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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Förderband mit einem Bandkernkörper, der mit einem Deckgummi bedeckt ist.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik werden Indikatoren für mechanische Festigkeit wie etwa Reißdehnung Eb und Reißfestigkeit TSb als Leistungsbewertungsindikatoren für Gummielemente wie etwa Förderbänder verwendet.
Zum Beispiel kann, wenn ein geförderter Gegenstand auf ein Förderband geladen wird, der geförderte Gegenstand stark auf einen Deckgummi aufprallen, der einen Kernkörper abdeckt, wodurch Schnittschäden auf der Oberfläche des Deckgummis verursacht werden. Um diese Schnittschäden zu reduzieren, ist Gummi mit hoher mechanischer Festigkeit (Reißdehnung Eb und Reißfestigkeit TSb) entwickelt worden.
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Ein bekanntes Verfahren zum Bewerten dieser Art von Gummimaterial schließt eine DIN-Abriebprüfung ein, bei der ein Prüfstück aus Gummimaterial auf ein zylindrisches Element gepresst wird, um dessen äußere Umfangsoberfläche ein Schleiftuch gewickelt ist, das zylindrische Element eine vorbestimmte Anzahl von Drehungen macht und der Verschleißbetrag des Prüfstücks gemessen wird.
Außerdem ist als eine bekannte Methode zum Bewerten der Beständigkeit eines Gummimaterials für ein Förderband ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Beständigkeit eines Gummimaterials auf der Grundlage dessen bewertet wird, um wie viel das Gewicht eines Prüfstücks aus einem Gummimaterial für ein Förderband durch Schleifstrahlen des Prüfstücks für eine vorbestimmte Zeitdauer reduziert wurde (siehe Patentdokument 1 unten). Wie im Patentdokument 1 beschrieben, wird eine große Aufprallkraft auf die Oberfläche des Prüfstücks ausgeübt, wenn das Granulat mit der Oberfläche des Prüfstücks kollidiert, und die Oberfläche des Prüfstücks wird durch die viele Male ausgeübte Aufprallkraft abgerieben. Mit anderen Worten kann das Prüfstück einem Verschleiß ähnlich dem Verschleiß ausgesetzt werden, der tatsächlich von einem Förderband erfahren wird, sodass es möglich ist, die Beständigkeit eines tatsächlichen Förderbands wiederzugeben.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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Patentdokument 1:
JP 2008-224510 A -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Es besteht ein Bedarf an der Entwicklung von Gummielementprodukten, wie etwa Förderbändern, die während des Einsatzes Schlägen bzw. Stößen ausgesetzt werden können, die eine hohe Abriebbeständigkeit und eine hohe Stoßfestigkeitsleistung aufweisen. Die Stoßfestigkeitsleistung hängt sowohl von der mechanischen Festigkeit, wie oben beschrieben, als auch den energieabsorbierenden Eigenschaften des Gummis ab (Hystereseverlust aufgrund von Viskosität). Jedoch sind quantitative Bewertungen derselben selten, und es besteht Verbesserungspotenzial.
Beispielsweise verwendet der Verlusttangens tan δ, der ein Indikator für die viskoelastischen Eigenschaften eines Gummielements ist, den Wert bei Raumtemperatur und einige zehn Hz aus der Perspektive der Vereinfachung der Messung. Jedoch hängt die Viskosität des Gummielements von der Geschwindigkeit ab, und somit sollten die Viskositätseigenschaften eines Geschwindigkeitsbereichs (Frequenzbereichs) gemäß der Anwendung bewertet werden. Die Entwicklungspolitik wird vorzugsweise auf der Grundlage der Bewertungsergebnisse durchgeführt.
Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Förderband mit verbesserter Stoßfestigkeitsleistung bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, umfasst ein Förderband gemäß Anspruch 1 der Erfindung Folgendes:
- einen Bandkernkörper; und
- einen Deckgummi, der den Bandkernkörper abdeckt; wobei
- der Deckgummi mit einem Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindexwert gebildet wird, der ein Produkt einer Reißdehnung Eb, einer Reißfestigkeit TSb und einem Verlusttangens tan δ eines vorbestimmten Wertes oder größer ist; und
- eine Messbedingung des Verlusttangens δ auf der Grundlage einer Geschwindigkeit eines Aufpralls bestimmt wird, der unter einer Einsatzbedingung des Förderbandes angewendet wird.
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In einem Förderband gemäß Anspruch 2 der Erfindung ist der Verlusttangens tan δ vorzugsweise ein Verhältnis zwischen einem Speichermodul und einem Verlustmodul, das aus einer Spannung berechnet wird, wenn Vibrationen einer vorbestimmten Frequenz auf den Deckgummi ausgeübt werden;
die Messbedingung ist die vorbestimmte Frequenz; und die vorbestimmte Frequenz wird bestimmt, indem die Geschwindigkeit eines Aufpralls, der unter der Einsatzbedingung des Förderbands ausgeübt wird, an eine maximale Geschwindigkeit der Vibrationen angepasst wird.
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In einem Förderband gemäß Anspruch 3 der Erfindung, vorzugsweise wenn der Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindexwert, der unter Verwendung des Verlusttangens tan δ bei der vorbestimmten Frequenz von 10 kHz berechnet wird, 6000 oder größer ist.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß Anspruch 1 der Erfindung, ist das Förderband mit einem Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindexwert gebildet, d.h. das Produkt einer Reißdehnung Eb, einer Reißfestigkeit TSb, und einem Verlusttangens δ von einem vorbestimmten Wert oder mehr. Wie durch Vereinheitlichen und Vergleichen der Indexwerte, die herkömmlicherweise getrennt ausgewertet wurden, gesehen werden kann, kann das Förderband mit einer verbesserten Stoßfestigkeitsleistung bereitgestellt werden. Zusätzlich werden die Messbedingungen des Verlusttangens tan δ, die zur Bewertung der Stoßfestigkeitsleistung verwendet werden, auf der Grundlage der Aufprallgeschwindigkeit bestimmt, die unter den Einsatzbedingungen des Förderbandes angewendet wird. Als Ergebnis kann die Stoßfestigkeitsleistung unter Verwendung des Werts des Verlusttangens tan δ, der einem tatsächlich auf das Gummielement ausgeübten Aufprall entspricht, bewertet werden, und es ist möglich, die Genauigkeit der Bewertung der Stoßfestigkeitsleistung zu verbessern. Gemäß Anspruch 2 der Erfindung wird die Messfrequenz (eine vorbestimmte Frequenz) des Verlusttangens tan δ durch Anpassen der Geschwindigkeit des Aufpralls, der unter den Einsatzbedingungen des Förderbands ausgeübt wird, an die maximale Geschwindigkeit der Vibrationen bestimmt, somit kann die Stoßfestigkeitsleistung durch Wiedergeben der Viskosität des Deckgummis, die sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Aufpralls ändert, bewertet werden.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 3 ist es möglich, ein Förderband bereitzustellen, das eine ausreichende Stoßfestigkeitsleistung in seiner beabsichtigten Einsatzumgebung aufweist.
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Figurenliste
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- 1A Und 1B sind erläuternde Diagramme, die eine Konfiguration eines Förderbandes 10 gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen.
- 2 ist ein erläuterndes Diagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Bewertungsfrequenz auf der Grundlage einer Geschwindigkeit eines Aufpralls.
- 3 ist ein erläuterndes Diagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Bewertungsfrequenz auf der Basis einer Geschwindigkeit eines Aufpralls.
- 4 ist ein Graph, der eine Hauptkurve eines Verlusttangens tan δ zeigt.
- 5 ist ein Graph, der den Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan δ) der Proben A bis C zeigt.
