(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト走行方向に複数個のガス注入孔を連設した上下一対のベルト支承トラフと、該上下一対のベルト支承トラフを走行するループ状のベルトを備え、該注入孔からガスを噴出することによってベルトを浮上させた状態で走行させる浮上式ベルトコンベヤ装置において、前記ベルトの下面に摂氏０度から摂氏６０度までの温度範囲において動摩擦係数が略同一である摺動用カバーゴムを配して、該ベルト支承トラフを走行するベルトの下面と該ベルト支承トラフの構成材料との動摩擦係数は０〜０．７５の範囲にあることを特徴とする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、送風機より供給ラインを介してベルト支承トラフ内にガスを供給し、ベルト支承トラフ内で注入孔からガスを噴出することにより、ベルトをベルト支承トラフ内において浮上させた状態で走行させる浮上式ベルトコンベヤ装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベルトコンベヤ装置において、搬送物を搬送するためのベルトはベルト走行方向に配列された複数個のローラ上を転動させながら移動して走行するようになっており、このようなベルトコンベヤ装置においては、ローラを用いてベルトを走行させるため、該ローラの回転抵抗や回転数の制約等から、ベルトの搬送速度が制約される、また該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た。
【０００３】
そのため、近年おいては、ベルトの下面にガスを供給することによりベルトを浮上させた状態で周回駆動する特開平１１−５９８３８号公報に示されるような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。
前記公報に示す浮上式ベルトコンベヤ装置は、ベルトを浮上させるために供給するガスとして圧縮した空気（圧縮空気と称することもある）を用いており、圧縮空気の注入孔をベルト走行方向に複数個備えた円管状のベルト支承トラフの管内に、椀状（円弧状と称することもある）に湾曲させたベルトを配して、該注入孔から圧縮空気を吹き出しベルトに供給することにより、ベルトをわずかに浮上させた状態で走行させる。
【０００４】
前記圧縮空気は、ベルト支承トラフにおいて、ベルトの下方からベルトの下面に供給されて、ベルトを浮上させることにより、ベルト支承トラフの内周面とベルトの下面との間にわずかな隙間を生じさせ、該隙間を通り抜けてベルト上方へと放出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来式の浮上式ベルトコンベヤ装置においては、前記隙間が非常に小さく、通常は０．１〜１ｍｍ程度しかないため、何らかの原因によりベルトとベルト支承トラフが局所的に接触することがある。ベルトとベルト支承トラフが局所的に接触した場合、摩擦によってベルトが発熱する等して、ベルト表面のカバーゴムに粘着性が生じるが、ベルト表面に粘着性が生じた場合は、走行抵抗が増大してベルト駆動力が増大する。粘着性により走行抵抗が増大するとベルトの走行が不安定になるため、ベルトとベルト支承トラフの接触回数が多くなり、さらに粘着性が発生するという悪循環に陥り、ベルト駆動力が大きく上昇するとともに、安定した運転ができなくなる。
【０００６】
【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）  ベルト走行方向に複数個のガス注入孔を連設した上下一対のベルト支承トラフと、該上下一対のベルト支承トラフを走行するループ状のベルトを備え、該注入孔からガスを噴出することによってベルトを浮上させた状態で走行させる浮上式ベルトコンベヤ装置において、前記ベルトの下面に摂氏０度から摂氏６０度までの温度範囲において動摩擦係数が略同一である摺動用カバーゴムを配して、該ベルト支承トラフを走行するベルトの下面と該ベルト支承トラフの構成材料との動摩擦係数は０〜０．７５の範囲とした。
【０００９】
