CN105711118A - 包括纺织织物覆盖件的皮带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力传动皮带，该动力传动皮带具有基于热塑性弹性体或基于硬化橡胶的弹性基础本体并且具有承载着纺织织物覆盖件的皮带表面。该纺织织物覆盖件是包括散布在多根第二股线之间的多根第一股线的一种织物，其中这些第一股线包括第一弹性线芯和缠绕在该第一弹性线芯周围的至少一根合成纤维线以形成第一被覆股线，并且其中这些第二股线包括第二弹性线芯和缠绕在该第二弹性线芯周围的至少一根耐受性纤维线以形成第二被覆股线。在一个优选实施例中，该至少一根耐受性纤维线包括芳香族聚酰胺。

Description

包括纺织织物覆盖件的皮带
技术领域
本发明涉及一种动力传动皮带，该动力传动皮带具有基于热塑性弹性体或基于硬化橡胶的弹性基础本体并且具有承载着纺织织物覆盖件的皮带表面。
背景技术
动力传动皮带暴露于动态应力并且因此而磨损并且暴露于例如像油一样的某些侵蚀性液体。传动皮带的基础本体包括作为皮带脊部的顶层以及带有力传输区的下部结构。为此，具体参照以下专利文献：DE3823157A1、DE102006007509A1、WO2005/080821A1、WO2006/066669A1、US3981206和US5417618。传动皮带具有弹性，这是因为这个基础本体并且因此这个顶层和该下部结构是由具有弹性特性的聚合物材料构成，具体对于这种聚合物材料而言作为弹性体以及热塑性弹性体(TPE)而已知的两组材料在此是适合的。基于硬化的橡胶混合物的弹性体具有特别的重要性。
弹性基础本体通常另外结合了一种嵌入的强度或拉力构件，该构件可以具有一层或多层。
传动皮带特别地在力传输区的区域内具有一个涂覆物以特别用于减少该皮带的工作表面上的摩擦并且支持这些齿，从而由此减少变形和损伤并且增强抗磨性。该涂覆物例如可以是如在DE3823157A1中描述的一种植绒覆盖件，或者例如是如在DE102008012044中描述的一种薄膜覆盖件。同样有可能使用其中例如通过热方式来固结了松散的纤维网的无纺织物。
然而，典型地使用纺织织物覆盖件来作为涂覆物。例如，EP2570529a1、EP2570698A1或US5,529,545中描述了用于皮带涂覆物的一些纺织织物。所描述的股线在将它们完全地或部分地浸渍在油中使用时具有一些缺点。除此之外，还存在制造比较复杂和比较昂贵的缺点。
通过使用具有多于一种类型股线的织物，就能够实现这些耐受介质的且高强度的股线的优选位置。股线的这种优选取向允许了根据客户就发动机性能和暴露于介质而言的要求而最优化地使用材料。
特别是对有齿皮带而言，使用了可伸缩的织物来形成齿。标准的制备方法是使用有特定结构的股线。
如果这由于股线特性而是不可能的话，人们经常使用例如JPS6483952(A)中所描述的诸如弹性纤维的可伸缩股线的组合。这些部分由弹性纤维制成的股线不再满足对于现代发动机的耐久性、耐热性和长寿命性能的现代要求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种包括纺织织物覆盖件的动力传动皮带，该纺织织物覆盖件优选地在浸渍在油中时具有高耐久性、优异的耐热性和长寿命性能。整个皮带应当是某些程度上成本有效且容易生产的。