- 6 ist eine Tabelle, die Leistungsbewertungswerte und Leistungsbewertungsprüfergebnisse der Proben A bis C auflistet.
- 7A bis 7C sind Oberflächenfotografien eines Förderband-Deckgummis nach Verwendung für eine vorbestimmte Zeitdauer.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Förderbänder gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1A Und 1B sind erläuternde Diagramme, die eine Konfiguration eines Förderbandes 10 gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen. 1A Ist eine perspektivische Ansicht der Verwendung des Förderbandes 10, und 1B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A des Förderbandes 10.
Das Förderband 10 wird in einem Bandtransportsystem 20 verwendet, das eine Antriebsrolle 22, eine angetriebene Rolle 24 und das darauf gewickelte Förderband 10 enthält.
Das Bandfördersystem 20 befördert beförderte Gegenstände, die auf das Förderband 10 geladen sind, und bewegt das Förderband 10 in Pfeilrichtung über die Antriebsrolle 22 und die angetriebene Rolle 24, um die beförderten Gegenstände zu bewegen.
Wie in FIB. 1B dargestellt, weist das Förderband 10 einen Bandkernkörper 14 mit mehreren übereinander geschichteten Segeltüchern und einem Deckgummi 12 auf, der den Bandkernkörper 14 abdeckt. Verschiedene bekannte Materialien können als Segeltuch verwendet werden, die den Bandkernkörper 14 bilden, einschließlich organischer Fasern wie Nylonfasern, Polyesterfasern, Aramidfasern und dergleichen.
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Der Deckgummi 12 kann aufgrund des Aufpralls der beförderten Gegenstände eine Schnittbeschädigung oder dergleichen aushalten. Somit führt eine Verbesserung der Stoßfestigkeitsleistung des Deckgummis 12 zu einer Verbesserung der Haltbarkeit des Förderbandes 10.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan δ), d.h. das Produkt einer Reißdehnung Eb, einer Reißfestigkeit TSb und einem Verlusttangens tan δ des Deckgummis 12 auf einen vorbestimmten Wert oder höher eingestellt, beispielsweise 6000 oder höher.
Zusätzlich werden die Messbedingungen des Verlusttangens tan δ, die zur Bewertung des Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex verwendet werden, auf der Grundlage der Aufprallgeschwindigkeit bestimmt, die unter den Einsatzbedingungen des Förderbandes 10 angewendet wird. Mit anderen Worten ist der Verlusttangens tan δ des Deckgummis 12 ein Verhältnis zwischen dem dynamischen Speichermodul und dem dynamischen Verlustmodul, berechnet aus der Spannung, wenn der Deckgummi 12 mit einer vorbestimmten Frequenz vibriert. Durch Anpassen der Geschwindigkeit des Aufpralls, der unter den Verwendungsbedingungen des Förderbandes 10 aufgebracht wird, an die maximale Geschwindigkeit der Vibration, wird die Frequenz (Bewertungsfrequenz) des Verlusttangens tan δ, die bei der Berechnung des Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex verwendet wird, bestimmt. Im Folgenden wird jeder Parameter, der den Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan δ) bildet, beschrieben.
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Reißdehnung Eb und Reißfestigkeit TSb
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Zunächst werden die Reißdehnung Eb und die Reißfestigkeit TSb des Deckgummis 12 beschrieben.
Die Reißdehnung Eb und die Reißfestigkeit TSb werden über ein Verfahren gemessen, welches das Ziehen eines Prüfstücks des Deckgummis 12 umfasst, das einer Leistungsbewertung unterzogen werden soll. Die Reißdehnung Eb ist die Dehnung, bei der das Prüfstück versagt, weil es gezogen wird, und wird als das Verhältnis (%) relativ zu einem anfänglichen Abstand zwischen Bezugslinien angegeben. Die Reißfestigkeit TSb ist die Zugkraft, die aufgezeichnet wird, wenn das Prüfstück versagt, weil es gezogen wird, dividiert durch eine anfängliche Querschnittsfläche des Prüfstücks.
