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特許7357445バケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータ
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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】2023-09-28
(45)【発行日】2023-10-06
(54)【発明の名称】バケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータ
(51)【国際特許分類】
   B65G 17/12 20060101AFI20230929BHJP
【FI】
B65G17/12 A
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2018229235
(22)【出願日】2018-12-06
(65)【公開番号】P2020090367
(43)【公開日】2020-06-11
【審査請求日】2021-05-19
【審判番号】
【審判請求日】2022-12-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000002107
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】301061908
【氏名又は名称】株式会社ティーネットジャパン
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 英二郎
(72)【発明者】
【氏名】平井 基裕
【合議体】
【審判長】小川 恭司
【審判官】吉田 昌弘
【審判官】平城 俊雅
(56)【参考文献】
【文献】実開昭57-178010(JP,U)
【文献】実公平7-34008(JP,Y2)
【文献】登録実用新案第3197241(JP,U)
【文献】特開平9-290904(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 17/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バケットエレベータ用のバケットであって、
バケット本体と、
伸縮性のある金網の底部と、を備え、
前記底部は、前記バケットが有する入口が上を向いているときに自重により底方向に凹んだ第1の状態と、前記バケットの前記入口が下を向いているときに自重により入口方向に凹んだ第2の状態に変形自在に構成され
前記底部は、前記バケット本体の底に形成された方形の開口を覆うように配置され、
前記底部の前記バケット本体の前記開口に対する縦方向の両端部が、前記バケット本体に固定され、
前記底部の前記バケット本体の前記開口に対する横方向の両端部が、前記バケット本体に固定されておらず、前記バケット本体との間に隙間があり、
前記底部は、前記縦方向の伸縮性が前記横方向の伸縮性よりも大きくなるように構成されている、バケット。
【請求項2】
前記底部は、前記バケット本体の開口に対して前記横方向に延設された直線状の力骨を有する、請求項1に記載のバケット。
【請求項3】
前記底部の目開きが5mm以上20mm未満である、請求項1又は2に記載のバケット。
【請求項4】
前記底部をその底側から支持する支持部を、さらに備えた、請求項1~3のいずれか1項に記載のバケット。
【請求項5】
請求項1~4のいずれかに記載のバケットを有する、バケットエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータに関する。
【背景技術】
【0002】
石炭などのいわゆるバラ荷の搬送は、バケットエレベータを用いて行われている。この種のバケットエレベータは、環状に配設されたコンベアにより周回する複数のバケットを備えている。バケットは、例えば第1の位置で搬送物を収容して移動し、第2の位置でひっくり返って搬送物を排出し、また第1の位置に戻る。
【0003】
また、粉粒体状の搬送物は、バケットに付着しやすいことから、可撓性のあるゴムシートで掛け渡された収容底部を有するバケットを使用することが考えられている(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2012-254835号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、近年、上述のようなバケットエレベータを用いて、PKS(パーム椰子殻)などの油分を含む搬送物や、水分を多く含む搬送物を搬送する需要が生じている。この種の油分や水分を含むような搬送物は、バケットへの付着性が高いことから、例えば上述のゴムシートの収容底部を有するバケットを用いることが考えられる。
【0006】
