JP6154795B2

JP6154795B2 - 骨材用ホッパー

Info

Publication number: JP6154795B2
Application number: JP2014229434A
Authority: JP
Inventors: 上田　剛; 剛上田; 泰博河村
Original assignee: Nippon Road Co Ltd
Current assignee: Nippon Road Co Ltd
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2034-11-12
Also published as: JP2016094201A

Description

本発明は、骨材用ホッパーに係り、特に、ホッパー本体部の下方の開口部からの骨材の落下を、バイブレータを用いて補助するものに関する。

従来、バイブレータを用いてホッパー本体部の下方の開口部からの骨材の落下の補助をしているホッパーが知られている。

従来のホッパーでは、四角錐台状に形成されているホッパー本体部外面であって、ホッパー本体部の下方の開口部の近傍にバイブレータを設けている。

そして、バイブレータでホッパー本体部を振動させることで、ホッパー本体部の下方の開口部からの骨材の落下を補助している。

なお、従来の技術に関する文献としてたとえば特許文献１を掲げることができる。

特開平９−１６９３８８号公報

ところで、従来のホッパーでは、ホッパー本体部が振動しているにもかかわらず、ホッパー本体部の下方の開口部からの骨材の落下量を安定させることができない場合があるという問題がある。

たとえば、ホッパー本体部が振動しているにもかかわらず、ホッパー本体の内部で骨材のブリッジ現象等が発生して、ホッパー本体部の下方の開口部から骨材が落下しなくなる場合がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ホッパー本体部の下方の開口部からの骨材の落下量を安定させることができる骨材用ホッパーを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、上方の開口部から内部に入れられた骨材を下方の開口部から排出するホッパー本体部と、前記ホッパー本体部の内部に設けられたバイブレータと、前記バイブレータの下端から突出している板状部材とを有し、前記ホッパー本体部の下方の開口部を形成する壁面材には、前記板状部材と対向する下流側開口部が設けられており、側面視すると、前記板状部材の下端は、前記ホッパー本体部の下方の開口部よりも上方に位置し、前記下流側開口部の上端の位置よりも下側に位置している骨材用ホッパーである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の骨材用ホッパーにおいて、前記バイブレータは、前記ホッパー本体部の内面から離れて設けられている骨材用ホッパーである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の骨材用ホッパーにおいて、平面視したときに、前記バイブレータが前記ホッパー本体部の下方の開口部の内側に位置している骨材用ホッパーである。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の骨材用ホッパーにおいて、前記ホッパー本体部は、底面部と上面部とが長方形状に形成された四角錐台状に形成されており、前記上方の開口部が前記四角錐台の底面部に形成されており、前記下方の開口部が前記四角錐台の上面部に形成されており、前記バイブレータは、三角柱状に形成されており、高さ方向が長方形状の前記下方の開口部の長手方向と一致し、１つの側面が水平になって下端に位置するようにして、前記ホッパー本体部の内部で、前記下方の開口部の近傍に設けられている骨材用ホッパーである。

本発明によれば、ホッパー本体部の下方の開口部からの骨材の落下量を安定させることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るホッパーの平面図である。図１におけるＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。図３におけるＩＶ部の拡大図である。

本発明の実施形態に係る骨材用ホッパー１は、図１〜図３で示すように、ホッパー本体部３とバイブレータ５とを備えて構成されている。

ホッパー本体部３は、この上方の開口部（上側開口部）７から内部に入れられた骨材を下方の開口部（下側開口部）９から排出するようになっている。なお、上側開口部７の開口面積は、下側開口部９の開口面積よりも大きくなっている。

バイブレータ５は、ホッパー本体部３の内部に設けられている。バイブレータ５は、ホッパー本体部３の内部であって、上下方向では上側開口部７と下側開口部９との間に設けられている。さらに説明すると、バイブレータ５は、上下方向では、下側開口部９側、たとえば、下側開口部９の近傍に設けられている。

また、バイブレータ５は、ホッパー本体部３の内部に入れられた骨材の下側開口部９からの排出機能を担保するために設けられている。すなわち、バイブレータ５は、ホッパー本体部３の内部での骨材のブリッジ現象の発生を抑制したり、骨材に含まれる水分やホッパー本体部３の内面の摩擦等によって、骨材がホッパー本体部３の内部でホッパー本体部３の内面に固着することを防止したりするために設けられている。

