CN1065202C - 齿形传送带 - Google Patents
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Abstract
齿形带包括带体,带体具有一定宽度,具有横向彼此隔开的侧面,一个内面和一个外面,带体的内面和外面中的一个面上有多个在长度方向上间隔配置的齿。带体至少一部分是橡胶结构,该结构组成至少是乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和二烯橡胶。带体的内面和外面中一个面上的齿上放有织物层。织物层用间苯二酚-甲醛-胶乳溶液进行处理。
Description
本发明涉及环形带齿的传送带,更具体地说,发明涉及用于摩擦传送如纸币、卡片,票证等平直物件的齿形带。
传送如纸币、卡片、票证等薄片物件的现有技术装置示于图1中的10。传送装置10包括协同工作的环形齿形带12、14,每个带的结构相同。带12分别围绕相间隔的驱动轮和从动轮16、18拉引,轮16、18上有平行的转轴20、22。带14围绕驱动和从动轮24、26拉引,轮24、26绕轴28,30转动,轴28、30和连同带12的轴20、22相互平行。驱动轮16沿箭头32的方向转动,驱动轮24沿箭头33的方向转动。
传送带12、14的安排,使带12、14上的外侧传送表面34、36在38区域的主要长度上接触。物件40以箭头42的方向在带12、14之间推进,该物件40可以是纸币,卡片,票证等等。图1中物件40通过带表面34、36利用上述的带12、14的送进从右向左摩擦驱动。间隔安置的压辊44、46可有选择地向下移动靠上38区域内的带内侧面,如图1所示,因此使带12变形并使带12压向后辊48、50,后辊和压辊44、46对中,而且靠住带14,以便改变区域38内的带表面34、36之间的压力。
理想情况下,物件40和带表面34、36间的摩擦系数在温度变化很大的条件下保持常数,温度变化范围最好是从-20℃至60℃。另外,要求在该温度范围内工作的带12、14,其挠性和耐磨性不要发生明显的改变。带12、14对传送的物件40不要产生沾污也是一个重要的问题。
已知图1中所示齿形带12、14是采用氯丁橡胶制成。这些带的内侧表面和外侧部分设有多个有规则间隔的齿,外侧部分中夹置有承重绳。
同时也了解这种类型的带的齿表面上放置织物层。一种已知的织物层由经线和纬线组成,纬线材料是卷曲的尼龙6或尼龙6.6。经线是未卷曲的尼龙6或尼龙6.6丝,最好其和纬线成份相同,
另外也了解为增强织物对带齿的附着性,采用间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)溶液进行附着处理。通过浸渍或扩散处理工艺将这种溶液施加到橡胶上。
甚至使用低温下不容易结晶的氯丁橡胶时,而且单独使用氯丁橡胶时,低温情况下带和传送的物件之间的摩擦系数可能降低。为对这一点进行补偿,带12和14间的夹持力通过压辊44、46使带变形而加大。
采用靠住带12的压辊44、46的方法,使带的张力增加,因此,表面34、36更容易磨损。另外,带12中的承重绳有伸张的趋向。于是需要通过改变轮16、18间的距离而调整带的张力可能是经常发生的。为适应这种调整,必需把轮和支承构件制成坚固和耐用的,这就必然会使整个装置增加了复杂性和提高了成本。
惯用的齿形传送带的另一个问题是,承受织物复盖层的橡胶一般通过织物层的经线和纬线间的开口而显露出来。轮16、18、24、26通过这些开口直接与带12、14上的橡胶接触,结果橡胶磨擦产生橡胶微尘颗粒。橡胶微粒在区域38中的带12、14间转移,接触并沾污被传送的物件40。
