JP4528368B2 - プッシュ・ベルト用無端金属ベルトを成形するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載されているように、プッシュ・ベルト用の無端金属ベルトを成形するための装置に関する。

このタイプのプッシュ・ベルト、およびそれに使用される連続金属ベルトも、例えば、欧州特許公開公報第ＥＰ−Ａ０１８１６７０号およびオランダ特許出願第１０２２０４３号などから一般に周知のものであり、これらは本願の優先日より前に公開されておらず、両方とも本出願人の名前で出願されている。また、後者の文書には、このタイプのベルトを成形するための圧延工程および装置も記載されている。金属ベルトは、一般的に、多数の入れ子状金属ベルトの一組または二組の形でプッシュ・ベルトに組み込まれている。

従来は、このタイプの金属ベルトは、少なくとも工業的規模では、薄板状の材料から形成された金属管からリングを切り離し、次にこのリングを変形させて、圧延プロセスの助けにより、ベルトの熱処理の前および／または後に、所望の半径方向厚さおよび接線または周方向長さを生成することにより形成される。ベルトは、圧延処理がなされるまで、これはまたリングとも呼ばれる。リングは、圧延する前に転摩工程にかけられ、この工程はそれ自身周知のものであり、リングは、移動する適切な転摩ブロックを有する容器内で特定の時間保持される。これは、リングの軸方向側面からリングをチューブから切断した時に形成されたバリを除去する働きをする。この工程では、少なくとも、リングの上記側面と半径方向に向いた主要面との間の縁部もわずかに丸められる。

しかし、この既知の成形工程は最適ではないことがわかっている。最終的に形成されるベルトの上記側面がなお望ましくない凹凸を、例えば、引っかき傷の形で有しているからであり、これはベルトの有効寿命、そしてそれ故プッシュ・ベルトの有効寿命に悪影響を及ぼすことがあり、さらに、光学的理由からも望ましくない。また、既知の転摩工程は比較的費用がかかり、労働集約的工程である。

欧州特許公開公報第ＥＰ−Ａ０１８１６７０号 オランダ特許出願第１０２２０４３号

本発明の目的は、ベルトの軸方向に向いた側面の品質または少なくとも外観を改善すること、および既知の成形プロセスの更なる発展形を提供することである。本発明によれば、この目的は、少なくとも請求項１の特徴的機能を備える方法によって達成される。

本発明による装置は、互いに対向して配置されたこのタイプの２対の成形ロールからなり、第１の１対の成形ロールの実質的にＶ字形の溝は、第２の１対のそれよりも鋭角の頂角を有する。より詳細な改良点では、第２の１対のＶ字形溝の少なくとも中心部分は、形状が丸められ、少なくとも接線方向で見た状態で、Ｖ字形溝の輪郭の側部を仮想的に延長することにより定義される頂点角度を有する。
本発明を、例に基づき以下でさらに詳細に説明する。

図１は、ベルトを形成するため金属リングを圧延する１つの既存の圧延装置を概略的に示し、この装置は、また、本発明の成形方法および成形装置２５への洞察も提供するような方法で図示されている。圧延装置はオランダ特許出願第１０２２０４３号に記載され、これは本願の優先日より前には公開されておらず、３つのモジュールを備えている。これに関して、図は右から左へと第１の測定モジュール１、圧延モジュール２および第２の測定モジュール３を示す。圧延装置は、１つの電子制御ユニットで制御され、電子制御ユニットは図ではこれ以上詳細には示されていない。測定モジュール１および３は測定ロール４、５を備え、その周囲に、圧延工程の前と後の両方で近接センサＤＳの助けによりベルト１０の厚さを測定できるようにベルト１０を配置することができる。上記測定ロール４、５は、ベルト１０が引っ張り応力を受けるように互いに離反することが好ましく、測定については、ベルト１０の周全体の数カ所で測定を実行することが精度を高めるために好ましい。

