(57)【要約】  本発明は、ベルトスクレーパ（２０，１２０）に関する。ベルト（１２）に当接させられるスクレーパ要素（２２，２４，１２４）は、回動軸線（３０，１３０）を基準にして回動可能に配置され、バネ要素（４２）は、スクレーパ要素（２２，２４，１２４）に作用するトルクを生成する。スクレーパ要素（２２，２４，１２４）の回転角度ａを決定するためのセンサ（４４）は、インデックス部（４６）と、インデックス部（４６）の位置を検出するための検出部（４８）とを備えた非接触センサである。インデックス部（４６）は、回動軸線（３０，１３０）から距離をおいて、スクレーパ要素（２２，２４，１２４）に連結された可動要素（３８，１３６）上に配置されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト（１２）に当接させられるスクレーパ要素（２２，２４，１２４）を備え、
前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）は、回動軸線（３０，１３０）を基準として回動可能に配置され、
バネ要素（４２）が、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）に作用するトルクを生成し、
センサ（４４）が、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）の回転角度（ａ）を決定するために設けられた、ベルトスクレーパにおいて、
前記センサ（４４）は、インデックス部（４６）及び検出部（４８）を含み、前記検出部（４８）に対する前記インデックス部（４６）の位置を検出する非接触センサであり、
前記インデックス部（４６）は、前記回動軸線（３０，１３０）から距離をおいて、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）に連結された可動要素（３８，１３６）上に配置されている、
ことを特徴とするベルトスクレーパ。
【請求項２】
前記インデックス部（４６）は、自律的であり、
前記検出部（４８）は、電気接続ケーブル（５０）を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のベルトスクレーパ。
【請求項３】
前記検出部（４８）は、電気的な検出分析回路（５２）を有し、
前記電気接続ケーブル（５０）は、前記検出分析回路（５２）に電力を供給するために及び／又は前記インデックス部（４６）の位置のための電気信号（Ｓ）を送信するために接続されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルトスクレーパ。
【請求項４】
前記検出部（４８）は、前記ベルト（１２）のコンベアフレームに対して不動である要素（１２６）上に、又は前記ベルト（１２）のコンベアフレームに対して前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）よりも移動性が低い要素（４０）上に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のベルトスクレーパ。
【請求項５】
前記回動軸線（３０，１３０）から延在し、かつ、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）と連結された回動アーム（３６，１３６）が設けられ、
前記インデックス要素（４６）は、前記回動アーム（１３６）上に又は前記回動アームに連結された要素（３８）上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のベルトスクレーパ。
【請求項６】
前記回動アーム（３６，１３６）は、前記回動軸線（３０，１３０）から、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）の方向と９０°を超える角度なす方向に延びている、
ことを特徴とする請求項５に記載のベルトスクレーパ。
【請求項７】
前記回動アーム（３６）に対して、ロッド（３８）がヒンジ結合され、
前記インデックス部（４６）は、前記ロッド（３８）上に配置されている、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のベルトスクレーパ。
【請求項８】
前記ロッド（３８）は、周囲のハウジング（４０）の内側において、前記ハウジングに対して移動可能に配置され、
前記検出部（４６）は、前記ハウジング（４０）に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載のベルトスクレーパ。
【請求項９】
前記インデックス部（４６）は、少なくとも一つの磁気要素を含み、
前記検出部（４８）は、少なくとも一つの磁場センサ要素（５４）を含む、
ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか一つに記載のベルトスクレーパ。
