运输带

发明的领域

本文大体上涉及运输带、运输带的构造方法和使用方法。

背景

制造商在高温应用(如纺织品干燥、聚合物涂料的热固化、食品的蒸煮以 及收缩包装应用)中使用运输系统。例如，使用运输带来运输要置于热源(例 如在运输带烘箱中的强制对流的热空气，所述产品在该烘箱中蒸煮、干燥或固 化)中的产品。在其它的一些例子中，用辐射热对物品进行加热，此时使所述 运输带经过一个加热的台板上方，该加热的台板驱使热量穿过所述运输带；或 者用微波能对物品进行加热，此时微波场蒸煮、干燥或固化所述物品。与分批 加工不同，运输系统能以连续的方式使制品移动通过烘箱，从而提高产率。然 而，典型运输系统采用的运输带难以安装、难以保养，和/或当运输带暴露于高 温下时会快速降解。

至于保养，典型的运输系统常常显示出差的轨迹(tracking)。例如，在食 品应用中，金属或合成运输带在实际使用期间会产生未对准(脱轨)或受热冲 击(这会显著改变带的尺寸)，从而导致运输带降解或在系统部件上产生磨损。 为了减少机械未对准的影响，安装运输带和校准运输系统需要大量的时间从而 相应地发生高的劳力支出。即使在最佳的情况(此时精确对准)下，运输带和 /或设备的尺寸也会随着极端的温度而改变，随着这些热和冷的交替而发生膨胀 和收缩，从而导致降解和磨损。另外，运输系统的停工期对制造商来说也是昂 贵的。而且，频繁更换运输带也会增加相当大的固定费用，这是由于运输带是 昂贵的，从而使制造制品的成本提高。这样，希望有改进的运输带和包括这些 运输带的系统。

发明的概述

在一个具体的实施方案中，本文涉及一种运输带，它包括一组构成经向取 向的凸条纹的经编纱和一组镶入所述经向取向的凸条纹组中的纬镶纱(weft insert yarns)。该组纬镶纱的横截面长宽比至少约为2∶1。

在另一个例举性的实施方案中，本文涉及一种系统，它包括第一辊和第二 辊以及与所述第一辊和第二辊接触的闭环式运输带。所述闭环式运输带包括一 组构成经向取向的凸条纹的经编纱和一组插入所述经向取向的凸条纹组中的 纬镶纱。所述纬镶纱的横截面长宽比至少约为2∶1。

在再一个例举性的实施方案中，本文涉及一种闭环式运输带，它具有相反 的内主表面和外主表面，并具有一组经镶纱(warp insert yarns)，该经镶纱位 于一组纬镶纱下。所述经镶纱沿着内主表面延伸。

在另一个例举性的实施方案中，本文涉及一种运输带，它包括纬镶的经编 织物和含有含氟聚合物的聚合物涂层。在再一个例举性的实施方案中，本文涉 及一种运输带，它包括纬镶的经编织物和含有硅氧烷的聚合物涂层。

在另一个例举性的实施方案中，本文涉及一种安装运输带的方法。该方法 包括将运输带放到一组辊上。所述运输带包括通过一组经镶纱，该经镶纱通过 一组经编股线(warp knitted strands)结合到一组纬镶纱上。所述经向的纱线配 置成与所述辊接触。

附图的简要说明

图1和2是说明运输带织物的例举性实施方案的通用图。

图3是说明运输系统的例举性实施方案的通用图。

图4是说明安装运输带的例举性方法的流程图。

附图的详细说明

在一个具体的实施方案中，本文涉及一种运输带，它包括纬镶纱并具有经 编。所述纬镶纱的横截面长宽比大于约2∶1。在一个例举性的实施方案中，所 述经编是采用链形缝法形成的。所述运输带也可以包括经镶纱，它位于纬镶纱 的上面并使用经编纱连接到纬镶纱上。在再一个例举性的实施方案中，可以用 聚合物如含氟聚合物或硅氧烷对运输带进行涂覆或浸渍。

纱线可以由单丝纱线形成，但纱线通常由复丝股线形成。不管是单丝还是 复丝，所述纱线都可以由连续的长丝形成。在一个供选择的例子中，所述纱线 由纤维形成。在某些例子中，所述纱线包括加捻纱线或粗纱。在其它的例子中， 纱线包括未加捻的长丝。

图1和2说明了运输带所用织物的例举性的实施方案。图1说明了织物100 的第一个侧面，而图2说明了织物100的第二个侧面。在一个具体的实施方案 中，织物100包括两个面，即图1所示的面和图2所示的面。与图2所示的面 相比，图1所示的面可以具有较粗糙的轮廓。

