CN102112673A - 假捻带 - Google Patents

Abstract

本发明提供一对假捻带，其分别围绕凸起的滑轮行进。在带的外面交叉布置的情况下，一个假捻带与另一个假捻带压接。丝线穿过这些假捻带之间并且被搓捻。在两个假捻带压接的位置，将假捻带在横向方向上的挠曲刚度设置为使所述假捻带的外面沿着带的横向方向弯曲成凸状的值。

Description

假捻带

技术领域

本发明涉及一种用于丝线假捻变形工艺(texturing process)的假捻带(false-twist belt)。

背景技术

对于假捻带的情况，在由橡胶材料等制成的带体内沿纵向方向嵌入多个拉伸芯线(tensile cord)，并且织布(woven fabric)贴附于与滑轮接触的带的内面。织布覆盖带的内面，从而防止嵌入带的内面侧的拉伸芯线暴露出来，同时也增强带在横向方向上的强度。

橡胶在其固化过程中会收缩，因此对于具有上述结构的带，织布附着处的内面侧的收缩和仅仅由橡胶材料制成的外面侧的收缩是不均匀的。因此，在带固化的时候，带朝向外面侧卷曲，从而带的外面的横截面形状弯曲成凹状。

在使用假捻带的丝线假捻变形中，将一对假捻带布置成使得它们的带驱动方向以直角交叉并且使得它们的外面彼此面对。在相对于两个带的行进方向倾斜45度的方向上被牵引的丝线，通过两个带的外面之间。当丝线通过假捻带之间时，丝线被夹在行进的假捻带的两外面之间并受到扭转力而被搓捻。然而，如果带的外面在横向方向上弯曲成凹状，那么丝线仅仅被假捻带的边缘夹持，从而不能对丝线进行稳定搓捻。

对于这些问题，有一种已知的技术，其中假捻带在横向方向上的弯曲刚性被增强，以抑制固化之后引起的弯曲。例如，在日本特开2002-013033号公报中，提出了一种将带体分为外面侧的表面橡胶层和拉伸芯线嵌入内面侧的增强层的结构，除了将织布贴附于带的内面侧之外，还将织布嵌入在表面橡胶层和增强层之间。

发明内容

本发明的目的在于提高假捻带的行进性能，从而延长带的寿命并提高丝线产品的质量。

本发明的假捻带包括：外面，所述外面在丝线搓捻变形时与丝线接合；以及内面，所述内面与凸起的滑轮接合；所述假捻带的特征在于，所述带的横向方向上的挠曲模量为15MPa或更小。

根据本发明的另一方面，本发明的假捻带包括：外面，所述外面在丝线搓捻变形时与丝线接合；以及内面，所述内面与凸起的滑轮接合；所述假捻带的特征在于，在所述内面贴附有编布。

此外，根据本发明的另一方面，本发明的假捻装置将丝线通过围绕凸起的滑轮行进的一对假捻带之间而对丝线进行假捻变形，所述假捻装置的特征在于，在所述假捻带彼此相互压接的位置，所述假捻带的外面在所述带的横向方向上弯曲成凸状。

附图说明

图1是本发明实施方式的假捻带的剖面图。

图2是采用了本发明实施方式的假捻带的假捻装置的示意图。

图3示意性地示出了弯曲试验的布置方式。

图4示出了在弯曲试验中测量的挠度。

图5是示出了在实施例中和在比较例中带失准移位(misalignment shift)的时间变化的移动平均数的图。

图6是示出了在实施例中和在比较例中挠曲模量(flexural modulus)和失准移位之间的关系的散点图。

图7是示出了在实施例中和在比较例中布的厚度和失准移位之间的关系的散点图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明的实施方式进行说明。

参考图1和图2，将对本实施方式的假捻带的结构及其在应用中的布置方式进行说明。

图1是本实施方式的假捻带10的剖面图。图2示意性地示出了在使用带10对丝线进行假捻变形时的配置。例如，带10是主要由合成橡胶制成的无端带。在本实施方式中，如图1中所示，带10包括橡胶材料的带体11、嵌入带体11的拉伸芯线12、以及贴附在带的内面13上的编布(knitted fabric)14。在带体11内的接近带的内面13的位置，拉伸芯线12以预定间隔沿带的纵向方向并排布置，并且内面13被编布14覆盖。并且，外面15成为带体11的橡胶材料暴露的状态。

