JP4089767B2

JP4089767B2 - コンベヤベルト

Info

Publication number: JP4089767B2
Application number: JP19077299A
Authority: JP
Inventors: 和人梁取; 裕司下田代
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2019-07-05
Also published as: JP2001019134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高強度・高剛性の有機繊維補強層を備えたコンベヤベルトに関し、さらに詳しくは切欠に起因するベルトの破断を生じにくくしたコンベヤベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンベヤベルトは、一般に、ゴム層の内部に強度を確保するための補強層が埋設されて構成されている。この補強層としては、コンベヤベルトの用途に応じ、ナイロン等の有機繊維の撚糸からなる織物やスチールコード等が従来より使用されており、さらに近年では、従来の有機繊維よりもはるかに高強度・高剛性の特性を持つアラミド繊維等の有機繊維の撚糸からなる織物やコードが使用されはじめている。
【０００３】
この中で補強層としてスチールコードを埋設したコンベヤベルトは、ナイロン等の有機繊維からなる織物を埋設したコンベヤベルトより高張力が要求される用途に主に使用されている。しかし、このコンベヤベルトは、スチールコードを使用するが故に、重量が重く、腐食（さび）を生じやすく、廃棄処分する際に手間がかかるという欠点があった。
【０００４】
これに対して、前記高強度・高剛性有機繊維コードを埋設したコンベヤベルトは、スチールコード埋設ベルト並の高張力が得られ、さびを生じにくく、しかも軽量で、廃棄処分が容易なため、スチールコード埋設ベルトに代わるベルトとして注目されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高強度・高剛性有機繊維コードを埋設したコンベヤベルトは、ベルトに切欠が生じると、応力集中によりコードが破断されやすいため、スチールコード埋設ベルトに比べて引張強力が急激に低下しやすいという欠点を有し、切欠効率（＝（ベルト幅方向に規定量の切欠を形成した時のベルトの引張強力）／（初期のベルトの引張強力））がスチールコード埋設ベルトに比べて小さく、切欠に起因してベルト全幅が破断されやすいという問題点があった。
【０００６】
この発明の目的は、高強度・高剛性有機繊維からなる補強層を備えたコンベヤベルトにおいて、切欠効率を増大して切欠に起因するベルトの破断を生じにくくしたコンベヤベルトを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するこの発明のコンベヤベルトは、１５ｇ／ｄ以上の引張強度を有する有機繊維の撚糸からなるストレート状の複数本の縦糸と、ストレート状の複数本の横糸とを上下に重なるように交差させ、それら縦糸と横糸とをバインダー糸により絡めてなる織物を、前記縦糸が長手方向に沿って配列するように埋設したコンベヤベルトであって、前記コンベヤベルトの１ｃｍ幅当たりの引張強度Ｓａに対する前記縦糸１本当たりの引張強度Ｓｂの比が０．５×１０ ^-3 〜１．２×１０ ^-3 ｃｍ／本となるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
この発明によれば、特定の引張強度を有する有機繊維の撚糸からなる複数本の縦糸をストレート状に配置して前記のような補強層を構成するとともに、コンベヤベルトの単位幅１ｃｍ当たりの引張強度（Ｓａ）に対する縦糸１本当たりの引張強度（Ｓｂ）の比Ｓｂ／Ｓａを0.5 ×10^-3以上にすることにより、切欠が生じた際の局部的な応力集中に耐えられるような縦糸の強度を確保して、ベルト全幅が切断されるような破断に発展しにくくすることができるとともに、Ｓｂ／Ｓａを1.2 ×10^-3以下にすることにより、縦糸を過剰に太くしないようにして、使用時の繰り返し変形に対する耐疲労性の悪化を抑えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施形態からなるコンベヤベルトの補強層の長手方向の断面図を示す。
