コンベアベルト

コンベヤベルトは、ベルトコンベヤシステム（ベルトコンベヤと略されることが多い）の搬送媒体です。ベルトコンベヤシステムは、2つ以上のプーリー（ドラムと呼ばれることもあります）と、その周りを回転する搬送媒体であるコンベヤベルトの閉ループで構成されています。プーリーの一方または両方が動力で駆動され、ベルトとベルト上の材料を前方に移動させます。動力で駆動されるプーリーは駆動プーリー、動力で駆動されないプーリーはアイドラープーリーと呼ばれます。ベルトコンベヤには、主に2つの産業用クラスがあります。工場内で箱を移動させるような一般的な材料搬送用と、穀物、塩、石炭、鉱石、砂、表土などの大量の資源や農産物を輸送するために使用されるようなバルク材料搬送用です。

コンベアは、自動化された流通・倉庫設備、製造・生産施設で使用される、耐久性と信頼性に優れた機器です。コンピューター制御のパレットハンドリング装置と組み合わせることで、小売、卸売、製造における流通効率が向上します。大量の商品を迅速に処理できる省力化システムとして、企業はより少ない保管スペースと人件費で、より多くの商品を出荷または受領できるようになります。

ベルトコンベヤは、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コンベヤです。^{[ 1 ]}製品はベルト上を直接搬送されるため、形状が規則的なものも不規則なものも、大小、軽重を問わず、問題なく搬送できます。ベルトコンベヤには、テーパーローラーと湾曲ベルトを使用して製品を角に沿って搬送する湾曲部を備えたものも製造されています。これらのコンベヤシステムは、郵便仕分け所や空港の手荷物処理システムで一般的に使用されています。

ベルトコンベヤは一般的に、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た、構造的にかなり似ています。ゴム製のコンベヤベルトは、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：寿司コンベヤ）、またはローラーの間で垂れ下がってしまう製品の袋などを搬送するの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、ローラーのいずれかが電動モーターで駆動されると、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、ベルトにかかる負荷が重くなることで発生す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ヤの構造の例外は、サンドイッチベルトコンベヤです。サンドイッチベルトコンベヤは、1本のコンベヤベルトではなく、2本のコンベヤベルトを使用します。これら2本の従来のコンベヤベルトは向かい合って配置され、搬送物を「サンドイッチ」のようにしっかりと挟み込みます。

ベルトコンベヤは、直線または高低差や方向の変化のある経路で製品を搬送するために使用できます。緩やかな傾斜や緩やかなカーブでバルク材料を搬送する場合は、トラフ付きベルトコンベヤが使用されます。ベルトのトラフにより、流動性のある材料がベルトの端内に収まります。トラフは、アイドラフレームの側面でアイドラローラーを水平面に対して角度をつけて配置することで実現されます。パイプコンベヤは、より急な曲がりや最大 35 度の傾斜が必要な材料搬送経路に使用されます。^{[ 2 ]} パイプコンベヤは、ベルトの端が一緒に巻き込まれてパイプのような円形の断面を形成するのが特徴です。トラフ付きベルトコンベヤと同様に、パイプコンベヤもアイドラローラーを使用します。ただし、この場合、アイドラフレームがコンベヤベルトを完全に囲み、パイプセクションを保持しながら前方に押し出します。高角度や蛇行状のカーブが必要な搬送経路の場合は、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設計により、搬送物は最大90度の角度まで急な傾斜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。この搬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重要な構成要素には、プーリーやアイドラローラーの他に、減速機、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、受入ベルト上の排出物を保持するスカート、ベルトの張力を調整するテイクアップアセンブリ、作業員の安全のための安全スイッチ、そしてストリンガー、ショートポスト、駆動フレーム、プーリーフレームなどの技術構造物が、ベルト搬送システムを完成させるための残りの要素を構成します。特定の用途では、ベルトコンベアは静止した蓄積物やカートンの搬送にも使用できます。

• 
  梱包倉庫のベルトコンベアシステム
• 
  手荷物搬送用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で使用されているベルトコンベア

原始的なコンベヤーベルトは19世紀から使用されてきた。1868年、ピムリコのイギリス人造船技師ジョセフ・トーマス・パーラーはコンベヤーベルト付きの穀物エレベーターの特許を取得し^{[ 4 ]}、イリノイ州エイムズ・プラウ社のチャールズ・デントンはベルト「コンベヤー」付きの刈り取り機の特許を取得した^{[ 5 ]} 。 1880年代までには、コンベヤー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製造所^{[ 9 ]}で使用されるようになった。

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ヤベルトの開発につながる一連の発明を開始しました。^{[ 10 ] [ 11 ]} 1901年、サンドビックは鋼鉄製コンベヤベルトを発明し、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ヤベルトを発明し、鉱業に革命をもたらしました。^{[ 12 ]} 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ヤベルト組立ラインを導入しました。 ^{[ 13 ]}

1972年、フランスのREI社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（全長13.8km ）を建設した。コンセプトデザイナーはヒヤシンス・マルセル・ボケッティであった。最長のコンベアベルトは、西サハラのブー・クラアリン鉱山にあるもの（1973年、11区間で98km）である。最長の単一スパンコンベアベルトは、西オーストラリアのボディントンボーキサイト鉱山にあるもの（ 31km）である。   

