(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアフレームに固定された固定軸と、この固定軸に軸受を介して回転自在に取り付けられた円筒体からなるコンベアローラにおいて、上記固定軸にステーターを、上記円筒体内周面にローターを装着して発電機を構成し、この発電機に出力検出手段を接続するとともに、上記軸受の近傍に温度スイッチを設置して、この温度スイッチに温度異常警報器を接続し、上記温度スイッチと温度異常警報器を、上記出力検出手段と並列に、上記発電機に接続したことを特徴とするコンベアローラの異常検出装置。
【請求項２】
上記発電機と温度スイッチを上記軸受と一緒に組み立てたユニットとした請求項１に記載のコンベアローラの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルトコンベア等の搬送装置に使用されるコンベアローラの異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ベルトコンベア等の搬送装置では、搬送方向に多数のコンベアローラが配列されている。ベルトコンベアの場合は、コンベアローラは、搬送物が載ったベルトを支持する上側のキャリヤローラと、返送側の空のベルトを支持する下側のリターンローラとからなり、エンドレスに装架されたベルトが搬送方向端部の駆動ローラにより循環駆動される。鉱石、土砂等を運搬するベルトコンベアは、屋外に配設される場合が多く、過酷な負荷に加えて、雨水や塵埃に曝されるため、コンベアローラの軸受部が損傷する場合が多い。
【０００３】
コンベアローラの軸受部が損傷してコンベアローラが停止すると、ベルトがコンベアローラとのスリップにより摩耗し、破断に至る可能性がある。また、石炭等の可燃性物質を搬送する場合は、ベルトとコンベアローラとの摩擦による発熱が原因となり、火災等の重大事故につながる可能性がある。
【０００４】
また、上記軸受の損傷が比較的軽度の場合は、コンベアローラは回転しても、軸受の摩擦抵抗が増大して、軸受部が異常発熱する。これを放置してコンベアの運転を継続すれば、やがてコンベアローラが停止して、上記のような事故につながる可能性がある。
【０００５】
これらの事故を未然に防止するため、従来は検査員が定期的に巡回して異常の有無を点検している。また、軸受の計算寿命に基づいた定期交換の実施を併用している場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検査員による異常点検方法では、検査員がコンベアに沿って歩きながら、停止ローラの有無、軸受部の異常音、ゴムベルトからの異臭等を点検するため、搬送距離の長いコンベアでは、多大の時間と労力を要する問題がある。コンベアの設置環境等によっては、コンベアに近づけない場合や、騒音により異常音の聴き分けが困難な場合など、十分に点検できない問題もある。
【０００７】
また、軸受の計算寿命に基づいた定期交換の実施は、まだ使用可能なローラも交換することになり、経済的な無駄を生じる。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、コンベアローラの異常を、多大な時間や労力をかけず容易に、かつ的確に検出できる装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、コンベアフレームに固定された固定軸と、この固定軸に軸受を介して回転自在に取り付けられた円筒体からなるコンベアローラにおいて、上記固定軸にステーターを、円筒体内周面にローターを装着して発電機を構成し、この発電機に出力検出手段を接続する構成としたのである。
【００１０】
すなわち、この発明によるコンベアローラの異常検出装置は、コンベアローラが回転すると上記発電機に起電力が生じることを利用して、これを出力検出手段により検出し、コンベアローラの回転異常を検知するものである。
【００１１】
上記出力検出手段をランプ等の回転異常警報器とすれば、例えばランプの場合は、その点滅によりコンベアローラの回転異常を検知することができる。すなわち、ランプが点灯しているときは正常、ランプが消えた場合に異常と判定することができる。
【００１２】
上記出力検出手段をスイッチとし、このスイッチにブザー、回転灯等の回転異常警報器を接続すれば、このスイッチが上記発電機の起電力により発生する誘導電流で入切し、このスイッチの入切で上記ブザー等を外部電源により作動させ、警報を発することができる。このとき、上記スイッチは、上記誘導電流が流れている場合は切、止まった場合に入となるように結線する。
【００１３】
また、コンベアローラ軸受の近傍に温度スイッチを設置し、この温度スイッチにランプ、ブザー等の温度異常警報器を接続すれば、上記軸受が異常発熱したときに、この温度スイッチが入となり、ランプ等の温度異常警報器を外部電源で作動し、警報を発することができる。上記温度スイッチとしては、ある設定温度以上で入となるバイメタル等を利用したものを用いればよい。
【００１４】
上記温度スイッチと温度異常警報器を、上記発電機の出力検出手段と並列に、発電機に接続すれば、温度異常警報器を上記発電機から発生する誘導電流で作動させることができ、上記外部電源を不要とすることができる。
