TW201007027A - False-twist belt - Google Patents

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201007027 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於使用於線的預扭轉之預扭轉皮 帶。 【先前技術】 預扭轉皮帶是在使用橡膠部材製成之皮帶本體 ^ 内，沿著皮帶長邊方向埋設複數條心線，在與滑車接 觸之皮帶内側貼裝有織布。織布是將皮帶内側被覆， 來防止皮帶内側所埋設的心線露出於皮帶内侧並且維 持皮帶寬度方向的強度。 橡膠會在加硫時收縮，所以在上述構成的皮帶， 會在貼裝有織布之内側與僅以橡膠部材構成之外側之 間收縮程度有差距。因此，皮帶加硫後，皮帶往外側 翹*曲而皮帶外側的橫向剖面形狀彎曲為凹狀。 使用預扭轉皮帶之線扭轉，是使皮帶行進方向以 • 90度交叉配置之一對預扭轉皮帶的外側彼此相向，使 對於兩皮帶行進方向成45度之方向上牽引的線通過兩 外側之間。線通過預扭轉皮帶之間時，被行進之預扭 轉皮帶之兩外側挟住，受到扭轉力而預扭轉。但若皮 帶外側在寬度方向凹狀彎曲，則線會僅被兩預扭轉皮 帶的邊緣部的挟住而不能給予線有安定的扭轉。 對於這樣的問題，已知有提高扭轉皮帶在寬度方 向的彎曲剛性以在加硫後控制翹曲之構成。例如，在 特開2002-013033號公報有提案以下構成：將皮帶本體 201007027 分別為皮帶外側的表面橡膠層與皮帶内側埋設有心線 之補強層，加上皮帶内侧貼裝之織布，還在表面橡膠 層與補強層之間埋設織布。 【發明内容】 本發明之目的係為了提高預扭轉皮帶之行進性， 提高皮帶壽命、線品質。 本發明的預扭轉皮帶是具備在扭轉線時與線卡合 之外側以及與有隆起（crown)加工之滑車卡合之内側的 預扭轉皮帶，其特徵為皮帶寬度方向的彎曲彈性率是 15MPa以下。又，從別的觀點而言，本發明的預扭轉 皮帶具備線扭轉時與線卡合之外側以及與有隆起加工 之滑車卡合之内侧的預扭轉皮帶，其特徵為其内側貼 裝有織布。 更由其他觀點而言，本發明之線扭轉裝置，是將 線穿過分別懸掛圍繞於經隆起加工之滑車的一對預扭 轉皮帶之間，使線扭轉之線扭轉裝置，其特徵為在預 扭轉皮帶彼此壓接之位置，預扭轉皮帶的外侧沿著皮 帶寬度方向彎曲為凸狀。 【實施方式】 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。 參照第一圖與第二圖說明本實施形態的預扭轉皮 帶的構成及其使用形態。 第一圖是預扭轉皮帶10的橫向剖面圖，第二圖是 4 201007027 顯示使用預扭轉皮帶10執行線扭輟 圖。預扭轉皮帶10是例如以合成橡膠发的狀態的示意 端皮帶，本實施形態如第一圖所示主體構成之無 材而構成之皮帶本體11、壤設於皮“備：由橡膠部 12及貼裝於皮帶内侧13之編布14。心體11之心， 本體11皮帶内側13之鄰接位置嗜12在於皮帶 著皮帶長邊方向配置，皮帶内侧13是祐、、=定的間隔沿

