制造敞開端部熱塑性皮帶的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供制造敞開端部的、增強的、層疊皮帶的系統(tǒng)和方法，所述皮帶具有輪廓層、頂層材料、以及完全地封裝于其間的抗拉簾線。所述方法包括用接合輥(4)將輪廓層的部分接合于可旋轉(zhuǎn)的圓柱形心軸(2)上，用引出輥(3)進行脫離，以及按期望的簾線間距將簾線(7)應(yīng)用并熔合至在接合輥和引出輥之間的輪廓層?？梢酝ㄟ^用加熱犁和/或用加熱簾線使輪廓層的表面熔化來熔合簾線(7)。接著在層壓步驟中將簾線(7)覆蓋以頂層材料(10)，所述層壓步驟包括進行加熱以至少使頂層的一部分熔化并且對它進行按壓以將它熔合至增強的輪廓層。可以在心軸的下游或者直接在心軸上進行層壓。
【專利說明】制造敞開端部熱塑性皮帶的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體而言涉及用于在不使用模具刮板(flight)或突出部(nose)的情況下制造用被完全地封裝的抗拉簾線層來增強的敞開端部皮帶的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]熱塑性彈性體(“TPE”)或熱塑性聚氨酯(“TPU”)增強的皮帶輪廓件的傳統(tǒng)的連續(xù)擠出成形工藝利用提供有模制帶(通常由柔性鋼制成)的可旋轉(zhuǎn)的模制輪來形成旋轉(zhuǎn)的模制室，所述模制帶圍繞所述模制輪的圓周的大致一半纏繞，簾線連同擠出的皮帶材料一起被進給至所述旋轉(zhuǎn)的模制室中。為了制造齒形皮帶，模制輪具有齒，其中在模制齒上帶有卷繞的突出部或刮板以支撐增強簾線并因此設(shè)定皮帶的節(jié)頂距(“PLD”)。突出部或刮板的使用導(dǎo)致簾線在完成的皮帶的每個齒之間的連接區(qū)域中暴露至環(huán)境。在皮帶經(jīng)受動態(tài)撓曲時，在暴露的突出區(qū)域中缺乏在皮帶輪上的對的簾線的支撐還導(dǎo)致抗拉構(gòu)件(特別是對于芳纟侖簾線而言)的故障。在至Breher等人的美國專利第3，880，558號中公開了使用卷繞的突出部的傳統(tǒng)工藝的一個例子。
[0003]對于鋼絲抗拉構(gòu)件，簾線的暴露使特殊的(昂貴的)抗腐蝕鋼或涂層成為必要，比如應(yīng)用至每個單獨的絲的鋅涂層。可以增加后處理步驟以在突出區(qū)域中填充另外的熱塑性材料來保護簾線，但是需要付出額外的工作和費用。
[0004]消除突出區(qū)域的另一種方法包括專門設(shè)計的雙噴嘴擠出機模具，所述雙噴嘴擠出機模具在簾線到達模制齒上之前將一層熱塑性材料放置于模制齒上，同樣如至Breher等人的美國專利第3，880，558號中所公開的。然而，此方法并沒有使得能夠容易地控制皮帶的 PLD。
[0005]消除突出區(qū)域的另一種方法包括在將簾線放置于模制齒上之前將齒覆蓋織物插入至模制齒上，如至Breher的美國專利第4，515，743號中所公開的。此方法增加了織物費用并且改變了皮帶表面的特性，這可能并不一定是符合要求的。
[0006]在至Goser等人的美國專利第6，966, 763號中公開了適合于制造平皮帶的另一種方法，其中通過兩個分離的擠出站應(yīng)用兩層材料。
[0007]這里提及 申請人:于同一天提交的、題目為“Apparatus and Method for Making
Endless Reinforced Belts”的共同待審的美國申請第_號，該美國申請要求于2011年
12月14日提交的臨時申請61/570，814的優(yōu)先權(quán)，以上申請的全部內(nèi)容被通過引用并入本文中。
[0008]在生產(chǎn)寬皮帶段的方面，使用某些類型的十字頭模具的傳統(tǒng)的擠出系統(tǒng)具有實際的限制，其中抗拉簾線穿過所述十字頭模具。寬于大致兩英尺的皮帶是不實際的。
[0009]需要一種制造連續(xù)的、敞開端部的、增強的熱塑性的、輪廓皮帶的改進的方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)更加寬的皮帶寬度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明涉及這樣的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法提供具有完全地封裝的簾線以及精確地控制的PLD的連續(xù)的、敞開端部的、增強的熱塑性的、輪廓皮帶，并且提供制造非常寬的增強的皮帶的能力。本發(fā)明還提供這樣的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法提供不具有突出區(qū)域的并具有改進的抗撓曲疲勞的皮帶。
[0011]本發(fā)明涉及用于制造敞開端部皮帶的系統(tǒng)，所述皮帶具有輪廓層、合適的頂層材料、以及嵌入于其間的抗拉簾線，所述輪廓層具有頂側(cè)并且在相對側(cè)上具有皮帶輪廓。在包括有可旋轉(zhuǎn)的圓柱形心軸和接合輥的裝置上制造皮帶，所述心軸具有與皮帶輪廓互補的心軸輪廓，所述接合輥鄰近心軸設(shè)置，用于將輪廓層按壓至心軸上，在心軸的旋轉(zhuǎn)期間引起輪廓層在心軸的纏繞部分上的纏繞接合。所述裝置可包括或多或少與接合輥相對、鄰近心軸設(shè)置的引出輥，以在心軸的旋轉(zhuǎn)期間使輪廓層與心軸的纏繞部分脫離。纏繞部分可占據(jù)心軸圓周的45度至315度、或者90度至300度、或者優(yōu)選地180度至270度。當皮帶為齒形皮帶時，輪廓層具有多個齒，并且心軸具有適于與所述齒緊密地配合的槽。
[0012]裝置進一步包括簾線施加器，其能鄰近心軸設(shè)置以按預(yù)定的簾線間距在纏繞部分內(nèi)將抗拉簾線應(yīng)用至輪廓層，以使得在所得到的增強的構(gòu)架部分與心軸的纏繞部分脫離之前將簾線牢固地附接至輪廓層。裝置還包括層壓機，以將頂層材料應(yīng)用并附接至增強的構(gòu)架以完全地覆蓋或封裝簾線并完成皮帶。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述層壓機可包括在心軸的下游的兩個層壓輥以及層壓加熱器，在所述兩個層壓輥之間限定一輥縫以將頂層按壓至在其中的構(gòu)架上，所述層壓加熱器可設(shè)置于所述輥縫附近以將熔化能量提供至頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面，用于將它們?nèi)酆显谝黄稹?br> [0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述層壓機可包括鄰近心軸的纏繞部分的層壓輥，在心軸和層壓輥之間限定一輥縫；以及層壓加熱器，可將所述層壓加熱器設(shè)置為將熔化能量提供至頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述層壓機可包括代替前面所提到的層壓輥的模制帶，其中所述帶的一部分圍繞另一層壓輥或心軸的一部分纏繞并因此在其間限定一層壓空腔。同樣，可設(shè)置層壓加熱器以在頂層材料和構(gòu)架進入所述空腔以在其中被按壓在一起之前將熔化能量提供至頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面。替代地，可將頂層材料完全熔化或者以液體形式供應(yīng)并且計量供給至空腔中以進行凝固和/或固化。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述簾線施加器可包括鄰近纏繞部分的加熱犁，用于在輪廓層中犁出具有預(yù)定深度的至少一個加熱槽，以及簾線鋪設(shè)引導(dǎo)件，其被設(shè)置為將簾線鋪設(shè)至加熱槽中以將簾線熔合至輪廓層。所述簾線施加器可將簾線不完全地按壓至輪廓層中。