【請求項１０】
前記スクレーパ要素（２２，２４）及び前記センサ（４４）は、互いに距離を置いて、前記回動軸線（３０）の軸方向に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし９いずれか一つに記載のベルトスクレーパ。
【請求項１１】
前記スクレーパ要素（２２，２４）は、ベアリング（２８）に回転可能に設けられたキャリア（２６）上に配置され、
前記ベアリング（２８）は、前記センサ（４４）と前記スクレーパ要素（２２，２４）との間において軸方向に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし１０いずれか一つに記載のベルトスクレーパ。
【請求項１２】
足部（１６６）が、トラバースキャリア（１２６）に取り付けられ、
ジョイント（１６４）が、前記足部（１６６）上に配置され、前記スクレーパ要素（１２４）は、前記ジョイント（１６４）に回動可能に設けられ、
前記検出部（４８）は、前記トラバースキャリア（１２６）に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１ないし１１いずれか一つに記載のベルトスクレーパ。
【請求項１３】
前記回動軸線（３０，１３０）は、前記ベルト（１２）の走行方向から視て、前記センサ（４４）と前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）の間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし１２いずれか一つに記載のベルトスクレーパ。
【請求項１４】
スクレーパ要素（２２，２４，１２４）が、ベルト（１２）に当接され、
前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）が、回動軸線（３０，１３０）を基準として回動可能に配置され、
前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）の回転角度（ａ）を表示するセンサ（４４）を用いて、センサ信号（Ｓ）が生成され、
前記センサ（４４）が、インデックス部（４６）及び検出部（４８）を有し、前記検出部（４８）に対する前記インデックス部（４６）の位置を検出する非接触センサであり、
前記インデックス部（４６）が、前記回動軸線（３０，１３０）から距離をおいて、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）に連結された可動要素（３８，１３６）上に配置されている、
ベルトスクレーパの操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトスクレーパ及びそれ操作するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルトスクレーパは、種々の異なる搬送材料を搬送するために使用されるコンベアベルトに使用される。スクレーパ要素を走行ベルトと当接するように配置することにより、それに付着している搬送物が掻き（擦り）落とされる。
【０００３】
ベルトスクレーパの種々のタイプ及び構造が知られている。例えば、ＤＥ１０２０１７１１４９３１Ａ１には、高速で走行するベルトコンベアの排出ドラムによって形成される方向変更領域のスクレーパシステムが示されている。ベルトコンベアの走行方向を横切る方向に向けられたシステムキャリアには、弾性材料で作られたスクレーパブロックが並んで取り付けられている。このシステムキャリアは、キャリアブラケットによって、キャリアの回転軸線回りに両側で回転可能に吊り下げられている。バネ装置を使用して、排出ドラムの回転方向に対して方向付けられる設定可能なトルクが適用される。キャリアの回転軸線は、そのスクレーパブロックと一緒にシステムキャリアの回避運動が起こり得るような回転角度のあたりでシステムキャリアの回転を可能にする。
【０００４】
ＷＯ２０１４／１０６６２１Ａ２には、コンベアの戻り領域用のスクレーパ装置のためのベルトスクレーパモジュールが記載されている。幾つかのベルトスクレーパモジュールが、高さを調整できるシステムキャリアに取り付けられている。各モジュールは、システムキャリアに取り付けられた足部と、スクレーパエッジを備えたスクレーパブレードが取り付けられたカッターキャリアを有する。さらに、各モジュールは、二つのジョイントを持つジョイントハウジングを備えたスクレーパ本体を有する。第１のジョイントの回転軸線は、ベルトの走行方向に対して横方向に延びている。第２のジョイントは、カッターキャリアが回転可能に取り付けられ、かつ、カッターキャリアの回転軸線がベルトの走行方向に長尺に延びるブッシングを有する。第１のジョイントには、バネ角度測定とたわみ用の固定ストップが装備されている。一実施形態において、モジュールの側面に装置が設けられ、ラッチストップが回転角の電気的測定のために付加され、そのような装置は、例えばカバーキャップに組み込むことができる。回転角の位置を決定し、デジタル化し、信号に変換することができる。
