專(zhuān)利名稱(chēng)：彈性傳動(dòng)皮帶，具體是具有減少拉力損失的肋式v型帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)皮帶，這個(gè)傳動(dòng)皮帶具有一個(gè)基體，這個(gè)基體由一種具有彈性特性的聚合物材料構(gòu)成，這個(gè)基體包括一個(gè)作為傳動(dòng)皮帶背襯的頂層并且還包括一個(gè)具有力傳輸區(qū)的亞結(jié)構(gòu)，其中-一種第一變體具有在嵌入該基體的繩索構(gòu)造中的至少一個(gè)拉力股；或者-一個(gè)第二變體在該頂層與該亞結(jié)構(gòu)之間插入由一種具有彈性特性的聚合物材料構(gòu)成的一個(gè)中間層，其中繩索構(gòu)造的至少一個(gè)拉力股被嵌入該中間層之中；或者-一個(gè)第三變體具有在形成一個(gè)繩索層的繩索構(gòu)造中的至少一個(gè)拉力股，其中，在該繩索層與該頂層和/或在該繩索層與該亞結(jié)構(gòu)之間插入了一個(gè)中間層，該中間層是由一種具有彈性特性的聚合物材料構(gòu)成的。
背景技術(shù)：
傳動(dòng)皮帶(它們還被稱(chēng)為傳輸皮帶并且在運(yùn)行狀態(tài)中形成無(wú)限循環(huán))可以被構(gòu)形成為扁平帶、V型帶、V型肋式帶、有齒帶以及離合器帶。V型肋式帶具有特殊的重要性，對(duì)此參照以下專(zhuān)利文獻(xiàn)DE 38 23 157 AlDE 100 16 351 AlDE 10 2006 007 509 AlDE 10 2007 044 436 AlEP 0 590 423 A2EP 0 737 228 BlEP 0 831 247 BlEP 0 866 834 BlEP 1 108 750 AlEP 1 129 308 BlUS 3 981 206一個(gè)傳動(dòng)皮帶的彈性(包括撓曲彈性)是由這個(gè)基體并且進(jìn)而由這個(gè)頂層以及由具有彈性特性的聚合物材料組成的亞結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的，對(duì)于這種聚合物材料而言作為彈性體以及熱塑性彈性體已知的具體兩組材料是適合的。基于硬化橡膠混合物的彈性體具有特殊的重要性。根據(jù)開(kāi)篇處提及的這三種變體之一，這個(gè)傳動(dòng)皮帶配備有至少一個(gè)嵌入的拉力股，并且更具體地配備有形成了一個(gè)拉力/強(qiáng)度部件層的兩個(gè)或更多拉力股。繩索構(gòu)造的拉力股具有特殊的重要性，其中關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)提供了材料的不同概念?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地說(shuō)明材料的重要類(lèi)型。-聚酯(PES)構(gòu)成的拉力股汽車(chē)應(yīng)用最經(jīng)常使用包括由PES構(gòu)成拉力股的V型肋式帶(VRB)。包括PES的典型繩索構(gòu)造是1100dtexX2X3以及1100dtexX3X3。然而，當(dāng)通過(guò)經(jīng)常使用的標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的紗線來(lái)實(shí)施時(shí)，這種拉力股不會(huì)展現(xiàn)出有利的拉長(zhǎng)表現(xiàn)。這些PES的繩索發(fā)生“蠕變 (creep) 也就是說(shuō)，它們塑性地伸展。這種伸展經(jīng)常通過(guò)一種用在VRB傳動(dòng)器之中的自動(dòng)張緊系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償。近年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商不斷試圖在可能的情況下省卻昂貴并且笨重的張緊系統(tǒng)。然而，在沒(méi)有自動(dòng)張緊系統(tǒng)的VRB傳動(dòng)器中，皮帶的拉長(zhǎng)致使工作電壓減小，這對(duì)于皮帶的傳動(dòng)性能及其耐久性而言具有非常不利的影響。一種解決方案是替換或再次張緊這個(gè)皮帶，對(duì)此的做法通常是必須訪問(wèn)專(zhuān)業(yè)車(chē)間。而且，在具有專(zhuān)用的固定滾輪(“固定的驅(qū)動(dòng)器”)的VRB傳動(dòng)器的情況下，簡(jiǎn)單的裝配幾乎是不可能的，因?yàn)榭紤]到皮帶極大的 ExA值(經(jīng)線剛度)這種在迫使該皮帶裝到這些盤(pán)上時(shí)產(chǎn)生的裝配拉力是過(guò)高的。_聚酰胺(PA)構(gòu)成的拉力股因此沒(méi)有自動(dòng)張緊系統(tǒng)的汽車(chē)應(yīng)用通常使用包括由PA(具體是明顯較低模量的 PA6. 