JP2023517042A - 切断装置及びベルト切断方法 - Google Patents
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Abstract
ベルトの端部にフィンガを形成するための切断装置が提供され、ベルトを切断するためのブレードと、ブレードの下方にベルトを配置するためのテーブルと、を含む。切断装置は、一次シャフトを介してブレードに動作可能に接続されたアクチュエータを含む。アクチュエータは、二次シャフト及びカムアセンブリの両方を介して、テーブルにも接続される。アクチュエータの回転は、一次シャフトに、ブレードを上向き及び下向き方向で連続的に往復運動させる。アクチュエータの回転は、ブレードに対してベルトを間欠送りするためのテーブルの平行移動と、ブレードに対するベルトの角度を変更するためのテーブルの回動との両方を含む、テーブルの断続的な移動も引き起こす。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
[0001] 本願は、2020年3月6日に提出され「CUTTING APPARATUS AND METHOD FOR CUTTING BELTS」と題された米国仮出願第62/986,565号の利益を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0001] 本願は、2020年3月6日に提出され「CUTTING APPARATUS AND METHOD FOR CUTTING BELTS」と題された米国仮出願第62/986,565号の利益を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0002] 本開示はベルトの切断に係り、より詳細にはベルトを切断するための切断装置に関する。
[0003] 連続ベルトは様々な環境において用いられ得る。例えば、伝動ベルトはローラコンベアと共に用いることができ、例えばある場所から別の場所に小荷物を移動させるために、上にあるローラに駆動力を伝達する。コンベアベルトはある位置から別の位置へ材料を搬送するために用いられる。
[0004] 連続ベルトの設置又は修理にあたっては、1つ以上のベルトの端部を接合することがしばしば必要である。メカニカルファスナを用いてベルト端部を継ぎ合わせることの他に、加硫継ぎが、コンベアベルト、特に軽質から中質のポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン、及びポリエステルのベルトを含む高分子材料のコンベアベルトの端部を接合してベルトの継ぎ目に均一且つ連続的な表面を提供する別の既知の方法である。
[0005] 加硫継ぎは、典型的には、概ね重複又は相互噛合するパターンの継ぎ合わせ用の1つ以上のベルトの端部を準備することと、準備したベルト端部を1対の加熱されたプレートの間に概ね端部と端部とを合わせた配向で一緒に配置することと、ベルト端部のプラスチック材料を溶融又は軟化させ合流させるように、ベルト端部をプレートの一方又は両方によって適用される特定の温度及び圧力に特定の時間曝すことと、を含む。続いてベルト端部を冷却すると共にそこから圧力を解放すると、プラスチックは再硬化し、2つのベルト端部の材料を融合してベルト端部を接合する。1つのそのような例示的なベルト継ぎ又は溶接装置が、出願人の米国特許第9,090,022号に開示されている。
[0006] 加硫継ぎ用のベルト端部を準備するために、ベルトは、ベルトの端部に一連の凸部(又は「フィンガ」)及び凹部を形成するように切断されることが多い。すると、第1のベルト端部の凸部が別のベルト端部の凹部に収容され、それによって2つのベルト端部は、加硫継ぎに先立って、相互噛合するパターンを形成する。
[0007] ベルト端部にフィンガを形成するために、様々なツール及び方法が用いられる。例えば、既知のパンチプレスは、テーブル上に配設されたベルトにブレードを打ち込むように回動されるレバーを含む。パンチプレスは、1つのV字形ブレード又はV字を形成するように配列された複数のブレードを含むことが多い。これらのブレードは、切断動作の際に望ましくないことにベルト材料を取り込むおそれのある角部又は凹部を含む。そのような材料は、後続の切断動作の際に、その角部又は凹部内に残留する。この材料はしばしば切断性能を劣化させると共に、切断動作の合間に材料を除去するために保守の増加が必要となる。また、複数のブレードを利用してV字を形成するプレスにおいては、この材料が蓄積して、経時的にブレードを分離させるおそれがある。その結果、その分離の場所のフィンガの一部がベルトの残りの部分から適切に切断されないので、不適切に切断されたフィンガが生じる。
[0008] Mussel Maschinenbau GmbHによって提供される、ある既知のパンチプレスにおいては、ユーザが、一方の手で支持テーブルを手動で変位させて切断ブレードを含む切断ヘッドに対してベルトを間欠送りし、その後、ベルト端部にフィンガを切断するために他方の手で切断ヘッドレバーを操作しなければならない。テーブルを変位させるためにユーザが切断動作を繰り返し中断するので、このアプローチには時間がかかる。このアプローチには、1つのベルト端部の形成を完了するために、ユーザが複数回、テーブルを正確に変位させることも必要である。ベルトの幅によっては、ユーザは、1つのベルト端部の形成を完了するために、8回以上の変位を実施しなければならないかもしれない。テーブルの1回の不正確な変位が、前の切断と重複する又は前の切断から離間した切断などの不良切断をもたらし得る。不良切断は、不良ベルトを反故にして別のベルトで切断プロセスを再開することをユーザに強い得るものであり、時間及び材料の無駄を生じる。
[0009] Reichenbach Antriebs- und Fordertechnik GmbHによって提供される、別の既知のパンチプレスにおいては、切断ヘッドは、比較的幅広のベルト端部を有し得るベルトを支える比較的長いテーブルに隣接するレールに、摺動可能に固定される。切断動作の合間には、テーブル及びベルトは静止したままであり、その一方で、固定されたベルトに対してパンチプレスがレールに沿ってガイドされる。例えば、ブレードを上昇させるときには、ユーザが一方の手でパンチプレスのダイヤルを回転させてパンチプレスをベルト上で縦方向に摺動させた後、他方の手を使って切断ヘッドのレバーを操作し得る。切断ヘッドをテーブルに対して変位させるためにユーザが切断運動を繰り返し中断するので、このアプローチにも時間がかかる。また、このパンチプレスと共に用いられるテーブルは、比較的長いので、切断ヘッドの設置面積と比較して有意に大きい設置面積を有する。
[0010] 上述したパンチプレスにおいては、切断ヘッドは、離間し角度オフセットされたブレードを含む。最初の切断動作の際には、第1のブレードが、第1のフィンガ(端フィンガであり得る)の第1の側壁を形成するようにベルトを切断する。ベルト又は切断アセンブリはその後変位され、切断動作が繰り返される。後続の切断プロセスの際には、第2のブレードが第1のフィンガの第2の側壁を形成する切り込みを形成して第1のフィンガの切断を完了し、その一方で、第1のブレードが隣接するフィンガの第1の側壁を形成する切り込みを形成する。離隔した第1及び第2のブレードが協働して隣接するフィンガの側壁を形成するので、プロセスは繰り返される。より厚い高分子ベルトに離隔したブレードによってフィンガを形成することは、切断されるフィンガに望ましくない寸法の不正確さを生じるおそれがあることがわかっており、このことは、継ぎ合わせられるべきベルト端部のフィンガ間の不適切な嵌合、及びひいてはより低品質のベルト継ぎ目に繋がり得る。これは、異なるフィンガの複数の切れ目がベルトの剛性を低減させ、それによってベルト材料が切断動作の際により圧縮及び変位することによるものと考えられる。
[0011] 本明細書において説明されるのは、ベルト端部を形成するための切断装置である。切断装置は、ベルトを支持するためのテーブルと、ベルトを切断するためのブレードと、を含む。切断装置は更に、テーブル及びブレードに動作可能に連結されたアクチュエータであって、そのアクチュエータの作動がブレードを往復運動させると共にテーブルをブレードに対して変位させる、アクチュエータを含む。
[0012] あるアプローチにおいては、アクチュエータの作動は、ブレードを連続的に往復運動させると共に、そのブレードの往復運動と同時にテーブルを断続的に変位させる。テーブルを変位させることは、例えば、テーブルをブレードに対して平行移動及び回動させることを含み得る。
[0013] アクチュエータは、ブレードを往復運動させるためにブレードに動作可能に連結されると共にテーブルを変位させるためにテーブルに動作可能に連結された、ユーザ作動式のレバーアームを含み得る。レバーアームは、レバーアームが回転運動の第1の範囲で回転するときにはテーブルを変位させてもよく、レバーアームが回転運動の第2の範囲で回転するときにはテーブルを変位させなくてもよい。一例においては、第1の角度方向でのレバーアームの回転はテーブルを第1の方向で平行移動させ、第1の角度方向とは反対の第2の角度方向でのレバーアームの回転はテーブルを第1の方向とは反対の第2の方向で平行移動させる。
