(57)【要約】【課題】ベルトを丸めた際、適正な円筒形状を保持するパイプコンベヤ用ベルトを提供する。【解決手段】芯体２と、該芯体２を内包するカバーゴム３と、該カバーゴム３内で該芯体２に対してベルト搬送面Ａ側に設けられた搬送面側補強層４ａと、該カバーゴム３内で該芯体２に対してベルト裏面Ｂ側に設けられた裏面側補強層４ｂとを具えてなるパイプコンベヤ用ベルト１であって、前記裏面側補強層４ａをベルト幅方向に所定量変形させたときの裏面側反力が、前記搬送面側補強層４ｂをベルト幅方向に前記所定量変形させたときの搬送面側反力よりも大きいことを特徴とする、パイプコンベヤ用ベルト。【選択図】図１
2015009903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯体と、該芯体を内包するカバーゴムと、該カバーゴム内で該芯体に対してベルト搬送面側に設けられた搬送面側補強層と、該カバーゴム内で該芯体に対してベルト裏面側に設けられた裏面側補強層とを具えてなるパイプコンベヤ用ベルトであって、
前記裏面側補強層をベルト幅方向に所定量変形させたときの裏面側反力が、前記搬送面側補強層をベルト幅方向に前記所定量変形させたときの搬送面側反力よりも大きいことを特徴とする、パイプコンベヤ用ベルト。
【請求項２】
前記搬送面側補強層および前記裏面側補強層がそれぞれ、一層以上のポリエステルコードからなるコード補強プライからなり、
前記裏面側補強層を構成する裏面側コード補強プライは、前記ポリエステルコードからなりベルト幅方向に延びる緯糸を、ベルト長手方向に延びる経糸を介して、ベルト長手方向に並列させてなり、該緯糸のベルト長手方向の並列密度が該経糸のベルト幅方向の並列密度より大とされた、請求項１に記載のコンベヤベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプコンベヤ用ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送物の荷こぼれや飛散を抑制し得る、粉粒体等の搬送に適したベルトコンベヤとして、循環走行する無端のベルトを走行経路の殆どの部分で円筒形状に丸め、搬送物をベルトで包み込んで連続搬送するパイプコンベヤが知られている。
【０００３】
ここで、パイプコンベヤは、パイプコンベヤ用ベルトを包囲するように配設した保形ローラでベルトを裏面側から押圧して円筒形状に丸めて、その中の空間に搬送物を載置して搬送しているところ、ベルトを円筒形状に丸めた際、ベルトの自重やベルトの屈曲により、丸められたベルトの上側部分（ベルトの幅方向外側部分）が、その上側部分を支えていた保形ローラから離れ、ベルトが潰れた形状になることがある。このような状態で、搬送物を搬送すると、搬送物の荷こぼれや飛散を有効に防止できず、または、搬送物を載置する内容積を確保して搬送できないおそれがある。そこで、保形ローラで円筒形状に丸めた際、適正な円筒形状、すなわちベルトを包囲する保形ローラにベルトが接触した状態を保持し得る剛性等を有するパイプコンベヤ用ベルトが各種提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５３５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に示されたような、例えば、カバーゴム内に、ベルト長手方向に沿って配置した、スチールコード等からなる芯体と、有機繊維等からなる帆布等とを埋設した、従来のパイプコンベヤ用ベルトでは、ベルトを保形ローラで丸めた際、その円筒形状を、十分に保持できない場合があることがわかった。
【０００６】
本発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、その目的とするところは、ベルトを丸めた際、適正な円筒形状を保持し得るパイプコンベヤ用ベルトを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパイプコンベヤ用ベルトは、芯体と、カバーゴムと、該カバーゴム内で該芯体に対してベルト搬送面側に設けられた搬送面側補強層と、該カバーゴム内で該芯体に対してベルト裏面側に設けられた裏面側補強層とを具えてなるものであって、前記裏面側補強層をベルト幅方向に所定量変形させたときの裏面側反力が、前記搬送面側補強層をベルト幅方向に前記所定量変形させたときの搬送面側反力よりも大きい。