织物100包括一组纬镶纱或填充料102，该纬镶纱或填充料通过一组经编 纱106连接在织物上。另外，织物100可以包括一组经镶纱104。从图1的透 视角度来看，经镶纱104位于纬镶纱102的上面(从图2的透视角度来看，经 镶纱104位于纬镶纱102的下面)，并且所述经镶纱104通过编织纱106连接 到纬镶纱102上。在一个例举性的实施方案中，将织物100配置成闭环式运输 带。在一个具体的实施方案中，图1所示的侧面是闭环式运输带的内侧表面， 而图2所示的侧面是闭环式运输带的外侧表面。

在一个例举性的实施方案中，如图1的有利点所示，经镶纱104位于纬镶 纱102的上面，这样，纬镶纱与每根经镶纱104横接。在一个具体的实施方案 中，纬镶纱102与经镶纱104垂直。或者，纬镶纱102相对于经镶纱104偏离 一角度。

纬镶纱102和经镶纱104所包括的纱线可以是高温纱线，该纱线能长期在 高温下使用而不会在性能特征(如拉伸强度)上有明显的下降或损失。例如， 纬镶纱102和经镶纱104可以由能在下述温度下使用的材料制成，即至少约260 ℃(500)，例如至少约287℃(550)，至少约300℃(572)，至少约 315℃(600)，至少约343℃(650)，或至少约371℃(700)。在这 种高温下，所述纱线基本上保持其物理性能(如拉伸强度、抗挠性、抗撕裂性 和结节强度)和其尺寸性能(如长度和宽度)。例如，所述纱线基本上保持拉 伸强度、抗挠性、抗撕裂性和结节强度。例如，至少能在操作温度附近的温度 下操作的材料至少保持约80％的物理性能值(如拉伸强度和结节强度)。例如， 材料在特定的操作温度下能保持至少约85％，或至少约90％的特定物理性能 值。一般来说，材料在操作温度下不会显著地发生燃烧或烧焦。

在一个例举性的实施方案中，纬镶纱102，以及任选地经镶纱104，可以 由单丝形成，或者在另一个实施方案中，由一组微丝形成。无论在哪一种情况 下，纱线102和104都可以由诸如尼龙、聚酯、聚酚类化合物、聚苯硫醚 (polyphenelynesulphide)、聚苯并咪唑、陶瓷、碳、玻璃和芳族聚酰胺等材料制 成。在一个特定的实施方案中，所述纱线由芳族聚酰胺制成。例如，所述纱线 可以由NoMex(Dupont)制成。在其它的例举性实施方案中，纱线102和104 由Twaron(Akzo Nobel)或Kevlar(Dupont)制成。

在一个例举性的实施方案中，纬镶纱102的横截面长宽比至少约为2∶1， 例如从约2∶1到约35∶1。所述横截面长宽比是从与纱线的纵向尺寸垂直的纱线 横截面上观察到的宽度与厚度之比。例如，纬镶纱102的横截面长宽比可以至 少约为3∶1，至少约为5∶1，或至少约为10∶1。在一个特定的实施方案中，纬镶 纱102的宽度至少约为1mm，厚度至少约为0.25mm。在一个特定的实施方案 中，纬镶纱102的宽度约为2-3mm，厚度约为0.25-1mm。

经镶纱104的长宽比小于约2∶1。例如，经镶纱104的横截面长宽比为不 大于约1.9∶1，不大于约1.7∶1，不大于约1.3∶1，或者不大于约1.1∶1。在一个特 定的实施方案中，经镶纱104的横截面长宽比约为1∶1，从而限定大致为圆形 的横截面。在一个特定的实施方案中，经镶纱104基本上为圆形并且其直径约 为0.5-1mm。

例如，织物100可以包括横截面长宽比至少约为3∶1的纬镶纱102和横截 面长宽比不大于约1.7∶1的经镶纱104。在另一个例举性的实施方案中，织物 100包括横截面长宽比至少约为5∶1的纬镶纱102和横截面长宽比不大于约 1.3∶1的经镶纱104。在一个特定的实施方案中，织物100包括横截面长宽比至 少约为5∶1的纬镶纱102和横截面长宽比约为1∶1(例如大致上为圆形)的经镶 纱104。

在一个例举性的实施方案中，纬镶纱102的横截面长宽比至少是经镶纱104 的横截面长宽比的约1.5倍。例如，纬镶纱102的横截面长宽比至少是经镶纱 104的横截面长宽比的约2倍，前者至少是后者的约5倍，或者前者至少是或 者的约7倍。

