JPH08254247A - 回転角誤差の少ない駆動ベルトを得る方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転角誤差の少ない駆動ベルトを得る方法お
よび装置を提供する。 【解決手段】 回転角誤差の少ない駆動ベルトを得るた
めに、特定の駆動ベルト６の回転角誤差を測定する。本
発明では、誤差の少ない駆動ベルトを選別する代わり
に、測定した後に、回転角誤差が概ねゼロに等しくなる
ように駆動ベルトの全長の一部を実体的に変更する。こ
の駆動ベルト６の実体的な変更は、たとえば研磨作業で
行う駆動ベルト６の接触面７の材料除去により、測定さ
れた回転角誤差に対応して実現される。各々のタイプの
ベルトについて、回転角誤差と、これを取り除くのに必
要な研磨量との間には、経験的に求められる一義的な関
連がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の駆動ベルト
の回転角誤差を測定して回転角誤差の少ない駆動ベルト
を得るための方法とその方法を実施する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】振動に敏感な機械、たとえば工作機械や
印刷機のベルト駆動には、特に走行の安定した駆動ベル
トを使用しなければならない。回転振動の原因に関する
様々な研究、たとえばゴーゴリン（「Ｖベルト−走行安
定性から選別したか」駆動技術第２８巻（１９８９）５
号、６１−６４ページ）やペーケンら（「ベルト駆動の
運転特性に対する製造誤差の影響」駆動技術第２９巻
（１９９０）４号、７７−８０ページ）には、様々な種
類のベルト欠陥と、それらを測定技術によって把握する
可能性が記されている。しかしながら、これらの研究は
選別以外には、特に走行の安定した駆動ベルトを得る可
能性を示していない。

【０００３】上記の研究に従えば、好ましくない機械振
動の本質的な原因は回転角誤差、すなわち実際のベルト
駆動の回転運動の伝達が理想的なベルト駆動からずれて
いることにある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】エンドレスに巻かれた
コード心を有するベルトで発生する回転角誤差は、何よ
りも駆動ベルトのコード心と接触面との間の距離のばら
つきとして現れる幾何学的不均一性に基づくが、ベルト
構造のその他の不均一性にも起因する。こういったすべ
ての不均一性は、すでにベルトを製造する段階で生じ、
巻きや加硫の技術改良をもってしても完全に避けること
はできない。

【０００５】本発明の課題は、回転角誤差の少ない駆動
ベルトを不良品なしに得ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、誤差の少
ない駆動ベルトを選択する従来の技術を前提として、本
発明の方法に従い、回転角誤差を測定した後に、回転角
誤差が許容値を下回るように駆動ベルトを全長の一部で
実体的に変更することによって解決される。

【０００７】上記の課題は、回転角誤差を測定する装置
を備えた回転角誤差の少ない駆動ベルトを得る装置が、
駆動ベルトを回転保持する装置と、駆動ベルトに対する
材料除去装置と、材料除去装置と駆動ベルトの片面を互
いに向き合わせて動かす調節手段とを有することによっ
て解決される。

【０００８】本発明は、与えられたタイプの駆動ベルト
において、測定された回転角誤差の量および位置位相角
と、この回転角誤差を取り除くのに必要な駆動ベルトの
実体的変更の寸法と場所との間には一義的な関係がある
という知見を基礎にしている。この場合、実体的変更と
は、たとえば駆動ベルトを特定の仕方で研磨することで
ある。上記の関連が存在するという事実は、特に、駆動
ベルトの長さ方向だけでなく幅方向でも、駆動ベルトの
コード心と接触面との間に不規則な距離のばらつきが生
じることに鑑みると驚くべきことである。駆動ベルト内
のコード心の位置は分かっていないだけでなく、計算も
できないので、機械的加工によって距離のばらつきを取
り除くことは本来不可能である。なぜならば、駆動ベル
トを実体的に変更する都度、コード心と接触面との間の
有効距離の、したがって回転角誤差の予期しない変化を
伴うからである。上記の関連は経験的に求められ、それ
に続いて、回転角誤差を取り除くために駆動ベルトのど
こをどの程度研磨などによって変更しなければならない
かを、特定の駆動ベルトの回転角誤差の測定に基づいて
決めるために用いられる。その際、駆動ベルト内のコー
ド心の位置が場合によって様々であることは個別に考慮
されず、そのことによって生み出された全体的な回転角
誤差が考慮される。

