可撓性コンベアベルト
【目的】 円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行する可撓性コンベアベルトが、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から完全に浮上して走行することができる可撓性コンベアベルトを提供する。
【構成】 ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトの場合、ベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）を０．３５以上し、より厳密には、ベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 であるようにし、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトの場合、上記トラフ指数Ｔを０．３０以上にし、可撓性に富んだコンベアベルトにした。
【構成】 ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトの場合、ベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）を０．３５以上し、より厳密には、ベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 であるようにし、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトの場合、上記トラフ指数Ｔを０．３０以上にし、可撓性に富んだコンベアベルトにした。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円管の下部内壁に沿う湾曲形状となり、下部内壁から浮上して走行するコンベアベルトであって、ゴムを主体とするゴム製又は樹脂を主体とする樹脂製の可撓性コンベアベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の可撓性コンベアベルトを用いるコンベア装置はパイプコンベアと称されており、砂、砕石、石炭、セメント等の一般バラ物及び小麦、大豆、米等の食品や穀物類の搬送に使用される。このパイプコンベアの一例を図７により説明する（特開平４−３１７９１１号公報参照）。このパイプコンベアは、内側円管１０と外側円管２０とを同軸二重管状に配設し、さらにこれらの内外管１０，２０の両側に、ヘッドプーリ３０及びテールプーリ４０を設けてなるものである。
【０００３】そして、これらプーリ３０，４０の間には可撓性コンベアベルト１が張設され、可撓性コンベアベルト１の往路ベルト５１が内側円管１０の内壁下部に沿う湾曲形状になり、復路ベルト５２が外側円管２０の内壁下部に沿う湾曲形状になって走行する。この内外管１０，２０の両端部であって内側円管１０と外側円管２０との間隙部分には、復路ベルト５２の通過部分を除いてシール部材６０が装着されている。
【０００４】図８に示されるように、外側円管２０の下側にエアダクト２３が取り付けられ、エアダクト２３からの空気を外側円管２０の下部内壁に導く空気吹き込み口２２が一定間隔で穿設されている。また、外側円管２０の側面にフランジ８９が設けられ、外側円管２０と内側円管１０との空間に導入された空気が、内側円管１０に一定間隔で穿設された空気吹き込み口１２を経て内側円管１０の下部内壁に導かれる。
【０００５】図７に戻り、エアダクト２３とフランジ８９には空気吹き込み装置８０が接続されている。この装置８０は、空気フィルタ８１を設けた送風機８２に空気管８３，８４を並列に接続し、一方の空気管８３にダンパ８５を介して、エアダクト２３のフランジ８６に接続されている。他方の空気管８４も同様に、ダンパ８８を介して、フランジ８９に接続されている。
【０００６】このようなコンベア装置においては、搬送物入口２１から投入された搬送物Ｍは、図８の如く往路コンベア５１に載って運ばれ、図７のヘッドプーリ３０から搬送物Ｍが落下するようになっている。このコンベア装置は、可撓性コンベアベルトを空気で浮上させて走行させるので、ニューマチックコンベア、ローラコンベア、チェーンコンベアに比べて搬送に必要な電力消費量及び、騒音が大幅に減らすことができるという利点を有する。
【０００７】このコンベア装置の搬送に必要な電力は、円管の下部内壁を走行するコンベアベルトの浮上の程度で決まる。そのため、円管内に沿った浮上が確保できるコンベアベルトの開発が望まれるようになった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このコンベアベルトをできるだけ浮上させるために、通常、空気圧を高めること等が行われるが、幾ら空気圧を高めること等を行っても、摩擦係数が大きいままであり、搬送に要する電力消費量が大きくなる場合があるという問題点があった。
【０００９】何故電力消費量が小さくならないのかということについて、実験を重ねて鋭意検討したところ、図９R>９のような現象が生じていることが判明した。特に内側円管１０は搬送物Ｍが載った往路ベルト５１が走行する部分であり、往路ベルト５１の幅ｘは内側円管１０の内周の約１／２の近くに及ぶ。そして、下部内壁から導入された空気によって、往路ベルト５１の大部分は浮上しているものの、往路ベルト５１の両端部分５１ａ，５１ｂが内壁に接触しており、空気は内壁の周方向に逃げるのでなく、内側円管１０の軸方向に逃げている。この両端部分５１ａ，５１ｂの接触によって、搬送に要する消費電力が大きくなっていることが判明した。
