ภาพรวมสายพานลำเลียงแบบยางดำ (Rubber Belt)

1.สายพานยางดำ (Rubber Belt) คืออะไร

Definition (คำจำกัดความของสายพานลำเลียง) Conveyor belts are a medium that carries materials from one place to another สายพานลำเลียง " Conveyor Belt = สายพานยางดำ " คือวัตถุตัวกลางที่ทำหน้าที่ลำเลียงวัสดุจากจุดหนึ่งไปยังจุดหนึ่ง ความหมายของตัวกลางคือเมื่อสายพานรับวัสดุจากจุด Loading Point แล้วลำเลียงไปจนกระทั่งจ่ายวัสดุออกที่จุด Discharge Point เรียกว่าสายพานหมุนไปครบรอบแล้วก็จะวนเวียนมาทำงานแบบซ้ำเดิมไปเรื่อยๆ

คอนเวเยอร์ไกด์ไปดูหน้างานนำเรื่องราวดีๆมาแบ่งปัน (ภาพ : โรงงานปูนซีเมนต์ สระบุรี)

ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor) คือ ระบบที่ประกอบด้วยระบบสายพานลำเลียงที่เชื่อมกันมีลักษณะเป็นวง สายพานวางอยู่บนลูกกลิ้งหมุนรอบมู่เลย์(Pulley)อย่างน้อย2ตัว โดยมีมอเตอร์เป็นต้นกำลังในการขับเคลื่อนวัสดุบนสายพานไปยังจุดหมายที่ต้องการ

สายพาน Heavy Conveyor Belt ทำหน้าที่เป็นตัวกลางลำเลียงวัสดุ

2.โครงสร้างสายพานลำเลียงยางดำ (Conveyor Belt Structure)

โครงสร้างของสายพานผ้าใบยางดำประกอบด้วย 3 ส่วน คือส่วนแรกเป็นส่วนยาง(Cover Rubber) รอบนอกที่หุ้มชั้นผ้าใบ(หรือลวดเหล็ก) รับแรงทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้ชั้นผ้าใบ(หรือลวดเหล็ก) เสียหาย ส่วนที่ 2 คือชั้นผ้าใบรับแรง(Carcass) ซึ่งมีทั้งเป็นประเภทที่เป็นผ้าใบ(fabric) และเป็นเส้นลวด(Steel Cord) ชั้นที่ 3 คือกาว(Skim)ทำหน้าที่ประสานส่วนที่1 และส่วนที่ 2 ให้ติดกันอย่างแน่หนาแข็งแรง

โครงสร้างสายพานลำเลียงยางดำ (Conveyor Belt Structure)

โครงสร้างสายพานลำเลียงยางดำแบบผ้าใบ (Fabric)

โครงสร้างสายพานลำเลียงยางดำแบบเส้นลวด (Steel Cord)

2.1.Cover Rubber : ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้ชั้นรับแรง (Carcass)เสียหาย ประกอบด้วยยาง 2 ส่วนๆที่อยู่ข้างบนของชั้นผ้าใบหรือเส้นลวด (ที่สัมผัสกับวัสดุที่ลำเลียง-carry Side) เรียก Top Cover Rubber ส่วนที่อยู่ข้างล่างของชั้นผ้าใบหรือเส้นลวดเป็นส่วน(ที่สัมผัสกับลูกกลิ้ง-Pulley Side) เรียกว่า Bottom Cover Rubber ในกระบวนการผลิต Cover Rubber จะติดแน่นเป็นเนื้อเดียวกันกับชั้นผ้าใบหรือเส้นลวดด้วยกาวที่มีความแข็งแรงเป็นพิเศษเรียกว่ากาว Skim

• ผิวหน้าของยางด้านบน(Top Cover) มีหน้าที่รองรับวัสดุเพื่อป้องกันไม่ให้ชั้นผ้าใบ(หรือเส้นลวด) ของสายพานเกิดความเสียหายจาก แรงกระแทก การเจาะทะลุ น้ำมัน ความร้อน เป็นต้น

• เพื่อให้ผู้ที่เกี่ยวข้องกับสายพานยางดำไม่ว่าจะเป็นผู้ผลิต ผู้ซื้อ ผู้ขายและผู้ใช้งาน มีความเข้าใจตรงกันเกี่ยวกับคุณสมบัติของ Coverของสายพานประเภทต่างๆ หน่วยงานในประเทศเยอรมนีคือ DIN Standard ได้กำหนดมาตรฐานคุณสมบัติของเกรด Cover Rubber เป็นตัวอักษรเป็นภาษาอังกฤษของ สายพานแบบเส้นลวด(Steel Cord Belt) และสายพานแบบผ้าใบ(Fabric Belt) เรียกว่า เกรดของสายพาน(Rubber Grade) รายละเอียดคุณสมบัติตามตารางข้างล่าง

เกรด(Rubber Grade) ระบุเป็นตัวอักษรแทนคุณสมบัติของ Cover Rubber ประเภทสายพานแบบเส้นลวด(Steel Cord Belt) และสายพานแบบผ้าใบ(Fabric Belt)

