WO2014030747A1 - コンベヤベルト - Google Patents

Abstract

　支持ローラ乗り越えによるベルト稼働時の走行抵抗を一段と低減させることができるコンベヤベルトを提供する。上カバーゴム層（５）と下カバーゴム層（６）との間に、クッションゴム（４）により被覆されたスチールコード（３）を多数並列して構成された心体層（２）を配置し、下カバーゴム層（６）を形成するゴムを、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが０．０７以下の低ロスゴムにするとともに、クッションゴム（４）の最大厚さｔ２を薄くしてスチールコード（３）の公称直径の１／３以下にする。

Description

コンベヤベルト

　本発明は、コンベヤベルトに関し、さらに詳しくは、支持ローラ乗り越えによる走行抵抗を一段と低減させることができるコンベヤベルトに関するものである。

　近年、ベルト駆動用モータの消費電力を削減できる省エネルギー仕様のコンベヤベルトが多くなってきた。このような省エネルギー仕様のコンベヤベルトは、支持ローラに接触する下カバーゴム層を形成するゴムとして、エネルギーロスの指標となる損失係数ｔａｎδの値が小さい低ロスゴムを用いるようにしている（例えば、特許文献１参照）。この損失係数ｔａｎδは、ゴムの貯蔵弾性率Ｅ'と損失弾性率Ｅ"とを用いてＥ"／ Ｅ'により算出される値である。この損失係数ｔａｎδの値が小さい程、ゴムが変形する際に熱として散逸されるエネルギー量が小さい（エネルギーロスが少ない）ことを示す。

　下カバーゴム層を形成するゴムに損失係数ｔａｎδ値が小さい低ロスゴムを用いると、走行しているコンベヤベルトが支持ローラを乗り越える際のゴム変形が小さくなり、走行抵抗を小さくすることができる。そのため、コンベヤベルトが稼動する際のエネルギーロスが小さくなり、ベルト駆動用モータの省電力化に寄与する。

　図６に例示するように、スチールコード３を心体とするコンベヤベルト１１の場合、上カバーゴム層５と下カバーゴム層６との間に配置される心体層２は、ベルト幅方向に多数並列されたスチールコード３が、クッションゴム４により被覆、埋設されて構成される。ベルト幅方向両端部には耳ゴム７が配置される。このクッションゴム４はスチールコード３を、上カバーゴム層５および下カバーゴム層６と良好に接着するために用いられる接着ゴムであり、クッションゴム４の厚さｔ、即ち、最大厚さはスチールコード３の公称直径よりも厚くなっている。

　コンベヤベルトが支持ローラを乗り越える際のゴム変形を詳しく分析すると、下カバーゴム層のゴムだけでなく、クッションゴムも変形していて、この変形が走行抵抗の一因になっていることが判明した。ところが、クッションゴムは、スチールコードと上カバーゴム層および下カバーゴム層との接着性を最優先する必要があるため、配合上の制約が厳しい。それ故、クッションゴムの配合を、単純に損失係数ｔａｎδの値が小さくなるようにすることは困難であり、支持ローラ乗り越え時の走行抵抗を低減させるには障害になっていた。

日本国特開平１１－１３９５２３号公報

　本発明の目的は、支持ローラ乗り越えによるベルト稼働時の走行抵抗を一段と低減させることができる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、上カバーゴム層と下カバーゴム層との間に、クッションゴムにより被覆されたスチールコードを多数並列して構成された心体層が配置されたコンベヤベルトにおいて、前記下カバーゴム層を形成するゴムを、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが０．０７以下の低ロスゴムにするとともに、前記クッションゴムの最大厚さが前記スチールコードの公称直径の１／３以下であることを特徴とする。

　本発明によれば、支持ローラと接触する下カバーゴム層を形成するゴムを、損失係数ｔａｎδが０．０７以下の低ロスゴムにすることに加えて、クッションゴムの最大厚さをスチールコードの公称直径の１／３以下にしている。従来のクッションゴムの厚さ（最大厚さ）は、スチールコードの公称直径よりも厚かったので、本発明では、クッションゴムの体積を大幅に削減することができる。それ故、損失係数ｔａｎδの調整が困難なクッションゴムの影響を小さくすることができるため、ベルト稼働時の走行抵抗を一段と低減させることが可能になる。

