JP3992711B2 - 急傾斜コンベヤの熱加硫接着方法 - Google Patents

Description

本発明は、急傾斜コンベヤの熱加硫接着方法に関するものである。

従来、急傾斜コンベヤの組み立てにおいて、ベースベルトと波型フランジの接合は、予め波型フランジを生ゴムプレス機で加硫成形した後、波型フランジのベース部とベースベルトに接着剤として自然加硫剤を塗布し、圧着させるという方法が採られている。

この自然加硫剤を用いた接着方法では、自然加硫剤の耐熱温度が６０度迄と低いために、高温度下での使用を考えた際に、自然加硫剤の軟化もしくは老化によって急傾斜コンベヤが必要とする接着強度が得られないために、根本的に構造が破壊する可能性がある。

そこで、この耐熱対策として波型フランジと高温の被搬送物との接触を極力避けるべく、ベースベルト幅の大型化が行なわれており、これに伴ってフレームなどの構造物やモーターなどの駆動部が大型化することになり、コストの増大に繋がっている。

また、自然加硫剤の劣化による波型フランジの剥離が発生するため、これを回避するための処置としてベースベルト幅の大型化によって被搬送物との接触を避けたり、波型フランジとクリート、ベースベルトをボルトで補強することで脱落を防止しているという状況であるが、これらの処置はベルト破損の危険性の増大や、ベルトのコストアップ、フレームなどの大型化による装置全体のコストアップに繋がっている。

また、自然加硫剤を用いた接着方法は自然加硫剤の耐熱温度が低いことから、耐熱性能を必要とするラインでは、波型フランジの剥離や、この剥離した波型フランジによる根本的なコンベヤ機能の低下、周辺機器への被害の拡大といった状況が発生するため、耐熱性能を必要とするラインへの使用が困難な場合があった。

本発明の目的は、このような課題を解決するものであり、急傾斜コンベヤのベースベルトと波型フランジとの接続をボルトなどの金属部品を使用することなく簡単にしかも強固に行なうことのできる急傾斜コンベヤの熱加硫接着方法を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明の急傾斜コンベヤの熱加硫接着方法は、ベースベルトの幅方向両側に長さ方向に沿って波型フランジを備えた急傾斜コンベヤにおいて、ベースベルトの長さ方向に沿って波型フランジの取り付け位置で波型フランジのベース部の幅で波型フランジとの接着面を研磨するとともに波型フランジのベース部の裏面も研磨し、前記ベースベルトの研磨部および波型フランジのベース部の研磨部にそれぞれゴムノリを塗布し、ゴムノリが塗布されたベースベルトと波型フランジのベース部との間に生ゴムシートを挟み込み、波形状を呈した治具を波型フランジに嵌合させた状態で前記治具により波型フランジのベース部に熱および圧力を加えて熱加硫接着を行なうことを特徴とする。

加硫とは個々のゴム分子が硫黄を介して結合を行ない、網目構造となることで弾性・引っ張り強さなどの機械特性が増す現象をいい、熱加硫とは熱および圧力を加えることで加硫を進行させる現象をいう。

熱加硫接着とは熱加硫を利用した接着方法で、加硫成形されたゴムの表面にはゴム製造時に投入される添加剤や汚れなどが付着しているためにバフ掛け処理を行ない、そのバフ掛けされた表面にゴムノリを塗布し、その塗布面に未加硫ゴムを置いて、熱および圧力を加えることで未加硫ゴムの加硫が起こると同時に、加硫成形されたゴムの表面に塗布したゴムノリと未加硫ゴムとの間でも加硫が起こり、それによりアンカー効果を生じることで接着力を得る接着方法である。

また、二次加硫の熱加硫接着とは、予め加硫成形されたゴム同士の間に、バインダーの役割を果たすゴムノリおよび未加硫ゴムシートを挟み、熱および圧力を加えることで、それぞれの加硫成形されたゴムの表面で熱加硫接着が起きることにより、予め加硫成形されたゴム同士を接着させる接着方法である。

このとき、未加硫ゴムシートを挟まずにゴムノリのみで加硫を行なおうとした場合、予め加硫成形されたゴムの表面はバフ掛け処理により平滑でないため、隙間ができ、互いの接触面積が少ないことから充分な接着力を得ることができない。

ゴムノリの層を厚くした場合、ゴムノリは有機溶剤に生ゴムを溶解させたものであるため、熱加硫を行なう前に有機溶剤を揮発させなければならないが、ゴムノリの層を厚くすると、ゴムノリの乾燥に時間がかかるため、作業性の低下に繋がる。

反対に、充分に乾燥を行なわずに熱加硫を行なった場合、加硫中に有機溶剤が揮発するが、揮発した気体の逃げ場がないため、気体が接着界面間に残ったままとなり、加硫後、圧力が低くなると同時に膨張することで界面がポーラス状となり、界面の剥離および接着性能の低下を引き起こす原因となる。

