JP4118840B2

JP4118840B2 - Ｖリブドベルトの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP4118840B2
Application number: JP2004189203A
Authority: JP
Inventors: 貴濱田
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2024-06-28
Also published as: JP2006007375A

Description

本発明は、ベルトスリーブを研削してＶリブドベルトを製造する方法及び装置に関する。

特許文献１は以下のようなＶリブドベルトの製造方法を開示している。即ち、（Ａ）平ベルト状のベルトスリーブを、リブ形成面を外側にして駆動ロールとテンションロールの二軸間に所定張力でセットする。（Ｂ）駆動ロールを駆動することによってベルトスリーブを所定走行速度で回転させる。（Ｃ）表面に５０〜２００メッシュのダイヤモンドの研磨粒を電着させるとともに多数の断面Ｖ字状の突起を有する研削ホイールを所定回転数で回転させながら、回転しているベルトスリーブ表面に所定時間当接させることによって、ベルトスリーブに複数の突起を同時に形成する。（Ｄ）複数の突起が形成されたベルトスリーブを所定幅ごとに輪切りして、Ｖリブドベルトを得る。
特許第２６９８８９９号公報（図１、図２）

ここで上記従来技術において生産効率を向上させるための一つのアプローチとして、駆動ロールの回転速度を上げてベルトスリーブを高速走行させ、研削ホイールで短時間で効率よく研削させることが考えられる。しかしながら従来技術では、駆動ロールの走行速度を上げていくと研削ホイールとの摩擦で大きな抵抗がベルトスリーブに作用し、駆動ロールとベルトスリーブとの間でスリップが発生して、研削表面に凹凸が生じてしまう恐れがある。従って、駆動ロールの回転速度を増大させるといっても限界があって、生産効率の点から改善の余地が残されていた。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

◆本発明の第１の観点によれば、以下のような、Ｖリブドベルトの製造方法が提供される。少なくとも心線とゴム層とからなるベルトスリーブを駆動ロールとテンションロールに巻き掛け、前記駆動ロールを所定速度で回転させるとともに、複数の断面Ｖ字形状の突起を表面に有する研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの表面に当接させることによって前記ベルトスリーブ表面に複数のリブ部を形成する工程を含む。そして、当該工程において、前記駆動ロールと前記ベルトスリーブとの接触面に水が供給される。

これにより、走行するベルトスリーブに研削ホイールとの摩擦による大きな負荷が掛かっても、ベルトスリーブと駆動ロールとの間に介在される水が両者の密着性を高めるので、ベルトスリーブのスリップが阻止される。従って、ベルトスリーブの速度を増大させても適切にリブ部を形成できるので、Ｖリブドベルトの生産効率に優れる。また、水を供給するという簡素な方法であるので、低コストとできる。

前記のＶリブドベルトの製造方法においては、前記水は、前記ベルトスリーブと前記駆動ロールとが接触を開始する位置に供給されることが好ましい。これにより、水が効率よくベルトスリーブと駆動ロールとの間に供給されるので、ベルトスリーブのスリップが確実に防止されるとともに、水の無駄が少なくなる利点がある。

前記のＶリブドベルトの製造方法においては、前記水は、前記ベルトスリーブの幅方向全体にわたって供給されることが好ましい。これにより、スリップ防止効果がムラなく発揮され、ベルトスリーブのスリップが確実に防止される。

前記のＶリブドベルトの製造方法においては、前記水は霧吹き状に供給されることが好ましい。これにより、ベルトスリーブと駆動ロールの広い面積に均一に水を拡散させて供給することが容易であるとともに、供給される水の量が過剰になることを防止できる。

◆本発明の第２の観点によれば、以下のように構成する、Ｖリブドベルトの製造装置が提供される。少なくとも心線とゴム層とからなるベルトスリーブを巻き掛けるための駆動ロール及びテンションロールと、回転しつつ前記ベルトスリーブに接触可能な、複数の断面Ｖ字形状の突起を表面に有する研削ホイールと、前記駆動ロールと前記ベルトスリーブとの接触面に水を供給する水供給手段と、を備える。

これにより、走行するベルトスリーブに研削ホイールとの摩擦による大きな負荷が掛かっても、ベルトスリーブと駆動ロールとの間の水によって、ベルトスリーブのスリップが抑制される。従って、ベルトスリーブの速度を増大させても適切にリブ部を形成できるので、Ｖリブドベルトの生産効率に優れる製造装置を提供できる。

前記のＶリブドベルトの製造装置においては、前記水供給手段は霧吹きであることが好ましい。これにより、ベルトスリーブと駆動ロールの広い面積に均一に水を拡散させて供給することが容易であるとともに、供給される水の量が過剰になることを防止できるので、スリップ防止が確実になる。