【００１０】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行する可撓性コンベアベルトが、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から完全に浮上して走行することができる可撓性コンベアベルトを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する可撓性コンベアベルトは、ゴムを主体とするものである場合には、ベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）が０．３５以上である。より厳密には、このベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあるものがよい。また、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトの場合には、上記トラフ係数を０．３０以上にする。ここで、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトとは、抗張力部材としての帆布等を除く部分がゴムで形成されているものである。そして、ゴムの材質としては、ＮＲ，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＥＰＲ，ＣＲ，ＢＲ等が用いられる。樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトとは、抗張力部材としての帆布等を除く部分が樹脂で形成されているものである。そして、樹脂の材質としては、ポリウレタン，ポリ塩化ビニール，ポリビニロン，フッ素，ポリエステル，ポリエチレン等が用いられる。
【００１２】
【作用】ＪＩＳ Ｋ６３２２で規定されるトラフ指数Ｔが０．３５以上又は０．３０以上であるということは、可撓性が著しく高いということであり、円管に沿った湾曲形状になりやすい。そのため、可撓性コンベアベルト両端に円管内壁に接しようとする力が弱く、円管内壁下部に導入される空気が両端部分を通って周方向に逃げるため、可撓性コンベアベルトは完全に浮上する。特にゴムを主体とするベルトの場合には、トラフ指数Ｔが同じであっても、ベルト幅とベルト厚みの関係では効果は一定ではない。そこで、より厳密には、ベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあるものがよい。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。図１は本発明の可撓性コンベアベルトの使用状態図である。
【００１４】図１において、内側円管１０の内壁下部の空気吹き込み口１２から導入される空気は矢印で示されるように周方向に逃げており、往路ベルト５１の両端部分が内壁に接することがなく完全に浮上している。なお、この往路ベルト５１の幅は、内側円管１０の周長（直径×π）の１／２より少し短くした幅となっている。往路ベルト５１の幅が広い方が搬送物が多く運べ好ましいが、１／２を越えると、垂れ下がり現象が発生したり、図７の管出口からプーリー迄の距離を長くしないとプーリーで往路ベルト５１を巻き取りにくくなる。したがって、内側円管１０の内周の１／２近くに及ぶものが可撓性という観点から一番厳しい使用条件になるが、この条件でも往路ベルト５１の両端部分が内壁に接することがない。
【００１５】このように完全浮上すると、ベルトと円管内壁との摩擦係数が０．０２〜０．１に小さくなる。これに対してベルトが完全に浮上しないときのベルトの接触面が帆布である場合の摩擦係数は、０．２〜０．５であり、ベルトの接触面がゴムである場合の摩擦係数は０．５〜１．０であることから、完全浮上の摩擦係数０．０２〜０．１はコンベア装置の消費電力を小さくするに足る値である。
【００１６】完全浮上の可撓性コンベアベルトとするためには、可撓性が通常のコンベアベルトに比較して著しく大きくなっている。この可撓性の程度を定量化するものがトラフ指数であり、ＪＩＳ Ｋ６３２２に規定されている。
【００１７】図２は、ＪＩＳ Ｋ６３２２によるトラフ指数の測定状態を示す斜視図である。サンプルベルトの横幅ｘ（ｍｍ）や厚みｙ（ｍｍ）は使用条件で適宜決まるものであるが、縦長さは１５０±５ｍｍに決まっている。このサンプルベルトの両端を保持し、ワイヤを介して真下に釣り下げると、図示のように弓状にたわむ。このたわみ量Ｆを測定し、トラフ指数ＴがＦ／ｘで求められる。
