JP4610758B2

JP4610758B2 - ベルトスリーブ脱型方法及び脱型装置

Info

Publication number: JP4610758B2
Application number: JP2001053359A
Authority: JP
Inventors: 修宮島; 稔戸田; 秀樹菅原; 俊一今東
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002254528A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダブルコグベルトの製造過程において、加硫後のダブルコグ型のベルトスリーブが巻回されているドラム付き内母型を外母型から抜き取る方法及び装置に係り、詳しくは、ドラム付き内母型と外母型との脱型作業を不都合無く機械化させて、労力の軽減、製造効率向上等の利点を得るための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ローエッジ等のダブルコグベルトの製造方法としては、プリフォーム製法やスパンコグ製法がよく知られている。スパンコグ製法は、モールドに装着した円筒状のドラム付き内母型に、予め型付けしていない補強布と未加硫ゴムシートとを巻付け、心線を大きな張力でもってスパイラルに巻付けた後に、型付けしていない帆布と未加硫ゴムシートを巻付け、内側にコグ形状を有した円筒状の外母型に嵌め込んで成形を終え、加硫工程に移送するというものである。
【０００３】
又、プリフォーム製法は、予め補強布と未加硫ゴムシートとを、歯部と溝部とを交互に配した平坦な金型に設置して加圧することでコグ形状に型付けされたコグパッドを形成し、成形時にそのコグパッドをモールドに装着した円筒状のドラム付き内母型に嵌め込み、コグパッドの両端部を突き合わせて接合して無端化する。そして、無端化された円筒状のコグパッド外周に心線をスパイラルに巻付けた後に、型付けしていない未加硫ゴムシートと帆布を巻付け、内側にコグ形状を有した円筒状の外母型に嵌め込んで成形を終え、加硫工程に移送するというものである。
【０００４】
前記したいずれの製法でも、内外の母型に囲まれた状態での加硫工程の後には、ベルトスリーブを両母型から外すことが必要であり、先に、外周にベルトスリーブが巻回されたドラム付き内母型を外母型から抜き出す第１脱型工程を行う。この第１脱型工程では、内外の母型どうしを無理なく引き離せるように、先ず、ベルトスリーブと外母型とを剥離させる剥離工程を行う。
【０００５】
即ち、外母型が硬質ゴム材で構成されていてある程度の可撓性を有していることから、従来では、外母型の上下全長に亘る長尺状のナイロン樹脂板材で成る「へら」を、人為操作によってベルトスリーブと外母型との間に無理矢理押し込んで挿入し、それから再び人為操作でへらを周方向に強引に移動させるという、人為的な剥離工程によってベルトスリーブと外母型とを剥離させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の剥離工程は人為操作で行われるものであるから、そのための設備が不要である点は良いが、腕力等の体力が相当必要であり、労力的に負担であるとともに、時間も多く掛かるものであった。加えて、加硫処理後の外母型は１００℃以上の高温になっているため、剥離作業中に火傷するおそれもあり、人為操作による剥離工程には改善に余地が残されていた。
【０００７】
