(57)【要約】【課題】円筒管状のベルト支承トラフを上下一対で用いるタイプの浮上式ベルトコンベヤ装置で特に発生しやすいベルトの線状磨耗を防止する。【解決手段】キャリア側とリターン側のベルト支承トラフの間にベルト支承トラフの長手方向に延在する２枚の側板を配して、該キャリア側ベルト支承トラフのベルト配設位置の裏側に相当する部分と離間した位置に該側板の上端を溶接するとともに、該リターン側ベルト支承トラフに該側板の下端を溶接することにより、該キャリア側のベルト支承トラフに配設した噴出口にガスを供給するためのダクトを形成する。これによって、キャリア側ベルト支障トラフの下部に空気ダクトを形成するための側板を溶接する際の影響によって生じる線状磨耗を押えて、運転中に発生する振動や異音を低減させることが可能である。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア側とリターン側で上下一対をなす円筒管形状のベルト支承トラフにベルトを配し、該ベルト支承トラフの下部に配した噴出口からガスを噴出することによりベルトが浮上して走行する浮上式ベルトコンベヤ装置において、該キャリア側とリターン側のベルト支承トラフの間に該ベルト支承トラフの長手方向に延在する２枚の側板を配して、該キャリア側ベルト支承トラフのベルト配設位置の裏側に相当する部分と離間した位置に該側板の上端を溶接するとともに、該リターン側ベルト支承トラフに該側板の下端を溶接することにより、該キャリア側のベルト支承トラフに配設した噴出口にガスを供給するためのダクトを形成する浮上式ベルトコンベヤ装置。
【請求項２】
前記側板の上端を溶接する位置と前記キャリア側ベルト支承トラフのベルト配設位置の裏側に相当する部分とがベルト支承トラフの円弧部分の角度（α）にして少なくとも１０度以上離間する請求項１記載の浮上式ベルトコンベヤ装置。
【請求項３】
前記側板の上端を溶接する位置が、前記キャリア側ベルト支承トラフの中心位置の高さを超えない範囲にある請求項２記載の浮上式ベルトコンベヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルト支承トラフの下部に配した噴出口からガスを噴出させてベルトを浮上した状態で走行させる浮上式ベルトコンベヤ装置に係り、特にベルト支承トラフとして上下一対をなす円筒管状のベルト支承トラフを用いた浮上式ベルトコンベヤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連接した複数個のローラ上を走行する従来のベルトコンベヤ装置は、ローラの回転抵抗等といった制約によってベルトの搬送速度に限界があり、またローラとベルトの摺動による摩耗によりベルト寿命が短い等多くの問題を有している。
そのため、近年ではベルトの下面からガスを供給してベルトを浮上走行させる浮上式ベルトコンベヤ装置が多く用いられるようになった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−５９８３８号公報
【０００４】
特許文献１に示す浮上式ベルトコンベヤ装置は、円管状のベルト支承トラフに円弧状に湾曲させたベルトを配するとともに、該ベルトの下方に形成した噴出口から圧縮空気を吹き出してベルト下面に吹きつけることにより該ベルトをわずかに浮上させた状態として走行させる。
【０００５】
ここで、図５に従来型の浮上式ベルトコンベヤ装置の一例を示す。
図５に示したような従来型の浮上式ベルトコンベヤ装置１１０は、キャリア側ベルト支承トラフ１１１ととリターン側ベルト支承トラフ１１２で上下一対をなす円筒管形状のベルト支承トラフ内にベルト１０１を配し、前記２つのベルト支承トラフ１１１、１１２の下部に配した噴出口１０８，１０９から空気を噴出することによりベルトが浮上して走行するタイプの浮上式ベルトコンベヤ装置である。
【０００６】
以下、図４及び図５を用いて従来型の浮上式ベルトコンベヤ装置１１０の構造を簡単に説明する。