【００１８】つぎに、特にゴム（ＮＲとＳＢＲのブレンド）を主体とする可撓性コンベアベルトの場合において、内管径即ちベルト幅を種々変え、ベルト仕様も種々変えた場合において、完全浮上を達成するためのトラフ指数Ｔを探った実験例を表１により説明する。ここで、摩擦係数が０．０８以下のものを◎に判定し、摩擦係数が０．１以下０．０８に至るまでを○に判定し、摩擦係数が０．１を越えるものを×と判定した。また、ベルト仕様はゴム製であってそのＥＰ−１００の表示におけるＥは、たて糸がポリエステル糸を示し、Ｐはよこ糸がナイロン糸を示し、１００は１ｐｌｙ当たりの強力が１００ｋｇ／ｃｍ幅であることを示す。また、ベルト仕様のＳＴ−２００は、ゴム製であってスチールコードが用いられ、強力が２００ｋｇ／ｃｍ幅であることを示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１のナンバー１〜４はベルト幅が３１０ｍｍと狭い場合であり、ベルト仕様の如何に係わらず、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー２のトラフ指数０．３７のものが辛うじて○の判定になっている。これ以下のものは×である。
【００２１】表１のナンバー６〜１０はベルト幅が５００ｍｍと中位の場合であり、層数に関係なく、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー９のトラフ指数０．３５のものが辛うじて○の判定になっている。
【００２２】表１のナンバー１１〜１３はベルト幅が８００ｍｍと広い場合であり、ベルト仕様の如何に係わらず、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー１３のトラフ指数０．３７は余裕を持って◎の判定になっている。
【００２３】以上の実験例から、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトの場合、トラフ指数が０．３５以上であれば、摩擦係数が０．１以下となって合格することが判る。しかし、ベルト幅の３１０ｍｍ，５００ｍｍ，８００ｍｍを比較すると、同じトラフ指数であっても、ベルト幅の狭いもの程摩擦係数が大きくなる傾向にあることが判る。すなわち、トラフ指数だけでは、厳密に良好な範囲を規定できないことを意味する。
【００２４】そこで、更に良好範囲を求めるために、ベルト幅ｘ（ｍｍ）とベルト厚みｙ（ｍｍ）のグラフにトラフ指数一定の曲線を描いたものが図３である。より厳密には、トラフ指数が０．３７以上あればよいということになるが、ベルト幅ｘが狭いものに対しては、ナンバー２，９のように、そこまで必要ない場合があり、ｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 を満足すればよいことが判る。そこで、厳密な良好範囲は、このベルトの厚みｙと幅ｘの関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあるものがよいことになる。なお、空気導入圧力の影響についても、実験したが、一旦ベルトが浮上すると、空気導入圧力の大小で浮上したりしなかったりすることがなく、上述したトラフ指数を変える程の影響を与えないことが判っている。
【００２５】つぎに、トラフ指数を高くするためのゴム製ベルト構造を図４乃至図６により説明する。図４（ａ）は帆布２が１層のものであって、帆布の上下にカバーゴム３，４が積層されている。図４（ｂ）（ｃ）は帆布が２層又は３層であって、帆布の幅を２ａ，２ｂ又は２ｃ，２ｄ，２ｅのように階段状に狭くすることで、両端部のゴムの割合が多くなってたわみ易くしたものである。帆布の層数が同じであると、図４（ａ）のように同じ長さの帆布を用いる場合よりも、図４（ｃ）のように帆布を階段状にする方がトラフ指数が大きくなる。
【００２６】図５のものは、帆布が表面に露出したものである。コンベア装置が二重管の場合には、内管と外管ではベルトの接触する面が反転するが、内径が狭い内管の表面に帆布が接触するように配設することが好ましい。図５（ａ）は埋設された帆布５ａと裏面の帆布５ｂの２層であるが、図５（ｂ）のように埋設された帆布５ｃの幅を狭くする方がトラフ指数が大きくなる。更に図５R>５（ｃ）のように、埋設された帆布５ｄ，５ｅを階段状に狭くすることもできる。また、帆布を表面に露出させると、ゴムカバーの部分が加硫時に縮み、弓状に反るので管内壁に沿い易くなる。
【００２７】図４及び図５の帆布にはナイロン、ビニロン、ポリエステル等が用いられ、この材質の可撓性コンベアベルトは搬送距離が比較的短いコンベア装置に適している。搬送距離が比較的長いコンベア装置には、帆布にアラミド繊維のように伸びの少ない材質を用いる。このように伸びの少ないものにするために、図６のようなスチールコード６が用いられる。このスチールコード６の場合、コード径を２ｍｍ以下のように小さくして（普通は２．５ｍｍφのものが用いられる）、配列ピッチｐを大きくする程、トラフ指数を大きくすることができる。また、帆布の幅方向の横糸は、モノフィラメントよりもマルチフィラメントの方が可撓性が優れる。
【００２８】さらに、樹脂（ポリウレタン又はポリ塩化ビニール又はポリビニロンのいずれか）を主体とする可撓性コンベアベルトの場合も、内管径即ちベルト幅を種々変え、ベルト仕様も種々変えた場合において、完全浮上を達成するためのトラフ指数Ｔを探った実験例を表２により説明する。表１と同様に、摩擦係数が０．０８以下のものを◎に判定し、摩擦係数が０．１以下０．０８に至るまでを○に判定し、摩擦係数が０．１を越えるものを×と判定した。また、ベルト仕様は樹脂製であって、ＰＣ2 やＣ3 Ｈの表示における小文字の２，３は帆布の積層枚数を示し、特にＰとあるものは帆布の積層に耐湿・耐熱用接着材を用いたことを示し、Ｃ及びＧはポリエステル織物の帆布のように帆布の種類を示している。なお、Ｈは色の種類であり白であることを示している。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２のナンバー１〜３はベルト幅が３１０ｍｍと狭い場合であり、ナンバー１のトラフ指数０．３０のものが◎になっている。これ以下のトラフ指数のものは×である。
