專利名稱：復(fù)合物傳送帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及傳送帶應(yīng)用，具體地，涉及動力轉(zhuǎn)彎(powerturn)傳送 帶應(yīng)用。
背景技術(shù)：
動力轉(zhuǎn)彎(powertum)傳送帶應(yīng)用具有以下特點(diǎn)。圍繞傳送路徑的 環(huán)帶運(yùn)動包括具有大約30°至180。范圍內(nèi)的傳送角度的曲線路徑。由于 所述帶環(huán)繞所述曲線，主要負(fù)載軸線連續(xù)變化，沒有明確限定的縱向 (machine direction) ( "MD")軸線。另外，在所述帶圍繞曲線路徑行 進(jìn)時(shí)，所述帶的表面速度沿著徑向方向變化。為了獲得動力轉(zhuǎn)彎傳送裝 置的尺寸穩(wěn)定性，特定帶特性是期望的，例如低至中等伸長、拉伸模量 的各向同性以及在2-D帶平面內(nèi)的彎曲剛度。因此，需要用于動力轉(zhuǎn)彎 傳送帶應(yīng)用的更強(qiáng)、更輕的帶。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的傳送帶和根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求15的制 造傳送帶的方法，本發(fā)明滿足了上述需要。優(yōu)選的實(shí)施例將由附屬權(quán)利 要求顯示。
根據(jù)本發(fā)明的所述帶設(shè)計(jì)使得能夠控制期望方向的帶性質(zhì)、賦予極 高的撕裂強(qiáng)度、使得帶重量更低以及使得傳送帶的設(shè)計(jì)更薄。
所述傳送帶包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的稀松布(scrim)。多個(gè)平行 鋪設(shè)的第一紗以相對于縱向的第一角度布置。所述第一紗鋪設(shè)在所述稀 松布的第一側(cè)和第二側(cè)中的一側(cè)上。多個(gè)平行鋪設(shè)的第二紗以相對于縱向的第二角度布置。所述第二角度不同第一角度，且所述第二紗設(shè)置在 所述第一紗的頂部的層中。多個(gè)平行鋪設(shè)的第三紗以相對于縱向的第三 角度布置。所述第三角度不同于所述第一和第二角度。所述第三紗設(shè)置 在所述第二紗的頂部的層中。所述第一、第二以及第三紗被連接至所述 稀松布的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一側(cè)上以形成具有第一側(cè)和第二側(cè)的子 組件。呈通過單獨(dú)的纖維的纏結(jié)被結(jié)合在一起的分離短纖維形式的纖維 材料被連接至所述子組件的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一側(cè)上。聚合材料包 封所述子組件和所述纖維材料以形成傳送帶。
本發(fā)明的傳送帶在多個(gè)方向上的模量和撕裂強(qiáng)度優(yōu)于傳統(tǒng)的帶。 本發(fā)明可在許多傳送帶應(yīng)用中被使用，所述應(yīng)用包括但不限于動力 轉(zhuǎn)彎傳送帶應(yīng)用。


附圖中示出本發(fā)明，其中，在整個(gè)附圖的圖中相同參考標(biāo)記表示相 同或相似部件，其中
圖1是顯示本發(fā)明的層狀組成的復(fù)合物的示意圖2是顯示使用由被縫編至三軸線紗的織造稀松布構(gòu)成的增強(qiáng)物制 成的動力轉(zhuǎn)彎帶的試驗(yàn)測試結(jié)果的表；
圖3是把在動力轉(zhuǎn)彎應(yīng)用中使用的傳統(tǒng)帶的測試結(jié)果與使用由被縫 編至三軸線紗的織造稀松布構(gòu)成的增強(qiáng)物制成的動力轉(zhuǎn)彎帶的測試結(jié)果 相比較的表；
圖4是顯示使用傳統(tǒng)的織造兩軸線增強(qiáng)物制成的帶在45。間隔時(shí)的拉 伸模量的徑向圖5是顯示使用平衡的傳統(tǒng)織造兩軸線增強(qiáng)物制成的帶在45°間隔時(shí) 的拉伸模量的徑向圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的帶在45。間隔時(shí)的拉伸模量的徑向圖； 圖7是顯示針編(needling)短纖維的非織造網(wǎng)至稀松布的正面圖； 圖8是顯示移動通過彈性體材料浴槽的子組件的正面圖； 圖9是顯示頂面涂敷(topcoat)步驟的示意圖； 圖IO是顯示穿過加熱的印壓機(jī)的子組件的示意圖；圖ll是稀松布的部分平面圖12是交織的兩股織物的橫截面圖13是多軸線紗供給裝置的圖解視圖14是顯示平行鋪設(shè)的紗和在織造稀松布中的紗的取向的透視和
