JP2004025832A - 歯付きベルトを製造する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】歯付きベルトは成形型穴で作られ、それは、回転する成形ホイール1と、回転する継ぎ目無し成形ベルト2とにより画定される。ホイールは横側面により画定される溝3を有し、その底には凹部4が設けられており、それは該歯付きベルトの歯5に対応する。ベルトは、ホイールをその周囲の一部分にわたって囲んで、そのポイントで該横側面7に係合する。ポリウレタンは該成形型穴の入口に注入される。入口上流側でポリウレタンに完全に埋まることとなるように“ロースト・コア”が歯に対応するホイールの凹部のうちの幾つかに導入される。歯付きベルトを仕上げた後、“ロースト・コア”を除去することができる。例えば、止め付けエレメントを据え付けるために使用することのできる通路が残る。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付きベルトを製造するための方法および装置に関し、さらにその歯付きベルト自体にも向けられている。
【0002】
【従来の技術】
歯付きベルトには、今日、純粋な力の伝達や、制御目的や、或いは1処理ステーションから他へのワークピースの輸送など、多くの用途がある。それはエラストマー材料、好ましくはポリウレタン、から成り、そして特にワイヤ・ストランドの形の、その全長に沿って延在する補強インサートを含み、それは引っ張り強さを、従って縦方向の形状安定性を高める。
【0003】
以前は、歯付きベルトに対して、その製作後に、それをそれぞれの意図されている用途に合わせるために、高価な処理工程を行う必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、後の処理工程が、完全に不要とはされないとしても、少なくとも簡単になるように、該ベルトの製造および構造を設計することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的を解決するために、本発明は方法を提供し、その方法では、
入口および出口のある成形型穴が、横側面により画定される環状溝をその周囲に有する回転する成形ホイールと、回転すると共に該成形ホイールの周囲の一部を囲んでそのポイントでその横側面と係合する継ぎ目無し成形ベルトとの間に画定され、該成形ホイールはその溝の底に凹部を備え、その形状は該歯付きベルトの歯の形状に対応し、
成形可能で凝固可能なプラスチック材料が該成形型穴の該入口に導入され、
“ロースト・コア”が該成形型穴にその入口の上流側で導入され、それらは、該成形ホイールの該凹部のうちの少なくとも幾つかにおいて、少なくともそれらの長さの一部分にわたって該歯付きベルトの該プラスチック材料に完全に埋まるように、少なくとも該成形ホイールの該溝の幅を横側面から横側面まで横断するように延在する。
【0006】
この様にして、それぞれの意図されている用途に合う簡単な方法で歯付きベルトの歯を設計する可能性がある。これは現在利用可能な工具で達成されることができる。“ロースト・コア”は、歯付きベルトを横断方向に安定させるので、明確な付加的効果を有する。これは、いわゆる“ボール効果(bowl effect)”、即ち、歯付きベルトの裏側の窪んだ反り、を防止するが、それは、そうでなければ、歯付き前側に歯付きベルト材料の収縮特性に影響を及ぼす織物オーバーレイが設けられているならば生じる可能性がある。
【0007】
基本的には、歯付きベルトの各々の歯に“ロースト・コア”を設けることが可能である。一般には歯付きベルトの全長にわたって一様な、割合に大きな間隔を置いて“ロースト・コア”を設ければ充分である。
【0008】
各“ロースト・コア”は、関連する歯に、様々に使用されることのできる穴を生じさせる。
【0009】
“ロースト・コア”は好ましくは成形ホイールの横側面の向かい合う開口部を通して棒の形で押される。それらは好ましくは円形横断面の通路を生じさせる。成形型穴へのプラスチック材料の注入時に、それらは、成形ホイールの横側面と係合しているので、一定の位置にとどまる。
【0010】
