專(zhuān)利名稱(chēng)：低模數(shù)傳送帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種動(dòng)力傳送帶，特別是低模數(shù)動(dòng)力傳送帶。
本發(fā)明的背景動(dòng)力傳送帶被廣泛用來(lái)傳送旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。傳送帶一般被裝在驅(qū)動(dòng)和從動(dòng)帶輪之間如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上用的輔助帶傳送。
傳送帶具有埋在彈性體材料內(nèi)的拉力繩。拉力繩的取向平行于縱軸線(xiàn)為的是使負(fù)荷承載能力達(dá)到最大。制造時(shí)拉力繩以連續(xù)方式纏繞在傳送帶模型上。
動(dòng)力傳送帶必須具有足夠的抗拉強(qiáng)度，使所需的轉(zhuǎn)矩和負(fù)荷能在帶輪之間傳送。
具有高抗拉強(qiáng)度的傳送帶一般具有相稱(chēng)的高模數(shù)。具有高模數(shù)的傳送帶比較堅(jiān)硬，要經(jīng)受較高的操作溫度。另外，現(xiàn)有技術(shù)的高模數(shù)傳送帶的安裝需要可移動(dòng)的帶輪。
低模數(shù)傳送帶可被用于要傳送的轉(zhuǎn)矩較低的場(chǎng)合。低模數(shù)傳送帶使用沒(méi)有或極少預(yù)載荷的拉力繩制造或使用在負(fù)載下允許有預(yù)定伸長(zhǎng)的加捻拉力繩制造。
該技術(shù)的代表作品為授予Gates的歐洲專(zhuān)利EP 0 625 650，其中公開(kāi)一種低模數(shù)傳送帶，該帶具有在縱長(zhǎng)方向預(yù)加載荷纏繞的拉力繩。
該技術(shù)還有代表作品為授予Gill(1980)的專(zhuān)利4,229,254，其中公開(kāi)一種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的帶，該帶具有兩層交錯(cuò)斜向延伸的拉力繩。
該技術(shù)另一個(gè)代表作品為授予Winninger等(2000)的美國(guó)專(zhuān)利US6,033,331，其中公開(kāi)一種具有支承結(jié)構(gòu)的帶，該帶顯示的平均應(yīng)力/伸長(zhǎng)斜率范圍為12到20daN/伸長(zhǎng)％每厘米寬度。
現(xiàn)有技術(shù)啟示可使用在縱向上纏繞的拉力繩來(lái)承受拉力負(fù)荷?，F(xiàn)有技術(shù)還啟示低模數(shù)傳送帶可有比較適中到高的模數(shù)。
需要的是一種具有多元繩索拉力件的低模數(shù)傳送帶。需要的是一種具有織造織物拉力件的低模數(shù)傳送帶。需要的是一種具有能形成比例縮放儀形狀的拉力件的低模數(shù)傳送帶。需要的是一種模數(shù)小于1500N/mm的低模數(shù)傳送帶。本發(fā)明能滿(mǎn)足上述這些需要。
本發(fā)明的綜述本發(fā)明第一方面是要提供一種具有多元繩索拉力件的低模數(shù)傳送帶。
本發(fā)明另一方面是要提供一種具有織造織物拉力件的低模數(shù)傳送帶。
本發(fā)明另一方面是要提供一種具有能形成比例縮放儀形狀的拉力件的低模數(shù)傳送帶。
本發(fā)明另一方面是要提供一種模數(shù)小于1500N/mm的低模數(shù)傳送帶。
本發(fā)明其他一些方面將在下面的說(shuō)明和附圖中指出或顯示。
本發(fā)明包括一種具有多元繩索拉力件的低模數(shù)動(dòng)力傳送帶，該帶還包括一個(gè)低模數(shù)彈性體。多元繩索拉力件的整體形態(tài)被疊合在彈性體內(nèi)，拉力繩索件在各層之間有一范圍為120°至180°的包含角。該帶有一小于1500N/mm的彈性模數(shù)和一負(fù)荷范圍約為0-350牛頓時(shí)的約為6.8％的伸長(zhǎng)率。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1到3分別為示出各種拉力繩布置的傳送帶的平面視圖。
