JP5707572B1 - ベルトクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの幅方向で掻き取りチップの精密な調整が容易で、チップを近接配設でき、さらにチップの押し付ける力を向上できるベルトクリーナを提供する。【解決手段】四角形棒状ゴムや短冊状金属製板バネ２３の先端に長穴２３ｃを設けてチップ２１の微調整を容易にし、チップや四角形棒状ゴムの側面にテーパを設け、チップや四角形棒状ゴムを近接して配設しても隣同士の側面が互いに干渉しないようにするとともに、四角形棒状ゴムにバネを内蔵して剛性を高めてチップの押し付け力を向上させた。【選択図】図２

Description

本発明は原料の輸送に用いるベルトコンベアのベルト表面に付着した付着物を掻き取るベルトクリーナに関する。

製鉄所、セメント、鉱山、火力発電所、ごみ処理場などではベルトコンベアは最も効率のよい大量運搬手段であることから、各種原料、燃料、処理済み材料、廃棄物などを搬送するためにベルトコンベアが多数使用されている。一般にベルトコンベアは駆動プーリと従動プーリとの間に所定幅のゴム製ベルトをエンドレスに巻き付け、駆動プーリを回転させることによりベルトを両プーリ間で周回運動させるものである。通常搬送物はキャリアベルト（搬送ベルト）に載せて搬送され、駆動プーリ側で払い出されリターンベルト（戻りベルト）となり従動プーリへ戻るが、戻りベルト表面に付着した搬送物（付着物）が途中で落下し、ベルト下に堆積する問題があった。又、リターンローラやキャリアローラを摩耗させたり、ローラに付着しベルトを蛇行させたりする問題があった。

ベルトに搬送物が付着するとリターンベルト表面の付着物が落下し、ベルト下に堆積するが、特にスナッププーリ、テンションプーリ、リターンローラの下に選択的に落下・堆積しやすい。堆積物を放置するとリターンローラや戻りベルトの位置まで成長しこれらを摩耗させる。又、落下物の放置は作業環境の悪化や資源の損失となるため、定期的に落下物の回収作業を実施しているが、ベルトの全長に渡り落下しているので多大の労力と費用がかかっている。又、落鉱回収作業は機械化が困難なため人力に頼る必要があり３Ｋ作業の繰り返しとなっている。落下した落下物は回収して再利用する場合もあるが、土砂や小石などとの篩分けが必要となりコスト高となるため、廃棄処分する場合が多く資源の無駄遣いとなっている。このため、出来るだけベルトクリーナを用いて一定の場所で落下物を掻き落として効率的に回収する方法が採用されている。ベルトクリーナとしては、固定された掻き板をベルトに押し付けることにより付着物を掻き板で掻き取るスクレーパ式、ブラシをベルトに接触させるブラシ方式や高圧の流体を吹き付けて付着物を除去する洗浄方式があるが、構造が簡単な整備性の優れたスクレーパ方式が多用されている。

コンベアベルトは使用するにつれ徐々に摩耗するが、均一に摩耗するのではなく中央部が選択的に大きく摩耗する。従ってベルトが古くなるとベルト中央部と端部では５〜６ｍｍの厚み差が生じる。又、１００ｍ以上の機長の長いベルトになると、コストや作業時間の制約の点からベルトの取り換えを全長に渡り一括してやらない場合もあり、摩耗している古いベルトと摩耗していない新しいベルトが混在し、ベルト繋ぎ目に段差が生じる。又、ベルトはトラフ癖がついており、戻りベルト中央部は円弧状に反っている。このように表面に種々の原因による凹凸が生じ厚みの不均一なベルトに対して、ベルトクリーナの押圧調整は、摩耗の一番大きな中央部分に合わせることになるが、押圧力はベルトの幅方向で不均一となってしまう。又、ベルトのエンドレス部は経年的に剥離してエンドレス端部が剥がれてくる。この剥がれ部はベルト表面から突出するのでベルトクリーナの撓み限界を超えるとベルトクリーナを破損したり、逆にエンドレスの剥がれを助長したりしてベルト切断の要因となる。又、部分的にゴム板を当てて補修するとゴム板が突出するのでベルトクリーナを損傷したり、ゴム板が剥離したりする。従って、ベルトクリーナはベルト表面の付着物を掻き取るために必須のアイテムではあるが、適切な取り付けや使用方法を間違うとベルトを破損させ生産障害を起こす場合がある。又、ベルトクリーナの付着物掻き取り性能を適正に維持するためには、ベルト稼動中に付着物の掻き取り状況を見ながらベルトクリーナとベルトとの接触圧の調整を行うのが最良であるが、安全上の問題で困難であった。このようにベルトクリーナがクリアするべき課題はたくさんあり最大公約数的に全ての課題に対応するのは極めて困難である。今まで様々な形状、機能のベルトクリーナが提案されているが未だメンテナンスフリーで掻き取り効率に優れたベルトクリーナは具現化されるに至っていない。