構成皮帶本體10之橡膠部材需符合耐磨耗性及耐 油性之要求，使用例如NBR、，H_NBR、，EpDM或 混合這些物質當中的兩種以上而成的材料。又，以橡 膠硬度而言，可適用JISA70至A80，但jISA75為適 當。 作為心線12有使用例如1000丹尼(化纖單位：，denier) 以下的聚酯纖維、醯胺(aramid)纖維、玻璃纖維。心線 12具有作為皮帶長邊方向的抗張力部材的機能，在皮 帶寬度方向以二十條/英寸(inch)以上的間隔被配置。 編布14是使用具設定的伸縮性的布，該設定的伸 縮性是黏接處理後的厚度為〇.36mm以下（較佳為 〇.34mm至0.31mm以下），皮帶加硫後的皮帶寬度方向 的彎曲彈性率為15MPa以下（彎曲彈性率之下限例如 由於和耐磨耗性等的關連而約為5MPa以上’但不限定 在此）。又，編布14之材料是例如聚酯纖維。 此外，預扭轉皮帶會因皮帶間的接觸而皮帶會產 5 201007027 生靜電，所以需有導電性。導電性皮帶的橡膠本身具 導電性或黏接橡叙與織布之橡膠膠合劑具有導電性。 本實施形態為使織布具導電性而將導電線編入編布。 如第二圖所示，線扭轉裝置使用預扭轉皮帶10。 預扭轉皮帶10各自分別懸掛圍繞於皮帶承受面經隆起

加工成桶型之一對主動滑車(driving pulley)16及從動滑車 (drivenpulley)17。二條的預扭轉皮帶1〇是配置成各自 的外側15在跨距(span)的概略中央部附近互相面對面且 以設定的角度交叉。線18是由第二圖下方至上方穿過 相對之二條預扭轉皮帶1〇之間。此時，線18被兩扭 轉皮帶10的外側15挟住，從行進之兩扭轉皮帶1〇受 到扭轉力而被施予預扭轉。亦即，在比預扭轉皮帶1〇 更上游側線18被施加扭轉而在下游側被解開扭轉。此 外，在本實施形態預扭轉皮帶10彼此以概略9〇度交 =丄各預扭轉皮帶10對於線18的進行方向以概略45 度的角度行進。 ，線扭轉裝置，各預扭轉皮帶1〇是由於滑車16，17 面的隆起形狀而受到朝向皮帶承受面中央 但是，二條預扭轉皮帶1〇在交叉配置下相互 fo觸受:丨;進二轉丄帶10是從另-方的預扭轉皮帶 :]亡向方向(皮帶寬度方向)的推擠(thmst)。 曲，皮帶是為了防止加硫後向外侧麵 構造以爽性―)而採用織布的二層 帶的4S =寬彎曲剛性，以及提高皮 彳一疋右皮帶外側的平面性高時，相向 6 201007027 Πί:之間的接觸阻力會增大、推擠增大、滑 推擠量增大等，造成行進不良，預扭 變為:雜。7觸面不均，使解開扭轉的張力的控制 因，因橡膠的劣為皮帶的發熱的原 物性的變化而線以ΐ:哥命縮短，更是會因橡膠 ώ質不女疋。又，剛性高可能會使在 由。ρ之線容易受擠壓而降低線品質。 扭轉皮仔細觀察考察線扭轉裝置之預 扭轉皮帶的反:f二使線扭轉裝置之預 述各樣課題。低’目此可提騎錄而解決前 (實施例） 开"3 T f列舉比較例與實施例來說明本發明的實施 形態的具體效果。 1 i 3及比較例1都是使用具有第一圖所 3二μ 之預扭轉皮帶。但在實施例1至3使用之 择^ Π Μ▼之皮帶内側分別貼裝有經黏接處理後的厚 又；、、mm、〇.3imm、〇 25mm的編布，比較例1是 使用貼裝有叫理後的厚度為 0.65mm的織布取代編 布之?扭轉皮帶。對於各實施例1至3及比較例1實 施嘲彎曲試驗及行進試驗。 .f曲試驗是測定各預扭轉皮帶的皮帶寬度方向的 ，曲彈性率。測定是以JISK7171的塑膠彎曲特性的測 定法為基準。亦即’將預扭轉皮帶的板(slab)以皮帶長 7 201007027 度方向寬度W=10mm、皮帶寬度方向的支點間距離 L=60mm之長度剪裁為試驗片，如第三圖所示在距離 60mm之兩支點上水平放置試驗片，將試驗片的支點間 中央位置以錯直向下2mm/min的速度而壓下。此時在 支點間中央位置的撓度是如第四圖所示，從試驗片上 面的水平位置起的變位量△L來測定。 在彎曲試驗計測在應變為0.05至0.25%的範圍内 之五點的試驗力F，根據此時之應變ε (%)及應力σ (N/mm2)來計算彎曲彈性率Ε=σ/ε，以其平均值計算 各試料片的彎曲彈性率。此外，應變ε (%)及應力σ是 藉由以下的公式計算：

