TWI414654B - 摩擦帶 - Google Patents

Description

摩擦帶

本發明係關於一種將線予以夾持在2個朝互為相反之方向行進之摩擦帶間並進行假撚(False Twist)之帶式假撚裝置的摩擦帶。

該種摩擦帶所要求者係可製造高品質之線及耐磨耗性佳，為滿足以上2種要求，提案有一種由相對性之低橡膠硬度之表面層、及高橡膠硬度之補強層構成之2層構造的摩擦帶(參照專利文獻1等)。

另一方面，為了對皮帶賦予預定之張力，必須埋設線以作為芯體，且必須為以覆蓋該線之方式於皮帶本體之皮帶輪側表面(皮帶背面)設置具機械性強度之織布的構造，但在亦滿足由上述線品質所要求之條件的條件下，無法避免因進行皮帶之硫化(vulcanization)時之橡膠收縮所造成的翹曲，而有皮帶之與線接觸之面彎曲成凹狀，且在撚線時應力集中在寬度方向端部的問題(參照專利文獻2等)。

因此，在專利文獻2中提案有一種構造，其係具有與線接觸之表面橡膠層、及積層於該表面橡膠層之補強層，該表面橡膠層之硬度係JIS A等級70至80，在該補強層內埋設有芯體索，在該補強層之表面側配設有第1織布，且在該補強層與該表面橡膠層之間配設有第2織布，但上述構造依然無法完全解決上述之彎曲問題。

再者，雖亦提案有一種將表面彎曲成凹狀之皮帶之表面側的寬度方向兩側之角部研磨加工成圓形的技術手段，但依然不能根本地解決。

(專利文獻1)日本特開平10－46439號公報(專利文獻2)日本特開2002－13033號公報

本發明係著眼於存在於上述習知技術之問題點而研創者，其課題係提供一種摩擦帶，該摩擦帶係不會對被假撚之線的品質造成影響，耐磨耗性佳且可解決因彎曲造成之應力集中的問題。

解決前述課題之本發明的第1態樣係一種摩擦帶，係由具備上層及下層之無端皮帶所構成者，該上層係由與被假撚之線接觸的橡膠狀彈性體所構成，該下層係由設置在前述上層之背面的橡膠狀彈性體所構成；在該摩擦帶中，於前述下層之與前述上層為相反側的背面側設有由具有朝寬度方向之伸縮性之構件所構成的芯體，且在該芯體之前述上層側之前述下層埋設有芯線，前述上層之表面係呈平坦狀或寬度方向中央部比寬度方向兩端部突出的凸形狀。

本發明的第2態樣係於第1態樣記載之摩擦帶中，在前述上層與下層之間埋設有第2芯體。

本發明的第3態樣係於第2態樣記載之摩擦帶中，前述第2芯體係由織布所構成。

根據本發明，藉由在皮帶之背面側設置由具伸縮性之構件所成的芯體，由於芯體在橡膠硫化後會收縮，因此可減低表面彎曲成凹狀的翹曲，且表面會呈平坦狀或寬度方向中央部從寬度方向兩端部突出的凸形狀，而達成解決假撚時之應力集中的問題的效果。

以下，依據一實施形態詳細說明本發明。

第1圖係顯示本發明一實施形態之摩擦帶的橫剖視構造。如第1圖(a)、(b)圖所示，摩擦帶10A、10B(以下統稱為摩擦帶10)係具備：由與線接觸的橡膠狀彈性體所構成之上層11A、11B(以下統稱為上層11)；及由設置在前述上層之背面側的橡膠狀彈性體所構成之下層12A、12B(以下統稱為下層12)；在下層12之背面側設置有由編織物構成之第1芯體13A、13B(以下統稱為第1芯體13)，而且在第1芯體13之內側(上層11側)的下層12埋設有由線所構成之芯線14A、14B(以下統稱為芯線14)，再者，於上層11與下層12之間設有第2芯體15A、15B(以下統稱為第2芯體15)。

