JP4612491B2 - Molded belt manufacturing method and molded belt - Google Patents
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本発明は、成型ベルトの製造方法、及び成型ベルトに関する。 The present invention relates to a molded belt manufacturing method and a molded belt.
従来、未成型ベルトスリーブを加硫成型し、加硫成型ベルトを製造する装置として、例えばワンポット式の加硫成型装置が知られている(例えば特許文献1)。この加硫成型装置においては、未成型ベルトスリーブは、筒状の外型と、外型内部に同心的に配置される内型の間に配置され、外型および内型の内部に供給される熱媒体により加熱されるとともに、外型と内型によって挟圧され、加熱・加圧されることにより加硫成型される。 Conventionally, for example, a one-pot type vulcanization molding apparatus is known as an apparatus for vulcanizing and molding an unmolded belt sleeve to manufacture a vulcanization molded belt (for example, Patent Document 1). In this vulcanization molding apparatus, the unmolded belt sleeve is disposed between the cylindrical outer mold and the inner mold disposed concentrically inside the outer mold, and supplied to the outer mold and the inner mold. While being heated by a heat medium, it is sandwiched between an outer mold and an inner mold, and vulcanized and molded by heating and pressurizing.
このワンポット式の加硫成型装置においては、外型または内型に供給される熱媒体の熱エネルギーが、未成型ベルトスリーブの外周面および内周面からその内部に熱伝導され、これにより未成型ベルトスリーブ全体が加熱される。しかし、未成型ベルトスリーブは、その大部分がゴムや樹脂によって構成され、熱伝導率が低いので、熱伝導による加熱では、未成型ベルトスリーブの内部が充分に加熱されない場合がある。未成型ベルトスリーブの内部が充分に加熱されないと、ベルト内部は加硫不足となり、ベルト内部の強度が低下させられる。また、ベルト内部の加硫不足を防止しようと、加熱時間を長くしようとすると、ベルト表面が過加硫されてしまうので、ベルト表面の強度が低下させられる。 In this one-pot type vulcanization molding device, the heat energy of the heat medium supplied to the outer mold or the inner mold is thermally transferred from the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the unmolded belt sleeve to the inner mold, thereby The entire belt sleeve is heated. However, most of the unmolded belt sleeve is made of rubber or resin and has a low thermal conductivity. Therefore, heating by heat conduction may not sufficiently heat the inside of the unmolded belt sleeve. If the inside of the unmolded belt sleeve is not sufficiently heated, the inside of the belt becomes insufficiently vulcanized, and the strength inside the belt is reduced. In addition, if the heating time is increased in order to prevent insufficient vulcanization inside the belt, the belt surface is excessively vulcanized, so that the strength of the belt surface is reduced.
そこで、近年、未成型ベルトスリーブをその内部から加熱する方法が検討されつつあり、その方法の一つとして未成型ベルトスリーブを電極間に配置して、マイクロ波や高周波により誘電加熱する方法が提案されつつある。 Therefore, in recent years, a method for heating an unmolded belt sleeve from the inside thereof has been studied. As one of the methods, a method of placing an unmolded belt sleeve between electrodes and heating it by microwave or high frequency is proposed. It is being done.
例えば筒状の未成型ベルトスリーブを高周波誘電加熱により加熱する場合、上部電極と下部電極の間に、未成型ベルトスリーブを保持したホルダーを配置させ、ホルダーとともに未成型ベルトスリーブを回転させながら、未成型ベルトスリーブを加熱する方法が知られている(例えば特許文献2)。 For example, when a cylindrical unshaped belt sleeve is heated by high-frequency dielectric heating, a holder holding the unshaped belt sleeve is placed between the upper electrode and the lower electrode, and the unformed belt sleeve is rotated while rotating the unshaped belt sleeve together with the holder. A method of heating the mold belt sleeve is known (for example, Patent Document 2).
また、筒状の未加硫ゴムをマイクロ波により加熱する方法としては、マイクロ波が均一に撹拌された加硫槽内に未加硫ゴムを配置し、未加硫ゴムを加熱する方法が知られている(例えば特許文献3の図1参照)。
しかし、特許文献2に記載の高周波誘電加熱によれば、ホルダーを回転させるために余計な動力が必要な上に、ホルダーも高周波電圧により加熱されるので、加熱効率が低下させられる。 However, according to the high frequency dielectric heating described in Patent Document 2, extra power is required to rotate the holder, and the holder is also heated by the high frequency voltage, so that the heating efficiency is lowered.
また、成型ベルトは、通常、その厚さ方向に誘電損失係数の異なる層が2層以上積層されて構成されるが、特許文献3に記載の加熱方法によれば、誘電損失係数の高い層が集中的に加熱されてしまい、過加熱される層とほとんど加熱されない層が発生してしまう。 In addition, the molded belt is usually configured by laminating two or more layers having different dielectric loss coefficients in the thickness direction. However, according to the heating method described in Patent Document 3, a layer having a high dielectric loss coefficient is formed. It is heated intensively, and a layer that is overheated and a layer that is hardly heated are generated.
さらに、特許文献2及び3の方法によれば、未成型ベルトスリーブに圧力を付勢することは困難である。すなわち、従来においては、スリーブ状や筒状を呈する未成型ベルトスリーブを有効に、高周波誘電により加熱するとともに加圧する方法は知られていなかった。 Furthermore, according to the methods of Patent Documents 2 and 3, it is difficult to bias the unformed belt sleeve. That is, conventionally, a method for effectively heating and pressurizing an unmolded belt sleeve having a sleeve shape or a cylindrical shape by high frequency dielectric has not been known.
そこで、本願発明においては、これら問題点に鑑みて成されたものであり、未成型ベルトスリーブを加圧しながら効率よく加熱し、加硫成型することにより、加硫成型ベルトを製造する方法を提供することを目的とする。また、厚さ方向に例えば誘電損失係数の異なる物質によって形成される層が2層以上積層されて構成される成型ベルトにおいても、各層が均一に加熱される加硫成型方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these problems, and provides a method for producing a vulcanized belt by efficiently heating and vulcanizing an unmolded belt sleeve while applying pressure. The purpose is to do. Another object of the present invention is to provide a vulcanization molding method in which each layer is uniformly heated even in a molding belt formed by laminating two or more layers formed of substances having different dielectric loss coefficients in the thickness direction. And
本発明に係る成型ベルトの製造方法は、未成型ベルトスリーブの内周面及び外周面に沿うようにそれぞれ第1及び第2電極を配置し、未成型ベルトスリーブに、第1及び第2電極によって、その厚さ方向に高周波電圧を印加し加熱し、未成型ベルトスリーブを成型し、成型ベルトを得ることを特徴とする。 In the method for manufacturing a molded belt according to the present invention, the first and second electrodes are respectively arranged along the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the unmolded belt sleeve, and the unmolded belt sleeve is provided with the first and second electrodes. A high frequency voltage is applied in the thickness direction and heated to mold an unmolded belt sleeve to obtain a molded belt.
