JPH064450B2

JPH064450B2 - 平ベルト

Info

Publication number: JPH064450B2
Application number: JP62003584A
Authority: JP
Inventors: 喜平石田; 靖順石切山; 卓雄遠藤
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 1987-01-10
Filing date: 1987-01-10
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS63171707A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、食品搬送用等の軽搬送用ベルトコンベアに
使用される平ベルトに関するものである。

〔従来の技術〕食品搬送用等の軽搬送用ベルトコンベヤ等に用いら
れるコンベヤベルトは、一般に平ベルトを使用してい
る。

平ベルトは、ポリエステル帆布等の心体の上に熱可塑性
樹脂層を形成したものである。

食品その他の物をベルト上に載せて搬送するには、ベル
トコンベヤの走行が安定していることが必要不可欠であ
る。そのため、従来は、プーリにクラウン加工を行って
クラウン効果を発生させること、及びベルトの長手方向
左右の張力差を生じさせないこと等によって、コンベヤ
ベルトの片寄りや左右への揺動（蛇行）を防止してい
る。

プーリのクラウンとは、プーリの胴部を太鼓状の曲面に
したり、プーリ両端にテーパー部を形成することをい
う。また、第３図に示す高さｄをクラウン高さという。

プーリーにクラウンを形成することによって、コン
ベヤベルトの走行が安定するのは次のような理由によ
る。

プーリー間の距離を調整することによって、平ベルト
（９）には張力が働き、第３図に示すように、平ベルト
（11）はクラウンプーリー（５）の胴部に押し付けられ
る。

この時、平ベルト（９）の左右に働く張力の反力ａ_１、
ａ_２は、それぞれ、プーリー面方向の分力ｂ_１、ｂ_２と
プーリー面に垂直な分力ｃ_１、ｃ_２に分けられる。そし
て、ｂ_１、ｂ_２は平ベルト（９）を中央に寄せる力とな
り、両者の力が釣り合ったところで平ベルト（９）はそ
の位置で保持され、平ベルト（９）の走行は安定する。
これをクラウン効果といい、平ベルト（９）の張力が大
きいほど、あるいはクラウン高さが高いほど、その効果
は顕著である。そして、ｂ_１、ｂ_２を均衡させるために
は、プーリーの走行調整が必要である。

またベルトが長手方向の左右において張力差を生じ
るのは、左右のベルトの歪量に差が生じるためである。
張力と走行中のベルトの歪量にはフックの法則が適用さ
れ、次式が成り立つ。

σ＝Ｅ・ε σ：応力（張力の反力に相当する）Ｅ：モジュラス ε：歪量張力σは歪量と比例する。走行中のベルトは左右で歪量
が異なるため、左右の応力σ、従って左右の張力の反力
ａ_１、ａ_２も異なることになる。その結果、ａ_１、ａ_２
の分力であるｂ_１、ｂ_２の値も異なることになり、いず
れか値の小さい方にベルトは片寄ることになる。そのた
め、ベルトの改良や走行前の調整が必ず必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕クラウンプーリ（５）では、平ベルト（９）にクラ
ウン効果を発揮させるため、長手方向に張力がかけられ
るが、その張力の反力ａ_１、ａ_２の分力ｂ_１、ｂ_２は平
ベルトを中央に寄せる力（幅方向の力）である。

また、クラウンプーリ（５）に限らず、平プーリのよう
な一般的なプーリについても、動力を伝達する上からベ
ルトに張力がかかる。この張力によってもベルトには幅
方向の力が働く。これらのベルト幅方向の力は大きくな
り過ぎると、ベルトの幅方向の曲げ剛性を越え、そのた
め縦じわができるという現象が起こる。

