JP3865591B2 - コンベヤベルトの案内装置およびこの案内装置を使用したベルトコンベヤ設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばトンネル工事や採取現場で、掘削に追従しつつ土砂などの撤物を搬送するコンベヤベルトの案内装置およびこの案内装置を使用したベルトコンベヤ設備で、特に延伸式ベルトコンベヤ設備に適したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトンネルの掘削現場では、トロッコなどの運搬台車やトラックを往復移動するシステムや、泥水により配管内を液送するシステム、延伸式のベルトコンベヤを使用したシステムが使用されている。
【０００３】
上記運搬台車やトラックを使用するシステムでは、往復に時間がかかるので高速搬送に対応できないとともに、排ガス対策などの問題があった。また液送システムでは、礫を多く含む土砂の搬送が困難であり、また排出後に分離する装置が必要となるなどの問題があった。さらにベルトコンベヤ設備は、連続搬送が可能で、排ガスの問題もないため、有望視されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、延伸式のベルトコンベヤ設備は、緩やかな曲線搬送は可能であるが、大きい角度の折り曲げ部での連続搬送は困難で、このような場合には、複数のベルトコンベヤを配置するか、または特殊な転向ローラ装置を使用してコンベヤベルトを転向させることで対応している。しかし、複数のベルトコンベヤの転向ローラ装置が大型で特殊なものを使用するため、コスト高になるとともに、屈曲部におけるコンベヤベルトの摩擦抵抗が大きいため、高速搬送に不向きで、大きいコンベヤ駆動力を必要とするとともに、コンベヤベルトの摩耗、損耗も激しく寿命が短いという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、屈曲部でコンベヤベルトの摩擦力を大幅に低減できて高速化に対応でき、寿命も長くできるとともに、駆動動力を削減できるコンベヤベルトの案内装置およびこの案内装置を使用したベルトコンベヤ設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置は、ベルト移動経路の屈曲部または折り返し部に配置されるコンベヤベルトの案内装置であって、コンベヤベルトを案内する屈曲ガイドに、湾曲状浮上ガイド面を外周部に形成するとともに、該浮上ガイド面にコンベヤベルトを浮上可能なエア層を形成する多数のエア噴射孔を形成し、前記屈曲ガイドを、往路部および複路部のコンベヤベルトの一方を案内する浮上ガイド面が外周部に形成された湾曲形断面の外周ガイド部材と、外周ガイド部材の中心側にベルト挿通空間をあけて嵌合され他方のコンベヤベルトを案内する湾曲状浮上ガイド面が外周部に形成された中心ガイド部材とで構成したものである。
【０００７】
上記構成によれば、コンベヤベルトを浮上ガイド面によりエア層を介して案内するので、摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、高速化に容易に対応できるとともにコンベヤベルトの寿命も長くでき、さらにベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。また、湾曲形段目の外周ガイド部材の軸心部に中心ガイド部材を配置したので、キャリアベルトとリターンベルトとをそれぞれ案内する屈曲ガイドを小型化することができ、屈曲部の全体構造を軽量化、コンパクト化することができる。
【０００８】
請求項２記載のベルトコンベヤ設備は、上流反転部の反転ローラと下流反転部の反転ローラとの間に巻回された無端状のコンベヤベルトの上流ベルト移動経路から下流ベルト移動経路に、コンベヤベルトが所定の変向角を有して転向された屈曲部を設け、前記屈曲部に、下流ベルト移動経路の上方に前記変向角の１／２傾斜して配置されて、コンベヤベルトを上流ベルト移動経路と下流ベルト移動経路の上方で逆送される折返し経路部との間で転向させる第１屈曲ガイドと、他方のベルト移動経路に直交して配置されて、コンベヤベルトを前記折返し経路部と下流ベルト移動経路との間で反転させる第２屈曲ガイドとを設け、前記第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドを請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置により構成したものである。
【０００９】
上記構成によれば、コンベヤベルトの屈曲部を、浮上ガイド面を有する第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドにより構成して、コンベヤベルトの転向部をエア層を介して案内するので、コンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、大きい角度の屈曲部が多くても、高速化に容易に対応でき、コンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【００１０】
請求項３のベルトコンベヤ設備は、上流反転部の反転ローラと下流反転部の反転ローラとの間に巻回された無端状のコンベヤベルトの上流ベルト移動経路と下流ベルト移動経路の間に、急転向部を設け、この急転向部で、コンベヤベルトのうちキャリアベルトに所定の変向角を有して転向される複数の変角中間経路部を屈曲部を介して接続するとともに、リターンベルトを垂直姿勢にして湾曲させ連続させる湾曲ベルト移動経路を設け、前記屈曲部に、下流ベルト移動経路の上方に配置されてコンベヤベルトを上流ベルト移動経路から折返し経路部に転向させる第１屈曲ガイドと、コンベヤベルトを前記折返し経路部から下流ベルト移動経路に反転させる第２屈曲ガイドとを設け、前記第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドの少なくとも一方を請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置により構成したものである。
【００１１】
