JP5672556B2 - バルク材料輸送用コンベア - Google Patents

Description

本発明は、バルク材料輸送用コンベアに関する。バルク材料輸送用コンベアは、それぞれ略鉛直に上下に配置された３対の支持ケーブルを備える。コンベアは、自己完結型のコンベアベルトを更に備える。自己完結型のコンベアベルトは、ローディングステーションからアンローディングステーションまで支持ケーブルに沿って移動可能であり、エンドステーションにおいて戻りドラムを介して案内される。コンベアベルトには支持梁が固定されている。支持梁は、距離をおいて配置され、長手方向の範囲で横方向に整列されており、端部には取付ローラがある。取付ローラは中部支持ケーブルと下部支持ケーブルに沿って転がる。コンベアはさらに、コンベアの長手方向において距離をおいて配置され、支持ケーブルを互いに接続する支持フレームを備える。支持フレームは、少なくとも２つの少なくとも略鉛直に整列する支持支柱と、少なくとも２つの少なくとも略水平に整列する接続支柱と、により形成される。さらに、支持支柱の上端部は、２つの上部支持ケーブルのそれぞれ１つに接続される。接続支柱は、クランプ装置によって、中部支持ケーブルおよび下部支持ケーブルに接続されている。

（関連出願の相互参照）
本願は、合衆国法典第３５巻第１１９条に基づき、２０１０年１２月２日に出願されたオーストリア特許出願第Ａ２００３／２０１０号の優先権を主張する。この先行出願の全体は参照によりここに取り入れられる。

例えば欧州特許である特許文献１（米国特許第６５８８５８３号に対応）および特許文献２（米国特許第６９３５４９０号に対応）から知られているこのタイプのコンベアは、表土材（overburden material）、鉱石、石炭などのバルク材料を、ローディングステーション（loading station）からアンローディングステーション（unloading station）まで輸送するように働く。これらのコンベアは支持ケーブルを備えており、この支持ケーブルに沿って自己完結型（self-contained）コンベアベルトが移動可能である。この目的のため、コンベアベルトの上面には横方向に整列した支持梁（beam）が配置されており、両端にはローラが取付けられる。コンベアベルトは、このローラにより、一方が他方の上に垂直に配置された２組の支持ケーブルに沿って動かされる。ローラは両側にローラフランジを備えて構成されている。エンドステーションでは、コンベアベルトが戻りドラムを介して導かれる。２対の支持ケーブルの上方には、さらに１対の支持ケーブルが設けられている。また、コンベアの長手方向には、互いに間隔をあけた支持フレームが設けられており、これらは安定したユニット単位を形成するために支持ケーブルの一方を他方に接続するように働く。中部支持ケーブルに沿って動かされるコンベアベルトのストランドは、ローディングステーションからアンローディングステーションにバルク材料を運搬するように働く。コンベアベルトの下部ストランドは、アンローディングステーションからローディングステーションへと２つの下部支持ケーブルに沿って動かされる。上部支持ケーブルは、コンベアを安定化するように働く。

支持フレームは、鉛直に整列した２つの支持支柱（supporting strut）および水平に整列した２つの接続支柱により形成される。接続支柱は、支持支柱を互いに接続する。鉛直に整列した支持支柱の上端部は２つの上部支持ケーブルに固定的に接続され、水平に整列した２つの接続支柱は、垂直ウェブによって、中部支持ケーブルと下部支持ケーブルとに固定的に接続される。

このようなコンベアの運転中には大きな横方向の風力が生じることがあり、これによりコンベアベルトが横方向に偏向して、２つのローラフランジのうちの１つが、接続支柱を固定的に接続ケーブルへと接続しているクランプ装置上を駆け上ることがある。したがって、一方では非常に高い摩擦力がローラフランジとクランプ装置との間で生じ、他方では、コンベアベルトの運動方向に対して横方向の強い負荷がクランプ装置において生成される。これは、水平方向に作用する風力が、垂直に配向されたウェブを介して、支持フレームの水平に整列した接続支柱に伝達されるためである。そのため、クランプ装置は相応に大きいサイズとされる必要がある。

