JP2017030915A - コンベヤベルト - Google Patents

Abstract

【課題】上カバーゴムに投入される搬送物によって生じるコンベヤベルトの縦裂きの発生を抑制してコンベヤベルトの耐用期間を長くすることができるコンベヤベルトを提供する。【解決手段】上カバーゴム２および下カバーゴム３とにより挟まれた帆布により構成された心体層４のうち、少なくとも１層の心体層４のベルト幅方向強力ＦＷをベルト長手方向強力ＦＬの３０％以上７０％以下に設定して、上カバーゴム２に搬送物Ｃが投入された際に衝撃を受けても横糸６が損傷し難くする。【選択図】図２

Description

本発明は、コンベヤベルトに関し、さらに詳しくは、上カバーゴムに投入される搬送物によって生じるコンベヤベルトの縦裂きの発生を抑制してコンベヤベルトの耐用期間を長くすることができるコンベヤベルトに関するものである。

コンベヤベルトの上カバーゴムと下カバーゴムとの間には、コンベヤベルト張設時の張力を負担する心体層が埋設されている。心体層が損傷するとコンベヤベルトを正常に張設することが困難になるため、コンベヤベルトの稼働を確保するには、心体層の損傷を防止することが重要である。

心体層として用いられる帆布は、例えば縦糸と横糸を平織りすることにより構成されている。そして、ベルト長手方向に延在する縦糸とベルト幅方向に延在する横糸とは仕様が異なっていることが一般的である（例えば、特許文献１の段落００２３等参照）。即ち、心体層は、コンベヤベルトに作用する張力を負担することを主眼にして設計されているため、ベルト長手方向の強力は相応に高く設定されているが、ベルト幅方向の強力は帆布（縦糸）の乱れを防止できる程度の非常に低い強力に設定されている。例えば、心体層のベルト幅方向の強力はベルト長手方向の強力の１５％程度である。

そのため、上カバーゴムに搬送物が投入された際に、その投入高さが大きい、或いは、搬送物の重量が大きい場合には、その搬送物による衝撃によって心体層の横糸が破断し、これに伴いコンベヤベルト（心体層）にはベルト長手方向の亀裂（縦裂き）が生じることがある。この縦裂きは心体層の致命的な損傷につながるため、コンベヤベルトの耐用期間も短くなるという問題がある。特に、搬送物の投入高さが大きい場合、或いは、搬送物の重量が大きい場合は、横糸が早期に破損する可能性が高くなるため、コンベヤベルトの耐用期間を長くするには一段と不利になる。

特開２００４−１４９２６７号公報

本発明の目的は、上カバーゴムに投入される搬送物によって生じるコンベヤベルトの縦裂きの発生を抑制してコンベヤベルトの耐用期間を長くすることができるコンベヤベルトを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のコンベヤベルトは、帆布で構成された少なくとも１層の心体層と、この心体層を挟んで上下にそれぞれ位置する上カバーゴムおよび下カバーゴムとを備えたコンベヤベルトにおいて、前記心体層のうち、少なくとも１層の心体層のベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下であることを特徴とする。

本発明のコンベヤベルトによれば、少なくとも１層の心体層のベルト幅方向強力をベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下に設定して、ベルト幅方向強力を従来に比して大幅に向上させているので、投入される搬送物による衝撃によって心体層に縦裂きが発生することを防止するには有利になっている。これに伴い、心体層を長期に渡って保護することが可能になり、コンベヤベルトの耐用期間を長くすることができる。

ここで、前記心体層のうち、少なくとも最外周側および最内周側の心体層のベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下である仕様にすることもできる。上カバーゴムに搬送物が投入されると、上カバーゴムの表面寄りの心体層ほど鋭利な搬送物によって破断し易い。また、投入される搬送物から受ける衝撃によるひずみは、非鋭利な搬送物では、下カバーゴム寄りの心体層ほど大きくなる。したがって、この仕様によれば、相対的に過酷な条件になる位置に配置される心体層では縦裂きが生じ難くなる。それ故、効率的に心体層を補強しつつ、コンベヤベルトの耐用期間を長くすることができる。

