PL223078B1

PL223078B1 - Flame resistant three-sandwich conveyor belt

Info

Publication number: PL223078B1
Application number: PL403828A
Authority: PL
Inventors: Elżbieta Gronostaj
Original assignee: Conbelts Bytom Spółka Akcyjna
Priority date: 2013-05-12
Filing date: 2013-05-12
Publication date: 2016-10-31
Also published as: PL403828A1; RU2014117079A

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest trudnopalna trójprzekładkowa taśma przenośnikowa przeznaczona do stosowania w przenośnikach taśmowych zwłaszcza w górnictwie podziemnym i odkrywkowym.The subject of the invention is a flame-retardant three-track conveyor belt intended for use in belt conveyors, especially in underground and opencast mining.

Przenośniki taśmowe są jednym z podstawowych urządzeń transportowych stosowanych powszechnie w górnictwie węgla brunatnego i kamiennego. Niezwykle surowe warunki panujące w kopalniach, jak również specyfika przenoszonego materiału wymuszają na taśmach przenośnikowych odporności na bardzo duże obciążenia, niepalności, wytrzymałości na rozciąganie, niskiej ścieralności, w końcu odporności na uszkodzenia mechaniczne, uderzenia, przebicia. Z punktu widzenia użytkowników przenośników taśmowych pożądana jest również bezawaryjna praca taśmy przenośnikowej, niska masa własna przy zachowaniu wymaganych parametrów użytkowych. Istnieje wiele rodzajów oferowanych na rynku taśm przenośnikowych, przy czym ze względu na rodzaj materiału rdzenia wyróżniamy dwie podstawowe grupy: taśmy przenośnikowe z rdzeniem tekstylnym oraz taśmy przenośnikowe z rdzeniem stalowym.Belt conveyors are one of the basic transport devices commonly used in brown and hard coal mining. Extremely harsh conditions in the mines, as well as the specificity of the transferred material, force the conveyor belts to withstand very high loads, non-flammability, tensile strength, low abrasion, and finally resistance to mechanical damage, impacts and punctures. From the point of view of the users of belt conveyors, it is also desirable to have failure-free operation of the conveyor belt, low own weight while maintaining the required operational parameters. There are many types of conveyor belts available on the market, and depending on the type of core material, we distinguish two basic groups: conveyor belts with a textile core and conveyor belts with a steel core.

Z opisu patentowego PL/EP 2328822 znana jest taśma przenośnikowa do transportowania gorącego materiału podlegająca skrajnym obciążeniom termicznym. Taśma składa się z rdzenia tekstylnego w postaci włókien syntetycznych (poliester/poliamid), który pełni funkcję elementu wytrzymałościowego. Rdzeń osadzony jest między warstwami gumy adhezyjnej tworząc karkas taśmy. Obustronnie gumowany element wytrzymałościowy jest od strony nośnej i bieżnej obłożony gumowymi warstwami wierzchnimi składającymi się z mieszanki kauczuku EPM oraz od strony nośnej z warstwy tkaniny bazaltowej, która charakteryzuje się bardzo dużą odpornością termiczną. Wszystkie warstwy składowe zostają poddane wulkanizacji tworząc taśmę przenośnikową. Prezentowana taśma przenośnikowa wymaga użycia co najmniej jednej dodatkowej warstwy z tkaniny bazaltowej co powoduje zwiększenie grubości taśmy, wpływa na zwiększenie jej masy własnej oraz komplikuje proces wytwarzania. Opis patentowy PL169028 ujawnia natomiast sposób wytwarzania trudnopalnych taśm przenośnikowych poli(chlorowinylowych) z bieżnikami gumowymi przeznaczonych do transportu węgla i innych minerałów w podziemnych wyrobiskach górniczych. Sposób polega na dodawaniu składników żywic fenolowych do mieszanek PCW znajdujących się w rdzeniu taśmy oraz wykonywaniu z wykorzystaniem kauczuków nitrylowych międzywarstwy łączącej rdzeń poli(chlorowinylowy) z okładką chloroplenową taśmy. Rdzeń taśmy wykonuje się przez impregnację tkaniny plastizolem PCW z dodatkiem składników żywic fenolowych oraz powlekanie zaimpregnowanej tkaniny plastizolem PCW z dodatkiem antypirenów i składników żywic fenolowych, a międzywarstwę wykonuje się z mieszaniny kauczuku chloroprenowego, kauczuku butadieno-akrylonitrylowego, kauczuku naturalnego oraz polichlorku winylu emulsyjnego. Przedstawione rozwiązanie wymaga wytworzenia dwóch rodzajów plastizolu wykorzystywanego do impregnacji co jest dodatkową czynnością wydłużającą proces wytwarzania taśmy i zwiększającą jej koszt. Ponadto mieszanka gumowa przeznaczona na międzywarstwę, jak również mieszanka gumowa przeznaczona na bieżniki taśmy są przygotowywane w osobnym procesie, co dodatkowo komplikuje wytwarzanie taśm.From the patent description PL / EP 2328822 a conveyor belt for transporting hot material subject to extreme thermal loads is known. The tape consists of a textile core in the form of synthetic fibers (polyester / polyamide), which acts as a strength element. The core is embedded between the layers of adhesive rubber, forming the belt carcass. Rubberized strength element on both sides is covered on the load-bearing and running sides with rubber outer layers consisting of a mixture of EPM rubber and on the load-bearing side with a layer of basalt fabric, which is characterized by very high thermal resistance. All component layers are vulcanized to form a conveyor belt. The presented conveyor belt requires the use of at least one additional layer of basalt fabric, which increases the thickness of the belt, increases its own weight and complicates the production process. The patent description PL169028 discloses a method of producing flame-retardant poly (chlorvinyl) conveyor belts with rubber treads intended for transporting coal and other minerals in underground mining excavations. The method consists in adding components of phenolic resins to PVC blends in the core of the belt and making an interlayer with the use of nitrile rubbers connecting the poly (chlorovinyl) core with the tape's chloroplenic cover. The core of the tape is made by impregnating the fabric with PVC plastisol with the addition of phenolic resin components and coating the impregnated fabric with PVC plastisol with the addition of flame retardants and phenolic resin components, and the interlayer is made of a mixture of chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, natural rubber and emulsion polyvinyl chloride. The presented solution requires the production of two types of plastisol used for impregnation, which is an additional activity extending the production process of the tape and increasing its cost. In addition, the rubber compound intended for the interlayer as well as the rubber compound intended for the belt treads are prepared in a separate process, which further complicates the production of the belts.

