JP3321175B2

JP3321175B2 - 高速切断ベルト

Info

Publication number: JP3321175B2
Application number: JP51731397A
Authority: JP
Inventors: ダブリュ．ホーナー，スティーブン; エー．フィッシャー，ジーン; シー．ポウ，エドウィン
Original assignee: サン‐ゴバンアブレイシブズ，インコーポレイティド
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2016-09-05
Also published as: CO4560421A1; EP0858385A1; AU709100B2; JPH11508843A; NZ316821A; AU6914496A; AR003555A1; ZA966937B; WO1997016291A1; BR9611135A; US5735259A; CA2233454A1; US6112739A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は概して切断装置に関し、特に高速切断ベルト
と、種々の骨材または非骨材、自然石、および鋼製また
は非鋼製の補強材を有する複合建築資材を切断するため
の構造とに関する。

背景技術木を切り倒し、切断し、枝を切り落とすのに一般的に
チェーンソーが用いられる。チェーンソーと、発動機
と、木材切断用チェーンソーを構成する連結要素とが多
く開発されてきた。チェーンソーの鋼製の切断リンクは
発動機の駆動軸に接続された駆動スプロケットにより駆
動される速い速度で鋼製の案内バーに沿って摺動する。
案内バーは案内レールにより側面を形成された案内スロ
ットを備えた長円形の案内エッジを備えた板状部材であ
る。鋸チェーンは相互に接続される中央リンクと側部リ
ンクとの対から作製される。中央リンクは案内溝内で摺
動する垂下小身を有し、側部リンクは案内レール上で摺
動する底縁部を有する。

側部リングの各対の側部リンクの一つとして一般的に
提供される切断リンクは前を向いた切断エッジの形に形
成された上方または外方へ延びる部分を有する。これら
切断エッジは木材本体と係合し、木材のチップを切り出
す。

チェーンソーを用いた木材切断工程全体は木材に係合
しチップを排出する素早く動くチェーンに反応した金属
を叩く金属上での金属摺動を含む。磨耗の問題は非常に
大きく、望ましい耐磨耗性を有する硬質金属、望ましい
耐疲労性を有する延性金属などを提供する金属処理技術
により大部分はこれまでに解決されている。これら全て
により妥当な寿命期待値で妥当な費用で商業的に可能な
木材切断工具、すなわちチェーンソーの製造が可能とな
る。

コンクリート、石および他の硬くて壊れやすい材料を
切断するには木材を切断するのに用いたものとは異なる
タイプの切断エッジが必要となる。一般的に上記材料は
結合工業ダイヤモンド粒子を含浸せしめられた金属マト
リックスからなる小さな切断ブロックで切断される。上
記切断ブロックは切断工具、すなわち円形ブレードの外
周または鋼性ケーブルに取り付けられる。円形ブレード
が最も一般的に用いられる。

円形鋸にはないがチェーンソーでは遭遇する幾つかの
問題がある。鋸チェーン・案内システムには互いに摺動
し合う多くの部品がある。側部リンクと中央リンクとは
リベットまたはピン上で互いに枢動し、側部リンクの底
縁部は案内バーのレール上で摺動し、中央リンクの駆動
小身は案内バーの溝内で摺動する。一方、上記技術によ
り骨材切断での場合ではない木材切断でのこの摺動関係
が可能となる。

セメントや石を切断するときには骨材媒体から細かい
粒子が発生し、塵が発生し、鋸チェーンおよびその部品
上に溜まる。この塵はバーの摺動部品とチェーンのリン
クとの間に至り、研磨剤として作用し、鋼表面の最も硬
い部分を素早く磨耗する。また硬い骨材を切断したとき
に発生する熱が非常に大きいため、同様の鋼対鋼の摺動
が係合部品間で“研磨剤”のタイプの磨耗を生じる。こ
れは部品間で生じた広範囲の熱のために生じる固有溶接
作用（inherent welding action）である。この溶接工
程中に材料のビードが形成され、粒子として離れる。或
る時間を越えると係合面が直ぐに磨耗する。

しかしながら上記問題は二次的なものである。主な問
題は寿命が十分な切断要素を提供することである。切断
要素が或る期間、鋸チェーンに保持されなければ、動い
ている部品または摺動している部品が直ぐに磨耗するこ
とは明らかに重要ではない。骨材の切断に望ましい切断
要素はダイヤモンド含浸金属マトリックスである。この
材料で切断リンク全体を作製するのは現実的ではない。
またチェーンの金属部品の大きさで切断可能な最も狭い
幅が決まるのでチェーンソーの使用は切断面の作業幅を
制限する。

