(57)【要約】本願は、熱可塑性のシートの第１及び第２の部分の対応する第１及び第２の端縁に沿って第１及び第２の複数の開口部（５０）を形成するために、互いに隔置された第１及び第２の複数のタブ（５６）を各々含んでいる熱可塑性のシートの第１の部分（５２）及び第２の部分（５４）によって形成されたベルトを開示している。このベルトにおいては、第１の複数のタブが第２の複数のタブに接合されて第１の端縁が第２の端縁に接合される。熱可塑性のシートの第１の部分の第１の端縁上と熱可塑性のシートの第２の部分の第２の端縁上に角度を形成することと、熱可塑性のシートの第１の部分及び第２の部分に各々第１及び第２の複数の開口部を形成することと、第１端縁と第２の端縁とをこれらが重なるように一緒に配置することと、熱可塑性のシートの第１及び第２の部分を接合することと、を含む方法も開示されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性シートの第１の部分の第１の端縁と、熱可塑性シートの第２の部分の第２の端縁とを相互に接合するための方法であって、
熱可塑性シートの第１の部分の第１の端縁と、熱可塑性シートの第２の部分の第２の端縁とに角度を形成するステップと、
前記熱可塑性シートの第１の部分に、前記熱可塑性シートの第１の部分の第１の端縁を横切る方向に延びている第１の複数の開口部を形成するステップと、
前記熱可塑性シートの第１の部分に接合されるべき前記熱可塑性シートの第２の部分に、前記熱可塑性シートの第２の部分の第２の端縁を横切る方向に延びている第２の複数の開口部を形成するステップと、
前記熱可塑性シートの第１及び第２の部分の第１及び第２の端縁を一緒に配置して、同熱可塑性シートの第１の部分及び第２の部分が重なる部分を含むようにするステップと、
同熱可塑性シートの第１及び第２の部分を相互に接合するステップと、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記接合作用が、前記熱可塑性シートの第１及び第２の部分を相互に溶接する作用を含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記角度を形成する作用が、前記第１の端縁及び第２の端縁にほぼ適合する鋭角を形成することを含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
前記接合作用が、
少なくとも前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分が重なっている部分を、熱可塑性シートの第１及び第２の部分の溶融温度より高い温度まで加熱して、同熱可塑性のシートの第１及び第２の部分の重なっている部分が互いに接合されるようにするステップと、
少なくとも前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分の重なっている部分を冷却するステップと、を含む方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記接合作用が、
前記第１及び第２の端縁を相互に押圧するステップと、
同第１及び第２の端縁を、前記熱可塑性のシートの溶融温度より高い温度に加熱するステップと、
前記第１の端縁と第２の端縁との間の接触を所定期間に亘って維持するステップと、
同第１及び第２の端縁を冷却して相互に接合させるステップと、を含む方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の方法であって、
前記加熱する作用が、加熱された圧板との直接の接触によって加熱することを含む、方法。
【請求項７】
請求項４又は５に記載の方法であって、
前記冷却する作用が、冷却された圧板との直接の接触によって冷却することを含む、方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、
前記第１及び第２の端縁を相互に押圧する作用が、一対の圧板によって同第１及び第２の端縁を相互に押圧することを含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記圧板の対の各々の圧板の幅が約３．８１センチメートル（約１．５インチ）である、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートが超高分子量のポリエチレンである、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、
前記熱可塑性シートの第１及び第２の部分に穴を開けるステップを更に含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分に穴を開ける作用が、穴が開けられたシートの開口面積が同穴を開けられたシートの全面積の５０％を超えるように同熱可塑性のシートの第１及び第２の部分に穴を開けるステップを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分に穴を開ける作用が、ベルトの先端縁に鋭角を形成するために穴を形成することを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記穴を開ける作用が、前記ベルトの先端縁に、約６０度未満の鋭角を形成するために、穴を開けることを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分を一緒に配置する作用が、前記重なっている部分の厚みが前記熱可塑性のシートの第１の部分の厚みよりも約１０％厚くなるようにして前記第１及び第２の部分を一緒に配置することを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法であって、
前記開口部を形成する作用が、開口部間の間隔が約２．５４センチメートル（約１インチ）であるように開口部を形成することを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法であって、
前記開口部を形成する作用が、約３．１７５ミリメートル（約１／８インチ）よりも大きい幅を有する開口部を形成することを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法であって、
前記開口部を形成する作用が、約５．０８センチメートル（約２インチ）の長さを有する開口部を形成することを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートがナイロンである、方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法であって、
