JP2019190898A - 接合強度確認方法及び剥離試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、短時間で精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認できるエンドレス接合部の接合強度確認方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の接合強度確認方法は、帯状の平ベルトを無端状に接合したコンベヤベルトのエンドレス接合部の接合強度確認方法であって、上記平ベルトの長手方向の両端をエンドレス接合するに当たり、上記平ベルトの両端部を、端面同士が当接可能となるようにそれぞれ切断する工程と、上記平ベルトのエンドレス接合時に、上記切断工程で切断された一対の切断片を上記エンドレス接合と同条件で接合した上記接合サンプルを作製する工程と、上記接合サンプル作製工程後、予め定められた所定時間経過した後に接合サンプルの接合部の剥離強度を測定する工程とを備え、上記所定時間が１時間以上１０時間以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、接合強度確認方法及び剥離試験機に関する。

例えば物を搬送するコンベヤベルトには、帆布層やカバーゴム層が積層された帯状の平ベルトの両端を接合したエンドレスベルト（無端ベルト）が用いられる。

この接合は、平ベルトの長手方向の端部を端面同士が当接可能となるように切断し、その端面同士を接着することで行われる（例えば特開２０１４−３７２８０号公報参照）。端面同士を接着したエンドレス接合部は、他の部分より接合強度が弱くなり易いため、端面を階段状に形成し、接合部の長手方向の長さを０．５ｍ以上２．０ｍ以下に設定する等の工夫がなされている。

エンドレス接合部の接合強度は、一般にＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って剥離強度として測定される。この規格に基づく剥離強度の検査は、均一の剥離速度で試料を剥離させつつ行う破壊検査であるため、接合したコンベヤベルトに対して直接測定することはできない。従って、エンドレス接合部の接合強度は、例えば実験室で作製された試料を用いて剥離強度の試験結果を取得し、その試料の作製条件と同じ手順で作製されていることをもって担保される。

このような平ベルトのエンドレス接合は、ベルトコンベヤの新設、交換、補修の際に行われるが、いずれの場合においても現場作業となる。現場の環境は千差万別であり、例えばエンドレス接合部の剥離強度に大きく影響すると考えられる温度や湿度の条件ですら剥離強度の試験結果を取得した実験室と同条件であるとは限らない。このため、試料の作製条件と同じ手順で作製されていることをもってエンドレス接合部の接合強度を担保する方法では自ずと限界がある。

また、特にベルトコンベヤの交換や補修は、使用されているベルトコンベヤシステムを停止して行う必要がある。コンベヤベルトシステムの停止及び再開には、比較的時間を要するため、この期間の操業損失は無視できない。

このため、短時間で精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認できるエンドレス接合部の接合強度確認方法が求められている。

特開２０１４−３７２８０号公報

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、短時間で精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認できるエンドレス接合部の接合強度確認方法及び本発明の接合強度確認方法に用いることができる剥離試験機の提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、帯状の平ベルトを無端状に接合したコンベヤベルトのエンドレス接合部の接合強度確認方法であって、上記平ベルトの長手方向の両端をエンドレス接合するに当たり、上記平ベルトの両端部を、端面同士が当接可能となるようにそれぞれ切断する工程と、上記平ベルトのエンドレス接合時に、上記切断工程で切断された一対の切断片を上記エンドレス接合と同条件で接合した接合サンプルを作製する工程と、上記接合サンプル作製工程後、予め定められた所定時間経過した後に上記接合サンプルの接合部の剥離強度を測定する工程とを備え、上記所定時間が１時間以上１０時間以下である。

当該接合強度確認方法では、平ベルトの両端部から切り出された一対の切断片を用いて、平ベルトのエンドレス接合時にこのエンドレス接合と同条件で接合した接合サンプルを作製するので、接合サンプルの接合強度とコンベヤベルトのエンドレス接合部の接合強度とは同等であると考えられる。当該接合強度確認方法では、この接合サンプルの接合強度の剥離強度を測定するので、精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認することができる。

さらに、エンドレス接合部の剥離強度を精度よく測定するためには、接合を行ってから少なくとも２４時間以上の硬化時間を経て十分に硬化している必要があると考えられていたところ、本発明者は、硬化が不十分であっても１時間以上１０時間以下の範囲の硬化時間であれば、接着方式によらず２４時間以上の硬化時間を経た際の剥離強度が推定可能であることを見出した。この知見に基づき、当該接合強度確認方法では、１時間以上１０時間以下の範囲の予め定められた所定時間経過した後に接合サンプルの接合部の剥離強度を測定する。接合サンプルは平ベルトのエンドレス接合時に作製されるので、当該接合強度確認方法では、平ベルトのエンドレス接合後上記予め定められた所定時間以内、つまり短時間でエンドレス接合部の接合強度を確認することができる。

以上から、当該接合強度確認方法によれば、短時間で精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認できるので、エンドレス接合部の接合強度の担保と、操業損失の低減とを両立できる。

上記剥離強度測定工程として、均一の剥離速度で接合サンプルを剥離させつつ、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する工程と、上記計測工程で計測した各区間の計測値の平均値を算出する工程と、上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する工程とを備えるとよい。本発明者は、上述の工程を備える剥離強度測定工程で測定された剥離強度は、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って測定される剥離強度に対して比較的誤差が少ないことを見出している。従って、上記剥離強度測定工程として、上述の工程を備えることで、剥離強度の測定精度を維持しつつ、測定を容易化できる。

上記剥離速度としては、６０ｍｍ／分以上１５０ｍｍ／分以下が好ましい。ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格では上記剥離速度は１００ｍｍ／分が基準とされる。従って、上記剥離速度を上記範囲内とすることで、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って測定される剥離強度に対する誤差をさらに低減できる。

