JPS5920796B2 - 可塑物補強用スチ−ルコ−ドおよびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウオリントン撚りの心ストランドの心素線と側
素線の飛び出しを防止した可塑物補強用スチールコード
の製造法に関するものである。

一般に、コンベアベルトａは第８図に示す如く、カバー
ゴムｅに補強用スチールコードｂが埋設され、エンドレ
スベルトに接合するために継目Ｃにおいてはスチールコ
ードの両端部を互に隙間ｄを設けて重複して配設しカバ
ーゴムｅでカバーしている（第８図は使用後のエンドレ
スコンベアベルトの継目部Ｃのカバーゴムｅを切除した
状態を表ワシテいる。

）。しかるに、従来のコンベアベルトａに埋設されたス
チールコードｂにおいては、一定時間使用するとスチー
ルコードｂの端部に心素線または心素線と側素線の一部
が突出した飛び出し部ｆができる。

この飛び出し部ｆはやがてカバーゴムｅを突き破ってコ
ンベアベルトを使用不能にする欠点があった。

しかしながら、従来は、この飛び出し現象に対しては、
適切な対策がなされていなかった。

次に、このようなコンベアベルト等の可塑物補強用に従
来使用されているスチールコードとして、第６図Ａに断
面で示すような、平行撚りの一種であるウオリントン撚
りの心ストランドＳｃの回りにウオリントン撚りの側ス
トランドＳａが撚られているものがある。

第６図Ｂはウオリントン撚りの心ストランドＳｃの側面
を示し、第６図Ｃは心ストランドＳｃの断面を示してい
る。

ここで、Ｗｄま心素線、Ｗｌは第１側素線、Ｗ２は第２
側素線、Ｗ３は第３側素線である。

このウオリントン撚りストランドＳｃでは第１側素線Ｗ
１の撚りピッチＰ１と第２および３側素線Ｗ２．Ｗ３の
撚りピッチＰ２とは同じになっている。

しかして、このウオリントン撚りのスチールコードは、
同一径の普通撚りのスチールコードよりも破断強力が高
く、かつ線接触による機械的疲労も少ないという利点が
ある。

しかしながら、コンベアベルト等の可塑物補強材として
ウオリントン撚りスチールコードを使用した場合には、
例えばコンベアベルト運転中に発生する屈曲応力によっ
て、前記のようにスチールコードの芯ストランドの一部
がコードの末端部より突出した飛び出し部分子が生ずる
という欠点がある（第５図参照）。

この飛び出し現象は、実際にコンベアベルトの継目部を
撮影したレントゲン写真の一部を模写した第９図におい
て、カバーゴムｅの中に並列に埋設されたスチールコー
ドのうち、１つのスチールコードｂの端部より飛び出し
部分子が飛び出していることによりわかる。

従来、可塑物補強用に用いられていたウオリントン撚り
タイプのスチールコードの断面形状は、第１図Ａ、Ｂ、
Ｃに示されている。

これらのスチールコードにおいて、心ストランドＳｃと
しては、第３図Ａに示す通常のつ７１Ｊントン撚りのも
の、あるいは第３図Ｂに示すセミウオリントン撚りのも
の（ウオリントン撚りの心素線０の代わりに３本撚りス
トランドを用いている）を用い、心ストランドＳｃの回
りに撚られる側ストランドＳａとしては、第１図Ａ、Ｈ
に示すようにウオリントン撚りのものを６コ配設したも
の、あるいは第１図Ｃに示すように７本撚りのもの６コ
配設したものがある。

このようなストランドは、周知の設備で撚られ、その心
ストランドＳｃは心素線０の回りに第１側素線１が６本
、各第１側素線の外周に第２側素線２が６本、第２側素
線２の間に介在して第３側素線３が６本で撚られてなる
。

側ストランドＳａも各素線の符号に′をつけて表わした
ように同様である。

第２側素線２は特に細い線を用いてストランドの直径が
大きくならないように形成されている。

次に第３図に示す心ストランドＳｃについて説明すると
、心素線と側素線との絡みつき（接触）を良好にするた
め、心素線０には側素線１の直径に対して１．０５乃至
１．１倍に増径したワイヤが使用され、各側素線間には
隙間ｇ１２ｇ２は殆どない。

コンベアベルトの製造時にゴムにスチールコードＲｗを
埋設して加硫反応させる際に前記隙間ｇ１゜ｇ２が殆ど
ないことによって生のクッションゴムは外層の第２およ
び第３側素線２，３により遮断され、第１側素線１の外
周面にまで浸透しないままに固定される。

一方、飛び出し現象に関係する別の問題とじて心素線０
に対する第１側素線１の絡みつき性（接触性）がある。

一般にスチールロープの撚り加工においては、撚りかけ
を円滑にし、かつ不反発性をもたせて分離しないように
するために９０乃至９５％の型付は加工を行った素線が
使用されている。