6和PA4. 6的形式)構(gòu)成拉力股的VRB。然而，在沒(méi)有張緊系統(tǒng)而帶有在高動(dòng)力傳輸之下的大量滾輪的皮帶驅(qū)動(dòng)器中，它們同樣會(huì)相對(duì)快速地失去必要的拉力。此處可能的補(bǔ)救是明顯增加預(yù)拉伸。但是與其相關(guān)聯(lián)的這些軸承應(yīng)力在商業(yè)實(shí)踐中通常是不可接受的。PA拉力股的另一個(gè)問(wèn)題是存儲(chǔ)中極高的收縮率。迄今為止，已試圖通過(guò)皮帶的一種理想地?zé)o拉力的制造方式(EP 0 831 247 Bi)來(lái)減少在存儲(chǔ)中的這種極高的收縮率。然而，在商業(yè)實(shí)踐中，這類(lèi)彈性傳動(dòng)皮帶(特別是V型肋式帶)的可安裝性卻再三出現(xiàn)問(wèn)題， 因?yàn)槠г陂L(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)過(guò)程中過(guò)度地縮短，如具體在替換件市場(chǎng)中所發(fā)生的。-聚醚醚酮(PEEK)構(gòu)成的拉力股一種最近的提議是對(duì)V型肋式帶具體地賦予了由PEEK構(gòu)成的拉力股。具體是在此除繩索構(gòu)造以外還使用一種多絲構(gòu)造。就此方面的紡織技術(shù)細(xì)節(jié)而言，參見(jiàn)未審查的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)DE 10 2007044 436 Al。在一種PA6. 6拉力股與一種PEEK拉力股之間的比較試驗(yàn)已經(jīng)顯示出，包括PEEK拉力股的傳動(dòng)皮帶承受組合有在存儲(chǔ)中明顯減少的收縮率的一種減少的拉力損失。因此，具有PEEK拉力股的傳動(dòng)皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間以及由此的運(yùn)行壽命顯明較長(zhǎng)。然而，此處不利的是紡織材料PEEK顯明地比聚酰胺或聚酯更昂貴，因而在此顯示出了經(jīng)濟(jì)可行性方面的局限性。用于拉力股的上述材料概述地揭示了生產(chǎn)低模量傳動(dòng)皮帶(包括作為拉力股的低模量繩索)所具有的與實(shí)現(xiàn)拉力的少量降低和存儲(chǔ)中的低收縮率以及高動(dòng)力傳輸能力相關(guān)聯(lián)的普遍問(wèn)題。在其他已知的多種材料之中的其他替代物(即，鋼、芳族聚酰胺、玻璃纖維以及碳纖維)考慮到它們的高模量特征以及它們的低可伸展性而對(duì)于彈性VRB是不適合的。在一般情況下，傳動(dòng)皮帶也不可以具有希望的寬度。因此，為了增加每皮帶寬度的動(dòng)力傳輸，就要求改進(jìn)拉力股自身的動(dòng)力傳輸力。

發(fā)明內(nèi)容
在此處展示了所有拉力股問(wèn)題的背景下，本發(fā)明的目的是提供一種低模量傳動(dòng)皮帶，更具體地是一種使用低模量繩索的V型肋式帶，這個(gè)目的是與從減少拉力損失方面來(lái)使運(yùn)行壽命增加相關(guān)聯(lián)的，并且這個(gè)目的額外地還與存儲(chǔ)中的低收縮率的目的相關(guān)聯(lián)。另夕卜，與其相關(guān)聯(lián)的這種拉力股概念應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)的。
這個(gè)目的在拉力股完全地或部分第由一種聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)組成時(shí)得以實(shí)現(xiàn)，其中，該P(yáng)ET是由與以下紗線和繩索參數(shù)相關(guān)聯(lián)的一種紗線形成的-繩索線性密度彡3600dtex(特征組I)；-在177°C以及預(yù)拉力為0.0005N/dtex(特征組II)2分鐘后，紗線的熱空氣熱收
縮率< 5% ；-在25°C下在5%伸長(zhǎng)并且預(yù)拉力為0.0005N/dtex(特征組III)時(shí)，對(duì)應(yīng)的紗線力彡3. 4cN/dtex，并且還有-在160°C的熱空氣中10分鐘后并且在預(yù)拉力為0.0005N/dtex(特征組IV)時(shí)， 繩索的熱空氣熱收縮力彡0. 12cN/dteX。當(dāng)紗線未處理時(shí)，這些紗線參數(shù)(特征組II和III)專(zhuān)有地涉及PET，不論拉力股是否完全地或者部分地由PET組成。這些繩索參數(shù)(特征組I和IV)不僅涉及全部由PET 形成的拉力股而且還涉及混合系統(tǒng)形式的拉力股，這個(gè)混合系統(tǒng)隨后將被更具體地說(shuō)明。此處用于繩索的未處理紗線是與特征組II和III 一致的并且是一種高模量、低收縮率(HMLS)的PET紗線。其用于低模量繩索的用途是新穎的并且對(duì)于所希望的性能作用是無(wú)法預(yù)料的。