[發明專利]用于傳遞傳動運動的傳動帶和用于制造傳動帶的方法

有效

• 申請號: 201180053034.1
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN103228947A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: D·P·吉布森
• 申請（專利權）人: 阿茨合眾有限及兩合公司
• 主分類號: F16G1/08
• 分類號: F16G1/08;F16G1/16;F16G1/28;F16G5/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 董華林

技術領域

本發明涉及一種傳動帶，所述傳動帶具有由彈性材料制成的帶體，并且所述傳動帶具有沿帶縱向延伸的、并且至少局部地由帶體包圍的、用于改善帶體沿帶縱向的強度的抗拉加強部，其中設置碳繩作為抗拉加強部，所述碳繩具有大量彼此捻合的碳纖維、大量在所述碳纖維之間的間隙和至少部分地填充所述間隙的填料。

此外，本發明涉及一種用于制造傳動帶的方法、尤其是制造根據權利要求1至9中任一項所述的傳動帶的方法，所述傳動帶具有由彈性材料制成的帶體，并且所述傳動帶具有至少局部地由帶體包圍且沿帶縱向延伸的碳繩作為抗拉加強部，其中大量碳纖維彼此捻合成捻線以形成所述碳繩，并且所述碳繩嵌入在能硬化的彈性材料中以形成所述帶體。

背景技術

由EP0841500B1已知一種用于傳遞傳動運動的傳動帶，其具有由聚氨酯作為可硬化的彈性材料制成的帶體。在該帶體中，沿傳動帶的縱向澆注有碳繩作為抗拉加強部。該碳繩由大量彼此捻合的碳纖維構成。取決于碳纖維的幾何形狀并且取決于制造方法，該碳繩在碳纖維之間具有間隙。為了構成帶體，用聚氨酯來包封具有間隙的碳繩。部分聚氨酯在澆注過程中滲入到碳繩的間隙中。在包封碳繩之后，每mm³繩體積設置有0.20mg、0.24mg或0.28mg的聚氨酯，其中更大量的聚氨酯被認為是有利的。此處不利的是，嵌入在碳纖維的間隙中的聚氨酯在硬化狀態下會導致傳動帶的不希望的硬化。由于聚氨酯進入碳繩中，使得傳動帶的彈性下降并使得其彎曲模量升高，其結果是，碳繩在其在帶盤區域中彎曲的過程中承受不允許的高負荷，所述高負荷可導致碳纖維受損（尤其是斷裂），并由此加速傳動帶的失效并縮短其使用壽命。

發明內容

因此，本發明的目的在于，對傳動帶和用于制造傳動帶的方法進行這樣的改進，即傳動帶在澆注碳繩后的彈性得到改善并且傳動帶的使用壽命得以延長。

為實現上述目的，結合權利要求1的前序部分，本發明的特征如下，在碳纖維的間隙的第一部分中設置與帶體的彈性材料不同的斷裂減小填料，并且在碳纖維的間隙的第二部分中設置帶體的彈性材料，其中碳繩在每mm³繩體積中具有帶體的小于0.2mg的彈性材料。

本發明的特別的優點在于，一方面通過用填料填充碳繩的間隙減少了構成帶體的彈性材料的用量，所述彈性材料在澆注帶體的過程中可滲入到碳繩的間隙中。另一方面，填料構成為斷裂減小填料，所述斷裂減小填料的特征在于，其（在構成帶載體的彈性材料硬化之后也）保持彎曲能力。就此，斷裂減小填料具有關于應力特性（Spannungsverhalten）、附著和彎曲強度的有利特性和低脆性。在兩種措施的共同作用下，抵抗碳繩硬化和/或脆化。碳繩的彈性基本上被保持，由此使得在運行中作用到傳動帶上的彎曲負荷得以減小并保護碳纖維免于受損。同時，通過將一定量（即使少量）的帶體的彈性材料引入碳繩的間隙中，確保了碳繩與帶體之間的附著。基于不同的材料，碳繩和帶體可在其各自的目的方面得到優化，所述不同的材料一方面用作斷裂減小填料而另一方面用作用于帶體的彈性材料。

根據本發明的一種優選的實施形式，斷裂減小填料具有環氧樹脂和/或異氰酸酯。在此，所述材料可以單獨地、任意彼此組合地或與其他材料組合地來用作斷裂減小填料。有利地，斷裂減小填料具有高阻尼能力和良好的彈性。此外，斷裂減小填料可以用作保證碳繩與帶體結合的粘合劑。由此確保，碳繩與帶體牢固地結合并且傳動帶的彈性得到保持。

根據本發明的一種進一步構成，碳繩具有捻合成捻線的碳纖維和/或捻合成捻線束的由碳纖維構成的捻線。斷裂減小填料幾乎完全填滿在捻合成捻線或捻合成捻線束的碳纖維之間的間隙。通過改變每根捻線的碳纖維的數量或設置由更多捻線構成的碳繩，使傳動帶的抗拉強度匹配相應的傳動目的，這種可能性的實現是有利的。典型地，碳繩具有幾百至數千碳纖維。捻線束由至少兩根，典型地由三根或更多捻線構成，這些捻線本身螺旋線狀地彼此捻合。

在本發明的意義下，當間隙的第二部分與間隙的第一部分的比例整體共計0.3或更小、優選0.2或更小、尤其優選0.15或更小時，則所述間隙幾乎完全由斷裂減小填料填充。

根據本發明的一種進一步構成，碳纖維具有至少部分地將其包圍的涂層。有利地，該涂層可以提高碳纖維的耐磨性。該涂層同樣可以借助增附劑來實現，所述增附劑對在碳纖維、斷裂減小填料與帶體的彈性材料之間的附著優化并且有助于傳動帶的穩定性。