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  • 特開-バケットコンベアおよびその製造方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022038586
(43)【公開日】2022-03-10
(54)【発明の名称】バケットコンベアおよびその製造方法
(51)【国際特許分類】
   B65G 17/12 20060101AFI20220303BHJP
【FI】
B65G17/12 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020143168
(22)【出願日】2020-08-27
(71)【出願人】
【識別番号】000183303
【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001704
【氏名又は名称】特許業務法人山内特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】重松 豊
【テーマコード(参考)】
3F034
【Fターム(参考)】
3F034DA03
3F034DA05
3F034DB02
3F034DB07
3F034DE03
(57)【要約】
【課題】バケット摩耗による減肉を抑制する構造であって、ボルトの緩みによるバケットの脱落を防止できるバケットコンベアと製造方法を提供する。
【解決手段】複数のバケット1をチェーン15の取付板2にボルト結合部材で取付けたバケットコンベアBCであって、バケット1の内面には、鋼板材の内面側に耐摩耗性樹脂を用いて形成された耐摩耗性ライニング層5と、鋼板材の内面側においてボルト結合部材の座金7が位置する部位に耐摩耗性樹脂が存在せず座金7が鋼板材の内面側に直接接触する露出部6が設けられている。耐摩耗性ライニング層5は投入される被搬送物との衝撃を緩和するので、バケット1内面の減肉を防止する。バケット1を構成する鋼板材の内面側の露出部6にボルト結合部材の座金7を置くことでバケット1を取付板2にボルト結合したときの締結力が増し取付け強度が高くなり、ボルトの緩みによるバケット1の脱落を長期にわたって防止できる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼板材で構成された複数のバケットを牽引部材の取付板にボルト結合部材で取付けたバケットコンベアであって、
前記バケットの内面には、前記鋼板材の内面側に耐摩耗性樹脂を用いて形成された耐摩耗性ライニング層と、前記鋼板材の内面側において前記ボルト結合部材の座金が位置する部位に前記耐摩耗性樹脂が存在せず前記座金が前記鋼板材の内面側に直接接触する露出部が設けられている
ことを特徴とするバケットコンベア。
【請求項2】
前記バケットは、前記鋼板材の外面側にも耐摩耗性ライニング層が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のバケットコンベア。
【請求項3】
前記耐摩耗性樹脂がポリウレア樹脂である
ことを特徴とする請求項1または2記載のバケットコンベア。
【請求項4】
前記鋼板材の外面側において、前記取付板が当接する結合面は前記取付板が前記鋼板材の外面側に直接接触する樹脂非吹付け面とされている
ことを特徴とする請求項2または3記載のバケットコンベア。
【請求項5】
鋼板材で構成されたバケットを牽引部材の取付板にボルト結合部材で取付ける第1取付工程、
前記バケットの内面に耐摩耗性樹脂を吹付けて耐摩耗性ライニング層を形成する吹付け工程、
吹付けられた耐摩耗性樹脂が固化する前であって流動性が無くなった時点において前記ボルト結合部材を取外して前記耐摩耗性樹脂が存在しない露出部を形成する取外し工程、
前記耐摩耗性樹脂が固化した後で前記ボルト結合部材で前記バケットを前記取付板に結合する第2取付工程、を順に実行する
ことを特徴とするバケットコンベアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バケットコンベアおよびその製造方法に関する。さらに、詳しくは、金属や金属化合物粒子のような硬い物体の搬送に適したバケットコンベアとその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
