コンベヤベルトおよびコンベヤベルトの製造方法
【課題】縦裂きの発生を抑え、かつ耐カット性を向上する。
【解決手段】本体ゴム１１内にベルト長手方向Ｌに延びる抗張体１２が埋設されたコンベヤベルト１であって、本体ゴム１１内には、ベルト長手方向Ｌに沿って延びる補強層１４が埋設され、補強層１４内には、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａが埋設されて層をなしている。
【解決手段】本体ゴム１１内にベルト長手方向Ｌに延びる抗張体１２が埋設されたコンベヤベルト１であって、本体ゴム１１内には、ベルト長手方向Ｌに沿って延びる補強層１４が埋設され、補強層１４内には、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａが埋設されて層をなしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤベルトおよびコンベヤベルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤベルトとして、例えば下記特許文献１に示されるような、本体ゴム内に、ベルト長手方向に延びる抗張体と、合成繊維等の短小片を備えかつ本体ゴムの上下面のうち被搬送物が載置される上面に露出する補強層と、が埋設された構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平４−４７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のコンベヤベルトでは、ベルト長手方向に裂けるいわゆる縦裂きの発生を抑えること、並びに耐カット性を向上することについて改善の余地があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、縦裂きの発生を抑えることができるとともに、耐カット性を向上することができるコンベヤベルトおよびコンベヤベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のコンベヤベルトは、本体ゴム内にベルト長手方向に延びる抗張体が埋設されたコンベヤベルトであって、前記本体ゴム内には、ベルト長手方向に沿って延びる補強層が埋設され、該補強層内には、ランダムに配向された多数のスチール短小片が埋設されて層をなしていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、本体ゴム内に、ランダムに配向された多数のスチール短小片を備える補強層が埋設されているので、縦裂きの発生を抑えることができる。
またこのように、本体ゴム内に前記補強層が埋設されているので、本体ゴムの上下面のうち被搬送物が載置される上面側の耐カット性を向上することができる。
例えば補強層が、本体ゴム内において抗張体よりも前記上面側に位置する上面側部分に埋設された場合には、この補強層によって本体ゴムの上面側部分の剛性を高めることが可能になる。一方、例えば補強層が、本体ゴム内において抗張体を挟んで前記上面側部分の反対の下面側部分に埋設された場合には、該下面側部分の剛性が高められることによって、コンベヤベルトを無端状にして装置に組付けたときに該コンベヤベルトに生ずる曲げ変形の中立軸が下面側にずらされることにより、前記上面側部分のベルト幅方向の圧縮変形量を増大させることが可能になる。なお、コンベヤベルトは、装置に組付けられると、ベルト幅方向の両端部が外側に反り上がって横断面視で椀状を呈するように曲げ変形する。
さらに、補強層内に埋設された多数のスチール短小片がランダムに配向されていることから、特定の方向に限定されることなく前述した縦裂きの発生の抑制や耐カット性の向上を図ることができる。
【０００８】
ここで、前記スチール短小片の長さは、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。
【０００９】
この場合、スチール短小片の長さが１０ｍｍより短くなると、前述の作用効果が奏功されず、１００ｍｍより長くなると、ランダムに配向させることが困難になる。
【００１０】
また、前記スチール短小片の外径は、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であってもよい。
【００１１】
この場合、スチール短小片の外径が０．１ｍｍより小さくなると、前述の作用効果が奏功されず、０．６ｍｍより大きくなると、コンベヤベルトの剛性が高くなりすぎ、コンベヤベルトを装置に組付けたときになじませ難くなり、装置の駆動時にコンベヤベルトが蛇行し易くなったり、重くなりすぎたりするおそれがある。
【００１２】
さらに、前記補強層の目付け密度は、１００ｇ／ｍ２以上１０００ｇ／ｍ２以下であってもよい。
【００１３】
この場合、補強層の目付け密度が１００ｇ／ｍ２より小さくなると、前述の作用効果が奏功されず、１０００ｇ／ｍ２より大きくなると、装置の駆動時にコンベヤベルトが蛇行し易くなったり、重くなりすぎたり、さらにはスチール短小片同士がゴム材料を介在させずに接触し合うことで耐久性が低下するおそれがある。
【００１４】
また、本発明のコンベヤベルトの製造方法は、本発明のコンベヤベルトを製造するコンベヤベルトの製造方法であって、上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとの間に、前記多数のスチール短小片が配設された補強層部材を形成する補強層部材形成工程と、未加硫の上側本体ゴム部材と未加硫の下側本体ゴム部材との間に、前記抗張体を備える芯体層部材、および前記補強層部材を積層させて配置した状態で、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルトを製造する加硫成形工程と、を備え、前記補強層部材形成工程は、前記下側未加硫ゴムシート上に、前記多数のスチール短小片を散布する散布工程と、前記上側未加硫ゴムシートを、下側未加硫ゴムシート上に前記多数のスチール短小片を介して重ね合わせる重合工程と、前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを、これらの両シート間に前記多数のスチール短小片を介在させた状態で互いに圧接させて密着させる密着工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記補強層部材を形成するに際し、まず下側未加硫ゴムシート上に多数のスチール短小片を散布する（ばらまく）ので、散布された多数のスチール短小片は、主に倒伏した状態で下側未加硫ゴムシート上に載置されることとなり、これらのスチール短小片を容易にランダムに配向させることが可能になるとともに、その分布を容易に均等にすることができる。
【００１６】
ここで、前記多数のスチール短小片にめっきが施され、前記密着工程は、前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを加熱した状態で互いに圧接させてもよい。
【００１７】
この場合、多数のスチール短小片にめっきが施され、前記密着工程は、上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを加熱した状態で互いに圧接させるので、上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートと多数のスチール短小片とを互いに分離し難くして補強層部材の取り扱い性を向上させることが可能になり、コンベヤベルトを容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係るコンベヤベルトによれば、縦裂きの発生を抑えることができるとともに、耐カット性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る一実施形態として示したコンベヤベルトのベルト幅方向に沿う概略断面図である。
【図２】図１に示すコンベヤベルトの補強層の一部破断斜視図である。
【図３】図１および図２に示すコンベヤベルトの製造方法を説明するための説明図である。
【図４】図３に示す補強層部材を製造する補強層部材の製造装置の概略図である。
【図５】図４に示す補強層部材の製造装置のＩ−Ｉ線矢視図である。
【図６】本発明に係る他の実施形態として示したコンベヤベルトのベルト幅方向に沿う概略断面図である。
【図７】本発明に係るさらに他の実施形態として示したコンベヤベルトのベルト幅方向に沿う概略断面図である。
【図８】本発明に係る他の実施形態として示したコンベヤベルトの製造方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るコンベヤベルトの一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