本发明的目的是在较大的温度范围内,传送的物件和发明的传送带之间保持满意的摩擦系数,而不需通过压辊使带变形和施加过大的压力。理想情况下,在带子使用的环境温度范围,保持满意的摩擦系数和挠性。发明的另一目的是减少由于轮直接接触而产生的橡胶的磨耗,齿带驱动或从动造成橡胶微粒移位,接触和沾污传送的物件。发明的再一个目的是提供具有良好抗臭氧的传送带,甚至当物件沉积油水时,传送带仍有效地传送物件。采用下述的发明装置可达到一些或全部上述目的。
发明的一种形式中,齿形带具有带体,带体有一个长度,有横向彼此隔开的侧面,一个内面和一个外面。带体的内面和外面中的一个面上有多个在长度方向上相间隔的齿。至少部分带体是橡胶结构,该结构材料至少是乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和二烯橡胶。织物层设置在带体内面和外面中的一个面上的齿上。织物层用间苯二酚-甲醛-胶乳溶液进行处理。
橡胶结构证明,在相当大的温度范围内于齿带和纸物件之间具有保持一定摩擦系数的能力。
发明也考虑齿形带连同轮和齿啮合。带体的内面和外面中的一个面是橡胶,织物层防止轮和带体内面和外面中的一个面上的橡胶直接接触。
通过基本上防止轮和齿内橡胶产生直接接触的方法,橡胶微粒碎裂粘散而产生的擦伤减少到最小。因此,可接触传送物件的橡胶微粒数量减少至容许的限度,于是减少对传送物件的沾污。
在发明的一个构形中,织物层只用间苯二酚-甲醛-胶乳溶液进行处理。
带体里埋置多个承重绳。
在发明的一个构形中,带体有一个外面部分,其中埋置承重绳,带体外面部分和齿至少局部由上述橡胶结构制作。
发明还考虑具有同样构造的第二齿形带。分别安装两个齿带在环形轨道中运行,两齿带上的带体外面和另一内面密切接近,以便在其间摩擦传送平直的物件。
发明的一种构形中,橡胶结构包括亚乙烯降冰片脘同EPDM,后者有至少10的碘值,更佳值为15,最好是20。
二烯橡胶至少是下述材料的一种:a)天然橡胶,b)BR(聚丁橡胶),c)SBR(苯乙烯聚丁橡胶),d)NBR(腈橡胶),e)HNBR(氢化腈橡胶),和f)氯丁橡胶。
橡胶结构可采用混合剂制成,混合剂至少是下述材料的一种,a)碳黑,b)锌白,c)硬脂酸,d)增塑剂,和e)抗氧化剂。
橡胶结构可采用硫化剂制成,硫化剂至少是硫磺和有机过氧化物中之一种。
橡胶结构可包括EPDM20-70%(重量),较佳量是25-50%(重量)。
织物层具有30-50%(重量)的固态间苯二酚-甲醛-胶乳溶液。
发明的一种构形中,织物层至少由下列一种材料组成,a)尼龙6,b)尼龙6.6,c)聚酯和d)芳族聚酰胺纤维。
织物层上带有经线和纬线,发明的一种构形中,经线和纬线至少是单纤维线和纺丝线中的一种。
纬线至少是毛织尼龙线和尿烷弹性线中的一种。
织物层可以是平纹的、斜纹的和缎纹的。
一种结构中,承重绳是由5-9束的用保护剂处理的E玻璃纤维束和高强度玻璃纤维束中的一种绞合成的。
保护剂至少是橡胶合成物和RFL溶液中的一种。
承重绳还可以是用附着剂处理的对芳族聚酰胺纤维的绞合0.5-2.5登尼尔纤维丝。附着剂至少是下列材料之一,a)RFL溶液,b)环氧树脂溶液,和c)带橡胶的异氰酸盐。
