JP3469775B2 - 搬送ロール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は搬送ロールに関し、
特に製鉄工程における連続した鋼板等を搬送するための
ブライドルロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、製鉄工程においては、連続
した鋼板を搬送ロールにより搬送し走行させながら各種
処理を行っている。ここで、搬送ロールとしては、鋼板
等被搬送物に対する耐摩耗性、連続した鋼板等の搬送に
要するテンションを保つための摩擦係数を有することが
必要である。

【０００３】従来、工業用、主に製鉄用に使用される搬
送ロールは、その材質として、クロロプレンゴム、ウレ
タンゴム等が使用されていた。しかし、従来の搬送ロー
ルでは充分な搬送力が得られなかった。鋼板等の被搬送
物を順調に連続走行させるためには、表面の油膜等を切
り、搬送ロールと鋼板等を接触させることが必要であ
り、油膜等で濡れた面でもロール自体に高摩擦係数を有
する搬送ロールの開発が各種試みられている。

【０００４】特開昭６３−２８０９１２では、ロール表
面層を不織布を混入させた液状ウレタンゴムで形成し
て、ロール表面上に不織布を突起状に出し表面を凹凸に
することにより、油膜等を切り、摩擦係数を向上させた
ロールが開示されている。

【０００５】また、特開平３−１８１６０９では、不織
布に改良を施し、ロール表面に独立気泡を有する不織布
層を形成することにより、高摩擦係数のロールを得るこ
とが開示されている。

【０００６】しかし、これらの両ロールでも十分な搬送
力は得られていない。実際は、高摩擦係数を得るために
は、これらのロール表面をバイトなどにより研摩し粗面
を得る、いわゆるクレープ加工を施している。しかし、
そのように加工しても使用の経過とともに摩耗により表
面の凹凸が減少し、搬送力が低下してしまう問題が生じ
ている。また、鋼板を搬送する際に鋼板のエッジにより
ロール表面に切り傷、エッジカットが生じ問題になって
いる。

【０００７】また、その他の搬送ロールとしては、表面
に不織布を設けることの他に、表面層として多孔質層
（スポンジ層）を用いる多孔質ロールが考えられる。こ
うした多孔質ロールによれば、スポンジの凹凸により油
膜をかきとるため高摩擦係数を有し、更に摩耗しても同
じ表面が現れるため、使用による摩擦係数の低下を防ぐ
ことができる。

【０００８】しかし、一般にスポンジの物性は小さく耐
磨耗性が悪いため実用化されていない。また、使用中の
ゴムロールはその変形により芯金付近が一番大きな力を
受ける。そのため、ゴム層中の気泡のため芯金との接触
面積がソリッド層に比べて小さい多孔質層のロールは、
芯金付近で界面剥離を起こしやすく、耐久性に劣り使用
できない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、所定の組成を有する少なくとも１層のソリッドゴム
層と、該ソリッドゴム層上に形成され所定の組成、硬
度、発泡倍率を有する表面多孔質層を具備した構成とす
ることにより、油膜等で被搬送物の表面が濡れている条
件下でも高摩擦係数が得られ、また仮に摩耗が生じても
高摩擦係数を維持し得るとともに、耐磨耗性、耐エッジ
カット性を有する搬送ロールを提供することにある。

【００１０】本発明の第２の目的は、芯金とミクロ多孔
質表面層との間にソリッドゴム層を介在させた構成とす
ることにより、芯金付近での界面剥離を起こしにくい搬
送ロールを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、芯金と、この
芯金の周面に形成され、水素化ニトリルゴム及びメタク
リル酸亜鉛を含む水素化ニトリルゴムを主成分とするソ
リッドゴム層と、このソリッドゴム層上に形成され、水
素化ニトリルゴム及びメタクリル酸亜鉛を含む水素化ニ
トリルゴムを主成分とする、ＪＩＳ−Ｅ硬度８０以上で
発泡倍率１．２〜１．８のミクロ多孔質層とを具備する
ことを特徴とする搬送ロールである。

【００１２】本発明において、ソリッドゴム層の硬度は
ＪＩＳ−Ａ硬度で６０〜９０であることが好ましい。こ
の理由は、硬度６０未満ではゴムの物性が低くなるから
であり、硬度９０を越えるとゴムの加工性が低下するか
らである。また、芯金との接着性を更に向上させるため
に、前記ソリッドゴム層と芯金の間に少なくとも１層以
上の下巻層を設けてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る搬送ロールは、例え
ば図１及び図２のような形態を有している。図１の搬送
ロールは、芯金１の周面にソリッドゴム層４、ミクロ多
孔質層３を順次形成した構成となっている。ここで、前
記ソリッドゴム層４は、ミクロ多孔質層３との接着性を
考慮すると主成分が同一であることが望ましいので、水
素化ニトリルゴム及びメタクリル酸亜鉛を含む水素化ニ
トリルゴムを主成分とし、かつＪＩＳ−Ａ硬度６０〜９
０である。一方、ミクロ多孔質層３は、水素化ニトリル
ゴム及びメタクリル酸亜鉛を含む水素化ニトリルゴムを
主成分とし、かつＪＩＳ−Ｅ硬度８０〜９５で発泡倍率
１．２〜１．８である。図２の搬送ロールは、ソリッド
ゴム層４と芯金１の間に下巻層２を介在させた構成とな
っている。ここで、前記下巻層２は、力学物性、接着性
に優れたニトリルゴムを用いて形成した。

