JP5566627B2 - コンベア用ベルト - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一方の表面に帆布を有するベルトに関する。

従来から、例えばコンベア装置に用いられるベルトとして、図５（ａ）に示すように、帆布９２と樹脂層９３とが積層された構造であって、両面または一方の面に帆布９２を有するベルト９１が知られている（例えば、特許文献１参照）。帆布９２は、ベルト長手方向に延在する経糸９２ａと、この経糸９２ａに直交して織られる緯糸９２ｂとから構成されている。経糸９２ａとしては、複数のフィラメント（長繊維）を引き揃えたり、撚り合わせたマルチフィラメント糸や、１本の長繊維であるモノフィラメント糸や、短繊維を撚り合わせたスパン糸（短繊維紡績糸）が用いられている。

このように表面に帆布９２を有するベルト９１を、粉体を使用する作業環境下で用いた場合、帆布９２の織りの隙間や、経糸９２ａ及び緯糸９２ｂを構成する繊維束の隙間に粉体が入り込んでしまう場合がある。また、例えば海水等などの水溶液がベルト９１にかかった場合、帆布９２に浸み込んだ水溶液中の水が蒸発することによって、帆布９２の内部で塩等の結晶が生成する場合がある。図５（ｂ）に示すように、帆布９２の織りの隙間や、経糸９２ａを構成する繊維束の隙間に、粉体や結晶等の異物９４が入り込むと、帆布９２は嵩高くなる。このとき、経糸９２ａは伸縮性を有しておらず、隣接する２本の緯糸９２ｂ間の経糸９２ａの長さは変化しないため、帆布９２が嵩高くなった分、隣接する２本の緯糸９２ｂ間の帆布９２の角度が変化する。そのため、隣接する２つの緯糸９２ｂ同士の離間距離Ｄが短くなり、帆布９２がベルト長手方向に収縮する。これにより、ベルト９１が長手方向に収縮して、ベルト９１が巻き掛けられているローラ等の軸に過剰な負荷がかかって破損したり、ベルト９１をローラ等から一旦取り外して再装着する際に、装着しにくくなったり、装着できなくなったりする場合がある。

そこで、従来は、このような収縮を防止するために、帆布９２の表面を樹脂で覆ったベルトが用いられていた。具体的には、帆布９２の表面にカバー用の樹脂層を積層した構造のベルトや、帆布９２に樹脂液を含浸させて硬化させることによって、帆布９２を構成する糸の表面が樹脂で覆われたベルトが用いられていた。

特開２００３―１７１００６号公報

しかしながら、帆布９２の表面にカバー用の樹脂層を積層した構造のベルトを用いた場合、この樹脂層が、ベルトが巻き掛けられる部材等に接触するようになっていると、接触面での摩擦係数が大きいため、ベルトが引っ掛かってしまい、一定速度で走行できなくなったり、停止してしまう場合がある。特に、搬送路の始端又は終端に配置されてベルトが巻き掛けられるナイフエッジと呼ばれる部材（図３のナイフエッジ１６参照）や、ベルトの、搬送物が載せられる部分を支持するテーブルと呼ばれる板状の部材（図３のテーブル１７参照）を備えているコンベア装置に、このベルトを使用した場合には、ナイフエッジ等は固定されており、ベルトの内周面はナイフエッジ等の表面を摺動するため、上述の問題が生じやすい。

また、帆布９２を構成する糸の表面が樹脂で覆われたベルトを用いた場合、ベルトが巻き掛けられる部材等と帆布９２とが摺動するようになっていると、糸の表面を覆う樹脂が摩耗や剥離により除去されて、糸の表面が露出してしまうため、帆布９２の内部に異物が入り込むのを防止できなくなる。この問題も、特にナイフエッジやテーブルを有したコンベア装置で生じやすい。

そこで、本発明は、帆布に異物が入り込んだ場合であっても、帆布がベルト長手方向に収縮するのを防止して、ベルトの収縮を防止することのできるベルトを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明のコンベア用ベルトは、少なくとも一方の表面に帆布を有すると共に、前記帆布に樹脂層と前記帆布よりもベルト長手方向の伸縮性の低い芯体帆布と樹脂層とが順に積層されたコンベア用ベルトであって、前記帆布のベルト長手方向に延びる経糸が、ウーリー糸を含み、前記芯体帆布又は前記帆布の表面に前記樹脂層を構成する樹脂液を含浸又は塗布してから、前記芯体帆布と前記帆布とを当該樹脂液を介して積層し、当該樹脂液を硬化させることで、前記帆布と樹脂層が接合されていることを特徴とする。

