特許 6998380 ベルトコンベヤのスクレーパシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-22

(45)【発行日】2022-02-04

(54)【発明の名称】ベルトコンベヤのスクレーパシステム

(51)【国際特許分類】

   B65G 45/16 20060101AFI20220128BHJP

   B65G 45/12 20060101ALI20220128BHJP

【ＦＩ】

B65G45/16 A

B65G45/12 B

B65G45/12 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019536187

(86)(22)【出願日】2018-01-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-02-06

(86)【国際出願番号】 DE2018100006

(87)【国際公開番号】W WO2018127260

(87)【国際公開日】2018-07-12

【審査請求日】2020-11-05

(31)【優先権主張番号】102017000078.6

(32)【優先日】2017-01-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(31)【優先権主張番号】102017114931.7

(32)【優先日】2017-07-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】519234062

【氏名又は名称】キル－フレヒ，コルネリア

(74)【代理人】

【識別番号】100106312

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 敬敏

(72)【発明者】

【氏名】シュヴァルツ，ハンス－オットー

【審査官】板澤 敏明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１８２８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－０８２７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２５２１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－００２３２８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４５／００－４５／２６

Ｂ０８Ｂ １／００－１／０４，５／００－１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トリッパープーリ（１）及び搬送用のベルト（２４）を含むベルトコンベヤにおいて、トリッパープーリ（１）により形成されるベルト（２４）の折れ曲がり領域のためのスクレーパシステムであって、
・前記ベルト（２４）の移動方向を横切る少なくとも一つの調整可能でバネ付きのシステムサポート（３）を含み、
・前記システムサポート（３）には、エラストマーから形成された一つ以上のスクレーパブロック（２）が相互交換可能に互いに近接して固定され、
・前記システムサポート（３）は、前記トリッパープーリ（１）の両側にあるサポートマウンティング（４）によって、回転支軸（５）回りに回転可能に吊り下げられ、
・前記回転支軸（５）には、バネ装置（６）によって所定のトルクが加えられ、前記トルクは前記トリッパープーリ（１）の回転方向に逆らって方向付けられ、
・前記回転支軸（５）は、前記スクレーパブロック（２）と一緒に前記システムサポート（３）の外側への揺動運動を許容するような回転角度において前記システムサポート（３）の回転を許容し、
・前記バネ装置（６）は、調整バネ（２６）、前記調整バネ（２６）に連結された減衰バネ（２７）、及び前記調整バネ（２６）と前記減衰バネ（２７）を前記サポートマウンティング（４）に連結するプルロッドとして形成されたスプリングボルト（９）により形成され、
・前記スプリングボルト（９）は、前記調整バネ（２６）が所定のバネ動程（４８）を動いたとき前記減衰バネ（２７）を作動させるレッジ（４６）を含む、
ことを特徴とするスクレーパシステム。

【請求項2】

前記バネ装置（６）は、
・前記調整バネ（２６）として機能する渦巻きバネと、
・前記減衰バネ（２７）として機能するエラストマーバネと、
・前記サポートマウンティング（４）に一端部が連結され、他端部においてストップ（３１）の位置を調整する調整オプション（３２）を有する前記スプリングボルト（９）を含み、
・前記ストップ（３１）は、前記調整バネ（２６）の一端部を受けるように形成され、
・追加レッジ（３０）が、前記調整バネ（２６）の他端部に取り付けられて、前記調整バネ（２６）を前記減衰バネ（２７）に接続し、
・前記レッジ（４６）は、前記バネ動程（４８）を制限するべく前記追加レッジ（３０）に当接して前記減衰バネの一端部（５２）を押圧し、
・前記減衰バネ（２７）は、他端部（４９）において、ブラケット（８）の固定部（１１）と当接する受け部を有し、
・前記スプリングボルト（９）には、前記固定部（１１）の他方側（５０）において制限レッジ（５１）が取り付けられ、前記制限レッジ（５１）は、前記調整バネ（２６）及び前記減衰バネ（２７）の側に向かう前記スプリングボルト（９）の移動を制限する、
ことを特徴とする請求項１に記載のスクレーパシステム。

【請求項3】

前記エラストマーとして、ゴム又はポリウレタンが使用される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクレーパシステム。

【請求項4】

前記受け部の領域において、前記固定部（１１）と前記制限レッジ（５１）の間に、枢動可能な予荷重ロック（３４）が取り付けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のスクレーパシステム。

【請求項5】

前記回転支軸（５）は、前記スクレーパブロック（２）が前記ベルト（２４）に接触することにより画定される掻き取りラインの位置において前記ベルト（２４）に接する接線（１７）上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のスクレーパシステム。

【請求項6】

前記スクレーパブロック（２）は、金属製の保護キャップ（１６）を含み、
前記保護キャップ（１６）は、前記ベルト（２４）に対して弾力的に押圧される上側を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載のスクレーパシステム。

【請求項7】

前記スクレーパブロック（２）は、
・前記システムサポート（３）への固定部（１３）と、
・前記固定部（１３）の上方に隣接する直方体の減衰部（１４）と、
・前記減衰部（１４）の上方の先細りの台形状をなす屈曲部（１５）と、
・前記屈曲部（１５）の上方に設けられた前記保護キャップ（１６）を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載のスクレーパシステム。

【請求項8】

前記保護キャップ（１６）の掻き取りエッジは、掻き取り作用が非削りとなるべく負の切削角度をなすように設計されている、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のスクレーパシステム。

【請求項9】

前記保護キャプ（１６）は、
前記保護キャップ（１６）の掻き取りエッジが前記ベルトを押圧する押圧ラインと前記トリッパープーリの中心軸（Ｍ）とを通る平面（１９）が、前記押圧ライン上において前記保護キャップ（１６）の前記上側を画定する面を含む他の平面（１８）と鋭角（γ）で交差し、前記他の平面（１８）が前記トリッパープーリ（１）の中心軸（Ｍ）の下方において拡がる、
ように形成されている、
ことを特徴とする請求項６ないし８いずれか一つに記載のスクレーパシステム。

【請求項10】

前記保護キャップ（１６）は、前記トリッパープーリ（１）に向けて下向きに傾斜しており、前記上側は、複数の部分から構成され得る、
ことを特徴とする請求項６ないし９いずれか一つに記載のスクレーパシステム。

【請求項11】

雌ネジを含むスリーブが、前記保護キャップの内面に溶接されている、
ことを特徴とする請求項６ないし１０いずれか一つに記載のスクレーパシステム。

【請求項12】

前記スクレーパブロック（１２）は、前記スリーブ（３５）を収容するための孔（３６）と、内側に保持リング（３７）が配置され得るレッジとを有する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のスクレーパシステム。

【請求項13】

前記スリーブ（３５）とネジ（３８）の連結部が、拡張ネジ及び／又はノルトロックリングによって、緩まないように固定され得る、
ことを特徴とする請求項１２に記載のスクレーパシステム。

【請求項14】

前記保護キャップ（１６）の材料として、硬質金属又はステンレス鋼が選択される、
ことを特徴とする請求項６ないし１３いずれか一つに記載のスクレーパシステム。

【請求項15】

前記回転支軸（５）は、ブラケット（８）内において前記ベルトコンベアの両側に取り付けられ、
前記ブラケット（８）は、前記ベルトコンベアのフレーム構造に堅固に連結されている、
ことを特徴とする請求項１ないし１４いずれか一つに記載のスクレーパシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高レベルの応力を受けるベルトコンベヤのスクレーパシステム、エネルギ吸収手段をそれぞれ含む適切なベルトスクレーパブロックおよび適切な枢動装置、並びに一次スクレーパ及び二次スクレーパの組合せに関する。また、本発明は、ベルトコンベヤと、基準点としてトリッパープーリを含む。本発明は、特に高速移動のベルトコンベヤに適している。以下において、“高速移動”は、毎秒４メートル以上の速度で運転される全てのベルトコンベヤを意味するために使用される。

