专利名称：低模数传送带的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及一种动力传送带，特别是低模数动力传送带。
本发明的背景动力传送带被广泛用来传送旋转的动力。传送带一般被装在驱动和从动带轮之间如汽车发动机上用的辅助带传送。
传送带具有埋在弹性体材料内的拉力绳。拉力绳的取向平行于纵轴线为的是使负荷承载能力达到最大。制造时拉力绳以连续方式缠绕在传送带模型上。
动力传送带必须具有足够的抗拉强度，使所需的转矩和负荷能在带轮之间传送。
具有高抗拉强度的传送带一般具有相称的高模数。具有高模数的传送带比较坚硬，要经受较高的操作温度。另外，现有技术的高模数传送带的安装需要可移动的带轮。
低模数传送带可被用于要传送的转矩较低的场合。低模数传送带使用没有或极少预载荷的拉力绳制造或使用在负载下允许有预定伸长的加捻拉力绳制造。
该技术的代表作品为授予Gates的欧洲专利EP 0 625 650，其中公开一种低模数传送带，该带具有在纵长方向预加载荷缠绕的拉力绳。
该技术还有代表作品为授予Gill(1980)的专利4,229,254，其中公开一种结构增强的带，该带具有两层交错斜向延伸的拉力绳。
该技术另一个代表作品为授予Winninger等(2000)的美国专利US6,033,331，其中公开一种具有支承结构的带，该带显示的平均应力/伸长斜率范围为12到20daN/伸长％每厘米宽度。
现有技术启示可使用在纵向上缠绕的拉力绳来承受拉力负荷。现有技术还启示低模数传送带可有比较适中到高的模数。
需要的是一种具有多元绳索拉力件的低模数传送带。需要的是一种具有织造织物拉力件的低模数传送带。需要的是一种具有能形成比例缩放仪形状的拉力件的低模数传送带。需要的是一种模数小于1500N/mm的低模数传送带。本发明能满足上述这些需要。
本发明的综述本发明第一方面是要提供一种具有多元绳索拉力件的低模数传送带。
本发明另一方面是要提供一种具有织造织物拉力件的低模数传送带。
本发明另一方面是要提供一种具有能形成比例缩放仪形状的拉力件的低模数传送带。
本发明另一方面是要提供一种模数小于1500N/mm的低模数传送带。
本发明其他一些方面将在下面的说明和附图中指出或显示。
本发明包括一种具有多元绳索拉力件的低模数动力传送带，该带还包括一个低模数弹性体。多元绳索拉力件的整体形态被叠合在弹性体内，拉力绳索件在各层之间有一范围为120°至180°的包含角。该带有一小于1500N/mm的弹性模数和一负荷范围约为0-350牛顿时的约为6.8％的伸长率。
附图的简要说明
图1到3分别为示出各种拉力绳布置的传送带的平面视图。
图4到6分别为示出各种拉力绳布置的传送带的端视图。
图7为一曲线图画出负载对本发明带伸长性能的关系。
较优实施例的详细说明图1为示出一种拉力绳布置的传送带的平面视图。本发明带具有低模数，因此可有较高的易弯曲性。易弯曲性可部分确定传送带在操作时温度能上升到多高。由于本发明的低模数带具有较高的易弯曲性，因此可实现较低的操作温度，从而可显著增加带的寿命。
带100具有弹性体10和埋在其内的拉力绳11。弹性体10可以是EPDM(乙丙三元橡胶)或任何其他本行业使用的弹性材料包括天然橡胶、合成橡胶或其混合物。
本发明的带在制造时拉力绳11被敷设在带上使它们在平面图上呈现比例缩放仪的形状。拉力绳11和21形成一个包含角α，其范围为0°到180°，或者当从带的宽度W测量时形成一个0°到90°的角度。包含角α的较优范围为120°到150°。拉力绳11和21可以是聚酰胺4.6或聚酰胺6.6或用任何其他本行业所知材料，包括聚酯、芳族聚酰胺、棉花、人造丝、玻璃纤维、钢或其混合物或化合物。
拉力绳11和21包括多条平行的绳，在本行业被称为多元绳，它们被放置在标帜台上使当拉力绳层被敷设到传送带模型上时可以相对于带的中心线CL得到所需的包含角。为了得到图1和2所示的缩放仪形状，分别对带的中心线CL具有相反角度关系的拉力绳片被交错敷设在传送带模型上，一层敷设在另一层的顶上。较具体点说，对带的CL具有给定斜角取向的第一多元绳层被敷设在带模型内，然后对第一多元绳层具有相反斜角取向的第二多元绳层被敷设到带模型内，从而造成包含角α。弹性体层也被包括在带模型内，这是本行业公知的。多元拉力绳也可将平行于带中心线的经线敷设到带模型内如图3所示。
