专利名称：：具有改进负荷承载帘线的环带的制作方法
技术领域：
：本发明涉及包括负荷承载帘线的环带，尤其涉及这样的皮带，其中所述帘线包括多个合股纱，所述合股纱沿着所述合股纱的第一捻方向的相反方向被抢在一起以形成所述帘线。
背景技术：
：在环带、挠性联接器、轮胎和利用负荷承载帘线的其他橡胶复合制品的构造中，已知的是首先在第一步骤中将纱的一个或多个末端捻在一起以形成多个合股纱，然后在第二步骤中将所述合股纱捻在一起以形成合股或绞合帘线。在这样的构造中已知的是在第一捻阶段沿一个方向捻单个纱，而在第二捻阶段沿相反方向绞合所述加捻纱。传统上在用于该目的的该构造中，业已发现理想的是执行捻和绞合操作以实现平衡捻度；即当保持在开环时将不会导致帘线捻在自身上的结构。这例如通过执行第一和第二捻操作使得合股帘线的细丝方向与帘线自身的纵轴相同实现，并且被描述通过在第一和第二捻中采用相等但相反的捻系数。特别地但非专门地在用于现代多功能自动应用例如发电机启动设备的多楔加肋皮带的领域中，对皮带的弯曲疲劳性能和其负荷承载能力水平的性能要求显著增加。已知包括那些由聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN),聚对亚苯基苯并二噁唑(PBO)，芳族聚酰胺，或液晶聚合物(LCP)形成的更高模量的帘线表现出更负荷承载能力，但是表现出相对较差的弯曲疲劳性能。已经试图通过例如利用编织帘线代替合股帘线提高由这样的帘线形成的皮带的弯曲疲劳性能，但是这样的方法通常费用更高，并且倾向于减小总体帘线强度，由此减小了材料的价值。仍然需要包含在环带或类似橡胶复合制品中的高模量负荷承载帘线，其表现出负荷承载能力和弯曲疲劳性能的良好平衡。
发明内容本发明涉及一种包含在包括由多个加捻纱形成的合股帘线的橡胶复合制品例如环带、挠性联轴器、空气弹簧或轮胎中的负荷承载帘线，其中所述加捻纱具有对应于第一捻系数的构造，并且所述合股帘线具有对应于第二捻系数的构造，其特征在于，第二捻与第一捻方向相反，并且第一捻系数与第二捻系数的比率至少为1.5。在进一步的实施例中本发明提供了一种包含所述负荷承载帘线的环形动力传动皮带，其选自多楔加肋皮带、三角皮带、平皮带和带齿皮带。在又一实施例中提供了一种包含由纤维形成的这样帘线的多楔加肋皮带，其中所述纤维的至少一半包括有机纤维，所述有机纤维选自PEN,PBO,芳族聚酰胺，LCP，和它们中的任何两个或更多的组合。也提供了一种制造具有负荷承载帘线的皮带的方法，其包括以下步骤可选地粘合处理一个或多个原纱；沿第一捻方向用第一捻系数将一个或多个原纱捻在一起以形成股线；和沿与所述第一方向相反的第二捻方向用第二捻系数将一个或多个所述股线捻在一起以形成所述帘线；其中所述第一捻系数大于所述第二捻系数，比率至少为1.5:1。包含在说明书中并且形成其一部分的附图示出了本发明的优选实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在图中，相同的附图标记表示相同的部分，其中图1是根据本发明的一个实施例构造出的多楔加肋皮带的一部分的透视图，局部为截面；图2是根据本发明的另一个实施例构造出的三角皮带的一部分的透视图，局部为截面；图3是根据本发明的另一个实施例构造出的同步皮带的一部分的透视图，局部为截面；图4是根据本发明的又一实施例绕传动组件中的两个滑轮联结的图1的皮带的示意性透视图；图5是用于描述本发明的一个实施例的耐用性测试结构的图示；图6是用于描述本发明的一个实施例的弯曲疲劳性能测试结构的图示；以及图7是根据本发明的一个实施例构造的负荷承载帘线的一部分的示意性侧视正视图，局部是截面并且未拆开。