スクレーパ式のベルトクリーナに必要な要件は以下である。（１）確実に、長時間にわたり付着物を掻き取ることができる。（２）チップの高さ調整が容易である。又、ベルト稼動中に、掻き取り状況を見ながらチップ高さの調整ができる。（３）掻き取り部のチップの寿命が長く調整周期や取り換え周期が長い。（４）隣り合うチップを近接させてチップ間の掻き取り残しを解消する。（５）チップを支持する弾性体の剛性が高く、チップをベルトに強く押し当てることができる。（６）付着物がベルトに強固に付着している場合やベルトのエンドレス部（接続部）に剥がれが生じている場合、チップがベルトの搬送方向に大きく撓んで、これらの障害物をやり過ごすことによりベルトクリーナの破損を回避できる。（７）ベルトクリーナの構造がシンプルでコンパクトであり、ベルトクリーナの取り付け取り外しが容易である。以上の特性を満足しようとして従来多種多様のベルトクリーナが提案されているがそれぞれ問題あり根本的な方法は具現化されていない。

特開２０１３−２５２９７６号広報において、ゴムからなる弾性体の自由端部にアンカー部を埋め込んでチップスティックを形成し、チップスティックを戻り側ベルトの幅方向に配設した架台に複数並べたベルトクリーナが提案されている。この方法においては、ベルト表面の不均一な摩耗に対してチップスティックの高さ方向の調整が難しく、付着物の掻き取りが不十分な問題があった。又、隣り合うチップスティック同士の隙間調整が困難であり隙間が生じるためチップスティック間にダストが入り込み摺動不良が発生した。

特開２０１４−０４３３３２号広報において、チップと金属製板バネを接合してなる複数のチップスティックを、ベルトの幅方向に並べ、チップスティックの下部を、ベルトの幅方向に配設した架台に固定したベルトクリーナが提案されている。この方法においては、ベルト表面の不均一な摩耗に対してチップスティックの高さ方向の調整が難しく、付着物の掻き取りが不十分な問題があった。

特開２０１３−２５２９７６号広報 特開２０１４−０４３３３２号広報

本発明は以下の課題を解決するものである。（１）ベルト表面の摩耗状況や付着物の付着力に応じて柔軟にチップが追随して確実に付着物を掻き取ることができるようにする。そのためにはチップの幅を小分割にしてベルトの小さな凹凸に細かに追随できるようにする。（２）強固な付着物やエンドレスの剥がれなどの障害物に対してはチップが逃げられるようにする。その手段として、チップをベルトの搬送方向に大きく撓ませてこれらの障害物をやり過ごせるようにする。又、高速で衝突する障害物を瞬時に回避するために、チップ及び弾性体の幅を極力小さくして軽量化しチップと弾性体の慣性モーメントを低減する。（３）ベルトの摩耗状況に合わせてチップの高さを調節できるようにして、ベルト付着物の掻き取り残しを解消する。（４）隣り合うチップ及び弾性体の間隔調整を容易にする。（５）隣り合う四角形棒状ゴムの弾性体同士の隙間にダストが詰まらないようにし弾性体の搖動運動を円滑にする。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、自由端末にチップをネジ止め固定した四角形棒状ゴムもしくは短冊状金属製板バネを、戻りベルトの幅方向に配設した溝型架台に列設し、前記四角形棒状ゴムもしくは前記短冊状金属製板バネの固定端末を押え板で受け板に押し付けて固定したベルトクリーナにおいて、前記チップの後面に、長穴を設けた金属薄板を当接し且つ、前記四角形棒状ゴムもしくは短冊状金属製板バネの前記自由端末に前記長穴と対向するように略同大の高さ調整長穴を形成し、前記長穴と前記高さ調整長穴に前記ネジを貫通せしめて前記チップを高さ調整可能に固定しているベルトクリーナである。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記チップの側面が前記戻りベルトの進行方向に幅縮小となるテーパになっているベルトクリーナである。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記四角形棒状ゴムの側面が前記戻りベルトの進行方向に幅縮小になるテーパ付き四角形棒状ゴムになっているベルトクリーナである。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記四角形棒状ゴムにコイルバネ、もしくはアンカー部を設けた線バネもしくは板バネを埋め込んだベルトクリーナである。

第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記四角形棒状ゴムは、アンカー部を有する二又線バネを埋め込んだ複合体であり、前記二又線バネは前記四角形棒状ゴムの自由端末端面と固定端末端面に接して配設し、前記二又線バネと前記四角形棒状ゴムが一体化して撓むようにしたベルトクリーナである。