W ofercie handlowej firmy FFT Wolbrom znajdują się taśmy przenośnikowe trudnopalne 14890 GTP PP 1250 3. Przytoczona taśma przenośnikowa składa się z trzech przekładek tekstylnych z tkaniny poliamidowej połączonych warstwami międzyprzekładkowymi z gumy. Przekładki tekstylne wraz z warstwami międzyprzekładkowymi tworzą rdzeń taśmy przenośnikowej, który pokrywany jest warstwą nośną i bieżną. Grubość rdzenia przytoczonej taśmy przenośnikowej bez okładek wynosi ₂ The commercial offer of the FFT Wolbrom company includes flame-retardant conveyor belts 14890 GTP PP 1250 3. The conveyor belt consists of three textile spacers made of polyamide fabric connected with interleaved rubber layers. Textile spacers together with inter-spacing layers form the core of the conveyor belt, which is covered with a carrying and running layer. The core thickness of the cited conveyor belt without covers is ₂

6,9 mm, natomiast masa rdzenia bez okładek wynosi 10,90 kg/m². Trudnopalna taśma przenośnikowa charakteryzuje się wytrzymałością podłużną na poziomie 1250 N/mm.6.9 mm, while the core weight without covers is 10.90 kg / m ² . The flame-retardant conveyor belt has a longitudinal strength of 1250 N / mm.

Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest zaproponowanie takiej konstrukcji taśmy przenośnikowej, która będzie posiadała mniejszą masę własną przy zachowaniu wysokiej trudnopalności oraz odpowiedniej dla przemysłu górniczego wytrzymałości mechanicznej. Pożądane również jest, by taśma charakteryzowała się dużą elastycznością, a jej wykorzystanie wpływało na obniżenie konsumpcji energii w procesie transportu surowców oraz zapewniało bezawaryjną pracę całego systemu przenośnikowego. Istotne jest również, by proces produkcji taśmy był nieskomplikowany, szybki i tani. Nieoczekiwanie wspomniane problemy techniczne rozwiązał prezentowany wynalazek.The technical problem faced by the present invention is to propose such a construction of a conveyor belt that will have a lower own weight while maintaining high flame-retardant properties and mechanical strength suitable for the mining industry. It is also desirable that the belt is highly flexible, and its use reduces energy consumption in the process of transporting raw materials and ensures failure-free operation of the entire conveyor system. It is also essential that the tape production process is simple, fast and cheap. Unexpectedly, the technical problems mentioned above were solved by the present invention.

