JP2008087950A - コンベヤベルトおよびベルトコンベヤ - Google Patents

Abstract

【課題】省エネ性とトラフ性との両立を図れるコンベヤベルトを提供する。
【解決手段】芯体をスチールコード２ａとする芯体層２と、その芯体層２の表裏側にそれぞれ積層される表裏カバーゴム層３，４とを備える。ベルト幅が１０００ｍｍ以下である。裏カバーゴム層４のうち、センタキャリアローラ１２にて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位でかつベルト厚み方向の中間部位に補強帆布５が挿入されている。補強帆布５は、前記ベルト厚み方向において、裏カバーゴム層４の表面から裏カバーゴム層４の厚みの４０％〜６５％の範囲に相当する深さに挿入されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、コンベヤベルトおよびベルトコンベヤに関するものである。

近年、コンベヤベルトは、運搬量を上げるためと長距離化のために、大型化と強力化が進み、使用時の消費電力が大きくなってきている。そこで、使用時の消費電力を小さくするために、走行抵抗が小さいコンベヤベルトが求められている。

ところで、コンベヤベルトは、荷物を搬送する際、搭載された荷物が滑り落ちないように、搬送側において、水平方向の軸線を有するセンタキャリアローラとこのセンタキャリアローラの左右両側に配置され傾斜した軸線を有する左右のサイドキャリアローラとを備える支持手段にて支持しつつ走行させることで、コンベヤベルトの走行方向に直交する方向、即ち、ベルト幅方向の両端部領域を上方に上げるようにして使用する場合がある。

走行抵抗の低減のためには、キャリヤ側のローラ乗り越え抵抗を低減させる方策が有効であるという知見に基づき、裏カバーゴム層に損失係数の小さいゴムを用いるものが知られている（例えば特許文献１参照）。

また、コンベヤベルトの芯体が帆布である場合に、その芯体の上側および／又は下側に、ベルト幅方向中央領域に広がりかつ長手方向に沿って延びる中央補強芯体を少なくとも一層配置することにより、走行時の走行抵抗を低減するものも知られている（例えば特許文献２参照）。
特開２００３−４８６０９号公報（段落００１３，００１４） 特開２００４−１８２０２号公報（段落００１１および図２）

しかしながら、前記特許文献１記載の技術では、走行が安定せず、蛇行が発生しやすい。一方、前記特許文献２記載の技術では、芯体が帆布で構成されるため、反りが発生するおそれがある。また、ベルト幅１０００ｍｍ以下というベルト幅が小さい場合には、キャリアローラにコンベヤベルトが沿いにくくなる。さらに帆布の挿入位置（つまり帆布がゴム内に埋め込まれる位置）が安定していない場合には、蛇行が発生するおそれもある。

そこで、発明者は、特許文献２に記載の技術のように芯体が帆布であれば、ベルト幅方向中央領域に補強芯体を設けて走行抵抗を低減しても、端部に補強芯体が設けられていないことから、ベルト全体としてのベルト張力のバランスについて問題があることを見出し、ベルト張力をほぼ１００％を受け持つことができるスチールコードを芯体とすれば、ベルト幅方向中央領域に補強帆布を部分的に設けても、スチールコードによってベルト張力をバランスよく受け持つことができ、前記補強帆布は走行抵抗の低減にのみ利用できるとの着想に基づき、本発明をなしたものである。

それを確認するために、センタキャリアローラ乗り越え時における歪みが大きくなると、走行抵抗が大きくなるとの知見から、補強帆布の挿入位置と歪みエネルギ（走行抵抗）との関係について、芯体をスチールコードとするコンベヤベルト（ベルト幅９００ｍｍ）においてベルト全幅にわたって裏カバーゴム層内に補強帆布を挿入し、その挿入位置をベルト厚み方向において変量して、走行抵抗についての影響を試験した。その結果を図６に示す。

図６に示す結果から、補強帆布をベルト全幅に挿入することにより、補強帆布を挿入していない場合に比べて、歪みエネルギが３０％程度低減し、省エネ性が確保されることがわかる。