この発明によれば、裏面側補強層の裏面側反力を、搬送面側補強層の搬送面側反力よりも大きくしたので、パイプコンベヤ用ベルトの引張−圧縮の中立軸が、上記の反力を等しくした場合と比して、ベルトの裏面側に位置することとなり、ベルトを丸めた際の剛性を高めることができるので、適正な円筒形状を保持させることができる。
【０００８】
なお、本発明において「引張―圧縮の中立軸」とは、パイプコンベヤ用ベルトにおいて、ベルトを裏面側から押圧して円筒形状に丸める際、圧縮入力を受ける領域と引張入力を受ける領域との境界を表したものであり、中立軸よりも搬送面側のベルトの領域は圧縮入力を受け、中立軸よりも裏面側のベルトの領域は引張入力を受ける。
さらに、本発明において「補強層をベルト幅方向に所定量変形させたときの反力」とは、補強層をベルトに埋設した際にベルト幅方向となる方向において、荷重を与えて変形（歪みを生じ）させても、荷重を取り除けば元の形状に戻る弾性範囲内で、補強層を所定の一定量変形させたときの反力を指す。具体的には、幅３０ｍｍの短冊状の補強層の試験片を作製し、２５℃、２０〜４０％ＲＨの条件下で、恒温恒湿室内に一週間放置した後、チャック間隔２５０ｍｍ、引張速度２５ｍｍ／ｍｉｎの条件で、ベルト幅方向に対応する方向に引張って、ｓ−ｓカーブ（応力−歪み曲線）を測定し、当該ｓ−ｓカーブにおいて、各補強層が２〜５％の歪みが生じた時の応力に試験片の断面積を乗じた値（Ｎ）を指す。
さらにまた、上記の試験片に使用する補強層は、加硫処理を行った後のものを用い、また、後述のコード補強プライが複数枚等のときは、それらをまとめた状態で測定することとする。
なお、「ベルト搬送面」または「搬送面」とは、ベルトの厚さ方向の両面のうち、搬送物を載置・搬送する側の面をいい、また「ベルト裏面」または「裏面」とは、ベルトの厚さ方向の両面のうち、ベルト搬送面とは逆側の面をいう。
【０００９】
ここで、本発明のパイプコンベヤ用ベルトでは、前記搬送面側補強層および前記裏面側補強層がそれぞれ、一層以上のポリエステルコードからなるコード補強プライからなり、前記裏面側補強層を構成する裏面側コード補強プライは、前記ポリエステルコードからなりベルト幅方向に延びる緯糸を、ベルト長手方向に延びる経糸を介して、ベルト長手方向に並列させてなり、該緯糸のベルト長手方向の並列密度が該経糸のベルト幅方向の並列密度より大とされたことが好ましい。これによれば、パイプコンベヤ用ベルトの引張−圧縮の中立軸を、ベルトの裏面側により有効に位置させることができ、それにより、ベルトを丸めた際に、適正な円筒形状をより十分に保持させることができる。
なお、本発明において「並列密度」とは、緯糸または経糸を並列させた方向に沿って測定した、単位距離あたりのコードの本数を指す。
また、本発明において「コード補強プライ」とは、有機繊維コードまたは金属コード等からなる多数のコードを、補強ゴムで被覆したものを指す。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、搬送物を搬送する際、適正な円筒形状を保持し得るパイプコンベヤ用ベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のパイプコンベヤ用ベルトの代表的な実施形態を示す、パイプコンベヤ用ベルトの幅方向に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパイプコンベヤ用ベルトに埋設したコード補強プライの構造の例示としての、すだれ状構造（ａ）、平織構造（ｂ）、およびストレートワープ構造（ｃ）を示す、部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に例示説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るパイプコンベヤ用ベルト１（以下、「パイプコンベヤ用ベルト」を「ベルト」とも称す）を、搬送物を載置せずに、平らにした状態の、ベルト幅方向に沿う断面図である。
【００１３】
ここで、このパイプコンベヤ用ベルト１は、ベルトコンベヤ装置の駆動プーリーおよび従動プーリーの間に掛け渡されて、搬送物、例えば粉粒体等を、ベルト１の搬送面Ａ側に載置して、ベルト１を、その走行経路の殆どの部分で円筒形状に丸めて、走行方向へと連続的に送り出すことで、荷こぼれや飛散を防止しつつ、搬送物を短距離または長距離搬送するために使用するものである。なお、図示しないが、ベルト１を包囲するように配設し、ベルト１を裏面Ｂ側から押圧する保形ローラが、このパイプコンベヤ用ベルト１を円筒状に丸めるために、用いられている。