圖15是本發(fā)明的復(fù)合物帶的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，本發(fā)明的基體織物可以是傳統(tǒng)的織造稀松布10 (由織造 的縱向紗(machine directional yarn)禾口橫向紗(cross-machine direction yarn)制成的強(qiáng)力層)或如下文所討論的交織的設(shè)計(jì)。所述縱向紗和所述 橫向紗被設(shè)置在稀松織造布中作為所述稀松布?？墒褂冒ㄈ缭趫D11中 顯示的平織物的任何織造物。圖11中的織造物包括縱向經(jīng)紗U0和橫向 綿紗113。紗選擇、織造物選擇以及經(jīng)紗和緯紗的紗密度被選擇以便獲得 縫編復(fù)合物的平衡織物結(jié)構(gòu)。在紗的選擇中，紗的低熱收縮性是期望 的?；趲гO(shè)計(jì)限制，進(jìn)行在紡紗、細(xì)絲或其它紗的類型之間的選擇。 另外，可從更多種類的合成紗中選擇所述紗，例如聚酯、聚酰胺、棉 線、絲綢、纖維膠、人造絲(rayon)以及類似的紗。
橫向紗的性質(zhì)與縱向紗的性質(zhì)一樣關(guān)鍵，所述紗可包括任何傳統(tǒng)合 成紗?？v向紗和橫向紗的纖度可在400丹尼爾至4000丹尼爾之間，但沒 有限制。為了最優(yōu)的強(qiáng)度，織造物的密度被選擇以提供從大約271 g/m2 (8盎司每平方碼)至大約814 g/m2 (24盎司每平方碼)的稀松布重 量。在下文將結(jié)合圖2討論織造稀松布和三軸線縫編紗的結(jié)果。
本發(fā)明的織造稀松布包括在圖12中顯示的交織的多股合成織物。從 平織稀松布變化至多股交織設(shè)計(jì)的織造物設(shè)計(jì)使得織物覆蓋層中的密度 增加，這由經(jīng)紗和緯紗的紗密度增加引起。在形成如下文中描述的緯編 縫編復(fù)合物時(shí)，織造物變化還利于縫針的穿透。如所圖示的，具有與橫 向諱紗153交織的多股縱向經(jīng)紗150。
具有400-4000丹尼爾的多個(gè)平行鋪設(shè)的紗13典型地通過多軸線紗供 給裝置14 (圖13)鋪設(shè)在基體織物或稀松布10上。所述紗可被以相對于縱向(0°)從0°至180。的取向角分別地布置在多個(gè)層中。在圖14中 提供了在所述稀松布10上三軸線平行鋪設(shè)的紗131、 132和133的布置 的一個(gè)例子。例如四軸線的紗的其它布置也可以是適合的。
以不同取向角度在多個(gè)層13中平行鋪設(shè)的紗可通過緯編縫編機(jī)或通 過其它方式(即熱結(jié)合、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑)熔合/結(jié)合被縫合和/或結(jié)合至 基體織物10。在緯編技術(shù)中所述平行鋪設(shè)的紗層和所述基體織物之間的 結(jié)合通過使用合成結(jié)構(gòu)紗(textured yarn)形成縫線而獲得。因此，所獲 得的復(fù)合物紡織紗組件可具有在許多獨(dú)立方向上取向的紗(例如形成 0°、 90°、 +45°以及~45°方向)，因此形成的所述組件作為在紡織品復(fù)合 物中的增強(qiáng)構(gòu)件。
合成短纖維的棉絮(batt) 16、 19可被針編(needle)至由縫編平行鋪 設(shè)的紗13至所述稀松布10產(chǎn)生的子組件20的一個(gè)或兩個(gè)面上。如圖7 所示，所述子組件20可被從輥39傳送至以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)傳送 裝置40上，如所顯示地相對圖1的取向從左至右移動所述子組件20 。 例如在纖維棉絮的非織造網(wǎng)中設(shè)置的離散的短纖維42可從成網(wǎng)(web laying)機(jī)構(gòu)44在所述子組件20的上表面上以大致均勻的分布鋪展。纖 維網(wǎng)(棉絮)的多個(gè)層被以往復(fù)的方式鋪設(shè)在子組件20上，以獲得期望 的棉絮纖維重量。針編設(shè)備(needling apparatus) 46用于通過纏結(jié)來結(jié)合 所述短纖維42，從而將所述短纖維42與所述子組件20形成一體。所述 棉絮16、 19可以是無序取向的合成粗梳纖維?？商鎿Q地，通過本領(lǐng)域技 術(shù)人員已知的方法，在所述棉絮中可定向地取向所述纖維。所述合成短 纖維的棉絮可具有從大約67 g/m2 (2盎司每平方碼)至3391 g/m2 (100 盎司每平方碼)之間的總重量。所述短纖維可具有不同細(xì)度(丹尼爾/分 特(dtex))可選擇對于所述稀松布中的紗優(yōu)選的丹尼爾纖度范圍?？墒?用傳統(tǒng)的技術(shù)預(yù)針編所述棉絮以在針編所述棉絮至所述子組件之前獲得 具有一定整體性的短纖維。針編的技術(shù)是公知的，所述細(xì)節(jié)在此處不必 敘述例如參見描述傳統(tǒng)針編操作的美國專利No.2059132，通過引用將 其全部內(nèi)容并入本文中。所使用的帶針的粗糙度、倒鉤的配置、數(shù)量、 尺寸以及其它變量一定程度上依賴于在紡織紗之間的稀疏度，以便防止 紡織紗斷裂。通常，No. 32規(guī)格的針是優(yōu)選的，但不限于此，且具有被取向以便不撕裂縱向紗的倒鉤。針編被執(zhí)行以產(chǎn)生針編的子組件。所獲 得的非織造復(fù)合物包括紗制成的增強(qiáng)構(gòu)件，其兩側(cè)被纖維棉絮16、 19夾 住，其中，由針刺過程產(chǎn)生的纖維至紗的纏結(jié)和纖維至纖維的纏結(jié)保持 非織造復(fù)合物結(jié)構(gòu)的整體性。