【０００５】
ＵＳ２００７／００２９１６９Ａ１には、コンベアベルトの表面を洗浄するためのスクレーパが開示されている。スクレーパのボデーは、トラバースキャリアに取り付けられた足部と、足部からスクレーパの先端まで延びるスクレーパ要素とを含む。スクレーパは、インサートに埋設された電気センサを含む。一実施形態において、トラバースキャリアは、スクレーパ、回転アクチュエータ、及びブラケットと共に配置され、軸線回りに回動可能に設けられている。空気圧又は油圧式のシリンダ及びピストンを備えたリニアアクチュエーターが、ブラケット及び固定要素に配置されている。アクチュエータは、アクチュエータの位置を表示するための信号を生成するために位置センサを備えることができ、それでスクレーパの位置および洗浄角度を算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＤＥ１０２０１７１１４９３１Ａ１
【特許文献２】ＷＯ２０１４／１０６６２１Ａ２
【特許文献３】ＵＳ２００７／００２９１６９Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、プロセスの操作を損なうことなく、可能な限り簡単に、操作状態に関連する情報を正確に決定することを可能にする、ベルトスクレーパ及びその操作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
当該目的は、請求項１に記載のベルトスクレーパ及び請求項１４に記載の操作方法によって解決される。従属請求項は、本発明の有利な実施形態に関連するものである。
【０００９】
本発明に係るベルトスクレーパは、ベルトと当接させられる少なくとも１つのスクレーパ要素を有する。スクレーパ要素は、ベルトと当接するとき掻き取り効果を有するのに適した任意のタイプ及び形状のボデーであると理解され得る。例えば、スクレーパ要素は、スクレ―ピング又は非スクレ―ピングの方法でベルトに当接することができる
【００１０】
ベルトとの接触面として、平坦又は線形の当接が好ましい。スクレーパ要素は、例えば、ＤＥ１０２０１７１１４９３１に示されるようなブロック形状、又は、ＷＯ２０１４／１０６６２１Ａ２に示されるようなブレードとして設計することができる。スクレーパ要素は、プラスチック又は金属、特に硬質金属などの異なる材料から形成されることができる。特に、スクレーパ要素は、複数の部品として、例えば、金属例えば硬質金属から作られたトリムが取り付けられている、プラスチック又はゴムから作られたブロックとして、構成されることができる。
【００１１】
スクレーパ要素は、回動軸線回りに回動可能に配置されている。回動軸線は、好ましくは、ベルトの走行方向に対して少なくとも実質的に横方向に、すなわち、例えば、デフレクションドラム又は排出ドラムの回転軸線と平行に延びる。この文脈において、スクレーパ要素は、回動軸線回りの回動運動によってベルトから持ち上げられ得るように回転可能に配置されている。したがって、スクレーパ要素は、ベルトの欠陥又は肥厚した領域などのベルト上の障害物が通過できるようにするために、回動して離れることができる。
【００１２】
本発明によれば、スクレーパ要素は、力が加えられてベルトと当接している、すなわち、予め付勢力が及ぼされている。すなわち、回動軸線回りのトルクが、スクレーパ要素に対してスクレーパ要素をベルト上の当接位置に向かわせる方向に作用する。トルクを発生させるために、本発明によれば、少なくとも１つのバネ要素が設けられ、好ましくは、いくつかのバネ要素、例えば、各々の側に少なくとも１つが配置される。バネ要素は、例えば、螺旋バネとして、あるいは例えば、リーフスプリング、捩り棒バネ、板バネ、ブロックバネ、ガス充填バネなどとして、異なって設計することができる。バネ要素は、例えば、スクレーパ要素と連結されたレバー又は別の機械的要素と相互に作用するバネ装置に配置することができる。この文脈において、バネ要素は、例えば、引張又は圧縮バネとして機能することができる。
【００１３】
したがって、動作中、スクレーパ要素は、バネ作用のために予め付勢力が及ぼされているが、バネ力に逆らって弾性的に回転させて離すことができる。したがって、それが回転して離れ、その後、掻き取り位置における元の位置に戻ると、これは可変の回動角度をもたらす。
【００１４】
また、バネ要素は、スクレーパ要素のベルトとの特に良好な当接を確実にするために、スクレーパ要素の動きを減衰させるために、少なくとも１つの減衰要素と連結され得る。圧縮バネ又は引張バネとして、例えばゴム又はエラストマーで作られたブロックなどのブロックバネを使用する場合、減衰及びバネ特性を１つの要素で実現することができる。
【００１５】
異なるタイプのバネ要素及び／又は減衰要素の組み合わせ、例えば、螺旋バネとブロックバネの組み合わせも可能である。
【００１６】