そのため、従来の平ベルトは、心体の横糸にポリエステ
ルモノフィラメント糸等を使用して幅方向の曲げ剛性を
大きくすると共に、プーリのクラウン高さを制限してい
た。

この縦じわ現象は、特にベルト幅が広くベルト長さが短
いベルトに顕著であった（第５図）。これは、同じクラ
ウン高さのプーリにベルトを密着させる場合でも、ベル
ト長さが短ければそれだけ大きな張力を掛けなければな
らないからである。例えば、プーリの頂上部と両端部の
ベルト長手方向の長さの差が10mmになるコンベヤを仮定
した場合、ベルト長さ10ｍでは10×100/10×10³＝0.1％
伸ばして、ベルトとプーリが密着するのに対して、ベル
ト長さ１ｍでは10×100/１×10³＝１％伸ばさなければ
密着しない。従って、それだけベルトにかかる張力は大
きくなる。その結果、ベルト幅方向の力も大きくなるこ
とになり、縦じわが発生しやすかった。

ここで、曲げ剛性とは、ベルトのモジュラスＥと断面２
次モーメントＩの積で表される。ところで、２本のベル
トの曲げ剛性ＥＩを比較する場合、試料となるベルトの
寸法を同一にすれば断面２次モーメントＩは同じになる
ため、結局曲げ剛性ＥＩはモジュラスＥの関数となる。

曲げ剛性については、次式が成り立つ。

この式より、曲げ剛性ＥＩが大きい場合、ベルトの曲率
半径Ｒが小さくなり、ベルトが曲がりにくいことを意味
する。

幅方向の曲げ剛性を有する平ベルトを第３図のようなク
ラウンプーリ（５）に装着すると、プーリの頂上の一部
で接触することになる。従って、平ベルト（９）をクラ
ウンプーリ（５）の胴部に密着させるには、平ベルト
（９）にベルト長手方向の張力を与え、胴部に強く押し
付けなければならない。

しかしながら、従来のポリエステル帆布製等の平ベルト
は、上述のようにベルト長手方向の曲げ剛性が大きく伸
びにくいため、プーリに密着させるには大きな張力が必
要であった。

その結果、幅方向に生ずる張力の分力も大きくなり、縦
じわが生じていた。そして、クラウン高さが高いほど大
きな張力をかける必要があるため、クラウン高さには限
界があった。

また、平ベルトにおいて、ベルト長手方向の曲げ剛
性ＥＩの値の大小は、モジュラスＥに由来するものであ
る。

すなわち、モジュラスＥが大きい場合、応力σ、従って
張力の反力ａ_１、ａ_２も大きくなる。従って、ベルト左
右の歪量の差がわずかであっても、モジュラスＥによっ
て増幅され、ベルト左右の張力の反力差は顕著になって
しまう。

従来の平ベルトは、長手方向のモジュラスＥが大きいた
め、左右の張力の反力ａ_１、ａ_２の差は大きかった。そ
のため、ベルトの走行は不安定で、調整に長時間を要し
ていた。

このような、の問題は、上述したベルト幅が広
くベルト長さが短い場合や、第６図のように幅の狭いベ
ルトを数本並列に掛けて使用する場合に顕著であった。

前者の場合、ベルトの片寄りが発生しやすいことから、
クラウン高さを高くしていることに起因する。

後者の場合、プーリ間隔が狭いため、ベルトの走行を安
定させる調整プーリを取り付けられないことに起因す
る。隣接したベルトは接触し合い、非常に不安定な状態
となり、仮に調整プーリを取り付けたとしても、正逆回
転毎にベルトの走行調整をしなければならなかった。

尚、従来の平ベルトのモジュラスと曲げ剛性について、
ベルト長手方向とベルト幅方向の割合を次に例示する。

モジュラス：ベルト長手方向はベルト幅方向の30〜150
％曲げ剛性：ベルト長手方向はベルト幅方向の30〜350％そこで、この発明は、クラウン高さの高いプーリに使用
でき、かつベルト左右の歪量に差があっても安定して走
行できる平ベルトを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、クラウンプーリに掛けたベルトの縦じわ発
生の有無、及びベルト左右の歪量の差に伴う走行安定性
の良否が、ベルトのモジュラス、さらに言えばベルト長
手方向とベルト幅方向のモジュラスの割合に支配されて
いることに着目し、平ベルトを熱可塑性樹脂層と心体か
ら構成し、心体は縦糸をベルト長手方向とし横糸をベル
ト幅方向とし、ベルト長手方向のモジュラスをベルト幅
方向のモジュラスの3.25〜15％としている。