従来型の浮上式ベルトコンベヤ装置１１０においては、ベルト１０１はテールプーリとヘッドプーリとの間で周回駆動され、キャリア側ベルト支承トラフ１１１とリターン側ベルト支承トラフ１１２内を走行する。その際においてキャリア側ベルト支承トラフ１１１内では、圧縮された空気が給気管１２０から空気ダクトＫＨを介して噴出口１０８よりベルト１０１の下面に供給されている。ベルト１０１の下面に供給された圧縮空気は、ベルト１０１をわずかに浮上させて、キャリア側ベルト支承トラフ１１１の内周面とベルト１０１の下面との間にわずかな隙間を生じさせるので、ベルト１０１は、キャリア側ベルト支承トラフ１１１内を浮上走行する。
なお、ベルト１０１の下面に供給された空気は、前記隙間を通り抜けてベルト１０１上方へと放出される。ベルト１０１上方へと放出された空気は、排気管１２４より排出されて図示しない集塵機を通り搬送物から飛散した粉塵を除去された後、外部（大気中）へと放出される。
【０００７】
また、同様にしてリターン側ベルト支承トラフ１１２内では、圧縮された空気を空気ダクトＫＬを介して給気管１３０から噴出口１０９を介してベルト１０１の下面に供給することによって、ベルト１０１は、リターン側ベルト支承トラフ１１２内を浮上走行する。そして、ベルト１０１の下面に供給された空気は、ベルト１０１上方へと放出されて、図示しない排気管より排出されて図示しない集塵機を通り粉塵を除去された後、外部（大気中）へと放出される。
【０００８】
前述の従来型浮上式ベルトコンベヤ装置１１０は、ベルト支承トラフ１１１、１１２として広く一般に普及している鋼管が使用でき、またキャリア側ベルト支承トラフ１１１とリターン側ベルト支承トラフ１１２を連結する側板１０５、１０６によって空気ダクトＫＨを形成するので、構造が簡単で製造工程を簡略化できる等といった利点を備えている。
また、鋼管を使用したベルト支承トラフ１１１、１１２は接合部の数を最小減に抑えることができるため搬送物が接合部より漏れ出して環境を汚染するというリスクを小さくすることができるといった利点も備えており、徐々に設置台数が増えてきている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来型の浮上式ベルトコンベヤ装置１１０は、運転中にベルト１０１がベルト支承トラフに接触して磨耗や発熱する、あるいは振動や異音を引き起こすという問題を生じる場合がある。
特に、上下一対をなす円筒管状のベルト支承トラフ１１１、１１２を用いた前記タイプの浮上式ベルトコンベヤ装置１１０は、ベルト１０１の一部に特に大きな線状磨耗が発生するという深刻な問題があった。
前記問題の解決方法として、ベルト支承トラフ１１１、１１２の形状を変える、あるいはベルト１０１の材料を変更してトラフ指数を向上させる等といった対策が知られているが、鋼管をベルト支承トラフとして使用した前述の浮上式ベルトコンベヤ装置１１０はベルト支承トラフ１１１、１１２の形状を自由に変えることができず、また、ベルト１０１のトラフ指数を向上させることにも限界があるため、前記問題の解決するには至らなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明による浮上式ベルトコンベヤ装置は、
（１）  キャリア側とリターン側で上下一対をなす円筒管形状のベルト支承トラフにベルトを配し、該ベルト支承トラフの下部に配した噴出口からガスを噴出することによりベルトが浮上して走行する浮上式ベルトコンベヤ装置において、該キャリア側とリターン側のベルト支承トラフの間に該ベルト支承トラフの長手方向に延在する２枚の側板を配して、該キャリア側ベルト支承トラフのベルト配設位置の裏側に相当する部分と離間した位置に該側板の上端を溶接するとともに、該リターン側ベルト支承トラフに該側板の下端を溶接することにより、該キャリア側のベルト支承トラフに配設した噴出口にガスを供給するためのダクトを形成した。
