WO2015189897A1 - 平ベルト - Google Patents

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WO2015189897A1
WO2015189897A1 PCT/JP2014/065253 JP2014065253W WO2015189897A1 WO 2015189897 A1 WO2015189897 A1 WO 2015189897A1 JP 2014065253 W JP2014065253 W JP 2014065253W WO 2015189897 A1 WO2015189897 A1 WO 2015189897A1
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flat belt
canvas
core body
core
belt
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PCT/JP2014/065253
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Inventor
小野　充昭
隆史 安田
Original Assignee
ニッタ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/06—Driving-belts made of rubber
    • F16G1/08—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • F16G1/10—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber with textile reinforcement

Definitions

  • the present invention relates to a flat belt, and particularly to a flat belt used in a twisting machine for chemical fibers.
  • a flat belt having a stretched polyamide film as a core is used for transmission to a spindle used in a twisting machine for chemical fibers.
  • This flat belt generally has a good balance between elongation rigidity and flexibility and a large transmission capacity. Further, since the flat belt can be jointed with an adhesive and has a relatively high joint strength, the belt length can be freely selected. For these reasons, the flat belt has been widely used as a transmission belt (see Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to provide a flat belt that can be used in a low tension environment.
  • the flat belt according to the present invention includes a core formed of a stretched film, a canvas provided on a surface of the core, and a rubber layer formed on the canvas. It is a satin weave fabric.
  • the flat belt can have a higher tensile strength than the conventional one by using a satin weave as the canvas. If it does so, even if the thickness of the stretched film which comprises a core is made thin, a flat belt can make the tensile strength equivalent to the former as a whole. When the thickness of the stretched film is reduced, when used in an environment with a low elongation rate, buckling is less likely to occur than in the conventional case, so that it can be used in a low tension environment.
  • FIG. 2A is a top view
  • FIG. 2B is a right view
  • FIG. 2C is a bottom view
  • FIG. 3A is a top view
  • FIG. 3B is a right view
  • FIG. 3C is a bottom view.
  • the flat belt which concerns on this embodiment it is a graph which shows the result of having calculated the compression rate at the time of changing an expansion rate by simulation. It is a graph which shows the result of having calculated the compression rate at the time of changing the expansion rate by the simulation in the conventional flat belt.
  • a flat belt 10 shown in FIG. 1 includes a core body 12 disposed in the center of a cross section, a canvas 14 provided on the surface of the core body 12 in the thickness direction, and a rubber layer 16 formed on the canvas 14.
  • the core body 12 is a stretched film.
  • the stretched film is preferably a thermoplastic resin, and can be formed of, for example, a polyamide resin or a polyester resin.
  • the core body 12 is preferably thinner than the conventional one. For example, when the conventional thickness is 1.1 mm, the core 12 is preferably less than 1.1 mm, and more preferably 0.75 mm.
  • the canvas 14 is a woven fabric using polyamide fiber or nylon fiber.
  • the canvas 14 is a satin weave as shown in FIG.
  • the satin weave refers to a woven fabric structure in which warp yarns 18 and weft yarns 20 are not adjacent to each other, and, for example, one warp yarn passes over at least two weft yarns.
  • one warp 18 passes over four wefts 20 (FIG. 2B).
  • one weft 20 passes over the four warps 18 (FIG. 2C).
  • the canvas 14 is not limited to the combination shown in the figure on the front and back surfaces, and may be a reverse combination.
  • the canvas 14 used in the conventional flat belt 10 is a plain weave fabric shown in FIG.
  • the plain weave is a woven fabric in which the warp yarn 18 and the weft yarn 20 are alternately raised and lowered, and the texture points 22 where the warp yarn 18 and the weft yarn 20 intersect are adjacent to each other.
  • the rubber layer 16 is formed of, for example, NBR rubber or NBR rubberized cloth.
