用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物和帶齒皮帶的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物和帶齒皮帶，該覆蓋織物覆蓋與皮帶輪接觸或接合并由此傳遞動(dòng)力的動(dòng)力傳遞皮帶的工作表面的至少一部分，其中覆蓋織物包含紗，該紗至少包含氟基纖維，且氟基纖維由至少一根切膜紗形成，并且覆蓋織物經(jīng)受粘著處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物和帶齒皮帶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物以及一種使用覆蓋織物的帶齒皮帶，所述覆蓋織物覆蓋動(dòng)力傳遞皮帶。
【背景技術(shù)】
[0002]纏繞到皮帶輪上的環(huán)形動(dòng)力傳遞皮帶包括例如通過(guò)與皮帶輪的接觸表面處的摩擦力傳遞動(dòng)力的V型皮帶(比如，包裹式皮帶、裂邊皮帶、裂邊帶齒皮帶)、V-肋皮帶、平皮帶等和通過(guò)與皮帶輪的齒接合來(lái)傳遞動(dòng)力的帶齒皮帶。在這些動(dòng)力傳遞皮帶中的許多動(dòng)力傳遞輸皮帶中，為了將來(lái)自主動(dòng)皮帶輪的動(dòng)力傳遞到從動(dòng)皮帶輪且為了增強(qiáng)橡膠制成的皮帶本體，在周向方向上延伸的張力構(gòu)件被嵌入皮帶中且同時(shí)皮帶的與皮帶輪接觸或接合的工作表面由諸如帆布的覆蓋織物覆蓋。在一些情形中，包括工作表面的皮帶本體的整周由覆蓋織物覆蓋。在帶齒皮帶中，與皮帶輪的齒接合的齒部以預(yù)定的間隔設(shè)置在皮帶本體的周向方向上，并且張力構(gòu)件在皮帶本體的后側(cè)上嵌入位于周向方向的后部分中。
[0003]帶齒皮帶通常用于皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中以用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸、噴射泵、油泵、水泵等。與近來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的增加有關(guān)，皮帶上的載荷增加且同時(shí)皮帶的使用環(huán)境由于例如在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的小型化中涉及的環(huán)境溫度的增加而變得苛刻。此外，在大型兩輪車(chē)輛中，最近也開(kāi)始從鏈傳動(dòng)或軸傳動(dòng)向使用帶齒皮帶的皮帶傳動(dòng)的轉(zhuǎn)變。因此，用于車(chē)輛的帶齒皮帶需要在耐用性方面更大的提高。而且，也需要在通用工業(yè)機(jī)器中使用帶齒皮帶來(lái)延長(zhǎng)諸如注射成型機(jī)器的高載荷應(yīng)用中的更換周期以及提高耐用性。
[0004]帶齒皮帶的破壞模式大致分成由因?yàn)閺埩?gòu)件的彎曲疲勞或橡膠的不足耐熱性發(fā)生的裂紋引起的皮帶斷裂和可歸于覆蓋齒部的覆蓋織物(齒織物)的磨損的齒裂。作為應(yīng)對(duì)由于張力構(gòu)件的彎曲疲勞引起的皮帶斷裂的措施，已經(jīng)提出正確地設(shè)定張力構(gòu)件在皮帶寬度方向上的占有率以及設(shè)定由張力構(gòu)件的捻數(shù)和尺寸(細(xì)度)限定的捻系數(shù)(參見(jiàn)，例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。作為應(yīng)對(duì)由于橡膠的不足耐熱性引起的皮帶斷裂的措施，已經(jīng)提出使用包含不飽和羥酸金屬鹽的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠作為基質(zhì)橡膠并向其添加耐熱短纖維等(參見(jiàn)，例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。作為應(yīng)對(duì)可歸于齒織物的磨損的齒裂的措施，已經(jīng)提出使用具有低摩擦系數(shù)的氟基纖維作為齒織物的緯紗(參見(jiàn)，例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。對(duì)于齒織物的經(jīng)紗和緯紗，通常使用由覆蓋多個(gè)絲獲得的多絲紗。
