JP2007508955A - リングの製造のための切断方法、切断装置、リングおよびリングを備えたプッシュベルト - Google Patents

Abstract

管（１）は細長切断装置内で回転可能にクランプされ、この細長切断装置は内刃（３）と外刃（２）とを備え、プッシュベルト内へ組み込まれることと成るリングを生産する細長切断方法。該細長切断方法は、管（１）の少なくとも完全な１回転に亘り刃（２）が管（１）の壁厚より小さい特定の深さまで下げるよう案内される副段階（ＩＩＡ）と、残りの壁厚を通すように案内される第２副段階（ＩＩＢ）とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、連続可変伝動装置のプッシュベルト用リングを生産する方法に関する。再機械加工状態と相互に連結されるこの型式のリングは、プッシュベルトのエンドレス引張要素を形成する。リングは板金から形成される管から切断または細長切断により形成され、それから、特にバリを除去するためにバレル研磨され、最後に圧延されて熱処理される。

リングは細長切断方法により、それ自体周知の仕方で管から切断される。細長切断方法は細長切断装置により実行され、細長切断装置内で管がクランプされ、細長切断装置は少なくとも２つの相互作用する円筒状で回転可能な刃を備え、一方の刃はクランプされる管の内側に配置され、他方の刃はクランプされる管の外側で一方の刃に対向して配置される。最外部刃または細長切断刃は、最初に、切り込み段階として知られるように、回転中に、管の回転部分に亘り、管の壁を通して半径方向内方に案内される。最内部刃または支持刃は、細長切断方法中に同じ半径方向位置で保持される。

このようにして管が切断され、細長切断刃が管の円周上の少なくとも１つの位置で全壁厚に位置決めされた後で、最終の細長切断段階において細長切断刃と管との更なる回転により、細長切断刃は最初の切り込みが行なわれる円周部分を含む管の全周囲に亘り管壁の材料を通して案内される。

細長切断方法の周知の形式では、刃の形状および細長切断運動の性質により管が変形され、少なくとも刃の傾斜を変化し、または管のクランプ配列で回転する傾向がある。

この状況の組合せは、細長切断運動中に軸線方向に走る切り込み（管の長手方向と直角に向く仮想平面と一致することが予定される）に導く。このことは、特に、切り込みがなされた管の円周部分にバリが形成され、一方、さらに、細長切断方法の終わりにおいて、リングの公称幅を越えて突出する残存材料で破断表面が形成される。このバリおよび残存材料は、例えばバレル研磨により除去されなければならないが、これは、なかでも除去すべき材料が冷間変形の結果として非常に硬くなるという事実のため、比較的に困難で緩慢である。

それ故、本発明の目的は、細長切断方法においてより技術的に都合が良く、結果的に一層有利であることを達成することであり、細長切断方法では、細長切断により切断されたリングの軸方向側面は予想できないことが少なく、および／または、凹凸が少なく、側面のための再機械加工時間を減少でき、さらに、再機械加工のため必要とされる材料を節約できる。本発明によると、請求項１の特徴部分で記載された方策が実行される時、この目的はその関連した長所で達成される。

この方策によると、切り込み段階は２つの段階で実行され、第１副段階、すなわち、ランニングイン段階において細長切断刃は、管の全周囲に亘り比較的短い半径方向深さで管の材料内に案内され、または、押し進められる。それから、第２副段階、すなわち、切り込み段階のランニングスルー段階において、刃は管の全壁厚を通して半径方向へ案内され、刃は、管に亘り、このようにして実現される軸方向に向く（部分的な）切断表面に対して、軸方向で耐えることができる。これらの状況やランイン段階での比較的に小さい細長切断力は、軸方向での切り込みの上記のランニングを大きく制限する。この効果をなお一層増進するために、管の少なくとも１回転および好ましくは多数の回転に亘りランニングスルー段階が分配されるのが好ましい。

このようにして、管は全管厚に亘り切り込まれた後、最終の細長切断段階へ運動することができ、最終の細長切断段階は周知の細長切断方法で使用される最終の細長切断段階と同一にでき、この段階では、細長切断刃は、好ましくは、ある幅で半径方向において管壁を越えて突出する。

細長切断方法の切断品質の改良に加えて、さらに、本発明は、多数のまたは少なくとも２つのリングを管から同時に切断および／または細長切断をすることができる。前記刃、好ましくは、最外部刃または細長切断刃の一方が、細長切離されるリングと同じ幅を有し、両側で切断縁を備えれば、細長切断装置の性能のこの都合の良い倍加が得られる。対向する刃、すなわち、好ましくは、支持刃は、二重設計の場合、細長切断刃の２つの切断縁の一方と相互作用する各細長切断刃を備える。

