用于动传送带的橡胶板的制造方法及采用该橡胶板的动力传送带

申请号 CN200310125499.0 申请日 2003-12-26 公开(公告)号 CN1511697A 公开(公告)日 2004-07-14
申请人 三之星机带株式会社; 发明人 田川孝之; 三轮朋广; 西村年弘;
摘要 一种动 力 传送带的制造方法,该传送带包括具有一定长度的本体和一个 橡胶 垫层,橡胶垫层中嵌入至少一个承重件,使得可在本体的长度方向上伸展。该方法包括以下步骤: 挤压 成形 (a)包括短 纤维 橡胶的第一橡胶混合物,和(b)与第一橡胶混合物不同的第二橡胶混合物,以制造第一板,第二橡胶混合物限定橡胶垫层的至少一部分;将至少一个承重件施加于第二橡胶混合物,以制造预型件组件;加工预型件组件,制造动力传送带。
权利要求

1.一种动传送带的制造方法,所述动力传送带包括具有一定长度的本体和一个 橡胶垫层,至少一个承重件嵌入橡胶垫层,使得可以在本体的长度方向上伸展,该方 法包括下述步骤:
挤压成形(a)包括短纤维橡胶的第一橡胶混合物,及(b)与第一橡胶混合物不同的 第二橡胶混合物,以制造第一板,其中,第二橡胶混合物限定至少一部分橡胶垫层;
将至少一个承重件施加于第二橡胶混合物上,以制造一个预型件组件;
加工预型件组件,以制造动力传送带。
2.如权利要求1所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:第一橡胶混合物和 第二橡胶混合物的挤压成形步骤包括挤压成形不含有短纤维的第二橡胶混合物。
3.如权利要求2所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:挤压成形第一橡胶 混合物和第二橡胶混合物的步骤包括在一个圆柱形模具中挤压成形第一橡胶混合物 和第二橡胶混合物,该模具具有内周表面和外周表面,其间限定一个具有一直径的流 动通道,具有带入口和排出口的膨胀部分,流动通道的直径从入口向排出口增加,使 得第一橡胶混合物位于内周表面,第二橡胶混合物位于外周表面。
4.如权利要求3所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:施加至少一个承重 件的步骤包括将至少一个承重件和第一板围绕在一个成形鼓上,并使它们相互抵靠。
5.如权利要求1所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:加工预型件组件的 步骤包括磨削本体,以限定在本体长度方向上延伸的肋。
6.如权利要求1所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:加工预型件组件的 步骤包括将至少一个附加层施加于预型件组件。
7.如权利要求6所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:施加至少一个附加 层的步骤包括将一纤维层施加于预型件组件。
8.如权利要求6所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:施加至少一个附加 层的步骤包括将一橡胶层施加于预型件组件。
9.如权利要求1所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:它还包括采用与制 造第一板基本相同的方法制造一个第二板的步骤,并将第一和第二板相互连接,以制 造一个复合预型件组件。
10.如权利要求9所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:加工预型件组件 的步骤包括通过在本体上成形肋来加工复合预型件组件。
11.如权利要求10所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:在本体上成形肋 的步骤包括在第一和第二板上都形成肋。
12.如权利要求5所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:磨削本体的步骤 包括磨削第一橡胶混合物。
13.如权利要求1所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:施加至少一个承 重件的步骤包括将至少一个承重件直接施加于第二橡胶混合物。
14.如权利要求1所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:挤压成形第一橡 胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括将第一橡胶混合物挤压成具有内周表面和外 周表面的圆柱形,然后将第二橡胶混合物挤压成覆盖由第一橡胶混合物确定的圆柱形 的外周表面上,以制造一个复合圆柱形。
15.如权利要求14所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:挤压成形第一橡 胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括将复合圆柱形穿过圆柱形模具内的流动通道 被挤压,在具有入口和位于入口下游的排出口的流动通道的膨胀部分,流动通道在圆 柱形模具的内周表面和外周表面之间限定,且流动通道的直径从入口向排出口方向增 大。
16.如权利要求15所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:挤压成形第一橡 胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括通过流动通道、同时且连续地挤压第一和第二 橡胶混合物。
17.如权利要求16所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:挤压成形第一橡 胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括在一个第一位置将第一橡胶混合物导入流动 通道,在位于第一位置下游的一个第二位置将第二橡胶混合物导入流动通道。
18.如权利要求17所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:流动通道具有一 个径向厚度,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括使第一橡胶混合 物在第一位置和第二位置之间具有一个控制的第一厚度,使流动通道内结合的第一橡 胶混合物和第二橡胶混合物具有一个控制的第二厚度,第二厚度在第二位置和排出口 之间大于第一厚度。
19.如权利要求17所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:导入第一橡胶混 合物的步骤包括在流动通道的膨胀部分的入口的第一位置将第一橡胶混合物导入。