【００１４】図３は、本発明の搬送ロールと対比するた
めの従来の搬送ロールを示し、芯金１の周面に表面層と
してのスポンジ層５を形成した構成となっている。本発
明において、ミクロ多孔質層の硬度はＪＩＳ−Ｅ硬度で
８０以上であるが、より好ましくは８０〜９５である。
これは、これ以下に硬度が下がると、物性が低下しロー
ルとしての使用に耐えることができないためである。

【００１５】また、表面多孔質層の発泡倍率を１．２〜
１．８とすることにより、ミクロ多孔質層を形成するセ
ルの大きさが通常のスポンジゴムのように大きいと、グ
リップ力は高くなるが摩耗しやすくなり、セルが小さす
ぎるとソリッドゴムに近くなり、被搬送物の液体をかき
とる能力に不足をきたし、結果として摩擦係数が低下し
スリップが発生しやすくなるという問題を解決する事が
できる。

【００１６】本発明において、前記ミクロ面多孔質層は
水素化ニトリルゴム及びメタクリル酸亜鉛を含む水素化
ニトリルゴムを主成分とするが、通常のゴムロールの表
面層に配合される各種の老化防止剤、加硫剤、充填剤等
を任意に配合してもよい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例１，２，３について比
較例１〜５とともに説明する。本実施例１，２に係る搬
送ロールは、例えば、上述した図１に示すように、鉄芯
１の周面にソリッドゴム層４、ミクロ多孔質層３を順次
形成した構成となっている。一方、比較例１〜３に係る
搬送ロールは、例えば、上述した図３に示すように、鉄
芯１の周面に表面層としてのスポンジ層５を形成した構
成となっている。比較例４に係る搬送ロールは、図示し
ないが、比較例１のスポンジ層の代わりに表面層として
ソリッドゴム層を形成した構成となっている。比較例５
に係る搬送ロールは、図示しないが、比較例１のスポン
ジ層の代わりに表面層として不織布入りウレタンゴム層
を形成した構成となっている。

【００１８】下記表１は、上記実施例１，２，３及び比
較例１〜５に係る表面多孔質層（あるいは表面層）の各
成分の組成を示す。また、下記表２は、上記実施例１，
２及び比較例１〜５に係るミクロ多孔質層（あるいは表
面層）の特性試験を行った結果を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】但し、摩擦測定、摩耗測定、傷つき試験
は、次のようにして行った。 (1) 摩擦測定 ゴムロール11を図４のようにステンレス板を９０度に巻
き付け、それをバネばかりで引っ張り、その時の張力を
読み取り下記オイラーの式に基いて求めた。

【００２２】μ＝（１／φ）・ｌｎ（Ｔ／Ｗ） 但し、φ：巻き付け角度（π／２）、 Ｔ：バネばかりの読み値、 Ｗ：おもり12の重さ また、この時の条件は、 金属板：ＳＵＳ板、幅２５ｍｍ、厚み０．０３ｍｍ ロールのサイズ：φ１６×φ４０×Ｌ３０ オイル（ＤＯＳ）をＳＵＳ板に塗布 (2) 摩耗測定 図５のようにおもり12を付けたサンドペーパー（商品
名：理研コランダム研磨布ＡＡ−１５０、理研コランダ
ム（株）社製）を９０度に巻取ロール13に巻き付け、一
定時間、一定速度でロールを回転させ、磨耗容積を求め
た。その際、サンドペーパーは一定速度で動くようにし
た。この時の条件は、下記の通りである。

【００２３】ロールの回転数：１００回転／ｍｉｎ、 試験時間：５ｈ、 サンドペーパー：幅１５ｍｍ ロールのサイズ：φ１６×φ４０×Ｌ２０ (3) 傷つき試験 図６のようにおもりを付けたワイヤーを９０度に巻き付
け、一定時間，一定速度でロールを回転させ、巻きつ
け、溝の深さを測定し、傷のないものを○とし、傷のあ
るものを×とした。また、この時の条件は、荷重：３０
０ｇ、回転数：２００ｒｐｍ、時間：１ｈである。

