JP3551335B2

JP3551335B2 - Endless rubber belt vulcanization apparatus and method

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Publication number: JP3551335B2
Application number: JP22574295A
Authority: JP
Inventors: 修坂本
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2015-08-09
Also published as: JPH0952233A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平べルトやローエッジベルトやＶベルトなどの多品種に及ぶ無端のゴムベルトを少量生産しかつ自動化を図るのに好適な加硫装置と、その加硫装置を用いた加硫方法に関するもので、とくに歯付きベルトの加硫に最適な加硫装置とその加硫方法にも関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の加硫装置の１つに、“ロートキュア”と称される次のような構造の装置がある。すなわち、図７に示すように、一定の間隔をあけて配設された円筒状金型（加硫ドラムともいう）６２と伸長プーリ６０との間に無端のゴムベルト成形体Ｃを掛け渡し、金型６２を挟むように配設された一対のガイドロール６３とその中間軸線上に配設されたテンションロール６５とに無端の加圧バンド６１を巻き掛け、テンションロール６５にシリンダ６９を介して引張力を与え、金型３２の周面のゴムベルト成形体Ｃを加圧バンド６１で押圧して加圧し、金型６２の内部熱源で周面を加熱しながら金型６２を回転させる構造である。なお、先行技術文献に特開昭５９−６８２２２号公報があるが、同公報にも図７と同種の構造の加硫装置が記載されている。
【０００３】
しかしながら、上記のロートキュアタイプの加硫装置では、後述するような問題点があるので、通常は、図８に示す加硫装置を用いた下記の加硫方法により未加硫のゴムベルトを加硫している。すなわち、円筒状の金型７０の外周面に、未加硫ゴムシート、コード、帆布などからなるゴムベルト素材を巻き付けて成形したのち、そのゴムベルト成形体Ｃの周囲にゴムスリーブ７１を被装する。そして、金型７０をジャッキ（図示せず）等で吊り上げて加硫釜７２内に挿入し、蓋７２ａを閉めた後、蒸気を加硫釜７２内に導入して加圧・加熱することにより、加硫している。
【０００４】
そのほか、本出願人が提案している加硫装置がある。この装置は、図９に示すように、装置８０の中心部に周囲に歯型８２ａを設けた金型８２が配置され、その両側において金型８２を挟んで一対のガイドロール８３、８３が配置され、また金型８２の中心軸線上で金型８２側から加圧ロール８４およびテンションロール８５が順に、それぞれ相対向して配置されている。そして、ガイドロール８３、８３およびテンションロール８５に一連に加圧バンド８１が掛けられている。なお、各ロール８３〜８５は軸受を介して回転自在に支持されている。各ガイドロール８３および加圧ロール８４は、金型８２に対し接離可能に、またテンションロール８５は金型８２の中心軸線上で移動自在にそれぞれ配設されている。加圧ロール８４はガイド部材を介して金型８２の中心軸線上で移動するが、その移動は装置８０の支持部材に固定された油圧シリンダ８７のピストンロッド８７ａの伸縮動によって行われる。また、テンションロール８５もガイド部材を介して移動するが、その移動も装置本体８１の支持部材に固定された油圧シリンダ８９のピストンロッド８９ａの伸縮動によって行われる。この加硫装置は、特開平５−４２６１５号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のロートキュアタイプの加硫装置（図７）では、次のような解決すべき課題がある。
【０００６】
▲１▼ それぞれ軸支されている金型６２と伸長プーリ６０とに対し、無端のゴムベルト成形体Ｃを掛けたり取り外したりするので、作業が煩雑で手間がかかる。
【０００７】
▲２▼ 金型６２には、加圧バンド６１による一方向からの押圧力しか作用しないので、金型６２を軸支するための支持装置を大きな軸荷重に耐えられるように大型化する必要がある。
【０００８】
▲３▼ 図７からも明らかなように、未加硫のゴムベルト成形体Ｃにおいてその一部分ずつしか加熱・加圧（加硫）されないので、加硫時間が長くかかるうえに、ゴムベルト成形体Ｃに対する加圧が不十分で空気が完全には抜け切れず、ゴムベルト成形体Ｃの内部構成部材間で剥離したりピンホールが発生したりして製品不良が生じ易い。
【０００９】
▲４▼ 金型６２と伸長プーリ６０との２軸に無端のゴムベルト成形体Ｃを掛け渡して加硫作業を行うので、小サイズのゴムベルト成形体は加硫できない。
【００１０】
▲５▼ 無端のゴムベルト成形体Ｃの着脱作業を容易にするため、金型６２は片持ち支持（軸支）されることが多いが、金型３２が片持ち支持の場合、金型６２が加圧バンド６１で一方向へ押圧されて軸方向に撓むので、ゴムベルト成形体Ｃに対する加圧が不均一になる。
【００１１】
また、図８に示す加硫装置を用いた従来の加硫方法では、次のような解決すべき課題がある。
【００１２】
▲１▼ 加硫釜７２内への金型７０の搬入と加硫釜７２からの金型７０の搬出に、作業者の手作業による部分が多く、自動化が困難であり、また人手不足の折りから労働力の確保が難しい。
【００１３】
▲２▼ １台の加硫釜７２で加硫工程の全てを行うので、作業がバッチ方式となって、加硫時間が長くかかり、生産効率が悪い。
【００１４】
さらに、図９に示す加硫装置では、次のような解決すべき課題がある。
【００１５】
▲１▼ 一対のガイドロール８３、８３、加圧ロール８４およびテンションロール８５がそれぞれガイド部材を介して移動できるように構成されているため、構造が複雑で操作も複雑である。
【００１６】
▲２▼ 加圧ロール８４用の油圧シリンダとテンションロール８５用の油圧シリンダとの２つの油圧装置が必要で、構造が複雑なうえに、油圧装置の操作も複雑になる。
【００１７】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、無端のゴムベルト成形体の着脱作業が容易であり、多品種に及ぶ無端のゴムベルトを少量生産するのに好適で、製造工程の自動化が容易に図れ、構造が簡単で小型化が図れ、大サイズだけでなく小サイズのゴムベルト成形体についても連続的な加硫が可能な加硫装置と同加硫方法とを提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
1)上記の目的を達成するために本発明の加硫装置は、a)搬送機構上に搬送ベースを介して回転自在に載置され、未加硫のゴムベルト素材を巻き付けて成形するための円筒状金型と、この金型を中心に相対向して配設され、その周面の相対向する部位を円弧状に取り巻いて押圧可能な一対の無端の加圧バンドとを備えた無端ゴムベルトの加硫装置において、b)前記金型を挟むように相対向する一対の枠体を、それぞれ前記金型に対して進退自在に配設するとともに、前記各枠体を前後進させる駆動装置を配備し、b)前記各枠体の、平面より見て中心部付近に加圧ロールを回転自在に軸支するとともに、前記各枠体の前端部両側にガイドロールをそれぞれ回転自在に軸支し、前記加圧ロールおよび両側の前記ガイドロールに無端の加圧バンドを掛け渡し、前記加圧ロールと前記ガイドロールとの間に位置する部分の加圧バンドを押圧可能なテンションロールを進退自在に設け、c)前記枠体間の前記金型を前記搬送機構上から上昇させ、かつ金型の下端開口に接続される回転可能な下部ノズルを備えた昇降装置を、前記搬送機構の下方に配備するとともに、前記金型を上昇させた際に該金型の上端開口に接続可能かつ回転可能な上部ノズルを設け、d)前記金型内に蒸気を注入して金型周面を内部から加熱するとともに、金型に対し各加圧バンドを相対向して押圧し、かつ、各加圧バンド上から各加圧ロールによってゴムベルト成形体を加圧した状態で、各加圧バンドをそれぞれ同期させて所定方向に回転させることにより、前記金型を回転して金型上の前記ゴムベルト素材からなる未加硫ゴムベルト成形体を連続的に加硫している。
【００１９】
上記の構成を有する本発明の加硫装置によれば、未加硫のゴムベルト素材を周面に巻き付けて成形した前記金型を回転自在に支持し、金型に対し相対向する枠体を駆動装置を介して接近させ、金型上のゴムベルト成形体の相対向する部位に加圧バンドを円弧状に押し当てるとともに、加圧バンド上から加圧ロールによりゴムベルト成形体を加圧する。この状態で、蒸気を加硫ドラムの内部に導入することによってゴムベルト成形体を加熱し、同時に各加圧ロールを同期させて所定方向に回転させる。これにより加圧バンドも加圧ロールと共に回転し、金型上のゴムベルト成形体は、金型と共に回転して次第に加硫され、金型が１〜数回転することにより加硫される。金型には、一対の加圧ロールおよび一対の加圧バンドによる相対向する方向からの加圧力（負荷）が作用するので、金型の軸方向に沿った荷重の偏りがなく、その支持部には負荷がほとんどかからない。また金型上のゴムベルト成形体は、その内部から全体に均一に加熱されると共に、ゴムベルト成形体の大部分が加圧バンドで取り巻かれて加圧されるので、ゴムベルト成形体の加硫が全体にわたり均等に行われる。
