专利名称：用于控制接合传动带中橡胶流的设备与方法
技术领域：
本发明涉及用于接合传动带(positive drive belt)的设备与方法。更具体而言，本发明涉及在成型阶段将织物放置于带的拉紧部分与齿之间以便在硫化周期期间控制橡胶流的设备与方法。
背景技术：
自动与工业化市场的发展已经产生对动力传动带的更多需求。这样，就需要动力传动带，也称作接合传动带在较高负载与较高张力下工作，同时需要减少带的宽度。根据前述内容，就需要一种能够承受这些恶劣应用状况的高质量的带。
为了满足接合传动带的需求，就需要减少带故障的发生。接合传动带所发生的故障主要存在两种主要模式。首先，齿化合物并不具有足够高的弹性系数以便承载应用于带上的负载并且由于存在剪切力而使得齿将带撕裂。其次，拉紧段化合物的弹性系数过高从而导致带开裂。这样就会造成拉伸故障。根据前述内容，就需要设计一种能够最好地平衡齿的刚性与拉紧段中的挠性的带。
为了达到这种平衡，通常是在齿与带的拉紧段中使用不同的材料以便使得拉紧段中更具挠性而齿区域更具刚性。理想地，将刚度极高的化合物用于齿而将柔软的化合物用于拉紧段。尽管这对于其它类型的带而言可能比较简单，但是在接合传动带中却难以如此，这是因为在模制过程中齿化合物必须绕着帘线流动。这样，就难以防止接合传动带中两种化合物互相混合。迄今为止，实现这种设想的唯一方法就是预成型带齿，而后在定形好的模体顶部上成型帘线。尽管这种方法能够使齿与拉紧段采用不同的化合物，但是其存在内在问题。首先，由于化合物在硫化期间并非必须全部绕着帘线流动，所以帘线粘着力差。其次，由于在制作过程中加入了其它过程步骤，所以预成型步骤成本较高。
本发明所提供的方法与设备用于使接合传动带能够在单个硫化周期内被硫化并且也能够由两种不同的橡胶化合物形成，从而使得橡胶化合物在硫化期间不会互相混合。由于减少了故障的发生，所以使得接合传动带使用寿命最佳化，并且由于带需要更换的情况变少就降低了总成本。
发明内容
根据本发明一个方面，提供一种新式改进型接合传动带，也称作动力传动带，其包括拉紧段、缓冲段以及置于拉紧段和缓冲段之间的载重段。织物层安置于拉紧段与载重段之间。
本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中拉紧段可能为第一化合物；载重段可能为第二化合物，织物层适于防止第一化合物与第二化合物在相关硫化周期期间互相混合。
本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中第一化合物具有第一弹性系数而第二化合物具有第二弹性系数，第二弹性系数大于第一弹性系数。
此外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中可能还包括安置于缓冲段上的带涂层的织物层。
另外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中带可以具有一个工作面。
本发明又一个目的是提供一种接合传动带，其中第一弹性系数可以为300psi左右。
此外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中第二弹性系数可以为2000psi左右。
另外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中织物层可以为0.3oz/平方码的纺粘尼龙。
另外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中缓冲段可能还包括多条置于缓冲段中的帘线。
本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其包括由第一化合物制成的拉紧段、由第二化合物制成的齿段以及放置于齿段与拉紧段之间的隔离层，隔离层适于防止第一化合物与第二化合物在相关硫化周期期间互相混合。
此外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中隔离层为织物层。