なお、骨材とは、コンクリートやアスファルト混合物（アスファルト合材）を作る際に用いられる材料である砂利や砂などであり、図１〜図４では、骨材の表示を省略している。

ホッパー本体部３の内面１１は傾斜している。また、バイブレータ５は、ホッパー本体部３の内面１１から離れて設けられている（非接触状態で設けられている）。

たとえば、バイブレータ５は、ホッパー本体部３の上側開口部７でホッパー本体部３に一体的に設けられたバイブレータ支持材（たとえばビーム状のバイブレータ支持材）１３から、ワイヤ１５等の紐状部材で吊り下げられている。この紐状部材は、長手方向の引っ張り力に対してのみ剛性（抵抗）を有する。また、ワイヤ１５の長さは調整自在になっている。これにより、たとえば、ホッパー本体部３に入る骨材の種類や組成に応じて、バイブレータ５のホッパー本体部３に対する高さ位置を調整できるようになっている。

骨材用ホッパー１を平面視すると、図１で示すように、バイブレータ５がホッパー本体部３の下側開口部９の内側に位置している。

ホッパー本体部３は、底面部と上面部とが長方形状に形成された四角錐台状に形成されている。そして、四角錐台が上下逆になっていることで、上側開口部７が四角錐台の底面部に形成されており、下側開口部９が四角錐台の上面部に形成されている。

さらに説明すると、ホッパー本体部３は、薄い平板状の素材を所定の形状にした後に適宜接合することで形成されている。これにより、ホッパー本体部３の外形や内部（内部空間）の形状も四角錐台状になっている。

バイブレータ５は、三角柱状に形成されている。そして、バイブレータ５は、高さ方向が長方形状の下側開口部９の長手方向（縦方向；上下方向と直交する水平な一方向）と一致し、１つの側面１７が水平になって下端に位置するようにして、ホッパー本体部３の内部で、下側開口部９の近傍に設けられている。

バイブレータ５の上面１９や底面２１は、頂角がたとえば７４°の二等辺三角状に形成されており、水平になって下端に位置している１つの側面１７が、上記二等辺三角形の底辺（頂角に対向している辺）に対応している。すなわち、１つの側面１７は、三角柱の上面の三角形の底辺と底面の三角形の底辺との間に位置している。これにより。バイブレータ５の一対の斜面２３は、この傾斜角度が５３°｛（１８０°−７４°）／２｝になっている。

平面視すると、図１で示すように、の長方形状の上側開口部７の長手方向と長方形状の下側開口部９の長手方向とはお互いが一致しており、ホッパー本体部３の上側開口部７の中心と下側開口部９の中心とはお互いが一致している。

また、平面視すると、ホッパー本体部３の下側開口部９の中心と、直方体状に見えるバイブレータ５の中心とはお互いが一致しており、ホッパー本体部３の下側開口部９の外縁とバイブレータ５の外縁との間には「ロ」字状の間隙２５が形成されている。これにより、上述したように、骨材用ホッパー１を平面視すると、バイブレータ５がホッパー本体部３の下側開口部９の内側に位置している。

上下方向では、バイブレータ５が、ホッパー本体部３の内部で下側開口部９よりも僅かに上方に位置している。なお、上下方向でバイブレータ５がホッパー本体部３の下端から下方に突出していることはなく、ホッパー本体部３の内部におさまっている。

また、バイブレータ振れ止め材４１によって、バイブレータ５が振れることが防止されるようになっている。バイブレータ振れ止め材４１は、ホッパー本体部３の内面１１からホッパー本体部３の中央側に水平方向で下側開口部９の長手方向に直交する方向に延びて突出し、たとえば片持ち梁の態様で設けられている。

バイブレータ振れ止め材４１は、複数（たとえば４つ）設けられている。４つのバイブレータ振れ止め材４１のそれぞれは、平面視すると、たとえば、バイブレータ支持材１３のところに位置しており、上下方向では、バイブレータ５のところに位置している。

４つのバイブレータ振れ止め材４１のそれぞれの先端は、バイブレータ５から僅かに離れており、バイブレータ振れ止め材４１の先端とバイブレータ５との間には、図４で示すように間隙４３が形成されている。