這種PET紗線在上述情況下有利地滿(mǎn)足了以下紗線參數(shù)-紗線的熱空氣熱收縮率<4% ；-對(duì)應(yīng)的紗線力彡3.8cN/dtex。一系列試驗(yàn)已經(jīng)展示了，使用一種在177°C時(shí)具有熱空氣熱收縮率3. 9%并且在 25°C下5%伸長(zhǎng)時(shí)具有一個(gè)相應(yīng)的力4. OcN/dtex的未處理紗線來(lái)制造繩索是非常有利的。有利的繩索參數(shù)是-繩索線性密度為2000dtex至3500dtex；-繩索的熱空氣熱收縮力彡0.18cN/dtex ；-一種編結(jié)式扭絞彡180tpm，更具體地是彡200tpm并且再次更具體地是在從 200tpm至220tpm的范圍內(nèi)；-繩索構(gòu)造為900dtex 至 1300dtexX 1 X 3 或者 900dtex 至 1300dtexX 1 X 2，更具體地是 1 IOOdtex X 1 X 3 或者 1 IOOdtex X 1 X 2 ；-一種編結(jié)式扭絞彡160tpm并且更具體地是彡135tpm并且更具的是在從90tpm 至135tpm的范圍內(nèi)。此處使用的一些紡織技術(shù)術(shù)語(yǔ)要求以下說(shuō)明-紗線的這個(gè)按照特征組III的相應(yīng)的力是對(duì)應(yīng)于在25°C下5%伸長(zhǎng)的力。它還可以表示為在特定伸長(zhǎng)時(shí)的力或負(fù)載。-按照特征組III的這個(gè)相應(yīng)的力以及還有按照特征組IV的繩索收縮力適用于帶有特定的量綱cN/dtex的每繩索線性密度的對(duì)應(yīng)的力。此處“C”表示“厘”，即1/100。- “tpm”是“每米匝數(shù)”的縮寫(xiě)并且在任何種類(lèi)扭絞的紡織技術(shù)中是一個(gè)典型單位。-在繩索構(gòu)造中，如在紡織技術(shù)中的慣例，這些編結(jié)的線性密度被報(bào)告為標(biāo)稱(chēng)細(xì)度 (fineness)。這是用于生產(chǎn)繩索(參見(jiàn)DIN53830-3)的未處理紗線的標(biāo)稱(chēng)線性密度(如由生產(chǎn)者報(bào)告的)。由于扭曲和伸展，實(shí)際線性密度可以與其不同。
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-繩索的線性密度是繩索紡織部分(粘附層)的實(shí)際線性密度(參見(jiàn)DIN 53830-3)。對(duì)于本發(fā)明必要的在繩索的熱空氣熱收縮力方面的一系列試驗(yàn)給出了 0. IScN/ dtex (對(duì)應(yīng)于繩索制造中繩索的中等伸展)至0. 37cN/dteX (對(duì)應(yīng)于繩索制造中繩索的高度伸展)的多個(gè)數(shù)值。對(duì)于拉力股特別重要的是完全由PET來(lái)組成，因?yàn)檫@給出了最佳結(jié)果。然而，拉力股同樣有可能是部分地由PET組成的，所提供的PET在數(shù)量上占多數(shù)。 在這種情況下PET可以與一種聚酰胺(PA)、聚酰亞胺(PI)、芳族聚酰胺、聚乙烯醇縮乙醛 (PVA)、聚酯(PES)、聚醚醚酮(PEEK)或者聚(2，6-萘二甲酸乙二酯)(PEN)或者上述材料的一種組合相混合。這類(lèi)紡織混合材料使之有可能改進(jìn)例如PET與周?chē)木酆衔锊牧系恼澈?，在這種情況下一種PET/PA混合系統(tǒng)是特別適合的，因?yàn)镻A是特別能夠激活粘合的。 PET在拉力股中的百分率是在按重量計(jì)55%至按重量計(jì)95%的范圍內(nèi)，并且更具體地是在按重量計(jì)75%至按重量計(jì)95%的范圍內(nèi)。使用這類(lèi)混合概念重要的是，與全部由PET形成的拉力股相比，在上述繩索參數(shù)中、至少在繩索的線性密度(特征組I)以及繩索的熱空氣熱收縮力(特征組IV)的方面不存在惡化。用于本發(fā)明的傳動(dòng)皮帶的另外有利的實(shí)施方案變體將作為


部分予以更詳細(xì)地說(shuō)明。

現(xiàn)在將參考示意圖通過(guò)示例性實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，在附圖中圖1示出了在兩個(gè)實(shí)施方案(部分A和部分B)中通過(guò)一個(gè)V型肋式帶的截面；圖2通過(guò)三維細(xì)節(jié)示出了一個(gè)V型肋式帶的另一個(gè)實(shí)施方案；圖3通過(guò)圖表示出了具有不同拉力股材料的V型肋式帶的皮帶運(yùn)行力表現(xiàn)。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 傳動(dòng)皮帶或V型肋式帶(VRB)2 作為傳動(dòng)皮帶背襯的頂層3 強(qiáng)度部件層4 拉力股5 亞結(jié)構(gòu)6 肋7 槽8 力傳輸區(qū)9 短絨形式的涂層(部分A)10 紡織品覆蓋層形式的涂層(B部分)11 傳動(dòng)皮帶或V型肋式帶12 作為傳動(dòng)皮帶背襯的頂層13 強(qiáng)度部件層14 拉力股15 嵌入混合物形式的中間層
