JP4089767B2

JP4089767B2 - Conveyor belt

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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conveyor belt provided with a high-strength and high-rigidity organic fiber reinforcement layer, and more particularly to a conveyor belt that is less likely to break the belt due to a notch.
[0002]
[Prior art]
In general, a conveyor belt is configured such that a reinforcing layer for ensuring strength is embedded in a rubber layer. As this reinforcing layer, woven fabrics made of twisted yarns of organic fibers such as nylon, steel cords, etc. have been conventionally used depending on the purpose of the conveyor belt, and in recent years, much stronger than conventional organic fibers. Woven fabrics and cords made of twisted yarns of organic fibers such as aramid fibers having high rigidity have been used.
[0003]
Among them, a conveyor belt in which a steel cord is embedded as a reinforcing layer is mainly used for applications that require higher tension than a conveyor belt in which a fabric made of organic fibers such as nylon is embedded. However, since this conveyor belt uses a steel cord, it has a drawback that it is heavy, easily corroded (rust), and takes time to dispose.
[0004]
On the other hand, the conveyor belt in which the high-strength and high-rigidity organic fiber cord is embedded has the same high tension as a steel cord embedded belt, is less likely to cause rust, is lightweight, and is easy to dispose of. It is attracting attention as an alternative to cord burial belts.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, conveyor belts embedded with high-strength, high-rigidity organic fiber cords tend to be subject to a sharp drop in tensile strength compared to steel cord-embedded belts because if the belt is notched, the cords are likely to break due to stress concentration. Notch efficiency (= (Belt tensile strength when a specified amount of notches are formed in the belt width direction) / (Initial belt tensile strength)) is smaller than the steel cord buried belt, As a result, there is a problem that the entire width of the belt is easily broken.
[0006]
An object of the present invention is to provide a conveyor belt provided with a reinforcing layer made of high-strength and high-rigidity organic fibers, which increases the notch efficiency and makes it difficult for the belt to break due to the notch.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Conveyor belts of the present invention for solving the above-mentioned problems, so as to overlap a plurality of warp yarns the straight consisting twisted organic fibers having a tensile strength of at least 15 g / d, and a weft the straight several multiple vertically A conveyor belt in which the warp yarn and the weft yarn are entangled with a binder yarn, embedded so that the warp yarns are arranged along the longitudinal direction, and the tensile strength Sa per cm width of the conveyor belt The ratio of the tensile strength Sb per one warp to the above is 0.5 × 10 ^{−3 to} 1.2 × 10 ⁻³ cm / piece.
[0008]
According to this invention, a plurality of warp yarns made of twisted organic fibers having a specific tensile strength are arranged in a straight shape to constitute the reinforcing layer as described above, and the tensile strength per 1 cm unit width of the conveyor belt. Strength of warp that can withstand local stress concentration when notches occur by setting the ratio Sb / Sa of the tensile strength (Sb) per warp to (Sa) to 0.5 × 10 ^-3 or more To ensure that the entire width of the belt is cut and not easily developed into a rupture, and by making Sb / Sa 1.2 × 10 ⁻³ or less, the warp yarn is not excessively thickened. Deterioration of fatigue resistance against repeated deformation of time can be suppressed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a reinforcing layer of a conveyor belt according to an embodiment of the present invention.
[0010]
The conveyor belt 1 is configured by embedding a reinforcing layer 4 between an upper cover rubber layer 2 and a lower cover rubber layer 3.
[0011]
First, in the present invention, the reinforcing layer 4 is a state in which warp yarns 5 made of twisted organic fibers having a tensile strength of at least 15 g / d in the original yarn state are arranged in a straight shape, respectively, on both upper and lower sides of the warp yarn 5. Two weft yarns 6 are alternately arranged in a straight shape so as to cross each other, and a warp yarn 5 and a weft yarn 6 are woven with a binder yarn 7 to form a woven fabric structure. Here, arranging the warp yarn 5 and the weft yarn 6 in a straight shape means arranging the