　ここで、前記心体層の隣り合うスチールコードどうしが、前記クッションゴムにより連結されている仕様にすることもできる。この仕様によれば、クッションゴムを形成するゴムのシート材を用いて心体層を製造できるので、心体層を製造する工程を単純化することができる。

　例えば、前記スチールコードの外周面を覆うクッションゴムの厚さが、隣り合うスチールコードの間にあるクッションゴムの厚さよりも薄くなっている仕様にすることもできる。この仕様によれば、クッションゴムを形成するゴムの一定厚さのシート材を用いて心体層を製造できるので、心体層を製造する工程をより単純化できる。また、クッションゴムの厚さのばらつきが小さい安定した心体層を生産性よく製造するには有利である。

　前記スチールコードの外周面を覆うクッションゴムの厚さが、隣り合うスチールコードの間にあるクッションゴムの厚さと同じになっている仕様にすることもできる。この仕様によれば、スチールコードと上カバーゴム層および下カバーゴム層との接着力をばらつきなく均一化するには有利になる。

　前記隣り合うスチールコードの間に、上カバーゴム層を形成するゴムが介在せずに、下カバーゴム層を形成するゴムが介在している仕様にすることもできる。この仕様によれば、下カバーゴム層を形成する低ロスゴムの体積割合を大きくできるので、ベルト稼働時の走行抵抗を低減させるには有利になる。

　或いは、前記心体層の隣り合うスチールコードどうしが前記クッションゴムにより連結されずに、隣り合うスチールコードの間に、前記上カバーゴム層および下カバーゴム層を形成するゴムが介在している仕様にすることもできる。この仕様によれば、クッションゴムの体積を必要最小限にすることができるので、ベルト稼働時の走行抵抗を低減させるには益々有利になる。

　前記スチールコードの公称直径は、例えば、２．５ｍｍ～１２．０ｍｍ程度である。この程度の太さのスチールコードが、心体層の構成部材として多用されているので、本発明を用いると有益である。

図１は本発明のコンベヤベルトを張設した状態を例示する説明図である。 図２は図１のコンベヤベルトの横断面図である。 図３は図１の心体層の製造工程を例示する説明図である。 図４はコンベヤベルトの別の実施形態を例示する横断面図である。 図５はコンベヤベルトのさらに別の実施形態を例示する横断面図である。 図６は従来のコンベヤベルトを例示する横断面図である。

　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、図２に例示する本発明のコンベヤベルト１は、ベルトコンベヤ装置の駆動プーリ８と従動プーリ９との間に張設される。駆動プーリ８と従動プーリ９との間には、多数の支持ローラ１０が配置され、これら支持ローラ１０が下カバーゴム層６に接触する。心体層２はコンベヤベルト１を張設した際の張力を負担する部材である。

　上カバーゴム層５と下カバーゴム層６との間に、１層の心体層２が配置されている。心体層２は、ベルト長手方向に延設されてベルト幅方向に間隔をあけて並列された多数のスチールコード３と、これらスチールコード３を被覆するクッションゴム４とにより構成されている。心体となるスチールコード３の本数や太さは、コンベヤベルト１に対する要求性能（剛性、伸び等）により決定される。スチールコード３の公称直径は、例えば２．５ｍｍ～１２．０ｍｍ程度である。隣り合うスチールコード３の間隔は例えば、８ｍｍ～２５ｍｍ程度である。コンベヤベルト１には必要に応じて補強層が埋設される。

　上カバーゴム層５を形成するゴムは、主にコンベヤベルト１により搬送される物に応じて適宜、決定されるが、従来のコンベヤベルト１１で使用されている天然ゴム、合成ゴム等を例示できる。

　下カバーゴム層６を形成するゴムは、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが０．０７以下の低ロスゴムである。下カバーゴム層６を形成するゴムとしては、具体的に天然ゴム、合成ゴム等を例示できる。

　上カバーゴム層５の厚さは、例えば１．５ｍｍ～３０ｍｍ、下カバーゴム層６の厚さは、例えば１．５ｍｍ～２０ｍｍであり、上カバーゴム層５の厚さが下カバーゴム層６の厚さ以上であることが多い。

　クッションゴム４を形成するゴムとしては、従来のコンベヤベルト１１で使用されている天然ゴム、合成ゴム等を例示できる。この実施形態では、隣り合うスチールコード３の間におけるクッションゴム４の厚さｔ２が最大厚さになっていて、この厚さｔ２が、スチールコード３の公称直径の１／３以下になっている。