好ましくは未成型ベルトスリーブを、高周波電圧の印加により加熱するとともに、厚さ方向に加圧する。 Preferably, the unmolded belt sleeve is heated by applying a high-frequency voltage and pressurized in the thickness direction.
未成型ベルトスリーブは、その厚さ方向に複数層が積層されて構成され、複数層が、例えば少なくとも第1層と、第1層と誘電損失係数が異なる第2層とを有する。本発明においては、このような構成を有する未成型ベルトスリーブについても、ベルトの厚さ方向に高周波電圧を印加することにより、第1層及び第2層とも適切に加熱することができる。 The unshaped belt sleeve is configured by laminating a plurality of layers in the thickness direction, and the plurality of layers includes, for example, at least a first layer and a second layer having a dielectric loss coefficient different from that of the first layer. In the present invention, the non-molded belt sleeve having such a configuration can also be appropriately heated by applying a high frequency voltage in the belt thickness direction.
未成型ベルトスリーブは、その厚さ方向に複数層が積層されて構成され、複数層は例えば、少なくとも第1層と、第1層と導電率が異なる第2層とを有する。本発明においては、このような構成を有する未成型ベルトスリーブについても、ベルトの厚さ方向に高周波電圧を印加することにより、第1層及び第2層とも適切に加熱することができる。このとき、第2層は、例えばカーボンブラックを含み、第1層よりも導電性が高い。 The unmolded belt sleeve is configured by laminating a plurality of layers in the thickness direction, and the plurality of layers includes, for example, at least a first layer and a second layer having a conductivity different from that of the first layer. In the present invention, the non-molded belt sleeve having such a configuration can also be appropriately heated by applying a high frequency voltage in the belt thickness direction. At this time, the second layer includes, for example, carbon black and has higher conductivity than the first layer.
未成型ベルトスリーブの外周面及び内周面近傍に高周波電圧による加熱とは異なる熱媒体を供給することが好ましい。熱媒体は、例えば液体または気体のいずれかである。未成型ベルトスリーブは、熱媒体により、高周波誘電の加熱により得られた熱エネルギーの損失が防止され、または加熱される。第1及び第2電極は、それぞれベルトスリーブの全周に沿って配置されることが好ましい。 It is preferable to supply a heat medium different from the heating by the high frequency voltage to the outer peripheral surface and the vicinity of the inner peripheral surface of the unmolded belt sleeve. The heat medium is, for example, either a liquid or a gas. The unmolded belt sleeve is prevented from being heated by the heat medium, or the loss of heat energy obtained by heating the high frequency dielectric is heated. The first and second electrodes are preferably arranged along the entire circumference of the belt sleeve.
本発明に係る成型ベルトは、未成型ベルトスリーブの内周面及び外周面に沿うようにそれぞれ第1及び第2電極を配置し、未成型ベルトスリーブに、第1及び第2電極によって、その厚さ方向に高周波電圧を印加し加熱し、未成型ベルトスリーブを成型し得られたことを特徴とする。 In the molded belt according to the present invention, the first and second electrodes are arranged along the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the unmolded belt sleeve, respectively, and the thickness of the unmolded belt sleeve is increased by the first and second electrodes. A high-frequency voltage is applied in the vertical direction and heated to form an unmolded belt sleeve.
本発明に係る成型ベルトの製造方法によれば、未成型ベルトスリーブが、その厚さ方向に高周波電圧が印加され、加熱されることにより、成型ベルトが局所的に過加熱されることが防止される。 According to the method for manufacturing a molded belt according to the present invention, the molded belt is prevented from being locally overheated by heating the unmolded belt sleeve by applying a high-frequency voltage in the thickness direction. The
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る加硫成型装置を示す。加硫成型装置10は、内型20と、内型20を内部に収納するための外型40を有する。内型20は、略円柱状に金属で形成され、その内型20内部には熱媒体や冷却水が通過するための通路が設けられ、熱媒体が通過することにより、内型20の外周面27が加熱させられる。内型20の上面22および下面23にはそれぞれ、内型20内部に熱媒体を送入出するための入出管24、25が設けられる。入出管24、25は、上面22および下面23の中心から、それぞれ上方および下方に突出する。なお、熱媒体としては、例えば水蒸気、オイル等が使用される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vulcanization molding apparatus according to the first embodiment. The
図2に示すように、内型20の外周面27には、略円筒形状を呈する未成型ベルトスリーブ30が巻き付けられる。未成型ベルトスリーブ30は、その厚さ方向に例えば複数層積層されて構成され、例えば、図3に示すように内型20側から順に、帆布80及び未加硫ゴムシート81が巻き付けられて構成される。
As shown in FIG. 2, an
未加硫ゴムシート81は、未加硫ゴムを主成分とし、各種添加剤が適宜添加されて構成される。帆布80は、例えば天然繊維、合成繊維等から成る糸によって構成され、例えば、ナイロン、アラミド、カーボン、ポリエステル、ポリエチレン、綿、またはこれらの混合繊維から構成される。帆布80は、未加硫ゴム、各種添加剤を含むゴム糊液に予め浸漬された後加熱乾燥されることにより、含浸処理が施されている。ゴム糊液は、未加硫ゴム、各種添加剤以外にも、好ましくは、導電性を有するカーボンブラックが含まれる。このように、帆布80が、導電性を有するカーボンブラックを含むゴム糊液により含浸されると、帆布80は電気伝導度が所定値(例えば0.01Ω-1・cm-1)以上に設定され導電性を有し、未加硫ゴムシート81よりも導電率が高くなる。このように、帆布80が導電性を有することにより、未加硫スリーブから成型される成型ベルトは、帯電されにくくなる。