具有多条平行的在经线方向上取向的多元绳在轮胎制造业中是常见的。每一条绳可具有加捻的和不加捻的股线。比经线的旦尼尔(细度)低得多的纬线一般被包括在每隔1.0cm的长度上以便保持经线的取向，但这个尺寸可随制造商而变。纬线并不影响带的模数，并且在制造过程中一旦这些绳被敷设在带模型上时纬线可被断裂。多元绳为一个片并以片状被敷设到带模型上。在敷设到带模型上时没有预载荷被加到拉力绳上。另外，在多元绳片一旦被敷设在带模型上后，其端头可用对接接头连接或可被搭接。多元绳并不以连续缠绕的方式敷设，这一点与单元绳不同，单元绳是用螺旋方式盘绕在带模型上的。
图2为示出拉力绳布置的传送带的平面视图。该图画出的在多元绳各层之间的包含角为120°，这等于从该带宽度W测量起的角度为60°。
图3亦为示出拉力绳布置的带的平面视图。
图4为示出拉力绳布置的带的端视图。该图画出的带具有第一拉力绳层11和第二拉力绳层21。本发明带的型面上具有多个在宽度上间隔开分布的肋12。各肋之间的槽形成一个角度β，其范围为34°到52°。肋12也可具有埋在其内的纤维如短的有机的或合成的纤维，该纤维从带的接合表面13开始延伸。表面13还具有摩擦系数。
图5亦为示出拉力绳布置的带的端视图。该图画出的带具有三层多元拉力绳。当进行研磨实验时(包含角＝180°)可使用奇数层的多元绳如图3和5所示。缩放仪形的绳索取向一般需要偶数绳索为的是防止跟踪，如图1、2、4和6所示。
图6亦为示出拉力绳布置的带的端视图。该图画出的带具有四层多元拉力绳。
应该知道图4、5和6所示的拉力绳层的数目并不限制本发明带内所可使用的拉力绳层的数目。
图7为曲线图，该图画出载荷对本发明带伸长性能的关系。该图包括多个应力对应变或模数在70°F(～23℃)的曲线。该图示出一条具有两个拉力绳层，包含角为120°的带具有最高的伸长率对载荷的比率0.13，因此具有最低的模数。由曲线A代表的带在50N的载荷下可拉伸到长度的6.8％。该带的弹性模数为230N/mm。
随着模数的增加，部分由于拉力绳层数的增加，从2增加到3到4，也可由于包含角的增大，伸长率对载荷的比率便会趋向降低。这样形成各条曲线，它们分别是曲线B，层数4，包含角120°；曲线C，层数2，包含角150°；曲线D，层数4，包含角150°。另外，曲线E、F和G分别对应于层数2、3和4及包含角为180°的多元绳在研磨实验时的取向。“研磨实验”指经线平行于带的中心线而延伸的情况。各带的弹性模数分别为曲线B-373N/mm；曲线C-428N/mm；曲线D-913N/mm；曲线E-728N/mm；曲线F-1019N/mm；曲线G-1385N/mm。平行于带的中心线而取向的单根拉力绳的传送带可作为控制带，由曲线H代表，其弹性模数为1989N/mm，显然高于本发明带中的任何一个。
各带的弹性模数如下测定所用设备包括一台InstronTM8532伺服液压测试仪，其数字控制器具有一个10KN的动态载荷传感器，滑块速率为10mm/分。传送带被装在一个平的钢制带轮上，其直径为108mm，可自由旋转。测试程序包括将带肋的传送带倒转并将它放置在平带轮上。传送带先被施加正好足够的张力以消除松弛。然后用InstronTM的试验软件ElastTestTM在带上施加载荷并收集数据。在两个带轮之间每当有约为0.25mm的位移就收集一次数据。试验在温度约为23℃(室温)时进行。传送带往复通过三次循环，最大的伸长约为6.7％。这时“伸长”作为测试中滑块总的移动而被量出。为了进行数据分析，在ElastTestTM软件的数据档案内包括有带的测定长度、肋的数目、滑块的数目和总载荷。使用这些资料便可为每一条带作出应力-应变曲线如图7。为了得出以N/mm计的弹性模数值，在第二次和第三次带的伸长循环中，应力-应变曲线在1％和5％之间的平均斜率被计算出来。
增大模数M包括结合层数增大包含角，从较低端增大到范围的上端即从90°增大到180°。在本例中，最低的伸长率对载荷的比率(0.023)或较高的模数是在具有四层拉力绳、包含角为180°的传送带上得到的。
一般地说，包含角为180°时可以得到较大的负荷承载能力，而且这个能力随着拉力绳层数的增加而增加。
因此，本发明带的模数可专门设计来满足用户的需要，只要调节拉力绳的层数和拉力绳的包含角或两者即可。
拉力件的角度范围在一端可包括一个与带中心线平行的取向或180°，在另一端则可以与带中心线成90°的取向为限。