　クッションゴム４の厚さｔ１、ｔ２の下限値は、スチールコード３と上カバーゴム層５および下カバーゴム層６との一定レベルの接着力を確保できる厚さであり、例えば、スチールコード３の公称直径の１／１０程度、あるいは、１．０ｍｍ程度である。

　図２に記載の実施形態では、心体層２を構成する隣り合うスチールコード３どうしが、クッションゴム４により連結されている。そして、スチールコード３の外周面を覆うクッションゴム４の厚さｔ１が、隣り合うスチールコード３の間にあるクッションゴム４の厚さｔ２よりも薄くなっている。例えば、厚さｔ１が厚さｔ２の５０％程度になっている。

　この心体層２を製造するには図３に例示するように、並列させて引き揃えた多数のスチールコード３の上下を、厚さｔ１のクッションゴム４ａ、４ｂのシート材により挟むようにする。これにより、スチールコード３がクッションゴム４により被覆され、スチールコード３の外周面を覆うクッションゴム４の厚さｔ１が、隣り合うスチールコード３の間にあるクッションゴム４の厚さｔ２よりも薄くなった心体層２が製造される。そして、この心体層２の上下をそれぞれ、上カバーゴム層５を形成するゴムと下カバーゴム層６を形成するゴムとで挟んだ状態にして、通常の加硫工程を行なうことにより、コンベヤベルト１を製造することができる。

　このように本発明では、下カバーゴム層６を形成するゴムとして、損失係数ｔａｎδが０．０７以下の低ロスゴムを採用することで、コンベヤベルト１が支持ローラ１０を乗り越える際の走行抵抗を小さくしてコンベヤベルト１が稼動する際のエネルギーロスを小さくしている。そして、低ロスゴムの採用に加えて、クッションゴム４の厚さｔ２（最大厚さ）をスチールコード３の公称直径の１／３以下に設定している。

　図６に例示したように、従来のコンベヤベルト１１に使用されている心体層２を構成するクッションゴム４の厚さ（最大厚さ）ｔは、スチールコード３の公称直径よりも厚くなっている。即ち、隣り合うスチールコード３の間にあるクッションゴム４の厚さｔが最大厚さであり、この部分が厚くてクッションゴム４の体積が大きくなっていた。

　一方、本発明によれば、クッションゴム４の厚さｔ２（最大厚さ）を薄くしたので、クッションゴム４の体積を大幅に削減できる。それ故、損失係数ｔａｎδの値を調整することが困難なクッションゴム４の走行抵抗に対する影響を小さくすることができる。即ち、従来のクッションゴム４を使用しても、ベルト稼働時の走行抵抗を一段と低減させることが可能になる。より好ましくは、クッションゴム４の厚さｔ２（最大厚さ）をスチールコード３の公称直径の１／４以下にする。

　この実施形態では心体層２の隣り合うスチールコード３どうしが、クッションゴム４により連結されている仕様なので、上述したように心体層２を製造する工程を単純化することができる。しかも、スチールコード３の外周面を覆うクッションゴム４の厚さｔ１が、隣り合うスチールコード３の間にあるクッションゴム４の厚さｔ２よりも薄くなっているので、一定厚さｔ１のシート材を用いて心体層２を製造することができる。それ故、心体層２を製造する工程をより単純化できる。さらには、クッションゴム４の厚さのばらつきが小さい安定した心体層２を、生産性よく製造するには有利である。

　尚、スチールコード３の外周面を覆うクッションゴム４の厚さｔ１を、隣り合うスチールコード３の間にあるクッションゴム４の厚さｔ２と同じにした仕様（ｔ１≒ｔ２）にすることもできる。このような仕様の心体層２を製造するには例えば、クッションゴム４を形成するゴムとして、間隔をあけて肉厚を相対的に厚くした部分を有するシート材を用意する。そして、シート材の肉厚を相対的に厚くした部分がスチールコード３に対応するようにして、並列させて引き揃えた多数のスチールコード３の上下をシート材により挟むようにする。

　この仕様によれば、接着ゴムとして機能するクッションゴム４の厚さが、位置によらずに一定になるので、スチールコード３と上カバーゴム層５および下カバーゴム層６との接着力のばらつきを小さくして均一化するには有利になる。