第１の解決手段による効果は以下である。（１）前記四角形棒状ゴムもしくは短冊状金属製板バネの自由端末に長穴を設けているので、チップの高さ調整が精密に且つ、自在にできる。即ち、ベルトの幅方向における摩耗量や凹凸状況に合わせて、当接するチップの高さを変えることにより押し付け力を適切に調整できるので斑なくダストを掻き落とすことができる。隣り合うチップの高低差は１ｍｍ以内に抑える必要があるが、高さ調整は０．１ｍｍ程度の精度で可能である。（２）ベルトクリーナは、四角形棒状ゴムもしくは短冊状金属製板バネがベルトから受ける水平力により、ベルトの進行方向に撓むことにより、押し付け力を自働的に調整する仕組みであるが、ベルトのトラフ角による変形やベルト中央部の摩耗量が大きい場合はあらかじめその部分に当接するチップの高さを適切に調整できる。（３）四角形棒状ゴムや短冊状金属製板バネに長穴を設けるとチップ取付け部の剛性が低下し、チップ取付け部が撓みやすくなる問題が生じるが、チップの後面に金属薄板を当接するので剛性低下を防止できる。（４）チップを取り付ける弾性体を四角形棒状ゴムや短冊状金属製板バネにしてベルト幅方向の弾性体幅を小分割にしているので、チップがベルト表面に確実に接触し、付着物を斑なく掻き取ることができる。又、強固な付着物やエンドレスの剥がれなどの障害物に対しては、チップ及び弾性体の慣性モーメントを小さくしているので、弾性体が瞬時にベルト進行方向に傾動して回避できる。

第２の解決手段による効果は、チップの側面が前記戻りベルトの進行方向に幅縮小となるテーパになっていることから、チップの側面にダストが詰まったり、チップが大きく後退して戻る際に、チップの側面が隣のチップの側面に接触したりすることがないのでチップの円滑な搖動が維持できる。又、隣り合うチップ同士を近接して配設できるので線状の掻き取り残しが発生しない。

第３の解決手段による効果は、弾性体が四角形棒状ゴムの弾性体であり、該弾性体の側面が戻りベルトの進行方向に幅縮小になるテーパになっていることから、隣り合う弾性体の隙間にダストが詰まったあり、弾性体が大きく後退して戻る際に弾性体の側面が隣の弾性体の側面と接触したりしないので弾性体の円滑な搖動が維持できる。

第４と第５の解決手段による効果は以下である。（１）四角形棒状ゴムの弾性力を大きくできるので、掻き取り力が大きくなることである。又、前記四角形棒状ゴムは経時的に撓みクセがつくので負荷を軽減したときに元の形状に復元するのにタイムラグが生じる場合があるが、線バネを埋め込むことにより線バネの瞬発力で前記四角形棒状ゴムを瞬時に復元できる。（２）四角形棒状ゴムが撓んだ際にバネと四角形棒状ゴムの境界に剪断力による滑りが生じるが、線バネを折り曲げて屈曲部を形成しているので、屈曲部がアンカーとなりゴムとの一体化が向上する。又、第５の解決手段の場合は、二又線バネにしているので、二又の足部の間にチップ取付け穴や四角形棒状ゴム固定用穴などを設けることができる。

は、チップ付き短冊状金属製板バネを列設したクリーナの斜視図。 は、長穴を設けた短冊状金属製板バネと、チップの部分断面斜視図。 は、長穴を設けた短冊状金属製板バネと、チップの正面図。 は、長穴を設けた短冊状金属製板バネと、テーパ付きチップの部分断面斜視図。 は、長穴とテーパを設けた四角形棒状ゴムと、チップの部分断面斜視図。 は、テーパ付きチップの平面図。 は、テーパ付き四角形棒状ゴムの平面図。 は、テーパ付きチップと短冊状金属製板バネの平面断面図。 は、テーパ付きチップとテーパ付き四角形棒状ゴムの平面断面図。 は、バネを内蔵した四角形棒状ゴムとチップの断面図。 は、二又線バネ内蔵テーパ付き四角形棒状ゴムの正面図、平面図、側面図。 は、二又線バネ内蔵テーパ付き四角形棒状ゴムの立体図。

本発明の実施形態を請求項と図１〜図１２に基づいて説明する。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、自由端末２２ａ、２３ａにチップ２１をネジ２４止め固定した四角形棒状ゴム２２もしくは短冊状金属製板バネ２３を、戻りベルト５０の幅方向に配設した溝型架台４０に列設し、前記四角形棒状ゴム２２もしくは前記短冊状金属製板バネ２３の固定端末２２ｂ、２３ｂを押え板４４で受け板４２に押し付けて固定したベルトクリーナ１０において、前記四角形棒状ゴム２２もしくは前記短冊状金属製板バネ２３に対向する前記チップ２１の後面２１ａに長穴２０ａを設けた金属薄板２０を当接し且つ、前記四角形棒状ゴム２２もしくは短冊状金属製板バネ２３の前記自由端末２２ａ、２３ａに前記長穴２０ａと対向するように略同大の高さ調整長穴２２ｃ、２３ｃを形成し、前記長穴２０ａと前記高さ調整長穴２２ｃ、２３ｃに前記ネジ２４を貫通せしめて前記チップ２１を高さ調整可能に固定していることを特徴とするベルトクリーナ１０である。

