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(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】2022-01-11
(45)【発行日】2022-01-24
(54)【発明の名称】ベルトフィーダ
(51)【国際特許分類】
   B65G 65/42 20060101AFI20220117BHJP
   B65G 15/60 20060101ALI20220117BHJP
   B65G 69/18 20060101ALI20220117BHJP
   B65G 21/08 20060101ALI20220117BHJP
   B65G 21/20 20060101ALI20220117BHJP
【FI】
B65G65/42 B
B65G15/60
B65G69/18
B65G21/08
B65G21/20 Z
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2017049798
(22)【出願日】2017-03-15
(65)【公開番号】P2018154412
(43)【公開日】2018-10-04
【審査請求日】2019-10-25
(73)【特許権者】
【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】100106002
【弁理士】
【氏名又は名称】正林 真之
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【弁理士】
【氏名又は名称】林 一好
(72)【発明者】
【氏名】近藤 孝史
(72)【発明者】
【氏名】横川 仁
【審査官】小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開2001-139126(JP,A)
【文献】実開昭61-139909(JP,U)
【文献】特開平08-258941(JP,A)
【文献】特開平08-081032(JP,A)
【文献】実開昭58-067822(JP,U)
【文献】実開昭63-037609(JP,U)
【文献】特開2016-080327(JP,A)
【文献】特開平06-115656(JP,A)
【文献】特開平02-086502(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 65/42
B65G 15/60
B65G 69/18
B65G 21/08
B65G 21/20
B65G 11/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被搬送物が載置された状態で所定の方向に走行する搬送ベルトを備えるベルトコンベアと、前記搬送ベルトの上方に配置されていて該搬送ベルトの搬送面に前記被搬送物を投入するシューターと、を含んで構成されるベルトフィーダであって、
前記シューターの下部には、前記搬送ベルトの走行方向に対して平行で、且つ、該搬送ベルトの搬送面に対して垂直に、該搬送ベルトの各側辺近傍に該搬送ベルトの幅以下の間隔で対面配置される一対のシュート板が、該シュート板の下端が該搬送面に非接触で近接する態様で設置されていて、
各々の前記シュート板の外面側に、弾性部材からなる一対のスラシ板が、その上端側の固定箇所から前記搬送ベルトの搬送面に向かって垂直に延伸するように設置されていて、且つ、該スラシ板の下端辺のみが該搬送面に接触する態様で設置されていて、
各々の前記シュート板と前記スラシ板との間に挟持される態様で、弾性部材からなる一対の緩衝板が、該緩衝板の下端寄りの一部が前記搬送面に面接触する態様で設置されていて、
前記緩衝板は、前記搬送面近傍において該搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて屈曲していて、該緩衝板の屈曲部分から先の外側の表面が、前記搬送面に面接触している、ベルトフィーダ。
【請求項2】
前記緩衝板の屈曲部分から先の一部が前記シュート板の内側の表面上から前記搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて突出していて、前記シュート板の内側の表面からの前記搬送面に平行な方向への該緩衝板の一部の突出幅が、10mm以上60mm以下である、請求項1に記載のベルトフィーダ。
【請求項3】
前記緩衝板が、JIS K6253で定められた測定法による硬度が40°以上70°以下で厚さが5mm以上7mm以下のゴム製シートである請求項1又は2に記載のベルトフィーダ。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載のベルトフィーダを備えてなる、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粉状或いは微粒状の被搬送物を搬送するベルトフィーダに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、粉状或いは微粒状の被搬送物を搬送するために、被搬送物の投入装置と被搬送物を搬送するベルトコンベアにより構成されているベルトフィーダが広く用いられている(特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に開示されているベルトフィーダも、ベルトコンベアと投入装置からなり、投入装置の下部には被搬送物の排出口であるシュート部が設置されていて、このシュート部下端の外縁とベルトコンベアの搬送ベルトの表面の両側端とを連接するように板状のスラシ部が設置されている。