【００２０】
また、金型に対する加圧バンドおよび加圧ロールなどの圧接操作は、枠体全体を駆動装置により加圧バンドおよび加圧バンドを介して加圧ロールが金型に圧接されるまで前進させるだけであるから、操作（制御）が簡単かつ単純で、操作ミスがなく、しかも加圧ロールやガイドロールが枠体の定位置に固定され、移動しないから、耐久性に富み、長期間安定した加硫作業が期待できる。
【００２１】
2)他の加硫方法に、A)円筒状金型の外周面に、未加硫のゴムシート、コード、帆布などからなるゴムベルト素材を巻き付けて成形した後、そのゴムベルト成形体を加硫する方法において、B)前記金型上のゴムベルト成形体に対し相対向する圧着ロールを押し付けて前記金型を該圧着ロールと共に回転させるとともに、前記金型の内部を加熱して該金型上のゴムベルト成形体を予熱・圧着する予熱形出し工程と、C)円弧状に取り巻き可能な一対の対向する無端の加圧バンドを加圧ロールとともに押し付けて該加圧バンドを回転することにより金型を回転させ、同時に金型の内部を加熱して前記金型上のゴムベルト成形体を圧着・形出しすると同時に部分的に加硫する形出し加硫工程と、D)前記金型上のゴムベルト成形体の周囲を円筒状の外圧容器により取り囲み、該外圧容器内に圧縮空気を注入して前記ゴムベルト成形体を外周側から加圧し、同時に金型の内部を加熱して前記金型上のゴムベルト成形体を完全に加硫する加硫工程とからなるものがある。
【００２２】
上記の構成を有する他の加硫方法によれば、ゴムベルト素材が周囲に巻き付けられて成形された金型上のゴムベルト成形体が、まず一対の圧着ロールにより加圧され、同時に金型内から加熱されることにより予熱され、ゴムベルト成形体中のゴムの粘度が下がり、流動性が向上して、形出しに最適な状態になって圧着される。この後、金型は次の工程へ搬送され、そこで、一対の加圧バンドおよび加圧バンド上の加圧ロールによりゴムベルト成形体が加圧され、同時に金型内から加熱されることにより、製品としての形出し作業が行われ、ゴムベルト成形体の形状が１００％形出しされるとともに、ゴムベルト成形体の各構成部材（帆布やコードなど）の未加硫ゴム部が５〜２０％加硫され、ゴムベルト成形体の各構成部材（帆布やコードなど）が一体に接合化される。
【００２３】
さらに、金型は次の工程へ搬送され、外圧容器内に注入された圧縮空気によりゴムベルト成形体が加圧され、ゴムベルト成形体の発泡が阻止され、同時に金型内から加熱されることにより、ゴムベルト成形体の各構成部材（帆布やコードなど）の未加硫ゴムが１００％加硫され、ゴムベルト成形体の各構成部材（帆布やコードなど）が複合化される。なお、このようにして加硫作業が完全に終了すると、金型は次の工程に搬送され、そこで冷却されることになる。
【００２４】
3)上記の他の加硫方法において、F)前記ゴムベルト成形体を予熱・圧着する（予熱形出工程の）際に前記金型内部から前記ゴムベルト成形体を１００〜１２５℃に加熱するとともに、前記圧着ロールにより１０〜４０kg/cm²の圧力で加圧し、前記ゴムベルト成形体を圧着・形出しする（形出し加硫工程の）際に前記金型内部から前記ゴムベルト成形体を１１０〜１３５℃に加熱するとともに、前記加圧バンドにより２〜６kg/cm2の圧力でかつ前記加圧ロールにより４５〜６０kg/cm²の圧力でそれぞれ加圧し、前記ゴムベルト成形体を完全に加硫する（加硫工程の）際に前記金型内部から前記ゴムベルト成形体を１５０〜１７０℃に加熱するとともに、前記圧縮空気により３〜６kg/cm²の圧力で加圧することが好ましい。
【００２５】
4)本発明の請求項２に係る加硫方法は、A)円筒状金型の外周面に、未加硫のゴムシート、コード、帆布などからなるゴムベルト素材を巻き付けて成形した後、そのゴムベルト成形体を加硫する方法において、B'）前記金型上のゴムベルト成形体に対し相対向する圧着ロールを押し付けて前記金型を該圧着ロールと共に回転させるとともに、前記金型の内部を加熱して該金型上のゴムベルト成形体を予熱するとともにその形状を部分的に形出しする予熱形出し工程と、C'）円弧状に取り巻き可能な一対の対向する無端の加圧バンドを加圧ロールとともに押し付けて該加圧バンドを回転することにより金型を回転させ、同時に金型の内部を加熱して前記金型上のゴムベルト成形体の形状を完全に出すと同時に部分的に加硫する形出し加硫工程と、D'）前記金型上のゴムベルト成形体の周囲を円筒状の外圧容器により取り囲み、該外圧容器内に圧縮空気を注入して前記ゴムベルト成形体を外周側から加圧し、同時に金型の内部を加熱して前記金型上のゴムベルト成形体を概ね加硫する加硫工程１と、E)前記金型上のゴムベルト成形体の周囲を円筒状の保温カバーにより取り囲み、前記金型の内部を加熱して前記金型上のゴムベルト成形体を完全に加硫する加硫工程２とからなることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る加硫方法はとくに周面に歯型を設けた金型を用いて歯付ベルトを形成する場合に好適な加硫方法で、上記Ｂ’）の工程で該金型上のゴムベルト成形体が予熱され、ゴムベルト成形体中のゴムの粘度が下がり、流動性が向上して、形出しに最適な状態になるとともにその形状の２０〜３０％が形出しされ、上記Ｃ’）の工程で金型上のゴムベルト成形体の形状が１００％形出しされると同時に３５〜４０％が加硫され、上記Ｄ’）の工程では金型上のゴムベルト成形体が７０〜８０％加硫され、上記Ｅ）の工程で無加圧で加熱されてゴムベルト成形体が１００％加硫される。
【００２７】
5)請求項３記載のように、上記請求項２に係る加硫方法において、F'）前記予熱形出し工程では前記金型内部から前記ゴムベルト成形体を１００〜１１０℃に加熱するとともに、前記圧着ロールにより１０〜２０kg/cm²の圧力で加圧し、前記形出し加硫工程では前記金型内部から前記ゴムベルト成形体を１３０〜１４５℃に加熱するとともに、前記加圧バンドにより３〜６kg/cm²の圧力でかつ前記加圧ロールにより４５〜６０kg/cm²の圧力でそれぞれ加圧し、前記加硫工程１では前記金型内部から前記ゴムベルト成形体を１５０〜１７０℃に加熱するとともに、前記圧縮空気により３〜６kg/cm²の圧力で加圧し、前記加硫工程２では前記金型内部から前記ゴムベルト成形体を１６０〜１７５℃に加熱することが好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る加硫装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は本実施形態にかかる加硫装置の概要を示す平面図で、図１（ａ）は加硫作業前を、図１（ｂ）は加硫作業状態を示す。図２（ａ）および図２（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図で、図２（ａ）は金型の搬送作業状態、図２（ｂ）は加硫作業前の状態を示す。図３（ａ）は加硫時の図１の加硫装置の上部を示す断面図、図３（ｂ）は加硫時の図１の加硫装置の下部を示す断面図である。図４は図１（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線断面図で加硫状態を示す。
【００３０】
図１に示すように、加硫装置１の中心部の金型２の停止位置を挟んで、その両側に一対の枠体３が相対向する方向に摺動自在に配置されている。各枠体３は、図２に示すように金型２側を開放した断面“コ”の字形で、この枠体３の平面より見てほぼ中央部に、金型２に比べて外径がほとんど変わらない程度の大径の加圧ロールとしてのエンボスロール４が図４のように軸受３０を介して回動自在に軸支され、このエンボスロール４は、図４のように枠体３の上面にブラケット３１を介して設置された駆動モータ３２に、歯車機構（図示せず）等で接続されている。
【００３１】
また、各枠体３の前端部における、金型２の両側のエンボスロール４の回転中心点を結ぶ中心横線Ｓを挟んで対称位置に、ガイドロール５・５が軸受（図示せず）を介して回動自在に軸支されている。さらに、金型２の胴部高さとほぼ同じ幅を持つ無端の加圧バンド６が、エンボスロール４およびガイドロール５・５に一連に掛け渡されている。本例では、エンボスロール４と一方のガイドロール５間に位置する加圧バンド６に対し、テンションロール７が進退自在に押し当てられている。テンションロール７は枠体３上に配設された油圧シリンダ８のピストンロッド８ａの先端部に縦向きに回動自在に支持され、加圧バンド６が常に一定の張力を保つようにテンションロール７で押されている。そして、金型２のサイズが変わると、図１（ｂ）のように金型２’に加圧バンド６が接触するまで枠体３が相互に前進するとともに、油圧シリンダ８によりテンションロール７の押し位置が調整され、加圧バンド６に所定の張力が付与される。なお、加圧バンド６には、平ゴムバンドやスチールバンドなどが用いられるが、金型２のサイズ（外径）が小さいときには、可撓性に優れた平ゴムバンドが好適である。
