JP4298315B2 - 歯付きベルトを製造する方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付きベルトを製造する方法および装置に関し、さらにその歯付きベルト自体にも向けられている。
【０００２】
【従来の技術】
歯付きベルトには、今日、純粋な力の伝達、制御目的、或いはある処理ステーションから他の処理ステーションへのワークピースの輸送など、多くの用途が見い出されている。歯付きベルトは、好ましくはポリウレタンであるエラストマー材料から成り、引っ張り強さ、従って縦方向の形状安定性を高める、特にワイヤ・ストランドの形の、その全長に沿って延在する補強インサートを含む。
【０００３】
以前は、歯付きベルトに対して、その製作後に、歯付きベルトを意図された用途に合わせるために、高価な処理工程を行う必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、後の処理工程が、完全に不要とはされないとしても、少なくとも簡単になるように、ベルトの製造および構造を設計することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を解決するために、本発明は、
入口および出口を有する成形型穴が、横側面により画定される環状溝をその周囲に設ける回転する成形ホイールと、回転すると共に成形ホイールの周囲の一部を囲んでその位置でその横側面と係合する継ぎ目無し成形ベルトとの間に画定され、成形ホイールはその溝の底に凹部を備え、その形状は歯付きベルトの歯の形状に対応し、
成形可能で凝固可能なプラスチック材料が、成形型穴の入口に導入され、
“ロストコア”が、成形ホイールの凹部のうちの少なくとも幾つかにおいて、少なくともその長さの一部分にわたって歯付きベルトのプラスチック材料内に完全に埋まっているように、少なくとも成形ホイールの溝の幅を横側面から横側面まで横断するように延在する、その入口の上流側で成形型穴に導入される方法を提供する。
【０００６】
このようにして、意図された用途に合った簡単なやり方で歯付きベルトの歯を設計することが可能である。これは、現在利用可能な工具を用いて達成することができる。“ロストコア”は、歯付きベルトを横断方向に安定させるので、明確な付加的効果を有する。これは、いわゆる“ボール効果（ｂｏｗｌ ｅｆｆｅｃｔ）”、即ち、歯付きベルトの裏側の窪んだ反りを防止するが、そうでなければ、歯付きベルトの表側に歯付きベルト材料の収縮特性に影響を及ぼす織物オーバーレイが設けられている場合に生じる可能性がある。
【０００７】
基本的には、歯付きベルトの各々の歯に“ロストコア”を設けることが可能である。一般的には歯付きベルトの全長にわたって一様な、割合に大きな間隔を置いて“ロストコア”を設ければ充分である。
【０００８】
各“ロストコア”は、様々な方法で使用することのできる関連する歯に穴を作る。
【０００９】
“ロストコア”は、成形ホイールの横側面の相対する開口部を通して棒の形で押されるのが好ましい。“ロストコア”は、好ましくは円形横断面の通路を作る。“ロストコア”は、成形型穴へのプラスチック材料の注入時に、成形ホイールの横側面と係合することにより、一定の位置にとどまる。
【００１０】
代案として、“ロストコア”は成形型穴に導入され、成形型穴の高さにわたって延在する少なくとも２つのウェブで成形ホイールの凹部において支持されることが提案されている。この場合、ウェブは“ロストコア”を定位置に固定する役割を果たし、これにより押し出し圧力を吸収する。
【００１１】
“ロストコア”は、ウェブのうちの少なくとも２つのウェブで成形ホイールの凹部に有利にはめ込まれる。これは、“ロストコア”が絶対的に精密に位置決めされるという結果をもたらす。
【００１２】
“ロストコア”がいずれか１つのウェブで成形ホイールの各横側面にぶつかるように位置決めされる場合には有利である。このようにして歯付きベルトの材料内に歯の横縁に凹部が作られる。さらに、“ロストコア”の横側端部が支持される。成形ホイールの凹部にはめ込まれる、即ち、その形状がこれらの凹部（即ち、歯の形状）に対応するその位置でのウェブであるならば、“ロストコア”の精密な位置決めはそれらの横側端部で行われる。歯付きベルトの１つの領域を通って延在する、中央領域に配置された少なくとも１つの第３のウェブが使用されるのが好ましいので、そこに補強インサートは設けられていない。この中央ウェブを、関連する“ロストコア”を位置に関して固定するために使用する必要はない。従って、関連する歯の冠部表面から歯付きベルトの裏側まで延在するという条件付きで、所望のどのような形状であってもよい。