6Γ.ΔΙ 3L-F ε= 1} σ — 2W .Τ2 在此，Τ是試驗片（皮帶）的厚度。 彎曲試驗的結果，使用織布之比較例1的預扭轉 皮帶之皮帶寬度方向的彎曲彈性率是24.22MPa，使用 編布之實施例1至3的預扭轉皮帶之皮帶寬度方向的 彎曲彈性率分別是 15.34MPa、14.93MPa、14.48MPa。 另外，在行進試驗，為了評估預扭轉皮帶的行進 安定性而測定了皮帶位置。首先，使裝設於滑車之各 預扭轉皮帶（一對)如第二圖面對面，以概略90度交叉 配置，測定前以皮帶彼此不接觸之狀態行進，使懸掛 圍繞於滑車之預扭轉皮帶位於經隆起加工之滑車的皮 帶承受面中央。之後，將一方的預扭轉皮帶壓接於另 一方的預扭轉皮帶使兩預扭轉皮帶行進。皮帶位置的 8 201007027 測疋使用配置於皮帶侧方之雷射變位計，以雷射光照 射皮帶側面來測定皮帶側面的位置。 ’ 第五圖是顯示行進試驗之行進時間盘預. 帶 的推擠量的關係之曲線圖。在第五圖中，橫轴是行進 時間（S)，縱軸是被計測之皮帶推擠量(mm)的二十點的 平均値。亦即，曲線圖顯示之各數據系列是二十點的 移動平均。數據D0、數據D1、數據D2、數據D3是 與比較例、實施例1、實施例2、實施例3分別對應的 行進試驗的結果。此外，本試驗中，推擠量的評估是 使用在比較例1、實施例1至3的全部，行進狀態概略 安定之區域A(160s至180s)之推擠量的平均値而測定。 行進試驗的結果，對於使用織布之比較例1的預 扭轉皮帶的推擠量的評估値(平均值)為0 7〇4mm，使用 編布之實施例1至3的預扭轉皮帶的推擠量的評估値 (平均值)各自是 〇.530mm、0.197mm、0.254mm。 第六圖是顯示對於比較例1及實施例1至3的預 扭轉皮帶之前述推擠量的評估値(mm)與皮帶寬度方尚 的彎曲彈性率(MPa)之間的關係之分散圖。在第六圖’ 點P〇對應於比較例1，點P1至P3各自與實施例1矣 3對應’若皮帶寬度方向的彎曲彈性率小於15MPa’則 推擠量會大幅減少。 又’第七圖是顯示比較例1的織布及實施例1多 的編布的厚度與推擠量（評估值)之關係的分散圖。妒f 七圖所示，若編布的厚度達到概略0.36mm以下（威是 〇·34ηΐηι至〇.31mm以下）’則推擠量會大幅降低。供與 9 201007027 第六圖同樣在第七圖，點P0在比較例1、點P1至P3 各自與實施例1至3對應。 表1顯示比較例1、，實施例1至3的特性及各試 驗的結果。 表1 布種類 布厚度 (mm) 彎曲 彈性率(MPa) 推擠量 (mm) 比較例1 織布 0.65 24.22 0.704 實施例1 編布 0.37 15.34 0.530 實施例2 編布 0.31 14.93 0.197 實施例3 編布 0.25 14.48 0.254 如以上本實施形態能以大幅減少預扭轉皮帶的推 擠量來提1¾行進性能。 如第五圖的曲線圖所示，使用編布之實施例1至3 鲁 相較於使用織布之比較例卜行進初期的推擠量更大。 這是因為在行進初期，預扭轉皮帶外側的摩擦係數 高’也因為在實施例的預扭轉皮帶方面，皮帶寬度方 向的剛性低，因而受到滑車的隆起形狀的影響，連皮 帶跨距中央附近之皮帶外側也沿著皮帶寬度方向彎曲 成僅有些凸起狀，而在比較例的預扭轉皮帶方面，剛 性高因而在跨距中央之皮帶外側楙略平坦。