四角形棒状ゴム２２もしくは短冊状金属製板バネ２３は固定端末２２ｂ、２３ｂを溝型架台４０の長溝４０aに挿入され、押え板４４で受け板４２に押し付けられて固定される。溝型架台４０及び溝４０aは押し付け板４１、受け板４２、底板４３から構成されている。押え板４４は押し付け板４１に取り付けられた押し付けボルト４５及びナット４６で固定端末２２ｂ、２３ｂを押し付け、固定端末２２ｂ、２３ｂは受け板４２に押し付けられることにより固定される。溝型架台４０の両端はコンベア架台に取り付けられた支持台４７で固定される。

チップ２１の材質はセラミックスや超硬合金やサーメットを使用できる。セラミックスには例えばアルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素などを使用できる。超硬合金には例えばＷＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴａＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系合金などを使用できる。サーメットはＴｉＣやＴｉＮ、ＮｂＣを主成分とし、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ等の金属との複合材料が使用できる。

四角形棒状ゴム２２や短冊状金属製板バネ２３に高さ調整長穴２２ｃ、２３ｃを設けると剛性が低下し、高さ調整長穴２２ｃ、２３ｃ周辺の撓みが大きくなる。撓みが大きくなるとチップ２１がベルトの進行方向に倒れすぎるので掻き取り力が低下する問題があった。チップ２１の後面２１ａに金属薄板２０を当接することにより、四角形棒状ゴム２２や短冊状金属製板バネ２３の剛性が向上するのでチップ２１の撓みを抑制できる。金属薄板２０はＳＵＳ、炭素鋼、チタン、銅板、バネ鋼などの金属が使用できる。金属薄板２０の厚みは０．５〜３．０ｍｍが適している。０．５ｍｍより小さいと剛性が弱すぎてチップ２１の撓みを抑制できない。３．０ｍｍより大きいと、チップ２１の厚みに金属薄板２０の厚みが加わるのでチップ２１の掻き取り性能が低下してしまう。

チップ２１はチップ２１の後面２１ａに当接した金属薄板２０を介して四角形棒状ゴ２２や短冊状金属製板バネ２３にネジ２４止めする。チップ２１にはネジ貫通用の穴２１ｂが１〜２個設けられている。金属薄板２０の長穴２０a及び四角形棒状ゴム２２や短冊状金属製板バネ２３の高さ調整長穴２２ｃ、２３ｃの横幅は止めネジ２４の外径より０．１〜０．２ｍｍ大きくする。０．１ｍｍより小さいと止めネジ２４の挿入が困難となる。０．２ｍｍより大きいとチップ２１が傾いて取り付けられ可能性がある。チップ２１が傾くと戻りベルト５０に片当たりするので掻き取り性能が低下する。又、図に示すように、金属薄板２０の長穴２０ａ及び四角形棒状ゴム２２や短冊状金属製板バネ２３の高さ調整長穴２２ｃ、２３ｃの長さＤはチップ高さを、０．１〜１．０ｍｍ刻みで最大１０ｍｍ程度調整できるようにする。戻りベルト５０の幅方向における摩耗差や部分補修などの凹凸は０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの精度で調整する必要がある。又、戻りベルト５０の中央部と両端のチップの高さの差は最大１０ｍｍ程度まで調整できるようにする。

短冊状の金属製板バネ２３はチップ２１を戻りベルト５０に押圧するための押圧力が必要であるとともに戻りベルト５０の微妙な凹凸に柔軟に追随し復元力が必要であるために、ＳＵＳ、炭素鋼、チタン、銅板、バネ鋼などの金属が使用できる。短冊状の金属製板バネ２３の形状は図２、図３、図４に示すように縦方向に細長い短冊状である。短冊状の金属製板バネ２３は側面２３ｄが１〜５ｍｍの薄板であることからダストが短冊状金属製板バネ２３同士の側面２３ｄに侵入した場合でも固着することなく円滑な摺動運動を持続できる。短冊状金属製板バネ２３は互いに軽く接触する程度まで近づけて固定する方法や１０ｍｍ前後の間隔をあけて固定する方法がある。短冊状の金属製板バネ２３の厚みＴは１〜５ｍｍがよい。１ｍｍより薄いと剛性が弱く撓みすぎる。５ｍｍより厚いと剛性が大きすぎて撓みが小さくなりベルト３０の凹凸に対する追随性が低下する．短冊状の金属製板バネ２３の幅Ｂはチップ幅Ｗより狭くするのがよい。隣り合う側面２３ｄが互いに接触しないようして短冊状金属製板バネ２３の搖動運動を円滑にする。短冊状金属製板バネ２３の幅Ｂは１０〜３０ｍｍがよい。１０ｍｍ以下であると剛性が弱く掻き取り能力が小さくなる。３０ｍｍより大きくなると剛性が大きすぎて適切に撓まなくなりベルト３０への追随性が低下する。短冊状の金属製板バネ２３の長さＬは５０〜３００ｍｍよい。５０ｍｍより短いと撓みが小さすぎてベルト３０への追随性が低下する。３００ｍｍより長いと撓み量が大きすぎて掻き取り力が低下する。短冊状の金属製板バネ２３の撓み量は図２に示す板厚Ｔ、幅Ｂ、長Ｌさによって適宜決定できる。短冊状金属製板バネ２３を列設する場合は、掻き取り残しを最小にするためチップ２１は極力近接させほとんど接触ぎりぎりに配設するのがよい。