すべての前記心体層のベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下である仕様にすることもできる。この仕様によれば、すべての心体層が損傷し難くなるので、心体層に縦裂きが発生することを一段と防止し易くなる。

或いは、ベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下である前記心体層が、ベルト幅方向で中央部のみに位置している仕様にすることもできる。搬送物は、主にベルト幅方向中央部に投入、載置されるので、この仕様によれば、相対的に過酷な条件になるベルト幅方向中央部の心体層では縦裂きが生じ難くなる。それ故、効率的に心体層を補強しつつ、コンベヤベルトの耐用期間を長くすることができる。

本発明のコンベヤベルトを例示する横断面図である。 図１のコンベヤベルトの一部を切り欠いて内部構造を模式的に例示する斜視図である。 図１の心体層を平面視で例示する説明図である。 プーリ間に張設された本発明のコンベヤベルトを側面視で例示する説明図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図４のコンベヤベルトの内部構造を側面視で例示する説明図である。

以下、本発明のコンベヤベルトを図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図中の一点鎖線ＣＬはコンベヤベルトのベルト幅方向中心を示している。

図１〜図３に例示するように本発明のコンベヤベルト１は、心体層４と、心体層４を上下に挟んで配置される上カバーゴム２と下カバーゴム３とを備えていて、これらが加硫工程を経て一体化している。コンベヤベルト１は、その他、ベルト幅方向両端部に配置される耳ゴム等、他の構成要素が適宜追加されて構成される。

心体層４は帆布により構成されている。心体層４の構造を詳述すると、縦糸５と横糸６とを平織構造にして構成されていて、その表面がコートゴムにより被覆されている。このコートゴムと上カバーゴム２および下カバーゴム３とが加硫接着により接合され、コートゴムと縦糸５および横糸６とが接合されている。

上カバーゴム２、下カバーゴム３としては、例えば、少なくとも天然ゴムを含むジエン系ゴムからなり、カーボンブラックなどによって耐摩耗性を良好にしたゴム組成物が用いられる。上カバーゴム２および下カバーゴム３の層厚は、コンベヤベルト１に要求される性能によって適宜決定される。コートゴムは接着性に優れるゴムである。

心体層４は単層または複層にすることができるが、例えば４層〜８層程度にする。この実施形態では、４層の心体層４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが上下に積層されている。縦糸５には例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ＰＢＯ繊維、高硬度ポリアレート繊維等を用いる。横糸６には例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ＰＢＯ繊維、高硬度ポリアレート繊維等を用いる。縦糸５と横糸６の材質は同じにすることも、異ならせることもできる。

縦糸５、横糸６の外径は例えば０．３ｍｍ〜１．５ｍｍである。それぞれの心体層４の総厚は例えば１．０ｍｍ〜３．０ｍｍである。

コンベヤベルト１は、図４〜図５に例示するように、プーリ７ａ、７ｂの間に張設される。コンベヤベルト１はキャリア側では、支持ローラ８によって下方に突出するトラフ状に保持されるので、投入された搬送物Ｃは主に上カバーゴム２のベルト幅方向中央部に載置される。

プーリ７ａ、７ｂに張設されたコンベヤベルト１には、ベルト長手方向に所定のセッティングテンションＴｓが作用している。コンベヤベルト１に作用する張力は実質的に心体層４が負担するので、心体層４のベルト長手方向には常時、所定のセッティングテンションＴｓが作用することになる。セッティングテンションＴｓの大きさは、コンベヤベルト１の仕様によって異なり、コンベヤベルト１が正常に稼働する適切な値に設定される。したがって、心体層４のベルト長手方向強力ＦＬは、セッティングテンションＴｓを十分に負担できる強力に設定されているので、ＦＬ≫Ｔｓとなる。

