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・ロビンス
発明された	1892年（132年前） （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、多くの種類のコンベアシステムの1つです。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。動力付きのプーリは駆動プーリと呼ばれ、動力の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、表土などの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。

コンベアは、自動化された配送や倉庫保管、製造施設や生産施設で使用される耐久性と信頼性の高いコンポーネントです。コンピューター制御のパレット処理機器と組み合わせることで、小売、卸売、製造 配送の効率化が実現します。これは、大量の荷物をプロセスを通じて迅速に移動できる省力化システムと考えられており、企業はより小さな保管スペースと人件費で大量の荷物を出荷または受け取ることができます。

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]製品はベルト上で直接搬送されるため、規則的な形状と不規則な形状、大きなものから小さなもの、軽いものから重いものまで、あらゆる物体をうまく輸送できます。ベルトコンベアは、製品を角を曲がって搬送するためにテーパーローラーと湾曲したベルトを使用する湾曲部分を備えたもの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、金属フレームと、平らな金属ベッドの両端にローラーが付いた構造で、かなり似ています。ゴム製のコンベア ベルトは、底面が不規則なアイテム、ローラーの間に落ちてしまう小さなアイテム (例:寿司コンベア バー)、またはローラー間でたるんでしまう袋入りの製品を運ぶのによく使用されます。ベルトは各ローラーの周りにループ状に巻かれており、ローラーの 1 つが (電気モーターによって) 駆動されると、ベルトは頑丈な金属フレーム ベッド上をスライドし、製品を移動します。頻繁に使用されるアプリケーションでは、ベルトが引っ張られ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から生じる摩擦の量を減らすため、重量を運ぶことができます。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 つではなく 2 つのコンベア ベルトを使用します。これらの 2 つの従来のコンベア ベルトは、向かい合って配置され、運ばれるアイテムを「サンドイッチのような」ホールドでしっかりと保持します。

ベルトコンベアは、製品を直線で、または高度や方向を変えて輸送するために使用できます。緩やかな傾斜や緩やかな湾曲を越えてバルク材料を輸送する場合は、トラフ付き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。トラフは、アイドラー ローラーをアイドラー フレームの側面で水平に対して角度を付けて維持することによって実現されます。パイプ コンベアは、より急な曲がりや最大 35 度の傾斜が必要な材料の移動経路に使用されます。^[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セクションを形成します。トラフ付きベルト 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 フレームはコンベア ベルトを完全に取り囲み、パイプ セクションを保持しながら前方に押し出すのに役立ちます。高角度と蛇行のような湾曲が必要な移動経路の場合は、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の設計により、運搬される材料は最大90度の傾斜の経路に沿って移動することができ、^[3]水平方向ではなく垂直方向の経路が可能になります。この輸送オプションもアイドラーによって駆動されます。

ベルト搬送システムのプーリーとアイドラー ローラー以外の重要なコンポーネントには、減速ギア ボックス、駆動モーター、および関連するカップリングの駆動配置が含まれます。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に収めるスカート、ベルトを「張る」ための巻き取りアセンブリ、人員の安全のための安全スイッチ、ストリンガー、ショート ポスト、駆動フレーム、プーリー フレームなどの技術構造が、ベルト搬送システムを完成させるバランス アイテムを構成します。特定の用途では、ベルト コンベアは静的蓄積またはカートンにも使用できます。

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

原始的なベルトコンベアは19世紀から使われてきました。1868年、ピムリコ出身のイギリスの造船技師ジョセフ・トーマス・パーラーがベルトコンベア付きの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」付きの刈り取り機の特許を取得しました[5]。1880^年代までには、ベルトコンベア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]、イギリスの麦芽工場^[9]で使用されていました。

1892年、トーマス・ロビンズは一連の発明を開始し、石炭、鉱石、その他の製品を運ぶために使用されるコンベアベルトの開発につながりました。^{[10] [11]} 1901年、サンドビックはスチール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カンパニーのミシガン州ハイランドパーク工場でコンベアベルトの組み立て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（長さ13.8km、8.6マイル）を建設した。コンセプトデザイナーはヒャシント・マルセル・ボッケッティだった。^[要出典]。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区間で98km）である。最長の単一スパン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）である。