Przedmiotem wynalazku jest trudnopalna trójprzekładkowa taśma przenośnikowa zawierająca rdzeń składający się z trzech przekładek tekstylnych stanowiących tkaniny poliamidowe o grubości 1,6 mm, połączonych ze sobą cienką warstwą międzyprzekładkową, przy czym rdzeń taśmy przenośniPL 223 078 B1 kowej osłonięty jest okładką nośną oraz okładką bieżną, a warstwa międzyprzekładkowa wykonana jest z gumy, która stanowi mieszaninę kauczuków chloroprenowych CR i butadienowych BR, napełniaczy, plastyfikatorów, aktywatorów wulkanizacji, uniepalniaczy i środków sieciujących, charakteryzująca się tym, że mieszanina na gumę warstwy międzyprzekładkowej zawiera 19,8% wag. kauczuku CR GRT, 19,8% wag. kauczuku CR WHV, 2,0% wag. kauczuku BR, 0,4% wag. bieli cynkowej, 2,0% wag. tlenku magnezu, 5,9% wag. trójtlenku antymonu, 7,9% wag. wodorotlenku glinu, 17,8% wag. chloroparafiny 70%, 1,2% wag. sadzy N-330, 0,2% wag. stearyny, 11,9% wag. kaolinu, 0,2% wag. dwusiarczku tetrametylotiuramu, 0,2% wag. N,N'-difenyloguanidyny, 0,4% wag. dwusiarczku 2-merkaptobenzotiazolu, 0,4% wag. siarki olejowanej, 4,0% wag. plastyfikatora fosforoorganicznego, 5,9% wag. boranu cynku, przy czym każda przekładka tekstylna jest pokryta obustronnie warstwą gumy o grubości 0,25 mm, grubość warstwy międzyprzekładkowej wynosi 0,5 mm, grubość rdzenia taśmy przenośnikowej wynosi 5,8 mm, a masa jednego metra kwadratowego rdzenia taśmy przeno₂ śnikowej wynosi 8,2 kg/m².The subject of the invention is a flame-retardant three-ply conveyor belt containing a core consisting of three textile spacers constituting polyamide fabrics with a thickness of 1.6 mm, connected with each other by a thin inter-ply layer, the core of the conveyor belt is covered with a bearing cover and a running cover, and the inter-ply layer is made of rubber, which is a mixture of chloroprene CR and butadiene rubbers BR, fillers, plasticizers, vulcanization activators, flame retardants and cross-linking agents, characterized in that the mixture for the inter-ply rubber contains 19.8 wt. % CR GRT rubber, 19.8 wt. % CR WHV rubber, 2.0 wt. % BR rubber, 0.4 wt. % zinc white, 2.0 wt. % of magnesium oxide, 5.9 wt. % of antimony trioxide, 7.9 wt. aluminum hydroxide, 17.8 wt. chloroparaffins 70%, 1.2 wt. N-330 carbon black, 0.2 wt. % stearins, 11.9 wt. % kaolin, 0.2 wt. % tetramethylthiuram disulfide, 0.2 wt. % N, N'-diphenylguanidines, 0.4 wt. % 2-mercaptobenzothiazole disulfide, 0.4 wt. oiled sulfur, 4.0 wt. % organophosphorus plasticizer, 5.9 wt. zinc borate, wherein each spacer textile is coated on both sides with a layer of rubber with a thickness of 0.25 mm, the thickness of the layer międzyprzekładkowej is 0.5 mm, the core thickness of the conveyor belt is 5.8 mm, and the weight of one square meter of the core portable tape ₂ is śnikowej 8.2 kg / m ² .