当该皮带、尤其是有齿皮带包括至少一个承载着纺织织物覆盖件的皮带表面时就实现了这一目的，其中该纺织织物覆盖件是一种包括散布在多根第二股线之间的多根第一股线的织物，其中这些第一股线包括第一弹性线芯和缠绕在该第一弹性线芯周围的至少一根合成纤维线以形成第一被覆股线，并且其中这些第二股线包括第二弹性线芯和缠绕在该第二弹性线芯周围的至少一根耐受性纤维线以形成第二被覆股线。
该纺织织物覆盖件优选地被至少粘附到该动力传动皮带的工作表面上。
这种新型织物是有利的，因为在织物中提供散布于其间的两种股线就以具有成本效益和生产效率的方式提供了耐受性纤维线和合成纤维线两者的益处。
该织物通常是一种织造织物。优选地，该织物包括散布在多根第二纬向股线之间的多根第一纬向股线。
在一个优选实施例中，该至少一根耐受性纤维线包括一根化学耐受性纤维线。该优选耐受性纤维线包括芳香族聚酰胺(即，芳族聚酰胺)。该芳族聚酰胺可以是间位芳族聚酰胺、或对位芳族聚酰胺或共聚物芳族聚酰胺或两种或更多种芳族聚酰胺的混合物。其他化学(或机械或热)耐受性纤维也可能是适合的，这取决于要使用该织物的具体应用。
优选的是该合成纤维线包括一种聚酰胺(如尼龙)，例如PA66。
一般而言，该第一弹性线芯会包括第一弹性体纤维和/或该第二弹性线芯会包括第二弹性体纤维。优选地，该第一弹性体纤维和/或该第二弹性体纤维各自包括聚氨酯。
优选地，该第一被覆股线和/或第二被覆股线是双被覆股线，该双被覆股线具有内覆股线和外覆股线。通常，该第一内覆股线会包括与该第一外覆股线相同的材料，和/或该第二内覆股线会包括与该第二外覆股线相同的材料。
这些股线的结构通常会使得该第一内覆股线以第一方向缠绕在该第一弹性线芯周围并且该第一外覆股线以相反的第二方向缠绕在该第一弹性线芯周围。类似地，该第二内覆股线可以是以第一方向缠绕在该第二弹性线芯周围并且该第一二外覆股线可以是以相反的第二方向缠绕在该第二弹性线芯周围。这些方向可以例如是S和Z或Z和S。
优选地，该第一股线包括一种特定结构化的合成纤维，更优选是假捻(falsetwist)结构化的合成纤维以使该股线粗大。
这些第一股线可以是以一般的任何适合模式和/或比率来散布在这些第二股线之间的。例如，该第一股线(例如尼龙的)可以形成两根纬向线对由第二股线(如芳族聚酰胺的)形成的一根纬向线，三根第一股线的纬向线对由第二股线形成的一根纬向线，四根第一股线的纬向线对由第二股线形成的一根纬向线，或五根第一股线的纬向线与由第二股线形成的一根纬向线。
然而，在一个特定实施例中，该多根第一股线与该多根第二股线相交替(例如，以一根纬向第一股线与一根纬向第二股线相交替)。
这些纬向的第一股线(如聚酰胺)和/或第二股线(如芳族聚酰胺)可以是使用双重投梭来在其间散布的。例如，该第一股线(例如尼龙的)可以形成四根纬向线对由第二股线(如芳族聚酰胺的)形成的两根纬向线，该第一股线(例如尼龙的)可以形成六根纬向线对由第二股线(如芳族聚酰胺的)形成的两根纬向线，该第一股线(例如尼龙的)可以形成八根纬向线对由第二股线(如芳族聚酰胺的)形成的两根纬向线。
在另一个实施例中，该多根第一股线是通过双重投梭来插入的，该多根第二股线也是通过双重投梭来插入的(例如，两根纬向第一股线与两根纬向第二股线相交替)。
有利的是，该织物被织造成分面向的织造图案。可以实现这一点的一种方法是以第一织造图案来织造第一股线并且以第二织造图案来织造第二股线。该第一织造图案可以包括平织图案。这样的优点是，平织图案有助于将伸展限制到正确的范围上(即，它防止或减少了织物变得过窄的可能性)。