バケットコンベアの一般的構成は、複数の鋼製のバケットをチェーンに結合し、このチェーンにスプロケットを介して動力を伝達しバケットを搬送する構造となっている。このようなバケットコンベアは、搬送経路の任意の位置でバケット内に被搬送物を投入し、搬送経路の他の位置まで搬送し、バケットを傾転させることによりバケット内の被搬送物を排出する搬送装置として使用される。
【0003】
バケットコンベアの使用例の一つには、金属硫化物であるマット原料の搬送がある。この使用例ではバケットに原料を投入、および排出する際にマット原料とバケット内面の衝突と摩擦によってバケットの減肉が発生する。バケットの減肉を防止する手段としては、バケットを構成する板材の表面に、適切なライニング、被覆、塗装を施すことが考えられる。
【0004】
上記の手段に関連して、特許文献1~3の従来技術が提案されている。
特許文献1には、バケットへの搬送物付着を防止するため、バケット本体の全外面を耐摩耗性軟質ゴムでライニングし、バケット本体の全内面に接着用下地ゴムをライニングし、そのうちの内底面には発泡ゴム層を形成した上で、補強用繊維を埋設する高張力軟質ゴム層を形成したアンローダのバケットが開示されている。
特許文献2には、使用時の騒音や振動をより低減させることを目的とし、ホッパーの鋼製の箱体の内面に耐摩耗性および吸振性を有する樹脂塗膜で被覆されたホッパーが開示されている。
特許文献3には、対象物の付着を防止することを目的とし、鋼鉄製の基材に耐摩耗性のあるアルミニウムや亜鉛等の金属材料の溶射材を溶射した後、溶射材の表面にフッ素系樹脂等の非粘着性物質である表面材を塗装したアンローダのバケットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009-137679号公報
【特許文献2】特開2014-125238号公報
【特許文献3】特開2017-87166号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記従来技術のごときバケットコンベアにおいて、ライニングや被覆の摩耗が進行すると、バケットの減肉へとつながり、やがてはバケットの穴開きや変形が生じる。バケットの穴開きや変形は、被搬送物の漏れや被搬送物のバケットコンベアのケーシング内への堆積を引き起し、装置を停止しての復旧処置が必要になる。とくに、バケット本体とチェーンを固定するボルト孔の周辺が減肉しボルト孔がボルト座面より広がった場合は、バケットがチェーンから外れて片持ちの状態になったり、バケットがチェーンから脱落したりすることがある。そうすると、バケットがバケットコンベアのケーシング内に引っ掛かってロックされた状態になるので、深刻な設備破損を引き起すが、さらに電動機の故障に至ることもある。
【0007】
また、バケット全面に耐摩耗樹脂ライニングを施した場合、耐摩耗樹脂ライニングの表面が完全な平面や平滑面にならないことが多く、バケットの表面とボルト・ナットの座金面が均一に接触せず、バケットコンベア運転中にボルトが緩みバケットが脱落しやすくなる、という問題がある。この場合もバケットが脱落すれば、上記の通り深刻な設備破損を引き起す。
【0008】
特許文献1~3の従来技術では、搬送物の付着を防止したり騒音や振動を抑制する効果は、ある程度期待できる。
しかしながら、バケットのコンベヤーチェーンに対する固定の緩み、ボルト穴部の減肉は課題すら記載されておらず、未解決の課題となったままである。
【0009】
本発明は上記事情に鑑み、バケットの摩耗による減肉を抑制する構造であって、ボルト結合部材の緩みによるバケットの脱落を防止できるバケットコンベアおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
