CN108290360A - 用于制造无刮板的单片带的系统和方法 - Google Patents

用于制造无刮板的单片带的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于制作增强型单片带(85)的方法包括：‑将带材料(80)挤压到旋转的模制轮(12)上；‑将带材料(80)输送到型腔(30)中，该型腔由接合在模制轮(12)的外周部分上的环形带(20)形成；以及‑在型腔(30)之前将被覆的增强帘线(45)铺设到模制轮(12)上。这种方法允许生产无刮板的增强型单片带。

Description

用于制造无刮板的单片带的系统和方法
技术领域
本发明涉及具有被覆增强帘线的单片带。
背景技术
已经以如下两种方法中的一种方法制造增强型单片带。在第一种方法中，将带材料(通常是热塑性树脂)挤压到具有“刮板(flights)”92或“突出部(noses)”的模制轮90上(参见图1A)。将增强帘线铺设到材料中，并利用这些突出部来保持增强帘线与所形成的带的底侧之间的精确距离。然而，在这个过程中形成的产品带将会具有由刮板形成的压痕94(参见图1B)。这样的压痕形成空间，食物可能被限制在该空间而难以冲洗干净。另外，增强帘线可能在压痕中部分地暴露，并由于该暴露而更容易被腐蚀和/或磨损。
用于制造这种带的另一种方法被设计成制造无刮板的带。在该方法中，施加两层受挤压的树脂。将第一层树脂施加到模制轮上，并且将增强帘线铺设到第一层上。然后，将第二层树脂沉积到第一层上，由此将帘线嵌设在两层之间。虽然这种方法被成功地用于制造无刮板的带，但已经发现以这种方式制造的带过早地失效，例如分层失效，在这种情况下，带的各层相互分离。
需要一种制造方法来形成抗污染、易于清洁并且结构良好的带。这样的制造方法还应该允许增强帘线的精确布置，并且生成增强帘线不容易由于暴露而被腐蚀的带。
发明内容
通过提供根据独立权利要求1所述的用于制作增强型单片带的方法以及根据独立权利要求7所述的用于制造增强型单片带的系统(装置)，本发明满足了上述需求。优选的实施例由从属权利要求来呈现。
本发明提供了如下系统和方法：使用诸如热塑性聚氨酯等弹性材料、或者一般地热塑性弹性材料、以及被涂覆的增强帘线，在一次过程(single pass)中制成无刮板的正时皮带或平带。这种技术减少了制造时间和成本。生产无刮板的带允许降低污染和腐蚀的可能性。这种技术还提供了一步式制造过程，用以精确地定位增强帘线，从而为具有良好的带轮啮合性的带提供适当的节顶距(PLD)。
附图说明
为了更充分地理解本发明的本质和目的，应该参考以下结合附图的详细描述，其中：
图1A是具有突出部(刮板)的模制轮的一部分的示意图；
图1B是使用图1A中的模制轮制作的带的一部分的剖视图；
图2是根据本发明实施例的系统的示意图；
图3A是无突出部的模制轮的一部分的示意图；
图3B是使用根据本发明的技术制作的带的剖视图；
图4A示出了在纵向端部观察在本发明的实施例中使用的示例性被涂覆的增强帘线；
图4B示出了利用根据本发明的被涂覆的增强帘线制成的带的纵向端部视图；以及
图5是示出了根据本发明的另一个实施例的方法的框图。
具体实施方式
本发明提供了用于制造由弹性体基质制成的敞开端部带的系统和方法，其中，沿着纵向将一个或多个抗拉构件(增强帘线)嵌入带材料中。这种带可以是齿形带、平带、多楔形带(multi-V-ribbed belt)、传送带或者类似的带产品。本发明特别用于制造如下齿形带：该齿形带需要精确地控制齿距或节距以及精确的增强帘线定位，以获得精确的PLD。
参考图2，在本发明的一个方面中，提供了一种用于制作增强型单片带的系统10。在本文中使用的术语“单片(monolithic)”指的是由热塑性材料的连续层制成的带。虽然这种带通常用于食品行业中的输送操作，但应该理解的是，这种带也被用在其它行业中。
系统10包括构造成可旋转的模制轮12。在一些实施例中，模制轮12具有一系列脊部14，用以在所得到的带85中形成相应的结构(例如齿)(参见例如图3A)。模制轮12不具有刮板，也就是说，轮12不包括如下结构：该结构用于将增强帘线保持在距带的底部一定距离处。系统10包括环形带20，该环形带构造成与模制轮12的外周部分相配合以形成型腔30。型腔30包括入口32，并且经由该入口将带材料80引入型腔30中。入口32可以位于如下位置：在该位置处，环形带20环绕着带轮22，并且带轮22将带20定位成与模制轮12相邻。出口34形成在如下位置：在该位置处，带20从模制轮12的周边移开(即，所形成的带85出现的位置)。
模头42构造成将受挤压的带材料80沉积并涂布到模制轮12上。带材料80是构成带85的主体的材料。该材料可以是弹性体，例如热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性弹性体(TPE)、或其它热塑性塑料、或其混合物。本发明也可以适用于可浇铸的或热固性树脂，或者用于硫化橡胶基质。例如，可以将被覆的帘线输送到模具中，并且可以沉积热固性材料，从而用热固性树脂形成正时皮带。模头42定位成使得受挤压的带材料80沉积在入口32前面，从而随着模制轮12转动，受挤压的材料80经由入口32移动到型腔30中。根据本公开的内容，对于本领域的技术人员而言显而易见的是，材料在高温下沉积到模制轮12上并且在型腔30中冷却，使得材料在离开型腔30时保持其形式。
系统10包括送料器44，该送料器构造成在入口32前面将被覆的增强帘线45输送到模制轮12上并到达型腔30。增强帘线45可以被覆有热塑性材料或者与带材料80相容的其它材料。意图利用相容性使被覆的帘线45的涂层与带材料80相结合，以便在形成带85之后维持结合(bond)的整体性。在一些实施例中，帘线的涂层是与带材料80相同的材料。例如，在带材料为TPE的示例性实施例中，增强帘线可以被覆有TPE。
抗拉构件(增强帘线45)典型地包括被覆帘线、纱、纤维或钢丝，但可替代地或附加地，可以包括不锈钢、玻璃、芳族聚酰胺、碳、聚酯、聚酰胺、玄武岩或其它适当的材料或其混合物。纱可以是一束纤维、丝或金属丝，并且可以是加捻的或者拧成缆的(cabled)。帘线可以是加捻纱、编织纱或者拧成缆线的纱或纱线束。术语金属丝和缆线通常与金属帘线或金属抗拉构件相关联地使用。在本文中使用的术语“帘线(cord)”和“抗拉构件(tensilemember)”指的是所有类型的抗拉构件。织物层或其它非典型拉伸增强件也可以用作本发明的抗拉构件。
通过使用被覆的增强帘线45，利用涂层(而不使用刮板)来保持帘线46与模制轮12相离。这样，带85的底部(连接区域(land region))86之间的距离Hcord与被覆的增强帘线45的涂层47的厚度Tcoating基本相同(参见例如图3B、图4A和图4B)。可以基于带轮廓来选择涂层厚度。例如，正时皮带具有已知的轮廓，例如T、AT、HTD、STD、RPP系列轮廓以及诸如H、XH等英制节距。对于每种轮廓而言，需要特定节顶距(PLD)来提供带的适当接合，并且基于该轮廓来选择涂层的厚度。PLD是在增强帘线线路下面的带的厚度的量度，并且被定义为从连接区域86中的带表面到增强帘线中心线的距离。这样，围绕模制轮在一次过程中制造带时，PLD保持完好。例如，T形轮廓带可以具有PLD＝1mm，帘线直径＝0.63mm并且壁厚＝PLD-(帘线直径/2)＝1mm-(0.63mm/2)＝0.685mm。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于制造增强型单片带的方法100。该方法100包括步骤103：将受挤压的带材料沉积到旋转的模制轮上。在一些实施例中，在步骤112中，在涂布器(spreader)下面输送材料，以进一步将材料涂布到模制轮上。在步骤106中，将材料输送到型腔中，该型腔由与模制轮的外周部分相配合的环形带形成。在步骤109中，在型腔前面将被覆的增强帘线铺设在模制轮上。在一些实施例中，在步骤109中将增强帘线的铺设到模制轮上，而在此之前，带材料在步骤103中已经沉积到模制轮上。这样，带材料在步骤103中沉积到增强帘线上。在另一个实施例中，首先如步骤109中那样将增强帘线铺设在模制轮上，然后如步骤103中那样将带材料沉积到模制轮上，从而将帘线铺设在受挤压的材料中。
带材料、帘线涂覆材料和帘线可以是任何类型的，例如以上描述的那些。
通过使用目前公开的技术生产了带，其中，通过消除刮板区域，可减少帘线磨损，从而提供更长的带寿命，减小污染可能性，并且例如在钢线的情况下减小腐蚀的可能性。
尽管已经参考一个或多个具体的实施例对本发明进行了描述，但应该理解的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出本发明的其它实施例。