形成上層11及下層12之橡膠狀彈性體的橡膠基材係只要為以往使用於摩擦帶者即可。從撚線特性及耐磨耗性之優點來看，較佳為自乙烯－丙烯－二烯共聚物(Ethylene－propylene－diene copolymer,EPDM)、丁睛橡膠(NBR)、氫化丁睛橡膠(H－NBR)、聚氨基甲酸酯(polyurethane)等選擇之橡膠基材。藉由將已在該等橡膠基材適當地調配硫化劑、可塑劑、填充劑等之橡膠基材組成物予以硫化，而形成具有預定硬度、耐磨耗性等之橡膠狀彈性體。上層11之橡膠狀彈性體較佳為硬度相對較低且撚線特性佳者，而為了具有補強性層之功能，下層12之橡膠狀彈性體較佳為硬度相對較高者。

考慮上述特性時，上層11之橡膠狀彈性體的橡膠硬度較佳為60至85°，下層12之橡膠狀彈性體的橡膠硬度較佳為60至95°。但上層11之橡膠狀彈性體的硬度亦可比下層12之橡膠狀彈性體的硬度高。

本實施形態之摩擦帶10係在下層12之下面(背面)側具備第1芯體13者。該第1芯體13係由屬於具有朝寬度方向之伸縮性之構件的編織物所構成。在此，所謂具有朝寬度方向之伸縮性之構件，係指至少具有朝寬度方向之伸縮性的構件，當然，亦可具有朝長度方向的伸縮性。此外，於此所謂具有朝寬度方向之伸縮性的構件，係指在伸長之狀態下具有收縮性者，亦可為具有因熱收縮等所致之收縮性者。具有朝寬度方向之伸縮性之構件，係可在被覆於製造用模具時，以伸長之狀態下予以被覆，亦即在保持收縮性之狀態下予以被覆，當從製造用模具脫模時收縮成與橡膠組成物硫化時之橡膠收縮同等或其以上之程度。

由於本實施形態之第1芯體13係由具有伸縮性之編織物所構成，因此在製造摩擦帶時可將第1芯體13在伸長之狀態下予以被覆於製造用模具。而且，即使上層11及下層12在硫化時收縮，在將成形體(摩擦帶)從製造用模具脫模時第1芯體13亦會收縮。藉此，上層11之表面的寬度方向之中央部係彎曲成比寬度方向兩端部突出之凸形狀(第1圖(a))，或形成大致平坦狀(第1圖(b))。亦即，第1芯體13係為在脫模時大幅收縮者，其不會使摩擦帶之表面彎曲成凹形狀，而是使摩擦帶之表面形成平坦者，或是使摩擦帶之表面彎曲成凸形狀者。在此，「平坦」係指安裝於皮帶輪時實質上與平坦同等地發揮作用者，亦包含稍微地形成為凹形狀者。

構成此種第1芯體13之編織物，係只要具有上述作用者即可，並無特別限定，但較佳為採用例如使用15丹尼(d,denier)至300丹尼(d)之線的編織物。這是由於使用未達15丹尼之線時，無法充分發揮由芯體13所產生之效果，使用比300丹尼粗之線時，與皮帶輪接觸之背面會形成凹凸，造成駆動性降低之故。再者，編織物之編織方式係只要具有朝寬度方向之伸縮性者即可，並無特別限定，但較佳為圓編織、平編織等。

再者，在本實施形態中，第1芯體13雖係作成編織物，但第1芯體13係只要為具有朝寬度方向之伸縮性之構件即可。例如，可列擧具伸縮性之編織方式的織布或不織布、成形為具伸縮性之薄片狀的線、由彈性體(elastomer)橡膠構成之薄片或薄片狀成形體、具伸縮性之樹脂成形體等。

第1芯體13之材質雖無特別限定，但可列擧例如綿、尼龍、聚酯、芳香族聚醯胺等，特別以尼龍為佳。

在本實施形態之摩擦帶10中，下層12之以大致密接於第1芯體13上層側之方式設置的芯線14係對皮帶賦予預定之張力(腰力)者。亦即，芯線14係對皮帶賦予夾住假撚之線時所需之張力者。芯線14係使用以往所用者即可，並無特別限定，但可列擧例如綿、尼龍、聚酯、芳香族聚醯胺、玻璃繊維等，特別以使用例如#8至#100之粗度者為佳。