本发明的另一种构形中,齿形带具有带体,带体具有一定度宽,具有横向彼此隔开的侧面,一个内面和一个外面。带体的内面和外面中的一个面上有多个长度方向上相间隔的齿。至少部分带体是橡胶结构,该橡胶结构由下述材料组成:a)乙烯丙烯二烯单体(EPDM),b)二烯橡胶,它包括下列材料中之一种ⅰ)天然橡胶,ⅱ)BR(聚丁橡胶)ⅲ)SBR(苯乙烯聚丁橡胶),ⅳ)NBR(腈橡胶)ⅴ)HNBR(氢化腈橡胶)和ⅵ)氯丁橡胶,以及c)乙川降冰片烷。带体的内面或外面的一个面上的齿安放有织物层。
图1是现有技术中用于传送平直物品装置的侧视简图,装置采用齿形环状成对的协作传送带;
图2是本发明齿形带的局部断面立体图,该齿形带可用于图1所示的装置中,和
图3是在传送物件上涂油次数和物件与本发明传送带以及现有技术传送带之间产生的摩擦力的关系图。
图2中,60表示本发明的齿形传送带,传送带60可用作如图1所示装置10中两个协作带里的一个,图1在上述背景技术中作了描述。
带60包括如箭头64所示纵向延伸的带体62,带体62具有横向间隔的侧面66,68以及在其内沿带体62长度上规则相间的多个齿70。带体62包括内表面72和外表面即传送表面74,外表面74与运送的物件40接合。内表面72用织物层76敷盖。带体62的外侧部分78中埋有多个承重绳77,以便达到纵向增强的目的。
带齿70和皮带外面部分78为橡胶结构。橡胶结构至少是由乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和二烯橡胶组成。最佳选择的构成是EPDM占结构的含量20-70%(重量),最好占25-50%(重量)。
已发现当EPDM的含量少于20%(重量)时,橡胶结构抗臭氧的能力显著降低。当EPDM的重量超过70%(重量)时,橡胶结构对织物层76和承重绳77的附着性明显减小。橡胶结构的耐磨损性也下降,由此皮带寿命大大降低。
在优选结构中,EPDM中的碘值至少是10,最好大于15,最佳值大于20。
在优选结构中,要求用二烯橡胶共同硫化第三成份即乙川降冰片烯,它具有高硫化速率。
橡胶结构中二烯橡胶至少是下列材料中一种,如天然橡胶,BR(聚丁橡胶),SBR(苯乙烯聚丁橡胶),NBR(腈橡胶)具有不饱和部分的HNBR(氢化腈橡胶),氯丁橡胶,等等。优选结构中,橡胶结构是由三种类型橡胶混合而成,即a)EPDM,b)SBR和c)NR或BR中之一种。最佳方案是橡胶结构由EPDM,SBR和BR混合制成。
橡胶结构中可采用混合剂,该混合物至少是下述材料之一,即碳黑,锌白,硬脂酸,增塑剂,抗氧化剂等。也可使用如硫磺和有机过氧化物等硫化剂。应看到不要受上述混合剂和硫化剂的限制。
承重绳77可将5-9束的E玻璃或高强度玻璃纤维束经绞合在一起并用保护剂进行处理制成,保护剂可以是橡胶或RFL溶液即一种附着剂等。
另外,承重绳77可将在高应力和张力条件下人有良好抗伸展性的0.5-2.5登尼尔对芳族聚酰胺纤维绞合在一起并处理制成。适宜的芳族聚酰胺纤维是市场出售的商标为KEVLAR攩TM搅和TECHNORA攩TM搅纤维。可采用RFL溶液,环氧树脂溶液和带橡胶结构的异氰酸盐溶液对这些承重绳进行附着处理。上述绳的性质和处理溶液不应受到限制。
织物层76最好是一种帆布,该帆布至少由尼龙6,尼龙6.6,聚酯,芳族聚酰胺纤维等中的一种组成。织物层76包括沿皮带宽度方向延伸的经线80和沿长度方向延伸的纬线82。各经、纬线80、82可以是由纤维制成的单纤维或纺丝线,该纤维如上述承重绳所用纤维。对于纬线82来说,优选方案是采用具有良好延伸性的毛织尼龙丝,尿脘弹性丝或尿脘弹性丝与尼龙的绞合混合物。
织物76可以是平纹的,斜纹的或者是锻纹的。