【００１３】
“ロストコア”のウェブはロッド状部分により互いに結合されるのが好ましく、後に円形横断面を有するのが好ましい。
【００１４】
本発明の１つの重要な実施形態では、“ロストコア”は、歯付きベルトのプラスチック材料と接着しないもろい材料から製造される。これにより、歯付きベルトから、後に固まった後に、“ロストコア”を取り除くことが可能となる。
【００１５】
“ロストコア”が成形ホイールの横側面の相対する開口部を通して棒の形で押されるならば、歯付きベルトを脱型する前にロッドをその横断方向に排出する必要はなくなる。その代わりとして、ロッドの、横に据え付けられた端部を脱型処理中に単に壊し去ることができる。ロッドの残余は、それにより作られる通路を使用したいならば、後に排出されてもよい。しかし、ボール効果”を防止することだけが目的ならば、棒の残余は歯付きベルトの材料内に残すこともできる。
【００１６】
通路の１つのあり得る用途は、例えば、歯付きベルトの歯の無い裏面に締め付けられるワークピース・キャリヤを係留することにある。通路を貫通する係留エレメントは、所定の破壊点の形で有利に作られるので、ワークピース・キャリヤのうちの１つまたは他の何らかの係留エレメントが容認できない力にさらされた場合、歯付きベルトを過荷重から保護する。通路は、一方の側で閉じられてもよく、歯付きベルトの裏側へ溝を介して開くこともできる。通路の閉じられていない端部が作動中に真空源に結合されるならば、歯付きベルトの裏側に、随意に吸着カップを介して、吸引効果を生じさせることができるので、歯付きベルトの滑らかな表面にワークピースを保持するのに適している。
【００１７】
“ロストコア”がウェブを備えるならば、ウェブは関連する歯の冠部表面から歯付きベルトの裏側まで延在する。材料のもろさの結果、ウェブに力を加え、よって通路内の“ロストコア”のボディとの結合を破壊するのに充分である。前述したように、円形横断面を有する棒であるのが好ましい通路内のこのボディは、ウェブが横断方向に対して垂直に排出され次第、歯付きベルトに対して横断方向に排出してもよい。
【００１８】
ウェブが“ロストコア”の横側端部に位置するならば、好ましくは歯の輪郭を伴って、ここに凹部が形成される。例えば、ワークピースを輸送するために使われる止め付けエレメントの対応するウェブを、それらの凹部に係合することができる。これらの止め付けエレメントの係留は、“ロストコア”のうちの１つにより作られる通路を通って延在するねじによって行われる。
【００１９】
ウェブを備えた“ロストコア”は、例えば、“ボール効果”を防止するために、歯付きベルトの材料内に残ることもできる。その滑り特性が歯付きベルトのプラスチック材料の滑り特性より良好な材料から“ロストコア”を製造することも特に有利である。歯付きベルトの冷却されたプラスチック材料が収縮するとき、“ロストコア”の寸法は減少しないので、ウェブは歯冠部の外に僅かに突き出る。歯付きベルトのプラスチック材料より良好な滑り特性を有する材料が“ロストコア”のために選択されるので、歯付きベルトはその歯側、随意にその側縁にも、大きな滑り能力を得る。この目的のために特に適する材料は、例えば、テフロンである。
【００２０】
いずれにせよ、凝固した歯付きベルトの歯の無い裏側をサイズに合わせて磨くのが有利である。これにより、表面が平らになるだけでなく、特に、“ロストコア”により作られ、ベルトの幅にわたって延在する通路が歯付きベルトの裏面から所定の間隔を保つことも保証する。このことは、歯付きベルトの裏側に結合されるべき止め付けエレメントの正確な位置決めおよび固定のために相当重要である。さらに、“ロストコア”のウェブは、過剰押し出しにより作られるプラスチック・スキンから解放される。
【００２１】
提起された目的を解決するために、本発明は、
横側面により画定されると共に凹部を備えた底を設ける環状溝を有する回転する成形ホイールであって、その形状は歯付きベルトの歯の形状に対応する成形ホイールと、
