JP4759581B2 - Belt joint processing method - Google Patents
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Description
本発明は、ベルトの両端部を継ぎ合わせて無端状ベルトを得るために行われるベルトの継手加工方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a joint of a belt, which is performed in order to obtain an endless belt by joining both ends of a belt.
搬送用、伝動用等の平ベルトは、その両端が接合されて無端状平ベルトとして使用される場合がある。長尺平ベルトを接合する方法としては、平ベルトの一方の端部に複数の凸部を形成してフィンガー状にすると共に、他方の端部に一方の端部に対して相補的な複数の凹部を形成しフィンガー状にして、各凸部を各凹部に嵌め込んでそれらを接合するフィンガー継手が知られている。フィンガー継手が行われる場合、平ベルトが熱可塑性樹脂層を有しており、その熱可塑性樹脂が加熱溶融され、ベルトの両端部が融着接合される。 The flat belt for conveyance, transmission, etc. may be used as an endless flat belt by joining both ends thereof. As a method of joining the long flat belt, a plurality of convex portions are formed on one end portion of the flat belt to form a finger shape, and a plurality of complementary portions with respect to the one end portion are formed on the other end portion. A finger joint is known in which a concave portion is formed into a finger shape, and each convex portion is fitted into each concave portion and joined to each other. When the finger joint is performed, the flat belt has a thermoplastic resin layer, the thermoplastic resin is heated and melted, and both ends of the belt are fusion bonded.
例えば、特許文献1には、プリセッターが用いられて行われるベルトの継手加工方法が開示される。ここでは、断面L字状の下型の上に突き合わされたベルト両端部が載置され、L字の側壁と、下型の上に設けられた可動側壁とによって、上記突き合わせ部分がベルトの両側から保持される。そして、その保持状態で、ベルトの突き合わせ部分が、冷熱盤プレス機によって厚さ方向に押圧加熱され、溶融された熱可塑性樹脂が各凸部と各凹部の間に隙間なく入り込まされてベルト両端部が熱融着される。
しかしながら、特許文献1に記載される方法によれば、ベルト両端部の接合部分は、溶融された状態で厚さ方向に高い圧力が付勢されるため、圧縮塑性変形されて、他の部分に比べて厚さが薄くなり、ベルトの平面性が確保しにくいという問題もある。また、冷熱盤プレス機によってベルトの突き合わせ部分を加熱する場合、熱可塑性樹脂の溶融に時間がかかり、作業効率が悪いという問題もある。 However, according to the method described in Patent Document 1, since a high pressure is urged in the thickness direction in the melted state at the joint portions at both ends of the belt, it is compressed and plastically deformed to other portions. In comparison with this, there is a problem that the thickness is reduced and it is difficult to ensure the flatness of the belt. In addition, when the butted portion of the belt is heated by a cold platen press, it takes time to melt the thermoplastic resin, and there is a problem that work efficiency is poor.
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、接合部分における圧縮塑性変形を抑えてベルトの平面性を確保でき、かつ作業効率の良いベルトの継ぎ合わせ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 such problems, and provides a belt joining method that can secure the flatness of the belt by suppressing the compression plastic deformation at the joining portion and has good work efficiency. With the goal.
本発明に係る方法は、第1のベルト端部と、第2のベルト端部とを継ぎ合わせて継合ベルトを得る方法において、第1のベルト端部の端面は、少なくとも一部がベルト幅方向に対して傾き、又は直交する面に形成されると共に、第2のベルト端部の端面は第1のベルト端部に対して相補的な形状を有しており、第1及び第2のベルト端部の両端面を突き合わせ、その突き合わせ部分をベルト幅方向に挟圧すると共に、ベルト厚さ方向に超音波振動させることにより加熱溶融して熱融着させることを特徴とする。 In the method according to the present invention, the first belt end and the second belt end are joined together to obtain a joint belt. At least a part of the end surface of the first belt end is a belt width. The end face of the second belt end portion has a shape complementary to the first belt end portion, and is formed on a surface that is inclined or orthogonal to the direction. Both end surfaces of the belt end portion are abutted, the abutted portion is clamped in the belt width direction, and ultrasonic fusion is performed in the belt thickness direction to heat and melt and heat-seal.
第1のベルト端部は、少なくとも一部が突出して凸部に形成され、第2のベルト端部に凸部に対して相補的な形状を有する凹部が形成されると共に、凸部に凹部を嵌め込むことにより両端面を突き合わせることが好ましい。そして、凸部の外周壁は、上述した幅方向に対して傾き、又は直交する面を構成している。 At least a part of the first belt end protrudes and is formed into a convex portion, and a concave portion having a shape complementary to the convex portion is formed at the second belt end portion, and the concave portion is formed in the convex portion. It is preferable to abut both end faces by fitting. And the outer peripheral wall of a convex part comprises the surface which inclines or orthogonally crosses with respect to the width direction mentioned above.