[0014] アクチュエータは、ブレードを往復運動させるための第1の回転可能シャフト及びブレードに対してテーブルを断続的に平行移動及び回動させるための第2の回転可能シャフトに動作可能に接続され得る。切断装置は更に、第1の回転可能シャフトに回転可能に固定された駆動輪と、第2の回転可能シャフトに回転可能に固定されアクチュエータの作動の際に駆動輪によって断続的に回転される被駆動輪とを含み得る。
[0015] 本明細書においては、ベルト端部のフィンガを形成するための切断装置も説明される。切断装置は、ベルトを切断するための直線ブレードと、ベルトを支持するための、直線ブレードに対向するベルト支持体と、を含む。切断装置は更に、直線ブレード及びベルト支持体に動作可能に連結された駆動トランスミッションを駆動するための回転可能なアクチュエータを含む。回転可能なアクチュエータの回転は、駆動トランスミッションに、直線ブレードを駆動してフィンガの第1の側部を形成するようにベルトを切断させ、直線ブレードに対してベルトを再配置するようにベルト支持体を変位させ、直線ブレードを駆動してフィンガの第2の側部を形成するようにベルトを切断させる。
[0016] あるアプローチにおいては、駆動トランスミッションは、フィンガの第1の側部を切断するための第1の位置からフィンガの第2の側部を切断するための第2の位置へ、ベルト支持体を平行移動及び回動させる。駆動トランスミッションは、直線ブレードによって切断された第1及び第2の側部が概ね三角形のフィンガを形成するように、直線ブレードに対してベルトを変位させる。例えば、フィンガの第2の側部は、フィンガの第1の側部から、第1の側部と鋭角を形成するように延在し得る。
[0017] 回転可能なアクチュエータはベルト支持体を変位軸に沿って断続的に変位させてもよく、直線ブレードの切断刃は変位軸に直交して延在していてもよい。直線ブレードは単一の直線ブレードであって、フィンガの第1の側部を切断し、ベルト支持体がその単一の直線ブレードに対して変位された状態ではフィンガの第2の側部を切断する。
[0018] 本明細書においては、ベルト端部のフィンガを形成するための切断装置も説明される。切断装置は、ベルトを支持するためのテーブルと、フィンガを形成するようにベルトを切断するための往復運動可能なブレードと、を含む。切断装置は更に、ベルトをブレードに対して再配置してブレードがベルトを切断しフィンガの縁部を形成することを可能にするようにテーブルに動作可能に連結されたアクチュエータを含む。アクチュエータは、ブレードがベルトから係脱されたときにベルトをブレードに対して再配置するべく、ブレードの往復運動と同時にテーブルを断続的に平行移動及び回動させるように構成されていてもよい。
[0019] あるアプローチにおいては、切断装置は更に、テーブルを回動させると共にテーブルの平行移動をガイドするためにテーブルと協働する、回動可能なテーブル支持体を含む。回動可能なテーブル支持体は、ブレードに対して回動可能であり、平行移動しないように固定される。
[0020] 回動可能なテーブル支持体は、テーブルのガイド部材を収容するためのガイド溝を含む。ガイド部材は、回動可能なテーブル支持体に対しては平行移動可能であり、ガイド溝内では回動しないように固定され、したがってガイド部材及びテーブルは回動可能なテーブル支持体と共に回動する。ガイド部材は、間に谷を形成する歯を有する細長ラックを含む。切断装置は更に、アクチュエータに動作可能に連結されると共に歯と噛み合い係合されたねじ付きシャフトを含み、それによってアクチュエータの作動がねじ付きシャフトを回転させてガイド部材を平行移動させる。細長ラックの歯は、ねじ付きシャフトに対する回動可能な支持テーブルの回動の際にねじ付きシャフトを係合するための対向する非同一平面上の壁を含み得る。
[0021] 本明細書においては、切断装置によってベルト端部のフィンガを形成する方法も説明される。方法は、回転可能なアクチュエータの回転によってフィンガの第1の側部を形成するためにベルトがテーブル上に支持されているときにブレードでベルトを切断することを含む。方法は更に、回転可能なアクチュエータの回転によってブレードをテーブルから遠ざかるように移動させることと、テーブル及びベルトをブレードに対して変位させることと、を含む。方法は更に、回転可能なアクチュエータの回転によってフィンガの第2の側部を形成するようにブレードでベルトを切断することを含む。
[0022] あるアプローチにおいては、テーブルを変位させることは、フィンガの第1の側部を切断するための第1の位置からフィンガの第2の側部を切断するための第2の位置へ、ベルトを平行移動及び回動させることを含む。テーブルが第1及び第2の位置にある状態でベルトを切断することで、概ね三角形のフィンガが形成される。ブレードは、フィンガの第1及び第2の側部を切断する単一の直線ブレードであり得る。
[0023] ブレードをテーブルから遠ざかるように移動させること及びテーブルを変位させることは、回転可能なアクチュエータの回転によって同時に発生し得る。回転可能なアクチュエータの回転は、ブレードの連続的な往復運動及びテーブルの断続的な変位を生じ得る。テーブルを変位させることは、テーブルを平行移動及び回動させることを含み得る。
[0057] 本明細書においては本開示の実施形態が説明される。もっとも、開示される実施形態は単なる例であり、他の実施形態は様々な代替的な形態をとり得ることが理解されるべきである。図面は必ずしも縮尺通りではない。いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために、誇張又は最小化され得る。したがって、本明細書に開示される具体的な構造的及び機能的詳細は、限定的なものとしてではなく、本発明を様々に使用するように当業者に教示するための単なる代表的基礎として解釈されるべきである。当業者は理解するであろう通り、図示され図面のうちいずれか1つを参照して説明される様々な特徴は、1つ以上の他の図面に図示される特徴と組み合わせられて、明示的に図示又は説明されない実施形態を生み出し得る。図示される特徴の組み合わせは、典型的な用途のための代表的実施形態を提供する。もっとも、特定の用途又は実装形態のためには、本開示の教示と一致する特徴の様々な組み合わせ及び変形が望まれるであろう。
[0058] 一形態では、本明細書において説明されるのは、ベルトの端部にフィンガを形成するための切断装置である。切断装置は、ベルトに形成されるべきフィンガの個々の側部を切断するための単一のブレードと、そのようなフィンガ切断動作のためにブレードの下方にベルトを配置するためのテーブルと、を含む。切断装置は、駆動トランスミッションの一次シャフトを介してブレードに動作可能に接続された回転クランクの形態である、単一のユーザ操作式アクチュエータも含む。クランクは、駆動トランスミッションの二次シャフト及びカムアセンブリの両方を介して、テーブルにも動作可能に接続される。クランクの回転は、一次シャフトに、ブレードを上向き及び下向き方向で連続的に移動させる。同じクランクの回転は、テーブルの断続的な移動も引き起こす。断続的な移動は、ブレードに対してベルトを間欠送りするためのテーブルの平行移動と、ブレードに対するベルトの角度を変更するためのテーブルの回動と、の両方を含む。より詳細には、クランクの回転は、二次シャフトにはテーブルをブレードに対して断続的に平行移動させ、その一方で同時にカムアセンブリにはテーブルをブレードに対して回動させる。
[0059] このようにして、クランクの完全な1回転はブレードに、ベルト端部に形成されるべきフィンガの一方の側部を切断させ、クランクの次の回転はブレードに、フィンガの他方の側部を切断させて、単一のブレードで1つのフィンガを形成する。これは、高分子ベルトなどのベルトにおいて単一のブレードでフィンガの個々の側部を連続的に切断することを介して、切断装置がベルト端部で寸法精度の高いフィンガを切断することを可能にする。また、切断ブレードを駆動するため、及びベルトにおいてフィンガを切断するのにベルトが適切に配向されるように切断ブレードに対してベルトを並進的に間欠送りすると共に回動させるための両方について、単一のユーザ操作式アクチュエータを用いるだけでよいので、切断装置はユーザフレンドリーである。
[0060] 一例においては、切断装置駆動トランスミッションは、ジェネバ機構のような断続的回転運動アセンブリを含む。ジェネバ機構は、クランクと共に回転するようにクランクに接続された駆動輪を含む。ジェネバ機構は、二次シャフト及びカムアセンブリのカム部材を回転させる回転のための駆動輪によって断続的に駆動される被駆動輪も含む。このようにすると、クランクの回転が、ブレードを連続的に往復運動させると共に二次シャフト及びカム部材を断続的に作動させる。
