JPH07504736A - 主として熱可塑性材料で形成された歯付きベルト構造体及びその製造方法 - Google Patents
主として熱可塑性材料で形成された歯付きベルト構造体及びその製造方法Info
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- JPH07504736A JPH07504736A JP5516009A JP51600993A JPH07504736A JP H07504736 A JPH07504736 A JP H07504736A JP 5516009 A JP5516009 A JP 5516009A JP 51600993 A JP51600993 A JP 51600993A JP H07504736 A JPH07504736 A JP H07504736A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
主として熱可塑性材料で形成された
歯付きベルト構造体及びその製造方法
皮血ユ1
本発明は、新規なベルト構造体及びそれを製造する新規な方法に関する。
皮ILLJj
熱可塑性材料をその融解温度より高い温度にまで加熱した後射出成形することに
よって製造された主として熱可塑性材料から成る歯付きベルト構造体を提供する
ことは周知である。
又、未硬化ゴム材の少くとも1層を、交互の歯と溝によって画定された外周表面
を有する積層用ドラム(ベルトを形成するための材料を積層するためのドラム)
の周りに巻きつけ、次いで、該未硬化ゴム材の温度をその特定の軟化温度より高
く、加硫温度より低い温度に維持した状態で、該1層の未硬化ゴム材の少くとも
一部分をドラムの溝内へ滲出させてベルト構造体の各歯の少くとも一部分を形成
するように該1層の未硬化ゴム材をドラムに向けて押圧することによって未硬化
ゴム材の歯付きベルト構造体を製造することも周知である。例えば、スクラの米
国特許第3,078,206号、マーシュ使の米国特許第4,583,963号
を参照されたい。
しかしながら、主として熱可塑性材料から成る歯付きベルト構造体は、上記米国
特許第3,078,206号の方によっては製造することはできない。
&肚五jj
本発明の1つの特徴は、熱可塑性材料を溶融状態に維持しなければならない射出
成形法や高圧圧縮成形法を用いる必要なしに、主として熱可塑性材料で形成され
る新規な歯付きベルト構造体を提供することである。
特に、本発明の教示によれば、熱可塑性材料をその軟化温度より高く、その融解
温度より低い温度に維持しておけば、未硬化ゴム材の層から歯付きベルト構造体
を形成するための慣用の積層用ドラムを用いて、主として熱可塑性材料から成る
歯付きベルト構造体を製造することができることが判明した。
例えば、本発明の一実施例では、複数の歯を有する一方の面とそれと対向した他
方の面を有する歯付きベルト構造体を主として熱可塑性材料で製造する方法であ
って、少(とも1層の熱可塑性材料を、交互の歯と溝によって画定された外周表
面を有する積層用ドラムの該外周表面の周りに巻きつけ、次いで、該1層の熱可
塑性材料をその軟化温度より高く、その融解温度より低い温度に維持した状態で
、該1層の熱可塑性材料の少くとも一部分を前記ドラムの溝内へ滲出させてベル
ト構造体の各歯の少くとも一部分を形成するように該1層の熱可塑性材料を該ド
ラムに向けて押圧することから成る方法を提供する。
従って、本発明の目的は、上述した、又は後述する本発明の新規な特徴の1つ又
はそれ以上を有する、主として熱可塑性材料から成る歯付きベルト構造体を製造
する方法を提供することである。
本発明の他の目的は、上述した、又は後述する本発明の新規な特徴の1つ又はそ
れ以上を有する、主として熱可塑性材料から成る歯付きベルト構造体を提供する
ことである。
図面の簡単な説明
本発明の特徴及びその技術的利点は、以下の好ましい実施例の説明、並びに請求
の範囲及び添付図から理解されよう。
図1は、本発明の新規なベルト構造体の部分断面図である。
図2は、図1のベルト構造体を積層用ドラム上で形成する態様を示す透視図であ
る。
図3は、スチームと圧力を加えるために容器内に収容された図2の積層用ドラム