第1のベルト端部は、上述した凸部が複数突出してフィンガー状に形成されると共に、第2のベルト端部は第1のベルト端部に対して相補的な形状のフィンガー状に形成されることが好ましい。凸部は、先端に向うに従って細幅に形成され、又は矩形に形成されることが好ましい。 The first belt end portion is formed in a finger shape by projecting the plurality of convex portions described above, and the second belt end portion is formed in a finger shape complementary to the first belt end portion. It is preferable. The convex portion is preferably formed to have a narrow width or a rectangular shape toward the tip.
本発明の方法においては、上述した超音波振動は、例えば、超音波ウェルダーによって与えられる。具体的には、ベルトの上方に配置された超音波ホーンからベルトの厚さ方向に発振した超音波によってベルトは厚さ方向に超音波振動される。また本発明においては、例えば、ベース部と、そのベース上面に設けられた壁部と、ベース上面において壁部に対向するように配置された可動部とを備える加圧型を用意する。そして、ベース上面の壁部と可動部の間に突き合わせ部分を載置し、可動部を壁部に近づくように変位させ、可動部と壁部によって突き合わせ部分を挟圧する。 In the method of the present invention, the above-described ultrasonic vibration is given by, for example, an ultrasonic welder. Specifically, the belt is ultrasonically vibrated in the thickness direction by ultrasonic waves oscillated from the ultrasonic horn disposed above the belt in the thickness direction of the belt. In the present invention, for example, a pressurization mold including a base portion, a wall portion provided on the upper surface of the base, and a movable portion arranged to face the wall portion on the upper surface of the base is prepared. Then, a butt portion is placed between the wall portion of the upper surface of the base and the movable portion, the movable portion is displaced so as to approach the wall portion, and the butt portion is clamped by the movable portion and the wall portion.
例えば、第1のベルト端部はベルトの一方の端部であると共に、第2のベルト端部はベルトの他方の端部であり、継合ベルトは無端状ベルトとなる。 For example, the first belt end is one end of the belt, the second belt end is the other end of the belt, and the joining belt is an endless belt.
本発明によれば、突き合わせ部分を幅方向に挟圧しつつ、超音波振動によって突き合わせ部分を接合するので、作業効率を良好にした上で、継合部分の平面性を確保した継合ベルトを得ることをできる。 According to the present invention, since the butt portion is joined by ultrasonic vibration while the butt portion is clamped in the width direction, the joining belt that ensures the flatness of the joint portion is obtained while improving the work efficiency. I can do it.
以下本発明を図面を参照しながら説明する。図1〜5は、本発明の一実施形態に係るベルトの継手加工方法を説明するための図である。図1、2は、ベルト両端部の継ぎ合わせに使用される加圧型を示す。 The present invention will be described below with reference to the drawings. 1-5 is a figure for demonstrating the joint processing method of the belt which concerns on one Embodiment of this invention. 1 and 2 show a pressure mold used for joining both ends of a belt.
加圧型10は、下型11と、可動部材12とを有する。下型11は、上面11Uが矩形平面に形成されたベース11Aと、上面11Uの幅方向Wにおける一方の端部の上に設けられた側壁11Bとを有し、図2に示すように断面L字に形成される。側壁11Bの内壁面11Cは、上面11Uに対して垂直な面である。
The
可動部材12は、ベース11Aの上面11U上において、下型11の内壁面11Cに対向して配置され、上面11Uの長手方向Lに延在する。内壁面11Cに対向する可動部材12の対向面12Cは、内壁面11Cに対して平行である。ベース11Aには、長手方向Lの両端部近傍それぞれにおいて、その厚さ方向(すなわち、上下方向D)に貫通し、上面11Uの幅方向Wに延びるガイド溝11E、11Fが設けられる。