20.如权利要求17所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:导入第二橡胶混 合物的步骤包括在位于流动通道的膨胀部分的入口下游的第二位置将第二橡胶混合 物导入。
21.如权利要求20所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:导入第二橡胶混 合物的步骤包括在邻近排出口的第二位置将第二橡胶混合物导入。
22.如权利要求3所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:它还包括在将第 一橡胶混合物导入流动通道膨胀部分的入口之前,搅拌第一橡胶混合物。
23.如权利要求22所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:搅拌第一橡胶混 合物的步骤包括采用一个挤压螺杆搅拌第一橡胶混合物。
24.如权利要求23所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:它还包括使第一 橡胶混合物通过一个齿轮的步骤。
25.如权利要求24所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:第一橡胶混合物 通过齿轮泵的步骤包括使第一橡胶混合物通过位于挤压螺杆和流动通道的膨胀部分 的入口之间的一个齿轮泵。
26.如权利要求1所述的动力传送带的制造方法,其特征在于:加工预型件组件 的步骤包括加工预型件组件,以制造V形带、V形肋带和双V形肋带中的一种。
27.一种橡胶板的制造方法,该橡胶板限定动力传送带中至少一部分的压缩橡胶 层和橡胶垫层,所述方法包括下述步骤:
挤压成形(a)包括短纤维橡胶的第一橡胶混合物,和(b)与第一橡胶混合物不同的 第二橡胶混合物,以制造板;
所述挤压成形步骤包括(c)在一个具有内周表面和外周表面的圆柱形模具中挤压 成形第一和第二橡胶混合物,内周表面和外周表面之间限定一个具有一直径的流动通 道,具有带入口和排出口的膨胀部分,流动通道的直径从入口向排出口增大,使得第 一和第二橡胶混合物结合,且第一橡胶混合物位于内周表面,第二橡胶混合物位于外 周表面;(d)切割从排出口排出的结合的第一和第二橡胶混合物,将从排出口排出的 结合的第一和第二橡胶混合物制成一个板的形状。
28.如权利要求27所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:挤 压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括挤压成形不含有短纤维的第二 橡胶混合物。
29.如权利要求27所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:挤 压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括将第一橡胶混合物挤压成具有 内周表面和外周表面的圆柱形,然后将第二橡胶混合物挤压覆盖到由第一橡胶混合物 确定的圆柱形的外周表面上,以制造出一个复合圆柱形。
30.如权利要求29所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:挤 压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括通过流动通道、同时且连续地挤 压第一和第二橡胶混合物。
31.如权利要求30所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:挤 压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括在一个第一位置将第一橡胶混 合物导入流动通道,在位于第一位置下游的一个第二位置将第二橡胶混合物导入流动 通道。
32.如权利要求31所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:流 动通道具有一个径向厚度,且挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括 使第一橡胶混合物在第一位置和第二位置之间具有一个控制的第一厚度,使在流动通 道内结合的第一橡胶混合物和第二橡胶混合物具有一个控制的第二厚度,第二厚度在 第二位置和排出口之间大于第一厚度。
33.如权利要求31所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:导 入第一橡胶混合物的步骤包括在流动通道的膨胀部分的入口的第一位置将第一橡胶 混合物导入。
34.如权利要求31所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:导 入第二橡胶混合物的步骤包括在位于流动通道的膨胀部分的入口下游的第二位置将 第二橡胶混合物导入。
35.如权利要求34所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:导 入第二橡胶混合物的步骤包括在邻近排出口的第二位置将第二橡胶混合物导入。
36.如权利要求27所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:它 还包括在将第一橡胶混合物导入流动通道的膨胀部分的入口之前、搅拌第一橡胶混合 物的步骤。
37.如权利要求36所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:搅 拌第一橡胶混合物的步骤包括采用一个挤压螺杆搅拌第一橡胶混合物。
38.如权利要求37所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:它 还包括使第一橡胶混合物通过一个齿轮泵的步骤。
39.如权利要求38所述的用于动力传动带的橡胶板的制造方法,其特征在于:使 第一橡胶混合物通过齿轮泵的步骤包括使第一橡胶混合物通过位于挤压螺杆和流动 通道的膨胀部分的入口之间的一个齿轮泵。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种动传送带,尤其涉及一种制造用于与动力传动带配合的橡胶板 的方法,该橡胶板由至少两种不同的橡胶混合物通过挤压工艺制成。

背景技术

通常将短纤维嵌入橡胶中来制造动力传送带的组成部件。这些纤维通常的取向方 式使得它们的长度方向大致平行。为了确定纤维的取向,公知的方法是将纤维混合入 未硬化的橡胶中。此时,橡胶和混合的纤维被放入两个砑光辊之间,两个砑光辊以不 同的旋转速度旋转,这是一种典型的轧制板制造工艺。纤维的长度方向按照将要制成 的板的轧制方向排列,之后板就可以被切割成适合于围绕成形鼓的尺寸。参照所希望 的带的结构,将多个这样板叠放并层压成复合板。然后,将复合板卷在成形鼓上,由 于纤维的长度方向按照鼓的横向或轴向取向,准备按照传统的方法成型动力传送带。
