コンベアベルト
コンベアベルト
これらのコンベア構造には、バルク硫黄を鉄道車両から貯蔵庫へ、また貯蔵庫から船舶へ移動するためのベルトが含まれています。
分類コンベアシステム
業界様々な
応用交通機関
発明家トーマス・ロビンズ
発明された1892 （1892年）

コンベアベルトは、ベルトコンベアシステム（多くの場合、ベルトコンベヤと短縮されます）の搬送媒体です。ベルトコンベアシステムは、2つ以上のプーリ（ドラムと呼ばれることもあります）と、それらの周りを回転する搬送媒体であるコンベアベルトの閉ループで構成されています。1つまたは両方のプーリに電力が供給され、ベルトとベルト上の材料を前方に移動します。電力が供給されるプーリは駆動プーリと呼ばれ、電力が供給されないプーリはアイドラープーリと呼ばれます。ベルトコンベアには、工場内で箱を移動させるような一般的な材料処理用と、穀物、塩、石炭、鉱石、砂、表土など、大量の資源や農業資材を輸送するために使用されるバルク材料処理用の2つの主要な産業用クラスがあります。

概要

伝動ベルトとプーリーの接触点。コンベアベルトは幅広のベルトとプーリーを使用し、経路に沿ってローラーまたは平らな受け台で支えられています。

コンベアは、自動配送・倉庫保管、製造・生産施設で使用される耐久性と信頼性に優れた部品です。コンピュータ制御のパレット搬送装置と組み合わせることで、小売、卸売、製造における配送の効率化を実現します。コンベアは、大量の貨物を迅速に処理できる省力化システムと考えられており、企業はより少ない保管スペースと人件費で、より多くの貨物を出荷・受領できるようになります。

ベルトコンベアは、最も汎用性が高く、最も安価であるため、最も一般的に使用されている動力式コンベアです。[ 1 ]製品はベルト上を直接搬送されるため、形状が一定でも不規則でも、大小を問わず、軽量でも重量でも、あらゆる物体を効率よく輸送できます。また、テーパーローラーと湾曲ベルトを用いて製品を角を曲がって搬送する湾曲部を備えたベルトコンベアも製造されています。これらのコンベアシステムは、郵便仕分け所や空港の手荷物処理システムでよく使用されています。

ベルトコンベアは、一般的に構造がかなり似ており、平らな金属ベッドの両端にローラーが付いた金属フレームで構成されています。ゴム製のコンベアベルトは、底面が不規則な物品、ローラーの間に落ちてしまう小さな物品（例：寿司コンベア）、ローラー間でたるんでしまう袋入りの製品の搬送によく使用されます。ベルトは各ローラーに巻き付けられており、ローラーの1つが（電気モーターによって）駆動されると、ベルトが頑丈な金属フレームベッド上を滑り、製品を移動させます。高負荷用途では、ベルトが引っ張られているベッドがローラーに置き換えられます。ローラーは、ベルトにかかる重い負荷によって生じる摩擦を軽減するため、重量物の搬送を可能にします。標準的なベルトコンベア構造の例外は、サンドイッチベルトコンベアです。サンドイッチベルトコンベアは、1本ではなく2本のコンベアベルトを使用します。この2本の従来のコンベアベルトは、搬送される物品を「サンドイッチのように」しっかりと保持するために、向かい合って配置されています。

ベルトコンベアは、製品を直線で輸送したり、高低差や方向を変えながら輸送したりするために使用できます。バルク材を緩やかな傾斜や緩やかな曲線で輸送する場合は、トラフ型ベルトコンベアが使用されます。ベルトのトラフにより、流動性のある材料がベルトの端に収まるようになります。このトラフは、アイドラーローラーをアイドラーフレームの両側で水平に対して一定の角度に保つことで実現されます。パイプコンベアは、最大35度の急カーブや傾斜が必要な材料搬送路に使用されます。[ 2 ] パイプコンベアは、ベルトの端が一緒に巻かれてパイプのような円形断面を形成します。トラフ型ベルトコンベアと同様に、パイプコンベアもアイドラーローラーを使用します。ただし、この場合、アイドラーフレームがコンベアベルトを完全に取り囲み、パイプ部分を前方に押しながら保持します。大きな角度や蛇行した曲線が必要な搬送路の場合は、サンドイッチベルトが使用されます。サンドイッチベルト設計により、搬送物は最大90度の急勾配を走行することができ、[ 3 ]水平方向ではなく垂直方向の搬送が可能になります。この搬送方法もアイドラーによって駆動されます。

