JP2002532361A - 繊維を充填したモジュラコンベヤチェイン用チエインリンク - Google Patents
繊維を充填したモジュラコンベヤチェイン用チエインリンクInfo
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Abstract
Description
の構成に使用する改良されたチェインリンクに関する。
る場所から別の場所へ移送する。従来のモジュラコンベヤチェインは、主として
、複数の熱可塑性チェインリンク或いはモジュールから構成されている。モジュ
ラコンベヤチェインを組み立てるリンクは、主に、複数の離隔したリンク端部を
具備していて、これらのリンク端部が、隣接する列で1個或いは2個以上のリン
クから離隔して突設された相補リンクと契合している。それぞれのチェインリン
クは、通常、幅がほぼ同じで、煉瓦を並べた形状に配列されている。契合リンク
の端部同士が連結ピンで連結或いは枢結されて隣接するチェインリンクを互いに
揺動させている。
エンドレスコンベヤチェインを形成している。モジュラコンベヤチェインには引
張力が掛かる。そのためチェインに負荷が掛かると、その引張力がそれぞれのチ
ェインリンクを離そうとする傾向がある。
タール、ポリエステル、ナイロン、及びポリプロピレン)で製造されている。チ
ェインリンクに使用するポリマーの選択は、通常、チェインリンクに必要な物性
(即ち、高引張強さ、高疲れ強さ、低摩擦、耐薬品性及び/又は極端な循環温度
下での使用適性)に依存している。チェインリンクの引張強さと疲れ強さが優れ
ていると、モジュラコンベヤチェインの全体の引張強さが向上し且つ負荷による
チェインの伸びが小さくなるので、チェインリンクの引張強さと疲れ強さは特に
重要である。
の場所へ品物を運搬するのにしばしば使用されることがある。チェインの温度が
上がるに連れて、それぞれのチェインリンクが伸び、チェインの温度が下がるに
連れて、それぞれのチェインリンクが収縮する。一般的に大部分の熱可塑性プラ
スチックは熱膨張率が大きいので、それぞれのチェインリンクが伸びたり収縮す
ると、コンベヤチェインの全体の長さが、大幅に変化する。
所における低温殺菌のために缶や瓶を搬送するのに使用するコンベヤチェインで
ある。低温殺菌装置内の高温と、チェインに引張負荷が掛ける時に缶や瓶が低温
温殺菌装置内を移動する時のゆっくりとした動きが複合原因となって、チェイン
が伸び、エンドレスコンベヤチェインの底部折返し部分が沈下する。このチェイ
ンの伸びも、駆動スプロケットとチェインリンクとの間の相互作用の働きに影響
を与える。さらに、二重デッキコンベヤシステムの場合、この沈下が大きくなっ
て、エンドレスコンベヤチェインの上部コンベヤの底部折返し部分が、下部コン
ベヤチェインに乗っている瓶の妨げになる。
、熱可塑性プラスチックチェインリンクと金属リンクとを組み合わせて使用する
方法が知られている。熱可塑性プラスチックチェインリンクと金属リンクとを組
み合わせると、モジュラコンベヤにかかる負荷が、主として金属リンクによって
運ばれる。2つの異なる材料で製造されたリンク同士を組み合わせてモンジュラ
コンベヤを形成する場合の問題の一つは、熱可塑性プラスチックチェインリンク
と金属チェインリンクとの間の弾性率、摩擦係数及び熱膨張率の相違が原因で、
熱可塑性プラスチックチェインリンク内で発生する曲げ応力が大きくなることで
ある。
加して熱可塑性プラスチックの引張強さを改良してきた。この充填剤は、主とし
て、長繊維の形状である。Ticona及びDuPont等長繊維強化プラスチックの製造業
者は、彼等の顧客に技術文献を配布し、その中で、原料ポリマーの中の充填剤の
量を増やすと、成形したポリマーの引張強さが大きくなると指示している。さら
に、この技術文献は、ポリマー内の充填剤のパーセンテージを変化させて多様な
熱可塑性プラスチックに対して行った引張り試験の結果を提供している。これら
の結果はASTM規格に従って実施されていて、原料ポリマーの中の充填剤の質量%
が増加すると、熱可塑性プラスチックの引張強さが大きくなることを明らかにし
ている。この技術文献は、充填剤を60質量%まで含むポリマーに対する試験結
