の押圧力（反発力）で戻り側ベルトに押し付けられているが、戻り側ベルトが走行し、四角形棒状ゴム製弾性体が戻り側ベルトの摩擦力で、戻り側ベルトの進行方向に倒されると、四角形棒状ゴム製弾性体は弾性力で起き上がろうとすることにより、常に戻り側ベルトの表面に当接した状態を保持することから、掻き取り性能が維持される。
【００１５】
第２の解決手段による効果は以下である。（１）スラスト板により、四角形棒状ゴム製弾性体と高さ調整材が戻り側ベルトの幅方向、即ちスラスト方向にずれたり、倒れたりする現象を防止できる。（２）スラスト板は、四角形棒状ゴム製弾性体が上昇下降する際のガイドとなり、円滑な高さ調整が可能である。（３）スラスト板により、高さ調整材がスラスト方向にずれるのを防止できる。（４）スラストボルトにより、四角形棒状ゴム製弾性体の隙間を正確に且つ適正に調整できる。
【００１６】
第３の解決手段による効果は以下である。（１）四角形棒状ゴム製弾性体の固定側端末に設けた抜け止め突起が、架台の後側板に取付けた抜け止め板に当たることにより、四角形棒状ゴム製弾性体が架台から抜け出ることはない。（２）抜け止め板を取り外すだけで、部分的にもしくは全体的に簡単に四角形棒状ゴム製弾性体を交換できる。（３）吊り下げボルトをスラスト板に押し付けて、スラスト板が溝から抜け出るのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】はベルトクリーナを部分断面した斜視図。
【図２】はベルトクリーナの縦断面拡大図。
【図３】は抜け止め突起の実施態様図。
【図４】は図２のＡ−Ａ断面で、四角形棒状ゴム製弾性体の高さ調整前後の断面図。
【図５】は図２のＢ−Ｂ断面で、四角形棒状ゴム製弾性体の高さ調整手順の説明図。
【図６】はスラスト板のあるベルトクリーナ正面断面図。
【図７】は戻り側ベルトに当接前のベルトクリーナ部分断面正面図。
【図８】は戻り側ベルトに当接したベルトクリーナ部分断面正面図。
【図９】は高さ調整材が圧縮されたベルトクリーナの部分断面正面図。
【図１０】はベルトクリーナの平面図で、図７のＣ−Ｃ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態を請求項１〜請求項３及び図１〜図１０に基づいて説明する。
【００１９】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、複数の四角形棒状ゴム製弾性体２０が、戻り側ベルト３０の幅方向に配設された架台４０の溝４０ａに列設されたベルトクリーナ１０において、該ベルトクリーナ１０は、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０が、前記戻り側ベルト３０の幅方向へ倒れるのを防止するためのスラスト固定手段と、前記溝４０ａからの抜け出しを防止するための抜け止め手段を備えており、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０は、前記架台４０の前記底板４３の長手方向に敷設された、圧縮性のある高さ調整材５０の上に載置されており、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０の自由側端末２０ａが、前記戻り側ベルト３０に押し付けられることにより、前記高さ調整材５０が圧縮され、前記自由側端末２０ａが前記戻り側ベルト３０に当接せしめられ、前記高さ調整材５０の圧縮量に比例する押圧力で当接しているとともに、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０が前記戻り側ベルト３０の摩擦力により、前記戻り側ベルト３０の進行方向に弾性的に撓むことにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０の前記自由側端末２０ａが前記戻り側ベルト３０の表面に追随しながら当接することを特徴とするベルトクリーナ１０である。
【００２０】
図１に示すように、複数の四角形棒状ゴム製弾性体２０が架台４０の溝４０ａに列設されて固定されている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の自由側端末２０ａには、掻き取り性能を長期にわたり良好に維持するために、耐摩耗性材料からなるチップ８０を取り付けてもよい。溝４０ａは前側板４１と後側板４２と底板４３から構成されている。架台４０の両側にはフランジ４４が取り付けられ、フランジ４４に支持パイプ４５が取り付けられている。支持パイプ４５は取付け基部４６に取り付けられ、取り付け基部４６はコンベア架台４７に固定されている。
【００２１】
図６は、ベルトクリーナ１０を部分断面した正面図である。四角形棒状ゴム製弾性体２０は、高さ調整材５０に載置されている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の両側にはスラスト板６１が設けられている。スラスト板６１は、スラストボルト６０により戻り側ベルト３０の幅方向に押し付けられ、スラスト方向の動きを固定されている。さらに、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に動かないようにしている。又、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０が円滑に上昇下降できるようにガイドするとともに、高さ調整材５０がスラスト方向に動かないように固定している。
【００２２】
後側板４２には吊り下げボルト７２にて抜け止め板７０が取付けられている。吊り下げボルト７２は抜け止め板７０に設けられた貫通孔７０ａを貫通し、スラスト板６１を押し付けて、スラスト板６１が溝４０ａから抜け出ないようにしている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂには抜け止め突起７１が設けられている。抜け止め板７０に抜け止め突起７１が当たることにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０が溝４０ａから抜け出さないようにしている。四角形棒状ゴム製弾性体２０は、掻き取り中は、戻り側ベルト３０から押し付けられる方向に力を受けるので、溝４０ａから抜け出ることはないが、ベルトクリーナ１０の運搬や取付けの際に、転地される場合があり、抜け出し対策が必要となっている。
【００２３】
四角形棒状ゴム製弾性体２０は、自由側端末２０ａを戻り側ベルト３０に押圧するための押圧力が必要であるとともに戻り側ベルト３０の微妙な凹凸に柔軟に追随する必要がある弾力性が求められる。そのため、四角形棒状ゴム製弾性体２０はゴムを使用する。ゴムには例えば天然ゴムや合成天然ゴム、スチレン、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが使用できる。
【００２４】
図２に示すように、架台４０の溝４０ａには高さ調整材５０が敷設されている。高さ調整材５０は、例えばスポンジのような圧縮性のある材料がよい。スポンジは内部に細かな孔が無数に空いた多孔質の柔らかい物質で、高分子の合成樹脂を発泡成形して作られる。代表的な高分子はポリウレタンであり、軟質ウレタンフォーム又は、軟質発泡ポリウレタンとして製造される。