[0061] 図1から図5を参照すると、ベルトパンチ10と称され得る切断装置が示されている。ベルトパンチ10は、上にベルト14を支持するためのテーブル12のような支持体を含む。ベルト14は、例えば、伝動ベルト(例えば平ベルトもしくはVベルト)の一部、又はコンベアベルトの一部であり得る。
[0062] あるアプローチにおいては、ベルトパンチ10の動作中にテーブル12に対してベルト14を固定するために、1つ以上のベルトクランプ又は押さえバー20がベルト14をテーブル12に固定する。テーブル12上へのベルト14の設置の際には、バー20は、ベルト14がテーブル12上に載せられることを可能にするために、緩められ又は除去され得る。バー20はその後、間にベルト14を挟んでテーブル12に固定される。バー20は、ベルト14の中央隆起定位部又はリッジ24を収容するための切欠領域22を含み得る。
[0063] ベルトパンチ10は、ブレード30と、ブレード30を上昇及び下降させるためのクランク32の形態であるユーザ操作式アクチュエータと、を含む。ブレード30は単一のブレードであり得、図7により詳細に示されるように、連続的な直線ブレードの形態であってもよい。このようにすると、ブレード30は角部又は凹部を形成しない。V字形ブレードを有する、又はV字形を形成するように配列された複数のブレードもしくは複数のV字形を形成するように構成された単一のブレードを有するベルトパンチと比較して、ブレード30の連続的な直線の構成は、切断動作の際に角部の形状を変形させて切断不良のフィンガを作り出し得る、1つ又は複数のブレードの角部にベルト材料が取り込まれる問題を回避する。
[0064] クランク32は、クランク32の回転を補助するためにクランク32の自由端から直交して突出するハンドル34を含み得る。クランク32が運動の第1の(例えば概して下向きの)範囲を通って回転されるにつれて、ブレード30は下向きに駆動され、ブレード30をベルト14に切り込ませる。クランク32が運動の第2の(例えば概して上向きの)範囲を通って回転されるにつれて、ブレード30はベルト14から遠ざかるように上昇される。以下でより詳細に説明されるように、ブレード30が上昇位置にある間、クランク32の回転は、テーブル12をブレード30に対して回動させ且つ平行移動させるように動作する。このようにすると、単一のクランク32の動作が、ブレード30によってベルト14を切断すると共に、切断運動の合間にブレード30に対してベルト14を再配置する。本明細書において説明されるベルトパンチ10は、クランク32の下向き運動の際にはブレード30を下向きに駆動しクランク32の上向き運動の際にはブレード30を上昇させるように作用するが、ベルトパンチ10は、ベルトパンチ10がクランク32の下向き運動の際にはブレード30を上昇させクランク32の上向き運動の際にはブレード30を下向きに駆動するように変形されてもよい。
[0065] ベルトパンチ10は、ベルトパンチ10の構成要素を支持するフレームアセンブリ40を含む。フレームアセンブリ40は、第1の側壁42と、対向する第2の側壁44と、を含み得る。フレームアセンブリ40は更に、第1及び第2の側壁42,44の間に延在する前壁46と後壁48とを含み得る。第1及び第2の側壁42,44は、テーブル12を支持する下部アーム部50,52を含む。第1及び第2の側壁42,44は更に、クランク32の動作中にテーブル12が前向き又は後向きに平行移動されるときにテーブル12を収容する、前方に開口し後方に延在するスロット領域54,56を含む。それぞれのスロット領域54,56の上方に、第1の側壁42は第1の側部開口60を含んでいてもよく(図1及び図2)、第2の側壁44は第2の側部開口62を含んでいてもよい(図5)。第1及び第2の側部開口60,62は、ベルトパンチ10の内部構成要素への、並びにベルト14がスロット領域54,56内に収容されている間のベルト14へのアクセスを容易にする。例えば、場合によっては、テーブル12がスロット領域54,56内に配設されている間にベルト14を設置するにあたり、ベルト14は、ベルト14がテーブル12とクランプバー20との間に挿入されるときに、丸まる又はよじれる傾向を有するかもしれない。第1及び第2の側部開口60,62は、ユーザがベルト14にアクセスし、クランプバー20の下に収まってクランプされるようにそのベルトを平らにすることを可能にする。
[0066] 図5を参照すると、フレームアセンブリ40は傾斜した構成を有し得る。例えば、第1の側壁42は(図2及び図3に示される)第1の下部表面70を含み、第2の側壁44は(図2から図5に示される)第2の下部表面72を含む。後壁48の少なくとも一部(例えば、クランク32を収容する部分)は、底面70,72とそれらが配置される概ね平坦な表面74とに対して斜角で上向き且つ前向きに延在する。斜角は、例えばおよそ45度からおよそ85度の範囲内の鋭角、より詳細にはおよそ75度であり得る。このようにすると、テーブル12は、ベルトパンチ10が配設される表面74(例えば水平支持体又は床面)に対して斜角で配設され得る。また、クランク32の回転軸76は、テーブル12の表面に概ね平行であって、やはり支持面74に対して斜角で延在する。このような配列は、クランク32が、後壁48が底面70,72に直交して延在していた場合に利用可能であろうよりも増大された長さを有することを可能にして、向上した機械的利点のために、クランク32の回転軸76を中心とする増大されたモーメントを提供する。フレームアセンブリ40の低背型前部は、ベルトパンチ10のテーブル12上に配置されるためにベルト14が上昇される必要のある高さを低減させる。また、フレームアセンブリ40の低背型前部は、ベルトパンチ10の重量を低減させて可搬性を向上させる。
[0067] フレームアセンブリ40は更に、上部壁又は頂壁80と、頂壁80に取り付けられたハンドルバー82と、を含み得る。頂壁80は、第1及び第2の側壁42,44の間に延在し、前壁及び後壁46,48において(例えば溶接又はファスナを介して)フレームアセンブリ40に固定され得る。頂壁80は、ユーザがハンドルバー82を掴む間ユーザの手を収容するべくハンドルバー82から遠ざかるように下向きに延在する凹部領域84を含み得る。このようにすると、ベルトパンチ10は、ユーザがハンドルバー82を介してベルトパンチ10を持ち上げて運搬することができるように可搬型になる。
[0068] 前壁46には軸受ブロック90が固定され得る。軸受ブロック90は、内部に軸受92を収容するアパーチャを含む。後述するように、軸受92は一次シャフト150を収容して、ブレード30の直線往復運動を発生させるために一次シャフト150の近位端152においてクランク32が回転されるときに、回転のために遠位端154に隣接して一次シャフト150を支持する。本明細書において用いられるとき、「近位」とは、クランク32を作動させるユーザに(例えば図5のY軸に沿って)相対的に近い後方の端部、部分、又は領域を指し、「遠位」とは、近位の端部、部分、又は領域とは反対の、近位の端部、部分、又は領域よりもユーザから相対的に遠い前方の端部、部分、又は領域を指す。
[0069] 図6を参照すると、クランク32及び駆動トランスミッションは、切断アセンブリ100を介してブレード30に動作可能に接続されていると共に、変位アセンブリ102を介してテーブル12に動作可能に接続されている。駆動トランスミッション及び切断アセンブリ100はクランク32の回転運動をブレード30の直線往復運動に変換し、駆動トランスミッション及び変位アセンブリ102はクランク32の回転運動をテーブル12の縦方向平行移動と回動との両方に変換する。より詳細には、ベルトパンチ10の駆動トランスミッションは、ジェネバ機構104のような断続的回転運動アセンブリを含む。以下でより詳細に述べるように、ジェネバ機構104は、クランク32によって回転される駆動輪170と、駆動輪170によって断続的に回転されてテーブル12を縦方向に平行移動させ且つ回動させる被駆動輪250と、を含む。
[0070] 図7を参照すると、切断アセンブリ100は、ブレード30を担持するブレードアセンブリ110を含む。ブレードアセンブリ110は、内部に形成されたカム領域114を有するブレードホルダ112を含む。カム領域114は、概ね豆形又はV字形のカム開口であり得、ブレードホルダ112の矩形ブロック体112a内に、開口周りに延在する内部弧形カム面118を有している。カム開口のこうした構成は、下向きに移動するにつれてブレード30の運動を減速させ、ブレード30が往復運動中により高いところにあるときと同じ垂直変位に関してクランク32のより多くの角度回転を必要とする。このことは、ブレード30をその運動の最下部に向かってベルト14に対して貫通させるときに、機械的利点を生み出す。
