JP5976600B2

JP5976600B2 - 段差表面付きメッシュベルト

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Publication number: JP5976600B2
Application number: JP2013149230A
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Inventors: 将史瀬野
Original assignee: Taiyo Wire Cloth Co Ltd
Current assignee: Taiyo Wire Cloth Co Ltd
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: JP2015020855A

Description

本発明はベルトコンベア装置の製品載置面として用いるメッシュベルトに関し，とくに載置面に段差を設けた段差表面付きメッシュベルトに関する。

図８及び図９は，粉末冶金の焼結工程（熱処理工程）で用いるベルトコンベア装置６の一例を示す。粉末冶金は鉄・銅・ステンレス等の金属粉Ａから複雑で多様な金属製品（焼結合金）Ｍを製造する技術であり，先ず図８（ａ）の混合工程において複数種の金属粉Ａを混合機１により配合して混合粉（合金粉）を調合し，図８（ｂ）〜（ｃ）の成形工程において混合粉をプレス機３の金型に入れて圧縮することにより成形品Ｆに押し固め，図８（ｄ）の焼結工程において成形品Ｆを熱処理炉５で加熱することにより製品Ｍに焼き固める。図示例の熱処理炉５はいわば細長いオーブンのようなものであり，押し固めた成形品Ｆをベルトコンベア装置６に載置して搬入口５ａから取り入れ，加熱部５ｂを通過する間に金属融点よりも低い焼結温度（鉄系粉の場合は１０００〜１３００℃）で数時間程度かけてゆっくりと焼き固め，焼き固めた製品Ｍをベルトコンベア装置６により搬出口５ｃへ送り出す。図９は，ベルトコンベア装置６に載置された製品Ｍが熱処理炉５から搬出される状況を示す。

図示例のベルトコンベア装置６は，製品Ｍを載置する無限軌道状の（輪状に連結された）コンベアベルト１０と，熱処理炉５の搬入口５ａ及び搬出口５ｃにそれぞれ設けたベルト駆動装置７とを有する。ベルト駆動装置７としては様々なものを使用できるが，例えばコンベアベルト１０に取り付けたリンク部材２０（図１０（ｃ）及び図１１（ｃ）参照）との噛み合わせによってベルト１０を駆動する歯車，或いはコンベアベルト１０との摩擦によってベルト１０を駆動するローラ等とすることができる。コンベアベルト１０も用途に応じて様々なものが使用できるが，従来から熱処理工程に適したものとして，図１０及び図１１に示すように，スパイラル線材（らせん状に巻き曲げた線材）を係合ないし噛合させたメッシュ状のコンベアベルト（以下，メッシュベルトという）が知られている（特許文献１〜３参照）。

図１０（ａ）のメッシュベルト１０ａは，複数の金属製スパイラル線材１１（線径Ｓ，スパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲ，長さＷ）を各々のスパイラル中心軸Ｘがベルト進行方向と直交するように平行に並べ，隣接するスパイラル線材１１どうしを中心軸Ｘ方向に半ピッチ（＝ＳＰ／２）ずらしてスパイラルピッチＳＰ毎に相互に絡め合わせ，スパイラル線材１１の長さＷを幅とするベルト状に連結したものである。図１０（ｂ）の断面図に示すように，メッシュベルト１０で用いるスパイラル線材は，その中心軸Ｘ方向から見て真円ではなく平らな長円形（楕円形，小判形，卵型形，トラック形，その他のオーバル形を含む。以下同じ）となるように所定スパイラルピッチＳＰで巻き曲げたものである。その長円形の短径方向をベルト１０の厚さ方向に揃え，平らな長径方向をベルト進行方向に揃えて同一面Ｃ上に並べることにより，メッシュベルトの平滑（フラット）な載置面を形成する。以下，図１０（ｂ）のように中心軸Ｘ方向から見た長円形のスパイラル線材の巻き曲げ形状（中心軸Ｘと直交する平面に投影した巻き曲げ形状）の長径を，本明細書においてスパイラル線材の曲げ直径ＳＲという。

図１０（ｃ）は，メッシュベルト１０ａの幅方向両側にローラーリンク２１ａ，２１ｂからなるリンク部材２０を取り付けた状態を示す。図示例の取付け部材２２は，メッシュベルト１０ａに絡めて幅方向に架け渡したフラットバー２２ａと，そのフラットバー２２ａの両端を両側のリンク部材２０に固定するピン２２ｂとを有する。また図中の符号１７は，隣接するスパイラル線材１１の両端を巻き付け又は溶接により相互に繋いだ接合部を示す。図１０のメッシュベルト１０ａは，載置面の網目によりベルト１０ａの製品Ｍを上下方向から効率よく加熱し，熱処理炉５内の雰囲気に均一に晒すことができる利点を有する。ただし，網目が比較的大きいので小形の製品の搬送には適しておらず，ベルト進行方向の引張強度が比較的小さいので重い製品の搬送にも適していない。