本発明の目的は、加硫後におけるドラム付き内母型に巻回されたダブルコグ型ベルトスリーブと外母型との剥離工程を良好に作動する状態で機械化させ、外周にベルトスリーブが巻回されたドラム付き内母型を外母型から抜き出す第１脱型工程を、楽に、そして効率良く行えるようにする点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の方法は、圧縮ゴム層と伸張ゴム層との双方にコグ部が配されたダブルコグ型のベルトスリーブを、これに内嵌されているドラム付き内母型と一緒に、ベルトスリーブに外嵌されている外母型から抜取るベルトスリーブ脱型方法において、ベルトスリーブが巻回されている前記ドラム付き内母型を、前記外母型に対して前記ベルトスリーブの抜取り方向に押圧して若干距離だけ強制移動させる強制移動機構を用い、ベルトスリーブが巻回されているドラム付き内母型を、外母型に対してベルトスリーブの抜取り方向に押圧することで若干距離だけ強制移動させる強制移動工程と、前記強制移動機構によって若干距離だけ強制移動され、かつ、前記外母型の位置を固定自在な固定機構によって前記外母型が位置固定された状態において、前記ドラム付き内母型を引張って前記外母型から引き抜く引抜き機構を用い、強制移動されたドラム付き内母型を、外母型が位置固定された状態にて引張って外母型から引き抜く引抜き工程とを有したことを特徴とする。
【０００９】
請求項１の方法によれば、ベルトスリーブが巻回されたドラム付き内母型を、外母型に対してベルトスリーブの抜取り方向に押圧して若干距離だけ強制移動させるので、その強制移動工程による強力なせん断方向の押圧力によってベルトスリーブと外母型とを剥離させることが可能になる。そして、ベルトスリーブと外母型とが剥離された状態での引抜き工程では、これら両者間の引き摺り抵抗が剥離前に比べて明確に小さくなるから、例えば、ドラム付き内母型をワイヤーロープで引張り上げるといった簡便な機構を用いて簡単、容易に外母型から引き抜けるようになる。
【００１０】
つまり、ベルトスリーブと外母型とを剥離するには、内外の母型どうしを相対的にベルトスリーブの軸方向に単に押圧すれば良いから、流体圧や電動シリンダ等によって強制移動工程を機械化することができるから、人為作業による従来に比べて、労力が軽減されるとともに作業効率も向上する。又、前述のように、引抜き工程も小規模な機構によって機械化できるから、ベルトスリーブが巻回されたドラム付き内母型と外母型とを効率良く、かつ、簡単で楽に行えるようになる。
【００１１】
請求項２の方法は、請求項１の方法において、外母型が、円筒形で複数の部分外型をベルトスリーブの抜取り方向に連設して成るものであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の方法によれば、外母型を、円筒形で複数の部分外型をベルトスリーブの軸方向に連設して構成してあるから、部分外型単品の作製屋取り扱いが容易になり、単一で大きな外母型を用いる場合に比べて、成形時における型のセッティング作業を楽に行えるようになる。ところが、外母型の複数分割化によって新たに生じる不都合がある。それは、隣合う部分外型間の隙間に加硫によって軟化したベルトスリーブが入り込み、所謂「バリ」が形成されてしまうので、ベルトスリーブと外母型との剥離に必要な操作力が大きくなるのである。
【００１３】
しかしながら、強制移動工程では機械化によってドラム付き内母型を押出すようにするので、油圧シリンダ等の駆動源出力をそれに見合ったものに設定する等して容易に対応させることができるから、製作面や取り扱い面で有利な分割構造の外母型としながら、請求項１の方法による前記作用を得ることができる。
【００１４】
請求項３の構成は、圧縮ゴム層と伸張ゴム層との双方にコグ部が配されたダブルコグ型のベルトスリーブを、これに内嵌されているドラム付き内母型と一緒に、ベルトスリーブに外嵌されている外母型から抜取るベルトスリーブ脱型装置において、ベルトスリーブが巻回されているドラム付き内母型を、外母型に対してベルトスリーブの抜取り方向に押圧して若干距離だけ強制移動させる強制移動機構と、外母型の位置を固定自在な固定機構と、強制移動機構によって若干距離だけ強制移動され、かつ、固定機構によって外母型が位置固定された状態において、ドラム付き内母型を引張って外母型から引き抜く引抜き機構とを備えて成ることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３の構成によれば、強制移動機構によってベルトスリーブと外母型とを剥離できるとともに、固定機構によって位置固定された外母型に対して、ベルトスリーブを備えたドラム付き内母型を引抜き機構によって引き抜けるようになる。つまり、請求項１の方法による作用と同様の作用を得ることができる。