この構成によると、ベルトの少なくとも一方の表面は、帆布で構成されているため、ベルトの使用状況によっては、この帆布の織りの隙間や、経糸を構成する繊維束の隙間に、異物が入り込む場合がある。帆布に粉体等が入り込むと、帆布が嵩高くなって、経糸の方向が変化するが、経糸が伸縮糸を含んでいるため、経糸が伸びることによって、帆布がベルト長手方向に収縮するのを防止することができる。従って、帆布の収縮によるベルトの収縮を防止できる。

ウーリー糸とは、捲縮加工糸の一種であり、長繊維の束に撚りをかけて熱セット（熱固定）した後、撚りを戻して熱セットすることによって形成された糸である。

第２の発明のコンベア用ベルトは、前記第１の発明において、前記帆布を構成する全ての前記経糸のうちの５０％以上の前記経糸が、ウーリー糸であることを特徴とする。この構成によると、たとえ帆布の内部に異物が入り込んでも、確実に帆布の収縮を抑制し、ベルトの収縮を防止することができる。

本発明の実施形態に係るベルトの断面図である。 （ａ）は図１の部分拡大断面図であって、（ｂ）は帆布に異物が入り込んだ状態を示す断面図である。 ベルトが使用されるコンベア装置の構成を示す図である。 実施例で使用される走行試験機の構成を示す図である。 （ａ）は従来のベルトの部分拡大断面図であって、（ｂ）は従来のベルトの帆布に異物が入り込んだ状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態のベルト１は、例えば図３に示すようなコンベア装置１０に用いられる無端状の平ベルトである。図１に示すように、ベルト１は、帆布２と樹脂層３と芯体帆布４と樹脂層５とが順に積層されて形成されており、内周面に帆布２を有している。

帆布２は、継ぎ目のないシームレス状に織られた円筒状の織布であるが、矩形状の織布の両端部を継ぎ合わせることによって円筒状に形成されたものであってもよい。図２（ａ）に示すように、帆布２は、ベルト長手方向に延在する経糸２ａと、この経糸２ａに直交する緯糸２ｂとを平織りすることで形成されている。

帆布２を構成する経糸２ａは全て、伸縮性を有する伸縮糸からなり、経糸２ａは、緩んだ状態（縮んだ状態）で編まれている。伸縮糸としては、例えばウーリー糸（仮撚加工糸）などの捲縮加工糸が用いられる。ウーリー糸とは、長繊維の束に撚りを加えて熱セット（熱固定）した後、撚りを戻してから再度熱セットすることによって捲縮させた糸である。経糸２ａは、例えばポリエステル繊維、ナイロン繊維、又はレーヨン繊維等で形成されている。経糸２ａの１本当たりの繊度は、例えば３３〜１１００ｄｔｅｘに設定される。経糸２ａの捲縮伸張率は、例えば５〜１００％である。

また、帆布２を構成する緯糸２ｂとしては、伸縮糸を用いてもよいが、複数のフィラメント（長繊維）を引き揃えたり、撚り合わせたマルチフィラメント糸や、１本の長繊維であるモノフィラメント糸を用いてもよい。緯糸２ｂの材料は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、又はレーヨン繊維等であって、経糸２ａと同じであってもよいが、異なっていてもよい。緯糸２ｂの１本当たりの繊度は、例えば３３〜１９４０ｄｔｅｘである。

また、樹脂層３、５の間に配置される芯体帆布４は、ベルト１に与えられるベルト長手方向の引張力を主に受け持つ部材である。芯体帆布４は、継ぎ目のないシームレス状に織られた円筒状の織布であっても、矩形状の織布の両端部を継ぎ合わせることによって円筒状に形成されたものであってもよい。芯体帆布４は、ベルト長手方向に延在する経糸と、この経糸に直交する緯糸とを平織することで形成されている。芯体帆布４を構成する経糸としては、マルチフィラメント糸、モノフィラメント糸、又は、短繊維を撚り合わせたスパン糸が用いられる。芯体帆布４を構成する緯糸としては、マルチフィラメント糸、モノフィラメント糸、又はスパン糸が用いられる。芯体帆布４を構成する経糸及び緯糸は、例えばポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維等で形成されている。

樹脂層３、５は、例えばポリウレタン、ポリ塩化ビニル、又はポリオレフィン等の樹脂組成物で形成されている。なお、樹脂層３、５は、合成ゴム又は天然ゴムで形成されていてもよい。樹脂層３、５には、隣接する帆布２又は芯体帆布４の経糸及び緯糸の一部が埋設されている（図２（ａ）参照）。