圖4到6分別為示出各種拉力繩布置的傳送帶的端視圖。
圖7為一曲線(xiàn)圖畫(huà)出負(fù)載對(duì)本發(fā)明帶伸長(zhǎng)性能的關(guān)系。
較優(yōu)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明圖1為示出一種拉力繩布置的傳送帶的平面視圖。本發(fā)明帶具有低模數(shù)，因此可有較高的易彎曲性。易彎曲性可部分確定傳送帶在操作時(shí)溫度能上升到多高。由于本發(fā)明的低模數(shù)帶具有較高的易彎曲性，因此可實(shí)現(xiàn)較低的操作溫度，從而可顯著增加帶的壽命。
帶100具有彈性體10和埋在其內(nèi)的拉力繩11。彈性體10可以是EPDM(乙丙三元橡膠)或任何其他本行業(yè)使用的彈性材料包括天然橡膠、合成橡膠或其混合物。
本發(fā)明的帶在制造時(shí)拉力繩11被敷設(shè)在帶上使它們?cè)谄矫鎴D上呈現(xiàn)比例縮放儀的形狀。拉力繩11和21形成一個(gè)包含角α，其范圍為0°到180°，或者當(dāng)從帶的寬度W測(cè)量時(shí)形成一個(gè)0°到90°的角度。包含角α的較優(yōu)范圍為120°到150°。拉力繩11和21可以是聚酰胺4.6或聚酰胺6.6或用任何其他本行業(yè)所知材料，包括聚酯、芳族聚酰胺、棉花、人造絲、玻璃纖維、鋼或其混合物或化合物。
拉力繩11和21包括多條平行的繩，在本行業(yè)被稱(chēng)為多元繩，它們被放置在標(biāo)幟臺(tái)上使當(dāng)拉力繩層被敷設(shè)到傳送帶模型上時(shí)可以相對(duì)于帶的中心線(xiàn)CL得到所需的包含角。為了得到圖1和2所示的縮放儀形狀，分別對(duì)帶的中心線(xiàn)CL具有相反角度關(guān)系的拉力繩片被交錯(cuò)敷設(shè)在傳送帶模型上，一層敷設(shè)在另一層的頂上。較具體點(diǎn)說(shuō)，對(duì)帶的CL具有給定斜角取向的第一多元繩層被敷設(shè)在帶模型內(nèi)，然后對(duì)第一多元繩層具有相反斜角取向的第二多元繩層被敷設(shè)到帶模型內(nèi)，從而造成包含角α。彈性體層也被包括在帶模型內(nèi)，這是本行業(yè)公知的。多元拉力繩也可將平行于帶中心線(xiàn)的經(jīng)線(xiàn)敷設(shè)到帶模型內(nèi)如圖3所示。
具有多條平行的在經(jīng)線(xiàn)方向上取向的多元繩在輪胎制造業(yè)中是常見(jiàn)的。每一條繩可具有加捻的和不加捻的股線(xiàn)。比經(jīng)線(xiàn)的旦尼爾(細(xì)度)低得多的緯線(xiàn)一般被包括在每隔1.0cm的長(zhǎng)度上以便保持經(jīng)線(xiàn)的取向，但這個(gè)尺寸可隨制造商而變。緯線(xiàn)并不影響帶的模數(shù)，并且在制造過(guò)程中一旦這些繩被敷設(shè)在帶模型上時(shí)緯線(xiàn)可被斷裂。多元繩為一個(gè)片并以片狀被敷設(shè)到帶模型上。在敷設(shè)到帶模型上時(shí)沒(méi)有預(yù)載荷被加到拉力繩上。另外，在多元繩片一旦被敷設(shè)在帶模型上后，其端頭可用對(duì)接接頭連接或可被搭接。多元繩并不以連續(xù)纏繞的方式敷設(shè)，這一點(diǎn)與單元繩不同，單元繩是用螺旋方式盤(pán)繞在帶模型上的。
圖2為示出拉力繩布置的傳送帶的平面視圖。該圖畫(huà)出的在多元繩各層之間的包含角為120°，這等于從該帶寬度W測(cè)量起的角度為60°。
圖3亦為示出拉力繩布置的帶的平面視圖。
圖4為示出拉力繩布置的帶的端視圖。該圖畫(huà)出的帶具有第一拉力繩層11和第二拉力繩層21。本發(fā)明帶的型面上具有多個(gè)在寬度上間隔開(kāi)分布的肋12。各肋之間的槽形成一個(gè)角度β，其范圍為34°到52°。肋12也可具有埋在其內(nèi)的纖維如短的有機(jī)的或合成的纖維，該纖維從帶的接合表面13開(kāi)始延伸。表面13還具有摩擦系數(shù)。
