JP2008127177A

JP2008127177A - ベルト蛇行修正装置

Info

Publication number: JP2008127177A
Application number: JP2006315991A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Daitoku; 一美大徳
Original assignee: Nittetsu Yawata Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Yawata Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】駆動用の電力を必要とせず、ベルトの摩擦抵抗やベルト付着物の影響を受けずにベルトの蛇行修正が可能なベルト蛇行修正装置を提供する。
【解決手段】ベルトコンベア１１のベルト１２を支持するローラ１３〜１５のローラフレーム１６の中央を水平面内で旋回可能に軸支し、ベルト１２の蛇行を検知してローラフレーム１６を水平面内で旋回させベルト１２の蛇行を修正するベルト蛇行修正装置１０において、ベルト１２の下部に中央の回動軸１７を中心にして傾動可能に配置されたアーム部材１８と、アーム部材１８の両側に回転自由に取付けられてベルト１２の両側に設けられた第１、第２の検知ローラ１９、２０とを備え、ベルト１２の蛇行によってアーム部材１８が傾動する蛇行検知手段２１と、アーム部材１８の傾動をローラフレーム１６の旋回に変換して、ベルト１２の蛇行を修正する旋回方向変換手段２２とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベルトコンベアのベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置に関する。

ベルトコンベアのベルトを掛け渡した複数本のローラのうちの１本を傾動可能な制御ローラとし、制御ローラの一端に制御ローラとは独立して回転する検知リングを設け、更に検知リングには、その外径が制御ローラ側から軸方向に離れるに従って漸次拡径するように側部にテーパ面を設けることにより、蛇行したベルトの端部がこのテーパ面に乗り上げると、ベルトの力を受けて検知リングが回転して制御ローラが傾動し、これによってベルトに偏り方向とは逆方向の力を作用させてベルトの蛇行を修正するベルト蛇行防止装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１１００１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明では、ベルトと検知リングのテーパ面との間に生ずる摩擦抵抗やベルトあるいはテーパ面への異物の付着によって、制御ローラを傾動させる機能が左右され易く、例えば、ベルトの偏りが僅かであっても制御ローラが不必要に大きく傾動することがあり、十分な蛇行防止効果が得られないという問題がある。
そこで、ベルトの偏りを非接触型のセンサで検知し、このセンサからの出力に基づいてモータを駆動させて制御ローラを傾動させる方法が提案されている。しかし、この方法では、制御ローラにセンサおよびモータを取付けねばならず制御ローラの構成が複雑になるという問題が生ずるとともに、ベルトコンベアの長さが長くなるとモータとセンサに電力を供給する電源ケーブルの設置工事が大掛かりになるという問題も生じる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、駆動用の電力を必要とせず、ベルトに生じる摩擦抵抗やベルトに付着する異物の影響を受けずにベルトの蛇行修正が可能なベルト蛇行修正装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係るベルト蛇行修正装置は、ベルトコンベアのベルトを支持するローラのローラフレームの中央を水平面内で旋回可能に軸支し、前記ベルトの蛇行を検知して該ローラフレームを水平面内で旋回させ該ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置において、
前記ベルトの下部に中央の回動軸を中心にして傾動可能に配置されたアーム部材と、該アーム部材の両側に回転自由に取付けられて前記ベルトの両側に設けられた第１、第２の検知ローラとを備え、前記ベルトの蛇行によって前記アーム部材が傾動する蛇行検知手段と、
前記アーム部材の傾動を前記ローラフレームの旋回に変換して、前記ベルトの蛇行を修正する旋回方向変換手段とを有する。

本発明に係るベルト蛇行修正装置において、前記第１、第２の検知ローラはそれぞれ垂直軸に対して前記ベルトの外方向に傾斜していることが好ましい。

本発明に係るベルト蛇行修正装置において、前記旋回方向変換手段は、対向配置された第１、第２のベベルギアと、該第１、第２のベベルギアに噛合し、前記回動軸に固定されている第３のベベルギアとを備えた歯車機構と、前記第１、第２のベベルギアの出力軸に連結されている第１、第２のアームと、該第１、第２のアームと前記ローラフレームの両側部を首振り可能に連結する自在継ぎ手および連結ロッドとを有する構成とすることができる。

本発明に係るベルト蛇行修正装置において、前記アーム部材の中央部を除く基部両側にはそれぞれ、一端が前記アーム部材に他端が前記ローラフレームが固定された架台に固定された引っ張りばねが設けられ、前記第１、第２の検知ローラに前記ベルトが当接しない場合には、前記アーム部材を左右対称位置に保持していることが好ましい。