果を示している。
インリンクである。本発明のチェインリンクは、チェインリンクの本体から延設
された複数の離隔されたリンク端部を備えている。これらのリンク端部は、隣接
する列において1個或いは2個以上のリンクから離隔して突設された相補リンク
端部と契合するようになっている。これらのリンク端部は開口を有している。こ
れらの開口は軸方向に配列されていて、連結ピンを納め入れるようになっている
。この連結ピンは開口を貫入して、リンクと、隣接する1個或いは2個以上のチ
ェインリンクとを枢結している。チェインリンクは熱可塑性プラスチック材料で
成形されている。熱可塑性プラスチック材料は、チェインリンクの機械的性質を
向上させる充填剤、好ましくは、ガラス繊維を含んでいる。成形された熱可塑性
プラスチック材料の中の充填剤の量は、温度が大幅に変動する環境において、成
形されたチェインリンクの疲れ強さと引張強さを最大にするものでなくてはなら
ない。このチェインリンクは、成形されたチェインリンクの質量に基づき約30
質量%未満、好ましくは約5〜25質量%の範囲、一層好ましくは約10〜20
質量%の範囲の充填剤を含有している。充填剤の形状は、好ましくは、長ストラ
ンドで、長さが、0.32センチ(0.125インチ)と1.27センチ(0.
5インチ)の間のである。
成形され、チェインリンクに対して十分な強度と耐食性を付与する。さらに、こ
のリンクは、好ましくは、比較的高温のダイの中で成形される。その理由は、成
形の間、充填剤が未充填のポリマーの層がリンクの表面近傍で形成され、ダイの
温度が上がることによってその層が厚くなるからである。繊維をリンクの表面か
らできるだけ離して位置決めすることが極めて重要である。この理由は、繊維は
非常に摩耗性であり、モジュラコンベヤチェインの稼働中、通常、連結ピンとリ
ンク端部の内部縁部との間が点接触するからである。この点接触の結果、連結ピ
ンとリンク端部との間の相対運動量が大幅に大きくなる。特に摩耗繊維がリンク
の外表面の近くにある場合、この種の運動は極端な摩滅の原因になる。摩滅が大
きくなると、モジュラコンベヤチェインの稼働寿命が短くなる。
コアーピン)の周りを流れるので、部分硬化したスキン面を有する2つの流頭が
出会うことになる。スキン面が出会う箇所では、ポリマーの均質でないブレンド
が形成される。従来、この表面が出会う領域を、融着すじ或いは流れすじと言っ
ていた。これらの融着すじにおいて、成形されたチェインリンクの機械的性質は
大幅に低下し、特に、引張強さ、剛性、疲れ強さ、及び耐衝撃性が低下する。
に液体ポリマーを供給するゲートの位置決によって操作することができる。成形
ダイに設けるゲートは、繊維が、チェインリンクの内部で、モジュラコンベヤチ
ェインの移動方向と概ね同じ方向に配向するように、配置することが好ましい。
モジュラチェインリンクの内部で繊維をチェインの移動方向に配向すると、それ
ぞれのチェインリンクから組立てたモジュラコンベヤチェインの引張強さと疲れ
強さが大幅に大きくなる。
、高疲れ強さ、最小の熱膨張率、及び安定した弾性率を有するモジュラコンベヤ
チェインを構成するのに使用するチェインリンクを提供することである。コンベ
ヤの用途の多くが高強度のコンベヤチェインを必要としているので、熱可塑性プ
ラスチックモジュラコンベヤチェインの強度を高くすることが極めて重要である
。
いるモジュラコンベヤチェインを構成するのに使用するチェインリンクを提供す
ることである。モジュラコンベヤチェインが効果的に機能することができる稼働
温度の有効範囲を拡げると、チェインを多数の用途で使用することができる。
で一層効果的なモジュラコンベヤチェインを構成するのに使用するチェインリン
クを提供することである。モジュラコンベヤチェインは、主として、低温殺菌装
置、瓶及び缶加温器、産業用電子オーブン、収縮包装トンエル及びフリーザーに
使用されている。
おける機械的負荷に起因する伸びに抵抗するモジュラコンベヤチェインを提供す
ることである。
とによって、当業者に明らかになるであろう。
チェインリンクを備えている。代表的なモジュラコンベヤチェインの一部が、図