欧州特許第１２９５８１７Ｂ１号明細書 欧州特許第１４５２４６６Ｂ１号明細書

したがって、本発明の目的は、先行技術の一般的なタイプの装置の上記欠点を克服し、非常に大きな横方向の荷重でさえ吸収することができるようなクランプ装置を構成するバルク材料輸送用コンベアを提供することである。

この目的は、接続支柱上に配置されると共にそれぞれ中部支持ケーブルおよび下部支持ケーブルに割り当てられているクランプ装置が接続支柱と鋭角を形成する点と、ローラフランジが片側のみにローラを有するように構成されている点によって、本発明により達成される。

上述した目的、あるいは他の目的に伴い、本発明により、バルク材料を輸送するためのコンベアが提供される。コンベアは、下部支持ケーブル、中部支持ケーブルおよび上部支持ケーブルを含む鉛直方向上下に配置された３対の支持ケーブルを含む。さらに、コンベアは、戻りドラムと、支持ケーブルに沿ってコンベアの端部で動かされる自己完結型のコンベアベルトと、を有する。コンベアベルトは、戻りドラムを介して案内される。支持梁は、コンベアベルトに固定されている。支持梁は、距離をあけて、ベルトコンベアの長手方向の範囲にわたって横方向に整列している。支持梁の両端には、取付ローラが配置されている。取付ローラは中部支持ケーブルと下部支持ケーブルに沿って転がる。支持フレームはコンベアの長手方向で互いに距離をあけて配置されこれにより支持ケーブルが互いに接続されている。支持フレームのそれぞれは、２つの少なくとも略鉛直に整列した支持支柱と、２つの略水平に整列した接続支柱と、により形成されている。鉛直に整列した支持支柱の上端部はそれぞれ２つの上部支持ケーブルのいずれかに接続され、水平に整列した接続支柱は、接続支柱に配置されたクランプ装置によって、中部支持ケーブルおよび下部支持ケーブルに接続されている。クランプ装置は、接続支柱の上に配置され、それぞれ中部支持ケーブルに割り当てられる。下部支持ケーブルは接続支柱と鋭角を形成し、取付ローラは片側のみにローラフランジを有する。

したがって、このクランプ装置は、既知のコンベアの場合よりも横方向の風の力で受ける曲げ荷重がはるかに少ない。さらに、ローラが片側のみにローラフランジを有するよう構成されているという事実により、ローラが両側にローラフランジを有するよう構成された既知のコンベアの場合に比べてかなり容易に、ローラフランジの一方がクランプ装置を駆け上ることが防止することができ、また、コンベアベルトが第１の軌道、例えば支持ケーブルから、第２の軌道、例えば支持レールへと渡ることができる。

好ましくは、接続支柱のそれぞれに設けられたクランプ装置は、互いに向かって傾斜しており、ローラはコンベアベルトの方を向いた側においてローラフランジを有するように構成されている。あるいは、クランプ装置は互いから離れる方向に傾斜しており、ローラは、ベルトコンベアから離れる方を向いた側にローラフランジを有するように構成されている。

好ましい実施態様によれば、各クランプ装置は２つのクランプジョーを有する。２つのクランプジョーは、クランプ面から離れる方向の端部において、特定の接続支柱に対し、少なくともコンベアベルトの実質的な運動方向に整列した軸周りに回転可能である。２つのクランプジョーの回転軸によって定められる平面は、接続支柱と５°〜６０°の、好ましくは約２０°の鋭角を形成する。好ましくは、２つのクランプジョーの間に対称面は、接続支柱と、８５°〜３０°の、好ましくは約７０°の鋭角を形成する。クランプジョーの回転軸により定められる平面に対して平行に整列したテンションボルトにより、２つのクランプジョーは対応する支持ケーブルに連結することができる。好ましくは、２つのクランプジョーは、互いと５°〜５０°の、特に約４０°の鋭角を形成する。好ましくは、ローラのローラフランジの方を向いたクランプジョーは、接続支柱と、９０°よりもある程度小さい角度の鋭角を形成する。