本実施形態のコンベヤベルト１では、本体ゴム１１内に、ベルト長手方向Ｌに延びる抗張体１２と、ベルト長手方向Ｌに延びる補強層１４と、が埋設されている。
抗張体１２は、図示の例では、ベルト長手方向Ｌに沿って延びるスチールコード若しくは有機繊維コードとされ、ベルト幅方向Ｈに沿って複数配設されている。なお有機繊維コードとしては、例えばナイロン、ポリエステル若しくはアラミド等が挙げられる。また、複数の抗張体１２は、本体ゴム１１内において、厚さ方向の中央部にベルト幅方向Ｈのほぼ全域にわたって配設されている。
補強層１４は、図示の例では、本体ゴム１１内において抗張体１２よりも上方に位置する上面側部分１１ａに埋設されている。なお、本体ゴム１１の上下面のうち上方を向く上面に被搬送物が載置されて搬送される。
なお例えば、本体ゴム１１の幅は約３００ｍｍ〜３１５０ｍｍとされ、本体ゴム１１の厚さは約５ｍｍ〜５０ｍｍとなっている。
【００２１】
そして本実施形態では、補強層１４内に、図１および図２に示されるように、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａが埋設されて層をなしている。スチール短小片１４ａは、補強層１４内において複数個所で上下方向に交差しながらも実質上均等に分布して層をなしている。各スチール短小片１４ａは、例えば不織布等のように互いに絡み合ったものではなく、直線状に延びていて上下に重なり合うだけで殆ど絡み合っていない。
スチール短小片１４ａの長さは、例えば約１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下となっている。また、スチール短小片１４ａの横断面形状は円形状とされ、その外径は例えば約０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となっている。
さらに補強層１４の目付け密度は、例えば約１００ｇ／ｍ２以上１０００ｇ／ｍ２以下となっている。なお、補強層１４の目付け密度は、１ｍ２当たりの補強層１４が含有するスチール短小片１４ａの総重量を表している。
【００２２】
次に、以上のように構成されたコンベヤベルト１の製造方法について説明する。
【００２３】
この方法は、図３に示されるように、未加硫の上側本体ゴム部材２１と未加硫の下側本体ゴム部材２２との間に、複数の抗張体１２（芯体層部材）、および補強層部材２３を積層させて配置した状態で、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルト１を製造する加硫成形工程を有している。
ここで、未加硫の上側本体ゴム部材２１および未加硫の下側本体ゴム部材２２はそれぞれ、例えば押出成形等の公知の方法により互いに同幅の連続した帯状に形成されるとともに、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされていて、前述の加硫成形工程時に、巻取りロール体から裁断されることなく繰り出されて供される。
前記補強層部材２３は、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５との間に、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａが層状に配設されて構成されている。また、この補強層部材２３は、上側本体ゴム部材２１および下側本体ゴム部材２２よりも幅挟の連続した帯状に形成されるとともに、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされていて、前述の加硫成形工程時に、巻取りロール体から裁断されることなく繰り出されて供される。
【００２４】
ここで、補強層部材２３の製造方法について説明する。
まず、補強層部材２３を製造する補強層部材の製造装置について説明する。
【００２５】
この装置３０は、図４および図５に示されるように、床面Ｌ上に固定された前後方向に延びる固定フレーム３１と、固定フレーム３１の下部に回転可能に支持され前後方向に間隔をあけて配設された一対の搬送ロール３２と、これらの搬送ロール３２間に無端状に掛け渡された搬送ベルト３３と、固定フレーム３１の上部に配設され、無端状の搬送ベルト３３のうち上方を向いて前方に走行する搬送部分３３ａ上にスチール短小片１４ａを散布する散布手段３４と、散布手段３４と搬送部分３３ａとの間に配設されたガイド体３６と、搬送部分３３ａにおいてガイド体３６の配設位置よりも前方に位置する部分に配設された絡合手段３７と、搬送部分３３ａにおいて絡合手段３７の配設位置よりも前方に位置する部分に配設された押し潰し手段３８と、搬送部分３３ａにおいて押し潰し手段３８の配設位置よりも前方に位置する部分に配設された加圧加熱手段３９と、を備えている。
【００２６】
ここで、連続した帯状の上側未加硫ゴムシート２４は、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体４６とされ、水平方向のうち前後方向に直交する幅方向に延びる軸線回りに支持体４５により回転自在に支持されていて、搬送部分３３ａにおいて、押し潰し手段３８と加圧加熱手段３９との間に位置する部分に重ね合わされるように繰り出される。
一方、連続した帯状の下側未加硫ゴムシート２５は、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされて前記幅方向に延びる軸線回りに回転自在に支持されていて、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａにおいて、ガイド体３６の配設位置よりも後方に位置する部分に重ね合わされるように繰り出される。
以上より、スチール短小片１４ａは、搬送部分３３ａ上に重ね合わされた下側未加硫ゴムシート２５上に散布され、上側未加硫ゴムシート２４は、スチール短小片１４ａを介して下側未加硫ゴムシート２５上に重ね合わされる。
【００２７】
なお、上側未加硫ゴムシート２４および下側未加硫ゴムシート２５は、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）若しくはクロロプレンゴム（ＣＲ）等で形成され、厚さが例えば約０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。厚さが０．３ｍｍより薄くなると、巻き取りや重ね合わせ作業中にゴムシートが切れたり、伸びたりして製造に支障をきたすおそれがあり、また、１．０ｍｍより厚くなると補強層部材２３が厚くて重くなり過ぎるおそれがある。
【００２８】
散布手段３４は、上下一対のフィードローラ４０、４１と、これらのフィードローラ４０、４１の前方に配設された散布ローラ４３と、を備え、固定フレーム３１の上端部に配設されている。
上下一対のフィードローラ４０、４１はそれぞれ、前記幅方向に延びる軸線回りに回転可能に支持されている。また、上下一対のフィードローラ４０、４１は、互いに上下方向で対向する側が前方に向かうような逆向きに前記軸線回りに回転可能に支持されており、これらのフィードローラ４０、４１同士の間からスチール短小片１４ａが前方に向けて送り出される。なお、これらのフィードローラ４０、４１の周速は、搬送ベルト３３の走行速度と同等になっている。また、上下一対のフィードローラ４０、４１の外周面にはそれぞれ、多数の突起４２が突設されており、これらの突起４２によりスチール短小片１４ａが引っ掛けられて前方に送り出される。
散布ローラ４３は、前記幅方向に延びる軸線回りに回転可能に支持されるとともに、その外周面に多数の突起４４が突設されている。また、散布ローラ４３は、後側が下方に向かう方向、つまり図示の例では反時計回りに回転可能に支持されている。なお、散布ローラ４３は、上下一対のフィードローラ４０、４１よりも早い周速となるように前記軸線回りに回転可能に支持されている。そして、上下一対のフィードローラ４０、４１同士の間から前方に送り出された複数のスチール短小片１４ａは、互いが散布ローラ４３の突起４４により分離されながら、下方に叩き落されて水平方向に分散されながら落下する。
【００２９】
ガイド体３６は、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に間隔をあけて配設された一対の第１板状体３６ａを備え、図５に示されるように、上方から下方に向かうに従い漸次幅が狭くなり、下端部は上下方向に延在している。また、ガイド体３６の下端部における内幅は、下側未加硫ゴムシート２５の幅より僅かに狭くなっている。さらに、ガイド体３６の上端部における内幅は、上下一対のフィードローラ４０、４１、および散布ローラ４３それぞれの幅よりも広くなっている。