最初に、Ｖリブドベルトの材料としての環状のベルトスリーブ１を図１を参照して説明する。図１はベルトスリーブの構成を示す断面斜視図である。このベルトスリーブ１は、円筒形の成形ドラム（図略）の外周面に、カバー帆布５を形成する帆布、接着ゴム層３を形成するゴムシート、心線２を形成する接着処理された撚りコード、圧縮ゴム層４を形成するゴムシートを順に巻き付け、得られた成形体を公知の加熱加圧手段によって加硫して得られる。

圧縮ゴム層４としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）等が用いられる。なお、圧縮ゴム層４には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミド等の短繊維を混入して、耐側圧性を向上させることが望ましい。

心線２を構成するコードには、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維あるいはポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等の繊維からなる撚りコードが用いられる。カバー帆布５としては、綿、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、アラミド繊維からなる糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布が用いられる。

次に、上記のようにして作成したベルトスリーブ１にリブ部を形成する工程を図２、図３を参照して説明する。図２はベルトスリーブの研削の様子を示す側面図、図３は図２の３−３線断面矢視図である。

本工程では図２に示すように、前記ベルトスリーブ１を駆動ロール１１とテンションロール１２の間に、適宜の張力を付与した状態で巻き掛ける。なおベルトスリーブ１は、図１に示す圧縮ゴム層４を形成するゴムシートが外側になるように、両ロール１１・１２に巻き掛けることとする。

そして図２の状態で、駆動ロール１１を太線矢印方向に回転させてベルトスリーブ１を白抜き矢印方向に走行させるとともに、駆動ロール１１に近接して配置される研削ホイール１３を、駆動ロール１１と同方向に回転させる。ここで駆動ロール１１の回転速度は、ベルトスリーブ１の走行速度が例えば５０〜１５０ミリメートル／秒となるように設定され、研削ホイール１３の回転速度は例えば１８００ｒｐｍに設定される。

なお、前記研削ホイール１３の表面にはダイヤモンドの研磨粒を電着させるとともに、図２の３−３線断面矢視図としての図３に示すように、研削ホイール１３の外周面には多数（例えば、５０〜１５０個）のＶ字状の突起１４が形成されている。そして、研削ホイール１３を回転させながら走行中のベルトスリーブ１の表面に当接させて、前記突起１４の部分を圧縮ゴム層４に食い込ませて溝を形成する。この結果、リブ部７となる多数の突起が、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層４に形成される。

そして本実施形態では図２の符号１５に示すように、研削ホイール１３によるベルトスリーブ１の研削時において、回転する駆動ロール１１とベルトスリーブ１との接触面に水が供給される。水は、ベルトスリーブ１と駆動ロール１１が接触を開始する位置に、ベルトスリーブ１の幅方向全体にわたって供給されることが望ましい。

この水の供給量は、ベルトスリーブ１の内面及び駆動ロール１１の外面が全面にわたって均一に濡れるように適宜調節される。水は、駆動ロール１１外面のミクロな凹凸とベルトスリーブ１内面のミクロな凹凸との間に形成されるミクロな空孔が常時充填される程度に連続的に供給されることが好ましい。水の過剰な供給は、かえって駆動ロール１１とベルトスリーブ１の間のスリップの原因となるために好ましくない。水を供給するための具体的な手段としては、本実施形態では霧吹き（スプレーノズル）１５を採用している。

このような研削方法を採ることで、水の表面張力により、ベルトスリーブ１と駆動ロール１１との接触面に形成されるミクロな空孔が水によって充填されるから、ベルトスリーブ１−駆動ロール１１間の密着性が増大する。従って、ベルトスリーブ１に加わる負荷ないし抵抗が増大したとしても両者１・１１間のスリップを抑制できるので、駆動ロール１１の回転速度を増大させることができ、リブ部７の形成時間を短縮し、生産効率を向上させることができる。また、水を供給するという簡素な構成であるので、コストの上昇要因ともならない。

こうしてリブ部７が形成されたベルトスリーブ１は、所定幅ごとに輪切りすることで、図４のような完成品のＶリブドベルト１０を得ることができる。

なお本実施形態では、上述したとおり、水はベルトスリーブ１と駆動ロール１１が接触を開始する位置に供給される。この結果、水が効率よく接触面に供給され、スリップ防止効果を確実にできるとともに、水の無駄を少なくできる。更には本実施形態では、水はベルトスリーブ１の幅方向全体に供給されるので、水によるスリップ防止効果がムラなく発揮される。加えて、本実施形態では水は霧吹き１５によって供給されるので、ベルトスリーブ１の幅方向全体にわたる広い面積に水を拡散させて供給させることが容易であるとともに、水の供給量を適切に調節でき、水の過剰供給によるベルトスリーブ１のスリップも防止できる。