[0005]覆蓋橡膠制成的皮帶本體的至少一部分的覆蓋織物通常經(jīng)歷諸如利用異氰酸鹽等進(jìn)行的樹(shù)脂處理的粘著處理、間苯二酚-甲醛-膠乳(RFL)處理和橡膠粘結(jié)處理，以便提高橡膠的粘附能力。通過(guò)進(jìn)行這樣的粘著處理，粘著處理溶液被浸潰到并附著到形成覆蓋織物的紗的表面或構(gòu)成紗的絲之間的空間，并且附著的粘合劑組分在干燥之后被固定。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)I JP-A-2009-257344
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JP-A-2008-291205
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)3 JP-A-2005-240862
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)3中描述的使用氟基纖維作為齒織物的緯紗的帶齒皮帶可在工作表面上產(chǎn)生低的摩擦系數(shù)并且可防止可歸于齒織物的磨損的齒裂，但是氟基織物具有與粘著處理溶液較差的混合能力且還具有較差的潤(rùn)濕性。因此，發(fā)現(xiàn)即使粘合劑組分看起來(lái)固定到齒織物，但是當(dāng)使皮帶運(yùn)行時(shí)，粘合劑組分從與皮帶輪齒接合的齒織物的表面飛散。分散的粘合劑組分已經(jīng)存在于多絲紗表面或在氟基纖維的絲之間，且隨著運(yùn)行的皮帶上的載荷變高，分散的粘合劑組分的量增加。
[0010]當(dāng)粘著處理溶液的粘合劑組分以這種方式飛散以在皮帶運(yùn)行期間散發(fā)灰塵時(shí)，這產(chǎn)生不僅使環(huán)境污染而且也使分散的粘合劑組分可能附著到皮帶傳動(dòng)裝置或周?chē)b備的問(wèn)題并引起故障。而且，設(shè)置在生產(chǎn)線(xiàn)中的皮帶傳動(dòng)裝置可能引起分散的粘合劑組分附著到或侵入產(chǎn)品的問(wèn)題。
[0011]在這些情況下，本發(fā)明的目的是通過(guò)降低動(dòng)力傳遞皮帶的工作表面上的覆蓋織物的摩擦系數(shù)來(lái)提高耐磨性并同時(shí)，防止粘著處理溶液的粘合劑組分在皮帶運(yùn)行期間飛散。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物，該覆蓋織物覆蓋與皮帶輪接觸或接合并從而傳遞動(dòng)力的動(dòng)力傳遞皮帶的工作表面的至少一部分，
[0013]其中覆蓋織物包含紗，該紗包含至少氟基纖維，且氟基纖維由至少一根切膜紗形成，并且
[0014]覆蓋織物經(jīng)受粘著處理。
[0015]也就是說(shuō)，因?yàn)樾纬蓪⒈徽持幚淼母采w織物的紗包含具有低摩擦系數(shù)的氟基纖維，動(dòng)力傳遞皮帶的工作表面上的覆蓋織物的摩擦系數(shù)被降低以提高覆蓋織物的耐磨性。同時(shí)，因?yàn)榉w維由至少一根切膜紗形成，所以防止了在粘著處理時(shí)附著的粘著處理溶液的粘合劑組分保留在具有光滑表面的切膜紗的表面上并且防止了粘合劑組分在皮帶運(yùn)行期間飛散。
[0016]可通過(guò)將諸如膜的片材切割成例如近似地I至5mm寬度的條并通過(guò)熱拉伸等將條形成為紗來(lái)獲得切膜紗。因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程與一般的合成纖維相比可被縮短，所以生產(chǎn)成本低。切膜紗的橫截面形狀不像單絲紗那樣是圓形的而是扁平的。此外，與多絲紗的情形不同，切膜紗不包含多個(gè)絲且具有光滑的且平坦的表面，沒(méi)有茸毛。因此，粘著處理溶液不浸潰到切膜紗的內(nèi)部，且與氟基纖維與粘著處理溶液的低潤(rùn)濕性組合，粘著處理溶液的粘合劑組分很難保留在切膜紗的表面上。而且，不會(huì)發(fā)生在皮帶運(yùn)行期間(在多絲紗的情形中看到的)絲的分裂或斷裂，使得可在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持工作表面上低的摩擦系數(shù)且皮帶的耐用性可得到更大的提聞。
[0017]氟基纖維不是特別受限，且其示例包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷氧基共聚物(PFA)和四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)。
[0018]覆蓋織物的形式也不是特別受限，且其示例包括織造織物、針織織物和非織造織物。在這些織物中，在帶齒皮帶中，織造織物和針織織物是優(yōu)選的且織造織物是最優(yōu)選的。
[0019]粘著處理優(yōu)選地包含至少間苯二酚-甲醛-膠乳(RFL)處理。RFL溶液是含水處理溶液且因?yàn)槠渚哂休^差的混合能力，特別是進(jìn)入氟基纖維內(nèi)的混合能力并具有低的潤(rùn)濕性，所以RFL溶液可能在氟基纖維的表面上被排斥。因此，通過(guò)進(jìn)行RFL處理，可使得粘合劑組分較少地保留在氟基纖維的表面上。因?yàn)镽FL溶液可有效地作為纖維上的粘合劑而不是氟基纖維上的粘合劑，例如聚酰胺纖維和聚酯纖維，所以能夠增加覆蓋織物和橡膠制成的皮帶本體之間的粘合性。