具体实施方式尽管包括图中所示的本发明的负荷承载帘线的制品的实施例是皮带和皮带传动装置，可以预见本发明的负荷承载帘线将有用于轮胎，空气弹簧，挠性联接器和受到动力负荷的其他复合橡胶制品。例如在美国专利No.4，954，194中描述在空气弹簧中使用负荷承栽帘线，并且与其有关的上述专利的公开内容被结合于此以作参考。例如在美国专利No.6，283，868中描述负荷承载帘线用作挠性联接器中的拉伸元件，并且与其有关的上述专利的公开内容被结合于此以作参考。例如在美国专利No.3,616，832中描述负荷承载帘线用于轮胎中的胎体和/或胎面加强件，并且与其有关的上述专利的公开内容被结合于此以作参考。参考图1，大体显示了根据本发明的一个实施例的多楔加肋皮带10。多楔加肋皮带10包括弹性主皮带主体部分12,或下帘线，和沿着主皮带主体部分12的内周边定位的皮带轮接触部分14。用在该上下文中的词语"皮带轮"包括与动力传动皮带一起使用的传统滑轮和链轮，也包括辊和类似机构。图1的皮带的特殊皮带轮接触部分14采用多个肋的形式，所述肋包括与多个凹入区域38交替的凸起区域或顶点36，从而在它们之间限定相对侧面。在图1-2的每个例子中，皮带轮接触部分14与主皮带主体部分12—体化并且可以由与如下所述相同的弹性材料(一种或多种)形成。然而在图3中，可以看到皮带轮接触部分14包括在下面进行更具体描述的传统上用于同步皮带结构构造中的加强织物24，因而在本发明的该实施例中由不同于主皮带主体部分12的材料形成。拉伸或负荷承载帘线部分20定位在下帘线12之上以用于向皮带IO提供支撑和强度。在所示的形式中，拉伸部分包括在下面进行更具体描述的沿着皮带的长度排列的至少一个纵向延伸拉伸帘线22，并且根据本发明的各种实施例，至少部分与下面进行更具体描述的粘合橡胶元件18接触或嵌入其中。技术人员将容易理解在图l-3这几个附图中，以放大形式示出了粘合橡胶元件18以便在视觉上将其与皮带的其他弹性部分区分。实际上，除了在例如粘合橡胶元件18和下帘线12中的一个载有纤维而另一个未载有纤维的情况之外，固化复合物经常在视觉上不能与周围弹性皮带主体部分区分。粘合橡胶元件18实际上可以是与弹性主皮带主体12相同的材料。加强织物(未在图1中显示)可以可选地被使用，并且在三角皮带和多楔加肋皮带的情况下，沿着皮带的与皮带轮接触部分14相对的表面紧密地配合以形成皮带的面盖或上帘线。所述织物可以是任何预期结构，例如由成任何期望角度的经线和绰线组成的传统编织物，或者可以由通过间隔挑选帘线保持在一起的经线组成，典型地为轮胎帘线织物，或由针织或编织结构组成，或由非编织结构，或纸，或塑料薄膜等组成。所述织物可以摩擦或表层涂有(friction-orskim-coated)与弹性主皮带主体12相同或不同的弹性体组成物。可以利用一个以上的织物的绞线。如果需要的话，所述织物可以,皮切割或其它地形成以在偏压下布置成使得股线与皮带的移动方向形成一个角度。在图2中显示了这样的加强织物使用的一个实施例，其中以放大形式示出了橡胶表面涂层轮胎帘线织物29。例如在Patterson等人的美国专利No.6,793，599中描述非编织或纸材料的使用，并且与其有关的上述专利的公开内容被结合于此以作参考。例如在美国专利申请公开No.20020187869中描述塑料薄膜的使用，并且与其有关的上述专利的公开内容被结合于此以作参考。参考图2,示出了标准开槽三角皮带26。三角皮带26包括类似于图1中所示的弹性主皮带主体部分12和类似于图1中所示的拉伸或负荷承载部分20，承载部分20采用嵌入到可选粘合橡胶元件18中的一个或多个拉伸帘线22的形式。三角皮带26的主弹性皮带主体部分12、粘合橡胶元件18和负荷承载部分20可以由与上面图1所述的相同材料构造。三角皮带26也包括如图1的多楔加肋皮带10中的皮带轮接触部分14。