更加特别的,一种V形肋带或者毛边V形带可以通过在圆柱形的成形鼓上首先围 绕一个或多个的覆盖纤维/覆盖帆布板而成形。橡胶垫层依次被围绕在覆盖帆布层上, 之后至少一个承重件被螺旋缠绕在橡胶垫层上。这种承重件通常为细长芯。之后压缩 橡胶层也围绕在上面,形成一完整的套筒预型件。在预型件中,压缩橡胶层的厚度可 以是按照上述方法轧制的三或四层轧制板构成,其中的短纤维横向取向。然后,对得 到的预型件进行硬化,之后预型件将进入单独的动力传送带的制造。
为了达到纤维取向的一致平行,板的厚度必须被控制在预定尺寸之下,这一尺寸 通常会大大小于压缩橡胶层或者其它加入纤维的层的末端的厚度。把许多单独的层结 合在一起达到所需末端厚度的工序不可避免的增加了制造过程的时间和劳动力的消 耗,如果采用一种通过单一步骤得到所需的末端厚度的方法,这种消耗就不会遇到了。
针对这一问题提出了一种解决办法,即将混合有纤维的橡胶混合物在圆柱形模具 /压模中挤压成形,如JP-B-9847中所公开的。更加具体地,模具具有一个膨胀部分, 该膨胀部分通常将纤维的长度沿着相对于模具的内外圆周表面的圆周方向取向,模具 的圆周表面边缘具有一个流动通道,橡胶混合物通过该流动通道被挤压成形。模具在 入口空间和出口空间之中具有中间空间。中间空间的体积大于入口空间的体积。出口 空间的截面区域比预定的入口空间的截面区域大。流动通道得入口部分的宽度小于中 间部分的宽度,同时,出口部分的宽度不大于中间部分的宽度。
JP-A-8-74936中公开了一种方法,即采用膨胀模具/压模和设置在出口部分的挤 压机将包括短纤维的橡胶混合物制造成板。出口部分具有V形铸槽。一个圆柱形的带 有肋的橡胶制品就被成形了,战略上它还能被切割成可以重新配置成形的板状。所得 到的板被成形为围绕成形鼓的连续的套筒形状,被硬化,并最终被磨削出肋,如一种 具有V形肋的带子。
通常,一种特别粘的材料,例如氯丁二烯橡胶被用于使用传统的膨胀模具技术制 板。由于存在于这种粘性橡胶混合物和模具表面之间的高摩擦系数,这种粘性的橡胶 混合物可能不会沿着模具表面流畅的流动。这种情况可能导致橡胶表面的粗糙,纤维 与基体橡胶之间的分离,和/或橡胶中纤维的随机和不均匀一致的分布。所得到的板 的质量可能恶劣到不能使用,例如作为动力传送带的压缩橡胶层。

发明内容

在一种形式中,本发明是一种动力传送带的制造方法,该传送带包括具有一定长 度的本体和一个橡胶垫层,至少一个承重件嵌入橡胶垫层,使其可以在本体的长度方 向上伸展。这种方法包括下述步骤:挤压成形(a)橡胶内含有短纤维的第一橡胶混合 物,和(b)与第一橡胶混合物不同的第二橡胶混合物,以生产出第一板,第二橡胶混 合物限度橡胶垫层的至少一部分;将至少一个承重件施加于第二橡胶混合物上,以制 造预型件组件;加工预型件组件,以制造动力传送带。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括挤压成形 没有短纤维的第二橡胶混合物。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括,将第一 橡胶混合物和第二橡胶混合物在圆柱形模具中挤压成形,该模具具有内周表面和外周 表面,其间限定具有一直径的流动通道,具有带入口和排出口的膨胀部分,流动通道 的直径从入口向排出口增加,使得第一橡胶混合物位于内周表面,第二橡胶混合物位 于外周表面。
在一种形式中,施加至少一个承重件的步骤包括将至少一个承重件和第一板围绕 在成形鼓上,并使它们相互抵靠。
在一种形式中,加工预型件组件的步骤包括磨削本体,在其长度方向上形成肋。
加工预型件组件的步骤包括将至少一个附加层施加于预型件组件。
施加至少一个附加层的步骤包括将纤维层施加于预型件组件。替换地,也可以是 一个橡胶层。
这种方法还可以包括采用与制造第一板相似的方法制造第二板的步骤,并将第一 和第二板相互连接,制造一个复合预型件组件。
在一种形式中,加工预型件组件的步骤包括通过在本体上成形肋来加工复合预型 件组件。
成形肋的步骤可以包括在第一板和第二板上都分别成形肋。
磨削本体的步骤可以包括磨削第一橡胶混合物。
在一种形式中,施加至少一个承重件的步骤包括将至少一个承重件直接施加于第 二橡胶混合物。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括将第一橡 胶混合物挤压成具有内周表面和外周表面的圆柱形,之后将第二橡胶混合物挤压覆盖 由第一橡胶混合物确定的圆柱形的外周表面上,制造出复合圆柱形。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括将复合圆 柱形挤压穿过圆柱形模具内的流动通道被挤压,该流动通道具有入口和位于入口下游 的排出口,流动通道限定于圆柱形模具的内周表面和外周表面之间,且流动通道的直 径从入口向排出口不断增大。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括通过流动 通道同时且连续地挤压第一和第二橡胶混合物。
挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤可以包括在第一位置将第一 橡胶混合物导入流动通道,在位于第一位置下游的第二位置将第二橡胶混合物导入流 动通道。
在一种形式中,流动通道具有径向的厚度,并且挤压成形第一橡胶混合物和第二 橡胶混合物的步骤包括使第一橡胶混合物在第一位置和第二位置之间具有一个控制 的第一厚度,使流动通道内结合的第一橡胶混合物和第二橡胶混合物具有一个控制的 第二厚度,第二厚度在第二位置和排出口之间大于第一厚度。
导入第一橡胶混合物的步骤包括在流动通道的膨胀部分的入口的第一位置将第 一橡胶混合物导入。
导入第二橡胶混合物的步骤包括在位于流动通道的膨胀部分的入口下游的第二 位置将第二橡胶混合物导入。
第二位置可以与排出口相邻。
这种方法还可以包括在第一橡胶混合物导入流动通道膨胀部分的入口之前搅拌 第一橡胶混合物的步骤。
搅拌第一橡胶混合物的步骤可以包括采用挤压螺杆搅拌第一橡胶混合物。
这种方法还可以包括使第一橡胶混合物通过齿轮的步骤。
在一种形式中,使第一橡胶混合物通过齿轮泵的步骤包括使第一橡胶混合物通过 位于挤压螺杆和流动通道的膨胀部分的入口之间的齿轮泵。
制造预型件组件的步骤可以包括将预型件组件制造成V形带、V形肋带和双V形 肋带中的一种。