【００２４】上記表１，表２より、実施例１，２，３に
よるミクロ表面多孔質層を搬送ロールに用いた場合、搬
送ロールの要求特性、即ち耐摩耗性，高摩擦係数，耐傷
つき性に平均した高性能を有することが確認された。こ
れに対し、比較例１，２による表面層を搬送ロールに用
いた場合、スポンジ層を表面層として用いているため摩
擦係数は高いが、硬度または発泡倍率が本発明の要件を
満たしていないために耐摩耗性、耐傷つき性に劣る。比
較例３の搬送ロールの場合、高摩擦係数は得られるが、
物性が小さいために耐摩耗性に劣る。比較例４の搬送ロ
ールの場合、ソリッドゴム層を表面層として用いている
ため、耐摩耗性は良好であるが、摩擦力に劣る結果とな
っている。比較例５の搬送ロールの場合、不織布入りウ
レタンゴム層を表面層として用いているため、表面に凹
凸があり、ウェット面での摩擦力はよいが、表面が凹凸
しているために摩耗しやすく、表面加工がなくなってし
まうと摩擦力が低下する。

【００２５】次に、実施例１に係るミクロ多孔質層を用
いて搬送ロールを成形して、ロールの回転試験を行っ
た。本発明に係る搬送ロールは、通常のゴムロールの成
形法により製造できる。即ち、例えば鉄芯（芯金）をブ
ラスト処理し、その後鉄芯に接着剤を塗布した後、表３
記載の配合の下巻層、ソリッドゴム層、ミクロ多孔質表
面層を鉄芯に順次巻きつけ、加硫、研磨して搬送ロール
を製造する。

【００２６】その構成は、表４に示すように、実施例１
−１はソリッドゴム層、ミクロ多孔質表面層の２層構
造、実施例１−２は下巻層、ソリッドゴム層、ミクロ多
孔質表面層の３層構造、比較例１−３はミクロ多孔質表
面層のみの単層構造とした。ここで、ロール寸法は、２
１０×２４０×３００ｍｍである。ロール回転試験は、
一般的なブライドルロールの使用条件に合わせて、線圧
２０ｋｇｆ／ｃｍ、３０ｋｇｆ／ｃｍにそれぞれ設定し
た。回転試験の結果は、下記表５に示す通りである。な
お、表５中の「○」は界面剥離が生じなかったことを、
「×」は界面剥離が生じたことをあらわす。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【表４】

【００２９】

【表５】

【００３０】実施例１−１、実施例１−２によれば、芯
金とミクロ多孔質層間にソリッドゴム層、またはソリッ
ドゴム層と下巻層を設けることにより、耐久性のよい搬
送ロールが得られた。一方、比較例１−３のようにスポ
ンジ層のみの単層の場合は、芯金との間で界面剥離が生
じ、高テンションの搬送ロールには使用できないことが
判明した。

【００３１】事実、本発明に係る搬送ロールを、冷延工
場の薄板処理ラインのブライドルロールとして使用した
（使用速度：ｍａｘ５００ｍ／ｍｉｎ）ところ、本発明
に係る搬送ロールは、ロール表面の摩擦力、耐摩耗性、
鋼板のエッジに対する耐傷つき性、耐エッジカット性に
関しすべて良好な結果を満たし、耐久性のあるロールで
あることが確認できた。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、所定
の組成，硬度を有する少なくとも１層のソリッドゴム層
と、該ソリッドゴム層上に形成され所定の組成，硬度，
発泡倍率を有するミクロ多孔質層を具備した構成とする
ことにより、1)油膜等で被搬送物の表面が濡れている条
件下でも高摩擦係数が得られ、耐磨耗性、耐エッジカッ
ト性を有する搬送ロールを提供でき、2)仮に摩耗が生じ
ても高摩擦係数を維持し得るとともに、芯金付近での界
面剥離を起こしにくい搬送ロールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一態様を示す搬送ロールの断面図。

【図２】本発明の別な態様を示す搬送ロールの断面図。

【図３】従来の搬送ロールの断面図、

【図４】ロールの摩擦測定の説明図。

【図５】ロールの摩耗測定の説明図。

【図６】ロールの傷つき測定の説明図。

【符号の説明】

１…芯金、 ２…下巻層、 ３…ミクロ多孔質層、 ４…ソリッドゴム層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 39/00 B65G 39/07 F16C 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯金と、この芯金の周面に形成され、水
   素化ニトリルゴム及びメタクリル酸亜鉛を含む水素化ニ
   トリルゴムを主成分とするソリッドゴム層と、このソリ
   ッドゴム層上に形成され、水素化ニトリルゴム及びメタ
   クリル酸亜鉛を含む水素化ニトリルゴムを主成分とす
   る、ＪＩＳ−Ｅ硬度８０以上で発泡倍率１．２〜１．８
   のミクロ多孔質層とを具備することを特徴とする搬送ロ
   ール。
2. 【請求項２】 前記ソリッドゴム層の硬度がＪＩＳ−Ａ
   硬度で６０〜９０であることを特徴とする請求項１記載
   の搬送ロール。
3. 【請求項３】 前記ソリッドゴム層と芯金との間に、少
   なくとも１層以上の下巻き層を具備したことを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載のを搬送ロール。