[0020]而且，本發(fā)明提供一種帶齒皮帶，包括:
[0021]皮帶本體，該皮帶本體包括以預(yù)定間隔沿皮帶的周向方向布置的多個(gè)齒部和在其中嵌入張力構(gòu)件的背部；以及
[0022]齒織物，該齒織物覆蓋多個(gè)齒部的表面，
[0023]其中齒織物為織造織物，該織造織物包含在皮帶的周向方向布置的緯紗和在皮帶的寬度方向布置的經(jīng)紗并經(jīng)受粘著處理，并且
[0024]緯紗包含至少氟基纖維，且氟基纖維由至少一根切膜紗形成。
[0025]也就是說(shuō)，因?yàn)辇X織物為通過(guò)對(duì)布置在皮帶的周向方向的緯紗和布置在皮帶的寬度方向的經(jīng)紗進(jìn)行織造制成并經(jīng)受粘著處理的織造織物，并且因?yàn)榫暭啺哂械湍Σ料禂?shù)的氟基纖維，所以能夠降低在帶齒皮帶的齒部中的齒纖維的摩擦系數(shù)以提高耐磨性。同時(shí)，因?yàn)榉w維由至少一根切膜紗形成，所以防止了粘著處理溶液的粘合劑組分保留在切膜紗的表面上且防止了粘著處理溶液的粘合劑組分在皮帶運(yùn)行期間飛散。
[0026]織造織物為通過(guò)將經(jīng)紗和緯紗交織以在給定的規(guī)則下豎直和水平延伸而織造并以平坦形式完成的織物。織造織物的紋理不是特別受限，且其示例包括斜紋織造(斜紋)、棉緞織造和平紋織造。通常，在織造織物的縱向方向上織造的紗稱(chēng)為經(jīng)紗，且在寬度方向上織造的紗稱(chēng)為緯紗。然而，在本發(fā)明中，緯紗布置在皮帶的周向方向(縱向方向)上，經(jīng)紗布置在皮帶的寬度方向上，且緯紗包含由至少一根切膜紗形成的氟基纖維。
[0027]可通過(guò)與至少一種另一種纖維組合來(lái)構(gòu)成包含由至少一根切膜紗形成的氟基纖維的緯紗。關(guān)于組合，由至少一根切膜紗形成的氟基纖維可與另一纖維成對(duì)混合，或者這些纖維可以平行地布置。在使用聚氨酯彈性紗或諸如毛織品精飾拉伸紗的彈性紗作為另一纖維的情形中，也可能可行的是，彈性紗和氟基纖維在拉伸下平行地布置以形成芯紗且芯紗的周邊由另一纖維覆蓋以獲得覆蓋紗。
[0028]另一纖維的示例包括:諸如棉、麻和蠶絲的天然纖維；諸如人造纖維的再生纖維；諸如脂肪聚酰胺纖維的有機(jī)纖維(比如，6-尼龍、66-尼龍、46-尼龍)；聚酯纖維(比如聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯纖維；聚丙烯酸纖維；聚乙烯醇纖維；聚-P-聚對(duì)苯撐苯并二惡唑(PBO)纖維和芳香族聚酰胺纖維(P-芳香族聚酰酩、m-芳香族聚酰酩)；以及諸如碳纖維和玻璃纖維的無(wú)機(jī)纖維。
[0029]而且，作為另一纖維，能夠在不超過(guò)橡膠的硫化溫度的溫度下軟化或熔化的低熔點(diǎn)纖維可布置在氟基纖維的周邊中。在該情形中，可允許低熔點(diǎn)纖維在橡膠的硫化期間作為氟基纖維與橡膠的粘結(jié)劑，由此對(duì)于橡膠的粘附性能差的氟基纖維和橡膠之間的粘附性可得到改善且在皮帶運(yùn)行期間氟基纖維的斷裂可被更大地抑制。
[0030]橡膠的硫化條件，比如，硫化溫度和硫化時(shí)間，不是特別受限且通過(guò)考慮包含在皮帶本體的橡膠組合物中的化學(xué)物質(zhì)的種類(lèi)，比如硫化劑和硫化加速劑或硫化方式來(lái)確定硫化條件。通常，通過(guò)參考使用門(mén)尼粘度計(jì)或其它硫化行為測(cè)量裝置測(cè)量的硫化曲線(xiàn)來(lái)確定這些條件。因而確定的一般硫化條件可以是100°C至200°C的硫化溫度和約I分鐘至5小時(shí)的硫化時(shí)間。如果需要，可進(jìn)行二次硫化。
[0031]關(guān)于低熔點(diǎn)纖維，選擇能夠在上述硫化溫度下軟化或熔化的纖維。例如，可以使用聚酰胺纖維、聚酯纖維和烯烴纖維中的一種，或者可以組合地使用其中的兩者或更多種。
[0032]聚酰胺纖維包括由共聚合聚酰胺形成的纖維，該共聚合聚酰胺由W-氨基羥酸組分或二羥酸組分與二胺的組合物構(gòu)成。這種類(lèi)型的纖維包括，例如，具有135°C熔點(diǎn)的FLOR-M (商標(biāo)名，由 UNITIKA Ltd.生產(chǎn))。