【００３２】
図３に示すように、金型２は上下両面の中央部に上方および下方に突出する蒸気の出入口２ａ・２ｂを備え、歯付ベルト用の金型２では、その周面に縦向きの歯型が円周方向に等間隔に形成されている。図３（ｂ）のように金型２は平面視正方形の搬送ベース１０の中央開口部１０ａ内に蒸気出口２ｂを嵌入し、金型２は搬送ベース１０上に回動自在に支持されている。中央開口部１０ａ内には軸受１１ａを介して支持筒１１が回動自在に配装され、この支持筒１１内の上部に蒸気出口２ｂが嵌着されている。また、支持筒１１内の下部には蒸気出口２ｂに接続可能な下部ノズル１２が嵌挿可能で、この下部ノズル１２は、油圧シリンダ１３で昇降する昇降台１４の中央開口部１４ａ内に軸受１４ｂを介し回動自在に装着されている。さらに、下部ノズル１２には下向きに蒸気排出管１５が接続され、この蒸気排出管１５の下端にはロータリジョイント１５ａが接続され、ロータリージョイント１５ａの下端には蒸気排出用ホース１６が接続されている。
【００３３】
図２に示すように、下部ノズル１２を挟んで一定の間隔をあけてその両側に搬送機構１７が設置され、この搬送機構１７は両側の無端歯付搬送ベルト１７ａを歯付プーリ１７ｂで連動して回転させることにより、搬送ベルト１７ａ上に載置した搬送ベース１０を搬送する構造からなっている。また搬送機構１７および下部ノズル１２が設置される箇所は凹状に一段低く形成され、その両側の平坦な台座１８上に、前記枠体３が摺動部材１８ａを介して摺動自在に載置されている。台座１８の外側端部には、枠体３の前後進駆動装置としての油圧シリンダ１９がブラケット１９ｂを介して取り付けられ、油圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａ先端が枠体３に接続されている。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、金型２の蒸気入口２ａに接続可能な上部ノズル２０が、圧縮スプリング２１を介して下向きに付勢されて定位置に配置されている。上部ノズル２０および圧縮スプリング２１は、下部ノズル１２の上方に設置された支持フレーム２２の中央開口部２２ａ内に軸受２３ａを介して回動自在に配装された支持筒２３から下向けに支持されている。また支持筒２３の下端には、金型２の上面が当接可能なフランジ２４が一体に連設されている。上部ノズル２０には上向きに蒸気導入管２５が接続され、この蒸気導入管２５の上端にロータリージョイント２５ａが接続され、ロータリージョイント２５ａの上端に蒸気導入用ホース２６が接続されている。
【００３５】
次に、上記の構成からなる加硫装置１を一部に備えたベルト製造装置および同製造装置を用いた無端ベルトの製造方法（加硫方法を含む）について説明する。
図５は平ベルトの製造工程を順に示す説明図で、図５（ａ）は成形工程の平面図、図５（ｂ）は予熱圧着工程の平面図、図５（ｃ）は圧着形出し工程の平面図、図５（ｄ）は加硫工程の中央縦断面図、図５（ｅ）は冷却工程の中央縦断面図、図５（ｆ）は幅カット工程の斜視図である。
【００３６】
▲１▼ 成形工程：図５（ａ）に示すように、成形機に金型２を横向きに取り付けて回転させながら、接着処理した帆布Ａを巻き付けたのち、帆布Ａ上にポリエステル繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維などの心線Ｂを螺旋状に巻き付け、その上からさらに未加硫ゴムシートや繊維入り未加硫ゴムシートを巻き付ける。このようして、１０〜１５分程度で成形作業が終了すると、金型２を垂直に立てて搬送機構１７（図２参照）等により次の工程に搬送する。
【００３７】
２．予熱形出し工程：図５(ｂ)に示すように、金型２を定位置に固定した状態で２個〜４個の圧着ロール３５を相対向して接近させ、金型２上の未加硫ゴムベルト成形体Ｃに対し１０〜４０kg/cm²のロール圧力で圧着する。同時に、金型２の蒸気入口２ａから蒸気を導入し、蒸気排出口２ｂから排出することにより、金型２の内部から未加硫ゴムベルト成形体Ｃを１００〜１２５℃に加熱する。この間は５〜７分を要する。そして、金型２を搬送機構１７（図２参照）等により次の工程に搬送する。
【００３８】
３．形出し加硫工程：図２に示すように、搬送ベルト１７ａを停止して金型２を所定位置に停止させた状態で、油圧シリンダ１３により金型２を上方へ持ち上げ、金型２の上面をフランジ２４に当接させて蒸気入口２ａを上部ノズル２０に接続し、下部ノズル１２は蒸気出口２ｂに接続して蒸気を金型２内に流通させ、金型２上のゴムベルト成形体Ｃを１１０〜１３５℃に加熱する。同時に、図５(ｃ)に示すように、加硫装置１により金型２上の未加硫ゴムベルト成形体Ｃに対し、相対向する枠体３を相互に接近して加圧バンド６により２〜６kg/cm²のバンド圧力で、バンド６上からエンボスロール４により４５〜６０kg/cm²のロール圧力で圧着し、ベルト製品の形状を１００％形出しさせる。この間は８〜１５分を要し、未加硫ゴムベルト成形体Ｃは５〜２０％加硫される。そして、金型２を搬送機構１７により次の工程に搬送する。
【００３９】
４．加硫工程１：図５(ｄ)に示すように、ここで使用される加硫装置３９は、図２・図３で示される金型２内に蒸気を流通させるための上部ノズル１２、下部ノズル２０などのほか、上端中央部に開口４０ａを有する下端を開口した円筒状の外圧容器４０が使用される。外圧容器４０は昇降装置（図示せず）により金型２の上方から吊り下げられ、搬送ベース１０上に載置固定される。そして外圧容器４０の側周面４０ｂに設けられた圧縮空気導入口４１から圧縮空気が導入され、金型２上のゴムベルト成形体Ｃを３〜６kg/cm²の圧力で加圧する。同時に金型２の内部を流通する蒸気により、ゴムベルト成形体Ｃを１５０〜１７０℃に加熱する。この間は１５〜２０分を要し、ゴムベルト成形体Ｃは発泡が抑えられて１００％加硫される。なお、圧縮空気は常温のものより、１５０〜１７０℃の高温の乾燥した圧縮空気が望ましい。そして、金型２を搬送機構１７（図２参照）等により次の工程に搬送する。
【００４０】
▲５▼ 冷却形抜き工程：図５（ｅ）に示すように、金型２の内部に冷却水を流通させて、金型２上のゴムベルト成形体Ｃを４０℃以下まで冷却する。そして、公知の形抜き装置（図示せず）を用いて、金型２の周囲から加硫済みゴムベルト成形体（スラブともいう）Ｃ’を形抜きする。この間、５〜１０分を要する。
【００４１】
▲６▼ 幅カット工程：図５（ｆ）に示すように、丸刃（カッター）５１により、製品としてのベルト幅ごとにスラブＣ’を輪切りし、無端の平ベルトＤを製造するが、このカット作業は５〜７分である。なお、この工程において、スラブＣ’の円周方向に沿って溝加工したり、任意の幅、角度で輪切りしたりできる。
【００４２】
次に、同様に上記の構成からなる加硫装置１を一部に備えた他の実施形態にかかるベルト製造装置および同製造装置を用いた無端の歯付ベルトの製造方法（加硫方法を含む）について説明する。
【００４３】
図６は歯付ベルトの製造工程を順に示す説明図で、図６（ａ）は成形工程の平面図、図６（ｂ）は予熱形出し工程の平面図、図６（ｃ）は形出し加硫工程の平面図、図６（ｄ）は加硫工程▲１▼の中央縦断面図、図６（ｅ）は加硫工程▲２▼の中央縦断面図で、この後に上記製造工程（図５）の冷却工程（図５（ｅ））および幅カット工程（図５（ｆ））が続くが、それらの工程は図示を省略している。
【００４４】
上記の製造方法（図５）と相違するところは、下記の点である。すなわち、1) 成形工程：図６(ａ)に示すように、金型２には周面に縦方向の歯型（図示を省略）を形成したものを使用する。金型２に一端を開口した筒状のウーリーナイロン製帆布Ａ’を被せたのち、ガラス繊維又はアラミド繊維の心線Ｂを螺旋状に巻付け、未加硫ゴムシートを巻付ける。
【００４５】
２）予熱形出し工程：図６（ｂ）に示すように、圧着ロール３５を相対向して接近させて金型２上の未加硫ゴムベルト成形体Ｃに対し１０〜２０ｋｇ／ｃｍ^２のロール圧力で圧着し、同時に金型２の蒸気入口２ａから蒸気を導入し、蒸気排出口２ｂから排出することにより、金型２の内部から未加硫ゴムベルト成形体Ｃを１００〜１１０℃に加熱する。そしてベルトの歯型形状など２０〜３０％形出しする。
【００４６】
３）形出し加硫工程：図６（ｃ）に示すように、金型２内に流通させた蒸気により未加硫ゴムベルト成形体Ｃを１３０〜１４５℃に加熱し、加圧バンド６により３〜６ｋｇ／ｃｍ^２のバンド圧力で、バンド６上からエンボスロール４により４５〜６０ｋｇ／ｃｍ^２のロール圧力で圧着し、ベルト製品の形状を１００％形出しさせ、また３５〜４０％加硫する。
【００４７】
４）加硫工程▲１▼：図６（ｄ）に示すように、上記製造方法で使用したものと同一の加硫装置３９により、外圧容器４０内の金型２上のゴムベルト成形体Ｃを乾燥圧縮空気により３〜６ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で加圧し、同時に金型２の内部を流通する蒸気によりゴムベルト成形体Ｃを１５０〜１７０℃に加熱することによって、ゴムベルト成形体Ｃの発泡を抑えながら、加硫を７０〜８０％まで進行する。