【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１例について詳細について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置の構造を説明するための要部断面図である。図２は本発明の実施の形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置のベルト構造を説明するための要部断面図である。図３は本発明の実施の形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置に用いたベルト反転装置を説明する概略斜視図である。図４は本発明の実施の形態に係わる浮上式ベルトコンベヤ装置においてのガスの流れを説明するための概念図である。図５は動摩擦係数の測定原理を説明する概念図である。
【００１０】
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、以下に説明する。
図１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）、ヘッドプーリＨＰ、および、テールプーリＴＰ等、からなり、ベルト反転装置５０、屈曲案内装置８０、および、図示しないトラフ形成装置等を備えている。
【００１１】
前記無端状の平滑なベルト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ており、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との間を周回駆動できる構成となっている。
また、ベルト１はヘッドプーリＨＰとテールプーリＴＰとの間において、ベルト支承トラフであるキャリア側トラフ１１、及びリターン側トラフ１２の中を通るように配されている。
【００１２】
また、キャリア側トラフ１１のテールプーリＴＰ側には、搬送物Ｈの投入口が設けられるとともに、テールプーリＴＰならびにヘッドプーリＨＰを被覆するエンドカバーがそれぞれ設けられている。
【００１３】
そして、ヘッドプーリＨＰを被覆するエンドカバー６１の下部には搬送物Ｈの排出用のシュート６２が接続されており、さらに、ヘッドプーリＨＰとリターン側トラフ１２との間、および、テールプーリＴＰとリターン側トラフ１２との間には、ベルト１が通過する際に、ベルト１の表面と裏面を上下反転させるベルト反転装置５０が配設されている。
【００１４】
また、ベルト反転装置５０とリターン側トラフ１２との間には、ベルト反転装置５０を通過したベルト１を、ベルト１の長手方向から見た断面が円弧状となるように湾曲させて、リターン側トラフ１２に円滑に導入する図示しないトラフ形成装置が配設される。
【００１５】
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、図１に示すように、円管状の鋼管で形成されており、キャリア側トラフ１１とリターン側トラフ１２は、ベルト走行方向に沿って配設された空気ダクトＧＨで連結されて一体に構成されている。
【００１６】
また、本実施形態においては、ベルト支承トラフであるキャリア側トラフ１１とリターン側トラフ１２ともに、図１に示すような円管状のものとしたが、本発明に用いることのできるベルト支承トラフの形状はこれに限らず、楕円形状、半円形状等であってよく、ベルト１が走行する部分である下方部分の形状が略碗状（略円弧状と称することもある）となっていれば良い。
【００１７】
また、本実施形態においては、図１に示すように送風機７０より送られたガスである圧縮空気を供給ライン１０８を介して、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と、のそれぞれ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。
【００１８】
また、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の最下部近傍にベルト走行方向に沿って連設された注入孔ＧＨ１を介し、キャリア側トラフ１１内へ供給され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に供給されて、キャリア側のベルト１を浮上させ、浮上作用後の圧縮空気は排気管２４より排出されて、集塵機Ｓを通り、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。
【００１９】
同様に、リターン側トラフ１２の下方においてベルト走行方向に沿って空気ダクトＧＬが設けられており、リターン側トラフ１２においては、該空気ダクトＧＬならびにリターン側トラフ１２の最下部近傍にベルト走行方向に沿って連設された注入孔ＧＬ１を介してリターン側トラフ１２内に圧縮空気が供給され、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に供給されて、リターン側のベルト１を浮上させる構成となっている。