第１の熱可塑性のシートの第１の端縁と、第２の熱可塑性のシートの第２の端縁とを、相互に結合させるために使用される方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、
前記第１の端縁に開口部を形成する作用が、前記第１の端縁から前記熱可塑性のシート内へと横切る方向に延びている開口部を、前記第１の熱可塑性のシートの第１の端縁に形成することを含む、方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の方法であって、
前記第２の端縁に開口部を形成する作用が、前記第２の端縁から前記熱可塑性のシート内へと横切る方向に延びている開口部を、前記第２の熱可塑性のシートの第２の端縁に形成することを含む、方法。
【請求項２３】
請求項１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分を相互に接合させる作用が、連続ベルトを提供するために、同一の熱可塑性シートの第１の端縁と第２の端縁とを相互に接合させることを含む、方法。
【請求項２４】
請求項１の記載の方法であって、
複合シートを形成するために、前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分を、少なくとも１つの付加的な熱可塑性のシートに接合させることを含む、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、
連続ベルトを形成するために、複合シートの対向端縁を相互に接合することを更に含む、方法。
【請求項２６】
請求項１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートが、少なくとも１つのオレフィン系モノマーの重合物を含んでいる、方法。
【請求項２７】
請求項１に記載の方法であって、
前記熱可塑性のシートが超高分子量ポリエチレンを含んでいる、方法。
【請求項２８】
熱可塑性のシートの第１の部分の第１の端縁に沿って複数の開口部を形成するために、互いに隔置された第１の複数のタブを含んでいる前記熱可塑性のシートの第１の部分と、
熱可塑性のシートの第２の部分の第２の端縁に沿って複数の開口部を形成するために、互いに隔置された第２の複数のタブを含んでいる前記熱可塑性のシートの第２の部分と、を含み、
前記第１の複数のタブが、前記第１の端縁を前記第２の端縁に接合するために、前記第２の複数のタブに接合されている、ベルト
【請求項２９】
請求項２８に記載のベルトであって、
前記熱可塑性のシートがナイロンを含んでいる、ベルト。
【請求項３０】
請求項２８に記載のベルトであって、
前記熱可塑性のシートが、超高分子量のポリエチレンを含んでいる、ベルト。
【請求項３１】
請求項２８に記載のベルトであって、
前記熱可塑性のシートが少なくとも１つのオレフィン系モノマーを含んでいる、ベルト。
【請求項３２】
請求項２８に記載のベルトであって、
前記第１及び第２の複数のタブの各々にテーパーが付けられている、ベルト。
【請求項３３】
請求項２８に記載のベルトであって、
前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分が単一の熱可塑性のシートを含んでおり、前記第１及び第２の端縁が、連続ベルトを形成するために互いに接合されている、ベルト。
【請求項３４】
請求項２８に記載のベルトであって、
複合熱可塑性のシートを形成するために、前記熱可塑性のシートの第１及び第２の部分のうちの少なくとも１つに接合される熱可塑性のシートの少なくとも１つの付加的な部分を更に含んでいる、ベルト。
【請求項３５】
請求項３４に記載のベルトであって、
前記複合シートの対向端縁が相互に接合されて連続したベルトが形成されている、ベルト。
【請求項３６】
請求項２８に記載のベルトであって、
強度部材を更に含んでいるベルト。
【請求項３７】
請求項３６に記載のベルトであって、
前記強度部材が、前記第１及び第２の端縁に近接して配置された熱可塑性のシートの穴が開いていない部分を含んでいる、ベルト。
【請求項３８】
請求項３６に記載のベルトであって、
前記強度部材が、ベルトの長手方向の端縁に沿って配設されたベルトの穴が開いていない部分を含んでいる、ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、粒子の帯電に基づいて粒子混合物を分離するためにベルト式分離装置において使用することができる可動のベルトに関し、より特別には、改良されたベルト及びベルトの形成方法に関する。
【０００２】
関連技術の説明
ベルト式分離装置（ＢＳＳ）は、表面同士の接触（すなわち、摩擦電気作用）による種々の構成成分の帯電に基づいて粒子混合物の構成成分を分離するために使用される。図１は、全体が本明細書に参考として組み入れられている共有にかかる米国特許第４，８３９，０３２号及び第４，８７４，５０７号に開示されているようなベルト式分離装置１０を示している。ベルト式分離装置１０の１つの実施形態は、長手方向中心線１８を規定するために長手方向に配列されている平行に隔置された電極１２及び１４／１６と、この隔置された電極間で前記長手方向中心線と平行に長手方向に動くベルト２０とを含んでいる。ベルト２０は、一対の端部ローラ２２、２４によって駆動される連続的なループを形成している。粒子混合物は、電極１４と１６との間の供給領域２６においてベルト２０上に装荷される。ベルト２０は、電極１２と１４／１６との全長に沿って粒子混合物の構成成分を搬送するために互いに反対方向に動く向流移動ベルト区分２８と３０とを含んでいる。
【０００３】
ベルトは唯一の動く部分であるので、ＢＳＳの重要な構成要素である。ベルト２０は、極めて摩耗性の環境内で、高速例えば時速約６４．４キロメートル（時速約４０マイル）で動く。２つのベルト区分２８、３０は、中心線１８と平行に互いに反対方向に動き、従って、これらのベルト区分が接触する場合には、相対的な速度は時速約１２８．８キロメートル（時速約８０マイル）である。関連技術によるベルトは、耐摩耗仕上げのモノフィラメント材料によって予め織られたものであった。これらのベルトは、極めて高価でほんの５時間持ちこたえるだけであった。故障の形態は、典型的には、長手方向にしわが寄ることによる長手方向の摩耗縞であり、これは、ベルト内の長穴を摩耗させ、離れて落下し且つそれ自体にからみつく。ストランドもまた、分離装置内を動くときに交差し且つ撓む場所で摩耗した。本出願人は、寿命がより長い織物材料を見つける試みにおいて、種々の材料及び種々の織物によって、このようなベルトを改良することを試みて来た。
【０００４】
ＢＳＳ１０において現在使用されているベルトは、織物からなるベルトよりもより良好な耐摩耗性を有し且つ約２０時間程度持ちこたえることができる押出し材料によって作られている。このようなベルトの押出し成形は、本明細書に組み入れられている“分離装置用ベルトの構造（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｂｅｌｔ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）”という名称の共有にかかる米国特許第５，８１９，９４６号に記載されている。