上記構成によれば、急転向部に、リターンベルトを垂直姿勢として任意方向に湾曲させる湾曲ベルト移動経路を設けるとともに、キャリアベルトを複数の屈曲部を介して変角中間経路を接続したので、急カーブやＵターン、複雑なカーブの連続などの急転向部に容易に対応することができ、別駆動のコンベヤも不要となる。また、各屈曲ガイドの浮上ガイド面によりコンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができるので、大きい角度の屈曲部が多くても高速化に容易に対応でき、延伸も容易でコンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る土砂排出用のベルトコンベヤ設備の第１の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１３】
図１は延伸式ベルトコンベヤ設備の屈曲部１を拡大した概略平面を示し、図１には、上流ベルトストレージを有する延伸部と、コンベヤ駆動モータを有するコンベヤ駆動部は省略されている。
【００１４】
図２，図３に示すように、このベルト移動経路２Ａ，２Ｂで上面となる往路部では、移動方向に一定間隔ごとに中央の水平ローラと両側の傾斜ローラからなるキャリアローラ４により、キャリアベルト（往路部のコンベヤベルト）３Ａがトラフ形断面に支持され、また複路部ではフラット型のリターンローラ５によりリターンベルト（複路部のコンベヤベルト）３Ｂが案内されている。
【００１５】
この屈曲部１は、上流ベルト移動経路２Ａと下流ベルト移動経路２Ｂとをたとえば９０度の変向角θを有して転向されるもので、この屈曲部１には、下流ベルト移動経路２Ｂのキャリアベルト３Ａ上方で、上流ベルト移動経路２Ａに対して変向角θ／２、すなわち４５度傾斜して配置されてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを下流ベルト移動経路２Ｂの上方で反対方向の折返し経路部２Ｃに導出する第１屈曲ガイド１１と、折返し経路部２Ｃと下流ベルト移動経路２Ｂに直交するように配置されてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを反転させる第２屈曲ガイド１２とが設けられている。
【００１６】
前記第１屈曲ガイド１１は、図４，図５に示すように、外周面にキャリアベルト３Ａを案内する浮上ガイド面１４ａが形成された外周ガイド部材１４と、リターンベルト３Ｂを案内する浮上ガイド面１５ａが形成された中心ガイド部材１５とで構成されている。そして、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５は、同一軸心上に互いに平行で所定の間隔（ベルト挿通空間１３）をあけて嵌合する中空状の半円弧形断面にそれぞれ形成され、占有スペースが小さく形成されている。なおここで中心ガイド部材１５を円筒形や半円筒形に形成してもよい。そして、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５の中空部がエアヘッダ空間１４ｂ，１５ｂに構成されている。さらに、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１４ａ，１５ａには、エアヘッダ空間１４ｂ，１５ｂに連通される多数のエア噴射孔１６，１７と、エアポート１４ｃ，１５ｃとが設けられ、エアポンプユニット１８からエアホース１９を介してエアヘッダ空間１４ｂ，１５ｂにそれぞれ圧縮空気が供給されて、エア噴射孔１６，１７からコンベヤベルト３Ａ，３Ｂに向かって圧縮空気が噴射される。なお、第１屈曲ガイド１１の浮上ガイド面１４ａ，１５ａは、それぞれの軸心に対して所定の傾斜角を持つ螺旋形の帯状面状に形成されている。
【００１７】
これにより、キャリアベルト３Ａおよびリターンベルト３Ｂは、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１４ａ，１５ａにより、多数のエア噴射孔１６，１７を介して噴出されるエア層の圧力によって浮上された状態で保持され、摩擦抵抗も殆ど無く反転移動される。そして、キャリアベルト３Ａにより搬送されてきた土砂は、外周ガイド部材１４の巻回部分で下流ベルト移動経路２Ｂのキャリアベルト３Ａ上に投下移載される。
【００１８】
第２屈曲ガイド１２は、キャリアベルト３Ａおよびリターンベルト３Ｂを折返し経路部２Ｃと下流ベルト移動経路２Ｂとの間で１８０度反転させるもので、第１屈曲ガイド１１と同一構造であるが、外周ガイド部材１４がリターンベルト３Ｂを案内し、中心ガイド部材１５がキャリアベルト３Ａを案内する点で相違し、各浮上ガイド面１４ｄ，１５ｄがその軸線に対して直角な円柱面に形成されている点で相違する。なお他の部分は同一であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００１９】
これにより、第２屈曲ガイド１２では、第１屈曲ガイド１１から折返し経路部２Ｃから導入されるキャリアベルト３Ａが、ベルト挿通空間１３の上部開口から中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１５ｄに導入されて案内され、そしてベルト挿通空間１３の下部開口から下流ベルト移動経路２Ｂに導出される。一方、下流側ベルト移動経路２Ｂに沿って外周ガイド部材１４の下部に導入されたリターンベルト３Ｂは、浮上ガイド面１４ｄに案内されて反転され折返し経路部２Ｃを介して第１屈曲ガイド１１に導出される。
【００２０】
上記実施の形態において、反転ローラ６ａを有する上流端反転部６に設けられた投入部７では、キャリアベルト３Ａ上に土砂が投入されて搬送され、屈曲部１でキャリアベルト３Ａが第１屈曲ガイド１１の外周ガイド部材１４に巻回されることにより、下流ベルト移動経路２Ｂのキャリアベルト３Ａ上に投下される。
【００２１】
この時のキャリアベルト３Ａは、外周ガイド部材１４の上部から浮上ガイド面１４ａに案内されて転向され、折返し経路部２Ｃから第２屈曲ガイド１２に導入される。第２屈曲ガイド１２では、キャリアベルト３Ａはベルト挿通空間１３の上部開口に導入され、中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１５ｄに案内されて下流側ベルト経路２Ｂに導出される。そして、下流側ベルト経路２Ｂのキャリアベルト３Ａにより搬送された土砂は、反転ローラ８ａを有する下流端反転部８の排出部９から排出される。
【００２２】
