JP4338792B2 - コンベヤベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成繊維のすだれ織物で補強されたコンベヤベルトに関するもので、特に長期使用においてベルトの伸びが小さく、かつプーリーとコンベヤベルトとの間の異物噛み混みによっても損傷し難いコンベヤベルトに係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンベヤベルトの補強層には、ナイロン繊維またはポリエステル繊維の織物が使用されている。
しかし、この種のコンベヤベルトは、プーリーに付着したケークや落下した運搬物等の異物がプーリーとコンベヤベルトの間に噛み込まれた時の異常変形により損傷を受けやすく、また直接は損傷に至らない程度の異常変形であっても、それを繰り返し受けるとベルト疲労により強力が低下して損傷し、長期の使用には耐えられないものであった。
【０００３】
また、この種のコンベヤベルトでは、使用にしたがってベルト長手方向伸びが発生してベルト全長が長くなってしまうので、それに応じて、ベルトコンベヤ装置の前方または後方等に設けられたテークアップ装置のストロークを前後して機長を調整することが必要となり、さらに伸びが進んでテークアップ装置のストロークではその伸びを吸収できなくなった場合にはベルトの切り詰めを行なう必要があるなどの問題があった。
【０００４】
そこで、本発明者らは、異物がプーリーとコンベヤベルトの間に噛み込まれた時の異常変形により起こるベルトの破損や疲労、および、使用につれて起こるベルトの伸びを減少させる手段を色々な角度から研究したところ、異常変形によるベルトの破損や疲労に対しては、コンベヤベルトの補強層を構成する合成繊維織物のベルト長手方向の切断伸度をできるだけ大きくすることがよく、ベルトの伸びに対しては、前記合成繊維織物のベルト長手方向の使用時の伸びをできるだけ小さくすることが有効な手段であることが分かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、かかる従来の課題に着目して案出されたもので、異物がプーリーとコンベヤベルトの間に噛み込まれても損傷し難く、かつベルト使用時のベルト伸びが小さいコンベヤベルトを提供することを目的とする。
この発明によれば、プーリーに付着したケークや落下した運搬物等の異物がプーリーとコンベヤベルトの間に噛み込まれた時にも損傷や強力低下が起き難く、長期に使用でき、且つ、ベルト全長の伸びが小さく、機長の調整をあまりする必要がなく、ベルトの切り詰めがほとんど必要なく、テークアップ装置のストロークを短縮することができる。また、コンベヤベルトの保守管理の人員および経費を削減することができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、上面カバーと下面カバーの間に補強層を埋設したコンベヤベルトにおいて、前記補強層が合成繊維のすだれ織物と該すだれ織物の上下の少なくとも一方に積層した帆布からなり、該すだれ織物のベルト長手方向の切断伸度が２５％以上であって切断荷重の１０％荷重時の伸度が１．５％以下であると共に、該帆布のベルト長手方向の切断伸度が２５％以上であることを特徴とする。
前記すだれ織物のベルト長手方向の切断伸度を２７〜３５％とし、切断荷重の１０％荷重時の伸度を０．５〜１．３％とすることが望ましい。
【０００７】
前記すだれ織物の縦糸には、切断伸度２５％以上の高伸度ポリエステルまたは高伸度ナイロンからなる糸を用いることができる。また、前記すだれ織物には、ポリエステル繊維からなる縦糸とナイロン繊維からなる縦糸を１本〜３本毎に交互に配列した織物を使用することができる。
【０００８】
また、前記すだれ織物の縦糸には、ポリエステル繊維とナイロン繊維を混撚りした糸を使用することができる。この場合の繊維材質としては、高伸度または一般のポリエステル、および、高伸度または一般のナイロンを使用することができる。
前記すだれ織物に使用する糸は接着液処理をして使用することが好ましいが、この場合、縦糸の接着液の温度は２００°Ｃ以上が好ましい。また、接着液処理の時に糸に掛ける張力すなわちセットテンションは小さい方がよく、０．２グラム／デニール以下が好ましく、ゼロでもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明のコンベヤベルトの構造を示す横断面図で、上面カバー２と下面カバー３の間に補強層１が埋設されている。
上面カバー２および下面カバー３は、それぞれ、天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂等の可撓性材からなる。上面カバー２、補強層１および下面カバー３は互いに接着している。
【００１０】
補強層１は、合成繊維のすだれ織物１ａと帆布１ｂからなる。帆布１ｂはすだれ織物１ａの上下のいずれか一方又は両方に設けられていればよい。
すだれ織物１ａは、その縦方向（ベルト長手方向）の切断伸度が２５％以上、好ましくは２７％〜３５％であって、その切断荷重の１０％に相当する荷重をベルト長手方向（ベルト回転方向）にかけたときのベルトの長手方向の伸び、すなわち切断荷重の１０％荷重時の伸度が１．５％以下、好ましくは０．５％〜１．３％である。