The
ゴム糊液または未加硫ゴムシートに使用される未加硫ゴムは、例えば、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体配合物(EPDM)、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等の単体、またはこれらの混合物で構成される。未加硫ゴムシート81及び帆布80は、それぞれ異なる構成を有する層であって、互いの誘電損失係数は異なる。なお、誘電損失係数とは、比誘電率(εγ)と誘電体損失角(tanδ)の積(εγ×tanδ)で定義される値である。
The unvulcanized rubber used in the rubber paste or unvulcanized rubber sheet includes, for example, natural rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, alkylated chlorosulfonated polyethylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPR), nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, urethane rubber, fluorine rubber and the like, or a mixture thereof. The
ただし、未成型ベルトスリーブ30は、この構成に限定されず、厚さ方向に誘電損失係数、または/及び導電率が異なる層がさらに設けられても良い。例えば、帆布80及び未加硫ゴムシート81の間に螺旋状に巻き付けられた心線を備えていても良い。また、未成型ベルトスリーブ30には、さらに樹脂シートが巻き付けられていても良い。また、未加硫ゴムシート81が、互いに異なる未加硫ゴムから成る2以上の未加硫ゴムシートから構成されても良い。さらに、帆布が未加硫ゴムシートの間に配置されても良い。勿論、未成型ベルトスリーブ30は、単層のゴムシートから構成されても良い。
However, the
未成型ベルトスリーブ30は、このように巻き付けられることにより、その内周面31が内型20の外周面27に沿うように、内型20に装着される。略円筒状の未成型ベルトスリーブ30は、その軸方向の長さが、図1に示すように内型20の軸方向の長さより短く、内型20の下端部、上端部においては、未成型ベルトスリーブ30が巻きつけられていない。また、ゴムシート81の上にはさらに、ポリテトラフルオロエチレンシート等が被覆されても良い。ポリテトラフルオロエチレンシートは、ゴムに対して離型性が高く、加硫によりゴムシートには接着されず、後述するように加硫により得られる成型ベルトを構成しない。
By winding the
図1に示すように、略円筒状の未成型ベルトスリーブ30の上方には円筒状に成形された第1絶縁ブロック61aが未成型ベルトスリーブ30に対して同心的に載せられ、第1絶縁ブロック61aの径方向内側には、内型20の上端部が配置されている。第1絶縁ブロック61aには、内型20の軸方向に貫通したエア抜き穴71が設けられる。
As shown in FIG. 1, a first insulating
外型40は、有底の略円筒形状を呈する外枠41と、外枠41の上面に固定される上蓋42と、外枠41の内側に設けられるゴムジャケット43を備える。外枠41および上蓋42は、電流が導通可能なように金属で形成される。外枠41の底部50は、段差状に形成され、中央部に略円形の挿通孔46が設けられる円形の基底面47と、基底面47の外周縁部から外枠41の軸方向に立ち上げられる接続部48と、接続部48に連設され、基底面47と平行に接続部48から外側に広がり外枠41の側面72に接続される中底面49とによって構成される。挿通孔46には、内型20が収納されたとき、入出管25に接続される接続管85が挿通されている。
The
上蓋42は、内型20を挿入するための円形の開口部が設けられ、該開口部は上蓋42の側面45により形成される。上蓋42の下面および中底面49の内縁部には、全周に亘ってそれぞれ下方および上方に突出する環状形状の底面突起部56および上面突起部57が連接される。
The
ゴムジャケット43は、円筒形状を呈し外枠41と同心的に配設されるとともに、その円筒形状の両端部が拡径するように広げられることにより、底面突起部56および上面突起部57の外周側の側面に嵌合されて上蓋42および中底部49に固定されている。ゴムジャケット43は、これら突起部に嵌合することにより、その径方向内側に向かって押圧された場合でも、ゴムジャケット43の上蓋42および中底部49に対する固定状態は維持される。
The
以上の構成により、ゴムジャケット43と外枠41の側面72の間には、中底面49を底面とし、上蓋42を上面とする密閉空間が形成される。そして、ゴムジャケット43の内周面は、上蓋42の側面45、底部50の接続部48とともに、略同一曲面を形成し、これにより、この同一曲面を内周面とし、基底面47を底面とする円筒状の収納室67が設けられる。
With the above configuration, a sealed space is formed between the
ゴムジャケット43(すなわち収納室67)の内部には、電極材60が設けられる。電極材60は、円筒形に形成される電極部65と、電極部65の上端部から外側に向かって広がる鍔部66を有す。電極部65は、収納室67の内周面(すなわち、ゴムジャケット43、側面45、接続面48)に沿うように外枠41に同心的に設けられ、鍔部66は上蓋42の上面に沿って設けられる。電極材60の鍔部66は上蓋42の上面に固定され、これにより電極材60は、外型40に取り付けられている。また、電極部65の下端部は、後述するように、接続部48に上下方向に移動可能に支持されている。
An
外枠41には、注入口52および排出口53が設けられ、注入口52から密閉空間54に水蒸気等の圧力媒体が注入されるとともに、密閉空間54の圧力媒体は排出口53から排出される。
The
収納室67の基底面47の上面には、挿通孔46を避けるように、内径が挿通孔46の直径に一致し、外周面が収納室67の内周面(すなわち、電極部65の内周面)に沿うように形成された円筒形状の第2絶縁ブロック61bが設けられる。第2絶縁ブロック61bの上面には、内周面が内型20の外周面に沿うような内径を有するとともに、外周面が収納室の内周面に沿うように形成された円筒形状の第3絶縁ブロック61cが設けられる。なお、第2絶縁ブロック61bおよび第3絶縁ブロック61cは、一体的に成形され、その断面形状がL字状を呈する絶縁ブロックであっても良い。また、第1ないし第3の絶縁ブロック61a、61b、61cは、シリコン、またはフッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン)等の絶縁体で形成される。
On the upper surface of the
図3は、内型20が外型40内に収納されたときの加硫成型装置を示す。未成型ベルトスリーブ30が装着された内型20が、外型40内に収納されると、内型20の下端部が、第3絶縁ブロック61cの内周側に挿入されるとともに、内型20の入出管25が第2絶縁ブロック61bの内周内に挿通され、内型20の下面23が第2絶縁ブロック61bの上面に載置される。そして、未成型ベルトスリーブ30の下面は、第3絶縁ブロック61cの上面に接触し、または近接される。このように内型20が収納されると、内型20と外型40(外枠41)の軸が一致し、未成型ベルトスリーブ30は電極部65の径方向内側に配置され、その外周面が電極部65の内周面に対向させられる。すなわち、内型20が外型40内に収納されると、内型20、外型40、未成型ベルトスリーブ30および電極材65は、同心的に設けられ、それぞれの軸は一致する。
FIG. 3 shows a vulcanization molding apparatus when the
内型20が、収納室67内に収納されると、内型20および外型40には、それぞれ導線(不図示)が接続され、これら導線は、電源供給のための不図示の電源に接続される。外型40は、電極材60が取り付けられた上蓋42および接続部48を介して、電極部65に電気的に接続されており、電極部65と内型20の間には、高周波電圧が印加可能になる。
When the
また、内型20の入出管24、25には、熱媒体を供給するために、それぞれ接続管85が接続される。接続管85は、内型20の供給された電流を導通しないように、シリコン、フッ素樹脂等の絶縁体で構成される。
In addition, connecting