【００２５】
図４は、図２のＡ−Ａ断面である。図４（ａ）は、架台４０を上昇させてチップ８０を戻り側ベルト３０に当接した状態を示している。図４（ｂ）は、更に架台４０を上昇させて、四角形棒状ゴム製弾性体２０に押圧力を付与し、ベルトを稼働させた状態を示している。調整材５０は、架台４０を上昇させて、四角形棒状ゴム製弾性体２０の自由側端末２０ａもしくは、自由側端末２０ａに取付けたチップ８０を戻り側ベルト３０に押し付けた際に、押し付け力に応じて大きく縮むことのできる高圧縮性が必要である。即ち、自由高さＨ１と圧縮高さＨ２の差、即ち、圧縮量ｈ２＝（Ｈ１−Ｈ２）を大きく確保できるのが望ましい。１ｃｍ２当たりに、１０Ｎ程度の力を付加した際に、圧縮比α＝（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１＜０．２となるような材料が望ましい。圧縮比αが０．２より大きいと、四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０の押圧力が大きくなり、戻り側ベルト３０の表面を傷めるからである。
【００２６】
図５は、図２のＢ−Ｂ断面である。図５に基づいて、ベルトクリーナ１０を戻り側ベルト３０に当接させる際の高さ調整材５０の機能について説明する。
【００２７】
図５（１）は、四角形棒状ゴム製弾性体２０を戻り側ベルト３０に当接させる前の状態を示している。即ち、高さ調整材５０は圧縮前の状態である。四角形棒状ゴム製弾性体２０に取付けられた抜け止め突起７１は、高さ調整材５０により抜け止め板７０に当たるところまで押し上げられている。
【００２８】
図５（２）は、四角形棒状ゴム製弾性体２０のチップ８０を戻り側ベルト３０に当接させた状態を示している。この状態においては、四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０の押し付け力はほとんどゼロである。
【００２９】
図５（３）は、適正な押圧力を得るために、架台４０をｈ１上昇させて、戻り側ベルト３０に押し付けた際の状態を示している。高さ調整材５０は自然長Ｈ１からＨ２の高さに圧縮され、圧縮量はｈ２＝Ｈ１−Ｈ２である。架台４０がｈ１上昇すると、四角形棒状ゴム製弾性体２０は戻り側ベルト３０に押し付けられ、逆に下降量ｈ３だけ押し下げられる。このとき、四角形棒状ゴム製弾性体２０には、高さ調整材５０の圧縮量に応じた押圧力Pが付与される。高さ調整材５０のバネ定数をｋ  N／ｍｍとすると、Ｐ＝ｋ×（ｈ３）Ｎである。あらかじめ、高さ調整材５０のバネ定数を把握することにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０の押し付け力を定量的に求めることができる。
【００３０】
図５（４）は、ベルトを稼働させた際の四角形棒状ゴム製弾性体２０の変形状態を示している。四角形棒状ゴム製弾性体２０には押し付け力Ｐが作用しているので、戻り側ベルト３０が稼働すると、チップ８０にはＦ＝ｆＰ（ｆ：摩擦係数）の摩擦力が付与されるため、四角形棒状ゴム製弾性体２０は戻り側ベルト３０の進行方向に倒される。Ｈ１、Ｈ２、ｈ１、ｈ２、ｈ３の関係は、Ｈ１−Ｈ２＝ｈ１＝ｈ２＝ｈ３である。
【００３１】
押圧力は、Ｐ＝ｋ×（ｈ３）Ｎで表されるので、高さ調整材のバネ定数ｋを定量的に把握しておくことにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０の下降量ｈ３の実測値から押圧力を正確に設定することができる。
【００３２】
四角形棒状ゴム製弾性体２０は押圧力Ｐにより生じる摩擦力Ｆを受けて、戻り側ベルト３０の進行方向に撓むが、四角形棒状ゴム製弾性体２０の柔軟な撓み性能により、戻り側ベルト３０の強固な付着物やエンドレスなどのめくれ等の突起物を瞬時に回避できる。又、これらの異常負荷が通過した後は、弾性力により瞬時に元の掻き取り位置に復帰できる。
【００３３】
図２に示すように、スラスト固定手段は、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向へ倒れるのを防止するための手段である。戻り側ベルト３０は、幅方向に蛇行するので、四角形棒状ゴム製弾性体２０は、戻り側ベルト３０からスラスト方向の力を受ける。スラスト固定手段は、フランジ４４の貫通孔４４ａに設けた雌ネジ６２に螺合され、戻り側ベルト３０の幅方向に前後進するスラストボルト６０と、該スラストボルト６０によって、スラスト方向に押し付けられ、四角形棒状ゴム製弾性体２０をスラスト方向に押し付けるスラスト板６１から構成されている。雌ネジ６２は、タップを立てて、フランジ４４の貫通孔４４ａに直接形成してもよいが、ナット６２を溶接して雌ネジ６２を形成してもよい。
【００３４】
スラスト板６１は四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に倒れるのを防止するとともに、高さ調整材５０がスラスト方向にずれないようにするストッパーとしての機能も有している。
【００３５】
図２に示すように、抜け止め板７０の上に出ているスラスト板６１の高さＬ1は、四角形棒状ゴム製弾性体２０の高さＬ２よりも低くするのがよい。四角形棒状ゴム製弾性体２０より高いとスラスト板６１が戻り側ベルト３０と当接してしまう。スラスト板６１の幅W１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０のスラスト力に耐えるために、四角形棒状ゴム製弾性体２０の幅W２の２〜４倍程度にするのがよい。スラスト板６１の材質は、四角形棒状ゴム製弾性体２０と同一にするのがよい。戻り側ベルト３０が大きく蛇行した際に、戻り側ベルト３０がスラスト板６１と接触する可能性があり、スラスト板６１の剛性が大きい場合は、スラスト板６１のエッジで戻り側ベルト３０を損傷する恐れがあるためである。
【００３６】
抜け止め手段は、図１や図４に示すように、後側板４２の貫通孔４２ａに設けられた雌ネジ７３に螺合された吊り下げボルト７２により、後側板４２に吊り下げられた抜け止め板７０と、四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂに設けた抜け止め突起７１である。抜け止め手段は、四角形棒状ゴム製弾性体が、ベルトクリーナ１０を転地した際などに、架台４０の溝４０ａから四角形棒状ゴム製弾性体２０や四角形板状ゴム製弾性体２１が抜け出すのを防止するための手段である。雌ネジ７３はタップなどで後側板４２の貫通孔４２ａに直接形成してもよいし、ナット７３を溶接して雌ネジ７３を形成してもよい。
【００３７】
図４に示すように、抜け止め板７０には、貫通孔７０ａが設けられ、吊り下げボルト７２が貫通せしめられ、抜け止め板７０を溝４０ａの中に吊り下げている。吊り下げボルト７２は抜け止め板７０を貫通し、スラスト板６１を押し付けている。スラスト板６１は、スラスト方向はスラストボルト６０で固定され、戻り側ベルト３０の進行方向は吊り下げボルト７２で固定される。
【００３８】
抜け止め板７０と四角形棒状ゴム製弾性体２０の間及び、抜け止め突起７１と後側板４２の間には小さな隙間があり、高さ調整材５０の反発力と戻り側ベルト３０の押し付け力を受けて、四角形棒状ゴム製弾性体２０は溝４０ａの中を自由に上昇下降できる。
