JP2636435B2

JP2636435B2 - コンベアベルト

Info

Publication number: JP2636435B2
Application number: JP1245588A
Authority: JP
Inventors: 和正巻幡; 真司山本; 悦司久保
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPH02286504A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、熱可塑性樹脂により構成したコンベアベル
トに関する。

従来の技術コンベアベルトは、合成繊維、天然繊維などからなる
織布（以下「基布」という）の表面に、ポリ塩化ビニ
ル、熱可塑性ポリウレタン、アイオノマ樹脂等をカレン
ダ加工によりコートして製造したもの、基布に接着剤処
理をして熱圧下で樹脂シートと接着して製造したもの、
或いは、樹脂シートを押出し成形する際、基布と熱圧着
して製造したものが多用されている。これらベルトは、
強度的には優れているが、基布が吸水性に富むことや基
布表面が凹凸形状を呈していることに起因して、かびや
雑菌が繁殖しやすく、また付着した油脂分や塵埃の除去
がしにくい問題がある。更には、ベルトが駆動中に蛇行
すると、ガイドにすれて表面が樹脂層が剥がれ、基布が
露出して縁が毛羽立ち、ゴミとなる。これらの問題は、
ベルトを食品や精密機器の搬送用として用いるときには
致命的なものとなる。

一方、押出し成形したポリプロピレンシートやポリエ
ステルエラストマシートをコンベアベルトとすることも
ある。この場合、ベルトが走行方向のテンションにより
伸びるのを防ぎ、耐疲労特性を高めるためには、ベルト
材料としてある程度弾性率の高いものを用い、ベルトの
厚さもある程度厚くして強度を持たせなければならな
い。しかし、このようなベルトは柔軟性が小さく、ベル
トをかけるプーリは、その径を大きくしなければならな
いので、大きな駆動エネルギーを必要とする。逆に、プ
ーリ径を小さくするためにベルトの厚さを薄くすると耐
疲労特性が悪くなってしまう。

弾性率の非常に高い材料を使用し、ベルトの薄形化を
図りながら耐疲労特性を高めることも考えられるが、こ
のような材料は概してプーリに対する摩擦が小さく、プ
ーリとの接触面積を大きくとらないと良好な駆動力の伝
達を行なえないので、結局プーリ径を大きくせざるを得
ない。

発明が解決しようとする課題このように、樹脂シートからなるベルトは、柔軟性と
耐疲労特性を同時に満たすことは難しいものであった。
本発明の課題は、熱可塑樹脂よりなるコンベアベルトに
おいて、柔軟性と耐疲労特性の両方を満足し、基布を用
いないことにより耐汚染性に優れたコンベアベルトを提
供することである。

さらに、ベルトは、走行中のテンションにより、徐々
に幅方向のそりを生じてくる傾向があるが、このそりを
抑制することも本発明の課題である。

課題を解決するための手段上記課題を達成するために、本発明に係るコンベアベ
ルトは、熱可塑性樹脂からなるコンベアベルトとして、
第１図に示すように、表面層／芯層／裏面層の３層構造
をとる。そして、表面層１、裏面層３の弾性率を芯層２
の弾性率より小さく設定した構成において、そりを抑制
するために、上記要件に加えて、裏面層３の厚さを表面
層１の厚さより薄くした点に特徴を有する（第２図）。

作用本発明に係るコンベアベルトは、芯層に弾性率の高い
樹脂層を配しているので引張り強度が大きくこれによっ
てベルトの厚さを厚くせず耐疲労特性を高めている。そ
して、従来のように基布を用いることがないため、毛羽
立ちも起こらず、耐汚染性も優れている。

ところで、ベルトをプーリにかけて曲げると、曲げの
外側（表面）には走行方向の伸びの力がかかり、曲げの
内側（裏面）には相対的に圧縮の力がかかる。これらの
力は、層の中心では小さく、表裏面に近くなるに従って
大きくなる。すなわち、ベルトの曲げ応力は、芯層の材
料にはあまり影響を受けず、表裏面層の材料によって左
右されるところが大であるといえる。本発明に係るベル
トは、曲げに対して大きな影響力をもつ表裏面層の樹脂
層の弾性率が小さいので曲げに対する抵抗力が小さく有
利であり、曲げ応力にあまり影響を及ぼさない芯層に弾
性率の高い樹脂層を配して耐疲労特性を保持させている
のである。このように、本発明に係る構成によって、柔
軟性と耐疲労特性の両方を満足するコンベアベルトとす
ることができるのである。また、表裏面層の弾性率の低
い樹脂層は、プーリに対する摩擦も大きいので、小さい
プーリ径で動力伝達を良好に行なうことができる。