圖5亦為示出拉力繩布置的帶的端視圖。該圖畫(huà)出的帶具有三層多元拉力繩。當(dāng)進(jìn)行研磨實(shí)驗(yàn)時(shí)(包含角＝180°)可使用奇數(shù)層的多元繩如圖3和5所示。縮放儀形的繩索取向一般需要偶數(shù)繩索為的是防止跟蹤，如圖1、2、4和6所示。
圖6亦為示出拉力繩布置的帶的端視圖。該圖畫(huà)出的帶具有四層多元拉力繩。
應(yīng)該知道圖4、5和6所示的拉力繩層的數(shù)目并不限制本發(fā)明帶內(nèi)所可使用的拉力繩層的數(shù)目。
圖7為曲線(xiàn)圖，該圖畫(huà)出載荷對(duì)本發(fā)明帶伸長(zhǎng)性能的關(guān)系。該圖包括多個(gè)應(yīng)力對(duì)應(yīng)變或模數(shù)在70°F(～23℃)的曲線(xiàn)。該圖示出一條具有兩個(gè)拉力繩層，包含角為120°的帶具有最高的伸長(zhǎng)率對(duì)載荷的比率0.13，因此具有最低的模數(shù)。由曲線(xiàn)A代表的帶在50N的載荷下可拉伸到長(zhǎng)度的6.8％。該帶的彈性模數(shù)為230N/mm。
隨著模數(shù)的增加，部分由于拉力繩層數(shù)的增加，從2增加到3到4，也可由于包含角的增大，伸長(zhǎng)率對(duì)載荷的比率便會(huì)趨向降低。這樣形成各條曲線(xiàn)，它們分別是曲線(xiàn)B，層數(shù)4，包含角120°；曲線(xiàn)C，層數(shù)2，包含角150°；曲線(xiàn)D，層數(shù)4，包含角150°。另外，曲線(xiàn)E、F和G分別對(duì)應(yīng)于層數(shù)2、3和4及包含角為180°的多元繩在研磨實(shí)驗(yàn)時(shí)的取向?！把心?shí)驗(yàn)”指經(jīng)線(xiàn)平行于帶的中心線(xiàn)而延伸的情況。各帶的彈性模數(shù)分別為曲線(xiàn)B-373N/mm；曲線(xiàn)C-428N/mm；曲線(xiàn)D-913N/mm；曲線(xiàn)E-728N/mm；曲線(xiàn)F-1019N/mm；曲線(xiàn)G-1385N/mm。平行于帶的中心線(xiàn)而取向的單根拉力繩的傳送帶可作為控制帶，由曲線(xiàn)H代表，其彈性模數(shù)為1989N/mm，顯然高于本發(fā)明帶中的任何一個(gè)。
各帶的彈性模數(shù)如下測(cè)定所用設(shè)備包括一臺(tái)InstronTM8532伺服液壓測(cè)試儀，其數(shù)字控制器具有一個(gè)10KN的動(dòng)態(tài)載荷傳感器，滑塊速率為10mm/分。傳送帶被裝在一個(gè)平的鋼制帶輪上，其直徑為108mm，可自由旋轉(zhuǎn)。測(cè)試程序包括將帶肋的傳送帶倒轉(zhuǎn)并將它放置在平帶輪上。傳送帶先被施加正好足夠的張力以消除松弛。然后用InstronTM的試驗(yàn)軟件ElastTestTM在帶上施加載荷并收集數(shù)據(jù)。在兩個(gè)帶輪之間每當(dāng)有約為0.25mm的位移就收集一次數(shù)據(jù)。試驗(yàn)在溫度約為23℃(室溫)時(shí)進(jìn)行。傳送帶往復(fù)通過(guò)三次循環(huán)，最大的伸長(zhǎng)約為6.7％。這時(shí)“伸長(zhǎng)”作為測(cè)試中滑塊總的移動(dòng)而被量出。為了進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在ElastTestTM軟件的數(shù)據(jù)檔案內(nèi)包括有帶的測(cè)定長(zhǎng)度、肋的數(shù)目、滑塊的數(shù)目和總載荷。使用這些資料便可為每一條帶作出應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)如圖7。為了得出以N/mm計(jì)的彈性模數(shù)值，在第二次和第三次帶的伸長(zhǎng)循環(huán)中，應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)在1％和5％之間的平均斜率被計(jì)算出來(lái)。