ベルト１を製造するには、まず、上述の樹脂層５を構成する合成樹脂を含む樹脂液を、芯体帆布４の外周面に含浸又は塗布し、樹脂を硬化させて、芯体帆布４と樹脂層５との積層体を形成する。次に、芯体帆布４の内周面又は帆布２の外周面に樹脂層３を構成する樹脂液を含浸又は塗布してから、芯体帆布４と樹脂層５の積層体と、帆布２とを積層し、樹脂を硬化させて樹脂層３を形成する。これにより、ベルト１が製造される。なお、樹脂層３、５として、予め薄板状又は円筒状に成形された樹脂成形物を使用し、この樹脂成形物と帆布２、４を積層し、接着剤で貼り付けることによってベルト１を製造してもよい。

上述したように、ベルト１は、図３に示すコンベア装置１０に使用される。コンベア装置１０は、駆動ローラ１１と、４つのガイドローラ１２〜１５と、ナイフエッジ１６と、テーブル１７とを備えている。ベルト１は、駆動ローラ１１とガイドローラ１２〜１５とナイフエッジ１６に巻き掛けられる。テーブル１７は、ベルト１の搬送物Ａを搬送する部分（ベルト１の上側部分）を支持するためのものである。

コンベア装置１０は、ベルト１に搬送物Ａが載せられた状態で駆動ローラ１１を回転させることで、ベルト１が走行して搬送物Ａを搬送できるようになっている。このとき、ベルト１の内周面が、ナイフエッジ１６とテーブル１７に対して摺動するが、ベルト１の内周面が帆布２で構成されているため、ナイフエッジ１６とテーブル１７に対して滑りやすい。

搬送物の種類や、コンベア装置の設置場所によっては、図２（ｂ）に示すように、ベルト１の帆布２の織りの隙間や、経糸２ａ及び緯糸２ｂを構成する繊維束の隙間に粉体や結晶や埃の異物８が入り込む場合がある。帆布２に異物８が入り込むと、帆布２が嵩高くなり、隣接する２本の緯糸２ｂ間の経糸２ａの方向が変化するが、経糸２ａは伸縮糸であるため、経糸２ａが伸びることによって、隣接する２本の緯糸２ｂ同士の離間距離Ｄをほぼ一定に保つことができる。つまり、帆布２がベルト長手方向に収縮するのを防止することができる。従って、帆布の収縮によるベルト１の収縮を防止できる。

また、帆布２を構成する緯糸２ｂが伸縮糸の場合には、帆布２がベルト１幅方向に収縮するのを防止することができる。なお、緯糸２ｂが伸縮糸以外の糸の場合には、帆布２はベルト幅方向に収縮するが、幅方向長さは周長に比べて短いため、たとえ帆布２がベルト幅方向に収縮してもその収縮量は小さい。また、ベルト１は、長手方向に引っ張られて使用されるため、幅方向に若干収縮してもほとんど問題は生じない。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。なお、上記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。

１］上記実施形態では、帆布２を構成する全ての経糸２ａが伸縮糸からなるが、帆布２を構成する全ての経糸２ａのうちの一部が伸縮糸であればよい。具体的には、帆布２を構成する全ての経糸２ａのうちの５０％以上の経糸２ａが、伸縮糸であることが好ましい。残りの経糸２ａには、マルチフィラメント糸、モノフィラメント糸、又はスパン糸が用いられる。この構成によると、上記実施形態と同様に、帆布２の収縮によるベルトの収縮を防止することができる。但し、伸縮糸の割合が多いほど、帆布２の収縮を確実に防止することができるため、帆布２の収縮をより確実に防止するという観点では、上記実施形態が好ましい。

２］経糸２ａを構成する伸縮糸は、捲縮加工糸に限定されるものではなく、例えばポリウレタン弾性繊維等の弾性を有する材料で形成された糸（マルチフィラメント糸又はモノフィラメント糸）であってもよい。

３］上記実施形態では、帆布２及び芯体帆布４は、平織りの織布であるが、綾織りや朱子織りの織布であってもよい。

４］上記実施形態では、ベルト１は、平ベルトであるが、歯付ベルトや、断面Ｖ字状のＶベルト等であってもよい。

５］上記実施形態のベルト１は、帆布２と樹脂層３と芯体帆布４と樹脂層５とが順に積層された構造であるが、これに限定されるものではなく、ベルトの内周面が、伸縮糸からなる経糸を有する帆布で構成され、且つ、樹脂層と帆布とが順に積層された構造であれば、樹脂層と帆布の数はいくつであってもよい。例えば、樹脂層５の上に、芯体帆布４と同様の構成を有する帆布と樹脂層とが積層された構造であってもよい。また、例えば、２層の帆布の間に樹脂層が配置された構造であってもよい。但し、ベルトの外周面が帆布で構成される場合には、外周面を構成する帆布の収縮を防止するために、外周面を構成する帆布には、伸縮糸からなる経糸を有する織布を用いる。