このガイド体３６は、散布手段３４から落下したスチール短小片１４ａを前記幅方向の両側からガイドすることで、このスチール短小片１４ａが搬送ベルト３３の搬送部分３３ａ上の下側未加硫ゴムシート２５から前記幅方向の外側に飛散するのを防止している。このように散布手段３４から落下したスチール短小片１４ａは、ガイド体３６にガイドされることにより、このガイド体３６に跳ね返されて姿勢がランダムに変化することがあり、この場合、より均等に分散されかつ配向方向がよりランダムになる。
さらに本実施形態では、ガイド体３６は、図４に示されるように、前後方向に間隔をあけて配設された一対の第２板状体３６ｂを備え、これらの第２板状体３６ｂにより一対の第１板状体３６ａにおける前後方向の開口が閉塞されている。これにより、ガイド体３６は、散布手段３４から搬送ベルト３３の搬送部分３３ａに向かうに従い漸次、内部空間の横断面積が小さくなる筒状体となっている。
【００３０】
絡合手段３７は、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを上下方向に挟む一対のローラ３７ａ、３７ｂとされ、各ローラ３７ａ、３７ｂは、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に沿って延びる軸線回りに回転可能に支持されている。
一対のローラ３７ａ、３７ｂのうち、搬送部分３３ａの上方に位置する上側ローラ３７ａの外周面には複数の突起３７ｃが突設されており、これらの突起３７ｃと、搬送部分３３ａの下方に位置する下側ローラ３７ｂの外周面と、により搬送部分３３ａ、下側未加硫ゴムシート２５およびスチール短小片１４ａが上下方向に挟み込まれる。
【００３１】
押し潰し手段３８は、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを上下方向に挟む一対のローラ３８ａ、３８ｂとされ、各ローラ３８ａ、３８ｂは、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に沿って延びる軸線回りに回転可能に支持されている。
これらのローラ３８ａ、３８ｂのうち、搬送部分３３ａの上方に位置する上側ローラ３８ａの外周面には、例えばローレット加工若しくはショットブラスト加工等により粗面部が形成されている。
【００３２】
加圧加熱手段３９は、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを上下方向に挟む一対のローラ３９ａ、３９ｂが、前後方向に間隔をあけて２つ配設されて構成され、各ローラ３９ａ、３９ｂは、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に沿って延びる軸線回りに回転可能に支持されている。
各ローラ３９ａ、３９ｂには加熱手段が備えられている。また、一対のローラ３９ａ、３９ｂにより、上側未加硫ゴムシート２４、多数のスチール短小片１４ａおよび下側未加硫ゴムシート２５が上下方向に挟み込まれ、加圧されながら加熱される。
ここで、各ローラ３９ａ、３９ｂの加熱温度や加圧力は、上側未加硫ゴムシート２４および下側未加硫ゴムシート２５の加硫は進行させないものの、これらの両ゴムシート２４、２５のゴムは可塑化させてスチール短小片１４ａ同士の間の隙間に進入させることで、全てのスチール短小片１４ａの各外表面の全体にゴムが密着するように設定される。
各ローラ３９ａ、３９ｂの加熱温度は、例えば約５０℃〜１００℃となっている。
【００３３】
以上の構成において、まず、固定フレーム３１の上部に配設された供給手段３５からめっきが施されたスチール短小片１４ａを散布手段３４に供給し、スチール短小片１４ａを、上下一対のフィードローラ４０、４１に設けられた突起４２に引っ掛け、複数のスチール短小片１４ａを同時に、これら両ローラ４０、４１の外周面同士の間を通して前方に送り出す。そして、両ローラ４０、４１を同時に通過した複数のスチール短小片１４ａを、散布ローラ４３の突起４４により互いに分離させながら、下方に叩き落して水平方向に分散させつつ落下させる。
ここで、以上の過程において、搬送ロール３２を回転駆動させ搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを前方に走行させておき、ロール状に巻き取られた下側未加硫ゴムシート２５を繰り出し、搬送部分３３ａにおいて、ガイド体３６の配設位置よりも後方に位置する部分に重ね合わせるように供給する。
これにより、前述のように散布ローラ４３を通過した多数のスチール短小片１４ａが下側未加硫ゴムシート２５上に散布される（散布工程）。この際、多数のスチール短小片１４ａは、ガイド体３６の第１板状体３６ａおよび第２板状体３６ｂにガイドされながら落下することで、搬送部分３３ａ上の下側未加硫ゴムシート２５から脱落するのが抑制されるとともに、目付け密度のばらつきが抑えられる。
なお、前述のめっきとしては、例えばブラスめっき、ブロンズめっき、銅めっき、若しくは亜鉛めっき等が挙げられる。
【００３４】
その後、下側未加硫ゴムシート２５および多数のスチール短小片１４ａは、絡合手段３７における上側ローラ３７ａの突起３７ｃと下側ローラ３７ｂの外周面とにより上下方向に挟み込まれる。この際、上側ローラ３７ａの突起３７ｃが、下側未加硫ゴムシート２５上のスチール短小片１４ａの一部を下方に向けて押し込んで変形させて互いに絡み合わせることで、スチール短小片１４ａが下側未加硫ゴムシート２５から前記幅方向の外側に脱落するのを抑制する。
次に、下側未加硫ゴムシート２５および多数のスチール短小片１４ａは、押し潰し手段３８の一対のローラ３８ａ、３８ｂにより上下方向に挟み込まれ、多数のスチール短小片１４ａが下側未加硫ゴムシート２５に押し付けられて押し潰されることにより、スチール短小片１４ａの下側未加硫ゴムシート２５からの脱落がより一層確実に抑制される。
【００３５】
その後、ロール状に巻き取られた上側未加硫ゴムシート２４を繰り出し、押し潰し手段３８を通過した下側未加硫ゴムシート２５上に、多数のスチール短小片１４ａを介して重ね合わせる（重合工程）。
そして、上側未加硫ゴムシート２４、下側未加硫ゴムシート２５および多数のスチール短小片１４ａは、加圧加熱手段３９の一対のローラ３９ａ、３９ｂにより上下方向に挟み込まれ、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５とは、これらの両シート２４、２５間に多数のスチール短小片１４ａを介在させた状態で互いに圧接されて密着される（密着工程）。
【００３６】
以上より、上側未加硫ゴムシート２４および下側未加硫ゴムシート２５が未加硫でかつ互いに密着された状態にある補強層部材２３が形成される。
またこの補強層部材２３は、連続した帯状に形成されるとともに、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされて、前述の加硫成形工程に供される。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によるコンベヤベルト１によれば、本体ゴム１１内に、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａを備える補強層１４が埋設されているので、縦裂きの発生を抑えることができる。
また、補強層１４が本体ゴム１１内の上面側部分１１ａに埋設されているので、この上面側部分１１ａの剛性を高めることが可能になり、耐カット性を向上することができる。
さらに、補強層１４内に埋設された多数のスチール短小片１４ａがランダムに配向されていることから、特定の方向に限定されることなく前述した縦裂きの発生の抑制や耐カット性の向上を図ることができる。
【００３８】
また、スチール短小片１４ａの長さが上記した大きさに設定されているので、前述の作用効果を奏するコンベヤベルトを容易に形成することができる。
また、スチール短小片１４ａの外径が上記した大きさに設定されているので、コンベヤベルトの剛性や重量の増大を抑えて、前述の作用効果を奏功させることができる。
また、補強層１４の目付け密度が上記した大きさに設定されているので、コンベヤベルトの剛性や重量の増大を抑え、しかも耐久性を低下させることなく、前述の作用効果を奏功させることができる。
【００３９】
さらに、補強層部材２３を形成するに際し、まず下側未加硫ゴムシート２５上に多数のスチール短小片１４ａを散布する（ばらまく）ので、散布された多数のスチール短小片１４ａは、主に倒伏した状態で下側未加硫ゴムシート２５上に載置されることとなり、これらのスチール短小片１４ａを容易にランダムに配向させることが可能になるとともに、その分布を容易に均等にすることができる。
また、多数のスチール短小片１４ａにめっきが施され、前記密着工程は、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５とを加熱した状態で互いに圧接させるので、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５と多数のスチール短小片１４ａとを互いに分離し難くして補強層部材２３の取り扱い性を向上させることが可能になり、コンベヤベルト１を容易に製造することができる。
