专利名称：挠性弹性传动皮带、具体是在其易于磨损的工作面上具有织物覆盖层的v形肋式皮带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挠性弹性传动皮带(动力传输带)，具体是在其易于磨损的工作 面上具有一种织物覆盖层的V形肋式皮带，该传动皮带具体地配备有一种包埋的张力承载 元件。
背景技术：
关于先有技术的传动皮带，可以将它们形成为扁平带、V形带、V形肋式带以及有 齿带，这些V形肋式带具有特别的重要性，具体地参见以下专利文献(I)DE 3823157A1(2)DE 4400434A1(3) DE 10016351A1(4)DE 102006007509A1(5) EP 0599145B1(6) EP 0662571B1(7) EP 1088177B1(8) EP 1108750A1(9)EP 1129308B1(10)DE/EP 0622563T1(Il)WO 2005/080821A1(12)WO 2006/066669A1(13) US 3981206由文件(1)已知将棉或芳族聚酰胺在V形肋式带的易于磨损的工作面上植绒。在 这方面已经发现，这类植绒的概念在某些发动机的情况下是不耐用的。虽然这种类型的涂 层减少了噪声问题，但在某些发动机的情况下，具体地是在潮湿时的噪声问题的情况下，噪 声级别仍过高。因此，文件(13)提出一种解决方案，由此使V形肋式带配备有一种合成塑料材料 (具体地是两种合成塑料材料的纱线)的一种针织织物的覆盖层。这里，同样，在潮湿时出 现的噪声是不利的。从V形肋式带的观点来看，文件(4)包括一种新近的发展。为了改善 噪声行为的目的，织物覆盖层包括两种不同纱线的针织品，这些纱线是处于不同丝线模块 的形式，具体地是聚酰氨(PA)与聚氨酯(PU，例如弹性纤维)的组合。尽管在耐用性上、并 因此在性能上与以上引用的V形肋式带技术的陈述相比较有相当大的增加，这里在潮湿时 也发生噪声，尽管不再达到先前已知的程度。文件(12)提出了一种有齿带，该有齿带具有一种纺织物的织物覆盖层，该覆盖层在此还被称为齿形覆盖层。这种织物是基于聚酰氨织物的一种共混织物，其中这些纬线在 带的外周/纵向方向上被聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)和/或变换的芳族聚酰胺或者改性的PEEK、PI和/或变换的芳族聚酰胺的线全部或部分地代替。以此方式，该有齿带的抗 热性增加并且防止了故障的发生。 文献(11)同样说明了一种有齿带，该有齿带具有一种特别基于聚酰氨(例如， PA66)的织物覆盖层，然而该有齿带涂覆有一种氟聚合物(例如，PTFE)，具体地是与一种额 外的粘合剂层相组合。这里的目的是要改善有齿带的耐油性。文件(6，7)披露了带有处于强化织物形式的一种织物覆盖层的传动皮带，该传动 皮带同样涂覆有一种氟聚合物(例如，PTFE)。这里的目的是要提供具有良好的抗摩擦性能 的一种皮带表面。文件(2、3、5、8、9和10)涉及传动皮带的技术领域，从弹性体体材料(例如，HNBR) 方面准确地讲，是包埋的张力承载元件(例如，钢、聚酰氨或聚酯帘线)、使用纤维(例如，芳 族聚酰胺或棉纤维)以及传动皮带的多种类型。
发明内容
在另一个发展中，具体地是根据文件(4)的在先的发展，本发明的目的是提供一 种挠性弹性传动皮带，具体地是一种V形肋式带，这种传动皮带的突出之处在于防止磨损 的耐久性保护与噪声抑制的一种组合，具体地是有关潮湿时的噪声。这个目的是通过以下织物覆盖层实现的，该织物覆盖层-在制作之前以及在固化之前的状态中具有至少30%的纵向方向上的断裂伸长 率以及至少100%的横向方向上的断裂伸长率，并且-包括一种纺织材料，该纺织材料包括就量值比例而言按重量计至少30%的短纤 维。对于短纤维(就纺织技术而言也称为可纺纤维)的解释，可参见R0mpps Chemie-Lexikon (1987 年，第 8 版，第 5 卷)。