６］上記実施形態では、コンベア装置１０に用いられるベルト１を例に挙げて説明したが、本発明のベルトが使用される装置は、これに限定されるものではなく、図３に示す構成以外のコンベア装置であってもよく、コンベア装置以外の装置であってもよい。なお、ベルトが使用される装置の構成によっては、ベルトの外周面が、伸縮糸からなる経糸を有する帆布で構成され、ベルトの内周面が樹脂層で構成されていてもよい。

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。

＜実施例＞
経糸としてナイロン６６のウーリー糸（繊度７８ｄｔｅｘ、捲縮伸張率２０％）を用い、緯糸としてナイロン６６のマルチフィラメント糸（繊度７８ｄｔｅｘ）を用いて、経糸の密度を１２４本／３ｃｍ、緯糸の密度を１５９本／３ｃｍとして、平織りすることによって、帆布２を作製した。

また、経糸として、ポリエステルのスパン糸（２０番手）を用い、緯糸として、ポリエステルのモノフィラメント糸（繊度１１００ｄｔｅｘ）を用いて、経糸の密度を１４０本／５ｃｍ、緯糸の密度を５６本／５ｃｍとして、平織りすることによって、芯体帆布４を作製した。

作製された帆布２及び芯体帆布４の表面にポリウレタン樹脂液を含浸又は塗布して樹脂層３、５を形成し、図１に示すような、帆布２と樹脂層３と芯体帆布４と樹脂層５とが内周側から順に積層された構造の実施例のベルトを作製した。ベルトの寸法は、幅１００ｍｍ、周長１５００ｍｍとした。

＜比較例＞
ベルトの内周面を構成する帆布として、実施例のベルトの芯体帆布４に用いた織布と同様の構成の織布を用いた点以外は、実施例と同様の手順で比較例のベルトを作製した。

上記の実施例及び比較例のベルトＢを、図４に示す走行試験機２０の駆動ローラ２１（直径２０ｍｍ）と４つのガイドローラ２２〜２５に巻き掛け、ベルトＢに所定の張力（１Ｎ／ｍｍ）を与えた後、駆動ローラ２１を回転させてベルトＢを走行させた。ベルトＢの走行速度は２０ｍ／ｍｉｎとした。その後、ベルト走行を一旦停止させて蛇行調整を行ってから、ベルトＢの内周面全体に、コーンスターチ（トウモロコシ澱粉）と水を塗布し、３分間走行させた後、ベルトの周長を測定した。この測定値と、走行前のベルトの周長とから、ベルトの収縮率を求めた。その結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例のベルトは収縮が生じているのに対して、帆布２の経糸にウーリー糸を用いた実施例のベルトは収縮が生じなかった。なお、走行試験後の実施例及び比較例のベルトを、ベルト長手方向に直交して切断して断面を撮影したところ、実施例、比較例とも、ベルトの内周面を構成する帆布の経糸にコーンスターチが入り込んでいるのが確認できた。

１ ベルト
２ 帆布
２ａ 経糸
２ｂ 緯糸
３、５ 樹脂層
４ 芯体帆布
８ 異物
１０ コンベア装置
１１ 駆動ローラ
１２〜１５ ガイドローラ
１６ ナイフエッジ
１７ テーブル

Claims (2)

1. 少なくとも一方の表面に帆布を有すると共に、前記帆布に樹脂層と前記帆布よりもベルト長手方向の伸縮性の低い芯体帆布と樹脂層とが順に積層されたコンベア用ベルトであって、
   前記帆布のベルト長手方向に延びる経糸が、ウーリー糸を含み、
   前記芯体帆布又は前記帆布の表面に前記樹脂層を構成する樹脂液を含浸又は塗布してから、前記芯体帆布と前記帆布とを当該樹脂液を介して積層し、当該樹脂液を硬化させることで、前記帆布と樹脂層が接合されていることを特徴とするコンベア用ベルト。
2. 前記帆布を構成する全ての前記経糸のうちの５０％以上の前記経糸が、ウーリー糸であることを特徴とする請求項１に記載のコンベア用ベルト。

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