次に、本実施形態における加熱・加硫方法について説明する。本実施形態においては、内型20が外型40内に収納された状態において、外型40に設けられた密閉空間54に圧力媒体が供給され、ゴムジャケット43がその径方向内側に膨張させられる。ゴムジャケット43の膨張により、円筒形の電極部65は縮径し、内側に撓んで変位させられ、未成型ベルトスリーブ30に密着する。そして、未成型ベルトスリーブ30は、電極部65を介してゴムジャケット43に押圧され、これにより未成型ベルトスリーブ30は、ゴムジャケット43と内型20に挟圧され、所定圧力が付勢される。
Next, the heating / vulcanizing method in this embodiment will be described. In the present embodiment, in a state where the
このように所定圧力が付勢された状態で、内型20と外型40間には、電力が供給され、電極部65と、内型20の間には、高周波電圧が印加される。したがって、未成型ベルトスリーブ30は高周波誘電により加熱される。また、密閉空間54に供給される圧力媒体は、例えば水蒸気であって、熱媒体の役割を兼ねており、さらには内型20にも熱媒体が供給され、これら熱媒体により外型40(すなわち、収納室67)の内周面および内型20の外周面27が加熱される。したがって、未成型ベルトスリーブ30は、外型40の内周面および内型20の外周面27から熱伝導によっても加熱される。
In a state where a predetermined pressure is applied in this way, electric power is supplied between the
未成型ベルトスリーブ30が、誘電損失係数の異なる複数の層(例えば帆布80及び未加硫ゴムシート81)が積層されて構成される場合、例えば、未成型ベルトスリーブ30の軸方向に高周波電圧が印加されると、未成型ベルトスリーブ30の誘電損失係数の高いいずれかの層が集中的に加熱されることになる。例えば、未加硫ゴムシート81の誘電損失係数が帆布80に比べ低いと、帆布80が集中的に加熱され、帆布80の熱劣化と、未加硫ゴムシート81の加硫不足が引き起こされ、加硫成型により得られる成型ベルトの強度が低下させられる。しかし、本実施形態のように、各層の積層方向(ベルトの厚さ方向)に高周波電圧が印加されると、複数の層のうち特定の層が集中的に加熱されることはないので、帆布80及び未成型ベルトスリーブ30が比較的均一に加熱される。
When the
また、導電性の有する層(例えば帆布80)が、未加硫ベルトスリーブ30の厚さ方向に積層される場合、未成型ベルトスリーブ30の軸方向に高周波電圧が印加されると、帆布80内に通電が集中し、未成型ベルトスリーブ30全体に電圧が印加されにくくなり、スリーブ全体が高周波誘電により加熱されるにくくなる。しかし、本実施形態のように、各層の積層方向(ベルトの厚さ方向)に高周波電圧が印加されると、導電性の有する層に通電が集中されることはないので、スリーブ全体が比較的効率よく加熱される。
When a conductive layer (for example, canvas 80) is laminated in the thickness direction of the
さらに、未加硫ベルトスリーブの厚さはその軸方向の長さに比べ顕著に短く、本実施形態のように、ベルトの厚さ方向に高周波電圧が印加されると、未加硫ベルトスリーブの軸方向に高周波電圧が印加されるときに比べ、高周波電圧の出力が低くても未加硫ベルトスリーブを十分に加熱することができる。 Furthermore, the thickness of the unvulcanized belt sleeve is significantly shorter than the length in the axial direction, and when a high frequency voltage is applied in the thickness direction of the belt as in this embodiment, the unvulcanized belt sleeve The unvulcanized belt sleeve can be sufficiently heated even when the output of the high-frequency voltage is low compared to when the high-frequency voltage is applied in the axial direction.
内型20および外型40に供給される熱媒体並びに、高周波誘電により、未成型ベルトスリーブ30が加熱され、加硫温度(例えば、160℃)に達すると、内型20および電極材60間における高周波電圧の印加が停止され、高周波誘電による未成型ベルトスリーブ30の加熱が終了される。高周波誘電による加熱が終了した後においても、内型20および外型40への熱媒体および圧力媒体の供給は継続され、未成型ベルトスリーブ30の温度は加硫温度に維持されるとともに、所定圧力も同様に維持され、圧力と加硫温度が維持された状態で、所定時間にわたって未成型ベルトスリーブ30が加硫させられる。なお、高周波誘電加熱終了後の内型20および外型40へ供給される熱媒体および圧力媒体の温度は、加硫温度(160℃)と実質的に同一に設定され、これにより加硫温度(160℃)が維持される。
When the
加硫が終了すると、内型20内には、冷却水が供給され、被加熱部材30が冷却された後、外型40から内型20が取り出される。内型20は、外型40の外部に取り出された後、未成型ベルトスリーブ30から加硫成型されたベルトスラブが内型20から取り外される。なお、本実施形態においては、加硫成型されたベルトスラブは、ゴム層の一方の面に帆布が加硫接着されて構成される。ベルトスラブは、研磨加工された後、幅方向に切断され、平ベルト、Vベルト等の各種成型ベルトと成る。
When the vulcanization is completed, cooling water is supplied into the
以上のように本実施形態においては、円筒形状の未成型ベルトスリーブ30が、その内周面側および外周面側から径方向に高周波電圧が印加される。このように、ベルトの厚さ方向に高周波電圧が印加されると、誘電損失係数及び/または導電性が異なる複数の層が、厚さ方向に積層される場合でも、未成型ベルトスリーブの全ての部分において、ほぼ均一に高周波電圧が印加され、全ての部分においてほぼ均一に加熱が行われる。
As described above, in the present embodiment, a high frequency voltage is applied to the cylindrical
また、本実施形態においては、未成型ベルトスリーブ30の内周面は、熱伝導率の高い金属である内型20の外周面に接するために、熱損失されやすい。しかし、本実施形態においては、内型20及び外型40の外周面、内周面は、熱媒体及び圧力媒体により、加熱されるので、未成型ベルトスリーブ30が、内型20等に吸熱されて熱損失することはない。また、加硫温度に達した後においては、未成型ベルトスリーブ30は、例えばゴムで形成され、その熱伝導率が低いので、内部の熱が外部に損失されにくい。したがって、一旦加硫温度に達した後においては、高周波誘電により加熱しなくても、内型20及び外型40の熱媒体及び圧力媒体を加硫温度に維持しておけば、未成型ベルトスリーブ30を加硫温度(160℃)に維持することが可能である。
Further, in the present embodiment, the inner peripheral surface of the
なお、未成型ベルトスリーブ30とゴムジャケット43の間、および内型20と未成型ベルトスリーブ30の間、並びに未成型ベルトスリーブ30内に内在される空気は、ゴムジャケット43の加圧により、第1絶縁ブロック61aに設けられたエア抜き穴71より加硫成型装置10の外部に放出される。
Note that the air contained between the
また、内型20の上端部および下端部の近傍は、外気に近いので熱損失されやすい。したがって、本実施形態において、内型20の内周面27の上端部および下端部は、第1および第3絶縁体ブロック61a、61bによって取り巻かれており、未成型ベルトスリーブ30は配置されていない。すなわち、本実施形態においては、均一に加熱可能である位置のみに未成型ベルトスリーブ30は配置される。
Moreover, since the vicinity of the upper end part and the lower end part of the
さらに、本実施形態では、内型20は、第2絶縁ブロック61bを介して、外型40上に載置され、これにより2つの電極部(内型20と外型40)の接触が有効に防止される。
Further, in the present embodiment, the
