JPH07117469B2 - コード張力測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば、多数本のスチール製ワイヤコード
（スチールコードともいう）を芯体とするスチールコン
ベヤベルトの製造工程において、ワイヤコードの張力を
自動的に測定するための装置に関するものである。

［従来の技術］ 上記のスチールコンベヤベルトは、一般に、多数本のス
チール製ワイヤコードをクランク装置間にクランプさせ
た後、各ワイヤコードをテンションローラにより一定の
張力に保持した状態で、ワイヤコードの上下両面に未加
硫ゴムシートを接着し、加硫プレス機で加圧・加熱して
ゴムシートを加硫することにより製造されている。こう
して製造する際、多数本のワイヤコードをそれぞれ所定
の張力に保った状態で、ゴムシートと一体化すること
が、ワイヤコンベヤベルトの品質を向上するうえで重要
な要因となっている。

ところで、従来、上記したワイヤコードを測定する装置
として、第５図のように、ワイヤコードを張り渡す一対
の固定ローラ41と、固定ローラ41の中間でワイヤコード
Ｗを押し付ける測定ローラ42を先端に備えた感圧計43と
を具備し、押圧レバー44により測定ローラ42をワイヤコ
ードＷに押し付けて、ワイヤコードＷの張力を測定する
ものが実用化されている。

［発明が解決しようとする課題］ スチールコンベヤベルトの製造時に、ワイヤコードの張
力を１本ずつ測定して張力を所定値に調整するのが望ま
しいが、従来の張力測定装置では、作業者がワイヤコー
ドを１本ずつ測定していく必要がある。しかも、スチー
ルコンベヤベルトは、通常、50〜200本のワイヤコード
が装填されるので、全てのワイヤコードを従来の張力測
定装置で測定するには長時間を要すことになり、生産効
率を考えると実質的に無理があった。

そこで、従来は、各ワイヤコードに張力を付与するテン
ショナの引張力あるいは押付力を測定したり、ワイヤコ
ードのクランプ装置のクランプ力を測定したりするな
ど、生産設備が正常に機能しているか否かを点検するだ
けで、特にワイヤコードの張力は測定していなかった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、スチール
コンベヤベルトなどを製造する際に、ワイヤコードの張
力を自動的に且つ短時間に測定でき、特に多数本のワイ
ヤコードの張力測定に好適な、コード張力測定装置を提
供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためにこの発明のコード張力測定装
置は、ａ）一定の間隔をあけて配置した一対の支持ロー
ラ間に張り渡されたコードに対し、支持ローラの中間位
置で測定ローラを一定変位量押し付けることによりコー
ドの張力を測定する装置であって、ｂ）先端に測定ロー
ラを備え、荷重検出器を介設したアームの基端を、前記
支持ローラ間のコードの中間位置で前記測定ローラがコ
ードと直交する方向へ移動可能に枢着し、ｃ）前記アー
ムに、トグルリンクを介して往復駆動装置を連結し、該
往復駆動装置の最伸長位置又は最収縮位置で測定ローラ
が前記コードに対し一定変位量だけ押し付けられるよう
にしている。

またコードの本数が多い場合の張力測定装置は、請求項
２記載のように、ｄ）各コードに対応して一定の間隔を
あけて配置した一対の支持ローラ間にそれぞれ張り渡さ
れた複数本のコードに対し、順に支持ローラの中間位置
で測定ローラを一定変位量押し付けることにより複数本
のコードの張力を測定する装置であって、ｅ）前記コー
ド張力測定装置を、移動台に取り付け、ｆ）該移動台
を、前記各コードを横切る方向に移動可能に配設し、
ｇ）前記コード数に対応する係止歯を有する２つのラッ
クのうちの一方を、これを前記移動台の移動方向に往復
移動させる駆動装置に連結すると共に、他方のラックを
前記ラックと相平行に固設し、ｈ）各ラックの各係止歯
に係脱可能なラチエットをそれぞれ移動台に設け、ｉ）
前記測定ローラを測定開始コード位置へ復帰させ、且つ
前記各ラチエットを対応する各ラックの係止歯との係合
方向に付勢するバランスウエイトを、移動台に接続する
のが好ましい。