示す断面図である。
図4は、図2の線4−4に沿ってみた拡大部分断面図である。
図5は、図4と同様な図であるが、本発明の方法の別の実施例を示す。
図6は、図4と同様な図であるが、スチームと圧力によってドラムに向けて押圧
された後の材料の状態を示す図7は、図1と同様な図であるが、本発明の別の実
施例によるベルト構造体を示す。
図8は、図2と同様な図であるが、図7のベルト組立体を形成するための材料が
積層用ドラム上に載せる態様を示す。
図9は、図8の*JA 9−9に沿って見た拡大部分断面図ある。
図10は1図9と同様な図であるが、図8のドラム上の材料がドラム上で成形さ
れて図7に示される本発明のベルト構造体を形成する態様を示す。
を−するための好ましい態
本発明のいろいろな特徴は、ここでは、特定の輪郭の歯を有する歯付ベルト構造
体を提供するために特に適用されたものとして例示し、説明するが、本発明の各
特徴は、所望の他の輪郭の歯を有する歯付ベルト構造体を形成するのに単独で又
は組合せて用いることができることは明らかであろう。
従って、添付図は、単に、本発明の広範囲に亙る用途の1つを例示するためのも
のであるから、本発明は、添付図に示された実施例のみに限定されるべきもので
はない。
図1を参照すると、本発明の新規なベルト構造体は、参照番号20によって総体
的に示されている。ベルト構造体20は、最初は1層又は複数層の同種の又は異
種の熱可塑性材料から成っていた熱可塑性材料で形成されたベルト本体21から
成る。ベルト本体21は、対向した両面21.22を有し、一方の面21は実質
的に平坦であり、他方の面22は、図1に示された実施例では、傾斜した側面2
5.26と実質的に平坦な底面27を有する複数の歯24を画定する。
ベルト構造体20は、更に、熱可塑性材料のような任意の適当な材料の1本又は
複数本の補強コードを後述するように周知の態様でつる巻状に巻回することによ
って形成された補強抗張手段28を含む。
更に、ベルト構造体20は、斯界において周知の讐様で周知の目的のために歯2
4の表面25,26.27並びに歯24と24の間のランド区域30を内張すし
た織物29を有している。これについては、例えば上記米国特許第4,583,
963号を参照されたい。米国特許第4.583.963号の内容は本明細書に
編入されているものとする。
先に述べたように、本発明のベルト構造体20は、上記米国特許第3,078,
206号に記載された周知の積層用ドラムと容器を含む装置を用いることによっ
て独特の態様で製造される。従って、米国特許第3,078.206号の内容も
本明細書に編入されているものとする。
そのような従来周知の装置は、図3に参照番号31で総体的に示されており、金
属材で形成された総体的に円筒形の積層用ドラム32と、金属製容器33とから
成る。積層用ドラム32は、金属製容器33内に収容されるようになされている
、金属製容器33は、その空洞34内へ適当な弁35を介してスチームを注入す
ることができるように構成されている。更に、スチームは、ドラム32の内部を
加熱するために別の弁36を通して容器33内へ注入することもできる。この弁
は、又、必要に応じて容器33から液体を排出するための手段ともなる。
装置31の構造及び作動の詳細は周知であるから、本発明の特徴を理解するのに
必要な細部についてのみ以下に説明する。
図に示されるように、積層用ドラム32の外周面には、複数の満37と歯38が
形成されている。溝37は、後述するように、又図4及び6に示されるようにベ
ルトの歯24を形成するためのものである。
装fi! 31を用いて本発明のベルト構造体20を形成するには、まず、1層
の織物29を図2及び4に示される態様にドラム32の外周面390周りに敷設
又は巻きつける。
ただし、織物29は、図5に示されるように歯形部分29°を有するように予備
成形されたものとするこ供もできる。その場合は、織物29をドラム32の外周
面39の周りに敷設又は巻きつけたとき、始めから織物の歯形部分29゛がドラ
ムの満37を内張すする。
織物29に歯形部分29°が予備成形されていない場合は、織物29は斯界にお
いて周知の態様で伸縮性材料で形成し、後述するように、又、図6に示されるよ