また、好ましい態様によれば、ローラの外面は、走行溝を有するほか、ローラフランジの方向に少なくとも1つの斜面と、ローラフランジから離れる側に円筒状の走行面と、を有する。特に、ローラは、ケーブル溝から離れて、ローラの軸と１０°〜６０°の、好ましくは約３５°の角度を形成する第１の斜面と、ローラの軸と５°〜２０°の、好ましくは約１０°の角度を形成する第２の斜面と、を有するよう構成される。さらに、ローラフランジの方を向くクランプジョーは、ローラフランジの方を向いた側において、ローラフランジに割り当てられた接触面を有するように構成されていると好ましい。

本発明の特徴と見なされるその他の特徴については、添付の特許請求の範囲に記載されている。

本明細書は、本発明がバルク材料輸送用コンベアとして実施されるものとして、例示、説明する。しかしながら、本発明は、その趣旨から逸脱することなく特許請求の範囲の均等物の趣旨および範囲内で様々な改変および構造的変更ができることから、記載された詳細な事項に限定されるものではない。

ただし、本発明の構造および操作方法については、その追加の目的および利点と共に、添付の図面と併せて以下の特定の実施形態の説明を読むことにより最もよく理解されるだろう。

本発明によるバルク材料用コンベアの一部の概略斜視図である。 図１に表されたコンベアの一部を拡大して示す概略斜視図である。 コンベアベルトの運動方向から見た、本発明に係るコンベアの第１の実施形態の正面図である。 図３Ａに関連して、図３Ａのコンベアの詳細を拡大して示す正面図である。 コンベアベルトの運動方向から見た、本発明に係るコンベアの第２の実施形態の正面図である。 本発明に係るコンベアの、支持ケーブルと支持レールとの間における移行の模式的斜視図である。

図面を詳細に参照すると、まず、特に図1は、表土材、鉱石、石炭などのバルク材料のためのコンベアの一部が示されている。コンベアは自己完結型のコンベアベルト１を備える。自己完結型のコンベアベルト１は、ローディングステーションとアンローディングステーションとの間で運動し、２つのエンドステーションにおいては戻りドラムを介して案内される。コンベアベルト１の上側ストランド１１は、ローディングステーションからアンローディングステーションへとバルク材料を運搬するように働く。コンベアベルト１の運動方向において、アンローディングステーションの後且つローディングステーションの前には回転装置があり、この回転装置によって、アンローディングステーションからローディングステーションへと動かされたコンベアベルト１の下側ストランド１２が回転される。これにより、コンベアベルト１の下側ストランド１２がローディングステーションへと戻ったときであっても、荷重表面（loading surface）をその上面で見ることができ、
下側ストランド１２が再びローディングステーションの前へと戻って、その位置においてローディングステーション内に存在する戻りドラムの周りを案内される。

コンベアベルト１は、上面から上へと突出する横方向の弾性変形可能なバー、いわゆる波形側壁１３を側縁に有するように構成されている。また、コンベアベルト１は、上面に支持梁１４を有するように構成されている。支持梁１４は、運動方向に対して横方向に整列すると共に、自由端にはローラ２が取り付けられている。コンベアはさらに３対の支持ケーブル３１〜３６を備える。これらが支持フレーム４によって互いに接続されて上下に配置されることにより、コンベア全体が安定化される。ローラ２は２つの中部支持ケーブル３３、３４に沿って、また下部支持ケーブル３５、３６に沿って案内される。