図１１（ａ）のメッシュベルト１０ｂは，同じ線径Ｓ，スパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲ，長さＷの右巻きスパイラル線材１２と左巻きスパイラル線材１４とを各々のスパイラル中心軸Ｘがベルト進行方向と直交するように交互に平行に並べると共に，各スパイラル線材１２，１４の間に中心軸Ｘと平行に直線状の肋骨材（以下，力骨材という）１５を配置し，図１０のように両スパイラル線材１２，１４どうしを直接的に係合させるのではなく，両スパイラル線材１２，１４をそれぞれスパイラルピッチＳＰ毎に隣接する力骨材１５に間接的に係合させて，各スパイラル線材１２，１４の長さＷを幅とするベルト状に連結したものである。力骨材１５を介して右巻きスパイラル線材１２と左巻きスパイラル線材１４とを組み合わせることにより，図１０のメッシュベルト１０ａに比して応力のバランスを高め，ベルト進行中に蛇行が発生しても自動的に修正して捻じれ・歪み等の変形の発生を防ぐことができる。

図１１（ｂ）の断面図に示すように，メッシュベルト１０ｂのスパイラル線材１２，１４も中心軸Ｘ方向から見て長円形に巻き曲げたものであり，曲げ直径ＳＲをベルト進行方向に揃えて同一面Ｃ上に並べることにより平滑な載置面を形成している。図１１のメッシュベルト１０ｂは，ベルト進行方向と直交する力骨材１５を介して両スパイラル線材１２，１４を連結しているので，図１０のメッシュベルト１０ａに比してベルト進行方向の引張強度が大きく，比較的重い製品も搬送できる利点を有する。また，網目を小さくできるので小型の製品の搬送にも適している。図１１（ｃ）は，メッシュベルト１０ｂの幅方向両側に取付け部材２２（フラットバー２２ａ及びネジ２２ｃを含む）によってリンク部材２０を取り付けた状態を示す。

特開平７−１９６１１７号公報特開平７−１７２５３３号公報特開２００８−０５０１４８号公報米国特許第５５９０７５５号明細書

納富完至他「高温強度に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金粉末材料の開発」粉体及び粉末冶金，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．３，１９９６年３月，ｐｐ．３７３〜３７６古賀秀人他「鉄のアルミニウム拡散被覆について」長崎大学工学部研究報告第９号，１９７７年１月，ｐｐ．５１〜５８古賀秀人他「銅のアルミニウム拡散被覆処理」長崎大学工学部研究報告第１８号，１９８２年１月，ｐｐ．７３〜７８

図１０及び図１１のような熱処理工程で用いるメッシュベルト１０は，上述したようにベルトの上下で熱及び雰囲気の自由な流れを許容する適当な大きさの網目を有すると共に，不安定な製品Ｍも転倒しない平滑（フラット）な載置面となるように形成されている。しかし，例えば図８（ｄ）の焼結工程において，図９（ｂ）のようにメッシュベルト１０に載置した複数の成形品Ｆ１，Ｆ２が接触した状態で熱処理炉５に搬入されると，図９（ｃ）のように両者が一体的に焼結されて固着した製品（以下，分離不良製品ということがある）Ｍ１になってしまう問題が経験されている。分離不良製品Ｍ１の発生は，後工程において手作業で分離する手間が増え，分離後の製品に傷が残る場合は不良品が増える結果となる。また，図９（ｃ）のように点又は線で固着した製品Ｍ１であれば手作業で分離可能であるが，図９（ｄ）及び（ｅ）のように複数の成形品Ｆ３，Ｆ４が面固着した製品Ｍ２は後工程で分離することができず，全て不良品として処分せざるを得なくなる。熱処理の生産性向上の観点から，不良品の発生をできるだけ防止できるメッシュベルトの開発が求められている。