16亞結(jié)構(gòu)17中間層18纖維19V型肋式區(qū)20肋21槽22力傳輸區(qū)23紡織品覆蓋層形式的涂層24紡織品覆蓋層形式的涂層X(jué)橫座標(biāo)以小時(shí)為單位的運(yùn)行時(shí)間Y縱座標(biāo)以N為單位的皮帶運(yùn)行力a具有PA6. 6拉力股的VRBb具有PEEK拉力股的VRBc具有PET拉力股的VRB
具體實(shí)施例方式圖1示出了 V型肋式帶形式的一個(gè)傳動(dòng)皮帶1，這個(gè)傳動(dòng)皮帶具有作為傳動(dòng)皮帶背襯的一個(gè)頂層2、一個(gè)單層強(qiáng)度部件層3 (具有多個(gè)在縱向上延伸的平行安排的拉力股4)、 并且還具有一個(gè)亞結(jié)構(gòu)5。這個(gè)亞結(jié)構(gòu)5具有由多個(gè)肋6和多個(gè)槽7形成的一種V型肋式結(jié)構(gòu)。這個(gè)亞結(jié)構(gòu)包括力傳輸區(qū)8。這個(gè)頂層2與這個(gè)亞結(jié)構(gòu)5組合以便形成作為一個(gè)整體單元的基體，這個(gè)基體由具有彈性特性的一種聚合物材料構(gòu)成，更具體地是處于含有至少一種橡膠成分以及多種混合物組分的一種硬化橡膠混合物的形式。使用的橡膠成分更具體地是一種乙烯_丙烯橡膠(EPM)、一種乙烯-丙烯-二烯烴單體橡膠(EPDM)、(部分)氫化的丁腈橡膠(HNBR)、氯丁二烯橡膠(CR)、氟橡膠(FKM)、天然橡膠(NR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)或丁二烯橡膠 (BR)，它們是與至少一種另外的橡膠成分未割料地或經(jīng)割料地(cut)進(jìn)行使用，更具體地是與上述類(lèi)型中的一種橡膠一起使用，例如以一種EPM/EPDM或SBR/BR共混物的形式。在這種關(guān)系中，EPM或EPDM或一種EPM/EPDM共混物具有特殊的重要性。這些混合物組分包括至少一種交聯(lián)劑或交聯(lián)劑系統(tǒng)(交聯(lián)劑和加速劑)。另外的混合物組分通常包括一種填充劑和/或一種加工助劑和/或一種增塑劑和/或一種抗氧化劑，還以及任選地另外的添加劑，例如纖維和色素。在此方面引用了橡膠混合物技術(shù)的一般情況。后面將更詳細(xì)地討論優(yōu)選的在橡膠混合物中摻入纖維。此處這些拉力股4是被嵌入沒(méi)有中間層的基體中。繩索構(gòu)造的每個(gè)拉力股主要全部由一種聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)組成。在一個(gè)另外的變體中，這種PET還可以與至少一種另外的材料混合，例如，與一種聚酰胺(PA)混合，在這種情況下這種PET在這樣的一個(gè)混合概念上是主要材料。每個(gè)拉力股4可以額外地賦予一個(gè)粘附層，例如，一種間苯二酚甲醛乳膠(RFL)。 關(guān)于這樣的或類(lèi)似的粘附概念具體參見(jiàn)未審查的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)DE 10 2007 044 436 Al，確切地是與拉力股材料聚醚醚酮(PEEK)相聯(lián)系。
傳動(dòng)皮帶1在其力傳輸區(qū)8中具有短絨形式的一個(gè)涂層9或10 (部分A)，例如，帶有如在DE 38 23 157 Al和DE 100 16 351 Al中描述的一種棉的或芳綸的短絨，或者如在 DE 10 2006 007 509 Al中描述的處于紡織品覆蓋層形式。紡織品覆蓋層具有特殊的重要性，尤其按順序是一種織造織物、一種成圈法針織的織物或者一種拉圈法針織的織物的形式。在V型肋式帶的情況下，這個(gè)紡織品覆蓋層優(yōu)選是一種成圈法針織的織物或者一種拉圈法針織的織物。這種涂層提供了磨損控制與噪聲隔離的一種組合。為了實(shí)現(xiàn)介質(zhì)耐受性的額外指標(biāo)，更具體地說(shuō)是從與良好的潤(rùn)滑性相聯(lián)系的油耐受性方面，這個(gè)涂層可以是一種氟化塑料，它更具體地是聚四氟乙烯(PTFE)和/或聚氟乙烯(PVF)和/或聚偏氟乙烯(PVDF)。PTFE具有特別的重要性。根據(jù)近來(lái)的發(fā)展，這種氟化塑料可以由一種箔片(更具體地是一種PTFE箔片)、或者一種箔片組件(更具體地是一種PTFE/PA箔片，在這種情況下PTFE形成了箔片組件中的緊接上層(DE 10 2008 012 044. 8))組成。其優(yōu)選的替代物存在于通過(guò)一種氟化塑料來(lái)浸透/密封一個(gè)紡織品覆蓋層。 