本発明では、心体層４のうち、少なくとも１層の心体層４を特別な仕様にしている。特別な仕様の心体層４では、ベルト幅方向強力ＦＷがベルト長手方向強力ＦＬの３０％以上７０％以下に設定されている。即ち、本発明では、従来に比して心体層４のベルト長手方向強力ＦＬに対するベルト幅方向強力ＦＷの強力の比率（ＦＷ／ＦＬ）を大幅に向上させている。

具体的には、縦糸５は相対的に高い引張強力（ベルト長手方向強力）を有していて、これに伴って心体層４も相対的に高い引張強力（ベルト長手方向強力ＦＬ）を有している。例えば心体層４の単位幅当たりのベルト長手方向強力は芯体層１層（各芯体層４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）当たり２５０〜５００Ｎ／ｍｍ（心体層４をベルト幅方向（横糸６の延在方向）に５０ｍｍの幅で切断して形成した試験片を縦糸５の延在方向に引張った時の破断強力（ＪＩＳ Ｋ６３２２に準拠して測定））である。横糸６は縦糸５よりは低いが、従来に比して高い引張強力を有していて、これに伴って心体層４も従来に比して高い引張強力（ベルト幅方向強力ＦＷ）を有している。例えば心体層４の単位幅当たりのベルト幅方向強力は芯体層１層（各芯体層４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）当たり１２５〜２５０Ｎ／ｍｍ（心体層４をベルト長手方向（縦糸５の延在方向）に５０ｍｍの幅で切断して形成した試験片を横糸６の延在方向に引張った時の破断強力（ＪＩＳ Ｋ６３２２に準拠して測定））である。そして、本発明の心体層４では、ベルト幅方向強力ＦＷがベルト長手方向強力ＦＬの３０％以上７０％以下に設定されている。

上カバーゴム２は投入された搬送物Ｃにより衝撃を受ける。その際に、心体層４は搬送物Ｃにより押圧されて引張力が作用する。即ち、縦糸５および横糸６には追加的な引張力が作用するので、相対的に横糸６の引張強力が過小であると、横糸６が損傷、破断する。これに伴い、心体層４（コンベヤベルト１）には縦裂きが発生する。

そこで本発明では、搬送物Ｃによるコンベヤベルト１の損傷に関して、従来注目されていなかった心体層４のベルト幅方向強力ＦＷに着目して心体層４に工夫をしている。即ち、ベルト幅方向強力ＦＷがベルト長手方向強力ＦＬの３０％以上７０％以下に設定されている心体層４を備えているので、この心体層４では横糸６が損傷、破断し難くなっている。そのため、縦裂きの発生を抑えることが可能になっている。したがって、コンベヤベルト１の耐用期間を長くするには有利になっている。

心体層４のベルト幅方向強力ＦＷがベルト長手方向強力ＦＬの３０％未満では、縦裂きを十分に防止することが困難になる。一方、心体層４のベルト幅方向強力ＦＷがベルト長手方向強力ＦＬの７０％超であると、コンベヤベルト１のベルト幅方向の曲げ剛性が過大になり、トラフ性が低下する（トラフ形状にし難くなる）。

本願発明者らの分析によると、上カバーゴム２に搬送物Ｃが投入された際、搬送物Ｃの衝突面が比較的尖っていない場合（非鋭利な場合）には、積層された複数の心体層４ａ〜４ｄのうち、最内周側にある心体層４ｄに最も大きな歪みが発生することが判明した。即ち、最内周側の心体層４ｄは非鋭利な搬送物Ｃから受ける衝撃によって最も損傷し易い条件にある。そこで、最内周側にある心体層４ｄは上述した特別な仕様にすることが好ましい。これにより、投入される搬送物Ｃの衝撃によって心体層４ｄの横糸６が損傷することを回避し易くなり、縦裂きの発生を防止するには有利になる。