うに滲出する熱可塑性材料によって織物29が伸長されてドラムの溝37内へ圧
入され、溝37を内張すする。
いずれにしても、織物29をドラム32に敷設した後、抗張手段28を図2に示
されるようにつる巻状にを装する。抗張手段28の隣接する巻き28°と巻き2
8゜の間の間隔は斯界において周知のように適宜に選定することができる。
次いで、熱可塑性材料(説明の便宜上、ベルト本体と同じ参照番号21で示す)
を所望に応じて1層又は複数の層をなして抗張手段28上に敷設又は巻装する。
熱可塑性材料21は、図2に示されるようにその両端縁40と41を突合せ関係
にして長手シーム43を画定するような態様に敷設する。
次いで、収縮コード44を、熱可塑性材料21との間に異種の熱可塑性材料及び
織物の中間層(図示せず)を介設して、又は介設せずに、熱可塑性材料21の上
に巻装する。収縮コード44は、後述するように、後に加熱されたときドラム3
2に向けて半径方向の圧力を熱可塑性材料21に付与するための熱収縮性コード
である。収縮コード44及び中間層は、必ずしも最終ベルト構埼体20の一部を
構成するものとする必要はない。もちろん、この目的のために収縮コード44以
外の熱収縮性手段を用いることもできる。
ドラム32に図2に示されるように各材料が巻装された後、その打率4巻装済み
ドラムの周りに金属製又はゴム状の気嚢45(図3参照)を被せることができる
。気嚢45は、弁35を通して容器33の空洞即ちチャンバー34内へ加圧スチ
ームが注入されたとき、ドラム32に巻装された材料に半径方向内向きの圧力を
及ぼす。弁36は、先に述べたように、必要に応じてドラム32の内部を加熱す
るために器33内へスチームを注入するためのものである。
いずtlにし5でも、材料巻装済みドラム32を熱可塑性材料21の軟化温度よ
り高く、融解温度より低い温度にまで加熱する。そのような温度は、収縮コード
44ケ収縮させ、気嚢45に作用して気嚢45をドラム32の方に向けて圧潰さ
せるスチームの圧力と協同して、熱せられた熱可塑性材料21を抗張手段28の
巻き28°と巻き28゛の間を通して滲出させ、図6に示されるように織物29
をドラム32の溝37内へ圧入させてベルト構造体20の歯24並びにベルト溝
遺体の残りの部分火成形する。このようにして得られたものをベルトスリーブと
称する。上述した熱と圧力によってドラム32上にベルトスリーブが成形された
ならば、ドラムを容器33から取り出して冷却させ、冷却した後、ベルトスリー
ブをドラムから取り外すことができる。このベルトスリーブから斯界にいおいて
周知の態様で個々のベルト構造体20を切取ることができる。
以上、本発明のベルト構造体20は、加熱された熱可塑性材料21を抗張手段2
8を通して滲出させて歯24を形成するためにスチームの圧力と熱収縮性コード
を利用するものとして説明されたが、熱可塑性材料21がその軟化温度より高く
、融解温度より低い温度にまで加熱されている限り、その熱せられた熱可塑性材
料21を押圧するための手段として、機械的なりラムシェル等の他の手段を用い
ることもできることは明らかであろう。
本発明の教示に従って形成されるベルト構造体の熱可塑性材料21は、例えば、
北米アトケム・インコーホレイテッドからPEBAX No、3533という商
標で眼光されているポリエーテルブロックトアミドとすることができる。この熱
可塑性材料は、約74°C(165’F)の軟化点を有し、約152°C(30
6” F)の融点を有する。本発明の教示によれば、この熱可塑性材料21を図
3に示されるように容器33内に入れて上記2つの温度の中間温度より約8°C
(14°F)高い温度、即ち、約121’ C(250°F)の温度に約60分
間加熱した場合に、最良のベルト構造体20を形成することができることが認め
られた。
本発明のベルト構造体20を上述した熱可塑性材料PEBAXで形成する場合、
上述した望ましい約121゜C(250°F)の温度より低い温度を用いると、
轡られるベルト構造体の歯24は不完全なものとなり、反対に、望ましい約12
1°C(250’ F)の温度より高い温度を用いると、得られるベルト構造体
20内に気泡が捕捉されることになることが判明した。
容器33内に望ましい約121°C(250°F)の温度を設定するには、2.