〔作用〕

この発明は、長手方向のモジュラスを幅方向のモジュラ
スの3.25〜15％としており、従来に比べ大幅に小さくし
ている。これにより、以下のような２つの作用を有す
る。

ベルト長手方向へはベルト幅方向に比べ相対的に伸
びやすくなり、ベルト長手方向に平ベルトを大きく伸ば
して取り付けても縦じわは生じない。

すなわち、長手方向の織糸（この発明では縦糸）のモジ
ュラスが小さいため、ベルトを大きく伸ばしても、発生
する張力は小さい。従って、クラウン効果により生じる
分力ｂ_１、ｂ_２や動力伝達の張力に起因する幅方向の力
も小さくなるので、ベルトの縦じわは生じにくい。

この場合、15％を越えると、縦じわを生じるようにな
り、3.25％より小さいとベルトの動力伝達力に悪影響を
及ぼすようになる。

ベルト幅方向のモジュラスを、従来の平ベルトと同
じ値にすると、ベルト長手方向のモジュラスは従来に比
べ大幅に減少することになる。

そのため、上記フックの法則に従えば、モジュラスＥが
減少すれば応力σも減少することになる。ということ
は、長手方向のモジュラスＥの減少により、ベルト左右
の張力の反力ａ_１、ａ_２の絶対値も減少することにな
り、ベルト左右の歪量の差が張力の差に与える影響は小
さくなる。

この場合、ベルト長手方向のモジュラスは、15％を越え
ると、歪量の差に伴う張力の差が、ベルトの片寄り、左
右への揺動等ベルトの走行に影響を与え始める。一方、
3.25％より小さいと、上述のように動力伝達力が不足す
る結果となる。

〔実施例〕この発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図及び第２図は、この発明に係る平ベルトを具体化
したものを示している。第１図の平ベルトは、心体
（１）の上に合成樹脂層（２）を形成した１プライ品で
ある。第２図の平ベルトは２枚の１プライ品を積み重ね
た２プライ品である。

合成樹脂層（２）は、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹
脂、ポリエステル樹脂等であり、心体（１）へは、コー
ティング、接着剤による接着、加硫接着等の手段によっ
て形成される。尚、コーティングによる場合、合成樹脂
が心体（１）内に含浸されていてもよい。

心体（１）は、縦糸（３）と横糸（４）からなる帆布で
あり、縦糸（３）をベルト長手方向に、横糸（４）をベ
ルト幅方向になるようにしている。また、横糸（４）に
はポリエステルモノフィラメント糸を使用している。

そして、縦糸（３）には、ポリウレタン弾性糸又はポリ
ブチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を使用し
ている。また、横糸（４）にはポリエステルモノフィラ
メント糸を使用している。

２プライ品のモジュラスと曲げ剛性について、この
発明に係る平ベルトと従来品を比較すると、表１のよう
になる。

ベルトのモジュラスＥの求め方ベルトを引っ張った状態でベルトの歪量εと応力σを測
定し、フックの法則（Ｅ＝σ／ε）により求める。試験
条件は次の通りである。

試料寸法 10^w×400（ダンベル型）張力速度 50^mm／min 標線距離 200mm 環境条件 20℃、60％ベルトの曲げ剛性ＥＩを求め方Ｉはベルトの断面２次モーメントであり、次式で求めら
れる。

モジュラスＥは上記で求めてあり、曲げ剛性はモジュラ
スＥと断面２次モーメントの積である、表１から明らかなように、この発明の平ベルトの長手方
向のモジュラスと曲げ剛性は、従来の平ベルトに比べ、
大幅に減少している。これは、心体の縦糸にポリウレタ
ン弾性糸を使用したためである。