【００４８】
５）加硫工程▲２▼：図６（ｅ）に示すように、金型２の周囲に下端を開口した円筒状の保温カバー４５を被せて金型２上のゴムベルト成形体Ｃを取り囲み、金型２内に蒸気を流通させてゴムベルト成形体Ｃを１６０〜１７５℃に加熱し、１００％加硫する。この加硫工程では、ゴムベルト成形体Ｃが発泡するおそれがないため、とくにゴムベルト成形体Ｃを加圧する必要がなく、したがって放熱を防ぐ保温カバー４５だけを用いて、加熱するだけで十分である。なお、この工程のあとに、冷却形抜き工程（図５（ｅ））および幅カット工程（図５（ｆ））が行われる。
【００４９】
６）本実施形態にかかる製造方法の場合、各工程に必要な作業時間を５〜７分程度に短縮して統一することが可能なため、１工程当たりの加硫時間が従来の方法に比べて大幅に短縮され、この結果、全ての工程を含めて加硫作業を連続的に行えるので、ゴムベルトの生産効率が向上してコストダウンが容易になる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の加硫装置および加硫方法には次のような効果がある。
【００５１】
（１）本発明の加硫装置は、多品種に及ぶ無端のゴムベルトを少量生産するのに好適で、製造工程の自動化が容易に図れ、構造が簡単で小型化が図れる。また金型に対する加圧バンドおよび圧着ロールなどの操作（制御）が簡単かつ単純で、操作ミスが起こらず、しかも圧着ロールやガイドロールが枠体の定位置に固定され、移動しないから、耐久性に富み、加硫作業を長期間安定して行ない得る。
【００５２】
（２）また、無端のゴムベルト成形体を交換する際に金型ごと交換できるので、ゴムベルト成形体を２軸間に張り渡して取り付ける従来の装置に比べてゴムベルト成形体の着脱作業が容易である。また、金型上の未加硫のゴムベルト成形体を加圧するための加圧バンドおよび圧着ロールを相対向させて設けたので、金型に対する偏荷重がなく、その支持用軸径を小さくできて、容易に小型化が図れる。さらに、ゴムベルト成形体を金型の外周面に装着するようにしたので、小サイズのゴムベルト成形体の加硫が可能になる。そのうえ、金型上のゴムベルト成形体は、その内部から全体に均一に加熱するとともに、ゴムベルト成形体の大部分が加圧バンドで取り巻いて加圧するようにしたので、ゴムベルト成形体の加硫が均等に且つ効率よく行われ、品質の高いゴムベルトが得られる。
【００５３】
（３）本発明の請求項２に係る加硫方法は、加硫作業の自動化が図れるので、作業者の負担を軽減でき、また作業人数を大幅に減らすことができる。とくに、外圧容器内に注入した圧縮空気によりゴムベルト成形体を加圧することにより、ゴムベルト成形体の発泡を阻止してゴムベルト成形体の未加硫ゴムを完全に加硫することができ、ゴムベルト成形体の各構成部材（帆布やコードなど）を複合化できる。
【００５４】
（４）請求項３記載の加硫方法は、一層確実に請求項２記載の加硫方法を実施できる。
【００５５】
（５）本発明の請求項４に係る加硫方法は、とくに周面に歯型を設けた金型を用いて歯付ベルトを形成する場合に好適であり、また製造全体にわたる各工程に要する作業時間を短縮して統一できるので、加硫前の成形工程や加硫後の冷却工程の作業時間に、分割した１工程の作業時間を合わせることが可能になり、前後の工程を含めて加硫作業を連続的に行えるから、ゴムベルトの生産効率が向上し、コストダウンを容易に達成できる。
【００５６】
（６）請求項５記載の加硫方法は、一層確実に請求項４記載の加硫方法を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる加硫装置の概要を示す平面図で、図１（ａ）は加硫作業前を、図１（ｂ）は加硫作業状態をそれぞれ表す。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図で、図２（ａ）は金型の搬送作業状態、図２（ｂ）は加硫作業前の状態をそれぞれ表す。
【図３】図３（ａ）は加硫時の図１の加硫装置の上部を示す断面図、図３（ｂ）は加硫時の図１の加硫装置の下部を示す断面図である。
【図４】図４は図１（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線断面図で加硫状態を示す。
【図５】本発明の実施形態にかかる平ベルト製造工程を順に示す説明図で、図５（ａ）は成形工程の平面図、図５（ｂ）は予熱圧着工程の平面図、図５（ｃ）は圧着形出し工程の平面図、図５（ｄ）は加硫工程の中央縦断面図、図５（ｅ）は冷却工程の中央縦断面図、図５（ｆ）は幅カット工程の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる歯付ベルトの製造工程を順に示す説明図で、図６（ａ）は成形工程の平面図、図６（ｂ）は予熱形出し工程の平面図、図６（ｃ）は形出し加硫工程の平面図、図６（ｄ）は加硫工程▲１▼の中央縦断面図、図６（ｅ）は加硫工程▲２▼の中央縦断面図である。
【図７】従来の２軸式加硫装置の概要を示す平面図である。
【図８】従来の一般的な加硫釜を用いた加硫方法を示す断面図である。
【図９】特開平５−４２６１５号公報に記載の加硫装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１加硫装置
２金型（加硫ドラム）
３枠体
４エンボスロール（圧着ロール）
としてのエンボスロール３ガイドロール
５ガイドロール
６加圧バンド
７テンションロール
８、１９油圧シリンダ
１０搬送ベース
Ｃゴムベルト成形体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vulcanizing apparatus suitable for producing a small amount of endless rubber belts of various types such as flat belts, low-edge belts, and V-belts and for automating the same, and a vulcanizing method using the vulcanizing apparatus. More particularly, the present invention relates to a vulcanizing apparatus and a vulcanizing method most suitable for vulcanizing a toothed belt.
[0002]
[Prior art]
As one of such vulcanizing apparatuses, there is an apparatus having the following structure, which is called "rotocuring". That is, as shown in FIG. 7, an endless rubber belt formed body C is stretched between a cylindrical mold (also referred to as a vulcanizing drum) 62 and an extension pulley 60 which are arranged at a predetermined interval. An endless pressure band 61 is wound around a pair of guide rolls 63 disposed so as to sandwich the mold 62 and a tension roll 65 disposed on an intermediate axis thereof, and tension is applied to the tension roll 65 via a cylinder 69. This is a structure in which a force is applied to press the rubber belt molded body C on the peripheral surface of the mold 32 with a pressure band 61 to apply pressure, and the mold 62 is rotated while heating the peripheral surface with the internal heat source of the mold 62. In addition, as a prior art document, there is JP-A-59-68222, which also discloses a vulcanizing apparatus having the same structure as that of FIG.