代案として、“ロースト・コア”は成形型穴の中に挿入されて、成形型穴の高さにわたって延在する少なくとも2つのそれぞれのウェブと共に成形ホイールの凹部内で支持されることが提案される。この場合、該ウェブは“ロースト・コア”を定位置に固定する役割を果たし、これにより押し出し圧力を吸収する。
【0011】
“ロースト・コア”は有利にはそれらのウェブのうちの少なくとも2つと共に成形ホイールの凹部にはめ込まれる。これは、“ロースト・コア”が絶対的に精密に位置決めされるという結果をもたらす。
【0012】
そのウェブのうちのそれぞれの一つが成形ホイールの各横側面に当たっている状態で“ロースト・コア”が位置決めされていれば有利である。この様にして歯付きベルトの材料において歯の横縁に凹部が作られる。さらに、“ロースト・コア”の横側端部が支持される。成形ホイールの凹部にはめ込まれるのが、即ち、その形状がこれらの凹部、即ち、歯の形状に対応するのがこのポイントにおける該ウェブであるならば、“ロースト・コア”の精密な位置決めはそれらの横側端部で行われる。中央領域に配置されている、少なくとも一つの第3のウェブが使用されるのが好ましく、それは歯付きベルトの1つの領域を通って延在し、そこには補強インサートは設けられない。この中央ウェブは、関連する“ロースト・コア”を位置に関して固定するために使用される必要はない。従ってそれは、関連する歯の冠部表面から歯付きベルトの裏側まで延在するという条件付きで、所望のどの様な形状であっても良い。
【0013】
“ロースト・コア”のウェブは好ましくはロッド状セクションにより互いに結合され、後者は好ましくは円形横断面を有する。
【0014】
本発明の1つの重要な実施態様では、“ロースト・コア”は、歯付きベルトのプラスチック材料と接着しないもろい材料から製造される。これは、歯付きベルトから、それが固まった後に、“ロースト・コア”を取り除く可能性を与える。
【0015】
もし“ロースト・コア”が棒の形で成形ホイールの横側面の相対する開口部に押し通されるならば、歯付きベルトを脱型する前に該ロッドをその横断方向に排出する必要はなくなる。その代わりとして、該ロッドの、横に据え付けられた端部を脱型プロセス中に単に壊し去ることができる。該ロッドの残余は、もしそれにより造られる通路を使用したいならば、後に排出されることができる。しかし、もし“ボール効果”を防止することだけに関心があるならば、該棒の残余は歯付きベルトの材料中に残存しても良い。
【0016】
該通路の1つのあり得る用途は、例えば、歯付きベルトの歯の無い裏面に締め付けられるワークピース・キャリヤを係留することにある。該通路を貫通する係留エレメントは有利には所定の破壊点の形で作られ、それは、ワークピース・キャリヤのうちの1つまたは他の何らかの係留されるエレメントが容認できない力にさらされたならば、歯付きベルトを過荷重から保護する。該通路は、一方の側で閉じられても良くて、歯付きベルトの裏側へ溝を介して開くこともできる。もし該通路の閉じられていない端部が作動中に真空源に結合されるならば、歯付きベルトの裏側に、随意に吸着カップを介して、吸引効果を生じさせることができ、それは歯付きベルトの滑らかな表面にワークピースを保持するのに適する。
【0017】
もし“ロースト・コア”がウェブを備えるならば、それは関連する歯の冠部表面から歯付きベルトの裏側まで延在する。材料がもろい結果として、該ウェブに力を加えて該通路内の“ロースト・コア”のボディとの結合を破壊すれば充分である。該通路内の該ボディは、前述したように、好ましくは円形横断面を有する棒であって、該ウェブが横断方向に対して垂直に排出されたならば直ちに、歯付きベルトに対して横断方向に排出されることができる。
【0018】
もし該ウェブが“ロースト・コア”の横側端部に位置するならば、好ましくは歯の輪郭を伴って、ここに凹部が形成される。例えば、ワークピースを輸送するために使われる止め付けエレメントの対応するウェブは、それらの凹部に係合することができる。これらの止め付けエレメントの係留は、“ロースト・コア”のうちの1つにより造られる通路を通って延在するねじによって行われる。
【0019】
