JP2004322559A - 歯付ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正確な歯部を成形し、補強布として伸張性の高い特別なものを用いる必要がないと共に筒状に成形したものを用いる必要がなくて生産性を改善し、また心線の密度を高くしてベルト幅を狭小化できる歯付ベルトの製造方法を提供する。
【解決手段】補強布６を、歯状部４と溝状部５を交互に有する歯付成形型１と歯状部４と溝状部５に噛み合うピニオンロール７との間に挟み込み、歯付成形型１とピニオンロール７を同期回転しながら型付けし、歯部用ゴムシート１０を歯付成形型１に巻き付けて、カット面を突合せて接合し、歯部用ゴムシート１０の表面に粘着防止材１５を巻き付けた後、上記歯部用ゴムシート１０を加熱加圧して歯付成形型の歯状部４の頂面に残留しないように溝状部５へ流し込み、上記粘着防止材１５を取り除いた表面に心線２１を巻き付けると共にその外側に背部用ゴムシート２２を巻き付けた後、加硫を行なって、脱型したベルトスリーブを所定幅に切断する、歯付ベルトの製造方法にある。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付ベルトの製造方法に係り、詳しくは歯部を型付けによって、正確な歯部を成形して生産性を改善し、また心線の密度を高くしてベルト幅を狭小化できる歯付ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯付ベルトは、その内面側において長手方向に沿って複数設けられる歯部と、心線を埋設した背部とからなるものであり、歯部の表面及び隣り合う歯部間の歯底部の表面に沿って歯布が貼着してある。この歯布は歯付ベルトの長手方向と平行な緯糸と、これと交差するように織った織布が用いられる。
【０００３】
このような歯付ベルトを製造するにあたっては、従来から圧入法で行なっていた。すなわち、外周に歯部形成用の凹部を複数設けて形成した円筒状の加硫用金型を用い、この加硫用金型の外周に筒状の歯布を被せた後、その外側に心線をらせん状に巻き付け、更にその外側に未加硫のゴムシートを巻き、これを高圧蒸気で加硫する。このように高圧蒸気で加熱すると、その際の蒸気圧で、ゴムシートのゴムを加硫用金型の凹部に圧入させて、歯部を成形することができ、歯付ベルトを製造することができるのである。また、このようにゴムシートのゴムが円筒状金型の凹部に圧入されて歯部が成形される際に、歯部の表面及び歯部間の歯底部の表面に歯布が貼着される。
【０００４】
しかしこのような圧入法による製造方法では、ゴムシートのゴムが加硫用金型の凹部に圧入されて歯部が成形される際に歯布も凹部内に押し込まれて伸張されるために、歯布としてベルト長手方向への伸びが高いものが要求される。このため、歯布としてベルト長手方向の緯糸にウレタン弾性糸など高伸張率の弾性糸を混入したものを使用する必要があり、しかも歯布を製造するにあたって伸張を与えた状態で歯布を製織して水中にて振動を加えることによって歯布を予め収縮しておく工程が必要になり、歯布の生産性が悪くなる。このように歯布として伸張性の高いものを用いると、材料コスト等の面で問題が生じるものであった。
【０００５】
また、歯布は予め両端を突き合わせてジョイントすることによって筒状にした状態で加硫用金型に被せる必要があり、歯布を筒状に成形する工程が必要になって、この点で生産性に問題を有するものであった。
【０００６】
更には、上記のような圧入法で製造を行なう場合、ゴムシートのゴムを螺旋状に巻き付けた心線の間の隙間を通して円筒状金型の凹部に流入させて歯部を成形する必要があるため、心線の巻き付け密度を大きくするには限界がある。従って、歯付ベルトにおけるベルト幅当りの心線の埋入本数を確保するためには、ベルト幅をある程度大きくしなければならず、ベルト幅を狭小化してベルト伝動システムをコンパクト化することに限界を有するという問題があった。
【０００７】