第1発明のバケットコンベアは、鋼板材で構成された複数のバケットを牽引部材の取付板にボルト結合部材で取付けたバケットコンベアであって、前記バケットの内面には、前記鋼板材の内面側に耐摩耗性樹脂を用いて形成された耐摩耗性ライニング層と、前記鋼板材の内面側において前記ボルト結合部材の座金が位置する部位に前記耐摩耗性樹脂が存在せず前記座金が前記鋼板材の内面側に直接接触する露出部が設けられていることを特徴とする。
第2発明のバケットコンベアは、第1発明において、前記バケットは、前記鋼板材の外面側にも耐摩耗性ライニング層が形成されていることを特徴とする。
第3発明のバケットコンベアは、第1または第2発明において、前記耐摩耗性樹脂がポリウレア樹脂であることを特徴とする。
第4発明のバケットコンベアは、第2または第3発明において、前記鋼板材の外面側において、前記取付板が当接する結合面は前記取付板が前記鋼板材の外面側に直接接触する樹脂非吹付け面とされていることを特徴とする。
第5発明のバケットコンベアの製造方法は、鋼板材で構成されたバケットを牽引部材の取付板にボルト結合部材で取付ける第1取付工程、前記バケットの内面に耐摩耗性樹脂を吹付けて耐摩耗性ライニング層を形成する吹付け工程、吹付けられた耐摩耗性樹脂が固化する前であって流動性が無くなった時点において前記ボルト結合部材を取外して前記耐摩耗性樹脂が存在しない露出部を形成する取外し工程、前記耐摩耗性樹脂が固化した後で前記ボルト結合部材で前記バケットを前記取付板に結合する第2取付工程、を順に実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
第1発明によれば、バケットを構成する鋼板材の内面側に形成された耐摩耗性ライニング層は投入される被搬送物による摩耗を緩和するので、バケット内面の減肉を防止する。このため、バケットの寿命を長くすることができる。また、バケットを構成する鋼板材の内面側の露出部にボルト結合部材の座金を置くことで直接鋼板材の内面に接触させることができ、バケットを取付板にボルト結合したときの締結力が増し取付け強度が高くなる。その結果、ボルトの緩みによるバケットの脱落を長期にわたって防止することができる。
第2発明によれば、バケットの内面側のほか外面側にも耐摩耗性ライニング層が存在するので、バケットの内面側だけでなく外面側での摩耗を緩和できる。
第3発明によれば、ポリウレア樹脂は、高い伸び率と強靭な引張強度で優れた耐衝撃性が得られ、かつ柔軟性があることで騒音も低減できる。そして長期にわたって耐摩耗性を発揮できるのでバケットの寿命延長とバケット脱落防止効果が長くなる。
第4発明によれば、牽引部材の取付板を、バケットを構成する鋼板材の外面側に直接接触させることができるので、バケットを牽引部材に確実に固定することができる。その結果、ボルトの緩みによるバケットの脱落を長期にわたって防止することができる。
第5発明によれば、第1取付工程でボルト結合部材でバケットを取付板に取付けておき、吹付け工程で耐摩耗性樹脂を吹付けると、ボルト結合部材の表面も含めてバケット内面に耐摩耗性樹脂のライニング層を形成できる。耐摩耗性樹脂が固化する前に取外し工程を実行してボルト結合部材を取外すと、ボルト結合部材が存在していた部分のみから耐摩耗性樹脂を除去して鋼板材を露出させた露出部ができる。そのうえで、再びボルト結合部材でバケットを取付板に結合するとボルト結合部材の座金が直接露出部に置かれ鋼板材と直接結合できるので、長期にわたって高い結合強度を維持できる。このため、非常に簡単な方法で第1発明のバケットを構成できる。また、ライニング層の端部と座金の隙間を最小にできるので、被搬送物により直接露出部が摩耗することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の一実施形態に係るバケットコンベアにおけるバケット1の断面図である。
図2】本発明に係るバケットコンベアの製造方法を示す工程図である。
図3】バケット1の取付状態の説明図であり、(A)図は側面図、(B)図は平面図である。
図4】バケット1の取付構造の説明図であり、(A)図は側板1cを付けた状態の斜面図、(B)図は側板1cを省略した状態の斜視図である。