Der genaue Prozess des Messens der Reißdehnung Eb und der Reißfestigkeit TSb wird durch den in JIS K6251: Vulkanisierter Gummi und thermoplastischer Gummi - Zugeigenschaften - spezifizierten Prozess bestimmt.
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Verlusttangens tan δ
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Als nächstes wird der Verlusttangens tan δ des Deckgummis 12 beschrieben.
Der Verlusttangens tan δ ist das Verhältnis zwischen dem Speichermodul und dem Verlustmodul, berechnet aus der Spannung, wenn Vibrationen mit einer vorbestimmten Frequenz auf den Deckgummi 12 ausgeübt werden, das heißt, ein Verhältnis des Verlustmoduls zu dem Speichermodul in der dynamischen Viskoelastizitätsmessung. Höhere Werte bedeuten höhere Viskosität und eine umso höhere Leistung bei der Umwandlung kinetischer Energie in Wärme. Außerdem nimmt, wenn die Viskosität hoch ist, die scheinbare Härte des Aufprallpunkts zu, was den Effekt hat, dass Spannung in der Umgebung verteilt wird und der Betrag, um den das Objekt in das Gummielement sinkt, verringert wird.
Somit zeigt ein hoher Verlusttangens tan δ des Deckgummis 12 eine hohe Stoßfestigkeitsleistung an.
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Die Messung des Verlusttangens tan δ des Deckgummis 12 erfolgt im Allgemeinen mit einer Vorrichtung zur dynamischen Viskoelastizitätsmessung.
Bei einer Vorrichtung zur dynamischen Viskoelastizitätsmessung wird eine Probe des Deckgummis 12 in dem Messkopf eingespannt, und Spannung wird von dem lasterzeugenden Abschnitt über eine Sonde auf die Probe angewendet. Diese Spannung wird als eine sinusförmige Kraft bei einer Frequenz, die als eine der Messbedingungen festgelegt ist, auf solche Weise angewendet, dass die Beanspruchungsamplitude der Probe konstant ist. Das Ausmaß der Deformation (Verzerrung) der Probe, die durch diese sinusförmige Kraft erzeugt wird, wird durch eine Verlagerungserfassungseinheit erfasst, und verschiedene Typen von viskoelastischen Größen wie etwa der Verlusttangens tan δ werden aus der auf die Probe angewandten Spannung und der erfassten Verzerrung und Ausgabe berechnet.
Wenn die Temperatur konstant ist, wie in 4 veranschaulicht, wird eine Hauptkurve mit einer Frequenz auf der x-Achse und tan δ (alternativ sind auch Speichermodul oder Verlustmodul möglich) auf der y-Achse erhalten.
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4 zeigt den Verlusttangens tan δ von drei Typen von Deckgummis 12 (Proben A bis C).
Probe A ist ein intern entwickeltes Stoßfestigkeitsbeispiel. Probe B ist ein Gummityp-H-konformes Produkt (JIS-H-konform), wie in JIS K6369 spezifiziert. Probe C ist ein Gummityp-S-konformes Produkt (JIS-S-konform), wie in JIS K6369 spezifiziert.
Der Verlusttangens tan δ jedes Deckgummis 12 nimmt von einem niedrigen Frequenzband zu einem hohen Frequenzband insgesamt zu, aber die Frequenzmerkmale unterscheiden sich voneinander.
Es ist zu beachten, dass die Dicke des Deckgummis des Förderbandes typischerweise 5 mm bis 25 mm beträgt. In dieser Ausführungsform wurde eine Probe mit einer Dicke von 10 mm verwendet. Zusätzlich wurde die Temperaturbedingung auf 20 °C festgelegt.