1957年、BFグッドリッチ社はメビウスの帯コンベヤベルトの特許を取得し、それを「ターンオーバーコンベヤベルトシステム」として製造しました。半ねじり構造を採用したこのベルトは、表面積全体を摩耗にさらすことができるため、従来のベルトよりも長寿命という利点がありました。現在では、ねじりのない現代のベルトは、異なる素材の複数の層から構成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ベルトは製造されていません。^{[ 14 ]} 1970年、ルイジアナ州に拠点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ール式ベルトの最初の特許を取得しました。

ベルトは1層または複数層の材料で構成されています。ベルトは一般的に、トップカバー、カーカス、ボトムカバーの3層構造になっています。カーカスの目的は、線状の強度と形状を維持することです。カーカスは多くの場合、縦糸と横糸を持つ織物または金属繊維です。縦糸とは、ベルトの走行特性を決定する抵抗力と弾性特性を持つ縦方向のコードのことです。横糸は、ベルトに切断、引き裂き、衝撃に対する特定の耐性と高い柔軟性を与える横方向のケーブルの集合体です。最も一般的なカーカス材料は、鋼、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、TwaronやKevlarなどのブランド名があります）です。カバーは通常、ベルトの使用目的に応じて指定された様々なゴムまたはプラスチック化合物です。

鋼製コンベヤベルトは、高強度クラスが要求される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、鋼製コードでできています。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。^{[ 15 ]}ポリエステル、ナイロン、綿は、低強度クラスでよく使用されます。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。^{[ 16 ] [ 17 ]}例えば、中国の兗州煤鉱公司傘下の宝店炭鉱に設置された、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 yd)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。^{[ 18 ]}一方、神華グループは、長さ11,600 m (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、複数のアラミド製コンベヤベルトを設置している。        

現在、PVCやゴム素材など、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開発されています。ベルト上を流れる材料は、ベルト計量器を使用して搬送中に計量できます。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で搬送するために使用されます。ベルトコンベヤは、自走式バルク貨物船やライブボトムトラックで使用されています。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だけでなく、多くの製造組立ラインでも使用されています。店舗では、レジカウンターに買い物商品を移動するためのコンベヤベルトが設置されていることが多く、このプロセスでレジ仕切りが使用される場合があります。スキー場でも、スキーヤーを丘の上まで運ぶ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。コンベヤシステムを操作するヒューマンマシンインターフェース（HMI）を統合することで、制御、精度、効率性を向上させることができます。^{[ 19 ]}

長尺ベルトコンベア

世界最長のベルトコンベアシステムは西サハラにある。これは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・クラアのリン鉱山からエル・アイウン南部の海岸まで98km （61マイル）の長さがある。^{[ 20 ]} 

空港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。これはシーメンスによって設置され、2008年に稼働を開始し、従来のベルトコンベアとトレイコンベアが組み合わされています。^{[ 21 ]} 

西オーストラリア州のボディントン・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ヤーを持つことで公式に認められています。シングルフライトとは、荷物が移送されず、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。このコンベヤーはケーブルベルトコンベヤーシステムで、31キロメートル（19マイル）のコンベヤーが20キロメートル（12マイル）のコンベヤーに供給しています。ケーブルベルトコンベヤーは、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ヤー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（スチールワイヤーロープ）で支えられ、そのケーブルはアイドラープーリーホイールによって支えられています。このシステムは、ダーリング山脈の険しい地形を越えてボーキサイトをウォーズリーアルミナ精製所まで運びます。  

世界で2番目に長い単一トラフベルトコンベヤは、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ヤです。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。このコンベヤは、炭鉱から石炭をディーゼル燃料に変換する精製所まで、毎時2,400トン（毎時2,600ショートトン） の石炭を輸送します。世界で3番目に長いトラフベルトコンベヤは、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）のカラフコンベヤです。コンベヤダイナミクス社は、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、ラングオローク社によって完了しました。^{[ 22 ]}   

最長の単一ベルト国際コンベヤは、インドのメガ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伸びています。 [ ^{23 ] [ 24 ] [ 25 ]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 (インド側は7 km または 4.3 マイル、バングラデシュ側は10 km または 6.2 マイル) まで、石灰石と頁岩を960 t/h (1,060 ショートトン/時)で搬送します。このコンベヤは、AUMUND France と Larsen & Toubro によって設計されました。コンベヤは、ABB が供給する合計約 1.8 MW の 3 つの同期駆動ユニットによって駆動されます(バングラデシュ側の先頭に 2 つの駆動装置、インド側の末尾に 1 つの駆動装置)。コンベアベルトは、インド側とバングラデシュ側でそれぞれ300メートル（980フィート）の長さで製造されました。システムのアイドラー、つまりローラーは、地形に沿って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点で独特です^{[ 26 ]} 。コンベアのメンテナンスには専用車両が設計されており、モンスーン期に浸水しないように、常に地上から最低5メートル（16フィート）の高さに設置されています。      

• チェック計量器
• コンベヤプーリー
• 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ヤ
• トラベレーター
• テンショナー
• トレッドミル