【００４０】
さらに、コンベヤベルト１の製造時に、未加硫の上側本体ゴム部材２１、未加硫の下側本体ゴム部材２２、および補強層部材２３がそれぞれ、巻取りロール体とされていて、各巻取りロール体から裁断されることなく繰り出されて前記加硫成形工程に供されるので、前述の作用効果を有するコンベヤベルト１を効率よく形成することができる。
【００４１】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００４２】
例えば、スチール短小片１４ａは、長尺のスチールコードを製造する工程のうち、めっき工程後の伸線工程や撚線工程で発生する端材、あるいはタイヤを製造する工程のうち、圧延工程で発生するスチールコードの端材等を利用してもよい。この場合、これまで廃棄されていた前述の端材を利用するので、製造コストの増大を抑えることができるとともに、産業廃棄物を削減することもできる。さらにスチール短小片１４ａは、前記散布工程の直前にスチールコードを裁断して形成してもよい。
【００４３】
また前記実施形態では、抗張体１２として、ベルト長手方向Ｌに沿って延びるスチールコード若しくは有機繊維コードを示したが、これに代えて例えば、ナイロン、ポリエステル若しくはアラミド等からなる帆布を採用してもよい。
なおこの場合、前述の加硫成形工程時に、前記帆布の上下面に未加硫のゴムシートを配設した芯体層部材を形成し、この芯体層部材および補強層部材２３を、未加硫の上側本体ゴム部材２１と未加硫の下側本体ゴム部材２２との間に積層させて配置し、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルト１を製造してもよい。
【００４４】
さらに前記実施形態では、補強層１４を本体ゴム１１内の上面側部分１１ａに埋設したが、これに代えて例えば、本体ゴム１１内において抗張体１２よりも下方に位置する下面側部分に埋設してもよい。
この場合においても、本体ゴム１１内の下面側部分の剛性が高められることによって、コンベヤベルト１を無端状にして装置に組付けたときに該コンベヤベルト１に生ずる曲げ変形の中立軸が下面側にずらされることにより、前記上面側部分１１ａのベルト幅方向Ｈの圧縮変形量を増大させることが可能になり、耐カット性を向上することができる。
【００４５】
また、スチール短小片１４ａの横断面形状は、例えば多角形状若しくは楕円形状等、適宜変更してもよい。また、スチール短小片１４ａは、例えば弧状若しくはＳ字状等の曲線状に延びてもよい。
さらに、図６に示されるように、ベルト長手方向Ｌに沿って多数配設されかつベルト幅方向Ｈに延びる緯糸１３ａが、経糸としての抗張体１２に織り合わされてなる織物１３を、本体ゴム１１内に埋設したコンベヤベルト２としてもよい。
また、図７に示されるような、複数の織物１３が、本体ゴム１１内に積層されて埋設されたコンベヤベルト３としてもよい。
さらに、コンベヤベルト１を製造する際に、図８に示されるように、上側本体ゴム部材２１および下側本体ゴム部材２２をそれぞれ複数層にし、また、補強層部材２３と抗張体１２との間に未加硫のゴムシート２６を配設してもよい。なお、図示の例では、未加硫のゴムシート２６は、上側本体ゴム部材２１および下側本体ゴム部材２２の幅と同等になっている。
【００４６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００４７】
次に検証試験について説明する。
まず、スチール短小片１４ａの長さ、および補強層１４の目付け密度を変えず、スチール短小片１４ａの外径を異ならせた複数のコンベヤベルト１を製造した。
そして、各コンベヤベルト１の上面に向けて、重量が約１５ｋｇで先端が尖った錘を自然落下させ、この錘が補強層１４を突き破り抗張体１２に到達したときの高さを測定して耐カット性を評価した。なお、耐カット性は、補強層１４を有しない従来例のコンベヤベルトで前記錘が抗張体１２に到達したときの高さを１００とした指数で評価した。
また、装置に各コンベヤベルト１を組付けて走行させ、蛇行の有無を目視により確認した。
結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
その結果、スチール短小片１４ａの外径が０．１ｍｍ以上になると耐カット性が大きく向上され、また０．６ｍｍ以下では蛇行が発生しないことが確認された。
【００５０】
次に、スチール短小片１４ａの長さ、および外径を変えず、補強層１４の目付け密度を異ならせた複数のコンベヤベルト１を製造した。
そして、装置に各コンベヤベルト１を組付けて走行させた後に、補強層１４を切り取り、スチール短小片１４ａ同士が擦れ合っているか否かを顕微鏡観察により確認し、耐久性を評価した。
また、各コンベヤベルト１について、前述と同様にして耐カット性を評価した。
ここで、耐久性の評価に際し、無端状に形成された各コンベヤベルト１を、６つのプーリにわたって巻回し、１つのプーリを通過する度に走行方向が約１８０度変化するように６箇所屈曲させた状態で走行させた。
結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
その結果、補強層１４の目付け密度が１０００ｇ／ｍ２以下となると、スチール短小片１４ａ同士が擦れ合っていることが確認されず、耐久性の低下が抑えられ、また１００ｇ／ｍ２以上になると耐カット性が確実に向上されることが確認された。
【００５３】
次に、補強層１４の目付け密度、およびスチール短小片１４ａの外径を変えず、スチール短小片１４ａの長さを異ならせた複数のコンベヤベルト１を製造し、各コンベヤベルト１について、前述と同様にして耐カット性を評価した。
結果を表２に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
その結果、スチール短小片１４ａの長さが１０ｍｍ以上になると耐カット性が確実に向上され、また１００ｍｍを超えると、コンベヤベルト１の製造時にスチール短小片１４ａをランダムに配向させることが困難であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
縦裂きの発生を抑えることができるとともに、耐カット性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ コンベヤベルト
１１ 本体ゴム
１２ 抗張体
１４ 補強層
１４ａ スチール短小片
２１ 上側本体ゴム部材
２２ 下側本体ゴム部材
２３ 補強層部材
２４ 上側未加硫ゴムシート
２５ 下側未加硫ゴムシート
Ｌ ベルト長手方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤベルトおよびコンベヤベルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤベルトとして、例えば下記特許文献１に示されるような、本体ゴム内に、ベルト長手方向に延びる抗張体と、合成繊維等の短小片を備えかつ本体ゴムの上下面のうち被搬送物が載置される上面に露出する補強層と、が埋設された構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平４−４７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のコンベヤベルトでは、ベルト長手方向に裂けるいわゆる縦裂きの発生を抑えること、並びに耐カット性を向上することについて改善の余地があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、縦裂きの発生を抑えることができるとともに、耐カット性を向上することができるコンベヤベルトおよびコンベヤベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のコンベヤベルトは、本体ゴム内にベルト長手方向に延びる抗張体が埋設されたコンベヤベルトであって、前記本体ゴム内には、ベルト長手方向に沿って延びる補強層が埋設され、該補強層内には、ランダムに配向された多数のスチール短小片が埋設されて層をなしていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、本体ゴム内に、ランダムに配向された多数のスチール短小片を備える補強層が埋設されているので、縦裂きの発生を抑えることができる。
またこのように、本体ゴム内に前記補強層が埋設されているので、本体ゴムの上下面のうち被搬送物が載置される上面側の耐カット性を向上することができる。