圧延モジュール２は２つの回転式ガイド・ロール６、７を備え、そのうち第１のロール７は圧延モジュール２の中心に配置され、その周囲に圧延すべきベルト１０を配置することができる。ガイド・ロール６、７の第２のロール６は、例えば第１の起動手段２１の制御により、張力を加えるように移動することができるように圧延モジュール２内に保持される。圧延モジュール２は、さらに、第１のガイド・ロール７に作用する１対の支持ロール１２、１つの圧延ロール１１、および支持ロール１２に作用する１つの圧力ロール１３を備える。支持ロール１２にはそれぞれ、その周囲に窪みを設け、それによりベルト１０に隣接する各側にある第１のガイド・ロール７にそれぞれ作用する。圧力ロール１３は、支持ロール１２に押し力または圧延力が加えられるような方法で、圧延モジュール２内に第２の起動手段２２の影響下で変位できるように収容される。圧延作業中、支持ロール１２は圧延力を第１のガイド・ロール７に伝達し、ガイド・ロールはベルト１０の一部を介して圧延ロール１１上に支持されている。

圧延プロセス中、ベルト１０は、第１のガイド・ロール７と圧延ロール１１との間に回転状態で保持される。その回転方向を矢印Ｄで指示されたベルト１０の回転運動は、この場合、ロール６、７、１１、１２および１３の回転方向がここで図示された矢印によって指示された状態で、ロール６、７、１１、１２および１３の少なくとも１つを駆動することによって達成される。ロール６、７、１１、１２、１３およびベルト１０が所望の回転速度に到達した後、張力をガイド・ロール６、７間でベルト１０に加え、押し力を圧延ロール１１と第１のガイド・ロール７の間でベルト１０に加える。ベルト１０の回転運動およびそれに加えられた圧延力の結果、材料はベルト１０の全周にわたり、その厚さ寸法から長手方向および／または幅寸法へと流れる。上記材料の流れは、ベルト１０の回転を介して、圧延ロール１１と第１のガイド・ロール７の間の多くの圧延工程で適用されることにより、部分的に行われる。圧延プロセスは、冷却剤を連続的に供給する状態で実行することに留意されたい。

図１は、また、本発明の成形装置２５、およびベルト１０を圧延するのと同時に、幅方向に向いた、すなわち、軸方向に向いたベルトの側面１５を加工するために、既知の圧延モジュール２内に保持される方法も概略的に示す。成形装置２５は、好適には、圧延ロールの１つが固定されているフレーム、この場合は、圧力ロール１３の担持フレームに、ベルト１０に対する後者の適正な配向が自動的に獲得されるような方法で結合されることが好ましい。図１では、この目的のために担持アーム３１を設ける。

本発明の成形装置２５は２対の成形ロール２６、２７を備え、それぞれの対の各ロール２６、２７は相手に向かって移動するか、少なくとも押し力がその間に加えられ、したがってベルト１０の各側にある側面１５に作用する。成形ロール２６、２７は、その外周に凹状の形状、すなわち、溝を有し、この中にベルト１０を部分的に収容する。上記圧延工程中にベルト１０の定義された厚さの減少が期待される、通常の圧延工程中、成形ロール２６、２７が同時にベルト１０に軸方向に作用し、側面１５、特にベルト１０のこの側面と半径方向に向いた主要面１４との間の遷移縁部１６（図５および図６参照）に、所望の形状を設ける。

成形装置２５にはさらに、開閉を可能にする手段を設ける、すなわち、ロール２６、２７を軸方向の運動成分で相互から離れるように動作させ、次にこれをベルト１０と接触させることを担当する手段を設けることが明白であり、これは圧延モジュール２に機械的に結合されている上記手段によって示された構造で達成できるので有利である。後者は、ベルト１０とガイド・ロール６、７とを脱着する目的にその開閉運動をたどることが可能である。
図２、図３および図４は、ベルト１０の側面１５を加工する、すなわち、成形する成形装置２５の配置構成の実施形態を概略的に示す。この場合、図２は、主要面１４に対して直角の方向で見たベルト１０の周方向の図を横方向で示し、図３および図４はそれぞれ、図２の矢印Ａおよび矢印Ｂで指示されたような成形装置２５それぞれの図を示す。