這種涂層的額外措施(按照?qǐng)D2的示例性實(shí)施方案還可以被用于頂層2)與這個(gè)新穎的拉力股概念聯(lián)合導(dǎo)致了傳動(dòng)皮帶的高運(yùn)行壽命。然后圖2示出了另一種傳動(dòng)皮帶11，這種傳動(dòng)皮帶同樣處于V型肋式帶的形式，這個(gè)傳動(dòng)皮帶包括一個(gè)頂層12、一個(gè)單層的強(qiáng)度部件層13以及一個(gè)亞結(jié)構(gòu)16，這個(gè)亞結(jié)構(gòu)具有由多個(gè)肋20和多個(gè)槽21形成的一個(gè)V型肋式區(qū)19。這個(gè)強(qiáng)度部件層再次由多個(gè)單獨(dú)的拉力股14形成，這些拉力股完全地或部分地由PET組成。在此方面，參見(jiàn)以上已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明的PET紡織技術(shù)。此處這個(gè)強(qiáng)度部件層13以及這些拉力股14完全被形成這個(gè)中間層15的一種嵌入混合物所環(huán)繞，所以這就再次產(chǎn)生了頂層12、強(qiáng)度部件層13以及亞結(jié)構(gòu)16的一個(gè)有效的整體組件。這個(gè)中間層15由具有彈性特性的一種聚合物材料組成，優(yōu)選地再次處于硬化橡膠混合物形式。在此方面，應(yīng)用了已經(jīng)與按照?qǐng)D1的示例性實(shí)施方案的頂層和亞結(jié)構(gòu)相聯(lián)系地進(jìn)行說(shuō)明的相同的橡膠技術(shù)。此處這個(gè)亞結(jié)構(gòu)16自身額外地包括一個(gè)另外的彈性的中間層17，更具體地是在上述橡膠混合物的基礎(chǔ)上，這個(gè)另外的彈性的中間層通過(guò)纖維18來(lái)強(qiáng)化，更具體地是通過(guò)紡織纖維。這些纖維由棉、纖維素、一種芳族聚酰胺(更具體地是一種P芳族聚酰胺)、一種聚酰胺(PA)(更具體地是PA6或者PA6. 6)、一種聚乙烯醇縮乙醛(PVA)或者一種聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)組成。這些纖維可以是通過(guò)漿料或者通過(guò)短纖維的形式來(lái)存在的。在短纖維的情況下，長(zhǎng)度彡8mm并且更具體地是彡5mm。類(lèi)似地，整個(gè)亞結(jié)構(gòu)16還以及頂層12和兩個(gè)中間層15和17可以通過(guò)上述類(lèi)型的纖維來(lái)強(qiáng)化。在按照?qǐng)D2的示例性實(shí)施方案中，不但頂層12而且亞結(jié)構(gòu)16的力傳輸區(qū)22對(duì)應(yīng)地配備有以紡織品覆蓋層形式的一個(gè)涂層23或24。在此方面就涂層的材料技術(shù)而言，參見(jiàn)與按照?qǐng)D1的傳動(dòng)皮帶相聯(lián)系的所做的評(píng)述。圖3的圖表記錄了具有不同拉力股概念的三個(gè)V型肋式帶(VRB)的皮帶運(yùn)行力表現(xiàn)的結(jié)果，其中，橫座標(biāo)X表示以小時(shí)為單位的運(yùn)行時(shí)間而縱座標(biāo)Y表示以N為單位的皮帶運(yùn)行力?；贓PDM混合物的所有三種VRB類(lèi)型(a，b，c)都是在模制過(guò)程中以同一種方式使用同一個(gè)模具生產(chǎn)的。關(guān)于拉力股，應(yīng)用了以下重要方面-VRB(a)全部由PA6. 6構(gòu)成的拉力股繩索構(gòu)造940dtexX2X3編結(jié)式扭絞/繩索扭絞150/125tpm包裝斜度(packageslope) 100 線/IOOmm 寬-VRB(b)全部由PEEK構(gòu)成的拉力股繩索構(gòu)造1230dtexXlX4編結(jié)式扭絞/繩索扭絞200/100tpm包裝斜度(packageslope) 100 線 /IOOmm 寬-VRB(C)全部由PET構(gòu)成的拉力股繩索構(gòu)造IlOOdtexX 1X3編結(jié)式扭絞/繩索扭絞210/100tpm包裝斜度(packageslope) 100 線/100mm 寬在一個(gè)雙盤(pán)試驗(yàn)臺(tái)(盤(pán)直徑120mm)上對(duì)這些皮帶進(jìn)行試驗(yàn)。這些皮帶被在室溫下進(jìn)一步預(yù)拉伸至500N的皮帶運(yùn)行拉力。這個(gè)試驗(yàn)(它大約進(jìn)行200小時(shí))是在120°C的環(huán)境溫度下以及5000min-l的轉(zhuǎn)速以及20Nm的力矩下進(jìn)行的，其結(jié)果如下-具有PA6.6拉力股的皮帶由于基于溫度的收縮力而在前160個(gè)小時(shí)中具有較高的拉力，但這種較高的拉力快速地線性下降并且在進(jìn)一步的過(guò)程中將致使皮帶運(yùn)行拉力降至滑移極限之下(曲線a)。-具有PEEK拉力股的皮帶在磨合期之后保持幾乎恒定的拉力。它們的潛在運(yùn)行時(shí)間因此顯明更長(zhǎng)(曲線b)。