例えば補強層が、本体ゴム内において抗張体よりも前記上面側に位置する上面側部分に埋設された場合には、この補強層によって本体ゴムの上面側部分の剛性を高めることが可能になる。一方、例えば補強層が、本体ゴム内において抗張体を挟んで前記上面側部分の反対の下面側部分に埋設された場合には、該下面側部分の剛性が高められることによって、コンベヤベルトを無端状にして装置に組付けたときに該コンベヤベルトに生ずる曲げ変形の中立軸が下面側にずらされることにより、前記上面側部分のベルト幅方向の圧縮変形量を増大させることが可能になる。なお、コンベヤベルトは、装置に組付けられると、ベルト幅方向の両端部が外側に反り上がって横断面視で椀状を呈するように曲げ変形する。
さらに、補強層内に埋設された多数のスチール短小片がランダムに配向されていることから、特定の方向に限定されることなく前述した縦裂きの発生の抑制や耐カット性の向上を図ることができる。
【０００８】
ここで、前記スチール短小片の長さは、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。
【０００９】
この場合、スチール短小片の長さが１０ｍｍより短くなると、前述の作用効果が奏功されず、１００ｍｍより長くなると、ランダムに配向させることが困難になる。
【００１０】
また、前記スチール短小片の外径は、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であってもよい。
【００１１】
この場合、スチール短小片の外径が０．１ｍｍより小さくなると、前述の作用効果が奏功されず、０．６ｍｍより大きくなると、コンベヤベルトの剛性が高くなりすぎ、コンベヤベルトを装置に組付けたときになじませ難くなり、装置の駆動時にコンベヤベルトが蛇行し易くなったり、重くなりすぎたりするおそれがある。
【００１２】
さらに、前記補強層の目付け密度は、１００ｇ／ｍ２以上１０００ｇ／ｍ２以下であってもよい。
【００１３】
この場合、補強層の目付け密度が１００ｇ／ｍ２より小さくなると、前述の作用効果が奏功されず、１０００ｇ／ｍ２より大きくなると、装置の駆動時にコンベヤベルトが蛇行し易くなったり、重くなりすぎたり、さらにはスチール短小片同士がゴム材料を介在させずに接触し合うことで耐久性が低下するおそれがある。
【００１４】
また、本発明のコンベヤベルトの製造方法は、本発明のコンベヤベルトを製造するコンベヤベルトの製造方法であって、上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとの間に、前記多数のスチール短小片が配設された補強層部材を形成する補強層部材形成工程と、未加硫の上側本体ゴム部材と未加硫の下側本体ゴム部材との間に、前記抗張体を備える芯体層部材、および前記補強層部材を積層させて配置した状態で、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルトを製造する加硫成形工程と、を備え、前記補強層部材形成工程は、前記下側未加硫ゴムシート上に、前記多数のスチール短小片を散布する散布工程と、前記上側未加硫ゴムシートを、下側未加硫ゴムシート上に前記多数のスチール短小片を介して重ね合わせる重合工程と、前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを、これらの両シート間に前記多数のスチール短小片を介在させた状態で互いに圧接させて密着させる密着工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記補強層部材を形成するに際し、まず下側未加硫ゴムシート上に多数のスチール短小片を散布する（ばらまく）ので、散布された多数のスチール短小片は、主に倒伏した状態で下側未加硫ゴムシート上に載置されることとなり、これらのスチール短小片を容易にランダムに配向させることが可能になるとともに、その分布を容易に均等にすることができる。
【００１６】
ここで、前記多数のスチール短小片にめっきが施され、前記密着工程は、前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを加熱した状態で互いに圧接させてもよい。
【００１７】
この場合、多数のスチール短小片にめっきが施され、前記密着工程は、上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを加熱した状態で互いに圧接させるので、上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートと多数のスチール短小片とを互いに分離し難くして補強層部材の取り扱い性を向上させることが可能になり、コンベヤベルトを容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係るコンベヤベルトによれば、縦裂きの発生を抑えることができるとともに、耐カット性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る一実施形態として示したコンベヤベルトのベルト幅方向に沿う概略断面図である。
【図２】図１に示すコンベヤベルトの補強層の一部破断斜視図である。
【図３】図１および図２に示すコンベヤベルトの製造方法を説明するための説明図である。
【図４】図３に示す補強層部材を製造する補強層部材の製造装置の概略図である。
【図５】図４に示す補強層部材の製造装置のＩ−Ｉ線矢視図である。
【図６】本発明に係る他の実施形態として示したコンベヤベルトのベルト幅方向に沿う概略断面図である。
【図７】本発明に係るさらに他の実施形態として示したコンベヤベルトのベルト幅方向に沿う概略断面図である。
【図８】本発明に係る他の実施形態として示したコンベヤベルトの製造方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るコンベヤベルトの一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
本実施形態のコンベヤベルト１では、本体ゴム１１内に、ベルト長手方向Ｌに延びる抗張体１２と、ベルト長手方向Ｌに延びる補強層１４と、が埋設されている。
抗張体１２は、図示の例では、ベルト長手方向Ｌに沿って延びるスチールコード若しくは有機繊維コードとされ、ベルト幅方向Ｈに沿って複数配設されている。なお有機繊維コードとしては、例えばナイロン、ポリエステル若しくはアラミド等が挙げられる。また、複数の抗張体１２は、本体ゴム１１内において、厚さ方向の中央部にベルト幅方向Ｈのほぼ全域にわたって配設されている。
補強層１４は、図示の例では、本体ゴム１１内において抗張体１２よりも上方に位置する上面側部分１１ａに埋設されている。なお、本体ゴム１１の上下面のうち上方を向く上面に被搬送物が載置されて搬送される。
なお例えば、本体ゴム１１の幅は約３００ｍｍ〜３１５０ｍｍとされ、本体ゴム１１の厚さは約５ｍｍ〜５０ｍｍとなっている。
【００２１】
そして本実施形態では、補強層１４内に、図１および図２に示されるように、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａが埋設されて層をなしている。スチール短小片１４ａは、補強層１４内において複数個所で上下方向に交差しながらも実質上均等に分布して層をなしている。各スチール短小片１４ａは、例えば不織布等のように互いに絡み合ったものではなく、直線状に延びていて上下に重なり合うだけで殆ど絡み合っていない。
スチール短小片１４ａの長さは、例えば約１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下となっている。また、スチール短小片１４ａの横断面形状は円形状とされ、その外径は例えば約０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下となっている。
さらに補強層１４の目付け密度は、例えば約１００ｇ／ｍ２以上１０００ｇ／ｍ２以下となっている。なお、補強層１４の目付け密度は、１ｍ２当たりの補強層１４が含有するスチール短小片１４ａの総重量を表している。
【００２２】
次に、以上のように構成されたコンベヤベルト１の製造方法について説明する。
【００２３】
この方法は、図３に示されるように、未加硫の上側本体ゴム部材２１と未加硫の下側本体ゴム部材２２との間に、複数の抗張体１２（芯体層部材）、および補強層部材２３を積層させて配置した状態で、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルト１を製造する加硫成形工程を有している。
ここで、未加硫の上側本体ゴム部材２１および未加硫の下側本体ゴム部材２２はそれぞれ、例えば押出成形等の公知の方法により互いに同幅の連続した帯状に形成されるとともに、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされていて、前述の加硫成形工程時に、巻取りロール体から裁断されることなく繰り出されて供される。