しかしながら、ベルト全幅にわたって補強帆布を挿入すると、ベルト全体のベルト幅方向の剛性が高くなり、ベルト幅が大きいときには問題は生じないが、ベルト幅が１０００ｍｍ以下になると、搬送側において水平方向の軸線を有するセンタキャリアローラとこのセンタキャリアローラの左右両側に配置され傾斜した軸線を有する左右のサイドキャリアローラとを備える支持手段にて支持されつつ走行するようにすると、ベルトがキャリアローラに沿わなくなり、走行させることが困難になることが判明した。

そこで、発明者は、ベルト張力をほぼ１００％を受け持つスチールコードを芯体とするコンベヤベルトにおいて、ベルト幅１０００ｍｍ以下でベルト幅が小さい場合に、歪みエネルギが小さくなるという省エネ性と、ベルトが各キャリアローラに沿うというトラフ性との両立を図るために研究を重ね、ＦＥＭの解析結果などについて検討した結果から、センタキャリアローラ乗り越え時の裏カバーゴム層の歪みはスチールコードとセンタキャリアローラのベルト厚み方向の中央部位に発生することを見出し、この部分の変形を抑制する補強帆布を設けることで、省エネ性とトラフ性との両立を図れるコンベヤベルトを発明したものである。

この発明は、省エネ性とトラフ性との両立を図れるコンベヤベルトを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、水平方向の軸線を有するセンタキャリアローラとこのセンタキャリアローラの左右両側に配置され傾斜した軸線を有する左右のサイドキャリアローラとを備える支持手段にて支持されつつ走行するコンベヤベルトであって、ベルト幅が１０００ｍｍ以下であり、芯体をスチールコードとする芯体層と、その芯体層の表裏側にそれぞれ積層される表裏カバーゴム層とを備え、前記裏カバーゴム層のうち、前記センタキャリアローラにて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位でかつベルト厚み方向の中間部位に補強帆布が挿入されていることを特徴とする。ここで、ベルト幅を１０００ｍｍ以下とするのは、１０００ｍｍを超えると、トラフ性の制約が小さくなるためである。

このようにすれば、センタキャリアローラにて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位で支持されているので、ベルトが各キャリアローラに沿うというトラフ性が確保され、また、ベルト厚み方向の中間部位に補強帆布が挿入されているので、裏カバーゴム層の、センタキャリアローラ乗り越え時の変形が抑制され、それによって走行抵抗が低減される。よって、省エネ性とトラフ性との両立が図れる。

請求項２に記載のように、前記補強帆布は、前記ベルト厚み方向において、前記裏カバーゴム層の表面から前記裏カバーゴム層の厚みの４０％〜６５％の範囲に相当する深さに挿入されていることが望ましい。

このようにすれば、センタキャリアローラ乗り越え時には、裏カバーゴム層の、スチールコードとセンタキャリアローラとのベルト厚み方向の中間部位において発生しやすい歪みが抑制され、走行抵抗の低減に有利となる。

請求項３に記載のように、前記裏カバーゴム層は、粘弾性特性のロスファクターが小さいゴム（低損失係数ゴム）で構成されていることが望ましい。

このようにすれば、低損失係数ゴムによって、走行抵抗が低減される。

前記コンベヤベルトを用いたベルトコンベヤは、請求項４の発明のように構成される。つまり、芯体をスチールコードとする芯体層と、その芯体層の表裏側にそれぞれ積層される表裏カバーゴム層とを備えるコンベヤベルトが、水平方向の軸線を有するセンタキャリアローラと傾斜した軸線を有する左右のサイドキャリアローラとを有する支持手段にて支持されつつ走行するベルトコンベヤであって、前記コンベヤベルトは、ベルト幅が１０００ｍｍ以下であり、前記裏カバーゴム層のうち、前記センタキャリアローラにて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位でかつベルト厚み方向の中間部位に補強帆布が挿入されていることを特徴とする。

このようにすれば、センタキャリアローラにて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位で支持されているので、ベルトがキャリアローラに沿うというトラフ性が確保され、ベルト厚み方向の中間部位に補強帆布が挿入されているので、裏カバーゴム層の、センタキャリアローラ乗り越え時の変形が抑制され、それによって走行抵抗が低減される。