請求項１〜４記載のベルト蛇行修正装置においては、電力を必要とせず、ベルトに生じる摩擦抵抗やベルトに付着する異物の影響を抑えて、ベルトの蛇行距離の大小に応じてローラフレームの旋回角度を調整することができ、ベルトの蛇行修正を効率的に行なうことが可能になる。

特に、請求項２記載のベルト蛇行修正装置においては、蛇行したベルトの端部の下側を検知ローラに当接させることができ、ベルト端面の摩耗を抑制することができる。
請求項３記載のベルト蛇行修正装置においては、回動軸の回転に伴って、ローラフレームを水平面内で効率的に旋回させることができる。

請求項４記載のベルト蛇行修正装置においては、ベルトの蛇行が修正されるにつれて傾動していたアーム部材を徐々に左右対称位置に復帰させることができ、蛇行が修正されたベルトの移動状態を保持することができる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るベルト蛇行修正装置の正面図、図２は同ベルト蛇行修正装置の平面図、図３は同ベルト蛇行修正装置の側面図、図４は同ベルト蛇行修正装置の一部省略正面図である。

図１〜図４に示すように、本発明の一実施の形態に係るベルト蛇行修正装置１０は、ベルトコンベア１１のベルト１２を支持するローラ１３〜１５のローラフレーム１６の中央を水平面内で旋回可能に軸支し、ベルト１２の蛇行を検知してローラフレーム１６を水平面内で旋回させベルト１２の蛇行を修正するもので、ベルト１２の下部に中央の回動軸１７を中心にして傾動可能に配置されたアーム部材１８と、アーム部材１８の両側に回転自由に取付けられてベルト１２の両側に設けられた第１、第２の検知ローラ１９、２０とを備え、ベルト１２の蛇行によってアーム部材１８が傾動する蛇行検知手段２１と、アーム部材１８の傾動をローラフレーム１６の旋回に変換して、ベルト１２の蛇行を修正する旋回方向変換手段２２とを有する。以下、詳細に説明する。

図３に示すように、ベルトコンベア１１のベルト１２は、架台２３上に並べて配置された複数の固定型ローラフレーム２４により支持されている。ここで、固定型ローラフレーム２４は、ベルト１２の下面の中央部に当接してベルト１２の進行方向に回転するローラ２５と、ローラ２５の両側においてそれぞれベルト１２の外側上方向に傾斜して配置されベルト１２の進行方向に回転するローラ２６と、ローラ２５、２６を支持するローラ支持部材２７を備えている。そして、ローラフレーム１６は、並べて配置されている固定型ローラフレーム２４間の隙間に配置されている。なお、符号２７ａはローラ支持部材２７を架台２３に固定する取付け部材、符号２８は架台２３の下側に設けられ戻りのベルト１２を支持するローラである。

ここで、図１、図４に示すように、ローラフレーム１６は、ベルト１２の下面の中央部に当接して配置されるローラ１４と、ローラ１４の両側に設けられローラ１４をベルト１２の進行方向に回転可能に保持する第１、第２のローラ取付け部材２９、３０と、ローラ１４の一方側（図では左側）に設けられたローラ１３と、第１のローラ取付け部材２９とともにローラ１３をベルト１２の外側上方向に傾斜させてベルト１２の進行方向に回転可能に保持する第３のローラ取付け部材３１と、ローラ１４の他方側（図では右側）に設けられたローラ１５と、第２のローラ取付け部材３０とともにローラ１５をベルト１２の外側上方向に傾斜させてベルト１２の進行方向に回転可能に保持する第４のローラ取付け部材３２とを有している。更に、ローラフレーム１６は、第１〜第４のローラ取付け部材２９〜３２の基側が固定されるフレーム基台３３と、フレーム基台３３中央部に先部側が固定され基側が架台２３の基板３４に形成された挿通孔に回転可能に嵌入される旋回軸３５とを有している。