好ましい実施形態によれば、担持アーム３１に結合したキャリア３０に２つのサブフレーム３３を設け、この２つのサブフレームはそれぞれキャリア３０に対し、および相互に可動な状態で、すなわち、直線変位可能な状態で保持される。図示の好ましい実施形態では、サブフレーム３３に２つの処理ロール２６および２７を設け、これらの処理ロールは回転可能に配置される。さらに、また、サブフレーム３３とキャリア３０の間に中間フレーム３２を設ける。この場合、中間フレーム３２は、例えば、上記ベルトの回転方向Ｄに対して横方向である１つの直線ガイドの助けにより、キャリア３０に対して直線に変位できるような方法で、キャリア３０の上に配置され、またサブフレーム３３は、回転軸３４の助けによりそれぞれの中間フレーム３２上に配置されている。それによりサブフレーム３３は中間フレーム３２に対して、従って成形されるベルト１０に対しても、振動または回転運動を実行することができる。

例えば、各サブフレーム３３に１つの処理ロール２６、２７を直接設け、上記中間フレーム３２を使用しない、または直線変位可能な方法で２つのロール２６、２７それぞれをキャリア３０に別個に固定することにより、他の実施形態が想定可能であることは明白である。後者の実施形態では、２対の成形ロール２６および２７を対の相手に向かって移動させ、少なくともいずれかの側でベルト１０の側面１５に押し力Ｆを加えるため、２つの起動要素３６が必要である。図２から図４に示す構造では、起動要素３６が１つしか必要ではない（図４も参照）。起動要素３６は、例えば、制御された力Ｆを実現することができるが、本発明によれば、驚くほど簡単な方法で、サブフレーム３３間に配置された引張ばね３６によって生成されるある程度一定のばね力Ｆとしても実現することができる。

図２〜図４は、２対の成形ロール２６および２７を使用して側面１５を加工する工程を示す。成形ロール２６、２７はその外周に凹面形状、すなわち、溝を有し、この中にベルト１０を部分的に収容し、この溝を介して、成形ロール２６、２７はそれぞれベルトの軸方向側部からその側面１５に作用し、特に側面１５と半径方向に配向された主要面１４との間の遷移縁部１６に作用し、既知の圧延プロセス中にこれを成形する。
図に示すように、本発明の概念によれば、２対の成形ロール２６、２７にある溝は、少なくともその断面の接線方向で見ると、異なる形状である。２つの溝の形状は、この場合は、ほぼＶ字形であるが、第１の１対の成形ロール２６では、Ｖ字溝が不連続で鋭角の頂点角度で終了し、他の、すなわち、第２の１対の成形ロール２７では、少なくとも溝の中心部分の位置で均一に丸まった遷移部で終了し、それ故これは中心部分の各側で溝の側面間に丸まった遷移部を形成する。この中心部分は、ほぼ放物線であることが好ましい。また、第１の１対の成形ロール２６のＶ字溝は、第２の１対の成形ロール２７の溝より幅が狭いことが好ましい。このタイプの装置２５の構成および形状はまた、第１の１対のロール２６が少なくとも実質的に上記遷移縁部１６を加工、成形し、第２の１対のロール２７が少なくとも実質的に側面１５自体を加工、成形することを確実にする目的である（例えば、図５および図６も参照）。この場合、第２の１対の成形ロール２７は、少なくともベルト１０の回転方向Ｄで見て、第１の１対の成形ロール２６の後方に配置することが好ましい。

