传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法以及传送带的制造方法

摘要

本申请提供一种环状线圈的埋设深度的设定方法以及埋设有该环状线圈的传送带的制造方法，所述环状线圈的埋设深度的设定方法不使用许多样品进行试验就能设定可提高环状线圈的耐久性的传送带中的埋设深度。制作实际的传送带1的二维或三维的FEM解析模型1A，基于使规定规格的下落物W从该解析模型1A中的上覆盖橡胶3的上方下落至该上覆盖橡胶3时在该解析模型1A中的环状线圈5产生的主应力或变形量的至少一方，来设定实际的传送带1中的环状线圈6的适当的埋设深度、即芯体层2与环状线圈5之间的橡胶厚度t。

权利要求

1.一种传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法，其为传送带中的环状线圈的埋设深度位置的设定方法，所述传送带具备：芯体层，构成为沿带长尺寸方向延伸的多条金属帘线在带宽度方向并列；上覆盖橡胶和下覆盖橡胶，隔着所述芯体层分别配置于上下；以及多个环状线圈，在带长尺寸方向隔开间隔地埋设于所述下覆盖橡胶，所述传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法的特征在于，制作所述传送带的二维或三维的FEM解析模型，基于使规定规格的下落物从所述解析模型中的上覆盖橡胶的上方下落至所述上覆盖橡胶时在所述解析模型中的环状线圈产生的主应力或变形量的至少一方，来设定所述传送带的环状线圈的埋设深度。

2.根据权利要求1所述的传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法，其中，在将所述解析模型载置于刚体上的条件下使所述下落物下落。

3.根据权利要求1所述的传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法，其中，使用与所述主应力或变形量对应的所述解析模型中的金属帘线向带宽度方向的位移量来设定所述环状线圈的埋设深度。

4.根据权利要求2所述的传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法，其中，使用与所述主应力或变形量对应的所述解析模型中的金属帘线向带宽度方向的位移量来设定所述环状线圈的埋设深度。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法，其中，

作为所述解析模型，使用以芯体层与环状线圈的上下之间的规定深度在下覆盖橡胶埋设有保护层的模型。

6.一种带式传送机的制造方法，成型出在通过权利要求1～4中任一项所述的环状线圈的埋设深度的设定方法所设定的埋设深度位置埋设有所述环状线圈的未硫化的所述传送带的成型体，并对所述成型体进行硫化来制造所述传送带。

7.一种带式传送机的制造方法，成型出在通过权利要求5所述的环状线圈的埋设深度的设定方法所设定的埋设深度位置埋设有所述环状线圈，并以所述芯体层与所述环状线圈的上下之间的规定深度在所述下覆盖橡胶埋设有所述保护层的未硫化的所述传送带的成型体，并对所述成型体进行硫化来制造所述传送带。

说明书

传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法以及传送带的制

造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种环状线圈的埋设深度的设定方法以及埋设有该环状线圈的传送带的制造方法，所述环状线圈的埋设深度的设定方法不使用许多样品进行试验就能设定可提高感测传送带的纵向撕裂的环状线圈的耐久性的传送带中的环状线圈的埋设深度。

背景技术

[0002] 已知为了感测传送带的纵向撕裂(在带长尺寸方向连续的裂纹)而埋设有环状线圈的传送带(例如，参照专利文献1、2)。在该传送带中，与传送带邻接配置的传感器感测在从传感器的附近通过的环状线圈产生的感应电流。在锋利的输送物等刺穿传送带而产生了纵尖的情况下，环状线圈会损伤，因此，在环状线圈中不会产生感应电流。在该情况下，尽管环状线圈已经从附近通过，但传感器感测不到感应电流。因此，能根据传感器有无感测到感应电流来判断在传送带是否产生了纵向撕裂。在基于传感器的感测判断为产生了纵向撕裂的情况下，停止传送带的运转来防止纵向撕裂的扩大。

[0003] 在传送带，因所投入的输送物等而作用有局部的冲击或外力。即使未因该冲击或外力而在传送带产生纵向撕裂，有时环状线圈也会损伤。在环状线圈这样发生了损伤的情况下，即使环状线圈从附近通过，传感器也不会感测到感应电流。因此，当基于传感器的感测进行判断时，会误认为在传送带产生了纵向撕裂。

[0004] 由本申请的发明人进行的各种分析、试验等的结果表明：下覆盖橡胶中的环状线圈的埋设深度位置与环状线圈的损伤状况之间存在高相关关系。然而，若制作许多使下覆盖橡胶中的环状线圈的埋设深度位置不同的样品，并对这些样品施加冲击来确认环状线圈的损伤状况，则需要大量的工时(时间以及费用)。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2014-31241号公报