【００１４】
また、このベルト１は、無端リング状で、ベルト幅方向断面視で略平板状に形成さており、図１に示すように、芯体２と、芯体２を内包するカバーゴム３と、カバーゴム３の、芯体に対して、搬送物を載置する搬送面Ａ側の搬送面側カバーゴム部分３ａの内部に搬送面側補強層４ａと、カバーゴム３の、芯体に対して、裏面Ｂ側の裏面側カバーゴム部分３ｂの内部に裏面側補強層４ｂとを具えている。なお、搬送面側カバーゴム部分３ａと、裏面側カバーゴム部分３ｂとの厚さは、上面カバーゴム部分３ａが、搬送物を搬送することにより磨耗等を受け易いので、図１に示すように、裏面側カバーゴム部分３ｂに比して、搬送面側カバーゴム部分３ａの厚さが厚くなっているが、それら厚さを逆にすることもできる。
【００１５】
このベルト１には、図１に示すように、複数本の芯体２が埋設され、また、それら芯体２は、ベルト長手方向に沿って、ベルト幅方向に略等間隔で並べて配置されている。当該芯体２としては、例えば、スチールコード、アラミドコード、炭素コード、銅コード等が挙げられ、図１に示す実施形態では、パイプコンベヤ用ベルト１の強度を高めるとの観点から、芯体２はスチールコードからなっている。
【００１６】
さらにまた、パイプコンベヤ用ベルト１では、搬送面側カバーゴム部分３ａおよび裏面側カバーゴム部分３ｂの内部に配置した、搬送面側補強層４ａおよび裏面側補強層４ｂは、それぞれ、少なくとも一層の搬送面側コード補強プライ５ａおよび、少なくとも一層の裏面側コード補強プライ５ｂからなっている。また、上述の芯体２が、ベルト長手方向の強度を確保しているのに対して、搬送面側補強層４ａおよび裏面側補強層４ｂは、ベルト幅方向の強度を確保している。なお、図１に示すところでは、搬送面側補強層４ａおよび裏面側補強層４ｂは、それぞれ一層のコード補強プライ５ａ、５ｂで構成されている。
【００１７】
このようなパイプコンベヤ用ベルト１では、ベルト１を円筒形状に丸めた際、ベルト幅方向断面視において、ベルト１の、引張−圧縮の中立軸ＮＡより搬送面Ａ側の圧縮入力を受ける領域に位置する部分が、その圧縮入力に対して強い反力を発揮し、それ故に、ベルト１に対して、その円筒形状を保持し得る剛性を付与している。そこで、本発明のパイプコンベヤ用ベルト１では、図１に示すように、裏面側補強層４ｂをベルト幅方向に所定量変形させたときの裏面側反力を、搬送面側補強層４ａをベルト幅方向に該所定量変形させたときの搬送面側反力よりも大きくして構成される。
本発明に係るパイプコンベヤ用ベルト１によれば、裏面側カバーゴム部分３ｂに、搬送面側反力よりも大きい裏面側反力の裏面側補強層４ｂが配置されているので、搬送面側反力および裏面側反力が同じである場合に比して、引張−圧縮の中立軸ＮＡが、ベルト１内の裏面Ｂ側に位置する（図１では、裏面側補強層と略同じ位置になる）こととなる。それゆえに、ベルト１の、中立軸ＮＡよりも搬送面Ａ側の圧縮入力を受ける部分が増加するので、ベルト１を円筒形状に変形させた際の剛性を向上させることができ、その結果として、適正な円筒形状を保持させることができる。
【００１８】
ここで、裏面側補強層４ｂの裏面側反力が、搬送面側補強層４ａの搬送面側反力に対して２倍以上の大きさであることが好ましい。これによれば、引張−圧縮の中立軸ＮＡが、ベルト１内のより裏面Ｂ側に位置することになり、ベルト１を円筒形状に丸めた際の剛性をより効率的に向上させることができ、適正な円筒形状をより確実に保持させることができる。
なお、裏面側反力が、搬送面側反力に対して大きければ大きい程、引張−圧縮の中立軸ＮＡが、ベルト１内の裏面Ｂ側に位置することになるので、裏面側反力の、搬送面側反力に対する上限は特に限定されるものではないが、例えば、パイプコンベヤ用ベルト１の剛性を適切にする観点から、裏面側反力が、搬送面側反力に対して２〜３００倍の大きさであることがより好ましく、同様の観点からは２０〜４０倍の大きさであることがさらに好ましい。
【００１９】
