ベルトの成形方法及び成形装置
【課題】 気泡のないベルトを成形することができるベルトの成形方法を提供する。
【解決手段】 外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形する。この際に、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧すると共に外型１内に内型２を挿入して成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することを特徴とする。
【解決手段】 外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形する。この際に、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧すると共に外型１内に内型２を挿入して成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイミングベルト、プロファイルベルト、リブドベルト、平ベルトなど、ポリウレタン等で成形されるベルトの成形方法及びベルトの成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリウレタンなど樹脂製の環状のベルトを成形するにあたって、特公昭４７−３２８２４号公報や特公平２−２９００６号公報等で提供されているように、外型と内型からなる成形装置を用いて成形することが行なわれている。すなわち、外型の内周面と内型の外周面との間に円筒状の空洞部として形成される成形キャビティ内に、外型に設けた注入口から原料樹脂液を注入し、成形キャビティに充填した原料樹脂液を硬化させて成形を行なった後に、外型と内型を分離して脱型することによって、環状に成形されたベルトを得ることができるものである。
【０００３】しかし、このように成形キャビティ内に細い注入口から原料樹脂液を注入する方式では、原料樹脂液を加圧しながら注入を行なう必要があり、この際に原料樹脂液に空気が巻き込まれるおそれがある。また注入口は通常は一箇所に設けられるので、注入口から成形キャビティ内に注入された原料樹脂液の液面は注入口の付近が高く、注入口より遠い箇所が低い状態で上昇し、原料樹脂液の液面が成形キャビティの上端に達する際に、注入口より遠く液面が低い箇所の原料樹脂液に空気が巻き込まれるおそれがある。このことは原料樹脂液の粘度が高く成形キャビティ内での流れが悪い場合に顕著に発生する。そしてこのように原料樹脂液に空気が巻き込まれると、気泡が混入されたベルトが成形されることになり、気泡による不良発生率が高くなるという問題があった。
【０００４】そこで本出願人等によって次のような成形方法が提案されている。すなわち、上面が開口する外型の底部に原料樹脂液を供給しておき、この外型内に内型を挿入しながら、内型の下端部と外型の底部との間で原料樹脂液を押圧することによって、外型内に内型を挿入することで外型の内周面と内型の外周面との間に形成される成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填し、そして成形キャビティ内で原料樹脂液の架橋反応を進行させることによって原料樹脂液を硬化させ、この後に成形キャビティ内で原料樹脂液を硬化させてベルトを成形する方法である。
【０００５】この方法によれば、注入口を通して原料樹脂液を加圧しながら注入する必要がないので、原料樹脂液を注入する際に空気が巻き込まれるような問題がなく、また原料樹脂液は成形キャビティ内に押し上げられながら充填されるために、成形キャビティ内での原料樹脂液の液面の高さは均等になっており、液面の低い箇所の原料樹脂液に空気が巻き込まれるような問題もなくなるものである。
【０００６】このように、原料樹脂液に空気が巻き込まれることを防ぐことはできるものの、成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げながら充填する際に、原料樹脂液は成形キャビティ内に存在する空気に接しながら押し上げられるので、この空気によって原料樹脂液に気泡が混入するおそれがある。
【０００７】そこで、成形キャビティ内の空気を排出して成形キャビティ内を減圧状態にした後、あるいは減圧しながら、外型内に内型を挿入して成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填を行なうことが検討されている。
【０００８】しかし、上記のように空気を排出して成形キャビティ内を減圧すると、成形キャビティ内の空気が原料樹脂液に混入するようなことはなくなるが、このように成形キャビティ内を減圧状態にして成形を行なうと、原料樹脂液中に含有されている揮発成分から気泡が発生したり、あるいはベルトを補強するために成形キャビティ内にセットした心線に残存している水分から気泡が発生したりするおそれがある。そしてこのように発生した気泡が原料樹脂液から抜ける前に原料樹脂液が硬化して固化すると、この気泡は成形されたベルト中に残存することになり、気泡による不良が発生するおそれがあった。
【０００９】また上記のように、外型内に内型を挿入することで外型の内周面と内型の外周面との間に形成される成形キャビティ内に原料樹脂液を充填し、成形キャビティ内で原料樹脂の架橋反応を進行させて硬化させるにあたって、内型の温度が原料樹脂液によって大きく奪われて内型の温度が大きく低下すると、内型は収縮して径が小さくなり、外型の内周面と内型の外周面との間隔が広がって成形キャビティの容積が大きくなる。このとき、原料樹脂の架橋速度が速いと、早い時点で原料樹脂液の粘度が高くなり過ぎ、この容積膨張に対して追従することが出来ずに内部にひけが発生し、この結果、最後に固まる成形品の内部に亀裂が生じるおそれがあり、亀裂による成形不良が発生し易いという問題があった。そして、このような亀裂による成形不良の発生を防止するには、成形キャビティの容積変化に追従する原料樹脂液、つまり架橋速度の遅い原料樹脂液を使用する必要があるが、この場合には架橋時間が長くなって成形サイクルが長くなり、生産性が低下することになるものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、気泡のないベルトを成形することができるベルトの成形方法及び成形装置を提供することを目的とするものであり、加えて亀裂による成形不良のないベルトを生産性高く成形することができるベルトの成形方法及び成形装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係るベルトの成形方法は、外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形するにあたって、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧すると共に外型１内に内型２を挿入して成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することを特徴とするものである。
【００１２】また請求項２の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティ３内を真空度５ｍｍＨｇ以下に減圧することを特徴とするものである。
【００１３】また請求項３の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を充填検出手段で検出し、充填検出手段による検出に基づいて減圧を解除するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】また請求項４の発明は、上記のベルトの成形方法において、充填検出手段をリミットスイッチ６を用いて形成し、外型１内に内型２を挿入して成形キャビティ３内への原料樹脂液４の充填が完了する直前あるいは充填の完了する状態の外型１と内型２の間の相対的な位置関係をリミットスイッチ６で検知することによって、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】また請求項５の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１と内型２のいずれか一方の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に外型１と内型２のいずれか他方の温度をそれよりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型１と内型２の温度が略等しくなるように架橋開始時に低い温度に設定した型を加熱することを特徴とするものである。
【００１６】また請求項６の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型２の温度が外型１の温度と略等しくなるように内型２を加熱することを特徴とするものである。
【００１７】また請求項７の発明は、上記のベルトの成形方法において、架橋終了の後に内型２を冷却して内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度に設定することを特徴とするものである。
【００１８】また請求項８の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型２内に温水、油、水蒸気から選ばれる熱媒を通すことによって内型２を加熱し、内型２内に冷却水のような冷媒を通すことによって内型２を冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】また請求項９の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型２の表面を空冷することによって内型２を冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】本発明の請求項１０に係るベルトの成形装置は、外型１と内型２とを具備して形成され、外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３内に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧する排気手段と、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段と、充填検出手段による検出に基づいて排気手段による減圧を解除する制御手段とを具備して成ることを特徴とするものである。
【００２１】本発明の請求項１１に係るベルトの成形装置は、外型１と内型２とを具備して形成され、外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３内に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧する排気口９を外型１に設け、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了の状態にまで外型１内に内型２が挿入されたときに排気口９と成形キャビティ３との連通を閉じるフランジ１０を内型に設けて成ることを特徴とするものである。
【００２２】また請求項１２の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型１を加熱する外型加熱手段と、内型２を加熱する内型加熱手段と、内型２を冷却する内型冷却手段と、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１の温度が原料樹脂液４を架橋させる温度になるように外型加熱手段で外型１を加熱すると共に内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度になるように内型冷却手段で内型２を冷却し、且つ架橋終了時点では内型２の温度が外型１の温度と略等しくなるように内型加熱手段で内型２を加熱するよう、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段とを具備して成ることを特徴とするものである。
【００２３】また請求項１３の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型加熱手段を、外型１内に設けられた熱媒を通す熱媒流路５０を具備して形成し、内型加熱手段を、内型２内に設けられた熱媒を通す熱媒流路５１を具備して形成して成ることを特徴とするものである。
【００２４】また請求項１４の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型２内に設けられた冷媒を通す冷媒流路５２を具備して形成して成ることを特徴とするものである。
【００２５】また請求項１５の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型２の表面に空気を吹き付けて空冷する送風装置５３で形成して成ることを特徴とするものである。
【００２６】また請求項１６の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型１に設けられた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とで外型加熱手段を形成すると共に、内型２に設けられた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とで内型加熱手段を形成し、熱媒供給装置５４に設けた熱媒を加熱するヒータ５５と熱媒を送り出すポンプ５６を温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とするものである。
【００２７】また請求項１７の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型１に設けられた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とで外型加熱手段を形成すると共に、内型２に設けられた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とで内型加熱手段を形成し、水蒸気供給装置５７から外型１の熱媒流路５０や内型２の熱媒流路５１に供給される水蒸気量及び圧力を温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とするものである。
【００２８】また請求項１８の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型１に設けられた冷媒流路５２と、この冷媒流路５２に冷媒を供給する冷媒供給装置５８とで内型冷却手段を形成し、冷媒供給装置５８に設けた冷媒を冷却する冷却機５９と冷媒を送り出すポンプ６０を温度センサー６１で測定された内型２の温度に基づいて温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とするものである。
【００２９】また請求項１９の発明は、上記のベルトの成形装置において、温度センサー６１として非接触で温度を測定する非接触型温度計６２を用いて成ることを特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】まず請求項１乃至４及び請求項１０の発明の実施の形態について説明する。
【００３１】図１乃至図３は成形装置の一例を示すものであり、外型１と内型２とで成形装置を形成するようにしてある。外型１は上面で円形に開口する成形用凹所３９を設けて形成してあり、成形用凹所３９の上部には全周に亘って内方へ開口する減圧室４０が凹設してある。また外型１は型締めプレスの下盤１９に取り付けてある。そして外型１にはその上面と減圧室４０とに開口する排気口９が形成してあり、排気口９には排気ホース３３を介して真空ポンプ等の排気装置３４が接続してある。排気口９と排気ホース３３と排気装置３４とで排気手段が形成されるものである。
【００３２】また内型２は円柱状に形成されるものであり、コア部４２の上端部の外周に全周に亘って平面円形のフランジ１０が張り出して設けて形成してある。コア部４２の外径の半径は、外型１の成形用凹所３９の内径の半径よりも成形するベルトの厚み寸法分小さくなるように形成してあり、外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入したときに、成形用凹所３９の内周面とコア部４２の外周面との間にベルトを形成するための成形キャビティ３が形成されるようにしてある。タイミングベルトのような歯付きベルトを成形するときには、コア部４２の外周面にその軸方向に沿った多数の平行な溝を設けたものを用いるものである。またフランジ１０の外径は成形用凹所３９の上型１の上面での開口の内径と等しい寸法で形成してある。
【００３３】上記のように形成される成形装置でベルトを成形するにあたっては、先ず外型１と内型２を上下に分離した状態で、外型１の底部にポリウレタン等の原料樹脂液４を供給する。次に、内型２を固定したまま外型１を上昇させ、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させる。そして図２のように内型２のフランジ部１０を成形用凹所３９の上面の開口内に挿入させると、成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面との間の空洞部内はフランジ１０で密閉された状態になるので、この時点から排気装置３４を作動させて外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空気を減圧室４０を介して排気口９から排出し、外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧する。この時点では内型２のコア部４２の下端は外型１の底部に供給された原料樹脂液４には届いていない。またこのように外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧することによって、原料樹脂液４の内部の気泡や、外型１の成形用凹所３９の内周や内型２のコア部４２の外周に必要に応じて配置されている補強用心線の内部の水分が除去される。
【００３４】次いで、さらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を深く挿入すると、内型２のコア部４２の下端部が外型１の底部の原料樹脂液４に届き、コア部４２の下面と外型１の底面との間で押される。このように押された原料樹脂液４は図３に示すように、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の空洞部内を押し上げられる。そしてさらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を完全に挿入させることによって、図３のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に、成形用凹所３９とコア部４２の間を押し上げられる原料樹脂液４が充填される。このように成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填するにあたって、成形キャビティ３内は減圧されているので、成形キャビティ３内の空気が原料樹脂液４に混入するようなことを防ぐことができるものである。
【００３５】このとき、成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填完了する直前、あるいは充填の完了と同時に、排気装置３４の作動を停止して減圧を解除し、成形キャビティ３内を大気圧に戻すようにしてある。このように成形キャビティ３内の減圧を解除して大気圧に戻すことによって、原料樹脂液４中に含有されている水分などの揮発分から気泡が発生したり、あるいは補強用の心線に残存している水分から気泡が発生したりすることを防ぐことができるものである。