【０００９】特定のタイプのベルトにおいて回転角誤差
と対応する加工との関連がまだ分かっていないか、この
関連を初めて規定する場合は、以前測定した回転角誤差
に基づき、かつ上記の距離のばらつきはベルトの回転周
期にしたがい概ね正弦形に進むと単純化して仮定するこ
とにより、駆動ベルトの所要の変更量に少しずつ接近さ
せることができる。

【００１０】本発明は、特に印刷機に対する駆動ベルト
において長所を発揮する。理想位置に対するコード心の
位置の製造条件による誤差に基づく回転角誤差を有する
駆動ベルトは、ベルト回転の周波数に伴い被動側で回転
角のばらつきを引き起こす。これらの回転角のばらつき
が原因で印刷機の印刷胴が回転振動を起こし、見当のば
らつきやダブリが生じることがある。

【００１１】特に複数の印刷ユニットを有する印刷機で
は、紙渡しの回数が多いので特別に回転角誤差の少ない
駆動ベルトが必要である。駆動ベルトの製造法の改良に
は限界があり、また選別法は要求が増すにつれて非経済
的となるが、これに対して本発明によって、概ね回転角
誤差のない駆動ベルトが比較的少ないコストで得られ
る。

【００１２】ベルトの長さ方向で材料を種々の量で除去
するなど、駆動ベルトを実体的に変更する種々の可能性
がある。駆動ベルトを削って材料を除去する場合は、好
適な構成形態におけるように、研磨の深さを駆動ベルト
の幅方向では一定に保ち、駆動ベルトの長さ方向では正
弦曲線の特徴にしたがって変化させることがいっそう好
ましい。後者の方策は、回転角誤差はベルト全長に渡っ
てほぼ正弦形に進むという自体公知の事情を考慮し、そ
れと同時に研磨によって何らかの不連続的な箇所が生じ
ることを避けるものである。

【００１３】本発明の装置の第１の構成形態において、
回転角誤差を測定する装置は、それ自体公知の仕方で、
ベルト駆動装置と位置センサと回転角誤差センサと評価
装置とを有している。さらに、ベルト駆動装置は、駆動
ベルトを加工するための回転可能な保持装置を備えてい
る。その際、回転角誤差の測定と、材料除去による駆動
ベルトの実体的変更は、駆動ベルトを張ったままの状態
で行う。

【００１４】本発明の装置の第２の構成形態では、駆動
ベルトを回転可能に保持する装置は、測定装置から離し
て配置されて偏心的に支持された円筒状の保持装置であ
る。この場合には、駆動ベルトは全周に張らなければな
らず、それに対して上述した加工形状の推移が正弦曲線
の形にしたがって生じるが、当然にも駆動ベルトの長さ
方向における加工を制御する必要はない。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明のその他の特徴および長所
は、以下に記載した若干の構成形態の説明と、基準とす
る図面から明らかである。

【００１６】先ず、本発明による装置との対比を説明す
るために、図４に従来の技術による駆動ベルトの回転角
誤差を測定する装置を示す。

【００１７】図４では、回転角誤差の測定装置１は、駆
動モータ３と連結した駆動輪２と、回転角信号を出す回
転角センサ５と連結した被動輪４とを含んでいる。

【００１８】駆動輪２と被動輪４の回りには、試験しよ
うとする駆動ベルト６が周回している。駆動輪２の内側
は接触面７を形成している。駆動ベルト６と接して位置
センサ８が配置されている。この位置センサ８は、駆動
ベルト６の外側に設けたマーク９が位置センサ８を通過
するとトリガパルスを発生する。

【００１９】回転角信号とトリガパルスは評価装置１０
に送られる。評価装置１０はそれらから駆動ベルト６の
回転角誤差、すなわち駆動輪２の均一な回転運動に対す
る被動輪４の回転運動の角誤差を計算する。回転角誤差
は、曲線形か、あるいは回転角誤差の量およびマーク９
を基準にした位置位相角によって表示できる。

【００２０】回転角誤差の主要な原因は、駆動ベルト６
内のコード心１１の位置を駆動ベルト６の長さ方向での
３通りの位置の断面で示す図３ａ〜３ｃから明らかであ
る。図に見られるように、駆動ベルト６のコード心１１
と接触面７との距離は、駆動ベルト６の長さ方向と幅方
向のいずれでも変化し得る。

【００２１】次に本発明の実施の形態を図面を参照して
説明する。

【００２２】回転角誤差を取り除く第１の装置は図１に
示すように、図４に示した回転角誤差の測定装置１の
他、さらに材料除去装置１２と制御装置１３とを含んで
いる。図１では、図４と一致する部材は、同じ参照符号
で示す。