[0017]簾線施加器可包括多簾線鋪設(shè)引導(dǎo)件，用于跨過所述皮帶的整個寬度按一定的所期望的簾線間距同時并排地鋪設(shè)所有的所期望的簾線，輪廓葉片可適于形成多個槽，用于將所有的簾線同時地鋪設(shè)并熔合至輪廓層上。
[0018]簾線施加器可包括一對旋轉(zhuǎn)的、帶槽的、電極輥，用于電加熱在其間所拖拉的導(dǎo)電的抗拉簾線的部分，以及用于將所述導(dǎo)電的抗拉簾線鋪設(shè)并熔合至所述輪廓層上。簾線施加器可包括多對旋轉(zhuǎn)的、帶槽的、電極輥，用于電加熱在其間所拖拉的每個導(dǎo)電的抗拉簾線的部分，以及用于按所期望的簾線間距一齊鋪設(shè)并熔合導(dǎo)電的抗拉簾線。
[0019]所述材料可為熱塑性彈性體。頂層和輪廓層可為相同的材料或兩種不同的材料。在其它實施例中，層壓機可為頂層澆鑄液態(tài)的、可固化樹脂。頂層可為熱固性或熱塑性材料。
[0020]本發(fā)明還涉及制造敞開端部的、增強的、層疊皮帶的方法，其包括步驟:(i)在光滑的、旋轉(zhuǎn)的、圓柱形心軸的一部分上拖拉多根平行的抗拉簾線，所述部分包括限定于心軸和模制帶之間的空腔或限定于心軸和層壓輥之間的間隙；(ii)將頂層材料擠出至簾線上并將它計量供給至限定于心軸和模制帶之間的所述空腔中或限定于心軸和層壓輥之間的所述間隙中；由此形成包括有嵌入于一層頂層材料的一個表面處的簾線的構(gòu)架；(iii)在旋轉(zhuǎn)的、圓柱形、輪廓心軸的一部分上拖拉所述構(gòu)架，所述心軸具有與期望的皮帶輪廓互補的輪廓，所述部分包括限定于輪廓心軸和模制帶之間的空腔或限定于心軸和層壓輥之間的間隙，并且所述一個表面面對輪廓心軸；以及(iv)在所述構(gòu)架和所述心軸表面之間將輪廓層材料擠出至所述輪廓心軸上并將它計量供給至所述空腔中或所述間隙中；由此形成包括有嵌入于頂層材料和輪廓層材料之間的簾線的皮帶。
[0021]前文已經(jīng)相當寬泛地概述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢，以便使得可以更好地理解本發(fā)明的以下【具體實施方式】。以下將對本發(fā)明的、形成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題的另外的特征和優(yōu)勢進行描述。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，可容易地將所公開的概念和特定實施例用作用于修改或設(shè)計用于執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當理解的是，這樣的等同構(gòu)造并不脫離如所附權(quán)利要求中所述的本發(fā)明的范圍。當結(jié)合附圖考慮時，通過以下描述，將更好地理解新穎的特征連同另外的目的和優(yōu)勢，對于本發(fā)明的組織和操作方法而言，所述新穎的特征被認為是本發(fā)明的特點。然而，應(yīng)當特別理解的是，所述特征中的每一個僅僅是為了示出和描述的目的而被提供的而并非是對本發(fā)明的限制的定義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]被并入本說明書并形成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且，連同【具體實施方式】共同用來解釋說明本發(fā)明的原理，在說明書中相同的數(shù)字表示相同的部件。在附圖中:
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的皮帶制造系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖2為圖1的皮帶制造系統(tǒng)的視線A-A的示意圖；
[0025]圖3為通過圖1和2的系統(tǒng)制造的皮帶的局部破壞透視圖；
[0026]圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的皮帶制造系統(tǒng)的一部分的示意圖；以及
[0027]圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的皮帶制造系統(tǒng)的一部分的示意圖。

【具體實施方式】
[0028]本發(fā)明提供用于由彈性體基質(zhì)構(gòu)成的敞開端部皮帶的制造的方法和裝置，其中沿縱向方向嵌入抗拉構(gòu)件。這樣的皮帶可以為齒形皮帶、平皮帶、多楔V形肋皮帶、傳送帶以及類似產(chǎn)品。所述工藝對于制造要求精密控制齒距或“節(jié)距”的齒形皮帶是特別有用的。所述彈性體基質(zhì)可以為熱塑性聚氨酯(TPU)或者其它任何合適的熱塑性彈性體(TPE)。所述工藝還可適用于可鑄性樹脂或熱固性樹脂或者適用于硫化橡膠基質(zhì)。所述基質(zhì)可為多種材料的組合，比如層壓材料或混合物。一種或多種基質(zhì)材料可包括任何數(shù)量的需要的成分，例如包括抗氧化劑、抗臭氧劑、紫外線穩(wěn)定劑、抗菌添加劑、加工助劑、軟化劑、填充劑、摩擦改進劑、發(fā)泡劑、以及諸如此類的成分。
[0029]抗拉構(gòu)件通常由簾線、紗、纖維或鋼絲組成，但是可以為玻璃、芳綸、碳、聚酯、聚酰胺、玄武巖或其它合適的材料或其混合物。紗為一束纖維、絲、或金屬絲并且可被加捻或被擰成纜。簾線為加捻紗、編織紗、或纜線或者一束紗并且可為了粘合或操作的目的而被處理。術(shù)語金屬絲或纜線通常與金屬簾線或金屬抗拉構(gòu)件結(jié)合使用。其中，將使用“簾線”或“抗拉簾線”指代所有類型的抗拉構(gòu)件?？椢飳踊蚱渌堑湫皖愋偷目估鰪娢镞€可與紗束或者替代地更典型的簾線結(jié)合使用，所述更典型的簾線比如為輪胎簾線、稀松組織織物、機織織物、或者無紡織物、或者諸如此類的物質(zhì)。
[0030]在下文中，例如，描述了使用本發(fā)明的方法和裝置用熱塑性聚氨酯制造齒形皮帶的工藝，其中用鋼簾線作為抗拉構(gòu)件。應(yīng)當理解的是，本發(fā)明并不限于這些示例性材料或皮帶類型。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖3中的齒形皮帶20包括三個主要構(gòu)件:基礎(chǔ)層或輪廓層1、抗拉構(gòu)件7、以及頂層10。一個或兩個表面可以可選擇地包括機織織物或無紡織物、塑料膜或者其它表面處理。輪廓層和頂層可以為相同的材料或者可以為兩種不同的熱塑性材料。輪廓層和/或頂層可以由層疊一種或多種材料或熱塑性材料層壓而成。可以將增強物(無論簾線還是織物)應(yīng)用至頂層。
[0032]輪廓層I可由連續(xù)的擠出TPE或TPU制成，其在一側(cè)上具有齒或者其它所期望的皮帶輪廓，并且在相對側(cè)上具有平坦的表面。輪廓層可通過已知的擠出成形或模制方法形成，比如在美國專利第4，251，306號中所公開的方法，其利用模制輪和臨近所述模制輪的圓周的大致一半的模制帶形成旋轉(zhuǎn)的輪廓模制室，輪廓材料被擠出至所述旋轉(zhuǎn)的輪廓模制室中以進行連續(xù)的成形。應(yīng)當理解的是，為了本發(fā)明的目的，可在不使用任何嵌入式簾線的情況下實施這樣的成形工藝。因此，與其中皮帶形成有嵌入于其中的簾線的現(xiàn)有方法相比，可以更加快速且有效地形成本發(fā)明的輪廓層。此外，可將在輪廓層上形成的皮帶輪廓形成為不具有現(xiàn)有方法常見的凹痕或缺損，因為不需要用于簾線支撐的刮板或突出部。若需要，則為了耐磨性、噪音改善或其它目的，輪廓層可在齒面上包括紡織品層或膜。合適的紡織品包括，例如，機織織物、針織織物以及無紡織物。將輪廓層的最終厚度選擇為容許按預(yù)定節(jié)頂距(“PLD”)完全地或部分地嵌入抗拉構(gòu)件。PLD為對皮帶的在簾線線路之下的厚度的測量值，并且被定義為從連接區(qū)域中的皮帶表面至簾線中心線的距離，如圖3中所標明的。連接區(qū)域18為皮帶的、位于任何兩個相鄰的齒21之間的較薄的部分。