[0033]聚酯纖維優(yōu)選地為這樣一種芯-護(hù)套復(fù)合材料纖維，在該芯-護(hù)套復(fù)合材料纖維中，芯組分的熔點(diǎn)高于硫化溫度且護(hù)套組分的熔點(diǎn)低于硫化溫度。作為具有比硫化溫度高的熔點(diǎn)的芯組分的聚酯纖維的示例包括聚對(duì)一酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯及其共聚物。作為具有比硫化溫度低的熔點(diǎn)的護(hù)套組分的共聚合聚酯可通過(guò)二元酸與二醇的縮聚反應(yīng)來(lái)獲得。用于縮聚反應(yīng)的二元酸的示例包括對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和癸二酸，且二醇的示例包括二甘醇、丁二醇、己二醇、聚乙二醇和新戊二醇?？梢酝ㄟ^(guò)組合物及其共聚比來(lái)調(diào)節(jié)熔點(diǎn)。這種類(lèi)型的纖維包括，例如，C0RNETER(商標(biāo)名，由UNITIKA Ltd.生產(chǎn))，其中芯組分的熔點(diǎn)為256°C且護(hù)套組分的熔點(diǎn)為160°C。順便提一句，也可通過(guò)省略芯組分來(lái)僅單獨(dú)使用具有比硫化溫度低的熔點(diǎn)的護(hù)套組分。
[0034]烯烴纖維的示例包括聚丙烯纖維和聚乙烯纖維(大密度聚乙烯纖維、中等密度聚乙烯纖維、低密度聚乙烯纖維、線(xiàn)性低密度聚乙烯纖維、超高分子聚乙烯纖維)。這種類(lèi)型的纖維包括，例如，具有140°C的熔點(diǎn)的DYNEEMA(商標(biāo)名，由Τ0Υ0Β0 C0.，Ltd生產(chǎn))。
[0035]低熔點(diǎn)纖維不限于上述的材料或構(gòu)造且可使用任何纖維，只要纖維能夠在皮帶本體的硫化溫度下軟化或熔化。而且，低熔點(diǎn)纖維的表面可經(jīng)受等離子體處理等，目的是增加對(duì)粘著處理劑的親和力。
[0036]經(jīng)紗不是特別受限且可單獨(dú)地或組合地使用與緯紗的示例相同的纖維。在它們當(dāng)中，對(duì)橡膠具有良好粘附性能的纖維是優(yōu)選的，且脂肪族聚酰胺纖維是更優(yōu)選的。
[0037]用于經(jīng)紗和緯紗的纖維的形式不是特別受限，除將切膜紗的氟基纖維用于緯紗之夕卜，且可單獨(dú)地或組合地使用絲紗(單絲、多絲)、短纖紗(spun yarn)、切膜紗等。順便提一句，除切膜紗之外，用于緯紗的氟基纖維可部分地包含絲紗等。
[0038]如上所述，為了增加皮帶本體的橡膠與作為覆蓋織物的齒織物的粘附性而進(jìn)行粘著處理。作為該粘著處理，可以提到一種在通過(guò)將環(huán)氧樹(shù)脂或異氰酸鹽溶解在有機(jī)溶劑(比如，甲苯、二甲苯、甲基乙基酮)中獲得的基于樹(shù)脂的處理溶液中浸潰處理齒織物的方法、一種在諸如RFL溶液的含水處理溶液中浸潰處理齒織物的方法以及一種在上述有機(jī)溶劑中溶解橡膠組合物來(lái)獲得橡膠泥并在橡膠泥中浸潰處理齒織物從而允許橡膠組合物浸潤(rùn)并附著到齒織物的方法。這三種方法可單獨(dú)地或組合地進(jìn)行，且處理的順序和處理的次數(shù)尤其不受限制。而且，為了更多地增加粘著處理齒織物與橡膠的粘附能力，可以應(yīng)用使齒織物和橡膠組合物在砑光輥之間穿過(guò)以將橡膠組合物壓印在齒織物上的摩擦處理，或者在對(duì)于齒部的粘附表面?zhèn)忍帉⑾鹉z組合物層壓在齒織物上的涂覆處理。
[0039]當(dāng)齒織物具有通過(guò)對(duì)經(jīng)紗和至少兩種緯紗進(jìn)行織造形成的多重織造結(jié)構(gòu)(其中經(jīng)紗包含脂肪族聚酰胺纖維，且在至少兩種緯紗中，位于齒織物的最外表面?zhèn)?皮帶輪側(cè))上的緯紗包含上述氟基纖維)時(shí)，能夠減少齒織物的表面上的摩擦系數(shù)，從而提高齒織物的耐磨性，且同時(shí)，可防止在皮帶的齒部和皮帶輪的齒之間的接合或脫離接合處產(chǎn)生噪音。而且，當(dāng)除氟基纖維之外的纖維用于位于粘附到齒部的齒織物的背表面?zhèn)壬系木暭?，且具有高粘附能力的脂肪族聚酰胺纖維用于經(jīng)紗時(shí)，齒織物和皮帶的齒部之間的粘附能力可得到更大地提高。
[0040]粘著處理優(yōu)選地至少包含間苯二酚-甲醛-膠乳(RFL)處理。因?yàn)镽FL溶液具有較差的混合能力，特別是進(jìn)入氟基纖維內(nèi)的混合能力并具有低的潤(rùn)濕性，所以RFL溶液可能在氟基纖維的表面上被排斥。因此，通過(guò)進(jìn)行RFL處理，可使得粘合劑組分較少地保留在氟基纖維的表面上。因?yàn)镽FL溶液可有效地作為纖維上的粘合劑而不是氟基纖維上的粘合劑，例如聚酰胺纖維和聚酯纖維，所以齒織物和皮帶的齒部之間的粘合性可得到增加。
[0041]在根據(jù)本發(fā)明的用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物中，形成將被粘著處理的覆蓋織物的紗包含具有低摩擦系數(shù)的氟基纖維且該氟基纖維由至少一根切膜紗形成。因此，能夠減小動(dòng)力傳遞皮帶的工作表面上的覆蓋織物的摩擦系數(shù)以增加耐磨性且皮帶的耐用性可得到提高。同時(shí)，可防止粘著處理溶液的粘合劑組分在皮帶運(yùn)行期間飛散。