【００２３】この例では、材料除去装置１２は、駆動ベ
ルト６の接触面７に接して配置された研磨ディスク１４
と、この研磨ディスク１４を駆動して矢印Ｐの方向で接
触面７に近づけたり遠ざけたりできる駆動調節装置１５
とを含んでいる。

【００２４】研磨ディスク１４と向き合い、間に駆動ベ
ルト６をはさんで、支持ディスク１６が研磨ディスク１
４に対して軸平行に回転可能に支持されている。支持デ
ィスク１６は削るときに駆動ベルト６の台をなす。

【００２５】駆動ベルト６、駆動輪２、被動輪４および
研磨ディスク１４は溝のない状態で示されているが、駆
動輪２、被動輪４および研磨ディスク１４に駆動ベルト
６に対応して溝を付ければ、溝を付けた駆動ベルト６も
測定および加工できる。

【００２６】装置１で回転角誤差を測定するが、ちょう
ど張られている駆動ベルト６のタイプについて測定され
た回転角誤差をどうしたら取り除けるか経験値がない場
合は、差し当たり次のように処理できる。

【００２７】コード心１１の位置が駆動ベルト６の長さ
方向でのみ変化するものと単純化して仮定すると、測定
された回転角誤差の最大値の位置位相角に基づいて、コ
ード心１１と接触面７との間の距離のばらつきを少なく
とも減らすために、接触面７のどの箇所で材料を除去し
なければならないか決めることができる。材料除去を順
次行うことにより、たとえば駆動ベルト６を少し研磨し
てから回転角誤差を測定して、回転角誤差が許容値を下
回る状態に少しずつ接近させる。

【００２８】次に上述の方法を同じタイプの多数の駆動
ベルトで行う。このとき、材料除去の仕方は正確に維持
し、材料除去の場所と深さだけを変える。

【００２９】好適な材料除去の仕方は、材料除去の深さ
を駆動ベルト６の長さ方向において駆動ベルト６の全長
に対応した周期を持った正弦曲線に従って変化させるこ
とである。なぜならば、こうすることによって上記の距
離のばらつきによって引き起こされた回転角誤差の主要
部分がほとんど補正されるからである。

【００３０】回転角誤差を取り除くために加工した各々
の駆動ベルト６について、量と位置位相角で表すことが
できる当初の概ね正弦形の回転角誤差と、有効な材料除
去の場所および深さを、回転角誤差を取り除いた後に記
録しておく。

【００３１】これらの値が十分な個数に達すると経験値
の表が得られ、次にこの表から、測定された回転角誤差
を完全に取り除くために、調べているタイプの駆動ベル
ト６で材料除去をどの箇所でどの程度行うべきかを読み
取ることができる。このような方法によって、非常に合
理的に誤差を取り除くことができる。

【００３２】上述した作業を制御装置１３が完全に、ま
たは一部自動的に行うことができるように、制御装置１
３は位置センサ８からはトリガパルスを受け取り、評価
装置１０からはちょうど張られた駆動ベルト６の回転角
誤差を示す信号を受け取り、駆動モータ３と調節装置１
５を対応して制御する。

【００３３】上述したように、回転角誤差を引き起こす
駆動ベルト６の実際の状況はかなり複雑である。エンド
レスに巻いたコード心によって構成された駆動ベルトの
場合、特に駆動ベルトの接触面における材料除去による
上述の種類の実体的変更は、所望の結果を生じる。別の
種類の補強手段を有する駆動ベルトの場合は、特に実体
的変更の技術的実施に鑑みても、ベルト裏面の材料除去
が好適であり得る。

【００３４】前述の例では駆動ベルト６が、回転角誤差
を測定するために装置１に張ったままの状態で削られる
のに対し、第２の構成形態では駆動ベルト６を別途に研
磨するようになっている。

【００３５】この目的ために、回転角誤差を測定するた
めに装置１で測定した後、駆動ベルト６を円筒状の保持
装置１７に張る。この保持装置１７は図２に図式的に示
されているが、以下に説明する。

【００３６】保持装置１７と軸平行に回転する研磨ディ
スク１８は、矢印Ｒの方向で接触面７に近づけたり遠ざ
けたりできる。

【００３７】保持装置１７の回転軸１９は保持装置１７
の中心点２０の回りで調節可能であり、中心点２０に対
して特定の位置で固定されるので、保持装置１７が回転
したときに同時に研磨ディスク１８を当てると駆動ベル
ト６は長さ方向に正弦曲線形の研磨面を持つ。