本発明の効果を実証するために、発明者は以下の実験を行った。圧縮ゴム層４を形成するゴムシートとしてクロロプレンゴムを用いたベルトスリーブ１を用意し、このベルトスリーブ１と駆動ロール１１との接触面にベルトスリーブ１の全幅にわたって均一に水を供給しながら、ベルトスリーブ１の走行速度が７５ミリメートル毎秒となるように駆動ロール１１を回転させた状態で、８０個の断面Ｖ字状の突起１４を有する研削ホイール１３を回転させながらベルトスリーブ１に当接させ、所定のリブ部７が形成されるように研削を行った。

研削を行うにあたっては、駆動ロール１１の回転速度を、標準の７５ミリメートル毎秒から１００％増（即ち、標準の倍の１５０ミリメートル毎秒）まで、１０％刻みで増加させてゆき、各回転速度においてベルトスリーブ１と駆動ロール１１間のスリップの有無を目視で調べた。また、各回転速度において、ベルトスリーブ１上にリブ部７が完成するまでの所要時間を測定した。なお比較例として、ベルトスリーブ１と駆動ロール１１との接触面に水を供給しない場合についても同様の実験を行った。

上記実験の結果を表１に示す。なお、研削所要時間は、標準の７５ミリメートル毎秒で研削を行った場合における研削所要時間に対する比率で表されている。

上記の表に示すように、水を供給しない比較例では駆動ロール１１の回転速度が標準速度より８０％増加した時点でスリップが発生したのに対し、水を供給すると、駆動ロール１１の回転速度が１００％増でもスリップは認められなかった。そして、速度が８０％増で研削所要時間が標準の所要時間の０．４２倍になり、速度の１００％増の場合で研削所要時間が標準の所要時間の０．３７倍になったことからすると、水を供給する本発明の方が生産時間の短縮の余地が大きいことになる。

また、駆動ロール１１の回転速度が１００％増でもスリップが認められなかったので、駆動ロール１１の速度増大によって研削所要時間は標準の所要時間の０．３７倍以下とする余地があり、Ｖリブドベルトの生産効率を標準の少なくとも２．７倍（＝１／０．３７）以上に向上し得ることが判る。即ち、駆動ロール１１の回転速度の増大をそのまま研削時間の短縮に繋げることができ、生産効率を向上することができる。

なお、上記実施形態では駆動ロール１１の速度増大による生産性向上を主眼としているが、その代わりに研削ホイール１３の速度増大によって研削時間の短縮を図る場合にも、水を供給する構成は有効である。即ち、研削ホイール１３の速度を増大させた場合でもベルトスリーブ１に発生する抵抗は増大するが、この場合でもベルトスリーブ１が駆動ロール１１に対し水によって密着するため、スリップを防止できる。

ベルトスリーブの構成を示す断面斜視図。ベルトスリーブの研削の様子を示す側面図。図２の３−３線断面矢視図。完成したＶリブドベルトの構成を示す断面斜視図。

符号の説明

１ベルトスリーブ
２心線
４圧縮ゴム層
５カバー帆布
７リブ部
１０Ｖリブドベルト
１１駆動ロール
１２テンションロール
１３研削ホイール
１４突起

Claims

少なくとも心線とゴム層とからなるベルトスリーブを駆動ロールとテンションロールに巻き掛け、前記駆動ロールを所定速度で回転させるとともに、複数の断面Ｖ字形状の突起を表面に有する研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの表面に当接させることによって前記ベルトスリーブ表面に複数のリブ部を形成する工程を含むＶリブドベルトの製造方法において、
当該工程において前記駆動ロールと前記ベルトスリーブとの接触面に水が供給されることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
請求項１に記載のＶリブドベルトの製造方法であって、前記水は、前記ベルトスリーブと前記駆動ロールとが接触を開始する位置に供給されることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
請求項１又は請求項２に記載のＶリブドベルトの製造方法であって、前記水は、前記ベルトスリーブの幅方向全体にわたって供給されることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のＶリブドベルトの製造方法であって、前記水は霧吹き状に供給されることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
少なくとも心線とゴム層とからなるベルトスリーブを巻き掛けるための駆動ロール及びテンションロールと、
回転しつつ前記ベルトスリーブに接触可能な、複数の断面Ｖ字形状の突起を表面に有する研削ホイールと、
前記駆動ロールと前記ベルトスリーブとの接触面に水を供給する水供給手段と、を備えるＶリブドベルトの製造装置。
請求項５に記載のＶリブドベルトの製造装置であって、前記水供給手段は霧吹きであることを特徴とするＶリブドベルトの製造装置。