【００３９】
抜け止め突起７１は四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂに取付けられている。図３（ａ−１）に示すように、抜け止め突起７１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０に皿ボルト７４などで取付けてもよい。図２（ａ−２）は、皿ボルト７４で取付けた際の断面図である。図２（ｂ）に示すように、抜け止め突起７１を接着剤で四角形棒状ゴム製弾性体２０に取付けてもよい。図２（ｃ）のように、抜け止め突起７１を金型による成形や削り出しなどにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０と一体的に形成してもよい。
【００４０】
抜け止め板７０や抜け止め突起７１は、鉄、ステンレス、チタン、銅などの金属やプラスチックなどの樹脂を使用できる。
【００４１】
図１や図３に示すように、四角形棒状ゴム製弾性体２０の横断面は四角形である。四角形棒状ゴム製弾性体２０の戻り側ベルト３０の幅方向の幅Ｗ２と戻り側ベルト３０の進行方向の幅Ｗ３は、１０〜３０ｍｍがよい。幅Ｗ２は１０ｍｍ以下であると剛性が弱く掻き取り能力が小さくなる。３０ｍｍより大きくなると剛性が大きくなり、戻り側ベルト３０の進行方向に作用する摩擦力Ｆ（図４（ｂ））による撓みが小さくなり、小さな凹凸に柔軟に追随しなくなるとともに、戻り側ベルト３０の幅方向の小さな凹凸に対して精密に当接性できなくなり掻き取り性能が低下する。従って、四角形棒状ゴム製弾性体２０の戻り側ベルト３０の進行方向に対する剛性をアップする場合は、幅Ｗ３を幅Ｗ２よりも大きくするのがよい。
【００４２】
図７と図８、図９、図１０に基づいて、ベルトクリーナ１０を戻り側ベルト３０の下部に取り付ける手順を説明する。図７、図８、図９は、ベルトクリーナ１０の部分断面正面図である。図１０は、図７のＣ−Ｃ断面図である。四角形棒状ゴム製弾性体２０の両側には、四角形板状ゴム製弾性体２１を設けている。四角形板状ゴム製弾性体２１の幅Ｗ４は、スラスト板６１の幅Ｗ１と同程度がよい。即ち、Ｗ４＝Ｗ１＝（３〜４）×Ｗ２程度がよい。四角形板状ゴム製弾性体２１の幅Ｗ４を、四角形棒状ゴム製弾性体２０の幅Ｗ２よりも３〜４倍広くすることにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に倒れにくくなるからである。四角形板状ゴム製弾性体２１の両側には、スラスト板６１を設けており、スラスト板６１で四角形板状ゴム製弾性体２１のスラスト方向の動きを固定している。スラスト板６１の両側には、スラストボルト６０を設けており、スラスト板６１をスラスト方向に押し付けることにより、四角形板状ゴム製弾性体２１と四角形棒状ゴム製弾性体２０のスラスト方向への倒れを防止している。
【００４３】
１）図７の段階では、四角形棒状ゴム製弾性体のチップは戻り側ベルトに当接していない状態である。
【００４４】
２）図８に示すように、架台４０を押し上げて、チップ８０を戻り側ベルト３０の表面に部分的に当接させる。戻り側ベルト３０の表面は凹凸があり、又凸円弧状のトラフ癖がついているので、戻り側ベルト３０の両端が下がっている場合には、まず、ベルトクリーナ１０は、戻り側ベルト３０の両端Ａ点で当接する。この段階では、チップ８０は戻り側ベルト３０に接触しているだけの状態であり、高さ調整材５０は圧縮されていない。
【００４５】
３）図９に示すように、さらに、架台４０を押し上げていくと、戻り側ベルト３０の両サイドから中央に向けて、チップ８０が戻り側ベルト３０に徐々に当接していく。
【００４６】
４）四角形棒状ゴム製弾性体２０が戻り側ベルト３０に当接すると、戻り側ベルト３０の押圧力により高さ調整材５０が圧縮されていくので、四角形棒状ゴム製弾性体２０はそれ以上上昇できなくなる。
【００４７】
５）さらに架台４０を押し上げていくと、最終的に戻り側ベルト３０の全幅に渡り、チップ８０と戻り側ベルト３０が当接する。この後、さらに、搬送材料やベルト速度やベルトの摩耗状態や傷状態などから判断して、架台４０を上昇させて、適切な押し付け力に調整する。押し付け力Ｐは、Ｐ＝ｋ×（ｈ３）Ｎで定量的に把握できる。
【００４８】
架台４０を上昇させると、四角形棒状ゴム製弾性体２０は戻り側ベルト３０の下面に押し当てられ、戻り側ベルト３０に押し付けられる方向に力を受けるが、高さ調整材５０が圧縮されることにより、最終的に、戻り側ベルト３０の幅方向全体に渡り、四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０が当接する状態まで架台４０を上昇させることができる。即ち、架台４０を上昇させるだけで、自動的に四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０を適切な当接状態に設定することができる。
【００４９】
圧縮性のある高さ調整材５０とスラスト固定手段と抜け止め手段の組み合わせにより、ベルトクリーナ１０の取り付け工程は全て、ベルトコンベア４７の機外から作業可能である。従来のように、ベルトコンベア機内に作業者が入り、危険な環境で作業する必要はない。又、高所のベルトコンベア４７では、場合により作業用足場を作る必要があるが、本ベルトクリーナ１０は、通常の作業通路からの作業が可能であり、ベルトクリーナ１０の取り付け作業で発生する危険な付帯作業がなくなる。安全作業が実現し作業時間短縮が可能になり、生産ラインの稼働効率を大幅に向上させることができる。又、掻き取り性能の向上により、ベルトコンベア周りの環境が大きく改善される。
【００５０】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記スラスト固定手段は、スラストボルト６０とスラスト板６１からなり、前記スラストボルト６０は、前記フランジ４４に設けられた雌ネジ４４ａに螺合され、前記スラスト板６１を前記戻り側ベルト３０の幅方向に押し付けて、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０のスラスト方向への倒れを防止することを特徴とするベルトクリーナ１０である。
【００５１】
図６に示すように、四角形棒状ゴム製弾性体２０は、高さ調整材５０に載置されている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の両側にはスラスト板６１が設けられている。スラスト板６１は、スラストボルト６０により戻り側ベルト３０の幅方向に押し付けられ、スラスト方向の動きを固定されている。そして、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に動かないようにしている。又、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０もしくは四角形板状ゴム製弾性体が２１円滑に上昇下降できるようにガイドするとともに、高さ調整材５０がスラスト方向に動かないようにしている。