【背景技術】

【0002】

ベルトスクレーパは、広範囲の種類の搬送材料に使用され、広範囲の搬送条件下で使用される。また、それらは、搬送される材料の性質が急速に変化する場合、例えば屋外で雨が降っているときや作業場から遠く離れている場合、例えば原料の抽出の場合、長い耐用年数が要求される場合にも確実に機能しなければならない。通常、生産損失によって高コストが発生するため、中断時間（ダウンタイム）は最小限に抑える必要がある。

【0003】

ベルトコンベアの処理量を増加させるために、原則として、ベルトを幅広くするか又はより重い負荷をかけるか、あるいは、ベルト速度を上げることができる。勿論、これらの対策は全て同時に実施することもできる。これら全ての場合において、ベルトスクレーパに対する要求は増大し、その目的は、搬送される材料がベルトコンベヤのトリッパープーリによって排出された後に、循環するベルトの下方のラン（走行ベルト）をきれいに保つことである。

【0004】

コンベヤベルトが広げられるとき、その問題は通常、システムサポートに設置された、ベルトスクレーパモジュール、又はブロック、スクレーピングフィンガ、スクレーパとも呼ばれるものの数を増やすことによって解決される。結果として、この拡幅化に起因するベルトコンベヤのうねりを十分に補償することができる。

【0005】

搬送の際に及びシステム固有の急動の際に、搬送される材料が端部において滑り落ちることができない場合、ベルトの負荷を増大させることが可能なだけである。搬送される材料が緩いほど、負荷を増加させることはできない。この場合は、塊になりがちな粘着性のある材料が適している。しかしながら、使用されるベルトスクレーパシステムに関してはさらに重大な問題が生じる。通常速度で動作する全ての既知のシステムは、ベルト速度及びベルト負荷が著しく増加すると弱点を示す、ことが知られている。

【0006】

ベルトスクレーパモジュールに伝達される運動量は直線的に増加し、衝撃エネルギはベルト速度とともに二次的に増加する。トリッパープーリの領域に配置されたベルトスクレーパモジュールは、通常、押したり、切断したり、あるいは削ったりするように動作する。ベルトに固着して搬送される材料は、ブレード（刃）に衝突し、“頭上”に（上に）押される。伝達された運動量は、さらなる押圧力を提供する。ベルトの欠陥又はひどい固まりの場合には、ベルトスクレーパは、通常、運動量のために半径方向の外向きに揺動し、そして、ある程度の時間後に緩やかに跳ね返り、その結果、概して鋭利なブレードはベルト上への刻み込みをもたらさない。ベルト速度が増加するにつれて、この運動量はベルトスクレーパをさらに揺動させ、それ故に、ベルトスクレーパがその元の位置に戻ってその掻き取り作業を続けるのに比較的長い時間がかかる。その間、ベルト上の対応する軌道は清掃されないままである。ベルト上のこの軌道は、数メートルの長さになる可能性があり、これは許容できるものではない。

【0007】

個々のベルトスクレーパモジュールが揺動できる距離は、それがシステムサポートに堅固に取り付けられているかどうか、それ故に、個々のモジュールの揺動がベルトの残りの軌道上の影響を受けないモジュールを同時に揺動させるかどうか、に依存する。

【0008】

殆どの追加のベルトスクレーパシステムは、トリッパープーリのすぐ後ろの下側走行部上に配置され、プッシュ式ベルトスクレーパとは対照的に、引っ張り方式で作動する。ベルトスクレーパがより強く押し付けられると、ベルトが撓み、波が形成される虞があり、これは望ましくない。コンベヤベルトの下側走行部から掻き取られた搬送材料は、その方向を変えなければならず、スクレーパモジュール内の中間スペースを通って下方に排出される。そうすることで、スクレーパはバネによってベルトに押し付けられる。速度及び掻き取り性能が増すにつれて、中間スペースはもはやより高い体積流量に対応することができないので、システムは閉塞する傾向にある。

【0009】

これら全ての場合において、ベルトの欠陥が生じるとき、又は搬送される材料がベルトに強く付着するとき、ベルトスクレーパには衝撃によって大きな力が作用し、その運動エネルギは吸収され又消散されなければならない。また、これらの衝撃はシステムのサポート及び懸架手段にも影響を及ぼす。しかし、それらはまた、刃先がベルトと接触するライン上の刃に直接影響を及ぼす。これらの刃先は、生じる摩擦のために、強い研磨を受け、それ故に磨耗する。

【0010】

これは、多くの場合、耐用年数を可能な限り延ばすことができるように、硬質金属又はセラミックのような特に硬質の耐摩耗性材料を使用することによって解消される。しかしながら、同時に、これらの材料の硬度はそれらの靭性を低下させ、それ故に破断強度を低下させ、その結果、高速度での刃の領域における目的の対立（衝突）を生じさせる。他方において、硬質の脆い材料がそれらの高い耐摩耗性のために必要とされるが、一方では、より強靭な材料が、より高い破断強度のために、又、より高い運動エネルギの要求される増大した吸収容量及び移動性のために、必要とされる。

【0011】

他の目的の対立は、衝撃によって生じる運動エネルギを吸収する必要性から生じる。通常、このエネルギは減衰要素内で変形エネルギに変換される。この種の減衰要素に関する問題はそれらの慣性であり、それは、消散される必要があるエネルギがより多くなるほど増加する。ベルト速度の増加に伴って、衝突に対するベルトスクレーパの反動速度は、ベルト速度と同程度に増加するものの減少はしないため、この慣性の増加は望ましくない。

【0012】

他の目的の対立は、ベルトの欠陥の場合においてより高い衝撃エネルギがベルトの損傷につながらないようにしなければならないという点において生じる。したがって、より強い衝撃力を吸収するために、押圧用のベルトスクレーパに対するより大きなバネ力及びより大きな刃を使用すると、ベルトに作用する反力もより大きくなり、これはベルトに重大な損傷を引き起こす危険性がある。また、ベルトへのベルトスクレーパのより高い押圧力は、ベルトの摩擦を増加させ、その摩擦は結果としてより高い操作力及びより早いベルトの磨耗を生じさせる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

したがって、本発明の目的は、ベルト速度及びベルト負荷を増大させることを可能にし、又、上述の目的の対立を解決する装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、この目的を独立請求項１に関する、トリッパープーリ及び搬送用のベルトを含むベルトコンベヤにおいて、トリッパープーリにより形成されるベルトの折れ曲がる領域のためのスクレーパシステムによって達成し、上記スクレーパシステムは、
・ベルトの移動方向に対して横向きの少なくとも一つの調整可能でバネ付きのシステムサポートを含み、
・システムサポートには、エラストマーから形成された一つ以上のスクレーパブロックが相互に交換可能に互いに近接して固定され、
・システムサポートは、トリッパープーリの両側にあるサポートマウンティングによって回転支軸回りに回転可能に吊り下げられ、
・回転支軸には、バネ装置によって所定のトルクが加えられ、そのトルクはトリッパープーリの回転方向に逆らって方向付けられ、
・回転支軸は、スクレーパブロックと一緒にサポートシステムの外側への揺動運動（スイングアウト移動）を可能にするような回転角度においてシステムサポートの回転を可能にし、
・バネ装置は、調整バネ、調整バネに連結された減衰バネ、及び調整バネと減衰バネをサポートマウンティングに連結するプルロッド（引張り棒）として形成されたスプリングボルトにより形成され、
・スプリングボルトは、調整バネが所定のバネ動程（バネトラベル）を動いたとき減衰バネを作動させるレッジ（段部、出っ張り、当接部）を含む。