【０００５】
図２を参照すると、図１のＢＳＳにおいて現在使用されているようなベルトの一部分４０が図示されている。ベルトの形状配置を制御することは望ましいけれども、押出し成形ベルトにおいて行うのは難しい。
【０００６】
ＢＳＳにおいて使用されるベルトの１つの例は、縦方向ストランド４２すなわちベルトの動く方向（矢印４１によって示されている）においてベルトの水平方向の全長に沿って配置されているストランドと、横方向ストランド４６すなわち図２に示されているような縦方向ストランドにほぼ直角であるストランドとによって形成された構造を含むことができる。横方向ストランド４６は、ベルトの先端縁４３の特別な形状によって作っても良い。縦方向ストランド４０は、負荷すなわち構成成分の混合物を搬送し、それと同時に１秒間に約６ローラーの速度で端部ローラー（図１の２２、２４を参照）上を通過する屈曲に耐える。
【０００７】
ＢＳＳのためのベルトを作るための現在のプロセスは、必然的に、使用されるポリマーの選択、添加剤の選択、押出し装置、押出しプロセスに使用される温度及び押出し速度を含む多数のファクタの妥協の結果による。１つの例によれば、押出し成形ベルトの現在の製造プロセスの動作は以下の通りである。基本となるポリマーと添加剤（予め一緒に混ぜ合わせられる）との適当な混合物が押出し成形機内に供給され、同押出し成形機内で、スクリューの機械的な作用によって、材料が可塑性になる温度まで加熱され、押出し成形機は、樹脂をバレル内下方へと移動させて成形型内へと移動させる。成形型は、円形断面を有しており且つ連続的な縦方向ストランド４２に対応する軸線に平行な多数の溝を有している。各横方向ストランド４６は、材料が満たされている外周溝が空になり、そのようにさて横方向ストランド４６が形成されるように成形型の内側部分を動かすことによって作られる。ベルトの外形の制御は、各々の独立した横方向ストランド４６の形成中に、瞬間的な押出し速度を調整することによって大抵達成される。横方向ストランド内で終わる材料は縦方向ストランド利用することができないし、その逆も同じである。従って、横方向ストランドの外形を調整するために押出し速度を変えつつあるときに、縦方向ストランドの断面積の変化を避けることは難しいかも知れない。縦方向ストランド及び横方向ストランドのウエブが円形断面として形成された後に、例えば、水浴内に浸されることにより冷却され且つ平らにされて平らなウエブが形成される。
【０００８】
疲労強度は、ＢＳＳにおいて使用されるべきベルトの重要な特性である。良好な疲労強度のためには、ストランドの断面積変化における応力集中は避けられるべきである。しかしながら、断面の均一性を維持することは難しく、従って、押出し成形ベルトの疲労寿命に問題があることが多い。
【０００９】
材料を搬送するためには、コンベアベルトが広く使用されており、一般的な搬送ベルトが広く開発されている。通常は、コンベアベルトは、補強繊維紐を備えた弾性材料によって作られている。通常のやり方は、穿孔の無い連続した中実のベルトを使用することである。ＢＳＳにおいては、材料がベルト内を通過するようにさせる必要があるので、このようなベルトは本発明には適していない。
【００１０】
ベルトの外形の制御もまた、同じく本明細書に参考として組み入れられている共有にかかる米国特許第５，９０４，２５３号に記載されているように重要である。図１のＢＳＳの拡大された部分である図３を参照すると、互いに反対方向に動いているベルト区分２８、３０の方向は、各々、矢印３４と３６とによって示されている。図３に示されているように、ベルト４０の所望の外形の１つの例は、横方向ストランド４６の先端縁４３（図２参照）が鋭角４４のものである。
【００１１】
押出し成形の現在のやり方においては、先端縁の外形は、ポリマーの組成、使用される添加剤及び押出し条件を調整することによって制御される。これらのパラメータを変更することはまた、ベルトのその他の特性及びＢＳＳ内でのベルトの性能に影響を及ぼす。更に、押出し成形プロセスにおいて、このようなベルトを作るために使用することができるポリマーは限られている。押出し成形でき、従って、押出し成形ベルトの製造のために選択可能ではない多数のポリマーが存在する。更に、押出し成形プロセスによって所望のベルト特性を達成するためには、多量の押出し成形添加剤が必要とされる。しかしながら、多くの添加剤の存在は、押出し成形プロセスを複雑にし且つ特に食品グレードの用途に対して適合性の問題を提起させ得る。寸法制御に必要とされる添加剤の多くはまた、可塑剤として作用し且つベルトのクリープ速度を速め且つ耐摩耗性を低下させる。１つの方法で１つの特性を変化させることは、他の特性に悪影響を及ぼすことが多い。
【００１２】
従って、ＢＳＳのためのベルトの公知の製造方法は、押出し成形プロセスの制限を受け、これは、ベルトの形成のために使用することができる材料を制限し、得られる外形に対して妥協を強いる。現在のベルトは、所望の長い摩耗寿命、良好な疲労強度及び所望の製造容易性を有していない。
【００１３】
発明の概要
一つの実施形態に従って、第１の熱可塑性シートの第１の端縁と第２の熱可塑性シートの第２の端縁とを互いに結合させる方法は、第１の熱可塑性シートの第１の端縁と第２の熱可塑性シートの第２の端縁とに実質的に適合する角度を形成して、第１の熱可塑性シートの第１の端縁に同第１の端縁から第１の熱可塑性シート内へと横方向に延びる開口部を形成し、第２の熱可塑性シートの第２の端縁に同第２の端縁から第２の熱可塑性シート内へと横方向に延びている開口部を形成する作用を含んでいる。この方法は更に、第１の端縁と第２の端縁とを若干重ねて配置し、同第１の端縁と第２の端縁とを一緒に押圧し、第１の端縁と第２の端縁とを上記した熱可塑性シートの溶融温度以上まで加熱し、予め定められた期間に亘って第１の端縁と第２の端縁との間に接触を維持し、第１及び第２の端縁が互いに結合するようにこれらを冷却する作用を含んでいる。
【００１４】
もう一つ別の実施形態によれば、熱可塑性材料のベルトを形成するための方法は、熱可塑性シートの第１の部分の第１の端縁上と同熱可塑性シートの第２の部分の第２の端縁上とに角度を形成することを含んでいる。この方法はまた、熱可塑性シートの第１の部分内に第１の複数の開口部を形成し、同熱可塑性シートの第１の部分の第１の端縁に対して横方向に延びる開口部を形成することと、同熱可塑性シートの第１の部分に結合されるべき熱可塑性シートの第２の部分の第２の端縁に対して横方向に延びる開口部を形成することとを含んでいる。この方法は更に、熱可塑性シートの第１及び第２の部分の第１及び第２の端縁を一緒に配置して、同熱可塑性シートの第１及び第２の部分が重なる部分を含んでおり且つ熱可塑性シートの第１及び第２の部分を互いに結合させることを更に含んでいる。