  • the core body 12, the canvas 14, and the rubber layer 16 are each bonded with an adhesive to form a strip-shaped body.
  • an adhesive for bonding the core body 12 and the canvas 14, for example, a polyamide-based adhesive is used.
  • a rubber adhesive is used for bonding the canvas 14 and the rubber layer 16.
  • the belt-like body is formed into an endless belt by connecting the end portions with a sky bar joint or a finger joint.
  • the end portions of the band-like bodies are cut in a taper shape in the thickness direction, and the tapered surfaces are bonded together by an adhesive or the like.
  • the finger joints are connected by cutting the ends of the belt-like bodies into complementary finger shapes, butting the ends together and bonding them with an adhesive or the like.
  • a polyamide-based adhesive is used as the adhesive.
  • the flat belt 10 configured as described above can have a higher tensile strength than the conventional one by using the canvas 14 as a satin weave. Then, even if the flat belt 10 reduces the thickness of the stretched film constituting the core body 12, the tensile strength as a whole can be made equal to that of the conventional belt. When the thickness of the stretched film is reduced, when used in an environment with a low elongation rate, buckling is less likely to occur than in the conventional case, so that it can be used in a low tension environment.
  • the flat belt 10 is made such that the thickness of the core body 12 is reduced so that a larger tensile stress is generated in the core body 12 even with the same tension, and buckling due to compression does not occur even in a low tension environment. I made it. Further, although the flat belt 10 has a lower tensile strength of the flat belt 10 due to the thinning of the core body 12, it has been compensated by changing the weave of the canvas 14 from the conventional plain weave to the satin weave. Accordingly, the flat belt 10 has the same thickness as the conventional one, but does not buckle even in a low tension environment, and can have the same tensile strength as the conventional one.
  • the change in compression rate when the elongation rate was changed was calculated by simulation.
  • the result is shown in FIG.
  • the vertical axis represents the compression ratio (%)
  • the horizontal axis represents the pulley outer diameter (mm).
  • the core 12 has a thickness of 0.75 mm, which is 0.25 mm thinner than the conventional one.
  • FIG. 5 shows a simulation result when a core having a thickness of 1.00 mm is used.
  • the core body 12 according to the present embodiment was not affected by the compression field even when the elongation rate was 0.8% when used with a pulley having an outer diameter of 100 mm. Therefore, the flat belt 10 according to the present embodiment can be used in a tension environment lower than that in the prior art.
  • the conventional core body having a thickness of 1.00 mm is clearly affected by the compression field when bent at an elongation rate of 1.0% when used with a pulley having an outer diameter of 100 mm. When used underneath, it can be said that material destruction occurs early.
  • the flat belt 10 according to the present embodiment can reduce the stress generated in the core body 12 when riding on the protrusions by reducing the thickness of the core body 12. Can be suppressed.
  • the stress generated in the core body 12 when the pulley has protrusions was calculated by simulation.
  • the stress generated in the core when the pulley has a projection having a height of 1.0 mm was calculated by simulation.
  • FIGS. This figure is a stress distribution diagram in the longitudinal section of the left half of the flat belt, as viewed from the traveling direction of the flat belt stretched around the pulley.
  • the flat belt 10 according to the present embodiment has a smaller area of the stress concentration portion CS than the conventional flat belt. Therefore, it has been confirmed that the flat belt 10 according to this embodiment has a smaller stress than the conventional flat belt. That is, the flat belt 10 according to the present embodiment can suppress the destruction of the outer surface of the core body 12 by reducing the thickness of the core body 12.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the gist of the present invention.