【００２０】
なお、本実施形態においては、図４に示すように、キャリア側トラフ１１、及びリターン側トラフ１２共に、その最下部近傍にベルト走行方向に沿って連設された注入孔ＧＬ１、ＧＨ１を２列を配したがこれに限るものではなく、その最下部にベルト走行方向に沿って連設された１列の注入孔ＧＬ１、ＧＨ１を配しても良く、また、３列以上の複数列であっても良い。
【００２１】
本発明の１実施形態によるベルト１構造を、図２（Ａ）を用いて説明する。
ベルト１は、図２（Ａ）にその幅方向の断面を示すように、３つの部材からなる多層構造とされており、３つの部材が組み合わされて、圧着、あるいは接着等の手段により、一体化されて、平滑な帯状となるように作られている。
【００２２】
ここで、ガスである圧縮空気を供給する面を下面とし、搬送物Ｈを載せうる方の面を上面とした場合、該上面を上部ゴム層５により形成し、また、該上面と下面の間に、ベルト１の補強層として、芯体６を配しベルト１の補強をおこなっている。
【００２３】
ここで、本実施形態においては、該上面に上部ゴム層５として耐摩耗性の大きな材質のゴムを配して用い、該下面には摺動用カバーゴム１Ａとして摩擦係数の小さなゴムを下面全体に配して用いることにより、下面全体の摺動抵抗を小さくすることによって、該上部ゴム層５とベルト支承トラフとの摺動抵抗より、摺動用カバーゴム１Ａ（カバーゴム１Ａと称することもある）とベルト支承トラフとの摺動抵抗を小さくする構造とした。
【００２４】
なお、図５にカバーゴム１Ａの動摩擦係数の測定方法を示しているが、本実施形態において用いた摺動用カバーゴム１Ａとベルト支承トラフの構成材料である鋼材との動摩擦係数を測定した結果、その数値は０．７０であった。
また、本実施の形態においては、搬送物Ｈは石炭であって、幅９０ｃｍ×厚み１．２ｃｍのベルトを走行速度２６０ｍ／ｍｉｎとして駆動した。
【００２５】
図１に示した浮上式ベルトコンベヤ装置１００においては、リータン側トラフ１２の前後で、ベルト１の上下面を反転させているため、ベルト１においてガスである圧縮空気を供給する下面は常に同一の面であって、ベルト１が上下一対のベルト支承トラフを走行する際のベルトの下面は、常に同一のベルト面でカバーゴム１Ａを配したベルト面となる。
【００２６】
また、ベルト反転装置等を使用せず、ベルト１が上下一対のベルト支承トラフを走行する際のベルトの下面は同一の面とならない場合においては、図２（Ｂ）に示したような構造のベルト１を使用することが好ましく、ベルト１は摩擦係数の小さな摺動用カバーゴム１Ａを両面に配する構造となっている。
【００２７】
なお、本実施形態においては、多層構造のベルト１を用い、ベルト１の磨耗性と摩擦特性の両方を向上させたが、本発明に適用できるベルト１の構造がこれに限らないことは勿論であり、単層構造のベルト１を用いても、ベルト支承トラフを走行する際における前記動摩擦係数は０〜０．７５（但し０は除く）の範囲に有れば良い。
【００２８】
以下、本発明による浮上式ベルトコンベヤ装置１０の運転方法を説明する。ベルト１は、図示しない駆動源により回転するヘッドプーリＨＰとテールプーリＴＰとの間にループ状に架けわたされて周回駆動され、エンドレスに移動して走行する
【００２９】
ここで、テールプーリＴＰを通過して、ベルト反転装置５０により反転させられたベルト１は、図示しないトラフ形成装置で湾曲させて、ベルト１のベルト走行方向から見た断面をキャリア側トラフ１１の円弧に概略一致させた後、キャリア側トラフ１１に導入される。
【００３０】
そして、キャリア側トラフ１１に導入されたベルト１は、キャリア側トラフ１１内に設けた注入孔ＧＨ１から噴出された空気によって浮上し、投入口より投入された搬送物Ｈを載上した状態で走行する。
【００３１】
ここで、従来の浮上式ベルトコンベヤにおいて、前述したような理由からベルト１とキャリア側トラフ１１の接触（エアー膜切れ）が発生した場合，ベルト１表面の粘着性が上昇してベルト駆動動力の増大等の問題を引起こしてしまう。
【００３２】
それに比較して、本発明においては何らかの原因によって、ベルト１とキャリア側トラフ１１の接触が発生しても、ベルト１のベルト支承トラフに対する接触面にはカバーゴム１Ａが配されているため、摺動抵抗による発熱を低く抑えてベルト表面の粘着性が大きく上昇することはない。
【００３３】