幾つかの従来の特許は上記問題を解決しようとしてい
る。フィッシュ（Fish）の米国特許第4,603,678号は石
切断装置を開示しており、この石切断装置は地中の石内
の溝を切断するための可撓性を有する連続切断ベルトを
有する。この石切断装置はメインフレームと、該メイン
フレームに枢動可能に取り付けられたジブと、メインフ
レームおよびジブに回転可能に取り付けられた整列され
た滑車と、駆動される係合滑車周りで且つその内で延び
る可撓性を有する連続切断ベルトと、少なくとも一つの
滑車を回転する回転手段とを有する。可撓性を有する連
続切断ベルトは互いに離間した複数の研磨切断要素を有
し、この研磨切断要素はベルトの頂部および側部を横切
るように延びる。ベルトの強度はベルトの長さ方向を通
って延びる可撓性を有するケーブルにより与えられる。

フィッシュ（Fish）の米国特許第4,679,541号はフィ
ッシュ（Fish）の米国特許第4,603,678号の一部継続出
願の特許であり、ジブの頂縁部および底縁部の溝と、該
溝内で開口する出口手段とを有する実施形態について特
許が請求され、溝とベルトとの間で水が散乱せしめら
れ、ベルトが溝を通るときに潤滑し、振動を小さくす
る。作動中、結果的にジブから散乱せしめられた水は溝
の外側であって石内の切断溝内を通り、石の切断片を洗
い流し、作動が改善せいめられる。フィッシュ（Fish）
およびスタンディッシュ（Standish）の米国特許第5,18
1,503号はこれら切断鋸の別の改良バージョンを開示し
ている。

スコット（Scott）他の米国特許第4,920,947号は骨材
を切断するためのチェーンソーを開示しており、これは
熱処理された鋼からなる相互に接続された中央リンクと
側部リンクとの対からなる鋸チェーンを有する。或る対
の側部リンクがダイヤモンド含浸マトリックス切断ブロ
ックを支持し、これらブロックはレーザービームが焦点
合わせされ連結部に沿って軌道を描いて回る工程中に側
部リンクにレーザ溶接され、支持している側部リンクの
鋼材料内に応力が生じることが避けられる。案内バーは
切断工程で生じた骨材塵を洗い流すために案内バーのエ
ッジ周面上の間隔を開けた位置にある案内バーの溝に水
を向けるための或るパターンの包囲通路を備える。

スコット（Scott）他の米国特許第4,971,022号は上記
スコット（Scott）他の米国特許第4,920,947号に関連し
ており、骨材用の切断チェーンの詳細を含む。切断リン
ク構造は折り畳まれた板状部材であり、これは離間した
側部プレート部分およびオーバーヘッド接続ウェブへと
形成される。側部プレート部分は従来の鋸チェーンの側
部リンクと同様に機能し、案内バーのレール上に載る。

ベル（Bell）他の米国特許第5,184,598号は骨材を切
断するための関節鋸チェーンを開示している。鋸チェー
ンは側部リンク対に固定された切断ブロックと、連続し
た切断ブロック間にあって側部リンク対に形成または取
り付けられたガードとを有する。このガード部分は切断
ブロックと実質的に同じ高さに延び、切断ブロックのエ
ッジを物体への衝突から保護する。

スコット（Scott）他の米国特許第5,215,072号は骨材
を切断するための切断要素・鋸チェーンを開示してお
り、これは鋸チェーンの移動軸に対して傾斜した支持面
上にダイヤモンドメッシュを保持し、左右の支持リンク
を有する鋸チェーンを具備する。研磨粒子含浸メッシュ
は切断すべき材料にその後方エッジ近傍でのみ接触す
る。消耗材料は含浸メッシュと支持面との間に存在す
る。含浸メッシュは支持リンクの側部に沿って下方へと
延び、一定の切り口幅を維持する。