另外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，齿段可能还包括承载段和缓冲段。
另外，本发明另一个目的是提供一种接合传动带，其中织物层可以结合于拉紧段与承载段之间。
本发明另一个目的是提供一种用于形成接合传动带的方法，其包括以下步骤提供用于形成接合传动带的模具；提供第一化合物、第二化合物以及安置于第一化合物与第二化合物之间的织物层；同时硫化第一化合物与第二化合物；防止第一化合物与第二化合物互相混合；利用第一化合物形成带的拉紧段；利用第二化合物形成带的齿段；以及将硫化的带从模具上拆下。
本发明另一个目的是提供一种用于形成接合传动带的方法，其中同时硫化第一化合物与第二化合物的步骤可以还包括将带涂层的织物层硫化到第二化合物上的步骤。
本发明的一个优点在于其通过防止两种橡胶化合物互相混合而减少了过早发生带故障。
本发明另一个目的是提供一种制造经济的接合传动带。
根据对以下详细说明的阅读与理解，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚本发明的其它益处与优点。
本发明可以在某些零件与零件的设置结构方面采用物理形式，在本说明书中将对其优选的实施例进行描述并且在附图中对其进行示出，这些附图形成本发明的一部分，其中图1为根据本发明的透视图。
图2为图1的侧视图。
具体实施例方式
现在参看附图，其中所示出的内容只是为了对本发明的优选实施例进行示例说明而并非用于对其进行限制，图1和2示出了本发明。环形接合传动带结构或带10可以适于在根据本领域已知技术的相关链轮中使用。带10尤其适用于自动与工业化应用中。
参看图1，带10包括拉紧段20和齿段25。齿段25包括缓冲段28和承载段23。齿段25包括缓冲段28和载重段23。载重段23置于拉紧段20与缓冲段28之间。载重段23具有载重帘线26或细丝形式的载重装置，其中所述载重帘线26或细丝适于根据本领域众所周知的技术而嵌入弹性缓冲层或模体中。载重帘线26或细丝可以由本领域已知与已用的任何适用材料制成。这些材料的代表性实例包括芳族聚酰胺、玻璃纤维、尼龙、聚酯、棉、钢、碳纤维以及聚苯并恶唑。继续参看图1，带10还具有置于拉紧段20与载重段23之间的内侧帘布层或内部织物层22。在图1所示的实施例中，带10具有一系列间隔式嵌齿或齿24和带10的交替式平面部分。
继续参看图1，拉紧段20可以由第一化合物21形成。此外，齿段25的载重段23可以由第二化合物30形成。织物层22在拉紧段20与载重段23之间形成隔离层以便防止第一化合物21与第二化合物30在硫化周期期间互相混合。缓冲段28可以由第二化合物30形成。
第一化合物21具有第一弹性系数，该系数介于100至1500psi的范围内。此外，第二化合物30具有第二弹性系数，该系数介于1000至4000psi的范围内。在本发明中，为了通过提供更具刚性的齿24和更具柔性的拉紧段20来增加带的使用寿命，所以第二弹性系数应当大于第一弹性系数。
织物层22可以由双向、未编织、编织或针织织物制成。另外，织物层22可以利用弹性材料产生摩擦、涂以或敷以弹性材料，弹性材料选择成用于确保层以粘性方式结合于其相关段上。本发明中所使用的织物由常规材料制成，这些材料包括尼龙(如尼龙4、6，尼龙6、6以及尼龙6)、棉、聚酯、棉/聚酯、尼龙/聚酯、棉/尼龙、合成弹力纤维(链段聚氨酯)、芳族聚酰胺、人造纤维等等。优选地，织物可以由0.1-2.0，优选地为0.3oz/平方码的纺粘尼龙制成。
参看图2，其示出了类似于前述情况的接合传动带的另一个实施例。带10包括拉紧段20、缓冲段28以及载重段23。载重段23具有如前所述的载重帘线26或细丝形式的载重装置。此外，拉紧段20可以由第一化合物21形成，缓冲段28与载重段23可以由第二化合物30形成。织物层22置于拉紧段20与载重段23之间。
应当理解，本发明的带还包括带的工作面可为单个V形槽与多个V形槽的那些带。