关于该织物覆盖层，以下构造的可能性是有利的-纵向方向上的断裂伸长率是至少70%，具体地是至少110%，进而具体地是至少 130%，最佳是至少150%。-横向方向上的断裂伸长率是至少110%，具体地是至少130%，进而最佳是至少 150%。-就量值而言短纤维的比例是按重量计至少50%，具体地按重量计是至少70%。 在这方面试验已经表明，对于按重量计90%的短纤维比例实现了特别好的结果。-短纤维包括棉、芳族聚酰胺或者纤维素。在这种情形中纤维素是以麻、亚麻或者 剑麻的形式或者以这些类型的纤维素的共混物的形式使用的。例如，还可以使用棉和芳族 聚酰胺的短纤维共混物。在这方面一系列的试验已经示出，如果使用棉，对于潮湿时的噪声 抑制实现了最好的结果。噪声试验是在一台共轨电动机上用包括四个皮带轮的一种V形肋 式带驱动器、通过加水和不加水以及通过减小和不减小发电机的动力来进行的。-该纺织材料采用纱线或扭绞纱线的形式。在扭绞纱线的情况下，还可以使用扭绞 的混纺纱线(例如)棉和芳族聚酰胺的扭绞混纺纱线。-该纺织材料包括一种片状结构，具体地是额外配备有一种弹性纺织成分的针织 的或者纺织的织物。该弹性纺织成分具体是聚氨酯(Pu)。就此而言，该片状结构具体包括棉/Pu、芳族聚酰胺/PU或者纤维素/Pu。以此方式，通过纵向与横向方向上的高的断裂伸长率实现了一种有利的弹性。对此一系列的试验还已经示出，如果使用一种棉/PU的片状 结构，对于潮湿时的噪声抑制实现了最好的结果。关于噪声试验，参照上述这些条件。该织物覆盖层(织物)的上述的伸长率具有重要的意义，以下介绍用于测量伸长 率的两种可能性-如果在测量条上测量一种片状结构的伸长率，所述条收缩。传动皮带中的织物覆 盖层不具有这种可能性，因为织物被牢固地固化在皮带的表面上。因此，测量对应方向上的 伸长率是必须在未被固化的织物上进行，其方式为使得相对于横构件的横向方向同时被保 持恒定。例如，这可以通过一种在横构件的方向上可移动的一个夹紧架来进行。-一种可替代的合适的选择是在一个矩形的夹紧架中固定一个织物覆盖层并且通 过一个球或点与其相垂直地拉伸该片状结构的中部。纵向与横向方向上的伸长率可以借助 于几何学的考虑从拉伸的位移来计算。
根据本发明的用于传动皮带的其他的有利构造的可能性在说明附图的过程中提及。现在根据示例性实施方案并参见这些示意图对本发明予以说明，在附图中图1示出了根据先有技术(A部分)的一种V形肋式带的一个截面图以及根据本 发明(B部分)的一个实施方案；图2在一种三维表示中示出了根据本发明的一种V形肋式带的细节。附图标记1传动皮带或V型肋式带2 顶层3增强支撑层4单独帘线形式的支承负载张力元件5 底部结构6 肋7 槽8易于磨损的工作面(动力传输区域)9植绒(A部分)10织物覆盖层(B部分)11传动皮带或V形肋式带12 顶层13增强支撑层14单独帘线形式的支承负载张力元件15包埋的混合物16底部结构17中间层18纤维强化物
19V形肋式区域20肋21槽22易于磨损的工作面(动力传输区域)23织物覆盖层24背衬织物
具体实施例方式图1示出了 V形肋式带形式的一种传动皮带1，该传动皮带具有一个顶层2 ；—个增强支撑层3，该增强支撑层具有平行安排并且在纵向方向上延伸的多个张力承载元件4， 并具有一个底部结构5。这些张力承载元件具体地是多个单独的帘线，例如还可以是钢、聚 酰氨或者聚酯。该底部结构具有一种由多个肋6和多个槽7形成的V形肋结构。传动皮带1或者V形肋式带的弹性是由一种用于顶层2和底部结构5的弹性体材 料带来的。在这种情形中，用于该弹性体材料的基础具体地是由一种乙丙烯共聚物(EPM)、 一种乙烯丙烯二烃共聚物(EPDM)或者聚氯丁二烯(CR)形成的。在其易于磨损的工作面8(它还被称为动力传输区域)上，根据先有技术(A部分) 的传动皮带ι或者V形肋式带配备有植绒9，例如，带有棉绒。详情可参阅DE 3823157A1 (文 件1)。在根据本发明(B部分)的传动皮带1或V形肋式带的情形中，这种植绒然后被一 种织物覆盖层10替代，这种织物覆盖层-在制造之前以及在固化之前的状态中具有至少30%的纵向方向的断裂伸长率 并且具有100%的横向方向的断裂伸长率，并且-包括一种纺织材料，该纺织材料包括就量值比例而言按重量计至少30%的短纤 维。