本発明は種々の骨材および非骨材、自然石、鋼製また
は非鋼製の補強部材を有する複合建築資材を切断するた
めの高速研磨ベルトである。手持ちおよび／または取付
け型工具の両方としての使用に設計されるならば、それ
は高い割合のプラスチック化合物および合成物を含む。
案内バーはシステムの根源的な部品である。一体型水分
配システムはベルト状のキャリアを水に浮かせるのを助
け、したがって研磨剤および摩擦に関連する磨耗と結果
としての馬力損失を最小に維持しつつ冷却および洗浄が
行われる。ベルトは金属製ケーブルを具備し、これは一
つまたはそれ以上の無限ループを形成し、ケーブルに機
械的に取り付けられたダイヤモンド含浸セグメントを有
する。駆動滑車は金属製キャストであり、加熱式に吹き
付けられる引張コーティングを許容するために機械加工
される。

図１は本発明のベルト式切断システムを上から見た斜
視図である。

図２は本発明の切断ベルト用の案内バーの側面図であ
る。

図３は本発明の切断ベルト用の案内バーの頂面図であ
る。

図４は本発明の切断ベルト用の案内バーの端面図であ
る。

図５は本発明のベルト式切断システム用のバー先端の
側面図である。

図６は切断ベルト表面の平面図である。

図７は本発明の部分的に切り取った切断ベルトの側面
図である。

図８は本発明の切断ベルトの第一実施形態の断面図で
ある。

図９は本発明の切断ベルトの第二実施形態の平面図で
ある。

図10は本発明の切断ベルトの第二実施形態の側面断面
図である。

図11は本発明の切断ベルトの第二実施形態の断面図で
ある。

図12は本発明の切断ベルトの第三実施形態の平面図で
ある。

図13は本発明の切断ベルトの第三実施形態の側面断面
図である。

図14は本発明の切断ベルトの第三実施形態の断面図で
ある。

図15は本発明の切断ベルトおよび案内バーに対する切
断ベルトの関係を示した断面図である。

図面の図１にはベルトを基礎とした切断システム全体
を参照番号10で示した。図１は案内バー27を有する切断
システム10の斜視図であり、案内バー27、バー先端30お
よび駆動滑車29上に切断ベルト28が取り付けられる。駆
動滑車29はＶ字形駆動部内に引張コーティング（図示せ
ず）を有してもよく、またインサート部材（図示せず）
を有してもよい。本発明のベルト式切断システム10は消
耗部品であり、最終的にはチェーンを基礎とした従来の
システムの交換部品である。

ベルト式切断システム10を駆動するのに用いる油圧モ
ータとそれに関連した油圧システムとはニューヨーク州
バッファロー14240所在のポストオフィスボックス681の
RGC社が製造・販売している発動機（Power Head）の一
部であり、一般的な用語でのみ記載する。好適実施形態
では修正型HYDRA CUTTER C150（図示せず）を用いた。
システムを作動するのに必要な油圧油は394W/LPMで圧力
183kg/cm²（馬力16hpで流量8GPMで圧力2500psi）であ
り、必要な水は流量3.8〜7.6LPMで圧力28kg/cm²（流量
１〜2GPMで圧力400psi）である。従来の切断機として切
断システム用のダイヤモンドセグメントを備えたチェー
ンソーを用いた。

部品の名称は１〜３の切断ベルト28のセレクション、
１〜３のバー先端30のセレクション、１〜２の案内バー
27および１の駆動滑車29である。ベルト式切断システム
10は一つの一体的な特徴のために上記発動機が作動する
ことを要求する。この特徴は工具の始動／停止中のレベ
ルと工具の切断動作とを制御する。自動緊張システム
（AUTO TENSIONING SYSTEM）は操作者の入力を検出し、
比例してベルト28を引っ張る。好適実施形態において示
した同一部品は初めに改造目的で現在のModel C150発動
機上で用いられる。

ベルト式切断システム10は同様のタイプの消耗部品か
らなり、これら消耗部品は現在の発動機上のチェーン式
切断システムの部品に取って代わる。

ベルト28は特性を高めるために充填剤を伴いポリエー
テルを基材としたポリウレタン熱可塑性エラストマー、
または特性を高めるために充填剤を伴いポリエーテルを
基材としたポリウレタン熱硬化エラストマーから作製さ
れる。ベルト28を作製するのには遠心注型プロセスまた
は射出成形プロセスを用いることができる。

案内バー27はポリエーテルを基材としたマトリックス
複合材料であるポリウレタン熱可塑性エラストマーから
作製される。強度向上のためにカーボンファイバが中心
に配置され、要求された機械特性を得るために編組され
る。また引抜成形プロセスも用いられる。さらにＶ溝48
内に加熱式に吹き付けられた硬くて光沢のあるコーティ
ングを有する押出成形されたアルミニウム製の案内バー
27を用いてもよい。