本发明还包括限定动力传送带中至少一部分的压缩橡胶层和橡胶垫层的一种橡 胶板的制造方法,它包括下述步骤:挤压成形(a)橡胶内含有短纤维的第一橡胶混合 物,和(b)与第一橡胶混合物不同的第二橡胶混合物,以形成板;所述挤压成形步骤 包括(c)在一个具有内周表面和外周表面的圆柱形模具中挤压第一和第二橡胶混合 物,内周表面和外周表面之间限定具有一直径的流动通道,具有带入口和排出口的膨 胀部分,流动通道的直径从入口向排出口增大,使得第一和第二橡胶混合物结合,且 第一橡胶混合物位于内周表面,第二橡胶混合物位于外周表面;(d)切割从排出口排 出的结合的第一和第二橡胶混合物,将从排出口排出的第一和第二橡胶混合物制成板 形。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括所挤压成 形不含有短纤维的第二橡胶混合物。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括将第一橡 胶混合物挤压成具有内周表面和外周表面的圆柱形,之后将第二橡胶混合物挤压覆盖 由第一橡胶混合物确定的圆柱形的外周表面上,制造出复合圆柱形。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤包括通过流动 通道同时且连续地挤压成形第一和第二橡胶混合物。
在一种形式中,挤压成形第一橡胶混合物和第二橡胶混合物的步骤可以包括包括 在第一位置将第一橡胶混合物导入流动通道,在位于第一位置下游的第二位置将第二 橡胶混合物导入流动通道。
在一种形式中,流动通道具有径向厚度,而且挤压成形第一橡胶混合物和第二橡 胶混合物的步骤包括使第一橡胶混合物在第一位置和第二位置之间具有一个控制的 第一厚度,使流动通道内结合的第一橡胶混合物和第二橡胶混合物具有一个控制的第 二厚度,第二厚度在第二位置和排出口之间大于第一厚度。
导入第一橡胶混合物的步骤包括在流动通道的膨胀部分的入口的第一位置将第 一橡胶混合物导入。
导入第二橡胶混合物的步骤包括在位于流动通道的膨胀部分的入口下游的第二 位置将第二橡胶混合物导入。
第二位置可以与排出口相邻。
这种方法还可以包括包括在将第一橡胶混合物导入流动通道膨胀部分的入口之 前搅拌第一橡胶混合物的步骤。
搅拌第一橡胶混合物的步骤可以包括采用挤压螺杆搅拌第一橡胶混合物。
这种方法还可以包括使第一橡胶混合物通过齿轮泵的步骤。
在一种形式中,使第一橡胶混合物通过齿轮泵的步骤包括使第一橡胶混合物通过 位于挤压螺杆和流动通道的膨胀部分的入口之间的齿轮泵。
附图说明
图1为按照本发明制造结合于动力传动带的复合板的系统的局部剖面示意图,包 括一个圆柱形模具/压模,通过该模具第一和第二混合物被挤压成圆柱形,并被切割 成板状,还包括两个将两混合物导入流动通道当中的机构;
图2为按照本发明的圆柱形模具/压模的变化形式的局部放大剖面图,包括一种 将混合物导入流动通道的不同配置方式;
图3为与图2类似的用于导入混合物的机构的一种变化形式的视图,其中将一种 混合物导入流动通道的位置与图2所示的实施例中不同;
图4为局部放大剖面图,图示了图3中圆圈C区域、即一种混合物导入流动通道 的位置;
图5为沿图1中5-5线的,从圆柱形模具/压模输出的包括两种不同的混合物的 挤压件的剖面图;
图6为橡胶板的局部立体图,该橡胶板成形于图5所示的挤压成的圆柱形;
图7与图2和3类似,为按照本发明用于将橡胶混合物导入圆柱形模具/压模的 机构的变化形式的视图,其中一种混合物被导入的位置与图2和图3实施例中的位置 都不相同,还包括一个齿轮泵,用于将第一混合物导引进入流动通道;
图8为局部放大剖面图,图示了图7中圆圈C1区域、即图8中所示的圆柱形模 具/压模上的一种混合物导入流动通道的位置;
图9为局部放大剖面图,图示了结合了按照本发明制造的板的一种套带预型件, 其在成形鼓上且涉及用于加工肋的磨削件;
图10为一个包括两个结合板的复合带预型件的局部剖面图,该复合带按照本发 明制造,且带上能够成形有相对的突出肋;
图11为按照本发明的制造方法制造的V形肋带的局部剖面立体图;
图12为磨削系统的侧面示意图,该系统包括围绕主动和从动皮带轮设置并由磨 削轮加工的一个套带;
图13为按照本发明制造的动力传动带的概括示意图。

具体实施方式

图1中,图示了一个按照本发明的板成形系统的局部示意图,如附图标记10所 示。系统10包括一个圆柱形模具/压模12,通过该模具制造出圆柱形模制品14。模 制品14包括含有短纤维18的第一橡胶混合物16,与第一橡胶混合物16不同的第二 橡胶混合物20层压于其上。在本实施例中,第二橡胶混合物20没有纤维混入其中。 然而,在本发明的预想中,第二橡胶混合物20中可以具有与第一橡胶混合物16中混 合度或密度不同的短纤维18。通过刀具22,圆柱形模制制品14被切开,并被导辊24、 26拉到某一位置,在该位置再被切割成如图6所示的具有选定长度和宽度尺寸的板 28。
圆柱形模具/压模12包括用于第一橡胶混合物16的第一挤压机构30,和用于第 二橡胶混合物20的第二挤压机构32。第一挤压机构30具有挤压螺杆34,旋转于由 筒壁38确定的空间36中,连续的搅拌从供给部分40供给的第一橡胶混合物16,并 同样连续的将其推进由模具/压模12确定的流动通道42中。第二挤压机构32包括一 个相似的挤压螺杆44,旋转于由筒壁48确定的空间46中,搅拌从供给部分50供给 的第二橡胶混合物20。
搅拌后的混合物20被连续的供给流动通道42,该供给位置是通过第一挤压结构 30导入第一橡胶混合物16的径向相对位置。第一和第二橡胶混合物16、20由被套筒 54围绕起来的阶梯圆柱轴52所确定上游模制部分被导入流动通道42。被导引的第一 第二橡胶混合物16、20向下游,图1的上方流动,进入圆柱形模具/压模12的膨胀 部分56。膨胀部分56包括位于轴52上的内模件58,和支撑在套筒54上的一个外模 件60,外模件60与内模件58配合工作。
模件58、60协同确定了流动通道42的膨胀部分62。内模件58具有圆锥形的外 围径向向外的表面64。外模件60具有(与内模件)互补的圆锥形的外围径向向内的表 面66。由表面64、66所确定的流动通道42的膨胀部分62,在入口68和出口70之 间不断增大直径。一个阻隔体72安装于入口68附近,能够调节以控制从入口68导 入膨胀部分62的混合物的厚度T。
第二挤压机构32位于比第一挤压机构30更接近于入口68的位置。在位置74, 第一橡胶混合物16被导入流动通道42,第一橡胶混合物16被成形为围绕轴52的圆 筒形状,具有内周表面76和外周表面78。第二橡胶混合物20在位置74的下游位置 80被导入流动通道42,使得第二橡胶混合物20围绕第一橡胶混合物16的外周表面 78。第二橡胶混合物20,可以完全没有纤维,具有良好的流动性,可以自由流畅的围 绕外周表面78流动,使其可以完全的围绕和覆盖第一橡胶混合物16的外周表面78, 并形成均匀一致的厚度。