Trudnopalna trójprzekładkowa taśma przenośnikowa według wynalazku, dzięki nowej mieszance gumowej wykorzystywanej na warstwy międzyprzekładkowe cechuje się małą grubością rdzenia tekstylno-gumowego, a tym samym małą masą rdzenia, co przekłada się bezpośrednio na zmniejszenie całkowitej masy własnej taśmy przenośnikowej. Obniżenie masy taśmy przenośnikowej, przy zachowaniu wymaganych parametrów palności oraz odporności mechanicznej (odporność na uderzenia, rozerwania, ścieralność), wpływa korzystnie na obniżenie energochłonności procesu transportu materiałów. Lżejsza taśma przenośnikowa pozwala na zamontowanie bębnów napędowych, zwrotnych i napinających o mniejszej średnicy i tym samym zmniejsza energię potrzebną do rozruchu taśmy przenośnikowej oraz energię niezbędną do utrzymywania taśmy w ruchu. Ponadto możliwe jest stosowanie silników o napędowych o mniejszych mocach. Wytworzenie takiej taśmy przenośnikowej, dzięki ograniczonej różnorodności warstw składowych, jest szybsze, tańsze i mniej skomplikowane w porównaniu do wytwarzania taśm o podobnych parametrach użytkowych składających się z różnych materiałów.The flame-retardant three-part conveyor belt according to the invention, thanks to the new rubber mixture used for the inter-layer layers, is characterized by a low thickness of the textile-rubber core, and thus a low core weight, which translates directly into a reduction in the total weight of the conveyor belt. Reducing the weight of the conveyor belt, while maintaining the required flammability and mechanical resistance parameters (resistance to impact, tearing, abrasion), has a positive effect on reducing the energy consumption of the material transport process. A lighter conveyor belt allows the installation of smaller diameter driving, return and idler drums and thus reduces the energy needed to start the conveyor belt and the energy needed to keep the belt running. In addition, it is possible to use lower power drive motors. The production of such a conveyor belt, due to the limited variety of component layers, is faster, cheaper and less complicated compared to the production of belts with similar performance characteristics made of different materials.

Przykładowa realizacja wynalazku została przedstawiona na rysunku, na którym fig. 1 prezentuje przekrój poprzeczny trudnopalnej trójprzekładkowej taśmy przenośnikowej składającej się z trzech przekładek tekstylnych połączonych ze sobą warstwą międzyprzekładkową i osłoniętych okładką nośną i bieżną.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section of a flame-retardant three-ply conveyor belt consisting of three textile spacers connected with each other by an inter-ply layer and covered with a bearing and running cover.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Trudnopalna trójprzekładkowa taśma przenośnikowa w realizacji przedstawionej na fig. 1 składała się z trzech przekładek tekstylnych 1 w postaci tkaniny poliamidowej PP 400, maksymalna grubość jednej przekładki tekstylnej 1 wynosiła 1,6 mm. Pojedyncza przekładka tekstylna 1 została pokryta warstwą gumy o grubości 0,25 mm. Złożenie trzech przekładek tekstylnych 1 pokrytych gumą o grubości 0,25 mm spowodowało wytworzenie pomiędzy sąsiadującymi przekładkami tekstylnymi 1 warstwy międzyprzekładkowej 2 o grubości 0,5 mm. Tak skonstruowany rdzeń taśmy przenośnikowej został osłonięty okładką nośną 3 oraz okładką bieżną 4. Warstwy międzyprzekładkowe 2 zostały wykonane z gumy, składającej się z mieszaniny 19,82% wag. kauczuku CR GRT, 19,82% wag. kauczuku CR WHV, 1,98% wag. kauczuku BR, 0,4% wag. bieli cynkowej, 1,98% wag. tlenku magnezu, 5,95% wag. trójtlenku antymonu, 7,93% wag. wodorotlenku glinu, 17,84% wag. chloroparafiny 70%, 1,19% wag. sadzy N-330, 0,2% wag. stearyny, 11,89% wag. kaolinu, 0,16% wag. dwusiarczku tetrametylotiuramu, 0,16% wag. N,N'-difenyloguanidyny, 0,4% wag. dwusiarczku 2-merkaptobenzotiazolu, 0,4% wag.The flame-retardant three-track conveyor belt in the embodiment shown in Fig. 1 consisted of three textile spacers 1 in the form of a PP 400 polyamide fabric, the maximum thickness of one textile spacer 1 was 1.6 mm. A single textile spacer 1 was covered with a rubber layer 0.25 mm thick. The folding of three rubber-coated textile spacers 1 with a thickness of 0.25 mm resulted in the formation of a 0.5 mm-thick interlayer 2 between the adjacent textile spacers 1. The core of the conveyor belt constructed in this way was covered with a support cover 3 and a running cover 4. The interlayers 2 were made of rubber, consisting of a mixture of 19.82 wt.%. % CR GRT rubber, 19.82 wt. % CR WHV rubber, 1.98 wt.% % BR rubber, 0.4 wt. % zinc white, 1.98 wt. % of magnesium oxide, 5.95 wt. % of antimony trioxide, 7.93 wt. aluminum hydroxide, 17.84 wt. chloroparaffins 70%, 1.19 wt. N-330 carbon black, 0.2 wt. % stearins, 11.89 wt. % kaolin, 0.16 wt.%. % tetramethylthiuram disulfide, 0.16 wt. % N, N'-diphenylguanidines, 0.4 wt. % 2-mercaptobenzothiazole disulfide, 0.4 wt.