【００３１】表２のナンバー４〜８はベルト幅が４００ｍｍと５００ｍｍの中位の場合であり、層数に関係なく、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー４がトラフ指数０．３１で◎になっている。
【００３２】表２のナンバー９〜１０はベルト幅が６５０ｍｍと８００ｍｍの広い場合であり、ナンバー９のトラフ指数０．３２、ナンバー１０のトラフ指数０．３５であって共に◎の判定になっている。
【００３３】以上の実験例から、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトの場合、トラフ指数が０．３０以上であれば、摩擦係数が０．１以下となって合格することが判る。また、樹脂製の場合には、ゴム製のような厚み依存性は認められなかった。なお、図４乃至図６で説明した可撓性を高める帆布の考え方は樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトに適用できることは当然である。更に、樹脂ベルトの場合のトラフ指数を高くするためのベルト構造を説明する。同じ材質の帆布でも、幅方向の横糸はモノフィラメントよりもマルチフィラメントの方が可撓性が優れる。また、糸が細くて厚みも薄い方がトラフ指数が高くなる。また、糸層に用いる接着剤の種類や配合を変える事によりトラフ指数を高めることもできる。
【００３４】なお、本発明の可撓性コンベアベルトは、上述したパイプコンベア用として最適であるが、図７の如き同芯２重管式のものに限らず、偏心２重管式や１重管式のものに適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】本発明の可撓性コンベアベルトは、トラフ指数を相当に大きな値にすることによって、ベルトの可撓性を著しく高め、円管の下部内壁に沿うベルトを浮かす空気が周方向に逃げることを確実とし、ベルトが完全に浮上した状態で走行させるため、摩擦係数が小さくなって、コンベア装置の消費電力を小さくできる。また、完全に浮上した状態にするため、所定の可撓性があるコンベアベルトであればよく、擦った場合の摩擦係数が小さい高価な材料をベルト主成分として選定したり、導入する空気圧を必要以上に高める必要がなく又、高速大量搬送が可能となり、ベルト幅を狭くすることにより機械設計がコンパクトになるため、コンベア装置のコストダウンにも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可撓性コンベアベルトの使用状態図である。
【図２】トラフ指数の測定方法を示す斜視図である。
【図３】ゴム製コンベアベルトの適切な範囲を示すグラフ図である。
【図４】ゴム製コンベアベルトの断面図である。
【図５】ゴム製コンベアベルトの断面図である。
【図６】ゴム製コンベアベルトの断面図である。
【図７】可撓性コンベアベルトを用いたコンベア装置の全体図である。
【図８】コンベア装置の要部構造図である。
【図９】問題となる可撓性コンベアベルトの使用状態図である。
【符号の説明】
１ 可撓性コンベアベルト
１０ 内側円管
２０ 外側円管
８０ 空気吹き込み装置
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円管の下部内壁に沿う湾曲形状となり、下部内壁から浮上して走行するコンベアベルトであって、ゴムを主体とするゴム製又は樹脂を主体とする樹脂製の可撓性コンベアベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の可撓性コンベアベルトを用いるコンベア装置はパイプコンベアと称されており、砂、砕石、石炭、セメント等の一般バラ物及び小麦、大豆、米等の食品や穀物類の搬送に使用される。このパイプコンベアの一例を図７により説明する（特開平４−３１７９１１号公報参照）。このパイプコンベアは、内側円管１０と外側円管２０とを同軸二重管状に配設し、さらにこれらの内外管１０，２０の両側に、ヘッドプーリ３０及びテールプーリ４０を設けてなるものである。
【０００３】そして、これらプーリ３０，４０の間には可撓性コンベアベルト１が張設され、可撓性コンベアベルト１の往路ベルト５１が内側円管１０の内壁下部に沿う湾曲形状になり、復路ベルト５２が外側円管２０の内壁下部に沿う湾曲形状になって走行する。この内外管１０，２０の両端部であって内側円管１０と外側円管２０との間隙部分には、復路ベルト５２の通過部分を除いてシール部材６０が装着されている。
【０００４】図８に示されるように、外側円管２０の下側にエアダクト２３が取り付けられ、エアダクト２３からの空気を外側円管２０の下部内壁に導く空気吹き込み口２２が一定間隔で穿設されている。また、外側円管２０の側面にフランジ８９が設けられ、外側円管２０と内側円管１０との空間に導入された空気が、内側円管１０に一定間隔で穿設された空気吹き込み口１２を経て内側円管１０の下部内壁に導かれる。