図5】バケットコンベアの基本構造の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明に係るバケットコンベアは、種々の産業分野で様々な搬送物の搬送に適用することができるが、適用の一例としては、ニッケルの湿式製錬プラントにおけるマット原料の搬送装置をあげることができる。ここでいうマット原料とは、主物質Niからなる粒径700μm程のニッケル化合物粒子である。このマット原料は硬く比重が大きいので、バケットを構成する金属板と衝突すると、大きな振動と騒音を発生しやすく、金属板に摩耗による減肉を発生させやすい。
【0014】
図5に基づきバケットコンベアBCの基本構成の一例を説明する。10はバケットコンベアBCのケーシングで、上下に延びる中間ケーシング10Mと、中間ケーシング10Mの下端部から横に延びる下ケーシング10Lと、中間ケーシング10Mの上端部から横に延びる上ケーシング10Uとからなる。下ケーシング10Lの上面には被搬送物Mを投入するホッパー11が設けられ、上ケーシング10Uの下面には被搬送物Mを排出する排出口12が設けられている。
下ケーシング10Lの端部にはスプロケット13が取付けられ、上ケーシング10Uの端部にはスプロケット14が取付けられている。そして、ケーシング10M、10L、10Uの適所にはガイドスプロケット16が取付けられている。
【0015】
上下のスプロケット13,14のうち一方がモータに連結された駆動スプロケットであり、他方が従動スプロケットである。ガイドスプロケット16を介して上下のスプロケット13,14の間には牽引部材であるチェーン15が巻き掛けられており、このチェーン15には多数のバケット1が連結されている。図示のバケットコンベアBCは、縦向きの中間ケーシング10Mの下部と上部から水平横向きに延びるケーシング10L,10Uをもつ、いわゆる乙字型タイプである。本発明が適用されるバケットコンベアとしては、乙字型タイプが代表的であるが、これに限らず種々の形態に本発明を適用できる。
【0016】
マット原料搬送用のバケットコンベアでは、バケット1には耐久力の高いSS400等の鋼板材が用いられることが多い。バケット1は多数個が用いられ搬送経路を移動するチェーン15に固定される。
【0017】
上記構成のバケットコンベアBCにおいて、両端のスプロケット13,14の回転でチェーン15が移動すると、チェーン15に取付けられた多数のバケット1も移動する。投入口11からバケット1に粉体状の搬送物を投入すると、バケット1が上方に移動し、上方に至るとバケット1が回転し、排出口12から搬送物を排出することができる。
【0018】
図5中の拡大図は、バケット1のチェーン15に対する取付け部を示している。チェーン15は多数のチェーン単体15Uを連結したものであり、バケット1は、取付板2を介してチェーン単体15Uに固定されている。
バケット1は、側面視で三角形の容器であり、断面V字形をなす2面が鋼板材で形成され、1面が開口部となった公知のものである。
【0019】
図4に基づき、バケット1のチェーン15への取付け構造を説明する。同図(A)はバケット1を側板1cを付けた状態で示し、同図(B)は側板1cを外した状態で示している。バケット1は鋼板材製の前面板1aと後面板1bと側板1cとから断面V字形に構成されている。前面板1aと後面板1bは1枚の鋼板材を折り曲げたものでもよく、2枚の鋼板材を溶接したものでもよい。側板1cは三角形の鋼板材であり、前面板1aと後面板1bの両端縁に溶接されている。
【0020】
チェーン15は多数のチェーン単体15Uを連接したものであって、各チェーン単体15Uは2枚のリンク15a,15aの両端部に軸支された2個のローラ15b,15bを備えている。
取付板2は断面L字形の部材であり、図中の垂直に示された下板2aは2枚のリンクのうち内側(バケット側)のリンク15aに固定されている。図中の水平に示された上板2bはバケット1の後面板1bにボルト固定されるようになっている。
後面板1bに形成された小孔と上板2bに形成された小孔は、いずれもボルト挿入孔3,4である。
【0021】
図1に基づき、本発明のバケットコンベアに適用されるバケット1の詳細を説明する。
図1に示すバケット1の前面板1aおよび後面板1b、そして図示していないが側板1cの内面には、耐摩耗性ライニング層5が形成されている。