[0008] 专利文献2：日本特开2015-71493号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的问题

[0010] 本发明的目的在于提供一种环状线圈的埋设深度的设定方法以及埋设有该环状线圈的传送带的制造方法，所述环状线圈的埋设深度的设定方法不使用许多样品进行试验就能设定可提高感测传送带的纵向撕裂的环状线圈的耐久性的传送带中的环状线圈的埋设深度。

[0011] 技术方案

[0012] 为了达成上述目的，本发明的传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法为传送带中的环状线圈的埋设深度位置的设定方法，所述传送带具备：芯体层，构成为沿带长尺寸方向延伸的多条金属帘线在带宽度方向并列；上覆盖橡胶和下覆盖橡胶，隔着该芯体层分别配置于上下；以及多个环状线圈，在带长尺寸方向隔开间隔地埋设于该下覆盖橡胶，所述传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法的特征在于，制作所述传送带的二维或三维的FEM解析模型，基于使规定规格的下落物从该解析模型中的上覆盖橡胶的上方下落至该上覆盖橡胶时在所述解析模型中的环状线圈产生的主应力或变形量的至少一方，来设定所述传送带的环状线圈的埋设深度。

[0013] 本发明的传送带的制造方法的特征在于，成型出在通过上述的环状线圈的埋设深度的设定方法所设定的埋设深度位置埋设有所述环状线圈的未硫化的所述传送带的成型体，并对该成型体进行硫化来制造所述传送带。

[0014] 有益效果

[0015] 根据本发明的环状线圈的埋设深度的设定方法，能利用实际的传送带的二维或三维的FEM解析模型来重现从实际的传送带的上覆盖橡胶的上方朝向上覆盖橡胶投入输送物而在环状线圈局部地作用有冲击或外力时的状况。能基于在该解析模型中的环状线圈产生的主应力或变形量的至少一方来掌握实际的传送带中在环状线圈产生的主应力或变形量小的、适当的环状线圈的埋设位置。因此，能设定适当的埋设深度，其即使不使用许多样品来进行试验，也能在实际的传送带中提高环状线圈的耐久性。

[0016] 此外，根据本发明的传送带的制造方法，能制造在通过上述的设定方法所设定的适当的埋设位置埋设有环状线圈的传送带。因此，容易防止由投入至上覆盖橡胶的输送物所带来的冲击或外力引起的环状线圈的损伤。随之，有利于避免即使在传送带未产生纵向撕裂，环状线圈也损伤了的误认。

附图说明

[0017] 图1是举例示出通过本发明的制造方法制造出的传送带的横截面图。

[0018] 图2是以俯视视角举例示出图1的传送带的内部构造的说明图。

[0019] 图3是以侧视视角举例示出装接有图1的传送带的带式传送机装置的说明图。

[0020] 图4是图3的A-A剖面图。

[0021] 图5是以横截面视角举例示出本发明的环状线圈的埋设深度的设定方法中使用的传送带的解析模型的说明图。

[0022] 图6是示意性地举例示出图5的解析模型从上覆盖橡胶侧受到冲击的状态的说明图。

[0023] 图7是以从上覆盖橡胶侧观察时的俯视视角示意性地举例示出图6的解析模型的说明图。

[0024] 图8是举例示出另一解析模型的横截面图。

[0025] 图9是以俯视视角举例示出图8的解析模型的内部构造的说明图。

[0026] 图10是示意性地以横截面视角举例示出图8的解析模型从上覆盖橡胶侧受到冲击的状态的说明图。

[0027] 图11是以从上覆盖橡胶侧观察时的俯视视角示意性地举例示出图10的解析模型的说明图。

[0028] 图12是以横截面视角举例示出对成型体进行了硫化的状态的说明图。

具体实施方式

[0029] 以下，基于图中所示的实施方式，对本发明的传送带中的环状线圈的埋设深度的设定方法(以下，称为设定方法)以及传送带的制造方法进行说明。

[0030] 图1、图2中举例示出的通过本发明的传送带的制造方法制造出的传送带1具备：芯体层2；以及隔着芯体层2配置于上下的上覆盖橡胶3和下覆盖橡胶4，它们经过硫化工序而一体化。传送带1除此之外还适当追加配置于带宽度方向两端部的耳胶等其他构成元件而构成。