また下流端反転部８から下流側ベルト経路２Ｂの複路に沿って移動されたリターンベルト３Ｂは、第２屈曲ガイド１２で外周ガイド部材１４の下部に導入されて浮上ガイド面１４ｄに案内されて反転された後、折返し経路部２Ｃから第１屈曲ガイド１１に導入される。そして第１屈曲ガイド１１では、リターンベルト３Ｂはベルト挿通空間１３の下部開口から中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１５ａに案内され、上流移動経路２Ａの複路部に導出される。
【００２３】
上記構成によれば、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂは、屈曲部１で屈曲ガイド１１，１２の外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５によりそれぞれ浮上ガイド面１４ａ，１４ｄ，１５ａ，１５ｄを介して案内され、これら浮上ガイド面１４ａ，１４ｄ，１５ａ，１５ｄでは、多数のエア噴射孔１６，１７から噴出される圧縮空気層により、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂを浮上ガイド面１４ａ，１４ｄ，１５ａ，１５ｄから離間させて無接触で保持することができるので、摩擦抵抗を殆ど無くすことができてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂの高速移動、大量搬送を容易に実施することができる。また、摩擦抵抗がすくないため、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂの摩耗や損傷を大幅に減少させて寿命も長くでき、ベルトコンベヤの駆動動力を削減して運転コスト低減に寄与できる。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、ベルト移動経路２Ａ，２Ｂの変向角θを９０度としたが、図７に示すように、９０度以上（図では１５０度）や９０度以下であってもよく、これを複数個所設置することにより、任意のカーブに沿って搬送することができる。さらにベルト移動経路２Ａ，２Ｂの反転部６，８に、第２屈曲ガイド１２を配置することもできる。
【００２５】
次に、他のベルトコンベヤ設備の第２の実施の形態を図８および図９に基づいて説明する。
この実施の形態は、延伸式ベルトコンベヤ設備において、急カーブやＵターン、複雑なカーブの連続など搬送経路の急転向部２０に対応可能なもので、急な湾曲経路部分のコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを垂直姿勢で移動する湾曲ベルト移動経路２Ｄを形成することにより、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂの移動経路の変向を容易に行うことができるようにしたものである。
【００２６】
この急転向部２０には、上流ベルト移動経路２Ａの下流端の第１変向部２１と、下流ベルト移動経路２Ｂの上流端の第２変向部２２に、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂを垂直姿勢で任意方向に湾曲して移動させる湾曲ベルト移動経路２Ｄが設けられ、上流ベルト移動経路２Ａおよび下流ベルト移動経路２Ｂの水平姿勢と、湾曲ベルト移動経路２Ｄの垂直姿勢の間で、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂを転向させる第１〜第３屈曲ガイド３１〜３３がそれぞれ配置されている。
【００２７】
すなわち、第１変向部２１には、上流ベルト移動経路２Ａに対してたとえば４５度傾斜して配置されて、上流ベルト移動経路２Ａと側方に伸びる変向経路部２Ｅとの間でコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを水平姿勢の状態で９０度変向させる第１屈曲ガイド３１と、前記変向経路部２Ｅと上方に立ち上げられた垂直経路部２Ｆの間でコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを転向させる第２屈曲ガイド３２と、前記垂直経路部２Ｆと垂直姿勢で移動する湾曲ベルト移動経路２Ｄとの間でコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを捻じる第３屈曲ガイド３３がそれぞれ設けられている。
【００２８】
前記第１変向部２１の第１屈曲ガイド３１は、先の実施の形態の第１屈曲ガイド１１と同一構造であるため、同一符号を付して説明を省略する。
また第２屈曲ガイド３２は、外周面にキャリアベルト３Ａを案内する浮上ガイド面３４ａが形成された１／４円弧状断面の外周ガイド部材３４と、リターンベルト３Ｂを案内する浮上ガイド面３５ａが形成された１／４円弧状断面の中心ガイド部材３５とで構成されている。そして、外周ガイド部材３４と中心ガイド部材３５は、同一軸心上に所定の間隔（ベルト挿通空間１３）をあけて嵌合され、占有スペースが小さく形成されている。その他は、先の実施の形態の第１屈曲ガイド３１と同一に構成されて、内部にエアヘッダ空間が設けられるとともにまた浮上ガイド面３５ａに開口するエア噴射孔が多数穿設されている。
【００２９】
さらに第３屈曲ガイド３３は、垂直経路部２Ｆと湾曲ベルト移動経路２Ｄのコンベヤベルト３Ａ，３Ｂに対して４５度傾斜して配置されており、先の実施の形態の第１屈曲ガイド１１と同一構造であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
湾曲ベルト移動経路２Ｄには、垂直姿勢のコンベヤベルトを案内するフラット型のキャリアローラ３６およびリターンローラ３７が配置されている。
第２変向部２２には、湾曲ベルト移動経路２Ｄと垂直経路部２Ｆに対してそれぞれ４５度傾斜して配置されて湾曲ベルト移動経路２Ｄの垂直姿勢のコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを下方に立ち下げる垂直経路部２Ｆに案内する第３屈曲ガイド３３と、垂直経路部２Ｆから変向経路部２Ｅにコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを転向させる第２屈曲ガイド３２と、第２屈曲ガイド３２から下流ベルト移動経路２Ｂにコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを９０度転向して復帰させる第１屈曲ガイド３１とで構成されている。
【００３１】
