JP2016222412A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接するパン間のすきまが一定で、搬送物の噛みこみを低減した搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置は、所定の走行方向に沿って回動する一対の無端状チェーンと、当該一対の無端状チェーンの互いに対向する側に、それぞれ固定されたサイドプレートと、前記サイドプレートに固定された、複数のパンからなる搬送ベルトと、を備える。パンＰは、走行方向の前端に、搬送面となる平坦部に対し内側に屈曲した第一屈曲部を有し、走行方向の後端に、平坦部に対し内側に凹んだ第二屈曲部を有する。走行方向において先行するパンの第二屈曲部に、後行するパンの第一屈曲部が係合することにより、複数のパンが連結され、搬送ベルト１３３を構成する。【選択図】図４

Description

本発明は、金属、木材、プラスチックなどを加工する工程で生じるチップやスクラップを搬送するためのチップコンベア、スクラップコンベア等の搬送装置に関する。

金属製品やプラスチック製品などを製造する過程で、これら材料の加工の際に不要な切削片や切削屑などが生じる。これら切削片や切削屑などは、それらが生成する製造ラインに連結して設置される搬送装置により、圧縮機などの処理装置に搬送される。

このような搬送装置には、搬送面を構成する複数のプレート（パン）を、シャフトにより蝶番状に連結したヒンジコンベア、複数のパンをサイドプレートに設けたブラケットにボルトで固定したエプロンコンベア、などがある。エプロンコンベアは、一対の無端チェーンにサイドプレートを固定し、左右のサイドプレートの間に、複数のパンを固定してパンどうしを連結しベルト状の搬送面を構成したものであり、ヒンジコンベアに比べ、パンの交換が容易であり、シャフトの摩耗に伴ってパン間のすきまが広がるという問題がないことから、チップコンベア、スクラップコンベアなどの用途において主流になっている（例えば、特許文献１等）。

このような構造の搬送装置では、連結されたパンとパンとの間に被搬送物であるチップ等が入り込まないこと、且つ搬送装置の両端であるチェーンの折り返し部でパンが所定の曲率の軌跡に沿って移動できること、などが要求される。上記要請に対し、特許文献２には、図９に示すように、パン９の連結方向の一端を円弧状９１にするとともに他端を折り曲げて凸形状９２とし、隣接するパンの円弧状部分９１と凸形状部分９２とが係合するようにパンを連結した構造のチェーンコンベアが提案されている。このチェーンコンベアでは、パンがフラットな状態では、円弧状部分９１の下面（裏面）に凸形状部分９２が係合していることによって、切削屑が円弧状部分からパンの内側に入り込むのを阻止する。またチェーンの折り返し部では、円弧状部分の下面に対し凸形状部分が対面する位置が移動することで、パンとパンの角度を変化させることができ、円滑に屈曲することができる。

特開２００５−１５４１４３号公報 特開２０１４−５１１１号公報

特許文献２に記載されたチェーンコンベアは、搬送方向の先端である円弧状部分９１の端面と搬送面との間に隙間が、チェーンコンベアが折り返し部分で屈曲する際に一定でなくなるため、搬送物を噛みこみやすくなるという難点がある。特許文献２には、円弧状部分の形状を円弧状ではなく「く」の字状にしたパン形状も提案されているが、この場合も上記問題は同様である。

一方、金属チップや木材チップなどは、多くの場合、加工時に加えられた水などの液体を含んでいる。このような液体は、圧縮機等の処理装置に搬送する前にできるだけ除去しておくことが好ましいが、特許文献２に記載されたパンの形状は、主な搬送面が搬送方向の両端の凸部（凸形状部分３２と円弧状部分９２）で挟まれているため、水がパンとパンの間に溜まりやすく、水の持ち出し（水切りせずに後続の装置に持ち出されること）が多い場合がある。

本発明は、隣接するパン間のすきまが一定で、搬送物の噛みこみを低減した搬送装置を提供すること、また、搬送時に水を逃がしやすい構造を持つ搬送装置を提供することを課題とする。