本発明の一層の詳細によれば、全ての刃は駆動されず、むしろ、１または複数の最内部刃が駆動される。このようにして、管の都合の悪い方向性の危険が一層、減少される。加えて、支持刃の速度に追従させるような仕方で管が駆動されると都合が良い。

（図面の簡単な説明）
本発明を図面に基づいて、実施例によりさらに詳細に説明する。
図１は、管からリングを作るためのそれ自体周知である従来の方法の概要である。
図２は、オフセット、すなわち、従来の方法でランニングする細長切断の効果を示す断面である。
図３は、周知の方法を使用して生産されるリングの断面の典型的な写真画像である。
図４は、管からリングを作る新規な方法を示したものである。
図５は、本発明の新規な方法における前記オフセットでの方策の効果または少なくともリングでの方策のこの効果を示す断面である。
図６は、新規な方法を使用して生産されるリングでの断面の典型的な写真画像である。
図において、同一参照番号は、当該方法および製品の同一、または少なくとも対応する設計および／または機能特性を示す。

図１は、エンドレス引張要素と多数の横断要素とから成るプッシュベルトを生産するために使用される方法から、副段階を概要で描くため、環状原材料、すなわち、短管の長手方向と直角の断面を使用する。引張要素は相互に周囲で保持され、連続しており、特に、圧延処理および熱処理により金属リングから形成されるコードとして知られた多数のものから成る。金属リングは、一般的に、特に、管からこれらのリングを細長切断し、または、切断することによりシート形状で材料から溶接される管から得られる。

図１は管１を図示し、管の周囲で、円２は管１に関する細長切断刃２の相対的な半径方向位置を図示する。しかしながら、実際には、細長切断刃２は接線方向で固定位置にある。

この細長切断方法中に、管１は詳細には示されない回転可能な保持体でクランプされる。管１の内側には最内部刃または指示刃３があり、管１の外側には管１の軸線に向けて半径方向に運動できる対向する細長切断刃２がある。両方の刃は円筒状で、設計上、回転可能であり、好ましくは少なくとも対応する直径を備える。この場合、最内部刃３の直径は、好ましくは、管１の内周の直径よりわずかながら小さい。細長切断中に前記刃２、３と管１は、少なくとも一方の構成要素１、２、３が駆動されるために回転する。図面において、矢印は構成要素の相対回転方向を示す。

上述したように、実際には管の周辺方向内での固定配列であって、この場合、支持刃３と対向して配置される細長切断ブレード２の相対的な半径方向位置数は、ローマ数字により示される。細長切断刃２を図示するこれらの半径方向位置Ｉ、ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＩは、細長切断方法の種々の段階を示す。この場合、半径方向位置Ｉは、細長切断刃２が管１に対して配置される第１段階または位置決め段階を示す。半径方向位置ＩＩＡでは、細長切断ブレード２が第２段階または切り込み段階を示し、その方法では、この例では管１は約９０度に亘り回転され、細長切断刃２は半径方向で管１の壁厚の約２／３を切断する。半径方向位置ＩＩＢでは、管の周辺が実質的に半分を越えた回転後に、細長切断刃２が管１の全壁厚に亘って切断し、それから、細長切断方法が完了する。この細長切断方法では、細長切断刃２は管１の材料内で螺旋切断線Ｓを形成する。

その後の半径方向位置ＩＩＢに到達する瞬間から、最終段階または切離段階では、刃２、３は、特に、管の長手軸と直角に向く所望の理想平面内で管１の全周に亘り細長切断運動を実行する。細長切断刃２の半径方向位置ＩＩＩは、この切離段階を図示し、この段階では、細長切断刃２が管１を完全に切離し、リング１０は管１から切離される。

細長切断刃が半径方向位置Ｉから位置ＩＩＢへ徐々に運動されると説明される細長切断方法の切り込み段階は、実際には、工程設定、刃２、３の型式、管１等の壁厚、円周および材料により、管１の円周の数％から１００％の順に変化できることに留意しなければならない。

図２Ａは、細長切断方法の位置決め段階の結果として刃２、３の図１で描かれる、半径方向位置Ｉを表すため、管１の長さに亘る断面を使用する。この場合、管部分１Ａは管のクランプされる部分１Ａであり、管部分１Ｂは管１から切離されるリング１０に対応じて切離される部分である。