このような構成のベルトフィーダにおいては、ベルトコンベア上の搬送経路全体の中で、特にスラシ部と移動するベルトコンベアの搬送ベルトの表面との摺合せ部において、被搬送物の自重によって圧入された被搬送物が漏洩し散逸しやすい。よって、安全上、空気を遮断する必要がある等の特殊な事情がないとしても、このような散逸を防ぐためのシール構造は、上記構成からなるベルトフィーダにおいてはとりわけ重要性の高い必須の構造である。
【0004】
従来のベルトフィーダにおいては、このスラシ部により、搬送ベルトの表面からの被搬送物の飛散や零れ落ちによる散逸を防いでいた。一例として、シュート部から続くケーシングの両側壁の下端部にケーシングの全長にわたって固定された逆T字状のシール部材をスラシ部として備えたベルトフィーダも用いられている(特許文献2参照)。
【0005】
ここで、図3に示すような、シュート板221及びスラシ板223を備える従来の一般的な構造のベルトフィーダのシュート部22Aにおいては、シュート板221の下端とスラシ板223の各下端部の下方域、特に、スラシ板223と移動するベルトコンベアの搬送ベルト11の表面との摺合せ部において、同部周辺における被搬送物3の滞留、固着に起因するものと考えられる搬送ベルトの摩耗により、その寿命が低下してしまうことが問題となっていた。
【0006】
尚、特許文献2に記載の逆T字型のシール部材はベルトフィーダのケーシング内等の気密性を保つための部材であるが、特殊な形状の部材であるため、入手が容易では無く高価なものとなる。又、設置及び交換時には、精密な高さ調整が必要となり、手間がかかる。更には、ベルトコンベアの搬送面(被搬送物を載置する面)と面接触するため、被搬送物によって上部から圧迫される場合には、その摩擦力が大きくなり、ベルトコンベアのベルトを摩耗させてしまう場合もあった。
【0007】
ベルトフィーダの搬送ベルトの寿命低下は、設備稼働率の低下、設備の維持コストの増加につながり、更には、最悪の場合、ベルト破断等、復旧に多大な時間を要する致命的な損傷が発生してしまうリスクもあり、これを回避するための改善策が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】実開昭51-70880号公報
【文献】実公平2-21465号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、粉状或いは微粒状の被搬送物の散逸を防ぐためのスラシ部を備えるベルトフィーダにおいて、従来問題となっていた、スラシ部周辺での被搬送物の固着を回避して、搬送ベルトの寿命低下を抑制することができる、ベルトフィーダ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】
本発明者らは、上記のベルトフィーダの搬送ベルトの摩耗の主たる原因が、シュート部から搬送ベルト上に圧入された被搬送物3のシュート板221下端への固着と、この被搬送物3からなる固着物3Aの成長が主たる原因であることを解明し(図3参照)、弾性部材からなるスラシ板とシュート板との間に、更に弾性部材からなる所定形状の緩衝板を所定の態様で追加設置することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【0011】
(1) 被搬送物が載置された状態で所定の方向に走行する搬送ベルトを備えるベルトコンベアと、前記搬送ベルトの上方に配置されていて該搬送ベルトの搬送面に前記被搬送物を投入するシューターと、を含んで構成されるベルトフィーダであって、前記シューターの下部には、前記搬送ベルトの走行方向に対して平行で、且つ、該搬送ベルトの搬送面に対して垂直に、該搬送ベルトの各側辺近傍に該搬送ベルトの幅以下の間隔で対面配置される一対のシュート板が、該シュート板の下端が該搬送面に非接触で近接する態様で設置されていて、各々の前記シュート板の外面側に、弾性部材からなる一対のスラシ板が、前記搬送ベルトの搬送面に対して垂直に、該スラシ板の下端が該搬送面に接触する態様で設置されていて、各々の前記シュート板と前記スラシ板との間に挟持される態様で、弾性部材からなる一対の緩衝板が、該緩衝板の下端寄りの一部が前記搬送面に接触する態様で設置されていて、前記緩衝板は、前記搬送面近傍において該搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて屈曲していて、該緩衝板の屈曲部分から先の外側の表面が、前記搬送面に接触している、ベルトフィーダ。
【0012】