[0033]抗拉構(gòu)件7通常由被加捻成簾線的連續(xù)的絲制造而成并且通?？删哂姓澈贤繉右耘c一種或多種彈性基質(zhì)材料結(jié)合?？估瓨?gòu)件7平行于皮帶邊緣?？赏瑫r將兩根或更多根不同的簾線并排地放置于皮帶中。例如，可將一種簾線、或者兩種或更多種相同捻或相對捻(亦即，S捻和Z捻)的簾線用作抗拉構(gòu)件。若在簾線的位置中縱向地切割皮帶，則抗拉構(gòu)件會在皮帶的側(cè)邊處暴露。優(yōu)選地，抗拉構(gòu)件被完全地嵌入于彈性基質(zhì)中，不在任一側(cè)邊處暴露?？墒褂萌魏魏线m類型的簾線。粘合涂層可在簾線鋪設(shè)之前在分開的操作中被應(yīng)用至簾線或者在簾線接觸一種或多種彈性基質(zhì)材料之前在簾線鋪設(shè)期間在集成的涂覆操作中被應(yīng)用至簾線或輪廓層。
[0034]以連續(xù)的簾線應(yīng)用工藝將抗拉構(gòu)件7應(yīng)用并熔合至輪廓層1，以下將對所述工藝進行更具體地描述。在本文中將所得到的增強的輪廓層27稱作“構(gòu)架”或“增強的構(gòu)架”。需要添加頂層10來完成皮帶20的制造。應(yīng)當指出的是，將簾線應(yīng)用至輪廓層是在未使用模制帶的情況下在開放式心軸上執(zhí)行的。
[0035]頂層10通常由連續(xù)的TPE或TPU片制成，所述連續(xù)的TPE或TPU片由與輪廓層相同的材料或者不同的材料或不同的配方構(gòu)成。例如，輪廓層為了承載較高的齒載荷可由相對更硬的材料制成，而頂層為了更高的柔性、不同的摩擦系數(shù)和/或為了降低的噪音和/或為了降低的成本可由相對更軟的材料構(gòu)成?？蓪㈨攲拥暮穸冗x擇成完成抗拉構(gòu)件的嵌入并且在皮帶中的簾線上具有所需量的另外的材料。頂層優(yōu)選地可具有與輪廓層大致相同的寬度?？赏ㄟ^用于光滑的頂層的合適的模具經(jīng)由傳統(tǒng)擠出在線外處理為層壓準備的頂層。若在皮帶的背面上需要某些次級輪廓或紋理，則可替代地使用比如用于輪廓材料的工藝來制造頂層。同樣地，對于輪廓材料來說，若完成的皮帶需要紡織品罩來修改外觀、或者減少摩擦和/或噪音，則可在成形期間將這樣的罩應(yīng)用至頂層。頂層10可與輪廓層I相同，例如應(yīng)用有從皮帶的頂部凸出的齒以制造雙面齒形皮帶，其中齒為交錯的或?qū)实摹?br> [0036]通常使用按一定的加熱速度輸入至層壓表面的熱量進行層壓工藝，使得在兩個層壓輥之間的輥縫線之前很短的距離處，僅僅使增強構(gòu)架和頂層的接觸表面熔化，而這些材料的主體部分仍然保持為固體并且保持它們的形狀。層壓輥的溫度控制結(jié)合心軸的旋轉(zhuǎn)速度對于確保所有這三種材料(層壓材料、簾線以及輪廓材料)上的充分的熱量以實現(xiàn)良好的結(jié)合和粘合結(jié)果也很重要。當經(jīng)過層壓輥之間的輥縫時，所述材料被牢固地按壓在一起以避免滯留空氣，并提供所有這三種材料(簾線、頂層、以及輪廓層)的立即結(jié)合?？赏ㄟ^提供熱量和氣流的熱風(fēng)鼓風(fēng)機、或者通過紅外線照射、或者通過熱封刀或者激光器、或者通過加熱裝置的組合提供輸入至進入層壓機輥縫的材料表面的熱量。替代地，層壓可利用圍繞心軸的一部分纏繞或放置的壓力帶或模制帶提供比在兩個輥之間的輥縫中可能獲得的更長的、用于將所述層熔合在一起的時間段。替代地，當使用模制帶時，可以將頂層擠出或計量供給至構(gòu)架和模制帶之間的空間中。在任何實施例中的層壓輥可以具有表面紋理或圖案，以便為頂層(亦即，為皮帶的背面)引入期望的紋理。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實施例，制造工藝包括使用如圖1和2中所示的裝置的以下步驟。
[0038]按所需的長度和寬度從卷軸9提供在一個側(cè)上具有所期望的皮帶輪廓的輪廓層
I。所謂“皮帶輪廓”指的是皮帶表面構(gòu)造，其適于在皮帶傳動系統(tǒng)中以其傳動關(guān)系接合皮帶輪或鏈齒輪。在摩擦傳動式皮帶傳動系統(tǒng)中，例如，皮帶輪廓可為平的、或者V形的、或者多V形肋的，而在同步傳動系統(tǒng)或正傳動系統(tǒng)中，皮帶輪廓可為一系列均勻地間隔的橫向齒或成角度的齒或螺旋形齒。本發(fā)明特別有利于制造用于正傳動系統(tǒng)的齒形皮帶，其對齒形和節(jié)距以及皮帶節(jié)距長度要求緊公差以與同步皮帶輪正確地嚙合。
[0039]接著圍繞接合輥4將輪廓層I進給至心軸2上，如圖1中所示。因此，圍繞心軸2的一部分纏繞輪廓層1，使輪廓層與心軸的互補的模具輪廓接合。兩個光滑的接合輥3和4可用于在心軸旋轉(zhuǎn)期間保持構(gòu)架與模具輪廓的接合。這些輥為“可定位的”，意味著可以使它們移動至所需的位置以適應(yīng)不同的材料厚度、不同的壓力要求、以及諸如此類的。它們“鄰近”或靠近心軸，意味著與心軸或接合于心軸上的皮帶材料靠得很近、或者甚至接觸到心軸或接合于心軸上的皮帶材料，因此一起同步地旋轉(zhuǎn)。箭頭示出了心軸2的旋轉(zhuǎn)方向，以及其它輥和材料遵循的方向。在本文中，將心軸的由所述兩個接合輥界定的并且上面纏繞有輪廓層的部分稱作心軸的“纏繞部分”或者“接合部分”。纏繞在心軸上的輪廓層的、構(gòu)架的、或皮帶的部分同樣地為其纏繞部分Ia或接合部分。在圖1中，纏繞部分顯示為在心軸2上從大致七點鐘位置(接合輥4的位置)延伸至大致2點鐘位置(接合輥3的位置)。此位置僅為描述的目的而被示出并且可被改變而不脫離本發(fā)明的范圍。纏繞的量并未被特別地限制但是可有利地圍繞心軸圓周介于大致45°至大致315°之間、或大致90°至大致300°之間、或大致180°至大致270°之間、或者為大致270°。纏繞的越多，通常節(jié)距控制越精確和/或可以越快地操作裝置。盡管心軸軸線的取向顯示為水平的，但是它可以為豎直的或其它某些所需的取向。然而有利地，接合輥3和4是可選擇的，因為可以通過將充分的張力應(yīng)用至輪廓層I而保持纏繞接合。接合輥的優(yōu)點是，張力在輪廓層卷軸9以及在心軸的超過輥3的下游這兩處變成非關(guān)鍵變量。當材料的纏繞部分在輥4和3之間接合于心軸上時，在輥4之前的以及在輥3之后的張力對在纏繞部分中發(fā)生的關(guān)鍵的簾線鋪設(shè)過程沒有影響。因此，在引出區(qū)域中以及在層壓和/或纏繞區(qū)域中可以單獨地選擇張力或者使張力最優(yōu)化。在纏繞部分的簾線應(yīng)用區(qū)域中不存在模制帶。特別地，接合輥4不是任何模制帶系統(tǒng)的一部分。