[0042]而且，在根據(jù)本發(fā)明的帶齒皮帶中，齒織物為通過(guò)對(duì)在皮帶的周向方向布置的緯紗和在皮帶的寬度方向上布置的經(jīng)紗進(jìn)行織造并使其經(jīng)受粘著處理生產(chǎn)的織造織物，緯紗包含具有低摩擦系數(shù)的氟基纖維，且氟基纖維由至少一根切膜紗形成。因此，能夠減小在帶齒皮帶的齒部中的齒織物的摩擦系數(shù)以提高耐磨性且皮帶的耐用性可得到提高。同時(shí)，可防止粘著處理溶液的粘合劑組分在皮帶運(yùn)行期間飛散。因此，根據(jù)本發(fā)明的帶齒皮帶可防止由于附著至其的粘合劑組分引起的皮帶傳動(dòng)裝置或外圍裝備的環(huán)境污染或故障，且在設(shè)置在生產(chǎn)線(xiàn)中的皮帶傳動(dòng)裝置中，帶齒皮帶可防止粘合劑組分附著或侵入到產(chǎn)品或附著或侵入到產(chǎn)品內(nèi)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1-(A-1)至(A-3)是解釋根據(jù)本發(fā)明的用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物的示意性縱截面圖，且圖1-(B-1)至(B-3)是解釋用于動(dòng)力傳遞皮帶的傳統(tǒng)覆蓋織物的示意性縱截面圖。
[0044]圖2是示出了本發(fā)明的帶齒皮帶的實(shí)施例的剖切透視圖。
`[0045]圖3是示出了圖2的帶齒皮帶的變型實(shí)施例的剖切透視圖。
[0046]圖4-㈧和⑶是在粘著處理之后實(shí)例(圖4-(A))和比較例(圖4-(B))的齒織物的表面(皮帶輪側(cè))的照片。
[0047]圖5是解釋皮帶運(yùn)行試驗(yàn)的概念圖。
[0048]圖6-(A_l)、(A-2)、(B-1)和(B_2)是已經(jīng)在圖5的皮帶運(yùn)行試驗(yàn)中飛散并落在紙板上的實(shí)例(圖6-(A-1)和(A-2))和比較例(圖6-(B-1)和(B-2))的粘合劑組分的灰塵物質(zhì)的照片。
[0049]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0050]I 動(dòng)力傳遞皮帶、帶齒皮帶
[0051]2 皮帶本體
[0052]2a 齒部
[0053]2b 背部
[0054]3張力構(gòu)件
[0055]4粘著層
[0056]11,51覆蓋織物、齒織物[0057]12、52經(jīng)紗
[0058]13,53緯紗
[0059]30雙軸運(yùn)行試驗(yàn)機(jī)
[0060]31主動(dòng)皮帶輪
[0061]32從動(dòng)皮帶輪
[0062]33紙板
[0063]X皮帶的周向方向
[0064]S粘合劑組分
[0065]D灰塵物質(zhì)
【具體實(shí)施方式】
[0066]通過(guò)參照附圖在下面描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1-(A-1)至(A-3)示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物11，且圖1-(B-1)至(B-3)示出了用于動(dòng)力傳遞皮帶的傳統(tǒng)覆蓋織物51。覆蓋織物11和51兩者都為通過(guò)對(duì)經(jīng)紗12或52和緯紗13或53進(jìn)行織造生產(chǎn)的織造織物，如頂部圖(圖1-(A-1)和圖1-(B-1))中示出的，并且該織造織物經(jīng)受利用RFL溶液進(jìn)行的粘著處理，如在中間圖(圖1-(Α-2)和圖1-Φ-2))中示出的。并且隨后，該織造織物被附著到橡膠制成的皮帶本體2以便覆蓋動(dòng)力傳遞皮帶I的工作表面，如底部圖(圖1-(Α-3)和圖1-(Β-3))中示出的。
[0067]通過(guò)織造，比如斜紋織造、棉緞織造或平紋織造來(lái)生產(chǎn)覆蓋織物11和51中的每一個(gè)織造織物，且有時(shí)通過(guò)使用兩種或更多種緯紗13和53而將織造織物制成為具有多重織造結(jié)構(gòu)。然而，為了簡(jiǎn)化以下說(shuō)明，此處示意性地示出了具有單一織造結(jié)構(gòu)的平紋織造織物的橫截面。在每一個(gè)圖中，左/右方向(箭頭X的方向)為皮帶的周向方向。每個(gè)經(jīng)紗12或52布置成在皮帶寬度方向上延伸，且每一個(gè)緯紗13或53布置成在皮帶的周向方向上延伸。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的覆蓋織物11和傳統(tǒng)覆蓋織物51的不同在于傳統(tǒng)覆蓋織物51的緯紗53由氟基纖維的多絲紗形成，而根據(jù)本發(fā)明的覆蓋織物11的緯紗13由氟基纖維的切膜紗形成。其余構(gòu)造可以是相同的，且經(jīng)紗12和52兩者都由尼龍纖維制成。