【００３６】ここで、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段として、リミットスイッチ６を設けるようにしてある。リミットスイッチ６は内型２とともに固定された状態にある枠体３５に取り付けてある。そして外型１を上昇させて外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させ、成形用凹所３９内にコア部４２が完全に挿入される直前まで外型１を上昇させた際にリミットスイッチ６のアクチエータ３６に外型１の下端部外周に設けたフランジ３７が接触するように、前もってリミットスイッチ６の取付位置を設定しておくことによって、リミットスイッチ６のオン作動で成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前を検出することができるものである。また外型１を上昇させて外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させ、成形用凹所３９内にコア部４２が完全に挿入されるまで外型１を上昇させた際にリミットスイッチ６のアクチエータ３６に外型１の下端部外周に設けたフランジ３７が接触するように、前もってリミットスイッチ６の取付位置を設定しておくことによって、リミットスイッチ６のオン作動で成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了を検出することができるものである。
【００３７】このリミットスイッチ６で形成される充填検出手段は、ＣＰＵあるいはリレー等で形成される制御手段に接続してあり、制御手段は上記の排気手段を形成する排気装置３４に図４に示すように接続してある。そして充填検出手段で成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了が検出されると、この検出信号が制御手段に入力され、この検出信号に基づいて制御手段が働いて排気手段を形成する排気装置３４の作動を停止させ、排気装置３４による減圧を解除して成形キャビティ３内が大気圧に戻るようにしてある。このように、充填検出手段や制御手段を用いて排気手段の排気装置３４を制御することによって、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填が完了直前あるいは充填完了になると自動的に減圧を解除させることができるものであり、成形の自動化が容易になるものである。尚、図１乃至３の実施の形態では、内型２に対する外型１の位置をリミットスイッチ６で検知して成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたが、外型１を固定すると共に内型２を下動させて外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させるようにした場合には、外型１に対する内型２の位置をリミットスイッチ６で検知して、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにするものである。
【００３８】上記のようにして成形キャビティ３内に原料樹脂液４を充填させた後、成形キャビティ３内で原料樹脂液４を硬化させて成形を行なうことができるものである。ここで、上記のように成形キャビティ３内の減圧を解除することによって原料樹脂液４中に気泡が発生しないようにしてあるので、気泡が存在しない成形品を得ることができるものである。そしてこのように成形が完了した後、脱型して成形品を取り出し、必要に応じて成形品を輪切りにすることによって環状のベルトを得ることができるものである。
【００３９】次に上記の実施の形態について、実施例及び比較例を示す。
【００４０】（実施例１）原料樹脂液４として、ポリエーテル系ウレタンプレポリマーに硬化剤として３，３′−ジシクロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタンと可塑剤２０ｐｈｒを配合したものを用い、まず外型１と内型２を上下に分離した状態で、内型２のコア部４２の外周にポリエステル心線を巻き付けると共に、外型１の成形用凹所３９の底部に原料樹脂液４を供給した後、図２のように外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入して成形用凹所３９とコア部４２の間の空洞部を密閉し、この空洞部を絶対圧で１ｍｍＨｇの真空度に減圧した。５０秒間保持して原料樹脂液４の脱泡を行なった後、外型１を一定速度で上昇させて外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入させ、図１のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填される直前に外型１の上昇速度を低下させた。そして成形キャビティ３内への原料樹脂液４の充填が完了すると同時に減圧を解除し、成形キャビティ３内を大気圧に戻した。この状態で成形キャビティ３内で原料樹脂液４を硬化させることによって成形を行ない、外型１と内型２を上下に分離させて脱型することによって、１５０歯の台形歯を５ｍｍピッチで有する環状の歯付きベルト用成形品を得た。
【００４１】（比較例１）減圧を絶対圧で７ｍｍＨｇの真空度に設定するようにした他は、実施例１と同様にして環状の歯付きベルト用成形品を得た。
【００４２】（比較例２）減圧を絶対圧で１４ｍｍＨｇの真空度に設定するようにした他は、実施例１と同様にして環状の歯付きベルト用成形品を得た。
【００４３】実施例１、比較例１，２で得た歯付きベルト用成形品について、気泡の数を計測した。その結果、実施例１のものでは気泡が存しなかった。一方、比較例１のものでは直径０．５ｍｍの気泡が多数存在し、また比較例２のものでは直径１ｍｍの気泡が多数存在した。
【００４４】上記のように、成形キャビティ３の減圧が７ｍｍＨｇや１４ｍｍＨｇの真空度では、気泡が残存することを完全に防ぐことができない。従って請求項２の発明のように、成形キャビティ３内の減圧は５ｍｍＨｇの真空度で行なうことが好ましい。成形キャビティ３内の減圧度は可能な限り低い程好ましいものであり、従って成形キャビティ３内の減圧度の下限は絶対真空の０ｍｍＨｇである。
【００４５】
【表１】
次に、請求項１１の発明の実施の形態を説明する。
【００４６】図５乃至図７は成形装置の一例を示すものであり、外型１と内型２とで成形装置を形成するようにしてある。外型１は前記図１乃至図３のものと大略同じ形状に形成してあるが、成形用凹所３９の上部に全周に亘って内方へ開口させて凹設した減圧室４０の内周下縁には、全周に亘って凹段部４１が形成してある。凹段部４１の内径は成形用凹所３９の上面の開口の内径と等しい寸法に形成してある。また内型２も前記図１乃至図３のものと大略同じ形状に形成してあるが、コア部４２の上端部の外周に全周に亘って張り出して設けたフランジ１０の厚み（高さ）寸法は前記のものよりも大きく形成してある。
【００４７】上記のように形成される成形装置でベルトを成形するにあたっては、先ず外型１と内型２を上下に分離した状態で、外型１の底部にポリウレタン等の原料樹脂液４を供給する。次に、内型２を固定したまま外型１を上昇させ、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させる。そして図５のように内型２のフランジ部１０を成形用凹所３９の上面の開口内に挿入させると、成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面との間の空洞部内はフランジ１０で密閉された状態になるので、この時点から排気装置を作動させて外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空気を減圧室４０を介して排気口９から排出し、外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧する。この時点では内型２のコア部４２の下端は外型１の底部に供給された原料樹脂液４には届いていない。またこのように外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧することによって、原料樹脂液４の内部の気泡や、外型１の成形用凹所３９の内周や内型２のコア部４２の外周に必要に応じて配置されている補強用心線の内部の水分が除去される。
【００４８】次いで、さらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を深く挿入すると、内型２のコア部４２の下端部が外型１の底部の原料樹脂液４に届き、コア部４２の下面と外型１の底面との間で押される。このように押された原料樹脂液４は図６に示すように、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の空洞部内を押し上げられる。そしてさらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を完全に挿入させることによって、図７のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に、成形用凹所３９とコア部４２の間を押し上げられる原料樹脂液４が充填される。このように成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填するにあたって、成形キャビティ３内は減圧されているので、成形キャビティ３内の空気が原料樹脂液４に混入するようなことを防ぐことができるものである。
【００４９】ここで、図６のように外型１を上昇させて外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内への原料樹脂液４の充填が完了する直前になると、内型２のフランジ１０が外型１の凹段部４１の内周に挿入され、外型１の減圧室４０の内周の開口がフランジ１０によって塞がれる。このように外型１の減圧室４０の内周の開口が塞がれると、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の成形キャビティ３と、排気口９との間の連通が遮断されて、成形キャビティ３内の減圧が解除される。そして図６から図７へと外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２がさらに深く挿入されると、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の容積が小さくなるので、成形キャビティ３内は減圧状態から大気圧状態、さらに加圧状態になる。このように成形キャビティ３内の減圧を解除することによって、原料樹脂液４中に含有されている水分などの揮発分から気泡が発生したり、あるいは補強用の心線に残存している水分から気泡が発生したりすることを防ぐことができるものである。
【００５０】上記のようにして成形キャビティ３内に原料樹脂液４を充填させた後、成形キャビティ３内で原料樹脂液４を硬化させて成形を行なうことができるものである。ここで、上記のように成形キャビティ３内の減圧を解除することによって原料樹脂液４中に気泡が発生しないようにしてあるので、気泡が存在しない成形品を得ることができるものである。そしてこのように成形が完了した後、脱型して成形品を取り出し、必要に応じて成形品を輪切りにすることによってベルトを得ることができるものである。
【００５１】上記の各実施の形態のように減圧操作を行ないながらベルトの成形を行なう際に、請求項５乃至９及び１２乃至１９の発明では、同時に、外型１と内型２の温度制御を行なう。この請求項５乃至９及び１２乃至１９の発明の実施の形態を以下に説明する。
【００５２】図８は成形装置の一例を示すものであり、成形装置は外型１と内型２とで形成するようにしてある。外型１は成形用凹所３９を上面で開口させて円筒状に形成してあり、型締めプレスの下盤（図示省略）に取り付けてある。外型１内には熱媒流路５０が設けてある。
【００５３】内型２は円柱形のコア部４２の上面に蓋板６３を張り出して設けることによって形成してあり、コア部４２内は空洞部６４に形成してある。この空洞部６４で熱媒流路５１と冷媒流路５２が兼用して形成されるものである。コア部４２の外径の半径は、外型１の成形用凹所３９の内径の半径よりも成形するベルトの厚み寸法分小さくなるように形成してあり、外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入したときに、成形用凹所３９の内周面とコア部４２の外周面との間にベルトを形成するための成形キャビティ３が形成されるようにしてある。タイミングベルトのような歯付きベルトを成形するときには、コア部４２の外周面にその軸方向に沿った多数の平行な溝を設けたものを用いるものである。
【００５４】図８において５４は熱媒供給装置を示すものであり、熱媒槽６５と、熱媒槽６５内のヒータ５５と、ポンプ５６とを具備して形成してある。熱媒槽６５には温水や油などの熱媒が貯留されているものであり、ヒータ５５によって熱媒を加熱するようにしてある。熱媒槽６５の上部には送出路６６が接続してあり、ポンプ５６がこの送出路６６に設けてある。この送出路６６は外型用送出路６７と内型用送出路６８とに分岐してあり、外型用送出路６７は外型１の熱媒流路５０の下部に、内型用送出路６８は内型２の熱媒流路５１の下部にそれぞれ接続してある。外型用送出路６７には開閉バルブ６９が、内型用送出路６８には開閉バルブ７０がそれぞれ設けてある。また熱媒槽６５の下部には返送路７１が接続してあり、返送路７１は外型用返送路７２と内型用返送路７３に分岐して、外型用返送路７２は外型１の熱媒流路５０の上部に、内型用返送路７３は内型２の熱媒流路５１の上部にそれぞれ接続してある。外型用返送路７２と内型用返送路７３にはそれぞれ電磁弁等で形成される流量調整弁７４，７５が設けてあり、流量調整弁７４，７５は後述の温度制御装置７６に電気的に接続し、温度制御装置７６で制御されるようにしてある。外型１に設けた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とによって、外型加熱手段が形成されるものであり、また内型２に設けた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とによって、内型加熱手段が形成されるものである。
【００５５】熱媒槽６５で加熱された熱媒は、ポンプ５６によって送出路６６を通して送り出されると共に、送出路６６から外型用送出路６７を通って、外型１の熱媒流路５０に供給され、この熱媒によって外型１を加熱することができる。熱媒流路５０内の熱媒は外型用返送路７２から返送路７１を通して熱媒槽６５に返送される。また熱媒は送出路６６から内型用送出路６８を通って、内型２の熱媒流路５１に供給され、この熱媒によって内型２を加熱することができる。熱媒流路５１内の熱媒は内型用返送路７３から返送路７１を通して熱媒槽６５に返送される。
【００５６】図８において５８は冷媒供給装置を示すものであり、冷却機５９とポンプ６０とを具備して形成してある。冷却機５９は冷水等の冷媒を１０〜６０℃の温度範囲で冷却するように形成されたものであり、冷却機５９には冷媒送出路７７と冷媒返送路７８が接続してあり、ポンプ６０は冷媒送出路７７に設けてある。冷媒送出路７７は三方弁で形成される切り換えバルブ７９を介して上記の内型用送出路６８に接続してあり、また冷媒返送路７８は三方弁で形成される切り換えバルブ８０を介して上記の内型用返送路７３に接続してあり、冷媒送出路７７は内型用送出路６８を通して内型２の冷媒流路５２に接続され、冷媒返送路７８は内型用返送路７３を通して内型２の冷媒流路５２に接続されるものである。内型２に設けた冷媒流路５２と冷媒供給装置５８とによって、内型冷却手段が形成されるものである。
【００５７】冷却機５９で冷却された冷媒は、ポンプ６０によって冷媒送出路７７を通して送り出されると共に、冷媒送出路７７から切り換えバルブ７９を介して内型用送出路６８を通って、内型２の冷媒流路５２に供給され、この冷媒によって内型２を冷却することができる。冷媒流路５２内の冷媒は内型用返送路７３から切り換えバルブ８０を介して冷媒返送路７８を通って、冷却機５９に返送される。
【００５８】また、外型１と、内型２には温度センサー８１，６１がそれぞれ埋め込んで設けてあり、外型１の温度や内型２の温度を温度センサー８１，６１で計測するようにしてある。これらの温度センサー８１，６１はＣＰＵ及び、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ等からなる温度制御装置７６に電気的に接続してあり、計測された温度データが温度制御装置７６に入力されるようにしてある。この温度制御装置７６には熱媒供給装置５４のヒータ５５とポンプ５６が、また冷媒供給装置５８の冷却機５９とポンプ６０がそれぞれ電気的に接続してあり、温度センサー８１，６１によって計測される外型１や内型２の温度データに基づいて、熱媒供給装置５４のヒータ５５やポンプ５６、冷媒供給装置５８の冷却機５９やポンプ６０を制御するようにしてある。この温度制御装置７６で、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段が形成されるものである。
【００５９】上記のように形成される成形装置でベルトを成形するにあたっては、先ず図９（ａ）に示すように外型１と内型２を上下に分離した状態で、外型１の成形用凹所３９の内面と内型２のコア部４２の外面に離型剤を塗布し、また必要に応じてコア部４２の外周に補強用の心線を巻き付ける。この離型剤の塗布や心線の巻き付けの工程では、開閉バルブ６９を開にして送出路６６と外型用送出路６７とを連通させると共に送出路６６と内型用送出路６８との連通を閉じるように開閉バルブ７０を閉にしてあり、熱媒供給装置５４から供給される熱媒は外型１の熱媒流路５０にのみ送られるようにして、外型１を加熱するようにしてある。外型１の温度は原料樹脂液４を架橋させる温度（原料樹脂液４の架橋反応を進行させることができる温度）に設定してあり、ポリウレタンの場合は通常１００〜１２０℃である。外型１の温度の調整は、温度センサー８１によって計測された外型１の温度データが温度制御装置７６に入力されると、この温度データに基づいて、熱媒供給装置５４のヒータ５５とポンプ５６の作動を温度制御装置７６で制御することによって行なわれるようにしてある。すなわち、温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも低いときには、ヒータ５５の発熱量を高くして熱媒槽６５内の熱媒の温度を高めると共に、ポンプ５６による熱媒の送出量を多くして、外型１の温度を高めるように制御するものであり、逆に温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも高いときには、ヒータ５５の発熱量を低くして熱媒槽６５内の熱媒の温度を低下させると共に、ポンプ５６による熱媒の送出量を少なくして、外型１の温度を低下させるように制御するものである。
【００６０】またこの離型剤の塗布や心線の巻き付けの工程では、切り換えバルブ７９は冷媒送出路７７と内型用送出路６８とを連通させるように切り換えられており、切り換えバルブ８０は内型用返送路７３と冷媒返送路７８を連通させると共に内型用返送路７３と返送路７１との連通を閉じるように切り換えられており、冷媒供給装置５８から供給された冷媒が冷媒送出路７７から内型用送出路６８を通して内型２の冷媒流路５２（このときは空洞部６４は冷媒流路５２となる）に送られ、内型２を冷却するようにしてある。内型２の温度は外型１の温度よりも低い温度に設定されるものであり、外型１より１０〜７０℃程度低く設定するのが好ましい。内型２の温度の調整は、温度センサー６１によって計測された内型２の温度データが温度制御装置７６に入力されると、この温度データに基づいて、冷媒供給装置５８の冷却機５９とポンプ６０の作動を温度制御装置７６で制御することによって行なわれるようにしてある。すなわち、温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも高いときには、冷却機５９の作動を高めて冷媒の温度を低くすると共に、ポンプ６０による冷媒の送出量を多くして、内型２の温度を低くするように制御するものであり、逆に温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも低いときには、冷却機５９の作動を下げて冷媒の温度を上げると共に、ポンプ６０による冷媒の送出量を多くして、内型２の温度を上げるように制御するものである。