[0031] 芯体层2构成为沿带长尺寸方向延伸的许多条金属帘线2a(例如，钢帘线)在带宽度方向并列。若详细描述，芯体层2由缓冲橡胶覆盖，该缓冲橡胶与上覆盖橡胶3和下覆盖橡胶4通过硫化粘接而接合。需要说明的是，在图2中，为了容易理解传送带1的内部构造，将金属帘线2a在其中心位置通过单点划线来表示。

[0032] 作为上覆盖橡胶3、下覆盖橡胶4，例如使用由至少包含天然橡胶的二烯系橡胶形成并通过炭黑等使耐磨耗性良好的橡胶组合物。上覆盖橡胶3和下覆盖橡胶4的层厚根据传送带1所要求的性能来适当确定，例如在5mm以上且30mm以下的范围确定。缓冲橡胶是粘接性优异的橡胶。

[0033] 在下覆盖橡胶4沿带长尺寸方向隔开间隔地埋设有多个环状线圈5。环状线圈5例如是由导电线5a形成为环状的线圈，可以使用已知的线圈。该导电线5a可以被赋予波状，也可以是未被赋予形状的规格。环状线圈5不限于双重的四边形，也可以采用圆形、椭圆形等各种形状。环状线圈5的埋设平面位置为包含带宽度方向中央部的区域。

[0034] 图3中举例示出的带式传送机装置具备：传送带1、磁场产生部10以及传感器11。传送带1张紧设置于带轮8、8之间，输送物C通过滑槽部13投入至上覆盖橡胶3。如图4所举例示出，传送带1在传输侧通过支承辊9保持为向下方突出的槽状，因此，所投入的输送物C主要载置于带宽度方向中央部。

[0035] 磁场产生部10邻接配置于下覆盖橡胶4。对于从磁场产生部10的附近通过的各个环状线圈5，磁场产生部10例如发送电磁波。通过该电磁波在各个环状线圈5中感应出感应电流。当环状线圈5断开时，不会感应出感应电流。

[0036] 传感器11邻接配置于下覆盖橡胶4。传感器11相对于磁场产生部10配置于传送带1的行进方向的稍微下游侧。对于从传感器11的附近通过的各个环状线圈5，传感器11感测是否产生了感应电流。由传感器11获得的感测数据被发送至控制部12。控制部12基于由传感器11获得的感测数据，若产生了感应电流，则判断为在传送带1未产生纵向撕裂，若未产生感应电流，则判断为在传送带1产生了纵向撕裂。在判断为在传送带1产生了纵向撕裂的情况下，停止传送带1的运转，发出警告等。

[0037] 在传送带1，因投入至上覆盖橡胶3的输送物C而作用有冲击或外力，由于这些冲击或外力有时环状线圈5也会损伤。因此，在本发明的设定方法中，对埋设位置进行设定，该埋设位置是即使作用有这些冲击或外力，环状线圈5也难以损伤的适当的埋设位置。具体而言，对图1所示的芯体层2与环状线圈5的适当的上下间隔(橡胶厚度t)进行设定。该橡胶厚度t是芯体层2的下表面与环状线圈5的上表面的上下间隔。

[0038] 如图5所举例示出，在本发明的设定方法中使用实际的传送带1的二维或三维的FEM解析模型1A。该解析模型1A具备与实际的传送带1相同的构成元件。在附图中，对解析模型1A的各个构成元件标注与实际的传送带1的构成元件相同的符号。在解析模型1A中，对各个构成元件设定了FEM解析所需的材料物性值(杨氏模量、泊松比等)，并输入至进行解析的运算装置。

[0039] 在所制作的解析模型1A中，通过运算装置计算出使规定规格的下落物W从上覆盖橡胶3的上方下落至该上覆盖橡胶3时在环状线圈5产生的主应力或变形量的至少一方或者与主应力或变形量的至少一方对应的变化量。例如，通过FEM解析计算出在环状线圈5产生的铅垂方向的应力或变形量。下落物W的规格、下落高度基于实际的传送带1的使用条件(输送物C的形状、重量)等来适当确定。

[0040] 在该实施方式中，设为将解析模型1A水平载置于钢板等平坦的刚体14的条件。也可以设为像实际的带式传送机装置那样通过支承辊9在带长尺寸方向隔开间隔地支承解析模型1A的条件，但通过设为将整个解析模型1A载置于刚体14的条件，会成为容易损伤环状线圈5的苛刻条件，因此，能设定更适当的埋设深度位置。