本発明は、エプロンコンベア型の搬送装置において、特定形状のパンを採用することにより上記課題を解決する。即ち、本発明の搬送装置は、所定の走行方向に沿って回動する一対の無端状チェーンと、当該一対の無端状チェーンの互いに対向する側に、それぞれ固定されたサイドプレートと、前記サイドプレートに固定された、複数のパンからなる搬送ベルトと、を備え、前記パンは、前記走行方向の前端に、搬送面となる平坦部に対し内側に屈曲した第一屈曲部を有し、前記走行方向の後端に、前記平坦部に対し内側に凹んだ第二屈曲部を有し、前記走行方向において先行するパンの前記第二屈曲部に後行するパンの前記第一屈曲部が係合することにより、前記複数のパンが連結されている。

本発明の搬送装置において、前記パンは、例えば、第一屈曲部と前記平坦部とがなす角度が９０度を超え、前記第二屈曲部は、前記走行方向に沿った断面がＬ字状或いはくの字形である。或いは、前記第一屈曲部と前記平坦部とがなす角度が９０度を超え、前記第二屈曲部は、前記走行方向に沿った断面が円弧状である。

本発明によれば、搬送面をほぼ平坦にすることができ、且つパンの連結部におけるパン間のすきまを一定に保つことができる。これにより搬送物の噛みこみの問題を解消できる。またパン連結部は、平坦な搬送面に対し、凹部になっているので、搬送物に含まれる水等は平坦部に溜まることなく、凹部である連結部から排出することができ、後処理装置への水の持ち出しを低減することができる。

本発明の搬送装置の一実施形態を示す全体構成図 第一実施形態の搬送部の主な機構を示す図で、（ａ）は搬送面（一部）を上から見た図、（ｂ）はチェーンの側面から見た図、（ｃ）はサイドプレートとパンとの接続を示す図、（ｄ）はチェーン及びパンを走行方向の端部から見た図である。 第一実施形態の搬送ベルトを構成するパンを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。 搬送ベルトを構成するパンの連結を示す図で、（ａ）は第一実施形態、（ｂ）はその変形例を示す。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、パンのジオメトリーを説明する図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ブロック部材（滑り止め手段）の配置例を示すパンの上面図。 （ａ）〜（ｃ）は、第一実施形態の搬送ベルトの排出部（後部）、テール部（前部）、及び傾斜部を示す図。 （ａ）は、第二実施形態の搬送ベルトを構成するパンの断面図、（ｂ）は、搬送ベルトの一部を示す図。 従来の搬送ベルトのパンの断面図と搬送ベルトを示す図。

以下、図面を参照して、本発明の搬送装置をチップコンベアに適用した実施形態を説明する。

＜第一実施形態＞
本実施形態のチップコンベア１００は、図１に示すように、前処理装置２００に接続して設置され、前処理装置２００から排出される処理物（搬送物）を投入するためのホッパー部１１と、処理物を後処理装置（不図示）に搬送する搬送部１３と、搬送部１３を支える支持部１７と、搬送部１３に含まれるチェーンベルトを駆動する駆動源、例えばモータ１９とを備えている。図では示していないが、処理物に含まれる液体（排液）を含む場合、搬送部１３の下部に、排液を回収する回収タンクが設置される。

本実施形態において、前処理装置は例えば破砕機であり、その下側に破砕後の処理物を排出する排出口が設けられ、ホッパー部１１に処理物を投入するように構成されている。破砕機２００は、高さが調整できる支持枠に搭載されており、排出口の高さを搬送装置１００のホッパー部１１に合わせることができる。なお前処理装置は破砕機２００に限らず、例えば、金属とそれ以外の材料を分離する分離装置など破砕機２００以外の装置であってもよいし、また前処理装置がなく、直接、ホッパー部１１に金属チップ等の搬送物を投入してもよいことは言うまでもない。

搬送部１３は、筒状のケース１３０内に後述するチェーンベルトやパンなどの構造体を収納したものであり、ホッパー部１１が設けられたテール部（前部）１３Ａと搬送物を排出する排出部（後部）１３Ｂとをその中間の傾斜部１３Ｃで連結した外観を有し、下側に位置するテール部１３Ａで受け取った処理物を上側の排出部１３Ｂに接続された後処理装置に排出するように構成されている。このように下から上に向かって処理物を搬送することにより、処理物に含まれる水等の液体はテール部１３Ａに集まり、テール部１３Ａで回収することができる。傾斜部１３Ｃの角度は、限定されるものではないが、水平面に対し概ね３０〜６０度の範囲である。