1バール(30psi)(絶対圧)の飽和スチームを導入すればよい。
ベルト構造体20の抗張手段28は、米国デュポン社から販売されているダクロ
ン系52のコードで構成することができる。このコードは、ベルト構造体20を
形成するのに用いられる」二記温度より十分に高い約246゜C(474”F)
の軟化点を有している。
又、上記熱収縮性コード44は、任意の適当な材料であってよ(、上記の例では
、ベルト構造体20を形成するのに用いられる上記的121”C(250°F)
の温度より十分に高い軟化点を有する処理ポリエステル1000/2/3製のコ
ードを用いた。
本発明の別の例として、ベルト構造体20をデュポン社からHytel No、
5556という商標で販売されている熱可塑性材料21で形成した。この熱可塑
性材料は、約180″C(356”F)の軟化点を有し、約211”C(412
”F)の融点を有する。この熱可塑性材料をその軟化点より約3”C(5”F)
高い温度、即ち、約183” C(361°F)の温度に加熱した場合に、最良
のベルト構造体20を形成することができることが判明した。この温度は、容器
33内に10.7バール(155psi)(絶対圧)の飽和スチームを導入する
ことによって設定することができる。
本発明の更に別の例として、約93°C(200°F)の軟化点を有し、約12
2°C(251″F)より高い融点を有する低密度ポリエチレンフィルムで形成
した。この材料の場合は、約122°C(25]°F)の温度に加熱した場合に
、最良のベルト構造体20を形成することができることが判明した。
以上の説明から分かるように、ベルト構造体を未硬化ゴムで形成するために容器
33内に従来用いられていた高いスチームスチーム圧力は、本発明では用いない
。ただし、高いスチーム圧は、使用される熱可塑性材料の融点を越える温度を創
生ずることになるので使用できないが、熱可塑性材料を加熱するための別の手段
と組み台わせで、高い空気圧を用いることは可能である。
以上、本発明のベルト構造体20は、織物29及び抗張手段28を有するものと
して説明されたが、所望ならば、織物29及び抗張手段28の両方又は一方を省
いてもよい。
例えば、本発明の別の実施例によるベルト構造体20Aが図7〜10に示されて
いる。この実施例では、先に説明されたベルト構造体20の各構成部分に類似し
た部分は同じ参照番号にAを付して示されている。
図7〜10に示されるように、ベルト構造体2OAは、織物及び抗張手段を使用
せず、熱可塑性材料21Aだけを用いることを除いて、先に述べたベルト構造体
20の場合と同じ態様で形成することができる。即ち、熱可塑性材料2LAを収
縮コード44Aと共に積層用ドラム32Aの周りに巻装し、ベルト構造体20の
場合と全く同じ態様で歯24Aを形成することができる。従って、ベルト構造体
2OA及びその製造方法の詳細をこれ以上説明する必要はない。
斜上のように、本発明は、ベルト構造体を主として熱可塑性材料で製造する新規
な方法、及び、主として熱可塑性材料で形成された新規なベルト構造体を提供す
る。
以上、本発明のベルト構造体の好ましい実施形態及びその製造方法を説明したが
、その他の実施形態及び方法工程を用いることもでき、それらも請求の範囲内に
筒金されることを理解されたい。
FIG、3
特表千7−504736 (7)
FIG、4
FIG、5
FIG、6
FIG、7
FIG、9
FIG、 i。
平成 6年 8月sod〜
Claims (20)
- 1.複数の歯(24,24A)を有する一方の面(23)とそれと対向した他方 の面(22)を有するベルト構造体(20,20A)を主として熱可塑性材料( 21,21A)で製造する方法であって、少くとも1層の前記熱可塑性材料(2 1,21A)を交互の歯(38)と溝(37)によって画定された外周表面(3 9)を有する積層用ドラム(32,32A)の該外周表面(39)の周りに敷設 し、次いで、該1層の熱可塑性材料(21,21A)をその軟化温度より高く、 その融解温度より低い温度に維持した状態で、該1層の熱可塑性材料(21,2 1A)の少くとも一部分を前記ドラム(32,32A)の溝(37)内へ滲出さ せてベルト構造体の各歯(24,24A)の少くとも一部分を形成するように該 1層の熱可塑性材料を該ドラムに向けて押圧することから成る方法。