[0041] 在解析模型1A中，当如图6所举例示出使下落物W自由下落时，在与下落物W的下落点对应的范围内，上覆盖橡胶3以及环状线圈5局部地向下方应变而变形，金属帘线2a在带宽度方向位移。计算出此时的在环状线圈5产生的最大应力或最大变形量。改变环状线圈5的埋设深度位置(橡胶厚度t)来进行该解析。由此，掌握各个埋设深度位置与最大应力或最大变形量的关系，掌握最大应力或最大变形量最小的范围，并将该范围设定为实际的传送带1中的环状线圈5的适当的埋设深度位置。

[0042] 如图6、图7所举例示出在解析模型1A作用有冲击或外力时，并列的金属帘线2a之间通过夹存于彼此的间隙的缓冲橡胶而接合，但缓冲橡胶发生弹性变形。因此，约束金属帘线2a向带宽度方向位移的力弱，因此，金属帘线2a局部地在带宽度方向位移，金属帘线2a之间的带宽度方向间隔变宽。该金属帘线2a相对于带宽度方向的位移量与在环状线圈5产生的最大应力或最大变形量相关。因此，通过蓄积这两者(金属帘线2a相对于带宽度方向的位移量和在环状线圈5产生的最大应力或最大变形量)的相关关系数据，也可以基于金属帘线2a相对于带宽度方向的位移量来设定环状线圈5的适当的埋设深度位置。即，在本发明中，作为这样与在环状线圈5产生的主应力或变形量的至少一方对应的变化量，可以使用金属帘线2a相对于带宽度方向的位移量来设定环状线圈5的适当的埋设深度位置。

[0043] 如此，在本发明的设定方法中，能设定适当的埋设深度，其即使不制造许多样品来进行试验，也能在实际的传送带1中提高环状线圈5的耐久性。在传送带1的开发阶段，能根据传送带1的规格(橡胶的品种、金属帘线的种类等)来掌握环状线圈5的适当的埋设深度位置，因此非常有益。

[0044] 解析模型1A可以是三维，也可以是二维，但通过设为二维能大幅削减模型制作所需的时间。若能充分掌握金属帘线2a相对于带宽度方向的位移量与在环状线圈5产生的最大应力或最大变形量的相关关系，则能通过二维的解析模型1高精度地设定环状线圈5的适当的埋设深度位置。

[0045] 也可以使用图8、图9中举例示出的另一解析模型1B。相对于上述的解析模型1A，该解析模型1B以芯体层2与环状线圈5的上下之间的规定深度在下覆盖橡胶4埋设有保护层6。即，保护层6在带长尺寸方向隔开间隔地埋设于下覆盖橡胶4。与传送带1所使用的橡胶相比，保护层6是在相同条件下伸长率小的(模量大的)规格。在实际的传送带1中例如使用厚度为0.2mm以上且3.0mm以下的保护层6。

[0046] 保护层6配置为在从上覆盖橡胶3侧观察时的俯视视角下覆盖该保护层6所对应的环状线圈5(最接近该保护层6配置的环状线圈5)的整个范围。需要说明的是，在图9中，为了容易理解解析模型1B的内部构造，将金属帘线2a在其中心位置通过单点划线来表示，并在与保护层6对应的范围内省略了图示。此外，在图9中，将下部的保护层6切掉一部分来示出。

[0047] 在实际的传送带1中，保护层6可以由天然纤维、树脂、金属等各种材质形成。保护层6的构造可以采用编织结构、膜状等各种构造。作为编织结构，可以举例示出平纹编织结构、竹帘编织结构、斜纹编织结构、缎纹编织结构等。

[0048] 在该解析模型1B中，保护层6由多条线材6a形成。作为线材6a，可以使用天然纤维、树脂纤维、金属纤维等所希望的线材6a。该保护层6是平纹编织结构，因此，沿带宽度方向延伸的多条线材6a在带长尺寸方向并列。因此，成为沿带宽度方向延伸的线材6a与在带宽度方向并列的金属帘线2a交叉的状态。

[0049] 当如图10所举例示出使下落物W自由下落时，在与下落物W的下落点对应的范围内，上覆盖橡胶3以及环状线圈5局部地稍微向下方应变而变形，但金属帘线2a在带宽度方向几乎未位移。计算出此时的在环状线圈5产生的最大应力或最大变形量。改变环状线圈5的埋设深度位置(橡胶厚度t)来进行该解析。由此，掌握各个埋设深度位置与最大应力或最大变形量的关系，掌握最大应力或最大变形量最小的范围，并将该范围设定为实际的传送带1中的环状线圈5的适当的埋设深度位置。