由于构成带体10的橡胶材料需要耐磨性和耐油性，因此，作为橡胶材料，优选采用NBR、H-NBR、EPDM或者其组合。此外，作为橡胶硬度，可以采用JIS(日本工业标准)A70-A80，但是JIS A75是优选的。

对于拉伸芯线12，选择旦尼尔1000或更小的聚酯纤维、芳香聚酰胺纤维、玻璃纤维等。拉伸芯线12在带的纵向方向上起到抗拉构件的作用，并且横跨带的横向方向以20根/英寸或更大的比率布置。

对于编布14，选择粘合处理之后厚度为0.36mm或更小(优选从0.34mm至0.31mm或更小)并且具有预定伸展性的编布。此外，固化之后带的横向方向上的挠曲模量(弯曲模量)设置为15MPa或更小。此外，考虑到耐磨性，最小挠曲模量可以为大约5MPa或更大。然而，这些数值仅仅是例子而不是限制。另外，编布14可以包括聚酯纤维。

由于带之间的摩擦而常常在带上产生静电，因此对于假捻带而言导电性是需要的。对于导电性带而言，已知存在一种带，其中导电性可以是橡胶本身的特征，或者导电性可以是用于将橡胶和织布粘在一起的橡胶粘合剂的特征。在本实施方式中，导电纤维缠入编布，从而使其具有导电性。

如图2中所示，在假捻装置中使用一对假捻带10。每个假捻带10围绕驱动滑轮16和从动滑轮17行进。驱动滑轮16和从动滑轮17的带承载表面以桶状凸起。两个假捻带布置成使得它们的外面15在带跨度的中心附近彼此面对，并且以预定角度交叉。在图2中，丝线18向上穿过彼此面对的两个假捻带之间。丝线18被假捻带10的外面15所夹持，并且被两个行进的带10所搓捻，从而被假捻。也就是说，从假捻带10起，丝线18在上游侧被搓捻并且在下游侧被解捻。在本实施方式中，两个假捻带10以90度交叉，每个带10都在相对于丝线18行进的方向倾斜大约45度的方向上被驱动。

在假捻装置中，由于滑轮16和17的带承载表面的凸起形状，朝向滑轮16和17的带承载表面的中心定向的力作用在每个假捻带10上。然而，由于两个交叉的假捻带10以彼此接触的方式被驱动，因此每个假捻带10都受到由另一个带施加的横向方向(即，带宽度方向)上的推力。

常规情况下，假捻带采用双层结构以增大带的横向方向上的弯曲刚度，并提高带的平面度，从而防止在固化之后朝向外面侧弯曲，以实现稳定的丝线夹持。然而，当带的外面非常平时，由于两个面对的假捻带之间的接触而产生的阻力增大，并且作用在带上的横向推力也增大。因此，在滑轮的带承载表面上的每个带的失准移位增大，导致每个带的行进性能变差。从而，解捻拉伸控制由于假捻带和丝线之间的接触区域变得不稳定而受到阻碍。此外，摩擦阻力的增大在带中产生热量，导致带的性质变差，并缩短了带的运行寿命。橡胶的物理性质的改变导致丝线产品的质量产生较大变化。此外，具有较大刚度的带可能会降低丝线的质量，因为丝线和带的边缘之间的接触可能会导致丝线过度搓捻。

本申请的发明人严谨地研究了假捻装置的假捻带的行为表现，并且发现假捻带的失准移位能够通过减小带在其横向方向上的弯曲刚度(与常规方法相反)而减小，从而提高了带的行进性能并解决了上述问题。

(实施例)

在下文中，将参考实施例和比较例对本发明的实施方式的具体效果进行说明。

实施例1-3和比较例1都使用了具有图1的剖面结构的假捻带。然而，在实施例1-3中，使用粘合处理之后的厚度分别为0.37mm、0.31mm和0.25mm的编布贴附于带的内面的假捻带，而在比较例1中，使用将粘合处理之后的厚度为0.65mm的织布代替编布进行贴附的假捻带。对于各实施例1-3以及比较例1进行弯曲试验和行进试验。