バー先端30は要求された特性を高めるために充填剤を
伴いポリエーテルを基礎としたポリウレタン熱可塑性プ
ラスチックまたは熱硬化性エラストマーから作製され
る。また圧力注型プロセスおよび射出成形プロセスが用
いられる。

駆動滑車29は上記引張コーティングを支持するために
アルミニウム合金から作製される。ベルト28に対する動
力は多くの“確実な”係合点を伴って上記引張コーティ
ングまたはインサート部材との係数の大きな摩擦により
伝達されるので、チェーンの76個の駆動リンクと14個の
歯を有する駆動スプロケットとの両方でのピッチ変化に
伴う問題をさらに排除できる。耐磨耗性が高い一体部品
の非回転バー先端30は従来のシステムで現在経験する問
題の主要な部分を排除する。チェーンソーのバー先端式
ベアリングの内側通路とスプロケットとを一つの交換可
能な部品に取り替えることで最も厳しい作動条件の幾つ
かの下で切断システムの他の全ての特徴が助けられる。

案内バー27はシステム内の別の消耗部品であり、一体
型水分配システムを提供し、この一体型水分配システム
は要求された水をベルト28の下側へ運ぶためのデュアル
貯留部からなる。水分配システムは水入口35と貯留部用
の栓35と貯水部32と水出口33とを具備する。貯留部32内
に嵌まるバー先端の小身31が水出口33を介して水をバー
先端30内のＶ溝51に供給し、バー先端30を案内バー27と
適合した状態に保持する。

セグメントを備えたベルト28は例えばウレタンのよう
な耐磨耗性が高い重合材料43で包まれ、この重合材料43
は切断工程中に加工品に接触し、またベルト28を案内バ
ー27のＶ溝48に押しつけるように案内し、切断工具の動
作が非常に安定し非常に整然とし非常に滑らかとなる。
案内バー27はシステムの別の消耗部品であり、必要な水
を供給するためのデュアル貯水部32からなる一体型水分
配システムを提供する。二つの貯留部32は案内バー27を
他の全ての案内バーとは異なる独特なものとし、給水ポ
ンプと排水ポート、すなわち水出口33との間の圧力降下
を最小とすることが可能となる。潤滑・冷却用の水46は
案内バー27のＶ溝48のレール表面（角度90度のＶ）内へ
貯留部32から散乱し、切断中に案内バー27周りでベルト
28を浮かせる。圧力下で流体を用いてベルト28を浮かせ
ることにより、案内バー27は市場の他の全ての案内バー
と異なるものとなる。

水出口33は少なくとも六つのポートへの加工圧力での
水流を均衡させるような大きさであり、貯留部32からの
流れの割合は流れの50〜75％がバー先端30へ散乱するよ
うに調節される。このため最小の馬力損失でベルトをバ
ー先端30周りで自由に回転できると共にシステムを冷却
し且つ洗い流し続ける。

図６〜図14はベルト28の詳細を示している。図６〜図
８に示した第一実施形態はベルト28を形成するための基
材として平坦で鋼製のリボン42の引張部材を用いる。図
９〜図11に示した第二実施形態はベルト28を形成するた
めの基材としてワイヤケーブル44の引張部材を用いる。
セグメントの損失は一つの接続点で連結される一つの引
張部材を用いることで防止され、設計上の寿命期待値が
最小でも二倍となる。両端部を突合わせコネクタ内に挿
入し、高強度／低温溶融金属を用いて突合わせコネクタ
内ではんだ付けし連結するか、要求された一体性を得る
ために予め定められた間隔でケーブルコネクタを圧着す
るかのいずれかにより両端部が連結される。

引張部材42または44は成形工程に緊張せしめられ、ベ
ルト28の適切な寸法決めを確実なものとする。ベルト28
の第一特定例の引張部材42は0.025cm×0.521cm（0.010i
nch×0.205inch）幅のステンレス鋼製の平坦なベルトで
あり、100個のマトリックス40のセグメントがベルト28
の頂部に等間隔で真鍮付けされている。研磨マトリック
ス40のセグメントは100個のセグメントの各々の間に0.5
21cm（0.250inch）の間隔を開けられている。ベルト28
の第二特定例の引張部材44は直径0.159cm（1/16inch）
のワイヤロープの連続ループであり、100個のマトリッ
クス40のセグメントが固定部材45に取り付けられ且つ真
鍮製シム素材（shim stock）で引張部材44に真鍮付けさ
れた。マトリックス40のセグメントは例えばコバルト、
鉄、ニッケル、炭化物および工業用ダイヤモンドの組成
物から形成される。