- 2.前記1層の熱可塑性材料(21,21A)をその軟化温度より高く、その融 解温度より低い前記温度にまで加熱する工程を含むことを特徴とする請求の範囲 第1項に記載の方法。
- 3.1層の熱可塑性材料(21,21A)をドラム(32,32A)に向けて押 圧する前記工程は、該1層の熱可塑性材料(21,21A)に該ドラム(32, 32A)に向けての押圧力を及ぼすとともに、該1層の熱可塑性材料を加熱する 前記工程の少くとも一部分をも実施するスチーム圧力に該1層の熱可塑性材料を 露呈することからなることを特徴とする請求の範囲第2項に記載の方法。
- 4.1層の熱可塑性材料(21,21A)をドラム(32,32A)に向けて押 圧する前記工程は、該1層の熱可塑性材料(21,21A)を該ドラム(32, 32A)の周りに敷設した後、熱収縮性材(44,44A)を該熱可塑性材料の 周りに敷設し、次いで、該熱収縮性材を加熱してその収縮により該熱可塑性材料 (21,21A)に該ドラム(32,32A)に向けての押圧力を及ぼすことか ら成ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。
- 5.前記熱収縮性材(44,44A)は収縮コードであり、熱収縮性材(44, 44A)を該熱可塑性材料の周りに敷設する前記工程は、該収縮コードを該熱可 塑性材料の周りに巻きつけることから成ることを特徴とする請求の範囲第4項に 記載の方法。
- 6.1層の熱可塑性材料(21,21A)をドラム(32,32A)に向けて押 圧する前記工程は、該1層の熱可塑性材料(21,21A)に該ドラム(32, 32A)に向けての押圧力を及ぼすとともに、該1層の熱可塑性材料を加熱する 前記工程の少くとも一部分をも実施するスチーム圧力に該1層の熱可塑性材料を 露呈することからなることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の方法。
- 7.1層の熱可塑性材料(21,21A)をスチーム圧力に露呈するドラム(3 2,32A)に向けて押圧する前記工程は、前記熱収縮性材(44,44A)を も該スチーム圧力に露呈し、熱収縮性材を加熱する前記行程の少くとも一部分を 実施することを特徴とする請求の範囲第6項に記載の方法。
- 8.織物(29)がベルト構造体(20)の前記歯(24)の少くとも一部分を 形成するように、前記熱可塑性材料(21)を前記ドラム(32)に敷設する前 に該織物(29)を該ドラムの周りに敷設する工程を含むことを特徴とする請求 の範囲第1項に記載の方法。
- 9.織物(29)をドラム(32)の周りに敷設する前記工程は、前記熱可塑性 材料(21)が該ドラムの前記溝(37)内に圧入される前に該織物(29)が 該溝を内張りすることを特徴とする請求の範囲第8項に記載の方法。
- 10.複数の歯(24)を有する一方の面(23)とそれと対向した他方の面( 22)を有し、両面の間に補強抗張手段(28)を有するベルト構造体(20) を主として熱可塑性材料(21)で製造する方法であって、前記補強抗張手段( 28)を、交互の歯(38)と溝(37)によって画定された外周表面(39) を有する積層用ドラム(32)の該外周表面(39)の周りに巻装し、少くとも 1層の前記熱可塑性材料(21)を該補強抗張手段(28)の周りに敷設し、次 いで、該1層の熱可塑性材料(21)をその軟化温度より高く、その融解温度よ り低い温度に維持した状態で、該1層の熱可塑性材料(21)の少くとも一部分 を該補強抗張手段(28)を通して前記ドラム(32)の溝(37)内へ滲出さ せてベルト構造体の各歯(24)の少くとも一部分を形成するように該1層の熱 可塑性材料を該ドラムに向けて.抑圧することから成る方法。
- 11.前記1層の熱可塑性材料(21)をその軟化温度より高く、その融解温度 より低い前記温度にまで刃口熱する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第1 0項に記載の方法。