ウェブを備えた“ロースト・コア”は、例えば、“ボール効果”を防止するために、歯付きベルトの材料中に残ることもできる。その滑り特性が歯付きベルトのプラスチック材料のそれより良好な材料からこれらの“ロースト・コア”を製造することも特に有利である。歯付きベルトの冷却されたプラスチック材料が収縮するとき、“ロースト・コア”の寸法は減少しないので該ウェブは歯冠部の外に僅かに突き出る。歯付きベルトのプラスチック材料より良好な滑り特性を有する材料が“ロースト・コア”のために選択されるので、歯付きベルトはその歯側に、そして随意にその側縁にも、大きな滑り能力を得る。この目的のために特に適する材料は、例えば、テフロンである。
【0020】
いずれにせよ、固まった歯付きベルトの歯の無い裏側をサイズに合わせて磨くのが有利である。これにより、表面が平らになるだけではなくて、特に、“ロースト・コア”により作られて該ベルトの幅にわたって延在する該通路が歯付きベルトの裏面から所定間隔を保つことを保証する。このことは、歯付きベルトの裏側に結合されるべき止め付けエレメントの正確な位置決めおよび固定のために相当重要である。さらに、“ロースト・コア”のウェブは、過剰押し出しにより作られるプラスチック・スキンから解放される。
【0021】
提起された目的を解決するために、本発明はさらに歯付きベルトを製造するための装置を提供し、それは、
環状溝を有する回転する成形ホイールを含んでおり、それは横側面により画定され、該溝の底は凹部を備え、その形状は該歯付きベルトの歯の形状に対応し、継ぎ目無し成形ベルトを含んでおり、それは、回転すると共に該成形ホイールの周囲の一部を囲んで入口および出口を有する成形型穴を画定してそのポイントでその横側面に係合し、
該成形型穴の該入口に配置されたプラスチック材料注入装置を含んでおり、
該成形ホイールの該凹部の少なくとも幾つかに“ロースト・コア”を導入するために該成形型穴の該入口の上流側に配置された装置を含んでいる。
【0022】
該成形ホイールの該横側面が相対する開口部を有し、そして“ロースト・コア”を導入するための該装置がそれぞれのロッド状“ロースト・コア”を2つの相対する開口部に挿入するための挿入装置を有するならば特に有利である。
【0023】
その代わりとして、“ロースト・コア”を導入するための該装置が、ウェブを備えているそれぞれの“ロースト・コア”を該成形ホイールの凹部に好ましくは半径方向に挿入するための挿入装置を有することが提案される。
【0024】
提起された目的を解決するために、本発明は最後に、その歯のうちの少なくとも1つに“ロースト・コア”を有するプラスチック材料の歯付きホイールを提供し、該“ロースト・コア”は、歯付きベルトの幅にわたって延在すると共に、該歯付きベルトのプラスチック材料中に少なくともその長さの一部分にわたって完全に埋められる。
【0025】
該“ロースト・コア”は好ましくはロッド状であり、それによって、それは、特に、丸い横断面を有する。
【0026】
その代わりとして或いはそれに加えて、該“ロースト・コア”は好ましくは少なくとも2つのウェブを備え、それは関連する歯の冠部から歯付きベルトの裏面まで延在し、ここで該ウェブのうちの少なくとも2つを歯の形状に合わせることがさらに提案される。
【0027】
該“ロースト・コア”は好ましくはその横側端部の各々にウェブを有し、これらの横側ウェブは好ましくは歯の形状に合わされる。従って、歯付きベルトの材料中に作られる凹部は、その形状が歯の横断面と一致する。
【0028】
もし“ロースト・コア”が、特に有利なように、もろい材料から成っていて、それが歯付きベルトのプラスチック材料と接着しないならば、歯付きベルトのプラスチック材料が固まった後に“ロースト・コア”を容易に除去することができ、そして、もしそれが単純なロッドの形であるならば後に連続的な開口部を残し、それを歯付きベルトの裏側に配置された吸着カップによる減圧の使用のためにまたは止め付けエレメントのための係留手段を受け入れるために用いることができる。
【0029】
もし“ロースト・コア”が仕上げられた歯付きベルトに残るならば、それは好ましくはその滑り特性が歯付きベルトのプラスチック材料のそれより良好な材料から成る。そのとき“ロースト・コア”のウェブは、冷却時に歯冠部から僅かに突出すると共に随意に歯付きベルトの側縁から突出して歯付きベルトの滑り能力を高めることができる。
【0030】
歯付きベルトの歯の無い裏側はサイズに合わせて磨かれるのが有利である。
【0031】