[0069]如在中間圖(圖1-(A_2)和圖1-(Β-2))中示出的，在利用RFL溶液進(jìn)行粘著處理之后，RFL溶液的粘合劑組分S附著到并保留在由氟基纖維的多絲紗形成的緯紗53的表面上，而RFL溶液的粘合劑組分S不保留在由氟基纖維的切膜紗形成的緯紗13的表面上。盡管沒(méi)有示出，但是在由多絲紗形成的緯紗53中，粘合劑組分S也保留在絲之間的空間中。如上面描述的，氟基纖維具有特別差的與RFL溶液的混合能力，且RFL溶液可能在纖維的表面上被排斥。然而，因?yàn)橛啥嘟z紗形成的緯紗53具有在其表面上觀(guān)察到的絨毛，所以粘合劑組分S附著并保留在該表面和絲之間而不被牢固地固定。另一方面，由切膜紗形成的緯紗13不具有多個(gè)絲且因此具有光滑的且平坦的表面，不具有絨毛，粘合劑組分S不附著且不保留。順便提一句，粘合劑組分S牢固地固定到每個(gè)經(jīng)紗12或52的表面，經(jīng)紗12或52由與RFL溶液可很好地混合的脂肪族聚酰胺纖維形成。
[0070]如底部圖(圖1-(A_3)和圖1-(Β-3))中示出的，在粘附到皮帶本體2之后，在使用由多絲紗形成的緯紗53的傳統(tǒng)覆蓋織物51中，當(dāng)皮帶的工作表面在皮帶運(yùn)行期間與皮帶輪(未示出)接觸或接合時(shí)，附著到緯紗53的工作表面?zhèn)鹊恼澈蟿┙M分S作為灰塵物質(zhì)D飛散。另一方面，在使用由切膜紗形成的緯紗13的根據(jù)本發(fā)明的覆蓋織物11中，因?yàn)檎澈蟿┙M分S不保留在緯紗13的表面上，所以這樣的灰塵物質(zhì)D不會(huì)飛散。
[0071]盡管未示出，但是當(dāng)通過(guò)使用用于緯紗13的兩種或更多種纖維由具有多重織造結(jié)構(gòu)的織造織物形成根據(jù)本發(fā)明的覆蓋織物11時(shí)，優(yōu)選的是，位于工作表面的最外表面?zhèn)?皮帶輪側(cè))上的緯紗由氟基纖維的切膜紗形成，且位于內(nèi)表面?zhèn)壬系木暭営芍T如脂肪族聚酰胺纖維的另一纖維制成。而且，在該情形中，因?yàn)檎澈蟿┙M分S不保留在由位于工作表面的最外表面?zhèn)壬系那心ぜ喰纬刹⑴c皮帶輪接觸或接合的緯紗的表面上，所以灰塵物質(zhì)D不會(huì)飛散。此外，因?yàn)檎澈蟿┙M分S固定在由位于內(nèi)表面?zhèn)壬系牧硪焕w維形成的緯紗上，所以覆蓋織物11可以更牢固地附著到皮帶本體2。
[0072]圖2示出了作為動(dòng)力傳遞皮帶的帶齒皮帶I的實(shí)施例。在帶齒皮帶I中，與皮帶輪的齒接合的齒部2a以預(yù)定間隔設(shè)置在橡膠制成的皮帶本體2的周向方向上，張力構(gòu)件3嵌入在位于周向方向上皮帶的背面?zhèn)壬系谋巢?b中，且用作工作表面的整個(gè)齒部2a由齒織物11覆蓋，該齒織物11為包含上述緯紗13的覆蓋織物，上述緯紗13由氟基纖維的切膜紗形成。齒織物11的經(jīng)紗12布置在皮帶的寬度方向上，且緯紗13布置在皮帶的周向方向上。
[0073]用于皮帶本體2的橡膠組分包括可硫化的或可交聯(lián)的橡膠，例如，天然橡膠、二烯橡膠(比如，異戊二烯橡膠、聚丁橡膠、氯丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、氫化丙烯腈-丁二烯橡膠)、乙烯-α -烯烴彈性體、氯磺化聚乙烯橡膠、燒化氯磺化聚乙烯橡膠、表氯醇橡膠、丙烯酸橡膠、硅酮橡膠、聚氨基甲酸乙酯橡膠和氟化橡膠?？梢詥为?dú)使用這些組分中的一種，或者可以組合使用其兩者或更多種。在這些中，氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(特別是其中分散有羥酸金屬鹽的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠)、氯磺化聚乙烯橡膠、烷化氯磺化聚乙烯橡膠和氯丁二烯橡膠由于其優(yōu)異的耐熱老化性而是優(yōu)選的。
[0074]作為構(gòu)成張力構(gòu)件3的纖維，就高模量而言，可以使用作為主構(gòu)成單元的具有諸如對(duì)苯二甲酸乙二酯的C2_4烯烴基芳基化物、乙烯-2，6-石腦油的聚酯纖維的合成纖維(比如，聚亞烷基芳基化物纖維、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維和苊纖維)和芳香族聚酰胺纖維以及諸如玻璃纖維和碳纖維的無(wú)機(jī)纖維。在這些中，玻璃纖維、碳纖維和芳香族聚酰胺希望是優(yōu)選的，且碳纖維是最優(yōu)選的。這種纖維可以是多絲紗。