【００６１】次に、図９（ａ）のように外型１の成形用凹所３９の底部にポリウレタン等の原料樹脂液４を供給する。このように原料樹脂液４を供給した時点では外型１の温度は原料樹脂液４を架橋させる温度に設定されていると共に内型２の温度は外型１の温度よりも低い温度に設定されている。この後、外型１を上動させるか、あるいは内型２を下動させることによって、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させる。そして外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を深く挿入すると、図９（ｂ）に示すように、内型２のコア部４２の下端部が外型１の成形用凹所３９の底部の原料樹脂液４に差し込まれ、コア部４２の下面と成形用凹所３９の底面との間で原料樹脂液４が押される。このように押された原料樹脂液４は図９（ｂ）に示すように、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の空洞部内を押し上げられる。そしてさらに外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を完全に挿入させることによって、図９（ｃ）のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に、成形用凹所３９とコア部４２の間を押し上げられる原料樹脂液４が充填される。
【００６２】ここで、上記のように原料樹脂液４は外型１への内型２の挿入に伴って外型１と内型２間に形成される成形キャビティ３内に押し上げられて充填されるので、注入口を通して原料樹脂液４を加圧しながら注入するような必要がなくなり、原料樹脂液４を注入する際に空気が巻き込まれるような問題がなくなると共に、また原料樹脂液４は成形キャビティ３内に押し上げられながら充填されるために、成形キャビティ３内での原料樹脂液４の液面の高さは均等になっており、液面の低い箇所の原料樹脂液４に空気が巻き込まれるような問題もなくなるものである。
【００６３】そして上記のように、外型１の温度は原料樹脂液４を架橋させる温度に設定されているので、原料樹脂液４を外型１内に供給した時点で原料樹脂液４は架橋を開始するが、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入して外型１と内型２の間の成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填されるまでは、原料樹脂液４は流動状態にある。そして成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填された後、開閉バルブ６９，７０のいずれもが開いて、送出路６６を外型用送出路６７と内型用送出路６８のいずれとも連通させるように切り換えられ、熱媒供給装置５４から供給される熱媒は外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１（このときは空洞部６４は熱媒流路５１となる）の両方に送られる。このとき同時に、切り換えバルブ７９は冷媒送出路７７と内型用送出路６８の連通を閉じるように切り換えられており、切り換えバルブ８０は内型用返送路７３と冷媒返送路７８の連通を閉じると共に内型用返送路７３と返送路７１とを連通させるように切り換えられている。このように外型１の熱媒流路５０に熱媒を通すことによって、外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に保持すると共に、内型２の熱媒流路５１に熱媒を通すことによって、内型２の温度を上昇させ、成形キャビティ３内の原料樹脂液４の架橋反応を促進するものである。
【００６４】ここで、原料樹脂液４を外型１内に供給して架橋を開始する時点から成形キャビティ３内で原料樹脂液４の架橋が進行する間、内型２の温度は外型１の温度よりも低い温度に設定されているので、内型２の温度が原料樹脂液４によって大きく奪われて内型２の温度が大きく低下することがなくなる。従って、内型２の温度が大きく低下することによる内型２の寸法収縮で内型２の径が小さくなることを防ぐことができ、外型１の内周面と内型２の外周面との間隔が広がって成形キャビティ３の容積が大きくなることを防ぐことができるものであり、成形キャビティ３の容積が大きくなることに起因して成形品に亀裂が生じることを防止することができ、亀裂による成形不良の発生を低減することができるものである。架橋開始時点での内型２の温度を原料樹脂液４の温度よりも低く設定すれば、内型２の温度が原料樹脂液４に奪われることがなくなるので好ましいが、内型２の温度が低過ぎると、内型２を原料樹脂液４の架橋反応を進行させる温度にまで上昇させるのに時間がかかって、成形に要する時間が長くなり、生産性が低下する。従って、架橋開始時点での内型２の温度は原料樹脂液４の温度よりも必ずしも低く設定する必要はなく、外型１の温度より低い温度であればよい。
【００６５】上記のように外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１に熱媒を通すことによって、外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に保持すると共に内型２の温度を徐々に上昇させるが、これらの温度調整は、温度センサー８１，６１によって計測された外型１や内型２の温度データに基づいて、上記のように温度制御装置７６で熱媒供給装置５４のヒータ５５とポンプ５６の作動を制御すると共に、外型用返送路７２と内型用返送路７３に設けた流量調整弁７４，７５を温度制御装置７６で制御することによって行なわれるようにしてある。すなわち、外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に保持すると同時に内型２の温度を上昇させるために、ヒータ５５の発熱量を高くして熱媒槽６５の熱媒の温度を高めると共に、ポンプ５６による熱媒の送出量を多くするように制御するが、さらに外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１に通す熱媒の量を個別に調整して、外型１の温度と内型２の温度を個別に制御する必要がある。そこで、温度センサー８１，６１によって計測された外型１や内型２の温度データに基づいて、外型用返送路７２と内型用返送路７３に設けた流量調整弁７４，７５を温度制御装置７６で制御し、外型用返送路７２や内型用返送路７３を通過する熱媒の流量を調整することによって、外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１に通される熱媒の量を個別に調整するようにしてある。つまり、温度センサー８１によって計測される外型１の温度が設定値より低いときには流量調整弁７４の開口を大きくして外型１の熱媒流路５０への熱媒の流量を増加させ、温度センサー８１によって計測される外型１の温度が設定値より高いときには流量調整弁７４の開口を小さくして外型１の熱媒流路５０への熱媒の流量を減少させるものであり、また温度センサー６１によって計測される内型２の上昇温度が設定値より低いときには流量調整弁７５の開口を大きくして内型２の熱媒流路５１への熱媒の流量を増加させ、温度センサー６１によって計測される内型２の上昇温度が設定値より高いときには流量調整弁７５の開口を小さくして内型２の熱媒流路５１への熱媒の流量を減少させるものである。
【００６６】内型２の温度は架橋終了時点、すなわち、成形キャビティ３内の原料樹脂の架橋が終了して分子の三次元化がほぼ完了し、成形キャビティ３内から成形品を取り出すことができる時点で、外型１の温度とほぼ同じ温度になるように設定されるものである。このとき、外型１と内型の温度差は±１０℃以内であれば良いが、好ましくは±５℃である。このように架橋が終了した後、開閉バルブ６９が開くと共に開閉バルブ７０が閉じて、送出路６６と外型用送出路６７とを連通させると共に送出路６６と内型用送出路６８との連通を閉じるように切り換えられ、熱媒供給装置５４から供給される熱媒は外型１の熱媒流路５０にのみ送られるようにして、外型１が原料樹脂液４を架橋させる温度を保持するよう加熱するようにしてある。また同時に、切り換えバルブ７９は冷媒送出路７７と内型用送出路６８とを連通させるように切り換えられ、切り換えバルブ８０は内型用返送路７３と冷媒返送路７８を連通させると共に内型用返送路７３と返送路７１との連通を閉じるように切り換えられ、冷媒供給装置５８から供給された冷媒が冷媒送出路７７から内型用送出路６８を通して内型２の冷媒流路５２（このときは空洞部６４は冷媒流路５２となる）に送られるようにして、内型２を外型１よりも低い温度になるよう冷却するようにしてある。
【００６７】このように、内型２を冷却した後、外型１と内型２を分離し、脱型して成形キャビティ３で成形された成形品を取り出し、必要に応じて成形品を輪切りにすることによって環状のベルトを得ることができるものである。成形品を脱型したあと、上記で説明した次の成形が開始されるものである。ここで、上記のように、架橋開始時点での内型２の温度を外型１の温度より低い温度に設定することによって、亀裂による成形不良の発生を防止することができるので、架橋速度の速い原料樹脂液を使用することが可能になる。従って、短い架橋時間で成形をおこなって成形サイクルを短くすることができ、生産性高くベルトの成形を行なうことができるものである。
【００６８】次に上記の成形の脱型から充填完了、冷却に至るまでの１サイクルの外型１と内型２の温度について、具体例を示す。
【００６９】すなわち、原料樹脂液４として、ポリエーテル系ウレタンプレポリマーに硬化剤として３，３′−ジシクロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタンと可塑剤３０ｐｈｒを配合した液温６０℃のものを用い、また心線として芳香族ポリアミド繊維を用いた。そして温度制御装置７６で上記のように熱媒供給装置５４や冷媒供給装置５８などを制御することによって、表２のように外型１と内型２の温度を調整しながら成形を行なった。このように成形して得られたベルトには亀裂不良は発生しなかった。
【００７０】
【表２】
上記の実施の形態では、外型１は原料樹脂液４を架橋させる一定の温度に保持するようにしているが、次の具体例に示すように、脱型、離型剤塗布、心線巻き付けの工程では外型１を冷却するようにしてもよい。
【００７１】すなわち、原料樹脂液４として、ポリエーテル系ウレタンプレポリマーに硬化剤として３，３′−ジシクロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタンと可塑剤３０ｐｈｒを配合した液温６０℃のものを用い、また心線としてポリエステル繊維を用いた。そして温度制御装置７６で上記のように熱媒供給装置５４や冷媒供給装置５８などを制御することによって、表３のように外型１と内型２の温度を調整しながら成形を行なった。このように成形して得られたベルトには亀裂不良は発生しなかった。
【００７２】
【表３】
また、図８に示す実施の形態では、内型２内に冷媒流路５２を設け、冷媒流路５２内に冷媒を通すことによって内型２の冷却を行なうようにしたが、成形品を脱型して内型２を外型１から分離した状態で冷却する場合には、内型２の表面に冷風を吹き付けて空冷することによって行なうことができる。図１０はその一例を示すものであり、枠体４３に取り付けた一対のエアーノズル８３を具備して送風装置５３が形成してあり、各エアーノズル８３はエアー配管８４によってエアーポンプ等に接続してある。エアー配管８４には電磁弁等で形成される流量調整バルブ８５が設けてあり、流量調整バルブ８５は温度制御装置７６に電気的に接続して、温度制御装置７６によって制御されるようにしてある。上記の送風装置５３によって内型冷却手段が形成されるものである。
【００７３】そしてこのものでは、送風装置５３のエアーノズル８３から内型２の表面に空気を吹き付けることによって、内型２を空冷するようにしてあり、内型２に設けた温度センサー６１によって計測される内型２の温度データに基づいて、温度制御装置１０で流量調整バルブ８５を調整し、内型２の温度を制御するようにしてある。すなわち、温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも高いときには、流量調整バルブ８５の開口を大きくしてエアーノズル８３から内型２の表面に吹き付けられる空気量を多くし、内型２の温度を低くするように制御するものであり、逆に温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも低いときには、流量調整バルブ８５の開口を小さくしてエアーノズル８３から内型２の表面に吹き付けられる空気量を少なくし、内型２の温度を上げるように制御するものである。
【００７４】ここで、上記のように内型２を外型１から分離した状態で冷却する場合には、温度センサー６１として内型２に埋め込むタイプのものの他に、図１０に示すような、内型２の外部から非接触で内型２の表面の温度を測定する非接触型温度計６２を使用することができるものである。この非接触型温度計６２としては、温度を放射熱を利用して測定する放射温度計などを用いることができる。非接触型温度計６２は進退移動されるようにしておき、内型２の温度を測定するときには非接触型温度計６２を前進させて内型２に接近させ、温度測定が終了した後に非接触型温度計６２を後退させて内型２から離すようにするのがよい。
【００７５】図８の実施の形態では、熱媒として温水や油等を用いるようにしたが、水蒸気を熱媒として用いて外型１や内型２の加熱を行なうことができるものである。図１１はその一例を示すものであり、図１１において５７はボイラー等で形成される水蒸気供給装置である。水蒸気供給装置５７には送出路６６と返送路７１が接続してあり、ポンプ５６を具備しない他は図８の場合と同様にして、送出路６６は外型用送出路６７及び内型用送出路６８で外型１の熱媒流路５０の上部と内型２の熱媒流路５１の下部にそれぞれ接続してあり、返送路７１は外型用返送路７２及び内型用返送路７３で外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１にそれぞれ接続してある。外型用送出路６７と内型用送出路６８にはそれぞれ電磁弁等で形成される流量調整弁８６，８７が設けてあり、流量調整弁８６，８７は温度制御装置７６に電気的に接続して、温度制御装置７６によって制御されるようにしてある。外型用送出路６７と内型用送出路６８にはさらに、流量調整弁８６，８７よりも熱媒流路５０，５１側において圧力ゲージ８８，８９が設けてある。この圧力ゲージ８８，８９は温度制御装置７６に電気的に接続してあり、圧力ゲージ８８，８９で計測された外型用送出路６７と内型用送出路６８内の水蒸気の水蒸気圧のデータが温度制御装置７６に入力されるようにしてある。外型１に設けた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とによって、外型加熱手段が形成されるものであり、また内型２に設けた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とによって、内型加熱手段が形成されるものである。また、図８に示したものと同様な内型冷却手段も具備されている。
【００７６】水蒸気供給装置５７で加熱された水蒸気は送出路６６を通して送り出されると共に、送出路６６から開いた開閉バルブ６９を介して外型用送出路６７を通って、外型１の熱媒流路５０に供給され、この水蒸気によって外型１を加熱することができる。熱媒流路５０内の水蒸気は外型用返送路７２から返送路７１を通して水蒸気供給装置５７に返送される。ここで、蒸気は返送せずに大気放出してもよい。また開閉バルブ７０が開くことによって、水蒸気は送出路６６から開閉バルブ７０を介して内型用送出路６８を通って、内型２の熱媒流路５１に供給され、この水蒸気によって内型２を加熱することができる。熱媒流路５１内の水蒸気は内型用返送路７３から返送路７１を通して水蒸気供給装置５７に返送される。このときも蒸気は返送せずに大気放出してもよい。また、外型用送出路６７や内型用送出路６８にそれぞれ圧力調整弁９０，９１を設けて、各々個別に蒸気圧力の設定が可能なようにして、温調精度を向上させるようにしてある。
【００７７】そしてこのものでは、外型１や内型２の温度の調整は、温度センサー８１，６１によって計測された外型１や内型２の温度データに基づいて、温度制御装置７６で流量調整弁８６，８７を制御し、外型１や内型２の熱媒流路５０，５１に供給される水蒸気の水蒸気量を調整することによって行なうことができる。すなわち、温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも低いときには、流量調整弁８６の開口を大きくして外型１の熱媒流路５０に供給される水蒸気の水蒸気量を多くし、外型１の温度を高めるように制御するものであり、逆に温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも高いときには、流量調整弁８６の開口を小さくして外型１の熱媒流路５０に供給される水蒸気の水蒸気量を少なくし、外型１の温度を低下させるように制御するものである。熱媒流路５０に供給される水蒸気の水蒸気圧は圧力ゲージ８８で計測されて温度制御装置７６に入力される。また内型２の場合も同様にして、温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも低いときには、流量調整弁８７の開口を大きくして内型２の熱媒流路５１に供給される水蒸気の水蒸気量を多くし、逆に温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも高いときには、流量調整弁８７の開口を小さくして内型２の熱媒流路５１に供給される水蒸気の水蒸気量を少なくするものである。熱媒流路５１に供給される水蒸気の水蒸気圧は圧力ゲージ８９で計測されて温度制御装置７６に入力される。
【００７８】尚、上記の各実施の形態では、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型２の温度が外型１の温度と略等しくなるように内型２を加熱するようにしたが、逆に、原料樹脂液４の架橋開始時には内型２の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に外型１の温度を内型２の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型１の温度が内型２の温度と略等しくなるように外型１を加熱するようにしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係るベルトの成形方法は、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティに外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形するにあたって、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧すると共に外型内に内型を挿入して成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除するようにしたので、成形キャビティ内を減圧することによって、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が接触することなく成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填させることができ、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が混入されることを防ぐことができるものであり、しかも成形キャビティ内への原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することによって、原料樹脂液中に含有されている揮発分から気泡が発生することを防ぐことができるものであり、気泡のないベルトを成形することができるものである。