なお、前記動摩擦係数が０．７５を超えると、摩擦によるベルト１の発熱が急激に大きくなる。そのため、ベルト表面の粘着性が大きく上昇し、上昇した粘着性によって摩擦係数が上昇するといった悪循環に陥って、ベルト１の走行が不安定になる。
ベルト１に配したカバーゴム１Ａの摩擦係数を０以下にすることは実質不可能であるため、前記動摩擦係数の好ましい範囲を０〜０．７５（但し０は除く）の範囲とした。
【００３４】
次に、キャリア側トラフ１１を通過したベルト１は、ヘッドプーリＨＰによって、その走行方向を変化させると同時にベルト１の上下面を反転する。
そして、ヘッドプーリＨＰを通過した直後のベルト１は、ベルト反転装置５０によってそのベルト上下面を再度を反転する。
【００３５】
ヘッドプーリＨＰを通過して、ベルト反転装置５０により反転させられたベルト１は、リターン側トラフ１２に導入される。ベルト１は、リターン側トラフ１２内に設けられた注入孔ＧＬ１から噴出された空気によって浮上させられて、浮上しながら走行する。
【００３６】
この際において、ベルト１とリターン側トラフ１２の接触が発生しても、ベルト１のベルト支承トラフに対する接触面にはカバーゴム１Ａが配しているため、摺動抵抗による発熱を低く抑えてベルト表面の粘着性が大きく上昇することはない。
【００３７】
また、摺動用カバーゴム１Ａは、その成分を調整して、摂氏０度から摂氏６０度までの温度範囲において、その動摩擦係数が略同一となるようにすることが好ましく、上記温度範囲内において、動摩擦係数が変化しない摺動用カバーゴム１Ａをベルト１の下面に配設すれば、万一、ベルト支承トラフ内の雰囲気温度、あるいは摺動用カバーゴム１Ａとベルト支承トラフの擦れなどによってベルト１の下面の温度が上昇しても、動摩擦係数が急激に上昇することはないので、ベルト表面の粘着性が大きく上昇することはない。
【００３８】
これによって、前述したキャリア側トラフ１１の場合と同様に、前述した従来装置の問題点である粘着性によってベルト１の走行が不安定になることを防止でき、安定した運転を行うことができる。
【００３９】
なお、リターン側トラフ１２を通過したベルト１は、ベルト反転装置５０で反転させられた後、テールプーリＴＰを通過する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明における浮上式ベルトコンベヤ装置においては、何らかの原因によってベルトとベルト支承トラフの接触が発生した場合においても、ベルト支承トラフに対するベルト接触面に、例えば摩擦係数の小さな摺動用カバーゴムを配する等して、摺動抵抗による発熱を低く抑えているので、ベルト表面の粘着性が大きく上昇することはない。
【００４１】
また、ベルト接触面に摺動用カバーゴムを使用した場合、摺動用カバーゴムを摂氏０度から摂氏６０度まで動摩擦係数が増加しないような成分に調整することにより、ベルトの粘着性によって摩擦係数が上昇するといった悪循環に陥いることがなく、ベルトの走行が不安定になることを防止して、安定した運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置の構造を説明するための要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置のベルト構造を説明するための要部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る浮上式ベルトコンベヤ装置に用いたベルト反転装置を説明する概略斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる浮上式ベルトコンベヤ装置においてのガスの流れを説明するための概念図である。
【図５】動摩擦係数の測定原理を説明する概念図である。
【符号の説明】
１        ベルト
１Ａ      カバーゴム（摺動用）
５        上部ゴム層
６        芯体
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
５０      ベルト反転装置
７０      送風機
ＧＨ      空気ダクト
ＧＨ１    ガス注入孔
ＧＬ      空気ダクト
ＧＬ１    ガス注入孔
Ｈ        搬送物
Ｓ        集塵機
【図１】
0003979025.tif 000002
【図２】
0003979025.tif 000003
【図３】
0003979025.tif 000004
【図４】
0003979025.tif 000005
【図５】
0003979025.tif 000006