在挤压机构30、32的搅拌过程中,在圆筒38、48内部由空气和橡胶混合物产生 的气体或者其它类似的(物质)分别从出口82、84排出。圆筒38、48的温度保持在预 定的范围,该温度取决于所采用的橡胶的类型。典型的,这个温度范围在40-100℃之 间,以将橡胶混合物保持在可以被容易的混合和挤压模制的状态。搅拌进行的时间是 受到控制的,以保证橡胶不会在搅拌过程中发生硬化。
流动通道42的膨胀部分62的厚度T1在入口68和出口70之间大致相同。流动 通道42的膨胀部分62在入口68和出口70之间直径逐渐增大。当结合后的橡胶混合 物16、20流过膨胀部分62时,混合物16、20在圆周方向被伸长,使得短纤维18的 长度方向也同样的按圆周方向取向。当结合后的混合物16、20通过流动通道42的膨 胀部分56被伸长时,混合物在到达排出口70时纤维18以大致相同的方向取向。在 排出口70处,结合的混合物16、20以圆柱形被输出,所得到的圆柱形模制品14具 有由第一橡胶混合物16组成的第一层86;和由第二橡胶混合物20组成的围绕的第二 层88。在规范的复合板中,第一层86的厚度为1.5-10mm。第二层88的厚度为 0.1-1.0mm。
在本实施例中,模具/压模12的膨胀部分56被配置为其流经方向与第一和第二 橡胶混合物16、20分别通过挤压机构30、32的流经方向大致垂直。通过模具/压模 12的膨胀部分56确定流动通道的方向,使得结合后的第一和第二混合物16、20垂直 向上移动,从排出口70排出的结合后的第一和第二混合物16、20沿着重力相反的方 向移动,使得在模制品14上没有其它重要的在非垂直状况下就会产生的有害的变形力。结果,得到了一个固定形状和尺寸的圆柱形模制制品14。本结构还希望,潜 在的重型内模件58垂直向下施加一个力,从而减小了内模件58向圆柱形模具/压模 12的其它部分水平偏移的趋势。因此,可以在内模件58和外模件60之间确定一个固 定的间隔尺寸(T1)。
通过使流动通道42的膨胀部分62保持均匀一致的厚度T1,结合的混合物16、 20可以以固定的速率流畅流动,从而避免了圆柱形模制品14的厚度的偏差,以及其 内部残余的内应变。由于均匀的混合物的可预测和均匀一致的属性,可以达到圆柱形 模制品14的均匀一致的厚度。
压模表面64的形状对橡胶混合物16上产生的剪力的量有着重大的影响。表面64 的锥α最好位于30°至小于90°之间。入口68具有直径D范围在20mm-60mm之间。 排出口70的直径D1在100-440mm之间。需要的膨胀率(排出口70/入口68)最好在范 围1.5-12.5之间。小于这个范围,混合物16的膨胀可能不足以使纤维18在具有相 对大的厚度的模制品14的内外区域按固定的圆周方向取向。如果超过这个范围,圆 周方向的伸长会过度,造成圆柱形模制品14倾向撕裂,尤其是在挤压力不是足够高 的情况下。
为了控制在流动通道42的膨胀部分62内部所产生的热量,在内模件58和外模 件60之间,具有一个冷却机构90,该机构可以包括一个在循环路径上的循环冷却流 体92。一个相似的冷却机构94可以与外模件60联系工作,提供类似流体92的连续 循环。可以在模件58、60内使用一个泵(未示出),推动流体92的循环。
如图5所示,刀具22被设计为在圆柱形模制制品14长度方向上将其切断,该方 向如图1中箭头96所示,平行于圆柱形模具/压模12和模制制品14的中心轴98。此 方向也平行于圆柱形模制制品14的排出方向。切割器22可以是刃形结构,例如切割 器或者刀具。可选择的,切割器22也可以采用激光。而且也可以使用声波震动切 割机构。
两层板28此时可以累积于卷绕辊100上。一个帆布层,从一个供给部分102供 给,可以按照板28累积于卷绕辊100上的方式连续的层压在板28上。
一种按照本发明的圆柱形模具/压模的变化形式,如图2中12′所示。圆柱形模具 /压模12′可以按照大致与模具/压模12相同的方法操作,挤压成形上述的板28。模具 /压模12′具有与模具/压模12相应的组件。与图1和图5中相同的组件采用相同的标 号加上“′”。
圆柱形模具/压模12′具有第一挤压机构30′,用于搅拌混合有短纤维的第一橡胶 混合物16。这一搅拌过程通过在由圆筒38′确定的空间36′内旋转的一个挤压螺杆34′ 完成。
第二挤压机构32′通过在圆筒48′内部确定的空间46′内旋转的一个挤压螺杆44′ 搅拌橡胶混合物20。组合物16、20被导向流动通道42′。圆柱形模具12′的膨胀部分 56′包括内模件58′和外模件60′,它们相互配合确定了流动通道42′的膨胀部分62′,该 部分从入口68′向排出口70′直径不断增大。
挤压螺杆34′在箭头104方向推进搅拌第一橡胶混合物16,该方向与流动通道42′ 的膨胀部分62′的中心轴98′的方向大致平行。挤压螺杆44′在箭头106所示方向的直 线上推进搅拌第二橡胶混合物20,该方向大致垂直于轴98′。第一橡胶混合物16在其 离开挤压螺杆34′的点108处成形为固体。这一块108被第二橡胶混合物20所围绕, 第二橡胶混合物20由临近于内模件58′上突出部分114的自由端112的径向位置110 处导入。第二橡胶混合物20被围绕/覆盖于第一橡胶混合物16形成的块108的外周 表面116上,形成一致的厚度。块108在径向上被突出部分114固定,同时第二橡胶 混合物20施加于其上。
突出部分114具有圆锥表面118,使得第一橡胶混合物16被逐步的在流动通道部 分120径向分开。位于120处的流动通道部分,由突出部分114的径向向外的表面122 和径向向内的表面124所确定,突出部分的表面122处具有大致相同的直径,流动通 道部分的直径在图2中从左至右逐渐减小,到达入口68′时达到所希望的厚度T。
由于结合的混合物16和20在入口68′和排出口70′之间受到挤压,参照图1的描 述,短纤维18的长度方向也按照圆周方向取向。
在圆柱形模具/压模12中,模具/压模12′中的纤维18在圆周方向伸展,使得纤 维18的长度方向在结合的混合物16、20被成形为具有如图5所示的结构的圆柱形模 制制品14时沿圆周方向取向。之后圆柱形模制品14被切割器22′切割,使其成形为 如前文所述的板28。
通过模具/压模的结构,第一和第二混合物16、20被同时从入口68′挤压向排出 口70′,第二橡胶混合物20从110所示位置向排出口70′通过流动通道42将第一橡胶 混合物16围绕。
在图3和图4中,还图示了按照本发明的圆柱形模具/压模的进一步的变化,用 标记12″标识。圆柱形模具/压模12″的结构与圆柱形模具/压模的结构相同,只有一 个例外。在模具/压模12″中的与图2中圆柱形模具/压模12′中组件相应的组件采用相 同的附图标记。不同之处在于,第二橡胶混合物20在位置126处被导入流动通道42′ 的膨胀部分62″。
与在圆柱形模具/压模12′中相同,第一橡胶混合物16从膨胀部分62″的入口68′ 处被导入。第二橡胶混合物20在位置126处被导入位于入口68′和排出口70′之间的 膨胀部分62″。在本实施例中,位置126大致位于入口68′和排出口70′的中间位置。