【００５２】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記抜け止め手段は、前記後側板４２に設けられた雌ネジ４２ａに螺合された吊り下げボルト７２に吊り下げられた抜け止め板７０に、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂに設けられた抜け止め突起７１を当てることにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０の抜け止めをすることを特徴とするベルトクリーナ１０である。
【００５３】
図６に示すように、後側板４２には吊り下げボルト７２にて抜け止め板７０が取付けられている。吊り下げボルト７２は抜け止め板７０に設けられた貫通孔７０ａを貫通し、スラスト板６１を押し付けて、スラスト板６１が溝４０ａから抜け出ないようにしている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂには抜け止め突起７１が設けられている。抜け止め板７０に抜け止め突起７１が当たることにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０が溝４０ａから抜け出さないようにしている。
【００５４】
１０：ベルトクリーナ
２０：四角形棒状ゴム製弾性体
２０ａ：（四角形棒状ゴム製弾性体の）自由側端末
２０ｂ：（四角形棒状ゴム製弾性体の）固定側端末
２１：四角形板状ゴム製弾性体
３０：戻り側ベルト
４０：架台
４０ａ：溝
４１：前側板
４２：後側板
４２ａ：貫通孔
４３：底板
４４：フランジ
４４ａ：貫通孔
４５：支持パイプ
４６：（ベルトクリーナ）取付け基部
４７：コンベア架台
５０：高さ調整材
６０：スラストボルト
６１：スラスト板
６２：ナット（雌ネジ）
７０：抜け止め板
７０ａ：貫通孔
７１：抜け止め突起
７２：吊り下げボルト
７３：ナット（雌ネジ）
８０：チップ
Ｗ１：スラスト板の幅
Ｗ２：（戻り側ベルトの幅方向の）四角形棒状ゴム製弾性体の幅
Ｗ３：（戻り側ベルトの進行方向の）四角形棒状ゴム製弾性体の幅
Ｗ４：四角形板状ゴム製弾性体の幅
Ｌ１：スラスト板の高さ
Ｌ２：四角形棒状ゴム製弾性体の高さ
α：高さ調整材の圧縮比
Ｐ：四角形棒状ゴム製弾性体の押圧力
Ｈ１：高さ調整材の圧縮前の長さ
Ｈ２：高さ調整材圧縮後の長さ
ｈ１：架台の上昇量
ｈ２：高さ調整材の圧縮量
ｈ３：四角形棒状ゴム製弾性体の下降量
【図１】
2019038684.tif 000003
【図２】
2019038684.tif 000004
【図３】
2019038684.tif 000005
【図４】
2019038684.tif 000006
【図５】
2019038684.tif 000007
【図６】
2019038684.tif 000008
【図７】
2019038684.tif 000009
【図８】
2019038684.tif 000010
【図９】
2019038684.tif 000011
【図１０】
2019038684.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月14日(2018.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の四角形棒状ゴム製弾性体が、戻り側ベルトの幅方向に配設された架台の溝に列設されたベルトクリーナにおいて、前記架台は、前側板と後側板と底板から構成されており、該ベルトクリーナは、前記四角形棒状ゴム製弾性体が、前記戻り側ベルトの幅方向へ倒れるのを防止するためのスラスト固定手段と、前記溝からの抜け出しを防止するための抜け止め手段を備えており、前記抜け止め手段は、前記後側板に設けられた雌ネジに螺合された吊り下げボルトに吊り下げられた抜け止め板と、前記四角形棒状ゴム製弾性体の固定側端末に設けられた抜け止め突起からなり、前記四角形棒状ゴム製弾性体は、前記架台の前記底板の長手方向に敷設された、圧縮性のある高さ調整材の上に載置されており、前記四角形棒状ゴム製弾性体の自由側端末が、前記戻り側ベルトに押し付けられることにより、前記高さ調整材が圧縮され、前記自由側端末が前記戻り側ベルトに当接せしめられ、前記高さ調整材の圧縮量に比例する押圧力で当接しているとともに、前記四角形棒状ゴム製弾性体が前記戻り側ベルトの摩擦力により、前記戻り側ベルトの進行方向に弾性的に撓むことにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体の前記自由側端末が前記戻り側ベルトの表面に追随しながら当接することを特徴とするベルトクリーナ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原材料の輸送に用いるベルトコンベアの戻り側ベルト表面に付着した付着物を掻き取るベルトクリーナであり、ベルトの形状に合わせて掻き取り部の高さ調整を可能にしたベルトクリーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベアは駆動プーリと従動プーリとの間に所定幅のゴム製ベルトをエンドレスに巻き付け、駆動プーリを回転させることによりベルトを両プーリ間で周回運動させるものである。通常搬送物はキャリアベルト（搬送側ベルト）に載せて搬送され、駆動プーリ側で払い出されリターンベルト（戻り側ベルト）となり従動プーリへ戻るが、戻り側ベルト表面に付着した搬送物（ベルトへの付着物）が途中で落下し、戻り側ベルト下に堆積する問題があった。又、付着物はリターンローラやスナッププーリを摩耗させたり、これらのローラに付着し、戻り側ベルトを蛇行させたりする問題があった。
【０００３】
通常、戻り側ベルトの付着物を効率的に掻き落として回収するために、戻り側ベルトの最先端にベルトクリーナを設置している。ベルトクリーナには、固定された掻き板を戻り側ベルトに押し付けることにより付着物を掻き板で掻き取るスクレーパ式、ブラシを戻り側ベルトに接触させるブラシ方式、高圧の流体を吹き付ける洗浄方式などがあるが、簡単な構造で取り換えの容易なスクレーパ方式が多用されている。
【０００４】
コンベアベルトは使用するにつれ徐々に摩耗し、中央部が選択的に大きく摩耗する。ベルトが古くなるとベルト中央部と端部では数ミリの厚み差が生じる。ベルトは運搬時の形状がトラフ癖となって、戻り側ベルトが凸円弧状となる。機長の長いベルトになると、コストや作業時間の制約からベルトの取り換えを全長に渡り一括してやらない場合もあり、中央部が摩耗している古いベルトと摩耗していない新しいベルトを接合して使用することもある。摩耗状態が不均一なベルトに対して、ベルトクリーナの高さ調整は、摩耗の一番大きな部分に合わせることになるが、押圧力はベルトの幅方向で不均一になってしまう。又、ベルトのエンドレス部（繋ぎ部）は経年的に剥離してエンドレス端部が剥がれてくる。この剥がれ部は戻り側ベルト表面から突き出ているので、ベルトクリーナと衝突し、ベルトやベルトクリーナの破損の危険性がある。又、ベルトクリーナの押圧力が適切でないと、エンドレスの剥がれやベルトの摩耗を助長しベルト劣化を促進する。従って、ベルトクリーナはベルト表面の付着物を掻き取るために不可欠であるが、定期的な調整や手入れが必要であり、適切な取り付けや使用方法を逸脱するとベルトを破損させ生産障害を起こす場合がある。今まで様々な形状、機能のベルトクリーナが提案されているが未だメンテナンスフリーで掻き取り効率に優れたベルトクリーナは具現化されていない。