yarns

5 and 6 so as to overlap each other without undulation. Thus, by using a woven structure generally called a straight warp weave in which the warp yarns 5 are arranged in a straight shape, the strength of the warp yarn can be efficiently extracted even in a woven state.
[0012]
The organic fiber of the warp 5 is an organic fiber having higher strength and rigidity in the original yarn state than the conventionally used organic fiber such as nylon, for example, aramid fiber, PBO fiber, polyarylate fiber, high strength vinylon Etc.
[0013]
Next, in the present invention, the relationship between the tensile strength of the warp yarn 5 of the reinforcing layer 4 and the tensile strength of the conveyor belt 1 is specified, and the tensile strength (Sa) per unit width 1 cm of the conveyor belt 1 and the twisted yarn state The ratio (Sb / Sa) to the tensile strength (Sb) per warp yarn 5 is in the range of 0.5 × 10 ^{−3 to} 1.2 × 10 ⁻³ .
[0014]
In such a conveyor belt 1, the warp yarns 5 are arranged in a straight shape to form the reinforcing layer 4, and Sb / Sa is 0.5 × 10 ⁻³ or more. Therefore, even if the conveyor belt 1 is notched during use. The warp yarn 5 can withstand local stress concentration, and does not easily develop into a rupture that cuts the entire width of the belt, and has a higher notch efficiency than a conventional aramid fiber cord embedded belt. Further, since Sb / Sa is 1.2 × 10 ⁻³ or less, the warp yarn 5 does not become excessively thick, and even if the belt is repeatedly deformed on the driving pulley, the yarn / It is difficult for strength reduction due to yarn wear (fretting wear) and strength reduction due to compressive stress on the pulley surface side (compression side at the time of bending deformation) to suppress deterioration of fatigue resistance.
[0015]
As shown in FIG. 2, the reinforcing layer 4 is made of an organic fiber having a cut elongation of 10% or more, and is configured by disposing a twisted yarn 8 having a modulus lower than that of the warp 5 between the warps 5. Is preferred. Thereby, when a notch is generated in the conveyor belt 1, it is possible to disperse a local distortion in the vicinity of the notch by the low modulus twisted yarn 8, and the notch efficiency can be increased. Further, compared to the case where the twisted yarn 8 is not disposed, the endless processing with the belt of the reinforcing layer 4 can be performed in the same manner as a conventional canvas such as nylon fiber, and the workability of the reinforcing layer such as weaving and dipping is also good. It becomes.
[0016]
In FIG. 2, the warp yarns 5 are aligned in units of two, and two low modulus twisted yarns 8 are arranged therebetween. However, when the low modulus twisted yarns 8 are arranged, two warp yarns 5 are arranged. It is preferable to form the reinforcing layer 4 by aligning in units of 4 or more. If it does in this way, a notch efficiency can be increased compared with the case where the warp yarn 5 is aligned in units of one or more.
[0017]
Examples of the low modulus twisted yarn include twisted yarn made of organic fibers such as PET fiber and nylon fiber, and the material, cord configuration, arrangement amount, and the like are not particularly limited.
[0018]
The material, cord configuration, arrangement amount, etc. of the weft yarn and binder yarn are not particularly limited, and those used for conventional straight warp weaving can be used.
[0019]
【Example】
Conveyor belts having a nominal strength of 9800 kN / cm and conveyor belts of the same size were manufactured using reinforcing layers with different warp yarns as shown in Table 1. Except for the conventional belt 1, the reinforcing layer is formed by a unicon weave which is a kind of straight warp weave.
[0020]
The aramid fiber used as the warp was Technora T-200 (trademark, manufactured by Teijin Limited) having a tensile strength of 28 g / d, and was used in the configuration shown in Table 1. The PET fiber used as the low modulus twisted yarn is S514B (trademark, manufactured by Teijin Ltd.) having a cut elongation of 24.5%, and has the structure shown in Table 1 and the number of ends of the aramid fibers of the warp yarn. Used to be.
[0021]
Twist yarn made of 1000d / 6 PET fiber (Teijin's "S514B", trademark) is used as the weft yarn so that the number of ends is 15 / 5cm, and the binder yarn is made of 1000d / 2 PET fiber. (“S514B”, trade name, manufactured by Teijin Ltd.) was used so as to have an end number of warp aramid fibers.
[0022]
When the notch efficiency and fatigue resistance of the obtained inventive belts 1 to 5, conventional belts 1 and 2 and comparative belts 1 to 4 were measured under the following conditions, the results shown in Table 1 were obtained.
(Notch efficiency)
A test piece of a predetermined length was cut out from a new belt (belt overall width 63 cm, reinforcement layer width 60 cm), and the initial tensile strength was measured. Next, 15% of the reinforcement layer width in the width direction from the end of the conveyor belt. Notches were formed and the tensile strength was measured, and the ratio was expressed as a percentage. It means that the larger the notch efficiency, the less likely it is that the entire belt width due to the notch is cut.
[0023]
[Fatigue resistance]
A conveyor belt having a total width of 63 cm and a reinforcing layer width of 60 cm is mounted between pulleys having a diameter of 600 mm, a tension of 58800 kN is applied, the vehicle is run 5 million times at a running speed of 150 m / min, and a test piece is taken from the conveyor belt after the running test. The tensile strength was measured by cutting out, and the ratio to the initial tensile strength was expressed as a percentage. A larger value means less decrease in tensile strength and better fatigue resistance.
[0024]
[Table 1]

