JP5181478B2

JP5181478B2 - コンベヤベルト

Info

Publication number: JP5181478B2
Application number: JP2007005867A
Authority: JP
Inventors: 和人梁取
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2027-01-15
Also published as: JP2008169022A

Description

本発明は、コンベヤベルトに関し、さらに詳しくは、コンベヤベルトに張力を負荷した際に平織構造の心体帆布の縦糸と横糸との交差部で生じる応力集中を緩和し、張力を負担する縦糸の強力低下を抑制するようにしたコンベヤベルトに関するものである。

コンベヤベルトに多用されている平織構造の心体帆布は、縦糸と横糸とが交互に交差する単純な構造なので生産性が高く、コストを抑えることができる。しかしながら、平織構造の心体帆布を用いたコンベヤベルトでは、長手方向に張力を負荷した際に、並列した横糸と上下に交差する縦糸が直線状に伸びようとして横糸を交差部で押圧する。そのため、縦糸と横糸とが互いに圧接して応力集中により過大な応力が発生し、張力を負担する縦糸は本来有する引張強力を十分発揮できずに破断するという問題があった。

縦糸が本来有している引張強力をどの程度発揮できるかは、以下の（１）式で算出される帆布縦方向の強力利用率Ｆで表され、この数値Ｆを高くすることが望ましい。
帆布縦方向の強力利用率Ｆ＝（心体帆布の単位幅当たりの縦方向破断強力／（１本の縦糸の引張り破断強力×単位幅当たりの縦糸本数））×１００％・・・（１）

平織構造の心体帆布を用いたコンベヤベルトは、種々提案されているが（例えば、特許文献１、２）、帆布縦方向の強力利用率Ｆを向上させる検討はされていなかった。図４に示すように心体帆布２をユニコン織構造にすれば、縦糸３および横糸４がそれぞれ上下に波打つことなく直線状のまま交差する。したがって、コンベヤベルト１に張力を負荷した際にも、縦糸３と横糸４とが交差部で互いに強く圧接することがない。そのため、交差部で応力集中することなく縦糸３の破断強力が十分に発揮され、帆布縦方向の強力利用率Ｆを向上させることができる。しかし、この心体帆布２は、縦糸３と横糸４とを結合させるためのバインダー６等の特別な材料が必要となるとともに構造が複雑になるため生産性が低下し、これに伴い心体帆布２およびコンベヤベルト１のコストアップの要因になるという問題があった。
実開昭６３−１７１７０７号公報特開平５−２４７０３号公報

本発明の目的は、コンベヤベルトに張力を負荷した際に、平織構造の心体帆布の縦糸と横糸との交差部で生じる応力集中を緩和し、張力を負担する縦糸の強力低下を抑制するようにした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、平織構造の心体帆布を備えたコンベヤベルトにおいて、ベルト幅方向に配設される前記心体帆布の横糸がポリブチレンテレフタレート繊維またはポリトリメチレンテレフタレート繊維からなり、前記心体帆布の縦糸がアラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維のいずれかからなり、前記横糸の引張り破断強力の１／１０荷重時の中間伸度が１０％以上１８％以下であることを特徴とするものである。

本発明のコンベヤベルトによれば、心体帆布の横糸として、その横糸の引張り破断強力の１／１０荷重時に中間伸度が１０％以上１８％以下である横糸を使用するので、コンベヤベルトに長手方向の張力を負荷した際に直線状になろうとする縦糸により横糸が交差部で押圧されて適度に伸びることができる。これにより、縦糸と横糸との交差部での互いの圧接により生じる応力が緩和され、縦糸に過大な応力が発生することがない。そのため、縦糸は本来有する引張強力を損なわずに張力を負担することが可能となる。これに伴いコンベヤベルトの長手方向（縦方向）強力が高まり、横糸も破断しにくくなるのでコンベヤベルトの耐久性が向上する。

また、心体帆布を複雑な構造にすることなく単純な平織構造のままにしているので、心体帆布の生産性が高く、心体帆布およびコンベヤベルトのコスト低減が可能となる。

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。

図１に示すように、本発明のコンベヤベルト１は、１層の心体帆布２の両面にゴム層５を積層した構造となっている。心体帆布２は、縦糸３と横糸４とが交互に交差する平織構造で、縦糸３をコンベヤベルト１の長手方向、横糸４をコンベヤベルト１の幅方向に配設している。

コンベヤベルト１に張力を負荷していない状態では、図１、２に例示するように心体帆布２の縦糸３は並列する横糸４と上下に交差して糸の長さ方向に波打った状態となっている。横糸４も並列する縦糸３と上下に交差することにより糸の長さ方向に波打った状態となっている。コンベヤベルト１をプーリー間に架けて長手方向に張力を負荷すると、図３に例示するように波打っている縦糸３ａが直線状に伸びて交差部で並列する横糸４ａ、４ｂ、４ｃを押圧する。

本発明では横糸４として、その横糸４の引張り破断強力の１／１０荷重時の中間伸度を１０％以上１８％以下であるものを使用している。このように横糸４が引張り力の小さい段階で１０％以上の伸びを有し、初期伸びの大きい仕様となっているので、コンベヤベルト１に張力を負荷した際に、直線状になろうとする縦糸３に押圧されて適度に伸びることができる。そのため、交差部での縦糸３と横糸４との圧接による応力集中が緩和され、縦糸３および横糸４に過大な応力が発生することを防止できる。