四角形棒状ゴム２２はチップ２１を戻りベルト５０に押圧するための押圧力が必要であるとともにベルト５０の微妙な凹凸に柔軟に追随し復元力を有する必要があるためにゴムを使用する。ゴムには例えば天然ゴムやアクリルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが使用できる。

四角形棒状ゴム２２の横断面は四角形である。四角形には正方形、長方形あるいは図５に示すように台形などの形状が使用できる。四角形にすることによりチップ２１が偏荷重を受けた際に捩じれにくくなる。四角形棒状ゴム２２の捩じれを防止することにより隣り合う四角形棒状ゴム２２が互いに干渉することがなく円滑な搖動運動ができる。図５に示すように、四角形棒状ゴム２２の幅Ｂ１はチップ２１と同等かもしくは狭くするのがよい。前記四角形棒状ゴム２２の幅Ｂ１がチップ２１の幅Ｗより広いとチップ２１同士に隙間が生じ掻き取り残しが生じる。四角形棒状ゴム２２の長さＬ１は５０〜３００ｍｍがよい。５０ｍｍより短いと撓みが小さすぎてベルトへ５０の追随性が低下する。３００ｍｍより長いと撓み量が大きすぎて掻き取り力が低下する。四角形棒状ゴム２２の撓み量は図５に示す幅Ｂ１、厚みＴ１、長さＬ１などによって適宜決定できる。四角形棒状ゴム２２を列設する場合は、掻き取り残しを最小にするためチップ２１は極力近接させほとんど接触ぎりぎりに配設する。

図２は、短冊状金属製板バネ２３にチップ２１を取り付けた場合の部分断面斜視図である。短冊状金属製板バネ２３の自由端末２３ａに高さ調整長穴２３ｃを設けることにより隣り合うチップ２１同士に高低差Ｈを設けることができる。図３は、チップ２１を取り付けた短冊状金属製板バネ２３を列設したベルトクリーナ１０の中央部の正面図である。図２や図３は、チップ２１は戻りベルト５０中央部に向かって階段状に少しずつ高くなっている状況を表している。隣り合うチップ２１の高低差Ｈは１．０ｍｍ以下の範囲で細かく調整するのが望ましい。戻りベルト５０やチップ２１の摩耗を抑制し、押え掻き取り残しを最小限に抑えることができる。戻りベルト５０の摩耗量に応じて、戻りベルト５０両端部から戻りベルト５０中央部にかけて徐々にチップ２１の高さを高くしていくのがよい。例えば、戻りベルト５０中央部付近に当接するチップ２１の高さは戻りベルト５０両端側に当接するチップ２１高さより３〜１０ｍｍ程度高くする。又、隣り合うチップ２１の高さＨの差は１ｍｍ以内が望ましい。隣のチップより１ｍｍ以上高く突き出るとチップ２１に作用する反力が大きくなりチップ２１の摩耗速度が速くなる。又、戻りベルト５０を局部的に摩耗させる問題が生じる。本発明のベルトクリーナ１０では、チップ２１の高さを０．１ｍｍの精度で精密に高さ調整することが可能であり効率的な掻き取り力を発揮できるとともに戻りベルト５０やチップ２１を適切な寿命に保つことができる。従来のベルトクリーナ１０は、１ｍｍ以下の精度で個々のチップ２１の高さ調整ができないため、通常同じ高さでセットしており、チップ２１が戻りベルト５０に正確に当接できないため大量の掻き取り残しが生じていた。

図４は側面２１ｂにテーパを設けたチップ２１を取り付けた短冊状金属製板バネ２３を列設した場合の部分断面斜視図である。側面２１ｃにテーパを設けたチップ２１の場合も高低差Ｈを設けることが可能である。

図５はチップ２１を取り付けたテーパ付き四角形棒状ゴム２２０を列設した場合の部分断面斜視図である。テーパ付き四角形棒状ゴム２２０の自由端末２２ａに高さ調整長穴２２ｃを設けることにより隣り合うチップ２１同士に高低差Ｈを設けることができる。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記チップ２１の側面２１ｃが前記戻りベルト５０の進行方向に幅縮小となるテーパ付きチップ２１になっているベルトクリーナ１０である。

チップ２１の側面２１ｃが前記戻りベルト５０の進行方向に幅縮小となるテーパになっていることから、チップ２１の側面２１ｃにダストが詰まったり、チップが大きく後退して戻る際に、チップ２１の側面２１ｃが隣のチップ２１の側面２１ｃに接触したりすることがないのでチップ２１の円滑な搖動が維持できる。