図１〜図３に示すように、蛇行検知手段２１は架台２３に設けた取付け台３６に固定されている。そして、蛇行検知手段２１のアーム部材１８は、回動軸１７の先側が嵌入しキー３７により固定される軸受部３８が中央に取付けられたアーム基部３９と、アーム基部３９の両側部にそれぞれベルト１２の外側上方向に向けて傾斜して取付けられるアーム側部４０、４１と、アーム側部４０、４１の先部に取付けられたアーム先部４２、４３とを有している。
また、第１、第２の検知ローラ１９、２０は、アーム側部４０、４１の先側に垂直軸に対してベルト１２の外方向に傾斜して取付けられている。第１、第２の検知ローラ１９、２０を傾斜させて取付けることで、蛇行したベルト１２の端部の下側を第１、第２の検知ローラ１９、２０に当接させることができ、ベルト端面の摩耗を抑制することができる。なお、第１、第２の検知ローラ１９、２０の取付け位置を調整することで、ベルト１２の端部と第１、第２の検知ローラ１９、２０の側面との距離Ｌを、例えば、１０〜１５０ｍｍ範囲に調整する。距離Ｌの長さでベルト１２の左右の最大蛇行許容距離をそれぞれ設置することができる。

このような構成とすることにより、例えば、進行しているベルト１２が徐々に左側（一方側）に蛇行を開始し、蛇行距離Ｓが最大蛇行許容距離、すなわちＬを超えると、ベルト１２の左側端部は第１の検知ローラ１９に当接し第１の検知ローラ１９を左側に距離Ｓ−Ｌだけ移動させようとする。しかし、第１の検知ローラ１９はアーム部材１８に取付けられているため左側に水平移動できず、アーム部材１８を左側に傾動させることで第１の検知ローラ１９が移動しなければならない距離Ｓ−Ｌを確保する（従って、ベルト１２の左側端部は、アーム部材１８の傾動に伴って第１の検知ローラ１９の側面上を第１の検知ローラ１９の先側に向けて移動する）。ここで、アーム側部４０、４１が、アーム基部３９の両側部にそれぞれベルト１２の外側上方向に向けて傾斜して取付けられているので、アーム部材１８が傾動してもアーム部材１８の先端が架台２３の基板３４に直ちには接触せず、ベルト１２の蛇行距離が大きくなると、それに伴ってアーム部材１８の傾動角度も大きくすることができる。

アーム側部４０、４１の先側にはそれぞれ、一端がアーム側部４０、４１に、他端が架台２３に設けられた取付け台３６に備えられたばね取付け部４４に固定された引っ張りばね４５、４６が設けられている。
これにより、第１、第２の検知ローラ１９、２０にベルト１２が当接するまで、アーム部材１８を左右対称位置に保持することができる。また、ベルト１２が、例えば、左側に蛇行して第１の検知ローラ１９を押圧しアーム部材１８が左回りに傾動している場合、アーム側部４１に取付けられている引っ張りばね４６は引き伸ばされた状態になっている。このため、引き伸ばされている引っ張りばね４６には収縮力が発生しているので、アーム部材１８にはアーム部材１８を右回りに回転させる力が作用している。

従って、ベルト１２の蛇行距離が小さくなって第１の検知ローラ１９からベルト１２の左側端部が離れようとすると、アーム部材１８は右回りに傾動して、第１の検知ローラ１９をベルト１２の左側端部に当接させるようにする。その結果、ベルト１２の蛇行距離が徐々に小さくなると、アーム部材１８の左回りの傾動角度も徐々に小さくなる。そして、左側に蛇行していたベルト１２の蛇行距離が最大蛇行許容距離になった時点で、第１の検知ローラ１９はベルト１２の左側端部に当接した状態で、アーム部材１８は左右対称位置に保持される。更に、ベルト１２の蛇行距離が小さくなると、ベルト１２の左側端部は第１の検知ローラ１９の側面から離脱していく。

図２、図３に示すように、旋回方向変換手段２２は、対向配置された第１、第２のベベルギア４７、４８と、第１、第２のベベルギア４７、４８に噛合し、回動軸１７の基部に固定されている第３のベベルギア４９と、第１、第２のベベルギア４７、４８に基部が固定される出力軸５０、５１とを備えた歯車機構５２と、歯車機構５２を収納するギアボックス５３とを有している。
更に、旋回方向変換手段２２は、ギアボックス５３の左右に突出する出力軸５０、５１に連結される第１、第２のアーム５４、５５と、第１、第２のアーム５４、５５とローラフレーム１６のフレーム基台３３の両側部をそれぞれ首振り可能に連結する第１、第２の連結機構５６、５７とを有している。ここで、第１の連結機構５６は、第１のアーム５４の先部に取付けられた自在継ぎ手５８と、自在継ぎ手５８に接続される連結ロッド５９と、連結ロッド５９に自在継ぎ手６１を介して先部が接続され、基部がフレーム基台３３に固定された第１の取付け部材６２とを有している。また、第２の連結機構５７は、第２のアーム５５の先部に取付けられた自在継ぎ手５８と、自在継ぎ手５８に接続される連結ロッド６０と、連結ロッド６０に自在継ぎ手６１を介して先部が接続され、基部がフレーム基台３３に固定された第２の取付け部材６３とを有している。