本発明の一実施態様では、歯付きベルトは少なくとも1つの止め付けエレメントを特徴とし、それは歯の無い裏側にわたって横断方向に延在して、“ロースト・コア”の除去後に、歯の形状に対して関連する歯の横側凹部に合わされている2つのウェブと係合してねじにより保持され、それは歯を貫通して該ウェブ同士を結合させる。ワークピースを輸送するためにまたは作動機能を実行するために極めて積載可能で極めて精密な台が作られる。
【0032】
ねじまたは異なるタイプの対応する係留エレメントは、歯付きベルトを過荷重から保護するために所定の破壊点の形に作られることができる。
【0033】
以下で添付図面と関連させて好ましい模範的実施態様により本発明をいっそう詳しく説明する。
【0034】
【発明の実施の形態】
図1に示されている装置は回転する成形ホイールと回転する継ぎ目無し成形ベルトとを有し、該成形ベルトは成形ホイール1の周囲の一部分の回りに巻かれている。成形ホイール1の周囲には環状溝3が形成されており、その底には凹部4が設けられている。該凹部の形状は製造されるべき歯付きベルト6の歯5の形状に合わされている。溝3は横側面7により画定されており、この上に成形ベルト2は卷回領域で載る。この卷回領域で、中空の成形型穴が成形ホイール1と成形ベルト2とにより画定され、この型穴は入口8と出口9とを有する。
【0035】
成形型穴の入口8には押し出し機10が設けられており、これはポリウレタン11を成形型穴に注入する。同時に、補強インサート12が成形型穴に入る。
【0036】
成形ホイール1の横側面7は、相対する開口部13を備えている。分布は、1対の開口部13が仕上げられた歯付きベルト6の一つおきの歯5に、即ち、成形ホイール1の一つおきの凹部4に、関連するような分布である。異なる関連ももちろん同様に可能である。
【0037】
成形型穴の入口8の上流側の位置で、ロッド状の“ロースト・コア”14が、相対する開口部13のそれぞれの対に横から押し込まれる。これは、図示されていない挿入装置によって行われる。“ロースト・コア”14は成形型穴に橋を架け、成形プロセスの過程でポリウレタン11の中に完全に埋められる。それらは、ポリウレタンに接着しないもろい材料から成る。歯付きベルト6の成形を仕上げるとき、即ち、成形型穴の出口9で、横側で面7に位置する“ロースト・コア”14の部分は折られ、その後に後者は歯5から横へ排出されることができる。歯5を横方向に貫通して延在し、真空源に結合するためにまたは歯付きベルト6の裏側に配置されるべきエレメントを止め付けるための止め付け手段を受け入れるために使用されることのできる通路が、追加の処理工程を必要とすることなく、この様にして作られる。
【0038】
挿入装置の代わりに、埋め込み装置15を設けることもでき、これは図1では矢により概略的に示されている。該埋め込み装置は、いろいろに構成された“ロースト・コア”16を成形ホイール1の凹部4内に半径方向に挿入するために役立つ。
【0039】
これらの“ロースト・コア”16のうちの1つが図2に示されている。それはロッド状のボディー17を有し、それは2つの横側ウェブ18と中央ウェブ19とを備えている。全てのウェブ18,19が成形型穴の全高にわたって延在し、これで、それらは、仕上げられた歯付きベルト6において、一方では歯頂部の表面から、又他方においては歯付きベルトの裏側の表面から、接近可能である。
【0040】
“ロースト・コア”16は、歯付きベルトのポリウレタンと接着しないもろい材料も含む。中央ウェブ18に力が作用するので、両側でのそれと中央ボディー17との結合が破壊されることができ、その後に“ロースト・コア”16全体を歯付きベルト6の関連する歯5から取り除くことができる。
【0041】
“ロースト・コア”16は歯付きベルト6中に残ることもできる。そのとき、それは、例えば、テフロンから成り、その滑り特性はポリウレタンのそれより良好である。冷却後、ウェブ18,19は、歯付きベルト6の歯のある側と側縁とにおいて滑りエレメントを構成する。
【0042】
図2において明らかに見られるように、横側ウェブ18の形状は歯付きベルト6の歯5の形状に合わされる。“ロースト・コア”16が挿入されるとき、ウェブ18はこの様にして非常に精密な位置決めを保証する。それは、図3において明らかであるように、歯付きベルトの側部に対応する凹部を生じさせる。