上記時間間隔としては、１秒以上１０秒以下が好ましい。このように上記時間間隔を上記範囲内とすることで、１区間で測定される接合サンプルの長さを好適に調整でき、その結果引張強度の極値を好適に抽出できるので、剥離強度の測定精度を向上させることができる。

上記区間の数としては、７以上２０以下が好ましい。このように上記区間の数を上記範囲内とすることで、剥離強度の測定時間の増大を抑止しつつ、測定精度を向上させることができる。

上記一定の差としては、上記平均値の２０％以上５０％以下が好ましい。剥離強度の測定では、局所的な接着状態の差により引張強度が局所的に異常値を示す場合があり、この異常値を削除して剥離強度を算出することが好ましい。この異常値の削除基準としての上記一定の差を上記範囲内とすることで、容易かつ確実に異常値を削除できるので、剥離強度の測定精度を向上させることができる。

上記課題を解決するためになされた別の発明は、帯状の平ベルトを無端状に接合したコンベヤベルトのエンドレス接合部又は上記エンドレス接合部と同条件で接合された接合サンプルの接合部に対する剥離試験機であって、離間することで上記接合サンプルを一端側から剥離させるように、上記接合サンプルの一端側をつかむ一対のつまみ治具と、上記一対のつまみ治具のうち、一方のつまみ治具に、その引張強度を計測できるように配設されるプッシュプルゲージと、上記一対のつまみ治具を離間させるように、上記プッシュプルゲージを均一速度で移動させる移動手段と、上記プッシュプルゲージの測定値から剥離強度を算出する演算部とを備え、上記演算部が、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する計測部と、上記計測部で計測した各区間の計測値の平均値を算出する統計処理部と、上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する剥離強度算出部とを有する。

当該剥離試験機は本発明の接合強度確認方法に用いることができるので、当該剥離試験機を用いて接合強度確認を行うことで、短時間で精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認できる。また、当該剥離試験機は構成が比較的シンプルであるので、持ち運びが容易である。従って、当該剥離試験機を用いることで、剥離強度の測定を作業現場で行うことができる。このため、上記接合サンプルの剥離試験を行う場合、コンベヤベルトのエンドレス接合部と同条件で硬化させた接合サンプルを測定することが可能となる。従って、作業現場から他場所へ接合サンプルを移動して測定する場合に比べて剥離強度の測定精度を向上させることができる。

「エンドレス接合時」には、エンドレス接合と同時である場合のほか、平ベルトの両端部のエンドレス接合前後の例えば１時間以内である場合を含む。また、平ベルトのエンドレス接合と「同条件」とは、温度、湿度等の環境条件、使用する接着剤の種類やロット、接合を行う手順、使用する機械、作業を行う作業者などが同一又は同一とみなせることを指し、少なくとも温度、湿度の環境条件、使用する接着剤の種類及び接合を行う手順が同一又は同一とみなせることをいう。なお、「同一とみなせる」とは、例えば温度、湿度等の環境条件であれば、平ベルトのエンドレス接合を行った直後に接合サンプルを作製を行った場合、厳密にはその時間差により温度や湿度が変化し得るが、その差は軽微であり無視できると考えられるような状況にあることをいう。

また、「均一の剥離速度」とは、剥離速度が、１回の測定につき、その平均値からのばらつきが２０％以内に収まることを指し、その平均値を代表値とする。また、「一定の時間間隔」とは、時間間隔が、１回の測定につき、その平均値に対するばらつきが２０％以内の範囲を収まることを指し、その平均値を代表値とする。

以上説明したように、本発明のエンドレス接合部の接合強度確認方法を用いることで、短時間で精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認できる。また、本発明の剥離試験機は、本発明のエンドレス接合部の接合強度確認方法に好適に用いることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るエンドレス接合部の接合強度確認方法を示すフロー図である。 図２は、コンベヤシステムの構成を説明する模式的側面図である。 図３は、図１の切断工程を説明する模式的斜視図である。 図４は、切断工程で得られた図３の切断片を用いて作製した接合体の模式的斜視図である。 図５は、図４の接合体から切り出した接合サンプルの模式的側面図である。 図６は、図１の剥離強度測定工程の詳細な手順を示すフロー図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る剥離試験機を示す模式的斜視図である。 図８は、剥離強度測定工程の手順を示すための模式的グラフである。

以下、本発明のエンドレス接合部の接合強度確認方法及び剥離試験機の一実施形態について適宜図面を参照しつつ詳説する。

［接合強度確認方法］
本発明の接合強度確認方法は、帯状の平ベルトを無端状に接合したコンベヤベルトのエンドレス接合部の接合強度確認方法である。本発明の接合強度確認方法は、図１に示すように、上記平ベルトの長手方向の両端をエンドレス接合するに当たり、上記平ベルトの両端部を、端面同士が当接可能となるようにそれぞれ切断する工程（切断工程Ｓ１）と、上記平ベルトのエンドレス接合時に、上記切断工程で切断された一対の切断片を上記エンドレス接合と同条件で接合した接合サンプルを作製する工程（接合サンプル作製工程Ｓ２）と、上記接合サンプル作製工程Ｓ２後、予め定められた所定時間経過した後に上記接合サンプルの接合部の剥離強度を測定する工程（剥離強度測定工程Ｓ３）とを備える。