[0003]
However, the above-described roto-cure type vulcanizing apparatus has the following problems, and therefore, usually, an unvulcanized rubber belt is vulcanized by the following vulcanizing method using a vulcanizing apparatus shown in FIG. are doing. That is, after a rubber belt material made of an unvulcanized rubber sheet, cord, canvas or the like is wound around the outer peripheral surface of a cylindrical mold 70 and molded, a rubber sleeve 71 is covered around the rubber belt molded body C. Then, the mold 70 is lifted up by a jack (not shown) or the like, inserted into the vulcanizing pot 72, and after closing the lid 72a, steam is introduced into the vulcanizing pot 72 to pressurize and heat. Vulcanized.
[0004]
In addition, there is a vulcanizing apparatus proposed by the present applicant. In this apparatus, as shown in FIG. 9, a mold 82 having a tooth mold 82a around the center of the apparatus 80 is arranged, and a pair of guide rolls 83, 83 are arranged on both sides of the mold 82 with the mold 82 interposed therebetween. In addition, a pressure roll 84 and a tension roll 85 are arranged opposite to each other in order from the mold 82 side on the center axis of the mold 82. A pressure band 81 is hung on the guide rolls 83, 83 and the tension roll 85 in a series. The rolls 83 to 85 are rotatably supported via bearings. The guide rolls 83 and the pressure rolls 84 are arranged so as to be able to contact and separate from the mold 82, and the tension rolls 85 are arranged so as to be movable on the center axis of the mold 82. The pressure roll 84 moves on the center axis of the mold 82 via a guide member, and the movement is performed by the expansion and contraction of a piston rod 87 a of a hydraulic cylinder 87 fixed to a support member of the device 80. The tension roll 85 also moves via the guide member, and the movement is also performed by the expansion and contraction movement of the piston rod 89a of the hydraulic cylinder 89 fixed to the support member of the apparatus main body 81. This vulcanizing apparatus is described in JP-A-5-42615.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The aforementioned conventional roto-cure type vulcanizing apparatus (FIG. 7) has the following problems to be solved.
[0006]
{Circle around (1)} Since the endless rubber belt formed body C is hung and removed from the mold 62 and the extension pulley 60 which are respectively supported by the shaft, the operation is complicated and troublesome.
[0007]
{Circle around (2)} Since only pressing force from one direction by the pressing band 61 acts on the mold 62, it is necessary to increase the size of the supporting device for supporting the mold 62 to withstand a large axial load. is there.
[0008]
{Circle around (3)} As is clear from FIG. 7, since only a part of the unvulcanized rubber belt molded body C is heated and pressed (vulcanized), the vulcanization time is long, and the rubber belt molded body C Due to insufficient pressure, the air cannot be completely removed, and peeling or pinholes occur between the internal components of the rubber belt formed body C, which is likely to cause a product defect.
[0009]
{Circle around (4)} Since the endless rubber belt formed body C is wrapped around the two axes of the mold 62 and the extension pulley 60 to perform the vulcanization operation, a small-sized rubber belt formed body cannot be vulcanized.
[0010]
{Circle around (5)} In order to facilitate the work of attaching and detaching the endless rubber belt molded body C, the mold 62 is often supported cantilevered (supported), but when the mold 32 is cantilevered, the mold 62 is not supported. Since the rubber belt C is pressed in one direction by the pressure band 61 and flexed in the axial direction, the pressure applied to the rubber belt molded body C becomes uneven.
[0011]
The conventional vulcanizing method using the vulcanizing apparatus shown in FIG. 8 has the following problems to be solved.
[0012]
{Circle around (1)} There are many manual operations by the operator to carry the mold 70 into and out of the vulcanizing kettle 72, and it is difficult to automate the work, and there is a shortage of labor. It is difficult to secure a labor force.
[0013]
{Circle around (2)} Since the entire vulcanization process is performed by one vulcanizing pot 72, the operation is performed in a batch system, which requires a long vulcanization time and poor production efficiency.
[0014]
Further, the vulcanizing apparatus shown in FIG. 9 has the following problems to be solved.
[0015]
{Circle around (1)} Since the pair of guide rolls 83, 83, the pressure roll 84, and the tension roll 85 are each configured to be movable via a guide member, the structure is complicated and the operation is complicated.
[0016]
{Circle around (2)} Two hydraulic devices, a hydraulic cylinder for the pressure roll 84 and a hydraulic cylinder for the tension roll 85, are required, which complicates the structure and the operation of the hydraulic device.
[0017]
The present invention has been made in view of the above points, and it is easy to attach / detach an endless rubber belt molded article, is suitable for producing a small number of endless rubber belts of various types, and can easily achieve an automated manufacturing process. It is another object of the present invention to provide a vulcanizing apparatus and a vulcanizing method which have a simple structure, can be miniaturized, and can continuously vulcanize not only a large-sized rubber belt molded product but also a small-sized one.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
1) In order to achieve the above object, the vulcanizing apparatus of the present invention is a) a cylinder that is rotatably mounted on a transport mechanism via a transport base, and is formed by winding an unvulcanized rubber belt material around the same. And a pair of endless pressure bands that are arranged opposite to each other with the mold as the center and that can be pressed by surrounding and pressing the opposing portions of the peripheral surface in an arc shape. In the vulcanizing apparatus, b) a pair of frames facing each other so as to sandwich the mold are disposed so as to be capable of moving forward and backward with respect to the mold, respectively, and a driving device for moving the frames forward and backward is provided. B) of each of the frame members, while rotatably supporting a pressure roll near the center thereof as viewed from above, and rotatably supporting guide rolls on both sides of the front end of each of the frame members, Hang an endless pressure band on the pressure roll and the guide rolls on both sides. Then, a tension roll capable of pressing a pressure band of a portion located between the pressure roll and the guide roll is provided so as to be able to advance and retreat, and c) the mold between the frames is raised from above the transport mechanism. And a lifting / lowering device having a rotatable lower nozzle connected to the lower end opening of the mold is provided below the transport mechanism, and the upper end opening of the mold is provided when the mold is raised. A connectable and rotatable upper nozzle is provided, d) while injecting steam into the mold to heat the mold peripheral surface from the inside, and pressing the respective pressing bands in opposition to the mold. And press the rubber belt molded body from each pressure band with each pressure roll. In this state, by rotating each pressing band in a predetermined direction in synchronization with each other, the mold is rotated to continuously vulcanize the unvulcanized rubber belt molded body made of the rubber belt material on the mold. ing.
[0019]
According to the vulcanizing apparatus of the present invention having the above-described configuration, the mold formed by winding the unvulcanized rubber belt material around the peripheral surface is rotatably supported, and the frame body opposed to the mold is driven. The pressure belt is pressed in an arc shape to opposing portions of the rubber belt molded body on the mold, and the rubber belt molded body is pressed from above the pressure band by a pressure roll. In this state, the rubber belt molded body is heated by introducing steam into the inside of the vulcanizing drum, and at the same time, the respective pressure rolls are rotated in a predetermined direction in synchronization with each other. As a result, the pressure band also rotates together with the pressure roll, and the rubber belt molded body on the mold rotates with the mold and is gradually vulcanized, and is vulcanized by one or several rotations of the mold. Since a pressing force (load) is applied to the mold from a pair of pressure rolls and a pair of pressure bands from opposite directions, there is no bias in the load along the axial direction of the mold, and the supporting portion thereof Has almost no load. In addition, the rubber belt molded body on the mold is heated evenly from the inside to the whole, and most of the rubber belt molded body is surrounded by the pressure band and pressed, so that the vulcanization of the rubber belt molded body is Over evenly.
[0020]
In addition, the pressing operation of the pressing band and the pressing roll to the mold is performed only by advancing the entire frame body by the driving device through the pressing band and the pressing band until the pressing roll is pressed against the die. Because of this, the operation (control) is simple and simple, there is no operation error, and since the pressure roll and guide roll are fixed to the fixed position of the frame and do not move, they are durable and stable for a long period of time. Work can be expected.
[0021]
2) For other vulcanization methods, A) a method of winding and molding a rubber belt material made of an unvulcanized rubber sheet, cord, canvas, etc. on the outer peripheral surface of a cylindrical mold, and then vulcanizing the rubber belt molded body, wherein B) Pressing the opposing press rolls against the rubber belt formed body to rotate the mold together with the press roll, and heating the inside of the mold to preheat and press the rubber belt formed body on the mold. Preheating forming process C) A pair of opposed endless pressure bands that can be wound in an arc shape are pressed together with a pressure roll, and the pressure band is rotated to rotate the mold, and at the same time, heat the inside of the mold, and Crimping and shaping the rubber belt molded body on the mold at the same time as partial vulcanization Forming vulcanization process and D) surrounding the rubber belt molded body on the mold with a cylindrical external pressure vessel, injecting compressed air into the external pressure vessel to pressurize the rubber belt molded body from the outer peripheral side, and simultaneously mold the inside of the mold. Heating to completely cure the rubber belt molded body on the mold There is a vulcanization process .