このように本発明のコンベヤベルト１では、縦糸３に過大な応力が発生しないため引張強力の低下が抑制され、本来有する引張強力を損なわないようにコンベヤベルト１に負荷した張力を負担することができる。したがって、上記（１）式で算出される帆布縦方向の強力利用率Ｆの数値も向上することになる。即ち、平織構造の心体帆布２であっても個々の縦糸３の有する引張強力の損失を小さくして、コンベヤベルト１に負荷する張力を負担するために利用することができる。そのため、心体帆布２が破断しにくくなりコンベヤベルト１の長手方向（縦方向）強力が高まるのでコンベヤベルト１の耐久性が向上する。

横糸４の引張り破断強力の１／１０荷重時の中間伸度が１０％未満であると、縦糸３に押圧された際の伸びが小さく、縦糸３と横糸４との交差部での応力集中を緩和することができず、縦糸３の強力低下を十分に抑制することができなくなる。また、この中間伸度が１８％超であると、縦糸３に押圧された際の伸びが大きくなり過ぎてコンベヤベルト１の幅方向の剛性が不足し、また、心体帆布２を製織する際にも幅の変動が大きくなり、生産性低下の要因となる。

本発明では単純構造で生産性が高い平織構造の心体帆布２を用いているので、心体帆布２およびコンベヤベルト１のコストダウンが可能になる。さらに、帆布縦方向の強力利用率Ｆが向上するので縦糸３の打込数を従来よりも削減することが可能となり、コンベヤベルト１が軽量化および屈曲性が向上し、稼動エネルギーの削減にも寄与する。

縦糸３は、コンベヤベルト１の心体帆布２に使用される一般的な材質を用い、コンベヤベルト１に負荷する張力を負担できる高抵張力の伸びが小さい材質であるアラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル（ＰＥＴ）繊維を用いる。

横糸４は、引張り破断強力の１／１０荷重時の中間伸度を１０％以上１８％以下である初期伸びの大きい材質であるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維またはポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維を用いる。

コンベヤベルト１には、複数の心体帆布２を積層してもよく、補強層を積層した構造であってもよい。実施形態で例示した心体帆布２が１層のコンベヤベルト１の場合は、縦糸３により押圧される横糸４の伸びが他の構成部材によって規制されにくいので、帆布縦方向の強力利用率Ｆをより向上させることができる。

図１に示したような１層の心体帆布を有したコンベヤベルト（サイズ：上層ゴム厚２ｍｍ、下層ゴム厚１ｍｍ）の試験サンプルを、心体帆布の仕様のみを表１に示すように変えて７種類（実施例１〜３、比較例１〜４）作製し、引張試験を実施して、各試験サンプルの心体帆布の単位幅当たりの縦方向破断強力Ｂおよび横方向破断強力Ｂ２を測定した。

尚、帆布引張試験サンプルは２５ｍｍ幅の短冊状とし、得られたデータを単位幅当たり（ｃｍ当たり）のデータに換算した。また、ゴム層のゴムはいずれもＮＲ（天然ゴム）／ＳＢＲ系とした。

さらに、各試験サンプルの心体帆布の縦糸の引張り破断強力Ｂ１および引張り破断強力Ｂ１の１／１０の引張り荷重を負荷した際の中間伸度Ｌ１、横糸の引張り破断強力Ｂ３と引張り破断強力Ｂ３の１／１０の引張り荷重を負荷した際の中間伸度Ｌ２を測定し、その測定結果と各試験サンプルについてのベルト縦方向強力レベルおよび心体帆布生産性について評価した結果を表１に示す。表１の強力利用率Ｆとは、測定データを用いて上記（１）式から算出した帆布縦方向の強力利用率Ｆである。

尚、心体帆布の引張試験方法（Ｂ値およびＢ２値の測定）はＪＩＳＫ６３２２−１９９８に準拠し、心体帆布の上下面を被覆しているゴム層は、心体帆布層にわずかに残す程度に薄くスライスした後で引張試験を行なった。さらに、縦糸／横糸の引張試験（Ｂ１値およびＢ３値の測定）は、各々心体帆布層から糸だけを取出し、ＪＩＳＬ１０１７に準拠して行なった。

[ベルト縦方向強力レベル]
測定データを用いて上記（１）式により算出した帆布縦方向の強力利用率Ｆが８０％以上の場合を、縦糸が引張強力を十分発揮できたと評価して○で示し、８０％未満の場合を×で示した。

[心体帆布生産性]
比較例１の心体帆布の生産性を基準にして、同等の生産性を有する場合を○で示し、劣る場合を×で示した。

表１の結果から横糸について、その引張り破断強力の１／１０荷重時の中間伸度を本発明で規定した範囲（１０％〜１８％）にした実施例１〜３では、帆布縦方向の強力利用率Ｆを８０％以上に向上させることができ、ユニコン織の心体帆布を用いた比較例２と同等の性能が得られることが確認できた。また、実施例１〜３の心体帆布では一般的な平織構造の心体帆布である比較例１と同等の生産性を有していることが確認できた。

本発明のコンベヤベルトの構造を例示する一部切欠き斜視図である。図１の心体帆布を模式的に示すＡ矢視図である。図２の心体帆布に張力を負荷した状態を示す模式図である。ユニコン織の心体帆布を例示する斜視図である。

符号の説明

１コンベヤベルト
２心体帆布
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ縦糸
４、４ａ、４ｂ、４ｃ横糸
５ゴム層
６バインダー

Claims

平織構造の心体帆布を備えたコンベヤベルトにおいて、ベルト幅方向に配設される前記心体帆布の横糸がポリブチレンテレフタレート繊維またはポリトリメチレンテレフタレート繊維からなり、前記心体帆布の縦糸がアラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維のいずれかからなり、前記横糸の引張り破断強力の１／１０荷重時の中間伸度が１０％以上１８％以下であるコンベヤベルト。
前記心体帆布の積層数を１層とした請求項１に記載のコンベヤベルト。