＜コンベヤベルト＞
本発明の接合強度確認方法によりエンドレス接合部の接合強度を確認する対象となるコンベヤベルトは、コンベヤシステムの本体ベルトとして用いられるベルトである。図２に示すように、コンベヤシステムＸは、コンベヤベルトＸ１が一対のプーリＸ２間に架け渡され、走行可能に構成される。また、コンベヤシステムＸは、必要に応じてプーリＸ２間に、コンベヤベルトＸ１を下方から支持する支持ローラＸ３を備える。

コンベヤベルトＸ１は、帯状の平ベルトの両端がエンドレス接合部Ｚで接合された無端ベルトとして構成される。コンベヤベルトＸ１は、内部に帆布等の芯体を有し、その外面及び内面がカバーゴムで被覆される。なお、コンベヤベルトＸ１は、例えば芯体を複数有する多層構造としてもよい。

コンベヤベルトＸ１のカバーゴムの材質としては、可撓性及び弾性を有する限り特に限定されないが、例えば天然ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム（ＮＢＲ、ＮＩＲ等）等を単独又は混合して用いることができる。

芯体が帆布で構成されている場合、コンベヤベルトＸ１の帆布としては、特に限定されないが、大麻、亜麻、粗麻、黄麻などの繊維を用いた麻帆布、木綿を用いた綿帆布、ナイロン、ポリエステル、アラミドなどの合成繊維を用いた帆布等を挙げることができる。

コンベヤベルトＸ１の幅は、搬送物の大きさや時間当たりの搬送量等により適宜決定されるが、例えば３００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下とできる。また、コンベヤベルトＸ１の長さは、搬送物を搬送する距離により適宜決定されるが、例えば１０ｍ以上４００００ｍ以下とできる。

コンベヤベルトＸ１の平均厚さの下限としては、２ｍｍが好ましく、３ｍｍがより好ましい。一方、コンベヤベルトＸ１の平均厚さの上限としては、６０ｍｍが好ましく、５０ｍｍがより好ましい。コンベヤベルトＸ１の平均厚さが上記下限未満であると、コンベヤベルトＸ１の強度が不足するおそれがある。逆に、コンベヤベルトＸ１の平均厚さが上記上限を超えると、コンベヤベルトＸ１の可撓性が不足し、プーリＸ２の外周に巻き付けることが困難となるおそれがある。

プーリＸ２及び支持ローラＸ３の材質としては、コンベヤベルトＸ１を駆動又は支持できる限り特に限定されないが、例えば鋼等の金属を用いることができる。

プーリＸ２の径は、コンベヤシステムＸの用途等に応じて適宜決定されるが、プーリＸ２の径の下限としては、８０ｍｍが好ましく、１００ｍｍがより好ましい。一方、プーリＸ２の径の上限としては、３０００ｍｍが好ましく、２５００ｍｍがより好ましい。プーリＸ２の径が上記下限未満であると、コンベヤベルトＸ１の走行速度を高めるには高速回転が必要となるため、エネルギー消費が不要に増大するおそれがある。一方、プーリＸ２の径が上記上限を超えると、コンベヤシステムＸの高さが不要に高くなり、設置が困難となるおそれがある。

＜切断工程＞
切断工程Ｓ１では、図３に示すように平ベルト１の両端部を切断し、平ベルト本体２と、一対の切断片３とを得る。このとき、平ベルト１は、平ベルト本体２の両端の端面同士が当接可能となるように切断される。なお、図３では、平ベルト１として、表面カバーゴム層１ａ、第１帆布層１ｂ、接着ゴム層１ｃ、第２帆布層１ｄ、裏面カバーゴム層１ｅがこの順に積層された５層構造の場合を示している。以降、この構成の平ベルト１を用いて説明するが、層構成は５層に限定されるものではなく、３層、４層、あるいは６層以上であってもよい。

平ベルト１は、平面視で平ベルト１の幅方向に対して垂直方向に切断してもよいが、一定の傾斜角度をもって切断してもよい。このように傾斜角度をもって切断することで、コンベヤベルトＸ１のエンドレス接合部Ｚの接合強度を向上させることができる。一定の傾斜角度をもって切断する場合、上記傾斜角度（図３のθ）としては、特に限定されないが、例えば１０度以上４０度以下とできる。

また、平ベルト１は、図３に示すように厚さ方向に対しても階段状となるように切断することが好ましい。図３では、一方の端部で第１帆布層１ｂが露出し、他方の端部で第２帆布層１ｄが露出するような階段状に切断されている。このように階段状に切断することで、帆布層間が接着剤を介して接着され、かつ接着面積を大きくすることができるので、エンドレス接合部Ｚの接合強度を向上させることができる。階段状に切断する際のステップ長（図３のＳ）は、それぞれの端部で同長とすることが好ましい。また、そのステップ長としては、特に限定されないが、例えば５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とできる。

個々の切断片３は、平ベルト本体２の接着面、すなわち切断面を含むように切り取られる。従って、個々の切断片３の平均長さ（図３のＬ）は、平ベルト本体２の接着面の長さ（平ベルト１の長手方向の長さ）以上とされる。個々の切断片３の長さは、平ベルト本体２の必要長により適宜決定される。また、接合サンプル５の製作等の容易性から、一対の切断片３が等長となるように決定されることが好ましい。

＜接合サンプル作製工程＞
接合サンプル作製工程Ｓ２では、平ベルト本体２の両端部のエンドレス接合時に、切断工程Ｓ１で切断された一対の切断片３を上記エンドレス接合と同条件で接着層６を介して接合した接合体４を作製し、この接合体４から接合サンプル５を切り出す。