そして、バイブレータ５が大きく振れようとすると、バイブレータ５がバイブレータ振れ止め材４１の先端に振れ、これ以上の振幅でバイブレータ５が振れないようになっている。

なお、図２等では、バイブレータ振れ止め材４１を四角柱状に描いているが、バイブレータ振れ止め材４１が、バイブレータ５と同様に三角柱状になっていてもよい。

骨材用ホッパー１に、図２で示すように、板状部材２７が設けられていてもよい。この場合、板状部材２７は、たとえばバイブレータ５に一体的に設けられているとともに、バイブレータ５の下端（下面）１７から下方に突出している。

板状部材２７は、たとえば、ホッパー本体部３に入る骨材の種類や組成に応じて、バイブレータ５に対する位置と、三角柱状のバイブレータの１つの側面（下面）１７からの突出高さとを変更することができるようになっている。

バイブレータ５に対する板状部材２７の位置として、たとえば、三角柱状のバイブレータ５の高さ方向の位置（ホッパー本体部３の長方形状の下側開口部９の長手方向での位置）を掲げることができる。この長手方向に位置は、たとえば２００ｍｍピッチで調整することができるようになっている。

また、板状部材２７の突出高さの変更は、たとえば、形状を変えた板状部材２７を付け変えることでなされるようになっている。なお、板状部材２７の位置や突出高さの変更は、骨材用ホッパー１（バイブレータ５等）が停止している状態でしかも骨材がホッパー本体部３内に入っていない状態で、板状部材２７を手動で交換してなされるようになっている。なお、板状部材２７の突出高さは、たとえば１００ｍｍもしくは１５０ｍｍにされている。

さらに説明すると、板状部材２７の突出している部位は、図３や図４で示すように、矩形な平板状になっており、厚さ方向が、バイブレータ５の三角柱の高さ方向や長方形状の下側開口部９の長手方向と一致している。

平面視すると、板状部材２７は、バイブレータ５の三角柱の高さ方向では、バイブレータ５の中間部に位置しており、バイブレータ５の三角柱の高さ方向と直交する水平方向（横方向）では、板状部材２７は、バイブレータ５の一方の端から他方の端にわたって設けられている。

また、側面視すると、板状部材２７の下端は、ホッパー本体部３の下側開口部９よりも上方に位置している。

さらには、板状部材２７は、図２で示すように、矩形な薄い平板状の素材を「Ｌ」字状に曲げた形状に形成されており、一方の長方形な平板状の部位２９がバイブレータ５の下端から突出しており、他方の長方形な平板状の部位３１が、バイブレータ５の下面に接触してバイブレータ５に一体的に設けられている。

骨材用ホッパー１は、図示しない骨材用ホッパー支持部材によって支持されて地面の上に設置されている。このとき地面とホッパー本体部３の下端（板状部材２７の下端）との間は上下方向で所定の距離だけ離れている。

ホッパー本体部３の下方には、ベルトコンベヤ３３が設置されている。ベルトコンベヤ３３もこの筐体が上記骨材用ホッパー支持部材によって支持されている。そして、ベルトコンベヤ３３のベルトの上面と板状部材２７の下端とが上下方向で所定の距離だけ離れており、また、ベルトコンベヤ３３のベルトの上面とホッパー本体部３の下端とが上下方向で所定の距離だけ離れている。

ホッパー本体部３の下側開口部９からベルトコンベヤ３３上に落下した骨材は、ベルトコンベヤ３３によって、下側開口部９の長手方向に搬送されるようになっている。

ホッパー本体部３は、４つの板状で等脚台形状の壁面材３５を備えて、四角錐台状に形成されているが、４つの壁面材３５のうちの１つの壁面材（下側開口部９の長手方向でベルトコンベヤ３３での骨材搬送方向の下流側に位置している壁面材）３５Ａ（図１参照）は、他の３つの壁面材３５よりも、上底側の部分が切り欠かれていることで高さ寸法が小さくなっている。これにより、下側開口部９は、１つの壁面材３５Ａのところで、開口している部位（下流側開口部）４５が上方に位置しており、ベルトコンベヤ３３上に落下した骨材が流れ易くなっている。