【0043】
歯5の冠部表面は、図3において、図を明らかにするために鎖点線で示されている。図3は、中央の歯5に付随する“ロースト・コア”16の除去後の歯付きベルト6を示している。
【0044】
図4は、止め付けエレメント20の取り付け後の図3の歯付きベルト6の側面図であり、これは、歯付きベルト6の裏側へのワークピースの止め付けの可能性を与える。止め付けエレメント20は両側にウェブ21を有し、それは“ロースト・コア”16のウェブ18により作られている凹部に係合する。ウェブ21の形状は歯付きベルト6の歯5の形状に合わされている。止め付けエレメント20の両側のウェブ21はねじ22によって互いに結合される。止め付けエレメント20がこの様にして非常に確実に保持されると共に、特に歯付きベルト6の裏側23がサイズに合わせて磨かれているならば、非常に精密に定位置に固定されることは明らかである。ねじ22は所定の破壊点を構成する。
【0045】
修正形がもちろん本発明の範囲内で可能である。従って、単純なロッド状の“ロースト・コア”は、“ディッシュ効果”に抗するために、歯付きベルト中に残ることもできる。さらに、“ロースト・コア”は図面に示されているのとは異なる外形を有することができる。本発明は、歯が歯付きベルトの全幅にわたって延在していないかまたは互いにオフセットされてギャップを画定する複数の部分に分割されている歯付きベルトにも適用され得る。“ロースト・コア”の材料は、所望の特性に応じて選択される。もし“ロースト・コア”が除去されるならば、材料は歯付きベルトのエラストマー材料と接着するべきでない。
【0046】
歯付きベルト中に残らない“ロースト・コア”の材料に関しては、ポリエステル噴霧合成成分が特に適しているが、それは、それらが所要のもろさおよび耐熱性を有するからである。PBTPという名で知られている材料が好ましくは使用され、それは鉱物質含有量25%を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の略断面図である。
【図2】“ロースト・コア”の透視図である。
【図3】歯付きベルトの断面の輪郭を示しており、それは図2に示されている“ロースト・コア”を用いて製作されている。
【図4】据え付けられている止め付けエレメントを伴う図3に示されている歯付きベルトの側面図である。
【符号の説明】
1 成形ホイール
2 成形ベルト
3 環状溝
4 凹部
5 歯
6 歯付きベルト
7 横側面
Claims (22)
- 歯を備えている歯付きベルトを製造する方法であって、この方法では、
入口および出口のある成形型穴が、横側面により画定されると共に底および幅および高さを有する環状溝をその周囲に有する回転する成形ホイールと、回転すると共に該成形ホイールの周囲の一部を囲んでそのポイントでその横側面と係合する継ぎ目無し成形ベルトとの間に画定され、該成形ホイールはその溝の底に凹部を備え、その形状は該歯付きベルトの歯の形状に対応し、
成形可能で凝固可能なプラスチック材料が該成形型穴の該入口に導入され、
横側面から横側面まで該溝を横断するように延在する“ロースト・コア”が、該成形ホイールの該凹部のうちの少なくとも幾つかにおいて少なくともそれらの長さの一部分にわたって該歯付きベルトの該プラスチック材料に完全に埋まるように、該成形型穴の該入口の上流側で該成形ホイールの該溝に導入されることを特徴とする方法。 - 該“ロースト・コア”は該成形ホイールの該横側面の相対する開口部にロッドの形で挿入されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 該“ロースト・コア”は、該成形型穴に挿入され、該成形型穴の該高さにわたって延在する少なくとも2つのそれぞれのウェブで該成形ホイールの該凹部において支持されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 該“ロースト・コア”は、そのウェブのうちの少なくとも2つで該成形ホイールの該凹部にはめ込まれることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 