【００１６】
請求項４の構成は、請求項３の構成において、固定機構が、外母型の外周面に挟持作用して該外母型を位置固定させるものに構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４の構成によれば、固定機構は、円筒状の外母型を、その外周面に挟持作用して、即ち摩擦力によって位置固定させるから、ボルトやピンを用いて位置固定させるような手段に比べて、外母型に何らの変更や改造を伴うことが無い。そして、スペース的に制約の殆ど無い空間部分に固定機構を配置することができるので、設計や施工が行い易い点も有利である。
【００１８】
請求項５の構成は、請求項３又は４の構成において、強制移動機構が、上下向きに配置されたドラム付き内母型の底面側から作用して該ドラム付き内母型を突き上げ自在な流体圧シリンダで構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の構成によれば、強大な力が比較的簡単に得られる流体圧シリンダによってドラム付き内母型を押し上げるので、外母型が単一品であるとか複数分割品であるとかに拘らずに、ベルトスリーブと外母型とを良好に剥離させることができる。又、ドラム付き内母型を上方に移動させることで脱型させるから、設置場所の点で有利な上下方向への型抜き構造であり、強制移動機構による若干の上昇移動、並びにベルトスリーブ付きドラム付き内母型の引抜き移動が目視によって容易に確認できる点も好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１０にダブルコグベルトＶの一例を示す。このダブルコグベルトＶは、内部に心線２２が埋め込まれた接着ゴム層２１と、その上部の伸張ゴム層２３と、下部の圧縮ゴム層２４とから構成されている。伸張ゴム層２３及び圧縮ゴム層２４には、夫々一定ピッチでベルト長手方向に沿ったコグ部２５，２６が設けられている。
【００２１】
ここで、ダブルコグベルトＶの製造工程の１サイクルを概略説明する。尚、説明の便宜上、ドラム４付き内母型１、ベルトスリーブｖ、外母型２とが一体化されたものを成形型体Ｓ（図２参照）と呼び、成形型体Ｓから外母型２が除去されたものを成形体ｓ（図４参照）と呼び、ドラム４付き内母型１をモールドｍ（図５参照）と呼ぶものと定義しておく。
【００２２】
先ず、ベルトスリーブｖの原材を、プリフォーム成形の場合は予め成形されたコグ形状が内母型１のコグ形状に嵌まるように、モールドｍに巻付けることで、内側コグ部を有するコグパッドを形成する（図５参照）。成形体ｓは、ドラム４の外周面に松ヤニを用いてゴム製の内母型１を貼着して成るものである。次に、成形体ｓの外径よりも大なる内径を有した硬質ゴム製で円筒状の外母型２を、複数のガイド棒２０を介することで芯出しされた状態し（ガイド棒２０を用いなくても良い）、人為操作によって成形体ｓに上方から降ろして外嵌し、成形型体Ｓの状態にする（図６及び７参照）。
【００２３】
成形型体Ｓを加硫缶内の支持台３の上に置き、円筒状のジャケットＪを外嵌するとともに、その上から加硫缶蓋Ｆを被せる（図８参照）。その状態で、ジャケットＪの外周側から高温で高圧の蒸気を作用させることで外母型２を内径側に強制的に押圧して縮径させ、コグパッドの外周面に外コグ部２５を形成するとともに、この外コグ部２５が形成されたベルトスリーブｖを加硫処理する。しかる後に、加硫缶蓋Ｆを開け、ジャケットＪから成形型体Ｓを取り外し、ドラム４をその中心孔４ａに水を循環させて冷却するとともに、成形型体Ｓの外周側からエアブローして水切り作用と空冷作用とを付与し、成形型体Ｓを冷却して乾燥させる。