1に示してある。本発明の態様であるモジュラチェインリンク13が、概ね同じ
で隣接するチェインリンク15と契合している状態が示してある。連結ピン17
が、チェインリンク13と、それに隣接するチェインリンク15とを枢結してい
る。
16は、一連のリンク端部25を具備している。一連のリンク端部25は、リン
ク本体16の対向側から延設されている。リンク端部25は、互いに横方向が離
れていて、その間に一連のスペース27が形成されている。一連のリンク端部2
5には開口33が形成されている。開口33は、互いに軸方向に一直線に並んで
いる。リンク端部25の開口33は、モジュラコンベヤベルトが移動する方向に
円筒形若しくは細長く伸びている。
である。隣接するチェインリンク15も、一連のリンク端部65を具備している
。一連のリンク端部65は、互いに横方向が離れていて、その間に一連のスペー
ス67を形成している。一連のスペース67は、チエインリンク13の一方の側
にある一連のリンク端部25を受け容れるようになっている。リンク端部65は
延設されて、チエイリンク13のリンク端部25の間のスペース27の中に入っ
ている。隣接するリンク15のリンク端部65にも開口69が形成されている。
隣接するリンク15がチェインリンク13に組付けられた時、チェインリンク1
3の開口33と同様に、開口69は互いに軸方向に一直線に並んでいる。開口6
9は、モジュラコンベヤチェインが移動する方向に円筒形若しくは細長く伸びて
いる。
1と2に示してある。他の代表的なチェインリンクの構造は、米国特許第5,3
35,768号及び5,215,185号に記載されている。これら両方の米国
特許は本発明の譲受人に譲渡される。
ポリマーには、ポリマーの強度と他の性質を向上するため充填剤が添加されてい
る。本発明の好ましい形態では、リンク13は、成形されたチェインリンクの質
量当たり、約30質量%未満、好ましくは約5〜25質量%の範囲、より好まし
くは約10〜20質量%の範囲の充填剤を含有している。
、ステンレススティール、アラミド及び炭素繊維も使用することができる。これ
らの繊維は、好ましくは、0.32センチ(0.125インチ)〜1.27セン
チ(0.5インチ)であって、成形されたチェインリンクの内部で、主としてモ
ジュラコンベヤチェインの移動方向と同じ方向に配向している。チェインの移動
方向はX(図2参照)で示してある。
ルで成形される。他の形態では、チェインリンクは、チェインリンクを成形する
のに使用する他の成形性ポリマー材料で成形することもできる。
している。この技術文献は、ASTM規格に従って実施した試験結果を記載している
。この試験結果は、プラスチックの中の充填剤の質量%が増加すると充填剤を充
填したポリマー製品の引張強さが大きくなると記載している。然しながら、充填
剤を充填したポリマーを使用して、モジュラコンベヤチエインを構成するのに使
用するモジュラコンベヤリンクを成形する場合は、このことは正しくない。前述
したように、チエインリンクが、成形されたチェインリンクの質量当たり約30
質量%未満、好ましくは約5〜25の質量%の範囲、一層好ましくは約10〜2
0質量%の範囲の充填剤を含有する場合に、チエインリンクの機械的性質は向上
する。チェインリンクの希望する機械的性質が最大になると、モジュラコンベヤ
チェイン全体の強度が大きくなる。
用する効果の評定は、引張試験用チェインリンクを使用して、リンクの内部の充
填剤のパーセントを1つの試験用チェインから別の試験用チェインに変動させて
行った。
ェインリンクを具備していた。カットして長さを17,78センチ(7インチ)
にした連結ピンを使用してこれらのチェインリンクを組み立てた。これらのリン
クは、MN,WinonaのTiconaで製造した長ガラス繊維を充填したCelstran(登録商
標名)ポリマーで成形した。使用したピンは、直径0.635センチ(1/4イ
ンチ)の引抜きPBTロッドであった。3個の別々の試験用チェインに対して、
それぞれ(21.1℃(70°F)、60℃(140°F)及び°82.2℃(
180°F)で試験を行って平均値を出した。
の試験用チェインを試験室の床の上に置いて実施した。第1回目の試験用チェイ