在所述非織造物品經(jīng)受飽和(saturation)步驟之前，所述針編的子 組件50可被在烤箱(未顯示)中熱定形(heat set)，以熱穩(wěn)定包括織造 稀松布的所述縫編的復(fù)合物織物。在熱定形期間，所述織物可在8.9 kg/m 至393 kg/m (0.5 to 22磅每英寸)之間在縱向上被拉伸。所述拉伸消除沿 所述帶寬度和所述帶長度的皺紋。依賴于在所述子組件中采用的纖維和 紗的性質(zhì)，在熱空氣溫度或其它方法下進(jìn)行熱定形。本領(lǐng)域技術(shù)人員會 明白依賴于所述材料選擇哪一溫度。
更寬范圍的液體聚合飽和劑可被采用用于使帶飽和，包括丙烯腈丁 二烯橡膠、苯乙烯丁二烯聚合物、聚丁二烯、EPDM、聚氨酯、硅橡膠 等。熱定形的針編子組件的飽和將提供很高的彈性體加載、基本上穿透 所述縫編的基體織物，以便注入纖維層。在所述縫編的基體織物和纖維 層中的大多數(shù)空隙填充有彈性體材料，使得所述彈性體分布在整個(gè)最終 產(chǎn)品的主體中。在被輥62、 64和66導(dǎo)入和導(dǎo)出包含聚合彈性體材料70 的溶液的容器或箱68之前，所述熱定形的針編子組件56可被輥58和60 軋光(calendar)。輥64在液體彈性體70的水平面下的深度可控制子組 件56暴露于彈性材料70的時(shí)間。離開容器68的子組件56被液體彈性 體材料70飽和，如果需要，第四輥72可與輥66—起被設(shè)置，以從所述 帶刮掉或擦除多余的液體彈性體?？梢悦靼椎氖?，通過箱68的單程對于 使某些帶飽和是足夠的，而具有中間掃除或部分干燥步驟的多飽和步驟 可能是需要的，以充分地使在其它的針編帶中的密實(shí)的層飽和。可通過 對聚合飽和劑適合的任何裝置來實(shí)施硬化(curing)。例如，可通過用于 熱聚合彈性體的熱量硬化所述帶。在圖9中，熱定形性丙烯酸、硅樹 脂、聚烯烴、聚丙烯、聚乙稀、PVC、聚氨酯等的薄的頂涂層 (topcoat) 90覆蓋物可被應(yīng)用于復(fù)合物組件的頂側(cè)，以例如提高抗切割 性和抗劃傷性，改性CoF或降低噪音。如圖10所示，所述飽和帶75可 在足以硬化(cure)彈性體的溫度下穿過加熱的印壓機(jī)80。從大約35153kg/m2至140613 kg/m2 (50磅每平方英寸至大約200磅每平方英寸)之間 的壓力是可被采用的實(shí)際的示例壓力。所述飽和帶75可在頂壓盤83和 底壓盤86之間被擠壓且在從大約63276 kg/m2至91399 kg/m2 (90磅每平 方英寸至130磅每平方英寸)之間的壓力下硬化。彈性體的添加會進(jìn)一步 加固非織造棉絮和增加抗磨損性。通過使用圖案化表面壓印媒介，在所 述硬化期間所述帶被模制，以模制浸漬材料，以便形成至少一個(gè)平面和 圖案化的或具有凸起部分的一個(gè)表面(即，壓印表面)。所述壓印表面 被模制以提供類似的外觀且發(fā)揮與傳統(tǒng)合成織造帶的表面一樣的功能。 凸起的印記可以是任何幾何構(gòu)造(例如半球形、棒、槽等)且被升高到 所述帶的頂表面的下部上方且離開所述帶的頂表面的下部。
轉(zhuǎn)至圖15，顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。織造基板200設(shè)置在平行 鋪設(shè)的多軸線紗210之間，纖維棉絮220被針編到兩個(gè)表面。所述組件 被封閉在彈性體材料230中。
返回至圖2，顯示了使用被縫編至作為增強(qiáng)物的三軸線紗的交織的稀 松布制成的、根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物帶的物理性質(zhì)。
在圖3中，顯示了把根據(jù)本發(fā)明的具有被縫編至三軸線紗的2股交 織的聚酯織物的帶與現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)帶A和B比較的表。帶"A"是由 在一個(gè)表面上的平織增強(qiáng)物和在另一表面上的浸漬彈性體的兩股交織的 織物制成的傳統(tǒng)合股(plied)的帶產(chǎn)品。帶"B"是使用傳統(tǒng)的兩軸線織 造增強(qiáng)物的非織造帶產(chǎn)品。如所圖示的，考慮到重量和厚度的減少，本 發(fā)明的帶在多個(gè)方向上的撕裂強(qiáng)度和模量是優(yōu)越的。