【００２４】
それから、固定機構Ｋによって外母型２が位置固定された状態において強制移動機構Ｌを作動させる強制移動工程を行い、成形体ｓを若干距離上方に持上げて、ベルトスリーブｖと外母型２とを剥離させる（図３参照）。そして、若干上昇している成形体ｓを、引抜き機構Ｍによって吊下げ状態で上方に引張り上げ、完全に外母型２から抜き取る引抜き工程を行う（図４参照）。これら強制移動工程と引抜き工程とにより、成形体ｓを外母型２から外す第１脱型工程と定義する。
【００２５】
抜き取られた成形体ｓは、その外周に帆布巻回処理を施し、再び、固定機構Ｋ、強制移動機構Ｌ、引抜き機構Ｍを用いて、ベルトスリーブｖが位置固定された状態にてモールドｍを強制上昇及び引張り上昇させ、モールドｍからベルトスリーブｖを外す第２脱型工程を行い、幅広なダブルコグベルトＶを作製する（図９参照）。後述する理由によって上下中央部分が除去されて２分割されたダブルコグベルトＶを、所定の幅寸法に細断すれば、所望幅寸法のダブルコグベルトＶが得られるのである。次に、部分的な工程や、各部の構造等について説明する。
【００２６】
図５に、内母型１を用いてベルト内側にコグ部２６を成形する方法を示している。内母型１は、コグ部２６を成形するための歯部１ａと溝部１ｂとを交互に有する硬質ゴム製シートを定寸カットして両端をジョイントした筒状体であり、ドラム４の外周に挿入し松ヤニを用いて接着することでドラム外周に形成されている。ドラム４は、自己保形性に乏しい内母型１の型としての強度を出すためのものであり、中央に貫通孔４ａを備えた金属材料の円筒部材で構成されている。
【００２７】
先ず、数枚の補強布１５と、圧縮ゴム層２４になる未加硫ゴムシート１６と、接着ゴム層２１になる未加硫ゴムシート１７とを積層したものを、コグ形状の型に押し付けることにより、未加硫の内コグ部２６が成形されたコグパッドを形成する。このコグパッドを内母型１に巻き付ける。それから、コグパッドの外周に心線２２をスパイラルに巻付け、さらに、数枚の補強布１９と、伸張ゴム層２３になる未加硫ゴムシート１８との積層物を巻付けることでベルトスリーブｖが作製される。
【００２８】
図６に示すように、比較的長さの長い外母型２は、その円筒軸方向に２分割された部分外型２Ａ，２Ａをベルトスリーブｖの軸方向に連設することで成るものに構成されている。これにより、部分外型２Ａ単品としての大型化を抑制でき、持ち運び易く取り扱い性も良好となるようにしてある。
【００２９】
図３、図４に示すように、外周にベルトスリーブｖが巻回された内母型１を外母型２から抜き出す第１脱型工程は、ベルトスリーブｖを外母型２から剥離する強制移動工程と、若干距離移動されたベルトスリーブ付き内母型１を、位置固定の外母型２に対して上方に吊り上げて（引張って）引き抜く引抜き工程とから成っている。尚、ベルトスリーブｖは、圧縮ゴム層２４と伸張ゴム層２３との双方にコグ部２６，２５が配され、かつ、心線２２が接着ゴム層２１に埋設されたダブルコグ型のものである。
【００３０】
先ず、第１脱型工程にて使用される各機構装置類について説明する。図１、図２に示すように、第１脱型工程では、外母型２を動かないように位置固定する固定機構Ｋ、内母型１を外母型２対して押し上げることで強制上昇移動させる強制移動機構Ｌ、内母型１を外母型２対して吊り上げることで上昇移動させる引抜き機構Ｍ等が使用される。
【００３１】
固定機構Ｋは、支持台３上の所定高さ位置に、環状枠５を介して４個の挟持シリンダ６を、上下向きの仮想配置中心Ｐに関する周方向に均等角度（９０度）ずつ離した対象状態に横臥配置して構成されている。挟持シリンダ６のピストンロッド６ａの先端には、表面側にクッション材７ａを備えた挟持パッド７を装備してあり、４個の挟持シリンダ６の伸張駆動により、ソフトに或いは強固にといった具合に挟持力が調節自在な状態で外母型２の外周面２ａに作用して位置固定することができる。尚、挟持パッド７は、そのガイドバー２７を、環状枠５のボス部５ａにスライド自在に嵌合して支持されている。
