用于生产多楔带的方法与流程

文档序号:14131022阅读:582来源:国知局

本发明涉及一种用于生产多楔带的方法,在该方法中,该多楔带在切割设备上从管状的多楔坯件中被切割成环状物的形式。



背景技术:

在所述类型的方法中,多楔带通常是从圆柱体的多楔坯件中切割为环状物,因此该多楔坯件的长度对应于多倍的带宽度,在生产多楔坯件时基本上在两种方法之间进行区分,即,磨削方法和模制方法。

在磨削方法的情况下,具有光滑表面的多楔坯件在完全硫化之后并且在切下环状物之前经受移除材料的机加工过程(磨削),由此在所述多楔坯件的外侧上形成肋纹型面(即,形成到所谓的基体中)。

相比之下,在模制方法的情况下,多楔坯件的肋纹型面已经在硫化过程中(即,借助于圆柱体的硫化模具)产生,该圆柱体的硫化模具在其内侧上具有肋纹型面的负面,该多楔坯件在硫化之前或硫化过程中被按压到该负面中。

在生产之后,在模制过程或磨削过程中生产的多楔坯件因此最初在其外侧上具有多楔型面。在已经从多楔坯件中切下独立的环状物之后,这些环状物被“内侧外翻”,使得这些环状物的成型侧位于内侧。因此获得了驱动带(通常被称为多楔带),该驱动带借助于其成型的内侧驱动互补地设计的带轮,并且其背侧在适当时以压力配合的方式连接张紧滚轮或其他驱动器。



技术实现要素:

本发明涉及一种以模制方法生产的并且具有相对较小的尺寸(也就是说,具有的周长没有显著超过约1400毫米)的多楔带或多楔坯件。

在常规的模制方法的情况下,在所谓的带构造滚筒上构建该多楔坯件。对于进一步的制造过程和随后的“内侧外翻”而言,不言自明的是,首先必须在所述滚筒上构建该带的背部(即,所谓的顶层)。该顶层可以是以一个或两个层构建的并且设置有不同的添加剂或涂层。

然后,将由一个或多个加强构件构成的所谓的“张力线”施加到所述顶层上。这些加强构件通常是由彼此折叠或加捻的一个或多个纤维、丝线、或帘线构成的,并且以具有较大或较小的紧密性的线圈、以单层或多层的方式被缠绕在带构造滚筒的整个宽度上。在完成的带中,这些加强构件对于拉力传递而言是决定性的并且然后被定位在顶层和基体之间的区域中,这将在下文中进行说明。

多楔带的所谓的“基体”或主体(也就是说,稍后具有肋纹型面并且在适当时还具有小的另外的层厚度的区域)被施加到张力线上。在此,该基体是以由弹性体材料/橡胶构成的薄板的形式施加的,其宽度对应于带构造滚筒的长度,并且其长度大致对应于带构造滚筒的周长。当在仍胶黏的状态下,所述板的端部可以被容易地结合在一起。

最后,通常还施加织物层,该织物层提供了用于成型区域中的完成的多楔带的特殊特性,例如有助于减少噪声或摩擦。因此,织物层完成了该多楔坯件。

然后,将由顶层、张力线、和基体、以及(在适当时)织物层构成的因此产生的未硫化组件插入圆柱体的硫化模具中,该圆柱体的硫化模具具有略微较大的直径,使得该基体或该织物层面向硫化模具的设置有肋纹型面的负面的内侧。然后,将套筒(通常由橡胶构成)和用于使该套筒扩张并用于加热该套筒的对应设备(通常是用于使该套筒经受压缩空气并且用于使通常为双壁的硫化模具经受热蒸汽的进给装置和设备)插入该硫化模具的内空腔中。

然后,该套筒借助于热蒸汽而扩张、抵靠在顶层上、并且将整个多楔坯件按压到该硫化模具的环绕负面中,由此该多楔坯件的外层(即,基体或织物层)被按压到该负面中并且因此被提供具有“经模制的”肋纹型面。然而,在此该张力线经受显著扩张,如以下将更进一步讨论的。

多楔带(其型面涂覆有织物层)可以在特殊情况下以多用途方式被使用、并且借助于其织物层涂层可以甚至最优地适配于费劲的使用情况。然而,这样的多楔带仅可以通过模制方法来便利地生产,因为迄今为止仍无法在磨削过程之后令人满意地实现织物层的施加。

在根据模制方法的生产过程中,加强构件/张力线必须允许足够的扩张,以便使得可以将该基体按压到模具内侧上的肋纹型面的负面中并且使得可以形成多楔坯件的肋纹型面。在此背景下,例如聚酯纤维表现出足够的扩张性。因此,长期以来,例如已经由聚酯纤维、丝线、或聚酯帘线形成了张力线中的加强构件。

然而,现今,存在不断增加的变化来使用具有较高强度的不同材料,例如玻璃纤维或高强度芳族聚酰胺纤维等。对于特定的使用情况(在这些情况下,需要表现出高强度和小的扩张性的多楔带),例如在机动车辆的自动启停系统中使用的情况下,越来越需要使用这样的高强度纤维。