可替代地，可以针对该第一纬向股线以该第一织造图案使用分面向的织造。这是有利的，因为它实现了(基本上)尼龙背面和(基本上)芳族聚酰胺正面的效果。该第一织造图案因此可以包括多根浮丝。因此，该第一织造图案可以包括例如斜纹织造图案(例如，3×1或1×3斜纹图案)。
优选的是，该第二织造图案包括多根浮丝。这具有的优点是，当第二股线是芳族聚酰胺时，这些浮丝导致这些芳族聚酰胺纬向股线在织造之后聚成一团，并且迫使这些第一股线纬(如尼龙)到该织物的背面。对该织物而言，这导致一个主要是芳族聚酰胺的正面和一个主要是尼龙的背面。
一种适合的第二织造图案包括斜纹织造图案，优选是1×3斜纹。
因此，本发明在第二方面相应地提供了一种皮带、尤其是有齿皮带，该皮带含有至少一种包括芳香族聚酰胺股线和聚酰胺股线的织造织物，其中该织物具有包括多根浮丝的织造图案，并且其中该织物具有一个基本上芳香族聚酰胺的正面和一个基本上聚酰胺的背面。
分面向的织造织物是有利的，因为昂贵的芳族聚酰胺材料可以定位于该织物的工作面上。该工作面可以更多地暴露于侵蚀性条件，包括皮带环境中存在的摩擦、油、化学品或高温(如果该织物被用于传动皮带，例如肋式或V形皮带中)。对于这些条件，芳族聚酰胺比尼龙材料更具耐受性。芳族聚酰胺会因此为化学耐受性和条件耐受性较低的材料(尼龙)提供保护层。
此外，背面主要为尼龙是非常有利的，因为尼龙比芳族聚酰胺具有更好的橡胶粘合性能(由于更具活性的化学结构)。因此，如果使用在其中织物被覆以橡胶的传动皮带中，该尼龙背面良好地粘附到橡胶上。
可以额外地将粘合促进剂提供到织物的面向该皮带侧的那一侧上。该织物还可以尤其出于改变摩擦系数(CoF)值的方面来用一种聚合物溶液浸渍。在此还有利的是使用一个聚合物层，尤其是一种聚合物薄膜，优选是基于聚乙烯的聚合物层或聚合物薄膜。
粘合促进剂和/或聚合物溶液可以进一步包括一种干式润滑剂，尤其用于在聚合物溶液情况下减小摩擦系数。干式润滑剂优选氟聚合物，例如聚四氟乙烯(PTFE)和/或聚氟乙烯(PVF)和/或聚偏二氟乙烯(PVDF)，其中聚四氟乙烯(PTFE)是特别适合的。
可以进一步赋予粘合促进剂和/或聚合物溶液导电性，尤其是基于碳黑和/或石墨和/或一种添加的金属。在此使用导电的碳黑具有特别的重要性。
在织物的外表面上可以提供一个额外的涂覆物。然而，优选的是，该织物没有任何额外涂覆物。
该织物是动力传动皮带的一部分，该动力传动皮带可以被构造成扁平皮带、V形皮带、V形肋式皮带、有齿皮带、离合器皮带或升降机皮带。
该动力传动皮带的弹性基础本体基于热塑性弹性体或硬化橡胶，具体地是一种硬化的橡胶混合物(含有至少一种橡胶组分以及多种混合物成分)的形式。所使用的橡胶组分具体地是：一种乙烯-丙烯共聚物(EPM)、一种乙烯-丙烯-二烯单体共聚物(EPDM)、(部分)氢化的丁腈橡胶(HNBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、天然橡胶(NR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)或丁二烯橡胶(BR)，它们是与至少一种进一步的橡胶组分、尤其是与上述类型的橡胶中的一种橡胶，例如以一种EPM/EPDM或SBR/BR共混物的形式，一起未切割地或经切割地使用的。这里EPM或EPDM或一种EPM/EPDM共混物具有特别的重要性。