本発明者は，メッシュベルト１０の載置面の平滑性が分離不良製品の発生の一原因となっていることに着目した。すなわち，従来のメッシュベルト１０は，スパイラル線材を搬送製品が落下しない程度の網目の大きさで絡み合わせると共に，網目に跨って載置された製品が転倒しないように網目周囲を同じ高さにして平滑性を確保しているので，すべての成形品Ｆが略水平の姿勢となる（図５（ａ）の成形品Ｆ３，Ｆ４を参照）。このため，図９（ｃ）及び（ｅ）のように隣接する製品の側面同士が面接触する確率が高くなり，両者が線又は面で固着した分離不良製品Ｍ１，Ｍ２の生じる原因となっている。製品を転倒しない範囲で異なる向き・角度に傾斜させて載置できれば，隣接する製品の対向面の固着を抑制し，熱処理の生産性の低下を防止することが期待できる。

そこで本発明の目的は，載置面上の製品に転倒しない程度の傾斜を与えることができる段差表面付きメッシュベルトを提供することにある。

図６の実施例を参照するに，本発明による段差表面付きメッシュベルトは，略同じスパイラルピッチＳＰで略同じ曲げ直径ＳＲの細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とを同一スパイラル中心軸Ｘ上に半ピッチ（＝ＳＰ／２）ずらして組み合わせてダブルスパイラル線材４０とし，複数のダブルスパイラル線材４０を各々のスパイラル中心軸Ｘ１，Ｘ２が曲げ直径ＳＲと略同じ間隔で平行に並ぶように交互に配置し，各ダブルスパイラル線材４０の間にそれぞれスパイラル中心軸Ｘと平行に力骨材３３，３４を配置し，細径及び太径スパイラル線材３１，３２を隣接する力骨材３３，３４に係合させることにより，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２との径差による段差のあるメッシュ載置面（図５（ｂ）参照）を形成してなるものである。

好ましい実施例では，図６（ｃ）に示すように，各ダブルスパイラル線材４０中の少なくとも細径スパイラル線材３１の両端を隣接する力骨材３３，３４の両端に接合する。

望ましい実施例では，図６（ａ）に示すような右巻きの細径及び太径スパイラル線材３１，３２を同一スパイラル中心軸Ｘ上に組み合わせた右巻きダブルスパイラル線材４０ａと，図６（ｂ）に示すような左巻きの細径及び太径スパイラル線材３１，３２を同一スパイラル中心軸Ｘ上に組み合わせた左巻きダブルスパイラル線材４０ｂとを，図６（ｃ）に示すように各々のスパイラル中心軸Ｘが曲げ直径ＳＲと略同じ間隔で交互に且つ平行に並ぶように配置し，右巻きダブルスパイラル線材４０ａと左巻きダブルスパイラル線材４０ｂとの間にそれぞれスパイラル中心軸Ｘと平行に力骨材３３，３４を配置する。

更に望ましくは，細径スパイラル線材３１又は細径スパイラル線材３１に接合された力骨材３３の断面形状を長円形又は長方形とする。好ましい実施例では，細径スパイラル線材３１又は細径スパイラル線材３１に接合された力骨材３３を撚線材製とし，Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金製とし，或いはアルミニウム浸透拡散処理が施された金属製としてもよい。

本発明による段差表面付きメッシュベルトは，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とを同一スパイラル中心軸Ｘ上に半ピッチ（＝ＳＰ／２）ずらして組み合わせてダブルスパイラル線材４０とし，複数のダブルスパイラル線材４０を各々のスパイラル中心軸Ｘ１，Ｘ２が曲げ直径ＳＲと略同じ間隔で平行となるように交互に並べ，各ダブルスパイラル線材４０の間にそれぞれスパイラル中心軸Ｘと平行に力骨材３３，３４を配置し，細径及び太径スパイラル線材３１，３２を隣接する力骨材３３，３４に係合させることにより，細径スパイラル線材と太径スパイラル線材との径差に起因する段差のあるメッシュ表面（製品の載置面）を形成するので，以下の有利な効果を奏する。

（イ）スパイラル線材３１，３２の線径Ｓ１，Ｓ２の相違に応じて載置面に所望の段差を形成できるので，載置面上の製品を転倒しない程度の異なる角度で傾斜させることができる。
（ロ）載置面上の製品を異なる所望角度で傾斜させることにより，隣接する製品の対向面が線固着又は面固着してしまう分離不良製品の発生を抑制し，熱処理の生産性向上を図ることができる。
（ハ）スパイラル線材３１，３２の線径Ｓ１，Ｓ２，スパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲ，組み合わせ方法や間隔を調整することにより，載置面に形成される段差の位置や大きさを製品に合わせて任意に設計できる。
（ニ）太径スパイラル線材３２に比して変形しやすい細径スパイラル線材３１を用いているが，両スパイラル線材３１，３２の間に力骨材３３，３４を配置し，力骨材３３，３４を介して両スパイラル線材３１，３２を連結すると共に，少なくとも細径スパイラル線材３１の両端と力骨材３３の両端とを接合することにより，細径スパイラル線材３１の引張強度を高めて変形を抑えることができる。
（ホ）また，細径スパイラル線材３１又は力骨材３３の断面形状を長円形又は長方形とすることにより，同じ線径のスパイラル線材を用いたメッシュベルト（図１０及び図１１参照）と同程度にまで本発明のメッシュベルトの引張強度を高めることができる。