搬送部下部のケース１３０の上面には開口（不図示）が設けられており、この開口にホッパー部１１が固定されている。なおホッパー部１１はネジ止め、溶接等でケース１３０に固定されていてもよいし、取り外し可能であってもよい。また排液回収タンクが設けられる場合には、搬送部下部のケース１３０の下面にも排液回収タンクを連結するための開口が設けられている。

支持部１７は、搬送部下部に設けられた複数本の支持脚１７１を含む。支持脚１７１は、搬送部１３の垂直方向の位置を調整するために高さが調整可能であり、それによって床と前処理装置２００との間に搬送装置１３を安定した姿勢で固定することができる。また支持脚１７１には、搬送装置１００を任意の場所に移動させる端部に車輪が備えられていてもよい。

なお図示は省略したが、搬送部１３の主機構部を覆うケース１３０には、適宜、保守や搬送状態を確認するための開口や窓を設けたり、チェーンの走行をガイドするためのガイド部材などを設置してもよい。

次に搬送部１３の主機構部の詳細を、図２〜図４を参照して説明する。
搬送部１３の主機構部は、上述したケース１３０の内部に収納されており、主な要素として、図２に示すように、無端状のチェーン１３１、複数のパンＰからなる搬送ベルト１３３、及び、チェーン１３１と搬送ベルト１３３とを連結するサイドプレート１３５を備えている。なお図２（ａ）は主機構部の一部を上面側から見た図で、搬送ベルト１３３の進行方向に沿った中央線を挟んで両側は同じ構造であるため、片側を省略して図示している。（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）はサイドプレート１３５と搬送ベルト１３３との連結状態を示す側面図、（ｄ）はチェーン及びパンを走行方向の端部から見た図である。

チェーン１３１は、図２（ｄ）に示すように、搬送ベルト１３３を挟んで両側に一対設けられ、それぞれ、無端軌道の両端、即ち搬送部１３のテール部１３Ａと排出部１３Ｂに設けられた複数のプーリーによって支承されている。排出部１３Ｂに位置する両側一対のプーリー１３７は、それを貫通する軸が駆動源（モータ）１９に連結されている。モータ１９によってプーリー１３７が回転することにより、チェーン１３１の上側は図１における左から右へ移動し、搬送物をテール部１３Ａから排出部１３Ｂに移動させる。なおモータ１９が接続されるプーリーは排出部１３Ｂに限定されずテール部１３Ａであってもよい。

サイドプレート１３５は、チェーン１３１のピッチと同じピッチで連結された複数のプレート部材Ｓからなり、連結方向に中央に厚み方向の段差を有し、段差から一方の部分がチェーン１３１の一対の軸部の一方に固定され、他方の部分が隣接するプレート部材を介してチェーン１３１の他方の軸部に固定される。これによりサイドプレート１３５は連結方向に全体として均一な厚みとなる。またプレート部材Ｓの段差が設けられた中央部分には、搬送ベルト１３３を構成する個々のパンＰを連結するためのブラケットＢが、プレート部材Ｓの主平面と垂直に形成されている。パンＰは、長手方向の両側をサイドプレート１３５に挟まれた状態で、両側のブラケットＢにボルト１３４によって固定されている。即ち搬送ベルト１３３を挟んで両側に位置する一対のプレート部材Ｓに対し、1枚のパンＰが固定される。

パンＰは、図３（ａ）に示すように、上面から見た形状は長方形で、短手方向の端部が隣接するパンと連結され、図４に示すように、搬送ベルト１３３を構成する。パンＰの断面は、図３（ｂ）に示すように、搬送面となる平坦部Ｐ０に対し、搬送方向の前端に、一つの折曲点で屈曲した第一屈曲部Ｐ１が形成され、後端に二つの折曲点で屈曲した第二屈曲部Ｐ２（Ｐ３）が形成されている。