本発明によれば、スクレーパ要素のそれぞれの現在の回転角度を決定するためのセンサが設けられる。本発明によるセンサは、非接触式の測定原理に基づいて機能し、互いに移動可能であり、好ましくは互いに完全に独立している少なくとも１つのインデックス部及び１つの検出部を備える。検出部は、検出部に対するインデックス部の位置を検出するために構成され又適している。好ましくは、検出部は、少なくともインデックス部からの距離を検出するのに適しており、代替的に又は追加的に、方位の検出、すなわち、例えば、検出部に対するインデックス部の回転位置の検出も行え得る。
【００１７】
インデックス部の位置の検出によれば、センサは、好ましくは電気信号として、例えば、アナログ電流及び／又は電圧信号として、又、代替的に又は追加的にデジタル信号として、信号を供給することができる。
【００１８】
インデックス部の検出は、非接触センサの原理に基づいて行うことができ、例えば、光学（例えば、レーザー、赤外線など）、音波（例えば、超音波）、静電容量、誘導、磁気、磁気誘導などである。好ましくは、インデックス部は自律的であり、すなわち、機械的な取り付けを除いて、機能的な接続、特に電気的な接続は必要ない。例えば、バッテリ、蓄電可能なバッテリ、又はワイヤレス給電による電力供給は考えられるが、インデックス部は、好ましくは、電力供給を必要としない。インデックス部は、検出に使用される媒体（例えば、光学的、磁気的、電気的、音波的なもの）の場及び／又は波を生成又は変更することができる。
【００１９】
好ましくは、センサのインデックス部は、少なくとも１つの磁気要素を含むことができ、検出部は、少なくとも１つの磁場センサ要素を含むことができる。磁気要素は、例えば、永久磁石要素であり得る。磁場センサ要素は、例えば、ホールセンサ要素及び／又はコイル配置を備えた軟磁性要素、特に高透磁率を有する軟磁性要素を含むことができる。
【００２０】
検出部には、インデックス部の位置を検出するための手段が備えられている。好ましくは、検出部は、インデックス部の位置に依存してセンサ信号を生成するように動作することができる電気的な検出分析回路を有することができる。検出部は、電気回路を動作させるために電源を供給することができる電気接続ケーブルを有することができる。電気接続ケーブルは、代替的に又は追加的に、電気センサ信号を送信するのにも役立つことができる。
【００２１】
本発明によれば、インデックス部は、回動軸線から距離をおいてスクレーパ要素に連結された可動要素上に配置されている。
【００２２】
スクレーパ要素と連結される可動要素は、例えば、回動運動に連動する運動を生じるようにスクレーパ要素と機械的に連結されるロッド、アーム、又は、別の機械的要素であり得る。例えば、インデックス部は、回動軸線に対して堅固な方法でスクレーパ要素に連結され、それ故に、常にスクレーパ要素と同じ回動運動を生じるアームに取り付けられることができる。可動要素のそのような直接連結とは別に、例えば一つ又は複数のジョイントを介した間接連結もあり得る。例えば、可動要素は、スクレーパ要素又はスクレーパ要素に対して固定されたアームにヒンジ結合される（蝶番式に取り付けられる）ことができる。いずれにせよ、それは、インデックス部が回動軸線から距離をおいて配置された可動部であり、その結果、スクレーパ要素の回動運動は、可動要素、したがってインデックス部のそれに連動する動きを生じる。インデックス部の動きは、例えば、直線、弧、または別のタイプの経路を辿ることができる。いずれの場合も、インデックス部の位置を検出することにより、スクレーパ要素の回動運動に関する結論（決定）を出すことができる。
【００２３】
特に、自律的に設計されたインデックス部の場合、この設計には、例えば、ケーブルを介して電気的接続を可動要素に導く必要がないため、利点がある。
【００２４】
一方では、回動軸線から離れた位置にインデックス部を配置することで、設計を簡素化でき、例えば、ジョイントの設計は変更しないで、センサは、そのジョイントの外側に、好ましくはジョイントから半径方向の距離をおいて配置することができる。他方では、回動軸線からの距離をおいた回動運動は、より大きなストロークをもたらし、それは距離センサによって十分に検出することができる。例えば、インデックス部は、回動軸線からの距離が、回動軸線からのスクレーパ要素の最先端の縁部までの距離の少なくとも５％、好ましくは少なくとも２０％、特に好ましくは５０％以上であり得る。
【００２５】
好ましい実施形態では、検出部は、不動要素上に、又は、少なくとも、スクレーパ要素よりも不動要素に対して僅かに小さい動きを生じる要素上に、配置することができる。“不動”という文言は、ここでは、例えばベルトの欠陥を通過させるために、スクレーパ要素が回動運動を行うときにその位置を変えない要素として理解されるべきである。好ましくは、不動要素は、ベルトのコンベアフレームに対して固定して静止するように配置される。検出部が完全に静止した要素に取り付けられていない場合、それは、より少ない程度で移動可能な要素に取り付けられることが好ましい。そのような要素は、スクレーパ要素の回動運動と比較して低減された回動運動、すなわち、例えば、大幅に低減された回転角度による回動運動を行う要素であると理解することができ、その回転角度は、例えば、スクレーパ要素の回転角度の半分未満、又は、好ましくはスクレーパ要素の回転角度の４分の１未満である。