ところで、調整ゲート４７を設け、下流側開口部４５の開口面積を調整してもよい。すなわち平板状のシャッター部材４９を、下流側開口部４５の上部にあたるホッパー本体部３の部位にスライド・位置決め自在に設け、シャッター部材４９の斜め上下方向における位置を調整することで、下流側開口部４５の開口面積（下流側開口部４５の上端の位置）を変更するようにしてもよい。なお、上下方向で、板状部材２７の下端の位置が、下流側開口部４５の上端の位置よりも下側に位置していることが望ましい。

また、ホッパー本体部３の下側には、ゴム等の弾性部材で構成された骨材漏れ止め材５１が設けられている。骨材漏れ止め材５１では、３つの細長い矩形な板状の部材を平面視において、「コ」字状に配置されている。骨材漏れ止め材５１は下流側開口部４５のところには、設けられておらず、下側開口部９の一対の長辺の部位と、下流側開口部４５とは反対側の１つの短辺の部位とに設けられていることで、平面視で「コ」字状に配置されている。このように、骨材漏れ止め材５１を設けたことで、ホッパー本体部３下端とベルトコンベヤ３３の上面との間が、下流側開口部４５のところを除いて塞がれ、下側開口部９からベルトコンベヤ３３上に落下した骨材が、ベルトコンベヤ３３の外に漏れてしまうことが防止される。

バイブレータ支持材１３は、上側開口部７の近傍のホッパー本体部３内で、上側開口部７の横方向に延びて一対で設けられている。平面視すると、一方のバイブレータ支持材１３は、下側開口部９の長手方向の一端側に位置しており、他方のバイブレータ支持材１３は、下側開口部９の長手方向の他端側に位置している。

各バイブレータ支持材１３の延伸方向の中央部からは、ワイヤ１５が下方に垂れており、各ワイヤ１５の下端部のそれぞれには、バイブレータ５の長手方向の両端部のそれぞれが接続されている。

バイブレータ５は、図４で示すように、モータ３７を備えて構成されており、モータ３７の回転出力軸には、重心が回転出力軸の回転中心からずれている錘（図示せず）が設けられている。そして、モータ３７が駆動することで振動が発生するようになっている。なお、バイブレータ５はカバー３９によって外形が三角柱状になっており、モータ３７や錘は、カバー３９の内部に設けられている。

バイブレータ５（モータ３７）への電力の供給は、バイブレータ５から上方に、少なくとも下側開口部９のところまでパイプ（図示せず）を突出させ、上記パイプ内に配線を通すことでなされている。

次に、骨材用ホッパー１の動作について説明する。

ホイールローダ等で搬送されて骨材を、ホッパー本体部３の上側開口部７からホッパー本体部３内に投入する。

この投入後にバイブレータ５が振動すると、振動が骨材にも伝達され、下側開口部９からベルトコンベヤ３３上に骨材が落下する。なお、バイブレータ５が振動しても、バイブレータ５がワイヤ１５で吊られているので、ホッパー本体部はほとんど振動しない。

ベルトコンベヤ３３が稼動することで、ベルトコンベヤ３３上に落下した骨材が搬送される。この搬送がされるときに、板状部材２７によって骨材のすりきりがなされ、ベルトコンベヤ３３の搬送方向における板状部材２７の下流側に搬送される骨材の量が規制されるようになっている。

なお、ホッパー本体部３の上側開口部７から骨材をホッパー本体部３内に投入する前に、バイブレータ５やベルトコンベヤ３３が稼動していてもよい。

骨材用ホッパー１によれば、バイブレータ５がホッパー本体部３の内部に設けられているので、バイブレータ５の振動を骨材に直接伝える（加える）ことができ、ホッパー本体部３の下側開口部９からの骨材の落下量を安定させることができる。

また、骨材用ホッパー１によれば、バイブレータ５がホッパー本体部３の内面から離れて設けられているので、バイブレータ５が発した振動のエネルギーがホッパー本体部３に伝達されることがほとんどなくホッパー本体部３内の骨材に直接効率良く伝達することができ、ホッパー本体部３の下側開口部９からの骨材の落下量を一層安定させることができる。

また、骨材用ホッパー１によれば、平面視したときに、バイブレータ５がホッパー本体部３の下側開口部９の内側に位置しているので、ホッパー本体部３の下側開口部９の外縁とバイブレータ５の外縁との間には、「ロ」字状のほぼ一定の幅の間隙２５（図１参照）が形成されていることになる。これにより、ホッパー本体部３の下側開口部９からの骨材の落下量をさらに一層安定させることができる。