[0022]
Having the above configuration other According to the vulcanization method, a rubber belt molded body on a mold formed by wrapping a rubber belt material around the periphery is first pre-heated by being pressed by a pair of pressure rolls and simultaneously heated from within the mold, The viscosity of the rubber in the rubber belt molded body is reduced, the flowability is improved, and the rubber belt is pressed in an optimal state for forming. Thereafter, the mold is conveyed to the next step, where the rubber belt molded body is pressurized by a pair of pressure bands and a pressure roll on the pressure band, and simultaneously heated from the inside of the mold, thereby producing a product. Is performed, and the shape of the rubber belt molded body is formed 100%, and the unvulcanized rubber portion of each component (such as canvas or cord) of the rubber belt molded body is vulcanized by 5 to 20%. In addition, the constituent members (such as canvas and cord) of the rubber belt molded body are integrally joined.
[0023]
Further, the mold is transported to the next step, and the rubber belt molded body is pressurized by the compressed air injected into the external pressure container, foaming of the rubber belt molded body is prevented, and simultaneously heated from inside the mold, The unvulcanized rubber of each constituent member (such as canvas and cord) of the rubber belt molded body is vulcanized by 100%, and each constituent member (such as canvas and cord) of the rubber belt molded body is compounded. When the vulcanization operation is completed in this manner, the mold is transported to the next step, where it is cooled.
[0024]
3) Other above In the vulcanization method, F) When preheating and pressing the rubber belt compact (in the preheating forming process) While heating the rubber belt molded body to 100 to 125 ° C. from the inside of the mold, the rubber roll molded body is 10 to 40 kg / cm by the pressure roll. ^Two Pressurized at the pressure of When pressing and forming a rubber belt molded product (during the vulcanization process) The rubber belt molded body is heated to 110 to 135 ° C. from the inside of the mold, and is pressed at a pressure of 2 to 6 kg / cm 2 by the pressure band and 45 to 60 kg / cm 2 by the pressure roll. ^Two Pressurized with the pressure of When fully vulcanizing (in the vulcanization process) the rubber belt molding The rubber belt molded body is heated from 150 to 170 ° C. from the inside of the mold, and 3 to 6 kg / cm by the compressed air. ^Two Pressurized with the pressure of Is preferred .
[0025]
4) of the present invention Claim 2 The vulcanization method according to (A) is a method of wrapping a rubber belt material made of an unvulcanized rubber sheet, cord, canvas, etc. around an outer peripheral surface of a cylindrical mold, and then vulcanizing the rubber belt molded body. , B ′) pressing the opposing press roll against the rubber belt molded body on the mold to rotate the mold together with the press roll, and heating the inside of the mold to form the rubber belt on the mold. Preheat body and partially shape its shape Preheating forming process , C ') A pair of opposed endless pressure bands that can be wound in an arc shape are pressed together with a pressure roll, and the pressure band is rotated to rotate the mold and simultaneously heat the inside of the mold. The shape of the rubber belt molding on the mold is completely released and at the same time partially vulcanized Forming vulcanization process and D)) surrounding the rubber belt molded body on the mold with a cylindrical external pressure vessel, injecting compressed air into the external pressure vessel to pressurize the rubber belt molded body from the outer peripheral side, and simultaneously To substantially cure the rubber belt molded body on the mold Vulcanization process 1 and E) surrounding the rubber belt molded body on the mold with a cylindrical heat insulating cover, and heating the inside of the mold to completely vulcanize the rubber belt molded body on the mold. Vulcanizing step 2 .
[0026]
The vulcanization method according to the present invention is a vulcanization method suitable for forming a toothed belt using a metal mold provided with a tooth mold on a peripheral surface, and a rubber belt on the metal mold in the step B ′). The molded body is preheated, the viscosity of the rubber in the rubber belt molded body is reduced, the flowability is improved, and the shape becomes optimal, and 20 to 30% of the shape is formed. In the step, the shape of the rubber belt molded body on the mold is 100% formed and at the same time 35 to 40% is vulcanized. In the step D '), the rubber belt molded body on the mold is vulcanized by 70 to 80%. Then, in the above step E), the rubber belt molded body is heated without pressure and vulcanized 100%.
[0027]
Five) Claim 3 As described above Claim 2 In the vulcanization method according to the above, F ') Preheating In the step, the rubber belt molded body is heated to 100 to 110 ° C. from the inside of the mold, and 10 to 20 kg / cm. ^Two Pressurized at the pressure of Forming vulcanization In the step, the rubber belt molded body is heated to 130 to 145 ° C. from the inside of the mold, and 3 to 6 kg / cm by the pressure band. ^Two At a pressure of 45-60 kg / cm by the pressure roll. ^Two Pressurized with the pressure of Vulcanization process 1 Then, the rubber belt molded body is heated to 150 to 170 ° C. from the inside of the mold, and is compressed to 3 to 6 kg / cm by the compressed air. ^Two Pressurized at the pressure of Vulcanization process 2 Then, it is preferable to heat the rubber belt molded body to 160 to 175 ° C. from the inside of the mold.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a vulcanizing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a vulcanizing apparatus according to the present embodiment. FIG. 1A shows a state before a vulcanizing operation, and FIG. 2 (a) and 2 (b) are cross-sectional views taken along the line II-II of FIG. 1 (a). FIG. 2 (a) is a state of a mold conveying operation, and FIG. 2 (b) is a state before a vulcanizing operation. Indicates the status. FIG. 3A is a cross-sectional view showing the upper part of the vulcanizing apparatus of FIG. 1 during vulcanization, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing the lower part of the vulcanizing apparatus of FIG. 1 during vulcanizing. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
[0030]
As shown in FIG. 1, a pair of frames 3 are slidably disposed in opposite directions on both sides of a stop position of the mold 2 at the center of the vulcanizing apparatus 1. As shown in FIG. 2, each frame 3 has a U-shaped cross section with the mold 2 side open, and the outer diameter of the frame 3 is approximately at the center when viewed from the plane of the frame 3 compared to the mold 2. As shown in FIG. 4, an embossing roll 4 as a pressure roll having a large diameter of almost the same size is rotatably supported via a bearing 30 as shown in FIG. A drive motor 32 installed on the upper surface via a bracket 31 is connected by a gear mechanism (not shown) or the like.
[0031]
In addition, guide rolls 5.5 are arranged at bearings (not shown) at symmetrical positions at the front end of each frame 3 with respect to a center horizontal line S connecting the rotation center points of the embossing rolls 4 on both sides of the mold 2. And is rotatably supported. Further, an endless pressure band 6 having substantially the same width as the height of the body of the mold 2 is continuously wound around the embossing roll 4 and the guide rolls 5.5. In this example, the tension roll 7 is pressed against the pressing band 6 located between the embossing roll 4 and one of the guide rolls 5 so as to be able to advance and retreat. The tension roll 7 is rotatably supported in the vertical direction on the distal end of a piston rod 8a of a hydraulic cylinder 8 disposed on the frame 3 so that the pressure band 6 always maintains a constant tension. Is pressed with. When the size of the mold 2 changes, the frames 3 move forward with each other until the pressing band 6 comes into contact with the mold 2 ′ as shown in FIG. The pressing position is adjusted, and a predetermined tension is applied to the pressure band 6. A flat rubber band, a steel band, or the like is used as the pressure band 6, but when the size (outer diameter) of the mold 2 is small, a flat rubber band having excellent flexibility is preferable.
[0032]
As shown in FIG. 3, the mold 2 is provided with steam inlets 2a and 2b projecting upward and downward at the center of both upper and lower surfaces. The molds are formed at equal intervals in the circumferential direction. As shown in FIG. 3 (b), the mold 2 has a steam outlet 2b inserted into the central opening 10a of the transfer base 10 having a square shape in a plan view, and the mold 2 is rotatably supported on the transfer base 10. . A support tube 11 is rotatably disposed in the central opening 10a via a bearing 11a, and a steam outlet 2b is fitted in an upper portion of the support tube 11. A lower nozzle 12 that can be connected to the steam outlet 2b can be inserted into a lower portion of the support cylinder 11, and the lower nozzle 12 is provided with a bearing 14b in a central opening 14a of a lift 14 that is raised and lowered by a hydraulic cylinder 13. It is mounted rotatably via the. Further, a steam discharge pipe 15 is connected downward to the lower nozzle 12, a rotary joint 15a is connected to a lower end of the steam discharge pipe 15, and a steam discharge hose 16 is connected to a lower end of the rotary joint 15a. .