ところで、上述のような、裏面側補強層４ｂの裏面側反力と、搬送面側補強層４ａの搬送面側反力との関係を達成するために、本発明に係る実施形態では、コード補強プライの構造を種々採用することができ、例えば、ベルト幅方向に延びる緯糸６ａを、ベルト長手方向に延びる経糸６ｂを介して、ベルト長手方向に並列させてなり、該緯糸６ａのベルト長手方向の並列密度が該経糸６ｂのベルト幅方向の並列密度より大とされた構造（図２（ａ）に例示する、すだれ状構造）とすること、図２（ｂ）に示す、緯糸６ａおよび経糸６ｂのそれぞれを、それぞれ略同等の間隔で、交互に浮き沈みさせて織られた平織構造とすること、および図２（ｃ）に示す、略平坦に並べた経糸６ｂを挟んで２本ずつ略千鳥状に配置した緯糸６ａのそれぞれを、緯糸６ａおよび経糸６ｂとは別のバインダコード６ｃで絡ませたストレートワープ状構造とすること等を挙げることができる。また、補強層４ａおよび４ｂを、ベルト幅方向に所定量変形させたときの反力を容易に向上させることができるとの観点からは、上述のようなすだれ状構造が好ましく、これにより、パイプコンベヤ用ベルト１の引張−圧縮の中立軸ＮＡを、ベルト１の裏面Ｂ側により有効に位置させることができる。それゆえに、ベルト１を丸めた際に、適正な円筒形状をより十分に保持させることができる。
【００２０】
なお、上述のコード補強プライの構造６は、緯糸６ａを、ベルト幅方向に沿って、直線状に配置して、その直線状の緯糸６ａに対して、経糸６ｂを蛇行させて織る構造とすることが好ましい。これによれば、緯糸６ａがベルト幅方向に伸びにくくなるので、さらにベルト幅方向の強度、および、補強層を、ベルト幅方向に所定量変形させたときの反力を向上させることができる。
さらになお、補強層４ａおよび４ｂが、複数層のコード補強プライからなる場合には、それぞれのコード補強プライで同一または異なるコード補強プライの構造６とすることができる。
【００２１】
また、上述のコード補強プライの構造６に用いる緯糸６ａおよび経糸６ｂは、上述のような、裏面側補強層４ｂの裏面側反力と、搬送面側補強層４ａの搬送面側反力との関係を達成するために、用いるコードの太さや打ち込み本数を変えることができ、また、ベルト幅方向の強度を向上させるとの観点からは、緯糸６ａの方が経糸６ｂよりも、用いるコードが太くおよび／または打ち込み本数を多くすることが好ましい。
【００２２】
さらに、補強層に用いるコードとしては、例えば、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＮ等）コード、ナイロン（脂肪族ポリアミド）コード、アラミド（芳香族ポリアミド）コード、ビニロンコード、レーヨンコードまたはこれらの複合コード等を挙げることができ、耐伸長性や低コスト化の観点からは、ポリエステルコードとすることが好ましい。また、補強層４ａおよび４ｂに用いるコードをポリエステルコードとするとともに、上述のようなすだれ状構造とすることが好ましく、これによれば、より耐伸長性をより向上させることができる。
なお、補強層４ａおよび４ｂの、それぞれのコード補強プライに用いるコード、ならびに一層のコード補強プライ内の緯糸６ａおよび経糸６ｂは、それぞれ同一であっても異なるものであってもよい。
【００２３】
ところで、搬送面側補強層４ａおよび裏面側補強層４ｂは、それぞれ一層のコード補強プライ５ａおよび５ｂから構成されることが好ましい。これによれば、搬送面側補強層４ａおよび裏面側補強層４ｂのそれぞれの厚さを薄くすることができる。また、裏面側補強層４ｂの裏面側反力と、搬送面側補強層４ａの搬送面側反力との関係を上述のようにすることで、ベルト１の厚さを効率よく薄くさせつつ、パイプコンベヤ用ベルト１を丸めた状態での剛性を向上させることができる。そして、その結果として、パイプコンベヤ用ベルト１に用いるカバーゴム３等の量が低減されて、ベルト１の軽量化、製造コストの低下、また、ベルト１をベルトコンベヤ装置に取り付ける際の労力の軽減化、さらには搬送物の搬送時の省エネルギー化等に資することができる。
【００２４】
搬送面側補強層４ａおよび裏面側補強層４ｂが、それぞれ一層のコード補強プライから構成される場合には、搬送面側補強層４ａを構成する搬送面側コード補強プライ５ａは、ベルト幅方向に測定したヤング率が３０〜５００ＭＰａであり、裏面側補強層４ｂを構成する裏面側コード補強プライ５ｂは、ヤング率が８００〜３０００ＭＰａであることが好ましい。これによれば、それぞれのヤング率を上記の範囲とすることにより、ベルト１の剛性をより適切にすることができる。具体的には、ベルト１の剛性が低くなりすぎるとベルト１が円筒形状に保形されにくくなる虞があり、また、ベルト１の剛性が高くなりすぎるとベルト１が座屈する虞がある。
また、搬送面側コード補強プライ５ａのヤング率および裏面側コード補強プライ５ｂのヤング率は、より好ましくは、それぞれ、３０〜３００ＭＰａおよび９００〜３０００ＭＰａであり、さらに好ましくは、それぞれ、３０〜１００ＭＰａおよび９００〜１５００ＭＰａである。