【００８０】また請求項２の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティ内を真空度５ｍｍＨｇ以下に減圧するようにしたので、成形キャビティ内に残存する気体が原料樹脂液に作用することを確実に防ぐことができ、気泡のないベルトを成形することができるものである。
【００８１】また請求項３の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を充填検出手段で検出し、充填検出手段による検出に基づいて減圧を解除するようにしたので、原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了の時点で確実に減圧を解除することができるものである。
【００８２】また請求項４の発明は、上記のベルトの成形方法において、充填検出手段をリミットスイッチを用いて形成し、外型内に内型を挿入して成形キャビティ内への原料樹脂液の充填が完了する直前あるいは充填の完了する状態の外型と内型の間の相対的な位置関係をリミットスイッチで検知することによって、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたので、成形キャビティ内に原料樹脂液を充填させる際の外型と内型の相対的な動作をリミットスイッチで検知して、充填の完了直前あるいは充填の完了を確実に検出することができるものである。
【００８３】また請求項５の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液の架橋開始時には外型と内型のいずれか一方の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に外型と内型のいずれか他方の温度をそれよりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型と内型の温度が略等しくなるように架橋開始時に低い温度に設定した型を加熱するようにしたので、成形キャビティの容積が大きくなることに起因して成形品に亀裂が生じることを防止することができ、亀裂による成形不良の発生を低減することができるものである。
【００８４】また請求項６の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液の架橋開始時には外型の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型を加熱するようにしたので、原料樹脂液の架橋開始時に外型の温度よりも低い温度に設定されている内型の温度が原料樹脂液によって大きく奪われて内型の温度が大きく低下することがなくなり、内型の温度が大きく低下することによる内型の寸法収縮で外型の内周面と内型の外周面との間の成形キャビティの容積が大きくなることを防ぐことができるものであり、成形キャビティの容積が大きくなることに起因して成形品に亀裂が生じることを防止することができ、亀裂による成形不良の発生を低減することができるものである。またこのように亀裂による成形不良の発生を防止することができるので、架橋速度の速い原料樹脂液を使用することが可能になり、短い架橋時間で成形をおこなって成形サイクルを短くすることができ、生産性高くベルトの成形を行なうことができるものである。
【００８５】また請求項７の発明は、上記のベルトの成形方法において、架橋終了の後に内型を冷却して内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定するようにしたので、次の成形のサイクルにすぐに移行することができ、成形の生産性を向上することができるものである。
【００８６】また請求項８の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型内に温水、油、水蒸気から選ばれる熱媒を通すことによって内型を加熱し、内型内に冷却水のような冷媒を通すことによって内型を冷却するようにしたので、熱媒や冷媒の作用で内型の加熱や冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００８７】また請求項９の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型の表面を空冷することによって内型を冷却するようにしたので、内型の表面の直接冷却することができ、内型の冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００８８】本発明の請求項１０に係るベルトの成形装置は、外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気手段と、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段と、充填検出手段による検出に基づいて排気手段による減圧を解除する制御手段とを具備するので、排気手段で成形キャビティ内を減圧することによって、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が接触することなく成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填させることができ、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が混入されることを防ぐことができると共に、制御手段で成形キャビティ内への原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することによって、原料樹脂液中に含有されている揮発分から気泡が発生することを防ぐことができるものであり、気泡のないベルトを成形することができるものである。また充填検出手段や制御手段を用いて排気手段を制御することによって、成形キャビティへの原料樹脂液の充填が完了直前あるいは充填完了になると自動的に減圧を解除させることができ、成形の自動化が容易になるものである。
【００８９】本発明の請求項１１に係るベルトの成形装置は、外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気口を外型に設け、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了の状態にまで外型内に内型が挿入されたときに排気口と成形キャビティとの連通を閉じるフランジを内型に設けるようにしたので、排気口を通して成形キャビティ内を減圧することによって、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が接触することなく成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填させることができ、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が混入されることを防ぐことができると共に、排気口と成形キャビティとの連通を内型のフランジで閉じて、成形キャビティ内への原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することによって、原料樹脂液中に含有されている水分から気泡が発生することを防ぐことができるものであり、気泡のないベルトを成形することができるものである。また成形キャビティ内の減圧の解除は外型内への内型の挿入の動作に伴って自動的に行なわれるものであり、上記のような充填検出手段や制御手段を具備するような必要がなくなって、装置の構成をシンプルなものとすることができるものである。
【００９０】また請求項１２の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型を加熱する外型加熱手段と、内型を加熱する内型加熱手段と、内型を冷却する内型冷却手段と、原料樹脂の架橋開始時には外型の温度が原料樹脂を架橋させる温度になるように外型加熱手段で外型を加熱すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度になるように内型冷却手段で内型を冷却し、且つ架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型加熱手段で内型を加熱するよう、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段とを具備するので、上記のように亀裂による成形不良の発生を低減して、生産性高くベルトの成形を行なうにあたって、外型の加熱や内型の加熱・冷却を温度制御手段で制御しながら成形を行なうことができ、成形の自動化が容易になるものである。
【００９１】また請求項１３の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型加熱手段を、外型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成し、内型加熱手段を、内型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成したので、熱媒の作用で外型や内型の加熱を効率良く行なうことができるものである。
【００９２】また請求項１４の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型内に設けられた冷媒を通す冷媒流路を具備して形成したので、冷媒の作用で内型の冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００９３】また請求項１５の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型の表面に空気を吹き付けて空冷する送風装置で形成したので、内型の表面を直接冷却することができ、内型の冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００９４】また請求項１６の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで内型加熱手段を形成し、熱媒供給装置に設けた熱媒を加熱するヒータと熱媒を送り出すポンプを温度制御手段で制御するようにしたので、ヒータによる熱媒の温度調整とポンプによる熱媒流路への熱媒の送り出し量の調整で、外型や内型の温度制御を正確に行なうことができるものである。
【００９５】また請求項１７の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで内型加熱手段を形成し、水蒸気供給装置から外型の熱媒流路や内型の熱媒流路に供給される水蒸気量を温度制御手段で制御するようにしたので、熱媒流路に供給する水蒸気量の調整で、外型や内型の温度制御を正確に行なうことができるものである。
【００９６】また請求項１８の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型に設けられた冷媒流路と、この冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給装置とで内型冷却手段を形成し、温度センサーで測定された内型の温度に基づいて冷媒供給装置に設けた冷媒を冷却する冷却機と冷媒を送り出すポンプを温度制御手段で制御するようにしたので、冷却機による熱媒の温度調整とポンプによる冷媒流路への冷媒の送り出し量の調整で、内型の温度制御を正確に行なうことができるものである。
【００９７】また請求項１９の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型の温度を測定する温度センサーとして非接触で温度を測定する非接触型温度計を用いるようにしたので、内型に温度センサーを組み込む必要なく、内型の外部から内型の温度を測定することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図３】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図４】同上の実施の形態における、制御系のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態の他例を示す断面図である。
【図６】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図７】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図９】同上の実施の形態におけるベルトの成形の各工程を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図１０】同上の実施の形態の他例を示す概略図である。
【図１１】同上の実施の形態のさらに他例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 外型
２ 内型
３ 成形キャビティ
４ 原料樹脂液
６ リミットスイッチ
９ 排気口
１０ フランジ
５０ 熱媒流路
５１ 熱媒流路
５２ 冷媒流路
５３ 送風装置
５４ 熱媒供給装置
５５ ヒータ
５６ ポンプ
５７ 水蒸気供給装置
５８ 冷媒供給装置
５９ 冷却機
６０ ポンプ
６１ 温度センサー
６２ 非接触型温度計
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイミングベルト、プロファイルベルト、リブドベルト、平ベルトなど、ポリウレタン等で成形されるベルトの成形方法及びベルトの成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリウレタンなど樹脂製の環状のベルトを成形するにあたって、特公昭４７−３２８２４号公報や特公平２−２９００６号公報等で提供されているように、外型と内型からなる成形装置を用いて成形することが行なわれている。すなわち、外型の内周面と内型の外周面との間に円筒状の空洞部として形成される成形キャビティ内に、外型に設けた注入口から原料樹脂液を注入し、成形キャビティに充填した原料樹脂液を硬化させて成形を行なった後に、外型と内型を分離して脱型することによって、環状に成形されたベルトを得ることができるものである。
【０００３】しかし、このように成形キャビティ内に細い注入口から原料樹脂液を注入する方式では、原料樹脂液を加圧しながら注入を行なう必要があり、この際に原料樹脂液に空気が巻き込まれるおそれがある。また注入口は通常は一箇所に設けられるので、注入口から成形キャビティ内に注入された原料樹脂液の液面は注入口の付近が高く、注入口より遠い箇所が低い状態で上昇し、原料樹脂液の液面が成形キャビティの上端に達する際に、注入口より遠く液面が低い箇所の原料樹脂液に空気が巻き込まれるおそれがある。このことは原料樹脂液の粘度が高く成形キャビティ内での流れが悪い場合に顕著に発生する。そしてこのように原料樹脂液に空気が巻き込まれると、気泡が混入されたベルトが成形されることになり、気泡による不良発生率が高くなるという問題があった。
【０００４】そこで本出願人等によって次のような成形方法が提案されている。すなわち、上面が開口する外型の底部に原料樹脂液を供給しておき、この外型内に内型を挿入しながら、内型の下端部と外型の底部との間で原料樹脂液を押圧することによって、外型内に内型を挿入することで外型の内周面と内型の外周面との間に形成される成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填し、そして成形キャビティ内で原料樹脂液の架橋反応を進行させることによって原料樹脂液を硬化させ、この後に成形キャビティ内で原料樹脂液を硬化させてベルトを成形する方法である。
【０００５】この方法によれば、注入口を通して原料樹脂液を加圧しながら注入する必要がないので、原料樹脂液を注入する際に空気が巻き込まれるような問題がなく、また原料樹脂液は成形キャビティ内に押し上げられながら充填されるために、成形キャビティ内での原料樹脂液の液面の高さは均等になっており、液面の低い箇所の原料樹脂液に空気が巻き込まれるような問題もなくなるものである。
【０００６】このように、原料樹脂液に空気が巻き込まれることを防ぐことはできるものの、成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げながら充填する際に、原料樹脂液は成形キャビティ内に存在する空気に接しながら押し上げられるので、この空気によって原料樹脂液に気泡が混入するおそれがある。
【０００７】そこで、成形キャビティ内の空気を排出して成形キャビティ内を減圧状態にした後、あるいは減圧しながら、外型内に内型を挿入して成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填を行なうことが検討されている。
【０００８】しかし、上記のように空気を排出して成形キャビティ内を減圧すると、成形キャビティ内の空気が原料樹脂液に混入するようなことはなくなるが、このように成形キャビティ内を減圧状態にして成形を行なうと、原料樹脂液中に含有されている揮発成分から気泡が発生したり、あるいはベルトを補強するために成形キャビティ内にセットした心線に残存している水分から気泡が発生したりするおそれがある。そしてこのように発生した気泡が原料樹脂液から抜ける前に原料樹脂液が硬化して固化すると、この気泡は成形されたベルト中に残存することになり、気泡による不良が発生するおそれがあった。
【０００９】また上記のように、外型内に内型を挿入することで外型の内周面と内型の外周面との間に形成される成形キャビティ内に原料樹脂液を充填し、成形キャビティ内で原料樹脂の架橋反応を進行させて硬化させるにあたって、内型の温度が原料樹脂液によって大きく奪われて内型の温度が大きく低下すると、内型は収縮して径が小さくなり、外型の内周面と内型の外周面との間隔が広がって成形キャビティの容積が大きくなる。このとき、原料樹脂の架橋速度が速いと、早い時点で原料樹脂液の粘度が高くなり過ぎ、この容積膨張に対して追従することが出来ずに内部にひけが発生し、この結果、最後に固まる成形品の内部に亀裂が生じるおそれがあり、亀裂による成形不良が発生し易いという問題があった。そして、このような亀裂による成形不良の発生を防止するには、成形キャビティの容積変化に追従する原料樹脂液、つまり架橋速度の遅い原料樹脂液を使用する必要があるが、この場合には架橋時間が長くなって成形サイクルが長くなり、生産性が低下することになるものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、気泡のないベルトを成形することができるベルトの成形方法及び成形装置を提供することを目的とするものであり、加えて亀裂による成形不良のないベルトを生産性高く成形することができるベルトの成形方法及び成形装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係るベルトの成形方法は、外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形するにあたって、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧すると共に外型１内に内型２を挿入して成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することを特徴とするものである。
【００１２】また請求項２の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティ３内を真空度５ｍｍＨｇ以下に減圧することを特徴とするものである。