図３の場合であれば、平ベルト本体２の両端部のエンドレス接合は、第１帆布層１ｂと第２帆布層１ｄとの間で行われるため、まず、一対の切断片３で、接着ゴム層１ｃの露出部分を削除し、一方の切断片３で第１帆布層１ｂを露出させ、他方の切断片３で第２帆布層１ｄを露出させる。次に、一対の切断片３は、互いの切断面、つまり露出する第１帆布層１ｂと、露出する第２帆布層１ｄとが対向するように接合される。

この切断片３の接合は、平ベルト本体２の両端部のエンドレス接合を行う場合と同じ種類の接着剤を用い、同じ手順で行われる。なお、平ベルト本体２のエンドレス接合の手順としては、常法の手順を用いることができ、上記常法としては例えば常温接着剤を用いて圧着する方法や、熱加硫により接着する方法等が挙げられる。具体的には、熱加硫による接着であれば、第１帆布層１ｂと第２帆布層１ｄとが対向する面それぞれに薄厚の接着用ゴムを積層し、両者を突き合わせて熱加硫することで接着層６が形成され、エンドレス接合部Ｚの接着がなされる。

また、一対の切断片３の接合は、例えば圧着機が平ベルト本体２の両端部のエンドレス接合と同時に行えるものであれば、平ベルト本体２の両端部のエンドレス接合と同時に行われることが好ましいが、一対の切断片３の接合を平ベルト本体２のエンドレス接合の前又は後に連続して行ってもよい。このように一対の切断片３の接合と平ベルト本体２のエンドレス接合とを間断なく行うことで、温度、湿度等の環境条件を同等とできるので、切断片３の接合を平ベルト本体２のエンドレス接合と同条件とできる。

一対の切断片３の接合は、温度、湿度の環境条件、使用する接着剤の種類及び接合を行う手順を平ベルト本体２のエンドレス接合と同一とするほか、使用する接着剤のロット、使用する機械、作業を行う作業者等も同一とすることが好ましい。例えば使用する接着剤の種類が同じであったとしても、ロット違いによる製造ばらつきや保管状態に起因するばらつきが発生し得る。同様に使用する機械が異なることによる接着特性のばらつきや、作業者のスキルの違いによるばらつきも発生し得る。これらのばらつきは比較的小さいものではあるが、このようなばらつきをも排除することで、接合サンプル５の接合強度でもって、コンベヤベルトＸ１のエンドレス接合部Ｚの接合強度を担保し易くなる。

接合サンプル５は、測定対象の接着部位を含み、測定可能な剥離長さが確保できるように切り出される。例えば図４では接合体４の長手方向（平ベルト１の長手方向）に長辺が沿うように切り出されているが、接合サンプル５を切り出す方向は特に限定されない。なお、接合サンプル５は、接合体４の両耳側端部から５０ｍｍ以上、好ましくは１００ｍｍ以上離れた場所から切り出すことが好ましい。接合体４の両耳側端部付近は、接合強度のばらつきが発生し易い。また、帆布の継ぎ目付近では後述する剥離強度測定工程Ｓ３で測定される引張強度が異常値となり易い。従って、このように接合サンプル５を切り出すことで、剥離強度の測定誤差を低減でき、コンベヤベルトＸ１のエンドレス接合部Ｚの接合強度を担保し易くなる。

なお、ここでは切断片３を接合した後に接合サンプル５を切り出す方法を説明したが、切断片３からそれぞれ接合サンプル５を構成する部位を先に切り出し、各切断片３から切り出した部位を接合することで、接合サンプル５を作製することもできる。

接合サンプル５は、図５に示すように一端側の一部が接着面で剥離されている剥離部分５ａを設けることが好ましい。このように一端側の一部を接着面で剥離しておくことで、剥離強度測定工程Ｓ３でこの剥離部分５ａをつかみ代として安定して剥離させることができるので、剥離強度を容易に測定できる。

接合サンプル５の平均幅としては、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましい。接合サンプル５の平均幅をＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格と同等の上記範囲内とすることで、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って測定される剥離強度に対する誤差を低減できる。

接合サンプル５の平均長さ（一端側の剥離部分５ａを含む長さ）の下限としては、１５０ｍｍが好ましく、１８０ｍｍがより好ましい。一端側の剥離部分５ａと、他端側の端部とは、有効な引張強度の測定が困難であるので、接合サンプル５の平均長さが上記下限未満であると、引張強度が測定できる有効長が不足し、測定される剥離強度の精度が低下するおそれがある。一方、接合サンプル５の平均長さの上限は、特に限定されないが、切断片３を用いて作製可能な長さ等の観点から５００ｍｍ以下とされる。

接合サンプル５が剥離部分５ａを有する場合、この剥離部分５ａの長さとしては、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下が好ましい。剥離部分５ａの長さが上記下限未満であると、剥離強度測定工程Ｓ３で剥離部分５ａがつかみ難くなり、安定して剥離させる効果が不十分となる。逆に、剥離部分５ａの長さが上記上限を超えると、引張強度が測定できる有効長が不足し、測定される剥離強度の精度が低下するおそれがある。

図３では、平ベルト本体２が第１帆布層１ｂと第２帆布層１ｄとの間で接合される構成であるため、第１帆布層１ｂと第２帆布層１ｄとの間を接合する接合サンプル５を作製するが、平ベルト本体２が他の部位で接合される場合は、その接合部位の対応する接合サンプル５を作製するとよい。また、例えば平ベルト１を各層で階段状に切断し、第１帆布層１ｂと第２帆布層１ｄとの間に加えて、第１帆布層１ｂと表面ゴム層１ａとの間など複数の箇所で接合する場合であれば、それぞれの接合に対応する接合サンプル５を作製して剥離強度測定工程Ｓ３を行ってもよい。さらに、接着層６の厚さ方向の位置が同じ場合であっても、複数の接合サンプル５を作製して、剥離強度測定工程Ｓ３を行うことが好ましい。このように複数の接合サンプル５を切り出して剥離強度測定工程Ｓ３を行うことで、さらに精度よくエンドレス接合部Ｚの接合強度を確認できる。