主弹性皮带主体部分12的侧表面，或在如图所示的三角皮带的情况下，压缩部分的侧表面用作皮带26的驱动表面。在所示的实施例中，皮带轮接触部分14为交替的槽形凹表面或凹槽28和齿形突出部30的形式。这些交替的凹表面28和突出部30可以优选地沿着如图所示的大体正弦路径，当皮带轮接触部分14在操作期间从滑轮周围经过时，其用于分配和最小化弯曲应力。尽管在所示的实施例中三角皮带26釆用毛边皮带的形式，还可以利用如上所述的加强织物29，要么作为如图所示的皮带的面盖或上帘线，要么完全包含皮带以形成带状三角皮带。参考图3，示出了齿形皮带32。齿形皮带32包括如图l和2的皮带的情况中的主弹性皮带主体部分12和皮带轮接触部分14，并且也包括如先前图l和2的皮带所描述的负荷承载部分20。然而对于同步皮带32,皮带轮接触部分14采用交替齿16和平地部分19的形式。如上面图1和2的皮带进一步描述的加强织物24也可以被使用，并且在该情况下沿着皮带32的交替齿16和平地部分19紧密地配合，因此形成面盖。在上面所示的图1-3的每种情况下，主皮带主体部分12可以由传统的和/或合适的固化弹性体组合物形成，并且可以与下面关于可选的粘合橡胶元件18所述的组合物相同或不同。可以用于该目的的合适弹性体例如包括聚氨酯弹性体(也包括聚氨酯/脲弹性体)(PU)，聚氯丁烯橡胶(CR)，丁腈橡胶(NBR)，氢化NBR(HNBR),丁苯橡胶(SBR)，烷基化氯磺化聚乙烯(ACSM),表氯醇，聚丁二烯橡胶(BR)，天然橡胶(NR)，和乙烯a烯烃弹性体，例如乙烯丙烯共聚物(EPM)，乙烯丙烯二烯三聚物(EPDM),乙烯辛烯共聚物(EOM)，乙烯丁烯共聚物(EBM)，乙烯辛烯三聚物(EODM);和乙烯丁烯三聚物(EBDM);乙烯醋酸乙烯酯弹性体(EVM);乙烯丙烯腈(EAM);和硅橡胶，或前述<壬4可两个或以上的组合。为了形成根据本发明的一个实施例的弹性皮带主体部分12,所述弹性体(一个或多个)可以与包括填充剂、增塑剂、稳定剂，疏化剂/固化剂和催化剂的传统橡胶混配成分按照传统的用量混合。例如，与乙烯-a-烯烃弹性体和二烯弹性体例如HNBR—起使用时，可以按照现在使用的传统用量利用一个或多个a-P有机酸的金属盐以提高最终制品的动力性能。因而二曱基丙烯酸锌和/或丙烯酸锌可以按照从大约1到大约50phr,或者备选地从大约5到大约30phr，或者从大约10到大约25phr的用量用在这样的组成物中。这些材料进一步有助于组成物的粘合性，并且一旦通过离子交联用过氧化物或相关试剂固化则增加聚合物的整体交联密度，现在这在本领域中是公知的。相关领域的技术人员容易理解用在皮带的弹性部分中或用作皮带的弹性部分的许多合适的组成物。许多合适的弹性体组成物例如在R.T.VanderbiltRubberHandbook(1996年第13版)中被描述，并且关于EPM或EPDM组成物和具有特别高的拉伸模量性质的这样的组成物，分别进一步在美国专利Nos.5，610，217和6，616，558中净皮描述，上述专利的内容被具体结合于此以作参考。另外，关于也可以用于实施本发明的各种实施例的几个浇注PU组成物，这样的组成物例如在Wu等人的WO09692584中被描述，并且与其有关的上述国际专利申请的内容被结合于此以作参考。在关于自动辅助传动应用的本发明的一个实施例中，弹性皮带主体部分12可以由合适的乙烯oc烯烃组成物形成，例如EPM，EPDM，EBM或EOM组成物，其可以是与用作粘合橡胶元件组成物相同或不同的组成物。弹性主皮带主体部分12还可以载有本领域中公知的不连续纤维，所述不连续纤维利用的材料，例如包括但不限于以通常用量应用的棉，聚酯，玻璃纤维，芳族聚酰胺和尼龙，为切段或截断纤维，纤维绒或纤维浆的形式。