-PET拉力股的皮帶示出了最佳的拉力表現(xiàn)(曲線C)。這些VRB(a，b，c)在室溫下保存270天。以下數(shù)據(jù)是根據(jù)在存儲(chǔ)中的收縮率來(lái)確定的-VRB (a)在存儲(chǔ)中收縮率0. 9%-VRB (b)在存儲(chǔ)中收縮率0. 2%-VRB(c)在存儲(chǔ)中收縮率0. 4%具有PEEK拉力股的VRB (b)示出了在存儲(chǔ)試驗(yàn)中收縮率的最佳值，但就皮帶運(yùn)行力表現(xiàn)以及經(jīng)濟(jì)性而言，這種PET拉力股概念實(shí)現(xiàn)了新的重大突破。如通過(guò)按照?qǐng)D1至圖3的示例性實(shí)施方案已經(jīng)展示的，新穎的PET拉力股概念的這種使用將側(cè)重于一種VRB上。這種VRB更具體地被用在沒(méi)有自動(dòng)張緊系統(tǒng)的VRB傳動(dòng)器之中。然而，低模量傳動(dòng)皮帶有時(shí)還與一種自動(dòng)張緊系統(tǒng)一起運(yùn)行，因?yàn)檫@可以使某些發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲水平減少。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)的短拉長(zhǎng)在此也是令人希望的，因?yàn)樗阌趶埦o器的布置并且在VRB傳動(dòng)器的工程設(shè)計(jì)中允許了更大自由度。于是下表匯總了與說(shuō)明在一起的多種測(cè)量方法。測(cè)量方法
權(quán)利要求
1.一種傳動(dòng)皮帶(1，11)，該傳動(dòng)皮帶具有一個(gè)基體，該基體由一種具有彈性特性的聚合物材料構(gòu)成，該傳動(dòng)皮帶包括作為傳動(dòng)皮帶背襯的一個(gè)頂層(2，12)還以及具有一個(gè)力傳輸區(qū)(8，22)的一個(gè)亞結(jié)構(gòu)(5，16)，其中-一種第一變體具有在嵌入該基體的繩索構(gòu)造中的至少一個(gè)拉力股(4，14)，或者-一個(gè)第二變體在該頂層(2，12)與該亞結(jié)構(gòu)(5，16)之間插入由一種具有彈性特性的聚合物材料構(gòu)成的一個(gè)中間層(15)，其中繩索構(gòu)造的至少一個(gè)拉力股(4，14)被嵌入該中間層之中；或者-一個(gè)第三變體具有在形成一個(gè)繩索層的繩索構(gòu)造中的至少一個(gè)拉力股(4，14)，其中，在該繩索層與該頂層(2，12)和/或在該繩索層與該亞結(jié)構(gòu)(5，16)之間插入了一個(gè)中間層，該中間層是由一種具有彈性特性的聚合物材料構(gòu)成的；其特征在于，該拉力股(4，14)完全地或部分地由一種聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)組成，其中，該P(yáng)ET是由與以下紗線和繩索參數(shù)相關(guān)聯(lián)的一種紗線形成的-繩索線性密度< 3600dtex ；-在177°C以及在預(yù)拉力0. 0005N/dteX下2分鐘后，紗線的熱空氣熱收縮率彡5% ；-在25°C下在5%伸長(zhǎng)并且預(yù)拉力為0. 0005N/dtex時(shí)，對(duì)應(yīng)紗線力彡3. 4cN/dtex ；并且還有-在160°C的熱空氣中10分鐘后并且在0. 0005N/dtex的預(yù)拉力時(shí)繩索的熱空氣熱收縮力彡 0. 12cN/dtex。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該第一變體具有在平行安排中嵌入該基體中的兩個(gè)或更多拉力股(4，14)，或者該第二變體同樣具有在平行安排中嵌入該中間層的兩個(gè)或更多拉力股(4，14)，或者該第三變體進(jìn)而具有在平行安排中形成該繩索層的兩個(gè)或更多拉力股(4，14)，其中在所有三個(gè)變體中在繩索構(gòu)造中的每個(gè)拉力股完全或部分地由一種PET組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，這些拉力股(4，14)被安置為形成一個(gè)單獨(dú)的層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該拉力股(4，14)完全由PET組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該拉力股(4，14)部分地由與至少一種另外的材料混合的PET組成，其中該混合物的多數(shù)部分是PET。