[0033]
As shown in FIG. 2, a transport mechanism 17 is installed on both sides of the lower nozzle 12 with a certain interval therebetween, and the transport mechanism 17 interlocks an endless transport belt 17a on both sides with a toothed pulley 17b. By rotating the transport base 10, the transport base 10 placed on the transport belt 17a is transported. The place where the transport mechanism 17 and the lower nozzle 12 are installed is formed one step lower in a concave shape, and the frame 3 is slidably mounted on a flat pedestal 18 on both sides thereof via a sliding member 18a. ing. A hydraulic cylinder 19 as a forward / backward drive device for the frame 3 is attached to the outer end of the pedestal 18 via a bracket 19 b, and the tip of a piston rod 19 a of the hydraulic cylinder 19 is connected to the frame 3.
[0034]
As shown in FIG. 3A, an upper nozzle 20 that can be connected to the steam inlet 2 a of the mold 2 is urged downward via a compression spring 21 and is arranged at a fixed position. The upper nozzle 20 and the compression spring 21 are supported downward from a support cylinder 23 rotatably arranged via a bearing 23 a in a central opening 22 a of a support frame 22 installed above the lower nozzle 12. ing. At the lower end of the support cylinder 23, a flange 24 to which the upper surface of the mold 2 can abut is integrally provided. A steam introduction pipe 25 is connected to the upper nozzle 20 upward, a rotary joint 25a is connected to an upper end of the steam introduction pipe 25, and a steam introduction hose 26 is connected to an upper end of the rotary joint 25a.
[0035]
Next, a belt manufacturing apparatus partially provided with the vulcanizing apparatus 1 having the above configuration and a method of manufacturing an endless belt (including a vulcanizing method) using the manufacturing apparatus will be described.
5A and 5B are explanatory diagrams sequentially showing the manufacturing process of the flat belt. FIG. 5A is a plan view of a forming process, FIG. 5B is a plan view of a pre-heat pressing process, and FIG. 5D is a central longitudinal sectional view of a vulcanizing step, FIG. 5E is a central longitudinal sectional view of a cooling step, and FIG. 5F is a perspective view of a width cutting step.
[0036]
{Circle around (1)} Forming process: As shown in FIG. 5 (a), after the mold 2 is mounted sideways on the molding machine and the canvas A is wound while being rotated, the polyester fiber and the glass fiber are laid on the canvas A. Alternatively, a core wire B such as aramid fiber is spirally wound, and an unvulcanized rubber sheet or an unvulcanized rubber sheet containing fibers is further wound thereon. In this way, when the molding operation is completed in about 10 to 15 minutes, the mold 2 is set upright and transported to the next step by the transport mechanism 17 (see FIG. 2) or the like.
[0037]
2. Preheating forming process 5: As shown in FIG. 5 (b), two to four pressure rolls 35 are brought close to each other in a state where the mold 2 is fixed at a fixed position, and the unvulcanized rubber belt molded body on the mold 2. 10 to 40 kg / cm for C ^Two Pressing with roll pressure. At the same time, steam is introduced from the steam inlet 2a of the mold 2 and discharged from the steam outlet 2b, so that the unvulcanized rubber belt molded body C is heated to 100 to 125 ° C from the inside of the mold 2. It takes 5 to 7 minutes during this time. Then, the mold 2 is transported to the next step by the transport mechanism 17 (see FIG. 2) or the like.
[0038]
3. Forming vulcanization process : As shown in FIG. 2, the mold 2 is lifted upward by the hydraulic cylinder 13 with the conveyor belt 17a stopped and the mold 2 stopped at a predetermined position, and the upper surface of the mold 2 is brought into contact with the flange 24. The steam inlet 2a is connected to the upper nozzle 20 and the lower nozzle 12 is connected to the steam outlet 2b to allow steam to flow through the mold 2, and the rubber belt molded body C on the mold 2 is heated to 110 to 135 ° C. Heat. At the same time, as shown in FIG. 5 (c), the vulcanizer 1 moves the opposing frame 3 toward the unvulcanized rubber belt molded body C on the mold 2 by the pressing band 6 ~ 6kg / cm ^Two At a band pressure of 45 to 60 kg / cm by the embossing roll 4 from above the band 6. ^Two To form a belt product 100%. During this time, 8 to 15 minutes are required, and the unvulcanized rubber belt molded body C is vulcanized by 5 to 20%. Then, the mold 2 is transported to the next step by the transport mechanism 17.
[0039]
4. Vulcanization process 1 5: As shown in FIG. 5 (d), the vulcanizing device 39 used here includes an upper nozzle 12, a lower nozzle 20, etc. for flowing steam in the mold 2 shown in FIGS. 2 and 3. In addition, a cylindrical external pressure container 40 having an opening 40a at the center of the upper end and having a lower end opened is used. The external pressure container 40 is suspended from above the mold 2 by an elevating device (not shown), and is placed and fixed on the transport base 10. Then, compressed air is introduced from a compressed air introduction port 41 provided on the side peripheral surface 40b of the external pressure container 40, and the rubber belt molded body C on the mold 2 is 3 to 6 kg / cm. ^Two Pressurize with pressure. At the same time, the rubber belt molded body C is heated to 150 to 170 ° C. by the steam flowing inside the mold 2. During this time, it takes 15 to 20 minutes, and the rubber belt molded body C is 100% vulcanized while suppressing foaming. The compressed air is preferably dry compressed air at a high temperature of 150 to 170 ° C., rather than at room temperature. Then, the mold 2 is transported to the next step by the transport mechanism 17 (see FIG. 2) or the like.
[0040]
{Circle around (5)} Cooling die cutting step: As shown in FIG. 5 (e), cooling water is circulated inside the mold 2 to cool the rubber belt molded body C on the mold 2 to 40 ° C. or less. Then, a vulcanized rubber belt formed body (also referred to as a slab) C ′ is cut from the periphery of the mold 2 using a known cutting device (not shown). During this time, it takes 5 to 10 minutes.
[0041]
(6) Width cutting step: As shown in FIG. 5 (f), a round blade (cutter) 51 cuts the slab C ′ into belts for each belt width as a product to produce an endless flat belt D. The cutting operation takes 5 to 7 minutes. In this step, a groove can be formed along the circumferential direction of the slab C ′, or a slab C ′ can be sliced at any width and angle.
[0042]
Next, a belt manufacturing apparatus according to another embodiment partially provided with the vulcanizing apparatus 1 having the above configuration and a method of manufacturing an endless toothed belt using the manufacturing apparatus (including a vulcanizing method) ) Will be described.
[0043]
6A and 6B are explanatory diagrams sequentially showing the manufacturing process of the toothed belt. FIG. 6A is a plan view of a forming process, FIG. 6B is a plan view of a preheating forming process, and FIG. FIG. 6 (d) is a central longitudinal sectional view of the vulcanizing step (1), and FIG. 6 (e) is a central longitudinal sectional view of the vulcanizing step (2). A cooling step (FIG. 5 (e)) and a width cutting step (FIG. 5 (f)) of FIG. 5) follow, but those steps are omitted in the drawing.
[0044]
The differences from the above manufacturing method (FIG. 5) are as follows. 1) Molding process: As shown in FIG. 6 (a), the mold 2 has a longitudinal tooth mold on the peripheral surface. (Not shown) Is used. After covering the mold 2 with a cylindrical wooly nylon canvas A 'having an open end, a core wire B of glass fiber or aramid fiber is spirally wound, and an unvulcanized rubber sheet is wound.
[0045]
2) Preheating forming step: As shown in FIG. 6 (b), the pressure rolls 35 are brought close to each other to approach the unvulcanized rubber belt molded body C on the mold 2 to 10 to 20 kg / cm. ² The unvulcanized rubber belt molded body C is heated to 100 to 110 ° C. from the inside of the mold 2 by introducing steam from the steam inlet 2 a of the mold 2 and discharging the steam from the steam outlet 2 b at the same time. Heat. Then, 20 to 30% of the shape such as the tooth shape of the belt is formed.
[0046]
3) Forming vulcanization step: As shown in FIG. 6C, the unvulcanized rubber belt molded body C is heated to 130 to 145 ° C. by the steam circulated in the mold 2, and ~ 6kg / cm ² At a band pressure of 45 to 60 kg / cm from the band 6 by the embossing roll 4. ² To form a 100% belt product and vulcanize 35-40%.
[0047]
4) Vulcanization Step (1): As shown in FIG. 6 (d), the rubber belt molded body C on the mold 2 in the external pressure vessel 40 is formed by the same vulcanization apparatus 39 used in the above-mentioned manufacturing method. 3-6kg / cm by dry compressed air ² The rubber belt molded body C is heated to 150 to 170 ° C. by steam flowing through the inside of the mold 2 at the same time, thereby suppressing the foaming of the rubber belt molded body C and vulcanizing to 70 to 80%. proceed.