【００１３】また請求項３の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を充填検出手段で検出し、充填検出手段による検出に基づいて減圧を解除するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】また請求項４の発明は、上記のベルトの成形方法において、充填検出手段をリミットスイッチ６を用いて形成し、外型１内に内型２を挿入して成形キャビティ３内への原料樹脂液４の充填が完了する直前あるいは充填の完了する状態の外型１と内型２の間の相対的な位置関係をリミットスイッチ６で検知することによって、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】また請求項５の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１と内型２のいずれか一方の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に外型１と内型２のいずれか他方の温度をそれよりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型１と内型２の温度が略等しくなるように架橋開始時に低い温度に設定した型を加熱することを特徴とするものである。
【００１６】また請求項６の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型２の温度が外型１の温度と略等しくなるように内型２を加熱することを特徴とするものである。
【００１７】また請求項７の発明は、上記のベルトの成形方法において、架橋終了の後に内型２を冷却して内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度に設定することを特徴とするものである。
【００１８】また請求項８の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型２内に温水、油、水蒸気から選ばれる熱媒を通すことによって内型２を加熱し、内型２内に冷却水のような冷媒を通すことによって内型２を冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】また請求項９の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型２の表面を空冷することによって内型２を冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】本発明の請求項１０に係るベルトの成形装置は、外型１と内型２とを具備して形成され、外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３内に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧する排気手段と、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段と、充填検出手段による検出に基づいて排気手段による減圧を解除する制御手段とを具備して成ることを特徴とするものである。
【００２１】本発明の請求項１１に係るベルトの成形装置は、外型１と内型２とを具備して形成され、外型１内に内型２が挿入されることによって、外型１の内周面と内型２の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ３内に外型１と内型２の間の原料樹脂液４を押し上げて充填し、成形キャビティ３内において原料樹脂液４を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型１と内型２の間の気体を排出して成形キャビティ３内を減圧する排気口９を外型１に設け、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了の状態にまで外型１内に内型２が挿入されたときに排気口９と成形キャビティ３との連通を閉じるフランジ１０を内型に設けて成ることを特徴とするものである。
【００２２】また請求項１２の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型１を加熱する外型加熱手段と、内型２を加熱する内型加熱手段と、内型２を冷却する内型冷却手段と、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１の温度が原料樹脂液４を架橋させる温度になるように外型加熱手段で外型１を加熱すると共に内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度になるように内型冷却手段で内型２を冷却し、且つ架橋終了時点では内型２の温度が外型１の温度と略等しくなるように内型加熱手段で内型２を加熱するよう、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段とを具備して成ることを特徴とするものである。
【００２３】また請求項１３の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型加熱手段を、外型１内に設けられた熱媒を通す熱媒流路５０を具備して形成し、内型加熱手段を、内型２内に設けられた熱媒を通す熱媒流路５１を具備して形成して成ることを特徴とするものである。
【００２４】また請求項１４の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型２内に設けられた冷媒を通す冷媒流路５２を具備して形成して成ることを特徴とするものである。
【００２５】また請求項１５の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型２の表面に空気を吹き付けて空冷する送風装置５３で形成して成ることを特徴とするものである。
【００２６】また請求項１６の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型１に設けられた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とで外型加熱手段を形成すると共に、内型２に設けられた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とで内型加熱手段を形成し、熱媒供給装置５４に設けた熱媒を加熱するヒータ５５と熱媒を送り出すポンプ５６を温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とするものである。
【００２７】また請求項１７の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型１に設けられた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とで外型加熱手段を形成すると共に、内型２に設けられた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とで内型加熱手段を形成し、水蒸気供給装置５７から外型１の熱媒流路５０や内型２の熱媒流路５１に供給される水蒸気量及び圧力を温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とするものである。
【００２８】また請求項１８の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型１に設けられた冷媒流路５２と、この冷媒流路５２に冷媒を供給する冷媒供給装置５８とで内型冷却手段を形成し、冷媒供給装置５８に設けた冷媒を冷却する冷却機５９と冷媒を送り出すポンプ６０を温度センサー６１で測定された内型２の温度に基づいて温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とするものである。
【００２９】また請求項１９の発明は、上記のベルトの成形装置において、温度センサー６１として非接触で温度を測定する非接触型温度計６２を用いて成ることを特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】まず請求項１乃至４及び請求項１０の発明の実施の形態について説明する。
【００３１】図１乃至図３は成形装置の一例を示すものであり、外型１と内型２とで成形装置を形成するようにしてある。外型１は上面で円形に開口する成形用凹所３９を設けて形成してあり、成形用凹所３９の上部には全周に亘って内方へ開口する減圧室４０が凹設してある。また外型１は型締めプレスの下盤１９に取り付けてある。そして外型１にはその上面と減圧室４０とに開口する排気口９が形成してあり、排気口９には排気ホース３３を介して真空ポンプ等の排気装置３４が接続してある。排気口９と排気ホース３３と排気装置３４とで排気手段が形成されるものである。
【００３２】また内型２は円柱状に形成されるものであり、コア部４２の上端部の外周に全周に亘って平面円形のフランジ１０が張り出して設けて形成してある。コア部４２の外径の半径は、外型１の成形用凹所３９の内径の半径よりも成形するベルトの厚み寸法分小さくなるように形成してあり、外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入したときに、成形用凹所３９の内周面とコア部４２の外周面との間にベルトを形成するための成形キャビティ３が形成されるようにしてある。タイミングベルトのような歯付きベルトを成形するときには、コア部４２の外周面にその軸方向に沿った多数の平行な溝を設けたものを用いるものである。またフランジ１０の外径は成形用凹所３９の上型１の上面での開口の内径と等しい寸法で形成してある。
【００３３】上記のように形成される成形装置でベルトを成形するにあたっては、先ず外型１と内型２を上下に分離した状態で、外型１の底部にポリウレタン等の原料樹脂液４を供給する。次に、内型２を固定したまま外型１を上昇させ、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させる。そして図２のように内型２のフランジ部１０を成形用凹所３９の上面の開口内に挿入させると、成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面との間の空洞部内はフランジ１０で密閉された状態になるので、この時点から排気装置３４を作動させて外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空気を減圧室４０を介して排気口９から排出し、外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧する。この時点では内型２のコア部４２の下端は外型１の底部に供給された原料樹脂液４には届いていない。またこのように外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧することによって、原料樹脂液４の内部の気泡や、外型１の成形用凹所３９の内周や内型２のコア部４２の外周に必要に応じて配置されている補強用心線の内部の水分が除去される。
【００３４】次いで、さらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を深く挿入すると、内型２のコア部４２の下端部が外型１の底部の原料樹脂液４に届き、コア部４２の下面と外型１の底面との間で押される。このように押された原料樹脂液４は図３に示すように、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の空洞部内を押し上げられる。そしてさらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を完全に挿入させることによって、図３のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に、成形用凹所３９とコア部４２の間を押し上げられる原料樹脂液４が充填される。このように成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填するにあたって、成形キャビティ３内は減圧されているので、成形キャビティ３内の空気が原料樹脂液４に混入するようなことを防ぐことができるものである。
【００３５】このとき、成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填完了する直前、あるいは充填の完了と同時に、排気装置３４の作動を停止して減圧を解除し、成形キャビティ３内を大気圧に戻すようにしてある。このように成形キャビティ３内の減圧を解除して大気圧に戻すことによって、原料樹脂液４中に含有されている水分などの揮発分から気泡が発生したり、あるいは補強用の心線に残存している水分から気泡が発生したりすることを防ぐことができるものである。
【００３６】ここで、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段として、リミットスイッチ６を設けるようにしてある。リミットスイッチ６は内型２とともに固定された状態にある枠体３５に取り付けてある。そして外型１を上昇させて外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させ、成形用凹所３９内にコア部４２が完全に挿入される直前まで外型１を上昇させた際にリミットスイッチ６のアクチエータ３６に外型１の下端部外周に設けたフランジ３７が接触するように、前もってリミットスイッチ６の取付位置を設定しておくことによって、リミットスイッチ６のオン作動で成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前を検出することができるものである。また外型１を上昇させて外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させ、成形用凹所３９内にコア部４２が完全に挿入されるまで外型１を上昇させた際にリミットスイッチ６のアクチエータ３６に外型１の下端部外周に設けたフランジ３７が接触するように、前もってリミットスイッチ６の取付位置を設定しておくことによって、リミットスイッチ６のオン作動で成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了を検出することができるものである。
【００３７】このリミットスイッチ６で形成される充填検出手段は、ＣＰＵあるいはリレー等で形成される制御手段に接続してあり、制御手段は上記の排気手段を形成する排気装置３４に図４に示すように接続してある。そして充填検出手段で成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了が検出されると、この検出信号が制御手段に入力され、この検出信号に基づいて制御手段が働いて排気手段を形成する排気装置３４の作動を停止させ、排気装置３４による減圧を解除して成形キャビティ３内が大気圧に戻るようにしてある。このように、充填検出手段や制御手段を用いて排気手段の排気装置３４を制御することによって、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填が完了直前あるいは充填完了になると自動的に減圧を解除させることができるものであり、成形の自動化が容易になるものである。尚、図１乃至３の実施の形態では、内型２に対する外型１の位置をリミットスイッチ６で検知して成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたが、外型１を固定すると共に内型２を下動させて外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させるようにした場合には、外型１に対する内型２の位置をリミットスイッチ６で検知して、成形キャビティ３への原料樹脂液４の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにするものである。
【００３８】上記のようにして成形キャビティ３内に原料樹脂液４を充填させた後、成形キャビティ３内で原料樹脂液４を硬化させて成形を行なうことができるものである。ここで、上記のように成形キャビティ３内の減圧を解除することによって原料樹脂液４中に気泡が発生しないようにしてあるので、気泡が存在しない成形品を得ることができるものである。そしてこのように成形が完了した後、脱型して成形品を取り出し、必要に応じて成形品を輪切りにすることによって環状のベルトを得ることができるものである。
【００３９】次に上記の実施の形態について、実施例及び比較例を示す。
【００４０】（実施例１）原料樹脂液４として、ポリエーテル系ウレタンプレポリマーに硬化剤として３，３′−ジシクロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタンと可塑剤２０ｐｈｒを配合したものを用い、まず外型１と内型２を上下に分離した状態で、内型２のコア部４２の外周にポリエステル心線を巻き付けると共に、外型１の成形用凹所３９の底部に原料樹脂液４を供給した後、図２のように外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入して成形用凹所３９とコア部４２の間の空洞部を密閉し、この空洞部を絶対圧で１ｍｍＨｇの真空度に減圧した。５０秒間保持して原料樹脂液４の脱泡を行なった後、外型１を一定速度で上昇させて外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入させ、図１のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填される直前に外型１の上昇速度を低下させた。そして成形キャビティ３内への原料樹脂液４の充填が完了すると同時に減圧を解除し、成形キャビティ３内を大気圧に戻した。この状態で成形キャビティ３内で原料樹脂液４を硬化させることによって成形を行ない、外型１と内型２を上下に分離させて脱型することによって、１５０歯の台形歯を５ｍｍピッチで有する環状の歯付きベルト用成形品を得た。
【００４１】（比較例１）減圧を絶対圧で７ｍｍＨｇの真空度に設定するようにした他は、実施例１と同様にして環状の歯付きベルト用成形品を得た。
【００４２】（比較例２）減圧を絶対圧で１４ｍｍＨｇの真空度に設定するようにした他は、実施例１と同様にして環状の歯付きベルト用成形品を得た。
【００４３】実施例１、比較例１，２で得た歯付きベルト用成形品について、気泡の数を計測した。その結果、実施例１のものでは気泡が存しなかった。一方、比較例１のものでは直径０．５ｍｍの気泡が多数存在し、また比較例２のものでは直径１ｍｍの気泡が多数存在した。
【００４４】上記のように、成形キャビティ３の減圧が７ｍｍＨｇや１４ｍｍＨｇの真空度では、気泡が残存することを完全に防ぐことができない。従って請求項２の発明のように、成形キャビティ３内の減圧は５ｍｍＨｇの真空度で行なうことが好ましい。成形キャビティ３内の減圧度は可能な限り低い程好ましいものであり、従って成形キャビティ３内の減圧度の下限は絶対真空の０ｍｍＨｇである。
【００４５】
【表１】
次に、請求項１１の発明の実施の形態を説明する。
【００４６】図５乃至図７は成形装置の一例を示すものであり、外型１と内型２とで成形装置を形成するようにしてある。外型１は前記図１乃至図３のものと大略同じ形状に形成してあるが、成形用凹所３９の上部に全周に亘って内方へ開口させて凹設した減圧室４０の内周下縁には、全周に亘って凹段部４１が形成してある。凹段部４１の内径は成形用凹所３９の上面の開口の内径と等しい寸法に形成してある。また内型２も前記図１乃至図３のものと大略同じ形状に形成してあるが、コア部４２の上端部の外周に全周に亘って張り出して設けたフランジ１０の厚み（高さ）寸法は前記のものよりも大きく形成してある。
【００４７】上記のように形成される成形装置でベルトを成形するにあたっては、先ず外型１と内型２を上下に分離した状態で、外型１の底部にポリウレタン等の原料樹脂液４を供給する。次に、内型２を固定したまま外型１を上昇させ、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させる。そして図５のように内型２のフランジ部１０を成形用凹所３９の上面の開口内に挿入させると、成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面との間の空洞部内はフランジ１０で密閉された状態になるので、この時点から排気装置を作動させて外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空気を減圧室４０を介して排気口９から排出し、外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧する。この時点では内型２のコア部４２の下端は外型１の底部に供給された原料樹脂液４には届いていない。またこのように外型１の成形用凹所３９と内型２のコア部４２の間の空洞部を減圧することによって、原料樹脂液４の内部の気泡や、外型１の成形用凹所３９の内周や内型２のコア部４２の外周に必要に応じて配置されている補強用心線の内部の水分が除去される。