以下，添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
本発明による段差表面付きメッシュベルトの一実施例の説明図である。力骨材を用いた本発明のメッシュベルトの一実施例の説明図である。力骨材を用いた本発明のメッシュベルトの他の実施例の説明図である。波打ち力骨材を用いた本発明のメッシュベルトの一実施例の説明図である。本発明のメッシュベルトの載置面に形成された段差表面の説明図である。ダブルスパイラルを用いた本発明のメッシュベルトの一実施例の説明図である。力骨材を用いた本発明のメッシュベルトの更に他の実施例の説明図である。従来の粉末冶金の混合工程，成形工程，焼結工程の説明図である。従来の図８に示す焼結工程で用いるコンベアベルト装置の説明図である。従来のコンベアベルト装置で用いるメッシュベルトの一例の説明図である。従来のコンベアベルト装置で用いるメッシュベルトの他の一例の説明図である。

図１は，本発明による段差表面付きメッシュベルト３０の一実施例を示す。図示例のメッシュベルト３０ａは，略同じスパイラルピッチＳＰ，略同じ曲げ直径ＳＲ，略同じ長さＷの細径スパイラル線材３１（線径Ｓ１）と太径スパイラル線材３２（線径Ｓ２）とを，図１０のメッシュベルト１０ａと同様に相互に絡み合わせ，スパイラル線材３１の長さＷを幅とするベルト状に連結したものである。すなわち，両スパイラル線材３１，３２を各々のスパイラル中心軸Ｘ１，Ｘ２が平行となるように同一面上に交互に並べ，隣接するスパイラル線材３１，３２を中心軸Ｘ方向に半ピッチ（＝ＳＰ／２）ずらしてスパイラルピッチＳＰ毎に係合させている。係合させた両スパイラル線材３１，３２の間隔は伸縮可能であり，最も伸長時にスパイラル線材３１，３２の曲げ直径ＳＲと同じ大きさとなるが，ベルト駆動装置７（図８及び図９参照）において回転する際にスパイラル線材３１，３２の間隔が変動できるようになっている。図示例のメッシュベルト３０も，図１０のメッシュベルト１０ａと同様に取り付けた幅方向両側のリンク部材２０との噛み合わせによって，又はリンク部材２０を取り付けることなくローラ等との摩擦によって，その幅Ｗと直交する方向へ駆動することができる。

図１のメッシュベルト３０ａの載置面は，図１０の場合と同様にスパイラル線材３１，３２のスパイラルピッチＳＰ及び曲げ直径ＳＲに応じた大きさの網目を有しているが，各網目がそれぞれ線径Ｓ１のスパイラル線材３１と線径Ｓ２のスパイラル線材３２とで囲まれており，図１０の場合と異なり網目の周囲に規則的な段差が形成されている。従って，網目に跨って載置された製品をスパイラル線材３１，３２の線径Ｓ１，Ｓ２の相違に応じて傾斜させ，更に載置した部位によって製品を異なる向き・角度で傾斜させることができる。図５（ｂ）は，図１のメッシュベルト３０ａの載置面に形成された段差の一例を示し，網目に跨って載置された成品（図示例では成形品Ｆ３，Ｆ４）がランダムな向き・角度θ３，θ４で傾斜することにより隣接する製品の対向面（側面）が平行にならないこと，すなわち同図（ａ）のように全ての製品が同じ角度で載置される場合に比して製品同士の面接触のリスクが小さく抑えられることを示している。傾斜の向き・角度は製品の大きさによっても相違するが，両スパイラル線材３１，３２のスパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲ，線径Ｓ１，Ｓ２に応じて，載置面上の製品が転倒しないように，載置面上に形成される段差の位置（部位や間隔等）や大きさ（傾斜の角度）を適当に設計できる。