通过这样一种织物覆盖层，具体地是在潮湿时的噪声的情况下，实现了防止磨损 持久保护与噪声抑制的一种有效组合。关于织物覆盖层10的这些有利的构造的可能性是可以参阅上述实施方案以及权 利要求3至19。然后图2示出了另一种传动皮带11，准确地来讲，这种传动皮带同样以V形肋式带 的形式，该传动皮带包括一个顶层12、一个增强支撑层13以及一个底部结构16。在此，该 增强支撑层是由以单独的帘线形式的多个张力承载元件14以及由一个额外的弹性埋入混 合物15形成的。该底部结构本身包括一个弹性中间层17，该中间层是由纤维18(例如，芳 族聚酰胺或棉纤维)连同由多个肋20和多个槽21形成的一个V形肋式区域19强化的。如同顶层12和底部结构16，埋入的混合物15和中间层17可以由一种基于EPM、 EPDM或CR的弹性体材料构成。传动皮带11或者V形肋式带被同样提供在其工作面22上，该工作面易于磨损并 且带有一种织物覆盖层23，该织物覆盖层已经结合图1的说明更详细地给出。该织物覆盖层可以配备有或浸渍有一种粘合剂，准确地讲，这种粘合剂在底部结 构的V形肋式区域与该织物覆盖层之间形成一种最适宜的粘合剂粘结。该粘合剂可以是一种橡胶共混物，例如基于EPDM，并且将其与增粘剂物质(例如，树脂)混合。还可以使用粘 性糊剂或者粘性粘固剂。该织物覆盖层可以是未涂覆的或涂覆的。该涂层具体地是基于一种薄的密封组合物，该组合物具体地是由一种弹性体材料构成，进而具体地是基于一种氟弹性体。例如，这允许传动皮带或V形肋式带的耐油性得到增加。此外，该纺织层可以配备有或者浸渍有一种聚合体溶液，例如，该溶液包含一种干 润滑剂(例如，PTFE)，准确地来讲，是为了根据SAE标准J2432 (2000年1月)来减小CoF 值(摩擦系数)。该织物覆盖层特别地具有一种无缝构造，例如，以一种管状针织品的形式。此外，通过混入导电的碳黑、石墨、金属颗粒或者纳米纤维(例如基于碳)，该织物 覆盖层和/或该粘合剂和/或聚合体溶液还可以具有一种导电性最终处理。在根据图2的示例性实施方案的情况下，顶层12还配备有一个背衬织物24。在此 可以使用根据开篇处所引用的先有技术的实施方案。然而，该背衬织物也可以由根据本发 明的概念之内的一种织物覆盖层代替。
权利要求
一种挠性弹性传动皮带(1，11)，该传动皮带在其易于磨损的工作面(8，22)上具有一个织物覆盖层(10，23)，该传动皮带具体地配备有一个包埋的张力承载元件(4，14)，其特征在于该织物覆盖层(10，23)-在制造之前并且在固化之前的状态中在纵向方向上具有至少30％的断裂伸长率并且在横向方向上具有至少100％的断裂伸长率，并且-由一种纺织材料构成，该纺织材料包括就量值比例而言按重量计至少30％的短纤维。
2.处于一种V形肋式带形式的一种挠性弹性传动皮带(1，11)，该传动皮带在其易于磨 损的工作面(8，22)上具有一个织物覆盖层(10，23)，该传动皮带具体地配备有一个包埋的 张力承载元件(4，14)，其特征在于该织物覆盖层(10，23)-在制造之前以及在固化之前的状态中在纵向方向上具有至少30%的断裂伸长率并 且在横向方向上具有至少100%的断裂伸长率，并且-由一种纺织材料构成，该纺织材料包括就量值比例而言按重量计至少30%的短纤维。
3.如权利要求1或2所述的传动皮带，其特征在于，在纵向方向上的断裂伸长率是至少 70%。
4.如权利要求1至3之一所述的传动皮带，其特征在于，在纵向方向与横向方向上的断 裂伸长率是至少110%。
5.如权利要求1至4之一所述的传动皮带，其特征在于，在纵向方向与横向方向上的断 裂伸长率是至少130%。
6.如权利要求1至5之一所述的传动皮带，其特征在于，在纵向方向上的断裂伸长率是 至少150%。
7.如权利要求1至6之一所述的传动皮带，其特征在于，就量值而言该短纤维的比例是 按重量计至少50%。