【００１５】
さらに、上記のステーターおよびローターと温度スイッチを上記軸受と一体に組み立てたユニットとすることにより、このユニットのコンベアローラへの着脱が容易になるため、少ない手間でコンベアローラの異常検出装置のメインテナンスをすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図５に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は、この実施形態の異常検出装置をコンベアローラ１に取り付けた状態を示す。コンベアローラ１は、固定軸２に軸受３を介して回転自在に取り付けられた円筒体４から構成されている。円筒体４の両端部には側板５が取り付けられ、この側板５の内側に設けられた筒状部５ａ内に、軸受３が嵌め込まれている。軸受３の外側にはラビリンスシール６とカバー７が取り付けられ、軸受３や円筒体４内部への雨水や塵埃の侵入を防止している。
【００１７】
上記固定軸２にはコイル８が、円筒体４の内周面には磁石９が軸方向の取り付け位置を合わせて装着され、このコイル８がステーター、磁石９がローターとして発電機１０を構成している。この発電機１０の出力端はリード線１１に接続され、このリード線１１は固定軸２に設けられた孔１２を通してコンベアローラ１の外側に取り出され、コネクタ１３を介してランプ１４に結線されている。このランプ１４が回転異常を知らせる警報器となる。この回転異常警報器としては、ランプのほかに発光素子やチャイム等を用いることもできる。
【００１８】
コンベアローラ１両端の左右２つの軸受３の内側には、バイメタルを利用した温度スイッチ１５が配置されている。なお、温度スイッチとしては、この他に感温フェライトとフェライトマグネットを利用した感温リードスイッチ等を採用してもよい。これらの２つの温度スイッチ１５にはそれぞれリード線１６が接続され、これらのリード線１６は上記のリード線１１と同様に、孔１２を通してコンベアローラ１の外側に取り出され、コネクタ１３を介してランプ１７に結線されている。このランプ１７が温度異常を知らせる警報器となる。この温度異常警報器としては、ランプのほかにブザーや回転灯等を用いることもできる。
【００１９】
図１に示したコンベアローラ１の異常検出装置の電気回路は、図２のように表現される。発電機１０の出力端には、ランプ１４とランプ１７の回路が並列に結線され、ランプ１７の回路には、並列に結線された２つの温度スイッチ１５が、ランプ１７と直列に結線されている。
【００２０】
すなわち、コンベアローラ１が正常に回転しているときは、発電機１０から誘導電流が発生し、ランプ１４が点灯しているが、コンベアローラ１が停止すると、誘導電流が流れないため、回転異常警報器としてのランプ１４が消える。また、左右２つの軸受３のうち、いずれか一方あるいは両方が損傷して異常発熱すると、上記温度スイッチ１５のいずれか一方あるいは両方が入となり、上記発電機１０から発生する誘導電流により、温度異常警報器としてのランプ１７が点灯する。したがって、ランプ１４が点灯して、ランプ１７が消えている状態が正常であり、ランプ１４が消えると回転異常、ランプ１７が点灯すると温度異常と判定することができる。なお、ランプ１４が消えている状態ではランプ１７は点灯しないが、コンベアローラ１が停止してしまえば、軸受３が発熱することはないため、問題はない。
【００２１】
上記の構成の電気回路では、回転異常警報器および温度異常警報器とも、上記の発電機１０からの誘導電流により作動するため、専用の外部電源を必要としない利点がある。
【００２２】
発電機の出力検出手段をスイッチとし、このスイッチにブザー、回転灯等の回転異常警報器を接続する場合は、図３に示すように、図２のランプ１４の替わりに上記誘導電流で入切するスイッチ、例えば電磁スイッチ４２を結線するとともに、この電磁スイッチ４２とブザー４４を外部電源４３に直列に結線すればよい。この電磁スイッチ４２は、上記誘導電流が発生しているときは切、誘導電流が流れなくなったときに入となるように結線されている。なお、温度異常警報器は、軸受が異常発熱すると温度スイッチ１５が入となるので、図２のランプ１７をそのままブザー等に置き換えることができる。
【００２３】
この実施形態では、コイル８をステーター、磁石９をローターとしたが、逆にコイルをローター、磁石をステーターとしても発電機を構成できる。ただし、この場合はコイルが円筒体４とともに回転するので、誘導電流を外部に取り出すためにブラシ等の余分の機器を必要とする。
【００２４】
上記のステーターおよびローターと温度スイッチを上記軸受と一体に組み立てたユニットとした場合の実施形態を図４に示す。この実施形態では、円筒体４両端部の側板１８に大径筒状部１８ａと小径筒状部１８ｂが形成され、小径筒状部１８ｂに軸受３が、大径筒状部１８ａに磁石１９が装着されている。固定軸２には、内側に折り曲げられたカバー２０を介して、軸受３に隣接して温度スイッチ２１が、上記磁石１９の軸方向取り付け位置に合わせてコイル２２が装着されている。
【００２５】