这些混合物成分包括至少一种交联剂或交联剂体系(交联剂加上加速剂)。进一步的混合物成分通常是一种填充剂和/或加工助剂和/或增塑剂和/或抗氧化剂，还以及任选另外添加的多种物质，例如纤维(比如短纤维或人造短纤维)和色素。在这里参考了橡胶混合物领域的一般情况。
同样是该动力传动皮带的一部分的拉力构件可以被形成为单绳。这些单绳可以例如由钢、聚酰胺、芳纶、聚酯、玻璃纤维、聚醚醚酮(PEEK)或聚2,6-萘二甲酸乙二酯(PEN)制成。
具体实施方式
现在将通过具有系列织物的参考皮带和具有根据本发明的织物的皮带上的测试结果来更具体地描述本发明的示例性实施例。
加速耐久性测试
皮带轮测试台油
技术数据：
表1
系列织物：
经向：聚酰胺(PA6.6)
纬向：具有反向旋转缠绕的对位芳族聚酰胺的弹性纤维(400dtex)
新型混合织物：
经向：聚酰胺(PA6.6)
纬向：对位芳族聚酰胺围绕弹性纤维与PA6.6围绕弹性纤维交替/改变。

Claims (10)

1.一种皮带，具有基于至少一种热塑性弹性体或一种硬化橡胶的一个弹性基础本体，并且具有承载着一个纺织织物覆盖件的一个物品表面，其特征在于，该纺织织物覆盖件是包括散布在多根第二股线之间的多根第一股线的一种织物，其中这些第一股线包括第一弹性线芯和缠绕在该第一弹性线芯周围的至少一根合成纤维线以形成第一被覆股线，并且其中这些第二股线包括第二弹性线芯和缠绕在该第二弹性线芯周围的至少一根耐受性纤维线以形成第二被覆股线。
2.如权利要求1所述的皮带，其特征在于，该织物包括散布在多根第二纬向股线之间的多根第一纬向股线。
3.如权利要求1和2中任一项所述的皮带，其特征在于，该至少一根耐受性纤维线包括一根化学耐受性纤维线、一根机械耐受性纤维线和/或一根耐热纤维线。
4.如权利要求1至3中任一项所述的皮带，其特征在于，该至少一根耐受性纤维线包括芳香族聚酰胺。
5.如权利要求1至4中任一项所述的皮带，其特征在于，该第一弹性线芯包括第一弹性体纤维和/或该第二弹性线芯包括第二弹性体纤维。
6.如权利要求1至5中任一项所述的皮带，其特征在于，该织物的第一被覆股线和/或第二被覆股线是双被覆股线，该双被覆股线具有内覆股线和外覆股线。
7.如权利要求1至6中任一项所述的皮带，其特征在于，该第一内覆股线包括与该第一外覆股线相同的材料，和/或该第二内覆股线包括与该第二外覆股线相同的材料。
8.如权利要求6或7任一项所述的皮带，其特征在于，该第一内覆股线以第一方向缠绕在该第一弹性线芯周围并且该第一外覆股线以相反的第二方向缠绕在该第一弹性线芯周围；和/或该第二内覆股线以第一方向缠绕在该第二弹性线芯周围并且该第二外覆股线以相反的第二方向缠绕在该第二弹性线芯周围。
9.如权利要求1至8中的任何一项所述的皮带，其特征在于，该第一股线包括一种特定结构化的合成纤维。
10.一种皮带，具有基于至少一种热塑性弹性体或一种硬化橡胶的一个弹性基础本体，并且具有承载着一个纺织织物覆盖件的一个物品表面，其特征在于，该纺织织物覆盖件是一种包括芳香族聚酰胺股线和聚酰胺股线的织造织物，其中该织物具有包括多根浮丝的织造图案，并且其中该织物具有一个基本上芳香族聚酰胺的正面和一个基本上聚酰胺的背面。
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