平坦部Ｐ０、第一屈曲部Ｐ１及び第二屈曲部Ｐ２のジオメトリーについて、パンＰを線図で示す図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

平坦部Ｐ０と第一屈曲部Ｐ１とがなす角度θ及び平坦部Ｐ０と第二屈曲部Ｐ２とがなす角度φは、限定されるものではないが、９０度を超えることが好ましく、例えば１２０°±１５°程度であり、好ましくは１２０°±５°である。この範囲であればθとφは同じでも異なっていてもよい。第二屈曲部Ｐ２の２つ目の折曲点から端部までの部分（先端部）Ｐ３は、平坦部Ｐ０と概ね平行であることが好ましい。またこの先端部Ｐ３の長さＬ３は、第一屈曲部Ｐ１の長さＬ１より短くする。

第一屈曲部Ｐ１の長さＬ１と第二屈曲部Ｐ２の長さＬ２は、隣接するパンを図５（ｂ）に示すように平行にした状態において、第一屈曲部Ｐ１の先端が、隣接するパンの第二屈曲部Ｐ２の部分Ｐ３の上面にわずかに接する程度とすることが好ましい。第一屈曲部Ｐ１及び第二屈曲部Ｐ２の長さＬ１、Ｌ２を調節することにより、隣接するパンとの間の隙間を調節することができ、例えば、この隙間から液体のみを排出し、切削片や切削屑をパンの上に止めることができる。

また第一屈曲部Ｐ１及び第二屈曲部Ｐ２の角度及び寸法を上述した範囲とすることにより、パンＰの短手方向の長さＬと同程度の曲率半径の円弧に沿って、パンどうしの隙間を一定にした状態で屈曲し、無端で折り返す動作を円滑に行うことができる。

なおパンＰの具体的なサイズは、搬送物の種類や大きさによっても異なるが、一例として、厚みが３．２ｍｍ、長手方向の幅が１５００ｍｍ、短手方向の幅が６７．１ｍｍ（そのうち平坦部Ｐ０の幅が４０．４１ｍｍ）であり、第一屈曲部の長さＬ１が１０ｍｍ、第二屈曲部の長さＬ２が１４ｍｍ、先端部Ｐ３の長さＬ３が１０ｍｍである。

以上説明したチェーン１３１、搬送ベルト（パン）１３３、サイドプレート１３５が、搬送部１３の主機構部であるが、搬送部１３はさらに搬送物の滑り止め防止手段などの付加的な要素を備えることができる。

例えば、平坦部Ｐ１の上面には、図４（ｂ）に示すように、下部から上部に向かって搬送される搬送物が搬送面で滑るのを防止するためのブロック部材１３９を固定してもよい。これにより特に傾斜部１３Ｃにおいて搬送物がすべり落ちるのを防止でき円滑な搬送が実現できる。ブロック部材１３９は、搬送面に対し垂直な板材で構成することができ、全てのパンＰに設ける必要はなく、図６（ａ）に示すように、複数のパン毎に設けてもよい。またパンＰの長手方向の全長に亘って設ける必要はなく、例えば図６（ｂ）に示すように、部分的に設けてもよいし、複数の板材を交互に配置することも可能である。さらに搬送物に含まれる水の排出を妨げないために、ブロック部材を網状や格子状にしてもよい。

また滑り止めの別の手段として、平坦部Ｐ１の上面に、エンボスやエッチング等の手段で凹凸表面に加工したり、浅い溝等を形成してもよい。

次に、上記構成を踏まえ、本実施形態の搬送装置の動作、特に搬送ベルト１３３の動作を、図７を参照してさらに説明する。

まずホッパー部１１から搬送部１３（テール部１３Ａ）に投入された搬送物Ｔは、連続するパンで構成される搬送ベルト１３３の搬送面、すなわちパンＰの平坦面Ｐ０に載った状態で、図７（ｃ）に示すように、搬送部１３の下部から上部に向かって搬送される。連続するパンＰが平行な状態で走行しているときは、パンの連結部は、先行するパンの第二屈曲部Ｐ２と後行するパン第一屈曲部Ｐ１の角度で決まるＶ字状の溝になっており、搬送物に含まれる水は、このパンとパンの連結部から排出される。搬送物に細かい粉状のものが含まれる場合には、粉状物もＶ字状の溝になった連結部に入り込むが、パンＰの第一屈曲部Ｐ１の先端と第二屈曲部Ｐ２の先端部Ｐ３との隙間を適切にしておくことにより、液体だけを通過させることができる。