これを改善した方法として、例えば特許文献１に開示されているように、ゴムシートの表面に歯部と溝部からなる歯型を付ける成形を行い、この歯部と溝部の表面に歯布をピニオンロールによって張り付けている。そして、このように型付けしたゴムシートを加硫用歯型に被せて、更に心線そして背部用ゴムシートを巻き付けて後、加硫して歯付ベルトを成形している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２３９５９７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ピニオンロールを用いて歯布をゴムシート歯部と溝部表面に付着させる工程では、平坦な搬送コンベヤの上に配置したゴムシート歯部と溝部がピニオンロール歯部と谷部と噛み合って歯布をゴムシート歯部と溝部表面に付着させているが、ピニオンロールの歯部が所定厚みを有する歯布をゴムシート溝部表面に沿わせる際、ピニオンロールの歯部がゴムシートの溝部と完全に噛み合う前にゴムシートの溝部表面に干渉して歯布の自由な変形を遮断し、この状態でピニオンロールが回転すると、ゴムシートの歯部が歯布により押圧されて大きく歪むことがあった。特に、歯布が移動方向に対して伸縮しない場合には、ゴムシートの歯部の変形は顕著であった。このような変形した歯部を有する予備成型シートを用いてベルト成形した場合には、正確な歯部を有する歯付ベルトを成形することができなかった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、正確な歯部を成形し、補強布として伸張性の高い特別なものを用いる必要がないと共に筒状に成形したものを用いる必要がなくて生産性を改善し、また心線の密度を高くしてベルト幅を狭小化できる歯付ベルトの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に係る歯付ベルトの製造方法は、長さ方向に沿って所定間隔で歯部と溝部を交互に配置し、心線を背部に埋設し、上記歯部の表面に補強布を貼着した歯付ベルトの製造方法において、
補強布を、歯状部と溝状部を交互に有する歯付成形型と該歯状部と溝状部に噛み合うピニオンロールとの間に挟み込み、歯付成形型とピニオンロールを同期回転しながら型付けし、
歯部用ゴムシートを歯付成形型に巻き付けて、カット面を突合せて接合し、
該歯部用ゴムシートの表面に粘着防止材を巻き付けた後、上記歯部用ゴムシートを加熱加圧して歯付成形型の歯状部の頂面に残留しないように溝状部へ流し込み、
上記粘着防止材を取り除いた表面に心線を巻き付けると共にその外側に背部用ゴムシートを巻き付けた後、
加硫を行なって、脱型したベルトスリーブを所定幅に切断する、歯付ベルトの製造方法にあり、正確な歯部を成形し、補強布として伸張性の高い特別なものを用いる必要がないと共に筒状に成形したものを用いる必要がなくて生産性を改善でき、また心線の密度を高くしてベルト幅を狭小化した歯付ベルトを提供できる効果がある。
【００１２】
本願請求項２に係る発明は、ゴム系接着剤を歯付成形型の表面に塗布した後、ピニオンロールと歯付成形型の歯状部と溝状部に噛み合わせて回転させながら、この間に補強布を挟み込んで型付けする歯付ベルトの製造方法にあり、ゴム系接着剤を歯付成形型の表面に塗布することによって確実に補強布の型付けが可能になる。
【００１３】
本願請求項３に係る発明は、歯部用ゴムシートの端部をバイアスカット面で突合せ、この接合部分を加熱加圧して接合する歯付ベルトの製造方法にあり、ジョイント部を確実に接合することができる。
【００１４】
本願請求項４に係る発明は、粘着防止材がポリメチルペンテンそしてポリエチレンテレフラレートから選ばれた少なくとも一種の樹脂フィルムである記載の歯付ベルトの製造方法にあり、耐熱性で離型性に優れたフィルムを使用することができる。
【００１５】
本願請求項５に係る発明は、歯部用ゴムシートの表面に粘着防止材を巻き付け、ジャケットを被せた歯付成形型を加硫缶に入れ、上記歯部用ゴムシートを加熱加圧して歯付成形型の歯状部の頂面に残留しないように溝状部へ流し込む歯付ベルトの製造方法にあり、通常の加硫缶で加熱加圧して未加硫の歯部用ゴムシートを型付けすることができる。