【００２６】
一実施形態において、回動軸線から伸長しかつスクレーパ要素に連結された回動アームが設けられる。回動アームは、好ましくは、スクレーパ要素が回動運動を行うときに同じ回転角度で回動するように、スクレーパ要素に対して堅固に配置される。好ましくは、回動アームは、スクレーパ要素の方向と鈍角を形成する方向に、すなわち、９０°を超える角度で伸長する。これに関連して、回動軸線から回動アームの端部までの方向が回動アームに関して検査され、回動軸線からスクレーパ要素の前縁部までの方向がスクレーパ要素に関して検査される。そのような方向は、好ましくは、その中に囲まれた角度が９０°を超えるように、少なくとも実質的に互いに反対方向に配置される。反対の配置により、回動アームは、掻き取り領域からの距離が大きくなるように配置され得る。
【００２７】
インデックス要素は、例えば、前述の回動アーム上に配置することができる。代わりに、それはまた、回動アームに連結された要素、例えば、その上にヒンジ結合（蝶番付け）されたロッド上に配置することができる。そのようなロッドは、例えば、プル又はプッシュロッドとして設計することができ、スクレーパ要素に作用するトルクが生成される回動アームに作用する力を伝達するのに役立つ。この目的のために、例えば、バネ要素をロッドに連結することができる。代わりに、トルクを生成するために、バネ要素を回動アームに直接連結することもできる。
【００２８】
一実施形態において、ロッドは、周囲のハウジングに対して移動可能にハウジングの内側に取り付けることができ、そこで、センサの検出部はハウジング上に配置され、インデックス部はロッド上に配置される。好ましくは、ハウジングは円筒状であり、ロッドはその中で長手方向に移動し得る。また、好ましくは、センサによって検出されるハウジングに対するロッドの相対移動は、少なくとも実質的に、検出が特に容易な直線移動である。
【００２９】
センサは、回動軸線の軸方向において、スクレーパ要素上に直接又はその近くに配置することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、スクレーパ要素及びセンサは、互いに距離を置いて回動軸線の軸方向に配置されることも好ましい場合がある。例えば、センサは、掻き落とされた搬送物によって損なわれないように、ベルト領域から横方向に離れて配置することができる。例えば、スクレーパ要素は、回転可能なシャフト上に配置することができる。少なくとも１つのベアリングを、シャフトを回転可能に取り付けるために設けることができ、互いに離れて配置された２つのベアリングを備えることが好ましい。一実施形態において、センサを、その外側に配置することができ、すなわち、それにより、少なくとも１つのベアリングが、センサとスクレーパ要素との間において軸方向に配置される。
【００３０】
一実施形態においては、例えば、ベルトの走行方向に対して横方向に、好ましくは少なくともベルト幅を横切って延びるキャリアを設けることができる。キャリアは、好ましくは不動に配置することができる。キャリア上には、好ましくはスクレーパモジュールの少なくとも足部を取り付けることができ、複数のスクレーパモジュールをキャリアに設けることが好ましい。ジョイントは足部に配置することができ、そこでは、スクレーパ要素が回動可能に、例えば、ジョイントからスクレーパ要素の方向に延びるスクレーパ要素キャリア上に設けられる。好ましくは、検出部はキャリアに取り付けられている。複数のスクレーパモジュールがそれらの足部と共にキャリア上に配置される場合、例えば、ただ１つのセンサが、モジュールの１つに検出部と共に設けられることができ、又は、複数のセンサが設けられ、それら検出部は好ましくは並んでキャリア上に取り付けられる。
【００３１】
ベルトの走行方向から視て、センサとスクレーパ要素との間に回動軸線を配置するようにセンサを配置することが有利であることが証明された。したがって、センサは、可能な限り、掻き取り領域から離れた場所に配置される。
【００３２】
以下では、本発明の実施形態を、図面を参照してさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ベルトスクレーパの第１実施形態の斜視図を示す。
【図２】図１に示すベルトスクレーパの側面図を示す。
【図３】図２の部分拡大図を示す。
【図４】図１ないし図３に示すベルトスクレーパにおいて、スクレーパ要素が回転して離れた側面図を示す。
【図５】図１ないし図４に示すベルトスクレーパにおいて、摩耗発生後の側面図を示す。
【図６】複数のスクレーパモジュールを備えたベルトスクレーパの第２実施形態の斜視図を示す。
【図７】図６に示すスクレーパモジュールの側面図を示す。