【0015】

本発明の二つの同等の実施形態は、バネ装置に関する。
第１の実施形態において、提供されるバネ装置は、
・調整バネとして機能する渦巻きバネと、
・減衰バネとして機能するエラストマーバネと、
・サポートマウンティングに一端部が連結され、他端部においてストップの位置を調整する調整オプションを有するスプリングボルトを含み、
・上記ストップは、調整バネの一端部を受けるように形成され、
・追加レッジが、調整バネの他端部に取り付けられて、調整バネを減衰バネに接続し、
・上記レッジは、調整バネのバネ動程（バネトラベル）を制限するべく追加レッジに当接して減衰バネの一端部を押圧し、
・減衰バネは、他端部において、ブラケットの固定部と当接する受け部を有し、
・スプリングボルトには、固定部の他方側において制限レッジが取り付けられ、制限レッジは調整バネ及び減衰バネの側に向かうスプリングボルトの移動を制限する。

【0017】

上記の実施形態において、二つのバネの配置の順番は入れ替えられてもよい。この場合、二つのバネの連なる順番が異なるだけであり、両方のバネは直列に連続して接続されており、その結果として、二つの実施形態は同じ効果を有する。さらに、他の従来の材料、あるいは、流体圧又は空気圧式のような減衰要素を代替品として又は追加品として使用することが可能である。

【0018】

本発明のさらなる実施形態は、スクレーパブロック及び減衰バネの材料に関する。これらは、ストレスを受けたときにできるだけ多くの衝撃エネルギを吸収すべきである。それ故に、それらはエラストマー、好ましくはエラストマーとして使用されるゴム又はポリウレタン、好ましくはショア硬さ（Shore hardness）が９０～９５のものから形成され、それらの組み合わせも可能である。

【0019】

他の実施形態は組立体に関する。これに関連して、固定のための受け部の領域において、固定部とレッジとの間には、離れる方向に枢動可能な予荷重ロックが取り付けられている。組み立て時に、スクレーパブロックがベルト上に緩く留まるようにシステムサポート及びサポートマウンティングを組み付けることにより、又、そして枢動可能に離隔する要素を解放して離れる方向に枢動させることにより、サポートマウンティング及びスクレーパブロックを含むシステムサポートと一緒にバネ装置には、例えばナットを含むネジとして設計される予荷重を及ぼす調整オプションにより、幾らか予荷重を及ぼすことができる。調整バネは、ベルトに対してスクレーパブロックを押し付ける。

【0020】

摩耗を最小限に抑えるために、できるだけ低い押圧力を選択することが有利であることが証明されている。磨耗の際に、制限レッジがそれ以上の増し締めを防ぐまで、バネはベルトスクレーパブロックを増し締めする。それ故に、制限レッジと固定部の間の距離は、摩耗リザーブとして機能する。

【0021】

他の実施形態は、スクレーパブロックが固定される回転支軸の位置に関する。この場合、回転支軸は、スクレーパブロックがベルトに接触することにより画定される掻き取りラインの位置においてベルトに接する接線上に配置される。これにより、掻き取りラインは、スクレーパブロックの長さに亘って回転支軸に平行な直線を形成することが単純に想定される。実際には、この掻き取りラインも個々のスクレーパブロックの不均一な摩耗のために波打つ曲線となることがある。また、掻き取りラインは、スクレーパブロックが掻き取りライン上に直接位置する場合にもたらされる、押圧ラインに対応する。

【0022】

トリッパープーリ上の配置に関して、トリッパープーリが時計回りに回転すると想定される場合、押圧ラインは典型的には４時の時計位置に配置される。高速のベルト速度において、排出される搬送材料の大部分は、１時又は２時の時計位置で排出され、排出される搬送材料の流れは、スクレーパブロックとそれが外側に揺動しても接触せず、又、システムサポートとも接触しない。

【0023】

枢動装置の配置に関して、回転支軸の両側のベアリングは互いに同じ高さになければならず、又、トリッパープーリの両側のレバー及びバネ装置は同一でなければならないが、レバー及びバネ装置が片側だけにある場合でも十分である。しかしながら、懸架手段又はブラケットの締め具は対称的である必要はない。局所的な条件に応じて、バネ及びサポートマウンティングは、回転支軸の周りの任意の所望の位置に、そして実際には両側の異なる位置に設置されることができ、これは、窮屈な組み立て条件での処理量の向上という脈略の範囲で、以前の低速走行するベルトコンベヤの改装の場合に特に有利である。

【0024】

他の実施形態は、スクレーパブロックに関する。これにより、各々のスクレーパブロックは、ベルト上に位置しかつベルトに対して弾力的に押圧されるのに適した上側を有する金属製の保護キャップを備える。上側の形状は使用目的に左右される。主にペースト状の汚れを高速のベルト速度でも除去しようとする場合は、先行技術で知られているように、削る（paring）ように作動するスクレーパブロックを使用することができる。

【0025】

そのようなスクレーパブロックの多数のヘッド部分が先行技術に記載されており、ここでは例としてＤＥ６０２２５７０４Ｔ２を参照する。この文献において、ヘッド部分はベルト上の押圧ラインまで延びており、削るように作動し、ヘッド部分は押圧ラインの接線に対して鋭角を有する。押圧ラインを通る平面が押圧ラインの上側に適用される場合、この平面はトリッパープーリの中心軸の上方ではなく下方に横たわる。

【0026】

しかしながら、ベルトに付着している塊状の材料を掻き取る場合、材料がスクレーパブロックに衝突したときに、大量の運動エネルギを吸収して消散させなければならないことがある。従来のスクレーパの設計は、この場合の長寿命の要求と両立できるものではない。

【0027】

したがって、さらなる実施形態では、提供される各スクレーパブロックは、以下の４つの部分、
・システムサポートへの固定部、
・固定部の上方に隣接する直方体の減衰部、
・減衰部の上方の先細りの台形状をなす屈曲部、
・屈曲部の上方に設けられた保護キャップ、
により形成される。

【0028】

これら４つの部分は、一方を他方に移動させることもできるし、あるいは、確動的（ポジティブ）及び非確動的（非ポジティブ）な手段によって互いに結合された個々の部分からなることもできる。典型的な寸法は、減衰部のために幅が１０～２０ｃｍ及び深さが８～１０ｃｍ、屈曲部の上面のために深さが４～５ｃｍ、システムサポートから測定される全高が２５～３５ｃｍである。

【0029】

スクレーパブロックは、弾力性のある材料により形成されている。例えば、ＤＥ１９８５９２６３Ａ１に記載されているように、掻き取りフィンガは細くないことが重要であるが、むしろそれらは弾力性のある材料で形成された中実で深いブロックであるべきである。これらのスクレーパブロックは、システムサポート全体が揺動することを必要とせずに、高エネルギ衝撃の間に変形することで、運動エネルギの大部分を消散させることができる。

【0030】

この場合において、掻き取り点又は掻き取りライン上のスクレーパブロック及び保護キャップの表面は、掻き取り作用が削りでない（non-paring）ように設計されたものが提供され得る。これは、掻き取り点におけるスクレーパブロック及び保護キャップの表面が、トリッパープーリの中心軸と押圧ラインとを通る一つの平面が押圧ライン上においてスクレーパブロックの上側に適用される他の平面と鋭角で交差し、他の平面がトリッパープーリの中心軸の下方において延びるように設計される、ことで好ましく達成される。

【0031】

押圧ラインは、各々のスクレーパブロックがベルトと接触する場所として解釈されるべきである。個々のスクレーパブロックごとに異なることがある運転中及び磨耗の増加に伴って、この押圧ラインは必ずしも直線である必要はなく、広がる平面は実際には大部分が平面の集まりであるが、上述の関係は、それらが一致しないで個別に設けられた全ての平面に当てはまる。