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Außerdem wird in der Praxis in einem Fall, in dem eine Hauptkurve mit einer Frequenzachse wie in 4 veranschaulicht erhalten wird, die Messung durchgeführt, indem die Temperatur der Probe geändert wird, anstatt die Frequenz der Vibrationen zu ändern. Der Grund hierfür ist, dass die Frequenzkennlinie, die die Beziehung zwischen dem Verlusttangens tan δ und der Frequenz der Vibrationen angibt, und eine Temperaturkennlinie, die die Beziehung zwischen dem Verlusttangens tan δ und der Umgebungstemperatur, bei der die Messung durchgeführt wird, angibt, ineinander umgewandelt werden können.
Ein bekanntes Verfahren zum Umwandeln der Frequenzkennlinie und der Temperaturkennlinie kann verwendet werden, daher wird dessen Beschreibung weggelassen. Allerdings entspricht ein Verlusttangens tan δ bei niedrigen Temperaturen einem Verlusttangens tan δ in einem hohen Frequenzband, und ein Verlusttangens tan δ bei hohen Temperaturen entspricht einem Verlusttangens tan δ in einem niedrigen Frequenzband.
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Bewertungsfrequenz des Verlusttangens Tan δ
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Als nächstes wird die Frequenz (Bewertungsfrequenz) des Verlusttangens tan δ beschrieben, der bei der Bewertung der Stoßfestigkeitsleistung verwendet wird.
Wie in 4 dargestellt, wird der Wert des Verlusttangens tan δ als eine Frequenzkennlinie erhalten, die aus der Frequenz auf der horizontalen Achse entnommen wird. Der Wert des Verlusttangens tan δ, der bei der Bewertung der Stoßfestigkeitsleistung verwendet wird, wird aus der Hauptkurve bestimmt.
Insbesondere wird die Bewertungsfrequenz, welche die Frequenz des Verlusttangens tan δ ist, die zum Bewerten der Stoßfestigkeitsleistung verwendet wird, durch Anpassen der Geschwindigkeit des Aufpralls, der unter den Einsatzbedingungen des Deckgummis 12 ausgeübt wird, an die maximale Geschwindigkeit der Vibrationen bestimmt.
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Ein Verfahren zum Bestimmen der Bewertungsfrequenz auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Aufpralls wird unter Verwendung von 2 und 3 beschrieben.
Der unter den Einsatzbedingungen des Deckgummis 12 ausgeübte Aufprall ist ein Aufprall, wenn der beförderte Gegenstand beladen wird. Im Allgemeinen werden auf einem Förderband geförderte Gegenstände aus einer Position, die höher ist als die Förderbandoberfläche (Deckgummioberfläche), über eine Rutsche oder dergleichen abgeworfen und auf das Förderband geladen.
Eine Abwurfgeschwindigkeit Vf, wenn der geförderte Gegenstand auf dem Förderband landet, wird anhand einer Abwurfhöhe H des geförderten Gegenstands bestimmt. Mit anderen Worten gilt V = √2gH (g: Gravitationsbeschleunigung).
2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Abwurfhöhe H des geförderten Gegenstands und der Abwurfgeschwindigkeit Vf zeigt, wenn das Förderband erreicht ist. Beispielsweise ist in einem Fall, in dem der Fördergegenstand auf dem Förderband Erz oder dergleichen ist, die Fallhöhe H hoch und beträgt ungefähr 8 m. In diesem Fall beträgt die Fallgeschwindigkeit Vf, wenn der beförderte Gegenstand das Förderband erreicht, ungefähr 12,5 m/s.
In dem Fall, dass die Abwurfhöhe H beispielsweise bei etwa 0,5 m relativ niedrig ist, beträgt die Abwurfgeschwindigkeit Vf, wenn der geförderte Gegenstand das Förderband erreicht, ungefähr 3,1 m/s.