(1)の発明によれば、従来のベルトフィーダにおいては、一対の板状のスラシ板で構成していたシュート部下方のスラシ部に対して、更に、弾性部材で形成した緩衝板をスラシ板の内側でシュート部下端の外側にあたる位置に追加的に設置し、この緩衝板の先端を搬送ベルトの走行方向の中心線に向けて屈曲させつつ当該先端部分の外側の側面を搬送ベルトの表面に面接触させる構造のスラシ部とした。このような構造のスラシ部によれば、シュート部の下辺とスラシ部とで形成されるわずかな窪み部分への被搬送物の滞留を回避し、従来構造において問題となっていた被搬送物の固着に起因するベルトコンベアの摩耗を抑制することができる。尚、このスラシ部の構造は、入手容易な安価な部材を比較的単純な形状に形成することによって得ることができるため、経済的にも有利である。
【0013】
(2) 前記緩衝板の屈曲部分から先の一部が前記シュート板の内側の表面上から前記搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて突出していて、前記シュート板の内側の表面からの前記搬送面に平行な方向への該緩衝板の一部の突出幅が、10mm以上60mm以下である、(1)に記載のベルトフィーダ。
【0014】
(2)の発明によれば、(1)に記載のベルトフィーダにおいて、緩衝板のシュート板からの内向きの突出幅を特定の範囲に最適化した。これにより、(1)に記載のベルトフィーダにおいて、緩衝板の追加設置によるスラシ部のベルト摩耗回避にかかる上記効果をより高い水準で発現させることができる。この突出幅を10mm以上とすることにより、ベルトフィーダの運転中における緩衝板を備えるスラシ部のシーリング能力をより高い確度で持続的に好ましい状態に維持し続けることができる。又、この厚さを60mm以下とすることにより、緩衝板の追加設置による実質的な被搬送物の搬送面の狭小化による搬送能力の低下を回避することができる。又、緩衝板と搬送ベルトの接触面積が過剰になることによる、緩衝板と搬送ベルトの接触面における緩衝板及び搬送ベルト表面の摩耗も防ぐことができる。
【0015】
(3) 前記緩衝板が、JIS K6253で定められた測定法による硬度が40°以上70°以下で厚さが5mm以上7mm以下のゴム製シートである(1)又は(2)に記載のベルトフィーダ。
【0016】
(3)の発明によれば、(1)又は(2)のベルトフィーダにおける緩衝板の硬度を特定の範囲に最適化した。これにより、(1)又は(2)のベルトフィーダにおける緩衝板の屈曲状態を本願発明特有の上記効果を発現させる上で、極めて好ましい状態に保持することができる。硬度を40°以上且つ厚さ5mm以上とすることにより、緩衝板の不規則な変形を防いでシーリング能力をより高い精度で持続的に維持し続けることができる。又、この硬度を70°以下且つ7mm以下とすることにより、好ましい屈曲形状を維持しつつ、尚且つ、緩衝板と搬送ベルトとの摩擦による搬送ベルトの摩耗を回避することができる。
【0017】
(4)(1)から(3)のいずれかに記載のベルトフィーダを備えてなる、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラント。
【0018】
(4)の発明によれば、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて行われる還元焙焼工程の処理効率と安定性を向上させて同プラントの生産性の向上に大きく寄与することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明は、粉状或いは微粒状の被搬送物の散逸を防ぐためのスラシ部を備えるベルトフィーダにおいて、従来問題となっていた、スラシ部周辺での被搬送物の固着を回避して、搬送ベルトの寿命低下を抑制することができる、ベルトフィーダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明のベルトフィーダの構成を模式的に示した図である。
図2】本発明のベルトフィーダを構成するシューターとベルトコンベアの搬送ベルトとが近接するスラシ部周辺におけるベルトフィーダの横断面図である。
図3】従来のベルトフィーダにおけるスラシ部周辺における被搬送物の態様を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明のベルトフィーダの好ましい実施形態について説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されない。一般にベルトフィーダは、例えば、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて、還元焙焼用のロータリーキルンへ鉄鋼ダスト等の亜鉛含有鉱や粉コークス等の添加物を装入するための装置として広く用いられている。本発明のベルトフィーダも、同様に、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントに好ましく適用することができる。又、本発明のベルトフィーダは、これに限らず、粉状或いは微粒状の被搬送物を装入する工程を行う各種の製造プラントにおいて、広く適用可能な被搬送物の装入装置である。
【0022】
<ベルトフィーダ>