＜剥離強度測定工程＞
剥離強度測定工程Ｓ３は、接合サンプル作製工程Ｓ２後、予め定められた所定時間経過した後に行われる。上記所定時間の下限としては、１時間であり、１．５時間がより好ましい。一方、上記所定時間の上限としては、１０時間であり、４時間がより好ましい。上記所定時間が上記下限未満であると、剥離強度の測定が行えるほど接合サンプル５が硬化していないおそれがある。逆に、上記所定時間が上記上限を超えると、コンベヤベルトシステムの再開に至るまでに時間がかかり過ぎ、操業損失が増大するおそれがある。

当該接合強度確認方法は、剥離強度測定工程Ｓ３として、図６に示すように、均一の剥離速度で接合サンプル５を剥離させつつ、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する工程（計測工程Ｓ３１）と、計測工程Ｓ３１で計測した各区間の計測値の平均値を算出する工程（統計処理工程Ｓ３２）と、上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する工程（剥離強度算出工程Ｓ３３）とを備える。

上述の工程を備える剥離強度測定工程Ｓ３で測定された剥離強度は、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って測定される剥離強度に対して比較的誤差が少ない。従って、剥離強度測定工程Ｓ３として、上述の工程を備えることで、剥離強度の測定精度を維持しつつ、測定を容易化できる。

図６に示す剥離強度測定工程Ｓ３は、それ自体が本発明の一実施形態である剥離試験機を用いて行うことができる。以下、本発明の剥離試験機について説明する。

［剥離試験機］
図７に示す剥離試験機は、コンベヤベルトＸ１のエンドレス接合部Ｚと同条件で接合された接合サンプル５の接合部に対する剥離試験機である。当該剥離試験機は、一対のつまみ治具７と、プッシュプルゲージ８と、モーター９と、演算部１０と、表示装置１１とを備える。なお、図７に示す剥離試験機は、プッシュプルゲージ８が水平方向に移動する横型装置として描かれているが、プッシュプルゲージ８が垂直方向に移動する縦型装置とすることもできる。

一対のつまみ治具７は、離間することで接合サンプル５を一端側から剥離させるように、接合サンプル５の一端側をつかむ。接合サンプル５が剥離部分５ａを有する場合、一対のつまみ治具７は、それぞれこの剥離部分５ａの接着面で剥離されている両片をつかむ。一対のつまみ治具７は、接合サンプル５の一端側をつかめるものであれば特に限定されず、クリップや万力等を用いることができる。

プッシュプルゲージ８は、一対のつまみ治具７のうち、一方のつまみ治具７に、その引張強度を計測できるように配設される。プッシュプルゲージ８としては、例えば引張強度を計測し、その計測値を出力可能な公知のプッシュプルゲージを用いることができる。

モーター９は、一対のつまみ治具７を離間させるように、プッシュプルゲージ８を均一速度で移動させる移動手段である。具体的には、例えばモーター９は、プッシュプルゲージ８が取り付けられたテーブル９ａを図７の矢印の方向へ移動させる。テーブル９ａの移動は、例えばモーター９の動力を歯車やベルト等によりテーブル９ａへ伝える方法により行うことができる。モーター９としては、プッシュプルゲージ８の測定により生じる反作用に打ち勝って所望の均一速度でプッシュプルゲージ８を移動させるだけのトルクを有する限り特に限定されず、公知のモーターを用いることができる。

演算部１０は、プッシュプルゲージ８の測定値から剥離強度を算出する。演算部１０は、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する計測部と、上記計測部で計測した各区間の計測値の平均値を算出する統計処理部と、上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する剥離強度算出部とを有する。演算部１０は、例えばプッシュプルゲージ８の測定値を入力として演算を行えるマイクロコントローラにより構成できる。

演算部１０は、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する計測部と、上記計測部で計測した各区間の計測値の平均値を算出する統計処理部と、上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する剥離強度算出部とを有する。上記計測部、統計処理部及び剥離強度算出部は、例えばそれぞれマイクロコントローラに実行させるプログラムとして実現できる。これらのプログラムは、例えばマクロコントローラのＲＯＭに格納される。

表示装置１１は、演算部１０での処理結果、例えば演算部１０の剥離強度算出部で算出した剥離強度を表示する。表示装置１１としては、公知の液晶ディスプレイ等を用いることができる。

以下、当該剥離試験機の動作について、図６の剥離強度測定工程Ｓ３の各工程に従って説明する。

（計測工程）
計測工程Ｓ３１では、上述のように均一の剥離速度で接合サンプル５を剥離させつつ、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する。

具体的には、まずモーター９を回転させ、プッシュプルゲージ８を均一速度で図７の矢印の方向へ移動させる。このプッシュプルゲージ８の移動により一対のつまみ治具７が離間し、接合サンプル５が剥離する。

プッシュプルゲージ８の移動速度、すなわち接合サンプル５の剥離速度の下限としては、６０ｍｍ／分が好ましく、９０ｍｍ／分がより好ましい。一方、上記剥離速度の上限としては、１５０ｍｍ／分が好ましく、１１０ｍｍ／分がより好ましい。上記剥離速度が上記下限未満であると、接着層６が安定して剥離し難くなり、引張強度の変化が大きくなるため、剥離強度の測定精度が低下するおそれがある。逆に、上記剥離速度が上記上限を超えると、当該剥離試験機の制御が困難となるおそれがある。また、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格では上記剥離速度は１００ｍｍ／分が基準とされる。従って、上記剥離速度を上記範囲内とすることで、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って測定される剥離強度に対する誤差をさらに低減できる。