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Als Nächstes wird die maximale Geschwindigkeit der Vibrationen in der dynamischen Viskoelastizitätsmessung betrachtet, um die Beziehung zwischen der Abwurfgeschwindigkeit Vf und den Messbedingungen des Verlusttangens tan δ zu ermitteln.
Wie in 3 gezeigt, ist bei einer Sinuswelle mit einer Amplitude A und einer Frequenz f (Winkelfrequenz ω = 2nf) eine Verlagerung U = Asin(ωt) und eine Geschwindigkeit V = Aωcos(ωt).
Eine maximale Geschwindigkeit Vx wird bei cos0° = 1 und Vx = Aω = 2nAf erhalten.
Wenn die oben besprochene Abwurfgeschwindigkeit Vf anstelle der maximalen Geschwindigkeit Vx eingesetzt wird, gilt f = Vf/2nA.
Wenn die Amplitude A der Sinuswelle 0,1 mm ist und die oben beschriebene Abwurfgeschwindigkeit Vf gleich 3,1 m/s (Abwurf aus einer Höhe von 0,5 m) bis 12,5 m/s (Abwurf aus einer Höhe von 8 m) eingesetzt wird, entspricht die Frequenz f der Sinuswelle von 5 kHz (Abwurf aus einer Höhe von 0,5 m) bis ungefähr 20 kHz (Abwurf aus einer Höhe von 8 m). Dieser Bereich entspricht dem schattierten Abschnitt (Logf = ungefähr 3,7 bis 4,3) des Graphen von tan δ in 4. In diesem Bereich ist die tan δ der Probe A die höchste, dann Probe C, dann Probe B.
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Um eine Beschädigung des Deckgummis beim Abwerfen von Gegenständen (geförderten Gegenständen) auf den Deckgummi zu vermeiden, sollte die mechanische Festigkeit an der Stelle hoch sein, an der der abgeworfene Gegenstand am tiefsten in den Deckgummi sinkt. Hier ist es, da der abgeworfene Gegenstand eine Geschwindigkeit von 0 in einer Abwurfrichtung hat, vernünftig, die im Labor gemessene Reißdehnung Eb und Reißfestigkeit TSb ohne Änderung als Indikatoren für die mechanische Festigkeit zu verwenden.
Da jedoch die energieabsorbierenden Eigenschaften in der anfänglichen Aufprallzeit durch die anfängliche Geschwindigkeit beeinflusst werden, mit welcher der abgeworfene Gegenstand in Kontakt mit dem Deckgummi kommt, ist es sinnvoll, den tan δ, der die Viskosität des Deckgummis 12 darstellt, unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Aufpralls festzulegen, der unter den Einsatzbedingungen des Deckgummis 12 ausgeübt wird.
Wenn beispielsweise der Deckgummi in einer Umgebung verwendet wird, in welcher der geförderte Gegenstand aus einer Höhe von 0,5 m abgeworfen wird, beträgt die Bewertungsfrequenz bevorzugt 4,9 kHz, und wenn der Deckgummi in einer Umgebung verwendet wird, in welcher der geförderte Gegenstand aus einer Höhe von 8 m abgeworfen wird, beträgt die Bewertungsfrequenz bevorzugt 19,9 kHz. Wie nachstehend beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform jedoch 10 kHz als ein repräsentativer Wert der Bewertungsfrequenz des Deckgummis verwendet, der eine Stoßfestigkeitsleistung erfordert.
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Es ist zu beachten, dass eine Hauptkurve des Verlusttangens tan δ wie der in 4 nicht gemessen werden kann, und stattdessen der Verlusttangens tan δ der Frequenz nach dem Einstellen der Bewertungsfrequenz punktgenau gemessen werden kann.
Außerdem kann, wie oben beschrieben, wenn die Temperaturkennlinie in eine Frequenzkennlinie umgewandelt wird, eine Temperatur entsprechend der Bewertungsfrequenz auf der Grundlage der Beziehung zwischen den Linien berechnet werden, und der Verlusttangens tan δ kann durch punktgenaues Messen der Spannung, wenn Vibrationen auf den Deckgummi 12 bei dieser Temperatur angewendet werden, berechnet werden.
