CN113022054A - 无接缝皮带及无接缝皮带的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够进一步提高接头部的强度的无接缝皮带以及无接缝皮带的制造方法。无接缝皮带(10)包括芯体层(12)、由热塑性树脂形成且设置在芯体层(12)的一个表面上的第一中间层(14)、设置在第一中间层(14)的表面上的第一表面层(18)以及接合有具有相互互补的形状的第一端部(22)和第二端部(24)的接头部(15)，无接缝皮带(10)还包括埋设在第一端部(22)和第二端部(24)之间的第一中间层(14)内的、加强片(26)，加强片(26)具有在厚度方向上贯通的空隙(28)，第一中间层(14)具有配置在加强片(26)的第一表面层(18)侧的表面侧中间部(27)、配置在加强片(26)的芯体层(12)侧的芯体侧中间部(29)以及通过空隙(28)连接表面侧中间部(27)和芯体侧中间部(29)的连接部(31)。

Description

无接缝皮带及无接缝皮带的制造方法
技术领域
本发明涉及一种无接缝皮带以及无接缝皮带的制造方法。
背景技术
作为高速传动带的无接缝皮带，一般使用具有芯体层的带状皮带。无接缝皮带具有使用粘接剂或热粘接将带状皮带的两端粘接成一体的接头部。带状皮带的两端是相互互补的形状，例如，锯齿形形状。
因为无接缝皮带的接头部处于芯体层被切断的状态，所以拉伸强度较低。因此，存在无接缝皮带容易以接头部为起点而断裂的问题。
提高无接缝皮带的接头部的拉伸强度的解决对策为跨越接头部配置加强布，将加强布和芯体层接合成一体(例如专利文献1)。专利文献1中公开了将由帆布形成的芯体层、含有热塑性树脂的中间层、表面帆布层层叠而成的皮带。加强布使用涂布热塑性树脂而得到的纺织物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-10653号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述专利文献1的无接缝皮带的加强布中，纺织物和热塑性树脂相互仅在表面彼此粘接，通过该热塑性树脂而与芯体层、中间层和表面帆布层中的任意两层粘接。加强布中的纺织物与热塑性树脂的粘接力不够充分，存在纺织物从热塑性树脂剥离的问题。在加强布与热塑性树脂剥离的情况下，上述接头部不能获得充分的强度。
本发明的目的在于提供一种能够进一步提高接头部的强度的无接缝皮带以及无接缝皮带的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的无接缝皮带包括：芯体层；第一中间层，由热塑性树脂形成且设置在所述芯体层的一个表面上；第一表面层，设置在所述第一中间层的表面上；以及加强片，埋设在所述第一端部与所述第二端部之间的所述第一中间层中，所述加强片具有在厚度方向上贯通的空隙，所述第一中间层具有：表面侧中间部，配置在所述加强片的所述第一表面层侧；芯体侧中间部，配置在所述加强片的所述芯体层侧；以及连接部，通过所述空隙连接所述表面侧中间部与所述芯体侧中间部。
本发明的无接缝皮带的制造方法，其特征在于，包括：在带状皮带的长度方向的第一端部及第二端部的所述第一中间层上，分别从前端沿长度方向切入切口，将所述第一中间层分离成与所述第一表面层一体化的表面侧中间部和与所述芯体层一体化的芯体侧中间部的工序，所述带状皮带包括芯体层、由热塑性树脂形成且设置在所述芯体层的一个表面上的第一中间层、和设置在所述第一中间层的表面上的第一表面层；将所述第一端部和所述第二端部加工成相互互补的形状的工序；以横跨对接状态的所述第一端部和所述第二端部的方式，在所述芯体侧中间部的表面配置具有在厚度方向上贯通的空隙的加强片的工序；和用与所述第一表面层一体化的所述表面侧中间部及所述第一表面层覆盖所述加强片，以所述表面侧中间部和所述芯体侧中间部通过所述空隙而成为一体的方式接合所述第一端部和所述第二端部的工序。
发明效果
根据本发明，第一中间层通过加强片的空隙而成为一体，因此与加强片更牢固地接合。因而，能够进一步提高无接缝皮带的接头部的强度。
附图说明
图1a是根据本实施方式的无接缝皮带的俯视图，图1b是本实施方式的无接缝皮带的图1a所示的1b-1b剖视图。
图2是示意性地表示本实施方式的无接缝皮带的剖面的局部放大剖视图。