さらには、本実施形態においては、未成型ベルトスリーブ30の加熱方法はこの方法に限定されず、熱媒体等を用いずに、高周波誘電加熱単独により加熱されても良い。また、高周波誘電による加熱は、加硫温度に達した後においても継続されても良い。さらには、本実施形態では外型及び内型に供給される熱媒体(又は圧力媒体)の温度は、加硫温度とほぼ同一に設定されたが、加硫温度より高く設定され、未成型ベルトスリーブ30を積極的に加熱しても良い。また、加硫温度より低く設定されても良い。
Furthermore, in the present embodiment, the heating method of the
図4は、外型40に設けられた電極材60を示す。電極材60は、上述したように略円筒形状を呈する電極部65と、電極部65の上端部に接続され、外側に向けて広がる鍔部66が設けられる。電極材60は、例えば、金、白金、銀、アルミニウム、銅等の導電性の高い金属により一体的に形成される。
FIG. 4 shows an
電極部65には、その軸方向に平行に延びる矩形の複数のスリット75が設けられ、これら複数のスリット75によって電極部65は、その軸方向に延びる複数の薄板部76として、周方向に分離されている。ここで、各スリット75は、電極部65の上端から所定の距離おいた位置から、下端から所定の距離おいた位置まで延び、電極部の下端部と上端部においては、電極部65は周方向に分離されてない。すなわち、複数の軸方向に延びる薄板部76は、その両端部が、周方向全周に亘って延びる環状の固定部77により、連接されている。ここで、各薄板部76はその厚さが非常に薄く可撓性を有し、径方向に押圧されると、固定部77を支点としてその押圧される方向に撓みつつ変位される。
The
固定部77には、電極材60の軸方向に延び、スリット75より幅及び長さが短い2以上の支持スリット97が設けられる。接続部48(図1参照)の支持スリット97に対向する位置には、幅長さが支持スリット97にほぼ等しく、軸方向の長さが支持スリット97より短い突起(不図示)が設けられている。接続部48に設けられた突起は、支持スリット97内に挿通され、これにより電極材60は、周方向には変位できないとともに、軸方向に所定量以上変位しようとすると、突起によりその変位が規制される。すなわち、電極材60は、軸方向に変位可能に接続部48により支持される。なお、電極材60には、支持スリット97が設けられず、接続部48によって支持されていなくても良い。
The fixing
なお、電極材60の電極部65および鍔部66の厚さ、すなわち各薄板部76の厚さは、ゴムジャケット43の押圧により変形可能な範囲であれば良く、例えば0.1〜0.5mm、好ましくは0.2mmである。また、各スリットは、同一の矩形形状を呈し、等間隔に設けられ、その幅が例えば1〜5mm、好ましくは2mmである。一方、各薄板部の幅は、例えば15〜25mm、好ましくは20mmである。
In addition, the thickness of the
電極材60が加硫成形装置10に取り付けられている場合、電極材60の固定部77は、上蓋42の側面45および、底部50の接続面48に対向する位置に設けられる。一方、各薄板部76はゴムジャケット43に対向する位置に設けられる。したがって、ゴムジャケット43がその径方向内側に向けて膨張させられると、固定部77は、ゴムジャケット43により押圧されない一方、各薄板部76はゴムジャケット43により押圧される。すなわち、各薄板部76は、固定部77を支点に径方向内側に変形しつつ変位し、未成型ベルトスリーブ30の外周面に密着させられる。各薄板部76の変形により電極材60の固定部77は変位するが、上述したように固定部77は周方向に変位することができないので、電極材60はねじれ変形を起こすことはない。また、固定部77は軸方向には変位可能であるので、各薄板部76の変形を妨げることはない。
When the
ここで、各薄板部76は、径方向内側に変形しつつ変位すると、電極部65は縮径し、各薄板部76は接近させられる。したがって、電極部65が押圧される前に離間されていた各薄板部76は、押圧されるとほとんど接するような状態になる。すなわち、未成型ベルトスリーブ30の外周面のほぼ全ての領域は、電極部65によって覆われることとなる。
Here, when the
以上の構成により、円筒形状の未成型ベルトスリーブ30は、その内周面のほぼ全ての領域が内型20に、外周面のほぼ全ての領域が電極部65に密着させられている。したがって、未成型ベルトスリーブ30は、高周波誘電加熱により、効率よく加熱される。また、複数に分割された各薄板部76は、固定部77によって連接されることにより、固定部77から容易に電力供給を受けることができる。
With the above configuration, the cylindrical
また、未成型ベルトスリーブ30が加熱により膨張・収縮し、その外周面の径が大きく(または小さく)なる場合でも、電極材60は、その拡径(または縮径)に追随して拡径(または縮径)し、加熱中継続して未成型ベルトスリーブ30に密着させられる。ここで、各薄板部76は、接近し重なる場合もあるが、そのような場合でも、各薄板部76は薄いので、未成型ベルトスリーブ30に充分に密着させられる。同様の理由により、未成型ベルトスリーブ30の外周径が異なるような場合でも、各薄板部76は、未成型ベルトスリーブ30に密着可能であり、本実施形態に係る加硫成型装置10では、周径の異なる未成型ベルトスリーブを加熱可能である。
Further, even when the
さらに、電極材60は可撓性を有し、変形して外周面に密着するので、ゴムジャケット43からの押圧力を未成型ベルトスリーブに伝播させやすい。そして、未成型ベルトスリーブ30の外周面のほぼ全ての領域は電極部65に密着させられるので、未成型ベルトスリーブには均一に圧力が付勢しやすい。
Furthermore, since the
本実施形態に係る電極部65は、薄板の金属板により一体的に円筒形に形成されていたが、円筒状の未成型ベルトスリーブ30に沿うよう同心的に設けられれば、その他の態様も採ることが可能である。
The
図5〜8を用いて本発明に係る第2の実施形態について説明する。第1の実施形態においては、電極材が未成型ベルトスリーブの外周面の外側に配設されるとともに、未成型ベルトスリーブの外側から内側に向けて、圧力が作用されたが、本実施形態においては、電極材が未成型ベルトスリーブの内周面の内側に配設されるとともに、未成型ベルトスリーブの内側から外側に向けて圧力が作用される。以下第2の実施形態について第1の実施形態との相違点を中心に説明する。 A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the electrode material is disposed outside the outer peripheral surface of the non-molded belt sleeve, and pressure is applied from the outside to the inside of the non-molded belt sleeve. The electrode material is disposed inside the inner peripheral surface of the unmolded belt sleeve, and pressure is applied from the inside to the outside of the unmolded belt sleeve. Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
図5および図6は、第2の実施形態に係る加硫成型装置100を示す。加硫成形装置100は、内型120と、内型120を内部に収納するための外型140を有する。内型120は、円盤形状を有する上型122と、上型122に対向して設けられ、円盤形状を有する下型123と、これら上型122および下型123と同心的に略円筒状に形成されたゴムジャケット143を有する。ここで、ゴムジャケット143は上型122および下型123に接続されている。したがって、内型120は、上型122、下型123を上面、下面とし、ゴムジャケット143、および上型122と下型123の側面を外周面とする略円柱状に形成される。
5 and 6 show a
上型122の下面には、外周縁全周に亘って、下方に向けて突出する環状の上面突起部157が設けられる。下型123の上面には、外周縁全周に亘って、上方に向けて突出する環状の底面突起部156が設けられる。ゴムジャケット143は円筒形状を呈し、その円筒形状の両端部が縮径するように縮められることにより、底面突起部156および上面突起部157の内周側の側面に係合されて上蓋122および下型123に固定されている。
On the lower surface of the