［作用］ 上記構成を有するこの発明のコード張力測定装置によれ
ば、往復駆動装置を最大限まで伸長又は収縮させること
により、トグルリンクを介してアームが一方向に回転し
てその先端の測定ローラが、支持ローラ間に張り渡され
たコードの中間位置を一定量押し付ける。このとき、コ
ードは測定ローラの押し付け位置を頂点とした山形の二
等辺になり、両側のコード角度αが一定になる。したが
って、コードに対する測定ローラの押付力（コードの反
力）が荷重検出器で測定されると、この測定値に基づい
てコードの張力が算出される。すなわち、測定値をＦと
し、コードの張力をＴとすると、Ｆ＝2Tsinαとなるの
で、Ｔ＝F/2sinαになる。

またアーム先端の測定ローラは、トグルリンクを介した
往復駆動装置によってコードに押し付けられるので、往
復駆動装置の駆動力が倍加されて測定ローラの押し付け
力として作用するから、往復駆動装置によってアームを
直接に押し付ける場合に比べて安定し、コードは支持ロ
ーラ間の中間位置で常に一定変位量だけ押し付けられ、
コードの両側の角度αが一定になる。これにより、上記
数式に基づき、コードの張力が正確に算出される。

請求項２記載の張力測定装置によれば、移動台を初期位
置、すなわち移動台上の測定装置が複数本のコードのう
ち１番目のコードを測定可能な位置に復帰させた状態
で、１番目のコードの張力を上記した要領で測定する。
次に、前記駆動装置により一方（移動用）のラックを、
バランスウエイトの付勢力に抗して１ピッチ（係止歯１
つ分）前進させると、ラックの係止歯に係合するラチェ
ットと共に移動台が１ピッチ分ほど前進し、移動台の他
方のラチェットが、他方（固定用）のラックの第２の係
止歯に係合する。ここで、移動用ラックを駆動装置によ
り１ピッチ分後退させると、移動用ラックの第２の係止
歯にラチェットが係合する。この位置は、移動台上の測
定装置（正確には、その測定ローラ）が２番目のコード
を測定可能な（測定ローラがコードの中心線上を押し付
け可能な）位置である。したがって、上記した要領によ
り２番目のコードの張力が測定される。こうした作業を
測定しようとするコードの本数に対応して、繰り返し行
うことにより、移動台上の測定装置（測定ローラ）が隣
接するコードの中心線上に順次移動し、その都度、測定
装置によりコードの張力が測定されていく。このため、
コードの撚りの戻りなどがあっても、測定精度にほとん
ど影響されず、常に正確にコードの張力が測定される。
そして、全てのコードの張力が測定された状態で、２つ
のラチェットの係止歯にそれぞれ係合するラチェットの
係合状態を同時に解除することにより、移動台はバラン
スウエイトに牽引されて、初期位置に復帰する。

［実施例］ 以下、この発明のコード張力測定装置の実施例を図面に
基づいて説明する。

まず、スチールコンベヤベルトの製造設備の一部を示す
第４図において、１はワイヤコードの繰り出し装置で、
ワイヤコードＷが巻き付けられた多数のボビン２が、繰
り出し装置１内に回転可能に装填され、各ボビン２から
のワイヤコードＷがガイド部３を通して、それぞれ平行
に一定の間隔をあけて引き出されている。

４及び５はクランプ装置で、各クランプ装置４と５は一
定の間隔をあけて配設されており、繰り出し装置１側の
第１クランプ装置４ともう一方の第２クランプ装置５と
の間に、張力付与装置（ワイヤテンショナ）６と本発明
にかかるワイヤコードＷの張力測定装置10とが、順に配
備されている。ワイヤテンショナ６は、一対の支持ロー
ラ７と、これらの支持ローラ７、７間に張り渡されたワ
イヤコードＷを引き下げるテンションローラ８を先端
（上端）に備えたシリンダ装置９とからなっている。な
お、テンションローラ８及びシリンダ装置９は、ワイヤ
コードＷの横手方向あるいは長手方向に適宜位置をずら
せてワイヤコードＷの本数だけ設けられている。図中の
符号10′は、ワイヤコードＷのガイド装置である。

次に、本発明の実施例にかかる張力測定装置を第１図及
び第２図に基づいて説明する。

第１図は張力測定装置10の要部を示す拡大正面図、第２
図は右半分を断面で現した同左側面図で、各ワイヤコー
ドＷに対応してその長手方向に間隔をあけて一対の支持
ローラ12が、装置10の基台11（第４図）上に配設されて
いる。