【０００５】図７に戻り、エアダクト２３とフランジ８９には空気吹き込み装置８０が接続されている。この装置８０は、空気フィルタ８１を設けた送風機８２に空気管８３，８４を並列に接続し、一方の空気管８３にダンパ８５を介して、エアダクト２３のフランジ８６に接続されている。他方の空気管８４も同様に、ダンパ８８を介して、フランジ８９に接続されている。
【０００６】このようなコンベア装置においては、搬送物入口２１から投入された搬送物Ｍは、図８の如く往路コンベア５１に載って運ばれ、図７のヘッドプーリ３０から搬送物Ｍが落下するようになっている。このコンベア装置は、可撓性コンベアベルトを空気で浮上させて走行させるので、ニューマチックコンベア、ローラコンベア、チェーンコンベアに比べて搬送に必要な電力消費量及び、騒音が大幅に減らすことができるという利点を有する。
【０００７】このコンベア装置の搬送に必要な電力は、円管の下部内壁を走行するコンベアベルトの浮上の程度で決まる。そのため、円管内に沿った浮上が確保できるコンベアベルトの開発が望まれるようになった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このコンベアベルトをできるだけ浮上させるために、通常、空気圧を高めること等が行われるが、幾ら空気圧を高めること等を行っても、摩擦係数が大きいままであり、搬送に要する電力消費量が大きくなる場合があるという問題点があった。
【０００９】何故電力消費量が小さくならないのかということについて、実験を重ねて鋭意検討したところ、図９R>９のような現象が生じていることが判明した。特に内側円管１０は搬送物Ｍが載った往路ベルト５１が走行する部分であり、往路ベルト５１の幅ｘは内側円管１０の内周の約１／２の近くに及ぶ。そして、下部内壁から導入された空気によって、往路ベルト５１の大部分は浮上しているものの、往路ベルト５１の両端部分５１ａ，５１ｂが内壁に接触しており、空気は内壁の周方向に逃げるのでなく、内側円管１０の軸方向に逃げている。この両端部分５１ａ，５１ｂの接触によって、搬送に要する消費電力が大きくなっていることが判明した。
【００１０】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行する可撓性コンベアベルトが、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から完全に浮上して走行することができる可撓性コンベアベルトを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する可撓性コンベアベルトは、ゴムを主体とするものである場合には、ベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）が０．３５以上である。より厳密には、このベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあるものがよい。また、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトの場合には、上記トラフ係数を０．３０以上にする。ここで、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトとは、抗張力部材としての帆布等を除く部分がゴムで形成されているものである。そして、ゴムの材質としては、ＮＲ，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＥＰＲ，ＣＲ，ＢＲ等が用いられる。樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトとは、抗張力部材としての帆布等を除く部分が樹脂で形成されているものである。そして、樹脂の材質としては、ポリウレタン，ポリ塩化ビニール，ポリビニロン，フッ素，ポリエステル，ポリエチレン等が用いられる。
【００１２】
【作用】ＪＩＳ Ｋ６３２２で規定されるトラフ指数Ｔが０．３５以上又は０．３０以上であるということは、可撓性が著しく高いということであり、円管に沿った湾曲形状になりやすい。そのため、可撓性コンベアベルト両端に円管内壁に接しようとする力が弱く、円管内壁下部に導入される空気が両端部分を通って周方向に逃げるため、可撓性コンベアベルトは完全に浮上する。特にゴムを主体とするベルトの場合には、トラフ指数Ｔが同じであっても、ベルト幅とベルト厚みの関係では効果は一定ではない。そこで、より厳密には、ベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあるものがよい。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。図１は本発明の可撓性コンベアベルトの使用状態図である。
【００１４】図１において、内側円管１０の内壁下部の空気吹き込み口１２から導入される空気は矢印で示されるように周方向に逃げており、往路ベルト５１の両端部分が内壁に接することがなく完全に浮上している。なお、この往路ベルト５１の幅は、内側円管１０の周長（直径×π）の１／２より少し短くした幅となっている。往路ベルト５１の幅が広い方が搬送物が多く運べ好ましいが、１／２を越えると、垂れ下がり現象が発生したり、図７の管出口からプーリー迄の距離を長くしないとプーリーで往路ベルト５１を巻き取りにくくなる。したがって、内側円管１０の内周の１／２近くに及ぶものが可撓性という観点から一番厳しい使用条件になるが、この条件でも往路ベルト５１の両端部分が内壁に接することがない。