【００３２】
強制移動機構Ｌは、支持台３下方のピット８内において上下向きに配置された昇降シリンダ（流体圧シリンダの一例）９で構成されており、そのピストンロッド９ａ先端に装備された昇降台１０に内母型１が載置される寸法関係に設定してある。
【００３３】
引抜き機構Ｍは、横向き梁１１に装備された天井クレーン１２で構成されており、内母型１の上端部に形成された取っ手部１３の孔１３ａに、クレーンフック１４を引っ掛けて引張り上げることにより、内母型１を吊り下げ状態で昇降移動自在である。
【００３４】
第１脱型工程の作用を説明する。先ず、図３（イ）に示すように、支持台３に載置された加硫処理後の成形型体Ｓに、固定機構Ｋを作用させて（挟持シリンダ６を伸張駆動させて）外母型２を位置固定する。次いで、図３（ロ）に示すように、強制移動機構Ｌを作動させて（昇降シリンダ９を伸張駆動させて）、昇降台１０を介して成形体ｓを若干距離（約１００ｍｍ）強制上昇させて、ベルトスリーブｖと外母型２とを剥離させる強制移動工程を行う。
【００３５】
それから、図４に示すように、引抜き機構Ｍを作動させて（天井クレーン１２を巻き上げ駆動させて）成形体ｓを吊り上げ移動させる引抜き工程を行うことにより、成形体ｓを外母型２から完全に抜き取ることができるのである。つまり、大なる力の必要なベルトスリーブｖと外母型２との剥離は、昇降シリンダ９による強大な出力によって行わせ、剥離後の成形体ｓは、市販の廉価な天井クレーン１２によって容易に吊り上げ上昇させることができるのである。
【００３６】
ところで、前述したように、内側にコグ型２ｂが形成された外母型２は２個の部分外型２Ａ，２Ａから構成されていることにより、加硫成形時に溶けたゴム材が両部分外型２Ａ，２Ａ間に染込み、外径方向に張り出た突部、所謂「バリ」がベルトスリーブｖの外周面に形成される。このバリの存在による抵抗増により、ベルトスリーブｖと外母型２との剥離には大なるパワーが必要であり、そのために昇降シリンダ９によって対処してある。もはや従来のような人為作業による剥離は全く不可である。
【００３７】
バリの存在によって製品としては使えないので、加硫後のベルトスリーブｖは、その長手方向中央部（幅２０〜３０ｍｍ程度）を切断・廃棄する。又、加硫後の成形体ｓに帆布を巻付けるのは、外母型の離型剤が付着して、第２脱型工程における固定機構Ｋの挟持パッド７との間にスリップが生じるのを防止するためのである。
【００３８】
〔別実施形態〕
固定機構Ｋは、外母型２の上端面に上方から押え付け作用して、昇降シリンダ９が伸張駆動されても外母型２が連れ上がりしないようにする構造のものでも良い。強制移動機構Ｌは、油圧シリンダ等によって成形体ｓを吊り上げ上昇させる構造ものでも良い。引抜き機構Ｍは、昇降シリンダ９とは別で、かつ、ロングストロークの流体圧シリンダを用いて成形体ｓを押し上げる構造のものでも良い。
【００３９】
また、挟持シリンダ６や昇降シリンダ９に用いる流体は、油、空気、水等種々のものが可能である。外母型２は、単一部品から成るものでも良い。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１に記載のベルトスリーブ脱型方法では、押圧力を用いてベルトスリーブと外母型とを剥離させてから、外母型に対してドラム付き内母型を引き抜くようにする工程工夫により、従来の人為操作による強引な剥離作業が不要になり、労力負担が激減するとともに、そのための強制移動工程及び引抜き工程が機械化によって効率化できるようにもなった。
【００４１】
請求項２に記載のベルトスリーブ脱型方法では、外母型をベルトスリーブの軸方向へ複数に分割させることにより、持ち運びや管理がし易く、製作や取扱い面でも有利なものとしながら、請求１の方法による前記効果を奏することができた。
【００４２】