次に、そり（幅方向で上にそる）が抑制されるのは、
次のような理由によると推測される。

コンベアベルトには、走行方向のテンションがかかっ
ているので、第３図に示すように、この走行テンション
に起因してコンベアベルト４は幅方向に収縮する。矢印
は、収縮の量と方向を示し、厚さ方向の各部位で等しい
大きさとなっている（テンションに対する応力について
は、コンベアベルトの厚さ方向で構成材料が異なれば、
弾性率の大きい材料の層が大きな応力を負担しており、
幅方向の収縮量は厚さ方向の各部位で等しくなってい
る）。

上記のように、幅方向の収縮が、厚さ方向の各部位で
等しい大きさであれば、そりは生じない。ところが第４
図に示すように、コンベアベルト４がプリ５に沿う部分
についてみると、その接触面では、摩擦力が上記幅方向
の収縮を抑える方向に働く。摩擦力の影響は、裏面側で
大きく表面側で小さいから、結局、幅方向の収縮が、厚
さ方向の裏面側で小さく表面側で大きくなるために上ぞ
りが生じるのである。

上記摩擦力は、コンベアベルトの幅方向の収縮に対し
て、コンベアベルトを相対的に幅方向へ伸ばす力であ
る。摩擦力の影響は、裏面側から表面に近くなるに従っ
て小さくなるから、第４図に矢印で示した相対的な伸び
の量は、裏面側で最も大きく表面では０である。この相
対的な伸びの量を裏面側で小さくできれば、コンベアベ
ルトの幅方向の収縮量を厚さ方向の各部位で差がない状
態に近づけることができる。

この観点から、本発明に係るコンベアベルトは、裏面
層の厚さを表面層の厚さより薄くして、弾性率の高い芯
層を摩擦力の影響が大きい裏面側に偏在させている。こ
れによって、弾性率の高い芯層が、摩擦力に起因する相
対的な伸びの大きい部位に効果的に作用し、第４図
（ｂ）に示すように、相対的な伸びを小さく抑える。こ
の結果、コンベアベルトの幅方向の収縮量を厚さ方向の
各部位で差がない状態に近づけ得る。

実施例次に、本発明に係るコンベアベルトの参考例をまず説
明する。

第１表に示す高弾性率樹脂（芯層）と低弾性率樹脂
（表面層、裏面層）の組合せ、および厚さ構成で、３層
シートを共押出し成形し、コンベアベルトとした。ベル
ト材料として必要な試験を行ない、その結果を第２表に
示した。

従来例として、第１表に示す樹脂（表裏面層樹脂の欄
に示した）で単層シートを押出し成形し、コンベアベル
トとした。ベルト材料として必要な試験を行ない、その
結果を同様に第２表に示した。

第１表における樹脂類は次のとおりである。

A:ポリエステルエラストマ（商品名ペルプレンP90BD、東洋紡績製） B:ポリエステルエラストマ（商品名ペルプレンE450B、東洋紡績製） C:ポリエステルエラストマ（商品名ペルプレンP150B、東洋紡績製） D:ポリエステル樹脂 E:ポリエステル樹脂／ポリエステル系液晶樹脂＝70/30
（重量比）のブレンド品 F:ポリエステルエラストマ（商品名ペルプレンP280B、東洋紡績製） G:ポリエステルエラストマ（商品名ペルプレンP153B、東洋紡績製第２表における特性の試験方法は次のとおりである。

耐汚染性：カーボンブラックを0.01重量％含有したラー
ド油をベルト表面に塗り、布にて拭きとった。後の表面
汚れ具合を観察。

耐擦過性：幅50mm、長さ500mmを輪状にしてベルトと
し、10m/minの速度で10万回転走行させる。このとき、
ベルト緑部に鉄板を当接させておき、毛羽立ちや傷の発
生有無を観察。

耐クリープ：幅25mm、長さ500mmの各試料に、その引張
の降状応力の1/5の荷重を120分間かけ、次式により伸び
率を算出。

クリープ（％）＝（荷重後の標線間距離 −荷重前の標線間距離）／（荷重前の標線間距離） ×100 リングテスト：幅25mmの試料で60mm径のリングを作り、
これに荷重をかけて高さが40mmの偏平な形状になるとき
の荷重を測定。