ただし，太径スパイラル線材３２より変形しやすい細径スパイラル線材３１を用いたメッシュベルト３０は，同じ線径のスパイラル線材１１を用いたメッシュベルト１０（図１０）に比して引張強度が低下する可能性があり，高温の熱処理工程で継続的に使用すると早期に捻じれ・歪み等の変形が発生し，従来のメッシュベルト１０に比して早期に破断する可能性がある。本発明のメッシュベルト３０の強度低下を抑えるためには，メッシュベルト３０の両スパイラル線材３１，３２の断面積合計を，従来のメッシュベルト１０のスパイラル線材１１の断面積の２倍程度以上とすることが有効である。一般にメッシュベルトの引張強度はベルト断面のスパイラル線材の断面積合計に依存すると考えられるので，単に従来のメッシュベルト１０のスパイラル線材１１を細くして細径スパイラル線材３１とするのではなく，同時に太径スパイラル線材３２を従来のスパイラル線材１１よりも太くして断面積合計を同程度とすることにより，メッシュベルト３０の全体強度の大きな低下を防ぐことが期待できる。例えば，従来のメッシュベルト１０が同じ線径（φ２．７ｍｍ＋φ２．７ｍｍ）のスパイラル線材１１を用いている場合に，本発明のメッシュベルト３０を線径Ｓ１（＝φ１．６ｍｍ）の細径スパイラル線材３１と線径Ｓ２（＝φ３．４ｍｍ）の太径スパイラル線材３２とによって構成する。

図２は，図１と同様の細径スパイラル線材３１（線径Ｓ１）と太径スパイラル線材３２（線径Ｓ２）とをスパイラル中心軸Ｘ１，Ｘ２が平行となるように交互に並べ，その間にそれぞれ中心軸Ｘ１，Ｘ２と平行に直線状の力骨材３３，３４を配置し，各スパイラル線材３１，３２を隣接するスパイラル線材３２，３１に加えて隣接する力骨材３３，３４にも係合させたメッシュベルト３０ｂの実施例を示す。このメッシュベルト３０ｂも，図１の場合と同様にスパイラル線材３１，３２のスパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲ，線径Ｓ１，Ｓ２に応じて載置面上の段差の位置や大きさを設計することができ，同時に力骨材３３，３４を介してスパイラル線材３１，３２を連結することでメッシュベルト３０ｂの変形・破断を防止できる。更に，図２のメッシュベルト３０ｂは，細径スパイラル線材３１の両端を隣接する力骨材３３の両端に巻き付け又は溶接することによって環状に接合することで，図１のメッシュベルト３０ａに比して全体の引張強度を向上させることができる。

図３は，本発明のメッシュベルト３０の他の実施例を示す。図示例のメッシュベルト３０ｃは，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とを逆巻き向きとしたうえで各々のスパイラル中心軸Ｘ１，Ｘ２が平行となるように交互に並べ，右巻きの細径スパイラル線材３１と左巻きの太径スパイラル線材３２との間にそれぞれ中心軸Ｘ１，Ｘ２と平行に直線状の力骨材３３，３４を配置し，図１１のメッシュベルト１０ｂと同様に，両スパイラル線材３１，３２を直接的に係合させるのではなく，スパイラルピッチＳＰ毎に隣接する力骨材３３，３４に係合させて間接的に連結したものである。このメッシュベルト３０ｃの載置面も，それぞれ線径Ｓ１のスパイラル線材３１と線径Ｓ２のスパイラル線材３２とで囲まれた網目を有しており，図５（ｂ）のように網目に跨って載置された製品を異なる向き・角度で傾斜させることができる。また，スパイラル線材３１，３２のスパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲ，線径Ｓ１，Ｓ２に応じて，載置面上に形成される段差の位置や大きさを任意に設計できる。なお，図示例のメッシュベルト３０ｃは網目を比較的大きくしているが，スパイラルピッチＳＰ及び曲げ直径ＳＲを調整することにより網目を小さく縮めることが可能である。

図３のメッシュベルト３０ｃは，更に細径スパイラル線材３１の両端を隣接する力骨材３３の両端に接合し，細径スパイラル線材３１と力骨材３３とを環状に接合している。図１１（ａ）を参照して上述したように，力骨材３３，３４を介して右巻きスパイラル線材３１と左巻きスパイラル線材３２とを連結することでメッシュベルト３０の変形・破断を抑制できるが，スパイラル線材３１を力骨材３３と環状に接合することにより，両者が分離している場合に比して全体の引張強度を更に向上させることができる。図示例では，細径スパイラル線材３１だけでなく太径スパイラル線材３２の両端も隣接する力骨材３４の両端と環状に接合しているが，細径スパイラル線材３１の変形・破断を防止するためには，少なくとも線径スパイラル線材３１と力骨材３３とを環状に接合することが有効である。また，スパイラル線材３１と力骨材３３との接合部１７は，溶接等の強度の高い構造とすることが望ましく，できるだけ強度の高い溶接構造とすることで全体の強度の一層の向上を図ることができる。

