JPH034374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は弾性体、特にコンベヤベルト用の平ら
な補強用構造体に関する。この補強用構造体は第
一列の平行コード、ならびに該第一列のコードに
対して横方向に延びる第二列の平行コードよりな
り、両列が交差部で接続されてなるものである。 経ワイヤまたはコードがベルトの長さ方向に配
設されて所要の縦方向の強度を与える一方、緯ワ
イヤまたはコードがベルトに適当な横方向のこわ
さを与えてその耐衝撃性および長さ方向の亀裂に
対しての抵抗性を増大させる補強用織物をコンベ
ヤベルトに使用することは知られている。 使用中、比較的重い物質片がベルト上に投置さ
れることがしばしば生じるので、ベルトは衝撃荷
重に対する実質的な抵抗性がなければならない。
また、縁部または隅部が鋭い片はベルト表面と、
例えば、駆動要素またはコンベヤのフレームとの
間にはまり込むことがある。この様な縁部または
隅部により、前進中のベルトに長さ方向に延びる
切り込みが生じることがある。最悪の場合は、切
り込みまたは亀裂がコンベヤベルトの厚さ全体に
及び、それによつてコンベヤベルトが修繕不可能
に損傷し、役に立たないものとなることがある。
従来、これを防止するために、局部的損傷が伝わ
つて長さ方向の亀裂となることを防止する横方向
のコードを補強用構造体に導入することがすでに
提案された。 コンベヤベルトが比較的小さい直径の案内ホイ
ールのまわりを移動できるように、コンベヤベル
トの最適の可橈性を保持するためには、好ましく
は１個に過ぎない補強用構造体が適用され、その
厚さは薄く保たれる。例えば、ヨーロツパ特許第
2299号に記載の如き、実質的にまつすぐな緯コー
ドを含有する補強用織物において、織物の厚さは
この緯コードの厚さに緯コード上を交差して延び
る経コードの厚さの２倍をプラスしたものにほぼ
等しい。従つて、織物のコード間のベルト中の補
強帯域を満たすに要するゴムの量は非常に多くな
る。 本発明により、この織物の厚さを横コードの厚
さに経コードのたつた１倍をプラスした厚さまで
低下させることをここに提案するものである。ま
た、補強された弾性体の必要な可橈性（特に、補
強されたコンベヤベルトのトラフ能力）を考慮し
て、所定の弾性および２種列の交差するコード間
の引張強さ比を維持することにによつて、および
各列のコード間の間隔を特別の方法で合わせるこ
とによつて、耐衝撃性を向上させることを提案す
るものである。従つて、第二列の幅単位あたりの
引張強さ（Ｎ／mm）は第二列のコードの幅単位
（同一の）あたりの引張強さの２倍にならなけれ
ばならない一方、第一列の各コードの引張強さは
第二列の各コードの引張強さの多くとも10倍かつ
少なくとも１倍である。 好ましくは、第一列のコードは破壊時の伸び率
が2.5％〜7.5％であり、第二列のコードは少なく
とも３％、例えば、５％〜12％である。 ゴムに対する接着性を刺激する被膜を備えた鋼
コード、例えば、Cu67％およびZn33％を含有す
る黄銅、は特に好適である。補強された物体がコ
ンベヤベルトである場合、第一列のコードはベル
トの長さ方向（走行方向）に配設される。 以下、図面を参照して、本発明のいくつかの態
様をさらに詳細に説明する。 弾性体ストリツプ１は第一列の平行な縦コード
２および該縦コード上に配置された第二列の平行
な横コード３よりなる補強用構造体を含有してい
る。両列は、例えば、５または６を付してある結
束ワイヤまたは結束ヤーンによつて交差部４で相
互に接続されている。結束ヤーン６はこれがコー
ド交差部を対角線状に越えて、またはコード列の
一方と直角をなして延びる結束型式に従つてもよ
く、例えば、横コード３と直角をなして延びる結
束ワイヤ５も同様である。この最後の態様は優先
に値するものである。 また、他の公知な接続方法も可能であることは
明らかである。２種のコード列の接続は適当な織
成装置でなされるが、この場合、縦方向のコード
は適当な間隔をへだてて供給される一方、横方向
の横コードは縦方向のコード上に所要間隔で１個
ずつ配置され、公知の縫い操作で結束ヤーンによ
つて交差部で互いに固定される。 次の表には、本発明の好適な態様の例として、
コンベヤベルトの種々の強さ区分についての補強
用構造体のいくつかの幾何パラメータが挙げられ
ている。両列の補強用コードは黄銅被覆鋼コード
である。結束ヤーンは弾性体に対する接着性を刺
激する被膜を備えかつ65Nの破壊強度を有する
940テツクスのナイロンヤーンである。表中のＡ
（４×７×0.25）のコード構成は、コードが４本
の撚られたストランドよりなり、各ストランドが
７本の撚られた丸形鋼フイラメントよりなり、フ
イラメントの直径が0.25mmであることを意味する
ものである。公知のように、コードおよびストラ