それから引張部材42または44の組立体は緊張せしられ
た状態で成形型内に配置される。それからウレタン43が
組立体全体を覆うように成形される。微粒子材料を排除
するために浮彫り部41が成形され、これはセグメント間
の中央に位置する。特定例の浮彫り部41は長さ0.318cm
（0.125inch）×幅0.0521cm（0.205inch）×深さ0.0762
cm（0.030inch）であり、ベルト28当たり50個の浮彫り
部41が形成される。製造メーカーのイニシャル38および
ベルトの型表示39がベルト28の頂面に成形される。マト
リックス40のセグメントおよび引張部材42および44の各
々はウレタン43で十分に包囲される。上記二つの特定例
ではマトリックス40のセグメントの幅は0.521cm（0.205
inch）であり、長さは縁から縁までで1.435cm（0.565in
ch）であった。マトリックス40のセグメントの幅は0.47
0cmから0.521cm（0.185inchから0.250inch）までの範囲
であればよい。研磨面37からウレタン製の“Ｖ字形”ベ
ルト28の底部までのマトリックス40のセグメントの高さ
は0.447cm（0.176inch）であった。引張部材44を備えた
ベルト28の第二の例では、ベルト28は特に固定部材45の
底部の両側に0.051cm（0.020inch）の厚さのウレタンを
有する。本願ではウレタンを用いることとポリウレタン
を用いることとは同義である。

図12〜図14は第三実施形態を示しており、ここではワ
イヤケーブル製の引張部材が用いられ、この引張部材は
連続ループ内に包まれているため二重覆いが形成され、
固定部材45は該固定部材45を通って走る並設された二つ
のワイヤケーブル44を有し、ワイヤケーブル44は固定部
材45に圧着されている。二つのワイヤケーブル44の端部
は交差して配置され、包み組み継ぎされる（図示せ
ず）。好適実施形態の例のベルト28の全高は0.630cm
（0.248inch）であり、幅は0.521cm（0.205inch）であ
り、固定部材45の長さは0.635cm（0.250inch）であり、
固定部材45の幅は0.521cm（0.205inch）であった。図12
〜図14には示していないが浮彫り部41を設けてもよい。
さらに製造メーカーのイニシャル38およびベルトの型表
示39をマトリックス40のセグメント間の一つの空間に設
ける。

成形ベルト28は概して一般目的用（GP）、生コンクリ
ート用（GC）および重鋼用（HS）といった少なくとも三
つのバージョンで製造される。ベルトの型表示39はベル
トの目的を表示する。本発明のベルト式切断システム10
は多目的で使用可能な効率のよい切断工具であり、建
設、改築、保守、打ち壊しおよび救助で用いられる。こ
のシステムは強化コンクリート（予め緊張せしめられて
いるケーブル、鉄筋またはワイヤ）、自然石、ビルディ
ング用タイル、コンクリートブロック、軽石および石複
合材を切断する。このシステムは全深さ40.64cm（16inc
h）までのプランジ研削、コーナー切断（ドア、窓およ
び空調部用の四角形コーナー切断はドリル加工および切
断し過ぎを排除する）、底部切断（軽量の携帯性および
手持ち移動性により壁の底部または基部までの奇麗な切
断が可能となる）、ノッチ切断（突合わせコーナーや角
度を有するいかなる大きさのノッチをも奇麗に素早く切
断される）、およびトリム切断（最大40.64cm（16inc
h）までのトリム切断または伸縮継ぎ目切断は一つの工
具の多目的性を向上する）に用いられる。