[0040]使心軸以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)，以通過簾線施加器在心軸的纏繞部分中進行簾線鋪設(shè)。優(yōu)選地按平行的、縱向的布置同時鋪設(shè)所有的所需數(shù)量的簾線。簾線間距可為均勻的或者按其它任何所需的布置。僅作為代表性示例，圖2示出十六根簾線7。簾線從可具有任何所需數(shù)量的卷軸8(在圖1中僅示出四個)的卷軸架19中被送出，并且簾線通過例如引導(dǎo)件22和23引導(dǎo)、和/或通過例如拉緊輥25和/或26被拉緊、并且最后被進給至簾線施加輥6和24中。在所示實施例中，簾線施加輥6和24都為電極，當簾線段7a被通過弓丨導(dǎo)輥6按期望深度按壓于輪廓層的表面中時，所述電極將電力供應(yīng)至簾線段7a以將它們加熱至適合使輪廓層的表面熔化的溫度，以控制皮帶的節(jié)距線。然后材料迅速地冷卻，使簾線熔合至輪廓層Ib以形成具有部分地嵌入的簾線7b的增強的構(gòu)架27。電加熱對于比如鋼簾線或碳纖維簾線的導(dǎo)電簾線是特別有用的。對于其它類型的簾線材料，可使用其它加熱裝置，比如熱風(fēng)鼓風(fēng)機、輻射加熱器、以及諸如此類的裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，簾線施加器為每根簾線包括一對電極，其可為帶槽輥(簾線在它上面移動)，其通過簾線供應(yīng)充分的電流來加熱每根簾線。所供應(yīng)的熱量可足夠使輪廓層熔化并且在簾線與輪廓層接觸時將簾線熔合至輪廓層中。優(yōu)選地，單獨地控制對每根簾線的加熱。電流可通過刷子(內(nèi)部的或外部的)直接供應(yīng)至單獨的帶槽輥電極，亦即，電極輥可為將電力從固定體傳遞至旋轉(zhuǎn)體的滑環(huán)或類似滑環(huán)的裝置。替代地，電流可通過軸供應(yīng)至電極并通過單獨的滑環(huán)裝置連接至電源和控制源，所述滑環(huán)裝置具有用于每根簾線的足夠的電路。在另一個實施例中，可設(shè)計兩個電極輥僅僅來傳遞功率以加熱簾線，并且使用第三輥將簾線應(yīng)用至輪廓層。例如，若輥24和26為所述兩個電極且輥6為施加器輥，則這樣的設(shè)計將對應(yīng)于圖1。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，同樣顯示于圖1中，將加熱的輪廓葉片5抵靠輪廓材料的背面放置，以按精確的深度、寬度和溫度在輪廓材料中熔化形成槽。加熱葉片5可具有輪廓邊緣，其在輪廓層Ia的背面上形成槽。然后從簾線卷軸架19提供抗拉構(gòu)件或簾線7并將其供應(yīng)至引導(dǎo)輥6，引導(dǎo)輥6按期望深度將簾線放置于槽中以控制皮帶的節(jié)距線。槽的寬度和深度可與簾線直徑大致相等。優(yōu)選地加熱葉片當它在由熔化的材料形成槽時，象犁一樣動作。簾線引導(dǎo)輥6供應(yīng)簾線7a，并在槽材料重新凝固之前將簾線7a引導(dǎo)并按壓至槽中。應(yīng)當控制葉片和簾線引導(dǎo)輥之間的距離、簾線鋪設(shè)速度、以及溫度，以使得TPE材料保持為熔化的直至簾線被嵌入。結(jié)果是獲得上面熔合有簾線7b的增強的輪廓件lb，即構(gòu)架27。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，可將以上加熱方法和/或成槽方法結(jié)合。因此，可通過所述加熱輪廓葉片形成槽，并且可在嵌入或熔合之前加熱簾線。若槽在簾線接觸它之前凝固，則對簾線的加熱應(yīng)當足以使槽的表面再熔化以將簾線熔合至輪廓材料。替代地，可通過粘性粘合劑將簾線熔合至輪廓材料，可早于簾線應(yīng)用過程或在簾線應(yīng)用過程期間將所述粘性粘合劑應(yīng)用至簾線。
[0043]在每個實施例中，可控制加熱和/或槽的形成以容許變速的簾線鋪設(shè)，例如，以適應(yīng)最初的加速或其它速度變化。此外，如上所述，輪廓層的熔化的TPE或TPU材料可能會在簾線被嵌入至其中時或者在嵌入之前迅速地冷卻。無論哪種方式，都要在纏繞部分離開心軸的接合部分之前，將簾線結(jié)合至輪廓材料。簾線因此被部分地嵌入并熔合至輪廓層并且能夠在所得到的增強的構(gòu)件仍然接合于心軸上時非常精確地固定齒節(jié)距。因此，即使當構(gòu)架因為簾線的典型的非常高的拉伸模量而與心軸分離時，也會精確地保持節(jié)距。加熱葉片設(shè)置于距離心軸表面預(yù)定距離處以控制簾線相對于輪廓表面的位置，以實現(xiàn)準確的節(jié)距線控制。因此，簾線的位置不受輪廓層的厚度或表面波度方面的不規(guī)則的影響。槽的精確的深度以及簾線的精確的放置產(chǎn)生精密地控制的節(jié)距線以及PLD，這對于齒形皮帶是特別理想的。在簾線鋪設(shè)期間，還將簾線拉緊至預(yù)定水平以實現(xiàn)皮帶的正確的長度和節(jié)距。簾線進給裝置19因此可按照需要包括一個或多個卷軸或卷筒、相關(guān)聯(lián)的拉緊或制動裝置以及諸如此類的裝置，并且并不一定如圖1中所示的。此外，在簾線鋪設(shè)區(qū)域中可增加或控制簾線的溫度以去除水分、調(diào)節(jié)或穩(wěn)定熔化和熔合效果、和/或使比如濕度或溫度的環(huán)境條件的影響最小化。
[0044]應(yīng)當理解的是，通過按所期望的PLD和張力熔合簾線來制造構(gòu)架，增強的構(gòu)架27的離開心軸的并且前進通過層壓段的部分不需要任何特定張力來維持簾線間距、鋪設(shè)有簾線的皮帶的節(jié)距或者構(gòu)架的完整性。此原則消除了在構(gòu)架與心軸分離時在給定的張力下保持構(gòu)架的需要，并且使工藝變得簡單，在生產(chǎn)率方面以及在尺寸精度方面非常有效。因此，消除了與現(xiàn)有技術(shù)方法相關(guān)聯(lián)的很多問題。與可能已經(jīng)使用了兩個或更多個輪廓心軸的現(xiàn)有方法相比，依靠在單個心軸上建造皮帶以實現(xiàn)節(jié)距(齒距)控制表現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢，使得能夠?qū)崿F(xiàn)明顯地降低的成本以及更加緊湊的設(shè)備設(shè)計，提供更高的材料效率、勞動效率及能量效率以及更加精確的產(chǎn)品尺寸，特別是在長的、環(huán)形的、齒形皮帶上的節(jié)距控制。當然有利地可利用一定量的有用的張力以如先前所討論的確保通過層壓和纏繞段對皮帶的適當?shù)耐侠?br> [0045]還應(yīng)當理解的是，根據(jù)本發(fā)明的方法，簾線完全通過輪廓層支撐。與現(xiàn)有方法相t匕，這也表現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢，現(xiàn)有方法需要在心軸的每個齒上的較小的刮板或凸起或突出部來將簾線從心軸表面提離，以實現(xiàn)所期望的PLD。這樣的刮板導(dǎo)致簾線彎曲，這可能使簾線變?nèi)趸蛘邔?dǎo)致早期疲勞失效。這樣的刮板還導(dǎo)致在完成的皮帶中的連接區(qū)域中的刮板壓痕處的簾線的暴露，這還可能是導(dǎo)致早期皮帶失效的污染和/或腐蝕點。刮板的消除還容許相同的裝置生產(chǎn)具有各種簾線材料類型、簾線直徑、和/或PLD的皮帶。使用刮板的傳統(tǒng)的方法通常需要新的模具工具以適應(yīng)簾線的厚度方面的變化。此外，對比如玻璃纖維的某些抗拉構(gòu)件材料的使用是不可能的，因為在皮帶的制造和操作期間刮板將會損壞此類材料。通過調(diào)節(jié)所述加熱槽成形裝置的位置來控制PLD，本發(fā)明容許在同一工具上使用所有類型的抗拉構(gòu)件。“工具”用于指心軸，亦即，限于(除非被大幅度地改變)制造具有工具的特定輪廓的皮帶的專用模具。本發(fā)明的工具比現(xiàn)有技術(shù)方法中的更加多用。