前記補強層部材２３は、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５との間に、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａが層状に配設されて構成されている。また、この補強層部材２３は、上側本体ゴム部材２１および下側本体ゴム部材２２よりも幅挟の連続した帯状に形成されるとともに、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされていて、前述の加硫成形工程時に、巻取りロール体から裁断されることなく繰り出されて供される。
【００２４】
ここで、補強層部材２３の製造方法について説明する。
まず、補強層部材２３を製造する補強層部材の製造装置について説明する。
【００２５】
この装置３０は、図４および図５に示されるように、床面Ｌ上に固定された前後方向に延びる固定フレーム３１と、固定フレーム３１の下部に回転可能に支持され前後方向に間隔をあけて配設された一対の搬送ロール３２と、これらの搬送ロール３２間に無端状に掛け渡された搬送ベルト３３と、固定フレーム３１の上部に配設され、無端状の搬送ベルト３３のうち上方を向いて前方に走行する搬送部分３３ａ上にスチール短小片１４ａを散布する散布手段３４と、散布手段３４と搬送部分３３ａとの間に配設されたガイド体３６と、搬送部分３３ａにおいてガイド体３６の配設位置よりも前方に位置する部分に配設された絡合手段３７と、搬送部分３３ａにおいて絡合手段３７の配設位置よりも前方に位置する部分に配設された押し潰し手段３８と、搬送部分３３ａにおいて押し潰し手段３８の配設位置よりも前方に位置する部分に配設された加圧加熱手段３９と、を備えている。
【００２６】
ここで、連続した帯状の上側未加硫ゴムシート２４は、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体４６とされ、水平方向のうち前後方向に直交する幅方向に延びる軸線回りに支持体４５により回転自在に支持されていて、搬送部分３３ａにおいて、押し潰し手段３８と加圧加熱手段３９との間に位置する部分に重ね合わされるように繰り出される。
一方、連続した帯状の下側未加硫ゴムシート２５は、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされて前記幅方向に延びる軸線回りに回転自在に支持されていて、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａにおいて、ガイド体３６の配設位置よりも後方に位置する部分に重ね合わされるように繰り出される。
以上より、スチール短小片１４ａは、搬送部分３３ａ上に重ね合わされた下側未加硫ゴムシート２５上に散布され、上側未加硫ゴムシート２４は、スチール短小片１４ａを介して下側未加硫ゴムシート２５上に重ね合わされる。
【００２７】
なお、上側未加硫ゴムシート２４および下側未加硫ゴムシート２５は、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）若しくはクロロプレンゴム（ＣＲ）等で形成され、厚さが例えば約０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。厚さが０．３ｍｍより薄くなると、巻き取りや重ね合わせ作業中にゴムシートが切れたり、伸びたりして製造に支障をきたすおそれがあり、また、１．０ｍｍより厚くなると補強層部材２３が厚くて重くなり過ぎるおそれがある。
【００２８】
散布手段３４は、上下一対のフィードローラ４０、４１と、これらのフィードローラ４０、４１の前方に配設された散布ローラ４３と、を備え、固定フレーム３１の上端部に配設されている。
上下一対のフィードローラ４０、４１はそれぞれ、前記幅方向に延びる軸線回りに回転可能に支持されている。また、上下一対のフィードローラ４０、４１は、互いに上下方向で対向する側が前方に向かうような逆向きに前記軸線回りに回転可能に支持されており、これらのフィードローラ４０、４１同士の間からスチール短小片１４ａが前方に向けて送り出される。なお、これらのフィードローラ４０、４１の周速は、搬送ベルト３３の走行速度と同等になっている。また、上下一対のフィードローラ４０、４１の外周面にはそれぞれ、多数の突起４２が突設されており、これらの突起４２によりスチール短小片１４ａが引っ掛けられて前方に送り出される。
散布ローラ４３は、前記幅方向に延びる軸線回りに回転可能に支持されるとともに、その外周面に多数の突起４４が突設されている。また、散布ローラ４３は、後側が下方に向かう方向、つまり図示の例では反時計回りに回転可能に支持されている。なお、散布ローラ４３は、上下一対のフィードローラ４０、４１よりも早い周速となるように前記軸線回りに回転可能に支持されている。そして、上下一対のフィードローラ４０、４１同士の間から前方に送り出された複数のスチール短小片１４ａは、互いが散布ローラ４３の突起４４により分離されながら、下方に叩き落されて水平方向に分散されながら落下する。
【００２９】
ガイド体３６は、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に間隔をあけて配設された一対の第１板状体３６ａを備え、図５に示されるように、上方から下方に向かうに従い漸次幅が狭くなり、下端部は上下方向に延在している。また、ガイド体３６の下端部における内幅は、下側未加硫ゴムシート２５の幅より僅かに狭くなっている。さらに、ガイド体３６の上端部における内幅は、上下一対のフィードローラ４０、４１、および散布ローラ４３それぞれの幅よりも広くなっている。
このガイド体３６は、散布手段３４から落下したスチール短小片１４ａを前記幅方向の両側からガイドすることで、このスチール短小片１４ａが搬送ベルト３３の搬送部分３３ａ上の下側未加硫ゴムシート２５から前記幅方向の外側に飛散するのを防止している。このように散布手段３４から落下したスチール短小片１４ａは、ガイド体３６にガイドされることにより、このガイド体３６に跳ね返されて姿勢がランダムに変化することがあり、この場合、より均等に分散されかつ配向方向がよりランダムになる。
さらに本実施形態では、ガイド体３６は、図４に示されるように、前後方向に間隔をあけて配設された一対の第２板状体３６ｂを備え、これらの第２板状体３６ｂにより一対の第１板状体３６ａにおける前後方向の開口が閉塞されている。これにより、ガイド体３６は、散布手段３４から搬送ベルト３３の搬送部分３３ａに向かうに従い漸次、内部空間の横断面積が小さくなる筒状体となっている。
【００３０】
絡合手段３７は、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを上下方向に挟む一対のローラ３７ａ、３７ｂとされ、各ローラ３７ａ、３７ｂは、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に沿って延びる軸線回りに回転可能に支持されている。
一対のローラ３７ａ、３７ｂのうち、搬送部分３３ａの上方に位置する上側ローラ３７ａの外周面には複数の突起３７ｃが突設されており、これらの突起３７ｃと、搬送部分３３ａの下方に位置する下側ローラ３７ｂの外周面と、により搬送部分３３ａ、下側未加硫ゴムシート２５およびスチール短小片１４ａが上下方向に挟み込まれる。
【００３１】
押し潰し手段３８は、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを上下方向に挟む一対のローラ３８ａ、３８ｂとされ、各ローラ３８ａ、３８ｂは、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に沿って延びる軸線回りに回転可能に支持されている。
これらのローラ３８ａ、３８ｂのうち、搬送部分３３ａの上方に位置する上側ローラ３８ａの外周面には、例えばローレット加工若しくはショットブラスト加工等により粗面部が形成されている。
【００３２】
加圧加熱手段３９は、搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを上下方向に挟む一対のローラ３９ａ、３９ｂが、前後方向に間隔をあけて２つ配設されて構成され、各ローラ３９ａ、３９ｂは、固定フレーム３１に配設され、前記幅方向に沿って延びる軸線回りに回転可能に支持されている。
各ローラ３９ａ、３９ｂには加熱手段が備えられている。また、一対のローラ３９ａ、３９ｂにより、上側未加硫ゴムシート２４、多数のスチール短小片１４ａおよび下側未加硫ゴムシート２５が上下方向に挟み込まれ、加圧されながら加熱される。
ここで、各ローラ３９ａ、３９ｂの加熱温度や加圧力は、上側未加硫ゴムシート２４および下側未加硫ゴムシート２５の加硫は進行させないものの、これらの両ゴムシート２４、２５のゴムは可塑化させてスチール短小片１４ａ同士の間の隙間に進入させることで、全てのスチール短小片１４ａの各外表面の全体にゴムが密着するように設定される。