各ワイヤコードＷを横切る方向に移動可能な枠状の移動
台13の下面に、支持部材14が垂設され、この支持部材14
の下端部に、先端に測定ローラ16を備えたＬ字形アーム
15の基端が垂直方向に回動可能に枢着されている。アー
ム15の中間部付近には、荷重検出器としてのロードセル
17が介設されている。アーム15の基端は、その先端の測
定ローラ16が前記支持ローラ12、12間のワイヤコードＷ
の中間位置でワイヤコードＷと直交する方向に移動可能
な位置（支持部材14上の位置）に枢着されている。

アーム15の中間位置とその上方の移動台13との間に、一
対の等長リンク18a、18aを枢支ピン18bで連結したトグ
ルリンク（トグルショイントともいう）18の両端が、そ
れぞれ枢支ピン18cを介して連結されている。また往復
駆動装置としてのエアシリンダ装置19が、支持部材14の
ほぼ中間位置に固設された支持片20に、枢支ピン20aに
より枢着されている。さらにエアシリンダ装置19のシリ
ンダロッド19aの先端が、前記トグルリンク18の枢支ピ
ン18bにより連結されている。したがって、シリンダロ
ッド19aを最大限伸長したときに、“く”の字状のトグ
ルリンク18が直線状態をやや超えた形態に固持されると
共に、アーム15が時計方向に回転して支持ローラ12、12
張り渡されたワイヤコードＷを測定ローラ16が一定変位
量ほど押し下げる。これにより、ワイヤコードＷは、支
持ローラ12、12間で測定ローラ16を頂点とする山形の二
等辺となり、両側の角度αが常に一定となる。なお本実
施例では、αが7.5゜になるよう設定されている。この
ため、ワイヤコードＷの張力は、ワイヤコードＷを測定
ローラ16が押し付けた際にロードセル17で検出される測
定値Ｆに基づいて、前記作用の項に記述したように演算
される。例えば、ワイヤコードＷの張力（Ｔ）を600kg
に設定した場合には、ロードセル17で検出される値
（Ｆ）が、２×600×sin7.5゜＝156.6kgになればよい。

次に、前記張力測定装置10の横送り機構を第３図に基づ
いて説明する。

第３図は横送り機構の概要を示す斜視図で、同図に示す
ように、各ワイヤコードＷを横切る方向に配置された一
対のレール37上に、移動台13が移動可能に載置されてい
る。また、移動台13の上方には、レール37に沿って固定
枠21が固設されている。固定枠21の一側には、ワイヤコ
ードＷの本数に相当する係止歯22aをワイヤコードＷの
ピッチで備えた第１（移動用）のラック22が、移動台13
の移動方向に沿って往復移動自在に配設されている。ま
たラック22を往復移動させるエアシリンダ装置23が、固
定枠21の基端側（図の左側）に固定され、そのシリンダ
ロッド23aの先端がラック22の一端に連結されている。
固定枠21の他側には、ワイヤコードＷの本数に相当する
係止歯24aをワイヤコードＷのピッチで備えた第２（固
定用）のラック24が、移動台13の移動方向に沿って前記
ラック22と平行に固設されている。

ところで、第３図では説明を簡単にするために、移動台
13に張力測定装置を１つだけ設けた場合を示したので、
移動台13を間欠的に送るための２つのラック22、24の係
止歯22a、24aのピッチを各ワイヤコードＷの間隔に合わ
せている。しかし、複数個、例えば２個の張力測定装置
をワイヤコードＷの間隔に合わせて位置をずらせて移動
台13に設けた場合には、各ラック22、24の係止歯22a、2
4aのピッチを、ワイヤコードＷの間隔の２倍に設定すれ
ばよい。

一方、移動台13上の両側には、前記移動用ラック22の係
止歯22aに係脱可能なラチェット25と、前記固定用ラッ
ク24の係止歯24aに係脱可能なラチェット26とが、支持
片27、28に回動自在に軸支され、スプリング29、30でラ
チェット25、26が係止歯22a、24aに係合する方向に付勢
されている。また支持片27、28の底部付近には、前記ラ
チェット25、26をスプリング29、30に抗して押し上げ、
係止歯22a、24aとの係合を解除するエアシリンダ装置3
1、32が装着されている。