このような構成とすることにより、アーム部材１８を正面視して、例えば、アーム部材１８が左側（反時計方向、即ち一方向）に傾動すると、回動軸１７も左回り（反時計回り、即ち一方向に回る）して第３のベベルギア４９が左回りする。このため、出力軸５０を正面視して、第１のベベルギア４７は右回り（時計回り、即ち他方向回り）に回転し、出力軸５０も右回りに回転する。一方、第２のベベルギア４８は、出力軸５１を正面視して、右回りに回転し、出力軸５１も右回りに回転する。その結果、第１のアーム５４はベルト１２の進行方向に傾動し、第２のアーム５５はベルト１２の反進行方向に傾動し、これに伴って第１の取付け部材６２はベルト１２の進行方向に、第２の取付け部材６３はベルト１２の反進行方向に押される。その結果、ローラフレーム１６に、旋回軸３５を中心として、平面視して左回り（反時計回り）の回転力を作用させることができる。
ここで、連結ロッド５９、６０の両側には自在継ぎ手５８、６１が設けられて連結ロッド５９、６０の両側が首振り可能になっているため、ローラフレーム１６が旋回しても連結ロッド５９、６０を介して第１のアーム５４と第１の取付け部材６２および第２のアーム５５と第２の取付け部材６３の連結を維持することができ、第１、第２のアーム５４、５５の傾動に伴って、図２に示すように、ローラフレーム１６を旋回軸３５を中心として左回りに旋回させることができる。

続いて、本発明の一実施の形態に係るベルト蛇行修正装置１０の作用について説明する。
図１に示すように、使用中のベルトコンベア１１において、ベルト１２に蛇行が発生していない場合、アーム部材１８は左右対称位置に保持されて（ローラフレーム１６が非旋回状態に保持されて）、ベルト１２の走行状態が維持される。また、ベルト１２に蛇行が発生していても、その蛇行距離Ｓが最大蛇行許容距離Ｌ以下の場合では、ベルト１２の端部により第１、第２の検知ローラ１９、２０が押圧されず、アーム部材１８は左右対称位置に保持されて、ベルト１２の走行状態が維持される。

図１に示すように、ベルト１２が左側（一方側）に蛇行し、その蛇行距離Ｓが最大蛇行許容距離Ｌを超えると、ベルト１２の左側端部は第１の検知ローラ１９に当接し第１の検知ローラ１９を左側に距離Ｓ−Ｌだけ移動させようとするため、アーム部材１８は左側に傾動する。アーム部材１８が左側に傾動すると、回動軸１７が左回りに回転し第３のベベルギア４９も左回りに回転する。これに伴って、出力軸５０を正面視した際に、第１のベベルギア４７は右回りに回転し、出力軸５０も右回りに回転する。一方、第２のベベルギア４８は、出力軸５１を正面視した際に、右回りに回転し、出力軸５１も右回りに回転する。

その結果、第１のアーム５４はベルト１２の進行方向に傾動し、第２のアーム５５はベルト１２の反進行方向に傾動する。このため、連結ロッド５９、６０を介して第１の取付け部材６２はベルト１２の進行方向に引っ張られ、第２の取付け部材６３はベルト１２の反進行方向に押される。従って、平面視してローラフレーム１６には、旋回軸３５を中心にして左回りの回転力が作用し、図２に示すように、ローラフレーム１６は旋回軸３５の回りで左回りに旋回する。