[0048]
5) Vulcanization step (2): As shown in FIG. 6 (e), a cylindrical heat insulating cover 45 having a lower end opened around the mold 2 to surround the rubber belt molded body C on the mold 2, Steam is passed through the mold 2 to heat the rubber belt molded body C to 160 to 175 ° C. and vulcanize 100%. In this vulcanization step, since there is no possibility that the rubber belt molded body C foams, there is no need to pressurize the rubber belt molded body C in particular, and therefore, it is sufficient to heat the rubber belt molded body C using only the heat retaining cover 45 for preventing heat radiation. After this step, a cooling die cutting step (FIG. 5E) and a width cutting step (FIG. 5F) are performed.
[0049]
6) In the case of the manufacturing method according to the present embodiment, the work time required for each step can be shortened to about 5 to 7 minutes and can be unified, so that the vulcanization time per step is smaller than that of the conventional method. As a result, the vulcanization operation including all the steps can be performed continuously, so that the production efficiency of the rubber belt is improved and the cost can be easily reduced.
[0050]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the vulcanizing apparatus and the vulcanizing method of the present invention have the following effects.
[0051]
(1) The vulcanizing apparatus of the present invention is suitable for producing a small number of endless rubber belts of various types, and can easily achieve automation of a manufacturing process, and have a simple structure and a small size. In addition, the operation (control) of the pressure band and pressure roll on the mold is simple and simple, no operation error occurs, and the pressure roll and guide roll are fixed in place on the frame and do not move. And vulcanization work can be performed stably for a long period of time.
[0052]
(2) Further, since the mold can be replaced when the endless rubber belt molded body is replaced, the attaching / detaching work of the rubber belt molded body is easier as compared with a conventional apparatus in which the rubber belt molded body is stretched between two shafts. . In addition, since the pressure band and the pressure roll for pressing the unvulcanized rubber belt molded body on the mold are provided facing each other, there is no uneven load on the mold, and the supporting shaft diameter can be reduced. The size can be easily reduced. Further, since the rubber belt molded body is mounted on the outer peripheral surface of the mold, it is possible to vulcanize a small-sized rubber belt molded body. In addition, the rubber belt molded body on the mold is heated uniformly from the inside to the whole, and most of the rubber belt molded body is surrounded by the pressure band and pressed, so that the vulcanization of the rubber belt molded body is even. It is performed efficiently and efficiently, and a high quality rubber belt can be obtained.
[0053]
(3) In the vulcanizing method according to the second aspect of the present invention, the vulcanizing operation can be automated, so that the burden on the operator can be reduced and the number of workers can be significantly reduced. In particular, by pressurizing the rubber belt molded body with the compressed air injected into the external pressure container, foaming of the rubber belt molded body can be prevented, and the unvulcanized rubber of the rubber belt molded body can be completely vulcanized. Can be combined with each other (canvas, cord, etc.).
[0054]
(4) The vulcanization method according to claim 3 can more reliably implement the vulcanization method according to claim 2.
[0055]
(5) The vulcanization method according to claim 4 of the present invention is particularly suitable for forming a toothed belt using a mold having a tooth mold on the peripheral surface, and is required for each step throughout the entire production. Since the work time can be shortened and unified, the work time of one divided process can be adjusted to the work time of the molding process before vulcanization and the cooling process after vulcanization, and Since the sulfurizing operation can be continuously performed, the production efficiency of the rubber belt is improved, and the cost can be easily reduced.
[0056]
(6) The vulcanization method according to claim 5 can more reliably implement the vulcanization method according to claim 4.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a vulcanizing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state before vulcanization work, and FIG.
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are cross-sectional views taken along the line II-II of FIG. 1 (a). FIG. 2 (a) is a state of a mold conveying operation, and FIG. The state before the sulfurizing operation is shown.
3 (a) is a cross-sectional view showing the upper part of the vulcanizing apparatus of FIG. 1 during vulcanization, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view showing the lower part of the vulcanizing apparatus of FIG. 1 during vulcanizing. is there.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 1 (b), showing a vulcanized state.
5 (a) is a plan view of a forming step, FIG. 5 (b) is a plan view of a pre-heating / compression bonding step, and FIG. c) is a plan view of the crimp forming step, FIG. 5 (d) is a central longitudinal sectional view of the vulcanizing step, FIG. 5 (e) is a central longitudinal sectional view of the cooling step, and FIG. It is a perspective view.
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams sequentially showing a manufacturing process of the toothed belt according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a plan view of a forming process, FIG. 6B is a plan view of a preheating forming process, FIG. 6 (c) is a plan view of the forming vulcanizing step, FIG. 6 (d) is a central longitudinal sectional view of the vulcanizing step (1), and FIG. 6 (e) is a central longitudinal sectional view of the vulcanizing step (2). It is.
FIG. 7 is a plan view showing an outline of a conventional two-shaft vulcanizing apparatus.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a vulcanizing method using a conventional general vulcanizing pot.
FIG. 9 is a plan view showing a vulcanizing apparatus described in JP-A-5-42615.
[Explanation of symbols]
1 Vulcanizing equipment
2 Mold (vulcanization drum)
3 Frame
4 Embossing roll (pressure roll)
Roll 3 as a guide roll
5 Guide roll
6 Pressure band
7 tension roll
8, 19 Hydraulic cylinder
10 Transport base
C Rubber belt molding

Claims

A cylindrical mold for winding and molding an unvulcanized rubber belt material, which is rotatably mounted on a transfer mechanism via a transfer base, and is disposed opposite to each other around the mold. In a vulcanizing device for an endless rubber belt having a pair of endless pressure bands capable of surrounding and pressing an opposing portion of the peripheral surface in an arc shape, a pair of frames facing each other so as to sandwich the mold are provided. A drive device is provided to be able to move forward and backward with respect to the mold, respectively, and a drive device for moving each frame body back and forth is provided, and a pressure roll is rotatable near the center of each frame body when viewed from above. A guide roll is rotatably supported on both sides of the front end of each of the frame members, and an endless pressure band is wrapped around the pressure roll and the guide rolls on both sides. Position between the roll and the guide roll A tension roll capable of pressing a pressure band of a portion to be moved is provided so as to be able to advance and retreat, the mold between the frames is raised from above the transfer mechanism, and a rotatable lower nozzle connected to a lower end opening of the mold A lifting device provided below the transfer mechanism, and an upper nozzle that is connectable and rotatable to an upper end opening of the mold when the mold is raised, and a steam is provided in the mold. And pressurize the pressing belt against each other by pressing each pressing band against the die , and press the rubber belt molded body by each pressing roll from above each pressing band. In this state, by rotating each pressing band in a predetermined direction in synchronization with each other, the mold is rotated to continuously vulcanize the unvulcanized rubber belt molded body made of the rubber belt material on the mold. Endless Vulcanizing apparatus of Muberuto.

After winding and molding a rubber belt material made of an unvulcanized rubber sheet, cord, canvas, etc. on the outer peripheral surface of the cylindrical mold, in a method of vulcanizing the rubber belt molded body,
Pressing opposing pressure rolls against the rubber belt molded body on the mold to rotate the mold together with the pressure rolls, and heating the inside of the mold to preheat the rubber belt molded body on the mold. And a preheating forming step to partially form the shape together with
A pair of opposed endless pressure bands that can be wound in an arc shape are pressed together with a pressure roll, and the pressure band is rotated to rotate the mold. A molding vulcanizing step of completely vulcanizing and partially vulcanizing simultaneously the shape of the rubber belt molded body,
Surround the periphery of the rubber belt molded body on the mold with a cylindrical external pressure vessel, inject compressed air into the external pressure vessel to pressurize the rubber belt molded body from the outer peripheral side, and simultaneously heat the inside of the mold. A vulcanizing step 1 for substantially vulcanizing the rubber belt molded body on the mold;
A vulcanization step of surrounding the rubber belt molded body on the mold with a cylindrical heat insulating cover, heating the interior of the mold and completely vulcanizing the rubber belt molded body on the mold. A method for vulcanizing an endless rubber belt.

In the preheating forming step, the rubber belt molded body is heated to 100 to 110 ° C. from the inside of the mold, and pressurized by the pressure roll at a pressure of 10 to 20 kg / cm ² ,
While heating to 130 to 145 ° C. the rubber belt molded body from the inside the mold in the form out vulcanization process, by the pressing pressure of 3~6kg / cm ² by pressure band and the pressure roll 45～60Kg / Press each with a pressure of cm ² ,
In the vulcanization step 1 , the rubber belt molded body is heated to 150 to 170 ° C. from the inside of the mold and pressurized by the compressed air at a pressure of ³ to 6 kg / cm ² ,
3. The vulcanizing method for an endless rubber belt according to claim 2 , wherein in the vulcanizing step 2 , the rubber belt molded body is heated to 160 to 175C from inside the mold.