• ผิวของยางด้านล่าง(Bottom Cover) มีหน้าที่ป้องกันความเสียหายชั้นผ้าใบ(หรือเส้นลวด) จากการสัมผัสกับมู่เลย์และ Return Roller ปรกติผิวของยางด้านล่าง (Bottom Cover) จะมีความหนาน้อยกว่าด้านบนเนื่องจากไม่ได้รับภาระหนักเหมือนผิวด้านบน แค่สึกหรอจากการขัดสี (Abrasion) เท่านั้น

คุณสมบัติของ Cover Rubber ที่เหมาะสมกับการใช้งานในสิ่งแวดล้อมต่างๆ

เปรียบคุณสมบัติของ Cover Rubber ที่เหมาะสมกับการใช้งานในสิ่งแวดล้อมต่างๆ

ตารางแนะนำความหนาของ Top Cover สำหรับสายพานผ้าใบ

2.2.Tension Member(Carcass)ชั้นผ้าใบรับแรง มีหน้าที่รับแรงดึงที่เกิดขึ้นในสายพาน มี 2 ประเภทคือแบบผ้าใบ(Fabric) และแบบเส้นลวด(Steel Coed)

ประเภทของวัสดุรับแรงดึง (Tension Member)ของสายพานลำเลียง

2.2.1 ส่วนของผ้าใบรับแรงทำด้วยอะไรบ้าง Carcass is the fabric, cord and/or metal reinforcing section of belt distinguished from the rubber cover.คำจำกัดความ : ชั้นผ้าใบรับแรง ทำด้วยผ้า Cotton หรือใยสังเคราะห์หรือลวดโลหะซึ่งไม่ใช่ส่วนที่เป็นผิวยาง.

อักษรย่อที่ใช้แทนประเภทของผ้าใบรับแรง

2.2.2 FUNCTIONS OF CARCASS(หน้าที่ของชั้นผ้าใบรับแรง)

1) Provide the Tensile strength necessary to move the loaded. รับแรงกระทำจากน้ำหนัก(Load) ที่บรรทุกพูดภาษาง่ายๆคือใช้รับLOAD และลำเลียงวัสดุไปให้ถึงจุดหมายนั่นเอง

2) Absorb the impact energy. รับแรงกระแทกจากวัสดุที่ตกลงมา

ผ้าใบรับแรงกระแทกจากวัสดุ

3) Provide lateral Stiffness required for the load support ผ้าใบต้องมี stiffness หรือความแข็งแรงตามแนวขวางพอที่จะสามารถคงรูปแอ่ง(Troughing)แนบไปกับลูกกลิ้งได้พอดีตามรูปข้างล่าง ถ้าแข็งเกินไปสายพานจะสายพานจะสัมผัสลูกกลิ้งเฉพาะส่วนปลาย ทำให้สายพานวิ่งส่ายไป-มา ถ้านิ่ม(Soft) เกินไปสายพานจะงอตรงตำแหน่งรอยต่อระหว่างลูกกลิ้งทำให้ผ้าใบเสียหาย

สายพานต้องสามารถคงรูปแอ่ง(Troughing) ของลูกกลิ้งได้

สายพานต้องไม่แอ่นตัวเกินกว่า 1.3-3% ตอนใช้งาน

4) Provide adequate strength for proper bolt holding and/or fastener holding. ผ้าใบต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะเย็บกิ๊ฟ (Mechanical Splicing) ได้ด้วยหากต้องซ่อมแซมกรณีสายพานขาดหรือในกรณีฉุกเฉินที่จะต้องการต่อ(Splice)สายพานใช้งานชั่วคราวหรือ ต่อเพื่อลากดึงสายพานเข้าในไลน์คอนเวเยอร์เพื่อทำการต่อร้อน(Hot Splicing)แบบถาวรต่อไป

สภาพเย็บกิ๊ฟ (Mechanical Splicing)ทั้งแนวต้องเปลี่ยนสายพานได้แล้ว

3. โครงสร้างของชั้นสายพานรับแรง(STRUCTURE OF CARCASS)

3.1 ชั้นรับแรงแบบผ้าใบ(Fabric) มีหน้าที่รับแรงดึงและกระจายแรงดึงของสายพานทั้งเส้น ผ้าใบรับแรงทำมาจากการนำเส้นใยประเภทต่างๆ เช่นผ้าฝ้าย ไนลอน โพลีเอสเตอร์ Polyamide เอามาถักทอในสารพัดรูปแบบ เพื่อตอบสนองการใช้งานในการใช้งานที่หลากหลาย ชั้นผ้าใบรับแรง(Fabric Ply) แบ่งออกเป็น 2 แบบคือ

• Multiply Ply คือแบบที่เอาผ้าใบหลายๆชั้นมาประสานกันด้วยกาว(Skim)เพื่อให้สายพานมีความแข็งแรงมากยิ่งขึ้น ปกติตั้งแต่ 2-3 ชั้นขึ้นไปเป็นที่นิยมในปัจจุบันในงานขนส่งลำเลียงทั่วไป