【図８】図６及び図７に示すスクレーパモジュールにおいて、異なる回転位置での側面図を示す。
【図９】図６ないし図９に示すスクレーパモジュールの正面図を示す。
【図１０】インデックス部と検出部を備えたセンサの要素の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、コンベアベルト１２を備えたコンベアシステム１０の一部を示す。ドラム軸１６回りに回転するデフレクション排出ドラム１４の領域において、ベルトスクレーパ２０が第１実施形態に従って配置されている。
【００３５】
ベルトスクレーパを使用して、ベルト１２上に位置し又部分的に付着した搬送材料がベルト１２から掻き（擦り）落とされる。そうすることで、ベルトスクレーパ２０は、プレスクレーパとして使用され、すなわち、それはレセプタクルの上に又は搬送材料を受け取るためのシュート（不図示）の上に配置される。
【００３６】
ベルトスクレーパ２０は、横方向に並んで配列された幾つかのスクレーパブロック２２を有する。示される実施形態では、スクレーパブロック２２は、プラスチック製の固いボデーとして設計され、その上端には硬質金属製のキャップ２４が設けられている。スクレーパブロック２２は、図２に示されるように、平坦又は線形の接触領域に沿ってベルト１２の表面と接触するようにベルト１２に当接させられるスクレーパ要素に相当する。
【００３７】
スクレーパブロック２２は、回転可能なトラバースキャリア２６に取り付けられ、トラバースキャリア２６は、スクレーパブロック２２がトラバースキャリア２６と共に軸要素３２の回転により回動軸線３０回りに回動可能に配置されるように、ベアリング２８に取り付けられた軸要素３２内の両側に延びている。
【００３８】
ベアリング２８上において、バネ装置３４は、トラバースキャリア２６及び軸要素３２のために両側に設けられている。特に図３に示されるように、そのようなバネ装置は、それぞれ、回動軸線３０から真っ直ぐに延びる回動アーム３６と、その端部にヒンジ結合（蝶番付け）されたバネロッド３８を含む。バネロッド３８は、円筒状のハウジング４０内において直線的に移動可能であり、圧縮バネ４２によって長手方向に引っ張り力を受ける。バネロッド３８及び回動アーム３６を介して、トラバースキャリア２６上におけるスクレーパブロック２２の全体の配列が、ドラム１４の回転方向に対して作用するトルクを受け、それにより、スクレーパブロック２２は、力でベルト１２の表面に押し付けられる。
【００３９】
回動アーム３６は、スクレーパブロック２２に対して堅固に配置され、回動軸線３０回りにそれらと一緒に回動することができる。特に図３に示されるように、示された例示的な実施形態では、回動アーム３６は、回動軸線３０に対してスクレーパブロック２２の反対側に配置され、すなわち、回動軸線３０からスクレーパブロック２２の当接面の前縁部までの第１方向及び軸線３０から回動アーム３６の端部におけるバネロッド３８のヒンジポイントまでの第２方向が、鈍角Ｗを形成する。代替の実施形態においては、別の角度Ｗ、例えば鋭角をもたらす他の配置を選択することもできる。
【００４０】
バネロッドのハウジング４０は、コンベア装置１０のコンベアフレーム（不図示）に対して完全に不動ではないが、それが回動運動を行えるべく、図３に示すようにコンベアフレームに対してヒンジ結合（蝶番式に取り付け）されている。ハウジング４０の動きは、この文脈において、バネロッド３８、回動レバー３６、及びトラバースキャリア２６を介して、スクレーパ要素２６の動きと連動する。しかしながら、その連結は、ハウジング４０が、スクレーパ要素２６の回動運動と比較して大幅に低減された動作、すなわち、大幅に低減された回転角度だけの回動運動のみを生じるように設計されている。
【００４１】
センサ４４は、バネ装置３４上に配置され、それで、スクレーパブロック２２の角度位置が決定され、電気センサ信号Ｓとして出力することができる。図３において、一例として、回動軸線３０からベルト１４上のスクレーパブロック２２の当接面の前縁部までの第１方向と（スクレーパブロック２２の開始状態では、当接面は、後で示されるように、摩耗のために再配置される）、ここでは基準として水平方向に示される第２方向との間において、回転角度ａが示されている。
【００４２】
センサ４４は、バネロッド３８の端部にあるインデックス部４６と、円筒状のハウジング４０の端部に取り付けられた検出部４８との間の距離ｄを検出する。
【００４３】
距離ｄは、スクレーパブロック２２の角度位置ａに直接依存する。例えば、摩耗が進行する場合（図５）に起こるように、ベルト１２の方向へのスクレーパブロック２２の回転運動により、角度ａは大きくなる。回動レバー３６とロッド３８による結合を介して、ロッド３８の端部とハウジング４０の端部との間の距離ｄ、すなわち、センサ４４のインデックス部４６との検出部４８との間の距離も減少する。ａとｄとの間の相関は、示されている角度範囲においてほぼ線形であり、回動アーム３６及びバネロッド３８は互いにほぼ直交するように配置されている。反対方向の回転運動では、スクレーパブロック２２がベルト１２から離れて回転するとき、角度ａは小さくなり、距離ｄは大きくなる。