【００１５】このように完全浮上すると、ベルトと円管内壁との摩擦係数が０．０２〜０．１に小さくなる。これに対してベルトが完全に浮上しないときのベルトの接触面が帆布である場合の摩擦係数は、０．２〜０．５であり、ベルトの接触面がゴムである場合の摩擦係数は０．５〜１．０であることから、完全浮上の摩擦係数０．０２〜０．１はコンベア装置の消費電力を小さくするに足る値である。
【００１６】完全浮上の可撓性コンベアベルトとするためには、可撓性が通常のコンベアベルトに比較して著しく大きくなっている。この可撓性の程度を定量化するものがトラフ指数であり、ＪＩＳ Ｋ６３２２に規定されている。
【００１７】図２は、ＪＩＳ Ｋ６３２２によるトラフ指数の測定状態を示す斜視図である。サンプルベルトの横幅ｘ（ｍｍ）や厚みｙ（ｍｍ）は使用条件で適宜決まるものであるが、縦長さは１５０±５ｍｍに決まっている。このサンプルベルトの両端を保持し、ワイヤを介して真下に釣り下げると、図示のように弓状にたわむ。このたわみ量Ｆを測定し、トラフ指数ＴがＦ／ｘで求められる。
【００１８】つぎに、特にゴム（ＮＲとＳＢＲのブレンド）を主体とする可撓性コンベアベルトの場合において、内管径即ちベルト幅を種々変え、ベルト仕様も種々変えた場合において、完全浮上を達成するためのトラフ指数Ｔを探った実験例を表１により説明する。ここで、摩擦係数が０．０８以下のものを◎に判定し、摩擦係数が０．１以下０．０８に至るまでを○に判定し、摩擦係数が０．１を越えるものを×と判定した。また、ベルト仕様はゴム製であってそのＥＰ−１００の表示におけるＥは、たて糸がポリエステル糸を示し、Ｐはよこ糸がナイロン糸を示し、１００は１ｐｌｙ当たりの強力が１００ｋｇ／ｃｍ幅であることを示す。また、ベルト仕様のＳＴ−２００は、ゴム製であってスチールコードが用いられ、強力が２００ｋｇ／ｃｍ幅であることを示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１のナンバー１〜４はベルト幅が３１０ｍｍと狭い場合であり、ベルト仕様の如何に係わらず、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー２のトラフ指数０．３７のものが辛うじて○の判定になっている。これ以下のものは×である。
【００２１】表１のナンバー６〜１０はベルト幅が５００ｍｍと中位の場合であり、層数に関係なく、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー９のトラフ指数０．３５のものが辛うじて○の判定になっている。
【００２２】表１のナンバー１１〜１３はベルト幅が８００ｍｍと広い場合であり、ベルト仕様の如何に係わらず、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー１３のトラフ指数０．３７は余裕を持って◎の判定になっている。
【００２３】以上の実験例から、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトの場合、トラフ指数が０．３５以上であれば、摩擦係数が０．１以下となって合格することが判る。しかし、ベルト幅の３１０ｍｍ，５００ｍｍ，８００ｍｍを比較すると、同じトラフ指数であっても、ベルト幅の狭いもの程摩擦係数が大きくなる傾向にあることが判る。すなわち、トラフ指数だけでは、厳密に良好な範囲を規定できないことを意味する。
【００２４】そこで、更に良好範囲を求めるために、ベルト幅ｘ（ｍｍ）とベルト厚みｙ（ｍｍ）のグラフにトラフ指数一定の曲線を描いたものが図３である。より厳密には、トラフ指数が０．３７以上あればよいということになるが、ベルト幅ｘが狭いものに対しては、ナンバー２，９のように、そこまで必要ない場合があり、ｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 を満足すればよいことが判る。そこで、厳密な良好範囲は、このベルトの厚みｙと幅ｘの関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあるものがよいことになる。なお、空気導入圧力の影響についても、実験したが、一旦ベルトが浮上すると、空気導入圧力の大小で浮上したりしなかったりすることがなく、上述したトラフ指数を変える程の影響を与えないことが判っている。
【００２５】つぎに、トラフ指数を高くするためのゴム製ベルト構造を図４乃至図６により説明する。図４（ａ）は帆布２が１層のものであって、帆布の上下にカバーゴム３，４が積層されている。図４（ｂ）（ｃ）は帆布が２層又は３層であって、帆布の幅を２ａ，２ｂ又は２ｃ，２ｄ，２ｅのように階段状に狭くすることで、両端部のゴムの割合が多くなってたわみ易くしたものである。帆布の層数が同じであると、図４（ａ）のように同じ長さの帆布を用いる場合よりも、図４（ｃ）のように帆布を階段状にする方がトラフ指数が大きくなる。