ゴムジャケット143の径方向内側には、密閉空間198が設けられ、密閉空間198には圧力媒体が供給される。密閉空間198は、圧力媒体が供給されると、ゴムジャケット143全体をその径方向外側に向けて押圧する。内型120の上型122および下型123には、第1の実施形態と同様に、入出管124、125が設けられ、入出管124は、密閉空間198に圧力媒体を供給し、入出管125は密閉空間198から圧力媒体を排出する。なお、上型122と下型123は、支柱128によって接続され、支柱128は、これら上型122と下型123を支持している。
A sealed
ゴムジャケット143(すなわち内型120)の外側には、円筒形に形成された電極材160が設けられる。電極材160は、内型120の外周面(すなわち、ゴムジャケット143)に沿うように設けられ、その両端部が、上型122および下型123の側面に固定されている。電極材160の外周面には、さらに未成型ベルトスリーブ130が巻きつけられ、巻きつけられた未成型ベルトスリーブ130は第1の実施形態と同様に、略円筒形状を呈する。なお、未成型ベルトスリーブ130の上には、第1の実施形態と同様に絶縁ブロック161aが載せられる。
A
外型140は、有底の略円筒形状を呈する収納室167と、収納室167の内周面168を加熱するための加温部149を有する。収納室167の底面147は、中央部に略円形の挿通孔146が設けられ、挿通孔146には、内型120から圧力媒体を排出するための接続管185が挿通されている。なお、底面147上には、第1の実施形態と同様に第2および第3絶縁ブロック161b、161cが設けられる。
The
加温部149は、外型140の収納室167の外周面を取り巻くように設けられ、加温部149には、熱媒体が供給され、この熱媒体により、収納室167の内周面168が加温される。熱媒体は、外型140に設けられた注入口152から注入されるとともに、排出口153から排出される。
The
図6は、内型120が外型140内に収納されたときの加硫成型装置を示す。図6に示すように、未成型ベルトスリーブ130が装着された内型120が、収納室167内に収納されると、第1の実施形態と同様に第2および第3絶縁ブロック161c上に、内型120が配置される。また、収納室167の内径は、未成型ベルトスリーブ130の外径より僅かに大きく、これにより未成型ベルトスリーブ130の外周面は収納室167の内周面168に対向される。
FIG. 6 shows a vulcanization molding apparatus when the
内型120が、収納室167内に収納されると、内型120および外型140には、それぞれ導線(不図示)が接続される。ここで、内型120は、電極材160が取り付けられる上型122および下型124を介して、電極材160に電気的に接続されている。したがって、電極材160と外型140の間には、高周波電圧が印加可能になる。
When the
また、内型120の入出管124、125には、圧力媒体を供給するために、それぞれ接続管185が接続される。接続管185は、内型120の供給された電流を導通しないように、シリコン等の絶縁体で構成される。
In addition, connecting
次に、本実施形態における加熱・加硫方法について説明する。本実施形態においては、内型120が外型140内に収納された状態において、内型120に設けられた密閉空間198には、圧力媒体が供給され、これにより、ゴムジャケット143が外側に膨張し、電極材160が押圧される。円筒形の電極材160は、径方向外側に押圧されると、後述するように撓み変形し拡径し、未成型ベルトスリーブ130の内周面に密着し、未成型ベルトスリーブ130を押圧する。これにより、未成型ベルトスリーブ130は、電極材160と外型の内周面168に挟まれ、所定圧力が付勢される。また、外型140の加熱部149に熱媒体が供給されるとともに、電極材160、外型140の間に、高周波電圧が印加される。さらに、内型140の密閉空間198に供給される圧力媒体は、例えば水蒸気であって、熱媒体の役割を兼ねている。
Next, the heating / vulcanizing method in this embodiment will be described. In the present embodiment, in a state where the
したがって、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に加硫温度までは、高周波誘電および熱媒体で加熱するとともに、未成型ベルトスリーブ130が加硫温度に達すると、内型20および電極材60間における高周波電圧の印加が停止され、熱媒体(及び圧力媒体)のみによって加硫温度が維持される。
Therefore, also in the present embodiment, as in the first embodiment, the
図7は、内型120に設けられた電極材160を示す。図8は、薄板176と固定部177の連接部分を模式的に示す。第2の実施形態における電極材160は、先述した第3の変形例と同様に、複数の薄板176がすだれ状に配設され、その複数の薄板176の集合体により、円筒状の電極材160が形成される。ただし、第3の変形例では、薄板176は周方向において互いに所定の距離空けられていたが、本実施形態では、隣接する薄板176同士が、周方向において重なるように配設される。
FIG. 7 shows the
このように重なるように略同一円周上に配設された薄板176は、それぞれの上端部および下端部がその円周上において環状に形成された固定部177に固定され、すなわち、薄板176は、周方向全体に亘って、固定部177によって連接されている。なお、図8に示すように、各薄板部176は、環状の固定部177の内周面および外周面に交互に固定される。
The
本実施形態においては、電極材160は、電極材160の上端部および下端部の内面が上型および下型の側面に固定され、加硫成形装置10に取り付けられる。したがって、電極材160が加硫成形装置100に取り付けられる場合、電極材160の固定部177は、上型の側面に対向する位置に設けられる一方、各薄板部176はゴムジャケット143に対向する位置に設けられる。したがって、ゴムジャケット143が外側に向けて膨張させられると、固定部177は、ゴムジャケット143により押圧されない一方、各薄板部176はゴムジャケット143により押圧される。すなわち、各薄板部176は、固定部177を支点に径方向外側に撓み変形しつつ変位し、未成型ベルトスリーブ130の内周面に密着させられる。
In the present embodiment, the
ここで、周方向において互いに重なっていた各薄板部176は、径方向外側に変形しつつ変位すると、各薄板部176は、離間させられる。したがって、各薄板部176は、離間され、その側面同士が接するような状態になる。すなわち、未成型ベルトスリーブ130の外周面のほぼ全ての領域は、電極材160によって覆われることとなる。
Here, when the
以上の構成により、円筒形状の未成型ベルトスリーブ130は、その外周面のほぼ全ての領域が電極材160に、外周面のほぼ全ての領域が収納室の内周面に密着させられている。したがって、本実施形態においても、未成型ベルトスリーブ30は、高周波誘電加熱により、効率よく加熱される。
With the above configuration, the cylindrical
なお、第1および第2の実施形態においては、各薄板部は、それぞれ固定部に接続され、この固定部によって連接されているが、それぞれ外型または内型に直接接続され、この外型および内型によって連接されても良い。この場合、各薄板部は、径方向に押圧されると、外型または内型を支点として、径方向に撓みつつ変形させられる。また、各電極材の薄板部や薄板等のゴムジャケットに沿う部分は、ゴムジャケットに接着されていても良い。 In the first and second embodiments, each thin plate portion is connected to a fixed portion and connected to the fixed portion. However, each thin plate portion is directly connected to an outer mold or an inner mold. It may be connected by an inner mold. In this case, when each thin plate portion is pressed in the radial direction, the thin plate portion is deformed while being bent in the radial direction with the outer mold or the inner mold as a fulcrum. In addition, a thin plate portion or a thin plate portion of each electrode material may be bonded to the rubber jacket along the rubber jacket.