図２Ｂは、切り込み段階での細長切断刃２の半径方向位置ＩＩＡの対応する描写を示す。図示の断面は、切り込み段階が図１から切断線Ｓに沿って延びる距離を通して約半分に位置される。細長切断方法が進行するにつれて、少なくとも切り込み段階において生じる細長切断力のレベルおよび型式の結果として、管１の変形および／または変位、および／または管のクランピングにより、クランプされる管部分１Ａと切離されるリング部分１Ｂとの間の切断線Ｓは、所望の半径方向内に形成されるのみならず、また、少なくともある程度、管１の軸線方向に走る。それで、実際には、切断線Ｓは多少、螺旋である。結果として、細長切断刃２の半径方向位置ＩＩＩに基づく図２Ｃで図示される切離段階において、クランプされる管部分１Ａと切離される管部分１Ｂとの間の実質的に軸方向に向く切断平面は、半径方向で外側内方からの管１の壁厚に亘り切断線Ｓに沿って減少するクランプされる管部分と切離される管部分との間の間隔で、少なくとも部分的に、切り込み段階において形成される切断線Ｓに続いて形成される。前記切断平面と切断線Ｓとの間に位置される管１の材料は、軸方向において一般的に切離リング１０上でバリ４として生じる。このバリ４の材料体積は、位置決め段階の結果として図１で示される切断刃２の半径方向位置Ｉの個所で最大となり、切り込み段階の終了後、細長切断刃２の半径方向位置ＩＩＢに対応する管１の半径方向内表面での切断線Ｓの終点の方向で形成されるリング１０の円周に亘り減少する。このバリ材料は、支持刃３と切離される管部分１Ｂとの間での切離段階において必然的に解決策を見出すことが求められ、結果として管部分１Ｂは半径方向で外方へ押し進められる。細長切断段階中にバリ４がリング１０から切離されない理由は、切離される管部分１Ｂが、少なくとも切離段階の終わりの方向で内方へ滑る運動の大きい自由度を持つからである。細長切断方法のプロフィール、すなわち、切離段階の終わりのプロフィールは、また、制御された方法にてリングが管から切離されるというよりもむしろ、リング１０が管１から破断されることにより特徴付けられる。

図３は、上記のように、周知の細長切断方法で形成されるバリ４を明白に示す切離リング１０の断面の典型的な写真描写を示す。

図４は、図１で示す周知の細長切断方法の図示に対応する本発明による細長切断方法を概要で描く。本発明による細長切断方法は、バリの上記の現象を少なくとも相当程度に排除できる。この目的のために、本発明によると、管１が細長切断刃２により細長切断される細長切断方法の第２段階または切り込み段階は、細長切断刃が第１段階の後で半径方向位置Ｉ内において、管１に対して位置決めされた後で、少なくとも第２段階または副段階で実行される。

切り込み段階の第１副段階またはランニングイン段階において、管１の材料内で、管１の全周囲に亘り挿入深さとして知られる比較的に小さい深さまで切り込みが行われる。本発明によると、この場合、挿入深さは管１の壁厚の少なくとも１０％で、最大で１／２が好ましい。前記の半径方向位置ＩＩＡでは、細長切断刃２はランニングイン段階の第１部分内にあり、細長切断刃は、ランニングイン段階において管１の半径方向外表面から管１の材料を通る挿入深さまで案内および／または押し進め、位置ＩＩＢでは、細長切断刃２はランニングイン段階の終わりの近くにあることを示し、この例では、管１は約４５０°に亘り回転され、全周囲に亘り所望の挿入深さまで切り込まれる。ランニングイン段階では、細長切断刃２はクランプされる管部分１Ａと切離される管部分１Ｂとの間の切断線Ｓの第１部分Ｓ１を形成する。挿入深さとして知られるこの型式の切り込みの比較的に小さい半径方向深さにより、細長切断力は弱くて上記の変形および／または変位は細長切断方向ではほとんど起こらず、結局、切り込み、または、前記切断線Ｓは実質的に軸方向へ向く平面内で好都合に存在するであろう。それから、細長切断刃２の半径方向位置ＩＩＣにより図示される切り込み段階の第２副段階または切離段階では、管１の残りの壁厚は、この例では、管の約９０°の回転中に切断される。ランニングスルー段階では、細長切断刃２はクランプされる管部分１Ａと切離される管部分１Ｂとの間の切断線Ｓの第２部分Ｓ２を形成する。ランニングスルー段階およびその結果の全ての切り込み段階は、細長切断刃２が半径方向位置ＩＩＤにある時に完了される。