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Abstract

　低い張力環境下で使用することができる平ベルトを提供する。延伸フィルムで形成された芯体（１２）と、前記芯体（１２）の表面に設けられた帆布（１４）と、前記帆布（１４）上に形成されたゴム層（１６）とを備える平ベルト（１０）において、前記帆布（１４）は、朱子織の織物であることを特徴とする。

Description

平ベルト
　本発明は、平ベルトに関し、特に化学繊維用の撚糸機に使用される平ベルトに関する。
　化学繊維用の撚糸機に使用されるスピンドルへの伝動には、従来、延伸ポリアミドフィルムを芯体とする平ベルトが用いられる。この平ベルトは、一般に伸び剛性および屈曲性のバランスがよく伝動容量が大きい。また平ベルトは、接着剤による継ぎ手加工が可能であり、その接合強度も比較的高いことから、ベルト長さを自由に選択することができる。これらのことから平ベルトは、伝動用ベルトとしてこれまで広く用いられてきた（特許文献１参照）。
　ところで撚糸機において、生産糸種のトレンドは細い糸にシフトしており、機械全体の負荷が小さくなる傾向にある。そのため、ベルト必要張力も小さくなり、平ベルトはベルト伸長率を低く設定して使用される機会が増加している。
特開平１０－１４６９００号公報
　しかしながら平ベルトは、伸長率が低いまま使用されると、プーリ上を通過する際の屈曲時において、芯体が圧縮場の影響を受け、早期に材料破壊してしまうという問題がある。図８に示すように、芯体１０２と帆布１０４とゴム層１０６とを備えた平ベルト１００は、プーリ１０８に掛け渡されると、中立線ＮＬより外側では引張応力、内側では圧縮応力が生じる。この圧縮応力が繰り返し生じることにより、プーリ１０８に接する側の芯体１０２の表面において、幅方向に亀裂が生じる。
　また、プーリ上に突起物がある場合、ベルトが突起物を乗り上げる際に、芯体に応力集中が発生し、そこが起点となり芯体の外側の表面が長手方向に沿って割れるという問題がある。
　そこで本発明は、低い張力環境下で使用することができる平ベルトを提供することを目的とする。
　本発明に係る平ベルトは、延伸フィルムで形成された芯体と、前記芯体の表面に設けられた帆布と、前記帆布上に形成されたゴム層とを備える平ベルトにおいて、前記帆布は、朱子織の織物であることを特徴とする。
　本発明によれば、平ベルトは、帆布を朱子織の織物としたことにより、引張強度を従来に比べ高くすることができる。そうすると平ベルトは、芯体を構成する延伸フィルムの厚さを薄くしても、全体として引張強度を従来と同等にすることができる。延伸フィルムの厚さを薄くすると、伸長率が低い環境下で使用された場合、従来に比べ座屈が生じにくいので、低い張力環境下で使用することができる。
本実施形態に係る平ベルトの構成を示す縦断面図である。 本実施形態に係る帆布の構成を示す図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは右側面図、図２Ｃは底面図である。 従来の帆布の構成を示す図であり、図３Ａは平面図、図３Ｂは右側面図、図３Ｃは底面図である。 本実施形態に係る平ベルトにおいて、伸長率を変えた場合の圧縮率をシミュレーションにより算出した結果を示すグラフである。 従来の平ベルトにおいて、伸長率を変えた場合の圧縮率をシミュレーションにより算出した結果を示すグラフである。 本実施形態に係る平ベルトにおいて、プーリに突起物がある場合に芯体に生じる応力をシミュレーションにより算出した結果を示す図である。 従来の平ベルトにおいて、プーリに突起物がある場合に芯体に生じる応力をシミュレーションにより算出した結果を示す図である。 従来の平ベルトの問題点の説明に供する図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１に示す平ベルト１０は、断面中央に配置される芯体１２と、前記芯体１２の厚さ方向の表面にそれぞれ設けられた帆布１４と、前記帆布１４上に形成されたゴム層１６とを備える。
　芯体１２は、延伸フィルムが用いられる。延伸フィルムとしては、熱可塑性樹脂が好ましく、例えばポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などで形成することができる。芯体１２は、従来より厚さが薄い方が好ましい。芯体１２は、例えば従来の厚さが１．１ｍｍの場合、１．１ｍｍ未満とすることが好ましく、０．７５ｍｍであることがより好ましい。
　帆布１４は、ポリアミド繊維やナイロン繊維を用いた織物である。本実施形態の場合、帆布１４は、図２に示すように朱子織の織物である。朱子織とは、経糸１８と緯糸２０が交差する組織点２２が隣接せず、例えば１本の経糸が少なくとも２本の緯糸の上を通る織物組織をいう。本図の場合、帆布１４の表面から見ると、１本の経糸１８が４本の緯糸２０の上を通っている（図２Ｂ）。一方、帆布１４の裏面から見ると、１本の緯糸２０が４本の経糸１８の上を通っている（図２Ｃ）。なお、帆布１４は、表面及び裏面が本図に示す組み合わせである場合に限らず、逆の組み合わせでもよい。
　因みに、従来の平ベルト１０で用いられている帆布１４は、図３に示す平織の織物である。平織は、経糸１８と緯糸２０を交互に浮き沈みさせて織る織物で、経糸１８と緯糸２０が交差する組織点２２が隣接している。
　ゴム層１６は、例えばＮＢＲゴムや、ＮＢＲゴム引布などで形成される。
　芯体１２、帆布１４、及びゴム層１６は、それぞれ接着剤で接着され、帯状体にされる。芯体１２と帆布１４の接着には、例えばポリアミド系接着剤が用いられる。帆布１４とゴム層１６の接着には、例えばゴム系接着剤が用いられる。