[0071] 1つ以上のころ軸受116が、ブレードホルダ112の後部にファスナを介して固定されると共に、ブレードアセンブリ110の概ね垂直な往復運動をガイドするように軸受ブロック90の側面と転がり係合して配設される。より具体的には、ころ軸受116は、各々が、軸受ブロック90の両側部に沿って垂直に延在するガイド突起90aを収容するための環状凹部を備えたスプール構成を有し得る。このようにすると、ころ軸受116及びそれに固定されたブレードホルダ112は、前向き又は後向きの方向に変位しないように保たれる。ブレードアセンブリ110は更に、ブレード30の底部切断刃30aがブレードホルダブロック体112aの下方に露出されるように、ブロック体112aの下端部にあるブレードホルダ112の後方下垂部分(rearward depending portion)と協働してブレード30をブレードクランプ部材120とブレードホルダ112との間の定位置にしっかりと固定する、ブレードクランプ部材120を含む。
[0072] 切断アセンブリ100は更に、ブレードアセンブリ110を第1及び第2の側壁42,44に解放可能に固定するベルト剥離部材130を含む。ベルト剥離部材130は、前後方向に離隔した1対のU字形管状部分132,134を含む分割構造を有する。離隔した部分132,134はブレード30の両側部に配設され、ブレード30がベルトから抜けるように上向きに移動するときに、ブレードからベルトを剥離する。なぜなら、ベルトはブレード30に付着するのが一般的であるからである。離隔した部分132,134はベルト剥離部材130の上向き端部取付部分136,138に移行する。端部分136,138は第1及び第2の側壁42,44それぞれに解放可能に固定される。
[0073] 次に図8及び図9を参照すると、一次シャフト150の近位端152がクランク32に楔止される。例えば、一次シャフト150の近位端152は概ね多角形の断面を有していてもよく、クランク32は内部に一次シャフト150の多角形の近位端152を収容するための相補的な断面ジオメトリを有するアパーチャを有するベースコネクタ部36を有していてもよい。このようにすると、クランク32の回転が一次シャフト150の対応する回転を生じる。一次シャフト150は、ワッシャ156及びファスナ158を介してベースコネクタ部36に軸方向で固定され得る。
[0074] 切断アセンブリ100は更に、一次シャフト150の近位端152に隣接して一次シャフト150の周りに配設された軸受160を含む。図5に示されるように、軸受160は後壁48のアパーチャに収容され、後壁48に対する一次シャフト150の回転を容易にする。
[0075] 一次シャフト150の周りには駆動輪170も配設され、一次シャフト150の回転が駆動輪170の対応する回転を生じるように一次シャフト150に楔止される。例えば、図5に示されるように、キー164が一次シャフト150のキー溝に配設されてもよく、ファスナ162が駆動輪170を通って延在しキー164にしっかりと固定されて駆動輪170を一次シャフト150に楔止してもよい。このようにすると、クランク32の回転が駆動輪170の対応する回転を生じる。駆動輪170は、弧形外面176を有する概ね環状の本体部172と、外周にローラ又はピン174を含む(概ね三角形の延在部の形態であり得る)延在部分178とを含む。延在部178は、厚い環状の本体部172よりも薄く、本体部の後面と同一平面のプレート構造を有する。プレート延在部178は、ピン174がガイド本体172の弧形外面176の半径方向外側に配設されるように、環状本体部172の径方向寸法を径方向で超えて延在する。
[0076] 駆動輪170は、断続的回転運動アセンブリ又はジェネバ機構104を含む駆動トランスミッションの一部を形成する。後述するように、駆動輪170は、変位アセンブリ102の被駆動輪250と協働して、テーブル12をブレード30に対して断続的に回動及び平行移動させる。
[0077] 一次シャフト150は、一次シャフト150の遠位端154から延在する偏心カム駆動突起180を含む。図9に示されるように、偏心カム駆動突起180は、一次シャフト150の中心軸184からオフセットされた中心軸182を有する。このようにすると、一次シャフト150の回転が偏心カム駆動突起180に、一次シャフト150の中心軸184を中心として偏心して回転をさせ又は軌道を描かせる。
[0078] 図7から図9を参照すると、軸受190が、偏心カム駆動突起180の周りに配設されると共に、ワッシャ192及びファスナ194を介して一次シャフト150の偏心カム駆動突起180部分に軸方向で固定される。偏心カム駆動突起180と軸受190とは協働して、ブレードアセンブリ110のカム領域114内に収容されるカッタ駆動部196を形成する。一次シャフト150が回転されるにつれて、カッタ駆動部196はカム作用により弧形のカム内面118を係合してブレードアセンブリ110の垂直往復運動を引き起こす。
[0079] ベルトパンチ10の動作中、クランク32が概ね下向きの方向に回転されるにつれて、一次シャフト150はカッタ駆動部196を下向きに回転させ、それによってカッタ駆動部196の中心軸182は一次シャフト150の中心軸184の下方で回転される。この回転中、カッタ駆動部196はカム領域114の中心部に向かって回転されると共にカム領域114のカム内面118の下部に対して付勢され、それによりブレードアセンブリ110を下向きに駆動する。ブレードアセンブリ110の下向きの運動は、ブレード30を下向きに駆動させて、テーブル12上に配設されているであろうベルト14に打ち込ませ、ベルト14に切り込みを形成する。
[0080] クランク32が概ね上向きの方向に回転されるにつれて、一次シャフト150はカッタ駆動部196を上向きに回転させ、それによってカッタ駆動部196の中心軸182は一次シャフト150の中心軸184の上方で回転される。この回転中、カッタ駆動部196は少なくとも部分的にカム領域114のサイドローブ内へ回転され、カム内面118の上部に対して付勢され、それによりブレードアセンブリ110を上向きに駆動する。ブレードアセンブリ110の上向きの運動は、ブレード30を上向きに駆動させて、テーブル12上に配設されているであろうベルト14から遠ざからせる。後述するように、ブレード30がテーブル12から上向きに離隔した状態でクランク32が回転されるにつれて、変位アセンブリ102は、テーブル12をブレード30に対して回動させ且つ平行移動させるように動作する。
[0081] 図10を参照すると、変位アセンブリ102は、駆動輪170と協働してジェネバ機構104を形成する被駆動輪250を含む。図示されるアプローチにおいては、ジェネバ機構104は6位置ジェネバ機構(six-position Geneva mechanism)であり、被駆動輪250は6つの径方向のスポーク又はローブ252と、隣接するローブ252の間に配設された6つのスロット254と、を含んでいる。様々な数の位置及び対応する数のスポーク又はローブを有する、他の被駆動輪構成が可能である。
[0082] 変位アセンブリ102は更に、被駆動輪250に固定されたハブ260を含み、それによって被駆動輪250の回転がハブ260の対応する回転を生じる。ハブ260は、被駆動輪250に固定された環状プレート部分262を含む。ハブ260は更に、被駆動輪250の中心アパーチャ256内に延在するボス部分264を含む。
[0083] 変位アセンブリ102は、テーブル12を直線的に平行移動させるための二次シャフト270を含む。二次シャフト270は近位端272及び遠位端274を含む。遠位端274は、例えば図2に示されるように(例えば第1及び第2の側壁42,44のアーム部50,52において)第1及び第2の側壁42,44の間に横方向に延在しこれらに固定された支持部材280の、アパーチャ282内に収容される。二次シャフト270の近位端272は、ハブ260の中心アパーチャを通って延在すると共に、ハブ260及び被駆動輪250の回転が二次シャフト270の回転を生じるようにハブ260に楔止される。二次シャフト270の近位端272では二次シャフト270の周りに軸受290が配設される。図5に示されるように、軸受290は後壁48のアパーチャ内に固定され、後壁48に対する二次シャフト270の回転を容易にする。
[0084] 二次シャフト270は、二次シャフト270をテーブル12に動作可能に連結するウォーム駆動ギア300を含む。ウォーム駆動ギア300は、例えば、二次シャフト270の周りに延在する螺旋ねじ山302のような1つ以上のねじ山を含み得る。
[0085] 変位アセンブリ102は更に、二次シャフト270の全体に延在し、本明細書において以降で述べられるように弧形外縁部316及び318で、並びに横方向に延在する支持部材280によって遠位端で支持される、回動可能なテーブル支持体310を含む。回動可能なテーブル支持体310は、テーブル支持体を貫通して延在する中心アパーチャ又は開口312と、テーブル支持体の上面の開口312を横切る前後ガイド溝314と、を含む。開口312は、例えば図5に示されるように、内部にウォーム駆動ギア300の一部を収容するようにサイズ決めされる。