The
可動部材12の長手方向における両端部近傍それぞれには、上下方向Dに穴12E、12Fが穿設される。穴12E、12Fそれぞれには留めネジ17E、17Fが挿通しており、各留めネジ17E、17Fそれぞれの下側部分はガイド溝11E、11Fに挿入されている。可動部材12は、上面11Uの幅方向Wに変位できるように、留めネジ17E、17Fによってベース11Aに取り付けられており、留めネジ17E、17Fそれぞれがガイド溝11E、11Fに案内されることにより、幅方向Wに変位する。
上面11Uの幅方向Wにおける他方の端部には、押えネジ台13が固定されている。押えネジ台13は、ネジ溝が切られたネジ穴13Aが、幅方向Wに穿設される。ネジ穴13Aには、幅方向Wに沿って延びる押えネジ14が挿通されている。押えネジ14の一方の端部は可動部材12に固定され、押えネジ14は可動部材12と一体に形成される。押えネジ14の他方の端部には、ネジを把持しやすいようにフランジ15が設けられる。押えネジ14が締め付けられ又は緩められると、可動部材12は押えネジ14と共に、押えネジ台13すなわちベース11Aに対して相対的に幅方向Wに変位する。
A
図3は、本実施形態に係るベルト20の両端部を示す。ベルト20は長尺平ベルトであって、少なくとも熱可塑性樹脂層を有する。ベルト20は、熱可塑性樹脂層単体から構成されていても良いし、熱可塑性樹脂層の他にゴム層、帆布等が積層されて構成されていても良い。熱可塑性樹脂層はベルト表面に配置されていても良いが、ベルト内部に配置されて、例えばベルト芯体を構成しても良い。
FIG. 3 shows both end portions of the
図3に示すように、ベルト20の一方の端部21には、ベルトの長手方向に突出し、ベルト20の他の部分の厚さと同じ厚さを有する二等辺三角形の凸部23が形成されている。凸部23はベルト幅方向に連続して複数(本実施形態では2つ)並べられ、一方の端部21はフィンガー状に形成される。ベルト20の他方の端部22には、凸部23と相補的に同じ形状を有する複数の凹部24がベルト幅方向に連続的に並べられ、他方の端部22は一方の端部21に相補的なフィンガー状に形成される。すなわち、両端部21、22の端面同士は相補的であり、各凸部23が各凹部24に嵌め込まれると、両端部21、22の端面が突き合わされることとなる。ベルトの両端部21、22は、公知の切断手段によって切断されることにより、それぞれフィンガー状に形成される。
As shown in FIG. 3, an isosceles
各凸部23は、ベルトの長手方向に延出しており、その長手方向における長さが、幅方向における長さより長いので、凹部24の内周壁24Aに対する、凸部23の外周壁23Aの接着面積を大きくすることができる。また、各凸部23は二等辺三角形で構成されるため、各凸部23の外周壁23Aは、ベルトの幅方向に対して、同じ角度で傾く、2つの傾斜面で構成される。したがって、後述する幅方向における挟圧によって、外周壁23Aは全ての部分が、内周壁24Aに均等に押し付けられ、安定的な接合が実現できる。さらに、三角形から成る各凸部23は隣接する凸部23に連続するため、端部21の端面は、幅方向に対して傾けられる面(外壁面23A)のみから成り、端部22の端面(内周壁24A)に後述する挟圧によって押しつけられやすくなる。
Each
次いで、図4、5を用いて長尺ベルト20から無端状ベルトが製造される工程を説明する。本実施形態では、図4に示すように、まず、各凸部23が対応する各凹部24に嵌め込まれ、ベルトの両端部21、22の両端面(すなわち、外周壁23Aと内周壁24A)が突き合わさる。その突き合わせ部分Bは、側壁11Bと可動部材12の間に配置されるように、ベース11Aの上面11Uに載置させられる。このとき、ベルト20は、ベルトの長手方向が上面11Uの長手方向Lに一致するように、ベルトの一方の側面20Aが側壁11Bの内壁面11Cに当接されて、上面11Uに載置される。なお、可動部材12は、ベルト20が、側壁11Bと可動部材12の間に挿入できるように、予め位置調整されている。さらに、突き合わせ部分Bの上方には、図5に示すように超音波ホーン27が配置される。
Next, a process of manufacturing an endless belt from the
次に、押えネジ14が締め付けられて、可動部材12の対向面12Cが側壁11Bに近づくように変位させられ、ベルト20の突き合わせ部分Bが、可動部材12の対向面12Cと、側壁11Bの内壁面11Cとによって保持される。その保持された状態から押えネジ14はさらに締め付けられ、これにより、ベルト20の突き合わせ部分Bは、ベルトの幅方向に挟圧され、ベルト両端部21、22の端面(すなわち、外周壁23Aと内周壁24A)同士が互いに押さえ付け合う状態となる。
Next, the
突き合わせ部分Bは、挟圧させられた状態で、超音波ホーン27からベルトの厚さ方向に発振される超音波によって、ベルトの厚さ方向に超音波振動が与えられ、突き合わせ部分Bが熱溶融される。すなわち、両端部21、22は、その端面同士が互いに押えつけ合う状態で熱溶融され、溶融された両端部21、22の端面同士が一体化される。その後、超音波発振が停止させられ、一体化した両端部21、22は、冷却固化して融着され、これにより、ベルト20の両端部21、22が継ぎ合わされ、無端状ベルトが得られる。
The butted portion B is sandwiched and subjected to ultrasonic vibration in the thickness direction of the belt by ultrasonic waves oscillated from the
本実施形態では、ベルトが熱可塑性樹脂単体で形成される場合、及び熱可塑性樹脂に加えて帆布やゴム層等を含む場合、いずれの場合においても、ベルト両端部21、22は超音波振動によって熱可塑性樹脂のみが溶融される。両端部21、22の端面同士は、その溶融された熱可塑性樹脂によって、一体化して熱融着する。
In the present embodiment, in both cases where the belt is formed of a single thermoplastic resin and includes a canvas or a rubber layer in addition to the thermoplastic resin, the