図1は、本発明のベルトフィーダ10の構成を模式的に示す図である。ベルトフィーダ10は、被搬送物3を搬送するベルトコンベア1と、ベルトコンベア1の搬送ベルト11の上方に配置されていて搬送ベルト11に被搬送物3を投入するシューター2とを含んで構成される。例えば、このようなベルトフィーダの一具体例として、搬送能力が72t/h、搬送ベルトの走行速度が10m/分、電動機が11kW、搬送ベルトの幅が900mmであるものを挙げることができる。
【0023】
ベルトコンベア1は、搬送路の始端と終端に配置された2個の回転ドラム12、13の間を循環走行する帯状の無端ベルトである搬送ベルト11を備える。搬送ベルト11は、回転ドラム12、13を折り返し点とし、上段側の搬送路と下段側の回送路とからなる循環路をA方向に走行する。搬送ベルト11は、搬送路において、その表面に、粉状或いは微粒状の被搬送物3を載置した状態で所定の方向(例えば図1におけるA方向)に走行することにより、被搬送物3を搬送路の終端まで搬送する。回転ドラム12、13は、通常一方のドラム(例えば図1における回転ドラム12)が駆動ドラムであり、他方のドラム(例えば図1における回転ドラム13)が従動ドラムである。
【0024】
尚、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて、効率が良く安定した還元焙焼を行うには、複数種の鉄鋼ダスト等の亜鉛含有鉱や粉コークス、石灰石粉といった添加物それぞれの、還元焙焼用ロータリーキルンへの装入量を、厳密に管理する必要がある。このような厳密な装入量の調整が求められる製造プラントにおいてベルトフィーダ10を用いる場合には、ベルトコンベア1は、駆動ドラムの回転数が変速可能となっているものが好ましく、更に、搬送路の終端側に設置されたロードセル式秤量器による秤量値によって、駆動ドラムの回転数を変更するフィードバック制御を行うことができるものがより好ましい。
【0025】
シューター2は、ベルトコンベア1の搬送ベルト11の上方に設置される被搬送物3の投入装置である。シューター2は、被搬送物3を一時的に貯留するための容器であるホッパー21と、被搬送物3を搬送ベルト11の表面に向けて排出するシュート部22とからなる。ホッパー21とシュート部22は連接して形成されており、これらがシューター2を構成している。
【0026】
シュート部22は、ベルトコンベア1の搬送ベルト11の搬送面の上方に配置されている。そして、シュート部22は、搬送ベルト11の走行方向に対して平行で、且つ、搬送ベルト11の搬送面に対して垂直に、搬送ベルト11の各側辺近傍に搬送ベルト11の幅以下の間隔で対面配置される一対のシュート板221を含んで構成されている。これらのシュート板221は、いずれも、その下端が搬送ベルト11の搬送面に非接触で近接する態様で設置されている。一対のシュート板221に囲まれている空間の天面及び底面、即ちシュート部22の天面及び底面は開放されていて、シュート部22の搬送路の始端側は密閉されていて、その終端側には被搬送物3を所望の排出速度で排出可能な排出口が形成されている。
【0027】
シュート部22を構成する一対のシュート板221は、例えば、厚さ6mm鉄板の内側に厚さ2mmのステンレス板が重ねられた総厚さ8mmの2層構造の板材で構成することができる。
【0028】
各々のシュート板221の外面側には、弾性部材からなるスラシ板223がシュート板221に固定される態様で設置されている。スラシ板223は、好ましくは矩形状であり、少なくとも設置後にシュート部の下端部となる底辺が直線形状又は略直線形状の板状の弾性部材からなる。例えば、厚さ12mmのゴム板でこれを形成することができる。スラシ板223のシュート板221への固定は、例えば、コッター止めと呼ばれる、ガイド板でスラシ板を押えつつ、長方形の枠内に三角形のクサビを打込んで固定する方式により行うことができる。
【0029】
スラシ板223は、シュート板221の下端近傍部分に固定されている。そして、スラシ板223は、この固定箇所から搬送ベルト11の搬送面に向かって垂直に延伸するように設置されている。そして、このスラシ板223は、その下端が搬送ベルト11の搬送面に接触する態様、即ち、スラシ板223と搬送ベルト11の搬送面との間の隙間が0mmとなるように設置されている。この構造の下では、スラシ板223の下端部と搬送ベルト11の搬送面は接触を保持した状態のままで、搬送ベルト11のみが走行する。そして、これにより、被搬送物3のベルトコンベア1外部への散逸を防止することができる。
【0030】
シューター2のシュート部22においては、更に一対の緩衝板222が、各々のシュート板221とスラシ板223との間に挟持されてシュート板221に固定される態様で設置されている。緩衝板222は、スラシ板223と同様に、好ましくは矩形状であり、少なくとも設置後にシュート板221の内側に突出する底辺が直線形状又は略直線形状である板状の弾性部材からなる。例えば、厚さ5mm以上7mm以下の範囲にあるゴムシートでこれを形成することができる。緩衝板222のシュート板221への固定は、スラシ板223と同様、例えば、コッター止め等により行うことができる。
【0031】