次に、この発明の平ベルトを用いて走行試験を行い、従
来の平ベルトと比較した。

〔走行試験〕

走行試験に使用した装置は、第４図に示すようなナイフ
エッジコンベヤ（ベルト幅450mm、機長2000mm）であ
り、このコンベヤは一般に走行調整を行いにくいもので
ある。

第４図において、（５）はクラウンプーリ、（６）はナ
イフエッジ板、（７）は駆動プーリ、（８）はテンショ
ンプーリである。

クラウンプーリ（５）は、クラウン高さが0.8mm（通常
の高さ）のものと、2.5mm（やや高い）のものの２種類
を使用した。

結果ａ．この発明に係るプーリは、0.8mmのクラウンプーリ
（５）より、2.5mmのクラウンプーリ（５）の方が走行
が安定し、正逆運動を行っても、走行位置に変化はなか
った。

それに対して、従来の平ベルトは0.8mm、2.5mmのいずれ
のクラウンプーリ（５）についても走行は不安定で、装
置の各プーリを調整しないとベルトは所定の位置を走行
しなかった。

ｂ．上記ａに述べたように、この発明に係る平ベルトの
走行性は優れているので、その走行調整に要する時間を
従来の約1/4に短縮することができた。

ｃ．走行中の、この発明に係る平ベルトの平面性は、従
来の平ベルトと差はなく、縦じわは全く発生しなかっ
た。

尚、心体（１）の縦糸（３）にポリブチレンテレフタレ
ートマルチフィラメント糸を使用した場合も、ポリウレ
タン弾性糸と同様の性能（表１）を発揮することができ
る。

〔発明の効果〕

この発明は、ベルト長手方向のモジュラスをベルト幅方
向のモジュラスより大幅に小さくしている。

従って、平ベルトはベルト長手方向によく伸びてク
ラウンプーリに密着するので、縦じわを生じて走行が不
安定になることはない。走行が安定することにより、走
行調整に要する時間を短縮することができる。また、ク
ラウン高さを高くしてもプーリにベルトが密着するの
で、より大きなクラウン効果が得られ、更に走行を安定
させることができる。

また、ベルト長手方向のモジュラスの絶対値が小さ
くなることによって、ベルト左右の張力の反力ａ_１、ａ
_２は、それぞれの歪量によって受ける影響が少なくな
り、均衡する。その結果、ベルトの走行は安定し、調整
時間を短縮することができる。

以上の、の効果より、この発明に係る平ベルト
は、ベルト幅が広くベルト長さが短い場合のように、高
いクラウン高さが要求されるものにも使用できる。ま
た、幅の狭いベルトを数本並列に掛けて使用する場合に
も、高い走行安定性を得ることができる。そして、双方
の場合において、プーリ等の走行調整に要する時間は大
幅に短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の一実施例を示す図面。第
１図は１プライ品の平ベルトの一部破断斜視図。第２図
は２プライ品の平ベルトの一部破断斜視図。第３図はク
ラウンプーリに密着するベルトの張力を示す説明図。第
４図はナイフエッジコンベアを示す概略図。第５図は走
行が不安定なベルト走行の状態を示す斜視図。第６図は
走行が不安定なベルト走行の別の態様を示す斜視図。（１）…心体（２）…合成樹脂層（３）…縦糸（４）…横糸（５）…クラウンプーリ（９）…平ベルトａ_１、ａ_２…張力の反力ｂ_１、ｂ_２…プーリ面方向の分力ｃ_１、ｃ_２…プーリ面に垂直な分力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂層と心体からなる平ベルトで
あって、ベルト長手方向のモジュラスをベルト幅方向の
モジュラスの3.25〜15％としていることを特徴とする平
ベルト。
【請求項２】心体が、縦糸をポリウレタン弾性糸とし、
横糸をポリエステルモノフィラメント糸としていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平ベルト。
【請求項３】心体が、縦糸をポリブチレンテレフタレー
トマルチフィラメント糸とし、横糸をポリエステルモノ
フィラメント糸としていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の平ベルト。