包括热塑性材料的层和埋置在弹性体层中的针织织物的多‑V带 |
|||||||
申请号 | CN201380024595.8 | 申请日 | 2013-05-09 | 公开(公告)号 | CN104379963B | 公开(公告)日 | 2017-05-10 |
申请人 | 戴科欧洲有限公司; | 发明人 | 阿尔坎杰洛·迪卡洛; 马里诺·佩塔恰; 詹卢卡·佩尔费蒂; 马尔科·迪姆科; | ||||
摘要 | 多‑V带,包括:由弹性体材料,优选EPDM,制成的主体、纵向埋置在主体内的多个线状耐久插入件、和整体地连接至主体并且包括并排布置且与V形槽交替的多个V形肋的接合部分。根据本 发明 ,该带包括至少部分 覆盖 肋的热塑性材料的层、和针织织物埋置在其中的弹性体材料的层。弹性体材料的层在热塑性材料之上并且与其 接触 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种多-V带(1),包括:包含第一弹性体材料的主体(2)、纵向埋置在所述主体内的多个线状耐久插入件(3)、以及整体地连接至所述主体(2)并且包括并排布置且与V形槽(6)交替的多个V形肋(5)的接合部分(4),所述带包括至少部分覆盖所述肋(5)的热塑性材料的层(8)和其中浸入织物(10)的包含第二弹性体材料的层(9),所述第二弹性体材料的层与所述热塑性材料的层(8)直接接触, |
||||||
说明书全文 | 包括热塑性材料的层和埋置在弹性体层中的针织织物的多-V带 技术领域背景技术[0004] 现今使用的用于驱动附件的传动带也被称作“多-V”带(“多楔”带“poly-V”belts)。 [0005] 所述带包括由弹性体材料,优选EPDM(三元乙丙橡胶)制成的主体、纵向埋置(嵌入,embed)在主体内的多个线状耐久插入件(threadlike resistant insert)、和整体地连接至主体并且包括并排布置且与V形槽交替的多个V形肋的接合部分。 [0006] 为了通过降低它的磨损延长传动带的平均寿命,通常使用更耐磨损的材料的层,例如,至少部分覆盖肋的织物、非织造织物(non-woven fabric)或热塑性材料。 [0007] 并未得到证明已经在市场上可获得的所述解决方案特别有效。 [0008] 特别地,无论是将织物还是热塑性材料的连续层用作覆盖材料,在硬化阶段(硫化阶段,vulcanisation phase)期间,两者都倾向于受非常大的应力并且在槽中和在肋上“被拉伸”。这是指在使用期间在经受最大应力的特定点处覆盖材料被削弱。 [0010] 也已知用于尝试避免上述问题的许多替代方案,例如,专利US3724284A示出在多-V带(多楔带)的肋上使用针织织物(knitted fabric)。所述解决方案的缺点是在硬化期间弹性体材料渗透到织物中。特别地,在针织织物的情况下,织物直接渗透到主体混合物中,从而并未提供磨损的显著改善。 [0011] 专利EP280175示出在橡胶主体和织物之间使用阻挡层或减震层;在该专利中,所述阻挡层具有弹性体基体。 [0012] 专利FR2210251说明在多-V带的肋的表面上使用热塑性材料的层。 [0013] 然而,这些解决方案都没有同时解决上述的所有问题,并且特别地,继续寻找能够经受磨损,从而具有充分长的寿命并且同时确保低噪声水平的传动带。 发明内容[0014] 本发明的目的是生产解决上述问题的,特别用于驱动内燃机的附件的,具有多重或多-V槽类型的传动带。 [0016] 图1是其中突出耐久插入件的一部分多-V带的局部示意图; [0017] 图2是其中突出形成所述带的层的根据本发明的多-V带截面的照片; [0019] 图4是用于滑轮偏移(misalignment)噪声水平测量试验的传动系统的图;以及[0020] 图5是用于磨损测量试验的传动系统的图。 具体实施方式[0021] 参照图1,数字1表示多-V带(poly-V belt),所述多-V带包括包含第一弹性体材料的主体2、纵向埋置在主体内的多个线状耐久插入件(threadlike resistant insert)3、和整体地连接至主体并且包括并排布置且与V形槽6交替的多个V形肋5的接合部分(连接部分,coupling portion)4。 [0022] 根据本发明并且如图2中进一步详细示出的,本发明的多-V带进一步包括至少部分覆盖肋5的热塑性材料的层8、和针织织物10埋置在其中的包含第二弹性体材料的层9,其布置在热塑性材料的层的外部并且与其直接接触,使得在织物5和热塑性材料的层之间不存在接触。 [0023] 构成带的主体的第一热塑性材料优选包括乙烯α-烯烃弹性体,甚至更优选EPDM(三元乙丙橡胶)。 [0024] 热塑性材料优选包括聚烯烃,更优选聚乙烯均聚物或共聚物。 [0025] 特别地,基于聚乙烯的均聚物和共聚物,可以使用乙烯-丙烯、乙烯-丁烯、乙烯-戊烯、乙烯-己烯、乙烯-庚烯、乙烯-辛烯和它们的共聚物或混合物。 [0026] 甚至更优选地,使用LDPE(低密度聚乙烯)或LLDPE(线性低密度聚乙烯),其可以是经辐照的或未经辐照的。 [0027] LLDPE是进一步优选的。 [0028] 优选的LLDPE具有在0.900至0.950之间,更优选在0.915至0.940之间范围内的密度。 [0029] 使用利用茂金属(metallocene)催化的LLDPE,也称作m-LLDPE,是特别优选的,其可以单独或以与其他均聚物或共聚物的混合物使用。 [0030] 热塑性材料优选具有在15μm至200μm之间,更优选在30μm至100μm之间范围内的厚度。 [0031] 如在图3中清楚示出的,热塑性材料在一侧与主体接触并且在另一侧与织物埋置在其中的弹性体材料的层9接触,但是它没有与织物直接接触以避免织物和热塑性层之间的互相渗透。 [0032] 针织织物埋置在其中的弹性体材料优选是EPDM,但是也可以有利地使用可替换的HNBR、氯丁二烯BR、天然橡胶或SBR。 [0033] 本发明的一个优点是,可以调节第二弹性体材料的层的组成以便使其适于在应用中使用的多-V带的类型。 [0034] 第二弹性体材料的层9具有在50至400之间,更有利地在100至300之间的范围内,例如200(μm)的厚度。 [0035] 织物可以是织造织物(机织织物,woven fabric)或非织造织物(非机织织物,无纺布,non-woven fabric)或针织织物。 [0036] 优选地,织物是针织织物。 [0037] 当针织织物具有互锁结构时,针织织物是特别优选的。 [0038] 织物的重量优选在25至200g/m2之间,更优选在50至100g/m2之间的范围内,例如85g/m2。 [0039] 通常用于工艺织物中的聚合物材料可以被有利地用作用于织物的材料,例如脂肪族或芳香族聚酰胺、聚酯,而且具有天然基质(生物碱,natural base)的织物如棉花,也可以以复杂的结构或与几个卷绕在一起的合成纱线(synthetic yarn)混合。 [0040] 使用包括由聚酰胺,优选脂肪族聚酰胺,如尼龙6/6制成的纱线的织物是特别优选的。 [0042] 根据熟知的“模制”方法形成本发明的传动带。 [0043] 例如,为了生产根据本发明的多-V带1,可以首先形成弹性体材料的套筒,并将它围绕能够增大它的直径的圆筒布置直到套筒完全粘附至圆筒,然后施加纱线,使圆筒旋转,以便形成耐久插入件。如果必要,随后施加新的弹性体材料的层,然后在降低它的直径后将套筒从圆筒中抽出;最后在硬化圆筒中硬化坯料以便形成肋。 [0044] 为了生产本发明的带1,必须将热塑性材料的层8施加在形成主体2的第一弹性体材料的层上。分开地,必须将织物结合至第二弹性体材料的层中,并且随后必须与热塑性材料的层直接接触地施加包含描述的针织织物的第二弹性体材料的层,因此将其布置在第一弹性体材料之上。随后,必须进行在压力下的硬化步骤(固化步骤,硫化步骤)以模制带并且形成肋。 [0045] 根据对根据本发明生产的带1的特征的检查,其提供的优点是明显的。 [0046] 使用根据本发明的多-V带,已经得到相当大的改善,并且特别地,已经克服了上述的问题。 [0047] 尤其是,热塑性层8防止在硬化和形成肋5期间主体的混合物渗透到织物10中,尤其是渗透到针织织物中,防止使织物10由于渗透到主体2中而不可用。 [0048] 此外,由于使用针织织物10,可以以低成本得到完全适合于肋5的轮廓的弹性织物。 [0049] 此外,由于使用针织织物10埋置在其中的第二弹性体材料的层9和由于第二弹性体材料具有比热塑性材料8更低的摩擦系数的事实,所以可以使由带在滑轮上的啮合(接合)和偏移产生的噪声最小化。事实上,当热塑性层或织物本身存在于肋的外表面上时,噪声水平非常高。 [0050] 此外,在针织织物埋置在其中的弹性体材料的层中,可以添加例如增加它的耐磨损性的另外的添加剂。 [0051] 下面将参考实施例描述带1,尽管它不限于所述实施例。 [0052] 实施例1-3 [0053] 形成均具有由EPDM制成的主体的称为A、B和C的三个不同的多-V带。 [0054] 带A在肋的表面上具有由聚酰胺6/6纱线制成的具有互锁结构的针织织物。纱线具有在一端44分特与13股茧丝(蚕丝,baves)、s捻(twist)和z捻,并且具有47cN/特的韧性。 [0055] 带B在肋的表面上具有由用茂金属催化的LLDPE,也称为经辐照的m-LLDPE组成并且具有在0.915至0.940之间范围内的密度的热塑性材料的层。 [0056] 热塑性材料的层的厚度是100μm。 [0057] 在热塑性材料的层上,带B具有与带A相同的针织织物。 [0058] 带C在肋的表面上具有与带B相同的热塑性材料的层,并且在该层上具有与带A化学上相同、但之前浸入在EPDM中的针织织物。 [0059] 在上述的三个带上,进行一系列的试验以验证根据本发明的带C相对于根据已知技术生产的带A和B的改善的性能(行为)。 [0060] 进行以下试验: [0061] 1.摩擦系数试验。 [0062] 2.滑轮偏移噪声试验。 [0063] 3.磨损试验。 [0064] 1.摩擦系数测量试验。 [0065] 试验的带是具有商业上已知的作为多v K,即适用于车辆的轮廓、具有6个肋和用于测量的400mm的带部分的长度的多-V带。 [0066] 在图3中示出了对于试验的传动图,其中,数字51表示驱动滑轮,52表示净载荷而F表示测量的摩擦系数。 [0068] 在以下条件下进行试验: [0069] 腔室温度=27℃ [0070] 驱动滑轮速度=100转/分 [0071] 净重=90N(6个肋)、70N(具有5个肋的带) [0072] 试验程序如下: [0073] 将带装配在夹具(clamp)中。 [0074] 加载净重。 [0075] 然后以10转/分启动设备或钻机(rig)并且使其运行20分钟。 [0076] 检查带的背面的温度(>35℃)。 [0077] 最后开始记录F,摩擦系数。 [0078] 用以下公式计算摩擦系数试验的结果: [0079] COF=(Ln(F/净重)x sen b/2)/θ [0080] 其中: [0081] COF=摩擦系数 [0082] CoF*=整体摩擦系数=COF/(senb/2)=Ln(F/净重)/θ [0083] B=肋的角度=40° [0084] θ=卷绕角度=90° [0085] 2.滑轮偏移噪声试验 [0086] 将具有PVK轮廓、具有6个肋、具有1200mm的有效长度的带用于该试验。 [0087] 图4示出了用于测量滑轮偏移噪声水平的传动系统。 [0088] 该图示出了具有以下数字的不同元件。 [0090] 101从动滑轮 [0091] 102净重张紧轮(dead weight tensioner) [0092] 103带操作方向 [0093] 104驱动滑轮 [0094] 106惰轮(idler) [0095] 在下面给出了传动系统的不同滑轮的特征: [0097] 张紧轮102具有61.0mm的直径,并且由不锈钢制成。 [0098] 从动滑轮P/S具有156.0mm的直径,并且由不锈钢制成。 [0099] 惰轮具有65.0mm的直径,并且由不锈钢制成。 [0100] 试验规格如下: [0101] 腔室温度=27℃ [0102] 相对湿度=60% [0103] 偏移(Misalignment):0÷4.0度,具有0.25°的偏差(变化,variation),度数在从动滑轮处增加。 [0104] 驱动滑轮的速度是3000转/分。 [0105] 从动滑轮力:无。 [0106] 带张力=300N(50N/肋)。 [0107] 试验程序: [0108] 在0°处定位滑轮偏移。 [0109] 以3000转/分开启装置并且使其运行30秒。 [0110] 检查带的背面上的温度(<=35℃)。 [0111] 对于所有的偏移及速度的组合(每个偏差10秒),进行试验。 [0112] 试验失效标准是86db以上的噪声水平。 [0113] 3.肋的磨损试验 [0114] 将具有PVK轮廓和6个肋的多-V带用于之前的试验,有效长度是1000-1200mm。 [0115] 在图5中示出了用于试验的传动系统,其中,150表示从动滑轮,151表示驱动滑轮而152表示张紧轮。 [0116] 在下面给出了滑轮的特征。设定自动张紧轮的张力为300N。 [0117] 驱动滑轮具有120mm的直径。 [0118] 张紧轮具有60mm的直径和300N的预设张力。 [0119] 从动滑轮具有40mm的直径。 [0120] 用于试验的规格如下: [0121] 腔室温度25℃ [0122] 驱动滑轮速度=1300转/分 [0123] 驱动滑轮不规则性=2.5度II级(2次振动/滑轮转数) [0124] 从动滑轮扭矩=3Nm [0125] 试验程序如下: [0126] 称重带并且将它安装在系统中。 [0127] 测量系统以设定扭转振动。 [0128] 进行试验24小时。 [0129] 如果必要,测量偏移噪声水平。 [0130] 停止试验并且记录重量损失。 [0131] 试验失效标准 [0132] 当带已经失去它的重量的10%或肋断裂时,中断试验。 [0133] 试验结果: [0134] 在之前描述的三个带A、B和C上进行上述的三个试验,并且在表1中列出结果。 [0135] 表1 [0136] [0137] 根据该表的分析可以清楚的是,就较低的噪声水平和较低的磨损和摩擦而言,根据本发明的带提供了与比较带相比更好的结果。 [0138] 特别地,记录了作为较低的噪声水平和较低的磨损的指示的较低的摩擦系数;此外,齿断裂以及因此噪声试验的失效仅发生在4°的偏移处,并且最后,与在已知技术中的带相比,记录了较低的重量损失。 |