[0050] 在该解析模型1B中，保护层6以覆盖住并列的金属帘线2a之间的状态配置，因此，保护层6发挥了将在带宽度方向相邻的金属帘线2a彼此束缚而约束的功能。因此，如图10、图11所举例示出在解析模型1B作用有冲击或外力时，与之前的解析模型1A相比，会抑制金属帘线2a向带宽度方向位移。

[0051] 在该解析模型1B中，也可以以应用于之前的解析模型1A的各种条件来进行改良。

[0052] 在本发明的传送带的制造方法中，如图12所举例示出，成型出在使用上述的解析模型1A所设定的适当的埋设深度位置埋设有环状线圈5的未硫化的传送带的成型体1C。接着，通过将该成型体1C配置于模具15、15中并进行硫化，来制造传送带1。

[0053] 在本发明的另一传送带的制造方法中，成型出在使用上述的解析模型1B所设定的适当的埋设位置埋设有环状线圈5，并以芯体层2与环状线圈5的上下之间的规定深度在下覆盖橡胶4埋设有保护层6的未硫化的传送带的成型体1C。接着，通过将该成型体1C配置于模具15、15中并进行硫化，来制造传送带1。

[0054] 这样制造出的传送带1在使用解析模型1A、1B所设定的适当的埋设位置埋设有环状线圈5。因此，容易防止由投入至上覆盖橡胶3的输送物C所带来的冲击或外力引起的环状线圈5的损伤。因此，有利于避免即使在传送带1未产生纵向撕裂，环状线圈5也损伤了的误认。

[0055] 特别是，在实际的传送带1中，当设为如上述的解析模型1B那样设有保护层6的规格时，即使因输送物C等而作用有局部的冲击或外力，也会抑制金属帘线2a向带宽度方向位移。随之，所作用的冲击或外力广泛地分散于金属帘线2a。此外，通过保护层6也会吸收、缓和冲击或外力。因此，即使在传送带1局部地作用有大的冲击或外力，环状线圈5也难以损伤，耐久性进一步提高。因此，更加有利于避免即使在传送带1未产生纵向撕裂，环状线圈5也损伤的情况，能更高精度地进行传送带1的纵向撕裂的产生的感测。

[0056] 除此之外，各个保护层6在带长尺寸方向隔开间隔地埋设于下覆盖橡胶4，因此，能抑制因设有保护层6而引起的传送带1的重量增加，还能避免弯曲性的恶化。这些对削减传送带1的运转所需的能量有很大影响，因此，还有助于节能化。

[0057] 需要说明的是，为了设为将保护层6在带长尺寸方向隔开间隔地埋设于下覆盖橡胶4的规格，在传送带1的成型工序中，将各个保护层6与各个环状线圈5一起配置于下覆盖橡胶4即可。因此，与不埋设保护层6的规格的情况相比，以该规格进行制造时的工时几乎没有增加。

[0058] 实例

[0059] 当使用图5所举例示出的解析模型1A来对普通传送带计算出适当的环状线圈5的埋设深度位置时，可知：环状线圈5处于距芯体层2的下表面为下覆盖橡胶4的橡胶厚度T的30％以上且80％以下的位置(橡胶厚度t＝T的30％以上且80％以下)，更优选为50％以上且
60％以下的位置。此外，可知：芯体层2与环状线圈5的上下间隔(橡胶厚度t)设为5mm以上为好。

[0060] 此外，当使用解析模型1B以与上述的解析模型1A相同的条件计算出适当的环状线圈5的埋设深度位置时，与上述的解析模型1A大致相同。此时，保护层设定为由尼龙纤维形成的平纹编织结构。不过，可知：在解析模型1B中，在环状线圈5产生的主应力以及变形量变为解析模型1A中的60％左右。

[0061] 符号说明

[0062] 1传送带

[0063] 1A、1B解析模型

[0064] 1C成型体

[0065] 2芯体层

[0066] 2a金属帘线

[0067] 3上覆盖橡胶

[0068] 4下覆盖橡胶

[0069] 5环状线圈

[0070] 5a导电线

[0071] 6保护层

[0072] 6a线材

[0073] 8带轮

[0074] 9支承辊

[0075] 10磁场产生部

[0076] 11传感器

[0077] 12控制部

[0078] 13滑槽部

[0079] 14刚体

[0080] 15模具

[0081] C输送物

[0082] W下落物