正しいローラーチェーンコンベアーの選び方

I.コンベアタイプ

設計者は、以下の2種類の搬送モードのどちらかを選択することを検討しなければならない：

(1) チェインとアタッチメントで搬送物を完全に支え、搬送する。サポートタイプ、スカートタイプ、シュートタイプ、スラットタイプ、クロスバータイプ、フロアタイプはすべてこのカテゴリーに属する。

(2) チェーンで搬送物を支えることなく、バッフルやその他のアタッチメントに押されて搬送物がコンベア表面を滑る。プッシュタイプやスクレーパータイプのコンベヤがこれに属する。

また、最終的なコンベヤタイプの選択は、以下の条件にも左右される：

• 各アプリケーションタイプの利点と欠点。
• 初期設置費用と日常費用。
• 必要な耐用年数とメンテナンス費用。
• コンベアの速度。
• コンベアの長さ。
• ローディング方法。

一般的でないコンベヤや複雑なコンベヤの場合は、ローラチェインメーカーに相談することが不可欠です。

II.コンベアの幅と高さ

コンベヤは、物品を置いたり搬送したりするのに十分な幅が必要であり、また、アタッチメント、固定具、搬送物が通過するのに十分な高さスペースが必要である。同時に、降ろされたアタッチメントや備品が戻るための十分な高さスペースがなければならない。設計者は、チェーンコンベヤのサイズを決める前に、あらゆる物理的条件の制約を注意深く考慮しなければならない。

III.コンベアの長さとシャフトの中心距離

コンベヤの長さは、引きずるチェインの摩擦抵抗と被搬送物の重量、およびチェインの定格出力限界に影響されます。搬送長さが長くなればなるほど、必要な引きずり力は大きくなり、搬送物の相対的な搬送能力は小さくなります。

駆動軸の中心距離は通常コンベヤの長さに等しいが、コンベヤの両端に設置された補助的な搬出入装置のために中心距離が長くなることもある。

IV.コンベアローディング

コンベアへの積み込みは、衝撃を避けるため、できる限りスムーズでなければならない。可能であれば、コンベアへの積み込みは、揺れの変動や粗い積み込みを減らすために、位置決めやスライド方式で行うべきである。そうしないと、コンベヤチェーンの片側がもう片側より早く摩耗する可能性がある。

V.輸送能力

搬送能力とは、コンベヤが単位時間に搬送する材料の量（重量または数）のことで、次の式で計算される：

W_c=60WS

どこ

• Wは搬送能力（lbf/hまたは個/h）；
• Wは搬送物の量（lbf/ftまたは個/ft）；
• Sは搬送速度（ft/min）。

VI.搬送速度

必要な搬送能力によって搬送速度が決まるが、これは搬送物の種類、搬送方法、積み下ろし方法によって制限される。

VII.蓄積

コンベヤを停止させることなく、物品の搬送を一時的に停止させる必要がある場合があり、その際にはアキュムレーションスペースが必要となる。アキュムレーションスペースは、プッシャータイプやスクレーパータイプのコンベヤでよく使用される。

ある装置を使って商品を持ち上げたり、チェーンを下げたりすることで、商品はプラットフォームや固定ベルトの上に置かれ、商品の下にあるコンベヤチェーンは通常通り作動し続ける。この方法で商品を吊り上げると、チェーンの張力は増加せず、むしろ減少する。

スラットコンベアでは、コンベアベルトが荷物の下を通過する間、荷物が滞留することがある。このように商品を止めるとチェインの張力が大きくなるので、バックログ区間はできるだけ短くする必要がある。連続運転コンベアでは、商品をバックログするときに多くの熱が発生するため、バックログ時間はできるだけ短くする必要がある。

VIII.チェーンの種類

1.精密ローラーチェーン

コンベヤには、アタッチメント付きの精密ローラチェーンがよく使用される。これらのチェーンと使用される標準アタッチメントは、ASME B29.1に示されています。メーカーによっては、側板がまっすぐなコンベヤ用の精密ローラチェーンを提供しています。精密ローラーチェーンは通常、スプロケットのサイズが限られている場合や、高い伝達平滑性が求められる場合に使用されます。