しかしながら、上述のようなゴム製の底部のバケットを用いて、油分や水分を含む搬送物を長期間にわたり搬送し続けると、例えばバケットのゴム製の底部が油分を吸収して変質、膨潤することがある。この場合、バケットの容積が減少したり、搬送物がバケットに付着しやすくなるため、バケットの搬送能力や、バケットの搬送物を排出する排出能力が低下してしまう。
【0007】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、PKSなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができるバケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータを提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係るバケットエレベータ用のバケットは、伸縮性のある金網の底部を備え、前記底部が、底方向に凹んだ第1の状態と入口方向に凹んだ第2の状態に変形自在に構成されている。
【0009】
本態様によれば、バケットが、PKSなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができる。加えて、バケットに搬送物が付着することも抑制することができる。また、搬送物を脱水する効果もある。
【0010】
さらに、底部はバケット本体の底の方形の開口を覆うように配置され、底部のバケット本体の開口に対する縦方向の両側部が前記バケット本体に固定され、底部は縦方向の伸縮性が横方向の伸縮性よりも大きくなるように構成されていると好ましい。
【0011】
さらに、底部はバケット本体の開口に対して横方向に延設された直線状の力骨を有していると好ましい。
【0012】
さらに、金網の底部の目開きが5mm以上20mm未満であると好ましい。
【0013】
さらに、上記バケットは、前記底部をその底側から支持する支持部をさらに備えていると好ましい。
【0014】
本発明の他の態様に係るバケットエレベータは、上記バケットを有する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、PKSなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができるバケット及びバケットエレベータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】バケットエレベータの構成の概略を示す模式図である。
図2】バケットの一例を示す斜視図である。
図3】バケットのE-E断面を示す縦断図である。
図4】バケットのF-F断面を示す縦断図である。
図5】底部の金網の一例を示す説明図である。
図6】底部が入口方向に凹んだ状態のバケットのE-E断面を示す縦断図である。
図7】支持部を有するバケットの側面図である。
図8】実施例の実験結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【0018】
<バケットエレベータの構成>
図1は、本実施の形態に係るバケットエレベータ1の構成の一例を示す模式図である。例えばバケットエレベータ1は、チェーン装置10、バケット11、ケーシング12、投入シュート13及び排出シュート14等を備えている。
【0019】
チェーン装置10は、上下に周回する環状のチェーン20と、チェーン20を駆動するモータ21と、スプロケット22、23、24等を備えている。チェーン20には、複数のバケット11が一定間隔で固定されている。バケットエレベータ1は、いわゆる完全排出型であり、搬送物Cの排出位置P2において、バケット11の入口11aが完全に下を向くようにバケット11を誘導することができる。
【0020】
例えば第1のスプロケット22は、バケットエレベータ1の下部の搬送物Cの搭載位置P1付近に配置され、第2のスプロケット23は、上部に配置され、第3のスプロケット24は、第2のスプロケット23のわずかに外側(図1の左側)の直下に配置される。これにより、チェーン20は、側方から見て鉛直方向上下に長い略オーバル状で、上部において第2のスプロケット23を回った後、第3のスプロケット24により内側(図1の右側)に少し入りその後下方に進み、下部において第1のスプロケット22を回るように配置される。例えばこのチェーン20には、チェーン20の進行方向に対し前方側に入口11aが向き、チェーン20の進行方向に対し後方側に底が向くようにバケット11が取り付けられている。かかるチェーン装置10により、バケット11は、下部の搬送物Cの搭載位置P1から、入口11aが上に向いた状態で上昇し、上部において前方に旋回し、搬送物Cの排出位置P2において入口11aが完全に下に向き、その後下部の搬送物Cの搭載位置P1に戻される。モータ21は、例えば第2のスプロケット23の外側に設けられ、第2のスプロケット23を駆動する。
【0021】