- 12.1層の熱可塑性材料(21)をドラム(32)に向けて押圧する前記工程 は、該1層の熱可塑性材料(21)に該ドラム(32)に向けての押圧力を及ぼ すとともに、該1層の熱可塑性材料を加熱する前記工程の少くとも一部分をも実 施するスチーム圧力に該1層の熱可塑性材料を露呈することからなることを特徴 とする請求の範囲第11項に記載の方法。
- 13.1層の熱可塑性材料(21)をドラム(32)に向けて押圧する前記工程 は、該1屠の熱可塑性材料(21)を該ドラム(32)の周りに敷設した後、熱 収縮性材(44)を該熱可塑性材料の周りに敷設し、次いで該熱収縮性材を加熱 してその収縮により該熱可塑性材料(21)に該ドラム(32)に向けての押圧 力を及ぼすことから成ることを特徴とする請求の範囲第10項に記載の方法。
- 14.前記熱収縮性材(44)は収縮コードであり、熱収縮性材(44)を該熱 可塑性材料の周りに敷設する前記工程は、該収縮コードを該熱可塑性材料の周り に巻きつけることから成ることを特徴とする請求の範囲第13項に記載の方法。
- 15.1層の熱可塑性材料(21)をドラム(32)に向けて抑圧する前記工程 は、該1層の熱可塑性材料(21)に該ドラム(32)に向けての押圧力を及ぼ すとともに、該1層の熱可塑性材料を加熱する前記工程の少くとも一部分をも実 施するスチーム圧力に該1層の熱可塑性材料を露呈することからなることを特徴 とする請求の範囲第13項に記載の方法。
- 16.1層の熱可塑性材料(21)をスチーム圧力に露呈するドラム(32)に 向けて押圧する前記工程は、前記熱収縮性材(44)をも該スチーム圧力に露呈 し、熱収縮性材を加熱する前記行程の少くとも一部分を実施することを特徴とす る請求の範囲第15項に記載の方法。
- 17.織物(29)がベルト構造体(20)の前記歯(24)の少くとも一部分 を形成するように、前記補強抗張手段(28)を前記ドラム(32)に敷設する 前に該織物(29)を該ドラムの周りに敷設する工程を含むことを特徴とする請 求の範囲第10項に記載の方法。
- 18.織物(29)をドラム(32)の周りに敷設する前記工程は、前記熱可塑 性材料(21)が該ドラムの前記溝(37)内に圧入される前に該織物(29) が該溝を内張りすることを特徴とする請求の範囲第17項に記載の方法。
- 19.複数の歯(24,24A)を有する一方の面(23)とそれと対向した他 方の面(22)を有する、主として熱可塑性材料(21,21A)から成るベル ト構造体(20,20A)であって、 交互の歯(38)と溝(37)によって画定された外周表面(39)を有する積 層用ドラム(32,32A)の該外周表面(39)の周りに敷設された少くとも 1層の前記熱可塑性材料(21,21A)から成り、該1層の熱可塑性材料(2 1,21A)をその軟化温度より高く、その融解温度より抵い温度に維持した状 態で該ドラムに向けて抑圧し、該1層の熱可塑性材料(21,21A)の少くと も一部分を前記ドラム(32,32A)の溝(37)内へ津出させてベルト構造 体の各歯(24,24A)の少くとも一部分を形成したことを特徴とするベルト 構造体。
- 20.複数の歯(24)を有する一方の面(23)とそれと対向した他方の面( 22)を有し、両面の間に補強抗張手段(28)を有する、主として熱可塑性材 料(21)から成るベルト構造体(20)であって、交互の歯(38)と溝(3 7)によって画定された外周表面(39)を有する積層用ドラム(32)の該外 周表面(39)の周りに巻装された前記補強抗張手段(28)と、該補強抗張手 段(28)の周りに敷設された少くとも1層の前記熱可塑性材料(21)から成 り、該1層の熱可塑性材料(21)をその軟化温度より高く、その融解温度より 低い温度に維持した状態で該ドラムに向けて抑圧し、該1層の熱可塑性材料(2 1)の少くとも一部分を該補強抗張手段(28)を通して前記ドラム(32)の 溝(37)内へ滲出させてベルト構造体の各歯(24)の少くとも一部分を形成 したことを特徴とするベルト構造体。
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