以上のように、本実施形態では、熱溶融された接合部分には厚さ方向に圧力が付勢されないので、接合部分の厚さが他の部分の厚さに比べて薄くなることが防止され、ベルトの平面性が確保される。また、熱溶融されたベルト両端部が接合されるとき、幅方向に挟圧されているので、溶融したベルトの一部が接合部分からベルト幅方向に流れ出てバリが発生することも抑えられる。さらに、超音波振動によれば、短時間でベルト両端部21、22を熱溶融させることができるので、ベルトを継ぎ合わせるための作業時間を大幅に低減することができる。
As described above, in this embodiment, since the pressure is not applied to the heat-melted joint portion in the thickness direction, the thickness of the joint portion is prevented from becoming thinner than the thickness of other portions. The flatness of the belt is ensured. Further, when both ends of the heat-melted belt are joined, the belt is pressed in the width direction, so that a part of the melted belt can be prevented from flowing out from the joined portion in the belt width direction and generating burrs. Further, according to the ultrasonic vibration, the
本実施形態において超音波は、幅方向に比べて長さの短いベルトの厚さ方向に発振されるので、ベルトの内部まで十分に伝播させられる。したがって、熱可塑性樹脂層がベルト内部のみに配置されるような場合でも、その熱可塑性樹脂層を溶融させ、ベルトの両端面を高い接着強度で熱融着させることができる。また、いかなるベルト幅を有するベルトの両端部を継ぎ合わせることも可能になる。 In the present embodiment, the ultrasonic wave is oscillated in the thickness direction of the belt, which is shorter than the width direction, and thus can be sufficiently propagated to the inside of the belt. Therefore, even when the thermoplastic resin layer is disposed only inside the belt, the thermoplastic resin layer can be melted and both end faces of the belt can be heat-sealed with high adhesive strength. Further, it becomes possible to join both end portions of a belt having any belt width.
また、本実施形態では、上方から見ると鋸歯状に形成された突き合わせ部分Bのみに、鋸歯状に超音波振動が与えられることによって、両端部21、22を継ぎ合わせることが可能である。このような構成によれば、超音波振動による溶融部分は最小限で良く、バリの発生や溶融によるベルトの物性変化は最小限に抑えられる。
Further, in the present embodiment, both
本実施形態において、各凸部23の形状は二等三角形に限定されず、先端に向うに従って細幅になる形状であれば他の三角形でも良いし、三角形以外でも良い。例えば、各凸部23は直角三角形を呈し、凸部23の外周壁23A(すなわち、端部21の端面)は幅方向に対して直交する面及び幅方向に対して傾いている面のみから形成されていても良い。また、図6に示すように、先端部23Tに向かうに従って細幅になり、かつ先端部23Tの外周壁23Aが曲面に形成されていても良い。さらに、凸部23はベルトの長手方向に長い矩形に形成されても良い。凸部が矩形の場合、矩形の凸部の先端部に形成された各角部は面取りされた形状を呈し、曲面に形成されていても良い。以上のように、ベルト端部21、22の端面は、ベルトの幅方向に対して直交する面や、幅方向に平行な面を含んでいても良い。
In this embodiment, the shape of each
さらに、凸部23は、図7に示すように、相対的に細幅の細幅部23Xと、その細幅部23Xの先端側に連設され、相対的に太幅の太幅部23Yとを有していても良い。例えば、凸部23は、その根元23Zから徐々に幅が細くされて細幅部23Xが形成されると共に、その細幅部23Xから先端部23Tに向かうに従って徐々に幅が太くされて太幅部23Yが形成され、その太幅部23Yが凸部23の先端部23Tと成る。そして、太幅部23Yの先端部23T側の外周壁23A(先端面)は曲面に形成される。
Further, as shown in FIG. 7, the
図7の構成によれば、無端状ベルトが長手方向に引っ張られるとき、太幅部23Yの根元23Z側の外周壁23Aが凹部24の内周壁24Aに係合するため、凸部23が凹部24から離脱しにくくなり、耐引張特性が向上する。
According to the configuration of FIG. 7, when the endless belt is pulled in the longitudinal direction, the outer