図４に示すメッシュベルト３０の他の実施例は，図３と同様に右巻き細径スパイラル線材３１と左巻き太径スパイラル線材３２とを両者の間の力骨材３３，３４に係合・接合させて連結したものであるが，図３のような直線状の力骨材３３，３４に代えて，波打ち加工（ノッチング加工又はガリ入れ加工ともいう）が施された力骨材３３，３４を用いている。力骨材３３，３４を波打ち加工することにより，それと接合するスパイラル線材３１，３２の変形を抑制し，メッシュベルト３０ｄの全体の引張強度を向上する効果が期待できる。ただし，波打ち加工された力骨材３３，３４を用いると，係合するスパイラル線材３１，３２のスパイラルピッチＳＰの選択幅が制限され，図３の場合のように載置面の網目を任意に縮小することが難しくなる。従って，網目の縮小による強度の向上と力骨材３３，３４の波打ち加工による強度の向上とを適宜選択することにより，メッシュベルト３０を最適の引張強度とすることが望ましい。

図２〜図４を参照して上述したように，力骨材３３，３４を介して細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とを連結し，更に細径スパイラル線材３１と力骨材３３とを環状に接合することにより，本発明のメッシュベルト３０の引張強度を従来のメッシュベルト１０（図１０及び図１１）と同程度まで高めることを期待できるが，必要に応じて細径スパイラル線材３１又は細径スパイラル線材に接合された力骨材３３を引張強度の大きい撚線材（又はツイスト線材，ロープ状線材）製とすることにより，本発明のメッシュベルト３０の引張強度を更に補強することも可能である。

また，例えば特許文献４は，断面形状が真円又はそれに近い形状のスパイラル線材に代えて，断面形状が長円形又は長方形としたスパイラル線材を用いることにより，載置面の平滑性を高めたメッシュベルトを開示している。本発明のメッシュベルト３０は載置面の平滑性を高めるものではないが，本発明者らは，メッシュベルト３０の駆動方向（幅Ｗと直交する方向）の引張強度を測定する実験を行ったところ，断面形状が長円形又は長方形のスパイラル線材を用いたメッシュベルトが，断面形状が真円又はそれに近い形状のスパイラル線材を用いたメッシュベルトよりも良好な引張強度であることを実験的に見出した。また，メッシュベルトの駆動時に加わる応力方向を想定して力骨材の曲げ強度を測定する実験を行ったところ，断面形状が長円形又は長方形の力骨材は，断面形状が真円又はそれに近い形状の力骨材に比して曲げ耐力が大きいことを実験的に見出した。従って，本発明のメッシュベルト３０において，必要に応じて細径スパイラル線材３１又は細径スパイラル線材に接合された力骨材３３の断面形状を長円形又は長方形とすることにより，引張強度を補強して変形・破断を生じにくくすることができる。

更に本発明のメッシュベルト３０の引張強度を高める必要がある場合は，細径スパイラル線材３１又は細径スパイラル線材に接合された力骨材３３を，非特許文献１が開示するようにＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金製とすることも有効である。或いは，非特許文献２，３が開示するように，アルミニウム浸透拡散処理が施された金属製（例えばアルミニウム拡散被覆された鉄・銅・ステンレス等）とすることも有効である。上述したように熱処理工程で継続的使用するメッシュベルト３０に変形が生じる理由の１つは，高温下でメッシュベルト３０が徐々に酸化されることにあると考えられる。Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金やアルミニウム浸透拡散処理された金属は，表面に緻密なＡｌ_２Ｏ_３被膜が形成されており，加熱の繰り返しによって被膜が剥離しても新しいＡｌ_２Ｏ_３被膜が再生するので，耐高温酸化性に優れている。本発明のメッシュベルト３０において，少なくとも細径スパイラル線材３１及び力骨材３３をＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金製又はアルミニウム浸透拡散処理が施された金属製とすることにより，高温下での変形を抑制して全体の引張強度を向上させる効果が期待できる。