【００１６】
本願請求項６に係る発明は、歯付成形型の歯状部の頂面がアーチ形状になっている歯付ベルトの製造方法にあり、歯部用ゴムシートをアーチ形状の歯状部の頂面上を流動させて溝状部へ流し込みことができ、歯状部の上のゴム残留もなくなり、正確なＰＬＤ値を維持することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。図１は本発明の製造方法において補強布を歯付成形型に型付けている工程を示し、図２は歯部用ゴムシートを歯付成形型に巻き付けて、カット面を突合せて接合した工程を示し、図３は歯部用ゴムシートの表面に粘着防止材を巻き付けた工程を示し、図４は歯部用ゴムシートを加熱加圧して歯付成形型の歯状部と溝状部に密着し型付けした工程を示し、図５は歯部用ゴムシートを型付けした状態を示す。
【００１８】
まず、図１に示すように、歯状部４と溝状部５を交互に有する歯付成形型１を用意し、ゴム系接着剤を歯状部４と溝状部５の表面に塗布した後、ＲＦＬ液で接着処理済みもしくは未処理の補強布６を引き出してゴム系接着剤を塗布した歯付成形型１とピニオンロール７との間に挟み込み、歯付成形型１とピニオンロール７を同期回転させながら補強布６を引き出して歯状部４と溝状部５へ押し付けて型付けし、１プライ巻き付けた後、カッターにより補強布６を切断し、溝状部５内で補強布６を付き合わせジョイントする。この型付け工程は室温もしくは８０℃程度まで歯付成形型１を加熱した環境下で行なわれる。
【００１９】
尚、ＲＦＬ液はレゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはクロロプレン、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリル、ＮＢＲなどである。また上記ゴム系接着剤は、下記に示す歯部用ゴムシート１０と同種のゴム配合物に配合し、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の溶剤に溶解し、混合して得られたものであり、これを用いて補強布６の歯付成形型１への付着と型付けを確実にする。
【００２０】
使用する補強布６としては、平織り、綾織り、朱子織りなどの帆布に接着処理したものであり、これらの織物には、例えばパラ系アラミド繊維あるいは脂肪族繊維（６ナイロン、６，６ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等）のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸、あるいは両者を混撚りしたものが用いられるが、従来の圧入法で用いる補強布の場合のような高伸張性を要求されることはない。従って弾性糸を含む必要はなく、経糸と緯糸が同じ構成であってもよく、コストの高い補強布を使用する必要がないものである。ここで、補強布６の具体例を示すと、１４０ｄ／１本の６，６ナイロンの経糸と、１４０ｄ／４本の６，６ナイロンの緯糸とからなる綾織り帆布を挙げることができる。補強布６は、歯状部４と溝状部５の表面に押さえ付けて付着するだけであり、補強布６が引き伸ばされるものではないので、高い伸張性を有するものを用いる必要はない。
【００２１】
続いて、図２に示すように、予め溝状部５の全容積にほほ一致するように調節されて未加硫の歯部用ゴムシート１０の両端面をバイアス状にカットする。この歯部用ゴムシート１０を補強布６を型付けした歯付成形型１の上に巻き付けてカット面１１を突合せた後、加圧治具（図示せず）で軽く押さえ、そして加熱プレス１２を用いて加熱加圧してジョイント部１３を形成する。加熱加圧条件は温度が８０〜１２０℃、面圧が１〜２ｋｇ／ｃｍ^２、時間が１０〜３０秒である。
【００２２】