亦即，在 實施例’皮帶交叉部的預扭轉皮帶彼此的接觸是凸面 彼此的面接觸，而在比較例，是邊緣部彼此的點接觸， 201007027 所以實施例之預扭轉皮帶間的摩擦力與比較例的摩擦 力相比大很多。因此’實施例與比較例相比有更大推 擠。但，隨著行進時間的經過，皮帶的接觸部會被磨 耗而摩擦係數降低’所以實施例之預扭轉皮帶間的摩 擦力變小’因滑車的隆起效果而使皮帶朝向皮帶承受面 中央移動。此時，因皮帶面彼此以凸狀弯曲，所以皮 帶的移動使接觸面積概略不變，所以，摩擦量不會大 $ 幅增加而且推擠量也會漸漸降低。 另外，比較例的預扭轉皮帶如第五圖的曲線圖所 示行進時間過後推擠量也不會降低。這可想是因為在 預扭轉皮帶彼此的接觸位置，預扭轉皮帶的外側為概 略平坦。亦即，預扭轉皮帶朝向滑車的皮帶承受面的 外側移動時’皮帶面隨著隆起面的傾斜的增大而傾斜， 相反的’當預扭轉皮帶朝向皮帶承受面中央移動時， 皮帶承受面的傾斜變小。所以’因滑車的隆起效果而推 擠量變小時，相向之預扭轉皮帶的皮帶外側在接觸位 ❿ 置平行地接近’接觸面會增加。因此，可想是預扭轉 皮帶間的摩擦力再度增加而各皮帶朝向滑車外側推 擠，推擠量不會降低。又，可想是比較例的預扭轉皮帶 之彎曲剛性高所以滑車的隆起效果小。這也影響推 I 不降低。 此外’與實施例相比，比較例的推擠量的變動小 是因為比較例的預扭轉皮帶主要在邊緣部接觸而較難 引起黏滯滑動（stick-slip)。 如上述，依據本實施形態，行進時的皮帶推擠量 11 201007027 降低而提高行進性，使預扭轉皮帶與線的接觸安定而 提高線的品質，並且抑制預扭轉皮帶的發熱，減低因 橡膠的劣化造成的皮帶壽命縮短。更是減低橡膠物性 的變化對線品質造成的影響。 此外，預扭轉皮帶的構造不限於本實施形態，只 要是所具備的剛性使得在預扭轉皮帶彼此的接觸位 置，預扭轉皮帶的外側沿著皮帶寬度方向彎曲成凸狀 即可。 【圖式簡單說明】 第一圖係顯示本實施形態的預扭轉皮帶的剖面 圖。 第二圖係顯示使用本實施形態的預扭轉皮帶線扭 轉裝置的示意圖。 第三圖係顯示彎曲試驗的配置之示意圖。 第四圖係顯示在彎曲試驗測定的撓度之圖。 第五圖係顯示在實施例與比較例之皮帶推擠量的 歷時變化的移動平均的曲線圖。 第六圖係顯示實施例及比較例之彎曲彈性率與推 擠量的關係之分散圖。 第七圖係顯示實施例及比較例之布的厚度與推擠 量的關係之分散圖。 【主要元件符號說明】 10 預扭轉皮帶 11 皮帶本體 12 201007027 12 心線 13 皮帶内侧 14 編布 15 皮帶外側 16 主動滑車 17 從動滑車 18 線

Claims (1)

1. 201007027 φ 七、申請專利範圍： 以f = ’具備在線扭轉時與線卡合的外侧 前第2項的預扭轉皮帶，其特徵為： 二理後的厚度—以下。 以及盥絲隆起^具備在線扭轉時與線卡合的外側 在前述車卡合的内™ 如申睛專利範圍第4 如申請專利範圍2 率是15MPa以下。 前述編布黏i處圍44的項二預r轉皮帶，其特徵為·· 一種線扭轉裝置，ϊ的；度是〇.36瓜爪以下。 之滑車的一對疋在分別懸掛圍繞於經隆起加工 的線扭轉裝置，^轉，帶之間穿過線以扭轉前述線 被壓接的位置，；^特徵為：在前述預扭轉皮帶彼此 度方向彎曲成凸二述預扭轉皮帶的外側沿著皮帶寬 2. 3. 4. 5. 6. 7.