【００１５】
更にもう一つ別の実施形態によれば、ベルトは、熱可塑性シートの第１の部分の第１の端縁に沿って第１の複数の開口部を形成するために、互いに隔置された第１の複数のタブを含んでいる。ベルトはまた、熱可塑性シートの第２の部分の第２の端縁に沿って第２の複数の開口部を形成するために、互いに隔置された第２の複数のタブを含んでおり、第１の複数のタブが第２の複数のタブに結合されて、第１の端縁を第２の端縁に結合している。
【００１６】
詳細な説明
本発明の上記の及びその他の特徴、目的及び利点は、図示の目的のみのために提供され且つ本発明に対する限定を規定するものと意図されてはおらず且つ同様の参照符号が同様の要素を示している添付図面を参考にした以下の説明から明らかとなるであろう。
【００１７】
少なくとも１つのオレフィンモノマーと、熱可塑性樹脂と、熱可塑性エラストマーとの重合生成物を含む熱可塑性材料のようなある種の材料は、ＢＳＳベルトに適した特性を有する材料である。潜在的に有用な熱可塑性材料の１つの例はナイロンであり、もう一つは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）である。ＵＨＭＷＰＥは、これをＢＳＳベルトに対して理想的にする特性を有している優れた材料の１つの例である。これは、例えば、同様の使用において次の最も良好な材料よりもより程度の高い極めて耐摩耗性を有し、摩耗係数が低く、無害であり、優れた絶縁性があり、容易に入手可能である。不幸にも、これは押出成形ができず、従って、公知の押出技術を使用して製造することができない。
【００１８】
ＵＨＭＷＰＥは摂氏３８度で溶融する。不透明な白い材料が完全に透明になる溶融点は任意に決定される。溶融したＵＨＭＷＰＥの粘度は極めて高いので、溶融したときに流れず、完全に溶融したときでさえ、製品はその形状を維持する。ＵＨＭＷＰＥの高い粘度は、溶融したときに、溶融したＵＨＭＷＰＥの冷却の際に結晶領域の形成のかなりの遅れを生じ、従って、ＵＨＭＷＰＥの結晶化は瞬間的ではない。全てのポリマー材料と同様に、ＵＨＭＷＰＥは、高い熱膨張係数を有する。この材料はまた、溶融したときに著しく膨張する。熱サイクル中及び熱サイクル後の膨張及び収縮は、ＵＨＭＷＰＥの熱処理に実質的な困難さをもたらす。金属のような一般的な成形構造材料は、ＵＨＭＷＰＥよりも遙かに低い熱膨張を有する。結果的に、ＵＨＭＷＰＥの冷却中の収縮は、型材料間、異なる温度でのＵＨＭＷＰＥ部分間及び異なる結晶化度を有するＵＨＭＷＰＥ部分間に著しい熱歪を惹き起こす。結晶化度は、ＵＨＭＷＰＥ部分のあらゆる特別な部分の密度従って容積を決定するファクタである。
【００１９】
ＵＨＭＷＰＥ製品を製造する方法の１つの例によれば、ＵＨＭＷＰＥは粉末として合成される。この粉末は、高温高圧で圧縮成形されて、厚いビレットにされ、このビレットは、熱い間にそぎ落とされて所望の厚みのシートにすることができる。温度勾配、結晶化度、密度及び比容積は、ビレットの大きさと比較して小さく、小さな熱歪につながるので、ＵＨＭＷＰＥは厚いビレットに成形される。厚いビレットにおいては、材料の大部分の収縮応力に対する成形された面の歪みの比率は比較的低い。これと対照的に、薄い部分はより高い比率を有し且つ亀裂によって破壊するか非対称に撓んで残留内部応力を生じる傾向が強い。１つの例によれば、ＢＳＳベルトは、薄くて、例えば、３．１７５ミリメートル（１／８インチ）程度であり且つ約１．１４メートル（約４５インチ）の幅である。ＢＳＳベルトを形成するために使用される材料の長さは約１８．３メートル（約６０フィート）とすることができる。ＵＨＭＷＰＥのシートは、幅１．２２メートル（４フィート）で長さが２．４４メートル（８フィート）又は幅１．２２メートル（４フィート）で長さが３．０５メートル（１０フィート）のシートサイズで市販によって入手可能である。従って、ＢＳＳベルトは、以下により詳細に説明するように、このようなシートのいくつかを結合することによって形成することができる。別の方法として、ＢＳＳベルトは、端部を相互に接合させて連続ベルトを形成することができるＵＨＭＷＰＥの単一のシートによって形成しても良い。更に別の例においては、いくつかの狭いシートをシートの全長に沿って接合して幅の広い複合シートを形成し、次いで、端部同士を接合して連続ベルトを形成しても良い。
【００２０】
ＵＨＭＷＰＥの部片を互いに溶接するか接合することは、主として、それによって生じる熱歪みを処理することが難しいので、関連技術においては殆ど実施されない。このように、ＵＨＭＷＰＥは、スチール間の摩耗の保護のために広く使用されるけれども、これは、保護されたスチール面に機械的に締結される個々のシートとして使用されている。一般的な熱シール型の装置が他のポリマーに対して適している技術を使用するＵＨＭＷＰＥの溶接を試みるために使用されるとき、結果は満足すべきものではない。溶接領域は以下において明確になるように液体になり、２つの液体部分は、相互に押圧されると接合するであろう。しかしながら、製品が冷却されると、熱の影響を受けた領域は実質的に収縮し、シートの実質的な反りを生じる。この反りは、製品が結晶化し続けると増大し、しばしば、シートが冷たくなるときに亀裂を生じるであろう。例えば、加熱された材料は、熱いときに可塑的に変形することによって熱歪みを吸収する。次いで、冷たくなりつつある材料が収縮するにつれて、可塑的に変形するには余りに堅牢となり、従って、これは反るか亀裂を生じる。シートは、溶接装置から取り出され、室温まで冷却された直後には平らであるように見え、その後、連続的に続く結晶化及び収縮によって単に反るように見える。
【００２１】
ＵＨＭＷＰＥの剛性はまた、結晶化の度合いの感知可能な機能である。結晶化程度がより低い材料は、より軟らかく且つ弾性率がより低い。しかしながら、ＢＳＳのためのベルトが作動せしめられると、この材料は１秒間に多数回撓む。この撓みは、ベルトの材料を更に結晶化させて更なる寸法及び剛性の変化を生じる。
【００２２】
ＢＳＳのためのベルトは、例えば、１秒当たり２０メートル程度の高速で狭い隙間内を移動する。この速度においてベルトが何かにくっつき又は混入物片にぶつかると、急速に破壊され得る。電極面からベルトを離れさせるベルトの反りは容認されない。なぜならば、ベルトは、次いで電極及びＢＳＳの電極間を移動するベルトの他の部分を押し、これは、負荷を増大させ且つ材料自体の又は導入される電極の開口部上へのベルトの“くっつき”につながり得る。このベルトの“くっつき”は、ベルトの突発的な破壊を生じ得る。このベルトはまた、縦方向に完全に裂けて２つの独立した部片にされもする。２つの残っているベルト部分がＢＳＳ内で作動し続けるとき、不所望な状態が形成される。なぜならば、導電性材料が蓄積し且つ高圧電極の短絡を生じる停滞する静止領域がこの２つの移動している部分間に存在するからである。