【0032】

削りタイプと非削りタイプのスクレーピングの違いは、機械的な形状形成処理に対応する。削りタイプの場合には、掻き取りエッジが汚れの膜を下から切り取り（アンダーカットし）、フライス盤のようにそれを持ち上げる。非削りタイプの場合には、掻き取りエッジは、負の切削角度を備えたやすりのように、汚れの膜を押し付け、摩擦によって汚れの膜を掻き取る。

【0033】

このようにして、スクレーパは、ベルトから、粗い汚れ及び大量の汚れを確実に掻き取ることができる。

【0034】

さらなる実施形態は、保護キャップ及びそれらの固定に関する。屈曲部は、削りのスクレーパブロックにおいては先細りになるだけであるが、非削りのスクレーパブロックの場合、回転ドラムの中心に向かって見たときに、上側が僅かな角度で内側に傾斜した表面を有する。保護キャップは、この上面を少なくとも部分的に覆い、屈曲部の外面の一部に亘って延びる。保護キャップは、典型的には、カバーを介してネジ接続によって屈曲部の上記外面に固定される。

【0035】

減衰材料である屈曲部と保護キャップとの確動的及び非確動的な接続には根本的に問題がある。減衰材料の変形は数センチメートルになる可能性があるのに対して、硬質金属又はステンレス鋼製の保護キャップは実際には変形しない。通常のネジ接続では、弾性的な減衰材料の伸縮の際の横方向の収縮のために隙間が生じることが多く、その隙間に掻き取られた材料が入り込み、続いて起こる亀裂形成と共にかなりの局所的な応力が生じる。さらに、スクレーパブロックは、ベルトによって引き起こされる摩擦励振のために絶えず動いており、これは、非削りの配置に起因する可能性があり、その結果、従来のネジ接続の緩みを生じる。したがって、保護キャップと減衰材料である屈曲部との間の接続には特に注意を払う必要がある。

【0036】

したがって、好ましい実施形態においては、保護キャップが傾斜して提供され、その上側が複数の部品から構成され、おそらくステンレス鋼で形成され、硬質金属エッジのための受け部を含むことが可能である。

【0037】

上部領域は、僅かに外側に浮き上がるか又はある部分において湾曲させられる一方で、傾斜した後側は、衝撃を与える搬送材料から減衰材料を保護する。スリーブは、保護キャップの内面に、ブロックのサイズ及び幅に応じて、典型的にはスクレーパブロックあたり２つ又は３つ溶接される。幾つかのスリーブはその内側に雌ネジを有する。スクレーパブロックの減衰材料は対応する孔を有し、その孔にはスリーブを確実に挿入することができる。これらの孔は、その内側において保持リングが配置され得るレッジを有する。そして、スリーブが内側からきつくネジで取り付けられ、ネジとして好ましくは拡張ネジが使用され、保持リングとして好ましくはノルトロックリングが使用される。スリーブが規定の力を用いてきつく締め付けられると、減衰材料には、曲げられたときに保護キャップが持ち上がるのを確実に防止できるように、予め応力を加えることができる。

【0038】

個々のスクレーパブロックの機能は以下のとおりである。通常の非削り運転では、屈曲部の上端がベルトに接する。この上端がベルト上の固着した材料に衝突すると、保護キャップは相対運動によって固着材料に強力な打撃を与える。運動エネルギはベルト速度の二乗に比例して増加するので、この打撃は高速のベルト速度で固着材料にかなりの量の変形エネルギを伝達し、これは一般にベルトへの付着力に打ち勝つのに十分である。伝達される運動量及び高い遠心力により、分離されたケーキ状の材料は上側及び外側に排出され、又は、いわゆる“パンチクリア”となる。保護キャップは、鋭利に掻き取られた材料から屈曲部を保護し、又、スクレーパブロックの全幅に亘って運動衝撃エネルギを分散する機能を有する。さらに、通常の場合、その不活動な質量はスクレーパブロックの撓みを小さく保つ。

【0039】

掻き取られる材料との衝突の際の鈍い衝撃の反力が、最初に屈曲部を押し込み、それと同時に運動量のためにそれをベルトに僅かに押し付け、それは押圧力を僅かに増加させ又屈曲部の曲げをもたらす。その曲線（湾曲）はトリッパープーリの曲線と同じ方向に延びる。そして、反力のためにスクレーパブロックによって吸収されるエネルギは、屈曲部と減衰部の弾性変形によって、非常に速く実際には数ミリ秒以内に消散される。変形の際に、屈曲部の上端はベルト上に残り、ベルトのどの部分も汚れたままにならない。

【0040】

しかしながら、屈曲部の上端においては意図的に削り効果が生じていないため、ベルト上には、スクレーパブロックのきれいな側に細かい膜が残ることがあり、その膜は必要に応じて二次スクレーパによって完全に除去される。この膜の１つの効果は、スクレーパブロックの上部エッジは鋭いエッジを形成することができず、むしろ摩耗のために前進運転中に僅かに湾曲したエッジを形成するということであり、その僅かに湾曲したエッジは、システムが素早くスプリングバックしたときベルトの表面を傷つけない。従来のベルトスクレーパとは対照的に、この鈍化効果はそれ故に望ましくないものではない。削りのスクレーパブロックとは対照的に、非削りのスクレーパブロックは自生発刃作用（セルフシャープニング）がない。

【0041】

ベルトの欠陥、すなわち、排出又は破壊ができないか又はすべきではない場所の場合には、スクレーパブロックの機能が変わる。障害物が屈曲部の上側を通過するとすぐに、スクレーパブロック全体が、システムサポート及びシステムサポート上に取り付けられた他の全てのスクレーパブロックと一緒に、外側及び下側に向けて移動させられる。この過程において、屈曲部は、固着した材料を取り除くことができる場合と比べて他の方向に著しく曲がり、結果として生じる（曲率）曲線がベルトの（曲率）曲線と逆向きになって進行することが可能であり、屈曲部の曲げ応力はトルクとしてシステムサポート上の懸架手段に伝達される。このため、システムサポート上の懸架手段は、トルクがシステムサポートに伝達され得るように設計される。

【0042】

伝達されるトルクは、結果として、回転軸回りにおいてシステムサポートの対応する回転をもたらす。バネは、上述のように、少なくとも二つのステージを有するように設計されている。第１のステージでは、システムサポートを介してスクレーパブロックをベルトに押し付ける押圧力が調整される。ベルトの欠陥がある場合、システムサポートがスクレーパブロックの１つによって外向きに揺動（スイングアウト）させられると、バネの移動により、システムサポートはバネが移動したのと同じ距離だけ変位する。調整バネを制限するストップは、スクレーパブロックの最大可能開き幅を画定するように位置決めされかつ寸法決めされている。このようにして、可能な限り最大のベルト欠陥を安全に通過させることができるだけでなく、スクレーパブロックが変位の開始から再びベルトに接触するその時点までの間にベルトのかなり大きな領域を汚れたたまま残すほどにはスクレーパブロックが変位しない、ことが保証される。元の位置への振り戻し（スイングバック）を含む揺動の行程には、通常３０～４０ミリ秒を要する。ベルト速度が６～８ｍ／ｓの場合、０．１８～０．３２ｍだけのベルトが汚れたまま残される。

【0043】

要素をシステムサポートに固定するために、既知の技術が使用される。この場合、スクレーパブロックと共に舌部及び溝部を含む（ほぞ継ぎ）システムが生成されるように、凹部を含むバーがシステムサポートに取り付けられる。挿入されたスリーブ及びネジシステムを使用する接続は、保護キャップの接続と同様の方法で実現され、この接続は、相応じて同様の方法で振動のために緩まないように固定されている。