[0046]對金屬簾線的電加熱可用于將它熔合至熱塑性材料。具有加熱葉片的本發(fā)明通常不需要對簾線加熱并且可以適用于各種抗拉簾線材料。然而，對簾線加熱可容許簾線鋪設(shè)速度的增加并且可以通過在簾線進入引導(dǎo)輥之前加熱簾線和/或通過加熱引導(dǎo)輥而被容易地提供。可電力地或用任何合適類型的外部加熱器實現(xiàn)加熱。簾線可被嵌入它的厚度的大約30%至100%、或者50%至90%或者它的厚度的大致三分之二或者半個至一個簾線直徑，但是這可根據(jù)簾線和輪廓層的材料以及簾線直徑而被有利地調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生所期望的PLD。
[0047]可以提及某些替代的成槽方法。代替加熱刀，可以應(yīng)用激光切割或成形磨削形成要在其中鋪設(shè)簾線的槽。替代地，機械刀切割可以與激光加熱、或紅外線加熱、或熱空氣、或諸如此類的結(jié)合使用。如以上所討論的，可以直接在簾線輥的前面形成槽。替代地，可以在簾線鋪設(shè)之前在單獨的操作中在整個輪廓層上形成槽。在后一種情況中，若槽是在線外形成的，則將對槽的表面進行加熱以使它剛好在簾線被鋪設(shè)至槽中之前熔化以實現(xiàn)簾線至輪廓材料的所需的熔合，或者可以加熱并應(yīng)用簾線，或者可以使用粘合劑將簾線熔合于槽中。
[0048]在完成簾線鋪設(shè)操作之后，通過使構(gòu)架通過層壓機或?qū)訅簠^(qū)域而將頂層材料10應(yīng)用至增強的構(gòu)架27。在圖1和2中所示出的層壓機包括壓力輥13和14，在其間具有一輥縫。頂層10和增強的構(gòu)架27形成一輥縫，在這里通過層壓加熱器11部分地熔化的這兩種材料被按壓并接合在一起，形成皮帶20?？蓪⑵?0卷繞在卷軸15上。應(yīng)當調(diào)節(jié)層壓速度和熱量輸入的工藝參數(shù)，以使得在兩個表面上僅僅有較薄的表皮發(fā)生熔化，而不會使材料全部熔化并喪失它的形狀。沿層壓輥的整個長度的均勻壓力也是有利的并且可通過使用彈性體輥促進所述均勻壓力，盡管鋼輥提供更好的熱量傳遞。最佳的加熱和熔化量允許頂層完全地結(jié)合至構(gòu)架和簾線，圍繞簾線的尚未被嵌入的部分流動，但是不會妨礙節(jié)距線和簾線的位置。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖4示出集成至心軸2上的層壓機，這節(jié)省了整體空間。在圖4中，心軸2和壓力輥43在超過簾線鋪設(shè)區(qū)域但是仍然在心軸的纏繞部分中的某個地方形成用于將頂層10按壓至增強的構(gòu)架上的輥縫。加熱器41同樣供應(yīng)能量以使一個表面或多個表面熔化，用于將頂層和構(gòu)架熔合在一起。皮帶本身接著在接合輥3處與心軸分離并且前進至可選擇的最后工序并卷起(未示出)。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，層壓機可使用可圍繞心軸的一部分纏繞的壓力帶或模制帶，其提供更長的滯留時間，用于將頂層熔合至構(gòu)架。圖5示出了模制帶布置，其中層壓在簾線被應(yīng)用之后直接地發(fā)生于心軸上。圍繞輥53、54以及55拖拉壓力帶52?？墒褂脧埦o輥56保持壓力帶上的張力。替代地，若輥55具有張緊能力，則可不需要輥56。類似于圖4，可將輪廓層10 (未示出)引入位于壓力輥53處的、在壓力帶52和心軸2之間的輥縫?？烧鐖D4中的應(yīng)用熱量。輥54可為模制帶系統(tǒng)的一部分并且起圖1或4中的接合輥3的作用。替代地，可使用單獨的輥(未示出)使皮帶與心軸分離。壓力帶可以具有表面紋理或圖案，以便為頂層(亦即，為皮帶的背面)引入期望的紋理。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的具有在適當?shù)奈恢弥械膲毫У牧硪粚嵤├?，同樣顯示于圖5中，可使用流體計量噴嘴51以施加液態(tài)材料59以在限定于壓力帶的一部分52a和心軸2之間的空腔內(nèi)形成頂層10。代替直接在心軸上進行層壓，可按照類似于圖1中的層壓機定位的方式將壓力帶層壓機設(shè)置于下游。因此壓力帶將圍繞第二壓力輥(如圖1中的壓力輥14)纏繞，而不是圍繞心軸2。無論哪一種情況，可使用心軸2或輥14的端部上的凸緣來密封相對應(yīng)的模制空腔的邊緣，以防止液態(tài)材料泄漏。液態(tài)材料可為熔化的熱塑性材料，比如TPE或TPU材料。液態(tài)材料59可為可固化的液體，比如液態(tài)硅樹脂、可鑄性聚氨酯、或諸如此類的材料。計量噴嘴51可包括用于熱塑性材料的擠出機、或者用于可固化的液態(tài)樹脂的齒輪泵、或者其它一個或多個適當?shù)难b置。只要實現(xiàn)與構(gòu)架的合適的粘合，則可使用任何合適的樹脂?？墒褂冒l(fā)泡樹脂以實現(xiàn)頂層的所需的壓縮性或柔軟性?？梢詫⒓徔椘穼討?yīng)用至構(gòu)架以嵌入于構(gòu)架和頂層之間。
[0052]在利用樹脂澆鑄選擇的另一實施例中，鑄塑樹脂可在不使用壓力帶的情況下被應(yīng)用至構(gòu)架上并在不使用外部壓力的情況下固化。只要實現(xiàn)與構(gòu)架的合適的粘合，則可使用任何合適的樹脂?？墒褂冒l(fā)泡樹脂以實現(xiàn)頂層的所需的壓縮性或柔軟性。心軸上的邊緣凸緣對于防止液態(tài)樹脂在固化之前從心軸流出可能是有用的。通常，接著將需要對表面進行磨削或修整以實現(xiàn)最終的光滑的表面以及具有均勻厚度的皮帶。
[0053]提出了通過使用具有模具的迷你擠出機在一個操作中應(yīng)用簾線并提供層壓的另一種方法，所述模具被設(shè)計為涂覆簾線7，以引導(dǎo)簾線通過并圍繞它在數(shù)量和形狀方面充分地應(yīng)用TPU或TPE材料來為此段同時提供簾線鋪設(shè)和層壓材料。接著，隨著簾線鋪設(shè)應(yīng)用層壓材料。此方法的擠出部分與電纜拉擠過程類似，其為速度和簾線嵌入提供進一步的改善?？山Y(jié)合槽切割葉片或者不結(jié)合槽切割葉片應(yīng)用此方法?？墒褂脡毫Щ虿皇褂脡毫?yīng)用此方法。
[0054]在制造皮帶之后，同一工藝可適于并用于磨削背面的表面或者以其它方式加工套筒，以在后表面上提供光滑的或特別設(shè)計的圖案?？蛇x擇地或另外地，可以使用織物以及所描述的方法對套筒的后表面進行層壓，例如以提供特定摩擦、磨損或噪音特征。最后，當皮帶在相同裝置的一個實施例上旋轉(zhuǎn)、被安裝于相同裝置的一個實施例上、或者以其它方式使用相同裝置的一個實施例時，可在皮帶上打上印記或標上標簽和/或?qū)⑵懈畛伤璧钠挾取?br> [0055]所述方法和裝置還容許將簾線應(yīng)用至寬度足以用于多個皮帶的構(gòu)架上，在每個皮帶之間留出沒有抗拉構(gòu)件的大量的空間。此空間有助于皮帶的切割，并且產(chǎn)生沒有簾線在切割邊緣上暴露的皮帶，亦即，沒有“邊緣簾線”。層壓和切割之后的結(jié)果將是不具有暴露的邊緣簾線和由于刮板而產(chǎn)生的暴露的簾線的敞開端部皮帶。在其它實施例中，可以在輪廓上使用不同的材料(例如，用于提高噪聲或負載性能)以及在頂側(cè)上使用不同的材料(例如，用于摩擦、外觀、成形或諸如此類的)。同樣地，可以在輪廓上和/或在背面上使用紡織品或織物。背面還可以為有輪廓的而不是光滑的。例如，皮帶因而可以為雙面的同步皮帶、或者同步皮帶Λ形皮帶的組合、或者單面或雙面的多肋V形皮帶。替代地，皮帶可以為平皮帶、或者具有一種或多種其它某些特定輪廓。