本発明の段差表面付きメッシュベルト３０によれば，細径及び太径スパイラル線材３１，３２の線径Ｓ１，Ｓ２の相違に応じて載置面の網目周囲に所望の段差を形成し，また各スパイラル線材３１，３２の線径Ｓ１，Ｓ２，スパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲに応じて載置面上の段差の位置や大きさを任意に設計できるので，載置面上の製品を転倒しない程度の異なる角度で傾斜させ，載置面上で隣接する製品が線固着又は面固着してしまう分離不良製品の発生を抑制することができる。また，スパイラル線材３１，３２の間に力骨材３３，３４を配置し，両スパイラル線材３１，３２を力骨材３３，３４に係合・接合することにより，変形しやすい細径スパイラル線材３１を用いているにも拘らず，従来の同じ線径のスパイラル線材を用いた場合（図１０及び図１１参照）と同程度の引張強度を有するメッシュベルト３０とすることができる。

こうして，本発明の目的である「載置面上の製品に転倒しない程度の傾斜を与えることができる段差表面付きメッシュベルト」の提供を達成することができる。

図６（ｃ）は，細径スパイラル線材３１及び太径スパイラル線材３２をそれぞれ同一スパイラル中心軸Ｘ上に半ピッチ（＝ＳＰ／２）ずらして組み合わせてダブルスパイラル線材４０とし（同図（ａ）及び（ｂ）参照），複数のダブルスパイラル線材４０を各々のスパイラル中心軸Ｘが同一面上に曲げ直径ＳＲと略同じ間隔で平行に並ぶように配置すると共に，各ダブルスパイラル線材４０の間にそれぞれスパイラル中心軸Ｘと平行に力骨材３３，３４を配置した本発明のメッシュベルト３０ｅの実施例を示す。各ダブルスパイラル線材４０中の細径及び太径スパイラル線材３１，３２を，それぞれスパイラルピッチＳＰ毎に隣接する力骨材３３，３４に係合させることにより隣接するダブルスパイラル線材４０中の太径及び細径スパイラル線材３２，３１と連結し，少なくとも細径スパイラル線材３１の両端を隣接する力骨材３３の両端に接合することによりメッシュベルト３０ｅの全体の引張強度を向上させる。図示例の直線状の力骨材３３，３４に代えて，図４のような波打ち加工が施された力骨材３３，３４を用いることにより，メッシュベルト３０ｅの全体の引張強度を更に向上させることも可能である。

図６（ａ）は右巻きの細径及び太径スパイラル線材３１，３２を同一中心軸Ｘ上に組み合わせたダブルスパイラル線材４０ａを示し，図６（ｂ）は左巻きの細径及び太径スパイラル線材３１，３２を同一中心軸Ｘ上に組み合わせたダブルスパイラル線材４０ｂを示す。図６（ｃ）に示すメッシュベルト３０ｅは，右巻きダブルスパイラル線材４０ａと左巻きダブルスパイラル線材４０ｂとを交互に並べ，それらの間に配置した力骨材３３，３４を介して右巻きダブルスパイラル線材４０ａと左巻きダブルスパイラル線材４０ｂとを連結されているので，応力のバランスが極めて高く，高温の熱処理工程で継続的使用しても捻じれ・歪み等の変形が極めて発生しにくい構造となっている。なお，図示例のダブルスパイラル線材４０は，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とを半ピッチ（＝ＳＰ／２）ずらして１本ずつ組み合わせているが，２本の細径スパイラル線材３１と１本の太径スパイラル線材３２との合計３本を１／３ピッチ（＝ＳＰ／３）ずらして組み合わせることも可能である。

また，図６のメッシュベルト３０ｅは，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とがスパイラル中心軸Ｘと直交する方向だけでなく中心軸Ｘと平行な方向にも交互配置されており，載置面の網目周囲の段差も中心軸Ｘと直交方向及び平行方向の２方向に形成されているので，スパイラル線材３１，３２の線径Ｓ１，Ｓ２，スパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲに応じて載置面上の段差の位置や大きさを詳細に設計することが可能である。図１〜図４のメッシュベルト３０ａ〜３０ｄでは，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とがスパイラル中心軸Ｘと直交する方向（ベルト進行方向）にのみ交互配置されており，載置面の網目周囲の段差も中心軸Ｘと直交する方向に形成されているので，例えば小形の製品を載置面上に異なる角度で傾斜させることが難しい場合もある。図６のメッシュベルト３０ｅによれば，小形の製品であっても載置面上に異なる角度で載置させることが可能となる。