在涉及造型(例如通过切割或研磨)多楔加肋皮带的优选实施例中，这样的纤维装载优选地形成和布置成使得大部分纤维形成和布置成沿着大体横向于皮带的移动方向的方向铺放。然而在根据流过法制造的模制多楔加肋皮带和/或同步皮带中，纤维装载通常缺少相同的定向角度。根据本发明的一个实施例，用于至少部分与上面图1-3的几个实可选地包4舌前述美国专利No.6，616，558中具体描述的特征和益处，上述专利的内容被结合于此以作参考。在操作中，例如在图1-3中所示的皮带通常围绕例如如图4中示意性所示的至少一个主动滑轮42和一个从动滑轮44运行，从而可选地与如图所示的空转轮46组合在一起形成皮带传动装置40。现在描述根据本发明的负荷承载帘线，一般而言，负荷承载部分20的帘线22可以是任何合适的和/或传统的材料，包括棉，人造纤维，芳族聚酰胺，尼龙(包括尼龙4/6和尼龙6/6),聚酯，玻璃纤维，碳纤维，聚酰亚胺，钢，超高分子量聚乙烯等；但是在一个实施例中，它由相对高模量有机纤维形成，例如PEN，PBO，芳族聚酰胺，或LCP。根据本发明的一个实施例，负荷承载帘线由PEN,PBO，芳族聚酰胺，或LCP的一个或多个原纱形成，所述原纱通过合适的和/或传统的技术布置和形成纱，所述纱可以如下面进一步所述合适地布置和形成帘线，然后所述帘线螺旋地缠绕并且通常布置成与皮带的弹性部分，即粘合橡胶元件18或主皮带主体12(如果粘合元件被省略话并且与主皮带主体的材料相同的话)的至少一部分接触或嵌入其中；并且纵向地延伸，即沿着环带或类似橡胶复合制品的移动方向。在另一实施例中，本发明的负荷承载帘线包括至少50%重量的PEN，PBO，芳族聚酰胺，或LCP的纤维或纱；和最高达到50%重量的其他合适或传统材料的纤维或纱。可以在纱或帘线制造过程的任何阶段混合、共绞合或共捻各个纱或纤维。芳族聚酰胺表示长链合成聚酰胺，其酰胺键在对位或间位直接附着到两个芳环。在本发明中，例如可以利用PPD-T，聚(对苯曱酰胺)，共缩(对苯撑/3，4，-氧二苯撑对苯二甲酰)，等等。PPD-T表示由对苯二胺和对苯二酰氯的摩尔聚合产生的均聚物，并且也表示由苯二胺包含少量其他二胺和对苯二酰氯包含少量其他二酰氯产生的共聚物。适合于实施本发明的商用芳族聚酰胺纤维包4舌由TeijiLimited7>司生产的以商标TEIJINCONEX,TECHNORA，和TWARON销售的，和由E.I.DuPontdeNemoursandCompany公司生产的以商标NOMEX和KEVLAR销售的那些纤维。合适的商用LCP纤维是由CelaneseAcetateLLC和KurarayCo.Ltd公司生产的以商标VECTRAN销售的液晶聚酯-聚芳酯纤维。PBO由TobyoboCo.，Ltd公司以商标ZYLON销售。PEN由HoneywellInternationalInc.以商标PENTEX销售。PEN也由TeijinLimited,INVISTA,和HyosungCorporation公司销售。在本领域中各种术语用于描述纱和帘线的搓捻。在本上下文中"原纱，，指的是采用如从原纱制造商接收到的形式的细丝或纤维的束，其可以包括加捻纱或无捻纱。"股线"或"纱"或"绞线"指的是作为形成帘线的中间步骤被折叠或搓捻或绞合或捆扎成一个或多个原纱。"帘线"指的是在形成帘线的最终步骤中被搓捻或绞合或捆扎在一起的一个或多个股线，绞线，或纱。当其应用于实施本发明时术语"捻系数"或"TM"将用于描述捻特征，并且被定义为每英寸捻数(TPI)与纱支数的平方根的比率。纱支数被定义为5315与每9000米克数的经纱但尼尔的比率。因而，以下方程定义捻系数<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>业已发现试图通过根据已知方法和经验法则优化捻/绞合水平和编织提高例如包括PEN,PBO,芳族聚酰胺，或LCP的更高模量帘线的弯曲疲劳性能的现有技术导致帘线强度和/或模量减小。