ンドの両者における縒り目長さおよび方向によ
り、伸び反応が左右される。

【表】

【表】 この表は、強さ区分500N／mm〜2000N／mmに
おけるコンベヤベルトについて、各縦方向コード
（第一列）の引張強さが各横方向コード（第二列）
の引張強さの多くとも３倍であることを示してい
る。この引張強さ比限度はまた強さ区分200N／
mm〜500N／mmのコンベヤベルトにも当てはまる。 第二列の２本の連続コードの中心軸間の距離は
第一列の２本の連続コード間の距離の半分より長
い。しかしながら、好まくは両距離の比率は多く
とも７である。好ましくは、強さ区分200N／mm
〜2000N／mmにおけるコンベヤベルト用の補強用
構造体では、上記中心軸間距離の比率は２より大
きい。 良好の耐衝撃性を達成するためには、第二列の
コードのこの列の幅ｍあたりの数はほ40とほぼ
200との間に選択される。強さ区分200N／mm〜
2000N／mmにおけるコンベヤベルトについては、
このコード数はほぼ40と100との間に及ぶ。 本発明による補強用構造体は縦方向および横方
向の両方向における伸び能力がコードの固有伸び
能力によつてのみ決まり、２種のコード列の接続
または織成法によつて影響されないという重要な
利点がある。直線をなす縦方向のコードを使用す
る提案では、普通の織成法が可能となるよりは構
造体中のよりしつかりした縦方向のコード（より
大きい厚さのもの）を処理することが可能となる
が、緯コードを導入するために、シヤトルはコー
ドの変形力に打ち勝たなければならない。従つ
て、比較的厚い鋼コードの従来の織成は特に丈夫
な重い織成ブームを必要とする。表には、
2000N／mmの強さまでの構造体の強さのみが挙げ
られているが、原則として、例えば、７×７、７
×12、７×19または７×31の構成およびほぼ２mm
とほぼ14mmとの間に及ぶコード直径を有する縦方
向のコードを備えた例えば7100N／mmまでの重い
コンベヤベルト用の補強構造体を構成することが
本発明によりここに可能となつた。しかしなが
ら、横方向のコードにより、これらコンベヤベル
トの衝撃強度が大幅に上昇される。 補強用構造体のゴム浸透を改良するためには、
コード構成は、例えば、強さ区分500N／mm〜
1000N／mmにおけるベルト用の４×７×0.25の代
わりにタイプ４×（0.30＋６×0.25）のものが使
用される。かくの如く、４本のストランドの各々
において、中心フイラメントは0.30mmの直径を有
している。６本の周囲フイラメントはストランド
の長さにわたつてら旋状に延びるいくらかの自由
な中間間隔を残してあり、かつ４本のストランド
の各々における0.30mmの直径を有する各中心フイ
ラメントの表面まで良好なゴム浸透を可能にして
いる。 第２図には、変形態様が示されている。図中、
第二列の鋼コード３は対になつて配置されてい
る。この場合、この第二列の方向（コンベヤベル
トとの交差方向）による構造体の同一強度のため
の補強用構造体の厚さはわずかにより小さくなる
という利点が生じる。また、横方向のこわさはわ
ずかに低下し、これは補強された構造体がコンベ
ヤベルトである場合、トラフ能力に対しての利点
である。 1000N／mmの強さ区分におけるベルトについて
は、補強用構造体の寸法決めにより、例えば、縦
方向のコード２が構成４×７×0.25（引張強さ
3200N）のものでありかつそれらの中心軸間の距
離が2.9mmである一方、対をなして配置された横
方向のコードについて、構成３×７×0.22を選択
することができ、中心軸間の距離が12.5mm以上で
あるならば、好適な耐衝撃率が得られる。 本発明による補強用構造体の追加の利点として
は、コンベヤベルト用に使用の場合、コンベヤベ
ルトの端部を機械的クランプによつて接続するの
に適していることの向上に関わる利点がある。こ
れらのクランプは好ましくはベルト端部における
横方向のコードの後方でフツクされるべきであ
る。このため、結束ヤーン５又は６は、引張強さ
の高いもの、例えば、650Nまでのものを使用す
る方がよい。 第二列のコードの列幅ｍあたりの数にこれらコ
ードの直径を掛けると、コードの第二列の密度が
得られる。これは、補強用構造体の実用的寸法決
め形式を使用することができるために、コードの
第一列の（例えば、Ｎ／mmにおける）列幅の単位
あたりの名目上の引張強さとの関係式にすること
ができる。本発明によれば、この名目上の引張強
さとコードの第二列の密度との比は3000と
20000N／mmとの間に及ぶものと思われた。強さ
区分200N／mm〜2000N／mmにおけるコンベヤベ
ルトについて、この比は4000と16000N／mmとの
間に及ぶ。 多くの比較衝撃試験は、ヨーロツパ特許第2299
号による織物で補強された弾性体ストリツプ（緯