โครงสร้างของสายพานผ้าใบ (Fabric Conveyor Belt)

หน้าตัดสายพานแบบวัสดุรับแรงชนิดผ้าใบ Multiply Ply

ความแข็งแรงของผ้าใบมาตรฐาน(Standard Fabric Strength) ต่อ 1 ชั้น

• Reduced Ply คือการนำเส้นใยมาถักทอให้แข็งแรงโดยวิธีการพิเศษให้สายพานเหลือน้อยๆชั้น หรือเหลือเพียง 1 ชั้น แต่มีความแข็งแรงสูง เรียกสายพานประเภทนี้ว่า Straight Warp , Solid Woven โดยมี fabric แค่ชั้นเดียวซึ่งจะมีข้อได้เปรียบในการใช้งานที่ไม่มีปัญหาการแยกชั้น(Ply Separation) ของสายพาน ยืด (Elongation) ต่ำ มีความสามารถในการยึดกับกิ๊ปสูง เมื่อเปรียบเทียบกับสายพานแบบ Multiply Ply (Reduced Ply เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีลักษณะพิเศษเช่น ต้องการให้สายพานมีความแข็งแรงมาก น้ำหนักเบา มีขนาดของพูเล่ที่เล็กและมีการยืดตัว(Elongation)ของสายพานน้อย

ผ้าใบรับแรงถักแบบ Straight Warp (SW) ถักชั้นเดียวแข็งแรงมาก 1 ชั้นของ Straight Warp (SW) อาจจะเท่ากับ 8 ชั้นของ EP 100

ผ้าใบ(Fabric) ประเภทต่างๆที่ใช้ทำผ้าใบรับแรงของสายพาน EP, KA (ประเภทเดียวกับผ้ากันกระสุนปืน)

3.2 ชั้นรับแรงสายพานลวดสลิง (Steel Cord Conveyor Belt)

สายพานแบบใช้วัสดุรับแรงแบบลวดสลิง

สายพานแบบวัสดุรับแรงชนิดลวดสลิง สายพานแบบนี้ชั้นรับแรงจะทำจากลวดสลิง ใช้ในการลำเลียงที่ทำงานหนักมาก(Heavy Duty) Conveyor Length ยาวมาก บรรทุกได้มาก(High capacity) ลวดสลิงต้องอาบสังกะสีก่อนนำมาเสริมไว้ในสายพานเพื่อป้องกันสนิม การยืดตัวน้อยกว่าแบบผ้าใบ

หน้าตัดสายพานแบบลวดเหล็ก (Steel Cord)

4.กาวประสานสายพาน(Skim)

กาวประสานสายพาน(Skim) คือชั้นยางบางๆที่แทรกอยู่ระหว่างชั้นผ้าใบ(หรือเส้นลวด) มีหน้าที่ยึดเกาะระหว่างชั้นผ้าใบ(หรือเส้นลวด)กับผ้าใบ(หรือเส้นลวด) และยึดเกาะชั้นผ้าใบ(หรือเส้นลวด)กับผิวยางทั้งด้านบน(Top Cover )และล่าง(Bottom Cover) กาว Skim ทำจาก ยาง(Rubber) ,PVC หรือ Urethane ก็ได้ กาวประสานนอกจากจะยึดชั้นผ้าใบ(หรือเส้นลวด)ให้แข็งแรงแล้วยังมีผลพลอยได้จากความหนาของกาวที่สอดแทรกระหว่างชั้นผ้าใบ(หรือเส้นลวด)จะมีความยืดหยุ่นช่วยสามารถรองรับแรงกระแทก (Impact Force) ของวัสดุที่ตกลงบนสายพานได้

Skim หรือ Cushion Rubberสีดำๆเคลือบบน EP

หน้าที่ของ Skims Rubber

1. Provide Adhesion ให้แรงยึดเกาะระหว่างผ้าใบ-กับผ้าใบและ ผ้าใบ-กับ Rubber Cover

2. Provide Load Support ช่วยรองรับน้ำหนักของวัสดุที่ลำเลียง

3. Provide Impact Resistance ช่วยรองรับแรงกระแทกจากการตกของวัสดุใส่สายพาน

4. Contributors to internal belt adhesions and impact resistance ช่วยการยึดเกาะภายในเพื่อต้านทานแรงกระแทกจากการตกของวัสดุ

5. Play a significant role in determining belt Load Support and Trough ability (Increase flex life and create more elastic link).ช่วยให้สายพานมีความยืดหยุ่นดีสามารถห่อตัวเข้าในแอ่งของลูกกลิ้งได้

สายพานต้องห่อตัวได้ดี (Trough ability) ตามลูกกลิ้ง

6. Skim coats cushion fabrics against impact and help protect Against moisture.ช่วยปกป้องผ้าใบจากแรงกระแทกและป้องกันความชื้นไม่ให้เข้าสู่ชั้นผ้าใบ