平纹织物层76中,经线80和纬线82在波纹形布局的每个交叉点处交叉。而钭纹或锻纹织物每个经线80和纬线82不是在每个交叉点处交叉。因此与平纹织物比较只有很少的波纹形组织,带体62的橡胶在交叉点上明显地渗入经线80和纬线82之间。经纬线80和82之间的直接接触减少,由此可使带子寿命延长。
最好仅只用RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)溶液对织物层76进行处理。干燥后得到的固态、附着的RFL溶液含量最好是30~50%(重量)。
RFL固态溶液是由固态RF和胶乳树脂组成。织物层76上存留的固态附着RFL溶液量通过下式测定:
RFL溶液是一种在胶乳中混合的间苯二酚和甲醛的初始冷凝物,其中间苯二酚与甲醛的克分子比为1∶1∶3。间苯二酚和甲醛和胶乳的初始冷凝物的重量百分经为1∶1∶10。
采用的胶乳至少是苯乙烯-丁二烯-乙烯三元共聚物,氢化腈橡胶,氯磺化聚乙烯和表氯醇中的一种。
最好将织物76处理如下处理;将织物76埋入RFL溶液中采用浸渍处理,在一对辊子间以挤压力约0.3至0.8kgf/cm(表压)的条件下挤压织物76,然后将织物76进行干燥。直到固态附着RFL的含量达30~50%(重量)时停止进行RFL溶液处理。
已发现当RFL溶液含量少于30%(重量)时,织物76上的经、纬线80和82的接触部分有移动的趋向,使经、纬线80和82边界处的开口84扩张。经,纬线80和82之间的开口84扩张,由此使橡胶表面72显露并直接接触带轮16,18,24,26,围绕这些带轮齿齿带60被传递和驱动。另方面,固态附着的RFL溶液含量超过50%(重量)时,带齿70失去其原始的所希望的形状。
通过对本发明齿带具体实施例和惯用带子的实验比较,来描述本发明的齿形带的性能。
发明实施例1-6。
用180股/5厘米经线和160股/5厘米的纬线制成钭纹帆布织物。经线由140登尼尔的尼龙6.6构成。纬线由280登尼尔尼龙6.6和140登尼尔尿脘弹性丝组成,织物在水中振动并且将其宽度收缩到纺织时的一半左右。然后把织物埋入表1所示的RFL溶液里,通过一对辊子在0.5kgf/cm(表压)的压力下进行挤压。最后将织物干燥,并再一次埋入相同的RFL溶液中,用相同的挤压力进行挤压干燥,最终完成的固态附着RFL溶液含量达40%(重量)。
表 1
RFL 组成间苯二酚甲醛(37%)苛性钠胶乳VP 胶乳 40%CR 胶乳 50%水 | 重要部分10.015.01.04004001000.0 |
总量 | 1826.0 |
承重绳是由9微米直径的玻璃纤维束形成股制作为ECG-150-3/0绳。然后将绳股浸入RFL溶液里,在250℃下干燥2分钟,之后将3股合为一组,每10厘米旋转4.0圈进行绞合。
构成的织物形成环形圆柱体并放在金属模中,在每根绳为0.9公斤的张力下缠绕S、E对玻璃纤维绳,以便交替地安放呈0.5mm的节距。然后放上下面表2中的橡胶结构材料的轧制片材。通过一般的压入硫化方法进行硫化以后,把片材切割成预定的宽度以形成单独的带子。
制作的带子为STPD型,140个齿,宽6.4mm,齿距1.5mm。
发现模制后的带齿形状是精确的。带齿表面通过帆布织物开口基本上没有显露出橡胶。
实验:
为评定带子的特性进行的各种实验在下面表3中表示,并详尽说明于后。
表 3
将一张卡片放在支承板上。铺放齿带,使其后/外面面向卡片。齿带上施加10kgf的重载(W)。载荷(W)连接固定到支承板的弹簧秤。以300mm/min的速度推进齿带。当带子开始在卡片上滑动时测量载荷(F)。摩擦系数用F/W式计算。测量是在温度由-25℃到25℃变化的条件下进行。
Gayman绞合实验:
本实验按照JISK6231进行
臭氧破坏实验:
本实验按照JISK6301进行
运行后橡胶粉粒的飞溅检查实验:
将带子安装在具有两个轮而且每个轮带有90个齿的双轴运转实验机上。带子运行30小时,环境温度为25℃,驱动轮速度9,000rpm,从动轮上的载荷66.2W,初始带子张力是1.0kg。运行30小时后直观检查是否从带齿表面上飞溅出橡胶粉粒。
耐粘性实验:
将乙醇浸泡在尼龙帆布织物中,尼龙帆织物放在活动台上。带子外侧面靠着帆布织物,依次加在带子5kg重量。活动台往复运动40mm距离达50次。运动速度是300mm/min,尼龙帆布织物与带子外侧面产生摩擦。然后检验带子外侧表面上是否存在胶粘性。
耐水/油性实验:
将油水涂复在电话卡表面,测定带子和电话卡间摩擦力的变化。采用本文图1所示的实验装置,该装置带有宽6.4mm,长100mm的下带。上带宽6.4mm,长25mm。带子堆叠在运动台上,运动速度每秒300mm,
将电话卡放在带子之间。电话卡的磁性表面朝上方。5kg配重放在带子上面,固定的弹簧秤连接配重。
使用的油水合成物的组成是100cc乙醇和5g猪油加入100cc人造汗液,使其接近人体汗液和脂肪的成份。通过将电话卡完全浸在油水中的方法进行涂敷,然后用风扇吹干20秒。图3的表中,“涂敷次数”表示上述涂敷和干燥的次数。
实验过程中,涂敷油水混合物的电话卡夹持在上带和下带之间。拉引上带并测量带子和电话卡间的摩擦力,涂敷次数和摩擦力的关系在图3中说明。
比较例1:
采用与发明实施例1所用的未处理帆布织物相同的织物层,并将织物层浸在表2所示的RFL溶液中。在不施加任何挤压力的条件下进行处理。然后使织物干燥,制成的帆布织物具有RFL溶液的固态附着重量为25%。
下面表4所示的橡胶结构用于带齿和带子的后/外侧部分。制造方法,包括承重绳的形成,均和发明实施例1-6描述的方法相同。但是,齿距是2.032mm。
这些带子的特性列于下面表5。
表 5
结果分析:
实验说明,在高温和低温环境下发明的带子的摩擦系数基本不变。温度低时摩擦系数几乎没有减小。
同时也可看出,发明的带子具有良好的抗臭氧性,和比较实施例相比,当显露在油水中时摩擦力减少很小。
发明的带子经运行以后没有发现有橡胶粉粒。然而比较例的带子运行后从带齿上明显地飞溅出橡胶粉粒。比较例的带子模制后有良好的齿形,但是带齿表面上的橡胶附着率约为10%。该附着率是通过帆布织物开口显露的橡胶面积除以总面积获得的值。
上述介绍的具体实施例试图说明本发明的一般原理。
Claims (28)
1.齿形带包括:
带体,带体具有一个宽度,具有横向彼此隔开的侧面,一个内面和一个外面,带体为内面和外面中的一个面上有多个在长度方向上相间隔的齿;
所述带体的至少一部分是橡胶结构,其至少包括乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和二烯橡胶;并且,
带体的内面和外面中的一个面上的齿上有织物层,
所述织物层采用间苯二酚-甲醛-胶乳溶液进行处理。
2.按照权利要求1的齿形带连同和齿接合的带轮,其特征是,带体的内面和外面中的一个面上设置橡胶,织物层防止带轮和带体的内面或外面上的橡胶之间直接接触。
3.按照权利要求2的齿形带,其特征是,织物层只用间苯二酚-甲醛-胶乳溶液进行处理。
4.按照权利要求3的齿形带,其特征是,沿带体纵向长度方向埋置多个承重绳。
5.按照权利要求4的齿形带,其特征是,带体设有埋置承重绳的外面部分,带体外面部分和齿都包含所述的橡胶结构。