設置在上層11與下層12之間的第2芯體15係可使用編織物，亦可使用織布，且不一定要設置。然而，從對皮帶賦予預定之腰力的観點來看，較佳為使用織布。

藉由形成上述構成，摩擦帶10係彎曲成上層11之表面寬度方向中央部較寬度方向兩端部突出之凸形狀、亦即彎曲成太鼓狀者(參照第1圖(a))，或形成平坦者(參照第1圖(b))。藉此，裝設在皮帶式假撚裝置之皮帶輪的摩擦帶10，並非僅在其表面之寬度方向端部與線接觸者，而是在寬度方向中央部或皮帶表面整體與線接觸者。亦即，藉由使用摩擦帶10，使線之應力不會集中在寬度方向端部且線不會被切斷，而可進行穩定之假撚，亦使經假撚之線的品質提升。

在此，說明摩擦帶10之製造方法。

首先，於金屬製之圓筒狀模具被覆作為第1芯體13之具伸縮性的構件，並將芯線14捲繞在該構件，並塗布接著劑。

接著，藉由擠壓機(extruder)將作為下層12之未硫化的橡膠組成物被覆在設有第1芯體13及芯線14之圓筒狀模具上。

然後，在其上進一步覆蓋第2芯體15，並在第2芯體15上塗布接著劑。接著，藉由擠壓機被覆作為上層11之未硫化的橡膠組成物，並從其上捲繞包帶狀的薄片。

使上層11與下層12之橡膠組成物硫化/硬化後脫模，而得筒狀構件。

藉由研磨機研磨所得之筒狀構件的表面後，以預定之寬度予以刺切而得所希望之無端皮帶。

再者，製造方法並未限定於此，亦可利用衝圧成形等來形成橡膠管。而且，表面之研磨步驟因應需要進行即可，亦可對表面賦予凹凸加工或型模樣等。

此外，在上述之方法中，雖塗布接著劑，但亦可採用使用橡膠基材的橡膠糊。

以下，說明具體之一實施例，但當然本發明並非限定於此。

(實施例1)

於金屬製之圓筒狀模具被覆作為第1芯體之由線粗度70丹尼之尼龍所構成之編織物，在該編織物捲繞聚酯之芯線，並塗布接著劑。藉由擠壓機擠壓將作為下層之由NBR所構成之橡膠組成物擠壓出並予以被覆至該編織物，並將由尼龍構成之織布作為第2芯體覆蓋在該橡膠組成物上，再塗布接著劑。然後，藉由擠壓機擠壓將作為上層之由H－NBR所構成之橡膠組成物擠壓出並予以被覆至該織布上，再從其上捲繞包帶狀之布。

將上述結構物在150℃下進行加熱処理50分鐘並硫化後予以脫模，而得到無端筒狀構件。

以研磨機研磨無端筒狀構件之表面，並以預定之寬度刺切，而得厚度1.6mm、寬度8.0mm、上層之硬度80°、下層之硬度80°之實施例1的無端皮帶。

(實施例2)

除了使用由尼龍構成之編織物做為第2芯體，來取代由尼龍構成之織布以外，以與實施例1同樣之方式，而得到實施例2之無端皮帶。

(實施例3)

除了未使用第2芯體以外，以與實施例1同樣之方式，而得到實施例3之無端皮帶。

(實施例4)

除了使用NBR作為上層之橡膠組成物，以取代H－NBR以外，以與實施例2同樣之方式，而得到上層之硬度80°、下層之硬度80°的無端皮帶。

(實施例5)

除了在下層使用硫化後之硬度90°的橡膠組成物以外，以與實施例2同樣之方式，而得到上層之硬度80°、下層之硬度90°的無端皮帶。

(比較例1)

除了使用由尼龍構成之實質上無伸縮性之織布做為第1芯體，來取代由線粗度70丹尼之尼龍構成的編織物以外，以與實施例1同樣之方式，而得到比較例1之無端皮帶。

(比較例2)

除了使用由尼龍構成之實質上無伸縮性之織布做為第1芯體，來取代由線粗度70丹尼之尼龍構成的編織物以外，以與實施例2同樣之方式，而得到比較例2之無端皮帶。

(比較例3)

除了使用由尼龍構成之實質上無伸縮性之織布做為第1芯體，來取代由線粗度70丹尼之尼龍構成的編織物以外，以與實施例3同樣之方式，而得到比較例3之無端皮帶。

(比較例4)