【００４８】次いで、さらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を深く挿入すると、内型２のコア部４２の下端部が外型１の底部の原料樹脂液４に届き、コア部４２の下面と外型１の底面との間で押される。このように押された原料樹脂液４は図６に示すように、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の空洞部内を押し上げられる。そしてさらに外型１を上昇させて成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を完全に挿入させることによって、図７のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に、成形用凹所３９とコア部４２の間を押し上げられる原料樹脂液４が充填される。このように成形キャビティ３内に原料樹脂液４を押し上げて充填するにあたって、成形キャビティ３内は減圧されているので、成形キャビティ３内の空気が原料樹脂液４に混入するようなことを防ぐことができるものである。
【００４９】ここで、図６のように外型１を上昇させて外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内への原料樹脂液４の充填が完了する直前になると、内型２のフランジ１０が外型１の凹段部４１の内周に挿入され、外型１の減圧室４０の内周の開口がフランジ１０によって塞がれる。このように外型１の減圧室４０の内周の開口が塞がれると、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の成形キャビティ３と、排気口９との間の連通が遮断されて、成形キャビティ３内の減圧が解除される。そして図６から図７へと外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２がさらに深く挿入されると、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の容積が小さくなるので、成形キャビティ３内は減圧状態から大気圧状態、さらに加圧状態になる。このように成形キャビティ３内の減圧を解除することによって、原料樹脂液４中に含有されている水分などの揮発分から気泡が発生したり、あるいは補強用の心線に残存している水分から気泡が発生したりすることを防ぐことができるものである。
【００５０】上記のようにして成形キャビティ３内に原料樹脂液４を充填させた後、成形キャビティ３内で原料樹脂液４を硬化させて成形を行なうことができるものである。ここで、上記のように成形キャビティ３内の減圧を解除することによって原料樹脂液４中に気泡が発生しないようにしてあるので、気泡が存在しない成形品を得ることができるものである。そしてこのように成形が完了した後、脱型して成形品を取り出し、必要に応じて成形品を輪切りにすることによってベルトを得ることができるものである。
【００５１】上記の各実施の形態のように減圧操作を行ないながらベルトの成形を行なう際に、請求項５乃至９及び１２乃至１９の発明では、同時に、外型１と内型２の温度制御を行なう。この請求項５乃至９及び１２乃至１９の発明の実施の形態を以下に説明する。
【００５２】図８は成形装置の一例を示すものであり、成形装置は外型１と内型２とで形成するようにしてある。外型１は成形用凹所３９を上面で開口させて円筒状に形成してあり、型締めプレスの下盤（図示省略）に取り付けてある。外型１内には熱媒流路５０が設けてある。
【００５３】内型２は円柱形のコア部４２の上面に蓋板６３を張り出して設けることによって形成してあり、コア部４２内は空洞部６４に形成してある。この空洞部６４で熱媒流路５１と冷媒流路５２が兼用して形成されるものである。コア部４２の外径の半径は、外型１の成形用凹所３９の内径の半径よりも成形するベルトの厚み寸法分小さくなるように形成してあり、外型１の成形用凹所３９に内型２のコア部４２を挿入したときに、成形用凹所３９の内周面とコア部４２の外周面との間にベルトを形成するための成形キャビティ３が形成されるようにしてある。タイミングベルトのような歯付きベルトを成形するときには、コア部４２の外周面にその軸方向に沿った多数の平行な溝を設けたものを用いるものである。
【００５４】図８において５４は熱媒供給装置を示すものであり、熱媒槽６５と、熱媒槽６５内のヒータ５５と、ポンプ５６とを具備して形成してある。熱媒槽６５には温水や油などの熱媒が貯留されているものであり、ヒータ５５によって熱媒を加熱するようにしてある。熱媒槽６５の上部には送出路６６が接続してあり、ポンプ５６がこの送出路６６に設けてある。この送出路６６は外型用送出路６７と内型用送出路６８とに分岐してあり、外型用送出路６７は外型１の熱媒流路５０の下部に、内型用送出路６８は内型２の熱媒流路５１の下部にそれぞれ接続してある。外型用送出路６７には開閉バルブ６９が、内型用送出路６８には開閉バルブ７０がそれぞれ設けてある。また熱媒槽６５の下部には返送路７１が接続してあり、返送路７１は外型用返送路７２と内型用返送路７３に分岐して、外型用返送路７２は外型１の熱媒流路５０の上部に、内型用返送路７３は内型２の熱媒流路５１の上部にそれぞれ接続してある。外型用返送路７２と内型用返送路７３にはそれぞれ電磁弁等で形成される流量調整弁７４，７５が設けてあり、流量調整弁７４，７５は後述の温度制御装置７６に電気的に接続し、温度制御装置７６で制御されるようにしてある。外型１に設けた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とによって、外型加熱手段が形成されるものであり、また内型２に設けた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に熱媒を供給する熱媒供給装置５４とによって、内型加熱手段が形成されるものである。
【００５５】熱媒槽６５で加熱された熱媒は、ポンプ５６によって送出路６６を通して送り出されると共に、送出路６６から外型用送出路６７を通って、外型１の熱媒流路５０に供給され、この熱媒によって外型１を加熱することができる。熱媒流路５０内の熱媒は外型用返送路７２から返送路７１を通して熱媒槽６５に返送される。また熱媒は送出路６６から内型用送出路６８を通って、内型２の熱媒流路５１に供給され、この熱媒によって内型２を加熱することができる。熱媒流路５１内の熱媒は内型用返送路７３から返送路７１を通して熱媒槽６５に返送される。
【００５６】図８において５８は冷媒供給装置を示すものであり、冷却機５９とポンプ６０とを具備して形成してある。冷却機５９は冷水等の冷媒を１０〜６０℃の温度範囲で冷却するように形成されたものであり、冷却機５９には冷媒送出路７７と冷媒返送路７８が接続してあり、ポンプ６０は冷媒送出路７７に設けてある。冷媒送出路７７は三方弁で形成される切り換えバルブ７９を介して上記の内型用送出路６８に接続してあり、また冷媒返送路７８は三方弁で形成される切り換えバルブ８０を介して上記の内型用返送路７３に接続してあり、冷媒送出路７７は内型用送出路６８を通して内型２の冷媒流路５２に接続され、冷媒返送路７８は内型用返送路７３を通して内型２の冷媒流路５２に接続されるものである。内型２に設けた冷媒流路５２と冷媒供給装置５８とによって、内型冷却手段が形成されるものである。
【００５７】冷却機５９で冷却された冷媒は、ポンプ６０によって冷媒送出路７７を通して送り出されると共に、冷媒送出路７７から切り換えバルブ７９を介して内型用送出路６８を通って、内型２の冷媒流路５２に供給され、この冷媒によって内型２を冷却することができる。冷媒流路５２内の冷媒は内型用返送路７３から切り換えバルブ８０を介して冷媒返送路７８を通って、冷却機５９に返送される。
【００５８】また、外型１と、内型２には温度センサー８１，６１がそれぞれ埋め込んで設けてあり、外型１の温度や内型２の温度を温度センサー８１，６１で計測するようにしてある。これらの温度センサー８１，６１はＣＰＵ及び、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ等からなる温度制御装置７６に電気的に接続してあり、計測された温度データが温度制御装置７６に入力されるようにしてある。この温度制御装置７６には熱媒供給装置５４のヒータ５５とポンプ５６が、また冷媒供給装置５８の冷却機５９とポンプ６０がそれぞれ電気的に接続してあり、温度センサー８１，６１によって計測される外型１や内型２の温度データに基づいて、熱媒供給装置５４のヒータ５５やポンプ５６、冷媒供給装置５８の冷却機５９やポンプ６０を制御するようにしてある。この温度制御装置７６で、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段が形成されるものである。
【００５９】上記のように形成される成形装置でベルトを成形するにあたっては、先ず図９（ａ）に示すように外型１と内型２を上下に分離した状態で、外型１の成形用凹所３９の内面と内型２のコア部４２の外面に離型剤を塗布し、また必要に応じてコア部４２の外周に補強用の心線を巻き付ける。この離型剤の塗布や心線の巻き付けの工程では、開閉バルブ６９を開にして送出路６６と外型用送出路６７とを連通させると共に送出路６６と内型用送出路６８との連通を閉じるように開閉バルブ７０を閉にしてあり、熱媒供給装置５４から供給される熱媒は外型１の熱媒流路５０にのみ送られるようにして、外型１を加熱するようにしてある。外型１の温度は原料樹脂液４を架橋させる温度（原料樹脂液４の架橋反応を進行させることができる温度）に設定してあり、ポリウレタンの場合は通常１００〜１２０℃である。外型１の温度の調整は、温度センサー８１によって計測された外型１の温度データが温度制御装置７６に入力されると、この温度データに基づいて、熱媒供給装置５４のヒータ５５とポンプ５６の作動を温度制御装置７６で制御することによって行なわれるようにしてある。すなわち、温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも低いときには、ヒータ５５の発熱量を高くして熱媒槽６５内の熱媒の温度を高めると共に、ポンプ５６による熱媒の送出量を多くして、外型１の温度を高めるように制御するものであり、逆に温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも高いときには、ヒータ５５の発熱量を低くして熱媒槽６５内の熱媒の温度を低下させると共に、ポンプ５６による熱媒の送出量を少なくして、外型１の温度を低下させるように制御するものである。
【００６０】またこの離型剤の塗布や心線の巻き付けの工程では、切り換えバルブ７９は冷媒送出路７７と内型用送出路６８とを連通させるように切り換えられており、切り換えバルブ８０は内型用返送路７３と冷媒返送路７８を連通させると共に内型用返送路７３と返送路７１との連通を閉じるように切り換えられており、冷媒供給装置５８から供給された冷媒が冷媒送出路７７から内型用送出路６８を通して内型２の冷媒流路５２（このときは空洞部６４は冷媒流路５２となる）に送られ、内型２を冷却するようにしてある。内型２の温度は外型１の温度よりも低い温度に設定されるものであり、外型１より１０〜７０℃程度低く設定するのが好ましい。内型２の温度の調整は、温度センサー６１によって計測された内型２の温度データが温度制御装置７６に入力されると、この温度データに基づいて、冷媒供給装置５８の冷却機５９とポンプ６０の作動を温度制御装置７６で制御することによって行なわれるようにしてある。すなわち、温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも高いときには、冷却機５９の作動を高めて冷媒の温度を低くすると共に、ポンプ６０による冷媒の送出量を多くして、内型２の温度を低くするように制御するものであり、逆に温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも低いときには、冷却機５９の作動を下げて冷媒の温度を上げると共に、ポンプ６０による冷媒の送出量を多くして、内型２の温度を上げるように制御するものである。
【００６１】次に、図９（ａ）のように外型１の成形用凹所３９の底部にポリウレタン等の原料樹脂液４を供給する。このように原料樹脂液４を供給した時点では外型１の温度は原料樹脂液４を架橋させる温度に設定されていると共に内型２の温度は外型１の温度よりも低い温度に設定されている。この後、外型１を上動させるか、あるいは内型２を下動させることによって、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入させる。そして外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を深く挿入すると、図９（ｂ）に示すように、内型２のコア部４２の下端部が外型１の成形用凹所３９の底部の原料樹脂液４に差し込まれ、コア部４２の下面と成形用凹所３９の底面との間で原料樹脂液４が押される。このように押された原料樹脂液４は図９（ｂ）に示すように、外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間の空洞部内を押し上げられる。そしてさらに外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を完全に挿入させることによって、図９（ｃ）のように外型１の成形用凹所３９の内周面と内型２のコア部４２の外周面の間に形成される成形キャビティ３内に、成形用凹所３９とコア部４２の間を押し上げられる原料樹脂液４が充填される。
【００６２】ここで、上記のように原料樹脂液４は外型１への内型２の挿入に伴って外型１と内型２間に形成される成形キャビティ３内に押し上げられて充填されるので、注入口を通して原料樹脂液４を加圧しながら注入するような必要がなくなり、原料樹脂液４を注入する際に空気が巻き込まれるような問題がなくなると共に、また原料樹脂液４は成形キャビティ３内に押し上げられながら充填されるために、成形キャビティ３内での原料樹脂液４の液面の高さは均等になっており、液面の低い箇所の原料樹脂液４に空気が巻き込まれるような問題もなくなるものである。
【００６３】そして上記のように、外型１の温度は原料樹脂液４を架橋させる温度に設定されているので、原料樹脂液４を外型１内に供給した時点で原料樹脂液４は架橋を開始するが、外型１の成形用凹所３９内に内型２のコア部４２を挿入して外型１と内型２の間の成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填されるまでは、原料樹脂液４は流動状態にある。そして成形キャビティ３内に原料樹脂液４が充填された後、開閉バルブ６９，７０のいずれもが開いて、送出路６６を外型用送出路６７と内型用送出路６８のいずれとも連通させるように切り換えられ、熱媒供給装置５４から供給される熱媒は外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１（このときは空洞部６４は熱媒流路５１となる）の両方に送られる。このとき同時に、切り換えバルブ７９は冷媒送出路７７と内型用送出路６８の連通を閉じるように切り換えられており、切り換えバルブ８０は内型用返送路７３と冷媒返送路７８の連通を閉じると共に内型用返送路７３と返送路７１とを連通させるように切り換えられている。このように外型１の熱媒流路５０に熱媒を通すことによって、外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に保持すると共に、内型２の熱媒流路５１に熱媒を通すことによって、内型２の温度を上昇させ、成形キャビティ３内の原料樹脂液４の架橋反応を促進するものである。
【００６４】ここで、原料樹脂液４を外型１内に供給して架橋を開始する時点から成形キャビティ３内で原料樹脂液４の架橋が進行する間、内型２の温度は外型１の温度よりも低い温度に設定されているので、内型２の温度が原料樹脂液４によって大きく奪われて内型２の温度が大きく低下することがなくなる。従って、内型２の温度が大きく低下することによる内型２の寸法収縮で内型２の径が小さくなることを防ぐことができ、外型１の内周面と内型２の外周面との間隔が広がって成形キャビティ３の容積が大きくなることを防ぐことができるものであり、成形キャビティ３の容積が大きくなることに起因して成形品に亀裂が生じることを防止することができ、亀裂による成形不良の発生を低減することができるものである。架橋開始時点での内型２の温度を原料樹脂液４の温度よりも低く設定すれば、内型２の温度が原料樹脂液４に奪われることがなくなるので好ましいが、内型２の温度が低過ぎると、内型２を原料樹脂液４の架橋反応を進行させる温度にまで上昇させるのに時間がかかって、成形に要する時間が長くなり、生産性が低下する。従って、架橋開始時点での内型２の温度は原料樹脂液４の温度よりも必ずしも低く設定する必要はなく、外型１の温度より低い温度であればよい。
【００６５】上記のように外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１に熱媒を通すことによって、外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に保持すると共に内型２の温度を徐々に上昇させるが、これらの温度調整は、温度センサー８１，６１によって計測された外型１や内型２の温度データに基づいて、上記のように温度制御装置７６で熱媒供給装置５４のヒータ５５とポンプ５６の作動を制御すると共に、外型用返送路７２と内型用返送路７３に設けた流量調整弁７４，７５を温度制御装置７６で制御することによって行なわれるようにしてある。すなわち、外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に保持すると同時に内型２の温度を上昇させるために、ヒータ５５の発熱量を高くして熱媒槽６５の熱媒の温度を高めると共に、ポンプ５６による熱媒の送出量を多くするように制御するが、さらに外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１に通す熱媒の量を個別に調整して、外型１の温度と内型２の温度を個別に制御する必要がある。そこで、温度センサー８１，６１によって計測された外型１や内型２の温度データに基づいて、外型用返送路７２と内型用返送路７３に設けた流量調整弁７４，７５を温度制御装置７６で制御し、外型用返送路７２や内型用返送路７３を通過する熱媒の流量を調整することによって、外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１に通される熱媒の量を個別に調整するようにしてある。つまり、温度センサー８１によって計測される外型１の温度が設定値より低いときには流量調整弁７４の開口を大きくして外型１の熱媒流路５０への熱媒の流量を増加させ、温度センサー８１によって計測される外型１の温度が設定値より高いときには流量調整弁７４の開口を小さくして外型１の熱媒流路５０への熱媒の流量を減少させるものであり、また温度センサー６１によって計測される内型２の上昇温度が設定値より低いときには流量調整弁７５の開口を大きくして内型２の熱媒流路５１への熱媒の流量を増加させ、温度センサー６１によって計測される内型２の上昇温度が設定値より高いときには流量調整弁７５の開口を小さくして内型２の熱媒流路５１への熱媒の流量を減少させるものである。