ベルトコンベアシステムの重要なコンポーネントには、プーリーとアイドラーローラー以外にも、減速ギアボックス、駆動モーター、関連するカップリングなどの駆動装置があります。ベルトを清掃するスクレーパー、排出方向を制御するシュート、排出物を受取りベルト上に留めるスカート、ベルトに「張力をかける」ための巻き取り装置、作業員の安全を守る安全スイッチ、そしてストリンガー、ショートポスト、駆動フレーム、プーリーフレームといった技術構造が、ベルトコンベアシステムを構成するバランス要素を構成しています。特定の用途では、ベルトコンベアは静置集積や段ボール箱の搬送にも使用できます。

  • 梱包工場のベルトコンベアシステム
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  • 手荷物処理ベルトコンベアシステム
    手荷物処理ベルトコンベアシステム
  • バイエルン州の露天掘り褐炭鉱山のベルトコンベア
    バイエルン州の露天掘り褐炭鉱山のベルトコンベア

歴史

原始的なコンベアベルトは19世紀から使用されていました。1868年、ピムリコ出身のイギリス人造船工ジョセフ・トーマス・パーラーは、コンベアベルトを備えた穀物エレベーターの特許を取得しました[ 4 ]。一方、イリノイ州のエイムズ・プラウ社のチャールズ・デントンは、ベルト「コンベア」を備えた刈り取り機の特許を取得しました[ 5 ] 。1880年代までに、コンベアベルトはアメリカのエレベーター[ 6 ] 、サトウキビ工場[ 7 ]、製材所[ 8 ]、そしてイギリスの麦芽工場[ 9 ]でも使用されるようになりました。

1892年、トーマス・ロビンズは石炭、鉱石、その他の製品を運ぶためのコンベアベルトの開発につながる一連の発明を始めました。[ 10 ] [ 11 ] 1901年、サンドビックは鋼鉄製コンベアベルトを発明し、生産を開始しました。1905年、リチャード・サトクリフは炭鉱で使用するための最初のコンベアベルトを発明し、鉱業に革命をもたらしました。1913年、ヘンリー・フォードはフォード・モーター社のミシガン州ハイランドパーク工場にコンベアベルト組立ラインを導入しました。 [ 12 ]

1972年、フランスのREI協会はニューカレドニアに当時世界最長の直線ベルトコンベアを建設しました。全長は13.8km（8.6マイル）でした。コンセプトデザイナーはヒャシント・マルセル・ボッケッティでした。世界最長のベルトコンベアは、西サハラのブー・クラリン鉱山のベルトコンベア（1973年、11区間、98km）です。単一スパンのベルトコンベアとしては世界最長のベルトコンベアは、西オーストラリアのボディントン・ボーキサイト鉱山のベルトコンベア（31km）です。

1957年、BFグッドリッチ社はメビウスの帯型コンベアベルトの特許を取得し、後に「ターンオーバー・コンベアベルトシステム」として生産を開始しました。半ねじれ構造を採用したこのベルトは、従来のベルトに比べて全表面積を摩耗にさらすことができるため、長寿命という利点がありました。しかし、現代のベルトはねじれのない構造で、異なる素材を複数層にすることで耐久性を高めることができるため、このようなメビウスの帯型ベルトは現在では製造されていません。[ 13 ] 1970年、ルイジアナ州に本社を置くイントラロックス社は、オールプラスチック製のモジュラーベルトに関する最初の特許を取得しました。