ローラフレーム１６が旋回軸３５を中心として左回りに旋回すると、ローラフレーム１６に保持されているローラ１３〜１５も、平面視して左回りに旋回する。その結果、ベルト１２の進行方向が右側（他方側）に変化し、ベルト１２の蛇行が修正される。
ここで、アーム部材１８が左回りに傾動している場合、アーム側部４１に取付けられている引っ張りばね４６は引き伸ばされた状態になっているため、引き伸ばされている引っ張りばね４６には収縮力が発生し、アーム部材１８にはアーム部材１８を右回りに回転させる力が作用している状態になっている。このため、ベルト１２の蛇行が修正されてベルト１２の蛇行距離Ｓが徐々に小さくなると、第１の検知ローラ１９からベルト１２の左側端部が離れるためアーム部材１８は右回りに傾動し、アーム部材１８の左回りの傾動角度も徐々に小さくなる。そして、左側に蛇行していたベルト１２の蛇行距離が最大蛇行許容距離になった時点で、第１の検知ローラ１９はベルト１２の左側端部に当接し、アーム部材１８は左右対称位置に保持される状態になるので、ベルト１２の蛇行修正は停止する。なお、ベルト１２の蛇行距離が更に小さくなると、ベルト１２の左側端部は第１の検知ローラ１９の側面から離脱する。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、本実施の形態では第１、第２の検知ローラをアーム側部に取付けたが、アーム先部に垂直軸に対してベルトの外方向に傾斜して取付けてもよい。

本発明の一実施の形態に係るベルト蛇行修正装置の正面図である。同ベルト蛇行修正装置の平面図である。同ベルト蛇行修正装置の側面図である。同ベルト蛇行修正装置の一部省略正面図である。

符号の説明

１０：ベルト蛇行修正装置、１１：ベルトコンベア、１２：ベルト、１３〜１５：ローラ、１６：ローラフレーム、１７：回動軸、１８：アーム部材、１９：第１の検知ローラ、２０：第２の検知ローラ、２１：蛇行検知手段、２２：旋回方向変換手段、２３：架台、２４：固定型ローラフレーム、２５、２６：ローラ、２７：ローラ支持部材、２７ａ：取付け部材、２８：ローラ、２９：第１のローラ取付け部材、３０：第２のローラ取付け部材、３１：第３のローラ取付け部材、３２：第４のローラ取付け部材、３３：フレーム基台、３４：基板、３５：旋回軸、３６：取付け台、３７：キー、３８：軸受部、３９：アーム基部、４０、４１：アーム側部、４２、４３：アーム先部、４４：ばね取付け部、４５、４６：引っ張りばね、４７：第１のベベルギア、４８：第２のべベルギア、４９：第３のベベルギア、５０、５１：出力軸、５２：歯車機構、５３：ギアボックス、５４：第１のアーム、５５：第２のアーム、５６：第１の連結機構、５７：第２の連結機構、５８：自在継ぎ手、５９、６０：連結ロッド、６１：自在継ぎ手、６２：第１の取付け部材、６３：第２の取付け部材

Claims

ベルトコンベアのベルトを支持するローラのローラフレームの中央を水平面内で旋回可能に軸支し、前記ベルトの蛇行を検知して該ローラフレームを水平面内で旋回させ該ベルトの蛇行を修正するベルト蛇行修正装置において、
前記ベルトの下部に中央の回動軸を中心にして傾動可能に配置されたアーム部材と、該アーム部材の両側に回転自由に取付けられて前記ベルトの両側に設けられた第１、第２の検知ローラとを備え、前記ベルトの蛇行によって前記アーム部材が傾動する蛇行検知手段と、
前記アーム部材の傾動を前記ローラフレームの旋回に変換して、前記ベルトの蛇行を修正する旋回方向変換手段とを有することを特徴とするベルト蛇行修正装置。
請求項１記載のベルト蛇行修正装置において、前記第１、第２の検知ローラはそれぞれ垂直軸に対して前記ベルトの外方向に傾斜していることを特徴とするベルト蛇行修正装置。
請求項１および２のいずれか１項に記載のベルト蛇行修正装置において、前記旋回方向変換手段は、対向配置された第１、第２のベベルギアと、該第１、第２のベベルギアに噛合し、前記回動軸に固定されている第３のベベルギアとを備えた歯車機構と、前記第１、第２のベベルギアの出力軸に連結されている第１、第２のアームと、該第１、第２のアームと前記ローラフレームの両側部を首振り可能に連結する自在継ぎ手および連結ロッドとを有していることを特徴とするベルト蛇行修正装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のベルト蛇行修正装置において、前記アーム部材の中央部を除く基部両側にはそれぞれ、一端が前記アーム部材に他端が前記ローラフレームが固定された架台に固定された引っ張りばねが設けられ、前記第１、第２の検知ローラに前記ベルトが当接しない場合には、前記アーム部材を左右対称位置に保持していることを特徴とするベルト蛇行修正装置。