該“ロースト・コア”は、そのウェブのうちのそれぞれの一つで該成形ホイールの各横側面にぶつかるように位置決めされることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 該“ロースト・コア”は、該歯付きベルトのプラスチック材料と接着しないもろい材料から製造されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 該“ロースト・コア”は、その滑り特性が該歯付きベルトのプラスチック材料のそれより良好な材料から製造されることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 該歯付きベルトは歯の無い裏面を有し、それは該歯付きベルトの凝固後にサイズに合わせて磨かれることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 歯を備えた歯付きベルトを製造するための装置であって、それは、
その周囲に環状溝を有する回転する成形ホイールを含んでおり、それは横側面により画定されて底を与え、該溝の底は凹部を備え、その形状は該歯付きベルトの歯の形状に対応し、
継ぎ目無し成形ベルトを含んでおり、それは、回転すると共に該成形ホイールの周囲の一部を囲んで入口および出口を有する成形型穴を画定してそのポイントでその横側面に係合し、
該成形型穴の該入口に配置されたプラスチック材料注入装置を含んでおり、
該成形ホイールの該凹部の少なくとも幾つかに“ロースト・コア”を導入するために該成形型穴の該入口の上流側に配置された装置を含んでいることを特徴とする装置。 - 該成形ホイールの該横側面は相対する開口部を有し、“ロースト・コア”を導入するための該装置は、それぞれのロッド状“ロースト・コア”を2つの対向する開口部に挿入するための挿入装置を有することを特徴とする請求項9記載の装置。
- “ロースト・コア”を導入するための該装置は、ウェブを備えたそれぞれの“ロースト・コア”を該成形ホイールの凹部に好ましくは半径方向に挿入するための挿入装置を有することを特徴とする請求項9記載の装置。
- 幅を有すると共に歯と、その歯のうちの少なくとも1つに存する“ロースト・コア”とを備えているプラスチック材料の歯付きベルトであって、該“ロースト・コア”は、該歯付きベルトの該幅にわたって延在すると共に該歯付きベルトの該プラスチック材料にその長さの少なくとも一部分にわたって完全に埋まっていることを特徴とする歯付きベルト。
- 該“ロースト・コア”はロッド状であることを特徴とする請求項12記載の歯付きベルト。
- 該ロッド状“ロースト・コア”は丸い横断面を有することを特徴とする請求項13記載の歯付きベルト。
- 該歯付きベルトの該歯はそれぞれ冠部表面を有し、該歯付きベルトは裏側を有し、該“ロースト・コア”は少なくとも2つのウェブを有し、それは関連する歯の該冠部表面から該歯付きベルトの該裏側まで延在することを特徴とする請求項12記載の歯付きベルト。
- 該ウェブのうちの少なくとも2つは該歯の形状に合わされていることを特徴とする請求項15記載の歯付きベルト。
- 該“ロースト・コア”は、その横側端部の各々にウェブを有することを特徴とする請求項15記載の歯付きベルト。
- 該“ロースト・コア”は、該歯付きベルトのプラスチック材料と接着しないもろい材料から成ることを特徴とする請求項12記載の歯付きベルト。
- 該“ロースト・コア”は、その滑り特性が該歯付きベルトのプラスチック材料のそれより良好な材料から成ることを特徴とする請求項15記載の歯付きベルト。
- 該歯付きベルトの歯の無い裏側はサイズに合わせて磨かれることを特徴とする請求項12記載の歯付きベルト。
- 少なくとも1つの止め付けエレメントが設けられており、それは、該歯付きベルトの歯の無い裏側を横断するように延在すると共に、該“ロースト・コア”の除去後に、該歯の形状に合わされた2つのウェブで該“ロースト・コア”により作られた関連する歯の横側開口部に係合し、該歯を貫通して該ウェブ同士を結合させるねじによって保持されることを特徴とする請求項17記載の歯付きベルト。
- 該ねじは所定の破壊点の形に構成されることを特徴とする請求項21記載の歯付きベルト。
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