例如编织通常减小帘线强度而不是模量，而应用高传统捻度将同时减小强度和模量。在另一方面，通过已知方法优化帘线实现满意的强度和模量导致弯曲疲劳性能的减小。特別地，在传统的平衡捻度方法中，第一TM被应用于一个或多个原纱以形成一个或多个股线。然后用与第一捻系数量级相等但方向相反的第二捻系数绞合所述一个或多个股线以形成帘线。这样的传统加捻线的疲劳抗性没有诸如PEN，PBO,芳族聚酰胺，或LCP这样的高模量材料所预期的那样高。本发明通过用不平衡捻度构造一种帘线克服了这些问题，其中第一捻度大于第二捻度。本发明的一个实施例识别第一TM与第二TM的比率并且在每个捻阶段与捻方向相反。更特别地，首先在对应于范围从大约2到大约9，或从大约3到大约6，或从大约4.5到大约5.5的第一TM的第一阶段将至少一个或多个原纱捻在一起；然后在对应于范围从大约0.5到大约6，或从大约1到大约5，或从大约1.5到大约3.5的第二TM的第二阶段将一个或多个这样加捻的股线捻在一起；但是其中第一TM与第二TM的比率大于大约1.5,或者在从大约1.5到大约4，或从大约2到大约3的范围内。根据第二实施例，本发明识别第一TM与第二TM之差和每个抢阶段的相反捻方向。更特別地，首先在对应于范围从大约2到大约9，或从大约3到大约6，或从大约4.5到大约5.5的第一TM的第一阶段将至少一个或多个原纱捻在一起；然后在对应于范围从大约0.5到大约6,或从大约1到大约2.5,或从大约1.5到大约2.25的第二TM的第二阶段将一个或多个这样加捻的股线捻在一起；但是其中第一TM与第二TM之差大于大约0.5，或者在从大约0.5到大约4，或从大约1到大约3的范围内。为了在帘线的构造中描述第一和第二TM，在这里将遵守以下约定"2x6"=第一11\12和第二1]\16。为了描述用于构造帘线的原纱和股线的数量，在这里将遵守以下约定"y-n/m"-整数"n"个的每个经纱"y"但尼尔原纱形成帘线的"m"个股线的每一个。因而在第一捻步骤之后的总股线尺寸(以但尼尔计)为y与n的乘积。在第二捻步骤之后的总帘线尺寸(以但尼尔计)为y与n与m的乘积。原纱尺寸并不在本发明的实施中被限制，而是仅仅由原纱从制造商的可获得性限制。最终帘线尺寸并不在本发明的实施中被特别限制，而是可以按照特定应用的需要通过"n"和"m"的合适选择进行控制，这在本领域中是已知的。然而由于极多经纱而使设备和操作成本增加，因此"n"和"m"的选择有实用上限。因而，"n，，可以在从l到大约IO的范围内，"m，，可以在从l到大约12的范围内。在本发明的一个实施例中，可以使用从大约400但尼尔到大约3000但尼尔的原纱。因而，在第一捻步骤之后，股线尺寸可以在从大约400到大约30000但尼尔的范围内，在第二捻步骤之后，帘线尺寸可以在从大约400到大约36000(H旦尼尔的范围内。参考图7,显示了根据本发明的一个实施例的用于加强橡胶复合制品的负荷承载帘线22的一部分的示意性侧视正视图。为了图解，沿第一方向捻包括多个细丝1的两个原纱2，导致细丝排列方向F和股线3。可以使用任何期望数量的原纱。为了图解，沿着与第一方向相反的第二方向将三个股线3捻在一起，导致股线或绞线方向P。可以使用任何期望数量的绞线。由于使用不平衡捻度，其中第一捻度大于第二捻度，因此绞线方向P或细丝方向F都不平行于帘线方向C，并且它们沿相反方向从帘线方向C分叉。用于捻和绞合股线和帘线的方法和机器未被特别限制。合适的纺织枪丝机例如包括环锭捻丝机，2对1捻丝机，直接并纱机，和本领域中已知的任何其他捻丝机。