図２には、上部支持ケーブル３１、３２、中部支持ケーブル３３、３４、および下部支持ケーブル３５、３６が示されている。中部支持ケーブル３３、３４に沿って、コンベアベルト１の上側ストランド１１は、ローディングステーションからアンローディングステーションへと、ローラ２により動かされる。下部支持ケーブル３５、３６に沿って、コンベアベルト１の下側ストランド１２は、回転位置において、アンローディングステーションからローディングステーションへと移動される。コンベアベルト１の側縁においては、略垂直に上向きの波形側壁１３がコンベアベルト１から突出している。波形側壁１３は拡張可能であり、これによりコンベアベルト１がステーションへと戻りドラム上を案内され得る。コンベアベルト１の上面には、支持ケーブル３３〜３６に沿って回転するローラ２が端部に取り付けられた支持梁１４がある。

さらに図２からわかるように、支持フレーム４は、２つの垂直支持支柱４１、４２と、２つの水平接続支柱４３、４４と、によって形成される。ここで、支持支柱４１、４２は、ヒンジピン４１ｃ、４２ｃによってそれぞれ互いに接続される、２つの支持支柱部分４１ａ、４１ｂ及び２つの支持支柱部分４２ａ、４２ｂから構成されている。２つのヒンジピン４１ｃ、４２ｃは、支持ケーブル３１〜３６に対して横方向に且つほぼ水平に整列される。さらに、支持支柱部分４１ａ、４２ａの上端部は、同じように支持ケーブル３１〜３６に対して横方向に整列された略水平軸線周りを回転可能であるヒンジピン４１ｄ、４２ｄにより取り付けられたブラケット４５ａ、４６ａによって、上部支持ケーブル３１、３２に固定的に接続されている支持バー４５、４６上に取付けられている。

また、上部支持支柱部４１ａ、４２ａはそれぞれ、下部領域にハブ４７、４８を備えており、これらの中へと、円筒管部として構成された接続支柱４３が突出して回転自在に取り付けられている。同じように、下部支持支柱部４１ｂ、４２ｂは下端にハブ４９、５０を備えており、これらの中へと、円筒管部として構成された下部接続支柱４４が突出して回転自在に取付けられている。

接続支柱４３、４４は横方向の両端にクランプ５を備えて構成されており、これによって接続支柱４３、４４が中部支持ケーブル３３、３４と下部支持ケーブル３５、３６に固定的に接続される。

支持フレーム４の個々の部品が連接的に取り付けられている（articulate mounting）結果、コンベアの操作により変化する負荷に位置を適応させることができ、発生する圧力が大きく減少する。

図３Ａからわかるように、保持フレーム４の接続支柱４３、４４の横方向の両端には、クランプ装置５が配置されている。これらはそれぞれの接続支柱４３、４４によって約７０°の鋭角を形成し、接続支柱４３、４４に配置された２つのクランプ装置５は互いに向かって傾斜している。さらに、図３Ａから、ローラ２は、コンベアベルト１のストランド１１、１２に向かって対向する側にのみローラフランジ２１を備えて構成されていることがわかる。このように、ローラ２がコンベアベルト１のストランド１１、１２に向って対向する側のみにローラフランジ２１を備えて構成されているため、ローラ２がクランプ装置５に衝突する危険なしに、クランプ装置５は接続支柱４３、４４に対して、またはローラ２の軸に対して傾斜することができる。

図３Ｂからわかるように、クランプ装置５は２本のクランプジョー（clamping jaw）５１、５２を有する。これらクランプジョーは、接続支柱４３上に設けられた支持片５３の軸５１ａ、５２ａ周りに回動自在に取り付けられている。また、これらクランプジョーは中間圧縮スプリング５５と、スクリューボルト５４によって、それぞれ割り当てられた支持ケーブル、図３Ａにおいては支持ケーブル３４へと結合される。