当該剥離試験機では、プッシュプルゲージ８を介して接合サンプル５を剥離するので、接合サンプル５の剥離に必要な引張強度はプッシュプルゲージ８により計測できる。この計測値をグラフにすると、例えば図８のようなグラフが得られる。ここで、横軸は時間としているが、プッシュプルゲージ８は均一速度で移動させているので、接合サンプル５の剥離位置にも対応する。

計測工程Ｓ３１では、接合サンプル５を剥離させつつ、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する。例えば図８では、一定の時間間隔で区切られた区間を１７区間設け、各区間内の最大値（図８の引張強度のグラフに付した丸印）を抽出している。接合サンプル５の剥離開始時点では引張強度は０であり、徐々に増加し、やがて安定して測定できるようになる。このため、第１区間は剥離開始から一定時間経過後に開始するとよい。剥離開始時から第１区間の開始時間までの時間は、接合サンプル５に設けられている剥離部分５ａの長さや剥離速度により適宜決定されるが、例えば２００秒以上３００秒以下とできる。また、測定される引張強度は接合サンプル５が完全に剥離する時点で急速に０に向かうので、測定精度の観点から、最終区間（図８では第１７区間）は、接合サンプル５が完全に剥離する直前に終了することが好ましい。

また、上記時間間隔の下限としては、１秒が好ましく、２秒がより好ましい。一方、上記時間間隔の上限としては、１０秒が好ましく、５秒がより好ましい。上記時間間隔が上記下限未満であると、１区間で測定される接合サンプル５の長さが小さくなるので、例えば第４区間のように区間内の極大値ではなく境界値を抽出する場合が多くなり、剥離強度の測定精度が低下するおそれがある。逆に、上記時間間隔が上記上限を超えると、接合サンプル５で引張強度が測定できる有効長は一定であるので、区間数が減少することになる。このため、剥離強度の測定精度が低下するおそれがある。つまり、上記時間間隔を上記範囲内とすることで、１区間で測定される接合サンプル５の長さを好適に調整でき、その結果引張強度の極値を好適に抽出できるので、剥離強度の測定精度を向上させることができる。

また、上記区間の数の下限としては、７が好ましく、９がより好ましい。上記区間の数が上記下限未満であると、剥離強度の測定精度が低下するおそれがある。一方、上記区間の数の上限は特に限定されないが、接合サンプル５で引張強度が測定できる有効長や測定効率の観点から、上記区間の数の上限としては、２０が好ましく、１８がより好ましい。

１区間内の最大値の抽出は、プッシュプルゲージ８で測定される引張強度を逐次演算部１０の計測部に転送し、演算部１０内で１区間内の最大値を抽出してもよいし、プッシュプルゲージ８が相当する機能を有する場合は、演算部１０の計測部からの制御によりプッシュプルゲージ８で抽出して、その結果のみを演算部１０の計測部に転送してもよい。演算部１０の計測部は、この測定結果を例えばマイクロコントローラが有するメモリ内に格納する。

（統計処理工程）
統計処理工程Ｓ３２では、上述のように計測工程Ｓ３１で計測した各区間の計測値の平均値を算出する。

具体的には、演算部１０が、計測部により計測工程Ｓ３１で計測した各区間の計測値を用いて、統計処理部で演算を行い、平均値を算出する。演算部１０の統計処理部は、算出した平均値を例えばメモリ内に格納する。

（剥離強度算出工程）
剥離強度算出工程Ｓ３２では、上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する。

このような引張強度を用いた剥離強度の算出では、局所的な接着状態の差等により一部に異常値が発生する場合がある。このような異常値はエンドレス接合部全体の剥離強度にはほとんど影響を与えないため、エンドレス接合部全体の精度の高い剥離強度を得るには、削除処理を行うことが好ましい。削除処理を行う基準としては、統計処理工程Ｓ３２で求めた平均値との差が一定値を超えるものとすることが有効である。逆に言えば、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値のみを用いて剥離強度を算出するとよい。

例えば図８の例では、平均値（実線）に対し、一定の差（破線）の範囲外にある第５区間、第１１区間、第１７区間（それぞれ矢印を付した）が削除処理の対象となる。

上記一定の差の下限としては、上記平均値の２０％が好ましく、２５％がより好ましい。一方、上記一定の差の上限としては、上記平均値の５０％が好ましく、４０％がより好ましい。上記一定の差が上記下限未満であると、削除対象となる区間数が多くなり過ぎ、剥離強度の測定精度が低下するおそれがある。逆に、上記一定の差が上記上限を超えると、局所的に発生する異常値が十分に削除できず、剥離強度の測定精度が低下するおそれがある。

この削除処理は、演算部１０の剥離強度算出部で行われる。演算部１０の剥離強度算出部は、上記削除処理を行った後、異常値の除かれた計測値の平均値を求め、剥離強度とする。演算部１０の剥離強度算出部が算出した剥離強度は、表示装置１１に表示される。

この表示装置１１に表示される剥離強度が、予め定められた剥離強度の基準値以上であれば、接合サンプル５と作製条件が同条件であるコンベヤベルトＸ１のエンドレス接合部Ｚの接合強度の品質には問題がないと判断できる。