根据本发明的一个实施例的负荷承载帘线可以利用任何合适的和/或传统的材料和应用方法用一个或多个粘合剂组成物进行处理，以便建立或提高它们粘附到制品的周围弹性体成分，这在本领域中是公知的。例如，帘线可以用一个或多个粘合剂进行处理以将细丝结合到一起并且促进帘线粘附到皮带的弹性部分。根据一个实施例，帘线首先可以用底剂进行处理，所述底剂可以是水基或溶剂基的，例如聚亚安酯和环氧化合物。已处理帘线然后可以用另一种传统的和/或另外合适的粘合剂例如间苯二酚甲醛乳胶(RFL)进行处理。在每次处理之后，帘线通常在从ioox:到29ox:的温度下通过一个烘箱或一系列烘箱以干燥和固化粘合剂。为了提高附加粘附，可选地，帘线可以用附加的涂层粘合剂进行处理，所述涂层粘合剂例如是在水基介质中高乳浊液，色素和固化剂的混合物，或溶剂溶液中色素和固化剂与溶解聚合物的混合物，例如由LordCorporation公司以商标CHEMLOK销售的那些混合物，或者其他合适的橡胶胶水。备选地，例如当周围弹性体成分是可浇注PU弹性体时，这样的处理可以被限制到底剂的应用，或者可以进一步被修改或完全去除。然而可以利用任何合适的帘线处理过程，作为例子美国专利No.5，807，194公开了一种用于处理用在基于浇注PU的环带中的帘线的方法，并且其相关内容被结合于此以作参考。施例的皮带。例如，在利用不可浇注皮带弹性体，即具有或不具有纤维装载的可轧橡胶的情形下，皮带构造步骤可以包括如下将如上面所述的可选织物盖元件定位在适当结构的模腔内，所述模腔具有用于形成齿或肋或缺口的开槽部分，或者定位在适当结构的皮带构造鼓或心轴上；例如通过围绕所述织物螺旋地缠绕一个或多个拉伸帘线将负荷承栽帘线贴靠着织物盖元件的第二表面布置；将弹性材料抵靠着拉伸元件布置；按照指定构造的要求将拉伸元件和/或弹性材料的附加交替布置贴靠该拉伸元件布置；应用足够的温度和压力以固化或硫化弹性材料；和从模腔或心轴取出组件。在利用可浇注皮带主体部分的情形下，例如在齿状PU皮带制造中，生产步骤可以进一步包括可选地以一种方式围绕开槽模型部分的表面包裹耐磨织物使得织物盖元件的第一表面邻近开槽模型部分；例如通过围绕所述织物螺旋地缠绕一个或多个拉伸帘线围绕所述耐磨织物应用负荷承载帘线；将基本液态的弹性材料引入到模腔中；和聚合这样形成的产品。这样的皮带的齿部分还可以具有任何合适的形状，也已发现如这里所述的根据本发明的各种实施例构造的负荷承载帘线当用于构造多楔加肋环带时导致这样的皮带，其表现出比包含传统负荷承栽帘线的类似皮带显著提高的弯曲疲劳性能，同时基本保持负荷承载能力水平。例子为了图解说明本发明的各种益处，构造了许多环形多楔加肋皮带，除了与用于构造它们的负荷承载帘线的第一和第二阶段捻度对应的捻系数的特定设定值之外其基本上彼此相同。在每种情况下，皮带包括三个肋；在每个例子中帘线是大体上在前述美国专利No.5，610，217中描述的传统的EPDM基组成物；负荷承载帘线嵌入其中的粘合树胶类似地是大体上在前述美国专利No.6，616，558中描述的传统的EPDM基组成物。表2中的典型且可比较的皮带包括比表l的皮带模量更高的粘合树胶和下帘线配方。每个皮带还包括传统的织物衬里。对于根据本发明的实施例构造的皮带以及现有技术的比较皮带，每个负荷承载帘线是4000但尼尔对位芳族聚酰胺，标识为1000-1/4，其中首先在第一TM中沿Z方向单个地捻1000但尼尔原纱，然后在第二TM中沿相反方向绞合和捻这样的加掄股线中的四个。原纱是由DuPond公司以商标KEVLAR销售的KEVLAR(K-l19)(比较A-C和例1),或由Teijin公司以商标Twaron销售的Twaron(T2100)(比较D和例2)。在每种情况下，皮带例子和比较例子的第一TM和第二TM的关系提供于下面的表1和2中。