以上のように構成したので、本発明は、センタキャリアローラにて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位で支持されるので、ベルトが各キャリアローラに沿うというトラフ性を確保することができる一方、ベルト厚み方向の中間部位に補強帆布を挿入しているので、裏カバーゴム層の、センタキャリアローラ乗り越え時の変形を抑制し、走行抵抗を低減することができる。よって、省エネ性とトラフ性との両立を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１は本発明の一実施の形態であるコンベヤベルトを示す斜視図、図２は前記コンベヤベルトとローラとの関係を示す図である。

図１に示すように、１はコンベヤベルトで、ベルト幅が１０００ｍｍ以下で、スチールコード２ａが芯体として接着ゴム２ｂ中にスパイラル状に挿入されている芯体層２と、その芯体層２の表裏側にそれぞれ積層される表裏カバーゴム層３，４とを備える。

芯体層２の接着ゴムや表裏カバーゴム層３，４のゴムの材料としては、例えば、天然ゴム、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）や、これらのブレンド物をベースゴムとする従来からのコンベヤベルトに使用されている材料を用いることができるが、裏カバーゴム層４については、粘弾性特性のロスファクターが小さく、かつ摩擦係数の小さい低損失係数ゴムを用いることが、センタキャリアローラ１２を乗り越える時の走行抵抗を軽減できる点で好ましい。また、ゴムには、例えば、カーボンブラック、シリカなどの補強剤、炭酸カルシウム、タルクなどの充填剤、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤、加工助剤などの通常使用されている配合剤を混練りしたゴム組成物を用いることができる。

ここで、一例として、表１に、普通ゴムと低損失係数ゴムとの配合例を示す。

裏カバーゴム層４の、後述するセンタキャリアローラ１２にて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位でかつベルト厚み方向の中間部位に補強帆布５が挿入されている。つまり、補強帆布５は、センタキャリアローラ１２にて支持される部分に挿入され、左右のサイドキャリアローラ１３，１４にて支持される部分には挿入されていない。また、センタキャリアローラ１２にて支持される部分であっても、その部分の端部付近は、左右のサイドキャリアローラ１３，１４にて支持されるために無理なく湾曲する必要があるので、補強帆布は埋め込まれていない。これによりトラフ性が確保される。

具体的には、補強帆布５は、センタキャリアローラ１２にて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位であって、裏カバーゴム層４の表面（ベルト裏面）から、ベルト厚み方向において裏カバーゴム層４の厚みの５０％に相当する深さ付近に挿入されている。ここで、裏カバーゴム層４の表面（ベルト裏面）から、ベルト厚み方向において、裏カバーゴム層４の厚みの４０％〜６５％の範囲に相当する深さに補強帆布を設けても、ベルト厚み方向において裏カバーゴム層４の厚みの５０％に相当する深さ付近に挿入する場合と同様であると確認されている。

補強帆布５としては、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、セルロース繊維、綿繊維、これらを組合わせたものなど、コンベヤベルトにおいて通常使用されるものが用いられる。補強帆布５は、ゴムとの接着性の点から、ＲＦＬ（レゾルシン・ホルマリン・ラテックス）などの接着剤が予めディピングされたものを用いることができるのはいうまでもない。

このコンベヤベルト１は、図示しない駆動ローラと従動ローラとの間に巻き掛けれて回転駆動される構成とされている。そして、そのその搬送側において、コンベヤベルト１は、図２に示すように、両側部分が中央部分よりも持ち上げられて凹状に変形せるベルト支持装置１１にて支持され、コンベヤベルト１にて搬送される被搬送物がベルト上から落下しないようにされている。ベルト支持装置１１は、水平方向の軸線を有しコンベヤベルト１のベルト幅方向の中央部を支持するセンタキャリアローラ１２と、このセンタキャリアローラ１２に対応してその左右両側に傾斜して配置されコンベヤベルト１のベルト幅方向の左右端部を支持する左右のサイドキャリアローラ１３，１４とを備える構成とされている。