以下はチェーン式石スラブ用鋸の従来の装置と本発明
のベルト式切断システム10との比較であり、これは以下
を開示している。

ベルト／チェーン／石スラブ用鋸−比較 a.質量が小さい／慣性を小さくすることでベルト28を従
来の装置よりも40％ほど速く走らせることが可能とな
る。

b.遠心効果が小さい／ベルトが角度90゜の“Ｖ字形”の
案内レール内にあるのでベルトの暴れが最小となる。

c.幅が狭い／材料の排除が少ないことは少ない馬力およ
び少ない清掃を意味する。

d.セグメント高さが低い／幅に対するベルト高さの縦横
比はベルトを安定させる。

e.コストが安い／システムが望ましく且つ経済的に有利
である。

f.縦横比が小さい／ベルトの力学的な制御を良好なもの
とする。

g.側部隙間の早期の損失が小さい／制限手段および制御
手段が提供される。

h.選択肢が少ない／“間違った”ベルトを使用したとき
の分野問題が狭まる。

i.頻繁に緊張する必要が少ない／自動緊張システムを設
計した。

j.各ベルトのデザインに対する公知の寿命期待値のため
の設計／断面のデザインおよび処理されたプラスチック
は広範な試験を通して公知の質を提供する。

k.設計込み式色彩コード化・部品番号システム／ベルト
製造メーカーは工程の一部として部品番号等を備えつつ
所望の色でベルトを成形できる。

案内バー／チェーン式における案内バー／ベルト式にお
ける案内バー a.重量全体が軽い／工具は軽いほど使用するには快適で
ある。

b.バー幅が狭い／これはずっと幅狭の切断部品を許容す
る。

c.ベルト安定性が高い／バー27の頂部および底部を角度
90度の“Ｖ字形”の溝48の構成に変えた。

d.水圧降下が小さい／全ての供給路を拡大した。

e.水制御手段を導入した／バーがデュアル貯水部を有
し、それを“枯らす”ことなく従来のシステムよりも均
一に水を分配する。

f.一定水運搬システムを導入した／工具に連結すべきい
かなる給水も可能となり、正確な流れおよび作業圧が運
ばれる。

g.バーレールの磨耗を最小に抑えた／レール上でのベル
トの移動は逃げる加圧水に対する抵抗となるため、ベル
トを水上で走らせ、切断微粒子がレールやベルトの領域
に入らないようにする。

h.先端の領域における問題を排除した／多部分からなる
回転式スプロケット先端に代わって消耗可能な非回転式
バー先端30を設計した。

バー先端／先端スプロケット a.スプロケット先端バー問題を排除した／ベルト“Ｖ字
形”の溝51に押しつけて案内するという部品の機能を低
減し、バー先端30上でのベルト28の磨耗に関連する摺動
摩擦を小さくした。

b.消耗可能な寿命期待値に対する設計／種々の処理プラ
スチックおよび金属の試験により我々は公知の寿命に対
して必要な特性を決定できる。

c.再利用に対する設計／全てのプラスチックが環境上の
理由で再利用可能である。

本発明の機械的利点に加えてチェーン式切断システム
に対する多くの安全上の利点がある。

a.作業に特化して設計された部品は、その意図した機能
を実行するために本切断システムの各部品に比例した責
任を課す。この結果、他の部品から独立してシステム内
の各部品の寿命期待値を決定できるため、引張部材（平
坦な鋼製のリボン42、ワイヤケーブル44）に対する安全
性の信頼性が高い設計要因を提供する。

b.部品点数を劇的に少なくしたので切断システム内に潜
在的に存在する欠陥箇所の数が少なくなる。これ、すな
わち部品点数を全体的に少なくすることはベルト式切断
システムで議論される最も重要な安全性の局面である。

c.切断部品の質量を劇的に小さくしたので最終的には疲
労を大きく且つ寿命期待値全体を短くしてしまう引張部
材上に作用する遠心力が小さくなる。

d.切断部品の幅を狭めることで切断工程中の材料の排除
が最小となり、結果として操作者が常に受ける光沢のあ
る加工表面の条件が減少する。

e.耐研磨性を有する重合ベルトの障害頂面が制限された
ので切断動作中にベルトが“引っ掛かる”潜在的可能性
が実際に排除され、結果的に切断動作が滑らかとなり、
引張部材に対する引張が最小となる。

f.自動緊張システムにより切断部品を頻繁に再緊張する
ことが排除される。従来の切断システムは工具の操作者
により指示された間隔で緊張を手動で調節する手段を提
供し、これは切断部品を平らでないセグメント磨耗に晒
し、その結果、規則的な再緊張が起こらなかったときに
工具からチェーンが投げ出されてしまうこととなる。