構造

ベルトは1 つ以上の材料の層で構成されています。ベルトは、通常、トップ カバー、カーカス、およびボトム カバーの 3 層になっています。カーカスの目的は、直線的な強度と形状を提供することです。カーカスは、多くの場合、経糸と緯糸を持つ織物または金属製の織物です。経糸は、抵抗と弾性の特性によってベルトの走行特性が決まる縦方向のコードを指します。緯糸は、ベルトに切断、引き裂き、および衝撃に対する特定の耐性と同時に高い柔軟性を与える横方向のケーブルのセット全体を表します。最も一般的なカーカスの材料は、スチール、ポリエステル、ナイロン、綿、アラミド(耐熱性と強度に優れた合成繊維の一種で、ブランド名はトワロンまたはケブラーです) です。カバーは通常、ベルトの用途によって指定されるさまざまなゴムまたはプラスチック化合物です。

高強度クラスが必要な場合、スチール製コンベヤベルトが使用されます。例えば、現在設置されている最高強度クラスのコンベヤベルトはスチールコード製です。このコンベヤベルトの強度クラスは10,000 N/mm（57,000 lb f /in）で、チリのチュキカマタ鉱山で稼働しています。[ 14 ]低強度クラスでは、ポリエステル、ナイロン、綿が一般的です。アラミドは630～3,500 N/mm（3,600～20,000 lb f /in）の範囲で使用されます。アラミドを使用する利点は、省エネ、長寿命、生産性の向上です。[ 15 ] [ 16 ]一例として、中国のヤン州炭鉱会社傘下の宝甸炭鉱に設置された2,250ニュートン/ミリメートル（12,800 lb f /in）、長さ3,400メートル（3,700ヤード）の地下ベルトは、 15％以上のエネルギー節約を実現したと報告されている。[ 17 ]一方、神華グループは、長さ11,600メートル（7.2マイル）で4,400ニュートン/ミリメートル（25,000 lb f /in）のベルトを含むいくつかのアラミドコンベアベルトを設置している。

アプリケーション

今日では、PVC やゴム素材の異なる種類の材料を搬送するために、さまざまな種類のコンベヤ ベルトが作られています。ベルト上を流れる材料は、ベルト計量機を使用して輸送中に計量される場合があります。エレベーター ベルトと呼ばれる、一定間隔で仕切りがあるベルトは、ばらばらの材料を急な傾斜の上へ搬送するために使用されます。ベルト コンベヤは、自動荷降ろし式バルク貨物車やライブ ボトム トラックで使用されます。ベルト コンベヤ技術は、動く歩道やエスカレーターなどのコンベヤ輸送や、多くの製造組立ラインでも使用されます。店舗では、買い物をした商品を移動するために、チェックアウト カウンターにコンベヤ ベルトが設置されていることが多く、このプロセスでチェックアウトの仕切りが使用されることがあります。スキー場も、スキーヤーを丘の上へ輸送するためにコンベヤ ベルトを使用しています。ベルト コンベヤの工業および製造用途には、パッケージ処理、トラフ ベルト コンベヤ、ゴミ処理、バッグ処理、コーディング コンベヤなどがあります。コンベア システムを操作するためのヒューマン マシン インターフェイス (HMI) の統合は現在開発段階にあり、効率的なイノベーションとなることが証明されています。

長いベルトコンベア

ターラント、パオロ・モンティ、1964年

世界最長のベルトコンベアシステムは西サハラにあります。1972年にフリードリヒ・クルップ社（現ティッセンクルップ）によって建設され、ブー・クラのリン鉱山からエル・アイウンの南の海岸まで、全長98キロメートル（61マイル）に及びます。[ 18 ]

空港内で最も長いコンベアシステムは、ドバイ国際空港の手荷物処理システムで、全長は63km（39マイル）です。このシステムはシーメンス社によって設置され、2008年に稼働を開始しました。従来のベルトコンベアとトレイコンベアを組み合わせたシステムです。[ 19 ]

西オーストラリア州にあるボディントン・ボーキサイト鉱山は、世界最長のシングルフライトコンベアを有する施設として公式に認定されています。シングルフライトとは、荷物を搬送するのではなく、全長にわたって単一の連続システムであることを意味します。このコンベアは、長さ31キロメートル（19マイル）のコンベアから長さ20キロメートル（12マイル）のコンベアに荷物を搬送するケーブルベルトコンベアシステムです。ケーブルベルトコンベアは、より一般的なアイドラーベルトシステムのバリエーションです。ケーブルベルトコンベアは、アイドラーの上を走行するのではなく、2本のエンドレススチールケーブル（スチールワイヤーロープ）で支えられており、これらのケーブルはアイドラープーリーホイールで支えられています。このシステムにより、ダーリング山脈の険しい地形を通ってワースリーアルミナ精錬所までボーキサイトが搬送されます。