在表l中，纱和由其形成的帘线利用如上所述的传统的三浸粘合系统，其包括首先将异氰酸酯基底剂应用于纱，之后将与周围皮带材料相容的传统RFL应用于纱，并且其后将可从LordCorporation公司以商标CHEMLOK销售的粘合剂组成物应用于加捻帘线。对于表2中的皮带，用环氧化合物基底剂代替异氰酸酯基底剂。根据构造、硫化、切割、压型和倒置的传统方法在平滑心轴上倒置构造皮带。对于每个皮带，根据以磅力报告新皮带的整个皮带断裂强度的ASTMD885确定下面的表l和2中所示的"拉伸强度"；利用在图5中表示的和下面进一步描述的测试结构确定"耐久度"；并且利用在图6中表示的和下面进一步描述的测试结构确定皮带"弯曲疲劳性能"。对于耐久度分析，1200mm长的皮带如图5中示意性所示围绕两个多槽主滑轮50，52，多槽内张紧空转轮54和后侧空转轮56运行。两个主滑轮测得直径为120.7mm，后侧空转轮测得直径为76.2mm,张紧空转轮测得直径为44.5mm。皮带由滑轮50驱动工作，皮带在100。C下以4卯0rpm驱动，功率为12.7kW，并且在恒定水平张力为77.1kg且扭矩是24.7Nm时到达有拉伸帘线断裂或橡胶破碎迹象的故障点。每种类型皮带的两个测试的以小时计的平均皮带寿命作为"耐久度"被报告。对于弯曲疲劳性能分析，1200mm长的皮带如图6中示意性所示地围绕两个多槽滑轮60,63和四个平的空转轮61,62，64和65运行。多槽滑轮测得直径为38mm，平的空转轮62和64测得直径为50.8mm，平的空转轮61和65测得直径为17.5mm。皮带工作时在环境温度下以8200rpm驱动滑轮60，将45.4kg的竖直张力施加到63，持续22小时，这时取下皮带进行拉伸强度测试。每种类型皮带的5或6个测试的拉伸强度的平均保持百分比作为"弯曲疲劳性能"被报告。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表l中的结果表明具有5x2TM帘线构造的、示例1帘线全面优于具有2x5帘线的比较例B，而比较例B又优于具有4x4帘线的比较例c。这是令人惊奇的，原因是本领域的技术人员通常试图实现例如由比较C的4x4构造代表的平衡捻度。282小时的5x2构造的耐久度远大于157hrs的4x4的耐久度，但是大致与295小时的2x5相同。根据本发明的5x2构造相对于4x4和2x5比较构造的优势在弯曲疲劳性能结果中特别明显，其中5x2构造具有91%的保持强度，明显高于任何比较例子。在第二轮比较测试中，来自表l的包括5x2帘线和2x5帘线的两个最佳构造被重建和重测试，并且结果在表2中被报告。上述的粘合处理和皮带构造材料的差异被应用，使得除了帘线捻度之外待比较的两个构造再次相同。包含在例2中的本发明的实施例再次提供优于比较D的整体改善性能。例2和比较D的耐久度再次相当，但是本发明例2的5x2构造的弯曲疲劳性能再次明显更大。因而，本发明提供了一种具有5x2不平衡捻度构造的高模量帘线，其具有大大改善的耐久度和弯曲疲劳性能的平衡。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>尽管上面提供的图解说明具体描述了具有EPDM皮带主体部分的多楔加肋皮带，相关领域的普通技术人员将容易理解本发明并非如此被限定；可以在需要高度的耐久性(即保持负荷承载能力)和挠性的任何应用中获得本发明的益处，例如用在多功能自动应用例如发电才几启动组件和辅助传动应用中的皮带；由HNBR或PU形成的自动和工业定时皮带，轮胎，挠性联接器，空气弹簧等。因而通过构造具有不平衡捻度的动力传动皮带的负荷承载帘线，其中第一捻系数大于第二捻系数，本发明在一个实施例中提供了一种与根据现有技术构造的皮带相比同时增加动力传动皮带的弯曲疲劳性能和耐久度的方法。