本发明带的一个可替代的实施例可包括一层或多层织造的织物作为拉力件11。织造织物可包括芳族聚酰胺、棉花、尼龙、聚酯及其混合物和等同物。在织物内经线和纬线之间的包含角可在约90°到150°的范围内变化。在制造时织造织物被这样敷设到带模型上使包含角被一与带中心线垂直的线平分。为了增加模数织造织物在带上可这样取向使包含角被带中心线平分。而在最高模数时经线亦即织物的取向与带的纵轴线一致。
本发明带的优点是容易安装并可降低操作温度。传送带只须简单拉伸使它越过带轮便可相当容易地装在带驱动系统上。而现有已知方法需要将带轮松开，装上传送带，然后将带轮重新调整到合适的操作的预加载荷位置。新方法在某些用途上还可省掉传送带张紧器。这样在时间、部件和复杂性方面都可得到相当大的节约。
虽然本发明在这里只就单个形式进行说明，但显然本行业的行家是可在不离开这里所说明的本发明的创意和范围的条件下对构造和部件之间的关系作出各种变化的。
权利要求
1.一种传送带，包括一个具有长度和中心线的弹性体；一个埋在弹性体内的拉力件；该带在每股绳承受0到350牛顿的载荷下，伸长可达长度的约6.8％。
2.根据权利要求1的带，其特征在于，拉力件还包括多条缩放仪形状的绳。
3.根据权利要求1的带，其特征在于，拉力件包括多条基本与带中心线平行的绳。
4.根据权利要求1的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料，经线对中心线形成一个大于0°的角度。
5.根据权利要求1的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料，经线基本上与带中心线一致。
6.一种传送带，包括一个具有长度和中心线的弹性体；一个埋在弹性体内的拉力件；该带具有一个在带的纵长方向上测量的、相对于带宽的、小于约1200N/mm的弹性模数。
7.根据权利要求6的带，其特征在于，拉力件还包括多条缩放仪形状的绳。
8.根据权利要求6的带，其特征在于，拉力件包括多条基本与带中心线平行的绳。
9.根据权利要求6的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料，经线对带中心线形成一个大于0°的角度。
10.根据权利要求6的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料，经线基本上与带中心线一致。
11.一种传送带，包括一个具有长度和中心线的弹性体；一个具有埋在弹性体内的织造材料的拉力件；该带具有一个在带的纵长方向测量的相对于带宽的小于约1500N/mm的弹性模数。
12.根据权利要求11的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料，经线对带中心线形成一个大于0°的角度。
13.根据权利要求11的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料，经线基本上与带中心线一致。
14.一种传送带，包括一个具有长度和中心线的弹性体；一个具有埋在弹性体内的多元绳的拉力绳。
15.根据权利要求14的带，其特征在于，该带在每股绳承受约为0到350牛顿的载荷下，伸长可达长度的约6.8％。
16.根据权利要求14的带，其特征在于，拉力件还包括多条缩放仪形状的绳。
17.根据权利要求14的带，其特征在于，拉力件包括多条基本与带中心线平行的绳。
18.根据权利要求14的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料；经线对中心线形成一个大于0°的角度。
19.根据权利要求14的带，其特征在于，拉力件包括一个具有经线和纬线的织造材料；经线基本上与带中心线一致。
20.根据权利要求14的带，其特征在于，还包括该带具有一个在带的纵长方向上测量的相对于带宽的小于约2000N/mm的弹性模数。
全文摘要
本发明为一低模数的动力传送带，该带具有一个多元绳的拉力件，还具有一个低模数的弹性体，多元绳拉力件被分层夹入在弹性体内。拉力绳件在各层之间有一个范围为120°到180°的包含角。该带在约为0－350牛顿的载荷范围下具有小于1500N/mm的弹性模数和约为6.8％的伸长率。
文档编号F16G1/00GK1596347SQ02823736
公开日2005年3月16日 申请日期2002年11月18日 优先权日2001年11月28日
发明者道格拉斯·R·塞德拉切克 申请人:盖茨公司