【0044】

寸法及び材料は、高速のベルト速度に適合されなければならない。一方では、スクレーパブロックは、鈍い衝撃の際に強い抵抗を示すべきであり、又、可能な限りベルト表面から離れるべきではない。他方において、実際の障害物が発生した場合、スクレーパブロックは素早く邪魔にならないように移動する必要がある。これら二つの要求は相互に両立しない排他的なものであり、ベルトの速度が速くなればなるほど尚更一層そうである。一方において、ベルト速度に伴う運動エネルギの二次的な増加は、より多くのスクレーパブロックの自重が安定性の理由のために運動量及びエネルギの散逸に対抗しなければならないことを意味し、他方においては、スクレーパブロックは１ミリ秒以内に全く異なる二つの反応を許容しなければならず、それ故に、過度の慣性を生じない可能性もある。スクレーパブロックは、瞬時に障害物を強制的に除去できるか又はしなければならないかどうかを、本質的に決定しなければならない。

【0045】

先行技術とは対照的に、ヘッド部分は、単に、衝突する搬送材料に対する保護を提供し、衝撃力及び衝撃エネルギをより良く分散することを目的としており、それ故に、保護キャップの形態として設計される。さらに、大きな押圧力でスクレーパブロックをベルトに対して押圧する必要はなく、又、それらは損傷を与えない。しかしながら、ベルトを損傷する恐れのある鋭利なエッジ（刃）を形成することはできない。低速のベルト速度では、スクレーパブロックの削り作用が必要とされるが、高速のベルト速度では、たわみ（偏倚）行程の際に生じる遠心力が削り作用を促進するので、汚れは、保護キャップがそれに衝突するときに生じる衝撃エネルギによってすなわち叩かれてすくい取られることによって簡単に取り除かれる。この点において、基本的な技術的効果は、削りのスクレーパブロックのそれとは異なる。

【0046】

しかしながら、ベルトの欠陥又はベルトの隆起が揺動運動を必要とする場合、個々のスクレーパブロックの変形は、最初に伝達されたエネルギをモジュールが全体として著しく変形することで消散させる。これらの変形が強くなりすぎると、システムサポートの全体が揺動するだけである。

【0047】

この外側への揺動運動（スイングアウト運動）は特定の方法で生じる。それは、回転支軸回りの枢動として生じ、回転支軸は二つの部分からなるサポートマウンティングに取り付けられており、サポートマウンティングのそれぞれの部分はトリッパープーリの各々の側に位置付けられている。サポートマウンティングの二つの部分の各々は固定ベアリングを有し、二つの部分の二つの固定ベアリングはトリッパープーリの両側において必ずしも互いに対称的に配置される必要はない。回転支軸だけが一直線に並ばなければならない。

【0048】

作動中の機能は以下の通りである。最初に、摩擦力及び衝撃力からのトルクがスクレーパブロックによってシステムサポートの軸に伝達され、そこからサポートマウンティングに伝達される。バネ装置は、調整バネ及び減衰バネにより形成され、衝撃時にそのトルクを徐々に吸収する。この過程において、調整バネは、最初に作動して、ベルトへのスクレーパブロックの押圧力を決定する。上記調整バネは、ベルト速度が高速であるために必要である、特に速くて広いスイングアウト運動を許容する。

【0049】

第２のステップにおいて、減衰バネは、通常ゴム又はポリウレタンのようなエラストマーにより製造されて、非常に強い減衰効果を伴う追加のバネ作用を提供する。この場合、スイングアウトの距離は厳しく制限される。第２のステップの減衰は、その上において回転支軸及びバネ装置の固定部が作動する、ブラケットへの荷重が塑性変形を生じさせないように、バネ機構に伝達されるかなりの運動エネルギをできるだけ多く消散させる機能を有する。

【0050】

調整バネがスイングアウト行程の際に圧縮されると、減衰バネと対面する調節バネの端部が減衰バネのレッジを固定部に向けて押し付ける。減衰バネのレッジは、反対側から減衰バネに作用し、固定部に対して減衰バネを押し縮める。固定部はそのバネをブラケットに接続する。減衰バネの長さは比較的短く、それは総じてスウィングアウト行程の戻り運動を加速させて、非常に短時間の後にスクレーパブロックを再びベルトと接触させる。

【0051】

本発明のスクレーパと同様の設計及び配置をなす種々のスクレーパが先行技術から知られている。例えば、ＣＮ１８５０３５９Ａには、複数のブロックから構成されて、ベルトコンベヤのトリッパープーリ１１においてベルト上に滑るように押し付けられるスクレーパ１が開示されており、スクレーパ１はサポートに固定され、サポート２は変位システムに固定され、バネ６は、ハウジング９内に装着され、スクレーパがベルトに押し付けられるようにネジ７及び接続ロッド８によって調整可能である。スクレーパ１がベルト上に押し付けられるようにスクレーパが新しいとき、バネ６は明らかに引っ張られている。スクレーパが磨耗すると、バネ６は、下方に引っ張られて、スクレーパ１が常にベルトに押し付けられることを確実にする。ネジ７及び接続ロッド８の接続は、スクレーパ１の最小限の再調整のみを可能にする。設計上、ベルト上の障害物を回避するためにスクレーパを揺動させることは提供されず又可能でもない。

【0052】

また、ＣＮ１０２８２６３６３ＡＣＮには、複数のブロックから構成され、ベルトコンベヤ１２のトリッパープーリ１１においてベルト上に滑るように押圧されるスクレーパ９を有するスクレーパが記載されており、スクレーパ９はサポート８に固定され、サポート８は変位システム２に固定され、バネ６は変位システムに固定されて、バネ６がレバーアーム１１を押すようになっている。レバーアーム１１はサポート８上においてスクレーパ９に堅固に連結されているため、スクレーパ９はレバー効果のためにシフト可能部材３によってベルト１２上に押し付けられる。この場合、バネ６は、スクレーパ９がベルト上に押し付けられるようにスクレーパが新しいときにセットされる。スクレーパが磨耗すると、バネ６は下方に引っ張られ、スクレーパ９が常にベルトに押し付けられることを確実にする。この場合も、設計上の理由から、ベルト上の障害物を回避するためにスクレーパを揺動させることは提供されておらず又可能でもない。全体として、スクレーパの設計は、例えばレバーアーム１１が汚れてブロックされる可能性があるので、よりセンシティブに見えてくる。

【0053】

実用新案明細書ＤＥ８９１４７３２Ｕ１には、平行四辺形の態様で相互接続された二つの回転軸を有する別のヘッドスクレーパが開示されており、二つの回転軸は、６時～８時の時計位置において、トリッパープーリの断面内に配置されている。バネ機構によって、スクレーパは、枢動した後にベルト上に跳ね返される。しかしながら、開示されたバネ機構は、掻き取りエッジが磨耗した際にそれ自体を再調整することができない。

【0054】

しかしながら、従来技術における装置はいずれも本発明の目的を達成することができない。スクレーパがベルト上の障害物から弾力的に離れる方向に揺れるので、高速の移動速度にもかかわらず、長い耐用年数は達成される。回転軸の選択は、スクレーパブロックの弾性変形のために決め手となるものであり、負荷及び達成され得る耐用年数を決定する。

【0055】

本発明によるスクレーパは、例えば、ＥＰ２９４１３９４Ｂ１、ＥＰ２２１２２２４Ｂ１、及びＷＯ２０１５／１６５５７７Ａ１に記載されているもののような、二次、主、又は細かいスクレーパと組み合わせた一次スクレーパとして、特によく適している。この組み合わせは、本発明による簡単なスクレーパの寿命と主又は細かいスクレーパの寿命の両方を増加させるので、その結果は最適で経済的な解決策である。この種の組み合わせは、ＵＳ５，０１６，７４６Ａに既に記載されているが、ここで提示される組み合わせは、複数の一次スクレーパブロックの代わりに単一ブロックのみが使用され、その単一ブロックのシステムサポートが揺動できず、その上側が鋭角でベルトに接しているので、高速のベルト速度には適していない。