チェーン式切断システムに対するベルト式切断システ
ムの安全上の利点に加えて多くの機械的利点がある。

a.最も消耗する部品はベルト28とバー先端30である。選
択肢が限られたベルト28で多種類の骨材を切断するのに
“一般目的用”のセグメント接着／マトリックス40が用
いられ、工具で可能な切断応用例の20〜80％を満たす。

b.生および研磨骨材コンクリート、ブリック、ブロッ
ク、プレキャスト中空コア床および天井パネル等のよう
な人工のビルディング製品を切断するのに第二の“研
磨”タイプのセグメント接着／マトリックスが用いら
れ、上記応用例の10〜30％を満たす。

c.鋼内容物と共に又はなしで硬い骨材を切断するのに第
三の“硬い骨材・鋼”タイプのセグメント接着／マトリ
ックスが用いられ、上記応用例の10〜50％のバランスを
満たす。

d.（2.54cm（1inch）までの直径を有する）鉄筋を積み
んだコンクリート製品および予め緊張された高強度鋼ケ
ーブルを内部に有する製品を切断する。

e.ずっと広い範囲の材料を切断するための三つの“ベル
ト”の狭い選択幅。（10〜20％の応用重複が設計に組み
込まれる。） f.本発明のベルト式切断システムは各消耗可能な部品間
の直接磨耗関係を提供するために開発された。

g.冷却・洗浄用の水46を入力することでベルト28が案内
バー27周りでのその偏倚運動全体にわたり水上に浮かべ
られ、作動中に流体力学的にベルト28を浮かべている。

h.ベルト28に対する動力が確実な多くの係合点がなく高
摩擦係数の滑車29により伝達されるため、さらにチェー
ンと駆動スプロケット歯との両方の上のピッチ変化に伴
う問題が排除される。

i.セグメントを備えたベルト28は切断工程中に加工品に
接触する高耐磨耗性重合体材料で全体的に覆われ、また
ベルトを案内バー27の“Ｖ字形”溝48し押しつけて案内
し、その結果、非常に安定した非常に整然とした非常に
滑らかな切断工具動作となる。

j.高耐磨耗性を有する一部品からなる非回転バー先端30
は従来のシステムで現在経験する主な問題を排除する。
チェーンソーのバー先端ベアリング、内側通路およびス
プロケットを一つの交換可能な部品と交換することで切
断システム10の他の全ての局面が助けられる。

k.案内バー27はシステムの他の消耗部品であり、必要な
水を供給するためのデュアル貯留部32からなる一体型の
水分配システムを提供する。これら二つの貯留部32は案
内バー27を他の全ての案内バーとは明らかに異なるもの
とし、給水口と排水ポートの水出口33との間の圧力降下
を最小とできる。

l.水46は貯留部32の領域から案内バー27の溝48の面に分
配され、切断中に案内バー27周りでベルト28を浮かせ
る。案内バー27およびバー先端30上での或る圧力下での
ベルト28の流体力学的な浮遊により本システムが市場に
おける従来の案内バー全てに対して明らかに独特なもの
となる。さらにバー先端30からベルト28が離れるように
“持ち上げる”という流体原理を用いることで回転先端
ホイールの必要性が排除される。

m.少なくとも六つの出口33に対する作業圧力での水量を
比例し、流れの50〜70％がバー先端30に散乱されるよう
に貯留部からの流れの割合が調節されるような“大き
さ”に排水ポートの水出口33がされる。このためベルト
28は最小の馬力損失でバー先端30周りで自由に回転で
き、システムを冷却し洗浄し続ける。

n.全成形部品を色でコード化することにより似た部品の
誤認に関する問題が排除される。

o.全消耗部品は在庫制御を目的とするこれらのそれぞれ
の部品番号で明確に認識される。

p.全消耗部品はその中に成形されたそれぞれの再利用シ
ンボルを有し、それは新しい交換部品を購入する際の
“代用クレジット（token credit）”として製造メーカ
ーに戻される。

本発明のベルト式切断システム10の性能上の利点は、 a.切断エッジでの馬力要求は20％ほど小さくなり、20％
の幅縮小に比例する。

b.切断部品の幅を0.635から0.508（0.250inchから0.200
inch）まで狭くしたことで20％ほど切断率が増し、0.44
5cm（0.175inch）でも可能である。

c.1251smpm（表面メートル毎分）（4100sfpm（表面フィ
ート毎分）に対して1525smpm（5000sfpm）でベルト28を
走らせることにより18％ほど切断速度が増す。

d.結果的な性能が見積もり38％ほど増す。これは直接的
に生産性および製品価値の増大に等しい。

e.操作者圧力検出ベルト緊張システムにより切断部品ベ
ルト28が安定する。切断中に操作者が努力するほどベル
トがきつくされ、停止する。この停止は操作者が工具を
“戻し”て、工具を働かせることの表示である。