継ぎ目無し成形ベルトであって、回転すると共に入口および出口を有する成形型穴を画定するように成形ホイールの周囲の一部を囲んでその位置でその横側面と係合する継ぎ目無し成形ベルトと、
成形型穴の入口に配置されたプラスチック材料注入装置と、
成形ホイールの凹部のうちの少なくとも幾つかに“ロストコア”を導入するために成形型穴の入口の上流側に配置された装置と、を備える歯付きベルトを製造する装置をさらに提供する。
【００２２】
成形ホイールの横側面が相対する開口部を有し、“ロストコア”を導入するための装置がロッド状“ロストコア”を２つの対向する開口部に挿入するための挿入装置を備えるならば、特に有利である。
【００２３】
その代わりとして、“ロストコア”を導入するための装置が、ウェブを備えた“ロストコア”を成形ホイールの凹部に好ましくは半径方向に挿入するための挿入装置を備えることが提案されている。
【００２４】
提起された目的を解決するために、本発明は最後に、その歯のうちの少なくとも１つに存する“ロストコア”を有するプラスチック材料の歯付きホイールを提供し、“ロストコア”は、歯付きベルトの幅にわたって延在し、少なくともその長さの一部分にわたって歯付きベルトのプラスチック材料内に完全に埋まっている。
【００２５】
“ロストコア”はロッド状であるのが好ましく、それによって、特に、丸い横断面を有する。
【００２６】
その代わりとして或いはそれに加えて、“ロストコア”は、関連する歯の冠部から歯付きベルトの裏面まで延在する、好ましくは少なくとも２つのウェブを備え、それによりウェブのうちの少なくとも２つを歯の形状に合わせることをさらに提案している。
【００２７】
“ロストコア”は好ましくはその横側端部の各々にウェブを有し、それによりこれらの横側ウェブが歯の形状に合わされるのが好ましい。従って、歯付きベルトの材料内に作られた凹部は、その形状が歯の横断面と一致する。
【００２８】
特に有利な“ロストコア”が、歯付きベルトのプラスチック材料と接着しないもろい材料から成っているならば、歯付きベルトのプラスチック材料が固まった後に“ロストコア”を容易に除去することができ、また単純なロッドの形であるならば、後に連続的な開口部を残し、それを歯付きベルトの裏側に配置された吸着カップによる減圧用にまたは止め付けエレメントのための係留手段を受け入れるために用いることができる。
【００２９】
“ロストコア”が仕上げられた歯付きベルトに残るならば、その滑り特性が歯付きベルトのプラスチック材料の滑り特性より良好な材料から成ることが好ましい。そのとき“ロストコア”のウェブは、冷却時に歯冠部から僅かに突出すると共に随意に歯付きベルトの側縁から突出して歯付きベルトの滑り能力を高めることができる。
【００３０】
歯付きベルトの歯の無い裏側は、サイズに合わせて有利に磨かれる。
【００３１】
本発明の一実施形態では、歯付きベルトは、歯の無い裏側を横断するように延在し、“ロストコア”の除去後に、歯の形状に対して関連する歯の横側凹部に合わされた２つのウェブと係合してねじにより保持され、歯を貫通してウェブ同士を結合させる少なくとも１つの止め付けエレメントにより特徴付けられる。ワークピースを輸送するためまたは作動機能を実行するために極めて積載可能で極めて精密な台が作られる。
【００３２】
ねじまたは異なるタイプの対応する係留エレメントは、歯付きベルトを過荷重から保護するために所定の破壊点の形で作ることができる。
【００３３】
添付図面と関連して好ましい例示的な実施形態により本発明をいっそう詳しく以下に説明する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１に示す装置は回転する成形ホイールと回転する継ぎ目無し成形ベルトとを有し、成形ベルトは成形ホイール１の周囲の一部分の周りに巻かれている。成形ホイール１の周囲には環状溝３が形成され、その底には凹部４が設けられている。凹部の形状は製造されるべき歯付きベルト６の歯５の形状に合わされている。溝３は横側面７により画定され、この上に成形ベルト２が卷回領域で載っている。この卷回領域において、中空の成形型穴が成形ホイール１と成形ベルト２とにより画定され、この型穴は入口８と出口９とを有する。
【００３５】