また、骨材用ホッパー１によれば、ホッパー本体部３が、底面部と上面部とが長方形状に形成された四角錐台状に形成されており、下側開口部９が四角の錐台の上面部に形成されており、バイブレータ５が、三角柱状に形成されており、高さ方向が長方形状の下側開口部９の長手方向と一致し、１つの側面１７が水平になって下端に位置するようにして、ホッパー本体部３の内部で、下側開口部９の近傍に設けられているので、ホッパー本体部３の下側開口部９の近傍におけるホッパー本体部３の内面への骨材の付着やバイブレータ５の上面への骨材の付着を防止することができる。

また、骨材用ホッパー１によれば、板状部材２７が設けられているので、ホッパー本体部３の下側開口部９から排出された骨材を、骨材用ホッパー１の下方で骨材用ホッパー１（板状部材２７）の下端よりも所定の距離だけ離れて設置されたベルトコンベヤ３３で水平方向に搬送するときに、ベルトコンベヤ３３で搬送される骨材の量を調整することができる。

すなわち、ベルトコンベヤ３３による骨材の搬送方向や板状部材２７の厚さ方向がホッパー本体部３の長方形状の下側開口部９の長手方向と一致しており、板状部材２７の下端とベルトコンベヤ３３の上面とが所定の距離だけ離れているので、ベルトコンベヤ３３上にホッパー本体部３から排出された骨材が一時的に多くなりすぎた場合、板状部材２７によって骨材のすりきりがなされ、ベルトコンベヤ３３の搬送方向における板状部材２７の下流側に搬送される骨材の量が規制されるようになっている。

なお、骨材用ホッパー１の下側開口部９から落下する骨材の量（時間あたりの平均的な量）の調整は、バイブレータ５の振幅や摺動数、板状部材２７の設置位置等、ワイヤ１５の長さの調整等によってなされる。

ところで、ワイヤ１５等の紐状部材を、鉛直方向に延伸させて設けることに代えてもしくは加えて、図２の二点鎖線Ｌ１で示すように、斜めに一対で設けてもよい。二点鎖線Ｌ１で示す紐状部材は、下端がバイブレータ５に接合されており、上端がバイブレータ支持材１３と同様の部材（図示せず）に接合されている。また、一対の二点鎖線Ｌ１で示す紐状部材は、上側に向かうにしたがって、お互いの間隔が開いている。

また、三角柱状のバイブレータ５の下側の一対の角部を、図４に二点鎖線Ｌ２で示すように、円弧状に形成してもよい。

１骨材用ホッパー
３ホッパー本体部
５バイブレータ
７上方の開口部
９下方の開口部
１１ホッパー本体部の内面
２７板状部材

Claims

上方の開口部から内部に入れられた骨材を下方の開口部から排出するホッパー本体部と、
前記ホッパー本体部の内部に設けられたバイブレータと、
前記バイブレータの下端から突出している板状部材と、
を有し、前記ホッパー本体部の下方の開口部を形成する壁面材には、前記板状部材と対向する下流側開口部が設けられており、
側面視すると、前記板状部材の下端は、前記ホッパー本体部の下方の開口部よりも上方に位置し、前記下流側開口部の上端の位置よりも下側に位置していることを特徴とする骨材用ホッパー。
請求項１に記載の骨材用ホッパーにおいて、
前記バイブレータは、前記ホッパー本体部の内面から離れて設けられていることを特徴とする骨材用ホッパー。
請求項１または請求項２に記載の骨材用ホッパーにおいて、
平面視したときに、前記バイブレータが前記ホッパー本体部の下方の開口部の内側に位置していることを特徴とする骨材用ホッパー。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の骨材用ホッパーにおいて、
前記ホッパー本体部は、底面部と上面部とが長方形状に形成された四角錐台状に形成されており、前記上方の開口部が前記四角錐台の底面部に形成されており、前記下方の開口部が前記四角錐台の上面部に形成されており、
前記バイブレータは、三角柱状に形成されており、高さ方向が長方形状の前記下方の開口部の長手方向と一致し、１つの側面が水平になって下端に位置するようにして、前記ホッパー本体部の内部で、前記下方の開口部の近傍に設けられていることを特徴とする骨材用ホッパー。