図５および図６は、本質的に本発明のさらに詳細な改良点に基づく加工工程の効果を示す。図５は、これから圧延されるベルト１０の１部分１７、すなわち、ベルト１０を１つの管から切断した後に通常得られるような、すなわち、遷移縁部１６の位置に一般的に存在するバリ１８を有する１つのリングの断面図を示す。図６は、ベルト１０の同じ断面図１７を示すが、これは圧延し、それと同時に本発明により加工または成形した後のものである。ベルト１０の厚さ、すなわち、２つの主要面１４間の距離は、圧延作業によって減少し、さらに遷移縁部１６が、特に第１の１対のロール２６の作用により、大幅に平坦になっていることが分かる。側面１５の中心部分２０は、特に第２の１対のロール２７によって成形され、それ故少なくとも断面１７で見て凸面形状を有することが明白である。上記中心部分２０の各側に配置された側面１５の側部分１９は、特に第１の１対のロール２６で成形され、その結果、少なくとも断面１７で見て平坦な形状を有することが明白である。

実行すべき本発明に基づく方法を全体的に洞察する、１つの圧延装置の概略図である。 連続金属ベルトの軸方向側面を成形するための本発明に基づく装置の概略図である。ベルトの主要面を上から横断的に見ている。 図２の装置を矢印「Ｂ」で示した方向に見た図である。 図２の装置を矢印「Ａ」で示した方向に見た図である。 一般的に周知の圧延工程の前のベルトの断面の１部分を示す図である。 本発明に基づく成形様式を使用してベルトを加工した後の上記部分を示す図である。

１、３ 測定モジュール ２ 圧延モジュール
４、５ 測定ロール ６、７ 回転式ガイド・ロール
１０ ベルト １１ 圧延ロール
１２ １対の支持ロール １３ 圧力ロール
１４ 主要面 １５ 側面
１６ 遷移縁部 １７ 断面
１９ 側部分 ２０ 中心部分
２１、２２ 駆動手段 ２５ 成形装置
２６、２７ 成形ロール ３０ キャリア
３１ 担持アーム ３２ 中間フレーム
３３ サブフレーム ３４ 回転軸
３６ 引張ばね

Claims (4)

1. ２つの半径方向に向いた主要面（１４）および２つの軸方向に向いた側面（１５）を有する１つの連続金属ベルト（１０）を圧延するための装置（２，２５）であって、
   回転中の前記ベルト（１０）に張力を与えるための２つのロール（６，７）を有する１つの圧延モジュール（２）と、
   圧縮力を加えて前記ベルト（１０）の前記主要面（１４）に作用するための少なくとも１つのさらなる圧延ロール（１１）と、を有し、
   前記ベルト（１０）の１つの前記側面（１５）または前記側面と１つの前記主要面（１４）との間の少なくとも１つの遷移縁部（１６）を処理するための少なくとも１つの成形ロール（２６，２７）を有する１つの成形装置（２５）を備え、
   ここに前記成形装置（２５）は、２対（２６，２７）のそれぞれ同形の成形ロール（２６，２７）を有し、前記成形ロールが前記ベルト（１０）の各側で、前記ベルトの周方向に対して互いに対向して配置され、
   第１の１対のロール（２６）は、明確な鋭角の頂角を持つＶ字形の輪郭を有する溝を備え、第２の１対のロール（２７）は、多少丸まった形状のＶ字形の輪郭を有する溝を備え、前記第１の対の成形ロール（２６）の前記Ｖ字形の輪郭の頂角の角度が、前記第２の対の成形ロール（２７）の前記Ｖ字形輪郭の頂角の角度より小さいことを特徴とする、装置（２，２５）。
2. 前記２対の成形ロール（２６，２７）のそれぞれの対において、対の片方ロール（２６，２７）が、２つのサブフレーム（３３）の一方に回転可能に収容されることを特徴とする、請求項１に記載の装置（２，２５）。
3. 前記２つのサブフレーム（３３）がそれぞれ、１つの回転軸（３４）により１つの分離した中間フレーム（３２）上に保持され、前記中間フレーム（３２）が直線変位可能なように１つの共通支持体（３０）上に収容されることを特徴とする、請求項２に記載の装置（２，２５）。
4. 前記成形装置（２５）は、１対のロール（２６，２７）のロール（２６，２７）を互いの方向に押すための１つの駆動要素（３６）を有し、前記駆動要素は前記中間フレーム（３２）間に保持された１つの引張ばね（３６）からなることを特徴とする、請求項３に記載の装置（２，２５）。

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