成形型穴の入口８には、ポリウレタン１１を成形型穴に注入する押し出し機１０が設けられている。同時に、補強インサート１２が成形型穴に入る。
【００３６】
成形ホイール１の横側面７は、相対する開口部１３を備えている。分布は、１対の開口部１３が仕上げられた歯付きベルト６の一つおきの歯５、即ち、成形ホイール１の一つおきの凹部４に関連するような分布である。異なる関連ももちろん同様に可能である。
【００３７】
成形型穴の入口８の上流側の位置で、ロッド状“ロストコア”１４が、相対する開口部１３のそれぞれの対に横から押し込まれる。これは、図に示されていない挿入装置によって行われる。“ロストコア”１４は、成形型穴に橋を架け、成形処理の過程においてポリウレタン１１内に完全に埋まっている。“ロストコア”は、ポリウレタンに接着しないもろい材料から成る。歯付きベルト６の成形を仕上げるとき、即ち、成形型穴の出口９で、横側面７に位置する“ロストコア”１４の部分は破壊され、その後歯５から横へ排出してもよい。従って、歯５を横方向に貫通して延在し、真空源に結合するかまたは歯付きベルト６の裏側に配置されるべきエレメントを止め付けるための止め付け手段を受け入れるために使用してもよい通路が、追加の処理工程を必要とすることなく、作られる。
【００３８】
挿入装置の代わりに、埋め込み装置１５を設けることもでき、これを図１に矢印により概略的に示す。埋め込み装置は、いろいろ作られた“ロストコア”１６を成形ホイール１の凹部４に半径方向に導入するために役立つ。
【００３９】
これらの“ロストコア”１６のうちの１つを図２に示す。２つの横側ウェブ１８と中央ウェブ１９とを備えるロッド状ボディ１７を有する。全てのウェブ１８，１９が成形型穴の全高にわたって延在し、それによって、仕上げられた歯付きベルト６において、一方では歯頂部の表面から、他方では歯付きベルトの裏側の表面から、接近可能である。
【００４０】
“ロストコア”１６は、歯付きベルトのポリウレタンと接着しないもろい材料も含む。中央ウェブ１８に力が作用することにより、両側と中央ボディ１７とのその結合を破壊し、その後“ロストコア”１６全体を歯付きベルト６の関連する歯５から除去してもよい。
【００４１】
“ロストコア”１６は歯付きベルト６中に残ることもできる。そのとき、“ロストコア”１６は、例えば、テフロンから成り、その滑り特性はポリウレタンの滑り特性よりも良好である。冷却後、ウェブ１８，１９は、歯付きベルト６の歯のある側と側縁とにおいて滑りエレメントを構成する。
【００４２】
図２において明らかに見受けられるように、横側ウェブ１８の形状は歯付きベルト６の歯５の形状に合わされている。“ロストコア”１６が挿入されるとき、ウェブ１８は非常に精密な位置決めを保証する。ウェブ１８は、図３において明らかであるように、歯付きベルトの側部に対応する凹部を作る。
【００４３】
歯５の冠部表面は、明確を目的として図３において鎖点線で示されている。図３は、中央の歯５に関連する“ロストコア”１６の除去後の歯付きベルト６を示す。
【００４４】
図４は、止め付けエレメント２０の取り付け後の図３の歯付きベルト６の側面図であり、歯付きベルト６の裏側へのワークピース・キャリアの止め付けの可能性を提供する。止め付けエレメント２０は両側にウェブ２１を有し、“ロストコア”１６のウェブ１８により作られている凹部に係合する。ウェブ２１の形状は歯付きベルト６の歯５の形状に合わされている。止め付けエレメント２０の両側のウェブ２１はねじ２２によって互いに結合される。止め付けエレメント２０がこのように非常に確実に保持されると共に、特に歯付きベルト６がその裏面２３にサイズを合わせて磨かれるならば、非常に精密に定位置に固定されることも明らかである。ねじ２２は所定の破壊点を構成する。
【００４５】
修正形も本発明の範囲内においてもちろん可能である。従って、単純なロッド状“ロストコア”は、“ディッシュ効果”に抗するために、歯付きベルト中に残ることもできる。さらに、“ロストコア”は図に示すものとは異なる外形を有することもできる。本発明は、歯が歯付きベルトの全幅にわたって延在しないかまたは互いにオフセットされてギャップを画定する複数の部分に分割される歯付きベルトにも適用可能である。“ロストコア”の材料は、所望の特性に応じて選択される。“ロストコア”が除去されるならば、材料は歯付きベルトのエラストマー材料と接着するべきでない。