1957年、BFグッドリッチ社はメビウスの帯コンベアベルトの特許を取得し、これを「ターンオーバーコンベアベルトシステム」として生産した。半ねじれを取り入れたこのベルトは、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、寿命が長いという利点があった。このようなメビウスの帯ベルトは、ねじれのない現代のベルトを複数の異なる材料の層で構成することで耐久性を高めることができるため、現在は製造されていない。^[13] 1970年、ルイジアナ州に拠点を置くイントラロックス社は、すべて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登録した。

ベルトは1 つ以上の材料層で構成されています。ベルトは、トップ カバー、カーカス、ボトム カバーの 3 層になっているのが一般的です。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、衝撃に対する特定の抵抗力と、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。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。

スチール製コンベヤベルトは、高強度クラスが必要な場合に使用されます。たとえば、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で作られています。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、綿が人気です。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、エネルギーの節約、寿命の延長、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ます。^[17]一方、神華グループは、長さ11,600メートル（7.2マイル）の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ます。

今日では、PVC やゴム素材のさまざまな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、緩い材料を急な傾斜を上って輸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船やライブ 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ています。店舗では、買い物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。スキー場でも、スキーヤーを丘の上まで輸送するためにコンベヤ ベルトが使用されています。ベルト コンベヤの産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。

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・クラのリン 鉱山からエル・アイウンの南の海岸まで98km（61マイル）の長さがあります。^[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、長さは63km（39マイル）である。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ものである。^[19]

西オーストラリアのボッディントン ボーキサイト鉱山は、世界最長のシングル フライト コンベアを有すると公式に認められています。シングル フライトとは、荷物を移動させず、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運ぶケーブル 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 ロープ) で支えられ、さらにアイドラー 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、ウォースリー アルミナ精錬所にボーキサイトが送られます。

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くにある長さ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す。これは、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ました。このコンベアは、2,400トン/時（2,600ショートトン/時）の石炭を鉱山から石炭をディーゼル燃料に変換する精油所に輸送します。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くにある長さ20キロメートル（12マイル）のカーラコンベアです。コンベヤーダイナミクス社は、基本設計、制御システム、試運転を提供しました。詳細設計と建設は、レイン・オルーク社によって完了しました。^[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17km（11マイル）で、石灰岩と頁岩をインドの採石場からセメント工場（インドでは全長7km（4.3マイル）、バングラデシュでは全長10km（6.2マイル））まで、毎時960トン（毎時1,060ショートトン）で輸送する。コンベアはフランスのAUMUNDとLarsen & Toubroによって設計された。コンベアは、ABBが供給する合計約1.8MWの電力で同期化された3つの駆動装置によって作動する（バングラデシュの先頭部に2つ、インドの末尾に1つ）。コンベアベルトはインド側で300メートル（980フィート）^の長さで製造され、バングラデシュ側でも300メートル（980フィート）の長さで製造された。このシステムのアイドラー、つまりローラーは地形に沿った水平曲線と垂直曲線の両方に対応するように設計されている点で独特である。コンベアのメンテナンス用に専用車両が設計され、モンスーン期間中に浸水するのを避けるため、コンベアは常に最低でも地面から5メートル（16フィート）の高さに保たれている。

産業現場で使用されているコンベアには、コンベアの長さに沿ってトリップコードなどのトリップ機構が組み込まれています。これにより、作業員は問題が発生したときにすぐにコンベアを停止できます。コンベアが作動しようとしていることを従業員に知らせるための警告アラームも組み込まれています。米国では、労働安全衛生局がコンベアの安全性に関する規制をOSHA 1926.555として発行しています。^[25]

コンベヤー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、および緊急停止があります。ベルト スウェイ スイッチは、ベルトが構造に沿って整列しなくなるとコンベヤーを停止します。速度スイッチは、ベルトが必要な速度で動いていることを検出し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、ベルトが切れたり、フラップが生じて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 コードが故障した場合に備えて、コンベヤー コントロール ボックスに緊急停止を配置することもできます。

摩耗したゴムやエラストマーベルトは、さまざまな方法で再利用できます。この素材の用途には、ツールボックスライナー、^[26]、疲労防止フロアマット、^[26]、ドックバンパー、^[26]、土地の縁取り、^[26]、家畜の柵、^[26]、および水の転用などがあります。^[26]

• チェック計量機
• コンベアプーリー
• コンベアシステム
• 穀物貯蔵庫
• ラインシャフトローラーコンベア
• トラベレーター
• テンショナー
• トレッドミル

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。

• コンベアベルトガイド