2.コンベア用ダブルピッチローラチェーン

コンベヤ用ダブルピッチローラチェーンもコンベヤに使用される。これらのチェーンと使用される標準アタッチメントは、ASME B29.4に示されています。コンベヤ用ダブルピッチローラチェーンは、側板が直線状で、ローラの直径は大小があります。

小径ローラチェーンは通常、垂直コンベヤや短距離コンベヤに使用され、チェーンはチェーンプレートの縁に沿って滑って走行します。大径ローラーチェーンは、摩擦力を減らすために長距離搬送に使用されます。

3.中空ピンローラチェーン

中空ピンチェーンは、ほぼ独占的にクロスバーコンベヤに使用されています。中空ピンチェーンには、シングルピッチとダブルピッチのタイプがあり、ローラーには大径と小径があります。

IX.チェーンピッチ

コンベヤチェーンの選定は通常、使用荷重に基づいて行われ、チェーンの使用荷重はピッチに対応します。また、搬送物の大きさやアタッチメントを取り付けるスペースもピッチによって制限されます。ショートピッチチェーン（35～80）は、一般的に短距離コンベアやスムーズな動作が要求される場合に使用されます。ラージピッチチェーン（100～200、c2040～c2160）は通常、比較的低速の長距離コンベヤーに使用されます。

X.チェーン・アタッチメント

図1はいくつかの特殊なアタッチメントを、図2と図3はアタッチメントの使い方を示している。

図2は単列チェーン用のアタッチメントの取り付けを示している。図の左側には、円筒物を搬送する場合によく使われるA-1アタッチメントとM-1アタッチメントでVブロックを取り付けています。図中央の上段と中段は、M-1アタッチメントとD-1アタッチメントでローラーを取り付けたチェーンです。M-1アタッチメントで取り付けたローラーは、搬送物をチェーンに「押し付け」て転がり摩擦接触させるもので、D-1アタッチメントで取り付けたローラーは、転がり摩擦でチェーンを支えるのが一般的です。

中央下の写真は、D-3アタッチメントにゴムブロックを装着し、高摩擦の搬送面を形成している。右上の写真はアングルアイアンをK-2アタッチメントで連結し、プッシュプレートを形成したもの。右下の写真は、M-2アタッチメントにネジ付きベアリングブロックを取り付けたチェーン。

図3は3種類のダブル・チェーンの組み合わせを示す。左の写真はA-1アタッチメントでスラットを取り付けたもの。真ん中の写真はM-35アタッチメントをスペーサーとロケータとして使用し、長尺物を搬送しています。右の写真はD-3アタッチメントを搬送面として取り付けた長尺チューブで、中空ピンチェーンと延長クロスバーでも実現できます。

XI.コンベヤチェーンサポート

一般に、複数の搬送チェーンは、トラックまたはガイドレールによって支持される。コンベヤチェーンに大径のローラがある場合、ローラチェインは通常、トラック内を走行するローラによって支持されます。コンベヤチェーンに小径のローラがある場合、ローラコンベヤチェインは通常、チェーンプレートの下端に沿ってスライドすることに依存します。コンベヤチェインの直径が小さいローラーの場合、チェインの荷重を支える端はローラーで支えるべきではない。

ドライブの中心距離が 80 チェインリンクを超える場合、コンベヤチェインの戻り側を支持する必要があります。通常、戻り側を支持するとチェインの張力は大幅に減少します。

さらに、戻り側のたるみは、摩耗や伸長によって、時には「固着」という障害物を引き起こすことがあるが、これは新しいコンベアでは起こらないことである。戻り側を支えることで、変動や揺れを抑えることもできる。

ほとんどのコンベヤでは、戻り側はガイドレール上でチェーンプレートの端をスライドさせるか、プラットフォーム上で取り付け部品をスライドさせることによって戻されます。大口径のローラーチェーンでも、戻り側は軌道やプラットフォーム上をスライドして戻されます。なぜなら、チェーンのアタッチメントやその取り付け部品が、通常ローラーが戻り側で機能するのを妨げるからです。

XII.コンベア駆動

コンベヤの動力は、通常コンベヤの荷下ろし端にあるヘッドシャフトを駆動するために配置されるべきであり、コンベヤチェインが動作しているときにチェーンが搬送側でのみ最大の張力を持つようにする。