Claims (7)

1.一种用于制作增强型单片带(85)的方法，包括：
将带材料(80)挤压到旋转的模制轮(12)上；
将所述带材料(80)输送到型腔(30)中，所述型腔由接合在所述模制轮(12)的外周部分上的环形带(20)形成；以及
在所述型腔(30)之前将被覆的增强帘线(45)铺设到所述模制轮(12)上。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
在将所述带材料(80)输送到所述型腔(30)中之前，通过旋转所述模制轮(12)而在涂布器下面输送所述带材料(80)，以将所述带材料(80)涂布到所述模制轮(12)上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述被覆的增强帘线(45)具有与所述带材料(80)相容的涂层(47)，使得所述涂层(47)和所述带材料(80)形成结合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述被覆的增强帘线(45)具有涂层(47)，所述涂层是与所述带材料(80)相同的材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在将所述带材料(80)挤压到所述模制轮(12)上之前，将所述被覆的增强帘线(45)铺设到所述模制轮(12)上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在将所述带材料(80)挤压到所述模制轮(12)上之后，将所述被覆的增强帘线(45)铺设到所述模制轮(12)上。
7.一种用于制作增强型单片带(85)的系统(10)，包括：
模制轮(12)，其构造成能够旋转；
环形带(20)，其构造成与所述模制轮(12)的外周部分相配合以形成型腔(30)，其中，所述型腔(30)包括入口(32)和出口(34)，所述入口用于将带材料(80)引入所述型腔(30)中，并且从所述出口获取所形成的带；
模头(42)，其构造成在所述型腔(30)的入口(32)前面将带材料(80)挤压到所述模制轮(12)上；以及
送料器(44)，其构造成在所述型腔(30)的入口(32)前面将被覆的增强帘线(45)输送到所述模制轮(12)上。
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