ここで使用する歯部用ゴムシート１０の原料ゴムは、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を始めとして、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの耐熱老化性の改善されたゴムが好ましい。尚、Ｈ−ＮＢＲは水素添加率８０％以上が好ましく、さらに耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮させるためには９０％以上が好ましい。水素添加率８０％未満のＨ−ＮＢＲは耐熱性や耐オゾン性が極度に低下する。また配合剤としてカーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、可塑剤、老化防止剤等を、加硫剤として硫黄あるいは有機過酸化物を含有させることができる。各成分を混合する方法に特に制限はないが、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて混練することによって行なうことができる。
【００２３】
図３に示すように、上記歯部用ゴムシート１０の表面に粘着防止材１５であるポリメチルペンテンそしてポリエチレンテレフタレートから選ばれた耐熱性、離型性に優れる樹脂フィルムを１プライ巻き付け重ね合わせて接合し、歯部用ゴムシート１０の型付け工程へ移行する。
【００２４】
型付け工程では加硫缶を使用することでき、図４に示すように、この場合粘着防止材１５の外側に蒸気遮断材であるゴム製のジャケット１７を被せた後、これを加硫缶へ設置し、温度１５０〜１８０℃、外圧０．８〜０．９ＭＰａのみで５〜１０分程度型付けし、図５に示すように未加硫の歯部形成ゴム層２０を形成する。
【００２５】
この場合、歯部用ゴムシート１０の歯状部４に位置するゴム分は、加熱加圧により塑性流動して溝状部５へ流れ込んで歯部を形成し、歯状部４に上にゴム分を残留させないようにすることでＰＬＤ値（心線の中心線となるピッチラインとベルト溝部との間の距離）を安定させる。このため、例えば図７に示すように歯付成形型１の歯状部４の頂面２５をアーチ形状にすることで、歯状部４に上にゴムが溝状部５へより流れやすくなり、歯状部４の上にゴム分が残留しなくなる。
【００２６】
図６は歯部形成ゴム層２０の表面に心線、背部用ゴムシートを巻き付けた状態を示すものであり、歯付成形型１を成形機（図示せず）に装着し、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のコードからなる心線２１をスパイラルに巻き付けた後、背部用ゴムシート２２を巻き付けてベルト成形体２４を作製する。そして、成形機から取り出した歯付成形型１を支持台上に設置してジャケット（図示せず）を嵌入する。ここで使用する背部用ゴムシート２２は歯部用ゴムシート１０と全く同一のゴム組成物であってもよく、また特性に応じたゴム組成物を使用することができる。
【００２７】
ベルト成形体２４を付着した歯付成形型１を加硫缶へ移して通常の方法で加硫を行うが、歯部形成ゴム層２０の歯部２６にボリューム割れが発生していても背部用ゴムシート２２のゴム分が溝状部５へ流れるために正確な歯部２６に仕上ることができる。加硫が終了した後、ジャケット、円筒状のベルトスリーブを歯付成形型１から抜き取り、ベルトスリーブを冷却し、そして背面を研磨して均一な厚みに仕上た後、所定幅に輪切りするようにカットすることによって、図８に示すような構造の歯付ベルト３０を得ることができるものであり、補強布６の両端の突き合わせ部６ａは歯部３５の頂部のほぼ中央部に位置している。
【００２８】
ここで、歯付ベルト３０をプーリに噛み合わせて走行駆動させるときに、歯部３５や歯部３５の側面の根元部はせん断力が大きく発生し、歯部３５の頂部はせん断力が最も小さい部位となっている。従って、溝部３６や歯部３５の側面の根元部に補強布６の両端部の突き合わせ部６ａがあると、せん断力によって突き合わせ部６ａが開裂し、歯付ベルト３０に亀裂が発生するおそれがあるが、上記のように歯部３５の頂部の中央部に補強布６の両端部の突き合わせ部６ａを位置させることによって、このような突き合わせ部６ａの開裂を未然に防いで歯付ベルト３０に亀裂が発生することを防止することができるものである。
【００２９】