　図４に例示するコンベヤベルト１の実施形態では、隣り合うスチールコード３の間に、上カバーゴム層５を形成するゴムが介在せずに、下カバーゴム層６を形成するゴム（低ロスゴム）が介在している。換言すると、隣り合うスチールコード３どうしの間では、クッションゴム４がそれぞれのスチールコード３の上端部に位置して、隣り合うスチールコード３を連結して心体層２が構成されている。その他の構成は図２に示した実施形態と同じである。

　この心体層２を製造するには、例えば、平面上に載置した厚さｔ１のクッションゴム４ａのシート材の上に、並列させて引き揃えた多数のスチールコード３を配置する。このシート材の上に、厚さｔ１のクッションゴム４ｂの別のシート材を配置するとともに、スチールコード３の外周面に沿ってスチールコード３の間に入り込ませて、スチールコード３の上下をシート材により挟むようにする。

　これにより、平面上に載置したシート材の面は平らになるので、この面側に上カバーゴム層５を形成するゴムを配置し、この面とは反対側の面側に下カバーゴム層６を形成するゴムを配置して、心体層２を上カバーゴム層５と下カバーゴム層６とで挟んだ状態にして、通常の加硫工程を行なうことにより、コンベヤベルト１を製造することができる。

　この仕様の場合、隣り合うスチールコード３の間には、低ロスゴムだけが介在する。それ故、低ロスゴムの体積割合を大きくできるので、ベルト稼働時の走行抵抗を低減させるには有利になる。

　図５にコンベヤベルト１のさらに別の実施形態を例示する。この実施形態では、隣り合うスチールコード３どうしがクッションゴム４により連結されていない。その代わり、隣り合うスチールコード３の間に、上カバーゴム層５および下カバーゴム層６を形成するゴムが介在している。その他の構成は図２に示した実施形態と同じである。

　この心体層２を製造するには、クッションゴム４を形成するゴムにより、外周面を所定厚さｔ１で被覆したスチールコード３を並列させて引き揃えた状態にする。そして、この心体層２（厚さｔ１で外周面をゴム被覆したスチールコード３の並列体）の上下をそれぞれ、上カバーゴム層５を形成するゴムと下カバーゴム層６を形成するゴムとで挟んだ状態にして、通常の加硫工程を行なうことにより、コンベヤベルト１を製造することができる。

　この仕様の場合、クッションゴム４の体積を必要最小限にすることができる。さらには、隣り合うスチールコード３の間に、下カバーゴム層６を形成するゴム（低ロスゴム）がある程度入り込むので、ベルト稼働時の走行抵抗を低減させるには益々有利になる。

１　コンベヤベルト
２　心体層
３　スチールコード
４、４ａ、４ｂ　クッションゴム
５　上カバーゴム層
６　下カバーゴム層
７　耳ゴム
８　駆動プーリ
９　従動プーリ
１０　支持ローラ
１１　従来のコンベヤベルト

Claims (7)

1. 　上カバーゴム層と下カバーゴム層との間に、クッションゴムにより被覆されたスチールコードを多数並列して構成された心体層が配置されたコンベヤベルトにおいて、前記下カバーゴム層を形成するゴムを、周波数１０Ｈｚ、動歪み２％、２０℃における損失係数ｔａｎδが０．０７以下の低ロスゴムにするとともに、前記クッションゴムの最大厚さが前記スチールコードの公称直径の１／３以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
2. 　前記心体層の隣り合うスチールコードどうしが、前記クッションゴムにより連結されている請求項１に記載のコンベヤベルト
3. 　前記スチールコードの外周面を覆うクッションゴムの厚さが、隣り合うスチールコードの間にあるクッションゴムの厚さよりも薄くなっている請求項２に記載のコンベヤベルト。
4. 　前記スチールコードの外周面を覆うクッションゴムの厚さが、隣り合うスチールコードの間にあるクッションゴムの厚さと同じになっている請求項２に記載のコンベヤベルト。
5. 　前記隣り合うスチールコードの間に、上カバーゴム層を形成するゴムが介在せずに、
   下カバーゴム層を形成するゴムが介在している請求項２に記載のコンベヤベルト。
6. 　前記心体層の隣り合うスチールコードどうしが前記クッションゴムにより連結されずに、隣り合うスチールコードの間に、前記上カバーゴム層および下カバーゴム層を形成するゴムが介在している請求項１に記載のコンベヤベルト。
7. 　前記スチールコードの公称直径が２．５ｍｍ～１２．０ｍｍである請求項１～６のいずれかに記載のコンベヤベルト。

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