各ローラ３９ａ、３９ｂの加熱温度は、例えば約５０℃〜１００℃となっている。
【００３３】
以上の構成において、まず、固定フレーム３１の上部に配設された供給手段３５からめっきが施されたスチール短小片１４ａを散布手段３４に供給し、スチール短小片１４ａを、上下一対のフィードローラ４０、４１に設けられた突起４２に引っ掛け、複数のスチール短小片１４ａを同時に、これら両ローラ４０、４１の外周面同士の間を通して前方に送り出す。そして、両ローラ４０、４１を同時に通過した複数のスチール短小片１４ａを、散布ローラ４３の突起４４により互いに分離させながら、下方に叩き落して水平方向に分散させつつ落下させる。
ここで、以上の過程において、搬送ロール３２を回転駆動させ搬送ベルト３３の搬送部分３３ａを前方に走行させておき、ロール状に巻き取られた下側未加硫ゴムシート２５を繰り出し、搬送部分３３ａにおいて、ガイド体３６の配設位置よりも後方に位置する部分に重ね合わせるように供給する。
これにより、前述のように散布ローラ４３を通過した多数のスチール短小片１４ａが下側未加硫ゴムシート２５上に散布される（散布工程）。この際、多数のスチール短小片１４ａは、ガイド体３６の第１板状体３６ａおよび第２板状体３６ｂにガイドされながら落下することで、搬送部分３３ａ上の下側未加硫ゴムシート２５から脱落するのが抑制されるとともに、目付け密度のばらつきが抑えられる。
なお、前述のめっきとしては、例えばブラスめっき、ブロンズめっき、銅めっき、若しくは亜鉛めっき等が挙げられる。
【００３４】
その後、下側未加硫ゴムシート２５および多数のスチール短小片１４ａは、絡合手段３７における上側ローラ３７ａの突起３７ｃと下側ローラ３７ｂの外周面とにより上下方向に挟み込まれる。この際、上側ローラ３７ａの突起３７ｃが、下側未加硫ゴムシート２５上のスチール短小片１４ａの一部を下方に向けて押し込んで変形させて互いに絡み合わせることで、スチール短小片１４ａが下側未加硫ゴムシート２５から前記幅方向の外側に脱落するのを抑制する。
次に、下側未加硫ゴムシート２５および多数のスチール短小片１４ａは、押し潰し手段３８の一対のローラ３８ａ、３８ｂにより上下方向に挟み込まれ、多数のスチール短小片１４ａが下側未加硫ゴムシート２５に押し付けられて押し潰されることにより、スチール短小片１４ａの下側未加硫ゴムシート２５からの脱落がより一層確実に抑制される。
【００３５】
その後、ロール状に巻き取られた上側未加硫ゴムシート２４を繰り出し、押し潰し手段３８を通過した下側未加硫ゴムシート２５上に、多数のスチール短小片１４ａを介して重ね合わせる（重合工程）。
そして、上側未加硫ゴムシート２４、下側未加硫ゴムシート２５および多数のスチール短小片１４ａは、加圧加熱手段３９の一対のローラ３９ａ、３９ｂにより上下方向に挟み込まれ、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５とは、これらの両シート２４、２５間に多数のスチール短小片１４ａを介在させた状態で互いに圧接されて密着される（密着工程）。
【００３６】
以上より、上側未加硫ゴムシート２４および下側未加硫ゴムシート２５が未加硫でかつ互いに密着された状態にある補強層部材２３が形成される。
またこの補強層部材２３は、連続した帯状に形成されるとともに、多数回ロール状に巻き取られた巻取りロール体とされて、前述の加硫成形工程に供される。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によるコンベヤベルト１によれば、本体ゴム１１内に、ランダムに配向された多数のスチール短小片１４ａを備える補強層１４が埋設されているので、縦裂きの発生を抑えることができる。
また、補強層１４が本体ゴム１１内の上面側部分１１ａに埋設されているので、この上面側部分１１ａの剛性を高めることが可能になり、耐カット性を向上することができる。
さらに、補強層１４内に埋設された多数のスチール短小片１４ａがランダムに配向されていることから、特定の方向に限定されることなく前述した縦裂きの発生の抑制や耐カット性の向上を図ることができる。
【００３８】
また、スチール短小片１４ａの長さが上記した大きさに設定されているので、前述の作用効果を奏するコンベヤベルトを容易に形成することができる。
また、スチール短小片１４ａの外径が上記した大きさに設定されているので、コンベヤベルトの剛性や重量の増大を抑えて、前述の作用効果を奏功させることができる。
また、補強層１４の目付け密度が上記した大きさに設定されているので、コンベヤベルトの剛性や重量の増大を抑え、しかも耐久性を低下させることなく、前述の作用効果を奏功させることができる。
【００３９】
さらに、補強層部材２３を形成するに際し、まず下側未加硫ゴムシート２５上に多数のスチール短小片１４ａを散布する（ばらまく）ので、散布された多数のスチール短小片１４ａは、主に倒伏した状態で下側未加硫ゴムシート２５上に載置されることとなり、これらのスチール短小片１４ａを容易にランダムに配向させることが可能になるとともに、その分布を容易に均等にすることができる。
また、多数のスチール短小片１４ａにめっきが施され、前記密着工程は、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５とを加熱した状態で互いに圧接させるので、上側未加硫ゴムシート２４と下側未加硫ゴムシート２５と多数のスチール短小片１４ａとを互いに分離し難くして補強層部材２３の取り扱い性を向上させることが可能になり、コンベヤベルト１を容易に製造することができる。
【００４０】
さらに、コンベヤベルト１の製造時に、未加硫の上側本体ゴム部材２１、未加硫の下側本体ゴム部材２２、および補強層部材２３がそれぞれ、巻取りロール体とされていて、各巻取りロール体から裁断されることなく繰り出されて前記加硫成形工程に供されるので、前述の作用効果を有するコンベヤベルト１を効率よく形成することができる。
【００４１】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００４２】
例えば、スチール短小片１４ａは、長尺のスチールコードを製造する工程のうち、めっき工程後の伸線工程や撚線工程で発生する端材、あるいはタイヤを製造する工程のうち、圧延工程で発生するスチールコードの端材等を利用してもよい。この場合、これまで廃棄されていた前述の端材を利用するので、製造コストの増大を抑えることができるとともに、産業廃棄物を削減することもできる。さらにスチール短小片１４ａは、前記散布工程の直前にスチールコードを裁断して形成してもよい。
【００４３】
また前記実施形態では、抗張体１２として、ベルト長手方向Ｌに沿って延びるスチールコード若しくは有機繊維コードを示したが、これに代えて例えば、ナイロン、ポリエステル若しくはアラミド等からなる帆布を採用してもよい。
なおこの場合、前述の加硫成形工程時に、前記帆布の上下面に未加硫のゴムシートを配設した芯体層部材を形成し、この芯体層部材および補強層部材２３を、未加硫の上側本体ゴム部材２１と未加硫の下側本体ゴム部材２２との間に積層させて配置し、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルト１を製造してもよい。
【００４４】
さらに前記実施形態では、補強層１４を本体ゴム１１内の上面側部分１１ａに埋設したが、これに代えて例えば、本体ゴム１１内において抗張体１２よりも下方に位置する下面側部分に埋設してもよい。
この場合においても、本体ゴム１１内の下面側部分の剛性が高められることによって、コンベヤベルト１を無端状にして装置に組付けたときに該コンベヤベルト１に生ずる曲げ変形の中立軸が下面側にずらされることにより、前記上面側部分１１ａのベルト幅方向Ｈの圧縮変形量を増大させることが可能になり、耐カット性を向上することができる。
【００４５】
また、スチール短小片１４ａの横断面形状は、例えば多角形状若しくは楕円形状等、適宜変更してもよい。また、スチール短小片１４ａは、例えば弧状若しくはＳ字状等の曲線状に延びてもよい。
さらに、図６に示されるように、ベルト長手方向Ｌに沿って多数配設されかつベルト幅方向Ｈに延びる緯糸１３ａが、経糸としての抗張体１２に織り合わされてなる織物１３を、本体ゴム１１内に埋設したコンベヤベルト２としてもよい。
また、図７に示されるような、複数の織物１３が、本体ゴム１１内に積層されて埋設されたコンベヤベルト３としてもよい。
さらに、コンベヤベルト１を製造する際に、図８に示されるように、上側本体ゴム部材２１および下側本体ゴム部材２２をそれぞれ複数層にし、また、補強層部材２３と抗張体１２との間に未加硫のゴムシート２６を配設してもよい。なお、図示の例では、未加硫のゴムシート２６は、上側本体ゴム部材２１および下側本体ゴム部材２２の幅と同等になっている。
【００４６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００４７】