　さらに帯状体は、端部同士をスカイバー継手又はフィンガー継手によって連結することにより、無端ベルトに成形される。スカイバー継手は、帯状体の端部同士が厚さ方向にテーパー状に切断され、テーパー面同士を接着剤などで接着することにより連結される。フィンガー継手は、帯状体の端部同士が互いに相補的なフィンガー形状に切断され、この端部同士を突き合わせて接着剤などで接着することにより連結される。接着剤には、ポリアミド系接着剤が用いられる。
　上記のように構成された平ベルト１０は、帆布１４を朱子織の織物としたことにより、引張強度を従来に比べ高くすることができる。そうすると平ベルト１０は、芯体１２を構成する延伸フィルムの厚さを薄くしても、全体として引張強度を従来と同等にすることができる。延伸フィルムの厚さを薄くすると、伸長率が低い環境下で使用された場合、従来に比べ座屈が生じにくいので、低い張力環境下で使用することができる。
　本実施形態の場合、平ベルト１０は、芯体１２の厚さを薄くし、同じ張力でもより大きい引張応力が芯体１２に生じるようにし、低い張力環境下でも圧縮による座屈が生じないようにした。さらに平ベルト１０は、芯体１２の薄型化により平ベルト１０の引張強度が低下するが、帆布１４の織り方を従来の平織から朱子織に変えることで補った。これにより平ベルト１０は、従来と同程度の厚さでありながら、低い張力環境下でも座屈が生じず、かつ従来と同程度の引張強度を有することができる。
　ポリアミド樹脂フィルムで形成した芯体１２において、伸長率を変えた場合の圧縮率の変化を、シミュレーションにより算出した。その結果を図４に示す。本図は、縦軸が圧縮率（％）、横軸がプーリ外径（ｍｍ）を示す。芯体１２は、厚さが従来に比べ０．２５ｍｍ薄い０．７５ｍｍとした。また比較として厚さを１．００ｍｍの芯体とした場合のシミュレーション結果を図５に示す。
　本実施形態に係る芯体１２は、外径１００ｍｍのプーリで使用した場合、伸長率が０．８％でも圧縮場の影響を受けないことが確認できた。したがって本実施形態に係る平ベルト１０は、従来に比べ低い張力環境下で使用することができる。
　一方、厚さが１．００ｍｍの従来の芯体は、外径１００ｍｍのプーリで使用した場合、伸長率１．０％で屈曲時に圧縮場の影響を受けることが明らかであるので、低い張力環境下で使用された場合、早期に材料破壊するといえる。
　一般的に平ベルトは、掛け渡されたプーリの表面との間の突起物に乗り上げた際に芯体の外側表面に応力が生じ、当該応力が芯体の強度を超えると、芯体の外側表面が長手方向に沿って割れてしまう。
　これに対し本実施形態の平ベルト１０は、芯体１２の厚さを薄くしたことにより、突起物に乗り上げた際に芯体１２に生じる応力を小さくすることができるので、芯体１２の破壊を抑制することができる。
　本実施形態に係る厚さ０．７５ｍｍの芯体１２を有する平ベルト１０において、プーリに突起物がある場合に芯体１２に生じる応力をシミュレーションにより算出した。比較として厚さを１．００ｍｍの芯体を有する従来の平ベルトについても同様に、プーリに高さ１．０ｍｍの突起物がある場合に芯体に生じる応力をシミュレーションにより算出した。その結果を図６、図７に示す。本図は、プーリに掛け渡された平ベルトの進行方向から見た、平ベルトの左半分の縦断面における応力分布図である。図６に示すように、本実施形態に係る平ベルト１０は、従来の平ベルトに比べ、応力集中部分ＣＳの面積が小さい。したがって本実施形態に係る平ベルト１０は、従来の平ベルトに比べ、応力が小さくなっていることが確認できた。すなわち本実施形態に係る平ベルト１０は、芯体１２の厚さを薄くしたことにより、芯体１２の外側表面の破壊を抑制することができる。
（変形例）
　本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。
　１０　　平ベルト
　１２　　芯体
　１４　　帆布
　１６　　ゴム層

Claims (4)

  1. 　延伸フィルムで形成された芯体と、
    　前記芯体の表面に設けられた帆布と、
    　前記帆布上に形成されたゴム層と
    を備える平ベルトにおいて、
    　前記帆布は、朱子織の織物であることを特徴とする平ベルト。
  2. 前記芯体の厚さが１．１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の平ベルト。
  3. 　伸長率１％～４％の範囲で使用されることを特徴とする請求項１記載の平ベルト。
  4. 　両端を接着して無端状にされていることを特徴とする請求項１記載の平ベルト。
PCT/JP2014/065253 2014-06-09 2014-06-09 平ベルト WO2015189897A1 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002011801A (ja) * 2000-06-30 2002-01-15 Mitsuboshi Belting Ltd 平ベルトの製造方法
JP2010107004A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Nitta Ind Corp 延伸フィルムを有するベルトの継手加工方法
JP2011133029A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nitta Corp 平ベルト

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