凸部のいずれの例においても、上記ベルトの一方の端部21の端面の少なくとも一部は幅方向に対して傾き、又は直交する面に形成され、一方の端部21の端面は上記挟圧によって他方の端部22の端面に押し付けられやすくなる。特に、以上説明した各凸部は、ベルトの長手方向に延出され、その長手方向における長さが、幅方向における長さより長いので、一方の端部21の端面の過半の部分を、幅方向に対して傾き、又は直交する面にすることができる。したがって、ベルト幅方向の挟圧によって、ベルトの両端部21、22の端面のうち、過半のエリアを互いに押し付け合うことができる。このように、端面同士が互いに押し付け合いつつ熱融着された部分は接着強度が高くなる。
In any example of the convex portion, at least a part of the end surface of the one
さらに、上記実施形態においては、両端部21、22それぞれに形成される凸部23、凹部24はそれぞれ複数設けられたが、それぞれ1つだけであっても良い。
Furthermore, in the said embodiment, although the
また、両端部21、22それぞれには、凸部23及び凹部24が形成されてなくても良く、例えば、図8に示すように、両端部21、22は、それぞれ幅方向に対して同一の角度で傾く傾斜面Lで切断された形状を呈していても良い。すなわち、図8の例では、一方の端部21の端面21Kは、幅方向に対して傾く傾斜面から成ると共に、他方の端部22の端面22Kは、第1の端面21Kに対して相補的な形状の傾斜面から成る。
Further, the both
図8の例では、第1及び第2の端面21K、22Kが当接されることにより、両端部21、22が突き合わされ、そのベルトの突き合わせ部分は、上述した方法と同様の方法によって熱融着される。
In the example of FIG. 8, the first and second end faces 21K and 22K are brought into contact with each other so that both
また、上記実施形態では、平ベルトの例を示したが、ベルトは平ベルトに限定されず、歯付きベルト等であっても良い。但し、歯付きベルトの場合には、ベース11Aの上面11Uは、歯付きベルトの歯形状に一致した形状に形成されている。さらに、上記実施形態では、同一のベルトの両端部21、22が継ぎ合わされて無端状ベルトが得られるときの態様を示した。しかし、例えば第1のベルトの端部と、第1のベルトと別体に形成される第2のベルトの端部が継ぎ合わされ、長尺の継合ベルトが得られるときに適用されても良い。
Moreover, although the example of the flat belt was shown in the said embodiment, a belt is not limited to a flat belt, A toothed belt etc. may be sufficient. However, in the case of a toothed belt, the
10 加圧型
11 下型
12 可動部材
20 ベルト
21 ベルトの一方の端部(第1のベルト端部)
22 ベルトの他方の端部(第2のベルト端部)
23 凹部
24 凹部
27 超音波ホーン
B 突き合わせ部分
DESCRIPTION OF
22 The other end of the belt (second belt end)
23
Claims (7)
前記第1のベルト端部の端面は、少なくとも一部がベルト幅方向に対して傾き又は直交する面で形成されると共に、前記第2のベルト端部の端面は前記第1のベルト端部に対して相補的な形状を有しており、
前記第1及び第2のベルト端部の両端面を突き合わせ、その突き合わせ部分をベルト幅方向に挟圧すると共に、ベルト厚さ方向に超音波振動させることにより加熱溶融して熱融着させることを特徴とする方法。 In a method of joining a first belt end and a second belt end to obtain a joint belt,
The end surface of the first belt end portion is at least partially with the also-out inclined with respect to the belt width direction are formed in the plane perpendicular to the end face of the second belt end portion of the first belt end Has a complementary shape to the part,
The both end surfaces of the first and second belt end portions are butted, and the butted portions are clamped in the belt width direction and ultrasonically vibrated in the belt thickness direction to heat and melt and heat-seal. And how to.
前記凸部の外周壁が前記幅方向に対して傾き、又は直交する面を構成することを特徴とする請求項1に記載の方法。 At least a part of the first belt end protrudes to form a convex portion, and a concave portion having a shape complementary to the convex portion is formed on the second belt end portion, and the convex portion By fitting the concave portion, the both end surfaces are abutted,
The method according to claim 1, wherein the outer peripheral wall of the convex portion forms a surface that is inclined or orthogonal to the width direction.
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