【００１１】
（２）  上記（１）記載の浮上式ベルトコンベヤ装置において、前記側板の上端を溶接する位置と前記キャリア側ベルト支承トラフのベルト配設位置の裏側に相当する部分とがベルト支承トラフの円弧部分の角度（α）にして少なくとも１０度以上離間する構成とした。
【００１２】
（３）  上記（２）記載の浮上式ベルトコンベヤ装置において、前記側板の上端を溶接する位置が、前記キャリア側ベルト支承トラフの中心位置の高さを超えない構成とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の好ましい一例について詳細に説明する。図１〜図３は本発明の実施の形態に係り、図１はベルト支承トラフと空気ダクトの構成を説明する要部断面図である。図２及び図３は浮上式ベルトコンベヤ装置の全体構造を説明するための概要図であって、図２はベルト反転装置を備えた場合であり、図３はベルト反転装置を備えない場合である。
【００１４】
本発明の実施形態による浮上式ベルトコンベヤ装置１０の構造について、以下図１及び図２に基づいて説明する。なお、図１は図２の浮上式ベルトコンベヤ装置１０のＡ−Ａ断面図である。
図２に示すように、本実施形態による浮上式ベルトコンベヤ装置１０は、ループ状（無端状と称することもある）のベルト１、キャリア側ベルト支承トラフ１１（キャリア側トラフ１１と称することもある）、リータン側ベルト支承トラフ１２（リターン側トラフ１２と称することもある）、供給側のシュートカバー６０、エンドカバー６１、排出口側のシュートカバー６２、ベルト反転装置５０、ヘッドプーリＨＰ、および、テールプーリＴＰ等、から構成されており図示しないトラフ形成装置等を備えている。
【００１５】
前記無端状のベルト１は、ヘッドプーリＨＰとテールプーリＴＰとの間にループ状に架け渡されてエンドレスに移動できるように構成され、図示しない駆動源によりヘッドプーリＨＰを回転駆動させることにより、ヘッドプーリＨＰとテールプーリＴＰとの間を周回する。また、ベルト１はヘッドプーリＨＰとテールプーリＴＰとの間を周回する際に、キャリア側トラフ１１、及びリターン側トラフ１２（ベルト支承トラフ１１、１２と称することもある）の中を走行するよう配されている。
【００１６】
浮上式ベルトコンベヤ装置１０のテールプーリＴＰ側には、供給口側のシュートカバー６０と搬送物Ｈの投入口が設けられるとともに、ヘッドプーリＨＰ側にはエンドカバー６１が設けられている。また、ヘッドプーリＨＰ側にあるエンドカバー６１の下方に搬送物Ｈの排出口と排出口側のシュート６２が配されている。
【００１７】
また、本実施形態によるキャリア側トラフ１１とリターン側トラフ１２は、金属性のパイプ鋼管で形成され、また、キャリア側トラフ１１とリターン側トラフ１２の間にベルト支承トラフの長手方向に沿って延在する側板５及び側板６を配している。図１に示すように側板５及び側板６の上端は、キャリア側トラフ１１のベルト１の配設位置の裏側に相当する部分と、一定間隔離間した位置に溶接するとともに、リターン側トラフ１２に側板５及び側板６の下端を溶接している。
【００１８】
そして、キャリア側トラフ１１、リターン側トラフ１２、側板５、及び側板６によって、該キャリア側のベルト支承トラフに配設した噴出口８にガスを供給するための空気ダクトＧＨを形成している。
【００１９】
また、本実施形態においては、キャリア側トラフ１１とリターン側トラフ１２を形成するパイプ鋼管を両面亜鉛メッキし、パイプ鋼管から地上まで図示しないアースを取る構成とした。これは、搬送物Ｈとベルト支承トラフ１１，１２との摩擦による静電気の発生を抑えるとともに、アースにより発生した静電気を地上へと速やかに放出させるためである。
【００２０】