siarki olejowanej, 3,96% wag. plastyfikatora fosforoorganicznego, 5,95% wag. boranu cynku. Całkowita grubość rdzenia taśmy przenośnikowej wyniosła 5,8 mm licząc grubość od skrajnych przekładek tekstylnych 1, natomiast masa jednego metra kwadratowego rdzenia taśmy wyniosła 8,2 kg, co jest wartością mniejszą o ok. 14% od rdzenia standardowej trudnopalnej trójprzekładkowej taśmy przenośnikowej charakteryzującej się takimi samymi właściwościami użytkowymi. Przeprowadzone testy potwierdziły zapewnienie utrzymania trudnopalności taśm oraz wysokich parametrów rozwarstwień spełniających wymagania norm europejskich PN-EN ISO 14973 i PN-EN ISO 22721. Obniżenie ciężaru jednostkowego taśmy przełożyło się bezpośrednio na zmniejszenie zużycia energii przy zastosowaniu taśm na przenośnikach. Efekt oszczędności obserwowany był przy rozruchu, w trakcie pracy oraz w możliwości stosowania silników o mniejszych mocach. Zastosowanie mniejszych średnic bębnów napęd o wych, zwrotnych i odchylających wynikło z ze zmniejszenia grubości warstwy międzyprzekładkowej 2, okładki nośnej 3 oraz bieżnej 4, co przełożyło się na uzyskanie cieńszych rdzeni trudnopalnych taśmoiled sulfur, 3.96 wt. organophosphorus plasticizer, 5.95 wt. zinc borate. The total thickness of the core of the conveyor belt was 5.8 mm, counting from the outermost textile spacers 1, while the mass of one square meter of the belt core was 8.2 kg, which is approximately 14% less than the core of a standard, flame-retardant three-ply conveyor belt characterized by such the same performance characteristics. The tests carried out confirmed the maintenance of flame retardant belts and high delamination parameters meeting the requirements of European standards PN-EN ISO 14973 and PN-EN ISO 22721. The reduction of the unit weight of the belt translated directly into the reduction of energy consumption when using belts on conveyors. The saving effect was observed during start-up, during operation and in the possibility of using engines with lower powers. The use of smaller diameters of the drive drums, deflecting and deflecting resulted from the reduction of the thickness of the inter-ply layer 2, the bearing cover 3 and the running cover 4, which translated into thinner cores of flame-retardant belts

PL 223 078 B1 tkaninowo-gumowych oraz cieńszej taśmy przenośnikowej. Obniżenie średnic bębnów wpłynęło również na obniżenie kosztów wytworzenia przenośnika.PL 223 078 B1 fabric and rubber and a thinner conveyor belt. Lowering the diameters of the drums also influenced the reduction of the conveyor production costs.

Claims

Patent claim

Flame-retardant three-ply conveyor belt containing a core consisting of three textile spacers (1) constituting polyamide fabrics with a thickness of 1.6 mm, connected with each other with a thin inter-ply layer (2), while the core of the conveyor belt is covered with a load-bearing cover (3) and a running cover (4) and the interlaying layer (2) is made of rubber, which is a mixture of chloroprene CR and butadiene rubbers BR, fillers, plasticizers, vulcanization activators, flame retardants and cross-linking agents, characterized in that the mixture for the rubber of the inter-layer layer (2) contains 19 8 wt.% % CR GRT rubber, 19.8 wt. % CR WHV rubber, 2.0 wt. % BR rubber, 0.4 wt. % zinc white, 2.0 wt. % of magnesium oxide, 5.9 wt. % of antimony trioxide, 7.9 wt. aluminum hydroxide, 17.8 wt. chloroparaffins 70%, 1.2 wt. N-330 carbon black, 0.2 wt. % stearins, 11.9 wt. % kaolin, 0.2 wt. % tetramethylthiuram disulfide, 0.2 wt. % N, N'-diphenylguanidines, 0.4 wt. % 2-mercaptobenzothiazole disulfide, 0.4 wt. oiled sulfur, 4.0 wt. % organophosphorus plasticizer, 5.9 wt. zinc borate, each textile spacer (1) is covered on both sides with a 0.25 mm thick layer of rubber, the thickness of the inter-layer layer (2) is 0.5 mm, the core thickness of the conveyor belt is 5.8 mm, and the weight of one square meter the core of the conveyor belt is

8.2 kg / m ² .