【0056】

本発明は、図面に基づいて以下により詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0057】

【図1】図１は、本発明に係るベルトスクレーパの概観図を示す。

【図2a】図２ａは、ベルトコンベヤのベルト上に位置しているベルトスクレーパの側面図を示す。

【図2b】図２ｂは、予め荷重を掛けられたベルトスクレーパの側面図である。

【図2c】図２ｃは、ベルトスクレーパの予荷重ロックの側面図を示す。

【図2d】図２ｄは、摩耗したベルトスクレーパの側面図を示す。

【図3】図３は、外側に揺動したときのベルトスクレーパの側面図を示す。

【図4】図４は、一次スクレーパと二次スクレーパを示す。

【図5a】図５ａは、マウンティングを備えるスクレーパブロックを示す。

【図5b】図５ｂは、ベルト上のスクレーパブロックの設定角度を示す。

【図5c】図５ｃは、他のスクレーパブロックを示す。

【図5d】図５ｄは、スクレーパブロックへの保護キャップの固定を示す。

【図5e】図５ｅは、システムサポート上のスクレーパブロックの固定を示す。

【図5f】図５ｆは、張力下で取り付けられたスクレーパブロックを示す。

【図5g】図５ｇは、ベルト上のスクレーパブロックの設置角度を示す。

【図6a】図６ａは、ベルトスクレーパと、掻き取られた材料がベルトからどのように除去されるかを示す。

【図6b】図６ｂは、荷重下で曲がっているベルトスクレーパを示す。

【図7a】図７ａは、ベルトの欠陥に遭遇する直前のベルトスクレーパを示す。

【図7b】図７ｂは、ベルトの欠陥に遭遇したときのベルトスクレーパを示す。

【図7c】図７ｃは、ベルトの欠陥が通過するときに揺動して退避するスクレーパブロックを示す。

【図7d】図７ｄは、ベルトの欠陥に遭遇する直前のベルトスクレーパを示す。

【図7e】図７ｅは、ベルトの欠陥に遭遇したときのベルトスクレーパを示す。

【図7f】図７ｆは、ベルトの欠陥が通過するときに揺動して退避するスクレーパブロックを示す。

【図8a】図８ａは、スクレーパブロックの外側への揺動（スイングアウト）とスプリングバックの間の揺動運動を示す。

【図8b】図８ｂは、スクレーパブロックの外側への揺動（スイングアウト）とスプリングバックの間の揺動運動を示す。

【図9a】図９ａは、スウィングアウト装置の減衰システムを含む二段バネシステムを示す。

【図9b】図９ｂは、バネ装置６を詳細に示す。

【図9c】図９ｃは、バネ装置６の代替形態を詳細に示す。

【図10a】図１０ａは、スクレーパシステムの例示的な配置を示す。

【図10b】図１０ｂは、スクレーパシステムの例示的な配置を示す。

【図10c】図１０ｃは、スクレーパシステムの例示的な配置を示す。

【図10d】図１０ｄは、スクレーパシステムの例示的な配置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0058】

図１は、本発明によるベルトスクレーパの可能な実施形態の概観を示す。複数のスクレーパブロック２がサポート３に固定され、サポート３は、回転支軸５回りに回転できるように、ベルトコンベヤの両側においてサポートマウンティング４によって吊り下げられ、回転支軸５はブラケット８に取り付けられている。バネ装置６は、サポートマウンティング４と回転支軸５を備えたものによって関節で繋がるようにブラケット８に固定されている。ブラケット８は、ベルトコンベヤのフレーム構造に堅固に連結され、バネ装置６は、固定部１１においてブラケット８に回転可能に固定されている。ブラケット８及びバネ装置６は、それらがベルトから落下する破片から保護されるようにハウジング内に収容されてもよい。

【0059】

図２ａは、新品時のスクレーパを示す。新品の場合、ベルト上のスクレーパブロック２の接触点は、予荷重が無い３時の時計位置に対応する。スクレーパブロック２は、ベルト上に緩くもたれ掛かっている。

【0060】

図２ｂは、新品で予荷重が加えられた（プリロードされた）ときのスクレーパを示す。スプリングボルト９の調整ナット３２は、ここでは幾分締め付けられている。スクレーパブロックの押圧力は、調整バネのバネ力と、回転支軸５回りのサポートマウンティング４の梃作用とから生じる。

【0061】

図２ｃは、新しく、予荷重が加えられ、予荷重ロック３４を含むときのスクレーパを示す。ここで、予荷重ロック３４がより詳細に示される。予荷重ロックによって保たれたスプリングボルト９上の距離は摩耗リザーブ７に対応し、摩耗リザーブは新しいときに決定され又対応して調整され得る。スクレーパシステムが組み立てられ、スクレーパブロックがベルト上に張力のない状態でもたれ掛かると、予荷重ロック３４が解放されて外側に揺動する。そして、バネ装置は引っ張り応力を蓄積し、それをスクレーパブロックの押圧ラインに伝達することができる。

【0062】

図２ｄは、摩耗状態のスクレーパを示し、この場合には、摩耗リザーブ７は完全に使い果たされている。スクレーパは、圧力をかけずにベルトに当接し、交換されなければならない。

【0063】

図３は、外側の揺動位置（スイングアウト位置）にあるスクレーパを示す。ベルトコネクタ又はベルト欠陥のようなより大きな障害物と衝突する可能性がある場合、サポート３は、スクレーパブロック２と一緒に回転支軸５を中心にバネのバネ圧に抗してトリッパープーリ１の回転方向に回転し、障害物を回避するために素早く外側に揺動する。続いて、サポートは、バネが再び弛緩することによりその元の位置に揺動して戻り、スクレーパブロック２は再び弾性的にベルトに押し付けられる。小さくて除去可能な障害物の場合、スクレーパブロックの弾性変形により、回転支軸が他のスクレーパブロックと一緒にベルトから持ち上げられることなく、スクレーパブロックは十分な程度に障害物を回避する。

【0064】

高速のベルト速度の場合、全体のスイングアウト行程は１０分の１秒以内に行われ、一方、スイングアウト行程を始めるスクレーパブロックの弾性変形は数ミリ秒以内に行われる。それ故、高速のベルト速度にもかかわらず、障害物のために未清掃のまま残されるベルトの量は非常に少ない。

【0065】

図４は、典型的な二次スクレーパ１２と一緒に一次スクレーパ２としての機能を有する代替のサポートマウンティング及びバネシステムを含むスクレーパブロック２を示す。二つのスクレーパ２，１２は、高速のベルト速度のためのシステムを形成する。一次スクレーパ２は、ベルト２４から粗い汚れを叩き潰し、システムに依存するベルト上にゴミの残存物を残すが、二次スクレーパ１２は、引っ張って削るようにベルト２４と接触し、細かい清掃を担当する。二次スクレーパ１２のスクレーパエッジでのこの引っ張り及び削りアプローチは、スクレーパエッジとベルトとの間の鈍角αから明らかにすることができる。

【0066】

この場合、一次スクレーパはトリッパープーリの上に直接留まり、トリッパープーリはベルトが弾力的に外側に揺動する（スイングアウトする）のを防ぐ。この理由からも、一次スクレーパからベルト上にいかなる押圧力も必要とされず、この押圧力は有害ではないが、一次スクレーパとベルトとの間に隙間が形成されないことを確実にしなければならない。