図４、図６、図８に基づいて説明する。図４は、高さ調整長穴２３ｃを設けた短冊状金属製板バネ２３と、テーパ付きチップ２１の部分断面斜視図である。図６は、テーパ付きチップ２１の平面図である。テーパ付きチップ２１の前面２１ｄの幅Ｗはテーパ付きチップ２１の後面２１ａの幅Ｗ１よりも広くなっている。（Ｗ−Ｗ１）／２の値は０．１〜１．０ｍｍである。０．１ｍｍより小さいと短冊状金属製板バネ２３が横ぶれした際にテーパ付きチップ２１同士が接触する恐れがある。１．０ｍｍより大きいとテーパ付きチップ２１の前面２１ｄが摩耗した際にエッジが丸く摩耗し線状の掻き取り残しが生じる問題がある。短冊状金属製板バネ２３の幅Ｂはテーパ付きチップ２１の後面２１ａの幅Ｗ１と同等か狭くする。短冊状金属製板バネ２３や金属薄板２０同士が隣のテーパ付きチップ２１が搖動した際に接触する恐れがあるからである。図８は、短冊状金属製板バネ２３にテーパ付きチップ２１を取り付けて列設した場合の平面断面図である。線状の掻き落とし残しを極力解消するために、テーパ付きチップ２１の前面２１ｄは隣同士が殆ど接触するぎりぎりまで近接して配設するのがよい。チップ２１の側面２１ｃにテーパを設けることにより、チップ２１を接触寸前まで近づけることが可能になり線状の掻き取り残しを解消できた。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記四角形棒状ゴム２２の側面２２ｄが前記戻りベルト５０の進行方向に幅縮小になるテーパ付き四角形棒状ゴム２２になっているベルトクリーナ１０である。

図５、図７、図９に基づいて説明する。図５は、高さ調整長穴２２ｃとテーパ付き四角形棒状ゴム（断面台形）２２とチップ２１の部分断面斜視図である。図７は、テーパ付き四角形棒状ゴム２２の平面図である。図９は、テーパ付きチップ２１とテーパ付き四角形棒状ゴム２２の平面断面図である。

図７において、テーパ付き四角形棒状ゴム２２の前面２２ｅの幅Ｂ１と後面２２ｆの幅Ｂ２とすると、（Ｂ１−Ｂ２）／２の値は３．０〜９．０ｍｍである。３．０ｍｍより小さいとダストの排出が悪くなりダストが堆積・固着するのでテーパ付き四角形棒状ゴム２２０の円滑な搖動運動ができなくなる。９．０ｍｍより大きいとテーパ付き四角形棒状ゴム２２０の剛性が低下するのでテーパ付き四角形棒状ゴム２２が戻りベルトの水平力で大きく撓むことから掻き取り性能が低下する。テーパ付き四角形棒状ゴム２２を列設する場合は、隣り合うテーパ付き四角形棒状ゴム２２の前面２２ｅは接触ぎりぎりまで近接するのがよい。即ち、テーパ付き四角形棒状ゴム２２の前面２２ｅから浸入する小粒のダストは、側面２２ｄのテーパによって自動的に排出され、側面２２ｄ間に堆積することはないのでテーパ付き四角形棒状ゴム２２やチップ２１の円滑な搖動運動が維持できる。

図５において、テーパ付き四角形棒状ゴム２２に高さ調整長穴２２ｃを設け、チップ２１の後面２１ａに金属薄板２０当接してネジ２４で固定している。テーパ付き四角形棒状ゴム２２の前面２２ｅはお互いにほとんど接触する程度に近接して配設する。このため、テーパ付き四角形棒状ゴム２２０の前面からダストは侵入しにくくなる。テーパ付き四角形棒状ゴム２２の後面２２ｆにはテーパにより大きな隙間が形成される。このため、ダストが侵入したとしてもダストは極めて小さいので、テーパ付き四角形棒状ゴム２２の後面２２ｆの大きな隙間から簡単に排出されることから、テーパ付き四角形棒状ゴム２２の間にダストが堆積して固着することがなく、テーパ付き四角形棒状ゴム２２の円滑な搖動運動が維持できる。

図９は、テーパ付き四角形棒状ゴム（台形断面）２２にテーパ付きチップ２１を取り付けて列設した場合の平面断面図である。テーパ付き四角形棒状ゴム２２の前面２２ｅの幅Ｂ１はテーパ付きチップ２１の後面２１ａの幅Ｗ１と同等か狭くする。テーパ付き四角形棒状ゴム２２の前面２２ｅが隣のテーパ付きチップ２１が搖動した際に接触する恐れがあるからである。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記四角形棒状ゴム２２にコイルバネ３１、もしくはアンカー３２ａを有する線バネ３２もしくはアンカー３３ａを有する板バネ３３を埋め込んだベルトクリーナ１０である。