为了达到上述目的,使第二挤压机构32′具有一个用于(容纳)第二橡胶混合物20 的贮存槽128。贮存槽128围绕第一橡胶混合物16的块108,并通过通道130与流动 通道42′联系,通道130在位置126处完全围绕轴98′伸展。如图4最清楚地见到的, 位于位置126下游的膨胀部分62″具有相应于板28的所需的厚度,即前述的厚度T。 在位置126的上游,膨胀部分62″具有厚度T2,该厚度比厚度T小T3尺寸,T3为第 二橡胶混合物20的所需尺寸。位置126下游的附加厚度允许第二橡胶混合物无阻碍 的导入,而通常这种导入会引起结合混合物16、20的内应力。这还有可能使得第二 橡胶混合物20的固定的层以统一的厚度T3完全的围绕第一橡胶混合物16。126所在 的位置可以是位于入口68′和排出口70′之间的任一位置,而且,在最优形式中,126 所在的位置与排出口70′相邻。
按照本发明的圆柱形模具/压模的另一个变化形式如图7和图8中12所示。圆 柱形模具/压模12包括第一挤压机构30′,相应于图3中所示。圆柱形模具/压模12 还包括第二挤压机构32′,相应于图3中所示。挤压机构30′、32′分别搅拌和推动第一 和第二橡胶混合16、20进入流动通道42,该流动通道包括由圆柱形模具/压模12 的膨胀部分56所确定的膨胀部分62。膨胀部分62具有入口68和排出口70, 在入口和排出口之间第一橡胶混合物16流动将在第一橡胶混合物中的短纤维18取 向,如上文中所述。
圆柱形模具/压模12的膨胀部分56具有内模件58和外模件60,它们相互配 合限制流动通道42的膨胀部分62。圆柱形模具/压模12的膨胀部分56的中心轴 98沿着第一橡胶混和物通过第一挤压机构30′的推进方向设置,如箭头134所示。内 模件58具有稍微位于入口68上游的突出部分114。突出部分114将第一橡胶混 合物16径向向外转向流入膨胀部分62。
圆柱形模具12与圆柱形模具12″的区别主要在两个方面。第一,在挤压螺杆34′ 排出端138和突出部分114之间加入了齿轮泵136。该齿轮泵136包括主动齿轮140 和从动齿轮142。主动和从动齿轮140、142相互啮合,并且围绕平行轴144、146旋 转,这样就可以强制使搅拌后的第一橡胶混合物16离开挤压螺杆34′,并沿箭头134 的方向供给膨胀部分62。齿轮泵136潜在的允许大量的橡胶混合物可以被送向膨胀 部分62而不需要在混合物上游部分施加高压,这种高压会导致不希望的加热。
第二个不同之处在于,在位置148处第二橡胶混合物20被导入流动通道42。 橡胶混合物20,被第二挤压机构32′所搅拌,被强制进入容器150,并且在该位置通 过通道152到达位置148,并加入移动的第一橡胶混合物16。通道152围绕轴98 连续延伸,并终止于154部分,在该部分将第二橡胶混合物20相对轴98径向向内 导引向第一橡胶混合物16。位置148于排出口70相邻,位于其稍微下游的位置。
流动通道42在位置148的上游具有上文中所述的厚度T2,在其下游则具有大的 厚度T,以容纳可归于第二橡胶混合物20的在位置148处结合的附加厚度T3。这就 提供了参照图4中结构的上文中已经叙述过的优点。已经发现围绕在第一橡胶混合物 16上的第二橡胶混合物20的分布是均匀一致和完全在位置148处导入的。
在另一个上述的实施例中,还发现了,由于第一橡胶混合物16包括的短纤维相 对于第二橡胶混合物20来说很硬,所以在实施挤压过程中可以对第二橡胶混合物20 抵靠着第一橡胶混合物16的流动造成不利影响。第二混合物20的所需的层流可能达 不到所需的程度,那么就会在所得到的板28上形成一定量的波纹。通过确定位置148 临近于排出口70,在该位置第二混合物20被导入,该流动距离越过了第一橡胶混 合物16的流动距离,所受到的第一橡胶混合物16的影响被最小化。这就在一定程度 上减小了波纹。
虽然圆柱形模具/压模12配合不同的方面,例如上文中所述的第二橡胶混合物 20的导入位置和齿轮泵136,但是本发明的预期是不仅包括这些可以结合进本系统的 方面,还包括其它可以达到好的制造结果的方面。
下面将参照图9描述一种采用按照本发明的制造方法制造的板28制造动力传动 带的方法。一个复合套筒预型件155包括板28、螺旋环绕芯形式的承重件156和一个 围绕在成形鼓160上的覆盖的帆布/布层158。通过连续挤压相同物,使其抵靠成形鼓 表面162,这些组件被设置在成形鼓160上。布层158直接被施加于表面162,之后 承重件158螺旋缠绕于其上。之后板28通过由第二橡胶混合物20形成的第二层88 覆盖在承重件156上面。通过采用常规的技术,组件们被机械连接成套筒形状。
帆布/布层158可以由编制的帆布、织物或者类似物制造,可以由(a)合成纤维, 例如聚酯、尼龙、芳族聚酸胺(纤维)、维尼纶或者类似物,(b)天然纤维,或者(c)由 合成纤维和天然纤维混合结合的混合纱所制成。布层158可供选择的设置在套筒预型 件155上。公开的套筒预型件155可以用来确定一侧具有肋164的动力传送带,一般 为V形带和V形肋带结构。
如图10所示,图示了一种变化的复合套筒预型件155′,用于制造相对的两侧成 形有肋的动力传送带,例如双V形肋带结构。套筒预型件155′包括两个按照本发明制 造的分离的板28,设置为使两个第二层88互相相对,承重件156螺旋形围绕在它们 之间,而且直接抵靠两个第二层88。不同的组件能够连续的被积累在成形鼓160。最 内侧的板28被施加在成形鼓160的外表面162上,而且最内侧的板28的第一层86 与外表面162相抵。这就使得内侧的板28的第二层88露在外侧。此时承重件156螺 旋环绕于其上,之后施加带有第二层88的最外侧板28,第二层88向下面对且抵住螺 旋围绕的承重件156。
如图12所示,所得到的套筒预型件155、155′以传统技术硬化且围绕在驱动和被 驱动辊166、168上布置。辊166、168分别围绕在相隔的相互平行的轴170、172上。 驱动辊166被驱动器174驱动。按照这种设置方式,图9图10中所示的套筒预型件 155、155′的压缩部分176、176′分别接受传统磨削轮178的加工。套筒预型件155、 155′以预定的张力在环形通道上移动,旋转的磨削轮178在其上加工出肋164(图9)。 所得到的具有肋164的套筒预型件155、155′此时可以围绕另一套驱动和被驱动辊(未 示出)布置,且被进一步切割成预定的宽度来制造单独的带,如图11中示范的V形肋 带180。
通过对相对的层86分别的磨削加工操作,套筒预型件155′可以加工成两侧具有V 形肋的结构。美国专利US2762238公开了一种完成此项工作的方法,在此处被引用参 考。
带180具有本体182,本体的长度方向如双向箭头184所示。承重件156嵌入层 88,层的功能作为橡胶垫层。肋164之间具有侧面的间隔,而且每个都具有大致为三 角形截去顶端的截面。肋164被确定在层86上,该层是带180的压缩部分176的一 部分。帆布/布层158层压在橡胶垫层88上。短纤维18被嵌入层86,其长度方向相 对带的本体182横向取向。