8.如权利要求1至7之一所述的传动皮带，其特征在于，就量值而言该短纤维的比例是 按重量计至少70%。
9.如权利要求1至8之一所述的传动皮带，其特征在于，这些短纤维由棉构成。
10.如权利要求1至8之一所述的传动皮带，其特征在于，这些短纤维由芳族聚酰胺构成。
11.如权利要求1至8之一所述的传动皮带，其特征在于，这些短纤维由纤维素构成。
12.如权利要求11所述的传动皮带，其特征在于，纤维素是以麻、亚麻或剑麻的形式或 者以这些类型的纤维素的共混物的形式使用的。
13.如权利要求1至12之一所述的传动皮带，其特征在于，该纺织材料采用纱线的形式。
14.如权利要求1至12之一所述的传动皮带，其特征在于，该纺织材料采用扭绞纱线的 形式。
15.如权利要求1至14之一并具体地与权利要求13或14相结合所述的传动皮带，其 特征在于，该纺织材料包括一种片状结构，该片状结构具体地是一种针织的或纺织的织物 的形式，该织物额外配备有一种弹性纺织成分。
16.如权利要求15并与权利要求9相结合所述的传动皮带，其特征在于，该片状结构包 括棉以及该弹性纺织成分。
17.如权利要求15并与权利要求10相结合所述的传动皮带，其特征在于，该片状结构 包括芳族聚酰胺以及该弹性纺织成分。
18.如权利要求15并与权利要求11或12相结合所述的传动皮带，其特征在于，该片状 结构包括纤维素以及该弹性纺织成分。
19.如权利要求15至18之一所述的传动皮带，其特征在于，该弹性纺织成分有聚氨酯 (PU)构成。
20.如权利要求1至19之一所述的传动皮带，其特征在于，它包括一种弹性体材料， 该弹性体材料是基于一种乙烯-丙烯共聚物(EPM)或者一种乙烯-丙烯-二烯烃共聚物 (EPDM)。
21.如权利要求1至19之一所述的传动皮带，其特征在于，它包括一种基于聚氯丁二烯 (CR)的弹性体材料。
22.如权利要求1至21之一所述的传动皮带，其特征在于，该织物覆盖层(10，23)配备 有或者浸渍有一种粘合剂。
23.如权利要求1至22之一所述的传动皮带，其特征在于，该织物覆盖层(10，23)是未 涂覆的。
24.如权利要求1至22之一所述的传动皮带，其特征在于，该织物覆盖层(10，23)是涂覆的。
25.如权利要求24所述的传动皮带，其特征在于，该织物覆盖层(10，23)的涂层是基于 一种薄的密封组合物。
26.如权利要求25所述的传动皮带，其特征在于，该密封组合物由一种弹性体材料构成。
27.如权利要求26所述的传动皮带，其特征在于，该密封组合物由一种氟弹性体构成。
28.如权利要求1至22之一所述的传动皮带，其特征在于，该织物覆盖层(10，23)配备 有或者浸渍有一种聚合物溶液。
29.如权利要求1至28之一所述的传动皮带，其特征在于，该织物覆盖层(10，23)具有一种无缝构造。
30.如权利要求1至29之一所述的传动皮带，其特征在于，该织物覆盖层(10，23)和/ 或如权利要求22所述的粘合剂和/或如权利要求28所述的聚合物溶液具有一种导电性最 终处理。
全文摘要
本发明涉及一种挠性弹性传动皮带(1)，具体的是一种多肋式皮带，该传动皮带具有一个覆盖层(2)，主要由单独的帘线(4)形成的一个强化层(3)；一个底层(5)，该底层具体地包括多个肋(6)和多个槽(7)；以及在其易于磨损的工作面(8)上的一个织物覆盖层。根据本发明的传动皮带(1)或多肋式皮带的新颖的织物覆盖层(10，B段)的特征在于，为了将耐久的磨损保护与噪声(具体地是湿噪声)隔离相结合的目的，所述覆盖层在填装和固化之前，具有在纵向方向上的至少30％的断裂伸长率并且具有在横向方向上的至少100％的断裂伸长率，并且所述覆盖层是由一种纺织材料制成，该纺织材料包括按重量计至少30％的比例的短纤维。
文档编号F16G1/10GK101802442SQ200880105986
公开日2010年8月11日 申请日期2008年6月11日 优先权日2007年9月8日
发明者亨宁·坎措, 克劳斯-吕德尔·曼肯, 赖因哈德·特韦斯, 马尔科·施莱歇 申请人:康蒂泰克驱动系统有限公司