[0075]如果需要的話(huà)，皮帶本體2的橡膠組合物可以含有添加劑。添加劑的示例包括硫化劑或交聯(lián)劑、共交聯(lián)劑、硫化助劑、硫化加速劑、硫化延遲劑、金屬氧化物(比如，氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇、氧化鐵、氧化銅、氧化鈦和氧化鋁)、增強(qiáng)材料(比如，碳黑和氧化硅，比如含水氧化硅)、短纖維、填充物(比如，粘土、碳化鈣、滑石和云母)、軟化劑(比如，諸如石蠟油和環(huán)烷油的油)、處理劑或處理助劑(比如，硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、蠟、石蠟和脂肪酸酰胺)、抗氧化劑(比如，抗氧化劑、熱老化抑制劑、彎曲斷裂抑制劑和臭氧劣化抑制劑)、著色劑、增粘劑、增塑劑、偶聯(lián)劑(比如，硅烷偶聯(lián)劑)、穩(wěn)定劑(比如，紫外線(xiàn)吸收劑和熱穩(wěn)定劑)、阻燃劑、抗靜電劑。這些添加劑可以單獨(dú)或組合地使用。
[0076]作為在橡膠組合物中混合的短纖維，可以使用諸如聚烯烴纖維(比如，聚乙烯纖維和聚丙烯纖維)、聚酰胺纖維(比如，6-尼龍纖維、66-尼龍纖維、46-尼龍纖維和芳族聚酰胺纖維)、聚亞烷基芳基化物纖維(比如，C2_4烯烴基C6_14芳基化物纖維，比如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維和聚萘二甲酸乙二醇酯纖維)、維尼龍纖維、聚乙烯醇纖維和聚對(duì)苯撐苯并二惡唑纖維的合成纖維；諸如棉、麻和羊毛的天然纖維；以及諸如碳纖維的無(wú)機(jī)纖維。在將這種短纖維混合在形成齒部2a的橡膠組合物中的情形中，還可能的是，短纖維在硫化期間連同橡膠組分一起在橡膠組合物中流動(dòng)，并且在齒部2a表面附近沿齒部2a的輪廓取向并且隨著其靠近張力構(gòu)件3而幾乎與張力構(gòu)件3平行取向。
[0077]帶齒皮帶I可以通過(guò)以下已知方式來(lái)生產(chǎn)。首先，將用RFL溶液粘著處理的齒織物11繞圓柱形模具纏繞，圓柱形模具在其外周邊處形成有與待生產(chǎn)的帶齒皮帶I的齒部2a對(duì)應(yīng)的多個(gè)凹槽。將張力構(gòu)件3在齒織物11的外周邊上螺旋地旋轉(zhuǎn)，且用于形成皮帶本體2的齒部2a和背部2b的未硫化的橡膠片以繞包裹的方式固定在另一外周邊上以生產(chǎn)組裝的本體。此后，從組裝的本體的外周側(cè)在其上施用硫化夾套，并且由硫化夾套覆蓋的模具被放在硫化器中且在預(yù)定條件下加熱/加壓，結(jié)果是，硫化橡膠通過(guò)張力構(gòu)件3之間的間隙壓配合到模具的凹槽內(nèi)且同時(shí)，齒織物11被壓緊到凹槽以由齒織物11覆蓋齒部2a，由此可以獲得在其背部Ib中嵌入有張力構(gòu)件3的套筒狀硫化模具本體。該硫化模具本體被切割成預(yù)定產(chǎn)品寬度的環(huán)以生產(chǎn)各個(gè)帶齒皮帶I。
[0078]圖3示出了帶齒皮帶I的變型實(shí)施例。在該變型實(shí)施例中，粘著層4設(shè)置在皮帶本體2的背部2b和齒部2a之間，且在與齒部2a接觸的部分中粘著層4朝背部2b側(cè)隆起?？梢允拐持鴮?朝齒部2a側(cè)隆起。其余構(gòu)造與上述實(shí)施例相同，且覆蓋齒部2a的齒織物11的緯紗13由氟基纖維的切膜紗形成。而且，齒織物11的經(jīng)紗12布置在皮帶的寬度方向上，且緯紗13布置在皮帶的周向方向上。
[0079]粘著層4由橡膠組合物制成。作為該橡膠組合物，例如，可以使用氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(HNBR)。另外，如果需要的話(huà)，橡膠組合物可以包含硫化劑(例如有機(jī)過(guò)氧化物)、硫化助劑(例如馬來(lái)酰亞胺)、硫化促進(jìn)劑、增強(qiáng)材料(例如炭黑和硅石)、填充劑、軟化劑、加工助劑、抗氧化劑等。
[0080]變型實(shí)施例的帶齒皮帶I可以通過(guò)以下方法來(lái)生產(chǎn)。該生產(chǎn)方法被稱(chēng)為預(yù)成型方法，且首先，通過(guò)使用在其外周邊中形成有多個(gè)凹槽的圓柱形模具來(lái)預(yù)成型覆蓋齒部2a的齒織物11和齒部2a。由該預(yù)成型步驟獲得的預(yù)成型本體沒(méi)有被完全硫化且處于半硫化狀態(tài)。然后，將張力構(gòu)件3在預(yù)成型本體的外周邊上螺旋地旋轉(zhuǎn)，且將用于形成皮帶本體2的背部2b的未硫化的橡膠片纏繞在另一外周邊周?chē)４撕?，整體在硫化器中加熱并硫化以獲得套筒狀的硫化模制本體。該硫化模制本體被切割成預(yù)定產(chǎn)品寬度的環(huán)，類(lèi)似于上述實(shí)施例。