如图13所示,应该能够理解这种制造板28的创造性的方法实际上可以被用于制 造任何类型的动力传送带,大致如图13中186所示,本体188至少一部分是由板28 限定的。
在所有的带的构造当中,短纤维18可以由下述的一种或几种的结合制造而成, 如尼龙6、尼龙66、聚酯、、芳族聚酸胺(纤维)。纤维18增强了肋164的侧面压 力抵抗能力,并可能降低由带和配合皮带轮撞击所产生的操作噪音。
如果使用芳族聚酸胺短纤维,那么最好具有1-20mm的长度,而且最优的量为相 对于其所混合的橡胶的100份质量中的1-30份。如果短纤维为芳族聚酸胺纤维,最 好它们具有芳香环的分子结构。适用于这种目的的纤维在商业销售中为CONEXTM、 NOMEXTM、KEVLARTM、TECHNORTM、TWARONTM和其它类似的。
如果芳族聚酸胺纤维18的量小于总质量的百分之一,肋164就不具备合适的侧 面压力抵抗力了。如果芳族聚酸胺纤维18的量超过了百分之三十,在制造过程中纤 维就不能够均匀的混合于橡胶之中。在能够采用其它的代替材料时,或者与芳族聚酸 胺纤维一起配合使用时,就可以不使用芳族聚酸胺纤维。
用于确定压缩部分176、176′的层88中使用的橡胶,可以是下述材料中的一种或 者几种的混合,如氢-硝橡胶(hydro-nitryl rubber)、氯丁二烯橡胶、天然橡胶、CSM、 ACSM、SBR和乙烯-α-烯人造橡胶(ethylene-α-olefin elastomer)。如果采用氢- 硝橡胶,那么氢的添加率不小于80%,最好不小于90%,以提供优良的热抵抗力和 臭抵抗力。氢的添加率小于80%的氢-硝橡胶的热抵抗力和臭氧抵抗力则会不够。 为了提供优良的油的抵抗力和低温抵抗力,可以添加丙烯腈,而且最好结合量是位于 这些混合物之间,乙烯-α-烯人造橡胶,具有优良的油的抵抗力和低温抵抗力,推荐 使用。
一种合适的乙烯-α-烯人造橡胶是乙烯-丙稀-二烯单体(EPDM)。二烯单体的例子 有二环戊二烯、亚甲基降莰烷(methylene norbornene),1,4己二烯、环辛二烯 (cyclooctadiene)等等。乙烯-丙稀基橡胶(EBR)也可以采用。
硫以及有机过氧化物可以用于交联上述的这些橡脱。合适的有机过氧化物为下述 的一种或几种的结合,如过氧化氰。di-t-butyl peroxide、t-butylcumyl peroxide、 1,3-bis(t-butyl peroxy isopropyl)benzene、2,5-dimethyl-2、5-di(t-butyl peroxy)hexyne-3、2,5-dimethyl-2、5-(benzoyl peroxy)hexane、2,5-dimethly-2、 5-mono(t-butyl peroxy)hexane等。
通过混合一种合制,交联的程度就可以增加,以避免粘性磨损和其它类似的(磨 损)。下列为能够达到效用的合适合剂:TIAC、TAC、1,2聚丁二烯、不饱和羧酸金属 盐、肟族(oximegroup)、胍、trimethylolpropane trimethacrylate、ethylene glycol diemethacrylate、N-N′-m-phenylene bismaleimide、硫和类似物质,都可以正常的 用于交联。
一种增强材料,例如黑和二氧化,可以用于满足上文中描述的需要。散装剂, 例如碳酸母、可塑剂、稳定剂、加工助剂、和/或色剂,通常也可以用于橡胶 化合物中。
用于垫层/第一层88的橡胶混合物与用于第二层88/压缩部分176、176′中的为相 似或同一种材料。也可以采用不一样的橡胶。虽然没有提到可以在第二层88中使用 纤维,但这也是可以的。
承重件156可以由下述的一种或几种材料的组合制成,如聚酯纤维、芳族聚酸胺 纤维和玻璃纤维。在一种形式中,每个承重件156都是一个由聚酯纤维细丝和一个主 单元扭绞加工成的绳,该主单元包括乙烯-2和6-naphthalate,达到4000-8000总但 尼尔。该绳可以承受粘性加工,这种加工是为了控制带的滑率并从而延长带的寿命。 被粘性加工的承重件156还可以改进它们和基材橡胶的粘结。通常的针对承重件156 的加工方法是将纤维浸入间笨二酚-福尔林-溶液(RFL)中,加热烘干后,就会在承 重件156的外表面上形成均匀分布的粘层。其他的粘性处理也在预想之中。例如,作 为一个替换,环氧或异氰酸盐化合物也可以在预加工后使用,以代替RFL液体。
通过在0.9-1.3mm内确定承重件156的纺织/绕线节距,那么使用它的带会达到 一个较高的模数。如果节距小于0.9mm,相邻的承重件156会相互干扰。如果节距大 于1.3mm,使用它的带的模数就会降低到一个不能接受的程度。
布层158可以由布、编织物、或者无纺织物的材料制成。在这些材料中,最好采 用无纺织物。织物中的纤维材料至少是下列(a)天然纤维的一种,如棉、亚麻、人造 丝和其它类似的,或者是(b)有机纤维,如聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚亚安酯、聚苯 乙烯、聚氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚芳香酯、芳族聚酸胺和其它类似的。采用硬 化的橡胶擦拭帆布/布层158暴露的表面将其浸入RRL液体中。该层浸入RFL液体中, 且在可使橡胶在溶剂中溶解的溶液中浸泡。
本发明提供了一种比采用常用工艺消耗较短时间、较少的劳动制造一种相对较厚 的板28的可能,常用的工艺是将多个薄层层压制板。由于层86、88采用上述整体成 形方法,所以板28具有高整体性。本创造性的方法的优点将在下文V形肋带结构的 实际测试中叙述。
实施例对比
一种嵌入了短纤维的CR橡胶化合物,如表1中所示。
                       表1   含短纤维的橡胶     垫层橡胶     质量份数     质量份数 CR(硫化型)     100     100 硬脂酸     2     2 尼龙断损线     15     - 芳族聚酸胺断损线     5     - 油     5     5 碳黑     25     25 抗氧化剂     4     4 BISMALEIMIDE     2     2 氧化锌     5     5
纤维被放在在一个开放的滚筒上的橡胶中进行搅拌。母料被搅拌并冷却到室温。 母料和附加化合物,如表1所示,被放进一个挤压机。同时,表1中的CR橡胶化合 物也如图1所示被放入挤压机,开始搅拌含有短纤维的准备被挤压的橡胶。在本实施 例中,不使用垫层橡胶,而且只有一个橡胶层含有短纤维。
含有短纤维的橡胶被挤压并逐渐的向排出口方向伸展移动。在这个过程中,通过 在下表2中的条件下使用一个传统的膨胀模向橡胶混合物施加一个剪切力。