また、本実施形態においては、図示しない送風機より送られた圧縮空気をガスとして、キャリア側トラフ１１の給気管２０とリターン側トラフ１２の給気管３０に、分配して供給することができる構成となっており、また前記図示しない配管の途中には配管内を流れる圧縮空気の流量をコントロールする流量制御弁が設置され、キャリア側トラフ１１とリターン側トラフ１２に供給する圧縮空気の量をそれぞれに制御して調整することができるよう構成されている。
【００２１】
給気管２０から空気ダクトＧＨを経由して供給された圧縮空気は、キャリア側トラフ１１の最下部に穿設した噴出口８からキャリア側トラフ１１内へ噴出する構成となっており、キャリア側トラフ１１内に入った圧縮空気はガスとしてベルト１の下面に噴出供給されて、キャリア側のベルト１を浮上させる。
そして、浮上作用後の圧縮空気は排気管２４より排出されて、図示しない集塵機を通り、搬送物から飛散した粉塵を集塵された後、外部（本実施形態においては大気中）へと放出される構成となっている。
なお、噴出口８の配設方法は図１に示す実施形態に限定されるものでないことは勿論である。
【００２２】
同様に、リターン側トラフ１２の下方においてベルト支承トラフの長手方向に沿って延在する空気ダクトＧＬが設けられており、空気ダクトＧＬならびにリターン側トラフ１２の最下部に穿設した噴出口９を介して、リターン側トラフ１２内に圧縮空気が噴出して供給される構成となっている。
そして、リターン側トラフ１２内に入った圧縮空気は、ガスとしてベルト１に導入供給されて噴出し、リターン側のベルト１を浮上させる構成となっている。
【００２３】
以下、図１を用いて側板５及び側板６の上端を溶接する位置の好ましい形態について説明する。
ここで、本発明においては、キャリア側トラフ１１においてベルト１が走行する部分をベルト配設位置と定義し、キャリア側トラフ１１の中心部からみたベルト１の両耳部（ベルト１幅方向における両端部）間の角度を、図１に示すようにキャリア側トラフ１１に対するベルト１のベルト曲げ角度（β）して定義した。
また、本発明においては、キャリア側トラフ１１の中心位置からみたベルト耳部の角度から、側板５、６の上端を溶接する位置までの角度をキャリア側トラフ１１の円弧部分の角度（α）として定義することによって、キャリア側トラフ１１のベルト配設位置の裏側に相当する部分と、側板５、６の上端を溶接する位置の離間距離を表現した。
なお、図１に示したようにキャリア側トラフ１１の中心位置からみたベルト左耳部（図面向かって左側の耳部）の角度から側板６の上端を溶接する位置までの角度と、ベルト右耳部（図面向かって右側の耳部）の角度から側板５の上端を溶接する位置までの角度が、通常は略同一であるので、どちらか一方の角度を測定して前記角度（α）とすることができる。
なお、ベルト左耳部（図面向かって左側の耳部）の角度から側板６の上端を溶接する位置までの角度と、ベルト右耳部（図面向かって右側の耳部）の角度から側板５の上端を溶接する位置までの角度が大きく異なっている場合においては、どちらか一方の角度が、後述する角度（α）の好ましい範囲に入っていれば少なからず効果が期待でき第２の発明の適応の範囲となるものであるが、両方の角度が後述する角度（α）の好ましい範囲に入っていることが、特に好ましい形態であることは勿論である。
【００２４】
ここで、本発明においては側板５及び側板６の上端をキャリア側トラフ１１のベルト配設位置の裏側に相当する部分から離間した位置に溶接することが重要であり、また、前記側板５及び側板６の上端溶接位置は、ベルト配設位置の裏側に相当する部分からキャリア側トラフ１１の円弧部分の角度（α）にして少なくとも１０度以上離間し、かつ、前記キャリア側ベルト支承トラフの中心位置の高さを超えない範囲が特に好ましい。
【００２５】
以下、その理由について詳細に説明する。
前述したようにキャリア側とリターン側で上下一対をなす円筒管形状のベルト支承トラフを用いたタイプの浮上式ベルトコンベヤ装置１１０にはベルト１０１の一部に特に大きく線状磨耗が発生するといった特徴的な問題がある。