なお、ヤング率は、コード補強プライの幅３０ｍｍの短冊状の試験片を作製し、２５℃、２０〜４０％ＲＨの条件下で、恒温恒湿室内に一週間放置した後、チャック間隔２５０ｍｍ、引張速度２５ｍｍ／ｍｉｎの条件で、ベルト幅方向に対応する方向に引張って、ｓ−ｓカーブ（応力‐歪み曲線）を測定し、当該ｓ−ｓカーブにおいて、コード補強プライが２〜５％伸びた時のｓ−ｓカーブの傾きから求めるものとする。
【００２５】
ここで、パイプコンベヤ用ベルト１を円筒形状に丸めた際には、ベルト幅方向外側の両端部が、それぞれオーバーラップした状態となり、それにより、例えば、搬送物の荷こぼれや飛散を防止している。したがって、ベルト１の両端部のオーバーラップを容易にするとの観点からは、ベルト幅方向中央に配置された搬送面側補強層４ａおよび裏面側補強層４ｂのそれぞれの幅は、ベルト１の幅に対して、それぞれ、５０〜９５％、また８０〜９５％であることが好ましい。
【００２６】
ここで、カバーゴム３およびコード補強プライに用いる補強ゴムには、例えば、天然ゴム、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、または、これらの混合物等をゴム成分とし、これに、例えば、補強剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤、加工助剤等の通常用いられる配合剤を配合・混練りしたゴム組成物を用いることができる。
【００２７】
以上、図面を参照して本発明の一実施形態を説明したが、本発明のパイプコンベヤ用ベルトは、上記一例に限定されることはなく、上記した本発明の実施形態には、適宜変更を加えることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例になんら限定されるものではない。
【００２９】
（実施例１）
図１に示すような構成を有するパイプコンベヤ用ベルトを試作し、それを実施例１とした。具体的には、搬送面側補強層および裏面側補強層は、それぞれ一層のコード補強プライから構成され、搬送面側補強層に対する裏面側補強層の、それぞれをベルト幅方向に所定量変形させたときの反力の比は、約３２倍である。なお、搬送面側補強層および裏面側補強層のヤング率は、それぞれ、４０ＭＰａ、１２６５ＭＰａであり、またそれぞれの厚さは同等である。
（比較例１）
搬送面側補強層に対する裏面側補強層の、それぞれをベルト幅方向に所定量変形させたときの反力の比を、１倍としたことを除いて、実施例１と同様の構成を有するパイプコンベヤ用ベルトを試作し、それを比較例１とした。
【００３０】
以下の方法で評価した。
（剛性評価）
得られたベルトを、円筒形状に丸めてその外周に等間隔に６本配置された支持ローラで支持した。そして、支持ローラに取り付けられたロードセルによって、ベルトの反力（Ｎ／ｍｍ）を測定した。
【００３１】
剛性評価より、実施例１のベルトの反力は比較例１のベルトよりも約２倍となり、比較例１のベルトよりも大きい数値となった。したがって、実施例１のベルト内の引張−圧縮の中立軸ＮＡが、より裏面側に位置し、それゆえに、ベルトを丸めた際、適正な円筒形状を保持することができることがわかった。
また、実施例１および比較例１のベルトは、ともに、搬送面側補強層および裏面側補強層がそれぞれ一層のコード補強プライからなり、それぞれのベルトの厚さは同等であることから、実施例１のベルトは、厚さを増すことなく、上述のような効果を奏することができることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、ベルトを丸めた際、適正な円筒形状を保持し得るパイプコンベヤ用ベルトを提供することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ベルト（パイプコンベヤ用ベルト）；２  芯体；３  カバーゴム；３ａ  搬送面側カバーゴム部分；３ｂ  裏面側カバーゴム部分；４ａ  搬送面側補強層；４ｂ  裏面側補強層；５ａ  搬送面側コード補強プライ；５ｂ  裏面側コード補強プライ；６  コード補強プライの構造；６ａ  緯糸；６ｂ  経糸；６ｃ  バインダコード；Ａ  搬送面；Ｂ  裏面；ＮＡ  ベルトの引張−圧縮の中立軸
【図１】
2015009903.tif 000003
【図２】
2015009903.tif 000004