JP4247866B2 - 改良型農業用ベルト - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、円形の干草梱包機上の梱形成用ベルトに関する。特に、本発明は、改良された横方向剛性および優れたファスナー保持力を有する梱形成用ベルトである。
【０００２】
（発明の背景）
本発明は、円形の干草梱包機上の梱形成ベルトを横方向に剛性にする必要性を取り扱うものである。横方向の剛性の増大は、それ自体の上を転動しようとするベルトの傾向に反作用してベルトを損傷させその寿命を縮める。また、横方向の剛性が高いベルトは、梱包動作中に緩んだ、すなわち非常に低張力の、状態が生じる時に機械上の位置を維持する。横方向剛性を高めることは、長い間円形の干草梱包機上で使用するベルトの望ましい特徴であると認識されてきた。これらの梱包機のメーカは、歴史的にベルト生産者に対して円形梱包機の操作を向上させるために横方向剛性を改善したいという要望を助言してきた。
【０００３】
横方向剛性の増大は、ファスナー保持力の損失を生じることなく達成しなければならない。ベルトは、静止引張試験および動的試験の両方で、優れたファスナー保持特性を持たなければならない。ベルトの固定端は、ベルトの寿命を維持する臨界点を表わす。
【０００４】
また、横方向剛性の増大は、理想的には最適化された縦方向可撓性と組み合わせて達成しなければならない。干草梱包用ベルトは、干草梱包機の比較的小型のプーリ周りに掛け回せるように十分な可撓性がなければならない。
【０００５】
横方向剛性を増大させるための最も有効な方法は、ポリエステル、ナイロン、ガラス、その他の材料の押出し単素線コードをこれらの多層ベルトの外側層内に使用することである。単素線コードは横方向に向けられる。
【０００６】
米国特許第４，５１８，６４７号に見られるような現在の技術は、１００％単素線フィルコードを含む外側層を使用している。この方法によりベルト内に非常に効果的な横方向剛性が達成されるが、ベルトの物理的性質およびコストに欠点がある。
【０００７】
単素線コードは、匹敵するサイズの撚り多素線コードよりも引張強度が低い。１００％単素線フィルコードを持ったベルトが非常に高い横方向剛性を有する反面、ベルトの引張強度は低減される。さらに、単素線の極端に滑らかな外面により、コードの粘着浸漬ピックアップが制限される。
【０００８】
開示されたベルト構造は、横方向剛性および引張強度の最適化された特性を有する。ファスナー保持能力およびその他の物理的性質は所望レベルに維持される。また、本発明の構造は、単素線コードの使用によるコスト増加を、横方向剛性の増大により得られる利益とつり合うようにして、よりコスト効率的製品を作り出す。
【０００９】
（発明の概要）
本発明によれば、最適化された横方向剛性および改善されたファスナー保持能力を有するベルト材料が開示されている。
【００１０】
開示された発明によれば、少なくとも１枚の織り層が単素線コードのよこ糸方向またはフィル方向にせいぜい５０％のフィル割合を有する多層ベルト材料が開示されている。
【００１１】
開示される発明のもう１つの局面によれば、織りベルト層材料のフィル方向に少なくとも５％の単素線コードを有するベルト材料が開示されている。
【００１２】
開示される発明のもう１つの局面によれば、少なくとも１つの織り層がフィル方向に５〜５０％の押出し単素線コードを有するベルト材料が開示されている。
【００１３】
本発明のもう１つの実施形態例によれば、最外側織り層がフィル方向にせいぜい５０％の単素線コードを有する３層ベルト材料が開示されている。
【００１４】
本発明のもう１つの局面によれば、最適化された横方向剛性、改善されたファスナー保持能力、および改善された縦方向可撓性を有するベルト材料が開示されている。
【００１５】
本発明のもう１つの実施形態例によれば、２枚の織り層がフィル方向にせいぜい５０％の単素線コードを有する２層ベルトが開示されている。
【００１６】
本発明のさらにもう１つの局面によれば、２層ベルトは５０〜５％の単素線フィル頻度を有する。
【００１７】
（定義）
“布”は、本質的に一方向に延びるコード／織り糸の網状織物を示し、それは撚り合わせ可能で、また複数の多数の素線（それも撚り合わせ可能）による代わりの構成とすることが可能である。布は織られ、可撓性である。