後の半径方向位置ＩＩＤに到達した瞬間から、刃２、３を使用する周知の最終段階または切離段階において、管１の全周囲に亘り、特に、管の長手方向に直角に向く所望の理想平面内で細長切断が実行される。細長切断刃２の半径方向位置ＩＩＩは切離段階を図示し、この段階では、細長切断刃２は壁厚に関してある幅、例えば、壁厚の２５％で管１を完全に切断し、リング１０は管１から切離される。細長切断方法のこの新規な実行においては、上記のバリ４が切離段階中に形成されない。さらに、この場合、切離段階の最終部分での破断は比較的にわずかで、平坦であり、特に、前記切断線Ｓが以前の段階、すなわち、切り込み段階中で形成された平面と実質的に同様の平面内にある。

本発明のより詳細な改良において、ランニングスルー段階は、管１の多数の回転中に、１回転中または１回転後の各場合において、比較的に短い半径方向距離に亘り、例えば、管１の全壁厚の２５％で管の材料内にさらに押し進められる切断刃２により実行される。

図５は、副図面５Ａ乃至５Ｅにおいて、上記の新規な細長切断方法の種々の段階を図示する管１の長さに亘る断面を示す。図５Ａは細長切断方法の位置決め段階の結果として刃２、３の図４で描かれる半径方向位置Ｉを表す。この場合、管部分１Ａは管１のクランプされる部分１Ａであり、切離される管部分１Ｂは管１から切離されるリング１０に対応する。

図５Ｂは、切り込み段階の第１副段階またはランニングイン段階での細長切断刃２の半径方向位置ＩＩＡの対応する描写を示し、この段階では、切断線Ｓの第１部分Ｓ１はクランプされる管部分１Ａと切離される管部分１Ｂとの間に形成される。図示の断面は切断線Ｓのこの第１部分Ｓ１のスタートに位置され、細長切断刃２は管１の材料を通して、管１の半径方向外表面から前記挿入深さまで運動される。この状況において、管１の切り込みは通常の丸み形状部６により特徴付けられる材料収縮６に関連されることに留意すべきであり、周知の細長切断方法から知られる軸方向プロフィールと混同してはならない。

図５Ｃは、切断線Ｓのこの第１部分Ｓ１の終わりで管１を通る断面を示し、細長切断刃２は、図４の半径方向位置ＩＩＢ、すなわち、挿入深さで管の材料を通して運動される。図示の断面、すなわち、管１の円周上の位置は、図５Ｂで示される切断線Ｓの第１部分Ｓ１の開始が形成された位置と一致する。

図５Ｂと図５Ｃより、本発明による新規な細長切断方法での細長切断運動中に、管１の円周に亘り切断線Ｓのオフセット７または軸方向変位またはランニングが、依然として存在していることが分かる。しかしながら、周知の細長切断方法と比較した時の相違は、管１が第１回転で切り込まれる小さな挿入深さにより、前記材料収縮６および前記オフセット７が非常に小さいことである。他の重要な相違は、図５Ｄに図示されるように、切断線Ｓの第２部分Ｓ２が形成される切り込み段階の第２副段階またはランニングスルー段階において、支持刃３は軸方向で管１の半径方向に延びる切断表面８を支え、このブレード３および管１は相互に関して案内され、切断線Ｓの追加の軸線方向のランニングが大きく回避される。上記の２つの副段階では比較的に小さい細長切断力のために、切り込み、すなわち、切断線Ｓは、それ故に大きく減少する程度に軸方向へ変位されるだけであり、結局、少量の材料だけが切断線Ｓと、クランプされる管部分１Ａおよび切離段階中に切離される管部分１Ｂ間での切断平面との間の軸線方向で位置付けられるであろう。図５Ｅは、細長切断方法の切離段階を図示し、この段階において細長切断刃は管１と支持刃３に関して半径方向位置ＩＩＩ内にある。

結局、それ故に、比較的に平坦で、少なくとも、ほとんど実質的にバリがなく、軸線方向へ向く側面が、クランプされる管部分１Ａと、上記のバレルの再機械加工方法が、比較的困難でなく、例えば、短時間で実行できる結果として形成されるリング１０とによって得られる。本発明による細長切断方法の上記の有利な観点は、切断線Ｓの部分Ｓ２が管の多数の回転中に形成されれば、なお一層促進できる。

最後に、図６は、本発明による細長切断方法を使用して形成されたリング１０の断面の典型的な写真図を示し、上記のバリ４は、未発達な形状だけに存在するか、少なくとも実質的に存在していない。