6.按照权利要求1的齿形带,其特征是,齿形带包括第一齿形带和与第一齿形带连同工作和第一齿形带相同的第二齿形带,安装第一和第二齿形带在环形轨道上运动,其中第一和第二齿形带上带体的另一个内面和外面靠近,当第一和第二齿形带在环形轨道上运
动时,平直物件在第一和第二齿形带之间摩擦传送。
7.按照权利要求1的齿形带,其特征是,橡胶结构包括乙川降冰片烯和带碘值至少是10的EPDM。
8.按照权利要求1的齿形带,其特征是,二烯橡胶至少是下列材料中的一种,a)天然橡胶,b)BR(聚丁橡胶)c)SBR(苯乙烯聚丁橡胶),d)NBR(腈橡胶),e)HNBR(氢化腈橡胶)和f)氯丁橡胶。
9.按照权利要求1的齿形带,其特征是,织物层包括重量为30~50%的固态间苯二酚-甲醛-胶乳溶液。
10.按照权利要求1的齿形带,其特征是,橡胶结构包括20~70%(重量)的EPDM。
11.按照权利要求1的齿形带,其特征是,橡胶结构包括25-50%(重量)的EPDM。
12.按照权利要求7的齿形带,其特征是,EPDM具有的碘值至少是15。
13.按照权利要求7的齿形带,其特征是,EPDM具有的磺值至少是20。
14.按照权利要求1的齿形带,其特征是,橡胶结构采用混合剂形成,混合剂至少包括下列材料中的一种1a)碳黑b)锌白c)硬脂酸d)增塑剂,和e)抗氧化剂。
15.按照权利要求1的齿形带,其特征是,橡胶结构采用硫化剂形成,硫化剂至少是硫簧和有机过氧化物中的一种。
16.按照权利要求4的齿形带,其特征是,承重绳包括5-9束用保护剂处理的E玻璃纤维和高强度玻璃纤维中的一种。
17.按照权利要求16的齿形带,其特征是,保护剂至少包括橡胶合成物和RFL溶液的一种。
18.按照权利要求4的齿形带,其特征是,承重绳,包括用附着剂处理的对芳族聚酰胺纤维的绞合0.50-2.5登尼龙尔纤维丝,附着剂至少包括下列材料之一,a)RFL溶液,b)环氧树脂溶液,和c)带橡胶的异氰酸盐。
19.按照权利要求1的齿形带,其特征是,织物层至少包括尼龙6,尼龙6.6,聚酯和芳族聚酰胺纤维中的一种。
20.按照权利要求19的齿形带,其特征是,织物层包括经线和纬线,各经线和纬线至少包括一种单纤维线或纺丝线。
21.按照权利要求19的齿形带,其特征是,织物层包括经线和纬线,纬线至少包括一种毛纺尼龙线或尿脘弹性线。
22.按照权利要求1的齿形带,其特征是,织物层包括平纹,钭纹和锻纹中的一种。
23.齿形带包括:
带体,带体具有一定宽度,具有横向彼此隔开的侧面,一个内面和一个外面,带体的内面和外面中的一个面上有多个在长度方向上相间隔的齿;
所述带体的至少一部分是橡胶结构,其包括a)乙烯丙烯二烯单体(EPDM),b)二烯橡胶,它至少包括下列材料中的一种,ⅰ)天然橡胶,ⅱ)BR(聚丁橡胶),ⅲ)SBR(苯乙烯聚丁橡胶),ⅳ)NBR(腈橡胶),ⅴ)HNBR(氧化腈橡胶)和ⅵ)氯丁橡胶;以及c)乙川降冰片烷;
带体的内面和外面中的一个面上的齿上有织物层。
24.按照权利要求23的齿形带,其特征是,织物层用间苯二酚-甲醛-胶乳溶液进行处理。
25.按照权利要求23的齿形带,其特征是,带体内埋置着多个承重绳。
26.按照权利要求25的齿形带,其特征是,带体设有埋置承重绳的外面部分,带体外面部分和齿都包含所述的橡胶结构。
27.按照权利要求23的齿形带,其特征是,EPDM带碘值至少是10。
28.按照权利要求24的齿形带,其特征是,织物层包括30-50%(重量)的固态间苯二醛-甲酚-胶乳溶液。
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