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Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan 6)
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Wie oben beschrieben, werden die Reißdehnung Eb, die Reißfestigkeit TSb und der Verlusttangens tan δ verwendet, um die Stoßfestigkeitsleistung des Deckgummis 12 zu bewerten. Insbesondere wird der Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan δ), d.h. das Produkt der Reißdehnung Eb, der Reißfestigkeit TSb und des Verlusttangens tan δ des Deckgummis 12 auf einen vorbestimmten Wert oder größer eingestellt.
Hier ist in der vorliegenden Ausführungsform die Bewertungsfrequenz des Deckgummis 12 beim Berechnen des Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex als 10 kHz definiert. Der Grund hierfür ist, dass für einen Deckgummi mit einer Bewertungsfrequenz von weniger als 10 kHz, das heißt einen Deckgummi mit einer niedrigen Aufprallgeschwindigkeit in der Verwendungsumgebung, ein geringer Bedarf an Stoßfestigkeitsleistung besteht und die Notwendigkeit der Bewertung unter Verwendung eines Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex ebenfalls gering ist. Wie in 4 veranschaulicht, nimmt der Wert des Verlusttangens tan δ mit zunehmender Frequenz zu. Jedoch kann unter Verwendung von 10 kHz als einem repräsentativen Wert für die Bewertungsfrequenz des Deckgummis, der eine Stoßfestigkeitsleistung verlangt, die Stoßfestigkeitsleistung einfach und genau bewertet werden.
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Zusätzlich wird in der vorliegenden Ausführungsform die Stoßfestigkeitsleistung als hoch bewertet, wenn der Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex, der unter Verwendung des Verlusttangens tan δ bei der Bewertungsfrequenz von 10 kHz berechnet wird, 6000 oder mehr beträgt. Mit anderen Worten, der Deckgummi 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex ausgebildet, der unter Verwendung des Verlusttangens tan δ bei einer Bewertungsfrequenz von 10 kHz von 6000 oder mehr berechnet wird.
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5 ist ein Graph, der den Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan δ) der Proben A bis C zeigt, 6 ist eine Tabelle, welche die Leistungsbewertungswerte und Leistungsbewertungsprüfergebnisse der Proben A bis C auflistet. Es ist zu beachten, dass jeder in 6 aufgelistete Wert ein Mittelwert von Werten ist, die in einer Vielzahl von Proben des gleichen Typs gemessen wurden.
In 5 ist die vertikale Achse der Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan δ) und die horizontale Achse ist die Frequenz (logarithmische Anzeige).
Wie in 6 angegeben, beträgt die Reißfestigkeit TSb für die Proben A, B und C 22,3, 28,2 bzw. 20,9, die Reißdehnung Eb beträgt 572, 562 bzw. 530 und der Reißenergieindex, d.h. Eb × TSb ist 12761, 15848 bzw. 11077. Der tan δ bei jeder Frequenz (siehe 4) wurde mit Eb × TSb multipliziert, um den Graphen von 5 zu erzeugen. Wie in den 5 und 6 dargestellt, beträgt der
Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindexwert (Eb × TSb × tan δ) der Proben A, B und C bei 10 kHz (Logf = 4) 6543, 5901 bzw. 4944 und Probe A hat einen Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindexwert (Eb × TSb × tan δ) von 6000 oder höher.
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Die Leistungsbewertungsprüfung wurde durch eine Fall-Aufprallprüfung, eine DIN-Abriebprüfung und eine Oberflächenbeobachtung des Deckgummis des Förderbands nach Verwendung für eine vorbestimmte Zeitdauer durchgeführt.