在弯曲试验中，对于每个假捻带，测量横向方向上的挠曲模量。测量是根据日本工业标准JIS K7171(塑料弯曲特征的试验方法)进行的。也就是说，将每个假捻带切出一片作为样品，其在带的纵向方向上具有W＝10mm的宽度并且在横向方向上具有足以提供L＝60mm的跨度长度的长度。如图3中示意性地示出，样品水平地放置在隔开60mm的两个样品支架上，在竖直方向上以2mm/min的速度将样品跨度的中心压下。跨度的中心处的挠度测量为从样品上面的水平面的位移ΔL，如图4中所示。

在弯曲试验中，测量应变(strain)在0.05-0.25％范围内的五个点处的负载F，根据应变ε(％)和应力σ(N/mm²)计算挠曲模量E＝σ/ε，然后从其平均值计算每个样品的挠曲模量。此外，应变ε和应力σ是通过以下等式计算的。

$\mathrm{\ϵ}=\frac{6T\·\mathrm{\ΔL}}{L^2}$ $\mathrm{\σ}=\frac{3L\·F}{2W\·T^2}$

在这里，T表示样品片材(带)的厚度。

根据弯曲试验，在贴附织布的比较例1的假捻带的横向方向上的挠曲模量是24.22MPa。在贴附编布的实施例1-3的假捻带的横向方向上的挠曲模量分别是15.34MPa、14.93MPa以及14.48MPa。

另一方面，在行进试验中，对带位置进行测量以评价假捻带的行进稳定性。首先，围绕滑轮安装的每对假捻带都被布置成使得带彼此面对并以大约90度交叉，如图2中所示。在测量之前，在带并不彼此接触的条件下对带进行驱动，以将假捻带对准滑轮的凸起的带承载表面的中心。然后，两个带以彼此按压的方式被驱动。带的位置通过布置在带的一个侧的激光位移计进行测量，其中激光束发射到带的侧面上以测量带的侧面的位置。

图5是显示了行进试验的行进时间和假捻带的失准移位值之间的关系的图。在图5中，横坐标表示带行进时间(秒)，纵坐标表示在20个点处测量的失准移位值的平均值(mm)。也就是说，在图上的每个数据系列都代表了20个数据点的移动平均数。数据系列D0代表了比较例1的行进试验的结果，数据系列D1代表了实施例1的行进试验的结果，数据系列D2代表了实施例2的行进试验的结果，数据系列D3代表了实施例3的行进试验的结果。应当注意到，在该试验中，区间A(160s-180s)中的失准移位值的平均值用于评价失准移位，因为在区间A中比较例1和实施例1-3的行进条件已经基本稳定。

在行进试验的结果中，使用织布的比较例1的假捻带的失准移位的评价值(平均值)是0.704mm，使用编布的实施例1-3的假捻带的失准移位的评价值(平均值)分别是0.530mm、0.197mm和0.254mm。

图6是示出了针对比较例1和实施例1-3的每一个的失准移位的评价值(以mm为单位)和带的横向方向上的挠曲模量(MPa)之间的关系的散点图。在图6中，点P0代表比较例1，点P1-P3分别代表实施例1-3。值得注意的是，当带的横向方向上的挠曲模量在15MPa以下时，失准移位显著减小。

此外，图7是示出了比较例1中的织布以及实施例1-3中的编布的厚度和失准移位(评价值)之间的关系的散点图。如图7中所示，当编布的厚度为大约0.36mm或更小(或者从0.34mm至0.31mm或更小)时，失准位移显著减小。与图6中一样，在图7中，点P0代表比较例1，点P1-P3分别代表实施例1-3。