さらに、第1の実施形態の内型20は、円柱状に形成され、その外周面27が、円柱面状に形成されるが、外周面27の形状は適宜変更可能であり、例えば、歯付きベルトを成型するために、周方向に凹部と凸部が交互に設けられても良い。すなわち、第1の実施形態の外周面27は円周面であるが、その円周面は正確な円周で構成されなくても良い。また、同様に、第2の実施形態の収納室167の内周面も、円柱面状に形成されるが、この内周面の形状は適宜選択可能であり、例えば、周方向に凹部と凸部が交互に設けられても良い。すなわち、第2の実施形態の外型の内周面168は、円周面であるが、その円周面は正確な円周で構成されなくても良い。
Further, the
以下、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明は以下説明する実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples described below.
[実施例]
実施例においては、第1の実施形態に係る加硫成型装置を用いて、平ベルトを製造した。実施例においては、直径130mmの円柱形の内型に帆布及び未加硫ゴムシートを順に巻き付け、未成型ベルトスリーブを形成した。帆布は、ナイロン繊維によって織られた袋織りの織物であり、予め表1に示すような配合の導電性のカーボンブラック及びクロロプレンゴムを含むゴム糊液に浸漬された後、加熱乾燥され、含浸処理が施されていた。未加硫ゴムシートは、表1に示す配合のものを用い、その厚さが10mmであった。すなわち、帆布は、導電性を有し、導電率が、未加硫ゴムシートより高かった。
In Examples, flat belts were manufactured using the vulcanization molding apparatus according to the first embodiment. In the example, a canvas and an unvulcanized rubber sheet were wound around a cylindrical inner mold having a diameter of 130 mm in order to form an unmolded belt sleeve. The canvas is a bag-woven fabric woven with nylon fibers. It is immersed in a rubber paste containing conductive carbon black and chloroprene rubber blended as shown in Table 1, and then dried by heating and impregnation treatment. Was given. As the unvulcanized rubber sheet, the one shown in Table 1 was used, and its thickness was 10 mm. That is, the canvas had conductivity and the conductivity was higher than that of the unvulcanized rubber sheet.
電極材は図4に示す電極材が使用され、電極部が直径160mm、軸方向の長さ50cmの円筒形状であって、その厚さが0.2mmであった。電極材の電極部には、その軸方向に延びる幅2mmのスリットが設けられた。隣接するスリットの間隔、すなわち薄板部の幅は20mmであった。未加硫ゴムシートには、その温度を観察するために、内型に巻き付けた後、その厚さ方向の中間部、外周面側の最表部、及び内周面側の最内部に温度計を差し込んだ。 The electrode material shown in FIG. 4 was used as the electrode material. The electrode part had a cylindrical shape with a diameter of 160 mm and an axial length of 50 cm, and the thickness was 0.2 mm. The electrode part of the electrode material was provided with a slit having a width of 2 mm extending in the axial direction. The interval between adjacent slits, that is, the width of the thin plate portion was 20 mm. In order to observe the temperature of the unvulcanized rubber sheet, after wrapping around the inner mold, a thermometer is attached to the middle part in the thickness direction, the outermost part on the outer peripheral surface side, and the innermost part on the inner peripheral surface side. Inserted.
未成型ベルトスリーブを装着した内型を外型に挿入した後、電極部と内型の間に高周波電圧を印加した。また、高周波電圧の印加と同時に、内型内には150℃、4.7気圧の水蒸気を供給し、内型の外周面の温度を上昇させた。さらに、外型内にも、同様に180℃、9.9気圧の水蒸気を供給し、水蒸気圧によりゴムジャケットを膨張させ、外型と内型により未成型ベルトスリーブを挟圧した。 After inserting the inner mold with the unmolded belt sleeve into the outer mold, a high frequency voltage was applied between the electrode portion and the inner mold. Simultaneously with the application of the high-frequency voltage, water at 150 ° C. and 4.7 atm was supplied into the inner mold to raise the temperature of the outer peripheral surface of the inner mold. Further, water vapor at 180 ° C. and 9.9 atmospheres was similarly supplied into the outer mold, the rubber jacket was expanded by the water vapor pressure, and the unmolded belt sleeve was pinched by the outer mold and the inner mold.
高周波電圧の印加及び、内型及び外型への水蒸気の供給により、未成型ベルトスリーブの中間部、最表部、及び最内部は、いずれも5分後には160℃に達した。そして、その後、高周波電圧の印加を停止するとともに、内型及び外型への水蒸気の供給を継続し、中間部、最表部、及び最内部の温度を約160℃に維持した状態で、9分間加熱した。14分間の加熱後、内型内部に冷却水を供給し、内型及びベルトスリーブを冷却した後、内型を外型から取り出し、加硫成型されたベルトスラブを得た。ベルトスラブを、研磨した後、幅方向に切断し、実施例に係る成型ベルトを得た。 Due to the application of the high frequency voltage and the supply of water vapor to the inner mold and the outer mold, the intermediate part, outermost part, and innermost part of the unmolded belt sleeve all reached 160 ° C. after 5 minutes. Thereafter, the application of the high frequency voltage is stopped, and the supply of water vapor to the inner mold and the outer mold is continued, and the temperature of the intermediate part, the outermost part, and the innermost part is maintained at about 160 ° C. Heated for minutes. After heating for 14 minutes, cooling water was supplied to the inside of the inner mold to cool the inner mold and the belt sleeve, and then the inner mold was taken out from the outer mold to obtain a vulcanized belt slab. The belt slab was polished and then cut in the width direction to obtain a molded belt according to the example.
[比較例]
比較例においては、従来の加硫成型装置を用いて、平ベルトを製造した。比較例の加硫成型装置は、外型に電極材が設けられず、未成型ベルトスリーブに高周波電圧が印加できない以外は実施例の加硫成型装置と同一の構成を有する加硫成型装置であった。そして、比較例においても、実施例と同一の構成を有する未成型ベルトスリーブを装着した内型を外型内に挿入し、未成型ベルトスリーブを加硫成型した。
[Comparative example]
In the comparative example, a flat belt was manufactured using a conventional vulcanization molding apparatus. The vulcanization molding apparatus of the comparative example is a vulcanization molding apparatus having the same configuration as the vulcanization molding apparatus of the example except that no electrode material is provided on the outer mold and high frequency voltage cannot be applied to the unmolded belt sleeve. It was. And also in the comparative example, the inner mold | type equipped with the unmolded belt sleeve which has the structure same as an Example was inserted in the outer mold, and the unmolded belt sleeve was vulcanized-molded.