Die Fall-Aufprallprüfung wurde durch Fallenlassen einer Nadel aus einer vorbestimmten Höhe auf die Oberfläche der Probe und Messen der Eindringtiefe der Nadel durchgeführt. Die Ergebnisse wurden als 17,2 mm bzw. 19,9 mm für Proben A bzw. B festgestellt (die Prüfung wurde nicht mit Probe C durchgeführt), was zeigt, dass Probe A widerstandsfähiger gegen einen Fall-Aufprall war als Probe B.
Die DIN-Abriebprüfung wurde gemäß dem in JIS K6264-2 spezifizierten Verfahren durchgeführt, wobei das Ergebnis 122, 117 und 167 für Probe A, B bzw. C war. Dementsprechend wiesen die Proben A und B eine hohe und etwa gleiche DIN-Abriebfestigkeit auf, und die DIN-Abriebfestigkeit von Probe C war niedriger als die der Proben A und B.
7A bis 7C sind Oberflächenfotografien von Förderband-Deckgummis der Proben A bis C aus gleichen Materialien nach Verwendung für eine vorbestimmte Zeitdauer. Probe A wies sehr geringe Schnittschäden auf der Oberfläche des Deckgummis auf. Probe B wies mehr Schnittschäden als Probe A auf, hatte aber relativ wenig Schnittschäden. Im Gegensatz dazu wies Probe C eine große Menge an Schnittschäden auf.
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass der Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindex (Eb × TSb × tan δ) unter Verwendung der Reißdehnung Eb, der Reißfestigkeit TSb und des Verlusttangens tan δ die Stoßfestigkeitsleistung des tatsächlichen Gummielements mit hoher Genauigkeit wiedergibt.
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Wie oben beschrieben, ist das Förderband 10 gemäß einer Ausführungsform mit einem Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindexwert gebildet, d.h. dem Produkt einer Reißdehnung Eb, einer Reißfestigkeit TSb und einem Verlusttangens δ des Deckgummis 12 mit einem vorbestimmten Wert oder größer. Wie durch Vereinheitlichen und Vergleichen der Indexwerte, die herkömmlicherweise getrennt ausgewertet wurden, gesehen werden kann, kann das Förderband 10 mit einer verbesserten Stoßfestigkeitsleistung bereitgestellt werden. Zusätzlich werden die Messbedingungen des Verlusttangens tan δ, die zur Bewertung der Stoßfestigkeitsleistung verwendet werden, auf der Grundlage der Aufprallgeschwindigkeit bestimmt, die unter den Einsatzbedingungen des Förderbandes 10 angewendet wird. Somit kann das Ergebnis die Stoßfestigkeitsleistung unter Verwendung des Werts des Verlusttangens tan δ, der einem tatsächlich auf das Förderband 10 ausgeübten Aufprall entspricht, bewertet werden, und es ist möglich, die Genauigkeit der Bewertung der Stoßfestigkeitsleistung zu verbessern. Außerdem wird die Messfrequenz (eine vorbestimmte Frequenz) des Verlusttangens tan δ durch Anpassen der Geschwindigkeit des Aufpralls, der unter den Einsatzbedingungen des Förderbandes 10 ausgeübt wird, an die maximale Geschwindigkeit der Vibrationen bestimmt, somit kann die Stoßfestigkeitsleistung durch Wiedergeben der Viskosität des Deckgummis 12, der sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Aufpralls ändert, bewertet werden.
Durch Ausbilden des Deckgummis 12, sodass der unter Verwendung von 10 kHz als die Bewertungsfrequenz des Verlusttangens tan δ berechnete Stoßfestigkeitsleistungs-Bewertungsindexwert 6000 oder mehr beträgt, ist es auch möglich, das Förderband 10 mit einer ausreichenden Stoßfestigkeitsleistung in der vorgesehenen Einsatzumgebung zu versehen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Förderband
- 12
- Deckgummi
- 14
- Bandkernkörper
- 20
- Bandfördersystem
- 22
- Antriebsrolle
- 24
- Angetriebene Rolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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