請求項３に記載のベルトスリーブ脱型装置では、強制移動機構によってベルトスリーブと外母型とを剥離させ、固定機構と引抜き機構とによって外母型に対してドラム付き内母型を引き抜くように機能する構造工夫により、請求項１の方法による効果と同様に、従来の人為操作による強引な剥離作業が不要になり、労力負担が激減するとともに、そのための強制移動工程及び引抜き工程が機械化によって効率化できるようにもなった。
【００４３】
請求項４に記載のベルトスリーブ脱型装置では、外母型に作用する固定機構を無理なく良好に機能する好ましい状態のものとしながら、請求項３の構成による前記効果を奏することができた。
【００４４】
請求項５に記載のベルトスリーブ脱型装置では、請求項３又は４の構成による前記いずれかの効果を奏するとともに、大出力に好適な流体圧シリンダを強制移動機構の駆動源とする工夫により、省スペースな設備としながらベルトスリーブと外母型とを良好に剥離できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１脱型工程を行う機構類の平面図
【図２】第１脱型工程を行う機構類を示す一部切欠きの側面図
【図３】（イ）は固定機構の作用図、（ロ）は強制移動工程の作用図
【図４】引抜き工程を示す作用図
【図５】モールド及び加工途中のベルトスリーブから成る成形体の平面図
【図６】支持台に置かれた成形体の斜視図
【図７】成形体に外母型を外嵌する途中の作用図
【図８】蒸気加熱による加硫処理状態を示す概略の側面図
【図９】第２脱型工程を示す作用図
【図１０】ダブルコグベルトの構造を示す斜視図
【符号の説明】
１ドラム付き内母型
２外母型
２Ａ部分外型
２ａ外周面
９流体圧シリンダ
２３伸張ゴム層
２４圧縮ゴム層
２５，２６コグ部
ｖベルトスリーブ
Ｋ固定機構
Ｌ強制移動機構
Ｍ引抜き機構

Claims

圧縮ゴム層と伸張ゴム層との双方にコグ部が配されたダブルコグ型のベルトスリーブを、これに内嵌されているドラム付き内母型と一緒に、前記ベルトスリーブに外嵌されている外母型から抜取るベルトスリーブ脱型方法であって、
ベルトスリーブが巻回されている前記ドラム付き内母型を、前記外母型に対して前記ベルトスリーブの抜取り方向に押圧して若干距離だけ強制移動させる強制移動機構を用い、ベルトスリーブが巻回されている前記ドラム付き内母型を、前記外母型に対して前記ベルトスリーブの抜取り方向に押圧することで若干距離だけ強制移動させる強制移動工程と、
前記強制移動機構によって若干距離だけ強制移動され、かつ、前記外母型の位置を固定自在な固定機構によって前記外母型が位置固定された状態において、前記ドラム付き内母型を引張って前記外母型から引き抜く引抜き機構を用い、強制移動された前記ドラム付き内母型を、前記外母型が位置固定された状態にて引張って前記外母型から引き抜く引抜き工程とを有したベルトスリーブ脱型方法。
前記外母型が、円筒形で複数の部分外型を前記ベルトスリーブの抜取り方向に連設して成るものである請求項１に記載のベルトスリーブ脱型方法。
圧縮ゴム層と伸張ゴム層との双方にコグ部が配されたダブルコグ型のベルトスリーブを、これに内嵌されているドラム付き内母型と一緒に、前記ベルトスリーブに外嵌されている外母型から抜取るベルトスリーブ脱型装置であって、
ベルトスリーブが巻回されている前記ドラム付き内母型を、前記外母型に対して前記ベルトスリーブの抜取り方向に押圧して若干距離だけ強制移動させる強制移動機構と、前記外母型の位置を固定自在な固定機構と、前記強制移動機構によって若干距離だけ強制移動され、かつ、前記固定機構によって前記外母型が位置固定された状態において、前記ドラム付き内母型を引張って前記外母型から引き抜く引抜き機構とを備えて成るベルトスリーブ脱型装置。
前記固定機構が、前記外母型の外周面に挟持作用して該外母型を位置固定させるものに構成されている請求項３に記載のベルトスリーブ脱型装置。
前記強制移動機構が、上下向きに配置された前記ドラム付き内母型の底面側から作用して該ドラム付き内母型を突き上げ自在な流体圧シリンダで構成されている請求項３又は４に記載のベルトスリーブ脱型装置。