世界で2番目に長いトラフベルトコンベアは、南アフリカのセクンダ近郊にある全長26.8キロメートル（16.7マイル）のインプメレロコンベアである。このコンベアは、米国ワシントン州ベリンガムに拠点を置くコンベヤー・ダイナミクス社によって設計され、南アフリカのヨハネスブルグに拠点を置くELBエンジニアリング社によって建設された。このコンベアは、2,400トン/時（2,600ショートトン/時）の石炭を鉱山からディーゼル燃料に変換する精油所に輸送する。世界で3番目に長いトラフベルトコンベアは、オーストラリアのクイーンズランド州ウェストファーマーズ近郊にある全長20キロメートル（12マイル）のカーラコンベアである。コンベヤー・ダイナミクス社は基本設計、制御システム、試運転を担当した。詳細設計と建設はレイン・オルーク社が担当した。[ 20 ]

最長のシングルベルト国際コンベアは、インドのメガーラヤ州からバングラデシュのチャタックにあるセメント工場まで走っている。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]全長は約17 km（11マイル）で、インドの採石場からセメント工場（インドでは全長7 km（4.3マイル）、バングラデシュでは全長10 km（6.2マイル））まで、石灰岩と頁岩を毎時960トン（1,060ショートトン）で輸送している。コンベアはフランスのAUMUNDとLarsen & Toubroが設計した。コンベアはABBが供給する約1.8 MWの同期駆動ユニット3台（バングラデシュの先頭部に2台、インドの末尾に1台）で駆動される。コンベアベルトは、インド側で300メートル（980フィート）、バングラデシュ側で300メートル（980フィート）の長さで製造されました。このシステムのアイドラー（ローラー）は、地形に沿った水平方向と垂直方向の両方の曲線に対応できるように設計されているという点で独特です[ 24 ]。コンベアのメンテナンス用に専用車両が設計され、モンスーン期の浸水を避けるため、コンベアは常に地上5メートル（16フィート）以上の高さに保たれています。

ベルトコンベア安全システム

産業現場で使用されているコンベアには、コンベアの全長にわたってトリップコードなどのトリップ機構が備えられています。これにより、作業員は問題発生時に直ちにコンベアを停止することができます。また、コンベアが作動し始めることを従業員に知らせる警告アラームも備えています。米国では、労働安全衛生局（ OSHA）がコンベアの安全に関する規制（OSHA 1926.555）を制定しています。[ 25 ]

コンベヤの安全を守るために使用されるその他のシステムには、ベルトスウェイスイッチ、速度スイッチ、ベルトリップスイッチ、緊急停止などがあります。ベルトスウェイスイッチは、ベルトが構造物に沿ってずれ始めるとコンベヤを停止します。速度スイッチは、ベルトが必要な速度で走行していることを検出できない場合にベルトを停止します。ベルトリップスイッチは、ベルトに切れ目やフラップが生じ、ベルトがさらに損傷する危険がある場合にベルトを停止します。トリップコードの故障に備えて、コンベヤ制御ボックスに緊急停止装置が設置されている場合があります。

再利用

摩耗したゴムまたはエラストマーベルトは、様々な用途で再利用できます。この素材の用途としては、工具箱のライナー、[ 26 ]疲労軽減フロアマット、[ 26 ]ドックバンパー、[ 26 ]土地の縁取り、[ 26 ]家畜用フェンス、[ 26 ]転水路などがあります。[ 26 ]