図１０（ａ）は、四角形棒状ゴム２２にコイルバネ３１を埋め込んだ図である。図１０（ｂ）は、四角形棒状ゴム２２に線バネ３２を埋め込んだ図である。図１０（ｃ）は、四角形棒状ゴム２２に板バネ３３を埋め込んだ図である。四角形棒状ゴム２２の中にバネを埋め込むことにより、四角形棒状ゴム２２の弾性力を大きくできるので、掻き取り力が大きくなる。又、前記四角形棒状ゴム２２は撓んだ状態が継続すると撓み癖がつくので負荷を軽減したときに元の形状に復元するのにタイムラグが生じる。タイムラグが生じると、戻りベルト５０の凹凸に対するチップ２１の追随性が低下するので掻き取り性能が低下する。四角形棒状ゴム２２内に復元力のあるバネ３０を埋め込むことによりバネ３０の瞬発力で四角形棒状ゴム２２を瞬時に復元できる。四角形棒状ゴム２２が撓んだ際にバネ３０と四角形棒状ゴム２２の境界に剪断力による滑りが生じるが、コイルバネ３１の場合はコイルそのものがアンカー効果を発揮する。線バネ３２や板バネ３３はアンカー３２ａ、３３ａを設けることにより、四角形棒状ゴム２２が撓んだ際に、線バネ３２や板バネ３３が四角形棒状ゴム２２との境界部ですべることなく四角形棒状ゴム２２と一体となり撓むことができる。線バネ３２や板バネ２２のアンカー３２ａ、３３ａは例えば図１０に示すように両端を曲げることにより形成できる。又、線バネ３２や板バネ３３に複数の屈曲部を設けることにより形成できる。コイルバネ３１や線バネ３２の線径は０．５〜２．０ｍｍよい。０．５ｍｍより細いとバネ定数が小さいので反発力が小さくなり大きな掻き取り力が得られない。２．０ｍｍより太いと剛性が大きく四角形棒状ゴム２２が撓みにくくなり、強固な付着物を回避できなくなる。板バネ３３の厚みは０．５〜２．０ｍｍがよい。０．５ｍｍより薄いとバネ定数が小さいので反発力が小さくなり大きな掻き取り力が得られない。２．０ｍｍより厚いと剛性が大きく四角形棒状ゴム２２が撓みにくくなり、強固な付着物を回避できなくなる。コイルバネ３１、線バネ３２、板バネ３３の材質はＳＵＳ（ＳＵＳ３０４ＷＰＢ、ＳＵＳ３１６ＷＰＡなど）、やバネ鋼（ＳＷ−Ｂ、ＳＷ−Ｃなど）などを使用できる。

図１０（ａ）は、コイルバネ３１を埋め込んだ四角形棒状ゴム２２の部分断面図である。コイルバネ３１は螺旋状になっており、四角形棒状ゴム２２が撓んだ際に螺旋部分がアンカー３１ａとなるので、コイルバネ３１と四角形棒状ゴム２２が一体となって撓むことができる。図１０（ｂ）は、線バネ３２を埋め込んだ四角形棒状ゴム２２の部分断面図である。線バネ３２は四角形棒状ゴム２２が撓むと、四角形棒状ゴム２２との境界部に滑りが生じ、剥離してくるので繰り返し使用しているうちに次第にバネ３０としての機能を果たさなくなる。そのため、線バネ３２の両端を曲げてアンカー部３２ａを形成し、線バネ３２と四角形棒状ゴム２２が一体化するようにしている。線バネ３２に屈曲部を設けてアンカー部３２ａを形成してもよい。図１０（ｃ）は、板バネ３３を埋め込んだ四角形棒状ゴム２２の部分断面図である。板バネ３３は四角形棒状ゴム２２が撓むと、四角形棒状ゴム２２との境界部に滑りが生じるので繰り返し使用しているうちに次第にバネ３０としての機能を果たさなくなる。そのため、板バネ３３の両端を曲げてアンカー部３３ａを形成し、板バネ３３と四角形棒状ゴム２２が一体化するようにしている。板バネ３３に横筋を形成してアンカー部３３ａを形成してもよい。この他にも、線バネ３２も板バネ３３も四角形棒状ゴム２２との間に生じる剪断力に抵抗するような曲り部やネジ部や横筋部などを設けることによりアンカー部３２ａ、３３ａと同じようなアンカー効果を得ることができる。

第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記四角形棒状ゴムは、曲り部が円弧になるように二つに曲げ、足部の先端を折り曲げたアンカー部を有する二又線バネ３４を埋め込んだ複合体であり、前記二又線バネ３０と前記四角形棒状ゴム２２が一体化して撓むようにしたベルトクリーナ１０である。

図１１（ａ）は、テーパ付き四角形棒状ゴム（横断面が台形の四角形棒状ゴム）２２に二又線バネ３４を内蔵した場合の正面図である。図１１（ｂ）は、側面図である。図１１（ｃ）は平面図である。図１２は二又線バネ３４を内蔵したテーパ付き四角形棒状ゴム２２の立体図である。