图3是阶段性地表示本实施方式的无接缝皮带的制造方法的剖视图，图3c表示切入切口前，图3d表示切入切口后。
图4是阶段性地表示本实施方式的无接缝皮带的制造方法的剖视图，图4e表示设置了加强片的状态，图4f表示覆盖了分离部的状态。
图5是表示本实施方式的无接缝皮带的使用状态的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
(整体结构)
图1所示的无接缝皮带10包括芯体层12、第一中间层14、第二中间层16、第一表面层18和第二表面层20。无接缝皮带10的厚度通常为0.5～10.0mm。无接缝皮带10的宽度通常为10～5000mm。将图1中的x方向称为“长度方向”，将y方向称为“宽度方向”，将z方向称为“厚度方向”。
芯体层12由使用聚酯纤维、尼龙纤维、芳族聚酰胺纤维或玻璃纤维作为经纱、纬纱的原料的帆布形成。
第一中间层14设置在芯体层12的一个表面上，第二中间层16设置在芯体层12的另一个表面上。第一中间层14和第二中间层16由热塑性树脂形成。热塑性树脂例如为聚氨酯弹性体、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体、聚氯乙烯系弹性体或聚烯烃系弹性体。
第一表面层18设置在第一中间层14的表面上，第二表面层20设置在第二中间层16的表面上。第一表面层18和第二表面层20由橡胶、树脂、帆布或合成皮革形成。橡胶例如为混炼型聚氨酯、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)、乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)、乙烯丙烯橡胶(EPM)或氯磺化聚乙烯。树脂为聚氨酯弹性体、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体、聚氯乙烯系弹性体或聚烯烃系弹性体。帆布例如可以是使用聚酯纤维或尼龙纤维等纤维的帆布。第二表面层20可以从上述具体例中选择，可以与第一表面层18相同，也可以不同。
无接缝皮带10具有接头部15。接头部15是锯齿形接头。接头部15具有接合状态的第一端部22和第二端部24。第一端部22包括带状皮带(未示出)的长度方向前端。第二端部24包括带状皮带(未图示)的长度方向的基端。无接缝皮带10通过将第一端部22和第二端部24接合而形成为无接缝状。
第一端部22和第二端部24分别具有相互互补的多个凹部19和凸部21。凹部19是向无接缝皮带10的长度方向的内侧凹陷的等腰三角形和直角三角形。凸部21是向长度方向的外侧突出的等腰三角形及直角三角形。第一端部22和第二端部24是形成有多个凹部19和凸部21的锯齿形状。凹部19和凸部21的宽度方向的长度为5～30mm，凹部19和凸部21的长度方向的长度为5～250mm。
无接缝皮带10的第一中间层14在横跨第一端部22和第二端部24的边界的位置处具有加强片26。加强片26配置在比从所述第一端部22的凹部19的基端23至所述第二端部24的凹部19的基端25为止的范围宽的区域。加强片26的长度方向的长度为凹部19或凸部21的长度方向的长度的两倍左右，为10～500mm。加强片26的宽度方向的长度可以与无接缝皮带10的宽度方向的长度相同。加强片26的宽度方向的长度也可以是无接缝皮带10的宽度方向的长度的50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、90％以上或95％以上。
如图2所示，加强片26具有在厚度方向上贯通的多个空隙28。加强片26由聚酯纤维、尼龙纤维、芳族聚酰胺纤维或玻璃纤维的纺织物形成。加强片26的空隙28是上述纤维与纤维之间的间隙。
第一中间层14具有配置在加强片26的第一表面层18侧的表面侧中间部27、配置在加强片26的芯体层12侧的芯体侧中间部29、通过空隙28连接表面侧中间部27和芯体侧中间部29的连接部31。连接部31以填埋各个空隙28的方式形成。连接部31通过空隙28向厚度方向贯通加强片26。表面侧中间部27、芯体侧中间部29和连接部31为一体。加强片26的表面被表面侧中间部27和芯体侧中间部29夹持，空隙28被连接部31填埋。加强片26不使用粘接剂而与第一中间层14一体化。