[0086] 図11及び図12を参照すると、変位アセンブリ102は、細長ラック330のようなガイド部材を含み得る。溝314は細長ラック330を収容し、それによって細長ラック330はアパーチャ312を横切って延在する。ウォーム駆動ギア300はラック330を係合して、クランク32の回転により引き起こされるシャフト270の回転でギア300が回されるにつれてラック330を直線的に平行移動させる。例えば、変位アセンブリ102の変位動作の際、ウォーム駆動ギア300のある範囲の回転(例えば60度の範囲の回転)は、ラック330を、クランク32の回転の方向に応じて前向き又は後向きに直線方向でおよそ6ミリメータ駆動させることができ、それによって、ラック330を固定されたテーブル12を、対応する前向き又は後向きの直線方向でおよそ6ミリメートル変位させる。
[0087] 図12に示されるように、ラック330は、間に谷342を形成するラック歯340を含む。ラック歯340は、テーブルアセンブリ310が切断配向間で回動されるときにウォーム駆動ギア300の螺旋ねじ山302の収容を容易にするために、非同一平面上の壁を含み得る。例えば、あるラック歯340は、ラック330の縦軸350に対して第1の横断角度(transverse angle)で延在する第1の壁セグメント352と、縦軸350に対して第2の横断角度で延在する第2の壁セグメント354と、を含み得る。第1及び第2の横断角度は異なっていてもよく、したがって第1の壁セグメント352と第2の壁セグメント354とは非同一平面上にある。このようにすると、第1の壁セグメント352と第2の壁とは、角度356で示されるように、斜角(例えば鈍角)を形成する。あるアプローチ例においては、角度356はおよそ186度であり得る。非同一平面上の壁セグメント352,354は、角度切断配向間で回動されるときにラック330の直線平行移動を容易にする。例えば、ラック330が回動可能なテーブル支持体310によって第1の角度配向(これは図21に示されるテーブルアセンブリ370の角度配向に対応し得る)に回動されるにつれて、第1の壁セグメント352はウォーム駆動ギア300の螺旋ねじ山302と位置合わせするように回動され、第2の平行な壁セグメント354は螺旋ねじ山302と位置ずれするように回動される。ラック330が第2の角度配向(これは図23に示されるテーブルアセンブリ370の角度配向に対応し得る)に回動されるにつれて、第2の壁セグメント354は螺旋ねじ山302と位置合わせするように回動され、第1の壁セグメント352は螺旋ねじ山302と位置ずれするように回動される。このようにすると、壁セグメント352,354は、回動された配向にあるときにはウォーム駆動ギア300によってラック330が直線的に平行移動されることを可能にし、その一方でラック330がウォーム駆動ギア300と結合するのを回避する。
[0088] あるアプローチにおいては、ウォーム駆動ギア300の螺旋ねじ山302は、二次シャフト270の中心軸に垂直な平面に対して、例えばおよそ21度のリード角を有し得る。よって、螺旋ねじ山302のリード角は、二次シャフト270とラック330との軸が平行であるときには、ラック330の縦軸350に対しておよそ21度オフセットされる。第1及び第2の壁セグメントは、回動可能なテーブル支持体310の回動を考慮して、螺旋ねじ山302のリード角から角度オフセットされ得る。例えば、第1の壁セグメント352は、ラック330が回動可能なテーブル支持体310によって第1の回動配向(例えば図21)へ回動されるときに第1の壁セグメント352が螺旋ねじ山302と係合した状態に維持されるように、縦軸350に垂直な平面に対しておよそ24度に延在し得る。第2の壁セグメント354は、ラック330が回動可能なテーブル支持体310によって第2の回動配向(例えば図23)へ回動されるときに第2の壁セグメント354が螺旋ねじ山302と係合した状態に維持されるように、縦軸350に垂直な平面に対しておよそ18度に延在し得る。このようにすると、壁セグメント352,354は、ラック330の回動及び直線平行移動の際に、ウォーム駆動ギア300の螺旋ねじ山302と係合した状態に選択的に維持される。
[0089] 図10,図11,及び図13を参照すると、回動可能なテーブル支持体310は更に、以下で更に述べるように、回動可能なテーブル支持体310の回動を容易にする対向する湾曲した側縁316,318と、テーブル12を支持する平面状の上面320と、コネクタ又は回動アーム470の前方取付延在部472を収容するためのテーブル支持体の後部の下面の切欠又は凹部322と、を含む。
[0090] 図10を参照すると、あるアプローチにおいては、テーブル12は、複数のテーブル構成要素を含むテーブルアセンブリ370である。例えば、テーブルアセンブリ370は、回動可能なテーブル支持体310の平面状の上面320上に重ねられ得る鋼材などでできたパッド支持部材372を含んでいてもよい。ラック330は、回動可能なテーブル支持体310の溝314内でのラック330の直線平行移動がパッド支持部材372の対応する直線平行移動を生じるように、パッド支持部材372にしっかりと固定されてその底面376に沿って中心に延在している。このようにすると、(例えばウォーム駆動ギア300によって駆動される)ラック330の直線平行移動がテーブルアセンブリ370の対応する直線平行移動を生じると共に、ラック330の一部が溝314内に延在した状態での回動可能なテーブル支持体310の回動に起因するラック330の回動がテーブルアセンブリ370の対応する回動運動を生じる。
[0091] テーブルアセンブリ370は更にパンチパッド374を含んでいてもよく、これはパッド支持部材372に重ねられてしっかりと固定され得る。パンチパッド374は、ブレード30が下向きに駆動されてベルト14を貫通するときに損傷したり過度のブレード摩耗を引き起こしたりしないように、ナイロンなどの可撓性材料でできていてもよい。
[0092] 変位アセンブリ102は更に、第1及び第2の側壁42,44に固定された回動及び平行移動ガイド400,402を含む。回動及び平行移動ガイド400,402は、パッド支持部材372の外縁部を支持するための上部支持面404,406を含む。回動及び平行移動ガイド400,402は更に、図11に示すように、回動可能なテーブル支持体310の回動にあたり回動可能なテーブル支持体310を支持するための平面状の支持肩面及び回動可能なテーブル支持体310の湾曲した外側部分316,318をガイドするための湾曲した側壁を有する、内側弧形凹部領域408,410を含む。内側弧形凹部領域408,410の湾曲した側壁とテーブル支持体310の湾曲した外縁部分316,318とは、各々が、テーブルアセンブリ370の回動軸530を中心とする曲率半径を有し得る。
[0093] テーブルアセンブリ370は、テーブルアセンブリにしっかりと固定された少なくとも1つのテーブル平行移動部材430を含み、これは例えば、パッド支持部材372及びパンチパッド374の一方又は両方に、それらの外縁において固定される。テーブル平行移動部材430は、テーブルアセンブリ370がラック330によってフレームアセンブリ40に対して平行移動されるときに、テーブルアセンブリ370を、回動可能なテーブル支持体310と下向き係合した状態に維持する。一例においては、テーブル平行移動部材430は横方向内向きに延在するリッジ432を含み、これは、例えば図2及び図10に図示される回動及び平行移動ガイド400の直線的に延在し横方向外向きに面する凹部412内に延在し、それによってテーブル平行移動部材430の平行移動が回動及び平行移動ガイド400によってガイドされる。凹部412は、リッジ432が凹部412を通って平行移動され得るように、且つ凹部432による平行移動案内を維持しつつ凹部432に対して回動され得るように、サイズ決めされる。このようにすると、リッジ432の内向き面の一部が、テーブルアセンブリ370の回動配向に応じて、凹部412の外向き面から離隔され得る。別の一例においては、代わりにテーブル平行移動部材430が凹部を含み、その凹部が回動及び平行移動ガイド400の突出するリッジを収容し得る。
[0094] このようにすると、回動及び平行移動ガイド400は、垂直方向では回動可能なテーブル支持体310を支持し、前傾した平面内では回動可能なテーブル支持体310の回動運動をガイドし、更にその前傾した平面に沿った直線前向き及び後向き方向ではテーブルアセンブリ370の平行移動をガイドする。
[0095] 既に述べたように、クランク32の回転はテーブルアセンブリ370の断続的な直線平行移動を生じる。より詳細には、クランク32の回転力が駆動輪170を駆動し、それによって駆動輪170のピン174が回転されて被駆動輪250と係合して、被駆動輪250を回転させる。被駆動輪250の回転は、ハブ260を通じて、ハブ260に楔止された二次シャフト270に回転力を伝達する。ウォーム駆動ギア300の螺旋ねじ山302は、ラック330のラック歯340を駆動して、ラック330及びラック330に固定されたテーブルアセンブリ370を直線的に平行移動させる。
[0096] ピン174が被駆動輪250のスロット254に収容されていないときには、駆動輪170は被駆動輪250の回転を阻止するように動作可能である。より詳細には、駆動輪170の環状部172の弧形外面176が被駆動輪250のローブ252の凹状弧形外面部258に嵌合すると共にこれに沿って回転して、駆動輪250が一緒に回転しないように保つ。