【００２３】
開口部へのベルトのくっつきを避けるためには、ベルトの反りは、電極１２、１６間の隙間３１（図３参照）の幅の半分以下に保たれなければならない。ベルトに張力をかけることは、あらゆる反りを矯正すると考えられるかもしれない。しかしながら、十分な張力がかけられる場合には、実際にはどの材料も反るであろう。全ての材料は、同材料が１つの方向に延伸されるときに全ての横方向に収縮することを必要とするある種のポアソン比を有している。例えば、薄いベルト材料は、その幅方向圧縮負荷を支持することができず、従って、それは曲がって縦方向のしわを生じる。ある種の織物からなるベルトにおいて観察されて来た１つの破壊モードは、縦方向のしわの寄りであり、これは、突出しているベルトの部分が摩耗することになる。ベルトの反った部分の摩耗は、ほとんどのＢＳＳ用途において受け入れられない。
【００２４】
理論的には、一度にベルトの部分全部を加熱し且つ冷却することは、ベルト部分を互いに溶接するのを可能にする。しかしながら、実際には、この方法でさえ問題がある。反りを生じさせるものは、熱膨張の勾配であり、これは、材料内の差応力につながる。材料の熱膨張は、温度変化と相変化との両方による。相変化は、全く均一で等方的ではない。従って、ベルトの全部分に適用される均一な温度は、必ずしも材料の等しい膨張及び収縮を生じさせない。材料が粘弾性である溶融点より上の温度においては、応力は歪みに依存する。更に、一度にベルト区分の全てを加熱し且つ冷却することは、極めて大きな型を必要とし、ベルトはかなり厚いのが望ましいので、ベルトは、堅牢な金属の型と接触して冷却されるときに亀裂を生じる傾向があるであろう。
【００２５】
材料の２つのシートを相互に溶接するときに起こる反りは、加熱及び冷却中に起こる不可逆的な変形から起こる。ＵＨＭＷＰＥは、冷却の際に相互拡散し且つ強い結合を形成するために、表面分子のための十分な移動度を達成するために、溶融点より十分上まで加熱されなければならない。ＵＨＭＷＰＥは、加熱中に膨張し、全体の体積変化は１０％程度であり、熱い材料の降伏応力は、加熱されていない材料よりも遙かに低い、加熱によって影響を受ける領域の近くの冷却材料は、降伏する熱い材料を抑制する。熱い材料は、冷めるにつれて収縮し、より冷たくなり且つより堅固になるにつれて、降伏応力は増大し且つ加熱された材料に対して十分な応力をかけて撓み又は変形を生じさせることができる。溶接された領域をより薄く作ることは、冷却中に加熱された材料内に蓄積された応力を冷却材料の強度を超えるようにさせ、亀裂によって破壊する。溶接を極めて薄く作ることによって溶接の強度もまた低下する。
【００２６】
ＵＨＭＷＰＥによって作られたベルトの変形又は反りは、熱に影響される領域の収縮及びこれを取り巻く材料の挫屈によって決定される。反りの量は、全歪みに依存し、全歪みは溶接部分の全長に依存する。例えば、１．０１６メートル（４０インチ）幅のベルトにおいては、１０％の歪み（上記したように１０％の体積変化によって生じる）によって、冷たい材料に対してプラス５．０８センチメートル（２インチ）の変形が生じ、熱い材料に対してはマイナス５．０８セントメートル（２インチ）の変形が生じる。熱い材料のある種の撓みが存在するが、２．５％の長さの変化（１．０１６メートル（４０インチ）においてセンチメートル（１インチ））でさえも、実質的な反りを生じる。
【００２７】
ベルト面からの反りは、ＢＳＳベルトのための重要なパラメータであるかも知れず、反りの波長に依存する。反りが単一の正弦曲線として処理される場合には、片面の変形の取得は、以下の式によって概略計算することができる。
【００２８】
ｄ2＝［λ／４＊１．０２５］2−［λ／４］2 （１）
式中、ｄ＝変形であり、λ＝波長である
従って、正弦波の波長が２０３．２センチメートル（８０インチ）（１０１．６センチメートル（４０インチ）の溶接の長さの２倍）である場合には、式１は、１１．４３センチメートル（４．５インチ）の全体的な変形ｄを生じる。これは、ほとんどの装置に適応するには遙かに大きすぎる。なぜならば、上記したように開口部へのベルトのくっつきを避けるためには、ベルトの反りは、電極間の隙間の幅の半分未満に保たれなければならない場合には、１１．４３センチメートル（４．５インチ）の変形は、電極間の隙間の幅は少なくとも２２．８６センチメートル（９インチ）でなければならないことを意味するからである。これは、ＢＳＳの有効な作動のための電極の分離に対しては広すぎる。これと対照的に、同じパーセンテージの歪みが５．０８センチメートル（２インチ）の反りの波長によって取得される場合には、式（１）によって与えられる平面の変形の出力ｄは、２．５４ミリメートル（０．１インチ）である。この量は、ＢＳＳの電極間の通常の隙間よりも小さい。実際には、この変形の多くは、可塑的に且つ弾性的に行われ、従って、実際の反りは２．５４ミリメートル（０．１インチ）より遙かに小さいかも知れない。
【００２９】
上記したように、変形の波長は、ベルト／シートの平面突出部の出力の大きさを決定する。圧縮負荷は挫屈することなく耐えることができる臨界的な負荷よりも大きいので、圧縮熱歪みを受けるシートの部分は挫屈する。挫屈を形成する臨界的な負荷は、最も長い波長の変形において最も低く、波長が増大するにつれて急速に増加する。この臨界的な負荷は、円柱に対するオイラーの公式を使用して計算することができる。
【００３０】
Ｐcr＝π2＊Ｅ＊Ａ／Ｌ2  （２）
式中、Ｅは材料の弾性率であり、Ａは円柱の慣性モーメントであり、Ｌは溶接の長さである
歪みは、ＵＨＭＷＰＥによって形成されたベルトの溶接された部分の熱の影響を受けた領域と熱の影響を受けなかった領域との間で蓄積し且つ変形を生じさせる。反りによる変形の波長は、自由端縁を形成することによって溶接部の端部における応力とひずみの境界条件をゼロに設定することによって制御することができる。短い溶接部は、挫屈のためのより高い臨界負荷を生じ、このより高い負荷において、熱歪みのより多くが、挫屈のない変形によって蓄積される。溶接部が短く作られる場合には、反りの全てが、溶接部内に適応され、次いで、波長はせいぜい溶接部の長さ（正弦波の二分の一）の２倍となるであろう。従って、溶接部を（２．５４センチメートル（１インチ）程度に）短く作ることによって、反りの平面成分の出力は小さくなるであろう。
【００３１】