【００１８】
“フィル”は、布のたて糸コード／織り糸またはたて糸方向に対し、直角に織られたコード／織り糸のことである。
【００１９】
“たて糸”は、ベルトの長手方向に延びる、本質的に一方向に延びるコード／織り糸の網状織物のことである。
【００２０】
“よこ糸”（フィリング）は、たて糸コード／織り糸に対し直角に配置されるコード／織り糸のことである。
【００２１】
“織り糸”は、織物繊維または素線の連続撚り糸に対する一般的用語である。織り糸は次の形で生じる。
１） 一緒に撚り合わされた多数の繊維
２） 撚り合わされずに一緒に置かれた多数の素線
３） ある程度撚り合わせて一緒に置かれた多数の素線
４） 撚り合わせたもしくは撚り合わせない１本の素線（単素線）
【００２２】
（好ましい実施形態例の詳細な説明）
図１は、本発明の局面内の３層ベルト１を示す。このベルトは、第１の外側布層２、第２の外側布層３、および内側布層４を有する。内側布層４はベルト１のほぼ中心に置かれている。布層４は合成織布である。選択された材料は、ポリエステル、ナイロン、およびガラスのような従来ベルトに使用されるものである。この材料は、中心布層のモジュラスおよび繰返し曲げ疲労寿命が、外側布層のモジュラスおよび繰返し曲げ疲労寿命よりも小さいように選択される。布層間にはゴム上澄み層５，６が配置されている。各外側布層の外側には付加ゴムカバー層７，８がある。ベルトの長さはその長手方向に延びており、ベルトの幅は横方向に延びている。
【００２３】
外側層２，３は織布で作られている。その布は図２に示されている。長手方向に延びるたて糸１０は横方向フィル織り糸１１と織り交ぜられている。フィル織り糸１１は多素線コード１２と単素線コード１３の予め定められた組合せである。４個のフィル位置毎に１本の単素線コードフィル頻度が図示されており、単素線コードの２５％フィル割合を有する織布が得られる。単素線コードの頻度は、ベルトの物理的性質に悪影響を及ぼすことなく正確に調整された横方向剛性増大量を達成するように変えられる。
【００２４】
単素線コードのフィル頻度は、フィル織り糸の５０％から５％の範囲内である。単素線コードの最小フィル率は所望の横方向剛性により制限される。単素線コードの最大フィル割合は、所望のゴム粘着力特性および布の引張強度を維持することにより制限される。単素線コードが、布のフィル方向に均一に間隔を置く場合には、１個置きのフィル位置から１２個毎ののフィル位置までに配置される。
【００２５】
単素線フィル位置は、また、繰り返す一連の多素線フィルコードと隣接する繰り返す一連の単素線とすることもできる。例えば、２本の隣接単素線コードが３本の隣接多素線コードの次にあり、そこでは、ベルト布の各長さに対して、単素線コードの合計フィル頻度が５０％を超えることはない。
【００２６】
布層２内の単素線コードの選択配置により、ベルトは必要なファスナー保持特性を保持する。単素線フィル頻度は、このベルト設計の物理的性質に悪影響を及ぼすことなく、調整された横方向剛性増大量を達成するように変えられる。所望の物理的効果を達成するために、層内のフィル頻度を異ならせることさえできる。
【００２７】
単素線コードは、ポリエステル、ナイロン、またはガラスの押出し単素線コードから形成することができる。均一な布を作るために、単素線コードの直径は、多素線織り糸の直径に近似するように選択される。非制約的例として、１２６０デニール／３の多素線織り糸を使用する場合、単素線コードは理想的には０．５ｍｍの直径を有する。０．９ｍｍおよび０．７ｍｍ等の他の単素線径を利用することもできる。
【００２８】
フィル方向の多素線織り糸は、ポリエステル、ナイロン、またはガラスの織り糸である。布のたて糸方向の織り糸は、ポリエステル、ナイロン、またはガラス等の従来のベルト材料である。
【００２９】
多素線および単素線コードの所望の組合せにより布層が形成された後で、布はＲＦＬ浸漬等の従来の技術に従ってゴム粘着力を改善するために処理される。
【００３０】