然而,现在,在相对较短的多楔带(例如用于自动启停系统中)的情况下寻求通过使用高强度纤维将型面上的织物层(型面涂层)的优点进行组合(这需要使用模制方法来生产)时,本领域技术人员在生产这样的短的多楔带时遇到了显著的困难、或目标冲突。

具体来说,多楔坯件的对于模制方法所需的上述扩张必然是相对较大的,以便使该基体可以完全贴到圆柱体的硫化模具的负面中并且精确地形成该型面。该扩张就其幅度而言大致对应于型面深度。而对于弹性体材料、仍未硫化的橡胶而言,情况是大的扩张不构成问题,缠绕的/卷绕的张力线是高载荷的并且因此必须由允许这样显著扩张的材料构成。因此,该张力线通常由聚酯纱线构成。

虽然对于具有大直径的多楔坯件而言,情况是即便通过与聚酯相比具有相对较高强度的纤维使这样的扩张成为可能,但问题出现在直径相对较小(也就是说,用于短的多楔带)的多楔坯件的生产中。在此,具体来说,相对扩张(也就是说,相对于多楔坯件的直径的扩张)具有重要意义。多楔坯件的直径越小(也就是说稍后形成的带越短),则在大致不改变型面深度的情况下,张力线在基体被按压到圆柱体的硫化模具的型面负面中的过程中的相对扩张就越大。因此,作为多楔带中的加强构件的张力线将必须结合地执行大的相对扩张,以便不妨碍模制过程。然而,对于圆周长度小的硫化模具,张力线必须是对应可扩张的。因此,通过模制方法,短的带无法生产具有高强度的张力线,而只能具有软的、可扩张的张力线。

因此,通过使用玻璃纤维或芳族聚酰胺纤维用于短的多楔带,快速地达到了常规生产方法的极限。不利的效应例如可能在于,帘线或加强构件穿透到该顶层混合物中并且因此改变带结构、带构造。就此而言,常规地仅使用聚酯纱线作为用于短的多楔带的张力线。

由de102013110053a1提出了对于这个问题的解决方案。所述文件披露了一种驱动带,该驱动带的张力线具有的帘线由具有相应不同的模量及因此不同的扩张行为的至少两种不同的纱线构成,具体地由表现出小的扩张的高模量纱线和表现出大的扩张的低模量纱线构成。所述解决方案的缺点在于:在各自情况下,需要这些纱线高度针对性地适配于独立的情况,并且这还被适配成仅对特定区域是可行的。

因此,本发明的目的在于指定一种用于生产多楔带的方法,该方法允许将模制方法用于(除其他之外)型面涂覆的短的多楔带,该多楔带具有由高强度纤维构成的张力线。

这个目的是通过主权利要求的特征来实现的。从属权利要求中披露了其他的有利构型。

就其普遍基础而言,本发明具体是在于以上讨论的常规使用的单阶段的生产方法(其中彼此连接的基体管和顶层管在一个步骤中设置有经模制的肋纹型面并被硫化)被划分成两阶段的方法(其中在基体管的外侧上的多楔型面的模制是在预模制(预成型)步骤过程中单独进行的)。

在此,生产该多楔坯件的特征为以下方法步骤:

a)生产或制造呈基体管的形式的第一坯件部,使得由未硫化的弹性体材料构成的板的端部以重叠的方式结合在一起并且其接头被形成为在该板的厚度上优选地倾斜,

b)将呈该基体管的形式的该第一坯件部插入圆柱体的硫化模具中,该圆柱体的硫化模具在其内侧上配备有多楔型面的负面,其中,向该基体管的内空腔中插入可扩张的管状套筒以及用于扩张该套筒并且用于加热该基体管的设备、优选地用于通过压缩空气来使该套筒和扩张并用于通过热蒸汽来加热该硫化模具的进给装置或设备,

c)该套筒在热量和压力的作用下扩张到如下程度,使得该基体管几乎完全被模制到该硫化模具的环绕负面中并且因此几乎完全配备有该多楔型面,

d)在该多楔型面的模制之后,进行冷却,其方式为:在不使该基体管发生硫化的情况下结束对该基体管的进一步加热,

e)在带构造滚筒上制造第二坯件部作为顶层管,其方式为:施加稍后形成该多楔带的带背部的顶层、并且将由一个或多个加强构件构成的张力线以一层或多层的方式在该带构造滚筒的整个宽度上缠绕到该顶层上,其中,该顶层管(与张力线一起)具有的外直径略小于几乎完全模制在内的该基体管的内直径,

f)将呈该顶层管的形式的该第二坯件部从该带构造滚筒移除,并且在将该套筒从该圆柱体的硫化模具移除之后,将该第二坯件部插入该圆柱体的硫化模具中、并且插入几乎完全模制在内的该基体管中,