【００４４】
図１０は、センサ４４の構造を概略的に示す。好ましい実施形態では、磁気または磁気誘導センサが使用され、インデックス部４６は、センサの長手軸の方向に磁化された円板状の永久磁石として設計される。
【００４５】
センサの検出部４８は、インデックス部４６から距離ｄの位置に配置され、センサハウジング内において、磁場センサ要素５４とそれに接続された電気的な検出分析回路５２とを備えている。検出分析回路５２は、ケーブル接続５０を介して電源で作動する。
【００４６】
距離ｄに応じて、インデックス部４６の永久磁石は、磁場センサ要素５４の位置において異なる磁場を生成し、それにより、磁場センサ要素５４の測定可能な物理的特性が変化する。
【００４７】
センサのタイプに応じて、異なるタイプの磁場センサ要素５４を使用することができる。例えば、ホール素子は、磁場の関数として抵抗が変化する磁場センサ要素５４として使用することができる。また、例えば、ＤＥ１０２００７０６２８６２Ａ１に記載されているように、磁場の関数として透磁率が変化する磁気的に柔らかい材料も使用可能である。
【００４８】
検出分析回路５２は、磁場を検出するために必要に応じて磁場センサ要素５４を作動させ、その測定可能な特性を分析し、それらをセンサ信号Ｓに変換する。センサ信号Ｓは、ケーブル接続５０を介して電気として、例えば電流又は電圧信号として出力される。
【００４９】
センサ信号Ｓは、距離ｄに明確に割り当てることができ、その依存性は、好ましくは、スクレーパブロック２２の可能な回動範囲内で少なくとも実質的に線形である。
【００５０】
センサ信号Ｓを分析することにより、例えば、スクレーパ要素、この場合はスクレーパブロック２２の進行中の摩耗を決定することができる。一例として図５に示すように、スクレーパブロック２２と移動するベルト１２との一定の当接は摩耗をもたらし、それにより、角度ａは動作期間の過程でより大きくなる。これはセンサ信号Ｓの変化によって示され、それにより摩耗を監視することが可能になり、スクレーパブロック２２を交換しなければならないときに表示が与えられる。
【００５１】
センサ４４は、上述のように、自律的なインデックス部４６が、スクレーパ要素２４の回動運動と同期して移動する部分、すなわちロッド３８に取り付けられるように、スクレーパ２０上に配置される。検出部４８は、スクレーパ要素２４の動きと比較して大幅に低減された動きを生じるほぼ不動の部分、すなわち、バネ装置３４のハウジング４０に取り付けられている。このように、ケーブル５０はハウジング４０の僅かな動きのみを補償する必要があり、ケーブルの配線が容易になる。
【００５２】
以下においては、第２実施形態に係るスクレーパ１２０が、図６ないし図９を参照しつつ説明される。スクレーパ１２０は、コンベアシステム１０上に取り付けられている。同じ参照符号は、同じ実施形態を示す。
【００５３】
スクレーパ１２０は、高さ調節が可能であるが回転可能ではなく、幾つかのスクレーパモジュール１２２が並んで配列された、不動のトラバースキャリア（システムキャリア）１２６を有する。スクレーパモジュール１２２の設計及び配置に関しては、ＷＯ２０１４／１０６６２１Ａ２においての詳細な説明が参照される。
【００５４】
スクレーパモジュール１２２の１つは、システムキャリア１２６の軸線に沿った側面図として図７に示され、モジュール回動軸線１３０に沿った側面図として図８に示され、そして正面図として図９に示されている。それは、ベルト１２との掻き取り当接のために設計された硬質金属ブレード１２４を含み、そのようなブレードは、モジュール回動軸線１３０回りにおいてジョイント１６４内で回動可能なカッターキャリア１６２に取り付けられている。ジョイント１６４を支える足部１６６は、システムキャリア１２６に設けられている。スクレーパモジュール１２２は、モジュール回動軸線１３０が水平に方向付けられてベルト１２の走行方向に対して実質的に横切って延びるがシステムキャリア１６２の長手軸に正確には対応しないので、横方向に対して小さな角度で傾斜している。
【００５５】
カッターキャリア１６２及びそれに取り付けられたブレード１２４は、図８に示唆されるように、モジュール回動軸線１３０回りに回動可能となるようにジョイント１６４に配置されている。回転角度ａは、例えば、図８に示されるように、モジュール回動軸線１３０からブレード１２４の前縁部までの方向と水平線との間として定義することができる。
【００５６】
ジョイント１６４内において、捩りバネ（不図示）が、ブレード１２４がベルト１２と当接する方向に押されるトルクをカッターキャリア１６２が受けるように、作用する。
【００５７】
ブレード１２４の前縁部は、ベルト１２の表面に当接している。ベルト１２が走行するとき、付着した搬送材料が掻き（擦り）落とされる。
【００５８】