従って、本発明のシート溶接方法の一つの特徴は、例えば、溶接されるべきＵＨＭＷＰＥの部分内に開口部例えば切れ目を入れて、溶接部の長さが比較的短くなるようにし且つ熱の影響を受けた領域が開口部によって境界が形成されている領域内にあるようにすることである。このことにより、熱歪みが熱によって影響を受ける材料内及び熱によって影響を受けない材料内で弾性的に取得されるのを可能にする。例えば、本発明による方法によって結合されたシートは、３．０４８メートル（１０フィート又は１２０インチ程度）の長さであっても良い。熱の影響を受ける領域は、３．０４８センチメートル（１．２インチ）の幅又はシートの長さの約１％程度である。これらの条件下でのＵＨＭＷＰＥシートの溶接はベルト内に穴を形成する。しかしながら、ＢＳＳにおいては、殆どのベルトは開口した領域であり、接合部の近辺の付加的な開口部は不利益なものではない。結果的に得られる溶接されたシート内のいかなる反りも極めて小さく、ベルトの面を越えて突出しない。個々の小さいシートは、接合して複合シートを形成することができ、単一のシート又は複合シート自体を接合してエンドレスループを形成することができることは理解されるべきである。
【００３２】
図４を参照すると、本発明に従って溶接のために提供されたシートの端縁の一つの例の一部分が図示されている。接合は、熱溶接によっても良いし、超音波溶接、誘電溶接、赤外線溶接のような当業者に公知のその他の樹脂溶接方法によっても行うことができることは理解されるべきである。上記したように、開口部５０は、ベルトを形成するために接合されるべきＵＨＭＷＰＥの第１の部分（又はシート）５２及び第２の部分（又はシート）５４の各々に形成されている。ＵＨＭＷＰＥの部分５２及び５４は、相互に接合されるべき異なるシートであっても良く、又は、連続ベルトを形成するために接合される同じシート若しくは複合シートであっても良い。接合部の形成に先立って、シート内に開口部５０が形成される。材料内に設けられた開口部５０は２つの目的を果たす。第１には、加熱中に材料が膨張するときのＵＨＭＷＰＥの自由な膨張に適合させるために、切断によって材料が切り取られる部分に空間が形成される。第２に、互いに隣接する接合部５６（材料のタブ）は互いに切り離されて、冷却及び収縮中に生じる第１の部分内の熱歪みが隣接部分に付加されず、従って、接合部の縦方向長さに沿って蓄積するようになされている。加熱の際の膨張に適合し且つ冷却の際の収縮を許容することによって、熱歪みが、溶接プロセス中のベルトの幅を横切る方向に蓄積するのを防止し且つ溶接中のベルトの反りを生じさせない。
【００３３】
線５８及び６０は、接合プロセス中に熱の影響を受ける領域の範囲の境界を画定している。熱の影響を受ける領域が開口部によってつながれた領域内にあるように、開口部５０は熱の影響を受ける領域を通り過ぎて延びていることがわかる。このことは、上記したように、熱歪みが熱の影響を受ける材料或いは熱の影響を受けない材料内で弾性的に取得されるのを可能にする。図示した例においては、開口部は湾曲した面を有している。開口部の基部における応力集中を防止することは望ましく、従って、開口部を形成するために丸いカッターを使用することは望ましいかもしれない。しかしながら、他の形状の開口部も同様に使用することができる。一つの例によれば、ベルトの幅（接合されるべき材料の部分）は、約１０１．６センチメートル（約４０インチ）であり且つ溶接部の材料を形成している材料のタブ５６は約２．５４センチメートル（約１インチ）の幅であっても良い。隣接するタブ５６からの材料が溶接プロセス中に開口部５０を横切って膨張せず且つ応力及び歪みの自由縁境界条件を無効にする限り、開口部５０の幅は重要でない。
【００３４】
図示したように、溶接部を、これらの間の開口スペース（すなわち、開口部５０）によって多数のより短い溶接部に分割することはまた、開口スペースが亀裂の停止手段として作用するという利点を有する。応力は亀裂の先端に集中するので、亀裂は中実材料内に容易に走る。亀裂の応力が開口部の周囲に弾性的に分布せしめられ得るほど十分に大きな開口部は、有効な亀裂の停止手段となる。
【００３５】
ＢＳＳベルトの重要な要素は、厚みの均一性及びベルトがＢＳＳ内を横切るときに電極内の開口部又はベルトの向かい側の部分にくっつき得る表面からの突出部が無いことである。上記したように、多数の短い溶接部によってシート間の接合部を形成することによって反りの問題は処理されるが、接合過程もまた突出部を発生させてはならない。突き合わせ溶接例えば平らな面の溶接は、作動しているＢＳＳ内の通常の引張荷重に耐えるのに十分な強度を有しておらず、このような接合部を横切る材料の堅牢性に不連続性が存在する。（１秒当たり約６個の割合で）分離装置の多数のローラーの上を通過する際に、接合部は、正及び負の曲げを多数回受ける。この周期的な前後への曲げによって、突き合わせ溶接部内の接合部の破壊が生じる。これと対照的に、材料を単に重ねることによって作られる接合部は、接合部とベルトとの厚みを超える厚みを生じるかも知れない。加熱された圧板間の溶接を制限することによって厚みを抑えることは、余分の材料を突出させることになるかも知れない。ＵＨＭＷＰＥは、このような場合に可塑的に変形せず、その代わりに、材料が亀裂する。これらの亀裂は、塊状材料内へ伝わる可能性を有する応力集中を提供する。温度履歴内の不連続性はまた、結晶化の程度の不連続性をも生じさせ、従って、材料の弾性率に不連続性を生じさせ得る。このような弾性率の不連続性はまた、応力の集中及び亀裂にもつながり得る。
【００３６】
従って、上記した問題を避けるために、接合されるべき部分にテーパーを示す溶接接合部を設けることを本発明の一つの実施形態に従って使用することができる。図５は、本発明の実施形態による溶接部の断面図である。図５に示されているように、材料５６のタブの各々（図４参照）は、角度７０だけ傾斜が付けられていても良い。一つの実施形態においては、ほぼ適合する角度が、接合されるべき２つのシート（又は端縁）の各々に形成されていて、シートが若干重ねられて相互に配置されているときに、図示されているように、ほぼ適合する角度が付けられた端縁が相互に嵌合する。接合部のテーパーは特に重要である。このテーパーによって、溶接された材料内に起こる弾性率の不連続性がより長いスペースに亘って広げられるのが可能になり、従って、応力集中の傾向が低減する。
【００３７】
ＢＳＳベルト内の開口領域のパーセンテージが大きいことは望ましく、“強い”ベルトもまた望ましい。従って、これらの２つの特性間の交換条件を理想化する必要がある。溶接された接合強度は、その接合部の断面積に依存する。溶接部における熱の影響を受ける材料の強度は、塊状材料の強度よりも低い。しかしながら、塊状材料の多くは、適正なＢＳＳの動作に必要な開口した領域を提供するために取り除かれる。従って、溶接部は、ベルトの残りの部分の弱化された材料と同じくらい強いことが必要であるだけである。これは、ベルトの残りの部分よりも大きな断面積を溶接部のために使用することによって達成することができる。溶接部の面積を増大させることによって、溶接部自体の強度がより低くても、材料の全強度が強められる。図５に示されているようなテーパーが付けられた接合部を使用することにより、応力集中及び最終的な破壊につながり得る材料特性の不連続性も低減される。
【００３８】