通常、この磨耗はベルト１０１がスムーズな弧を描いて湾曲していない場合におこる現象であり、ベルト１０１のトラフ指数の改善等によって改善される場合が多いが、ある特定の部位に発生する線状磨耗はこの手法によってなんら改善されなかった。
【００２６】
本願発明者はこの線状磨耗の原因として、キャリア側トラフ１１内を走行するベルト１の配設位置と、側板５及び側板６の上端部溶接位置との関係を見出した。つまり、通常、側板５及び側板６の上端の溶接位置は、空気ダクトＧＨのダクト面積に基づいて計算され、図４に記載するようにベルト配設位置の裏側に相当する部分に位置することがほとんどである。しかし、側板５及び側板６の上端の溶接する際には、キャリア側トラフ１１がわずかに変形し、溶接部分裏側のキャリア側トラフ１１の内形が一部小さくなるため、内径が小さくなった部分にベルト１０１が接触して磨耗していたのである。
【００２７】
このような理由から、側板５及び側板６の上端をキャリア側トラフ１１のベルト配設位置の裏側に相当する部分から離間した位置に溶接することによって内径が小さくなった部分にベルト１が配されないようにすることにより、前記線状磨耗は大きく改善する。
【００２８】
また、前記理由から生じる線状磨耗が完全になくなるような溶接位置を検討したところ、ベルト配設位置の裏側に相当する部分からキャリア側トラフ１１の円弧部分の角度（α）にして少なくとも１０度以上離間していれば大きく改善することがわかった。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
なお、前記角度（α）を必要以上大きくしすぎて、側板５及び側板６の上端を溶接する位置が、キャリア側トラフ１１の中心位置より高い位置になった場合に側板５，６として平板を使用できなくなる可能性があり、側板５及び側板６を湾曲させる等といった手段を構造上取らざるを得なくなる。従って、側板５及び側板６の上端を溶接する位置は、キャリア側トラフ１１の中心位置の高さと略同一になる高さまでを上限として、その高さを超えない範囲としておくことが特に好ましい。
【００３１】
次に、ベルト１のトラフ指数とベルト曲げ角度の関係について説明する。ここで、トラフ指数はベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳＫ６３２２）である。
まず、ベルト１の柔軟性が高くトラフ指数が０．２５以上である場合にベルト反転装置５０を使用した場合は、ベルト１の曲げ角度（β）で１４０〜１６０度の範囲が好ましい。
これは、前述した理由から、側板５，６の上端を溶接する位置をキャリア側トラフ１１のベルト配設位置の裏側に相当する部分とベルト支承トラフの円弧部分の角度（α）にして少なくとも１０度以上離間させ、且つ前記キャリア側ベルト支承トラフの中心位置の高さを超えない範囲にした場合に、採用できるベルト１の曲げ角度（β）の最大は１６０度である。
ベルト１の曲げ角度（β）を小さくしすぎた場合に、十分な浮上能力が得られなくなることを考え合わせると、必要以上に小さくすることも好ましくないため、概ねベルト１の曲げ角度（β）で１４０〜１６０度の範囲としておくことが好ましい。
【００３２】
また、ベルト１のトラフ指数が０．２５以上である場合に図３に示すようなベルト反転装置５０を使用しない浮上式ベルトコンベヤ装置１０の場合に、ベルト１の曲げ角度（β）で１１５〜１３５度の範囲が好ましい。
というのは、ベルト反転装置５０を使用しない場合にベルト１は、キャリア側トラフ１１とリターン側トラフ１２でベルト１の湾曲方向が逆になるため、トラフ形状に合わせて湾曲しにくく、ベルト１の耳部がキャリア側トラフ１１内で接触しやすくなる。ベルト反転装置５０ありの場合のようにベルト１の曲げ角度（β）を１６０度付近まで大きくした場合に、ベルト１の耳部がキャリア側トラフ１１内で接触しやすくなるため、ベルト反転装置５０ありの場合に比較してベルト１の曲げ角度（β）の好ましい範囲が若干小さくする範囲としておくことが好ましい。
【００３３】