参照

参考文献

  1. ^マクガイア、パトリック・M. (2009年8月5日).コンベア：応用、選択、統合. CRC Press. p. 35. ISBN 9781439803905。
  2. ^負荷側カバープレートのシェブロンプロファイリング（傾斜カムプロファイリング）を備えたパイプコンベアベルトまたはポケットコンベアベルト
  3. ^高角度コンベア
  4. ^英国発明特許、仕様書：1868年、1911年 - 1979年。HM Stationery Office。1868年。
  5. ^米国特許 79,452
  6. ^エンジニア、アメリカ機械学会 (1885).アメリカ機械学会誌. 協会.
  7. ^ Wiley, Harvey Washington (1884). 『拡散：サトウキビへの応用と1883年のモロコシを用いた実験記録』米国政府印刷局.
  8. ^ American Lumberman . American Lumberman. 1883年。
  9. ^ストープス、ヘンリー (1885). 『麦芽と麦芽製造：歴史的、科学的、実践的な論文。麦芽とは何か、そしてどのように製造するかを、既存の知識の許す限り明確に示し、すべての建物と器具の詳細な説明、そしてそれらに関連するあらゆる事項の詳細な定義を付記。150枚の木版画による図解。LBSアーカイブ製品。
  10. ^ 「発明家のトーマス・ロビンズ氏、89歳で死去。頑丈なベルトコンベアの開発者でヒューイット・ロビンズ社を率いていた」。ニューヨーク・タイムズ。1957年11月5日。2013年12月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年12月18日閲覧。ヒューイット・ロビンズ社の創設者で元会長のトーマス・ロビンズ氏が、数ヶ月の闘病の末、本日ネスルダウン療養所で死去した。享年89歳。頑丈なベルトコンベアを発明した。
  11. ^ラインズ、ジョージ・エドウィン編。 （1920年）。「ロビンス、トーマス」 。百科事典アメリカーナ。
  12. ^ハウンシェル、デビッド・A.（1984）、アメリカ式大量生産システムから大量生産へ、1800-1932年：米国における製造技術の発展、ボルチモア、メリーランド州：ジョンズ・ホプキンス大学出版局、ISBN 978-0-8018-2975-8, LCCN  83016269 , OCLC  1104810110
  13. ^ "Mobius band" . Daviddarling.info. 2007年2月1日. 2013年4月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月27日閲覧。
  14. ^ 「世界最強のベルトコンベアシステムの受賞」 Mining.com 、 2016年4月15日。2017年11月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年11月10日閲覧。
  15. ^ Lodewijks G. (2011)、「次世代低損失コンベヤーベルト」、Beltcon 16 会議議事録、南アフリカ共和国ヨハネスブルグ、2011 年 8 月 3～4 日。
  16. ^ 「デュポン社、ケブラー製ベルトはより速く、より長く走行可能と発表」エンジニアリング・アンド・マイニング・ジャーナル、2014年12月5日。2017年11月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年11月10日閲覧。
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  18. ^ 「モロッコの漁業紛争：西サハラをめぐる大きな賭け」 BBCニュース、2011年12月15日。2011年12月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  19. ^ 「ドバイ国際空港：アラブ世界への玄関口となる手荷物処理システム」（PDF）、セイメンスAG、2009年、2013年10月19日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）
  20. ^トンプソン、マイケル、ジェニングス、アンドリュー（2016年10月）。 「インプメレロ炭鉱には世界最長のベルトコンベアが設置されている」。鉱業工学誌。68 (10):14。2019年5月25日閲覧。
  21. ^アルスパウ、マーク、コンベアベルトによるバルクマテリアルハンドリング 7、p 83 ISBN 0-87335-260-2
  22. ^ 「アジア開発銀行によるラファージュ・スルマ・プロジェクトの説明」 Pid.adb.org。2014年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月27日閲覧。
  23. ^ 「ラファージュ・サーマへの石灰石供給停止、インディアンSCが中央鉱山とメガラ鉱山に説明通知」鉱山とコミュニティー 2007年6月20日 。2014年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月27日閲覧。
  24. ^ Bhackiyalakshmi, Jayaram (2015年8月31日).実用ボイラー操作. テクノロジー＆エンジニアリング. ISBN 9788120351394. 2021年9月14日閲覧。
  25. ^ 「建設・コンベヤに関する安全衛生規則」米国労働省、2010年1月21日。2013年12月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年12月16日閲覧。
  26. ^ a b c d e f『自分で作るアイデア百科事典』第4巻。ミネソタ州レイクビル：ファームショー。2019年。53ページ。
ウィキメディア コモンズには、コンベア ベルトに関連するメディアがあります。
ウィキソースには、 1911 年のブリタニカ百科事典の記事「コンベヤー」のテキストがあります。
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