[0025]
As is apparent from Table 1, the conventional belt 2 and the comparative belts 1 and 2 having Sb / Sa of less than 0.5 × 10 ⁻³ have a low notch efficiency and are likely to break when the entire belt width is cut. In Comparative belt 3 Sb / Sa is 1.2 × 10 ^-3 greater, although the notch efficiency is large, a low fatigue resistance.
[0026]
On the other hand, each of the inventive belts 1 to 5 has a higher notch efficiency and a fatigue resistance level equal to or higher than that of the steel cord buried belt (conventional belt 1).
[0027]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a plurality of warp yarns composed of organic fiber yarns having a specific tensile strength are arranged in a straight shape to form a reinforcing layer, and per unit width of 1 cm of the conveyor belt. The ratio of the tensile strength (Sb) per warp to the tensile strength (Sa) Sb / Sa is 0.5 × 10 ⁻³ or more, so that the warp can withstand local stress concentration when notches occur. By securing Sb / Sa to 1.2 × 10 ⁻³ or less, the warp yarn rigidity is prevented from becoming excessively high. The deterioration of fatigue resistance against repeated deformation during use can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a conveyor belt according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a reinforcing layer of a conveyor belt according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Conveyor belt 4 Reinforcement layer 5 Warp yarn 6 Weft yarn 7 Binder yarn 8 Low modulus twisted yarn

Claims

15 g / a plurality of warp yarns the straight consisting twisted organic fibers having a d or more tensile strength to cross so as to overlap the weft straight of several multiple vertically, binder yarns and their warp and weft Is a conveyor belt embedded so that the warp yarns are arranged along the longitudinal direction,
A conveyor belt in which the ratio of the tensile strength Sb per warp to the tensile strength Sa per 1 cm width of the conveyor belt is 0.5 × 10 ^{−3 to} 1.2 × 10 ⁻³ cm / piece .

The conveyor belt according to claim 1, wherein a twisted yarn made of an organic fiber having a modulus lower than that of the warp and a cut elongation of 10% or more is disposed together with the warp.

The conveyor belt according to claim 2, wherein the warp yarns are aligned in units of 2 or more and 4 or less.