図７（ｃ）は，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とを各々のスパイラル中心軸Ｘ１，Ｘ２が同一面上に曲げ直径のｎ等分間隔（＝ＳＲ／ｎ，ｎは２以上の整数）で平行に並ぶように交互に配置し，細径及び太径スパイラル線材３１，３２の間にそれぞれスパイラル中心軸Ｘ１，Ｘ２と平行に力骨材３３，３４を配置した本発明のメッシュベルト３０ｆの実施例を示す。図示例のメッシュベルト３０ｆは，細径スパイラル線材３１及び太径スパイラル線材３２を逆巻き向きとしたうえで曲げ直径の３等分間隔（＝ＳＲ／３）で平行に並ぶように交互に配置し，スパイラルピッチＳＰ毎に隣接する力骨材３３，３４に係合させることにより，曲げ直径（ＳＲ）だけ隔てた太径スパイラル線材３２と細径スパイラル線材３１とを相互に連結している。また，少なくとも細径スパイラル線材３１の両端を隣接する力骨材３３の両端に接合することによりメッシュベルト３０ｅｆ全体の引張強度を向上させている。

図７のメッシュベルト３０ｆは，図７（ａ）及び（ｂ）に示すように細径及び太径スパイラル線材３１，３２にそれぞれ３本以上（図示例では４本）の力骨材が通っており，非常に滑らかで網目の小さい載置面を形成することができる。また，細径スパイラル線材３１と太径スパイラル線材３２とがスパイラル中心軸Ｘと直交する方向だけでなく中心軸Ｘと平行な方向にも配置されており，図６の場合と同様に載置面の網目周囲の段差が中心軸Ｘと直交方向及び平行方向の２方向に形成されているので，スパイラル線材３１，３２の線径Ｓ１，Ｓ２，スパイラルピッチＳＰ，曲げ直径ＳＲに応じて載置面上の段差の位置や大きさを細かく設計することが可能である。

１…混合機３…プレス機
５…熱処理炉５ａ…搬入口
５ｂ…加熱部５ｃ…搬出口
６…ベルトコンベア装置７…ベルト駆動装置
１０…メッシュベルト１１…スパイラル線材
１２，１４…スパイラル線材１５…力骨材
１７…接合部（引掛け又は溶接）
２０…リンク部材（チェーン）２１ａ，２１ｂ…ローラーリンク
２２…取付け部材２２ａ…フラットバー
２２ｂ…ピン２２ｃ…ネジ
３０…段差表面付きメッシュベルト
３１…細径スパイラル線材３２…太径スパイラル線材
３３，３４，３５…力骨材
４０…ダブルスパイラル
Ａ…金属粉Ｃ…ベルト面
Ｆ…成形品Ｍ…製品
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…スパイラル線材の線径
ＳＰ…スパイラルピッチＲ，Ｒ１，Ｒ２…力骨径
ＲＰ…曲げ直径Ｗ…ベルト幅
Ｘ…スパイラル中心軸

Claims

略同じスパイラルピッチで略同じ曲げ直径の細径スパイラル線材と太径スパイラル線材とを同一スパイラル中心軸上に半ピッチずらして組み合わせてダブルスパイラル線材とし，複数の前記ダブルスパイラル線材を各々のスパイラル中心軸が前記曲げ直径と略同じ間隔で平行に並ぶように交互に配置し，前記各ダブルスパイラル線材の間にそれぞれスパイラル中心軸と平行に力骨材を配置し，前記細径及び太径スパイラル線材を隣接する力骨材に係合させることにより，細径スパイラル線材と太径スパイラル線材との径差による段差のあるメッシュ載置面を形成してなる段差表面付きメッシュベルト。
請求項１のメッシュベルトにおいて，前記各ダブルスパイラル線材中の少なくとも前記細径スパイラル線材の両端を隣接する力骨材の両端に接合してなる段差表面付きメッシュベルト。
請求項１又は２のメッシュベルトにおいて，右巻きの前記細径及び太径スパイラル線材を同一スパイラル中心軸上に組み合わせた右巻きダブルスパイラル線材と，左巻きの前記細径及び太径スパイラル線材を同一スパイラル中心軸上に組み合わせた左巻きダブルスパイラル線材とを，各々のスパイラル中心軸が前記曲げ直径と略同じ間隔で交互に且つ平行に並ぶように配置し，前記右巻きダブルスパイラル線材と左巻きダブルスパイラル線材との間にそれぞれスパイラル中心軸と平行に力骨材を配置してなる段差表面付きメッシュベルト。
請求項２又は請求項２に従属する請求項３のメッシュベルトにおいて，前記細径スパイラル線材に接合された力骨材の断面形状を長円形又は長方形としてなる段差表面付きメッシュベルト。