【００１１】
すだれ織物１ａの縦糸の材質は、未処理の原糸においての切断伸度が２５％以上の高伸度ポリエステル繊維または高伸度ナイロン繊維が好ましい材質であり、これらの材質の原糸を使用することにより、縦方向の切断伸度２５％以上、１０％荷重時伸度１．５％以下の接着処理された織物が得られる。
また、すだれ織物１ａとして、ポリエステル繊維からなる縦糸とナイロン繊維からなる縦糸を１本〜３本毎に交互に配した織物を使用してもよい。この織物では、ポリエスエル繊維が１０％荷重時の伸びを小さくし、ナイロンが切断時の伸びを大きくするように作用するからである。ただし、同じ材質の縦糸を４本以上連続して配するとコンベヤベルトの平坦性が失われることがある。
【００１２】
また、ポリエステル繊維の縦糸とナイロン繊維の縦糸は同数でなくてもよく、たとえば、１対２または１対３等の割合で配してもよい。更にまた、すだれ織物１ａの縦糸に、ポリエステル繊維とナイロン繊維の混撚りの糸を使用しても、前記作用と同様の作用によりこの発明に適する良好なすだれ織物が得られる。
【００１３】
すだれ織物１ａの縦糸は、上面カバー２、補強層１および下面カバー３を互いに接着させるために接着液処理を行うことが好ましいが、この場合、接着が良く、処理後の縦糸の切断伸度を良好に保つため、縦糸の処理液の温度は２００℃以上、好ましくは２００℃〜２４０℃であると良い結果が得られる。また、前記接着液処理は糸に若干の張力を掛けながら行うが、この場合の張力、すなわちセットテンションは０．２グラム／デニール以下であると、処理後の縦糸の切断伸度をより良好に保つことができる。なお、縦糸のセットテンションはゼロであってもよい。接着液としては、例えば、レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）を用いることができる。
【００１４】
帆布１ｂは、どのような織物構造のものでもよく、また、どのような繊維から構成されていてもよい。異常変形に対するコンベヤベルトの破損防止や耐疲労性の点からみて、帆布１ｂはベルト長手方向の切断伸度が２５％以上であるのがよい。
前述のように、従来のコンベヤベルトは、プーリーに付着したケークや落下した運搬物等の異物がプーリーとコンベヤベルトの間に噛み込まれた時に異常変形し損傷を受けやすく、また、直接は損傷に至らない程度の異常変形であっても、それを繰り返し受けると早期に疲労して強力が低下し、長期の使用には耐えられないものであった。
【００１５】
この弱点を解消するには、異常変形を受けた時でも、補強層を構成するすだれ織物に大きな応力集中を生じないようにすることであるが、それは大きな荷重を受けたときのすだれ織物のベルト長手方向の伸びを大きくすることによってなされる。したがって、この発明では、すだれ織物のベルト長手方向の切断伸度を２５％以上と大きくすることによって大きな荷重に対し変形しやすくし、応力集中を緩和するようにしている。
【００１６】
また、従来のコンベヤベルトでは、使用にしたがって伸びが発生して、ベルトの全長が長くなってしまうことがしばしばあった。この弱点を解消するには、普段使用している時の常用荷重による合成繊維織物の縦方向（ベルト長手方向）の伸びをできるだけ小さくおさえることである。
普通常用荷重は切断荷重の１０％付近に設定されるので、従って、この発明では、切断荷重の１０％荷重時の前記縦方向の伸度を１．５％以下にすることによって、ベルト長手方向の伸びを小さくおさえている。
【００１７】
従来のコンベヤベルトの補強層を構成する合成繊維織物にはポリエステル繊維およびナイロン繊維が使用されているが、これらの織物の１０％荷重時の伸びはこの発明と同等のものもあるが、一般にはそれより大きく、特にナイロン繊維では大きかった。
一方、従来のコンベヤベルトの補強層を構成する合成繊維織物の切断伸度は、この発明よりかなり小さく、特にポリエステル繊維において小さかった。また、切断伸度の大きい繊維を他に求めることは従来も容易ではあったが、この場合は１０％荷重時の伸びも大きいものであった。
【００１８】
しかし、従来のコンベヤベルトに一般に使用されている繊維ではなく、ある特殊な繊維、例えば、この発明で採用している高伸度ポリエステル繊維および高伸度ナイロン繊維等においては、１０％荷重時の伸びを小さく抑え、切断伸度を大きく保つことができ、両者を共に良好に作用させることができる。
【００１９】
【実施例】
補強層１を構成するすだれ織物１ａをそれぞれ表１に示す材質としたこの発明に属するコンベヤベルト（実施例）と従来のコンベヤベルト（比較例）を製作し、屈曲走行試験および噛み込み走行試験をおこなった。帆布１ｂとしては、ナイロン繊維からなる平織り構造の織物を用いた。
【００２０】
なお、実施例３のすだれ織物は、縦糸が一般ポリエステルの糸と一般ナイロンの糸を一本毎に交互に配列したものであり、実施例４のすだれ織物は、一般ポリエステル繊維と一般ナイロン繊維を混撚りした糸を縦糸としたものであり、その他の実施例および比較例のすだれ織物は表１に示す材質の繊維を撚った糸を縦糸としたものである。