在一个例举性的实施方案中，织物100包括1-25根纬镶纱102/英寸织物， 例如2-12根纱/英寸织物或4-6根纱/英寸织物。类似地，织物100可以包括1-25 根经镶纱104/英寸织物，例如2-12根纱/英寸织物或4-6根纱/英寸织物。在一 个特定的实施方案中，纱线的排列形成孔的格子或阵列。所述孔可以具有等距 离或间距的间隔。一般来说，所述孔形成一开口的区域。视编织排列、每英寸 织物的纱线数以及纱线构造的不同，在所述纱线之间的开口区域在总的织物区 域中所占的比例大于约5％，例如大于约30％，或者大于约50％。在一个特定 的实施方案中，织物100包括约5-60％的开口区域。例如，对于给定的织物段， 连通两个主表面的开口面积在该织物段总面积中占约30％。涂覆后，织物可以 保留开口区域。或者，可以使用阻隔开口区域的涂层或层压物。

编织纱106也能在高温下使用，所述高温例如为至少约260℃(500)的 温度，至少约287℃(550)，至少约300℃(572)，至少约315℃(600 )，至少约343℃(650)，或至少约371℃(700)的温度。在接近高 温范围，所述纱线保持其物理性能，如拉伸强度、抗挠性、抗撕裂性和结节强 度。所述纱线的例子包括由单丝形成的纱线，在另一个实施方案中，所述纱线 是由一组微丝形成的纱线。在一个例举性的实施方案中，纱线106可以由诸如 尼龙、聚酯、聚酚类化合物、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、陶瓷、碳、玻璃和芳族 聚酰胺等材料制成。在一个特定的实施方案中，纱线106可以由芳族聚酰胺如 Nomex、Twaron或者Kevlar制成。

编织纱106可以采用诸如链式编织、Tricot编织、Raschel编织或Milanese 编织等编织图案编织而成。在一个例举性的实施方案中，所述编织图案包括带 有一凸条纹的链式编织，所述凸条纹沿经镶纱104走向并且有效地将经镶纱104 和纬镶纱102连接或结合起来。在另一个例举性的实施方案中，所述编织图案 包括Tricot编织。编织可以是经纬滑移的(shifted)、未经纬滑移的或在凸条纹之 间形成相互连接。

织物100可以用聚合物进行涂覆或浸渍。例如，聚合物可以涂覆在纱线的 外表面上，留出开口区域。或者，可以通过施涂聚合物膜或者通过织物蘸涂形 成没有开口区域的运输带。在一个例举性的实施方案中，聚合物占运输带材料 重量的约2-50重量％，例如占运输带材料重量的约2-30重量％或约5-15重量 ％。在一个例举性的实施方案中，聚合物能在高温下长时间使用，所述温度例 如为至少约260℃(500)的温度，至少约300℃(572)，至少约315℃(600 )，至少约343℃(650)，或至少约371℃(700)的温度。例如，聚 合物在特定的操作温度下基本保留，不发生燃烧、烧焦或失去弹性。

聚合物的例子包括含氟聚合物。含氟聚合物的例子包括从氟化乙烯丙烯 (FEP)、四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、全氟丙基乙烯基醚或全氟甲 基乙烯基醚形成的聚合物，含有三氟氯乙烯(CTFE)的均聚物和共聚物，含有 偏二氟乙烯(VF2)的均聚物和共聚物，含有氟乙烯(VF)、全氟烷氧基(PFA) 的均聚物和共聚物，以及它们的组合。在一个例举性的实施方案中，PTFE聚 合物可以包括聚合改性剂，所述改性剂包括热塑性和弹性的含氟聚合物，例如 含有四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、全氟丙基乙烯基醚或全氟甲基乙 烯基醚的共聚物，含有三氟氯乙烯(CTFE)的均聚物和共聚物，含有偏二氟乙 烯(VF2)的均聚物和共聚物，含有氟乙烯(VF)的均聚物和共聚物，以及它 们的共混物。聚合物共混物的例子描述于美国专利5,141,800中，所述专利的 全部内容包括在本文中。在一个特定的实施方案中，所述氟化聚合物包括聚四 氟乙烯(PTFE)。