また、ゴムノリの層を厚く熱加硫を行なった場合、同じ厚みの未加硫ゴムシートと比較すると、ゴム分子・硫黄の密度が低いために充分な接着力を得ることができない。

以上のように、本発明の急傾斜コンベヤの熱加硫接着方法は、生ゴムシートを波型フランジのベース部とベースベルトとの間に挟み熱加硫接着を行なうことで、二次加硫でありながら一体成形と同等の効果を得ることができる。そして、急傾斜コンベヤにおいて、波型フランジをベースベルトに熱加硫接着することにより、より高温の被搬送物の搬送が可能となり、温度による波型フランジの剥離、それによる周辺部へのトラブルの危険性を低くすることが可能となる。また、従来は波型フランジの剥離によってコンベヤ機能が失われており、コンベヤの寿命が自然加硫剤による接着強度に依存していたが、熱加硫接着を行なうことでコンベヤの寿命が生ゴムシートそのものの寿命となるため、急傾斜コンベヤシステム全体の延命化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図６を用いて具体的に説明する。
図において、１は急傾斜コンベヤのベースベルトで、このベースベルト１には幅方向両側に長さ方向に沿って波型フランジ２，２を取り付け、この幅方向両側の波型フランジ２，２間においてベースベルト１の長さ方向等間隔おきにクリート３を取り付けている。

このベースベルト１に対する波型フランジ２の取り付け作業を以下に述べる熱加硫接着により行なう。
先ず、ベースベルト１の長さ方向に沿って波型フランジ２，２の取り付け位置で波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａの幅で波型フランジ２，２との接着面を研磨するとともに波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａの裏面も研磨する。そして、前記ベースベルト１の研磨部および波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａの研磨部にそれぞれゴムノリ４および５を塗布する。ゴムノリ４および５が塗布されたベースベルト１と波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａとの間にある一定の厚み、例えば０．５ｍｍ厚の生ゴムシート６を挟み込み、外部から圧力および熱を加えて所定時間熱加硫接着を行なう。熱加硫接着に必要な圧力は少なくとも０．５ＭＰａであり、熱は１４５〜１５５℃、時間は３０分程度である。波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａをベースベルト１に加圧するための加圧治具としては図３に示すような波型フランジ２，２の外側から上下方向ほぼ全長に亘って嵌合する波形状を呈したブロック状治具７あるいは図４に示すような波型フランジ２，２の外側および内側から波型フランジ２，２の下端部に嵌合する波形状を呈した板状治具８ａ，８ｂを用い、これら治具７あるいは８ａ，８ｂを波型フランジ２，２に嵌合させて波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａを上から加圧するようになっている。加圧方法はプレスなどによる方法あるいは流体の膨張する力を利用する方法などが採用される。また、加熱方法としては前記治具７あるいは８ａ，８ｂへの加熱を行ない、この熱を波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａおよび生ゴムシート６、ベースベルト１に伝える方法あるいは波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａおよび生ゴムシート６、ベースベルト１を直接加熱する方法などが採用される。治具７あるいは８ａ，８ｂおよび波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａおよび生ゴムシート６、ベースベルト１への加熱は電熱ヒーターや高周波、マイクロ波などの電磁波を用いたヒーター、高温の流体による熱伝導によって行なう。

上記のようにベースベルト１と波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａの接着面を研磨することにより接着面を洗浄するとともに接着面に凹凸を付けて表面積を増大させる。研磨面に塗布されたゴムノリ４および５は凹凸の微細な隅々まで入り込む。ゴムノリ４および５が塗布されたベースベルト１と波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａとの間にある一定の厚みの未加硫の生のゴムシート６を挟み込み（図５参照）、外部から熱および圧力を加えて熱加硫を行なうことによりゴムシート６が柔らかくなり、柔らかくなったゴムシート６が研磨面の凹凸に入り込んだゴムノリ４および５と接触する。そこで、ベースベルト１側、波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａ側それぞれでゴムシート６のゴム分子とゴムノリ４および５に含まれるゴム分子との間で架橋が形成され、ゴムシート６とゴムノリ４および５は一体となり、加硫ゴムとなり、図６に示すようにベースベルト１の研磨面および波型フランジ２，２のベース部２ａ，２ａの研磨面の凹凸部にゴムシート６が入り込み、これによりアンカー効果が生じ、接着力を向上させることができる。なお、ゴムノリ４および５を用いずに熱加硫接着を行なった場合、柔らかくなったゴムシート５だけでは研磨面の微細な凹凸部にゴムシートが入り込まないため、十分なアンカー効果を得ることができない。

本発明の実施の形態における急傾斜コンベヤのベルトの要部拡大斜視図である。 同急傾斜コンベヤのベースベルトと波型フランジの分解斜視図である。 同急傾斜コンベヤのベースベルトに対する波型フランジの接着作業時の状態を示す要部拡大斜視図である。 同急傾斜コンベヤのベースベルトに対する波型フランジの接着作業に用いる加圧治具の他の例を示す斜視図である。 同ベースベルトと波型フランジのベース部との間に生ゴムシートを挟んだ熱加硫前の状態を示す拡大断面図である。 同熱加硫後の状態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ ベースベルト
２ 波型フランジ
２ａ ベース部
３ クリート
４，５ ゴムノリ
６ 生ゴムシート
７ ブロック状治具
８ａ，８ｂ 板状治具

Claims (1)

1. ベースベルトの幅方向両側に長さ方向に沿って波型フランジを備えた急傾斜コンベヤにおいて、ベースベルトの長さ方向に沿って波型フランジの取り付け位置で波型フランジのベース部の幅で波型フランジとの接着面を研磨するとともに波型フランジのベース部の裏面も研磨し、前記ベースベルトの研磨部および波型フランジのベース部の研磨部にそれぞれゴムノリを塗布し、ゴムノリが塗布されたベースベルトと波型フランジのベース部との間に生ゴムシートを挟み込み、波形状を呈した治具を波型フランジに嵌合させた状態で前記治具により波型フランジのベース部に熱および圧力を加えて熱加硫接着を行なうことを特徴とする急傾斜コンベヤの熱加硫接着方法。

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