加强片26从厚度方向观察时每单位面积的空隙28的比例为35％以上且70％以下。如果空隙28的比例为70％以下，则加强片26具有充分的强度。如果空隙28的比例为35％以上，则表面侧中间部27、芯体侧中间部29、连接部31充分地成为一体，能够抑制第一中间层14与加强片26的剥离。
(制造方法)
如图3c所示，在接合前的所述第一端部22和所述第二端部24的所述第一中间层14上，分别从前端沿长度方向切入一处切口，形成切口部32。图3c代表性地表示第一端部22。切口部32与长度方向平行地形成。切口部32的长度方向的长度比之后形成的凹部19和凸部21的长度方向的长度长。切口部32优选形成在第一中间层14的厚度的中心位置。形成切口部32后的第一中间层14被分离成与第一表面层18一体的表面侧中间部27和与芯体层12一体的芯体侧中间部29。
如图3d所示，形成切口部32后的第一端部22具有由第一表面层18和表面侧中间部27构成的分离部33。分离部33能够向表面侧中间部27与芯体侧中间部29分离的方向折回。表面侧中间部27与芯体侧中间部29分离的方向是朝向第一表面层18的表面对分离部33的前端进行弯折的方向。虽然未图示，但形成切口部32后的第二端部24同样具有分离部33。
在第一端部22和第二端部24上，使用公知的工具分别形成多个凹部19和凸部21。形成凹部19和凸部21的长度方向的范围比形成有切口部32的区域窄。使第一表面层18朝上，使第一端部22和第二端部24相互的凹部19和凸部21组合而对接。
如图4e所示，在将分离部33折回的状态下，以跨过第一端部22和第二端部24的边界的方式，在芯体侧中间部29上配置加强片26。加强片26超过形成有凹部19和凸部21的范围，配置在形成有切口部32的区域内。
如图4f所示，用分离部33覆盖加强片26，使表面侧中间部27与加强片26的表面接触。使分离部33彼此的凹部19和凸部21组合以对接。在该状态下，以第一端部22和第二端部24为中心，至少对形成有切口部32的区域在厚度方向上一边加压一边加热。通过加热，第一中间层14和第二中间层16的热塑性树脂熔融，第一端部22和第二端部24的前端彼此熔接。
在第一中间层14中，表面侧中间部27和芯体侧中间部29的熔融的热塑性树脂通过加强片26的空隙28流动，经由空隙28相互熔接。通过热塑性树脂冷却固化，从而第一中间层14和第二中间层16在第一端部22和第二端部24彼此之间成为一体。
表面侧中间部27和芯体侧中间部29通过连接部31成为一体。从而，第一中间层14将加强片26保持在横跨第一端部22和第二端部24的边界的位置。如上所述，能够得到在第一中间部14埋设有加强片26的无接缝皮带10。
(作用和效果)
如图5所示，无接缝皮带10以第二表面层20与驱动带轮30的表面接触的方式安装在驱动带轮30上，可以用作传动带或输送带。表面侧中间部27、芯体侧中间部29以及连接部31通过加强片26的空隙28而成为一体，因此第一中间层14与加强片26更牢固地接合。因此，无接缝皮带10能够抑制加强片26与第一中间层14的剥离，进一步提高接头部15的强度。通过使从厚度方向观察的每单位面积的空隙28的比例为35％以上且70％以下，从而能够更可靠地提高接头部15的强度。
无接缝皮带10相对于芯体层12在驱动带轮30的半径方向的外侧产生拉伸应力，在内侧产生压缩应力。无接缝皮带10的第一中间层14相对于芯体层12配置在驱动带轮30的径向外侧。设置在产生有拉伸应力的第一中间层14上的加强片26进一步提高接头部15的拉伸强度。
无接缝皮带10不需要粘接剂来将加强片26嵌入到第一中间层14中。通常，粘接剂的硬度高于第一中间层14的热塑性树脂的硬度。由于接头部15不具有粘接剂，因此具有与其他部分相同的柔软性。因此，即使在无接缝皮带10搭在驱动带轮30上的异物上等而在第一中间层14上产生更大的拉伸应力的情况下，无接缝皮带10也能够防止应力集中在接头部15上，而能够抑制龟裂的产生。
在通过空隙28向厚度方向贯通加强片26的连接部31上，由于拉伸无接缝皮带10的力而产生剪切应力。连接部31的剪切应力抑制第一中间层14与加强片26的面方向的位置偏移。在连接部31上沿厚度方向产生拉伸应力。连接部31的拉伸应力与加强片26表面之间的粘接力相结合，使加强片26不易从第一中间层14剥离。