ここで搬送部１３の傾斜部１３Ｃの傾斜角度が大きい時には、搬送物Ｔが搬送面を滑り落ちやすくなるが、パン上面に、図５及び図６に示したようなブロック部材１３９を立設しておくことにより、搬送物Ｔが滑り落ちるのを防止できる。

またパンとパンの隙間を通過した液体は、ケース１３１の下面を通って、テール部１３Ａに設置された回収タンクに収集される。

図７（ａ）に示すように、搬送ベルト１３３が搬送部１３の上部のプーリー１３７の位置まで移動すると、先行しているパンが、プーリー１３７に沿って図中太矢印で示す搬送ベルト１３３の進行方向に対し角度を変える。このとき先行するパンＰnの第二屈曲部Ｐ２と後行するパンＰn+1の第一屈曲部Ｐ１との角度が変わる（開く）が、パンＰn+1パンＰnの第二屈曲部Ｐ２の先端は常にパンＰnの第一屈曲部Ｐ１にほぼ接した状態が保たれ、両者間の間隔は一定に保たれる。またパンＰnの第二屈曲部Ｐ２とパンＰn+1の第一屈曲部Ｐ１との角度が開くことによって、その間に入りこんでいた搬送物、特に細かい搬送物が外側に押し出される。

プーリー１３７に沿ってさらにパンが角度を変えながら進み、矢印で示す進行方向に対しほぼ垂直になった時点では、その平坦部Ｐ０と後行するパンの第一屈曲部Ｐ１はほぼ平行になり、その過程で後行する第一屈曲部Ｐ１が先行する第二屈曲部Ｐ２に沿って平坦部Ｐ０側にわずかにスライドし、連結部に入り込んだ搬送物を排出させる。この状態においても、第一屈曲部Ｐ１と第二屈曲部Ｐ２との隙間の間隔は一定に保たれ、しかも第一屈曲部Ｐ１の先端は、搬送物を排出する方向にスライドするので搬送物を噛みこむことはない。こうして、搬送物Ｔは、図７（ａ）に示す搬送部１３の上部（排出部１３Ｂ）から、搬送装置の外に排出される。

搬送ベルト１３３の復路では、パンはプーリー１３７に沿って互いに角度を変えながら進行し、その後、互いに平行な状態で搬送部１３の排出部１３Ｂ、傾斜部１３Ｃを経てテール部１３Ａに戻る。テール部１３Ａでは、開口部を介して搬送物Ｔが投入され、その一部は図７（ｂ）に示すようにケース１３１の下側にも入り込むが、上述したように、プーリーに沿ってパンの角度が変わっても隙間が一定に保たれているので搬送物が噛みこまれることはない。

以上、説明したように、本実施形態の搬送装置によれば、搬送ベルトを構成するパンの形状を特定の形状とすることによって、パンとパンの連結部をフラットな搬送面に対し溝状に凹んだ形状とし、ベルト全体として凸部がないフラットな形状とすることができる。これにより搬送物の噛みこみやそれに伴う搬送障害がなく、また水の持ち出しを極力抑えることができる。また本実施形態の搬送装置で採用するパンは、その進行方向の端部を屈曲させただけの簡単な形状であり、且つ、個々にサイドプレートに固定することができるので、装置の製造及びメンテンナンスが容易である。

以上、本発明の搬送装置の第一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第一実施形態では、搬送方向が下から上に向かう搬送装置を説明したが、テール部と排出部とが同じレベルにある場合やテール部が上部で排出部が下部となる搬送装置についても適用することができる。この場合、パンの接続部における水切れを良くするためにパンの第二屈曲部の先端部の角度を適宜変更することが好ましい。また液体回収タンクの位置はテール部と排出部とのレベルを考慮して適宜変更することができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態の搬送装置は、パンの形状が第一実施形態の搬送装置とは異なる。その他の構成は、第一実施形態と同様であるので説明を省略し、以下、異なる点だけを説明する。