[0056]可以提供合適的控制，以實現(xiàn)本發(fā)明的裝置和方法的自動化。例如，可以應(yīng)用自動控制以接合各種輥、使各種輥旋轉(zhuǎn)和/或使各種輥分離，所述各種輥比如為心軸、引導(dǎo)輥、層壓輥、簾線引導(dǎo)輥及加熱葉片、以及諸如此類的。可以應(yīng)用自動控制以控制所述加熱葉片、層壓加熱器以及諸如此類的裝置的溫度和/或能量輸入?？梢詫⒆詣涌刂茟?yīng)用至各種可選擇的相關(guān)聯(lián)的整理工藝，比如磨削、機械加工、貼標簽、切割、以及諸如此類的工藝。可以在軟件和/或硬件中實施控制算法?？梢园凑招枰峁┤斯じ深A(yù)或人工操作。
[0057]敞開端部皮帶可被切割至所需長度并且通過已知的方法連接以形成環(huán)形皮帶，并且在齒形皮帶的情況下，具有所需數(shù)量的齒。作為非限制性示例，可通過由熱處理或超聲波焊接實現(xiàn)的熱熔合、直接的粘合、或者薄膜或膠條、或者具有對接接頭或指形接頭的夾具、或者其組合實現(xiàn)端部的熔合。
[0058]可指出本發(fā)明的另外的很多優(yōu)勢。通過消除刮板和邊緣簾線這兩者，如餐飲服務(wù)或需要清洗、消毒或諸如此類的的其它“干凈的皮帶”應(yīng)用所可能需要的，可將皮帶從預(yù)期使用環(huán)境完全地密封。此外，完全地封裝的抗拉構(gòu)件將被更好地保護以抵抗腐蝕和彎曲，弓丨起使用壽命的顯著改善。因此，可將比較昂貴的抗腐蝕鋼絲(例如鍍鋅鋼絲)替換為比較經(jīng)濟的(例如未鍍鋅的)鋼絲。
[0059]與其中每一物件都是在同一裝置上形成和組裝的現(xiàn)有方法相比，輪廓材料和頂層材料的單獨的制造具有很多優(yōu)勢。單獨的制造容許以針對擠出的最佳速度制造輪廓材料和頂層材料，所述最佳速度通常比在簾線鋪設(shè)和/或?qū)訅和瑫r進行時可能獲得的速度更快。單獨的制造還允許圖1和2所述的皮帶制造系統(tǒng)的更容易的設(shè)置，以及所述裝置的更簡單的設(shè)計以及更低的資本成本。特別地，具有用于多根簾線的十字頭模具的復(fù)雜的擠出機以及傳統(tǒng)的模制壓力帶以及它的相關(guān)聯(lián)的傳動系統(tǒng)是不必要的?？娠@著地降低設(shè)置時間并且可改善簾線材料的利用。
[0060]本發(fā)明方法包括通過接合輥4在簾線鋪設(shè)期間將輪廓材料I緊貼地配合至心軸2上。在一個實施例中，將輪廓材料的纏繞部分的輪廓層的齒緊貼地安裝至心軸的在纏繞部分中的配合槽中。此緊配合、連同心軸輪廓的精密加工、并結(jié)合對簾線位置的控制有助于保證對所得到的皮帶的節(jié)距和節(jié)距長度的一致的控制。有利的是，制造節(jié)距最初比最終的皮帶稍短一點的環(huán)形輪廓層，以確保輪廓層被拉伸來保持在心軸上的緊密配合，而不是像在其中輪廓層的節(jié)距比心軸的公稱節(jié)距長的情況中那樣被壓縮。是心軸和簾線鋪設(shè)工藝控制齒形皮帶的最后的皮帶節(jié)距和節(jié)距長度。
[0061]應(yīng)當指出的是，當應(yīng)用本發(fā)明方法制造平皮帶、或者并非用于與同步皮帶輪同步的輪廓皮帶時，PLD和/或一個或多個節(jié)距公差通常沒有用于齒形同步皮帶的那么關(guān)鍵。此夕卜，在這整個說明書中，輪廓層和頂層之間的區(qū)別可為任意的，以使得可考慮將最終的皮帶制造為直立的或倒立的。因此，在本文中所描述的輪廓層可為平坦的并且頂層可包括一定的輪廓。應(yīng)當指出的是，若輪廓層為平坦的，則輪廓層在心軸的旋轉(zhuǎn)期間在心軸的纏繞部分上的纏繞接合本質(zhì)上可為摩擦接合，其可受助于接合輥4和引出輥3。
[0062]可以提及本發(fā)明方法的在本發(fā)明范圍內(nèi)的其它變形。根據(jù)一個變形，可通過例如使用在適當位置中的壓力帶(比如在圖5中示出的那一個)將輪廓材料或基質(zhì)材料擠出或計量供給至心軸上而直接在輪廓心軸上形成輪廓材料。根據(jù)另一變形，可使用與本文中所描述的、用于將簾線鋪設(shè)并熔合至輪廓層的那些方法類似的方法將簾線應(yīng)用至頂層。接著可將構(gòu)架(亦即，具有應(yīng)用的簾線的平坦的頂層)層壓至輪廓層。此變形可適用于本文中所描述的各種實施例中的任何一個。在另一變形中，根據(jù)具體情況而定，可將簾線鋪設(shè)步驟添加至形成輪廓層或頂層的步驟。接著可單獨地執(zhí)行層壓步驟。
[0063]圖6示出了本發(fā)明方法和裝置的一個變形，其中通過使用壓力帶52 (比如在圖5中示出的那一個)在51處將輪廓材料或基質(zhì)材料擠出或計量供給至心軸上而直接在輪廓心軸2上形成輪廓材料I ’，通過輥53-56弓I導(dǎo)所述壓力帶旋轉(zhuǎn)。盡管可以可選擇地在6 ’(如以虛線所示出的并且與圖4或5的裝置類似)處應(yīng)用簾線7’，但是在此示例中，已經(jīng)將簾線7固定至從卷軸12被進給至層壓輥43中的頂層10，在層壓輥43處使用加熱器41將這兩層熔合并且將簾線嵌入于其中。完成的皮帶20接著在引出輥3處離開心軸。
[0064]圖7和圖8示出了所述工藝的另一實施例。在圖7中所示的第一步驟中，一根或多根簾線7被鋪設(shè)至光滑的心軸2’上并且接著被涂覆以來自擠出機51的基質(zhì)材料，所述基質(zhì)材料接著在壓力帶52下冷卻以形成構(gòu)架77，其為具有恰好嵌入于表面處的簾線的平坦的膜。如針對其它實施例所描述的，所述簾線可為多根平行的簾線。擠出和壓力帶部分也可為如在其它實施例中所描述的，比如圖5。在圖8中所示的第二步驟中，輪廓心軸2取代了光滑的心軸2’，以便制造輪廓皮帶20。當然，若要制造平皮帶，則可再次使用光滑的心軸。擠出機和壓力帶部分現(xiàn)在用于在平坦的構(gòu)架77被進給至壓力帶部分中的同時形成輪廓層。因此，在形成輪廓層時，將包含有抗拉簾線的平坦的構(gòu)架層壓至輪廓層。優(yōu)選地相對于輪廓層放置構(gòu)架的剛好嵌入有簾線的表面以密封在其中的簾線。我們發(fā)現(xiàn)第一步驟提供對簾線位置具有非常好的控制的平坦的膜，因為簾線被鋪設(shè)于光滑的心軸上。所得到的皮帶20具有非常好的簾線控制，并且可通過對壓力帶的定位容易地控制PLD。根據(jù)另一變形，代替附圖中所示的壓力帶，可使用靠近心軸或成形輥合適地布置的層壓輥執(zhí)行此兩步驟的工藝。
[0065]應(yīng)當指出的是，在圖7的第一步驟中，簾線的橫截面可能會在光滑的心軸上稍微地變平。然后簾線可能會在構(gòu)架從心軸被去除之后回彈，產(chǎn)生其中簾線從一個表面稍微地凸出而不是被完全地嵌入的平坦的構(gòu)架。如此可將簾線的大部分嵌入于構(gòu)架中。但是在最后的皮帶中，簾線將嵌入于層與層之間。
[0066]因此，圖7和8的實施例涉及制造敞開端部的、增強的、層疊皮帶的方法，所述方法包括步驟:(i)在光滑的、旋轉(zhuǎn)的、圓柱形心軸的一部分上拖拉多根平行的抗拉簾線，所述部分包括限定于心軸和模制帶之間的空腔或限定于心軸和層壓輥之間的間隙；(ii)將頂層材料擠出至所述簾線上并將它計量供給至限定于心軸和模制帶之間的所述空腔中或限定于心軸和層壓輥之間的所述間隙中；由此形成包括有嵌入于所述一層頂層材料的一個表面處的簾線的構(gòu)架；(iii)在旋轉(zhuǎn)的、圓柱形、輪廓心軸的一部分上拖拉所述構(gòu)架，所述心軸具有與所期望的皮帶輪廓互補的輪廓，所述部分包括限定于所述輪廓心軸和所述模制帶之間的空腔或限定于所述心軸和所述層壓輥之間的間隙，并且所述一個表面面對所述輪廓心軸；以及(iv)在所述構(gòu)架和所述心軸表面之間將輪廓層材料擠出至所述輪廓心軸上并將它計量供給至所述空腔中或所述間隙中；由此形成包括有嵌入于所述頂層材料和所述輪廓層材料之間的所述簾線的所述皮帶。