なお、第１変向部２１で第１屈曲ガイド３１のキャリアベルト３Ａから投下された土砂は、複数の搬送コンベヤ４１Ａ〜４１Ｆを介して第２変向部２２で第１屈曲ガイド３１により転向されたキャリアベルト３Ａ上に投入される。
【００３２】
上記構成によれば、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂは、急転向部２０の第１変向部２１と第２変向部２２とで、屈曲ガイド３１，３２，３３の外周ガイド部材１４，３４と中心ガイド部材１５，３５によりそれぞれ浮上ガイド面を介して案内され、これら浮上ガイド面で多数のエア噴射孔１６，１７から噴出される圧縮空気層により、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂが無接触で保持されるので、摩擦抵抗を殆ど無くすことができてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂの高速移動、大量搬送を容易に実施することができる。また、屈曲部分が多いこのような急転向部２０であっても、摩擦抵抗が少ないため、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂの摩耗や損傷を大幅に減少させることができ、寿命も長くでき、ベルトコンベヤの駆動動力を削減して運転コスト低減に寄与できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置によれば、コンベヤベルトを浮上ガイド面によりエア層を介して案内するので、摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、高速化に容易に対応できるとともにコンベヤベルトの寿命も長くでき、さらにベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。また、湾曲形段目の外周ガイド部材の軸心部に中心ガイド部材を配置したので、キャリアベルトとリターンベルトとをそれぞれ案内する屈曲ガイドを小型化することができ、屈曲部の全体構造を軽量化、コンパクト化することができる。
【００３４】
請求項２記載のベルトコンベヤ設備によれば、コンベヤベルトの屈曲部を、浮上ガイド面を有する第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドにより構成して、コンベヤベルトの転向部をエア層を介して案内するので、コンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、大きい角度の屈曲部が多くても、高速化に容易に対応でき、コンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【００３５】
請求項３記載のベルトコンベヤ設備によれば、急転向部に、リターンベルトを垂直姿勢として任意方向に湾曲させる湾曲ベルト移動経路を設けるとともに、キャリアベルトを複数の屈曲部を介して変角中間経路を接続したので、急カーブやＵターン、複雑なカーブの連続などの急転向部に容易に対応することができ、別駆動のコンベヤも不要となる。また、各屈曲ガイドの浮上ガイド面によりコンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができるので、大きい角度の屈曲部が多くても高速化に容易に対応でき、延伸も容易でコンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るベルトコンベヤ設備の第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】 図１に示すＡ−Ａ矢視図である。
【図３】 図１に示すＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】 (ａ)(ｂ)は同ベルトコンベヤ設備の屈曲部に設けられる第１屈曲ガイドを示し、(ａ)は外周ガイド部材と中心ガイド部材の分解斜視図、(ｂ)は外周ガイド部材と中心ガイド部材の組立斜視図である。
【図５】 同ベルトコンベヤの外周ガイド部材および中心ガイド部材の横断面図である。
【図６】 (ａ)〜(ｃ)は同ベルトコンベヤの屈曲部に設けられる第２屈曲ガイドを示し、(ａ)は外周ガイド部材と中心ガイド部材の組立斜視図、(ｂ)は外周ガイド部材の正面図、(ｃ)は中心ガイド部材の正面図である。
【図７】 ベルトコンベヤ設備の屈曲部の変形例を示す平面図である。
【図８】 本発明に係るベルトコンベヤ設備の第２の実施の形態を示す平面図である。
【図９】 図８に示すＣ−Ｃ矢視図である。
【符号の説明】
１ 屈曲部
２Ａ 上流ベルト移動経路
２Ｂ 下流ベルト移動経路
２Ｃ 折返し経路部
２Ｄ 湾曲ベルト移動経路
２Ｅ 変向経路部
２Ｆ 垂直経路部
２Ｇａ〜２Ｇｇ 変角中間経路部
３Ａ キャリアベルト
３Ｂ リターンベルト
１１ 第１屈曲ガイド
１２ 第２屈曲ガイド
１３ ベルト挿通空間
１４ 外周ガイド部材
１４ａ 浮上ガイド面
１４ｂ エアヘッダ空間
１４ｃ エアポート
１５ 中心ガイド部材
１５ａ 浮上ガイド面
１５ｂ エアヘッダ空間
１５ｃ エアポート
１６ エア噴射孔
１７ エア噴射孔
２０ 急転向部
２１ 第１変向部
２２ 第２変向部
３１ 第１屈曲ガイド
３２ 第２屈曲ガイド
３３ 第３屈曲ガイド
３４ 外周ガイド部材
３４ａ 浮上ガイド面
３５ 中心ガイド部材
３５ａ 浮上ガイド面
４１Ａ〜４１Ｆ 搬送コンベヤ
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばトンネル工事や採取現場で、掘削に追従しつつ土砂などの撤物を搬送するコンベヤベルトの案内装置およびこの案内装置を使用したベルトコンベヤ設備で、特に延伸式ベルトコンベヤ設備に適したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトンネルの掘削現場では、トロッコなどの運搬台車やトラックを往復移動するシステムや、泥水により配管内を液送するシステム、延伸式のベルトコンベヤを使用したシステムが使用されている。
【０００３】