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該P(yáng)ET與一種聚酰胺(PA)、聚酰亞胺(PI)、芳族聚酰胺、聚乙烯醇縮乙醛(PVA)、聚酯(PES)、聚醚醚酮(PEEK)或者一種聚(2， 6_萘二甲酸乙二酯)(PEN)或者上述材料的一種組合相混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，在一個(gè)拉力股(4，14)中該P(yáng)ET 部分是按重量計(jì)至少55%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，在一個(gè)拉力股(4，14)中該P(yáng)ET部分是在從按重量計(jì)55%至按重量計(jì)95%的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，在一個(gè)拉力股(4，14)中該P(yáng)ET 部分是在從按重量計(jì)75%至按重量計(jì)95%的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該繩索線性密度是在從2000dtex至3500dtex的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該紗線的熱空氣熱收縮率是< 4%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該對(duì)應(yīng)的紗線力是 3.8cN/dtex。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該繩索的熱空氣熱收縮力是 0. IScN/dtex。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該拉力股(4，14) 具有一種 900dtex 至 1300dtexXlX3 或者 900dtex 至 1300dtexXlX2 的繩索構(gòu)造。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該拉力股(4，14)具有一種 IlOOdtexX 1X3 或者 IlOOdtexX 1X2 的繩索構(gòu)造。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該拉力股(4，14) 具有的一種編結(jié)式扭絞180tpm。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該編結(jié)式扭絞是200tpm。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該編結(jié)式扭絞是在從200tpm 至220tpm的范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該拉力股(4，14)具有的繩索扭絞160tpm。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該繩索扭絞是<135tpm。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該繩索扭絞是在從90tpm至 135tpm的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該頂層(2，12)和/ 或該亞結(jié)構(gòu)(5，16)和/或用于該拉力股(4，14)的中間層(15)和/或任選的另一個(gè)中間層 (17)的聚合物材料是一種硬化的橡膠混合物，該橡膠混合物包含至少一種橡膠成分并且還包含多種混合物組分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該橡膠成分是一種乙烯_丙烯橡膠 (EPM)、一種乙烯-丙烯-二烴單體橡膠(EPDM)、(部分)氫化的丁腈橡膠(HNBR)、氯丁橡膠 (CR)、氟橡膠(FKM)、天然橡膠(NR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)或者一種丁二烯橡膠(BR)， 它們是未割料而使用的或與至少一種另外的橡膠成分、更具體地是與上述類(lèi)型的橡膠中之一相結(jié)合經(jīng)過(guò)割料而使用的。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該橡膠成分是EPM或EPDM或一種 EPM-EPDM共混物。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至24中的任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，用于該拉力股的該頂層(2，12)和/或該亞結(jié)構(gòu)(5，16)和/或該中間層(15)以及任選的一個(gè)另外的中間層 (17)是用纖維(18)強(qiáng)化的。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，這些纖維(18)是紡織纖維。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，這些纖維(18)包括棉、纖維素、一種芳族聚酰胺、更具體地是P-芳族聚酰胺、一種聚酰胺(PA)、更具體地是PA6或者PA6. 6、 一種聚乙烯醇縮乙醛(PVA)或者一種聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、或者上述類(lèi)型纖維中的一種的混合物。