由纺织物形成的加强片26的空隙28是纤维彼此之间的间隙，形态复杂。连接部31以填埋该空隙28的方式形成。加强片26与第一中间层14以纤维复杂地缠绕的方式一体化。因此，第一中间层14和增强片26与热塑性树脂和纺织物仅在表面粘接的情况相比，难以剥离。
(变形例)
本发明不限于上述实施方式，可以在本发明的宗旨的范围内适当变更。
本实施方式的接头部15是锯齿形接头，但本发明中的无接缝皮带的接头只要是相互互补的形状即可，没有特别的限定，例如也可以是朝向前端厚度逐渐减小的梯形接头。
本实施方式的无接缝皮带10可以由将一根带状皮带的两端部对接而接合得到的一根皮带形成，但本发明的无接缝皮带不限于此，也可以将各自的皮带的两端部的端面彼此接合而形成。
本实施方式的无接缝皮带10对在第一中间层14上设置加强片26的情况进行了说明，但本发明不限于此。加强片26可以设置在第二中间层16上，也可以设置在第一中间层14和第二中间层16上。
对本实施方式的无接缝皮带10具有五层结构的情况进行了说明。然而，无接缝皮带10可以具有三层、四层或六层以上的结构，只要无接缝皮带10至少包括芯体层12、第一中间层14和第一表面层18即可。
对加强片26为纺织物的情况进行了说明，但也可以使用例如聚酯树脂、尼龙树脂或芳族聚酰胺树脂的片材。在这种情况下，加强片26具有在厚度方向上贯通的孔作为空隙28。孔的形状可以是圆形、椭圆形、多边形。通过使加强片26从厚度方向观察时每单位面积的空隙28的比例为35％以上且70％以下，能够得到与上述实施方式同样的效果。
符号的说明
10：无接缝皮带；
12：芯体层；
14：第一中间层；
15：接头部；
16：第二中间层；
18：第一表面层；
19：凹部；
20：第二表面层；
21：凸部；
22：第一端部；
24：第二端部；
26：加强片；
27：表面侧中间部；
28：空隙；
29：芯体侧中间部；
31：连接部；
33：分离部。

Claims (6)

1.一种无接缝皮带，包括：
芯体层；
第一中间层，由热塑性树脂形成，且设置在所述芯体层的一个表面上；
第一表面层，设置在所述第一中间层的表面上；以及
接头部，接合有具有相互互补形状的第一端部和第二端部，
其中，所述无接缝皮带还包括：
加强片，埋设在所述第一端部与所述第二端部之间的所述第一中间层内，
所述加强片具有在厚度方向上贯通的空隙，
所述第一中间层包括：
表面侧中间部，配置在所述加强片的所述第一表面层侧；
芯体侧中间部，配置在所述加强片的所述芯体层侧；以及
连接部，通过所述空隙连接所述表面侧中间部和所述芯体侧中间部。
2.根据权利要求1所述的无接缝皮带，其中，
从厚度方向观察时所述加强片中每单位面积的所述空隙的比例为35％以上且70％以下。
3.根据权利要求1或2所述的无接缝皮带，其中，
所述第一端部和所述第二端部具有相互互补的多个凹部和凸部，
所述加强片配置在大于从所述第一端部的凹部的基端至所述第二端部的凹部的基端为止的长度的区域。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的无接缝皮带，其中，所述无接缝皮带包括：
第二中间层，由热塑性树脂形成，且设置在所述芯体层的另一个表面上；以及
第二表面层，设置在所述第二中间层的表面上，
其中，
所述第二表面层能够与驱动带轮接触。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的无接缝皮带，其中，
所述加强片是纺织物。
6.一种无接缝皮带的制造方法，其中，
分离工序，在包括芯体层、由热塑性树脂形成且设置在所述芯体层的一个表面上的第一中间层以及设置在所述第一中间层的表面上的第一表面层的带状皮带的长度方向的第一端部和第二端部的所述第一中间层上，分别从前端沿长度方向切入切口，将所述第一中间层分离成与所述第一表面层一体化的表面侧中间部和与所述芯体层一体化的芯体侧中间部；
将所述第一端部和所述第二端部加工成相互互补的形状的工序；
以跨越对接状态的所述第一端部和所述第二端部的方式，在所述芯体侧中间部的表面配置具有在厚度方向上贯通的空隙的加强片的工序；以及
用与所述第一表面层一体化的所述表面侧中间部和所述第一表面层覆盖所述加强片，以所述表面侧中间部和所述芯体侧中间部通过所述空隙而成为一体的方式接合所述第一端部和所述第二端部的工序。
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