ケーシング12は、チェーン20やバケット11の移動ルートの全体を覆うように設けられている。投入シュート13は、搬送物Cの搭載位置P1に近いケーシング12の下部に設けられ、排出シュート14は、搬出物Cの排出位置P2に近いケーシング12の上部に設けられている。
【0022】
<バケットの構成>
バケット11は、例えば図2に示すように略直方体状の外形を有する。バケット11は、バケット本体部50と、底部51を備えている。図2は、底部51を鉛直方向の下にし、入口11aを鉛直方向の上にした姿勢(以下「基本姿勢」ともいう。)のバケット11を示す。なお、本明細書において、バケット11の入口11a側から底部51側に向かう方向を「底方向」といい、バケット11の底部51側から入口11a側に向かう方向を「入口方向」という。
【0023】
バケット本体部50は、入口11a側から見た平面視で長方形の枠形状を有している。バケット本体部50は、4つの側壁60~63を有し、それらの内側に底方向に貫通する開口Aを有している。側壁60、61は、基本姿勢で、水平方向の横方向(長手方向)Xに延びる互いに対向する長側壁であり(以下、「長側壁60、61」という。)、側壁62、63は、基本姿勢で、横方向Xと直角をなす水平方向の縦方向(短辺方向)Yに延びる互いに対向する短側壁である(以下、「短側壁62、63」という。)。長側壁60、61は、それぞれ長方形の板形状を有している。長側壁60、61は、底部51に近づくにつれて互いに近づくように傾斜している。これにより、バケット本体部50の入口11a側の開口A1は、底部51側の開口A2よりも大きい。例えば各短側壁62、63は、入口11a側が方形状で、底部51側が底部51側に凸に湾曲する半円形状となる板形状を有している。短側壁62、63は、長側壁60、61よりも底方向に長く突出している。この短側壁62、63はバケットエレベータ1のチェーン20に固定される。バケット本体部50は、例えばステンレス鋼、樹脂などの耐腐食性・耐摩耗性のある金属で構成されている。なお、バケット本体部50の材質には、コスト低減を目的に鉄を使うこともある。
【0024】
底部51は、方形の金網から構成されている。底部51は、バケット本体部50の開口A2を覆うようにバケット本体部50に取り付けられている。図3に示すように底部51の縦方向Yの両端部51a、51bは、バケット本体部50の対応する長側壁60、61に固定されている。例えばバケット本体部50の長側壁60、61の内面には、底部51を固定するための固定板65が設けられている。固定板65は、長側壁60、61の横方向Xに沿って長い長方形状を有している。固定板65の底部51側の部分は、長側壁60、61から離れる形状を有し、これにより固定板65と各長側壁60、61との間には、底部51を挟み込むための隙間70が形成されている。隙間70に底部51の縦方向Yの端部51a、51bを挟み込んだ状態で、長側壁60、61の外側から挿入されたボルト71によって固定板65と長側壁60、61が締め付けられ、底部51の端部51a、51bが長側壁60、61に固定されている。底部51は、縦方向Yの中央部がバケット本体部50から底方向に離れるように円弧状に湾曲している。
【0025】
底部51は、例えば図4に示すようにバケット本体部50の底部51側の開口A2の横方向Xの寸法Dよりもわずかに短い寸法を有している。底部51のX方向の両端部は、バケット本体部50(短側壁62、63)に固定されておらず、底部51と短側壁62、63との間にわずかな隙間がある。
【0026】
図5に示すように底部51の金網は、例えばワイヤーネットコンベアーのRRタイプ(ロッドレインホーストタイプ)であり、伸縮性を有するものである。底部51の金網は、バケット本体部50の開口A2に対する縦方向Yの伸縮性が横方向Xの伸縮性よりも大きくなるように構成されている。すなわち、底部51の金網は、その両端がバケット本体部50に固定されている方向の伸縮性が、両端がバケット本体部50に対し固定されていない方向の伸縮性よりも大きくなる構成を有している。よって、底部51は、バケット本体部50の長側壁60、61側には伸縮しやすく、バケット本体部50の短側壁62、63側には伸縮しにくい。例えば底部51は、バケット本体部50の開口A2に対して横方向Xに延設された直線状の力骨80と、力骨80に螺旋状に巻き付けられたラセン線81を有している。力骨80は、縦方向Yに等間隔に複数設けられている。
【0027】
底部51の金網の目開きTは、5mm以上20mm未満が好ましい。具体的には、ラセン線81のラセンピッチ(隣り合うラセン線の距離)P1が、好ましくは8mm以上16mm以下、より好ましくは10mmである。ラセン線径は、好ましくは1.6mm以上3.2mm以下であり、より好ましくは2mmである。ラセンピッチP1の値とラセン線径の値との差が、目開きTとなる。力骨80の力骨ピッチ(隣り合う力骨の距離)P2は、好ましくは6mm以上13mm以下であり、より好ましくは10mmである。
【0028】