上記運搬台車やトラックを使用するシステムでは、往復に時間がかかるので高速搬送に対応できないとともに、排ガス対策などの問題があった。また液送システムでは、礫を多く含む土砂の搬送が困難であり、また排出後に分離する装置が必要となるなどの問題があった。さらにベルトコンベヤ設備は、連続搬送が可能で、排ガスの問題もないため、有望視されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、延伸式のベルトコンベヤ設備は、緩やかな曲線搬送は可能であるが、大きい角度の折り曲げ部での連続搬送は困難で、このような場合には、複数のベルトコンベヤを配置するか、または特殊な転向ローラ装置を使用してコンベヤベルトを転向させることで対応している。しかし、複数のベルトコンベヤの転向ローラ装置が大型で特殊なものを使用するため、コスト高になるとともに、屈曲部におけるコンベヤベルトの摩擦抵抗が大きいため、高速搬送に不向きで、大きいコンベヤ駆動力を必要とするとともに、コンベヤベルトの摩耗、損耗も激しく寿命が短いという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、屈曲部でコンベヤベルトの摩擦力を大幅に低減できて高速化に対応でき、寿命も長くできるとともに、駆動動力を削減できるコンベヤベルトの案内装置およびこの案内装置を使用したベルトコンベヤ設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置は、ベルト移動経路の屈曲部または折り返し部に配置されるコンベヤベルトの案内装置であって、コンベヤベルトを案内する屈曲ガイドに、湾曲状浮上ガイド面を外周部に形成するとともに、該浮上ガイド面にコンベヤベルトを浮上可能なエア層を形成する多数のエア噴射孔を形成し、前記屈曲ガイドを、往路部および複路部のコンベヤベルトの一方を案内する浮上ガイド面が外周部に形成された湾曲形断面の外周ガイド部材と、外周ガイド部材の中心側にベルト挿通空間をあけて嵌合され他方のコンベヤベルトを案内する湾曲状浮上ガイド面が外周部に形成された中心ガイド部材とで構成したものである。
【０００７】
上記構成によれば、コンベヤベルトを浮上ガイド面によりエア層を介して案内するので、摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、高速化に容易に対応できるとともにコンベヤベルトの寿命も長くでき、さらにベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。また、湾曲形段目の外周ガイド部材の軸心部に中心ガイド部材を配置したので、キャリアベルトとリターンベルトとをそれぞれ案内する屈曲ガイドを小型化することができ、屈曲部の全体構造を軽量化、コンパクト化することができる。
【０００８】
請求項２記載のベルトコンベヤ設備は、上流反転部の反転ローラと下流反転部の反転ローラとの間に巻回された無端状のコンベヤベルトの上流ベルト移動経路から下流ベルト移動経路に、コンベヤベルトが所定の変向角を有して転向された屈曲部を設け、前記屈曲部に、下流ベルト移動経路の上方に前記変向角の１／２傾斜して配置されて、コンベヤベルトを上流ベルト移動経路と下流ベルト移動経路の上方で逆送される折返し経路部との間で転向させる第１屈曲ガイドと、他方のベルト移動経路に直交して配置されて、コンベヤベルトを前記折返し経路部と下流ベルト移動経路との間で反転させる第２屈曲ガイドとを設け、前記第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドを請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置により構成したものである。
【０００９】
上記構成によれば、コンベヤベルトの屈曲部を、浮上ガイド面を有する第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドにより構成して、コンベヤベルトの転向部をエア層を介して案内するので、コンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、大きい角度の屈曲部が多くても、高速化に容易に対応でき、コンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【００１０】
請求項３のベルトコンベヤ設備は、上流反転部の反転ローラと下流反転部の反転ローラとの間に巻回された無端状のコンベヤベルトの上流ベルト移動経路と下流ベルト移動経路の間に、急転向部を設け、この急転向部で、コンベヤベルトのうちキャリアベルトに所定の変向角を有して転向される複数の変角中間経路部を屈曲部を介して接続するとともに、リターンベルトを垂直姿勢にして湾曲させ連続させる湾曲ベルト移動経路を設け、前記屈曲部に、下流ベルト移動経路の上方に配置されてコンベヤベルトを上流ベルト移動経路から折返し経路部に転向させる第１屈曲ガイドと、コンベヤベルトを前記折返し経路部から下流ベルト移動経路に反転させる第２屈曲ガイドとを設け、前記第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドの少なくとも一方を請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置により構成したものである。
【００１１】
上記構成によれば、急転向部に、リターンベルトを垂直姿勢として任意方向に湾曲させる湾曲ベルト移動経路を設けるとともに、キャリアベルトを複数の屈曲部を介して変角中間経路を接続したので、急カーブやＵターン、複雑なカーブの連続などの急転向部に容易に対応することができ、別駆動のコンベヤも不要となる。また、各屈曲ガイドの浮上ガイド面によりコンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができるので、大きい角度の屈曲部が多くても高速化に容易に対応でき、延伸も容易でコンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る土砂排出用のベルトコンベヤ設備の第１の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１３】
図１は延伸式ベルトコンベヤ設備の屈曲部１を拡大した概略平面を示し、図１には、上流ベルトストレージを有する延伸部と、コンベヤ駆動モータを有するコンベヤ駆動部は省略されている。
【００１４】
図２，図３に示すように、このベルト移動経路２Ａ，２Ｂで上面となる往路部では、移動方向に一定間隔ごとに中央の水平ローラと両側の傾斜ローラからなるキャリアローラ４により、キャリアベルト（往路部のコンベヤベルト）３Ａがトラフ形断面に支持され、また複路部ではフラット型のリターンローラ５によりリターンベルト（複路部のコンベヤベルト）３Ｂが案内されている。