[0097] 変位アセンブリ102は更に、回動可能なテーブル支持体310を回動させるための回動可能な構成要素を含み、テーブルアセンブリ370及びテーブルアセンブリ370上に支持されるベルト14を、テーブル支持体310の溝314内へのパッドプレート部材372のラック330の密着により回動させる。概して、変位アセンブリ102は、被駆動輪250に固定されたカム部材450と、カム部材450に従動するカムフォロア460と、を含むカムアセンブリを含む。カムフォロア460と回動可能なテーブル支持体310との両方に固定された接続部材又は回動アーム470が、カムフォロア460がカム部材450の回転によってカム動作するにつれて、回動アーム470も回動可能なテーブル支持体310の回動のために変位するように、動作可能である。
[0098] より詳細には、カム部材450は、被駆動輪250の回転がカム部材450の対応する回転を生じるように、被駆動輪250にしっかりと固定される。カム部材450は、中に二次シャフト270を収容する中心アパーチャを含むと共に、更に、中心アパーチャの周りに配設された複数のカムローブ452を含む。図示される例においては、カム部材450は3つのカムローブ452を含む。
[0099] カムフォロア460は、横方向に延在するスロット466を有する横方向に延在する矩形ブロック体464を有しており、スロットは貫通して延在する二次シャフト270を収容する。カムフォロア460は、カムフォロア体464の両端部に、被駆動輪250に向かってカムフォロア体から遠ざかるように延在するカムフォロアアーム462も含む。カムフォロアアーム462は離間しており、図13に示されるように、間にカム部材450を収容するように後向きに延在している。カム部材450が被駆動輪250によって回転されるにつれ、カムフォロアアーム462と係合するカムローブ452の弧形壁454は、カムフォロアアーム462を横方向に変位させる。図6に見られるように、アーム462の一方がカムローブ452のうちの1つの尖端にあるとき、反対のアーム462は、もう一つのアーム462と係合しているカムローブ尖端と正反対のカムローブ452の間の凹部又は谷にある。カムフォロアアーム462の及びひいてはカムフォロア460のこの横移動は、カムフォロア460及び回動可能なテーブル支持体310の両方に固く接続された接続回動アーム470を変位させる。しかしながら、テーブル支持体310は回動及び平行移動ガイド400,402の凹部領域408,410の対応する湾曲した側壁における湾曲した外縁316,318の間の摺動係合によって回動軸530を中心とした回動に制限されるので、接続回動アーム470も回動して、カムフォロア460を揺さぶり又は回動させ、それによって、図13に見られるように、カムローブ452のうち1つの尖端で係合されたカムフォロアアーム462は前向きに変位され、その一方で他のカムローブ452の間の谷に係合された反対のカムフォロアアーム462は後向きに変位される。
[0100] より具体的には、回動アーム470は、近位端ではカムフォロア460に、及び遠位端では回動可能なテーブル支持体310に固定されて、カムフォロア460を回動可能なテーブル支持体310に固く接続する。回動アーム470は、例えば図2に示されるように、回動可能なテーブル支持体310の下部凹部322(図11)内に延在してしっかりと固定された前方取付延在部472を含むプレートの形態であってもよい。回動アーム470は、上述したように、カムフォロア460の変位が回動アーム470の対応する変位を生じるようにカムフォロア460に固定される。
[0101] 図14から図25を参照すると、加硫継ぎ用のベルト端部を形成する方法は、ベルト14を切断して(図14から図19)ベルト14にフィンガ560,562を形成する(図24及び図25)と共にブレード30に対してベルト14を角度変位又は回動させる(図20から図23)ために、クランク32を回転させることを含む。図14に示されるように、クランク32は切断運動の間じゅう矢印500によって示されるように回転され得、それにより駆動輪170は被駆動輪250に対して矢印502によって示されるように回転する。切断運動にあたっては、駆動輪170の環状部172の弧形外面176が被駆動輪250のローブ252の弧形外面部258に嵌合すると共にこれに沿って回転して、駆動輪250が一緒に回転しないように保つ。図14に示されるクランク32の第1の角度配向510においては、図15に示されるように、ブレード30はベルト14から離隔している。
[0102] (例えば反時計回りの方向での)クランク32の回転の継続は、駆動輪170を図16に示される略下死点位置に向いた第2の角度配向512へ移動させると共に、図17に示されるようにブレード30をベルト14に打ち込み、それによってベルト14に切り込みを形成する。上述したように、カム開口の構成によって提供される機械的利点は、ブレード30がおよそ40N/mmの下向きの力で駆動されることを可能にし、したがって125mmのブレード長では、総力はおよそ5kNとなる。クランク32は更に、図16に示される第3の角度配向514へ回転され得、そこでブレード30は、図19に示されるように、ベルト14との係合から抜けて上昇される。第3の角度配向514では、クランク32は、図14に示されるクランク配向からおよそ60度回転される。
[0103] 図20から図23を参照すると、クランク32の回転は、テーブルアセンブリ370と、テーブルアセンブリ370上に配設されたベルト14と、を切断アセンブリ110に対して断続的に回動させる。より詳細には、図20及び図21を参照すると、矢印520によって示されるクランク32の回転が、矢印522によって示されるようにジェネバ機構104の駆動輪170を回転させ、それによって駆動輪170のピン174が回転されて被駆動輪250のスロット254に入る。クランク32の回転の継続は、ピン174を被駆動輪250のスポーク又はローブ252に対して駆動すると共に、矢印524によって示されるように被駆動輪250の回転を駆動する。
[0104] 既に述べたように、被駆動輪250の回転は、テーブルアセンブリ370を、カム部材450と、カムフォロア460と、回動アーム470と、を介して回動させる。テーブルアセンブリ370は、ブレードアセンブリ110のブレードホルダ112の中心に配設され得る回動軸530を中心として回動される。ブレードホルダ112の中心は、図13に示されるように、テーブルアセンブリ370の回動軸530がアパーチャ312を通って(例えばアパーチャ312の中心に)延在しウォーム駆動ギア300を横切るように、回動可能なテーブル支持体310のアパーチャ312の上方に配設され得る。
[0105] あるアプローチにおいては、回動可能なテーブル支持体310の回動は、テーブルアセンブリ370を、矢印540で示されるように、一次シャフト150の中心軸184に直交する軸542から時計回り及び反時計回りの方向におよそ3度、回動させる。このようにすると、クランク32は、フィンガの両側部を切断するために、回動可能なテーブル支持体310を、変位アセンブリ102を介して、図21に示されるテーブル角度から図23に示されるテーブル角度まで、およそ6度回動させる。所望されるフィンガの構成及びサイズに応じて、回動可能なテーブル支持体310の回動の他の角度が、明らかに考えられる。
[0106] 被駆動輪250の回転の際には回動可能なテーブル支持体310の回動と直線平行移動とが同時に発生することが理解されるべきである。よって、被駆動輪250のローブ252の数は、被駆動輪250をあるストップ(stop)から次のストップへ回転させるのに必要なクランク32の回転度を規定し得る。図示されるアプローチにおいては、被駆動輪250は6ストップ被駆動輪である。よって、クランク32は、図20に示される位置から図22へ示される位置まで60度回転して、被駆動輪250を、図20に示されるストップ位置から図22に示されるストップ位置まで60度回転させる。被駆動輪250が回動可能なテーブル支持体310の回動及び直線平行移動を生じるのは、被駆動輪250のこの回転の際である。
[0107] 別のアプローチにおいては、ベルトパンチは、ブレードをテーブルに対して回動させるように、及びブレードをテーブルに対して直線的に平行移動させるように構成されてもよく、その一方でテーブルは定位置に維持される。このアプローチにおいては、ブレードは、ベルトを切断するための垂直運動、ベルト切断の角度を調整するための回動運動、及びベルト切断の直線位置を調整するための直線運動用に構成され得る。また別のアプローチにおいては、ベルトパンチは、ブレードを直線的に平行移動させると共にテーブルを回動させるように構成され得る。更に別のアプローチにおいては、ベルトパンチは、ブレードを回動させると共にテーブルを直線的に平行移動させるように構成され得る。