［利点］
当該接合強度確認方法では、平ベルト１の両端部から切り出された一対の切断片３を用いて、平ベルト１のエンドレス接合時にこのエンドレス接合と同条件で接合した接合サンプル５を作製するので、接合サンプル５の接合強度とコンベヤベルトＸ１のエンドレス接合部Ｚの接合強度とは同等であると考えられる。当該接合強度確認方法では、この接合サンプル５の接合強度の剥離強度を測定するので、精度よくエンドレス接合部Ｚの接合強度を確認することができる。

さらに、当該接合強度確認方法では、１時間以上１０時間以下の範囲の予め定められた所定時間経過した後に接合サンプル５の接合部の剥離強度を測定する。接合サンプル５は平ベルト１のエンドレス接合時に作製されるので、当該接合強度確認方法では、平ベルト１のエンドレス接合後上記予め定められた所定時間以内、つまり短時間でエンドレス接合部Ｚの接合強度を確認することができる。

以上から、当該接合強度確認方法によれば、短時間で精度よくエンドレス接合部Ｚの接合強度を確認できるので、エンドレス接合部Ｚの接合強度の担保と、操業損失の低減とを両立できる。

また、当該剥離試験機は本発明の接合強度確認方法に用いることができるので、当該剥離試験機を用いて接合強度確認を行うことで、短時間で精度よくエンドレス接合部Ｚの接合強度を確認できる。また、当該剥離試験機は構成が比較的シンプルであるので、持ち運びが容易である。従って、当該剥離試験機を用いることで、剥離強度の測定を作業現場で行うことができる。このため、接合サンプル５の剥離試験を行う場合、コンベヤベルトＸ１のエンドレス接合部Ｚと同条件で硬化させた接合サンプル５を測定することが可能となる。従って、作業現場から他場所へ接合サンプル５を移動して測定する場合に比べて剥離強度の測定精度を向上させることができる。

［その他の実施形態］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

上記実施形態では、本発明の剥離試験機を用いて剥離強度測定工程を行う場合について説明したが、剥離強度測定工程は上記実施形態に限定されるものではない。例えば剥離用度測定工程をＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って行ってもよい。

また、上記実施形態では本発明の剥離試験機を、コンベヤベルトのエンドレス接合部と同条件で接合された接合サンプルの接合部の剥離試験に用いる場合を説明したが、当該剥離試験機を、帯状の平ベルトを無端状に接合したコンベヤベルトのエンドレス接合部の剥離試験に用いることも可能である。

上記実施形態では、剥離試験機が、プッシュプルゲージを均一速度で移動させる移動手段として、モーターを備える場合を説明したが、移動手段はモーターに限定されるものではない。剥離試験機の移動手段は、例えば回転することでプッシュプルゲージを移動できるように構成された回転ハンドルを備え、この回転ハンドルを外部動力や手動により回転させるように構成されていてもよい。

上記実施形態では、剥離試験機が表示装置を有し演算部の結果を表示する場合を説明したが、結果の表示方法はこれに限定されない。例えば演算部の結果を公衆ＬＡＮ等を用いてホストコンピュータに転送し、ホストコンピュータで管理してもよい。また、プッシュプルゲージの測定結果を公衆ＬＡＮ等を用いてホストコンピュータに転送し、演算部をホストコンピュータで構成することもできる。

上記実施形態では、剥離強度算出工程で異常値を除外するための平均値からの一定の差として、平均値に対する割合を用いたが、この一定の差としては、他の基準を用いてもよい。例えば統計処理工程で平均値ともに標準偏差σを算出し、例えば２σを一定の差として用いることもできる。

また、上記一定の差は、平均値より大きい場合の差と、小さい場合の差とを同値とする必要はなく、異なる値としてもよい。

また、上記一定の差は、測定ごとにその平均値等に応じて変更してもよい。

さらに、剥離強度算出工程で異常値を除外しない、つまり各区間の計測値の平均を剥離強度とする場合も、本発明の意図するところである。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、当該発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［Ｎｏ．１］
Ｎｏ．１の接合サンプルとして、図５に示す構成を有するものを準備した。なお、ゴム層は、ＪＩＳ−Ｋ６３２２：２０１８に規定されるカバーゴムの種類Ｇに相当する天然ゴムを主成分とするものとし、帆布層は、ポリエステルで２プライとした。接着は、帆布層間を熱加硫接着することにより行った。また、接合サンプルの平均幅は２５ｍｍ、長さは２５０ｍｍとし、一端側に５０ｍｍの長さの剥離部分を設けた。

［Ｎｏ．２］
接着に常温硬化接着剤を用いた以外は、Ｎｏ．１と同様にしてＮｏ．２の接合サンプルを準備した。

［Ｎｏ．３］
帆布層を、ナイロンで３プライとした以外は、Ｎｏ．１と同様にしてＮｏ．３の接合サンプルを準備した。

［Ｎｏ．４］
ゴム層を、ＪＩＳ−Ｋ６３２２：２０１８に規定されるカバーゴムの種類Ｄに相当する難燃性を有するクロロプレンゴムを主としたものとし、帆布層を、ナイロンで５プライとした。また、接着を熱加硫接着により行った。これら以外は、Ｎｏ．１と同様にしてＮｏ．４の接合サンプルを準備した。

＜接合サンプル作製後剥離強度を測定するまでの時間＞
接合サンプルを作製後、剥離強度を測定するまでの時間と測定される剥離強度との関係を調べた。

具体的には、接着方式の全く異なるＮｏ．１及びＮｏ．２の接合サンプルを用い、接合してから２時間後及び２４時間後に剥離強度を測定した。測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従って行った。２４時間後に測定した剥離強度に対する２時間後に測定した剥離強度の比を表１に示す。