f.駆動滑車29、案内バー27、バー先端30およびベルト28
の部品間の公知の磨耗関係により“最終使用者”は確実
に切断作業を見積もることができ、同時な正確な見積も
りから利益を得ることができる。

g.摩擦駆動システムの静かな動作は従来のチェーン式切
断システムで分かっているノイズ減少問題をさらに高め
る。

h.ベルト28に関節継ぎ目がないのでマトリックス40のセ
グメントがさらに安定する。このためセグメントが加工
品と接触して潜在的な切断ダイヤモンドを損失して早期
に磨耗したときにセグメントが上方に“傾斜”すると、
これら継ぎ目から生じる過剰な磨耗パターンが最小にせ
しめられる。

i.マトリックス40のセグメントの全長は、その新しい切
断幅に比例され、ダイヤモンド切断部品を安定させる一
助となり、それはさらにセグメント頂部の早期の磨耗を
減少する。

j.マトリックス40のセグメントの外形は両端部で弧を描
き、このセグメントが切断材料上で“引っ掛からない”
ようにする。

本発明はその好適実施形態に関連して設計されるが、
本発明の多くの変形および変更が本発明の真の精神およ
び範囲から逸脱することなく当業者には可能である。例
えば各サブ組立体にポリウレタンの代わりに他のタイプ
の材料を用いてもよい。したがって添付の請求の範囲は
本発明の真の精神および範囲内にある上記変形および変
更全てをカバーすることを意図する。読者は添付の請求
の範囲およびこれらの法的な均等物により本発明の範囲
を決定することを要求され、与えられた例によっては決
定されない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フィッシャー，ジーンエー. アメリカ合衆国，フロリダ 34640，ウエストラルゴ，オーバーブルックストリート 464 (72)発明者ポウ，エドウィンシー. アメリカ合衆国，ジョージア 30174, スワニー，アーバーウェイ 718 (56)参考文献特開昭49−13789（ＪＰ，Ａ) 特開平７−156134（ＪＰ，Ａ) 特表平５−509050（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B28D 1/08 B23D 61/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】種々の骨材および非骨材、自然石ならびに
複合建築資材を切断するために、引張部材基材（42,4
4）と、該引張部材基材に沿って互いに離間しつつ該引
張部材基材に永久的に取り付けられた複数の切断手段
（40）と、これら引張部材基材と切断手段とを覆う耐摩
耗性の高い重合材料（43）とを具備し、上記切断手段が
コバルト、鉄、ニッケル、炭化物および工業用ダイアモ
ンドのうちの少なくとも一つを含む組成物からなるマト
リックスであり、作動時において案内バー（27）および
駆動滑車（29）によって案内される高速切断ベルトにお
いて、当該高速切断ベルトの断面が角度90度のＶ字形の
底部を有する五角形断面となり且つその幅が上記案内バ
ーおよび駆動滑車の幅よりも広くない幅となるように上
記重合材料が引張部材基材および切断手段を覆ってお
り、上記案内バーがＶ字形の溝を有し、当該高速切断ベ
ルトはそのＶ字形の底部の壁面を案内バーのＶ字形の溝
の壁面に接触させつつ該案内バーにより案内され、該案
内バーのＶ字形の溝の壁面に接触する当該高速切断ベル
トのＶ字形の底部の壁面全体が上記重合材料により形成
されていることを特徴とする高速切断ベルト。
【請求項２】上記引張部材基材がステンレス鋼製の平坦
なベルト（42）からなり、上記切断手段が該ベルトの頂
面に等間隔で離間した関係で真鍮付けされることを特徴
とする請求項１に記載の高速切断ベルト。
【請求項３】上記引張部材基材が固定部材（45）を通っ
て走るワイヤロープからなる連続ループ（44）からな
り、上記切断手段が上記固定部材に真鍮付けされること
を特徴とする請求項１に記載の高速切断ベルト。
【請求項４】上記引張部材基材が固定部材（45）を通っ
て走る二重ワイヤロープからなる連続ループ（44）から
なり、上記切断手段が上記固定部材に真鍮付けされるこ
とを特徴とする請求項１に記載の高速切断ベルト。
【請求項５】上記固定部材（45）が上記二重ワイヤロー
プを平行に分かれた位置に維持する形状であることを特
徴とする請求項４に記載の高速切断ベルト。