続いて、前述したコンベヤベルト（ベルト幅９００ｍｍ）について、帆布挿入位置と歪みエネルギとの関係について試験した結果を、裏カバーゴム層の厚みを５ｍｍと６ｍｍとに変量した場合に示す。裏カバーゴム層の厚みが５ｍｍのものを実施例１として図３に、６ｍｍのものを実施例２として図４にそれぞれ示す。また、ベルト幅７５０ｍｍで、表裏カバーゴム層の厚みを実施例１と同様のものを実施例３として図５に示す。

図３および図４より、実施例２の場合は、補強帆布を挿入しない場合に比べて１７％程度の低減効果があり、実施例１，３の場合は１５％程度の低減効果があり、省エネ性を確保する上で有利であることがわかる。また、実施例２の場合は、裏カバーゴム層４の表面（ベルト下面）から、ベルト厚み方向において、裏カバーゴム層４の厚みの４１％〜６７％の範囲に相当する深さに補強帆布を設けても、歪みエネルギの低減効果に影響はなく、実施例１，３の場合は、３５％〜６５％の範囲に相当する深さであれば、歪みエネルギの低減効果に影響はないことがわかった。

よって、裏カバーゴム層の厚みが厚いほど歪みエネルギの低減効果があること、ベルト幅によっては歪みエネルギの低減効果にあまり影響がないことがわかる。

よって、裏カバーゴム層４の表面（ベルト裏面）から、ベルト厚み方向において、裏カバーゴム層４の厚みの４０％〜６５％の範囲に補強帆布を設ければ、ベルト厚み方向において裏カバーゴム層４の厚みの５０％の深さ付近に挿入する場合と同程度の、歪みエネルギの低減効果が得られるといえる。

本発明の一実施の形態であるコンベヤベルトを示す斜視図である。 前記コンベヤベルトとキャリアローラとの関係を示す図である。 実施例１について、帆布挿入位置と歪みエネルギとの関係を示す図である。 実施例２について、帆布挿入位置と歪みエネルギとの関係を示す図である。 実施例３について、帆布挿入位置と歪みエネルギとの関係を示す図である。 比較例について、帆布挿入位置と歪みエネルギとの関係を示す図である。

符号の説明

１ コンベヤベルト
２ 芯体層
２ａ スチールコード
３ 表カバーゴム層
４ 裏カバーゴム層
５ 補強帆布
１１ ベルト支持装置
１２ センタキャリアローラ
１３，１４ サイドキャリアローラ

Claims (4)

1. 水平方向の軸線を有するセンタキャリアローラとこのセンタキャリアローラの左右両側に配置され傾斜した軸線を有する左右のサイドキャリアローラとを備える支持手段にて支持されつつ走行するコンベヤベルトであって、
   ベルト幅が１０００ｍｍ以下であり、
   芯体をスチールコードとする芯体層と、その芯体層の表裏側にそれぞれ積層される表裏カバーゴム層とを備え、
   前記裏カバーゴム層のうち、前記センタキャリアローラにて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位でかつベルト厚み方向の中間部位に補強帆布が挿入されていることを特徴とするコンベヤベルト。
2. 前記補強帆布は、前記ベルト厚み方向において、前記裏カバーゴム層の表面から前記裏カバーゴム層の厚みの４０％〜６５％の範囲に相当する深さに挿入されていることを特徴とする請求項１記載のコンベヤベルト。
3. 前記裏カバーゴム層は、粘弾性特性のロスファクターが小さいゴムで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のコンベヤベルト。
4. 芯体をスチールコードとする芯体層と、その芯体層の表裏側にそれぞれ積層される表裏カバーゴム層とを備えるコンベヤベルトが、水平方向の軸線を有するセンタキャリアローラと傾斜した軸線を有する左右のサイドキャリアローラとを有する支持手段にて支持されつつ走行するベルトコンベヤであって、
   前記コンベヤベルトは、ベルト幅が１０００ｍｍ以下であり、前記裏カバーゴム層のうち、前記センタキャリアローラにて支持されつつ走行するベルト幅方向の中央部位でかつベルト厚み方向の中間部位に補強帆布が挿入されていることを特徴とするベルトコンベヤ。

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