二又線バネ３４の曲り部３４ｂは円弧がよい。二又線バネの足部３４ｃの間隔を広くすることができるので、高さ調整長穴２２ｃや予備用の貫通穴２２ｉを形成する領域を広く確保できるからである。予備用の貫通孔２２ｉは、棒線を通してテーパ付き四角形棒状ゴム２２を列設する際などに使用する。二又線バネ３４は、弾性力をテーパ付き四角形棒状ゴム２２の全長に渡り作用させるために、テーパ付き四角形棒状ゴム２２の長手方向に配置するのがよい。そのため、二又線バネ３４はテーパ付き四角形棒状ゴム２２の自由端末端面２２ｇと固定端末端面２２ｈに接するように配置する。二又線バネ３４の足部３４ｃの先端は折り曲げてアンカー部３４ａを設けており、アンカー部３４ａと曲り部３４ｂによって、二又線バネ３４とテーパ付き四角形棒状ゴム２２の間に生じる滑りを防止するので、二又線バネ３４とテーパ付き四角形棒状ゴム２２が一体化して撓むことができる。二又線バネ３０は亜鉛、銅、クロム、ニッケル、アルミニウムなどのメッキを施すことにより、テーパ付き四角形棒状ゴム２２との密着性が向上するとともに腐食防止を図ることができる。正方形や長方形の四角形棒状ゴム２２に二又線バネ３４を内蔵した場合も、テーパ付き四角形棒状ゴム２２と同様の効果が得られるのは言うまでもない。

二又線バネ３４にすることにより、二又足部３４ｃの間に、チップ２１取付け用の高さ調整長穴２２ｃやテーパ付き四角形棒状ゴム２２を固定するなどに使用する貫通穴２２ｉなどを二又線バネ３４と干渉することなく形成できる。

二又線バネ３４はテーパ付き四角形棒状ゴム２２を成形する金型に載置するだけでセッティングできるので、二又線バネ３４を内蔵したテーパ付き四角形棒状ゴム２２を容易に製造できる。

１０：ベルトクリーナ
２０：金属薄板
２１：チップ
２１ａ：（チップの）後面
２１ｂ：（チップの）ネジ貫通用の穴
２１ｃ：（チップの）側面
２１ｄ：（チップの）前面
２２：四角形棒状ゴムの弾性体
２２ａ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）自由端末
２２ｂ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）固定端末
２２ｃ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）高さ調整長穴
２２ｄ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）側面
２２ｅ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）前面
２２ｆ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）後面
２２ｇ：自由端末端面
２２ｈ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）固定端末端面
２２ｉ：（四角形棒状ゴムの弾性体の）貫通孔
２３：短冊状の金属製板バネ
２３ａ：（短冊状の金属製板バネの）自由端末
２３ｂ：（短冊状の金属製板バネの）固定端末
２３ｃ：（短冊状の金属製板バネの）高さ調整長穴
２３ｄ：（短冊状の金属製板バネの）側面
２４：ネジ
３０：バネ
３１：コイルバネ
３２：線バネ
３２ａ：アンカー
３３：板バネ
３３ａ：アンカー
３４：二又線バネ
３４ａ：アンカー部
３４ｂ：曲り部
３４ｃ：足部
４０：溝型架台
４０ａ：長溝
４１：押し付け板
４２：受け板
４３：底板
４４：押え板
４５：押し付けボルト
４６：ナット
４７：支持台
５０：戻りベルト
Ｗ：（チップの）前面の幅
Ｗ１：（チップの）後面の幅
Ｄ：（高さ調整長穴の）長さ
Ｔ：（短冊状金属製板バネの）厚み
Ｂ：（短冊状金属製板バネの）幅
Ｌ：（短冊状金属製板バネの）長さ
Ｔ１：（四角形棒状ゴムの）厚み
Ｂ１：（四角形棒状ゴムの前面の）幅
Ｂ２：（四角形棒状ゴムの後面の）幅
Ｌ１：（四角形棒状ゴムの）長さ
Ｈ：隣り合うチップの高低差

Claims (5)

1. 自由端末にチップをネジ止め固定した四角形棒状ゴムもしくは短冊状金属製板バネを、戻りベルトの幅方向に配設した溝型架台に列設し、前記四角形棒状ゴムもしくは前記短冊状金属製板バネの固定端末を押え板で受け板に押し付けて固定したベルトクリーナにおいて、前記四角形棒状ゴムもしくは前記短冊状金属製板バネに対向する前記チップの後面に長穴を設けた金属薄板を当接し且つ、前記四角形棒状ゴムもしくは短冊状金属製板バネの前記自由端末に前記長穴と対向するように略同大の高さ調整長穴を形成し、前記長穴と前記高さ調整長穴に前記ネジを貫通せしめて前記チップを高さ調整可能に固定していることを特徴とするベルトクリーナ。
   
2. 前記チップの側面が前記戻りベルトの進行方向に幅縮小となるテーパになっていることを特徴とする請求項１記載のベルトクリーナ。
3. 前記四角形棒状ゴムの側面が前記戻りベルトの進行方向に幅縮小になるテーパ付き四角形棒状ゴムになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のベルトクリーナ。
4. 前記四角形棒状ゴムにコイルバネ、もしくはアンカーを有する線バネもしくはアンカーを有する板バネを埋め込んだことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のベルトクリーナ。
   
5. 前記四角形棒状ゴムは、曲り部が円弧になるように二つに曲げ、足部の先端を折り曲げたアンカー部を有する二又線バネを埋め込んだ複合体であり、前記二又線バネと前記四角形棒状ゴムが一体化して撓むようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載のベルトクリーナ。