【０００５】
スクレーパ式のベルトクリーナに必要な要件は以下である。（１）ベルトクリーナを戻り側ベルトの表面に取り付ける際に、戻り側ベルトの幅方向の凹凸に対して、クリーナの掻き取り部（チップ）が精密に当接すること。（２）チップが戻り側ベルトに適切な押圧力で当接していること。（３）チップの摩耗による掻き取り性能の低下に合わせて、自動的にチップが上昇し、掻き取り性能を回復できること。（４）戻り側ベルトの強固な付着物やエンドレス部（接続部）の剥離に対して、チップが戻り側ベルトの走行方向に大きく撓んで、障害物を瞬時にやり過ごしてベルトクリーナの破損を回避すると同時に、正常な掻き取り状態に瞬時に復帰できること。（５）チップの寿命が長く、長期間にわたり確実に付着物を掻き取ることができること。（６）ベルトクリーナの調整周期や取り換え周期が長く、調整や取付け取り外しが容易であること。（７）ベルトクリーナ本体に付着物が付着しない、もしくは付着物の量が極めて少ないこと。以上の特性を満足しようとして従来多種多様のベルトクリーナが提案されているが、満足できる方法は具現化されていない。
【０００６】
特開平１０−１０９７３１号広報において、スポンジのようなクッション材をブレード（掻き板）の底に敷設して、掻き板と戻り側ベルトの片当たりが生じないようにしている。この方法においては、ベルトの速度に対してスポンジの復元速度が遅すぎるので、戻り側ベルトの凹凸に瞬時に追随できなかった。又、掻き板は戻り側ベルトから強い水平力を受けるので、クッションの伸縮力で掻き板を上昇させることは不可能であった。
【０００７】
登録実用新案第３１０２４６１号広報において、複数の幅広の掻き取り板を２本のボルトでガイドしたスプリングで戻り側ベルトに押し付けて、掻き取り部の高さを自動的に高さ調整する方法が提案されている。この方法においては、スプリングを固定せず自由に上下運動させているが、略水平方向に作用する戻り側ベルトの摩擦力に対して、戻り側ベルトの凹凸に柔軟に追随するのは不可能であった。又、掻き板の幅が広く、２本のスプリングが平行に上下運動せず、掻き板が戻り側ベルトに対して斜めに当接するため、掻き取り残しが生じていた。又、掻き板と一体のガイドカバーは慣性モーメントが大きいので、戻り側ベルトの凹凸に瞬時に追随できず掻き取り残しの要因となっていた。
【０００８】
特開２０１６−０００６４５号広報において、四角形棒状ゴム製弾性体の固定部端末に、押え板の受け座を設けたベルトクリーナが示されている。この方法においては、受け座を押え板で、架台の底板に押し付けているので、四角形棒状ゴム製弾性体の高さ調整が不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献０１】特開平１０−１０９７３１号広報
【特許文献０２】登録実用新案第３１０２４６１号広報
【特許文献０３】特開２０１６−０００６４５号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以下の課題を解決するものである。（１）掻き取り部である四角形棒状ゴム製弾性体を戻り側ベルトに押し付けるだけで自動的に、且つ正確に、四角形棒状ゴム製弾性体と戻り側ベルトの高さ調整を可能にする。その結果として、ベルトクリーナの掻き取り部の高さや押圧力の調整を、戻り側ベルトの下部に人間が入ることなく可能とする。（２）それぞれの四角形棒状ゴム製弾性体の高さを、個別に調整できるようにする。（３）掻き取り部（チップ）の摩耗に合わせて、自動的にチップが起き上がり、チップと戻り側ベルトの表面が常に適切な押圧力で当接できるようにする。（４）四角形棒状ゴム製弾性体が戻り側ベルトの突起物に衝突し、瞬時に大きく撓んだ際にきちんと通常の掻き取り位置に復帰できるようにする。（５）掻き取り部の押圧力を定量的に把握できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、複数の四角形棒状ゴム製弾性体が、戻り側ベルトの幅方向に配設された架台の溝に列設されたベルトクリーナにおいて、前記架台は、前側板と後側板と底板から構成されており、該ベルトクリーナは、前記四角形棒状ゴム製弾性体が、前記戻り側ベルトの幅方向へ倒れるのを防止するためのスラスト固定手段と、前記溝からの抜け出しを防止するための抜け止め手段を備えており、前記抜け止め手段は、前記後側板に設けられた雌ネジに螺合された吊り下げボルトに吊り下げられた抜け止め板と、前記四角形棒状ゴム製弾性体の固定側端末に設けられた抜け止め突起からなり、前記四角形棒状ゴム製弾性体は、前記架台の前記底板の長手方向に敷設された、圧縮性のある高さ調整材の上に載置されており、前記四角形棒状ゴム製弾性体の自由側端末が、前記戻り側ベルトに押し付けられることにより、前記高さ調整材が圧縮され、前記自由側端末が前記戻り側ベルトに当接せしめられ、前記高さ調整材の圧縮量に比例する押圧力で当接しているとともに、前記四角形棒状ゴム製弾性体が前記戻り側ベルトの摩擦力により、前記戻り側ベルトの進行方向に弾性的に撓むことにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体の前記自由側端末が前記戻り側ベルトの表面に追随しながら当接することを特徴とするベルトクリーナである。
【発明の効果】
【００１２】
第１の解決手段による効果は以下である。（１）架台を上昇させて、四角形棒状ゴム製弾性体を戻り側ベルトに押し付けると、高さ調整材が圧縮され、その圧縮量に応じて、四角形棒状ゴム製弾性体に押圧力が生じるので、高さ調整材の圧縮量を調整することで、四角形棒状ゴム製弾性体の押圧力を設定するとともに、四角形棒状ゴム製弾性体を戻り側ベルトに精密に当接性できる。（２）高さ調整材のバネ定数と、高さ調整材の圧縮量から、四角形棒状ゴム製弾性体の押圧力を定量的に把握できる。（３）高さ調整材は、底板に一体もしくは分割体で敷設できる。又、階段状に敷設できる。（４）スラスト固定手段で四角形棒状ゴム製弾性体が戻り側ベルトの幅方向、即ちスラスト方向に倒れるのを防止できるので、隣り合う四角形棒状ゴム製弾性体の隙間がなくなり、筋状の掻き取り残しが発生しない。（５）抜け止め手段で四角形棒状ゴム製弾性体が架台の溝から抜け出すのを防止できる。（６）四角形棒状ゴム製弾性体の押し付け力設定や戻り側ベルトとの当接性をベルトコンベアの機外から作業できるので、ベルトの下に作業者が入る必要がなくなり、ベルトの下に仮足場を設置する必要性もないので安全な作業ができる。（７）四角形棒状ゴム製弾性体は、溝に挿入されているだけなので、スラスト固定手段や抜け止め手段を解放することにより、簡単に溝から取り出して交換できる。（８）四角形棒状ゴム製弾性体は、高さ調整材の押圧力（反発力）で戻り側ベルトに押し付けられているが、戻り側ベルトが走行し、四角形棒状ゴム製弾性体が戻り側ベルトの摩擦力で、戻り側ベルトの進行方向に倒されると、四角形棒状ゴム製弾性体は弾性力で起き上がろうとすることにより、常に戻り側ベルトの表面に当接した状態を保持することから、掻き取り性能が維持される。（９）四角形棒状ゴム製弾性体の固定側端末に設けた抜け止め突起が、架台の後側板に取付けた抜け止め板に当たることにより、四角形棒状ゴム製弾性体が架台から抜け出ることはない。（１０）抜け止め板を取り外すだけで、部分的にもしくは全体的に簡単に四角形棒状ゴム製弾性体を交換できる。（１１）吊り下げボルトをスラスト板に押し付けて、スラスト板が溝から抜け出るのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】はベルトクリーナを部分断面した斜視図。