【００１０】
コンベヤベルト１は、上部カバーゴム層２及び下部カバーゴム層３との間に補強層４を埋設して構成されている。
【００１１】
まず、この発明では、補強層４が、原糸状態で少なくとも１５ｇ／ｄ以上の引張強度を有する有機繊維の撚糸からなる縦糸５をストレート状に配置した状態で、この縦糸５の上下両側にそれぞれ交差するようにストレート状に横糸６を２本づつ交互に配置し、縦糸５及び横糸６をバインダー糸７により絡めた織物構造により構成されている。ここで、縦糸５及び横糸６をストレート状に配置するとは、各糸５、６をうねらせることなく、交差部分で重ねるように配置することをいう。このように縦糸５をストレート状に配置した、一般的にストレートワープ織りと称する織物構造にすることで、縦糸の強度を織物状態でも効率良く引き出すことができる。
【００１２】
縦糸５の有機繊維は、ナイロン等の従来使用されている有機繊維に比べ、原糸状態で高強度・高剛性を有する有機繊維であり、例えばアラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアリレート繊維、高強力ビニロン等が挙げられる。
【００１３】
次に、この発明では、上記の補強層４の縦糸５の引張強度とコンベヤベルト１の引張強力との関係が特定され、コンベヤベルト１の単位幅１ｃｍ当たりの引張強度（Ｓａ）と撚糸状態の縦糸５の１本当たりの引張強度（Ｓｂ）との比（Ｓｂ／Ｓａ）が0.5 ×10^-3〜1.2 ×10^-3の範囲となっている。
【００１４】
このようなコンベヤベルト１では、縦糸５がストレート状に配置されて補強層４が構成され、Ｓｂ／Ｓａが0.5 ×10^-3以上であるため、使用中にコンベヤベルト１に切欠が生じても縦糸５が局部的な応力集中に耐えられ、ベルト全幅が切断されるような破断に発展しにくく、従来のアラミド繊維コード埋設ベルトに比べて切欠効率が大きい。さらに、Ｓｂ／Ｓａを1.2 ×10^-3以下にしているため、縦糸５が過剰に太くならず、ベルトが走行駆動用プーリー上で繰り返し変形を受けても、縦糸５のコード内での糸／糸摩耗（フレッティング摩耗）による強度低下やプーリー面側（曲げ変形時の圧縮サイド）での圧縮応力による強度低下が発生しにくくなり、耐疲労性の悪化を抑制できる。
【００１５】
上記補強層４は、図２に示すように、切断伸度が１０％以上の有機繊維からなり、縦糸５よりも低モジュラスの撚糸８を、縦糸５の間に配置して構成されているのが好ましい。これにより、コンベヤベルト１に切欠が生じた場合、低モジュラスの撚糸８により切欠付近の局部的な歪みを分散することが可能となり、切欠効率を増大することができる。また、撚糸８を配置しない場合に比べ、補強層４のベルトでのエンドレス加工を従来のナイロン繊維等の帆布と同様に行なうことができ、さらに補強層の製織やディップ処理等の加工性も良好となる。
【００１６】
また、図２では、縦糸５を２本の単位で引揃えて、その間に低モジュラスの撚糸８を２本づつ配置しているが、低モジュラスの撚糸８を配置する場合、縦糸５を２本以上４本以下の単位で引揃えて補強層４を形成するのが好ましい。このようにすると、縦糸５を１本あるいは５本以上の単位で引揃える場合に比べ、切欠効率を増大することができる。
【００１７】
なお、低モジュラスの撚糸としては、ＰＥＴ繊維、ナイロン繊維等の有機繊維からなる撚糸が挙げられ、その材質、コード構成、配置量などは特に限定されるものではない。
【００１８】
横糸及びバインダー糸も、その材質、コード構成、配置量などは特に限定されるものではなく、従来のストレートワープ織りに使用されたものが使用可能である。
【００１９】
【実施例】
コンベヤベルト公称強力が９８００ｋＮ／ｃｍで、同一サイズのコンベヤベルトを、表１のように縦糸を異ならせた補強層を用いて製作した。従来ベルト１を除き、ストレートワープ織りの一種であるユニコン織りにより補強層を構成した。
【００２０】