【００１５】
この屈曲部１は、上流ベルト移動経路２Ａと下流ベルト移動経路２Ｂとをたとえば９０度の変向角θを有して転向されるもので、この屈曲部１には、下流ベルト移動経路２Ｂのキャリアベルト３Ａ上方で、上流ベルト移動経路２Ａに対して変向角θ／２、すなわち４５度傾斜して配置されてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを下流ベルト移動経路２Ｂの上方で反対方向の折返し経路部２Ｃに導出する第１屈曲ガイド１１と、折返し経路部２Ｃと下流ベルト移動経路２Ｂに直交するように配置されてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを反転させる第２屈曲ガイド１２とが設けられている。
【００１６】
前記第１屈曲ガイド１１は、図４，図５に示すように、外周面にキャリアベルト３Ａを案内する浮上ガイド面１４ａが形成された外周ガイド部材１４と、リターンベルト３Ｂを案内する浮上ガイド面１５ａが形成された中心ガイド部材１５とで構成されている。そして、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５は、同一軸心上に互いに平行で所定の間隔（ベルト挿通空間１３）をあけて嵌合する中空状の半円弧形断面にそれぞれ形成され、占有スペースが小さく形成されている。なおここで中心ガイド部材１５を円筒形や半円筒形に形成してもよい。そして、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５の中空部がエアヘッダ空間１４ｂ，１５ｂに構成されている。さらに、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１４ａ，１５ａには、エアヘッダ空間１４ｂ，１５ｂに連通される多数のエア噴射孔１６，１７と、エアポート１４ｃ，１５ｃとが設けられ、エアポンプユニット１８からエアホース１９を介してエアヘッダ空間１４ｂ，１５ｂにそれぞれ圧縮空気が供給されて、エア噴射孔１６，１７からコンベヤベルト３Ａ，３Ｂに向かって圧縮空気が噴射される。なお、第１屈曲ガイド１１の浮上ガイド面１４ａ，１５ａは、それぞれの軸心に対して所定の傾斜角を持つ螺旋形の帯状面状に形成されている。
【００１７】
これにより、キャリアベルト３Ａおよびリターンベルト３Ｂは、外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１４ａ，１５ａにより、多数のエア噴射孔１６，１７を介して噴出されるエア層の圧力によって浮上された状態で保持され、摩擦抵抗も殆ど無く反転移動される。そして、キャリアベルト３Ａにより搬送されてきた土砂は、外周ガイド部材１４の巻回部分で下流ベルト移動経路２Ｂのキャリアベルト３Ａ上に投下移載される。
【００１８】
第２屈曲ガイド１２は、キャリアベルト３Ａおよびリターンベルト３Ｂを折返し経路部２Ｃと下流ベルト移動経路２Ｂとの間で１８０度反転させるもので、第１屈曲ガイド１１と同一構造であるが、外周ガイド部材１４がリターンベルト３Ｂを案内し、中心ガイド部材１５がキャリアベルト３Ａを案内する点で相違し、各浮上ガイド面１４ｄ，１５ｄがその軸線に対して直角な円柱面に形成されている点で相違する。なお他の部分は同一であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００１９】
これにより、第２屈曲ガイド１２では、第１屈曲ガイド１１から折返し経路部２Ｃから導入されるキャリアベルト３Ａが、ベルト挿通空間１３の上部開口から中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１５ｄに導入されて案内され、そしてベルト挿通空間１３の下部開口から下流ベルト移動経路２Ｂに導出される。一方、下流側ベルト移動経路２Ｂに沿って外周ガイド部材１４の下部に導入されたリターンベルト３Ｂは、浮上ガイド面１４ｄに案内されて反転され折返し経路部２Ｃを介して第１屈曲ガイド１１に導出される。
【００２０】
上記実施の形態において、反転ローラ６ａを有する上流端反転部６に設けられた投入部７では、キャリアベルト３Ａ上に土砂が投入されて搬送され、屈曲部１でキャリアベルト３Ａが第１屈曲ガイド１１の外周ガイド部材１４に巻回されることにより、下流ベルト移動経路２Ｂのキャリアベルト３Ａ上に投下される。
【００２１】
この時のキャリアベルト３Ａは、外周ガイド部材１４の上部から浮上ガイド面１４ａに案内されて転向され、折返し経路部２Ｃから第２屈曲ガイド１２に導入される。第２屈曲ガイド１２では、キャリアベルト３Ａはベルト挿通空間１３の上部開口に導入され、中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１５ｄに案内されて下流側ベルト経路２Ｂに導出される。そして、下流側ベルト経路２Ｂのキャリアベルト３Ａにより搬送された土砂は、反転ローラ８ａを有する下流端反転部８の排出部９から排出される。
【００２２】
また下流端反転部８から下流側ベルト経路２Ｂの複路に沿って移動されたリターンベルト３Ｂは、第２屈曲ガイド１２で外周ガイド部材１４の下部に導入されて浮上ガイド面１４ｄに案内されて反転された後、折返し経路部２Ｃから第１屈曲ガイド１１に導入される。そして第１屈曲ガイド１１では、リターンベルト３Ｂはベルト挿通空間１３の下部開口から中心ガイド部材１５の浮上ガイド面１５ａに案内され、上流移動経路２Ａの複路部に導出される。
【００２３】