未成型ベルトスリーブの加硫成型においては、内型内に150℃、4.7気圧の水蒸気を供給し、内型の外周面の温度を上昇させた。さらに、外型内にも、同様に180℃、9.9気圧の水蒸気を供給し、水蒸気圧によりゴムジャケットを膨張させ、外型と内型により未成型ベルトスリーブを挟圧した。この挟圧状態を維持して、内型及び外型へ供給される水蒸気により、未成型ベルトスリーブを30分間加熱した。このときの中間部、最表部、及び最内部の温度はそれぞれ140℃、165℃、160℃であった。30分間の加熱後、内型内部に冷却水を供給し、内型及びベルトスリーブを冷却した後、内型を外型から取り出し、加硫成型されたベルトスラブを得た。ベルトスラブを、研磨した後、幅方向に切断し、比較例に係る成型ベルトを得た。 In the vulcanization molding of the unmolded belt sleeve, steam at 150 ° C. and 4.7 atm was supplied into the inner mold to raise the temperature of the outer peripheral surface of the inner mold. Further, water vapor at 180 ° C. and 9.9 atmospheres was similarly supplied into the outer mold, the rubber jacket was expanded by the water vapor pressure, and the unmolded belt sleeve was pinched by the outer mold and the inner mold. While maintaining this pinched state, the unmolded belt sleeve was heated for 30 minutes with water vapor supplied to the inner mold and the outer mold. The intermediate part, outermost part, and innermost temperature at this time were 140 ° C., 165 ° C., and 160 ° C., respectively. After heating for 30 minutes, cooling water was supplied into the inner mold to cool the inner mold and the belt sleeve, and then the inner mold was taken out from the outer mold to obtain a vulcanized belt slab. The belt slab was polished and then cut in the width direction to obtain a molded belt according to a comparative example.
[ベルトの評価方法]
得られた実施例及び比較例の成型ベルトにおいて、ピコ摩耗試験及び耐久試験によって評価した。
[Belt evaluation method]
The molded belts of the obtained Examples and Comparative Examples were evaluated by a pico abrasion test and a durability test.
[ピコ摩耗試験]
ピコ摩耗試験は、JISK6264に準拠して行った。具体的には、成型ベルトのゴム層を周方向に沿ってスライスし、ゴム層の最表層、中間層、及び最内層から取り出した厚さ2mm、径25mmの円盤形状の試験片を得た。これら試験片を、JISK6264に記載される方法に従って摩耗させ、摩耗量を測定した。ピコ摩耗試験において、摩耗された摩耗量を表2に示す。なお、ピコ摩耗試験における各試験片の摩耗量が少ないほど、各層の強度及び加硫度(加硫の進行度)が高いことを示す。
The pico abrasion test was performed according to JISK6264. Specifically, the rubber layer of the molding belt was sliced along the circumferential direction to obtain a disk-shaped test piece having a thickness of 2 mm and a diameter of 25 mm taken out from the outermost layer, the intermediate layer, and the innermost layer of the rubber layer. These test pieces were worn according to the method described in JISK6264, and the amount of wear was measured. Table 2 shows the amount of wear that was worn in the pico abrasion test. In addition, it shows that the intensity | strength of each layer and a vulcanization degree (progression degree of vulcanization) are so high that there is little abrasion amount of each test piece in a pico abrasion test.
表2に示すように、比較例の平ベルトにおいては、最表層及び最内層の摩耗量に比べて、中間層の摩耗量が多くなった。これは、最表層及び最内層の加硫は充分に進んだが、中間層が加硫不足だからである。すなわち、比較例においては、中間層に十分な熱エネルギーが与えられず、各層の加硫度及び強度が不均一であることが理解できる。 As shown in Table 2, in the flat belt of the comparative example, the wear amount of the intermediate layer was larger than the wear amount of the outermost layer and the innermost layer. This is because vulcanization of the outermost layer and innermost layer has progressed sufficiently, but the intermediate layer is insufficiently vulcanized. That is, in the comparative example, it can be understood that sufficient heat energy is not applied to the intermediate layer, and the vulcanization degree and strength of each layer are not uniform.
一方、実施例の平ベルトは、最表層、中間層及び最内層の摩耗量は略同一であることが理解できる。すなわち、実施例の平ベルトにおいては、各層に均一な熱エネルギーが与えられ、各層の加硫度及び強度が均一であることが理解できる。また、本実施例においては、帆布が導電性を有していたが、ゴム層は高周波誘電により十分に加熱されていることが理解できる。 On the other hand, in the flat belt of the example, it can be understood that the wear amount of the outermost layer, the intermediate layer, and the innermost layer is substantially the same. That is, in the flat belt of the example, it can be understood that uniform thermal energy is given to each layer, and the vulcanization degree and strength of each layer are uniform. Further, in this example, the canvas was conductive, but it can be understood that the rubber layer is sufficiently heated by the high frequency dielectric.
[屈曲試験]
次に、上記実施例及び比較例の平ベルトを、屈曲試験により、耐屈曲性を評価した。屈曲試験においては、直径30mmの原動、従動平プーリを用意し、その原動及び従動平プーリに実施例及び比較例の平ベルトを、取付伸張率5%で取り付けた。取り付けた平ベルトを、5m/sの速度で回転させ、ベルトが破壊されるまでの屈曲回数を測定した。なお、本試験においては、平ベルトは、1回転毎に、プーリを2回通過するので、ベルト1回転毎に屈曲回数は2回とカウントする。
[Bending test]
Next, the bending resistance of the flat belts of the above examples and comparative examples was evaluated by a bending test. In the bending test, a driving and driven flat pulley having a diameter of 30 mm was prepared, and the flat belts of the examples and the comparative examples were attached to the driving and driven flat pulleys at a mounting elongation rate of 5%. The attached flat belt was rotated at a speed of 5 m / s, and the number of bendings until the belt was broken was measured. In this test, since the flat belt passes through the pulley twice for each rotation, the number of bendings is counted twice for each rotation of the belt.
屈曲試験において、実施例のベルトの破壊までの屈曲回数は、4.2×107回である一方、比較例は、1.9×107回であり、実施例の平ベルトは、比較例に比べて、屈曲寿命が延びていることが理解できる。換言すると、実施例の平ベルトは、比較例の平ベルトに比べて、厚さ方向の加硫度が均一で、強度が均一であったので、屈曲寿命が長くなったと考えられる。 In the bending test, the number of times of bending until the break of the belt of the example is 4.2 × 10 7 times, while the comparative example is 1.9 × 10 7 times, and the flat belt of the example is the comparative example It can be understood that the bending life is extended as compared with FIG. In other words, the flat belt of the example is considered to have a longer bending life because the degree of vulcanization in the thickness direction is uniform and the strength is uniform as compared with the flat belt of the comparative example.
10、100 加硫成型装置
20 内型(第1電極)
120 内型
27 外周面
30、130 未成型ベルトスリーブ
40 外型
140 外型(第1電極)
43、143 ゴムジャケット
54、198 密閉空間
60、160 電極材(第2電極)
67、167 収納室
65 電極部
66 鍔部
75 スリット
76 薄板部
77、177 固定部
176 薄板(薄板部)
10, 100
120
43, 143
67,167
Claims (7)
First and second electrodes are arranged along the inner and outer peripheral surfaces of the unmolded belt sleeve, respectively, and a high-frequency voltage is applied to the unmolded belt sleeve in the thickness direction by the first and second electrodes. A molded belt obtained by applying and heating to mold the unmolded belt sleeve.
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