この発明は、上述したもの限定されず、また、当業者が次の請求項に存在するものと同様に図面から推論できる全てのものに関する。

管からリングを作るためのそれ自体周知である従来の方法の概要である。 オフセット、すなわち、従来の方法でランニングする細長切断の効果を示す断面である。 周知の方法を使用して生産されるリングの断面の典型的な写真画像である。 管からリングを作る新規な方法を示すものである。 新規な方法での前記オフセットでの本発明による方策の効果または少なくともリングでの方策の効果を示す断面である。 新規な方法を使用して生産されるリングでの断面の典型的な写真画像である。

符号の説明

１ 管 １Ａ 管部分 １Ｂ 管部分
２ 外刃 ３ 内刃 ４ バリ
６ 丸み形状部 ７ オフセット ８ 切断表面
１０ リング Ｉ 半径方向位置 ＩＩＡ 半径方向位置
ＩＩＢ 半径方向位置 ＩＩＣ 半径方向位置
ＩＩＤ 半径方向位置 ＩＩＩ 半径方向位置
Ｓ 切断線 Ｓ１ 切断線の第１部分 Ｓ２ 切断線の第２部分

Claims (13)

1. プッシュベルトのエンドレス引張要素内に組込まれることとなるリング（１０）を生産する細長切断方法であって、リングのための材料から形成される管（１）は、細長切断装置内で回転可能にクランプされ、この細長切断装置は管（１）の内側で作用する内刃（３）と、管（１）の外側で作用する外刃（２）とを備え、細長切断方法は切り込み段階において、２枚の刃（２、３）の内の一方の刃（２）は管の全壁厚に亘り管（１）の材料を通して少なくとも半径方向へ案内され、最終段階で、それぞれの刃（２）は、管の少なくとも完全な１回転のために管（１）の材料を通して接線方向へ運動されるものにおいて、前記切り込み段階は少なくとも２つの副段階を含み、前記切り込み段階の第１副段階では、それぞれの刃（２）は、管（１）の少なくとも完全な１回転中に管（１）の材料を通る半径方向での特定の深さに案内され、前記深さは管（１）の壁厚よりも小さく、切り込み段階の第２副段階では、それぞれの刃（２）は、少なくとも管（１）の残りの壁厚を通る半径方向へ案内されることを特徴とする前記細長切断方法。
2. 切り込み段階の第１副段階による前記深さは、管（１）の壁厚よりかなり小さく、特に、壁厚の半分未満であることを特徴とする、請求項１に記載の細長切断方法。
3. 切り込み段階の第１副段階による前記深さは、管（１）の壁厚のおよそ１０％乃至２５％であり、好ましくは実質的に１０％であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の細長切断方法。
4. 切り込み段階の第１副段階において、管（１）の壁厚のおよそ１０％乃至２５％の範囲、好ましくは少なくとも１０％の半径方向において最小深さで、管（１）の全周に亘り切り込みがなされることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の細長切断方法。
5. 切り込み段階の第２副段階は、管（１）の少なくとも完全な１回転中に実行されるが、好ましくは、管の壁厚のおよそ１５％乃至３５％の管（１）の回転当りそれぞれの刃（２）の半径方向変位で実行されることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の細長切断方法。
6. 最内部刃（３）および最外部刃（２）は円筒状で回転可能なことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の細長切断方法。
7. 刃（２、３）の内で最内部刃（３）だけが回転駆動されることを特徴とする、請求項６に記載の細長切断方法。
8. 管（１）は、そのクランプされる位置で、好ましくは、少なくとも実質的に最内部刃（３）の回転速度に続いて駆動されることを特徴とする、請求項７に記載の細長切断方法。
9. ２枚以上の最内部刃（３）および最外部刃（２）あるいはそれらの内の一方が同時に作動することを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の細長切断方法。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の細長切断方法を使用して少なくとも部分的に形成されるプッシュベルトのエンドレス引張要素のためのリング（１０）。
11. 請求項１０に記載のリング（１０）を備えたプッシュベルト。
12. 管（１）のクランプ配列と、管（１）の内側で作動する第１の円筒状に形成された回転可能な刃（３）と、管（１）の外側で作動する第２の円筒状に形成された回転可能な刃（２）とを備え、細長切断方法により管（１）からプッシュベルトのエンドレス引張要素のためのリング（１０）を切断する細長切断装置であって、管（１）の内側で同様に作動する第３の刃は、第１の刃（３）から軸方向間隔で設けられることを特徴とする前記細長切断装置。
13. 第２刃（２）は、管（１）に関して軸方向で見られるように、切離されるリング（１０）の軸方向寸法と対応する寸法を有し、両側に直角の切断縁が備えられていることを特徴とする、請求項１２に記載の細長切断装置。
    

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