縦糸として使用したアラミド繊維は、２８ｇ／ｄの引張強度を有するテクノーラＴ−２００（帝人（株）製、商標）であり、表１に示す構成で用いた。また、低モジュラスの撚糸として使用したＰＥＴ繊維は、切断伸度２４．５％を有するＳ５１４Ｂ（帝人（株）製、商標）であり、表１に示す構成で、縦糸のアラミド繊維のエンド数となるように用いた。
【００２１】
横糸として、１０００ｄ／６のＰＥＴ繊維からなる撚糸（帝人（株）製「Ｓ５１４Ｂ」、商標）をエンド数１５本／５ｃｍとなるように用い、バインダー糸として、１０００ｄ／２のＰＥＴ繊維からなる撚糸（帝人（株）製「Ｓ５１４Ｂ」、商標）を、縦糸のアラミド繊維のエンド数となるように用いた。
【００２２】
得られたこの発明ベルト１〜５、従来ベルト１、２及び比較例ベルト１〜４の切欠効率及び耐疲労性を下記条件で測定したところ、表１の結果を得た。
〔切欠効率〕
新品のベルト（ベルト全幅６３ｃｍ、補強層幅６０ｃｍ）から所定長さの試験片を切り出して初期の引張強さを測定し、次にコンベヤベルトの端部より幅方向に補強層全幅の１５％の切欠を形成して引張強さを測定し、その比を百分率で示した。切欠効率が大きい程、切欠に起因するベルト全幅が切断される破断が生じにくいことを意味する。
【００２３】
〔耐疲労性〕
直径６００ｍｍのプーリー間に全幅６３ｃｍ、補強層幅６０ｃｍのコンベヤベルトを装着し、５８８００ｋＮの張力を加えて、１５０ｍ／分の走行速度で５００万回走行させ、走行試験後のコンベヤベルトから試験片を切り出して引張強さを測定して、初期の引張強さとの比を百分率で示した。値が大きい程、引張強度の低下が少なく、耐疲労性が良好であることを意味する。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１から明らかなように、Ｓｂ／Ｓａが０．５×１０^-3 未満の従来ベルト２及び比較ベルト１、２では、切欠効率が小さくベルト全幅が切断される破断が生じやすい。また、Ｓｂ／Ｓａが１．２×１０^-3 超の比較ベルト３では、切欠効率は大きいものの、耐疲労性が低い。
【００２６】
一方、この発明ベルト１〜５では、スチールコード埋設ベルト（従来ベルト１）に比べ、いずれも切欠効率が大きく、耐疲労性も同等以上のレベルを維持している。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述の通り、この発明によれば、特定の引張強度を有する有機繊維の撚糸からなる複数本の縦糸をストレート状に配置して補強層を構成するとともに、コンベヤベルトの単位幅１ｃｍ当たりの引張強度（Ｓａ）に対する縦糸１本当たりの引張強度（Ｓｂ）の比Ｓｂ／Ｓａを0.5 ×10^-3以上にすることにより、切欠が生じた際の局部的な応力集中に耐えられるような縦糸の強度を確保して、ベルト全幅が切断されるような破断を生じにくくすることができ、Ｓｂ／Ｓａを1.2 ×10^-3以下にすることにより、縦糸の剛性が過剰に高くならないようにして、使用時の繰り返し変形に対する耐疲労性の悪化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態からなるコンベヤベルトの長手方向の断面図である。
【図２】この発明の実施形態からなるコンベヤベルトの補強層の斜視図である。
【符号の説明】
１コンベヤベルト
４補強層
５縦糸
６横糸
７バインダー糸
８低モジュラスの撚糸

Claims

１５ｇ／ｄ以上の引張強度を有する有機繊維の撚糸からなるストレート状の複数本の縦糸と、ストレート状の複数本の横糸とを上下に重なるように交差させ、それら縦糸と横糸とをバインダー糸により絡めてなる織物を、前記縦糸が長手方向に沿って配列するように埋設したコンベヤベルトであって、
前記コンベヤベルトの１ｃｍ幅当たりの引張強度Ｓａに対する前記縦糸１本当たりの引張強度Ｓｂの比が０．５×１０ ^-3 〜１．２×１０ ^-3 ｃｍ／本となるようにしたコンベヤベルト。
前記縦糸と共に該縦糸よりもモジュラスが低く、かつ、切断伸度が１０％以上の有機繊維からなる撚糸を配置した請求項１に記載のコンベヤベルト。
前記縦糸を２本以上４本以下の単位で引揃えた請求項２に記載のコンベヤベルト。