コンベヤチェインの磨耗寿命は負荷と負荷時間の関数で あるため、テールシャフトで駆動する場合はチェイン全 体の両側に負荷がかかり、相対的に寿命が短くなります。また、テールシャフト駆動では、蓄積されたチェインのたるみがテールシャフトのスプロケットにたまり（図 4 参照）、コンベヤに負荷がかかったり、スプロケットの歯飛びの原因になったりします。

XIII.スプロケット

1.スプロケットサイズ

ほとんどのコンベアでは、フロントシャフトとリアシャフトのスプロケットサイズは同じである。滑らかさを追求しないのであれば、ダブルピッチチェーンの場合、非常に低速のコンベアでは有効歯数6のスプロケットを使用することができる。しかし、比較的理想的な伝達効果を得るためには、15枚以上の有効歯が必要である。

シングルピッチチェーンの場合、スプロケットの歯数は15枚以上が望ましい。高い平滑性が要求される場合は、多角形効果を減らすために、スプロケットの歯数は21枚以上であるべきである。ただし、スペースに限りがある場合は、できるだけスペースに応じて歯数を選ぶべきである。

2.スプロケット歯焼き入れ

スプロケットの歯焼き入れは、主に次のような場合に検討される：

• 研磨環境。
• 使用方法 スプロケット 歯が15本以下
• 高速：150フィート/分以上の速度
• 高負荷：定格電力の50%を超える負荷。

3.スプロケットのマッチング

複数の平行伝動チェーンを持つコンベアでは、ヘッドシャフトスプロ ケットの正確な位置合わせが非常に重要です（図 5 参照）。スプロケットはセットで注文し、キーで連結して一直線にし、左右対称に合わせ、印を付けてください。

テールシャフトスプロケットを取り付ける際、一方のスプロケットはキーでシャフトに固定され、シャフトと共に回転し、もう一方のスプロケットはシャフトに緩く取り付けられ、両側を止め輪で固定され、シャフト上で自由に回転でき、2つのチェーン間の偏摩耗のバランスを自動的に取る。

XIV.緊張装置

ほとんどのコンベヤでは、チェインの張力を調整するためにテンション装置が必要です。テンション装置とは、シャフトの中心距離を調整する装置で、一般的にコンベヤは、摩耗によるチェーンの伸びを調整するために、ローディングエンドにテンション装置を取り付けます。

テンション装置は、チェインの取り付けやメンテナンス時にチェインを緩める役割も果たします。張力調整装置は、コンベヤの最適な作業状態に調整する必要がある。基本的なテンション装置には、スクリュー式、スプリング式、重力牽引式、チェーン吊り下げ式の4種類がある。この4つのタイプを図6に示す。

XV.サスペンデッド・テンションとチェーン・スラック・サイド

ほとんどの長距離コンベアでは、リターン側チェインの長さのほとんどを支える必要があります。なぜなら、チェインにかかる総荷重はベアリングやシャフトの荷重計算にも影響し、吊りチェインのこの部分による張力の増加はコンベヤ動力の計算には含まれないからです。

張力装置を使用する場合は、チェーンの磨耗の伸びに対応するため、30～50リンクを支持しない長さとして確保することができます。また、この吊り方によって、弛み側にも十分な張力が確保され、高荷重下でのチェンのスキッピングなどの現象を防ぐことができます。

チェーンのたるみ側には、十分なたるみスペースを設けるべきである。ロングスパン・チェーンのたるみが小さすぎると、ベアリングやチェーンにかかる力が大きくなります。チェーンのたるみは、たるみ長さの3%以下にしてはならない。

XVI.弾性伸長

ローラーチェーンは力を受けると弾性変化を起こします。その力がチェーンの降伏強度より小さければ、外力が取り除かれた後、チェーンはほぼ元の長さまで引っ込むことができます。弾性伸びの量は、次の2つの式で計算されます：

シングルピッチチェーン d=0.15PC/12500p² の場合

ダブルピッチチェーン d=0.15PC/3125p² の場合

どこ

• dは全弾性伸び（in）；
• Pはチェーンの張力（lbf）；
• Cはコンベアの長さ（フィート）；
• pはチェーンのピッチ（インチ）。

長距離コンベアでは弾性伸び量が大きくなります。搬送長さが20ftを超える場合は、搬送物に関係なく弾性伸びを計算し、計算誤差を0.5in以内に抑える必要があります。また、精密な段取りに使用する場合も弾性伸びを計算する必要があります。