図５を再び参照すると、溶接部は、上記したように、接合されるべき２つの端部５２、５４をかみ合う鋭角に加工することによって形成することができる。１つの例においては、この角度は約３０度未満とすることができる。角度が小さくなればなるほど、溶接部の断面積は大きくなる。ベルト上の引張荷重は、この溶接部を介する剪断によって伝達される。一つの例においては、１５度の角度（７０）が使用され、良好に機能して来た。この角度は、未加工の材料の断面積の約４倍だけ剪断による引張荷重の伝達のための接合領域の断面積を増加させる。もう一つ別の実施形態においては、１０乃至４５度の範囲を使用することができる。角度が大きすぎる場合には、重なりが制限され、端縁を準備するのに必要とされる正確さが過大になるかも知れない。同様に、角度が小さくなり過ぎると、断面は極めて薄くなり、溶接部の幅が過大となるかも知れない。
【００３９】
接合部の強度がベース材料の強度の１／３である場合でさえ、接合部の強度は塊状材料の強度を超える。しかしながら、接合部がベルトの弱化部分に相当し、一つの箇所で破壊が始まり且つ疲労によって他の領域へと伝わらないように注意を払う必要がある。これは、開口部分が十分に開いていて余分の材料が溶接過程中に自由に広がることができないようにすることを確保し且つ伝搬性疲労破壊を起こすかもしれない表面亀裂のような熱の影響を受けた材料内に表面欠陥が無いことを確実にすることによって達成される。溶接過程中にこのような亀裂が形成される場合には、ベルトを使用する前に亀裂の入った材料を加工によって取り除くことが望ましい。
【００４０】
図６を参照すると、本発明の特徴に従ってベルトを製造するための方法の一つの実施形態のフロー図が示されている。上記したように、第１のステップ２００においては、相互に接合されるべき熱可塑性シートの１以上のシートが提供されても良い。一つの実施形態においては、より大きな複合シートを提供するために、２以上のシートが接合されても良く、これらは最終的に連続ベルトに形成される。単一のシート又は複合シートの対向端縁を接合させて連続ベルトを形成することができる。以下の方法は、別個のシートか又は同じシートの対向端縁を接合する場合に適用される。
【００４１】
次のステップ２０２においては、接合されるべき端縁にテーパーが付けられても良く、上記したように、開口部５０（図４参照）が形成される（ステップ２０４）。ステップ２０６及び２０８においては、図５に示されているように、重ね合わせのように平らな圧板７６、７８によってシートの加工された端部を相互に押圧する溶接機内にシート５２、５４の２つの端部を配向させることによって、端縁の溶接が形成され始めることができる。ステップ２１０において、圧板間の空間は、スペーサー部材７２及び７４の導入によって制御しても良い。十分に堅牢な圧板が使用される場合には、図示されているように、スペーサーは端部に配置することができる。堅牢性の低い圧板が使用される場合には、例えば、材料５６のタブ間の開口部５０によって提供される開口スペース内の内側に沿ってスペーサーを挿入しても良い（図４参照）。これらのスペーサーの配置は図７に示されており、図７は、圧板７６、７８間に配置されたシート５２、５４の端面を示している。スペーサー部材７２、７４は、ベルトの厚みにほぼ等しい厚みを有することができ且つ使用される温度において軟化しない材料によって作られることができる。
【００４２】
次いで、ステップ２１２に示されているように、圧板７６、７８が閉じられ、圧板に圧力がかけられ、圧力が圧板を介してシート５２、５４に伝えられる。次のステップ２１４において、圧板は、電気的かより一般的には循環する熱い流体によって加熱される。加熱及び冷却サイクル中に溶接部上に圧力が維持される。一つの例においては、温度は、約３９５Ｆ（又は２０２℃）まで上げられ且つ約３０分間維持される。次いで、加熱が停止され、溶接部を周囲温度近くまで冷却するために冷却液が循環せしめられる。溶接部は、溶接機から取り外す際に変形しないように冷却される。ベルトは、溶接部が形成された後に何回か適度に平らな形状に維持されるべきであり、一方、ＵＨＭＷＰＥは結晶化し続ける。ポリエチレンのガラス転移温度は１５３Ｋである。その温度より上では、常に結晶化し続けるであろう。
【００４３】
上記したように、一つの実施形態においては、加熱された圧板と直に接触することによって、樹脂は溶融温度になる。例えば、超音波又は赤外線による加熱のような代替的な加熱方法が知られている。溶接中に材料の温度が制御され、接合部の厚みが母材の厚みにほぼ等しくなることを確実にするために圧力がかけられることを条件に、代替的な方法を使用することができる。
【００４４】
テーパーが付けられた溶接部を使用することによって、溶接過程中に溶接部が高い圧力を受けることも可能になる。時々は、溶接されるべき２つの部片か正確に整合せず、図５に示されているように若干の“干渉”が存在する。溶接過程中に、材料は、２つの加熱された圧板７６、７８の間に保持される。圧板は、基準面を提供し且つ溶接部の厚みを決定する。重なりを設けることによって、溶接部に十分な材料が存在し、ある材料が提供された開口スペースへと流れるかもしれないことが確保される。重なりの度合いは、溶接部の接合部の厚み（寸法８０）を母料の厚み（寸法８２）と比較することによって定量化することができる。母料の厚み（８２）と重なり（８１）との寸法の合計は、溶接前の厚み（８０）に等しい。重なりの分数による度合いは（８０−８２）／８２である。パーセンテージとして重なりの分数による度合いを表現するために、分数値に１００がかけられる。一つの例においては、重なりは約１０％であり、もう一つ別の例においては、６０％の重なりが使用されたが、その他の値も同様に使用することができる。重なりはまた、かみ合い面の加工に必要とされる正確さの度合いを低減する役目を果たす。溶接過程中に溶融面が互いに押圧されることは特に重要であるかも知れない。加工過程において、表面が接触しないほど面の精度がない場合には、これらの面は、満足すべき溶接を形成しないであろう。重なりを設けることによって、面を押圧するために単一の固定された平らな圧板と単一の可動の平らな圧板とを使用することができる。
【００４５】
到達する温度と種々の温度にある時間との両方において加熱及び冷却サイクルが重要であることは理解されるべきである。溶接過程中にベルトへの或いはベルトからの熱の伝達においてエッジ効果が重要であることも判明している。これらのエッジ効果は、エッジ効果をベルトの端縁から廃棄可能な部材内へ移動させるために、後にベルトから切り取られても良いベルトの端縁に犠牲材料を使用することによって解決することができる。一般的には、この部材はまた、圧板間の空間をベルトの所望の厚み空間に制御するスペーサーとすることもできる。
【００４６】