聚合物的另一个例子包括硅氧烷聚合物。例如，聚合物可以从液体硅氧烷 橡胶(LSR)制得。一个液体硅氧烷橡胶制剂的例子包含乙烯基封端的聚二甲 基硅氧烷聚合物。液体硅氧烷橡胶制剂还可以包括催化剂、填料、交联剂、抑 制剂、颜料和其它添加剂。所述硅氧烷可以包括铂催化剂或有机过氧化物催化 剂。硅氧烷聚合物的例子包括Wacker Silicones Elastosil产品。硅氧烷聚合物 的例子记载于公开的美国专利申请09/765,695中，所述专利申请的全部内容包 括在本文中。硅氧烷聚合物的另一个例子包括液体硅氧烷橡胶，如Dow 9252 500P。

在一个特定的实施方案中，使用织物制成的运输带示于图1和2中，该运 输带具有一个包括凸起的表面和一个平坦的表面。如图1所示，经镶纱104形 成一组沿第一面的纵向方向取向的凸起。如图2所示，在第二面上形成大体上 平的或略带纹理的表面，其中纬镶纱102比经镶纱104更为靠近所述平的表面。 与采用其它编织图案制成的表面相比，链式编织纱可用于制造更平的表面。在 一个实施方案中，将织物制成运输带，其内侧表面包括凸起，而外侧表面基本 上是平的或相对较平。示于图1的第一面的凸起例如可以较好地持控运输带， 而示于图2的较光滑面可用于容易地释放所运输的物品。

在一个特定的实施方案中，运输带由经镶纱102和纬镶纱104制得，所述 纱由Kevlar或玻璃纤维制成。纬镶纱102的横截面长宽比至少约为2∶1，经镶 纱104的横截面长宽比约为1∶1(例如大致上具有圆形横截面的纱)。经编纱 106沿经镶纱102链式编织或Tricot编织成凸条纹，并且由Nomex或玻璃纤 维制成。纱102、104和106用PTFE含氟聚合物或硅氧烷进行涂覆或浸渍。运 输带包括至少约30％的开口区域。在一个例子中，运输带可以包括至少约50 ％的开口区域。或者，可以使用阻隔开口区域的氟化膜层压物。

图3说明了例举性的运输带系统300。运输带系统300包括运输带304， 该运输带配置成闭合的环并卷绕在至少两个辊302和310上。运输带304的内 侧表面312与辊302和310接触，运输带304的外表面314例如可用于运输制 品，例如使之穿过一个烘箱。在一个特定的实施方案中，长宽比小于约2∶1的 纵向的经镶纱306最靠近运输带304的内侧表面312并且沿运输带纵向延伸， 并形成与辊302和310接触的细长的凸起。长宽比大于约2∶1的纬镶纱308(即 较平的纬镶纱)位于较靠近运输带304的外表面314处。

在安装的过程中，运输带304可放在辊(302和310)上，使具有凸起的 纵向经镶纱306的内表面312与辊(302和310)接触，如图4的步骤402所 示。横截面长宽比至少为2∶1的纬镶纱308位于较靠近运输带304的外表面314 处。一旦运输带304放置在辊(302和310)上，调节该运输带的张力，如步 骤404所示。

在一个特定的实施方案中，运输带由长宽比至少约为2∶1的纬镶纱和长宽 比小于2∶1的经镶纱制成，并用经编纱将纬镶纱和经镶纱连接起来。当沿经向 或纬向施加张力时，所述实施方案的运输带在纬向和经向的伸长有限，而当沿 对角线方向施加张力时，所述运输带在对角线方向上伸长。当撤去张力时，所 述例举性的运输带回复其原来的形状。

本发明借助较平的或略带纹理的工作表面给出了具有改进的制品处置能 力的实施方案。另外，某些实施方案利用了耐热材料(包括镶纱(insert yarns) 和缝纱(stitch yarns)材料)的优点以及浸渍编织织物的聚合物的优点。

由于结构上的特殊性，运输带具有改进的轨迹，即使在辊之间有略微未对 准的现象发生，也能在其所需的环境中连续地使用。这样，当在纵向(运输带 移动的方向)和侧向(横向)方向上施加张力时，运输带具有尺寸稳定性。相 反，当在纵向和侧向之间以某一角度(如对角线)方向上施加张力时，所述运 输带显示出弹性或回弹性。这种回弹性是有利的，它能使所述带更为容易地贴 合到运输系统上。所述运输带能调整并适应未对准运输器的情形。

上述披露的主题内容被认为是说明性的，而非限制性的，所附的权利要求 书用于覆盖所有这些的改进、提高和其它的实施方案，所有这些都落在本发明 的真实范围内。这样，为了最大程度地符合法律的规定，本发明的范围由下述 权利要求书和其等同物的允许的最宽解释来确定，并且不受前述具体描述的限 制。