この型付は率といわれるのは、ストランドの、撚り加工
時に、前もって側素線となるワイヤに型付けするウェー
ブと、そのストランド中におけるその側素線の軌跡の直
径との比である。

型付は率が太きいと第１側素線１は心素線０に対して絡
みつき性（接触性）が悪く、反対に型付は率が小さいと
第１側素線１は反発性のために分離し易いものである。

以上述べたことを要約すると、従来のスチールコードに
おいては、各素線は隙間を少くして外径に対する有効断
面積を大きくし耐破断性が向上するように、その側素線
相互間に最小限の隙間しか生じないように線径が設定さ
れ撚り合わされていることにより中心部にゴム等可塑物
が浸透せず、接着力が弱いま５接着固定されることにな
ると同時に、心ストランドは側ストランドに対して直線
状であり、しかも、この心ストランドにおいても中心部
の心素線と第１側素線は特に直線状であり、更に、側素
線は大きく型付けされていて中心部は外周部からの締付
力も小さいために、可塑物に埋設して補強した場合に、
繰り返し曲げ応力が作用すると、前述のように、心スト
ランドの中心部の心素線および第１側素線が、可塑物の
浸透不足と締付力の不足が相俟って直線状であることに
より屈曲のたびに少しずつずれてベルト接合部の切断端
面から押し出され、更に、ストランドの中心部において
は可塑物の浸透不足により素線と素線が直接接触して摩
耗するために、素線切れが発生し易く、耐屈曲性、耐破
断性等の強度劣化が生起するという欠点がある。

本発明は従来のスチールコードの飛び出し現象を防止す
るため、ウオリントン撚りあるいはセミウオリントン撚
りのスチールコードの各側素線の間に適当な隙間をもた
せることによって、スチールコードの各側素線の間に、
さらに心素線付近にまでゴムなどの可塑性物の浸透を容
易にすることを目的とするものであり、更に、スチール
コードの撚り加工の際に、心ストランドの第１側素線の
型付率を適当な値で行うことによって、側素線の心素線
に対する絡みつきを良くして飛び出し現象を防止する製
造方法を提供することを目的とするものである。

本発明製造法は、第１側素線の直径の１．１５乃至１．
５倍の直径を有する心素線又は３本撚りストランドを牽
引しつつ、該心素線又は３本撚りストランドの回りに、
型付率６５乃至９０％のウェーブ加工が施された第１側
素線をウオリントン撚り加工して心ストランドを形成し
、次いで該心ストランドを牽引しつつ、該心ストランド
の回りに他の側ストランドを撚り合わせるものである。

先ず、本発明製造方法により製造されるスチールコード
の構成を、実施例について、図面に沿って説明する。

実施例 １ 本例はウオリントン撚りスチールコードの心素線が単線
の場合であって、その構造は第２図Ａに示し、各素線の
構成は前に説明した第１図Ａと同様であって、本発明の
ものと従来のものとを比較して説明する。

Ａ 従来のスチールコードＲｗの場合 （Ｉ） スチールコードＲｗの直径８．８ ｍｍ（Ｉ
Ｉ） 各ストランドＳｃ、Ｓａの各素線の直径Ｓｃ
Ｓａ 素線０−０．７６５ｍｍ 素線０’−０，６４０ｍ
ｍ１・・・０．７２５ １’・・・０．６００
２・・・０．５８０ ２’・・・０．４８５３
・・・０．７６５ ３’・・・０．６４０上記
第１側素線１の直径（０，７２５ｍｍ）に対し心素線０
の増径率は次の通りになる。

心ストランドＳｃの各素線間の隙間ｇ１２ｇ２は第３図
に見られるように殆どない（ｇｌ：０．０２ｍｍ、
ｇ２＝０．０４ｍｍ程度である）。

よって第２側素線２と第３側素線３との間、すなわち第
１側素線１の外周面までへのゴムの浸透は全くなく、ま
たこの部分子をコードから引き抜く値はＩＣｒＩＬ長さ
当り１０ｋｇと非常に低い。

また、このスチールコードＲｗを使用したベルトを走行
試験機に装着して屈曲走行させると約１０時間で素線の
飛び出しが認められた。

シーブ直径 ５００ｍｍ ベルト速度 ２５０ｍ／ｍｉｎ 本発明のスチールコード５の場合 心ストランドＳｃの心素線０のみ１．０５ｍｍとし他は
上記従来のスチールコードＲｗと全く同じにすると第１
側素線１に対する心素線０の増径率は次の通りになる。

この場合に心ストランドＳｃの各素線間の隙間ｇ１１ｇ
２は第４図に拡大して示すように、従来例を示す第３図
の心ストランドに比べて大きいことが理解されるであろ
う（ｇ１＝ｏ、ｘ ７ｍｍ、 ｇ２＃０．１１ｍｍ程
度である）。