在圖4中，圖表顯示對用傳統(tǒng)織造雙軸線增強(qiáng)物制成的帶在三種不 同延伸率時(shí)的拉伸模量(N/mm)。所述拉伸模量在縱向上最高，在其它 方向上非常低。
在圖5中，圖線顯示對用平衡編織織造增強(qiáng)物制成的帶在變化的延 伸率時(shí)的拉伸模量(N/mm)。所述拉伸模量在縱向和橫向方向上是平衡 的，而所述拉伸模量在偏離方向(±45°)上非常小。
圖6顯示對于根據(jù)本發(fā)明的帶在改變延伸率時(shí)的拉伸模量 (N/mm)。如所顯示的，根據(jù)本發(fā)明的帶在O。、 90°、 +45°和-45°方向上 拉伸模量顯示出顯著提高的各向同性。
權(quán)利要求
1. 一種傳送帶，包括稀松布(10)，所述稀松布(10)具有第一側(cè)和第二側(cè)；多個(gè)平行鋪設(shè)的第一紗(13、131)，所述第一紗(13、131)以相對于縱向的第一角度布置，所述第一紗鋪設(shè)在所述稀松布(10)的第一側(cè)和第二側(cè)中的一側(cè)上；多個(gè)平行鋪設(shè)的第二紗(13、132)，所述第二紗(13、132)以相對于縱向的第二角度布置，所述第二角度不同于第一角度，所述第二紗(13、132)設(shè)置在所述第一紗(13、131)的頂部的層中；多個(gè)平行鋪設(shè)的第三紗(13、133)，所述第三紗(13、133)以相對于縱向的第三角度布置，所述第三角度不同于第一和第二角度，所述第三紗(13、133)設(shè)置在所述第二紗(13、132)的頂部的層中；其中，所述第一、第二以及第三紗(13、133)被連接至所述稀松布(10)的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一側(cè)上，以形成具有第一側(cè)和第二側(cè)的子組件(20、50、56)；棉絮(16、19)，所述棉絮(16、19)連接至所述子組件(20、50、56)的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一側(cè)上；和聚合材料(70)，所述聚合材料(70)封閉所述子組件(20、50、56)和所述棉絮(16、19)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳送帶，其中，所述多個(gè)平行鋪設(shè)的第一 紗(13、 131)的纖度為400-4000丹尼爾。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳送帶，其中，所述稀松布(10)具 有在271 g/m2和814 g/n^之間的重量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述第一角度 是0°、 +45。、 -45°或90°。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述第一、第 二以及第三角度分別是+45°、 -45。和90°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述平行鋪 設(shè)的紗(110、 113)被縫編至所述稀松布(10)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述稀松布 (10)被平織。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述稀松布 (10)是多股交織的稀松布。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述棉絮 (16、 19)具有在大約67g/m2至3391 g/n^之間的重量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述平行鋪 設(shè)的紗(13、 131、 132、 133)被連接至所述稀松布(10)的第一側(cè)和第 二側(cè)的至少一側(cè)上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述棉絮 (16、 19)被針縫至所述子組件(50、 56)的兩側(cè)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述平行 鋪設(shè)的紗(13、 131、 132、 133)是三軸的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的傳送帶，進(jìn)一步包括多個(gè) 平行鋪設(shè)的第四紗，所述第四紗以相對于所述縱向在0°和180。之間的第 四角度設(shè)置，所述第四角度不同于第一、第二以及第三角度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的傳送帶，其中，所述棉絮 (16、 19)由通過單獨(dú)纖維的纏結(jié)被結(jié)合在一起的短纖維(42)形成。