緩衝板222は、シュート板221の下端近傍部分に固定されている。そして、緩衝板222は、この固定箇所から搬送ベルト11の搬送面に向かって垂直に延伸し、更には、当該搬送面近傍において当該搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて屈曲するように設置されている。更に、緩衝板222は、図2に示すように、この屈曲部分から先の先端部分の外側面が搬送ベルト11の搬送面に面接触する態様でシュート板に設置されている。
【0032】
又、緩衝板222は、シュート板221の下端から緩衝板222の先端までの長さが、シュート板221の下端からスラシ板223の下端までの長さよりも長く構成されていればよい。但し、緩衝板222は、上記の屈曲部分から先の部分であって、シュート板221の内側の表面上から搬送ベルト11の走行方向の中央線に向けて突出している部分の長さである突出幅(図2のw)が10mm以上60mm以下であることがより好ましい。尚、この突出幅wとは、緩衝板222のベルトフィーダ10への組込み後における実際の屈曲状態に基づいて算定されるべき数値であり、ベルトフィーダ10の使用時における、シュート部22を構成するシュート板221の内側の表面を含む空間上の一面と緩衝板222の先端との間の距離のことを言うものとする。
【0033】
上記構造の下では、緩衝板222の屈曲部から先の一部と搬送ベルト11の搬送面は面接触を保持した状態のままで、搬送ベルト11のみが走行する。そして、これにより、シュート板221周辺の各部材、特にシュート板221の下端への被搬送物3の固着を抑制し、又、この位置に幾ばくかの固着物が形成されたとしても、これが搬送ベルト11に直接接触することを防ぎ、上記固着物の生成に起因する搬送ベルト11の摩耗の進行を抑止することができる。
【0034】
緩衝板222は、一定の柔軟性と弾性を有する弾性部材からなるものであればよい。より具体的には、図2のような配置でシュート板221に設置した場合に、搬送ベルト11との搬送面近傍で滑らかに屈曲可能な柔軟性と、当該屈曲部から先の外側面と搬送ベルト11との搬送面との面接触が、搬送ベルトの走行中にも維持できる程度の弾性が求められる。このような柔軟性と弾性を有するものであれば、特に限定なく各種のブラスチックシートやゴムシート等で、緩衝板222を形成することができる。
【0035】
但し、より詳細には、緩衝板222を形成する弾性部材は、JIS K6253で定められた測定法による硬度が40°以上、70°以下であり、且つ、厚さ5mm以上7mm以下のゴム製シートであることが好ましい。
【0036】
尚、緩衝板222は、例えば交換済みの、使用済みベルトコンベアのベルトを利用することもできる。そうすると、廃棄物の削減になり、材料コストも節約することができる。又、上記の通り緩衝板222は、形状も取付け構造も比較的単純であるため、取り替え作業も容易であり保守性においても優れている。
【0037】
<酸化亜鉛鉱の製造プラントへの適用>
ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントは、鉄鋼ダスト等の亜鉛含有鉱を還元焙焼して粗酸化亜鉛ダストを得る還元焙焼工程、還元焙焼工程で得た粗酸化亜鉛ダストからフッ素及びカドミウムを分離除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程、湿式工程で得た粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱して酸化亜鉛鉱(焼鉱)を得る乾燥加熱工程を順次行うプロセスを実施する工業プラントである。本発明のベルトフィーダは、このような酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて、鉄鋼ダスト等の原料や粉コークス、石灰石粉といった添加物を定量的に切出すための装置として好ましく用いることができる。
【0038】
ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて行われる還元焙焼工程においては、鉄鋼ダストを還元材である粉コークス等の炭材とともに予めペレット化した原材料等を還元焙焼用のロータリーキルンによって還元焙焼する処理が行われる。ここで、効率良く安定的に還元焙焼を行うには、複数種の鉄鋼ダスト等の原料や粉コークス、石灰石粉といった添加物それぞれの還元焙焼用ロータリーキルンへの装入量を、厳密に管理する必要がある。そこで、コンスタントフィーダと呼ばれる、ベルトコンベアの下流側に設置されたロードセル式秤量器による秤量値によって、駆動ドラムの回転数を変更するフィードバック制御を行うことにより、定量搬送の精度を向上させるように構成されたベルトフィーダが使用されている。本発明のベルトフィーダをこのような定量切り出し性能を備えるベルトフィーダとして用いることにより、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおける還元焙焼工程の処理効率と安定性を向上させて同プラントの生産性の向上に大きく寄与することができる。
【符号の説明】
【0039】
1 ベルトコンベア
11 搬送ベルト
12、13 回転ドラム
2 シューター
21 ホッパー
22 シュート部
221 シュート板
222 緩衝板
223 スラシ板
3 被搬送物
10 ベルトフィーダ
図1
図2
図3