【００２１】
次に、屈曲走行試験は、図２に示す屈曲走行試験機で試験したもので、ベルト試験片４は一対の走行プーリー５、５に掛け回され、ベンドプーリー６で押さえられる。そして、５００万回回転走行した後に、ベルト切断荷重の１０％荷重時の伸びおよび切断伸度を測定したものである。試験前後で変化の小さいものがベルト伸びが小さい。
【００２２】
試験条件は下記の通りである。
ベルト速度：２３０ｍ／分
ベルト張力：ベルト破断強度の１／１５
走行プーリーの直径： ５００ｍｍ
ベンドプーリーの直径：３１５ｍｍ
【００２３】
また、噛み込み走行試験は、図３に示す噛み込み走行試験機で試験したもので、ベルト試験片７は一対の走行プーリー８、８に掛け回され、ベンドプーリー９で押さえられる。走行プーリー８、８の一方には突起１０が設けられている。突起１０は噛み込まれた異物を想定したものである。そして、回転走行した後にベルトの強力を測定し、試験前後の強力の低下率を求めたものである。低下率の小さいものが損傷し難い。
【００２４】
試験条件は下記の通りである。
ベルト速度：１５０ｍ／分
ベルト張力：ベルト破断強度の１／１５
走行プーリーの直径： ６００ｍｍ
ベンドプーリーの直径：６００ｍｍ
突起高さ：４５ｍｍ
【００２５】
表１に実施例および比較例における、使用した繊維の材質、接着液処理前の原糸の物性、接着液の処理条件、および、接着液処理後の糸の物性を示す。接着液の処理は、接着液としてレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）を用い、この液に浸漬後の糸を表１の温度およびテンション下にて加熱処理することによった。
【００２６】
表２に実施例および比較例における、試験前のすだれ織物のベルト長手方向の物性、屈曲走行試験後の同物性、および、噛み込み走行試験後の同物性を示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
【発明の効果】
この発明は、上記のように補強層を構成するすだれ織物のベルト長手方向の切断伸度が２５％以上であり、切断荷重の１０％荷重時の伸度が１．５％以下であるコンベヤベルトであるので、以下のような優れた効果を奏するものである。
▲１▼ 切断荷重の１０％荷重時の伸びが１．５％以下であるので、使用時にベルトの伸びが少ない。従って、長期間使用してもベルト全長の伸長が小さく、そのためベルト長さの切り詰めや、機長の調整がほとんど必要なく、また、テークアップ装置のストロークを短縮できる。
▲２▼ １０％荷重時の伸びが少ないにもかかわらず、切断伸度は２５％以上と大きいので、プーリーに付着したケークや落下した運搬物等の異物がプーリーとコンベヤベルトの間に噛み込まれた時に起こる異常変形に対してもベルトが容易に伸びて応力集中が少ないので、ベルトが直接切断したり、応力集中の繰り返しによる疲労により、ベルトが早期に切断することがほとんどない。
▲３▼ 以上により、この発明のコンベヤベルトはメンテナンスが容易であり、保守管理の人員および経費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のコンベヤベルトの断面図である。
【図２】コンベヤベルトの屈曲走行試験機の概略図である。
【図３】コンベヤベルトの噛み込み走行試験機の概略図である。
【符号の説明】
１ 補強層 １ａ すだれ織物
２ 上面カバー １ｂ 帆布
３ 下面カバー ６，９ ベンドプーリー
４，７ ベルト試験片
５，８ 走行プーリー

Claims (8)

1. 上面カバーと下面カバーの間に補強層を埋設したコンベヤベルトにおいて、前記補強層が合成繊維のすだれ織物と該すだれ織物の上下の少なくとも一方に積層した帆布からなり、該すだれ織物のベルト長手方向の切断伸度が２５％以上であって切断荷重の１０％荷重時の伸度が１．５％以下であると共に、該帆布のベルト長手方向の切断伸度が２５％以上であるコンベヤベルト。
2. 前記すだれ織物のベルト長手方向の切断伸度が２７〜３５％であって切断荷重の１０％荷重時の伸度が０．５〜１．３％である請求項１に記載のコンベヤベルト。
3. 前記すだれ織物の縦糸が高伸度ポリエステル繊維からなる糸である請求項１又は２に記載のコンベヤベルト。
4. 前記すだれ織物の縦糸が高伸度ナイロン繊維からなる糸である請求項１又は２に記載のコンベヤベルト。
5. 前記すだれ織物が、ポリエステル繊維からなる縦糸とナイロン繊維からなる縦糸を１本〜３本毎に交互に配している織物である請求項１又は２に記載のコンベヤベルト。
6. 前記すだれ織物の縦糸が、ポリエステル繊維とナイロン繊維の混撚りの糸である請求項１又は２に記載のコンベヤベルト。
7. 前記すだれ織物の縦糸が、２００°Ｃ以上の温度下に接着液処理されたものである請求項１〜６のいずれかに記載のコンベヤベルト。
8. 前記すだれ織物の縦糸が、０．２グラム／デニール以下のセットテンション下に接着液処理されたものである請求項１〜７のいずれかに記載のコンベヤベルト。

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