本実施形態の搬送装置で採用するパンＰの形状と、それを連結した搬送ベルト１３３を図８（ａ）、（ｂ）に示す。このパンＰは、図示するように、平坦部Ｐ０と、走行方向前方の第一屈折部Ｐ１と、走行方向後方の第二屈折部Ｐ２と、を有している。第一屈折部Ｐ１は、第一実施形態と同様に、平坦部Ｐ０に対し、下側（搬送ベルトの軌道の内側）に折曲し、その角度は９０度を超え１８０度未満である。第二屈曲部Ｐ２は、平坦部Ｐ０との折曲点から先端までの全体又は一部が円弧状になっている。但し、平坦部Ｐ０の高さを基準とした第一屈折部Ｐ１先端の深さＤ１が、第二屈曲部Ｐ２の最大深さＤ２とほぼ同じであることが好ましい。即ち第一屈折部Ｐ１先端の深さＤ１を第二屈曲部Ｐ２の最大深さＤ２と同程度とすることにより、搬送物から出た液体（水）が第二屈曲部Ｐ２に溜まることなく、パンの外側に排出される。

本実施形態の搬送装置についても、第一実施形態と同様に、搬送ベルトの搬送面には、搬送面との隙間が変化するような凸状物がないので、搬送物が搬送ベルト（パンの連結部）に噛みこまれることなく円滑な搬送が可能となる。また水を溜め込む構造がないので水の持ち出しが少なく、後処理の効率化を図ることができる。

以上、本発明を、図面に示す実施形態を参照して説明したが、これら実施形態において、本発明において必須ではない要素を省いたり、或いはそのような要素を追加したりすることも本発明に含まれることは言うまでもない。

本発明によれば円滑な搬送が可能で、水の持ち出しの少ない搬送装置が提供される。

１００・・・チップコンベア（搬送装置）、１１・・・ホッパー部、１３・・・搬送部、１５・・・回収タンク、１７・・・支持部、１９・・・駆動源（モータ）、１３０・・・ケース、１３１・・・チェーン、１３３・・・搬送ベルト、１３５・・・サイドプレート、１３７・・・プーリー、１３９・・・ブロック部材、Ｂ・・・ブラケット、Ｐ・・・パン、Ｐ０・・・平坦部、Ｐ１・・・第一屈曲部、Ｐ２・・・第二屈曲部、Ｐ３・・・先端部、Ｓ・・・プレート部材

Claims (7)

1. 所定の走行方向に沿って回動する一対の無端状チェーンと、当該一対の無端状チェーンの互いに対向する側に、それぞれ固定されたサイドプレートと、前記サイドプレートに固定された、複数のパンからなる搬送ベルトと、を備え、
   前記パンは、前記走行方向の前端に、搬送面となる平坦部に対し内側に屈曲した第一屈曲部を有し、前記走行方向の後端に、前記平坦部に対し内側に凹んだ第二屈曲部を有し、前記走行方向において先行するパンの前記第二屈曲部に後行するパンの前記第一屈曲部が係合することにより、前記複数のパンが連結されていることを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第一屈曲部と前記平坦部とがなす角度が９０度を超え、前記第二屈曲部は、前記走行方向に沿った断面がＬ字状或いはくの字形であることを特徴とする搬送装置。
3. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第一屈曲部と前記平坦部とがなす角度が９０度を超え、前記第二屈曲部は、前記走行方向に沿った断面が円弧状であることを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   搬送物が投入される前部と搬出物が排出される後部とを有し、前記後部の高さが前記前部より高いことを特徴とする搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置であって、
   前記前部の下方に、搬送物に含まれる液体を回収する回収タンクが備えられていることを特徴とする搬送装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記搬送ベルトを構成する複数のパンの少なくとも一つは、搬送物の落下を防止する滑り止め手段を備えることを特徴とする搬送装置。
7. 請求項６に記載の搬送装置であって、
   前記滑り止め手段は、前記パンの搬送面の上に立設されたブロック部材であることを特徴とする搬送装置。
   
   

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