【図２】はベルトクリーナの縦断面拡大図。
【図３】は抜け止め突起の実施態様図。
【図４】は図２のＡ−Ａ断面で、四角形棒状ゴム製弾性体の高さ調整前後の断面図。
【図５】は図２のＢ−Ｂ断面で、四角形棒状ゴム製弾性体の高さ調整手順の説明図。
【図６】はスラスト板のあるベルトクリーナ正面断面図。
【図７】は戻り側ベルトに当接前のベルトクリーナ部分断面正面図。
【図８】は戻り側ベルトに当接したベルトクリーナ部分断面正面図。
【図９】は高さ調整材が圧縮されたベルトクリーナの部分断面正面図。
【図１０】はベルトクリーナの平面図で、図７のＣ−Ｃ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態を請求項１及び図１〜図１０に基づいて説明する。
【００１５】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、複数の四角形棒状ゴム製弾性体２０が、戻り側ベルト３０の幅方向に配設された架台４０の溝４０ａに列設されたベルトクリーナ１０において、前記架台４０は、前側板４１と後側板４２と底板４３から構成されており、該ベルトクリーナ１０は、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０が、前記戻り側ベルト３０の幅方向へ倒れるのを防止するためのスラスト固定手段と、前記溝４０ａからの抜け出しを防止するための抜け止め手段を備えており、前記抜け止め手段は、前記後側板４２に設けられた雌ネジ４２ａに螺合された吊り下げボルト７２に吊り下げられた抜け止め板７０と、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂに設けられた抜け止め突起７１からなり、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０は、前記架台４０の前記底板４３の長手方向に敷設された、圧縮性のある高さ調整材５０の上に載置されており、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０の自由側端末２０ａが、前記戻り側ベルト３０に押し付けられることにより、前記高さ調整材５０が圧縮され、前記自由側端末２０ａが前記戻り側ベルト３０に当接せしめられ、前記高さ調整材５０の圧縮量に比例する押圧力で当接しているとともに、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０が前記戻り側ベルト３０の摩擦力により、前記戻り側ベルト３０の進行方向に弾性的に撓むことにより、前記四角形棒状ゴム製弾性体２０の前記自由側端末２０ａが前記戻り側ベルト３０の表面に追随しながら当接することを特徴とするベルトクリーナ１０である。
【００１６】
図１に示すように、複数の四角形棒状ゴム製弾性体２０が架台４０の溝４０ａに列設されて固定されている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の自由側端末２０ａには、掻き取り性能を長期にわたり良好に維持するために、耐摩耗性材料からなるチップ８０を取り付けてもよい。溝４０ａは前側板４１と後側板４２と底板４３から構成されている。架台４０の両側にはフランジ４４が取り付けられ、フランジ４４に支持パイプ４５が取り付けられている。支持パイプ４５は取付け基部４６に取り付けられ、取り付け基部４６はコンベア架台４７に固定されている。
【００１７】
図６は、ベルトクリーナ１０を部分断面した正面図である。四角形棒状ゴム製弾性体２０は、高さ調整材５０に載置されている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の両側にはスラスト板６１が設けられている。スラスト板６１は、スラストボルト６０により戻り側ベルト３０の幅方向に押し付けられ、スラスト方向の動きを固定されている。さらに、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に動かないようにしている。又、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０が円滑に上昇下降できるようにガイドするとともに、高さ調整材５０がスラスト方向に動かないように固定している。
【００１８】
後側板４２には吊り下げボルト７２にて抜け止め板７０が取付けられている。吊り下げボルト７２は抜け止め板７０に設けられた貫通孔７０ａを貫通し、スラスト板６１を押し付けて、スラスト板６１が溝４０ａから抜け出ないようにしている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂには抜け止め突起７１が設けられている。抜け止め板７０に抜け止め突起７１が当たることにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０が溝４０ａから抜け出さないようにしている。四角形棒状ゴム製弾性体２０は、掻き取り中は、戻り側ベルト３０から押し付けられる方向に力を受けるので、溝４０ａから抜け出ることはないが、ベルトクリーナ１０の運搬や取付けの際に、転地される場合があり、抜け出し対策が必要となっている。
【００１９】
四角形棒状ゴム製弾性体２０は、自由側端末２０ａを戻り側ベルト３０に押圧するための押圧力が必要であるとともに戻り側ベルト３０の微妙な凹凸に柔軟に追随する必要がある弾力性が求められる。そのため、四角形棒状ゴム製弾性体２０はゴムを使用する。ゴムには例えば天然ゴムや合成天然ゴム、スチレン、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが使用できる。
【００２０】
図２に示すように、架台４０の溝４０ａには高さ調整材５０が敷設されている。高さ調整材５０は、例えばスポンジのような圧縮性のある材料がよい。スポンジは内部に細かな孔が無数に空いた多孔質の柔らかい物質で、高分子の合成樹脂を発泡成形して作られる。代表的な高分子はポリウレタンであり、軟質ウレタンフォーム又は、軟質発泡ポリウレタンとして製造される。
【００２１】
図４は、図２のＡ−Ａ断面である。図４（ａ）は、架台４０を上昇させてチップ８０を戻り側ベルト３０に当接した状態を示している。図４（ｂ）は、更に架台４０を上昇させて、四角形棒状ゴム製弾性体２０に押圧力を付与し、ベルトを稼働させた状態を示している。調整材５０は、架台４０を上昇させて、四角形棒状ゴム製弾性体２０の自由側端末２０ａもしくは、自由側端末２０ａに取付けたチップ８０を戻り側ベルト３０に押し付けた際に、押し付け力に応じて大きく縮むことのできる高圧縮性が必要である。即ち、自由高さＨ１と圧縮高さＨ２の差、即ち、圧縮量ｈ２＝（Ｈ１−Ｈ２）を大きく確保できるのが望ましい。１ｃｍ２当たりに、１０Ｎ程度の力を付加した際に、圧縮比α＝（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１＜０．２となるような材料が望ましい。圧縮比αが０．２より大きいと、四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０の押圧力が大きくなり、戻り側ベルト３０の表面を傷めるからである。