したがって、この場合はゴムの浸透も良く、心素線０お
よび第１側素線１の外周面にはゴムが充分に耐着し、こ
の部分子をコードから引抜く引抜力も１ｃｒｆＬ長さ当
たり２８ｋ１９と大きく、従来のものの約３倍となる、
すなわち引抜抵抗が約３倍になる。

なお、図面においては、第１側素線１と第２側素線２と
の細隙は、隙間ｇ１２ｇ２に比べて小さいため、両側素
線１，２は接するように表示されている。

したがって、隙間ｇ１を通じて容易に第１側素線１の外
周面にまで達したゴム等の可塑物は、前記細隙を通じて
、第１側素線１，１間の隙間ｇ２に、場合によっては心
素線０付近にまで浸透する。

また、このスチールコード５を埋設して製作したベルト
について前記同様の走行試験を同一条件で行ったところ
、４８０時間経過後も素線の飛び出し現象は全く認めら
れなかった。

実施例 ２ 本例はウオリントン撚りスチールコードで心素線が３本
撚りの場合であって、その構造は第２図Ｂに示し、各素
線の構成は前の第１図Ｂの説明におけると同じである。

Ａ 従来のスチールコードＲ３Ｗの場合 （Ｉ） スチールコードの直径８．８ ｍｍ（ｎ）
各ストランドＳｃ、Ｓａの各素線の直径は実施例１に
対して心素線０が３本撚りで各単線０の直径が０．３５
５ｍｍであることにより実施例１の心素線０と同直径（
０，７６５ｍｍ）となり、その他の素線の直径は同じで
ある。

この場合にもゴム浸透度、引抜力および素線飛び出し状
態は実施例１（従来例）の場合とほとんど同じ結果を示
した。

Ｂ 本発明スチールコード６の場合 心素線０を０．４８８ｍｍの素線を３本撚りにし、この
合せた撚り線の直径を１．０５ｍｍにした。

この場合の第１側素線１に対する増径率も以下のように
なる。

心素線０・・・１．４５倍 この場合にもゴム浸透度は充分あり引抜力２８ｋｇ／ｍ
と高くまた前記と同条件での走行試験に於ても４８０時
間で全く異常は認められなかった。

実施例 ３ 本例は第２図Ｃに示す構造で、各素線の構成は第１図Ｃ
に示す従来のものと同様であり、両者を比較して説明す
ると、 Ａ 従来のスチールコードの場合 （Ｉ） スチールコードＲ７Ｓの直径６゛、０朋（Ｉ
Ｉ） 各ストランドＳｃ、Ｓａの各素線の直径は以下
のようである。

Ｓｃ Ｓａ 素線Ｑ −０，５２ｍｎ Ｑ’−０，６６ｍｍＳｃ
Ｓａ １・・・０．４９ ’ｌ’・・・０．６２・・
・０．３９ ３・・・０．５２ 上記第１側素線１の直径（０，４９ｍｍ）に対し、心素
線０の増径率は次の通りとなる。

心素線０・・・１．０６倍 この場合にも実施例１，２で述べたようにゴム浸透なく
引抜力も低く、また走行試験で素線の飛び出しが認めら
れた。

Ｂ 本発明スチールコード７の場合 上ストランドＳｃの心素線０のみ０．７１ｍｍ（増径率
・・・１．４５）とし、他の素線は従来と同じにした。

この場合には実施例１および２の本発明の項でも記した
と同様にゴムの浸透性もよく、引抜力も高く、また、走
行試験でも素線の飛び出しは認められなかった。

上記実施例における増径率の変化によるゴムとの接着力
およびゴムの浸透度の試験を行った結果をまとめて示す
と次の通りであった。

この第１表より、素線の飛び出しが生じない場合は、第
２側素線２と第３側素線３との間の隙間ｇ１が、第１側
素線１の直径ｄの０．１２乃至０．２４倍であればよい
ことがわかる。

すなわち、である。

次に心素線０を増径した場合の耐屈曲疲労試験を行った
結果は次の第２表の通りであった。

試験はＪＩＳ３５３５（１９６５）に示されている耐久
試験機を用いた。

シープ直径 ７６．０ｍｍ スチールコード直径 ８．０ 荷 重 ６０．０ｋｇ以上のように
、〈実施例１〉、〈実施例２〉および〈実施例３〉は、
要するに、ウオリントン撚り又はセミウオリントン撚り
の心ストランドを有するスチールコードにおいて、該心
ストランドの心素線（ウオリントン撚りの場合）又は３
本撚りストランド（セミウオリントン撚りの場合）の直
径を、第１側素線の直径に対して１．１５乃至１．５倍
に増径することにより、各第１側素線の間に比較的大き
な隙間ｇ２を形成し、それによって第２側素線と第３側
素線との間にも比較的大きな隙間ｇ、を形成したもので
、ゴム等の可塑物内に埋設すると第１側素線の外周面、
さらに第１側素線間の隙間および心素線の外周面にまで
ゴム等の可塑物の浸透を可能ならしめ、その可塑物の接
着力により心素線および第１側素線の飛び出しを防止す
るものである。