また、上記のように心線３２は巻き付け密度を大きくすることができるので、歯付ベルト３０のベルト幅を狭くしても心線３２の埋入本数を確保して高い強度を保持することができるものであり、歯付ベルト３０のベルト幅を狭小化してベルト伝動システムをコンパクト化することが容易になるものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本願請求項記載の発明では、正確な歯部を成形し、補強布として伸張性の高い特別なものを用いる必要がないと共に筒状に成形したものを用いる必要がなくて生産性を改善でき、心線の密度を高くしてベルト幅を狭小にでき、またゴム系接着剤を歯付成形型の表面に塗布することによって確実に補強布の型付けが可能になり、更には歯部用ゴムシートをアーチ形状の歯状部の頂面上を流動させて溝状部へ流し込みことができて歯状部の上のゴム残留もなくなって正確なＰＬＤ値を維持することができると言った効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法において補強布を歯付成形型に型付けている工程を示す。
【図２】本発明の製造方法において歯部用ゴムシートを歯付成形型に巻き付けて、カット面を突合せて接合した工程を示す。
【図３】本発明の製造方法において歯部用ゴムシートの表面に粘着防止材を巻き付けた工程を示す。
【図４】本発明の製造方法において歯部用ゴムシートを歯付成形型の歯状部と溝状部に密着し型付けする前の工程を示す。
【図５】本発明の製造方法において歯部用ゴムシートを型付けした状態を示す。
【図６】本発明の製造方法において型付けした歯部形成ゴム層の表面に心線、背部用ゴムシートを巻き付けた状態の部分拡大図を示す。
【図７】本発明で使用する歯付成形型の歯状部の拡大図である。
【図８】本発明の製造方法において得られた歯付ベルトの断面斜視図である。
【符号の説明】
１ 歯付成形型
４ 歯状部
５ 溝状部
６ 補強布
７ ピニオンロール
１０ 歯部用ゴムシート
１５ 粘着防止材
１７ ジャケット
２０ 歯部形成ゴム層
２１ 心線
２２ 背部用ゴムシート
２５ 頂面
２６ 歯部

Claims (6)

1. 長さ方向に沿って所定間隔で歯部と溝部を交互に配置し、心線を背部に埋設し、上記歯部の表面に補強布を貼着した歯付ベルトの製造方法において、
   補強布を、歯状部と溝状部を交互に有する歯付成形型と該歯状部と溝状部に噛み合うピニオンロールとの間に挟み込み、歯付成形型とピニオンロールを同期回転しながら型付けし、
   歯部用ゴムシートを歯付成形型に巻き付けて、カット面を突合せて接合し、
   該歯部用ゴムシートの表面に粘着防止材を巻き付けた後、上記歯部用ゴムシートを加熱加圧して歯付成形型の歯状部の頂面に残留しないように溝状部へ流し込み、
   上記粘着防止材を取り除いた表面に心線を巻き付けると共にその外側に背部用ゴムシートを巻き付けた後、
   加硫を行なって、脱型したベルトスリーブを所定幅に切断する、
   ことを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
2. ゴム系接着剤を歯付成形型の表面に塗布した後、ピニオンロールと歯付成形型の歯状部と溝状部に噛み合わせて回転させながら、この間に補強布を挟み込んで型付けする請求項１記載の歯付ベルトの製造方法。
3. 歯部用ゴムシートの端部をバイアスカット面で突合せ、この接合部分を加熱加圧して接合する請求項１または２記載の歯付ベルトの製造方法。
4. 粘着防止材がポリメチルペンテンそしてポリエチレンテレフラレートから選ばれた少なくとも一種の樹脂フィルムである請求項１〜３の何れかに記載の歯付ベルトの製造方法。
5. 歯部用ゴムシートの表面に粘着防止材を巻き付け、ジャケットを被せた歯付成形型を加硫缶に入れ、上記歯部用ゴムシートを加熱加圧して歯付成形型の歯状部の頂面に残留しないように溝状部へ流し込む請求項１記載の歯付ベルトの製造方法。
6. 歯付成形型の歯状部の頂面がアーチ形状になっている請求項１〜５の何れかに記載の歯付ベルトの製造方法。

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