起こる可能性のある破壊の形態は、溶接部の非剥離状態である。ベルトは、１秒間に何十メートルの速度で電極に接触する一つの線上において大きな剪断を受ける。露出された部片の摩耗及び時々は供給穴にくっついている突出片の逆剥がれは、ベルトの突然の破壊につながり得る。このような破壊形態の発生は、溶接部の薄いテーパーが付けられた部分がベルトの後縁上で得られるように溶接部の重なりの向きを選択することによって減じることができる。この向きにおいては、端縁が逆に剥がれ且つ溶接部の破壊が始まり且つ接合部を横切って伝わる傾向がない。横方向ストランド４６の先端縁に対する溶接縁の向きは、図５に見ることができる。ベルトは、面８８が電極に対向し且つ面９０が別のベルトの部分に対向する状態で機械内に設置することができる。固定電極に対するベルトの移動方向は、矢印９２によって示されている。
【００４７】
このような方法でＵＨＭＷＰＥの加工されたシートによってベルトを製造することによって、本明細書に参考として組み入れられている米国特許第５，９０４，２５３号に記載された特性を利用することが可能になる。従来の方法の一つの例は、多軸機械工具を使用することである。この装置においては、シートはテーブル上に装荷され、カッターヘッドがシートを横切って動かされ、ベルト内の開口部は個々に切り取られても良い。切断工具を適正に選択することによって、穴は、所望の先端縁と所望の後端縁の特徴を有することができる。所望の先端縁の外形は、成形、打ち抜き、機械加工、ウォータージェット加工、レーザー加工等のような形成手段によって得ることができる。
【００４８】
再び図６を参照すると、ベルトを製造する方法のこの実施形態のステップ２１６においては、接合された部分の長さが所望の用途に対して完全なベルトを形成するのに十分な長さであるか否かを判定するために評価される。十分な長さでない場合には、所望の長さの複合シートを形成するために、ステップ２１８によって示されたように、ステップ２０８〜２１４を繰り返すことによって付加的なシートを溶接する。次いで、ステップ２２０〜２２４に示されているように、複合シートの対向する端縁が相互に接合されて連続ベルトが形成される。
【００４９】
ここに開示されたベルト製造方法はまた、他の用途のためのベルトを製造するために利用することもできる。多くの他の用途においては、ベルト内の穴は望ましくないかも知れない。上記したように、一つの実施形態に従って、溶接部の材料が取り除かれて溶接部を短い独立した部分に分離することができる。この作業がなされ且つ溶接がされた後に、穴の無いベルトを提供するために材料によって穴を埋めても良い。しかしながら、溶接部の近くでの応力の分布を許容し、溶接部が構造的に独立したままとすることが望ましいかも知れない。このことを行う一つの方法は、薄いポリエチレンのフィルム又はフォーム（発泡体）のような低弾性率の材料によって穴を埋めることである。フォームは、容易に変形し且つ溶接中に発生する実質的な熱歪みに適合するであろう。
【００５０】
ＵＨＭＷＰＥのシートを溶接して連続的なエンドレスベルトにする能力によって、ベルトの形状の融通性を達成することができる。これらのシートはテーブル上に保持することができ、シート内に穴を加工することができる。横方向ストランド及び縦方向ストランドの形状の選択に全くの融通性がある。縦方向ストランドは優れた疲労寿命を有するように設計することができ、横方向ストランドは優れた分離形状を有することができる。従って、ここに記載された製造方法及び材料は、より良好な形状の制御に影響を受け易い寿命がより長いベルトを達成するために使用することができる。このような方法でＢＳＳベルトを製造することによって、付加的な特徴を組み込むことが可能になる。
【００５１】
ＢＳＳベルトは、困難な環境内で使用されることが理解されるべきである。フライアッシュは、摩耗させる特性を有し且つしばしば混入物で満たされる。フライアッシュ内には、石、溶接棒、ボルト、手袋、耐火物及びあらゆる種類の混入物が見出され、多くのベルトの破壊は混入物によって生じていた。異物が電極間の隙間よりも大きい場合には、対象物は、機械内に入るが、すり砕かれるかベルトが破壊するまで供給場所に吊り下がったままであろう。本発明のベルトの一つの実施形態においては、ベルト内に、周期的に強い横方向部分が設けられても良い。このような強い部分１００、１０１、１０２、１０３を示しているベルトの一部分の例示が図８に示されている。ベルトは、これらの強い部分のうちの一つの位置に吊り下がり且つ停止し、この結果、機械を開けて混入物を取り除くことができる。一つの例によれば、この強い部分は、ベルト内の加工穴１０６を周期的に省略することによって提供されても良い。溶接部の一部分として強度の高い部分１００を有することはしばしば有用である。ベルトは、裂け目が終わる溶接部に到達するまで長手方向に引き裂かれるように見えるかも知れない。次いで、ベルトは、ベルト上の種々の位置で起こっているこのような故障のいくつかに耐えることができが、これに対して、従来のベルトにおいては、単一の故障がベルトの全長に亘る長手方向の裂け目を生じさせ、ベルトを破壊させるであろう。これらの穴の無い領域は、例えば、端縁１０４に沿った直線状又は長手方向に配置することができることは理解されるべきである。別の方法として、強い部分１０１を、ベルトの幅を横切って又は斜めに（例えば、領域１０２）又はランダムに（例えば、領域１０３）又は規則的なパターンで、穴の無い部分として配置しても良い。
【００５２】
以上、種々の例示的な実施形態及びそれらの特徴を説明したが、これに対する変形例及び代替例が当業者に明らかであろう。例えば、ここに開示されたシート溶接方法は、高密度ポリエチレンナイロン、ポリエステルのようなＵＨＭＷＰＥ以外の材料を溶接するために使用しても良く、熱可塑性シートには、あらゆる熱可塑性材料の穴の開いたシート及び穴の開いていないシートが含まれる。このような変形例及び代替例は、例示の目的のためであって限定的であることは意図していない本開示に含まれることを意図している。本発明の範囲は、特許請求の範囲の適正な構成及びそれらの等価物によって決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、ベルト式の分離装置（ＢＳＳ）の１つの例の断面図である。
【図２】図２は、ＢＳＳにおいて使用されている押出し成形されたベルトの一部分の拡大図である。
【図３】図３は、２つの電極とベルト区分とを含んでいるＢＳＳの一部分の拡大図である。
【図４】図４は、本発明の一つの実施形態に従って、互いに結合されるべきベルトの２つの部分の一部分の平面図である。
【図５】図５は、本発明の一つの実施形態に従って、互いに結合されるべきベルトの２つの部分の側面図である。
【図６】図６は、本発明の特徴に従ってベルトを製造するための方法の１つの例のフロー図である。
【図７】図７は、本発明の特徴に従って互いに結合されるべきベルトの２つの部分の端面図である。
【図８】図８は、本発明の特徴によるベルトの一部分の平面図である。
【図１】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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