增大模數(shù)M包括結(jié)合層數(shù)增大包含角，從較低端增大到范圍的上端即從90°增大到180°。在本例中，最低的伸長(zhǎng)率對(duì)載荷的比率(0.023)或較高的模數(shù)是在具有四層拉力繩、包含角為180°的傳送帶上得到的。
一般地說(shuō)，包含角為180°時(shí)可以得到較大的負(fù)荷承載能力，而且這個(gè)能力隨著拉力繩層數(shù)的增加而增加。
因此，本發(fā)明帶的模數(shù)可專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的需要，只要調(diào)節(jié)拉力繩的層數(shù)和拉力繩的包含角或兩者即可。
拉力件的角度范圍在一端可包括一個(gè)與帶中心線(xiàn)平行的取向或180°，在另一端則可以與帶中心線(xiàn)成90°的取向?yàn)橄蕖?br> 本發(fā)明帶的一個(gè)可替代的實(shí)施例可包括一層或多層織造的織物作為拉力件11?？椩炜椢锟砂ǚ甲寰埘０?、棉花、尼龍、聚酯及其混合物和等同物。在織物內(nèi)經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)之間的包含角可在約90°到150°的范圍內(nèi)變化。在制造時(shí)織造織物被這樣敷設(shè)到帶模型上使包含角被一與帶中心線(xiàn)垂直的線(xiàn)平分。為了增加模數(shù)織造織物在帶上可這樣取向使包含角被帶中心線(xiàn)平分。而在最高模數(shù)時(shí)經(jīng)線(xiàn)亦即織物的取向與帶的縱軸線(xiàn)一致。
本發(fā)明帶的優(yōu)點(diǎn)是容易安裝并可降低操作溫度。傳送帶只須簡(jiǎn)單拉伸使它越過(guò)帶輪便可相當(dāng)容易地裝在帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上。而現(xiàn)有已知方法需要將帶輪松開(kāi)，裝上傳送帶，然后將帶輪重新調(diào)整到合適的操作的預(yù)加載荷位置。新方法在某些用途上還可省掉傳送帶張緊器。這樣在時(shí)間、部件和復(fù)雜性方面都可得到相當(dāng)大的節(jié)約。
雖然本發(fā)明在這里只就單個(gè)形式進(jìn)行說(shuō)明，但顯然本行業(yè)的行家是可在不離開(kāi)這里所說(shuō)明的本發(fā)明的創(chuàng)意和范圍的條件下對(duì)構(gòu)造和部件之間的關(guān)系作出各種變化的。
權(quán)利要求
1.一種傳送帶，包括一個(gè)具有長(zhǎng)度和中心線(xiàn)的彈性體；一個(gè)埋在彈性體內(nèi)的拉力件；該帶在每股繩承受0到350牛頓的載荷下，伸長(zhǎng)可達(dá)長(zhǎng)度的約6.8％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的帶，其特征在于，拉力件還包括多條縮放儀形狀的繩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的帶，其特征在于，拉力件包括多條基本與帶中心線(xiàn)平行的繩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料，經(jīng)線(xiàn)對(duì)中心線(xiàn)形成一個(gè)大于0°的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料，經(jīng)線(xiàn)基本上與帶中心線(xiàn)一致。