なお、各側ストランドＳａの間にも隙間ｇ３が形成され
ることは言うまでもない。

続いて、本発明に係るスチールコードの製造方法につい
て説明する。

スチールコードの撚り加工に用いた撚線機は第９図およ
び第１０図に示すような従来の装置であるが、心ストラ
ンドＳｃの第１側素線１の型付けは型付は率を変化させ
た。

第９図は心ストランドＳｃを撚り加工する状態を示し、
心素線０は直線状に牽引され、その周囲に各側素線１，
２．３の合計１８本が配置され、撚り口１０に各素線が
集合され、・６素線０は牽引されつつ各側素線１，２．
３はその周囲を回転し心ストランドＳｃが撚られて巻き
枠８に巻き取られる。

第１側素線１の型付は率は、１００，９０゜８０．７０
，６５，６０％と異る率で行った。

次に、第１０図に示す如く、上記各心ストランドＳｃと
従来の側ストランドＳａを用い前記と同様に心ストラン
ドＳｃを直線状に牽引しつつ側ストランドＳａを心スト
ランドＳｃの回りに配置してスチールコード９を撚り合
わせた。

型付は率を異らせた上記スチールコード９についてコン
ベアベルトのゴムに埋設し、心素線０と第１側素線１と
の同時に引抜いた試験の結果を示すと次の通りである。

この第３表より、ウオリントン撚りのスチールコードで
は、心ストランドＳｃの第１側素線の型付は率を６５乃
至９０％とすることにより、第１側素線と心素線との絡
みつき性（接触性）を改善し、画素線の飛び出しを防止
できることがわかる。

本発明は上記の構成および実験成績によって解るように
、ウオリントン撚りの心ストランドの回りに側ストラン
ドを撚り合わせたスチールコードの心ストランドにおけ
る心素線の直径を第１側素線の直径の１．１５乃至１．
５倍にして各第１側素線間に隙間を設けると、ゴム等の
可塑物との接着性が改善され、耐屈曲性が著しく向上し
、例えばコンベアベルト補強用即ち、可塑物補強用スチ
ールコードとして優れた性能を発揮するものが得られる
。

また心ストランドの第１側素線の型付は率を６５〜９０
％にしてスチールコードを製造することにより、引抜力
の優れたものが得られかつ、屈曲試験においても素線の
飛び出しは認められなかったという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂ、Ｃは従来のウオリントン撚りスチールコ
ードの断面構成図、第２図Ａ、Ｂ、Ｃは本発明のウオリ
ントン撚りスチールコードの断面構成図、第３図Ａ、Ｂ
はそれぞれ従来のウオリントン撚りのスチールコードの
心ストランドの拡大断面構成図、第４図Ａ、Ｂはそれぞ
れ本発明のスチールコードの一例を示す心ストランドの
拡大断面構成図、第５図は飛び出し部を説明する断面お
よよび側面図、第６図は従来のスチールロープの図で、
Ａは断面構成図、ＢおよびＣは心ストランドの側面およ
び断面図、第７図はコンベアベルト接続部の一部のレン
トゲン写真の模写図、第８図はコンベアベルトの接続部
の斜視図、第９図および第１０図はスチールコードの製
造法を説明する図である。 ０・・・・・・心素線、１・・・・・・第１側素線、２
・・・・・・第２側素線、３・・・・・・第３側素線、
５，６，７・・・・・・スチールコート、８・・・・・
・巻キ枠、９・・・・・・スチールコード、１０・・・
・・・撚り口、ｆ・・・・・・飛び出し部、Ｓｃ・・・
・・・心ストランド、Ｓａ・・・・・・側ストランド、
Ｒｗ・・・・・・ウオリントン撚りスチールコード、Ｒ
７ｓ・・・・・・ウオリントン撚りの心ストランドに７
本撚りの心ストランドを配したスチールコード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１側素線の直径の１．１５乃至１．５倍の直径を
   有する心素線又は３本撚りストランドを牽引しつつ、該
   心素線又は３本撚りストランドの回りに、型付率が６５
   乃至９０％のウェーブ加工が施された第１側素線をウオ
   リントン撚り加工して心ストランドを形成し、次いで該
   心ストランドを牽引しつつ、該心ストランドの回りに他
   の側ストランドを撚り合わせることを特徴とする可塑物
   補強用スチールコードの製造方法。