【００６６】内型２の温度は架橋終了時点、すなわち、成形キャビティ３内の原料樹脂の架橋が終了して分子の三次元化がほぼ完了し、成形キャビティ３内から成形品を取り出すことができる時点で、外型１の温度とほぼ同じ温度になるように設定されるものである。このとき、外型１と内型の温度差は±１０℃以内であれば良いが、好ましくは±５℃である。このように架橋が終了した後、開閉バルブ６９が開くと共に開閉バルブ７０が閉じて、送出路６６と外型用送出路６７とを連通させると共に送出路６６と内型用送出路６８との連通を閉じるように切り換えられ、熱媒供給装置５４から供給される熱媒は外型１の熱媒流路５０にのみ送られるようにして、外型１が原料樹脂液４を架橋させる温度を保持するよう加熱するようにしてある。また同時に、切り換えバルブ７９は冷媒送出路７７と内型用送出路６８とを連通させるように切り換えられ、切り換えバルブ８０は内型用返送路７３と冷媒返送路７８を連通させると共に内型用返送路７３と返送路７１との連通を閉じるように切り換えられ、冷媒供給装置５８から供給された冷媒が冷媒送出路７７から内型用送出路６８を通して内型２の冷媒流路５２（このときは空洞部６４は冷媒流路５２となる）に送られるようにして、内型２を外型１よりも低い温度になるよう冷却するようにしてある。
【００６７】このように、内型２を冷却した後、外型１と内型２を分離し、脱型して成形キャビティ３で成形された成形品を取り出し、必要に応じて成形品を輪切りにすることによって環状のベルトを得ることができるものである。成形品を脱型したあと、上記で説明した次の成形が開始されるものである。ここで、上記のように、架橋開始時点での内型２の温度を外型１の温度より低い温度に設定することによって、亀裂による成形不良の発生を防止することができるので、架橋速度の速い原料樹脂液を使用することが可能になる。従って、短い架橋時間で成形をおこなって成形サイクルを短くすることができ、生産性高くベルトの成形を行なうことができるものである。
【００６８】次に上記の成形の脱型から充填完了、冷却に至るまでの１サイクルの外型１と内型２の温度について、具体例を示す。
【００６９】すなわち、原料樹脂液４として、ポリエーテル系ウレタンプレポリマーに硬化剤として３，３′−ジシクロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタンと可塑剤３０ｐｈｒを配合した液温６０℃のものを用い、また心線として芳香族ポリアミド繊維を用いた。そして温度制御装置７６で上記のように熱媒供給装置５４や冷媒供給装置５８などを制御することによって、表２のように外型１と内型２の温度を調整しながら成形を行なった。このように成形して得られたベルトには亀裂不良は発生しなかった。
【００７０】
【表２】
上記の実施の形態では、外型１は原料樹脂液４を架橋させる一定の温度に保持するようにしているが、次の具体例に示すように、脱型、離型剤塗布、心線巻き付けの工程では外型１を冷却するようにしてもよい。
【００７１】すなわち、原料樹脂液４として、ポリエーテル系ウレタンプレポリマーに硬化剤として３，３′−ジシクロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタンと可塑剤３０ｐｈｒを配合した液温６０℃のものを用い、また心線としてポリエステル繊維を用いた。そして温度制御装置７６で上記のように熱媒供給装置５４や冷媒供給装置５８などを制御することによって、表３のように外型１と内型２の温度を調整しながら成形を行なった。このように成形して得られたベルトには亀裂不良は発生しなかった。
【００７２】
【表３】
また、図８に示す実施の形態では、内型２内に冷媒流路５２を設け、冷媒流路５２内に冷媒を通すことによって内型２の冷却を行なうようにしたが、成形品を脱型して内型２を外型１から分離した状態で冷却する場合には、内型２の表面に冷風を吹き付けて空冷することによって行なうことができる。図１０はその一例を示すものであり、枠体４３に取り付けた一対のエアーノズル８３を具備して送風装置５３が形成してあり、各エアーノズル８３はエアー配管８４によってエアーポンプ等に接続してある。エアー配管８４には電磁弁等で形成される流量調整バルブ８５が設けてあり、流量調整バルブ８５は温度制御装置７６に電気的に接続して、温度制御装置７６によって制御されるようにしてある。上記の送風装置５３によって内型冷却手段が形成されるものである。
【００７３】そしてこのものでは、送風装置５３のエアーノズル８３から内型２の表面に空気を吹き付けることによって、内型２を空冷するようにしてあり、内型２に設けた温度センサー６１によって計測される内型２の温度データに基づいて、温度制御装置１０で流量調整バルブ８５を調整し、内型２の温度を制御するようにしてある。すなわち、温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも高いときには、流量調整バルブ８５の開口を大きくしてエアーノズル８３から内型２の表面に吹き付けられる空気量を多くし、内型２の温度を低くするように制御するものであり、逆に温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも低いときには、流量調整バルブ８５の開口を小さくしてエアーノズル８３から内型２の表面に吹き付けられる空気量を少なくし、内型２の温度を上げるように制御するものである。
【００７４】ここで、上記のように内型２を外型１から分離した状態で冷却する場合には、温度センサー６１として内型２に埋め込むタイプのものの他に、図１０に示すような、内型２の外部から非接触で内型２の表面の温度を測定する非接触型温度計６２を使用することができるものである。この非接触型温度計６２としては、温度を放射熱を利用して測定する放射温度計などを用いることができる。非接触型温度計６２は進退移動されるようにしておき、内型２の温度を測定するときには非接触型温度計６２を前進させて内型２に接近させ、温度測定が終了した後に非接触型温度計６２を後退させて内型２から離すようにするのがよい。
【００７５】図８の実施の形態では、熱媒として温水や油等を用いるようにしたが、水蒸気を熱媒として用いて外型１や内型２の加熱を行なうことができるものである。図１１はその一例を示すものであり、図１１において５７はボイラー等で形成される水蒸気供給装置である。水蒸気供給装置５７には送出路６６と返送路７１が接続してあり、ポンプ５６を具備しない他は図８の場合と同様にして、送出路６６は外型用送出路６７及び内型用送出路６８で外型１の熱媒流路５０の上部と内型２の熱媒流路５１の下部にそれぞれ接続してあり、返送路７１は外型用返送路７２及び内型用返送路７３で外型１の熱媒流路５０と内型２の熱媒流路５１にそれぞれ接続してある。外型用送出路６７と内型用送出路６８にはそれぞれ電磁弁等で形成される流量調整弁８６，８７が設けてあり、流量調整弁８６，８７は温度制御装置７６に電気的に接続して、温度制御装置７６によって制御されるようにしてある。外型用送出路６７と内型用送出路６８にはさらに、流量調整弁８６，８７よりも熱媒流路５０，５１側において圧力ゲージ８８，８９が設けてある。この圧力ゲージ８８，８９は温度制御装置７６に電気的に接続してあり、圧力ゲージ８８，８９で計測された外型用送出路６７と内型用送出路６８内の水蒸気の水蒸気圧のデータが温度制御装置７６に入力されるようにしてある。外型１に設けた熱媒流路５０と、この熱媒流路５０に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とによって、外型加熱手段が形成されるものであり、また内型２に設けた熱媒流路５１と、この熱媒流路５１に水蒸気を供給する水蒸気供給装置５７とによって、内型加熱手段が形成されるものである。また、図８に示したものと同様な内型冷却手段も具備されている。
【００７６】水蒸気供給装置５７で加熱された水蒸気は送出路６６を通して送り出されると共に、送出路６６から開いた開閉バルブ６９を介して外型用送出路６７を通って、外型１の熱媒流路５０に供給され、この水蒸気によって外型１を加熱することができる。熱媒流路５０内の水蒸気は外型用返送路７２から返送路７１を通して水蒸気供給装置５７に返送される。ここで、蒸気は返送せずに大気放出してもよい。また開閉バルブ７０が開くことによって、水蒸気は送出路６６から開閉バルブ７０を介して内型用送出路６８を通って、内型２の熱媒流路５１に供給され、この水蒸気によって内型２を加熱することができる。熱媒流路５１内の水蒸気は内型用返送路７３から返送路７１を通して水蒸気供給装置５７に返送される。このときも蒸気は返送せずに大気放出してもよい。また、外型用送出路６７や内型用送出路６８にそれぞれ圧力調整弁９０，９１を設けて、各々個別に蒸気圧力の設定が可能なようにして、温調精度を向上させるようにしてある。
【００７７】そしてこのものでは、外型１や内型２の温度の調整は、温度センサー８１，６１によって計測された外型１や内型２の温度データに基づいて、温度制御装置７６で流量調整弁８６，８７を制御し、外型１や内型２の熱媒流路５０，５１に供給される水蒸気の水蒸気量を調整することによって行なうことができる。すなわち、温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも低いときには、流量調整弁８６の開口を大きくして外型１の熱媒流路５０に供給される水蒸気の水蒸気量を多くし、外型１の温度を高めるように制御するものであり、逆に温度センサー８１による外型１の計測温度が設定値よりも高いときには、流量調整弁８６の開口を小さくして外型１の熱媒流路５０に供給される水蒸気の水蒸気量を少なくし、外型１の温度を低下させるように制御するものである。熱媒流路５０に供給される水蒸気の水蒸気圧は圧力ゲージ８８で計測されて温度制御装置７６に入力される。また内型２の場合も同様にして、温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも低いときには、流量調整弁８７の開口を大きくして内型２の熱媒流路５１に供給される水蒸気の水蒸気量を多くし、逆に温度センサー６１による内型２の計測温度が設定値よりも高いときには、流量調整弁８７の開口を小さくして内型２の熱媒流路５１に供給される水蒸気の水蒸気量を少なくするものである。熱媒流路５１に供給される水蒸気の水蒸気圧は圧力ゲージ８９で計測されて温度制御装置７６に入力される。
【００７８】尚、上記の各実施の形態では、原料樹脂液４の架橋開始時には外型１の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に内型２の温度を外型１の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型２の温度が外型１の温度と略等しくなるように内型２を加熱するようにしたが、逆に、原料樹脂液４の架橋開始時には内型２の温度を原料樹脂液４を架橋させる温度に設定すると共に外型１の温度を内型２の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型１の温度が内型２の温度と略等しくなるように外型１を加熱するようにしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係るベルトの成形方法は、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティに外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形するにあたって、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧すると共に外型内に内型を挿入して成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除するようにしたので、成形キャビティ内を減圧することによって、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が接触することなく成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填させることができ、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が混入されることを防ぐことができるものであり、しかも成形キャビティ内への原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することによって、原料樹脂液中に含有されている揮発分から気泡が発生することを防ぐことができるものであり、気泡のないベルトを成形することができるものである。
【００８０】また請求項２の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティ内を真空度５ｍｍＨｇ以下に減圧するようにしたので、成形キャビティ内に残存する気体が原料樹脂液に作用することを確実に防ぐことができ、気泡のないベルトを成形することができるものである。
【００８１】また請求項３の発明は、上記のベルトの成形方法において、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を充填検出手段で検出し、充填検出手段による検出に基づいて減圧を解除するようにしたので、原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了の時点で確実に減圧を解除することができるものである。
【００８２】また請求項４の発明は、上記のベルトの成形方法において、充填検出手段をリミットスイッチを用いて形成し、外型内に内型を挿入して成形キャビティ内への原料樹脂液の充填が完了する直前あるいは充填の完了する状態の外型と内型の間の相対的な位置関係をリミットスイッチで検知することによって、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたので、成形キャビティ内に原料樹脂液を充填させる際の外型と内型の相対的な動作をリミットスイッチで検知して、充填の完了直前あるいは充填の完了を確実に検出することができるものである。
【００８３】また請求項５の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液の架橋開始時には外型と内型のいずれか一方の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に外型と内型のいずれか他方の温度をそれよりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型と内型の温度が略等しくなるように架橋開始時に低い温度に設定した型を加熱するようにしたので、成形キャビティの容積が大きくなることに起因して成形品に亀裂が生じることを防止することができ、亀裂による成形不良の発生を低減することができるものである。
【００８４】また請求項６の発明は、上記のベルトの成形方法において、原料樹脂液の架橋開始時には外型の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型を加熱するようにしたので、原料樹脂液の架橋開始時に外型の温度よりも低い温度に設定されている内型の温度が原料樹脂液によって大きく奪われて内型の温度が大きく低下することがなくなり、内型の温度が大きく低下することによる内型の寸法収縮で外型の内周面と内型の外周面との間の成形キャビティの容積が大きくなることを防ぐことができるものであり、成形キャビティの容積が大きくなることに起因して成形品に亀裂が生じることを防止することができ、亀裂による成形不良の発生を低減することができるものである。またこのように亀裂による成形不良の発生を防止することができるので、架橋速度の速い原料樹脂液を使用することが可能になり、短い架橋時間で成形をおこなって成形サイクルを短くすることができ、生産性高くベルトの成形を行なうことができるものである。
【００８５】また請求項７の発明は、上記のベルトの成形方法において、架橋終了の後に内型を冷却して内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定するようにしたので、次の成形のサイクルにすぐに移行することができ、成形の生産性を向上することができるものである。
【００８６】また請求項８の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型内に温水、油、水蒸気から選ばれる熱媒を通すことによって内型を加熱し、内型内に冷却水のような冷媒を通すことによって内型を冷却するようにしたので、熱媒や冷媒の作用で内型の加熱や冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００８７】また請求項９の発明は、上記のベルトの成形方法において、内型の表面を空冷することによって内型を冷却するようにしたので、内型の表面の直接冷却することができ、内型の冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００８８】本発明の請求項１０に係るベルトの成形装置は、外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気手段と、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段と、充填検出手段による検出に基づいて排気手段による減圧を解除する制御手段とを具備するので、排気手段で成形キャビティ内を減圧することによって、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が接触することなく成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填させることができ、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が混入されることを防ぐことができると共に、制御手段で成形キャビティ内への原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することによって、原料樹脂液中に含有されている揮発分から気泡が発生することを防ぐことができるものであり、気泡のないベルトを成形することができるものである。また充填検出手段や制御手段を用いて排気手段を制御することによって、成形キャビティへの原料樹脂液の充填が完了直前あるいは充填完了になると自動的に減圧を解除させることができ、成形の自動化が容易になるものである。
【００８９】本発明の請求項１１に係るベルトの成形装置は、外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気口を外型に設け、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了の状態にまで外型内に内型が挿入されたときに排気口と成形キャビティとの連通を閉じるフランジを内型に設けるようにしたので、排気口を通して成形キャビティ内を減圧することによって、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が接触することなく成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填させることができ、原料樹脂液に成形キャビティ内の気体が混入されることを防ぐことができると共に、排気口と成形キャビティとの連通を内型のフランジで閉じて、成形キャビティ内への原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することによって、原料樹脂液中に含有されている水分から気泡が発生することを防ぐことができるものであり、気泡のないベルトを成形することができるものである。また成形キャビティ内の減圧の解除は外型内への内型の挿入の動作に伴って自動的に行なわれるものであり、上記のような充填検出手段や制御手段を具備するような必要がなくなって、装置の構成をシンプルなものとすることができるものである。
【００９０】また請求項１２の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型を加熱する外型加熱手段と、内型を加熱する内型加熱手段と、内型を冷却する内型冷却手段と、原料樹脂の架橋開始時には外型の温度が原料樹脂を架橋させる温度になるように外型加熱手段で外型を加熱すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度になるように内型冷却手段で内型を冷却し、且つ架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型加熱手段で内型を加熱するよう、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段とを具備するので、上記のように亀裂による成形不良の発生を低減して、生産性高くベルトの成形を行なうにあたって、外型の加熱や内型の加熱・冷却を温度制御手段で制御しながら成形を行なうことができ、成形の自動化が容易になるものである。