ワイヤは破壊時の延び率が５％より大きいもの）
について、他方、本発明による構造体で補強され
た同様の弾性体ストリツプについて行つた。 それについて、同一の強さ区分において、第一
タイプのこれらの構造体は上記特許第2299号によ
る比較織物と同じ密度を有する同一タイプの経お
よび緯コードで構成されたものであつた。第二タ
イプの構造体は表中の事例ａによるストリツプ長
さｍあたり多数の横方向コードで上記表により構
成されたものであつた。衝撃試験は次の如く行つ
た。補強された弾性体ストリツプを100mmの直径
を有する２個の水平かつ平行の鋼ローラ上に載置
した。これらローラの中心軸間の距離は300mmと
した。補強化弾性ストリツプをこのストリツプの
比張強さの10％に等しい荷重で経コードの方向に
より締めつけた。緯コードを経コードに配置し、
補強用構造体を弾性体ストリツプのほぼ中心に配
置した。 ストリツプは縦方向の強さ区分500N／mmにつ
いては13mmの厚さ、および同1000N／mmについて
は14mmの厚さであつた。おもりをローラ支持体間
の中間にある緯コード上の補強化ストリツプ上へ
コード破壊が生じるような高さから落下させるこ
とによつて、臨界耐衝撃性を測定した。衝突させ
るおもりは円形点（曲率半径５mm）を有する円錐
形底（円錐の最高角90゜）を有してかつ10Kgのい
ずれかの重さのものであつた。衝撃荷重は、スト
リツプが損傷するように臨界耐衝撃率より著しく
大きいものをかけた場合、一般に（コード破断の
ほかに）、上表面におけるへこみ及び衝撃個所の
ストリツプの下側面における亀裂を示した。この
破壊現象は部分衝撃破壊そ最も良く一致するの
で、この試験は実施環境について特に代表的なも
のである。この試験はまた、おもりが２本の緯コ
ード間のストリツプ上に落下し、臨界衝撃（コー
ド破壊）について、非常に高い値（Kgｍ）が示さ
れる類似の試験と比較すると、非常に苛酷な衝撃
試験であると考えることができる。 緯コードは通常薄い下層の経コードよりは衝撃
荷重に対して疑いなく損傷しやすい。例えば、
（種々の強さ区分におけるストリツプにおいて）
経コードの厚さを上げた場合、補強化ストリツプ
の臨界耐衝撃率（経コード破壊）に及ぼす影響は
緯コードの厚さを上げた場合よりも比較的少ない
ことに気付いた。上記の試験により測定された経
コードについての臨界耐衝撃率（Kgｍ）は、
（種々の強さ区分における）第一補強用構造体を
備えるストリツプについては、上記特許第2299号
による織物を備える相応ストリツプにおけるもの
とほぼ同じ程度であつた。（種種の強さ区分にお
ける）第二補強用構造体を備えるストリツプにお
ける経コードについての臨界体衝撃率は上記特許
第2299号による織物を備える相応ストリツプにお
ける臨界衝撃率よりもほぼ1.5倍高かつた。 しかしながら、上記の試験により測定された緯
コードについての臨界耐衝撃（Kgｍ）は、（種種
の強さ区分における）第一補強用構造体を備える
ストリツプについては、上記特許第2299号による
織物を備える相応ストリツプについてのものより
も３〜3.5倍高かつた。これは明らかに上記特許
による比較のための補強用織物と比較して本発明
による構造体の改良衝撃反応を示すものである。
（種々の強さ区分における）第二補強用構造体を
備えるストリツプについての緯コードの臨界耐衝
撃性は上記特許による相応ストリツプのもののほ
ぼ６倍９倍との間であつた。その結果、ストリツ
プ長さｍあたり（表１における事例(b)）の緯コー
ド数を有すると、緯コードの臨界耐衝撃率が比較
的少しは低下するかあるいはほとんど低下しな
い。すなわち、事例(b)による数の横方向のコード
を備えた第二補強用構造体の衝撃反応は、十分満
足するものであり、かつ事例(a)よりも経済上解決
するという利点が生じる。 シートまたはプレートの形をなす補強された弾
性体はこの弾性体と平行に延びる１種以上の補強
用構造体を備えてもよい。この弾性体がコンベヤ
ベルトである場合、補強用構造体は通常１個で十
分である。横方向のコード３の側面での弾性体層
の厚さは縦方向のコードの側面での弾性体層の厚
さのほぼ２倍になる。弾性体層は明らかに通常の
ゴム組成物および変性ゴムまたはP.V.C.よりなつ
てもよい。明らかに、選択された弾性体は補強用
コードに対する接着性が良好のものでなければな
らない。尚、弾性体材料のこわさ及び裂断強さ
は、例えば、繊維形に配合されるべき特定の充填
材によつて影響されてもよい。 補強用構造体自身、弾性体における他の補強用
要素の組合せ、およびコンベヤベルト以外の物
体、例えば、駆動ベルト、容器壁および大径ホー
スなどにおける応用、の幾何パラメータおよび強
さパラメータの両方に関する求められる保護はこ