【００２２】
図５は、図２のＢ−Ｂ断面である。図５に基づいて、ベルトクリーナ１０を戻り側ベルト３０に当接させる際の高さ調整材５０の機能について説明する。
【００２３】
図５（１）は、四角形棒状ゴム製弾性体２０を戻り側ベルト３０に当接させる前の状態を示している。即ち、高さ調整材５０は圧縮前の状態である。四角形棒状ゴム製弾性体２０に取付けられた抜け止め突起７１は、高さ調整材５０により抜け止め板７０に当たるところまで押し上げられている。
【００２４】
図５（２）は、四角形棒状ゴム製弾性体２０のチップ８０を戻り側ベルト３０に当接させた状態を示している。この状態においては、四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０の押し付け力はほとんどゼロである。
【００２５】
図５（３）は、適正な押圧力を得るために、架台４０をｈ１上昇させて、戻り側ベルト３０に押し付けた際の状態を示している。高さ調整材５０は自然長Ｈ１からＨ２の高さに圧縮され、圧縮量はｈ２＝Ｈ１−Ｈ２である。架台４０がｈ１上昇すると、四角形棒状ゴム製弾性体２０は戻り側ベルト３０に押し付けられ、逆に下降量ｈ３だけ押し下げられる。このとき、四角形棒状ゴム製弾性体２０には、高さ調整材５０の圧縮量に応じた押圧力Pが付与される。高さ調整材５０のバネ定数をｋ  N／ｍｍとすると、Ｐ＝ｋ×（ｈ３）Ｎである。あらかじめ、高さ調整材５０のバネ定数を把握することにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０の押し付け力を定量的に求めることができる。
【００２６】
図５（４）は、ベルトを稼働させた際の四角形棒状ゴム製弾性体２０の変形状態を示している。四角形棒状ゴム製弾性体２０には押し付け力Ｐが作用しているので、戻り側ベルト３０が稼働すると、チップ８０にはＦ＝ｆＰ（ｆ：摩擦係数）の摩擦力が付与されるため、四角形棒状ゴム製弾性体２０は戻り側ベルト３０の進行方向に倒される。Ｈ１、Ｈ２、ｈ１、ｈ２、ｈ３の関係は、Ｈ１−Ｈ２＝ｈ１＝ｈ２＝ｈ３である。
【００２７】
押圧力は、Ｐ＝ｋ×（ｈ３）Ｎで表されるので、高さ調整材のバネ定数ｋを定量的に把握しておくことにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０の下降量ｈ３の実測値から押圧力を正確に設定することができる。
【００２８】
四角形棒状ゴム製弾性体２０は押圧力Ｐにより生じる摩擦力Ｆを受けて、戻り側ベルト３０の進行方向に撓むが、四角形棒状ゴム製弾性体２０の柔軟な撓み性能により、戻り側ベルト３０の強固な付着物やエンドレスなどのめくれ等の突起物を瞬時に回避できる。又、これらの異常負荷が通過した後は、弾性力により瞬時に元の掻き取り位置に復帰できる。
【００２９】
図２に示すように、スラスト固定手段は、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向へ倒れるのを防止するための手段である。戻り側ベルト３０は、幅方向に蛇行するので、四角形棒状ゴム製弾性体２０は、戻り側ベルト３０からスラスト方向の力を受ける。スラスト固定手段は、フランジ４４の貫通孔４４ａに設けた雌ネジ６２に螺合され、戻り側ベルト３０の幅方向に前後進するスラストボルト６０と、該スラストボルト６０によって、スラスト方向に押し付けられ、四角形棒状ゴム製弾性体２０をスラスト方向に押し付けるスラスト板６１から構成されている。雌ネジ６２は、タップを立てて、フランジ４４の貫通孔４４ａに直接形成してもよいが、ナット６２を溶接して雌ネジ６２を形成してもよい。
【００３０】
スラスト板６１は四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に倒れるのを防止するとともに、高さ調整材５０がスラスト方向にずれないようにするストッパーとしての機能も有している。
【００３１】
図２に示すように、抜け止め板７０の上に出ているスラスト板６１の高さＬ1は、四角形棒状ゴム製弾性体２０の高さＬ２よりも低くするのがよい。四角形棒状ゴム製弾性体２０より高いとスラスト板６１が戻り側ベルト３０と当接してしまう。スラスト板６１の幅W１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０のスラスト力に耐えるために、四角形棒状ゴム製弾性体２０の幅W２の２〜４倍程度にするのがよい。スラスト板６１の材質は、四角形棒状ゴム製弾性体２０と同一にするのがよい。戻り側ベルト３０が大きく蛇行した際に、戻り側ベルト３０がスラスト板６１と接触する可能性があり、スラスト板６１の剛性が大きい場合は、スラスト板６１のエッジで戻り側ベルト３０を損傷する恐れがあるためである。
【００３２】
抜け止め手段は、図１や図４に示すように、後側板４２の貫通孔４２ａに設けられた雌ネジ７３に螺合された吊り下げボルト７２により、後側板４２に吊り下げられた抜け止め板７０と、四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂに設けた抜け止め突起７１である。抜け止め手段は、四角形棒状ゴム製弾性体が、ベルトクリーナ１０を転地した際などに、架台４０の溝４０ａから四角形棒状ゴム製弾性体２０や四角形板状ゴム製弾性体２１が抜け出すのを防止するための手段である。雌ネジ７３はタップなどで後側板４２の貫通孔４２ａに直接形成してもよいし、ナット７３を溶接して雌ネジ７３を形成してもよい。
【００３３】
図４に示すように、抜け止め板７０には、貫通孔７０ａが設けられ、吊り下げボルト７２が貫通せしめられ、抜け止め板７０を溝４０ａの中に吊り下げている。吊り下げボルト７２は抜け止め板７０を貫通し、スラスト板６１を押し付けている。スラスト板６１は、スラスト方向はスラストボルト６０で固定され、戻り側ベルト３０の進行方向は吊り下げボルト７２で固定される。
【００３４】
抜け止め板７０と四角形棒状ゴム製弾性体２０の間及び、抜け止め突起７１と後側板４２の間には小さな隙間があり、高さ調整材５０の反発力と戻り側ベルト３０の押し付け力を受けて、四角形棒状ゴム製弾性体２０は溝４０ａの中を自由に上昇下降できる。
【００３５】
抜け止め突起７１は四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂに取付けられている。図３（ａ−１）に示すように、抜け止め突起７１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０に皿ボルト７４などで取付けてもよい。図２（ａ−２）は、皿ボルト７４で取付けた際の断面図である。図２（ｂ）に示すように、抜け止め突起７１を接着剤で四角形棒状ゴム製弾性体２０に取付けてもよい。図２（ｃ）のように、抜け止め突起７１を金型による成形や削り出しなどにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０と一体的に形成してもよい。