比较例1和实施例1-3的特征以及试验的结果在下面的表1中列出。

表1

如上文所述，根据本实施方式，假捻带的失准移位显著减小，从而提高了带的行进性能。

如图5中所示，在行进试验的第一阶段中，与具有织布的比较例1比较，具有编布的实施例1-3显示出较大的失准移位。这一点可能涉及以下两个原因：在行进试验的第一阶段，实施例的假捻带表面的摩擦系数较大；以及由于滑轮的凸起特征的影响并且由于带在其横向方向上较小的刚度，跨度中心附近的带表面在横向方向上略微弯曲成凸状。另一方面，在比较例的假捻带中，由于其较大的刚度，因此跨度中心附近的带表面基本上是平的。也就是说，实施例的假捻带之间的摩擦基本上大于比较例的假捻带之间的摩擦，因为当它们彼此交叉时，实施例的假捻带之间的接触是凸起表面之间的面对面接触，而比较例的假捻带之间的接触是边缘之间的点对点接触。从而，与比较例中的情况比较，实施例的带产生的位移或者失准较大。然而，随着行进时间的前进，带的接触区域受到磨损并且摩擦系数变小，从而，实施例的假捻带之间的摩擦变小。因此，带通过凸起的滑轮的自跟踪效果(self-tracking effect)而朝向带承载表面的中心移动。即使在带朝向滑轮的中心移动的时候，由于带表面弯曲成凸状，因此实施例中的带之间的接触面积基本上不会响应于带的移动而变化。因此，带能够移动至带承载表面的中心而基本上不会增大摩擦，从而逐渐减小了失准移位。

另一方面，对于比较例的假捻带而言，即使行进时间前进，失准移位也不会变小，如图5的图中所示。其原因可能是假捻带表面在两个带彼此接触的位置周围基本上是平坦的。也就是说，当假捻带朝向带承载表面的外侧移动时，因为凸起的表面的倾斜随着与凸起部分中心的距离的增大而增大，因此外面进一步倾斜。相反地，当假捻带朝向带承载表面的中心移动时，带的外面的倾斜减小。因此，当失准移位由于凸起的滑轮的自跟踪效果而减小时，两个面对的假捻带的外面朝向滑轮的带承载表面的中心移动，从而外面在接触位置处变为彼此平行，从而增大了接触面积。因此，假捻带之间的摩擦再次增大，每个带朝向滑轮的带承载表面的外侧产生位移，从而维持了失准移位。此外，对于比较例的假捻带而言，由于弯曲刚度较大，因此凸起的滑轮的自跟踪效果较小。这也被当作在比较例中防止失准移位减小的一个因素。

此外，与实施例比较，在比较例中失准移位的波动相对较小的一个原因可能是由于比较例中的假捻带仅仅在它们的边缘处彼此接触，因此在比较例中可能会更少地发生杆件滑动(stick slip)。

如上文所述，根据本实施方式，由于在运行过程中带的失准移位减小，行进性能提高，从而假捻带和丝线之间的接触稳定，丝线的质量得以提高。通过减缓橡胶的变质，本实施方式还防止了热量的产生并且延长了带的运行寿命。此外，橡胶物理性质的改变对于丝线质量的负面效果也得以减小。

应当注意，假捻带的具体结构并不限于本实施方式。只要在两个假捻带接触的位置具有假捻带的外面在带横向方向上弯曲成凸状的刚度，其它结构也可。

Claims (7)

1.一种假捻带，包括：

外面，所述外面在丝线搓捻变形时与丝线接合；以及

内面，所述内面与凸起的滑轮接合；

所述假捻带的特征在于，

所述带的横向方向上的挠曲模量为15MPa或更小。

2.根据权利要求1所述的假捻带，其特征在于，在所述内面贴附有编布。

3.根据权利要求2所述的假捻带，其特征在于，所述编布在粘合处理之后的厚度为0.36mm或更小。

4.一种假捻带，包括：

外面，所述外面在丝线搓捻变形时与丝线接合；以及

内面，所述内面与凸起的滑轮接合；

所述假捻带的特征在于，

在所述内面贴附有编布。

5.根据权利要求4所述的假捻带，其特征在于，所述带的横向方向上的挠曲模量为15MPa或更小。

6.根据权利要求4所述的假捻带，其特征在于，所述编布在粘合处理之后的厚度为0.36mm或更小。

7.一种假捻装置，将丝线通过围绕凸起的滑轮行进的一对假捻带之间而对丝线进行假捻变形，所述假捻装置的特征在于，在所述假捻带彼此相互压接的位置，所述假捻带的外面在所述带的横向方向上弯曲成凸状。

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