[0067]根據(jù)所述工藝的其它變形，可通過將齒或其它輪廓特征焊接至平坦的層的表面而由平坦的層制造輪廓層。這可在線外在單獨的步驟中進行或者在本文中所描述的裝置上按連續(xù)的方式進行。替代地，這或者以上所述的其它很多變形可以通過使一種或多種材料兩次或更多次經(jīng)過所述裝置而實現(xiàn)。第一次經(jīng)過例如可以制造齒形的或者平坦的構(gòu)架。第二次經(jīng)過可以形成頂層和/或?qū)㈨攲訉訅褐了鰳?gòu)架上。另一次經(jīng)過可以焊接或膠接或緊固輪廓構(gòu)件，比如用于在皮帶輪上驅(qū)動皮帶的皮帶齒、或者其它物件、輪廓、支架或者最后可用于運送物品或材料處理或諸如此類的的這樣的特征。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的各個實施例，生產(chǎn)寬度介于10英寸至50英寸或更大的超長的皮帶是可能的，優(yōu)選地寬度大于18英寸、或大于24英寸、或大于36英寸。使用傳統(tǒng)方法(例如，用復(fù)雜的十字頭擠出模具)制造寬于大致24英寸的皮帶尚是不實際的。已經(jīng)經(jīng)由使用DeMattia撓曲疲勞試驗機針對TlO型TPU皮帶的皮帶試驗證明的是，不具有刮板或突出部區(qū)域的皮帶可以勝過具有刮板的商業(yè)皮帶大致10倍。因此，與傳統(tǒng)的敞開端部皮帶相比，根據(jù)本發(fā)明的方法可獲得性能的顯著的改善。因此，簾線被完全地封裝，亦即，除了在敞開端部皮帶的末端處的切割簾線末端處之外未被暴露。
[0069]本文中所描述的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法還可以用來制造用于在各種類型的履帶驅(qū)動車輛的履帶驅(qū)動系統(tǒng)中使用的履帶，所述履帶驅(qū)動車輛包括但不限于，雪地機動車、雪地履帶式車輛、以及其它運輸車輛、軍用車輛、施工車輛、機器人、以及諸如此類的裝置。此類環(huán)形履帶的示例公開于授予Kiekhaifer的美國專利第3，338，107號、授予Bellemare的美國專利第8，033，619號、以及至Soucy等人的美國專利第7，090，312號中，這些專利的內(nèi)容被通過引用并入本文中。所述履帶可具有一系列的內(nèi)部傳動突緣，其可按照與如本文中所描述的齒形皮帶上的齒類似的方式形成并接合于心軸上。同樣地，所述履帶可具有一系列的外部牽引突緣，其可按照與同樣如本文中所描述的雙面齒形皮帶上的齒類似的方式形成。所述履帶可被切割至所需長度并且通過已知的方式連接以形成環(huán)形履帶。在其它實施例中，所述履帶可包括基礎(chǔ)皮帶，使用在本文中所描述的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法形成所述基礎(chǔ)皮帶，在此之后將內(nèi)部和/或外部凸緣緊固至所述基礎(chǔ)皮帶上。
[0070]盡管已經(jīng)具體地描述了本發(fā)明和它的優(yōu)勢，然而應(yīng)當理解的是，在本文中可做出各種變化、代替、以及替代方案，而不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。另外，本申請的范圍并不限于在說明書中所描述的工藝、機器、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法、以及步驟的特定實施例。如本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將從本發(fā)明的公開內(nèi)容容易地理解的，根據(jù)本發(fā)明可利用執(zhí)行與本文中所描述的相對應(yīng)的實施例基本上相同的功能或基本上實現(xiàn)相同的結(jié)果的、目前存在的或者稍后將被發(fā)展的工藝、機械、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法、或者步驟。因此，所附權(quán)利要求意欲在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、機械、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法、或者步驟?？稍诓皇褂梦丛诒疚闹芯唧w公開的任何元素的情況下，適當?shù)貙嵺`在本文中所公開的發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造敞開端部的、增強的、層疊的皮帶的系統(tǒng)，其包括: 輪廓層，其具有頂側(cè)并且在相對側(cè)上具有皮帶輪廓，以及； 適合于應(yīng)用至所述輪廓層的所述頂側(cè)的一定量的頂層材料； 適合于嵌入于所述輪廓層和所述頂層之間的一定量的抗拉簾線；以及 一裝置，所述裝置包括: 具有與所述皮帶輪廓互補的心軸輪廓的旋轉(zhuǎn)的圓柱形心軸；以及鄰近所述心軸設(shè)置的接合輥，用于將所述輪廓層按壓至所述心軸上，在心軸的旋轉(zhuǎn)期間引起所述輪廓層纏繞接合在心軸的纏繞部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進一步包括: 與所述接合輥相對、鄰近所述心軸設(shè)置的引出輥，以在心軸的旋轉(zhuǎn)期間使所述輪廓層與心軸的所述纏繞部分脫離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進一步包括: 簾線施加器，其能鄰近所述心軸設(shè)置以按預(yù)定的簾線間距在所述纏繞部分內(nèi)將所述抗拉簾線應(yīng)用至所述輪廓層，以使得在所得到的增強的構(gòu)架部分與心軸的纏繞部分脫離之前將所述簾線牢固地附接至所述輪廓層；以及 層壓機，用于將所述頂層材料應(yīng)用并附接至所述增強的構(gòu)架以完全地覆蓋所述簾線并完成所述皮帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述層壓機包括: 在所述心軸的下游的兩個層壓輥，在該兩個層壓輥之間限定一輥縫，以將頂層按壓至在該輥縫中的所述構(gòu)架上；以及 設(shè)置于所述輥縫附近的層壓加熱器，以將熔化能量提供至頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面而將頂層材料和構(gòu)架熔合在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述層壓機包括: 鄰近所述纏繞部分的層壓輥，在所述心軸和所述層壓輥之間限定一輥縫；以及層壓加熱器，其被設(shè)置為將熔化能量提供至頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述層壓機包括: 鄰近所述纏繞部分的模制帶，在所述心軸和所述模制帶之間限定一空腔；以及層壓加熱器，其被設(shè)置為在頂層材料和構(gòu)架進入所述空腔以在該空腔中被按壓在一起之前將熔化能量提供至頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述簾線施加器包括: 鄰近所述纏繞部分的加熱犁，用于在所述輪廓層中犁出具有預(yù)定深度的至少一個加熱槽；以及 簾線鋪設(shè)引導(dǎo)件，其被設(shè)置為將簾線鋪設(shè)至所述加熱槽中以將所述簾線熔合至所述輪廊層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述簾線施加器將所述簾線非完全地嵌入至所述輪廓層中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述簾線施加器包括: 多簾線鋪設(shè)引導(dǎo)件，用于跨過所述皮帶的整個寬度按所述簾線間距并排地鋪設(shè)所述簾線；并且加熱犁適于形成多個槽，用于將所述簾線同時地鋪設(shè)并熔合至所述輪廓層上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，皮帶為齒形皮帶，輪廓層具有多個齒，并且心軸具有適于與所述齒緊密地配合的槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述纏繞部分占據(jù)心軸圓周的180度至300 度。