金網の材質は、特に限定されるものではないが、ステンレス鋼が好ましい。金網の種類も特に限定されるものではなく、他のワイヤーネットコンベアーや、平織り、綾織りなどの織金網、亀甲金網、クリンプ金網、溶接金網などであってもよい。
【0029】
底部51は、図3に示すようにバケット11の入口11aが上に向いている状態では、自重により底方向に凹み、図6に示すようにバケット11の入口11aが下に向いている状態では、自重により入口方向に反って凹む。すなわち、底部51は、底方向に凹んだ第1の状態と入口方向に凹んだ第2の状態に変形自在に構成されている。なお、第1の状態と第2の状態で、凹む量や凹む形が同一である必要はない。
【0030】
次に、バケットエレベータ1の動作について説明する。図1に示すようにチェーン20が駆動すると、下部の搭載位置P1において、各バケット11が、投入シュート13から投入された、PKSなどの搬送物Cをさらって搭載し上昇する。このとき、図3に示したようにバケット11の入口11aが上を向いているため、底部51はその自重により下(底方向)に凹んだ第1の状態となる。続いて、各バケット11が、チェーン20の移動ルートに沿って上部まで移動し、前方に旋回し、排出位置P2において、バケット11の入口11aが完全に鉛直下方向に向く。このとき、図6に示したように底部51がその自重により下(入口方向)に凹んだ第2の状態になり、搬送物Cが排出シュート14に排出される。その後、各バケット11は、入口11aが下を向いた状態で、搭載位置P1まで戻される。そして、各バケット11が搭載位置P1に戻され、搬送物Cを搭載すると、底部51は、底部51の自重と搬送物Cの重みにより、図6に示す入口方向に凹んだ第2の状態から図3に示す底方向に凹んだ第1の状態になる。また、搭載位置P1において各バケット11が仮に搬送物Cを搭載しなかったとしても、底部51は、その自重により、図6に示す入口方向に凹んだ第2の状態から図3に示す底方向に凹んだ第1の状態になる。これが繰り返され、各バケット11が周回する。
【0031】
本実施の形態によれば、バケット11が、伸縮性のある金網の底部51を備え、底部51が、底方向に凹んだ第1の状態と入口方向に凹んだ第2の状態に変形自在に構成されている。この場合、底部51が金網であるので、PKSなどの油分を含むような搬送物Cや水分を含むような搬送物Cを長期に搬送しても、底部51が油分の影響を受けて変質したり膨潤することがない。また、底部51が、伸縮性のある金網で、第1の状態と第2の状態に変形自在であるので、バケットエレベータ1によるバケット11の移動中に底部51が自重等により第1の状態と第2の状態との間で変形し、底部51が振動(揺動)する。底部51が振動(揺動)すると、搬送物Cが底部51に付着しにくくなり、また仮に搬送物Cが底部51に付着してもまた直ぐ底部51から離脱しやすくなるので、搬送物Cが底部51に付着してバケット11に滞留することが抑制される。さらに底部51が、底方向に凹んだ第1の状態から入口方向に凹んだ第2の状態に変形するので、第2の状態において底部51が搬送物Cを押し出すことができ、搬送物Cの排出を促進することができる。よって、バケット11は、PKSなどの油分を有する搬送物Cの搬送に用いても長期間にわたり劣化(付着による容積低下防止も含めて)することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができる。この結果、メンテナンスの回数を著しく減らすことができる。加えて、底部51が伸縮性のある金網であり変形自在であるので、バケット11に搬送物Cが付着することを抑制することができる。また、底部51が金網であり変形自在であるので、搬送物Cを脱水する効果もある。
【0032】
底部51は、バケット本体部50の底の方形の開口A2を覆うように配置され、底部51の縦方向Yの両側部51a、51bが、バケット本体部50に固定され、底部51は、縦方向Yの伸縮性が横方向Xの伸縮性よりも大きくなるように構成されている。この場合、底部51の縦方向Y(両端部51a、51bがバケット本体部50に固定されている方向)の伸縮性が相対的に大きくなるので、底部51が第1の状態と第2の状態に変形しやすくなり、底部51の第1の状態と第2の状態の変形を好適に行うことができる。また、底部51の横方向X(両端部がバケット本体部51に固定されていない方向)の伸縮性が相対的に小さくなるので、底部51が入口方向に凹んだ第2の状態に変形する際にバケット本体部50の短側壁62、63に引っかかることを防止することができる。また、バケット11を長期間にわたり使用した際に、底部51の金網が次第に横方向Xに伸びて短側壁62、63に引っかかることを抑制することができる。この結果、メンテンナンスの回数をさらに減らすことができる。
【0033】