除了使用由尼龍構成之實質上無伸縮性之織布做為第1芯體，來取代由線粗度70丹尼之尼龍構成的編織物以外，以與實施例4同樣之方式，而得到比較例4之無端皮帶。

(比較例5)

除了使用由尼龍構成之實質上無伸縮性之織布做為第1芯體，來取代由線粗度70丹尼之尼龍構成的編織物以外，以與實施例5同樣之方式，而得到比較例5之無端皮帶。

(比較例6)

除了未使用芯線以外，以與實施例2同樣之方式，而得到上層之硬度80°、下層之硬度80°之比較例6的無端皮帶。

(比較例7)

除了使用由尼龍構成之實質上無伸縮性之織布做為，第1芯體來取代由線粗度70丹尼之尼龍構成的編織物以外，以與比較例6同樣之方式，而得到比較例7之無端皮帶。

(試験例)

針對在各實施例及各比較例製作之無端皮帶各2條，測量表面(與線接觸之面)的彎曲量。彎曲量係藉由表面粗度計(sufcoderSE－40D(商品名音譯)，小阪研究所社製)，測量寬度方向兩端及中央3點之表面位置，並將連結寬度方向兩端之線、與平行於該線且通過皮帶中央之線的距離作為彎曲量。再者，將水平之狀態設為0，將無端皮帶之表面呈凸形狀的彎曲量設為正值，將無端皮帶之表面呈凸形狀的彎曲量設為負值。

此外，彎曲量係遍及長度方向分別測定各8點，並取其平均值。將結果顯示在表1。

由該結果，就將具有伸縮性之編織物作為第1芯體的實施例1至3及5的無端皮帶而言，彎曲量最小之部分為0，亦即無彎曲，且彎曲量之平均值皆為正值。再者，實施例4之無端皮帶的彎曲量亦為正值。由上述得知，實施例1至5之無端皮帶的表面部分皆平坦，或中央部呈凸形狀(太鼓狀)。

相對於此，就將實質上無伸縮性之織布作為第1芯體的比較例1至5的無端皮帶而言，彎曲量之平均值皆為負值。由上述得知，比較例1至5之無端皮帶的表面部分皆係在上層之中央部呈凹形狀。

由上述得知，本發明之摩擦帶係減低表面彎曲成凹形狀之彎曲，使表面呈平坦或呈寬度方向中央部較寬度方向兩端部突出的凸形狀，以解決因彎曲所造成之問題者。

再者，將實質上無伸縮性之織布作為第1芯體的比較例7的無端皮帶之彎曲量之平均值為負值，且中央部呈凹形狀，相對於此，將具伸縮性之編織物作為第1芯體的比較例6的無端皮帶之彎曲量之平均值為正值，且中央部呈凸形狀，由此，雖不論線之有無而可消除彎曲，但由於係皆未埋設芯線者，因此並非為具有線撚時所需之張力者。

10、10A、10B．．．摩擦帶

11、11A、11B．．．上層

12、12A、12B．．．下層

13、13A、13B．．．第1芯體

14、14A、14B．．．芯線

15、15A、15B．．．第2芯體

第1圖係本發明之摩擦帶的橫剖視圖。

10A、10B．．．摩擦帶

11A、11B．．．上層

12A、12B．．．下層

13A、13B．．．第1芯體

14A、14B．．．芯線

15A、15B．．．第2芯體

Claims (3)

1. 一種摩擦帶，係由具備上層及下層之無端皮帶所構成者，該上層係由與被假撚之線接觸的橡膠狀彈性體所構成，該下層係由設置在前述上層之背面的橡膠狀彈性體所構成；在該摩擦帶中，在前述下層之與前述上層為相反側的背面側設有由具有朝寬度方向之伸縮性之構件所構成的芯體，且在該芯體之前述上層側之前述下層埋設有芯線，藉由前述芯體之收縮，使前述上層之表面呈現平坦狀或彎曲成寬度方向中央部較寬度方向兩端部突出的凸形狀。
2. 如申請專利範圍第1項之摩擦帶，其中，在前述上層與下層之間埋設有第2芯體。
3. 如申請專利範圍第2項之摩擦帶，其中，前述第2芯體係由織布所構成。