12.—種制造敞開端部的、增強的、層疊的皮帶的方法，包括: 提供具有頂側(cè)并且在相對側(cè)上具有皮帶輪廓的一段輪廓層； 通過用鄰近心軸設(shè)置的接合輥將所述輪廓層按壓至所述心軸上而將所述輪廓層的纏繞部分接合于旋轉(zhuǎn)的圓柱形心軸的一部分上，所述旋轉(zhuǎn)的圓柱形心軸具有與所述皮帶輪廓互補的心軸輪廓；以及 提供一定量的抗拉簾線并且將它們按平行的、縱向的布置熔合至輪廓層的頂側(cè)，形成增強的構(gòu)架； 提供一定量的頂層材料并且將頂層材料應(yīng)用至所述構(gòu)架的所述頂側(cè)，從而將抗拉簾線嵌入于所述輪廓層和所述頂層之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包括: 用與所述接合輥相對、鄰近所述心軸設(shè)置的引出輥在心軸的旋轉(zhuǎn)期間使所述輪廓層與心軸的所述纏繞部分脫離。
14.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包括: 用鄰近所述心軸的所述纏繞部分設(shè)置的簾線施加器按預(yù)定的簾線間距將所述抗拉簾線應(yīng)用至所述輪廓層，以使得在構(gòu)架部分與心軸的纏繞部分脫離之前將所述簾線牢固地附接至所述輪廓層；以及 用層壓機將所述頂層材料附接至所述增強的構(gòu)架以完全地覆蓋所述簾線并完成所述皮帶。
15.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述附接包括: 進行加熱以至少使所述頂層材料的表面熔化；以及 用所述層壓機將所述頂層材料按壓至所述構(gòu)架上。
16.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述附接包括: 在處于第一層壓輥和第二層壓輥之間的輥縫附近將熱量應(yīng)用至頂層和構(gòu)架的至少一個表面，所述第二層壓輥可以為所述心軸；以及 在所述輥縫處用所述第一層壓輥進行按壓以將所述頂層和所述構(gòu)架熔合在一起。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述附接包括: 在處于所述心軸的下游的兩個層壓輥之間的輥縫中將所述頂層按壓至所述構(gòu)架上；以及 在將頂層材料和構(gòu)架熔合在一起之前在所述按壓期間使頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面熔化。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述附接包括: 在處于所述心軸和鄰近所述纏繞部分的層壓輥之間的輥縫中將所述頂層按壓至所述構(gòu)架上；以及 在將頂層材料和構(gòu)架熔合在一起之前在所述按壓期間使頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面熔化。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述附接包括: 在限定于所述心軸或?qū)訅狠伜湍Ｖ茙еg的空腔中將所述頂層按壓至所述構(gòu)架上；以及 使頂層材料熔化并將頂層材料計量供給至所述空腔中或者在將頂層材料和構(gòu)架熔合在一起之前在所述按壓期間使頂層材料和構(gòu)架中的一個或兩個的至少一個表面熔化。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述簾線施加器包括: 鄰近所述纏繞部分的加熱犁，用于在所述輪廓層中犁出具有預(yù)定深度的至少一個加熱槽；以及 簾線鋪設(shè)引導(dǎo)件，其被設(shè)置為將簾線鋪設(shè)至所述加熱槽中以將所述簾線熔合至所述輪廊層。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述簾線施加器將所述簾線非完全地按壓至所述輪廓層中。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述簾線施加器包括: 多簾線鋪設(shè)引導(dǎo)件 ，用于跨過所述皮帶的整個寬度按所述簾線間距并排地鋪設(shè)所述簾線；并且輪廓葉片適于形成多個槽，用于將所述簾線同時地鋪設(shè)并熔合至所述輪廓層上。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，皮帶為齒形皮帶，輪廓層具有多個齒，并且心軸具有適于與所述齒緊密地配合的槽。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，從所述接合輥至所述引出輥測量，所述纏繞部分占據(jù)心軸圓周的180度至300度。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述簾線施加器包括: 多對旋轉(zhuǎn)的、帶槽的、電極輥，用于電加熱在該電極輥之間所拖拉的每個導(dǎo)電的抗拉簾線的部分，并且用于跨過整個皮帶寬度按所述簾線間距將所述導(dǎo)電的抗拉簾線鋪設(shè)并熔合至所述輪廓層上。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述輪廓層包括在一側(cè)上的多個皮帶齒，并且所述心軸帶有槽以通過緊配合與所述皮帶齒接合，并通過該方法形成齒形皮帶。
27.一種制造敞開端部的、增強的、層疊的皮帶的方法，包括: 在光滑的、旋轉(zhuǎn)的、圓柱形心軸的一部分上拖拉多根平行的抗拉簾線，所述部分包括限定于所述心軸和模制帶之間的空腔或限定于所述心軸和層壓輥之間的間隙； 將頂層材料擠出至所述簾線上并將頂層材料計量供給至限定于所述心軸和模制帶之間的所述空腔中或限定于所述心軸和層壓輥之間的所述間隙中；由此形成包括有嵌入于所述頂層材料的薄膜的一個表面處的所述簾線的構(gòu)架； 在旋轉(zhuǎn)的、圓柱形、輪廓心軸的一部分上拖拉所述構(gòu)架，所述輪廓心軸具有與期望的皮帶輪廓互補的輪廓，所述輪廓心軸的一部分包括限定于所述輪廓心軸和所述模制帶之間的空腔或限定于所述輪廓心軸和所述層壓輥之間的間隙，并且所述一個表面面對所述輪廓心軸； 在所述構(gòu)架和所述輪廓心軸表面之間將輪廓層材料擠出至所述輪廓心軸上并將輪廓層材料計量供給至所述限定于所述輪廓心軸和所述模制帶之間的空腔或限定于所述輪廓心軸和所述層壓輥之間的間隙中；由此形成包括有嵌入于所述頂層材料和所述輪廓層材料之間的所述簾線的所述皮帶。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述頂層材料和所述輪廓層材料均包括熱塑性彈性體或熱塑性聚氨酯。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，除了切割的簾線末端之外，所述皮帶不具有暴露的簾線部 分。
【文檔編號】B29D29/08GK104053538SQ201280067176
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】J·G·諾克斯, L·帕施, M·W·沙爾 申請人:蓋茨公司