【００２６】図５のものは、帆布が表面に露出したものである。コンベア装置が二重管の場合には、内管と外管ではベルトの接触する面が反転するが、内径が狭い内管の表面に帆布が接触するように配設することが好ましい。図５（ａ）は埋設された帆布５ａと裏面の帆布５ｂの２層であるが、図５（ｂ）のように埋設された帆布５ｃの幅を狭くする方がトラフ指数が大きくなる。更に図５R>５（ｃ）のように、埋設された帆布５ｄ，５ｅを階段状に狭くすることもできる。また、帆布を表面に露出させると、ゴムカバーの部分が加硫時に縮み、弓状に反るので管内壁に沿い易くなる。
【００２７】図４及び図５の帆布にはナイロン、ビニロン、ポリエステル等が用いられ、この材質の可撓性コンベアベルトは搬送距離が比較的短いコンベア装置に適している。搬送距離が比較的長いコンベア装置には、帆布にアラミド繊維のように伸びの少ない材質を用いる。このように伸びの少ないものにするために、図６のようなスチールコード６が用いられる。このスチールコード６の場合、コード径を２ｍｍ以下のように小さくして（普通は２．５ｍｍφのものが用いられる）、配列ピッチｐを大きくする程、トラフ指数を大きくすることができる。また、帆布の幅方向の横糸は、モノフィラメントよりもマルチフィラメントの方が可撓性が優れる。
【００２８】さらに、樹脂（ポリウレタン又はポリ塩化ビニール又はポリビニロンのいずれか）を主体とする可撓性コンベアベルトの場合も、内管径即ちベルト幅を種々変え、ベルト仕様も種々変えた場合において、完全浮上を達成するためのトラフ指数Ｔを探った実験例を表２により説明する。表１と同様に、摩擦係数が０．０８以下のものを◎に判定し、摩擦係数が０．１以下０．０８に至るまでを○に判定し、摩擦係数が０．１を越えるものを×と判定した。また、ベルト仕様は樹脂製であって、ＰＣ2 やＣ3 Ｈの表示における小文字の２，３は帆布の積層枚数を示し、特にＰとあるものは帆布の積層に耐湿・耐熱用接着材を用いたことを示し、Ｃ及びＧはポリエステル織物の帆布のように帆布の種類を示している。なお、Ｈは色の種類であり白であることを示している。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２のナンバー１〜３はベルト幅が３１０ｍｍと狭い場合であり、ナンバー１のトラフ指数０．３０のものが◎になっている。これ以下のトラフ指数のものは×である。
【００３１】表２のナンバー４〜８はベルト幅が４００ｍｍと５００ｍｍの中位の場合であり、層数に関係なく、トラフ指数が小さい程摩擦係数が大きくなっている。ナンバー４がトラフ指数０．３１で◎になっている。
【００３２】表２のナンバー９〜１０はベルト幅が６５０ｍｍと８００ｍｍの広い場合であり、ナンバー９のトラフ指数０．３２、ナンバー１０のトラフ指数０．３５であって共に◎の判定になっている。
【００３３】以上の実験例から、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトの場合、トラフ指数が０．３０以上であれば、摩擦係数が０．１以下となって合格することが判る。また、樹脂製の場合には、ゴム製のような厚み依存性は認められなかった。なお、図４乃至図６で説明した可撓性を高める帆布の考え方は樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトに適用できることは当然である。更に、樹脂ベルトの場合のトラフ指数を高くするためのベルト構造を説明する。同じ材質の帆布でも、幅方向の横糸はモノフィラメントよりもマルチフィラメントの方が可撓性が優れる。また、糸が細くて厚みも薄い方がトラフ指数が高くなる。また、糸層に用いる接着剤の種類や配合を変える事によりトラフ指数を高めることもできる。
【００３４】なお、本発明の可撓性コンベアベルトは、上述したパイプコンベア用として最適であるが、図７の如き同芯２重管式のものに限らず、偏心２重管式や１重管式のものに適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】本発明の可撓性コンベアベルトは、トラフ指数を相当に大きな値にすることによって、ベルトの可撓性を著しく高め、円管の下部内壁に沿うベルトを浮かす空気が周方向に逃げることを確実とし、ベルトが完全に浮上した状態で走行させるため、摩擦係数が小さくなって、コンベア装置の消費電力を小さくできる。また、完全に浮上した状態にするため、所定の可撓性があるコンベアベルトであればよく、擦った場合の摩擦係数が小さい高価な材料をベルト主成分として選定したり、導入する空気圧を必要以上に高める必要がなく又、高速大量搬送が可能となり、ベルト幅を狭くすることにより機械設計がコンパクトになるため、コンベア装置のコストダウンにも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可撓性コンベアベルトの使用状態図である。
【図２】トラフ指数の測定方法を示す斜視図である。
【図３】ゴム製コンベアベルトの適切な範囲を示すグラフ図である。
【図４】ゴム製コンベアベルトの断面図である。
【図５】ゴム製コンベアベルトの断面図である。
【図６】ゴム製コンベアベルトの断面図である。
【図７】可撓性コンベアベルトを用いたコンベア装置の全体図である。
【図８】コンベア装置の要部構造図である。
【図９】問題となる可撓性コンベアベルトの使用状態図である。
【符号の説明】
１ 可撓性コンベアベルト
１０ 内側円管