ここで、クランプジョー５１は、接続支柱４３と９０°未満の角度を形成する。クランプジョー５２は、接続支柱４３と約５０°の角度を形成する。２つのクランプジョー５１、５２は、互いに、例えば４０°の角度を形成する。２つのクランプジョー５１、５２の間の対称面は、接続支柱４３と約７０°の角度を形成する。

さらに図３Ｂからわかるように、ローラ２はその中間領域に走行溝２２を有するよう構成されており、コンベアの通常運転中、ローラ２はこの走行溝２２に沿って対応する支持ケーブルに沿って走る。走行溝２２とローラフランジ２１との間には、ローラ２の軸線と約３５°の角度をなす斜面２３がある。コンベアベルト１のストランド１２が特に風力によって横方向に変位するとき、斜面２３は支持ケーブル３４を支える。ここで、クランプ装置５にかかっている水平方向の力は、特にクランプジョー５２によって、接続支柱４３へと伝達される。

斜面２３は、ローラフランジ２１の方向において、ローラ２の軸線と約１０°の角度を形成する斜面２４へとさらに続いている。斜面２４が支持ケーブル３４を支えるようになるとすぐに、ローラフランジ２１の側壁２１ａがクランプジョー５１を支えるようになるので、支持ケーブル３４に応じたストランド１２の横方向の移動はそれ以上生じない。この点、クランプジョー５１は、側壁２１ａに応じて平坦である接触面５１ｂを有するように構成されている。

ローラ２において、走行溝２２に隣接すると共にローラフランジ２１から離れる側には、円筒状の走行面２５がある。コンベアベルト１のストランド１２が水平に反対方向へと移動するとすぐ、ローラ２は走行面２５でケーブル３４上を走行する。すると、他方に配置されたローラ２のローラフランジ２１が接続支柱４３の他方の側に配置されたクランプ装置５に支えられる。円筒状の走行面２５の軸方向の長さは、走行溝２２の隣接する側縁から側壁２１ａの距離よりも幾分大きい。

ローラ２が斜面２３のうちの１つへと前進するとすぐに、コンベアがオフになる。このような場合であっても、非常に大きな横方向の風の力によって、コンベアベルト１のストランド１１、１２のクランプ装置５に対する位置はさらに移動し得る。

図３Ａに対応する図３Ｃにおいては、２つのクランプ装置５の傾斜とローラフランジ２１の位置とに関する第２の実施形態が示されている。ここでは、２つの水平方向の接続支柱４３、４４に配置されたクランプ装置５が、互いに向ってではなく互いから離れるように傾斜している。また、ローラ２は、コンベアベルト１から離れる方を向く側において、ローラフランジ２１を有するように構成されている。この構成は、接続支柱４３、４４に配置されたクランプ装置５とこれらに割り当てられたローラ２が互いに交換されるときに得られる。

示された２つの実施形態の作業方法と利点は同じである。

また、図４から、支持ケーブル３から案内レール３ａへの移行の構成が見られる。２つの支持ケーブル３は２つのケーブル交差部３０に隣接しており、ここで円筒状の案内レール３ａへと移行する。支持ケーブル３は、ケーブル交差部３０から斜め下方に離れるよう案内される。ローラ２は、それぞれ単一のローラフランジ２１を備えているため、支持ケーブル３からガイドレール３ａへとスムーズに移動することができる。

Claims (15)