[0108] 図24から図28を参照すると、ベルトパンチ10’と称され得る別の切断装置が示されている。ベルトパンチ10’は、多くの点で、図1から図23に関して上述したベルトパンチ10に類似しているであろう。よって、同じ構成要素を参照するために同じ参照番号が用いられる。
[0109] 図24から図26に示されるように、ベルトパンチ10’は、切断アセンブリ100’の少なくとも一部を覆うように配設されたカムハウジング600を含む。より詳細には、カムハウジング600は、軸受190’がブレードホルダ112’のカム領域114’を通って移動するときにブレードホルダ112’及び軸受190’の少なくとも一部を覆うように配設される。ベルトパンチ10’は更に、一次シャフト150’と共に回転するように一次シャフト150’に固定された小さな移動可能シールド又はカバー602を含む。例えば、ファスナ604が移動可能カバー602を一次シャフト150’の偏心カム駆動突起180’に固定し得る。ファスナ604は、カムハウジング600の開口606を通って延在し、一次シャフト150’と共にカムハウジング600に対して回転するように一次シャフト150’に固定される。移動可能カバー602は、一次シャフト150’が偏心カム駆動突起180’を回転させるときにカムハウジング600の開口606が移動可能カバー602によって覆われるようにサイズ決めされる。このようにすると、ブレードホルダ112’、カム領域114’の内側カム表面118’、一次シャフト150’、カッタ駆動部196’、軸受190’、軸受ブロック90’、及び/又はころ軸受116’など、切断アセンブリ100’の構成要素が、切断アセンブリ100’の動作を妨げ低下させ得る汚染から遮蔽される。
[0110] ベルトパンチ10’は更に、フレームアセンブリ40’に固定されたベルト剥離部材610を含む。ベルト剥離部材610は、離隔した部分612が、ブレード30’が上昇位置にあるときに、概してブレードの下方に延在するように、フレームアセンブリ40’に固定される。離隔した部分612は、間に細長スロット614を形成するように、互いに離隔している。細長スロット614は、切断アセンブリ100’がブレード30’を往復運動させるときにブレード30’が細長スロット614を通過することを可能にするようにサイズ決めされた長さを有する。離隔した部分612はブレード30’の両側部に配設され、ブレード30’がベルトから抜けるように下部切断位置から上向きに移動するにときに、ブレード30’からベルトを剥離する。なぜなら、ベルトはブレード30’に付着するのが一般的であるからである。離隔した部分612はベルト剥離部材610の上向き端部取付部分に移行する。端部はフレームアセンブリ40’の第1及び第2の側壁42’,44’それぞれに解放可能に固定される。ベルト剥離部材610は、多構成要素ベルト剥離器と比較して、設置時間及び複雑性を低減させ得る。
[0111] 図26及び図27を参照すると、ベルトパンチ10’は、回動及び平行移動ガイド400’をそれぞれ係合するための2つのテーブル平行移動部材430’を含む。回動及び平行移動ガイド400’とテーブル平行移動部材430’とは協働して、テーブル平行移動部材430’に関して上述したのと同様の手法で、テーブルアセンブリがラック330’によってフレームアセンブリ40’に対して平行移動されるときに、テーブルアセンブリ370’を、回動可能なテーブル支持体と下向き係合した状態に維持する。単一の平行移動部材と対照的な2つのテーブル平行移動部材430’の使用は、テーブルアセンブリ310’の平行移動の際に、より強力な案内を提供し得る。
[0112] ベルトパンチ10’は更に、ベルトパンチ10’の動作中にベルトをテーブル12’に固定するための1つ以上のクランプ620を含む。クランプ620はブレード30’の両端に位置しており、したがってブレード30’はクランプ620の間で往復運動する。例えば、クランプ620は、ベルト剥離部材610の両端の外側に位置していてもよく、パンチパッド374’の周縁部に配置されてもよい。クランプ620は、トグルクランプ又はオーバーセンタクランプであり得る。図示されるように、クランプ620は、基部622と、基部622に回動可能に接続されたハンドル624と、基部622及びハンドル624に回動可能に接続されたクランプ作用部626と、を含む。ハンドル624の作動がクランプ作用部626をテーブル12’に対して移動させる。切断動作のためにベルトをテーブル12’に取り付ける際、クランプ620のクランプ作用部626は、テーブル12’から遠ざかるように移動されて、ベルトがテーブル12’上のクランプ作用部626の下に摺動されることを可能にし得る。その後、ハンドル624が回動され、それによりベルトがクランプ作用部626によってテーブル12’上へしっかりと押し下げられて、クランプ作用部626とテーブル12’との間にクランプされる。
[0113] 図27を参照すると、ベルトパンチ10’は、一次シャフト150’の回転を阻止するためのピン又はボルトなどの回転ロック630を含み得る。回転ロック630は、後壁48’のアパーチャ628を通って延在する。図27Aを参照すると、ロック位置では、回転ロック630は、後壁48’を貫通し、駆動輪170’を係合するのに十分な距離、延在している。例えば、回転ロック630は、駆動輪170’の回転が回転ロック630によって阻止されるように、駆動輪170’の後面646のアパーチャ644に収容され得る。一次シャフト150’は駆動輪170’に回転可能に楔止されるので、駆動輪170’のロックは一次シャフト150’の回転も阻止する。よって、このロックされた構成においては、ブレード30’は、ブレード30’の意図せぬ往復運動を阻止するように固定される。図27Bを参照すると、ブレード30’をロック解除するためには、回転ロック630が駆動輪170’から係脱されるように、回転ロック630がロック位置からアンロック位置まで移動される。あるアプローチにおいては、回転ロック630は、付勢部材によってロック位置へ向かって付勢(例えばばね付勢)される。図27Cを参照すると、回転ロック630をアンロック位置に維持するためには、回転ロック630の止め面648が後壁48’の一部を係合して回転ロック630をロック位置の方に動かないように保つように、回転ロック630が回転され得る。止め面648に対する止め面648の係合は、付勢部材の付勢力に対抗して回転ロック630をアンロック位置に維持する。
[0114] 図28を参照すると、ベルトパンチ10’はパンチパッド632を含み、これはパッド支持部材(例えば先に述べたパッド支持部材372)に重ねられてしっかりと固定され得る。パンチパッド632は、ブレード30’が下向きに駆動されてベルトを貫通しパンチパッド632の切断上面634と係合するときに損傷したり過度のブレード摩耗を引き起こしたりしないように、ナイロンなどの弾性又は可撓性材料でできていてもよい。パンチパッド632は、切断動作の前、最中、及び後にベルトの位置合わせを維持するための1つ以上の溝を含み得る。例えば、第1の対向する隆起部638が互いに離隔し、協働して間に第1の溝636を形成すると共に、第2の対向する隆起部642が互いに離隔し、協働して間に第2の溝640を形成する。第1及び第2の溝636,640は、概して、第1及び第2の溝636,640内にベルトの一部を収容するように位置合わせされる。
[0115] 図示されるように、第2の対向する隆起部642は第1の対向部638よりも長い距離で切断表面634に沿って延在しており、したがって第2の溝640は切断表面634にわたって第1の溝636よりも大きな長さを有している。図示されるように、隆起部638はパッド632の一端で正方形の構成を有していてもよく、隆起部642は、パッド632の他端の隣接部から正方形の隆起部638を含むパッド632の端部に向かって延在する細長の棒状構成を有する。更に別のアプローチにおいては、第1及び第2の溝は長さが等しくてもよい。他のアプローチにおいては、パンチパッド632は、切断表面634の全長に沿って延在する又は切断表面634の全長よりも短い単一の溝を含む。
[0116] 図29及び図30を参照すると、本明細書において説明される装置及び方法は、1つ以上のベルト14,14’のベルト端部650,652を形成し得る。形成されたベルト端部650,652は、個々のフィンガ660,662を有するフィンガアレイ654,656を含む。各フィンガ660,662は、ベルト端部650,652の中心軸670に対して例えば+/-3度で延在する、切断フィンガ側壁を含み得る。フィンガ660,662は、680で示される縦方向寸法と、682で示される最も幅広の点における横方向基部寸法と、を有する。縦方向寸法680と横方向基部寸法682とは、例えば、およそ15-1又は20-1の比を有し得る。一例においては、縦方向寸法680はおよそ200ミリメートルであってもよく、横方向基部寸法682はおよそ10ミリメートル、又は(定位リッジ24を考慮して)およそ12ミリメートルであってもよい。細長縦方向寸法は、フィンガ660,662の側部表面積の増大をもたらしてベルト端部650,652の加硫継ぎを改良する。細長寸法は、ベルト内に延在するベルト補強材(例えば布又はコード)の重なりの増大ももたらす。ベルト補強材の重なりは、ベルトのマトリクス材料(例えばポリ塩化ビニル、ポリウレタンなど)を通じた隣接するベルト補強材へ及びそのベルト補強材からの力の伝達を促進する。