れらの変形態様および他の変形態様まで及ぶもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は弾性体ストリツプに埋設された補強用
構造体の斜視図；および第２図は補強用構造体の
変形の図である。 １……弾性体ストリツプ、２……縦方向のコー
ド、３……横方向のコード、４……交差部、５…
…結束ワイヤ、６……結束ヤーン、７……中心
軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一列の平行コード２および第一列に対して
   横断方向に配置された第二列の平行コード３より
   なり、第一列の平行コード２が一方の側で第二列
   の平行コード３によつて覆われており、両コード
   が交差部で相互に接続されており、コード２の第
   一列の列幅単位あたりの引張強さがコードの第二
   列幅単位あたりの引張強さの２倍になる一方、第
   一列の各コード２の引張強さが第二列の各コード
   ３の引張強さの少なくとも１倍かつ多くとも10倍
   になることを特徴とする弾性体の平らな補強用構
   造体。 ２ 第一および第二列におけるコードが鋼コード
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の補強用構造体。 ３ 第一列のコード２が該弾性体の長手方向に延
   びていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の補強用構造体。 ４ 第二列のコード３が少なくとも３％の破壊時
   の伸び率を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項または第３項に記載の補強用構
   造体。 ５ 第一列のコード２が2.5と7.5％との間の破壊
   時の伸び率を有し、第二列のコード３が５と12％
   との間の破壊時の伸び率を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載の補強用構造体。 6.200N／mm〜2000N／mmの強さ区分のものに
   おいて、第一列（縦方向のコード）の各コード２
   の引張強さが第二列（横方向のコード）の各コー
   ド３の引張強さの多くとも３倍であることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載の補強用構造
   体。 ７ 第二列における２本の連続コード３の中心軸
   間距離の第一列における２本の連続コード２の中
   心軸間距離に対する割合が0.5と７との間に及ぶ
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６
   項のいずれかの項に記載の補強用構造体。 ８ 該弾性体が200N／mm〜2000N／mmの強さ区
   分におけるコンベヤベルト用のものにおいて、上
   記の中心軸間距離の比が２より大きいことを特徴
   とする特許請求の範囲第７項に記載の補強用構造
   体。 ９ 第二列のコード３の列幅ｍあたりの数がほぼ
   40と200との間に及ぶことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第８項のいずれかの項に記載の
   補強用構造体。 １０ 該弾性体が200N／mm〜2000N／mmの強さ
   区分におけるコンベヤベルト用のものにおいて、
   上記のコード３の数が多くとも100であることを
   特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の補強用
   構造体。 １１ 第一列のコード２の幅単位あたりの各目上
   の引張強さ（Ｎ／mm）と第二列のコード３の密度
   との比が3000と20000N／mmとの間に及ぶことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１０項の
   いずれかの項に記載の補強用構造体。 １２ 該弾性体が200N／mm〜2000N／mmの強さ
   区分におけるコンベヤベルト用のものにおいて、
   上記の比が4000と16000N／mmとの間に及ぶこと
   を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の補強
   用構造体。 １３ 該弾性体がコンベヤベルトである特許請求
   の範囲第１項に記載の補強用構造体。 １４ 該コンベヤベルトが第一列のコード２側及
   び第二列のコード３側にそれぞれ弾性体層を設け
   てなり、第二列のコード３側の弾性体層の厚さが
   第一列のコード２側の弾性体層の厚さの約２倍に
   なるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１３項に記載の補強用構造体。