２０ 外側円管
８０ 空気吹き込み装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行し、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトであって、このベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）が０．３５以上であり、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から浮上して走行する可撓性コンベアベルト。
【請求項２】 円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行し、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトであって、このベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあり、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から浮上して走行する可撓性コンベアベルト。
【請求項３】 円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行し、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトであって、このベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）が０．３０以上であり、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から浮上して走行する可撓性コンベアベルト。
【請求項４】 前記ベルトと管内壁との摩擦係数が０．１以下である請求項１又は２又は３記載の可撓性コンベアベルト。
【請求項５】 前記ベルトのベルト幅ｘは、円管の内周の１／２近くに及ぶものである請求項１又は２又は３記載の可撓性コンベアベルト。
【請求項１】 円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行し、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトであって、このベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）が０．３５以上であり、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から浮上して走行する可撓性コンベアベルト。
【請求項２】 円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行し、ゴムを主体とする可撓性コンベアベルトであって、このベルトの厚みｙ（ｍｍ）と幅ｘ（ｍｍ）の関係がｙ≦０．１４３＋６．４８６×１０-3ｘ＋７．９０４×１０-6ｘ2 にあり、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から浮上して走行する可撓性コンベアベルト。
【請求項３】 円管の下部内壁に沿う湾曲形状で走行し、樹脂を主体とする可撓性コンベアベルトであって、このベルトの幅ｘとたわみ量Ｆの比率Ｆ／ｘで求められるトラフ指数Ｔ（ＪＩＳ Ｋ６３２２）が０．３０以上であり、このベルトと前記下部内壁との間に導入される空気によって下部内壁から浮上して走行する可撓性コンベアベルト。
【請求項４】 前記ベルトと管内壁との摩擦係数が０．１以下である請求項１又は２又は３記載の可撓性コンベアベルト。
【請求項５】 前記ベルトのベルト幅ｘは、円管の内周の１／２近くに及ぶものである請求項１又は２又は３記載の可撓性コンベアベルト。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図３】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図３】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開平７−２０６１２２
【公開日】平成７年（１９９５）８月８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−２３１１４
【出願日】平成６年（１９９４）１月２４日
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【出願人】（３９１０６１６１３）ポバール興業株式会社 (3)
【出願人】（５９１０８１６５３）日清プラントエンジニアリング株式会社 (3)
【公開日】平成７年（１９９５）８月８日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）１月２４日
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【出願人】（３９１０６１６１３）ポバール興業株式会社 (3)
【出願人】（５９１０８１６５３）日清プラントエンジニアリング株式会社 (3)
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