【0067】

そして、二次スクレーパは残留物を削り取るだけでよく、粗い搬送材料によって特に高速のベルト速度で生じる大きな負荷は、一次スクレーパの存在によって二次スクレーパには生じない。したがって、二次スクレーパは、特に軽量、すなわち、刃の領域内において低慣性質量のものとすることができ、これは、優れた洗浄結果をもたらすだけでなく、摩耗を著しく減少させる。この場合も、ベルトに対する低い接触圧力が必要とされ、二次スクレーパがなければ、ベルトは、その下側走行部が自由にぶら下がるので、逆圧ローラも必要となる。このようにして、走行キロ数に関連する耐用年数を大幅に延ばすことができ、ベルトスクレーパモジュールの磨耗による交換の間の動作寿命を一定に保つことができ、ベルト速度の増加にもかかわらず延長することさえできる。

【0068】

図５ａは、スクレーパブロック２及びカバー１０を示し、カバー１０にはスクレーパブロック２に固定するための孔が設けられている。理想的には、カバー１０は耐摩耗性の硬質金属又はステンレス鋼により形成されており、スクレーパブロックの上側に取り付けられる。スクレーパブロック２の四つの機能部分がここで視認され得る。締結固定部１３は、ＤＥ１９８５６３３８Ｂ４に記載されているような従来の方法を使用してシステムサポートに固定される。減衰部１４は、その上方に位置し、高速のベルト速度において固着して搬送される材料との衝突から生じる運動エネルギを消散させるという重要な機能を有する。上記減衰部１４は、主に弾力的な方法で荷重がかけられると縮む。屈曲部１５は、その上方に位置し、その断面は先細りになっている。さらに、屈曲部１５は、トリッパープーリ１に向かってわずかに傾斜させることができる。上記屈曲部１５は、内側及び外側に曲げられることができるように設計されている。このようにして、固着して搬送される材料が叩き落とされる衝撃は、屈曲部１５をベルトに向かって数ミリメートルだけ僅かに曲げる。これらの衝撃によって伝達される運動量はベルトに向けられる。この場合、スクレーパブロックはベルトから離れない。

【0069】

他方において、固着して搬送される材料又はベルトの欠陥がスクレーパブロックを離れるように揺動させるとすぐに、屈曲部１５は弾力的な方法で外側に曲げられる。屈曲部１５及び減衰部１４は、典型的には、外側へ曲がる運動のバネ定数が対応する縮みのバネ定数よりもおおよそ４倍から８倍小さいように形状付けられ又寸法決めされ、理想的には、横方向のたわみのバネ定数は、縮みバネ定数よりも５倍から６倍小さい。これは、ベルトの欠陥がスクレーパブロックを通過しようとしている場合、著しく小さい力でスクレーパブロックが離れるように揺動することを意味する。

【0070】

保護キャップ１６は、スクレーパブロック２の上側に配置されており、カバー１０と一緒に構造ユニットを形成することができるが、これは必須ではない。保護キャップは、曲げに影響を与えることなく、ネジ又はダボによって屈曲部に固定される。保護キャップは曲がらない。

【0071】

図５ｂは、ベルト表面１に対する保護キャップ１６の角度配置の側面図を示す。ここで、接線１７は、スクレーパブロック２がトリッパープーリ１により折り曲げられたベルトと接触する点で見ることができ、その接線１７は、保護キャップ１６の上側を画定する面を含む平面１８に対して角度δ、又は、トリッパープーリ１の中心軸Ｍを通る平面１９に対して角度γ＋δの角度で傾斜している。結果として、衝突して掻き取られる材料及び僅かに傾いて内側へ曲がる動き並びに微細で僅かに粗い残留膜のために、保護キャップ１６の掻き取りエッジ（スクレ―ピング エッジ）は常に丸みを帯びており、鋭いエッジが形成され得ないことを意味する。しかしながら、これらの効果は単に現れる傾向にある。したがって、ぶち切り作用（チョッピング アクション）及びそれに関連する損傷は、スプリングバックの間に確実に防止される。角度δは、衝突して掻き取られる材料がスクレーパブロックを押しやらないような角度である。通常、その角度は７５度～８９度である。

【0072】

図５ｃないし図５ｇは、改良された固定手段を含む代替のスクレーパブロック２を示す。図５ｃは傾斜したステンレス鋼製のカバー１０の概観図であり、その押圧エッジには硬質金属（超硬合金）製の保護キャップ１６としての刃が設けられている。スリーブ３５は、ステンレス鋼製のカバー１０の内側に溶接され、減衰材料である屈曲部１５にあけられた孔３６に挿入される。スリーブ３５は内側に雌ネジを含み、孔３６はロックワッシャ３７を挿入することができるレッジを含む。好ましくは、システムを緩めないように固定するロックワッシャ３７として、ここでは、例えば、ノルトロックワッシャが使用される。ネジ３８好ましくは拡張ネジが、スリーブ３５に捩じ込まれる。スリーブ３５と減衰材料の弾性特性に適合するロックワッシャ３７との間には、所定の間隙３９が設けられている。ネジ３８が締め付けられると、ネジ３８と周囲の減衰材料の両方が引張り状態に置かれ、隙間３９が閉じる。このようにして、スクレーパブロックの曲げ及び一定の振動による保護キャップの浮き上がりが防止され、又、その接続部が緩んで解放されそれによりスクレーパシステムが破壊されるのを防止することができる。保護キャップ１６を有するカバー１０の固定は、図５ｄの拡大図に示されている。

【0073】

図５ｃは、システムサポート３へのスクレーパブロック２の固定を示す。この固定システムは、舌部（凸部）と溝（凹部）のほぞ継ぎ４０からなる。この場合、システムサポート３は三つの孔を有し、その中にレッジを含むスリーブ４１が挿入され、ネジ４３によって締め付けられる。ネジ４３は、拡張ネジとして設計することもでき、ロックワッシャ４２、例えば、ノルトロックワッシャによって締め付けられ、その過程で隙間４４が閉じられ、その結果所望の予荷重（プリロード）が生じる。保護キャップ１０の場合のように、これは、接続部が緩んで解放され、スクレーパシステムの破壊につながる虞を防止する。システムサポートへの固定は、図５ｅの拡大図に示される。

【0074】

図５ｆは、隙間３９，４４が閉じられているときの応力状態（緊張状態）にあるスクレーパブロック２を示す。

【0075】

図５ｇは、４時の時計位置でベルトと接触しているスクレーパブロック２を示す。カバー１０の保護キャップ１６上にある平面１８は、トリッパープーリ１の中心軸Ｍの下方に延びており、中心軸Ｍによって形成される平面１９と一緒に鋭角をなす角度γを形成する。この角度γは、通常、１度～１５度の間であり、理想的には約５度である。

【0076】

図６ａ及び図６ｂは、掻き取られる材料２０がスクレーパブロック２からどのように除去されるかを示す。図６ａにおいて、固着した材料２１は保護キャップ１６に近づき、一方、ベルト欠陥２２は未だスクレーパブロック２に達していない。図６ｂにおいて、固着した材料２１は保護キャップ１６に衝突し、屈曲部１５を内側に曲げさせる。固着した材料２１は、その過程で押し退けられて矢印２３の方向に飛散する。

【0077】

他方において、図７ａ，図７ｂ、及び図７ｃは、スクレーパブロック２がどのようにしてベルト欠陥２２を回避するかを示している。掻き落とすことができない全ての出っ張り又はベルトにしっかりと連結された物体は、ベルト欠陥として理解される。先ず、屈曲部１５は、固着した材料の場合と同様に内側に撓む。ベルト欠陥２２が保護キャップ１６に達するとすぐに、曲げの予荷重により、そのスクレーパブロック２全体が、サポートと一緒にすなわち残りのスクレーパブロック２も一緒に、サポートマウンティング４によって回転支軸５回りに素早く退避枢動する。この枢動運動は、図７ｃにおいて誇張されており、実際には、この枢動は、ベルト欠陥２２を回避するのに必要な範囲内でのみ生じる。ベルト欠陥がより大きい場合は、屈曲部１５の曲げ方向は逆転し、ベルトスクレーパブロック２は外側に曲げられる。ベルト欠陥２２が通過するときに曲げ力は圧縮を引き起こさず、むしろ横方向の曲げを引き起こすので、バネの効果は変化し、トルクが生成される。このトルクはサポート３及びサポートマウンティング４に作用する。