                                    表2     发明实施例(双层)   对比实施例(单层) 挤压机     Φ90*1/Φ60*2     Φ90 膨胀头 喷嘴直径(mm)     Φ260     260Φ 橡胶通道出口中心直径(mm)R2     Φ262.5     Φ262 橡胶通道入口中心直径(mm)R1     Φ77     Φ77 膨胀率R2/R1     3.4     3.4 温度(℃) 螺杆     60     60 筒(投射侧)     60     60 筒(头侧)     50     50 头     75     75 螺杆旋转速率(rpm)     20     20 橡胶板厚度(mm) 含有短纤维的橡胶     3.0     3.0 粘橡胶     0.5     - 橡胶板宽度(mm)     640     640 方向 TB比率 外层     (垫层橡胶)     1.5 中间层     2.0     2.0 内层     2.0     1.5 EB(%) 外层     (垫层橡胶)     50 中间层     300     300 内层     250     100 中间层     300     300 内层     250     100
*1:含有短纤维的橡胶的挤压机的螺杆直径
*2:垫层橡胶的挤压机的螺杆直径
TB:抗张断裂强度
TB比率:TB(垂直于挤压方向)/TB(平行于挤压方向)
EB:拉断时在挤压平行方向上发生的延长
两层的圆柱形模制品被挤压承形并切割成板,其含有a)在内周表面是具有短纤维 的橡胶b)在外周表面是层压上的橡胶垫层。
两张涂好橡胶的棉帆布层压于成形鼓上。由聚酯纤维绳制成的承重件被施加于棉 帆布上,之后是模制的含有垫层橡胶的带的本体。
在得到的板中短纤维的取向要被评估。为了实现该评估,板被切割成3层,包括 外层、中间层和内层。抗张断裂强度比率[TB比率:TB(垂直于挤压方向)/TB(平行于 挤压方向)]和拉断发生时在挤压平行方向上发生的延长(EB)通过在板的圆周方向和 轴向测量抗张断裂强度(TB)而分别确定,按照JISK6251。垂直于挤压方向的抗张强 度相比平行于挤压方向的抗张断裂强度较大,也就是说,TB比率越大,短纤维越倾向 于沿圆周方向取向。
已经发现,外层的TB比率的量与垫层橡胶相关,而在中间层和内层的TB比率和 EB的差异是很少的,因此短纤维利于取向。由于垫层橡胶形成了外层,所以纤维的排 列可以忽视。而在对比实施例的单层中,发现其外层具有很小的TB比率和EB,因此 短纤维的排列并没有达到一致。
硬化的过程是在带的套筒预型件上配置硫化罩后采用传统的方法完成。硬化完成 后,罩被移走,而带套筒也从固定成形鼓上被移走。带套筒被磨削形成肋,在每个从 带套筒上切割形成的单独的V形肋带。
按照RMA的标准,所得到的V形肋带是K型3肋带,长度975mm,肋间距3.56mm, 肋高2.0mm,带厚4.30mm,肋角40°。
发明实施例
一种用于含有短纤维的橡胶的EPDM化合物在下表3中显示。
                         表3   含有短纤维的橡胶     垫层橡胶     质量份数     质量份数 EPDM     100     100 尼龙断损线     15     - 芳族聚酸胺断损线     5     - 硬脂酸     1     1 氧化锌     5     5 碳黑     50     50 油     10     10 抗氧化剂     2     2 N,N-m-PHENYLENE DIAMALEIMIDE     2     2 过氧化物     8     8
纤维在一个开放式滚筒中被放进橡胶中形成母料。母料被搅拌、排出之后冷却到 室温。母料和其它的组分被置于挤压机中,如图7所示。同时表3中所示的可用于垫 层橡胶的EPDM橡胶化合物,也被置于挤压机中,如图7所示,被搅拌,以挤压出具 有短纤维的橡胶。
橡胶混合物被挤压向排出口并在圆周方向伸展,采用如下表4中所示的系统和操 作条件对橡胶施加剪力。
                                        表4     发明实施例(两层)   对比实施例(一层) 挤压机   Φ90*1   Φ60*2     Φ90 膨胀头 喷嘴直径(mm)     Φ260     Φ260 橡胶通道出口中心直径(mm)R2     Φ263.4     Φ262.9 橡胶通道入口中心直径(mm)R1     Φ77     Φ77 膨胀率R2/R1     3.4     3.4 温度(℃) 螺杆     95     50     95 筒(投射侧)     90     60     90 筒(头侧)     95     60     95 头     95     85     95 螺杆旋转速率(rpm)     25     50     25 橡胶板厚度(mm) 含有短纤维的橡胶     3.0     3.0 粘橡胶     0.5     - 橡胶板宽度(mm)     640     640 方向 TB比率 外层     (垫层橡胶)     1.8 中间层     1.9     1.9 内层     1.7     1.7 EB(%) 外层     (粘性橡胶)     200 中间层     220     220 内层     210     200
*1:含有短纤维的橡胶的挤压机的螺杆直径
*2:垫层橡胶的挤压机的螺杆直径
TB:抗张断裂强度
TB比率:TB(垂直于挤压方向)/TB(平行于挤压方向)
EB:拉断时在挤压平行方向上发生的延长
所得到的双层圆柱形模制品包括a)在内周表面具有层压的短纤维的橡胶b)在外 周表面层压的垫层橡胶。得到的挤压模制结构被切割成包括橡胶垫层的模制板。
两张涂好橡胶的棉帆布层压于成形鼓上。由聚酯纤维绳制成的承重件被施加于棉 帆布上。之后将模制成的板施加于其上形成套筒预型件。硬化的过程是在带的套筒预 型件上配置硫化罩后采用传统的方法完成。硬化完成后,罩被移走,带套筒也与成形 鼓上分离。带套筒被磨削形成V形槽,之后从带套筒上切割形成具有所需宽度的单独 的带。所得到的V形肋带具有和上述的对比实施例相同的尺寸。
在所得到的具有垫层橡胶的模制板中短纤维的取向与对比实施例采用相同的方 法进行评估。确定了抗张断裂强度(TB)和拉断发生时在挤压平行方向上发生的延长 (EB)。
已经确定具有垫层橡胶的模制板的中间层和内层的TB比率和EB只表现出很小的 不同,证明利于纤维取向。
上面通过结合附图描述了本发明,应该可以理解在不超出本发明精神和范围的前 提下还可以作出许多的改进。
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