g)将该可扩张的管状的套筒、以及用于对该套筒和围绕所述套筒的由顶层管和基体管构成的整个组件进行扩张的对应进给装置和设备再次插入该顶层管的内空腔中,

h)该套筒在热量和压力的作用下扩张到如下程度,使得该顶层管和该基体管彼此连接,并且该基体管被完全模制到该硫化模具的环绕负面中,

i)借助于进一步供应热量和压力/供应热蒸汽,使该顶层管与该基体管彼此完全硫化以形成多楔坯件,

在此之后,将该多楔坯件从该硫化模具中移除并将其进给到该切割设备。

根据本发明的两阶段的方法(其中该基体管的模制过程(借助于该模制过程在该基体管中的多楔型面几乎完全被模制)与针对顶层管和基体管的整个组件的硫化和其余模制过程是彼此分离的)具有的效果是:在该圆柱体的硫化模具的内侧上的负面上模制多楔型面的过程中,为此目的所需的扩张没有被传递给张力线。具体来说,张力线被定位在顶层管上,该顶层管仅稍后(也就是说,在已经将该多楔型面几乎完全模制在内之后)以被给予其余模制过程的最小扩张被连接到该基体管上,并且整个组件被供应用于进行完全模制和硫化。

因此,模制过程的大部分所需的显著的相对扩张(该扩张在其幅度方面大致对应于型面深度)不需要由该张力线适应、而仅由该基体管适应。

然后,确实被定位在该顶层管的外侧上的张力线(该顶层管在基体管的模制之后被插入该基体管中)仅必须适应最小扩张,该最小扩张对于将该顶层管到该基体管上的连接以及对于其余模制过程而言是必要的。在制造过程中,这种“最小扩张”的幅度可能容易受影响,其方式为:在将该多楔型面模制在内之后,该顶层管的外直径尽可能地靠近于该基体管的内直径。因此,该顶层管的外直径被选择成使得该顶层管可以没有任何困难地刚好被插入该硫化模具中的该基体管中。

这种两阶段的方法的主要优点在于:通过对应的设计,甚至可以使用由芳族聚酰胺或玻璃纤维构成的张力线。因此,可以借助于根据本发明的这种方法来生产具有小的直径的多楔坯料(也就是说最终非常短的多楔带),该多楔坯料具有模制方法的所有这些优点,而不会随着张力线的相对扩张而遇到问题。因此,该模制方法的所有优点(例如借助于纤维层等的有针对性且适配的型面涂层)也可以被用于短的、高载荷的多楔带。

有利改进在于,该张力线的这些加强构件是由表现出小的扩张的纤维或纱线、优选地由玻璃纤维或芳族聚酰胺纤维构成的。如以上已经讨论的,因此可以生产具有非常低的扩张模量的、高强度的短多楔带,例如针对机动车辆的自动启停系统的高载荷。在这样的应用中,低扩张模量是强制必要的,以便防止启动操作过程中的滑动现象或传动延迟。

另一个有利实施例在于,在该第一坯件部或该基体管的外侧上施加另一个层、优选地用于提供特定型面特性的织物层。借助于施加这样的层,可以影响多楔带运行过程中的特性。例如,织物层适合于有利地影响所述类型的多楔带的摩擦特性并且因此还有噪声特性。对于特别的使用情况,例如也可以施加聚乙烯涂层或其他使摩擦最小化的层。

另一个有利实施例在于,在该第一坯件部或该基体管的内侧上施加另一个层、优选地脱模箔或不透脱模剂的保护箔。在根据本发明的另外的生产方法中,这样的层产生的优点在于:可能被施加到(被引入该圆柱体的硫化模具中的)套筒上的脱模剂不能进入该基体管的材料中。然后再次移除脱模箔或不透脱模剂的保护箔/涂层,之后插入该顶层管。

另一个有利实施例在于,该第一坯件部是以基体管的形式在台上与该带构造滚筒分离地生产的,其中,该接头优选地借助于按压设备结合在一起。以此方式,可能的是,以并行方式制造基体管和顶层管,使得总体上使生产过程加速。

另一个有利实施例在于,该第二坯件部的顶层是在台上与该带构造滚筒分离地生产的并且然后被施加到该带构造滚筒上,然后在其上缠绕加强构件。这个实施例也用于借助于将生产过程进一步划分成独立的较短的制造步骤来适配制造流程。

另一个有利实施例在于,在将该张力线缠绕上的过程中,将溶液施加到、优选以流动调节的方式喷淋到这些加强构件上,该溶液实现了顶层与张力线之间的连接。这通常涉及所谓的“浸渍”,借助于其增强了张力线与环绕材料基质的粘附和连接。

另一个有利实施例在于,该第一坯件部或几乎完全模制在内的该基体管的周长小于1400mm、优选小于1200mm。以此方式,在将独立的多楔带从多楔坯件切下之后,所形成的短的多楔带具有高强度纤维并且在高载荷驱动下使用时表现出极小的扩张。

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