尽管为了图解说明而具体描述了本发明，应当理解这样的细节仅权利要求限定的本发明的精神或范围。可以在缺少未在这里具体公开的任何元件的情况下适当地实施在这里公开的本发明。权利要求1.一种环带，其包括弹性皮带主体和嵌入所述主体中的负荷承载帘线；所述帘线包括多个纱并且具有对应于第一捻系数和第一捻方向的第一捻度，和具有沿着与所述第一捻方向相反的方向对应于第二捻系数的第二捻度；其特征在于，所述第一捻系数与所述第二捻系数的比率大于大约1.5。2.根据权利要求l所迷的皮带，其中所述皮带主体包括浇注型氨基甲酸乙酯，并且所述皮带选自多楔加肋皮带、三角皮带、齿形同步皮带和平皮带。3.根据权利要求l所述的皮带，其釆用多楔加肋皮带的形式。4.根据权利要求l所述的皮带，其中所述第二捻系数大于1.8并且小于3.5。5.根据权利要求1所述的皮带，其中所述第一捻系数在大约4到大约6的范围内，所述第二捻系数大于大约1.8并且小于大约3.5。6.根据权利要求l所述的皮带，其中所述比率不超过大约4。7.根据权利要求l所迷的皮带，其中所述纱包括多个纤维，其中所述纤维的至少一半包括有机纤维，所述有机纤维选自聚萘二曱酸乙二醇酯，聚对亚苯基苯并二噁唑，液晶聚酯-聚芳酯和它们的组合组成的组。8.根据权利要求2或3所述的皮带，其中所述第一捻系数在从大约2到大约9的范围内，并且所述第二捻系数在大约0.5到大约6的范围内。9.根据权利要求2或3所述的皮带，其中所述纱包括多个纤维，其中所述纤维的至少一半包括有机纤维，所述有机纤维选自芳族聚酰胺、对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、聚萘二甲酸乙二醇酯，聚对亚苯基苯并二噁唑，液晶聚酯—聚芳酯和它们的组合組成的组。10.—种皮带传动装置，其包括围绕至少一个主动滑轮和至少一个从动滑轮运行的权利要求1的皮带。11.一种用于制造环形动力传动皮带的方法，所述皮带具有改善的弯曲疲劳性能，并且包括皮带主体部分和包括高模量有机纤维的原纱的负荷承载帘线，所述帘线嵌入所述皮带主体中，所述方法包括以下步骤沿第一捻方向用第一捻系数将一个或多个所述原纱捻在一起以形成股线；沿与所述第一方向相反的第二捻方向用第二捻系数将一个或多个所述股线捻在一起以形成所述帘线；以及将所述笫一捻系数选择成至少是所述第二捻系数的大约1.5倍。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤将所述第一捻系数选择成不超过所述第二捻系数的大约4倍。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤从下组为高模量有机纤维选择至少一种材料芳族聚酰胺，对位芳族聚酰胺，间位芳族聚酰胺，聚萘二甲酸乙二醇酯，聚对亚苯基苯并二噁唑，液晶聚酯。全文摘要一种动力传输皮带(10)具有嵌入其中的负荷承载帘线(22)，所述帘线包括多个纱(2)并且具有对应于第一捻系数和第一捻方向的第一捻度，和具有沿着与所述第一捻方向相反的方向对应于第二捻系数的第二捻度，其特征在于，所述第一捻系数与所述第二捻系数的比率大于大约1.5。所述皮带可以是多楔加肋皮带，其包括皮带主体部分，皮带轮接触部分和嵌入所述皮带主体部分中的负荷承载帘线，所述负荷承载帘线包括多个加捻纱，并且具有对应于第一捻系数的第一(纱)捻度和沿与所述第一捻度相反的方向并且对应于第二捻系数的第二(帘线)捻度；其中所述第一捻系数大于所述第二捻系数，比率为至少1.5∶1。文档编号F16G1/28GK101147011SQ200680009435公开日2008年3月19日申请日期2006年3月24日优先权日2005年3月24日发明者S·翔·吴申请人:盖茨公司