本発明は２層ベルトにも応用することができる。本発明による２層ベルトの一実施形態例は、両方の層が開示した発明の布層となるようにする。２層ベルトの別の実施形態例は、単素線補強布の１つの層しか内蔵していない。本発明による布でも、より低いモジュラスの従来の織布でも、布層は、それぞれ最終組立て体上の布層間に配置されたスキム層５または６を備えている。各布層の外側にはゴムカバー層７，８がある。ベルトが従来の織布と本発明による布との組合せにより形成される場合には、従来の層上のスキムゲージを低減してベルトの所要全体の厚さを調整することができる。
【００３１】
開示した発明により作られた２層ベルト、従来の３層ベルト、および従来の２層ベルトの比較テストが行われ、その結果を表１に示す。
【表１】

【００３２】
層粘着力． 本発明のベルトに対する層粘着力の３４．９３ｋｇ（７７ ｌｂｓ．）対従来の３層ベルトに対する２０．４１ｋｇ（４５ ｌｂｓ．）は、開示したベルトに対するより長い寿命として解釈され、またベルトエッジに沿った層分離に反作用する。本発明の２層ベルトに対する粘着力値と対従来の２層に対する粘着力値がほぼ同等であることは、本発明のベルトに関し、より少ない割合の単素線コードを含めることにより層粘着力特性が失われることはないことを示す。
【００３３】
破壊強度． 干草梱包用ベルトには、より高い破壊強度が好ましい。高い破壊強度は、任意の過酷な使用状態からの破損に抵抗するのを助ける。本発明のベルトに対する破壊強度は、従来の２または３層ベルトに対するものよりも高い。
【００３４】
横方向引裂． ベルトが使用中に“破壊”または剥がれる場合、通常の故障モードは横方向引裂である。本発明では典型的に、ナイロン織り糸がたて糸方向に使用され、そしてナイロン織り糸と単素線コードが組み合わされるので、横引裂抵抗は従来のベルトに対するものの２倍を超える。
【００３５】
縦方向引裂およびリップ． これら2つのテストは、ベルトを破断させベルトの長さに沿って縦方向に破壊を伝播させる力に耐えるベルトの能力を測定する。このような引裂きは、主として梱包操作中に拾い上げられてベルトに穴をあける岩石、棒切れ、等により生じる。本発明のベルトは従来の３層ベルトの２倍以上の価値を有する。
【００３６】
ファスナー保持． 開示されたベルトは、従来の３層ベルトよりも高い、従来の２層ベルトに匹敵するプルアウト値を示す。
【００３７】
縦方向剛性． 本発明のベルトは、従来の３層ベルトの半分の縦方向剛性を有する。この縦方向剛性、すなわちより低い縦方向剛性は、干草梱包機の比較的小型のプーリ周りのベルト動作にとって重要であることが確認されている重要な特性である。
【００３８】
横方向剛性． 本発明のベルトは、従来の２層ベルトよりも５４％大きい横方向剛性を有する。本発明のベルトは、３層ベルトよりも小さい横方向剛性を有するが、より大きい引裂特性がその剛性を補償する。
【００３９】
開示した本発明のベルトは、良好なベルト性能にとって必要な他の物理的性質を維持しつつ横方向剛性を増大するという目的を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の３層ベルトの切断断面図である。
【図２】 外側布層の断面図である。

Claims (3)

1. ベルトの横方向に延びるフィルコード（１１）を有する少なくとも２枚の布層（２，３または４）、前記布層（２，３または４）間に配置されたゴム層（５または６）、及び外側被覆ゴム層（７，８）を有する梱形成用ベルト（１）において、少なくとも１枚の前記布層（２，３または４）は、前記ベルトの長手方向に沿って予め定めた組合せの単素線コード（１３）および多素線コード（１２）を有し、かつ、フィルコード（１１）の５％乃至５０％の量の単素線コード（１３）を有することを特徴とする梱形成用ベルト。
2. 前記少なくとも１枚の布層（２，３，または４）が、１個置きのフィル位置（１１）に１本のコード（１３）から、１２個のフィル位置（１１）ごとに１本のコード（１３）までの範囲内の単素線コードフィル頻度を有する、請求項１記載の梱形成用ベルト（１）。
3. 前記布層（２，３または４）の中のｌ枚の布層内の単素線コード（１３）のフィル頻度は、他の布層（２，３または４）内の単素線コードのフィル頻度とは異なる、請求項１記載の梱形成用ベルト（１）。

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