[0081]與廣泛地使用的上述已知方法不同，在通過(guò)預(yù)成型方法進(jìn)行的生產(chǎn)方法中，不必在硫化期間將硫化橡膠穿過(guò)張力構(gòu)件3之間的間隙來(lái)形成齒部2a。因此，張力構(gòu)件3之間的距離(節(jié)距)可變窄。因此，在生產(chǎn)高模量帶齒皮帶I的情形中，預(yù)成型方法是優(yōu)選的，因?yàn)樵谄У膶挾确较蛏蠌埩?gòu)件節(jié)距可以幾乎被減小到張力構(gòu)件的直徑。順便提一句，預(yù)成型方法不需要提供如圖3所示的粘著層4且也可應(yīng)用于具有圖2所示構(gòu)造的帶齒皮帶
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[0082]實(shí)例
[0083]具有覆蓋有齒織物11的齒部2a的帶齒皮帶作為實(shí)例被制備，其中最外表面?zhèn)壬系木暭?3由圖1-(A-1)至(A-3)中示意性地示出的氟基纖維的切膜紗形成。而且，具有覆蓋有齒織物51的齒部2a的類(lèi)似帶齒皮帶作為比較例被制備，其中最外表面?zhèn)壬系木暭?3由圖1-(B-1)至(B-3)中示意性地示出的氟基纖維的多絲紗形成。表1中示出了實(shí)例和比較例的齒織物11和51的構(gòu)造和使用材料。盡管在圖中未示出，但是實(shí)例和比較例的齒織物11和51兩者都具有斜紋織造的雙重織造結(jié)構(gòu)，其使用兩種纖維用于緯紗13和53中的每一種(關(guān)于織造織物，最外表面?zhèn)葹?/3斜紋，且內(nèi)表面?zhèn)葹?/2斜紋)。采用覆蓋紗作為最外表面?zhèn)?皮帶輪側(cè))上的緯紗，通過(guò)使上述的切膜紗或多絲紗和聚氨酯彈性紗平行地布置以形成芯紗并在芯紗的外周布置低熔點(diǎn)纖維而獲得所述覆蓋紗。而且，在兩種齒織物中，內(nèi)表面?zhèn)?橡膠粘附側(cè))上的緯紗為布置有聚氨酯彈性紗的66-尼龍纖維。對(duì)于經(jīng)紗12和52兩者，使用66-尼龍纖維。
[0084]表1
[0085]
【權(quán)利要求】
1.一種用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物，所述覆蓋織物覆蓋與皮帶輪接觸或接合并由此傳遞動(dòng)力的動(dòng)力傳遞皮帶的工作表面的至少一部分， 其中所述覆蓋織物包含紗，所述紗至少包含氟基纖維，且所述氟基纖維由至少一根切膜紗形成，并且 所述覆蓋織物經(jīng)受粘著處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于動(dòng)力傳遞皮帶的覆蓋織物，其中所述粘著處理至少包含間苯二酚-甲醛-膠乳處理。
3.一種帶齒皮帶，包括: 皮帶本體，所述皮帶本體包括以預(yù)定間隔沿所述皮帶的周向方向設(shè)置的多個(gè)齒部和嵌入有張力構(gòu)件的背部；以及 齒織物，所述齒織物覆蓋所述多個(gè)齒部的表面， 其中所述齒織物為織造織物，所述織造織物包括在所述皮帶的所述周向方向上布置的緯紗和在所述皮帶的寬度方向上布置的經(jīng)紗，并且所述織造織物經(jīng)受粘著處理，并且所述緯紗至少包含氟基纖維，且所述氟基纖維由至少一根切膜紗形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶齒皮帶， 其中至少包含氟基纖維的所述緯紗還包含彈性紗和另一種纖維，并且其中所述氟基纖維和所述彈性紗在拉伸下被平行地布置以形成芯紗，且所述芯紗的周邊由所述另一種纖維覆蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶齒皮帶， 其中所述另一種纖維為低熔點(diǎn)纖維，所述低熔點(diǎn)纖維在100°c至200°C的硫化溫度和I分鐘至5小時(shí)的硫化時(shí)間的硫化條件下熔化。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶齒皮帶， 其中所述齒織物具有由經(jīng)紗和至少兩種緯紗形成的多重織造結(jié)構(gòu)，所述經(jīng)紗包含脂肪族聚酰胺纖維，且在所述至少兩種緯紗中，位于所述齒織物的最外表面?zhèn)鹊乃鼍暭啺w維。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶齒皮帶，其中所述粘著處理至少包含間苯二酚-甲醛-膠乳處理。
【文檔編號(hào)】F16G1/21GK103511555SQ201310241656
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】本崎昭彥, 竹中章 申請(qǐng)人:三之星機(jī)帶株式會(huì)社