【0078】

図７ｄ、図７ｅ、及び図７ｆは、代替の改良されたベルトスクレーパ及び代替のサポートマウンティングを用いた同様の外側への揺動（スイングアウト）挙動を示す。

【0079】

図８ａは、印加されたトルクのためにサポート３及びサポートマウンティング４がどのように挙動するかを示す。先ず、トルクは、スクレーパブロック２を介してサポート３の軸に伝達され、そこからサポートマウンティング４に伝達され、結果としてサポートマウンティング４は回転支軸５回りに回転する。バネ装置６は、調整バネ２６及び減衰バネ２７により形成され、徐々にトルクを吸収する。この過程において、調整バネ２６が最初に作動してベルトへのスクレーパブロック２の接触圧力を決定する。調整バネ２６は、特に速くて広い外側への揺動運動（スイングアウト動作）を可能にし、それはベルト速度が高速のために必要である。第２のステップでは、通常はゴム又はポリウレタンから製造される減衰バネ２７が、非常に強い減衰効果を備えた追加のバネ作用を提供する。この場合、外側への揺動（スイングアウト）距離は厳しく制限される。減衰は、回転支軸５及びバネ装置６の固定部１１がその上で機能するブラケット８上の荷重が塑性変形や過度に長いスイングアウト動作を引き起こさないように、ベルト欠陥２２によってバネ機構に伝達されるかなりの運動エネルギをできるだけ多く消散させる機能を有する。湾曲したスクレーパブロック２が外側へ揺動した後、それは伸びた形態でベルトに戻され、それは外側及び内側への揺動方向２５によって示されている。

【0080】

図８ｂは、代替の改良されたベルトスクレーパ及び代替のサポートマウンティングを用いた同様の外側への揺動（スイングアウト）挙動を示す。

【0081】

図９ａは、バネ装置６の他の実施形態をより詳細に示している。ここでは、調整バネ２６は、バネ鋼により形成された渦巻きバネとして設計され、調整バネ２６のストップとしてのレッジ３１を介して、雄ネジ付きロッドとして設計された連結要素３３上の調整オプションとしての調整ナット３２によって、僅かな接触圧力に予め設定されている。調整バネ２６が外側への揺動運動（スイングアウト）の際に圧縮されると、調整バネ２６の上端部が減衰バネ２７の追加レッジとしてのレッジ３０を上方に押す。減衰バネ２７のレッジ３０は、下方から減衰バネ２７に作用し、固定部１１に対して減衰バネ２７を押し縮める。固定部１１は、そのバネをブラケット８に接続する。減衰バネ２７の移動は、比較的短く、全体として外側への揺動行程の戻り動作を加速させ、非常に短時間の後に再びスクレーパブロック２をベルトに接触させる。

【0082】

図９ｂは、バネ装置６の他の実施形態をより詳細に示している。ここでは、サポートマウンティング４及び連結装置４５によって、スプリングボルト９に引張力が加えられている。スプリングボルト９の基部では、この引張力は、スプリングボルト９を覆うスリーブとして設計された連結要素３３から調整ナット３２及び調整バネ２６のレッジ３１を通して調整バネ２６に伝達される。スリーブの端部において、その直径をスプリングボルト９の直径に減少させるレッジ４６がある。調整バネ２６は、調整バネガイド４７の表面に当接し、調整バネ２６の全体のバネ動程４８は、レッジ４６と調整バネガイド４７との間の距離に対応する。スリーブが捩じ込み可能な方法で連結要素上において調整され得る場合、バネ動程４８を調整することができ、スリーブが非解放可能な方法でスプリングボルト９に固定されている場合、バネ動程４８は中間ワッシャによって相応に予め設定されることができる。スクレーパブロック２の外側への揺動幅（スイングアウト幅）は、回転支軸５上を移動した距離の比を用いて、調整バネのバネ動程４８から決定することができる。

【0083】

このバネ動程４８が使い尽くされた場合、すなわち、レッジ４６が調整バネガイド４７に衝突する場合、減衰バネ２７のレッジ３０はさらなる衝撃を減衰バネ２７に伝達し、減衰バネはその過程で僅かに縮む。減衰バネ２７は、ブラケット８に接続されている固定部１１を押圧する。両方のバネの場合、バネ動程は、関連する全体のバネ長さ２８及び２９に比べて小さい。

【0084】

図９ｃにスイングアウト状態で示されている、枢動可能な予荷重ロック３４を使用する場合、調整ナット３２を用い、所定の予荷重を調整バネ２６によって組み立ての際に設定することができる。これは、調整可能な摩耗リザーブ７をもたらし、梃作用によってスクレーパブロックの最大許容摩耗を、例えば硬質金属（超硬合金）の刃である保護キャップ１６が設けられている場合にはその大きさに、制限する。

【0085】

連結要素３３としてスリーブを取り付けたスプリングボルト９の代わりに、捩じられた中実材料により形成されたプルロッドを使用してもよく、レッジ４６及び他の構造、例えばネジ山を設けてもよい。もちろん、バネ装置６にはカバーを設けてもよい。

【0086】

両方のバネ２６及び２７は直列に接続されているので、それらを建設的な方法で取り換えることも可能であり、それぞれのレッジはそれに応じて適合される。

【0087】

図９ｃは、そのような代替の実施形態を示しており、二つのバネ２６及び２７の位置が取り換えられている。図９ｃの描写はここでは類似して当てはまる。

【0088】

図１０ａないし図１０ｄは、ブラケット８及びその結果としてのバネ装置の向きをどのように空間的に位置付けることができるかの例を示しており、すべての中間位置が可能である。

【符号の説明】

【0089】

１ トリッパープーリ
２ スクレーパブロック
３ サポート
４ サポートマウンティング
５ 回転支軸
６ バネ装置
７ 摩耗リザーブ
８ ブラケット
９ スプリングボルト
１０ カバー
１１ 固定部
１２ 二次スクレーパ
１３ システムサポートへの固定部
１４ 減衰部
１５ 屈曲部
１６ 保護キャップ
１７ 接線
１８ 保護キャップの上側を画定する面を含む平面
１９ トリッパープーリの中心軸を通る平面
α、δ、γ 角度
２０ 掻き取られた材料
２１ 固着した材料
２２ ベルト欠陥
２３ 矢印方向
２４ 搬送用のベルト
２５ スイングアウト及びスイングインの方向
２６ 調整バネ
２７ 減衰バネ
２８ 減衰バネのバネ長さ
２９ 調整バネのバネ長さ
３０ 減衰バネのレッジ（追加レッジ）
３１ 調整バネのレッジ（ストップ）
３２ 調整ナット（調整オプション）
３３ 連結要素
３４ 予荷重ロック
３５ スリーブ
３６ 孔
３７ ロックワッシャ
３８ ネジ
３９ 隙間
４０ 舌部と溝部
４１ スリーブ
４２ ロックワッシャ
４３ ネジ
４４ 隙間
４５ 連結要素
４６ レッジ
４７ 調整バネガイド
４８ 調整バネのバネ動程
４９ 減衰バネの端部
５０ 固定部の他の側
５１ 制限レッジ
５２ 減衰バネの端部
Ｍ トリッパープーリの中心軸

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図5d】

【図5e】

【図5f】

【図5g】

【図6a】

【図6b】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図7d】

【図7e】

【図7f】

【図8a】

【図8b】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【図10a】

【図10b】

【図10c】

【図10d】