ンを試験する前に、3個の試験用チェインを全て21.1℃(70°F)で少な
くとも1時間維持した。第1回目の試験用チェインを試験した後、次の予熱した
試験用チェインを固定して、21.1℃(70°F)で約15分間維持してから
試験を行った。第2回目の試験が完了してから、最終試験用チェインを固定して
、21.1℃(70°F)で約15分間維持してから試験を行った。この試験手
順を60℃(140°F)及び°82.2℃(180°F)で反復した。これら
の試験の結果を下記に示す。
材料の引張強さが大きい場合、この材料の疲れ強さも大きい。従って、プラスチ
ック製造業者がASTM規格に従って行った引張試験に基づくならば、高質量%(刊
行された技術文献によれば少なくとも60質量%まで)の充填剤を含有する熱可
塑性プラスチックからリンクを成形する場合は、モジュラコンベヤリンクの疲れ
強さは、もっと大きくなければならない。然しながら、30質量%未満の充填剤
を充填したポリマーから成形したモジュラコンベヤリンクを使用して行った疲れ
試験の結果は、30質量%未満の充填剤を含有するポリマーからチェインリンク
を成形する場合にモジュラチェインリンクの疲れ強さ(引張強さに加えて)が大
きいことを証明している。
。これらのチェインリンクを、長さ17,78センチ(7インチ)にカットした
連結ピンを使用して組み立てた。これらのリンクは、TiconaのCelstran(登録商
標名)長ガラス繊維強化ポリプロピレンから成形した。使用したピンは、直径0
.635センチ(1/4インチ)の引抜きPBTロッドであった。ピンの端部に
プッシュナットを使用して、隣接するチェインリンク同士を連結するのに使用し
たピンを支持した。試験は、熱可塑性プラスチック試験用チェインに異なる負荷
レベルを与え、成形したチェインリンクの内部の充填剤の質量%をそれぞれの負
荷レベル毎に変動させて行った。1個の試験用チェインは、試験した充填剤の異
なる質量%毎にそれぞれの負荷レベルで分析した。疲れ強さ値を、下記に表示す
る。
、且つ別の態様の本発明の請求の範囲に包含される。特に、種々の構造のチェイ
ンリンクを使用することは当業者には明白であろう。それ故、本発明は請求の範
囲にのみ制約される。
Claims (7)
- 【請求項1】 モジュラコンベヤチェインを構成するために使用するモジュラ
チェインリンクであって、前記チエインリンクがチェインリンクの本体の対向側
から突設した複数の離隔したリンク端部を具備していて、前記複数の離隔したリ
ンク端部が前記対向側のそれぞれにおいて隣接するリンクと契合するようになっ
ていて且つモジュラチェインリンクと隣接するリンクとを枢結する連結ピンを受
け容れるようになっている概ね軸方向に一直線に配列された開口を備えていて、
前記モジュラチェインリンクが成形したチェインリンクの約30質量%未満の繊
維質充填剤を含有するポリマーから成形されたものであるモジュラコンベヤチェ
インを構成するために使用するモジュラチェインリンク。 - 【請求項2】 ポリマーが、ポリアミド、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリケト
ン、アセタール及びポリエチレンから成る群から選択された請求項1のモジュラ
チェインリンク。 - 【請求項3】 充填剤が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド及びステンレスス
ティールから成る群から選択された請求項1のモジュラチェインリンク。 - 【請求項4】 充填剤が、モジュラチェインリンクの約5と25質量%の間に
ある請求項1のモジュラチェインリンク。 - 【請求項5】 充填剤が、モジュラチェインリンクの約10と20質量%の間
にある請求項1のモジュラチェインリンク。 - 【請求項6】 充填剤が、長繊維の形状をしている請求項1のモジュラチェイ
ンリンク。 - 【請求項7】 充填剤の長さが、0.32センチ(0.125インチ)と1.
27センチ(0.5インチ)の間である請求項1のモジュラチェインリンク。
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