【００３８】駆動ベルト６の正しい位置位相角に対して
張り位置が重要であるのは言うまでもないが、これは図
１のマーク９によって確認できる。さらに、接触面７を
削る場合は駆動ベルト６を裏返す。

【００３９】あらかじめ測定した回転角誤差を取り除く
のに必要な研磨曲線の位置と深さを規定する保持装置１
７の調整パラメータは、第１の構成形態におけるように
実験によって求め、測定後にこのタイプの別の駆動ベル
トを仕上げ１回の工程で研磨するのに引き続き用いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従い回転角誤差の少ない駆動ベルトを
得る装置の説明図である。

【図２】回転角誤差の少ない駆動ベルトを得る装置の一
部の説明図である。

【図３】図３（ａ）ないし図３（ｃ）は、同じ駆動ベル
トの種々の断面においてコード心の位置が異なっている
ことを示す図である。

【図４】従来の技術により駆動ベルトの回転角誤差を測
定する装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 測定装置 ２、４ ベルト駆動装置 ３ 駆動モータ ６ 駆動ベルト ７ 接触面 ８ 位置センサ １０ 評価装置 １２ 材料除去装置 １３ 制御装置 １５ 調節装置 １７ 保持装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ (72)発明者 ラルフ デグナー ドイツ連邦共和国 69118 ハイデルベル ク ラインヴェーク 67

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定の駆動ベルトの回転角誤差を測定し
   て回転角誤差の少ない駆動ベルトを得る方法において、 回転角誤差を測定した後に駆動ベルト（６）をその全長
   の一部で実体的に変更して回転角誤差を概ねゼロに等し
   くすることを特徴とする回転角誤差の少ない駆動ベルト
   を得る方法。
2. 【請求項２】 駆動ベルト（６）を少しずつ実体的に変
   更して回転角誤差を修正するたびに測定する請求項１に
   記載の方法。
3. 【請求項３】 同じタイプの多数の駆動ベルト（１６）
   で実施し、それに基づいて測定された回転角誤差と、こ
   れを取り除くのに必要な駆動ベルト（６）の実体的変更
   との関連を求める請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】 材料を除去することによって駆動ベルト
   （６）を実体的に変更する請求項１ないし３のいずれか
   １項に記載の方法。
5. 【請求項５】 材料の除去が、駆動ベルト（６）の全長
   の互いに関連している部分で行われる請求項４に記載の
   方法。
6. 【請求項６】 材料を除去するために切削加工を行う請
   求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 材料除去の深さを駆動ベルト（６）の幅
   方向では一定に保ち、駆動ベルトの長さ方向では正弦曲
   線の特徴にしたがって変化させる請求項６に記載の方
   法。
8. 【請求項８】 回転角誤差の測定と材料除去とを、駆動
   ベルト（６）の同一の張り状態で行う請求項６または７
   に記載の方法。
9. 【請求項９】 回転角誤差を測定した後に駆動ベルト
   （６）を円筒状の保持装置（１７）に取り付け、この保
   持装置を偏心的に回転させ、こうして回転する保持装置
   （１７）と材料除去装置（１８）とを半径方向で互いに
   動かす請求項６または７に記載の方法。
10. 【請求項１０】 材料の除去を駆動ベルト（６）の接触
    面（７）で行う請求項６ないし９のいずれか１項に記載
    の方法。
11. 【請求項１１】 回転角誤差を測定する装置を有する回
    転角誤差の少ない駆動ベルトを得る装置において、 駆動ベルト（６）を回転可能に保持する装置（２、４；
    １７）と、駆動ベルトに対する材料除去装置（１２；１
    ８）と、材料除去装置（１２；１８）と駆動ベルト
    （６）の片面を互いに向き合わせて動かす調節手段（１
    ５）とを有することを特徴とする回転角誤差の少ない駆
    動ベルトを得る装置。
12. 【請求項１２】 回転角誤差を測定する装置がベルト駆
    動装置と位置センサと回転角誤差センサと評価装置とを
    有する請求項１１に記載の装置において、駆動ベルト
    （６）を回転可能に保持する装置がベルト駆動装置
    （２、４）によって構成されており、ベルト駆動装置
    （２、４）の駆動モータ（３）と調節手段（１５）およ
    び/または材料除去装置（１２）を制御する、位置セン
    サ（８）および評価装置（１０）と接続した制御装置
    （１３）を有する請求項１１に記載の装置。
13. 【請求項１３】 駆動ベルト（６）を回転可能に保持す
    る装置が、偏心的に支持された円筒状の保持装置（１
    ７）である請求項１１に記載の装置。