移動台13の下面には、上記のとおり張力測定装置の１つ
が配設されている。そして、移動台13がラック22、24の
１ピッチ分ずつ移動した後、エアシリンダ装置19により
トグルリンク18を介してアーム15の先端の測定ローラ16
が、ワイヤコードＷを一定変位量だけ押し付ける。ま
た、移動台13の後端には、バランスウエイト34を取り付
けた牽引ロープ33が接続されており、このバランスウエ
イト34によって、前記ラック22、24の係止歯22a、24aと
ラチェット25、26の係合状態が解除されたときに、移動
台13を初期位置（測定ローラ16が１番目のワイヤコード
Ｗを押付可能な位置）へ自動復帰させると共に、ラック
22、24の係止歯22a、24aにラチェット25、26が係合する
ように移動台13を付勢している。また、牽引ロープ33を
プーリ35に巻き付けるとともに、プーリ35にロータリエ
ンコーダ36を接続している。このため、移動台13の移動
量及び移動方向に応じてプーリ35が回転し、プーリ35の
回転に連動して回転するロータリエンコーダ36により移
動台13の位置（正確には、測定ローラ16の位置するワイ
ヤコードＷのNo.）が検出される。

続いて、上記実施例の張力測定装置による複数本のワイ
ヤコードの測定態様について説明する。

第３図において、移動台13をバランスウエイト34によ
り、その下面の張力測定装置の測定ローラ16が複数本の
ワイヤコードＷのうち１番目のワイヤコードＷを測定可
能な位置（初期位置）に復帰させた状態で、エアシリン
ダ装置19のシリンダロッド19aを最大限伸長させること
により、トグルリンク18を介してアーム15の先端の測定
ローラ16がワイヤコードＷを一定量だけ押し付ける。こ
のとき、測定ローラ16を介してアーム15に作用する反力
Ｆ［測定ローラ16の押付力（第１図）］がロードセル17
で検出され、１番目のワイヤコードＷの張力が算出され
る。なお、算出されたワイヤコードＷの張力値が設定値
と異なるときには、ワイヤコードＷの張力をテンショナ
６（第４図）により調整して一致させる。そして、ワイ
ヤコードＷの張力測定後、エアシリンダ装置19のシリン
ダロッド19aを収縮させることにより、トグルリンク18
を介してアーム15の先端の測定ローラ16が上方へ移動し
ワイヤコードＷから離れる。

次に、前記エアシリンダ装置23により一方（移動用）の
ラック22を１ピッチ（１つの係止歯）前進させると、ラ
ック22の係止歯22aに係合するラチェット25と共に移動
台13が１ピッチ分ほど前進すると同時に、移動台13の他
方のラチェット26が他方（固定用）のラック24の第２の
係止歯24aに係合する。そこで、移動用ラック22をエア
シリンダ装置23により１ピッチ分後退させると、移動用
ラック22の第２の係止歯22aにラチェット25が係合して
移動台13が定位置に保持される。この位置は、移動台13
の下面の測定ローラ16が２番目のワイヤコードＷを測定
可能な位置である。したがって、１番目のワイヤコード
Ｗの張力測定と同様にエアシリンダ装置19のシリンダロ
ッド19aを最大限伸長させれば、２番目のワイヤコード
Ｗの張力が測定される。このような作業を、測定しよう
とするコードの本数に対応して繰り返し行うことによ
り、各ワイヤコードＷの張力が順番に測定されていく。

全てのコードの張力が測定された状態で、２つのラック
22、24の係止歯22a、24にそれぞれ係合するラチェット2
5、26を、エアシリンダ装置31、32で同時に押し上げて
解除すれば、移動台13はバランスウエイト34に牽引され
て自動的に初期位置に復帰する。