また、上カバーゴム２に搬送物Ｃが投入された際には、上カバーゴム２の表面寄りの心体層４ａほど鋭利な搬送物Ｃによって破断し易い。即ち、最外周側の心体層４ａは鋭利な搬送物Ｃによって最も破断し易い条件にある。そこで、最外周側にある心体層４ａも上述した特別な仕様にすることが好ましい。これにより、投入される搬送物Ｃの衝撃によって心体層４ａの横糸６が損傷することを回避し易くなり、縦裂きの発生を防止するには有利になる。

即ち、少なくとも最外周側の心体層４ａおよび最内周側の心体層４ｄを上述した特別な仕様にすることが好ましい。そして、最外周側の心体層４ａおよび最内周側の心体層４ｄのみを上述した特別な仕様にすると、相対的に過酷な条件になる位置に配置される心体層４ａ、４ｄを効率的に補強しつつ、コンベヤベルト１の耐用期間を長くすることができる。

鋭利な搬送物Ｃを搬送するコンベヤベルト１では、最外周側の心体層４ａのみを上述の特別な仕様にすることもできる。鋭利ではない搬送物Ｃを搬送するコンベヤベルト１では、最内周側の心体層４ｄのみを上述の特別な仕様にすることもできる。

すべての心体層４ａ〜４ｄを上述の特別な仕様にすることもできる。この場合は、すべての心体層４ａ〜４ｄの横糸６が損傷、破断し難くなるので、縦裂きが発生することを一段と防止し易くなる。

搬送物Ｃは、主に上カバーゴム２のベルト幅方向中央部に投入、載置されるので、上述の特別な仕様の心体層４を、ベルト幅方向中央部のみに配置することもできる。ベルト幅方向中央部とは、ベルト幅Ｂの５０％〜８０％程度のベルト幅方向中央部の範囲である。この場合は、相対的に過酷な条件になるベルト幅方向中央部の心体層４を効率的に補強しつつ、コンベヤベルト１の耐用期間を長くすることができる。

心体層４のベルト幅方向強力ＦＷをベルト長手方向強力ＦＬの３０％以上７０％以下に設定することで、心体層４の長手方向の曲げ剛性が高くなることはない。それ故、本発明では、コンベヤベルト１の稼働に要するエネルギが大きくなることはない。

平織構造の帆布からなる心体層を４層積層して、心体層のベルト幅方向強力ＦＷのベルト長手方向強力ＦＬの比率（ＦＷ／ＦＬ）のみを表１のように異ならせた２種類のコンベヤベルトの試験サンプル（実施例、従来例）を作製した。第１層が上カバーゴムの最も表面寄りに配置され、第２層、第３層、第４層を順に下方に積層した。それぞれの試験サンプルをベース台に載置して、上カバーゴムに錘を落下させて損傷具合を確認した。その結果を表１に示す。錘の質量は６０ｋｇ、その下端部（上カバーゴムとの接触部）は半径２０ｍｍの球面であり、落下高さは１ｍに設定した。

表１の結果から、実施例は、従来例に比して心体層の破損を防止するには有効であり、コンベヤベルトに縦裂きが発生し難いことが分かる。

１ コンベヤベルト
２ 上カバーゴム
３ 下カバーゴム
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 心体層
５ 縦糸
６ 横糸
７ａ、７ｂ プーリ
８支持ローラ

Claims (4)

1. 帆布で構成された少なくとも１層の心体層と、この心体層を挟んで上下にそれぞれ位置する上カバーゴムおよび下カバーゴムとを備えたコンベヤベルトにおいて、
   前記心体層のうち、少なくとも１層の心体層のベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
2. 前記心体層のうち、少なくとも最外周側および最内周側の心体層のベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下である請求項１に記載のコンベヤベルト。
3. すべての前記心体層のベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下である請求項１に記載のコンベヤベルト。
4. ベルト幅方向強力がベルト長手方向強力の３０％以上７０％以下である前記心体層が、ベルト幅方向で中央部のみに位置している請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤベルト。

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