次に検証試験について説明する。
まず、スチール短小片１４ａの長さ、および補強層１４の目付け密度を変えず、スチール短小片１４ａの外径を異ならせた複数のコンベヤベルト１を製造した。
そして、各コンベヤベルト１の上面に向けて、重量が約１５ｋｇで先端が尖った錘を自然落下させ、この錘が補強層１４を突き破り抗張体１２に到達したときの高さを測定して耐カット性を評価した。なお、耐カット性は、補強層１４を有しない従来例のコンベヤベルトで前記錘が抗張体１２に到達したときの高さを１００とした指数で評価した。
また、装置に各コンベヤベルト１を組付けて走行させ、蛇行の有無を目視により確認した。
結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
その結果、スチール短小片１４ａの外径が０．１ｍｍ以上になると耐カット性が大きく向上され、また０．６ｍｍ以下では蛇行が発生しないことが確認された。
【００５０】
次に、スチール短小片１４ａの長さ、および外径を変えず、補強層１４の目付け密度を異ならせた複数のコンベヤベルト１を製造した。
そして、装置に各コンベヤベルト１を組付けて走行させた後に、補強層１４を切り取り、スチール短小片１４ａ同士が擦れ合っているか否かを顕微鏡観察により確認し、耐久性を評価した。
また、各コンベヤベルト１について、前述と同様にして耐カット性を評価した。
ここで、耐久性の評価に際し、無端状に形成された各コンベヤベルト１を、６つのプーリにわたって巻回し、１つのプーリを通過する度に走行方向が約１８０度変化するように６箇所屈曲させた状態で走行させた。
結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
その結果、補強層１４の目付け密度が１０００ｇ／ｍ２以下となると、スチール短小片１４ａ同士が擦れ合っていることが確認されず、耐久性の低下が抑えられ、また１００ｇ／ｍ２以上になると耐カット性が確実に向上されることが確認された。
【００５３】
次に、補強層１４の目付け密度、およびスチール短小片１４ａの外径を変えず、スチール短小片１４ａの長さを異ならせた複数のコンベヤベルト１を製造し、各コンベヤベルト１について、前述と同様にして耐カット性を評価した。
結果を表２に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
その結果、スチール短小片１４ａの長さが１０ｍｍ以上になると耐カット性が確実に向上され、また１００ｍｍを超えると、コンベヤベルト１の製造時にスチール短小片１４ａをランダムに配向させることが困難であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
縦裂きの発生を抑えることができるとともに、耐カット性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ コンベヤベルト
１１ 本体ゴム
１２ 抗張体
１４ 補強層
１４ａ スチール短小片
２１ 上側本体ゴム部材
２２ 下側本体ゴム部材
２３ 補強層部材
２４ 上側未加硫ゴムシート
２５ 下側未加硫ゴムシート
Ｌ ベルト長手方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ゴム内にベルト長手方向に延びる抗張体が埋設されたコンベヤベルトであって、
前記本体ゴム内には、ベルト長手方向に沿って延びる補強層が埋設され、
該補強層内には、ランダムに配向された多数のスチール短小片が埋設されて層をなしていることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項２】
請求項１記載のコンベヤベルトであって、
前記スチール短小片の長さは、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンベヤベルトであって、
前記スチール短小片の外径は、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のコンベヤベルトであって、
前記補強層の目付け密度は、１００ｇ／ｍ２以上１０００ｇ／ｍ２以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のコンベヤベルトを製造するコンベヤベルトの製造方法であって、
上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとの間に、前記多数のスチール短小片が配設された補強層部材を形成する補強層部材形成工程と、
未加硫の上側本体ゴム部材と未加硫の下側本体ゴム部材との間に、前記抗張体を備える芯体層部材、および前記補強層部材を積層させて配置した状態で、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルトを製造する加硫成形工程と、を備え、
前記補強層部材形成工程は、
前記下側未加硫ゴムシート上に、前記多数のスチール短小片を散布する散布工程と、
前記上側未加硫ゴムシートを、下側未加硫ゴムシート上に前記多数のスチール短小片を介して重ね合わせる重合工程と、
前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを、これらの両シート間に前記多数のスチール短小片を介在させた状態で互いに圧接させて密着させる密着工程と、を備えることを特徴とするコンベヤベルトの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のコンベヤベルトの製造方法であって、
前記多数のスチール短小片にめっきが施され、
前記密着工程は、前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを加熱した状態で互いに圧接させることを特徴とするコンベヤベルトの製造方法。
【請求項１】
本体ゴム内にベルト長手方向に延びる抗張体が埋設されたコンベヤベルトであって、
前記本体ゴム内には、ベルト長手方向に沿って延びる補強層が埋設され、
該補強層内には、ランダムに配向された多数のスチール短小片が埋設されて層をなしていることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項２】
請求項１記載のコンベヤベルトであって、
前記スチール短小片の長さは、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンベヤベルトであって、
前記スチール短小片の外径は、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のコンベヤベルトであって、
前記補強層の目付け密度は、１００ｇ／ｍ２以上１０００ｇ／ｍ２以下であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のコンベヤベルトを製造するコンベヤベルトの製造方法であって、
上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとの間に、前記多数のスチール短小片が配設された補強層部材を形成する補強層部材形成工程と、
未加硫の上側本体ゴム部材と未加硫の下側本体ゴム部材との間に、前記抗張体を備える芯体層部材、および前記補強層部材を積層させて配置した状態で、積層方向に加圧して加熱することで加硫成形しコンベヤベルトを製造する加硫成形工程と、を備え、
前記補強層部材形成工程は、
前記下側未加硫ゴムシート上に、前記多数のスチール短小片を散布する散布工程と、
前記上側未加硫ゴムシートを、下側未加硫ゴムシート上に前記多数のスチール短小片を介して重ね合わせる重合工程と、
前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを、これらの両シート間に前記多数のスチール短小片を介在させた状態で互いに圧接させて密着させる密着工程と、を備えることを特徴とするコンベヤベルトの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のコンベヤベルトの製造方法であって、
前記多数のスチール短小片にめっきが施され、
前記密着工程は、前記上側未加硫ゴムシートと下側未加硫ゴムシートとを加熱した状態で互いに圧接させることを特徴とするコンベヤベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２１３４８１（Ｐ２０１１−２１３４８１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８６１１９（Ｐ２０１０−８６１１９）
【出願日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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