上記カバー２０の内側には、ラビリンスシール２３が取り付けられ、軸受３や温度スイッチ２１、コイル２２等の異常検出装置の機器への雨水や塵埃の侵入を防止している。上記カバー２０は止め輪２４で軸受３からの抜け落ちを防止されている。また、コイル２２および温度スイッチ２１に各々接続されたリード線２５、２６はカバー２０に設けられた孔２７を通して外部に取り出され、図１と同様にコネクタ１３を介して、それぞれランプ１４とランプ１７に結線されている。
【００２６】
上述したように、この実施形態では軸受３と温度スイッチ２１、コイル２２等の異常検出装置の機器がリード線２５、２６も含めて、円筒体４両端部の側板１８とカバー２０に装着されているため、これらの側板１８およびカバー２０と一体でコンベアローラ１に着脱できる。
【００２７】
図５は、この実施形態の異常検出装置を組み込んだコンベアローラを、ベルトコンベアに取り付けた状態を、搬送方向１セクションの断面図で示す。コンベアローラは、搬送方向の各セクション毎に、搬送物が載ったベルト２８を支持するために上側に配列されたキャリヤローラ２９と、返送側の空のベルト２８を支持するために下側に配列されたリターンローラ３０として取り付けられている。このベルトコンベアは、ベルト２８の幅方向に３本のキャリヤローラ２９を有しており、これらのキャリヤローラ２９はコンベアフレーム３１に固定軸３２を固定されている。返送側は、ベルト２８の幅方向に分割されることはなく、１本のリターンローラ３０が固定軸３３をコンベアフレーム３１に固定されている。
【００２８】
各々のキャリヤローラ２９とリターンローラ３０には、図１に示したような異常検出装置の機器としてのコイル３４、磁石３５と温度スイッチ３６が組み込まれている。コイル３４および温度スイッチ３６にそれぞれ接続されたリード線束３７、３８は、各々のローラの固定軸３２、３３に設けられた孔を通して外部に取り出され、コンベアフレーム３１の当該セクションの側面に取り付けられた表示ボックス３９内部の端子に接続されている。
【００２９】
表示ボックス３９には、３本のキャリヤローラ２９と１本のリターンローラ３０にそれぞれ対応させて、回転異常警報器として４個のランプ４０が上段に、温度異常警報器として４個のランプ４１が下段に配列されている。したがって、上段のいずれかのランプ４０が消えている場合はローラ停止、下段のいずれかのランプ４１が点灯している場合は軸受発熱の異常を検知できる。
【００３０】
この実施形態では、全てのコンベアローラに回転異常警報器と温度異常警報器を備えた異常検出装置を組み込んだが、負荷の小さいリターンローラ２９は回転異常警報器のみを設置するか、あるいは異常が発生し易いコンベアローラのみに選択的に異常検出装置を組み込んでもよい。
【００３１】
また、各々のコンベアローラから取り出されるリード線の電気信号をコンピューターに纏めて取り込み、集中監視室の警報パネルに異常を表示するシステムとすることも可能であり、この場合は検査員の巡回が不要となるため、特に搬送距離が非常に長い搬送装置の場合に好適である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によるコンベアローラの異常検出装置は、コンベアローラの固定軸にステーターを、円筒体の内周面にローターを装着して、発電機を構成するとともに、コンベアローラの軸受に隣接して温度スイッチを装着し、コンベアローラの回転に伴って発生する誘導電流を活用して、回転異常警報器と温度異常警報器を作動させる電気回路を構成したので、コンベアローラの回転異常や軸受の異常発熱を容易に、かつ的確に検出することができる。
【００３３】
また、上記のステーター、ローターおよび温度スイッチを上記軸受と一体に組み立てたユニットとすれば、コンベアローラへの着脱が容易となり、少ない手間で異常検出装置のメインテナンスをすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の異常検出装置を組み込んだコンベアローラの断面図
【図２】図１の異常検出装置の電気回路図
【図３】別の実施形態の電気回路図
【図４】別の実施形態の異常検出装置を組み込んだコンベアローラの一部省略拡大断面図
【図５】実施形態を適用したベルトコンベアの断面図
【符号の説明】
１  コンベアローラ
２  固定軸
３  軸受
４  円筒体
５  側板
５ａ  筒状部
６  ラビリンスシール
７  カバー
８  コイル
９  磁石
１０  発電機
１１  リード線
１２  孔
１３  コネクタ
１４  ランプ
１５  温度スイッチ
１６  リード線
１７  ランプ
１８  側板
１８ａ  大径筒状部
１８ｂ  小径筒状部
１９  磁石
２０  カバー
２１  温度スイッチ
２２  コイル
２３  ラビリンスシール
２４  止め輪
２５、２６  リード線
２７  孔
２８  ベルト
２９  キャリヤローラ
３０  リターンローラ
３１  コンベアフレーム
３２、３３  固定軸
３４  コイル
３５  磁石
３６  温度スイッチ
３７、３８  リード線束
３９  表示ボックス
４０、４１  ランプ
４２  電磁スイッチ
４３  外部電源
４４  ブザー
【図１】
0003798494.tif 000002
【図２】
0003798494.tif 000003
【図３】
0003798494.tif 000004
【図４】
0003798494.tif 000005
【図５】
0003798494.tif 000006