6.一種傳送帶，包括一個(gè)具有長(zhǎng)度和中心線(xiàn)的彈性體；一個(gè)埋在彈性體內(nèi)的拉力件；該帶具有一個(gè)在帶的縱長(zhǎng)方向上測(cè)量的、相對(duì)于帶寬的、小于約1200N/mm的彈性模數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的帶，其特征在于，拉力件還包括多條縮放儀形狀的繩。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的帶，其特征在于，拉力件包括多條基本與帶中心線(xiàn)平行的繩。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料，經(jīng)線(xiàn)對(duì)帶中心線(xiàn)形成一個(gè)大于0°的角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料，經(jīng)線(xiàn)基本上與帶中心線(xiàn)一致。
11.一種傳送帶，包括一個(gè)具有長(zhǎng)度和中心線(xiàn)的彈性體；一個(gè)具有埋在彈性體內(nèi)的織造材料的拉力件；該帶具有一個(gè)在帶的縱長(zhǎng)方向測(cè)量的相對(duì)于帶寬的小于約1500N/mm的彈性模數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料，經(jīng)線(xiàn)對(duì)帶中心線(xiàn)形成一個(gè)大于0°的角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料，經(jīng)線(xiàn)基本上與帶中心線(xiàn)一致。
14.一種傳送帶，包括一個(gè)具有長(zhǎng)度和中心線(xiàn)的彈性體；一個(gè)具有埋在彈性體內(nèi)的多元繩的拉力繩。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的帶，其特征在于，該帶在每股繩承受約為0到350牛頓的載荷下，伸長(zhǎng)可達(dá)長(zhǎng)度的約6.8％。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的帶，其特征在于，拉力件還包括多條縮放儀形狀的繩。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的帶，其特征在于，拉力件包括多條基本與帶中心線(xiàn)平行的繩。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料；經(jīng)線(xiàn)對(duì)中心線(xiàn)形成一個(gè)大于0°的角度。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的帶，其特征在于，拉力件包括一個(gè)具有經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的織造材料；經(jīng)線(xiàn)基本上與帶中心線(xiàn)一致。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的帶，其特征在于，還包括該帶具有一個(gè)在帶的縱長(zhǎng)方向上測(cè)量的相對(duì)于帶寬的小于約2000N/mm的彈性模數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明為一低模數(shù)的動(dòng)力傳送帶，該帶具有一個(gè)多元繩的拉力件，還具有一個(gè)低模數(shù)的彈性體，多元繩拉力件被分層夾入在彈性體內(nèi)。拉力繩件在各層之間有一個(gè)范圍為120°到180°的包含角。該帶在約為0－350牛頓的載荷范圍下具有小于1500N/mm的彈性模數(shù)和約為6.8％的伸長(zhǎng)率。
文檔編號(hào)F16G1/00GK1596347SQ02823736
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2002年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月28日
發(fā)明者道格拉斯·R·塞德拉切克 申請(qǐng)人:蓋茨公司