この耐摩耗性ライニング層5は、耐摩耗性樹脂を吹付けることによって形成される。耐摩耗性樹脂としては、バケット1へ投入される被搬送物を受け止めたとき、衝撃を緩和できるものであれば、とくに制限なくあらゆる樹脂を利用できる。衝撃を緩和できれば、減肉も抑制できるからである。
【0022】
耐摩耗性樹脂として、好ましいのはポリウレア樹脂である。ポリウレア樹脂は、ポリイソシアネートとポリアミンが反応してウレア結合を生成した樹脂である。
ポリウレア樹脂は、高い伸び率と強靭な引張強度で優れた耐衝撃性が得られ、かつ柔軟性があることで騒音も低減できる。
ポリウレア樹脂のライニングには、吹き付け法が可能であり、それにより、平面的な部分だけでなく、奥まった部分や突起した部分にも耐摩耗性ライニング層5を形成できる。
耐摩耗性ライニング層5は、ぶ厚い膜厚、たとえば1~2mmの膜厚を実現できる。これにより耐衝撃性を長期にわたり発揮することができる。
【0023】
耐摩耗性ライニング層5を形成すべくポリウレア樹脂を吹付けると、1~2mm位の膜厚の樹脂がバケット1の内面に接着するが、その表面は平滑ではなく、硬化しても緩やかな傾斜や凹凸が残ることになる。
このため、耐摩耗性ライニング層5の上面に座金を置いて後面板1bと取付板2をボルト締結しても、座金の接触面積が少なかったり、片当りしたりして、必要な強度の締結が得られない。
【0024】
しかしながら、本発明を適用したバケット1には、図1に示すように、座金を置くべき部位に、ポリウレア樹脂が存在しない露出部6が形成されている。この露出部6は座金7が嵌る大きさの円形凹部である。そして、露出部6の外径は座金7の外径に等しく、隙間が生じないか極めて小さいものであることが好ましい。
この露出部6を利用し、座金7を後面板1bの内面に直接接触させ、そのうえで、ボルトの頭をのせるかナットを置く形でボルトとナットを締め付けると、ボルトとナットの緩みは生じなくなる。
【0025】
バケット1に設けられる露出部6の形成方法には制限がなく、どのような方法を用いてもよい。したがって、マスキングしたうえで耐摩耗性樹脂を吹付けてもよい。しかし、簡便であり、露出部6の内径を座金7の外径に正確に等しくして隙間を生じないようにするには、以下に示す本発明の製造方法が好ましい。
【0026】
本発明の製造方法を、以下図2に基づき説明する。
I:第1取付工程
バケット1を取付板2にボルト結合部材で取付ける。
ボルト結合部材はボルト8およびナット9、これに座金7(図1にも図示)を組合わせた公知の結合部材である。座金7には平坦な薄金属からなる平座金と、金属鐶の一部に切り目を入れて弾性をもたせたばね座金とがある。本発明では平座金のみを用いる場合、ばね座金のみを用いる場合、平座金とばね座金を組合わせて用いる場合のいずれも採用できる。
図示ではボルト8の頭を取付板2側におき、ナット9をバケット1側にしているが、この配置を逆にして、ボルト8の頭をバケット1側にし、ナット9を取付板2側にしてもよい。
【0027】
II:吹付け工程
バケット1の内面に耐摩耗性樹脂(代表的にはポリウレア樹脂)を吹付ける。これにより耐摩耗性ライニング層5を形成する。このとき耐摩耗性ライニング層5は、前面板1a、後面板1bおよび側板1cの内面だけでなく、ナット9やボルト8の先端部も被覆するように吹付けられる。
【0028】
III:取外し工程
吹付けられた耐摩耗性樹脂(代表的にはポリウレア樹脂)が固化する前であって流動性が無くなった時点においてボルト8とナット9、そして座金7を取り外す。これらのボルト結合部材を取り外すと耐摩耗性樹脂が存在しない露出部6が形成される。ここで形成された露出部6は、その外径が座金7の外径と一致したものとなっている。なお、ポリウレア樹脂であれば硬化時間が短いので、時間管理も必要無く連続した作業を行うことができ、その点でも好都合である。
【0029】
IV:第2取付工程