また、トラフ指数が０．２５未満のベルト１は元々湾曲しにくいためにベルト反転装置５０のあるなしにかかわらず、ベルト１の耳部がキャリア側トラフ１１の内面に接触しやすく、ベルト１の曲げ角度（β）を大きくすることができないため、ベルト１の曲げ角度（β）で１１５〜１３５度の範囲が好ましい。
【００３４】
これらのことから、前記ベルトのトラフ指数が０．２５以上であって上下のベルト支承トラフ１１、１２でベルト１の同一面を上側とするベルト反転装置５０を備えた場合にキャリア側ベルト支承トラフ１１に対するベルト１の曲げ角度（β）を１４０〜１６０度の範囲とし、ベルト１のトラフ指数が０．２５以上であってベルト反転装置５０を備えず上下のベルト支承トラフ１１，１２でベルト１の同一面が上側とならない場合にキャリア側トラフ１１に対するベルト１の曲げ角度（β）を１１５〜１３５度の範囲とし、又ベルト１のトラフ指数が０．２５未満の場合はベルト反転装置５０の有無に係らずキャリア側トラフ１１に対するベルト曲げ角度（β）を１１５〜１３５度の範囲とすることは、本発明を適応する上で好ましい範囲である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明による浮上式ベルトコンベヤ装置は、キャリア側ベルト支障トラフの下部に空気ダクトを形成する際の溶接の影響によって生じる線状磨耗を押えて、運転中に発生する振動や異音を低減させることが可能である。
【００３６】
特に、空気ダクトを形成する側板の上端を溶接する位置は、前記ベルト配設位置の裏側に相当する部分からベルト支承トラフの円弧部分の角度（α）にして少なくとも１０度以上離間し、前記キャリア側ベルト支承トラフの中心位置の高さを超えない範囲にすることが好ましく、この範囲に前記側板の上端を溶接して空気ダクトを形成することにより、溶接変形によって発生する線状磨耗を簡単な構成で効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置のベルト支承トラフと空気ダクトの構成を説明する要部断面図である。
【図２】本実施形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置の全体構造を説明するための概要図であり、ベルト反転装置を備えた場合の図である。
【図３】本実施形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置の全体構造を説明するための概要図であり、ベルト反転装置を備えない場合の図である。
【図４】従来型浮上式ベルトコンベヤ装置のベルト支承トラフと空気ダクトの構成を説明する要部断面図である。
【図５】従来型の浮上式ベルトコンベヤ装置の構造を説明するための図である。
【符号の説明】
１        ベルト
５        側板
６        側板
８        噴出口
９        噴出口
１０      浮上式ベルトコンベヤ装置
１１      キャリア側ベルト支承トラフ
１２      リターン側ベルト支承トラフ
２０      給気管
２４      排気管
３０      給気管
５０      ベルト反転装置
６０      供給口側のシュート
６２      排出口側のシュート
７５      送風機
ＧＨ      空気ダクト
ＧＬ      空気ダクト
α        円弧部分の角度（離間角度）
β        ベルト曲げ角度
Ｈ        搬送物
Ｓ        集塵機
【図１】
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【図２】
2005022834.tif 000005
【図３】
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【図４】
2005022834.tif 000007
【図５】
2005022834.tif 000008