[0117] フィンガアレイ654,656の形成後、ベルト端部650,652は、フィンガアレイ654,656が相互ロック係合を形成するように相互噛合され得る。ベルト端部650,652はその後、連続ベルトを形成し得る又はその一部であり得る一体のベルトをベルト14,14’が形成するように、ベルト端部650,652において接合(例えば溶接)され得る。
[0118] 本発明の特定の実施形態を図示及び説明してきたが、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなしに上述の実施形態に関して多種多様な変形、変更、及び組み合わせがなされ得ること、並びにそのような変形、変更、及び組み合わせは発明概念の範囲内にあるものと見なされるべきであることを認識するであろう。
Claims (28)
- ベルト端部を形成するための切断装置であって、
ベルトを支持するためのテーブルと、
前記ベルトを切断するためのブレードと、
前記テーブル及び前記ブレードに動作可能に連結されたアクチュエータであって、前記アクチュエータの作動が前記ブレードを往復運動させると共に前記テーブルを前記ブレードに対して変位させる、アクチュエータと、
を備える、切断装置。 - 前記アクチュエータの作動は、前記ブレードを連続的に往復運動させるように、及び、前記ブレードの往復運動と同時に前記テーブルを断続的に変位させるように、構成されている、請求項1の切断装置。
- 前記アクチュエータは、前記テーブルを前記ブレードに対して平行移動及び回動させるように構成されている、請求項1の切断装置。
- 前記アクチュエータは、前記ブレードを往復運動させるために前記ブレードに動作可能に連結されると共に前記テーブルを変位させるために前記テーブルに動作可能に連結された、ユーザ作動式のレバーアームを含む、請求項1の切断装置。
- 前記レバーアームは、前記レバーアームが回転運動の第1の範囲で回転するときには前記テーブルを変位させるように構成されており、前記レバーアームが回転運動の第2の範囲で回転するときには前記テーブルを変位させない、請求項4の切断装置。
- 第1の角度方向での前記レバーアームの回転は、前記テーブルを第1の方向で平行移動させ、
前記第1の角度方向とは反対の第2の角度方向での前記レバーアームの回転は、前記テーブルを前記第1の方向とは反対の第2の方向で平行移動させる、請求項4の切断装置。 - 前記アクチュエータは、前記ブレードを往復運動させるための第1の回転可能シャフト及び前記ブレードに対して前記テーブルを断続的に平行移動及び回動させるための第2の回転可能シャフトに動作可能に接続されている、請求項1の切断装置。
- 前記第1の回転可能シャフトに回転可能に固定された駆動輪と、
前記第2の回転可能シャフトに回転可能に固定され前記アクチュエータの作動の際に前記駆動輪によって断続的に回転される被駆動輪と、
を更に備える、請求項7の切断装置。 - ベルト端部のフィンガを形成するための切断装置であって、
ベルトを切断するための直線ブレードと、
前記ベルトを支持するための、前記直線ブレードに対向するベルト支持体と、
前記直線ブレード及び前記ベルト支持体に動作可能に連結された駆動トランスミッションを駆動するように構成された回転可能なアクチュエータと、を備えており、
前記回転可能なアクチュエータの回転は、前記駆動トランスミッションに、
フィンガの第1の側部を形成するように前記ベルトを切断するべく前記直線ブレードを駆動させ、
前記直線ブレードに対して前記ベルトを再配置するべく前記ベルト支持体を変位させ、
前記フィンガの第2の側部を形成するように前記ベルトを切断するべく前記直線ブレードを駆動させる、切断装置。 - 前記駆動トランスミッションは、前記フィンガの前記第1の側部を切断するための第1の位置から前記フィンガの前記第2の側部を切断するための第2の位置へ、前記ベルト支持体を平行移動及び回動させるように構成されている、請求項9の切断装置。
- 前記フィンガの前記第2の側部は、前記フィンガの前記第1の側部から延在して前記第1の側部と鋭角を形成する、請求項9の切断装置。
- 前記駆動トランスミッションは、前記直線ブレードによって切断された前記第1及び第2の側部が概ね三角形のフィンガを形成するように、前記直線ブレードに対して前記ベルトを変位させるように構成されている、請求項9の切断装置。
- 前記回転可能なアクチュエータは、前記ベルト支持体を変位軸に沿って断続的に変位させるように構成されており、
前記直線ブレードの切断刃は、前記変位軸に直交して延在している、請求項9の切断装置。 - 前記直線ブレードは、前記フィンガの前記第1の側部を切断するように構成された単一の直線ブレードであり、前記ベルト支持体が前記単一の直線ブレードに対して変位された状態では前記フィンガの前記第2の側部を切断するように構成されている、請求項9の切断装置。
- ベルト端部のフィンガを形成するための切断装置であって、
ベルトを支持するためのテーブルと、
前記フィンガを形成するように前記ベルトを切断するための往復運動可能なブレードと、
前記ベルトを前記ブレードに対して再配置して前記ブレードが前記ベルトを切断し前記フィンガの縁部を形成することを可能にするべく、前記テーブルを断続的に平行移動及び回動させるように前記テーブルに動作可能に連結されたアクチュエータと、
を備える、切断装置。 - 前記アクチュエータは、前記ブレードが前記ベルトから係脱されたときに前記ベルトを前記ブレードに対して再配置するべく、前記ブレードの往復運動と同時に前記テーブルを断続的に平行移動及び回動させるように構成されている、請求項15の切断装置。
- 前記テーブルを回動させると共に前記テーブルの平行移動をガイドするために前記テーブルと協働するように構成された回動可能なテーブル支持体を更に備える、請求項15の切断装置。
- 前記回動可能なテーブル支持体は、前記ブレードに対して回動可能であり、平行移動しないように固定されている、請求項17の切断装置。
- 前記回動可能なテーブル支持体は、前記テーブルのガイド部材を収容するためのガイド溝を含み、
前記ガイド部材は、前記テーブルが前記回動可能なテーブル支持体と共に回動するように、前記回動可能なテーブル支持体に対しては平行移動可能であり、前記ガイド溝内では回動しないように固定されている、請求項17の切断装置。 - 前記ガイド部材は、
間に谷を形成する歯を有する細長ラックと、
前記アクチュエータに動作可能に連結されると共に前記歯に係合されたねじ付きシャフトと、を含み、
前記アクチュエータの作動が前記ねじ付きシャフトを回転させて前記ガイド部材を平行移動させる、請求項19の切断装置。 - 前記細長ラックの前記歯は、前記回動可能なテーブル支持体が前記ねじ付きシャフトに対して回動されるときに前記ねじ付きシャフトの回転が前記テーブルに平行移動をさせ続けるように、前記ねじ付きシャフトの回転の際に前記ねじ付きシャフトを係合するための対向する非同一平面上の壁を含む、請求項20の切断装置。
- ブレード及びテーブルを含む切断装置によってベルト端部のフィンガを形成する方法であって、
回転可能なアクチュエータの回転によってフィンガの第1の側部を形成するためにベルトが前記テーブル上に支持されているときに前記ブレードで前記ベルトを切断することと、
前記回転可能なアクチュエータの回転によって前記ブレードを前記テーブルから遠ざかるように移動させること及び前記テーブル及び前記ベルトを前記ブレードに対して変位させることと、
前記回転可能なアクチュエータの回転によって前記フィンガの第2の側部を形成するように前記ブレードで前記ベルトを切断することと、
を備える、方法。 - 前記テーブルを変位させることは、前記フィンガの前記第1の側部を切断するための第1の位置から前記フィンガの前記第2の側部を切断するための第2の位置へ、前記ベルトを平行移動及び回動させることを含む、請求項22の方法。
- 前記テーブルが前記第1及び第2の位置にある状態で前記ベルトを切断することで、概ね三角形のフィンガを形成する、請求項23の方法。
- 前記ブレードは、前記フィンガの前記第1及び第2の側部を切断する単一の直線ブレードである、請求項22の方法。
- 前記ブレードを前記テーブルから遠ざかるように移動させること及び前記テーブルを変位させることは、前記回転可能なアクチュエータの回転によって同時に発生する、請求項22の方法。
- 前記回転可能なアクチュエータの回転は、前記ブレードの連続的な往復運動及び前記テーブルの断続的な変位を生じる、請求項22の方法。
- 前記テーブルを変位させることは、前記テーブルを同時に平行移動及び回動させることを含む、請求項22の方法。
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