【００９１】また請求項１３の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型加熱手段を、外型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成し、内型加熱手段を、内型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成したので、熱媒の作用で外型や内型の加熱を効率良く行なうことができるものである。
【００９２】また請求項１４の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型内に設けられた冷媒を通す冷媒流路を具備して形成したので、冷媒の作用で内型の冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００９３】また請求項１５の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型冷却手段を、内型の表面に空気を吹き付けて空冷する送風装置で形成したので、内型の表面を直接冷却することができ、内型の冷却を効率良く行なうことができるものである。
【００９４】また請求項１６の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで内型加熱手段を形成し、熱媒供給装置に設けた熱媒を加熱するヒータと熱媒を送り出すポンプを温度制御手段で制御するようにしたので、ヒータによる熱媒の温度調整とポンプによる熱媒流路への熱媒の送り出し量の調整で、外型や内型の温度制御を正確に行なうことができるものである。
【００９５】また請求項１７の発明は、上記のベルトの成形装置において、外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで内型加熱手段を形成し、水蒸気供給装置から外型の熱媒流路や内型の熱媒流路に供給される水蒸気量を温度制御手段で制御するようにしたので、熱媒流路に供給する水蒸気量の調整で、外型や内型の温度制御を正確に行なうことができるものである。
【００９６】また請求項１８の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型に設けられた冷媒流路と、この冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給装置とで内型冷却手段を形成し、温度センサーで測定された内型の温度に基づいて冷媒供給装置に設けた冷媒を冷却する冷却機と冷媒を送り出すポンプを温度制御手段で制御するようにしたので、冷却機による熱媒の温度調整とポンプによる冷媒流路への冷媒の送り出し量の調整で、内型の温度制御を正確に行なうことができるものである。
【００９７】また請求項１９の発明は、上記のベルトの成形装置において、内型の温度を測定する温度センサーとして非接触で温度を測定する非接触型温度計を用いるようにしたので、内型に温度センサーを組み込む必要なく、内型の外部から内型の温度を測定することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図３】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図４】同上の実施の形態における、制御系のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態の他例を示す断面図である。
【図６】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図７】同上の実施の形態における、成形の一工程での断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図９】同上の実施の形態におけるベルトの成形の各工程を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図１０】同上の実施の形態の他例を示す概略図である。
【図１１】同上の実施の形態のさらに他例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 外型
２ 内型
３ 成形キャビティ
４ 原料樹脂液
６ リミットスイッチ
９ 排気口
１０ フランジ
５０ 熱媒流路
５１ 熱媒流路
５２ 冷媒流路
５３ 送風装置
５４ 熱媒供給装置
５５ ヒータ
５６ ポンプ
５７ 水蒸気供給装置
５８ 冷媒供給装置
５９ 冷却機
６０ ポンプ
６１ 温度センサー
６２ 非接触型温度計
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティに外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形するにあたって、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧すると共に外型内に内型を挿入して成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することを特徴とするベルトの成形方法。
【請求項２】 成形キャビティ内を真空度５ｍｍＨｇ以下に減圧することを特徴とする請求項１に記載のベルトの成形方法。
【請求項３】 成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を充填検出手段で検出し、充填検出手段による検出に基づいて減圧を解除するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルトの成形方法。
【請求項４】 充填検出手段をリミットスイッチを用いて形成し、外型内に内型を挿入して成形キャビティ内への原料樹脂液の充填が完了する直前あるいは充填の完了する状態の外型と内型の間の相対的な位置関係をリミットスイッチで検知することによって、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項５】 原料樹脂液の架橋開始時には外型と内型のいずれか一方の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に外型と内型のいずれか他方の温度をそれよりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型と内型の温度が略等しくなるように架橋開始時に低い温度に設定した型を加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項６】 原料樹脂液の架橋開始時には外型の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型を加熱することを特徴とする請求項５に記載のベルトの成形方法。
【請求項７】 架橋終了の後に内型を冷却して内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定することを特徴とする請求項６に記載のベルトの成形方法。
【請求項８】 内型内に温水、油、水蒸気から選ばれる熱媒を通すことによって内型を加熱し、内型内に冷却水のような冷媒を通すことによって内型を冷却するようにしたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項９】内型の表面を空冷することによって内型を冷却するようにしたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項１０】 外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気手段と、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段と、充填検出手段による検出に基づいて排気手段による減圧を解除する制御手段とを具備して成ることを特徴とするベルトの成形装置。
【請求項１１】 外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気口を外型に設け、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了の状態にまで外型内に内型が挿入されたときに排気口と成形キャビティとの連通を閉じるフランジを内型に設けて成ることを特徴とするベルトの成形装置。
【請求項１２】 外型を加熱する外型加熱手段と、内型を加熱する内型加熱手段と、内型を冷却する内型冷却手段と、原料樹脂の架橋開始時には外型の温度が原料樹脂を架橋させる温度になるように外型加熱手段で外型を加熱すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度になるように内型冷却手段で内型を冷却し、且つ架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型加熱手段で内型を加熱するよう、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段とを具備して成ることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のベルトの成形装置。
【請求項１３】 外型加熱手段を、外型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成し、内型加熱手段を、内型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成して成ることを特徴とする請求項１２に記載のベルトの成形装置。
【請求項１４】 内型冷却手段を、内型内に設けられた冷媒を通す冷媒流路を具備して形成して成ることを特徴とする請求項１２に記載のベルトの成形装置。
【請求項１５】 内型冷却手段を、内型の表面に空気を吹き付けて空冷する送風装置で形成して成ることを特徴とする請求項１２に記載のベルトの成形装置。
【請求項１６】 外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで内型加熱手段を形成し、熱媒供給装置に設けた熱媒を加熱するヒータと熱媒を送り出すポンプを温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のベルトの成形装置。
【請求項１７】 外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで内型加熱手段を形成し、水蒸気供給装置から外型の熱媒流路や内型の熱媒流路に供給される水蒸気量を温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のベルトの成形装置。
【請求項１８】 内型に設けられた冷媒流路と、この冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給装置とで内型冷却手段を形成し、冷媒供給装置に設けた冷媒を冷却する冷却機と冷媒を送り出すポンプを温度センサーで測定された内型の温度に基づいて温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とする請求項１２，１３，１４，１６，１７のいずれかに記載のベルトの成形装置。
【請求項１９】 内型の温度を測定する温度センサーとして非接触で温度を測定する非接触型温度計を用いて成ることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれかに記載のベルト成形装置。
【請求項１】 外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティに外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、しかる後に成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形するにあたって、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧すると共に外型内に内型を挿入して成形キャビティ内に原料樹脂液を押し上げて充填し、この充填完了直前あるいは充填完了と同時に減圧を解除することを特徴とするベルトの成形方法。
【請求項２】 成形キャビティ内を真空度５ｍｍＨｇ以下に減圧することを特徴とする請求項１に記載のベルトの成形方法。
【請求項３】 成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を充填検出手段で検出し、充填検出手段による検出に基づいて減圧を解除するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルトの成形方法。
【請求項４】 充填検出手段をリミットスイッチを用いて形成し、外型内に内型を挿入して成形キャビティ内への原料樹脂液の充填が完了する直前あるいは充填の完了する状態の外型と内型の間の相対的な位置関係をリミットスイッチで検知することによって、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項５】 原料樹脂液の架橋開始時には外型と内型のいずれか一方の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に外型と内型のいずれか他方の温度をそれよりも低い温度に設定し、架橋終了時点では外型と内型の温度が略等しくなるように架橋開始時に低い温度に設定した型を加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項６】 原料樹脂液の架橋開始時には外型の温度を原料樹脂液を架橋させる温度に設定すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定し、架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型を加熱することを特徴とする請求項５に記載のベルトの成形方法。
【請求項７】 架橋終了の後に内型を冷却して内型の温度を外型の温度よりも低い温度に設定することを特徴とする請求項６に記載のベルトの成形方法。
【請求項８】 内型内に温水、油、水蒸気から選ばれる熱媒を通すことによって内型を加熱し、内型内に冷却水のような冷媒を通すことによって内型を冷却するようにしたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項９】内型の表面を空冷することによって内型を冷却するようにしたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のベルトの成形方法。
【請求項１０】 外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気手段と、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了を検出する充填検出手段と、充填検出手段による検出に基づいて排気手段による減圧を解除する制御手段とを具備して成ることを特徴とするベルトの成形装置。
【請求項１１】 外型と内型とを具備して形成され、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内に外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形する成形装置において、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する排気口を外型に設け、成形キャビティへの原料樹脂液の充填完了直前あるいは充填完了の状態にまで外型内に内型が挿入されたときに排気口と成形キャビティとの連通を閉じるフランジを内型に設けて成ることを特徴とするベルトの成形装置。
【請求項１２】 外型を加熱する外型加熱手段と、内型を加熱する内型加熱手段と、内型を冷却する内型冷却手段と、原料樹脂の架橋開始時には外型の温度が原料樹脂を架橋させる温度になるように外型加熱手段で外型を加熱すると共に内型の温度を外型の温度よりも低い温度になるように内型冷却手段で内型を冷却し、且つ架橋終了時点では内型の温度が外型の温度と略等しくなるように内型加熱手段で内型を加熱するよう、外型加熱手段と内型加熱手段と内型冷却手段をそれぞれ制御する温度制御手段とを具備して成ることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のベルトの成形装置。
【請求項１３】 外型加熱手段を、外型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成し、内型加熱手段を、内型内に設けられた熱媒を通す熱媒流路を具備して形成して成ることを特徴とする請求項１２に記載のベルトの成形装置。
【請求項１４】 内型冷却手段を、内型内に設けられた冷媒を通す冷媒流路を具備して形成して成ることを特徴とする請求項１２に記載のベルトの成形装置。
【請求項１５】 内型冷却手段を、内型の表面に空気を吹き付けて空冷する送風装置で形成して成ることを特徴とする請求項１２に記載のベルトの成形装置。
【請求項１６】 外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に熱媒を供給する熱媒供給装置とで内型加熱手段を形成し、熱媒供給装置に設けた熱媒を加熱するヒータと熱媒を送り出すポンプを温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のベルトの成形装置。
【請求項１７】 外型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで外型加熱手段を形成すると共に、内型に設けられた熱媒流路と、この熱媒流路に水蒸気を供給する水蒸気供給装置とで内型加熱手段を形成し、水蒸気供給装置から外型の熱媒流路や内型の熱媒流路に供給される水蒸気量を温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のベルトの成形装置。
【請求項１８】 内型に設けられた冷媒流路と、この冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給装置とで内型冷却手段を形成し、冷媒供給装置に設けた冷媒を冷却する冷却機と冷媒を送り出すポンプを温度センサーで測定された内型の温度に基づいて温度制御手段で制御するようにして成ることを特徴とする請求項１２，１３，１４，１６，１７のいずれかに記載のベルトの成形装置。
【請求項１９】 内型の温度を測定する温度センサーとして非接触で温度を測定する非接触型温度計を用いて成ることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれかに記載のベルト成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開平１１−７０５３３
【公開日】平成１１年（１９９９）３月１６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−１３９４１８
【出願日】平成１０年（１９９８）５月２１日
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【公開日】平成１１年（１９９９）３月１６日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）５月２１日
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
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