尚、芯層と表裏面層の厚さ割合は、両層の弾性率の違
いの大きさにより適宣決定する。芯層の弾性率が表裏面
層の弾性率より十分に大きければ、芯層自体の引張強度
が大きいので、ベルトの耐疲労特性を保持する上で芯層
の厚さを薄くすることに支障がなく、しかも、ベルトの
柔軟性向上に対してはそれだけ有利になる。この観点か
ら、芯層の厚さを全厚さの70％以下とするのが好まし
い。これによって、芯層と表裏面層の弾性率に差をつけ
た作用効果が一層顕著となる。

また、芯層の樹脂中に無機質繊維を充填することによ
り、芯層の厚さを薄くして柔軟性を向上させながら、対
疲労特性も向上させることができる。更に、表裏面層に
ポリエステルエラストマを使用した場合、一般にベルト
材料として使用されているゴムに比べて耐摩耗性が優れ
たものとなり、耐汚染性、耐擦過性に対しても特に良好
である。そして、ポリエステルエラストマは、ポリ塩化
ビニルに含まれているような可塑剤を含まないので、搬
送物への可塑剤の移行がなく、食品等の搬送用ベルトと
して安心して使用できる。

次に、上記参考例の構成において、裏面層の厚さを表
面層の厚さより薄くした発明に係る実施例について説明
する。

第３表に次す高弾性率樹脂（芯層）と低弾性率樹脂
（表裏面層）の組合せ、および厚さ構成で、３層シート
を共押出し成形し、コンベアベルトとした。

上記実施例１〜３、従来例４、比較例１のコンベアベ
ルト（200m幅×10m長さ）を、次の走行条件で実装テス
トに供し、そり両ｈ（第５図参照）を測定した。その結
果を、参考例１、従来例３におけるコンベアベルトの測
定結果と共に、第４表に示す。

走行条件プーリ径：φ150mm、テンション:4％走行速度:10m/min、搬送物重量:3kg 走行時間:48時間発明の効果上述のように本発明に係るコンベアベルトは、熱可塑
性樹脂の３層構造であり、表裏面層の弾性率を芯層の弾
性率より小さくしたものである。ベルトの曲げに対して
大きな影響力をもつ表裏面層の弾性率を小さくしたこと
によりベルトに柔軟性をもたせ、かつプーリとの接触面
の摩擦も大きくすることができ、しかも、曲げに対して
は影響力の小さい芯層の弾性率を大きくしたことによ
り、ベルトの耐疲労特性も保持させることができるもの
である。

ベルトに柔軟性を付与することは、ベルトをかけるプ
ーリの径を小さくしてエネルギー損失の削減に寄与する
だけでなく、コンベアベルト間の渡りの隙間を小さくし
て、搬送物の落下を防げる点でも効果がある。

更に、基布を含まず熱可塑性樹脂からなることより、
耐汚染性、耐擦過性にも優れており、万一切れたときに
も熱溶着により接続して修復することが可能である。

また、裏面層の厚さを表面層の厚さより薄くすること
により、ベルトの耐疲労特性と柔軟性の保持に加えて、
走行テンションに起因するベルトのそりを抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明に係る参考例と実施例
のコンベアベルトの層構成を示す断面図、第３図は走行
テンションに基づくコンベアベルトの幅方向の収縮量を
示す横断面説明図、第４図はプーリとの間の摩擦に起因
するコンベアベルトの幅方向の相対的な伸び量を示す横
断面説明図、第５図は測定するコンベアベルトのそり量
ｈを示す説明図である。１は表面層、２は芯層、３は裏面層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−130111（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−90774（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−17711（ＪＰ，Ａ) 実開昭48−71175（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−157710（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−3712（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面層／芯層／裏面層が一体となった３層
の熱可塑性樹脂からなり、表面層と裏面層の弾性率を芯
層より小さく設定し、裏面層の厚さを表面層の厚さより
薄くしたことを特徴とするコンベアベルト。
【請求項２】芯層の熱可塑性中に無機質繊維を充填した
請求項１記載のコンベアベルト。
【請求項３】表面層と裏面層の樹脂がポリエステルエラ
ストマである請求項１または２に記載のコンベアベル
ト。