回動アーム１３６は、モジュール回動軸線１３０回りに回動可能となるように、カッターキャリア１６２に対して堅固に取り付けられている。回動アーム１３６は、カッターキャリア１６２の延長部に取り付けられ、示された例ではクランプされ、カッターキャリア１６２及びブレード１２４の回動は、回動アーム１３６と同様の回転運動をもたらす。
【００５９】
センサ４４は、カッターキャリア１６２及びブレード１２４の回転角度ａを検出するように配置されている。センサ４４は、回動アーム１３６の端部に設けられたインデックス部４６と、システムキャリア１２６に取り付けられた検出部４８とを備えている。
【００６０】
センサ４４は、図１０を参照して前述されたものと同じセンサであり、すなわち、インデックス部４６からの距離ｄは、検出部４８によって検出され、その距離は、ケーブル接続５０を介してセンサ信号Ｓとして出力される。
【００６１】
距離ｄは、例えば図８に示されるように、カッターキャリア１６２及びブレード１２４によって取られる位置、すなわち、角度ａに依存する。ブレード１２４がベルト１２との当接から離れるように回転すると（図８の点線で示される）、ベルト１２上の障害物を掻き落とすことができない場合に起こるように、角度ａは、例示されるように値ａ１まで大きくなり、距離ｄはより大きな値ｄ１になる。
【００６２】
ブレード１２４の漸進的な摩耗に伴い、角度ａしたがって距離ｄは減少する。
【００６３】
センサ信号Ｓでは、両方の状況が認識可能であるため、例えば、第１実施形態の文脈で説明されたように、摩耗の進行を監視することが可能である。
【００６４】
第２の実施形態では、検出部４８は、不動要素、すなわち、システムキャリア１２６に取り付けられ、それにより、単純なケーブル配置が保証される。インデックス部４６は、可動要素、すなわち、回動アーム１３６上に配置されている。
【００６５】
回動アーム１３６は、モジュール回動軸線１３０を基準として、ブレード１２４の方向と実質的に反対の方向に延びており、すなわち、モジュール回動軸線１３０からブレード１２４の前縁部までの第１方向とモジュール回動軸線１３０から回動アーム１３６の端部のインデックス部４６までの第２方向とは、鈍角を形成する。ベルト１２（図７）の走行方向から視て、ジョイント１６４は、回動アーム１３６の端部とブレード１６４との間のモジュール回動軸線１３０上に配置されている。したがって、センサ４４は、ブレード１２４から十分に離れており、それにより、掻き落とされた搬送材料によって損なわれることはない。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月12日(2021.4.12)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ベルト（１２）に当接させられるスクレーパ要素（２２，２４，１２４）を備え、
前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）は、回動軸線（３０，１３０）を基準として回動可能に配置され、
バネ要素（４２）が、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）に作用するトルクを生成するべく、螺旋バネ、リーフスプリング、捩り棒バネ、板バネ、又は、ブロックバネであり、
センサ（４４）が、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）の回転角度（ａ）を決定するために設けられた、ベルトスクレーパにおいて、
前記センサ（４４）は、インデックス部（４６）及び検出部（４８）を含み、前記検出部（４８）に対する前記インデックス部（４６）の位置を検出する非接触センサであり、
前記インデックス部（４６）は、前記回動軸線（３０，１３０）から距離をおいて、前記スクレーパ要素（２２，２４，１２４）に連結された可動要素（３８，１３６）上に配置されている、
ことを特徴とするベルトスクレーパ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明によれば、スクレーパ要素は、力が加えられてベルトと当接している、すなわち、予め付勢力が及ぼされている。すなわち、回動軸線回りのトルクが、スクレーパ要素に対してスクレーパ要素をベルト上の当接位置に向かわせる方向に作用する。トルクを発生させるために、本発明によれば、少なくとも１つのバネ要素が設けられ、好ましくは、いくつかのバネ要素、例えば、各々の側に少なくとも１つが配置される。バネ要素は、例えば、螺旋バネとして、あるいは例えば、リーフスプリング、捩り棒バネ、板バネ、ブロックバネとして、異なって設計することができる。バネ要素は、例えば、スクレーパ要素と連結されたレバー又は別の機械的要素と相互に作用するバネ装置に配置することができる。この文脈において、バネ要素は、例えば、引張又は圧縮バネとして機能することができる。
【国際調査報告】
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