ところで、上記実施例では移動台13の下面に張力測定装
置を１つ設けた場合について説明したが、第４図では、
移動台13の下面に張力測定装置を複数個（計４個）設け
た場合を示している。すなわち、移動台13の長さを横一
列に並べられた複数本（例えば120本）のワイヤコード
Ｗの全幅の半分に設定し、ワイヤコードＷの間隔に相当
する距離をずらせて対向する一対の張力測定装置を、移
動台13の両側にそれぞれ取り付けている。したがって、
４本のワイヤコードＷの張力を一度に測定するので、12
0本のワイヤコードＷの張力を数分間で測定できる。ま
た、上記実施例では、スチールコンベヤベルト用のワイ
ヤコードの張力を測定する装置について例示したが、本
発明の張力測定装置は、架設電線やプラスチックコード
などの各種線材の張力を測定するのに使用できる。な
お、ワイヤコードＷを１本〜数本測定する場合には、ワ
イヤコードＷ下方に配置したエアシリンダ装置を最大限
収縮させることにより、トグルリンク18を介してアーム
15の先端の測定ローラ16を下向きに牽引してワイヤコー
ドＷを一定量だけ押し下げても同様に実施できる。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この発明のコー
ド張力測定装置は下記の効果がある。

（１）スチールコンベヤベルトなどを製造する際に、ワ
イヤコードなどの張力を自動的に且つ短時間に測定する
ことができる。

（２）測定ローラが、倍力装置としてのトグルリンクを
介して固定ローラ間のコードの中間位置で常に一定変位
量だけコードを押し付けるので、コードの両側の角度が
確実に一定になり、コードの張力が正確に算出される。

（３）請求項２記載の張力測定装置は、位置決め機構を
ラックとラチェット機構で構成しているので、電気的ノ
イズによる誤動作の心配がなく、保守も簡単であり、安
価に製作できる。しかもそのような機械的構成を採るこ
とによって、位置決め精度が非常に高くなる、いいかえ
れば、測定ローラを各コードの中心線上に順次移動して
も所定位置での累積誤差が生じなくなる。したがって累
積誤差補正装置等が不要になるほか、コードの中心線上
に測定ローラを合致させることが容易であるので、コー
ドの撚りの戻りなどがあっても、測定精度にほとんど影
響がなく、常に正確にコードの張力を測定できる。この
ため、特にスチールコンベヤベルトなどの製造工程で、
多数本のワイヤコードの張力を測定するのに好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例にかかる張力測定装置の要部
を示す正面図、第２図は図の右半分を断面で現した同側
面図、第３図は張力測定装置の横送り機構を示す斜視
図、第４図はスチールコンベヤベルトの製造設備の一部
を示す概要図、第５図は従来の一般的なコード張力測定
器の使用状態を示す正面図である。 10……張力測定装置、13……移動台、15……アーム、16
……測定ローラ、17……ロードセル（荷重検出器）、18
……トグルリンク、19、23、31、32……エアシリンダ装
置、22、24……ラック、22a、24a……係止歯、25、26…
…ラチェット、34……バランスウエイト、Ｗ……ワイヤ
コード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 宗 兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番15号 バンドー化学株式会社内 (56)参考文献 実開 昭48−90677（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定の間隔をあけて配置した一対の支持ロ
   ーラ間に張り渡されたコードに対し、支持ローラの中間
   位置で測定ローラを一定変位量押し付けることによりコ
   ードの張力を測定する装置であって、 先端に測定ローラを備え荷重検出器を介設したアームの
   基端を、前記支持ローラ間のコードの中間位置で前記測
   定ローラがコードと直交する方向へ移動可能に枢着し、 前記アームに、トグルリンクを介して往復駆動装置を連
   結し、該往復駆動装置の最伸長位置又は最収縮位置で測
   定ローラが前記コードに対し一定変位量だけ押し付けら
   れるようにしたことを特徴とするコード張力測定装置。
2. 【請求項２】各コードに対応して一定の間隔をあけて配
   置した一対の支持ローラ間にそれぞれ張り渡された複数
   本のコードに対し、順に支持ローラの中間位置で測定ロ
   ーラを一定変位量押し付けることにより複数本のコード
   の張力を測定する装置であって、 前記コード張力測定装置を、移動台に取り付け、 該移動台を、前記各コードを横切る方向に移動可能に配
   設し、 前記コード数に対応する係止歯を有する２つのラックの
   うちの一方を、これを前記移動台の移動方向に往復移動
   させる駆動装置に連結すると共に、他方のラックを前記
   ラックと相平行に固設し、 各ラックの各係止歯に係脱可能なラチエットをそれぞれ
   移動台に設け、 前記測定ローラを測定開始コード位置へ復帰させ、且つ
   前記各ラチエットを対応する各ラックの係止歯との係合
   方向に付勢するバランスウエイトを、移動台に接続した
   請求項１記載のコード張力測定装置。