取外し工程の後で所定時間放置しておくと耐摩耗性ライニング層5が完全に固化する。放置時間については、樹脂の種類、硬化剤等の配合割合等によって変わってくる。一般的なポリウレア樹脂であれば数分以内に硬化するが、完全に固化させるには1時間から数時間を見込むことが望ましい。耐摩耗性ライニング層5が完全に固化した後でボルト8、ナット9および座金7を用いてバケット1を再び前記取付板2に結合する。この場合、座金7は前記露出部6に置かれる。
なお、再結合したナット9の外表面には耐摩耗性樹脂を再塗布してもよい。そうすると、バケット1の内部でナット9のみが被覆なしで早期に摩耗するという不都合がなくなる。
【0030】
上記の製造方法によると図1に示すように、ライニング層の端部と座金7との間の隙間を無くすか、あるいは隙間を最少にすることができる。しかも、露出部6を簡単に形成することができる。
そして、図1に示すように座金7を露出部6に置いた状態で、ボルト8とナット9でバケット1を取付板2に結合すると、図3に示すバケット1の取付け状態が得られる。
図1および図3に示す取付け状態では、ナット9側の座金7は、直接後面板1bの内面に接触するので、ナット9による締付力を平坦な後面板1bの内面に直接伝えることができ、ボルト8およびナット9の緩みを抑制することができる。また、露出部6が被搬送物の衝突により摩耗することも防止できる。
【0031】
(他の実施形態)
上記実施形態では、バケット1の内面に耐摩耗性ライニング層5を形成したが、バケット1の外面に耐摩耗性ライニング層5を形成してもよい。この場合、バケット1の外面にマット原料が衝突したとしても、それに起因する騒音や振動、および減肉を抑制できる。
【0032】
また、バケット1の外面に耐摩耗性ライニング層5を形成した実施形態では、バケット1を構成する鋼板材の外面側において、図4に示す取付板2が当接する結合面は耐摩耗性ライニング層5が形成されないように樹脂を吹付けない樹脂非吹付け面とされている。樹脂非吹付け面とするには、樹脂吹付け時にマスキング等の手法を用いればよい。樹脂非吹付け面を形成しておくと、取付板2は鋼板材の外面側に直接接触させることができる。
このため、取付板2と鋼板材とを直接合わせた状態で、ボルト8およびナット9で締結できるので、バケット1をチェーン15に確実に固定することができる。その結果、ボルト8およびナット9の緩みによるバケット1の脱落を長期にわたって防止することができる。
【実施例0033】
以下、実施例によって、本発明をより詳細に説明する。
(実施例1)
マット原料搬送用のバケットコンベア(搬送能力60t/hr)であって、鋼板材がSS400のバケット(幅200×高さ280×長さ600)168個を備えたものを実験に供した。168個のバケット1のうち2個にポリウレア樹脂を用いた耐摩耗性ライニング層5を形成した。この2個のバケットは第1発明の適用品である。
【0034】
バケットの内面に対するポリウレア樹脂はスプレーによる吹付けで施工し、膜厚は1~2mmとした。施工の詳細は第5発明の製造方法のとおりである。
【0035】
バケット1の形状は図3に示す構造である。すなわち、バケット1はボルト8とナット9と座金7を用いて取付板2に固定する構造である。取付板2と後面板1bの外面側との間、および座金7と後面板1bの内面側との間は、耐摩耗性樹脂が存在しないので、直接接触している。
【0036】
比較例は、バケット1の内面に本発明の耐摩耗性ライニング層5を形成しなかった166個のバケットである。比較例のバケットは5か月の運転でバケット内面の母材摩耗が進行したのに対し、本発明により耐摩耗性ライニング層5を形成した2個のバケットを構成する鋼板に摩耗進行はなく減肉を防止することができた。したがって、ボルト孔の周辺が減肉しボルト孔がボルト座面より広がったことによるバケット1の脱落は起こらず、また、ボルト結合部材の緩みも発生せずバケット1の脱落も生じなかった。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本発明のバケットコンベアは、金属や金属化合物粒子のような硬く重い物体の搬送に好適なものである。
【符号の説明】
【0038】
1 バケット
2 取付板
3 ボルト挿入孔
5 耐摩耗性ライニング層
6 露出部
7 座金
8 ボルト
9 ナット
15 チェーン
BC バケットコンベア
図1
図2
図3
図4
図5