底部51は、バケット本体部50の開口Aに対する横方向Xに延設された直線状の力骨80を有し、この直線状の力骨80は延設方向に伸縮しないので、底部51の横方向Xの伸縮を確実に抑えることができる。これにより、底部51が横方向X(両端部がバケット本体部51に固定されていない方向)に伸びてバケット本体部50と干渉することがなくなり、底部51の第1の状態と第2の状態の変形を好適に行うことができる。また、力骨80は、底部51の延設方向(横方向X)への伸縮を抑制する機能(強度部材として機能)を有するが、縦方向Yへの伸縮性は阻害しない。よって、力骨80を有する底部51によれば、底部51の縦方向Yの伸縮性を確保しつつ、横方向Xへの伸縮を抑制することができる。なお、力骨80を用いなくても、力骨80と同様の機能を有する金網を用いてもよい。
【0034】
底部51の目開きTが5mm以上15mm以下である。目開きTが5mm以上であることにより、底部51と搬送物Cとの接触面積を減らしつつ、底部51の振動を増やすことができる。この結果、搬送物Cが底部51に付着することをさらに抑制することができる。目開きTが15mm以下であることにより、底部51の金網に搬送物Cが引っかかって残留することや、搬送物Cが金網の開口から落下し損失することを抑制することができる。この結果、バケット11の搬送能力を向上することができる。底部51から損失する搬送物Cの量については実施例において後述する。なお、目開きTが5mm未満であると、バケット11を長期間にわたり使用した際に底部51への搬送物Cの付着が多くなり、目開きTが15mmを超えると、搬送物Cが金網に引っかかって残留する割合や、搬送物Cが金網の開口から落下する割合が増加する。
【0035】
完全排出型のバケットエレベータは、搬送物がバケットから排出されやすく、バケット内に残留する搬送物が少ない特徴を有する。本実施の形態におけるバケット11を完全排出型のバケットエレベータ1に用いることにより、バケット11の底部51に搬送物Cが付着することがさらに抑制され、長期間にわたりバケット11の高い搬送能力と排出能力が維持される。本実施の形態のバケットエレベータ1は、従来のゴム底バケットを用いた場合と比べて、メンテナンス(清掃)頻度を低減することができる。
【0036】
上記実施の形態において、図7に示すようにバケット11は、底部51をその底側から支持する支持部90をさらに備えていてもよい。支持部90は、例えば方形の板状に形成され、バケット11の各短側壁62、63の底方向の端部に取り付けられている。支持部90は、底部51の横方向Xの両端部付近を支持している。かかる場合、長期間にわたる使用により底部51の金網が底方向に伸びて底部51の形が変形してしまうことを防止することができる。これにより、さらに長期間にわたりバケット11の高い搬送能力と排出能力が維持される。
【0037】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0038】
例えばバケット11の形状や構造、バケットエレベータ1の構造等は、上記実施の形態のものに限られず、他の態様のものにも本発明は適用できる。バケットエレベータは、遠心排出型(ベルトバケットエレベータを含む)、誘導排出型のものであってもよい。また、本発明は、PKSなどの油分を含む搬送物Cや水分を含む搬送物を搬送するものに限られず、石炭などの他のバラ荷などの搬送物を搬送するものにも適用できる。
【実施例
【0039】
底部51の金網の目開きを評価する試験を行った。金網には、ワイヤーネットコンベアーのRRタイプ(ロッドレインホーストタイプ)を使用した。この試験の結果を図8に示す。搬送物Cの試料として、原炭、破砕炭、PKSを用いた。試験は、持ち上げ時のこぼれ量、加衝撃時のこぼれ量及び反転後(第2の状態への変形後)の付着量を計測し、それらを含めたトータルの損失量を求めることによって行った。持ち上げ時のこぼれ量は、バケット11に試料を投入し、バケット11を試験実行者の腰の位置まで10回持ち上げた際に底部51からこぼれた試料の量を計測した。加衝撃時のこぼれ量は、バケット11に試料を投入し、バケット11を試験実行者の腰の位置から10回落とした際に底部51からこぼれた試料の量を計測した。反転後の付着量は、バケット11に試料を投入し、バケット11を入口側を下にして底部51を入口方向に凹ませた際に残留した試料の量を計測した。この結果、目開きTが10mm、15mmの時に、トータルの損失量が著しく少ないことが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明は、PKSなどの油分を含む搬送物や水分を含む搬送物の搬送に用いても長期間にわたり劣化することなく、高い搬送能力と排出能力を維持することができるバケットエレベータ用のバケット及びバケットエレベータを提供する際に有用である。
【符号の説明】
【0041】
1 バケットエレベータ
11 バケット
50 バケット本体部
51 底部
60、61 長側壁
62、63 短側壁
80 力骨
X 横方向
Y 縦方向
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8