【００４６】
歯付きベルト中に残らない“ロストコア”の材料に関して、所要のもろさおよび耐熱性を有するので、ポリエステル噴霧合成成分が特に適している。鉱物質含有量２５％を有するＰＢＴＰという名で知られている材料が好ましくは使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置の略断面図である。
【図２】 “ロストコア”の透視図である。
【図３】 図２に示す“ロストコア”を用いて製造される、歯付きベルトの断面の輪郭を示す。
【図４】 据え付けられた止め付けエレメントを伴う図３に示す歯付きベルトの側面図である。
【符号の説明】
１ 成形ホイール
２ 成形ベルト
３ 環状溝
４ 凹部
５ 歯
６ 歯付きベルト
７ 横側面

Claims (11)

1. 歯を備えた歯付きベルトを製造する方法であって、
   入口および出口を有する成形型穴が、横側面により画定されると共に底と幅と高さとを有する環状溝をその周囲に設ける回転する成形ホイールと、回転すると共に前記成形ホイールの周囲の一部を囲んでその位置でその横側面と係合する継ぎ目無し成形ベルトとの間に画定され、前記成形ホイールはその溝の底に凹部を備え、その形状は前記歯付きベルトの歯の形状に対応し、
   成形可能で凝固可能なプラスチック材料が、前記成形型穴の入口に導入され、
   横側面から横側面まで前記溝を横断するように延在し、歯付きベルトのプラスチック材料と接着しない材料であるロストコアが、前記成形ホイールの凹部のうちの少なくとも幾つかにおいて、少なくともその長さの一部分にわたって前記歯付きベルトのプラスチック材料内に完全に埋まっているように、前記成形型穴の入口の上流側で前記成形ホイールの溝に導入される方法。
2. 請求項１記載の方法において、
   前記ロストコアは、前記成形ホイールの横側面の相対する開口部にロッドの形で挿入される方法。
3. 請求項１記載の方法において、
   前記ロストコアは、前記成形型穴に挿入され、前記成形型穴の高さにわたって延在する少なくとも２つのウェブで前記成形ホイールの凹部において支持される方法。
4. 請求項３記載の方法において、
   前記ロストコアは、ウェブのうちの少なくとも２つのウェブで前記成形ホイールの凹部にはめ込まれる方法。
5. 請求項３記載の方法において、
   前記ロストコアは、いずれか１つのウェブで前記成形ホイールの各横側面にぶつかるように位置決めされる方法。
6. 請求項１記載の方法において、
   前記ロストコアは、前記歯付きベルトのプラスチック材料と接着しないもろい材料から製造される方法。
7. 請求項３記載の方法において、
   前記ロストコアは、その滑り特性が前記歯付きベルトのプラスチック材料の滑り特性より良好な材料から製造される方法。
8. 請求項１記載の方法において、
   前記歯付きベルトは、前記歯付きベルトの凝固後にサイズに合わせて磨かれる歯の無い裏面を有する方法。
9. 歯を備えた歯付きベルトを製造する装置であって、
   その周囲に横側面により画定されると共に凹部を備えた底を設ける環状溝を有する回転する成形ホイールであって、その形状は前記歯付きベルトの歯の形状に対応する成形ホイールと、
   継ぎ目無し成形ベルトであって、回転すると共に入口および出口を有する成形型穴を画定するように前記成形ホイールの周囲の一部を囲んでその位置でその横側面と係合する継ぎ目無し成形ベルトと、
   前記成形型穴の入口に配置されたプラスチック材料注入装置と、
   前記成形ホイールの凹部のうちの少なくとも幾つかに歯付きベルトのプラスチック材料と接着しない材料であるロストコアを導入するために前記成形型穴の入口の上流側に配置された装置と、
   を備える装置。
10. 請求項９記載の装置において、
    前記成形ホイールの横側面は相対する開口部を有し、前記ロストコアを導入するための装置は、ロッド状ロストコアを２つの対向する開口部に挿入するための挿入装置を備える装置。
11. 請求項９記載の装置において、
    前記ロストコアを導入するための装置は、ウェブを備えたロストコアを前記成形ホイールの凹部には半径方向に挿入するための挿入装置を備える装置。

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