1. バルク材料輸送用コンベアであって、
   下部支持ケーブル、中部支持ケーブルおよび上部支持ケーブルを含む、鉛直方向で上下に配置された３対の支持ケーブルと、
   戻りドラムと、
   前記コンベアの両端において前記戻りドラムで案内される、前記支持ケーブルに沿って可動である自己完結型のコンベアベルトと、
   取付ローラと、
   前記コンベアベルトに固定された支持梁であって、前記支持梁は前記コンベアベルトの範囲で横方向に整列して距離をあけて配置され、支持梁が配置されているという前記取付ローラを、前記支持梁の端部には前記中部支持ケーブルおよび前記下部支持ケーブルに沿って転がる前記取付ローラが配置される、支持梁と、
   クランプ装置と、
   前記コンベアの長手方向で互いに距離をあけて配置された支持フレームであって、前記支持ケーブルは前記支持フレームによって互いに接続され、前記支持フレームは２つの少なくとも略鉛直方向で整列した支持支柱および２つの少なくとも略水平方向で整列した接続支柱により形成され、前記鉛直方向で整列した支持支柱の上端部はそれぞれ前記２つの上部支持ケーブルのうち一方に接続され、前記略水平方向で整列した接続支柱は前記クランプ装置により前記中部支持ケーブルおよび前記下部支持ケーブルに接続される、支持フレームと、を備え、
   前記クランプ装置は、前記接続支柱上に配置されてそれぞれ前記中部支持ケーブル及び下部支持ケーブルに割り当てられ、
   前記クランプ装置は、前記接続支柱と鋭角を形成し、
   前記取付ローラは、片側のみにローラフランジを有することを特徴とするコンベア。
2. 前記接続支柱のそれぞれに配置された前記クランプ装置が互いに向かって傾斜しており、
   前記取付ローラが、前記コンベアベルトの方を向いた側に前記ローラフランジを有する、請求項１に記載のコンベア。
3. 前記接続支柱のそれぞれに配置された前記クランプ装置が互いから離れる方に傾斜しており、前記取付ローラが前記コンベアベルトから離れる側において前記ローラフランジを有する、請求項１に記載のコンベア。
4. 前記クランプ装置のそれぞれが２つのクランプジョーを有し、
   クランプ面から離れる方の端部において、前記それぞれの接続支柱上で少なくとも前記コンベアベルトの略運動方向において整列した軸周りに回転可能であり
   前記２つのクランプジョーの回動軸線により定められる平面が、前記それぞれの接続支柱と５°〜６０°の鋭角を形成する、請求項１に記載のコンベア。
5. 前記２つのクランプジョーの間の対称面が前記接続支柱と８５°〜３０°のさらなる鋭角を形成する、請求項４に記載のコンベア。
6. テンションボルトをさらに備え、
   前記２つのクランプジョーが前記テンションボルトによって前記支持ケーブルの対応する１つに結合可能であり、
   前記テンションボルトが２つのクランプジョーの回動軸線によって定められる平面と平行整列されている、請求項４に記載のコンベア。
7. 前記２つのクランプジョーが、互いと５°〜４５°の追加の鋭角を形成する、請求項４に記載のコンベア。
8. 前記取付ローラの前記ローラフランジの方を向いた前記クランプジョーが、それぞれの前記接続支柱と、９０°よりも小さいさらなる鋭角を形成する、請求項４に記載のコンベア。
9. 前記取付ローラが、走行溝を有する外表面と、前記ローラフランジの方向において少なくとも１つの斜面と、前記ローラフランジから離れる側において円筒状の走行面と、を有する、請求項１に記載のコンベア。
10. 前記取付ローラが、前記走行溝から離れて、前記ローラの軸線と１０°〜６０°の角度を形成する第１の斜面と、前記ローラの軸線と５°〜２０°の角度を形成する第２の斜面と、を有する、請求項９に記載のコンベア。
11. 前記ローラフランジの方を向いた前記クランプジョーが、前記ローラフランジの方を向いた側に、前記ローラフランジに割り当てられた接触面を有する、請求項８に記載のコンベア。
12. 前記２つのクランプジョーの回動軸線により定められる平面と前記接続支柱との間の前記鋭角が２０°である、請求項４に記載のコンベア。
13. 前記さらなる鋭角が７０°である、請求項５記載のコンベア。
14. 前記追加の鋭角が４０°である、請求項７に記載のコンベア。
15. 前記第１の斜面の前記角度が３５°であり、前記第２の斜面の前記角度が１０°である、請求項１０に記載のコンベア。

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