28.根據(jù)權(quán)利要求25至27中的任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，這些纖維(18)是以漿料或者通過(guò)短纖維的形式存在的。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，這些短纖維具有的長(zhǎng)度8mm。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，這些短纖維具有的長(zhǎng)度5mm。
31.根據(jù)權(quán)利要求1至30中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該頂層(2，12)和/ 或該亞結(jié)構(gòu)(5，16)的力傳輸區(qū)(8，22)配備有一個(gè)涂層(9，10，23，24)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該涂層(10，23，24)包括一個(gè)紡織品覆蓋層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該紡織品覆蓋層是一種織造織物、 一種成圈法針織的織物或者一種拉圈法針織的織物。
34.根據(jù)權(quán)利要求31，更具體地是與權(quán)利要求32或33的組合所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該涂層(9，10，23，24)包括一種氟橡膠。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該氟橡膠是聚四氟乙烯(PTFE)和 /或聚氟乙烯(PVF和/或聚偏二氟乙烯(PVDF)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該氟橡膠是PTFE。
37.根據(jù)權(quán)利要求1至36中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該傳動(dòng)皮帶(1，11) 被構(gòu)形成為一種V型肋式帶。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的傳動(dòng)皮帶，其特征在于，該V型肋式帶(1，11)被用在一種沒(méi)有自動(dòng)張緊系統(tǒng)的V型肋式帶傳動(dòng)器中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)皮帶(1)，該傳動(dòng)皮帶具有一個(gè)由具備彈性特性的聚合物材料制成的主體，該主體，該傳動(dòng)皮帶包括一個(gè)作為帶的背層的覆蓋層(2)以及一個(gè)具有動(dòng)力傳輸區(qū)(8)的亞結(jié)構(gòu)(5)。在傳動(dòng)皮帶中還嵌入了繩索設(shè)計(jì)的至少一個(gè)牽引繩索(4)，其中在此方面中更詳細(xì)地描述了三種牽引股的變體。根據(jù)本發(fā)明的傳授內(nèi)容，牽引繩索(4)是完全或部分由一種聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)制成，其中該P(yáng)ET是由一種紗線制成，該紗線與以下紗線和繩索參數(shù)相關(guān)繩索長(zhǎng)度重量≤3600dtex；在177℃下2分鐘后以及在預(yù)應(yīng)力0.0005N/dtex時(shí)紗線的熱收縮率路徑≤5％；在25℃下5％伸長(zhǎng)以及在預(yù)應(yīng)力0.0005N/dtex時(shí)紗線的相應(yīng)的力≥3.4cN/dtex；以及在160℃的熱空氣中10分鐘之后并且在預(yù)應(yīng)力0.0005N/dtex時(shí)繩索的熱收縮力≥0.12cN/dtex。傳動(dòng)皮帶(1)具體被設(shè)計(jì)為一種肋式V型帶并且優(yōu)選的用于一種沒(méi)有自動(dòng)張緊系統(tǒng)的V型帶傳動(dòng)器中。
文檔編號(hào)D01F6/62GK102472364SQ201080029357
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者亨寧·坎措, 法爾克·洛倫茨, 蒂姆·菲斯 申請(qǐng)人:康蒂泰克驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有限公司