上記構成によれば、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂは、屈曲部１で屈曲ガイド１１，１２の外周ガイド部材１４と中心ガイド部材１５によりそれぞれ浮上ガイド面１４ａ，１４ｄ，１５ａ，１５ｄを介して案内され、これら浮上ガイド面１４ａ，１４ｄ，１５ａ，１５ｄでは、多数のエア噴射孔１６，１７から噴出される圧縮空気層により、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂを浮上ガイド面１４ａ，１４ｄ，１５ａ，１５ｄから離間させて無接触で保持することができるので、摩擦抵抗を殆ど無くすことができてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂの高速移動、大量搬送を容易に実施することができる。また、摩擦抵抗がすくないため、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂの摩耗や損傷を大幅に減少させて寿命も長くでき、ベルトコンベヤの駆動動力を削減して運転コスト低減に寄与できる。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、ベルト移動経路２Ａ，２Ｂの変向角θを９０度としたが、図７に示すように、９０度以上（図では１５０度）や９０度以下であってもよく、これを複数個所設置することにより、任意のカーブに沿って搬送することができる。さらにベルト移動経路２Ａ，２Ｂの反転部６，８に、第２屈曲ガイド１２を配置することもできる。
【００２５】
次に、他のベルトコンベヤ設備の第２の実施の形態を図８および図９に基づいて説明する。
この実施の形態は、延伸式ベルトコンベヤ設備において、急カーブやＵターン、複雑なカーブの連続など搬送経路の急転向部２０に対応可能なもので、急な湾曲経路部分のコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを垂直姿勢で移動する湾曲ベルト移動経路２Ｄを形成することにより、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂの移動経路の変向を容易に行うことができるようにしたものである。
【００２６】
この急転向部２０には、上流ベルト移動経路２Ａの下流端の第１変向部２１と、下流ベルト移動経路２Ｂの上流端の第２変向部２２に、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂを垂直姿勢で任意方向に湾曲して移動させる湾曲ベルト移動経路２Ｄが設けられ、上流ベルト移動経路２Ａおよび下流ベルト移動経路２Ｂの水平姿勢と、湾曲ベルト移動経路２Ｄの垂直姿勢の間で、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂを転向させる第１〜第３屈曲ガイド３１〜３３がそれぞれ配置されている。
【００２７】
すなわち、第１変向部２１には、上流ベルト移動経路２Ａに対してたとえば４５度傾斜して配置されて、上流ベルト移動経路２Ａと側方に伸びる変向経路部２Ｅとの間でコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを水平姿勢の状態で９０度変向させる第１屈曲ガイド３１と、前記変向経路部２Ｅと上方に立ち上げられた垂直経路部２Ｆの間でコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを転向させる第２屈曲ガイド３２と、前記垂直経路部２Ｆと垂直姿勢で移動する湾曲ベルト移動経路２Ｄとの間でコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを捻じる第３屈曲ガイド３３がそれぞれ設けられている。
【００２８】
前記第１変向部２１の第１屈曲ガイド３１は、先の実施の形態の第１屈曲ガイド１１と同一構造であるため、同一符号を付して説明を省略する。
また第２屈曲ガイド３２は、外周面にキャリアベルト３Ａを案内する浮上ガイド面３４ａが形成された１／４円弧状断面の外周ガイド部材３４と、リターンベルト３Ｂを案内する浮上ガイド面３５ａが形成された１／４円弧状断面の中心ガイド部材３５とで構成されている。そして、外周ガイド部材３４と中心ガイド部材３５は、同一軸心上に所定の間隔（ベルト挿通空間１３）をあけて嵌合され、占有スペースが小さく形成されている。その他は、先の実施の形態の第１屈曲ガイド３１と同一に構成されて、内部にエアヘッダ空間が設けられるとともにまた浮上ガイド面３５ａに開口するエア噴射孔が多数穿設されている。
【００２９】
さらに第３屈曲ガイド３３は、垂直経路部２Ｆと湾曲ベルト移動経路２Ｄのコンベヤベルト３Ａ，３Ｂに対して４５度傾斜して配置されており、先の実施の形態の第１屈曲ガイド１１と同一構造であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
湾曲ベルト移動経路２Ｄには、垂直姿勢のコンベヤベルトを案内するフラット型のキャリアローラ３６およびリターンローラ３７が配置されている。
第２変向部２２には、湾曲ベルト移動経路２Ｄと垂直経路部２Ｆに対してそれぞれ４５度傾斜して配置されて湾曲ベルト移動経路２Ｄの垂直姿勢のコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを下方に立ち下げる垂直経路部２Ｆに案内する第３屈曲ガイド３３と、垂直経路部２Ｆから変向経路部２Ｅにコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを転向させる第２屈曲ガイド３２と、第２屈曲ガイド３２から下流ベルト移動経路２Ｂにコンベヤベルト３Ａ，３Ｂを９０度転向して復帰させる第１屈曲ガイド３１とで構成されている。
【００３１】
なお、第１変向部２１で第１屈曲ガイド３１のキャリアベルト３Ａから投下された土砂は、複数の搬送コンベヤ４１Ａ〜４１Ｆを介して第２変向部２２で第１屈曲ガイド３１により転向されたキャリアベルト３Ａ上に投入される。
【００３２】
上記構成によれば、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂは、急転向部２０の第１変向部２１と第２変向部２２とで、屈曲ガイド３１，３２，３３の外周ガイド部材１４，３４と中心ガイド部材１５，３５によりそれぞれ浮上ガイド面を介して案内され、これら浮上ガイド面で多数のエア噴射孔１６，１７から噴出される圧縮空気層により、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂが無接触で保持されるので、摩擦抵抗を殆ど無くすことができてコンベヤベルト３Ａ，３Ｂの高速移動、大量搬送を容易に実施することができる。また、屈曲部分が多いこのような急転向部２０であっても、摩擦抵抗が少ないため、コンベヤベルト３Ａ，３Ｂの摩耗や損傷を大幅に減少させることができ、寿命も長くでき、ベルトコンベヤの駆動動力を削減して運転コスト低減に寄与できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置によれば、コンベヤベルトを浮上ガイド面によりエア層を介して案内するので、摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、高速化に容易に対応できるとともにコンベヤベルトの寿命も長くでき、さらにベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。また、湾曲形段目の外周ガイド部材の軸心部に中心ガイド部材を配置したので、キャリアベルトとリターンベルトとをそれぞれ案内する屈曲ガイドを小型化することができ、屈曲部の全体構造を軽量化、コンパクト化することができる。