15. —種用于制造傳送帶的方法，包括 提供具有第一側(cè)和第二側(cè)的稀松布(10);在所述稀松布(10)的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一側(cè)上鋪設(shè)多個(gè)平 行鋪設(shè)的第一紗(13、 131)，所述第一紗(13、 131)以相對于縱向的 第一角度布置；在所述第一紗(13、 131)上放置多個(gè)平行鋪設(shè)的第二紗(13、132) ，所述第二紗(13、 132)以相對于縱向的第二角度布置，所述第 二角度不同于第一角度；在所述第二紗(13、 132)上放置多個(gè)平行鋪設(shè)的第三紗(13、133) ，所述第三紗(13、 133)以相對于縱向的第三角度布置；所述第 三角度不同于所述第一和第二角度；連接所述第一、第二以及第三紗(13、 131、 132、 133)至所述稀松布(10)的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一側(cè)，以形成具有第一側(cè)和第二側(cè)的子組件(20、 50、 56);連接棉絮(16、 19)至所述子組件(20、 50、 56)的第一側(cè)和第二用聚合材料(70)封閉所述子組件(20、 50、 56)和所述棉絮 (16、 19)以形成傳送帶。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述稀松布(10)被平織。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述稀松布(10)被多股 地交織。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述纖維材 料通過針編連接至所述子組件(50、 56)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述子組 件(56)被熱定形。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述子組件 (56)通過被液體聚合物(70)飽和而被封閉，以形成飽和帶(75)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述子組件 (56)被軋光。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其中，所述飽和帶(75)在 足以硬化所述彈性體的溫度下穿過加熱的印壓機(jī)(80)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15至22中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述傳送帶 設(shè)置有傳送表面，所述傳送表面具有在其上設(shè)置有不連續(xù)部分的至少一 個(gè)平面，以模擬合成織造帶的表面的外觀。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15至23中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一、 第二和第三紗(13、 131、 132、 133、 134)被連接至所述稀松布(10) 的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一側(cè)上。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15至24中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述棉絮 (16、 19)被連接至所述子組件(20、 50、 56)的兩側(cè)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求15至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一、 第二和第三角度分別是+45°、 -45。和90°。
全文摘要
用于動力轉(zhuǎn)彎傳送應(yīng)用的傳送帶具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)具有以相對于縱向的各種角度設(shè)置的平行鋪設(shè)的紗(131、132、133)的層。所述平行紗(131、132、133)被縫編至多股交織的稀松布(10)以形成子組件。短纖維的棉絮被針編至所述稀松布，所述棉絮和所述子組件被聚合物封閉。
文檔編號B65G15/02GK101535152SQ200780042213
公開日2009年9月16日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者理查德·A·米勒, 維諾德·庫梅爾·查哈爾 申請人:哈伯西有限公司