【００３６】
抜け止め板７０や抜け止め突起７１は、鉄、ステンレス、チタン、銅などの金属やプラスチックなどの樹脂を使用できる。
【００３７】
図１や図３に示すように、四角形棒状ゴム製弾性体２０の横断面は四角形である。四角形棒状ゴム製弾性体２０の戻り側ベルト３０の幅方向の幅Ｗ２と戻り側ベルト３０の進行方向の幅Ｗ３は、１０〜３０ｍｍがよい。幅Ｗ２は１０ｍｍ以下であると剛性が弱く掻き取り能力が小さくなる。３０ｍｍより大きくなると剛性が大きくなり、戻り側ベルト３０の進行方向に作用する摩擦力Ｆ（図４（ｂ））による撓みが小さくなり、小さな凹凸に柔軟に追随しなくなるとともに、戻り側ベルト３０の幅方向の小さな凹凸に対して精密に当接性できなくなり掻き取り性能が低下する。従って、四角形棒状ゴム製弾性体２０の戻り側ベルト３０の進行方向に対する剛性をアップする場合は、幅Ｗ３を幅Ｗ２よりも大きくするのがよい。
【００３８】
図７と図８、図９、図１０に基づいて、ベルトクリーナ１０を戻り側ベルト３０の下部に取り付ける手順を説明する。図７、図８、図９は、ベルトクリーナ１０の部分断面正面図である。図１０は、図７のＣ−Ｃ断面図である。四角形棒状ゴム製弾性体２０の両側には、四角形板状ゴム製弾性体２１を設けている。四角形板状ゴム製弾性体２１の幅Ｗ４は、スラスト板６１の幅Ｗ１と同程度がよい。即ち、Ｗ４＝Ｗ１＝（３〜４）×Ｗ２程度がよい。四角形板状ゴム製弾性体２１の幅Ｗ４を、四角形棒状ゴム製弾性体２０の幅Ｗ２よりも３〜４倍広くすることにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に倒れにくくなるからである。四角形板状ゴム製弾性体２１の両側には、スラスト板６１を設けており、スラスト板６１で四角形板状ゴム製弾性体２１のスラスト方向の動きを固定している。スラスト板６１の両側には、スラストボルト６０を設けており、スラスト板６１をスラスト方向に押し付けることにより、四角形板状ゴム製弾性体２１と四角形棒状ゴム製弾性体２０のスラスト方向への倒れを防止している。
【００３９】
１）図７の段階では、四角形棒状ゴム製弾性体のチップは戻り側ベルトに当接していない状態である。
【００４０】
２）図８に示すように、架台４０を押し上げて、チップ８０を戻り側ベルト３０の表面に部分的に当接させる。戻り側ベルト３０の表面は凹凸があり、又凸円弧状のトラフ癖がついているので、戻り側ベルト３０の両端が下がっている場合には、まず、ベルトクリーナ１０は、戻り側ベルト３０の両端Ａ点で当接する。この段階では、チップ８０は戻り側ベルト３０に接触しているだけの状態であり、高さ調整材５０は圧縮されていない。
【００４１】
３）図９に示すように、さらに、架台４０を押し上げていくと、戻り側ベルト３０の両サイドから中央に向けて、チップ８０が戻り側ベルト３０に徐々に当接していく。
【００４２】
４）四角形棒状ゴム製弾性体２０が戻り側ベルト３０に当接すると、戻り側ベルト３０の押圧力により高さ調整材５０が圧縮されていくので、四角形棒状ゴム製弾性体２０はそれ以上上昇できなくなる。
【００４３】
５）さらに架台４０を押し上げていくと、最終的に戻り側ベルト３０の全幅に渡り、チップ８０と戻り側ベルト３０が当接する。この後、さらに、搬送材料やベルト速度やベルトの摩耗状態や傷状態などから判断して、架台４０を上昇させて、適切な押し付け力に調整する。押し付け力Ｐは、Ｐ＝ｋ×（ｈ３）Ｎで定量的に把握できる。
【００４４】
架台４０を上昇させると、四角形棒状ゴム製弾性体２０は戻り側ベルト３０の下面に押し当てられ、戻り側ベルト３０に押し付けられる方向に力を受けるが、高さ調整材５０が圧縮されることにより、最終的に、戻り側ベルト３０の幅方向全体に渡り、四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０が当接する状態まで架台４０を上昇させることができる。即ち、架台４０を上昇させるだけで、自動的に四角形棒状ゴム製弾性体２０と戻り側ベルト３０を適切な当接状態に設定することができる。
【００４５】
圧縮性のある高さ調整材５０とスラスト固定手段と抜け止め手段の組み合わせにより、ベルトクリーナ１０の取り付け工程は全て、ベルトコンベア４７の機外から作業可能である。従来のように、ベルトコンベア機内に作業者が入り、危険な環境で作業する必要はない。又、高所のベルトコンベア４７では、場合により作業用足場を作る必要があるが、本ベルトクリーナ１０は、通常の作業通路からの作業が可能であり、ベルトクリーナ１０の取り付け作業で発生する危険な付帯作業がなくなる。安全作業が実現し作業時間短縮が可能になり、生産ラインの稼働効率を大幅に向上させることができる。又、掻き取り性能の向上により、ベルトコンベア周りの環境が大きく改善される。
【００４６】
図６に示すように、四角形棒状ゴム製弾性体２０は、高さ調整材５０に載置されている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の両側にはスラスト板６１が設けられている。スラスト板６１は、スラストボルト６０により戻り側ベルト３０の幅方向に押し付けられ、スラスト方向の動きを固定されている。そして、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０がスラスト方向に動かないようにしている。又、スラスト板６１は、四角形棒状ゴム製弾性体２０もしくは四角形板状ゴム製弾性体が２１円滑に上昇下降できるようにガイドするとともに、高さ調整材５０がスラスト方向に動かないようにしている。
【００４７】
図６に示すように、後側板４２には吊り下げボルト７２にて抜け止め板７０が取付けられている。吊り下げボルト７２は抜け止め板７０に設けられた貫通孔７０ａを貫通し、スラスト板６１を押し付けて、スラスト板６１が溝４０ａから抜け出ないようにしている。四角形棒状ゴム製弾性体２０の固定側端末２０ｂには抜け止め突起７１が設けられている。抜け止め板７０に抜け止め突起７１が当たることにより、四角形棒状ゴム製弾性体２０が溝４０ａから抜け出さないようにしている。
【００４８】
１０：ベルトクリーナ
２０：四角形棒状ゴム製弾性体
２０ａ：（四角形棒状ゴム製弾性体の）自由側端末
２０ｂ：（四角形棒状ゴム製弾性体の）固定側端末
２１：四角形板状ゴム製弾性体
３０：戻り側ベルト
４０：架台
４０ａ：溝
４１：前側板
４２：後側板
４２ａ：貫通孔
４３：底板
４４：フランジ
４４ａ：貫通孔
４５：支持パイプ
４６：（ベルトクリーナ）取付け基部
４７：コンベア架台
５０：高さ調整材
６０：スラストボルト
６１：スラスト板
６２：ナット（雌ネジ）
７０：抜け止め板
７０ａ：貫通孔
７１：抜け止め突起
７２：吊り下げボルト
７３：ナット（雌ネジ）
８０：チップ
Ｗ１：スラスト板の幅
Ｗ２：（戻り側ベルトの幅方向の）四角形棒状ゴム製弾性体の幅
Ｗ３：（戻り側ベルトの進行方向の）四角形棒状ゴム製弾性体の幅
Ｗ４：四角形板状ゴム製弾性体の幅
Ｌ１：スラスト板の高さ
Ｌ２：四角形棒状ゴム製弾性体の高さ
α：高さ調整材の圧縮比
Ｐ：四角形棒状ゴム製弾性体の押圧力
Ｈ１：高さ調整材の圧縮前の長さ
Ｈ２：高さ調整材圧縮後の長さ
ｈ１：架台の上昇量
ｈ２：高さ調整材の圧縮量
ｈ３：四角形棒状ゴム製弾性体