【００３４】
請求項２記載のベルトコンベヤ設備によれば、コンベヤベルトの屈曲部を、浮上ガイド面を有する第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドにより構成して、コンベヤベルトの転向部をエア層を介して案内するので、コンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができ、大きい角度の屈曲部が多くても、高速化に容易に対応でき、コンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【００３５】
請求項３記載のベルトコンベヤ設備によれば、急転向部に、リターンベルトを垂直姿勢として任意方向に湾曲させる湾曲ベルト移動経路を設けるとともに、キャリアベルトを複数の屈曲部を介して変角中間経路を接続したので、急カーブやＵターン、複雑なカーブの連続などの急転向部に容易に対応することができ、別駆動のコンベヤも不要となる。また、各屈曲ガイドの浮上ガイド面によりコンベヤベルトの転向部における摩擦抵抗をほとんど無くすことができるので、大きい角度の屈曲部が多くても高速化に容易に対応でき、延伸も容易でコンベヤベルトの寿命も長くできるとともに、ベルトコンベヤの駆動動力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るベルトコンベヤ設備の第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】 図１に示すＡ−Ａ矢視図である。
【図３】 図１に示すＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】 (ａ)(ｂ)は同ベルトコンベヤ設備の屈曲部に設けられる第１屈曲ガイドを示し、(ａ)は外周ガイド部材と中心ガイド部材の分解斜視図、(ｂ)は外周ガイド部材と中心ガイド部材の組立斜視図である。
【図５】 同ベルトコンベヤの外周ガイド部材および中心ガイド部材の横断面図である。
【図６】 (ａ)〜(ｃ)は同ベルトコンベヤの屈曲部に設けられる第２屈曲ガイドを示し、(ａ)は外周ガイド部材と中心ガイド部材の組立斜視図、(ｂ)は外周ガイド部材の正面図、(ｃ)は中心ガイド部材の正面図である。
【図７】 ベルトコンベヤ設備の屈曲部の変形例を示す平面図である。
【図８】 本発明に係るベルトコンベヤ設備の第２の実施の形態を示す平面図である。
【図９】 図８に示すＣ−Ｃ矢視図である。
【符号の説明】
１ 屈曲部
２Ａ 上流ベルト移動経路
２Ｂ 下流ベルト移動経路
２Ｃ 折返し経路部
２Ｄ 湾曲ベルト移動経路
２Ｅ 変向経路部
２Ｆ 垂直経路部
２Ｇａ〜２Ｇｇ 変角中間経路部
３Ａ キャリアベルト
３Ｂ リターンベルト
１１ 第１屈曲ガイド
１２ 第２屈曲ガイド
１３ ベルト挿通空間
１４ 外周ガイド部材
１４ａ 浮上ガイド面
１４ｂ エアヘッダ空間
１４ｃ エアポート
１５ 中心ガイド部材
１５ａ 浮上ガイド面
１５ｂ エアヘッダ空間
１５ｃ エアポート
１６ エア噴射孔
１７ エア噴射孔
２０ 急転向部
２１ 第１変向部
２２ 第２変向部
３１ 第１屈曲ガイド
３２ 第２屈曲ガイド
３３ 第３屈曲ガイド
３４ 外周ガイド部材
３４ａ 浮上ガイド面
３５ 中心ガイド部材
３５ａ 浮上ガイド面
４１Ａ〜４１Ｆ 搬送コンベヤ
Claims (3)
- ベルト移動経路の屈曲部または折り返し部に配置されるコンベヤベルトの案内装置であって、
コンベヤベルトを案内する屈曲ガイドに、湾曲状浮上ガイド面を外周部に形成するとともに、該浮上ガイド面にコンベヤベルトを浮上可能なエア層を形成する多数のエア噴射孔を形成し、
前記屈曲ガイドを、往路部および複路部のコンベヤベルトの一方を案内する浮上ガイド面が外周部に形成された湾曲形断面の外周ガイド部材と、外周ガイド部材の中心側にベルト挿通空間をあけて嵌合され他方のコンベヤベルトを案内する湾曲状浮上ガイド面が外周部に形成された中心ガイド部材とで構成した
ことを特徴とするコンベヤベルトの案内装置。 - 上流反転部の反転ローラと下流反転部の反転ローラとの間に巻回された無端状のコンベヤベルトの上流ベルト移動経路と下流ベルト移動経路との間に、コンベヤベルトを所定の変向角を介して転向された屈曲部を設け、
前記屈曲部に、下流ベルト移動経路の上方に配置されてコンベヤベルトを上流ベルト移動経路から折返し経路部に転向させる第１屈曲ガイドと、コンベヤベルトを前記折返し経路部から下流ベルト移動経路に反転させる第２屈曲ガイドとを設け、
前記第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドの少なくとも一方を請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置により構成した
ことを特徴とするベルトコンベヤ設備。 - 上流反転部の反転ローラと下流反転部の反転ローラとの間に巻回された無端状のコンベヤベルトの上流ベルト移動経路と下流ベルト移動経路の間に、急転向部を設け、
この急転向部で、コンベヤベルトのうちキャリアベルトに所定の変向角を有して転向される屈曲部を介して複数の変角中間経路部を接続するとともに、リターンベルトを垂直姿勢にして湾曲させ連続させる湾曲ベルト移動経路を設け、
前記屈曲部に、下流ベルト移動経路の上方に配置されてコンベヤベルトを上流ベルト移動経路から折返し経路部に転向させる第１屈曲ガイドと、コンベヤベルトを前記折返し経路部から下流ベルト移動経路に反転させる第２屈曲ガイドとを設け、
前記第１屈曲ガイドおよび第２屈曲ガイドの少なくとも一方を請求項１記載のコンベヤベルトの案内装置により構成した
ことを特徴とするベルトコンベヤ設備。
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