拉紧段20与缓冲段28中应当使用不同的橡胶化合物以便增加带的使用寿命。例如，参看图1，在拉紧段20中使用第一化合物而齿段25中使用第二化合物30，这就使得齿段25能够更具齿刚度，而拉紧段20更具挠性。在这些段之一或全部中所使用的常规弹性体包括天然橡胶、聚氯丁烯、丙烯腈-丁二烯共聚物(NBR)、聚异戊二烯、不饱和羧酸酯接枝氢化丁腈弹性体的锌盐、丁苯橡胶、聚丁二烯、三元乙丙橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯共聚物(HNBR)、聚氨酯、以VitonTM名称销售的弹性体以及以名称VAMAC销售的乙烯-丙烯酸弹性体，以及它们的混合物。
接合传动带可以由根据合理的工程评价方法选定的材料制成，包括但是并不限于氢化丁腈橡胶和氯磺化聚乙烯。此外，可以将固体润滑剂加入橡胶化合物中以便通过减少摩擦系数而增加带的磨损性能。
为了形成接合传动带，提供了用于形成接合传动带的模具。还提供了第一化合物和第二化合物。织物层置于第一化合物与第二化合物之间。第一化合物和第二化合物同时被硫化。防止第一化合物与第二化合物互相混合。第一化合物形成带的拉紧段。第二化合物形成带的齿段。然后，将带从模具上拆下。此外，带涂层的织物层可以在所述第二化合物上被硫化。
在研究本发明期间，制造了带样本。柔软的褐色化合物用于拉紧段中，而坚硬的黑色化合物用于齿段中。一组带具有置于拉紧段与齿段之间的织物层。对于没有织物层的带样本，柔软的褐色化合物与坚硬的黑色化合物互相混合。对于具有织物层的带样本，柔软的褐色化合物试图穿透并与齿段互相混合，但是其被织物层阻止。
上文中已经对优选实施例进行了描述。本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，在不背离本发明一般范围的情况下，上述方法可以加入变化与改动。本发明意欲包括所有在附属权利要求所限定的范围或其等效内容的范围内的这些修改与改动。
权利要求
1.一种接合传动带，其特征在于拉紧段；缓冲段；置于所述拉紧段与所述缓冲段之间的载重段；以及安置于所述拉紧段与所述载重段之间的织物层。
2.根据权利要求1所述的接合传动带，其特征在于所述拉紧段为第一化合物，所述载重段为第二化合物，其中所述织物层适于防止所述第一化合物与所述第二化合物在相关硫化周期期间互相混合。
3.根据权利要求2所述的接合传动带，其特征在于所述第一化合物具有第一弹性系数而所述第二化合物具有第二弹性系数，所述第二弹性系数大于所述第一弹性系数。
4.根据权利要求2所述的接合传动带，其特征还在于安置于所述缓冲段上的带涂层的织物层。
5.根据权利要求3所述的接合传动带，其特征在于所述第一弹性系数为100-1500psi左右。
6.根据权利要求3所述的接合传动带，其特征在于第二弹性系数为1000-4000psi左右。
7.根据权利要求2所述的接合传动带，其中所述缓冲段的特征还在于多条安置于所述缓冲段中的帘线。
8.一种用于形成接合传动带的方法，其特征在于以下步骤二提供用于形成所述接合传动带的模具；提供第一化合物、第二化合物以及安置于所述第一化合物与所述第二化合物之间的织物层；同时硫化所述第一化合物与第二化合物；防止所述第一化合物与第二化合物互相混合；利用所述第一化合物形成所述带的拉紧段；利用所述第二化合物形成所述带的齿段；以及将所述硫化的带从所述模具上拆下。
9.根据权利要求8所述的方法，其中同时硫化所述第一化合物与第二化合物的步骤的特征还在于硫化位于所述第二化合物上的涂层的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述第一化合物具有第一弹性系数而所述第二化合物具有第二弹性系数，所述第二弹性系数大于所述第一弹性系数。
全文摘要
本发明提供了一种新式改进型接合传动带，其包括拉紧段和齿段，该齿段具有缓冲段和载重段。织物层安置于拉紧段与载重段之间。拉紧段可能为第一化合物而载重段可能为第二化合物。织物层适于防止第一化合物与第二化合物在相关硫化周期期间互相混合。这样，就可以利用两种不同的化合物在单个硫化周期中形成接合传动带。
文档编号F16G1/28GK1763396SQ20051010869
公开日2006年4月26日 申请日期2005年10月20日 优先权日2004年10月20日
发明者W·J·比鲁普斯 申请人:固特异轮胎和橡胶公司