表１から、接着方式が異なっていても２時間後の剥離強度は２４時間後の剥離強度に対して４／５倍程度の値を示すことが分かる。つまり、２時間後の剥離強度を測定し、例えば２４時間後の剥離強度に対して４／５程度の基準で判定すれば、２４時間後に測定した場合と同等の品質で接合強度を確認できることが分かる。

つまり、本発明者が見出したように、硬化が不十分であっても１時間以上１０時間以下の範囲の硬化時間であれば、接着方式によらず２４時間以上の硬化時間を経た際の剥離強度が推定可能であると言える。

＜剥離強度測定方法＞
剥離強度測定方法として、図６に示すフローを用いた場合の測定精度を調べた。

Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の接合サンプルに対して、図７に示す剥離試験機を用いて図６に示すフローで剥離強度測定を行った。その際、剥離速度は１００ｍｍ／分均一とし、複数の区間を区切った一定の時間間隔は１８０秒とし、区間数は１７とした。また、剥離強度算出工程では、平均値からの差が平均値の２０％以下の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出した。

また、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の接合サンプルに対して、ＪＩＳ−Ｋ−６３２２：２０１８の規格に従った剥離強度の測定を行い、このＪＩＳ規格に従った場合の剥離強度に対する図６に示すフローを用いた場合の剥離強度の比を求めた。結果を表２に示す。また、参考として、Ｎｏ．１の接合サンプルに対してＪＩＳ規格に従った場合の剥離強度を３サンプル測定し、第１サンプル（ｎ＝１）の剥離強度に対する各サンプルの剥離強度の比を求めた。結果を表３に示す。

表２から、図６に示すフローを用いた場合に測定される剥離強度は、ＪＩＳ規格に従った場合の剥離強度に対して誤差２５％以下であることが分かる。また、表３からＪＩＳ規格に従った場合においても測定毎に１０％程度のばらつきが生じ得ることから、剥離強度に対して誤差２５％以下である場合、実質的にはＪＩＳ規格に従って測定した場合に対して有意な差はないと考えられる。

以上から、図６に示す均一の剥離速度で接合サンプルを剥離させつつ、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する工程と、上記計測工程で計測した各区間の計測値の平均値を算出する工程と、上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する工程とを備える剥離強度測定工程を用いても、剥離強度の測定精度を維持できることが分かる。

以上説明したように、本発明のエンドレス接合部の接合強度確認方法を用いることで、短時間で精度よくエンドレス接合部の接合強度を確認できる。また、本発明の剥離試験機は、本発明のエンドレス接合部の接合強度確認方法に好適に用いることができる。

１ 平ベルト
１ａ 表面カバーゴム層
１ｂ 第１帆布層
１ｃ 接着ゴム層
１ｄ 第２帆布層
１ｅ 裏面カバーゴム層
２ 平ベルト本体
３ 切断片
４ 接合体
５ 接合サンプル
５ａ 剥離部分
６ 接着層
７ つまみ治具
８ プッシュプルゲージ
９ モーター
９ａ テーブル
１０ 演算部
１１ 表示装置
Ｘ コンベヤシステム
Ｘ１ コンベヤベルト
Ｘ２ プーリ
Ｘ３ 支持ローラ
Ｚ エンドレス接合部

Claims (7)

1. 帯状の平ベルトを無端状に接合したコンベヤベルトのエンドレス接合部の接合強度確認方法であって、
   上記平ベルトの長手方向の両端をエンドレス接合するに当たり、上記平ベルトの両端部を、端面同士が当接可能となるようにそれぞれ切断する工程と、
   上記平ベルトのエンドレス接合時に、上記切断工程で切断された一対の切断片を上記エンドレス接合と同条件で接合した接合サンプルを作製する工程と、
   上記接合サンプル作製工程後、予め定められた所定時間経過した後に上記接合サンプルの接合部の剥離強度を測定する工程と
   を備え、
   上記所定時間が１時間以上１０時間以下である接合強度確認方法。
2. 上記剥離強度測定工程として、
   均一の剥離速度で接合サンプルを剥離させつつ、一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する工程と、
   上記計測工程で計測した各区間の計測値の平均値を算出する工程と、
   上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する工程と
   を備える請求項１に記載の接合強度確認方法。
3. 上記剥離速度が６０ｍｍ／分以上１５０ｍｍ／分以下である請求項２に記載の接合強度確認方法。
4. 上記時間間隔が１秒以上１０秒以下である請求項２又は請求項３に記載の接合強度確認方法。
5. 上記区間の数が７以上２０以下である請求項２、請求項３又は請求項４に記載の接合強度確認方法。
6. 上記一定の差が上記平均値の２０％以上５０％以下である請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の接合強度確認方法。
7. 帯状の平ベルトを無端状に接合したコンベヤベルトのエンドレス接合部又は上記エンドレス接合部と同条件で接合された接合サンプルの接合部に対する剥離試験機であって、
   離間することで上記接合サンプルを一端側から剥離させるように、上記接合サンプルの一端側をつかむ一対のつまみ治具と、
   上記一対のつまみ治具のうち、一方のつまみ治具に、その引張強度を計測できるように配設されるプッシュプルゲージと、
   上記一対のつまみ治具を離間させるように、上記プッシュプルゲージを均一速度で移動させる移動手段と、
   上記プッシュプルゲージの測定値から剥離強度を算出する演算部と
   を備え、
   上記演算部が、
   一定の時間間隔で区切られた複数の区間それぞれにおける引張強度の最大値を計測する計測部と、
   上記計測部で計測した各区間の計測値の平均値を算出する統計処理部と、
   上記各区間の計測値のうち、上記平均値から一定の差の範囲内にある計測値の平均を剥離強度として算出する剥離強度算出部と
   を有する剥離試験機。

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