專利名稱：用以生產(chǎn)具有兩條或多條螺旋齒徑跡的同步皮帶的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步傳動皮帶和同步皮帶，更具體地涉及一種用于制造具有兩條或多條齒徑跡的同步傳動皮帶的方法和設(shè)備，這些齒徑跡從皮帶表面以反向平衡的傾斜角度延伸。
背景技術(shù)：
Gregg的美國專利No.5,209,705表面上公開了一種具有傾斜和偏移的齒的同步傳動皮帶。
Skura的美國專利No.3,078,206表面上公開了一種形成皮帶齒和增強(qiáng)正向傳動皮帶的方法。
美國專利No.2,600,775表面上公開了一種用于制造和固化動力傳輸皮帶的方法和設(shè)備。
最后，日本專利No.59-133,034也指向一種制造同步傳動皮帶的方法。
同步傳動皮帶通常由一種用縱向抗拉部件增強(qiáng)的有彈力的彈性體構(gòu)成，該抗拉部件用多根高彈性模量的芯線制成。這些芯線可用玻璃纖維、碳纖維、鋼、聚酯、高韌度人造纖維或者最好用聚酰胺制成。
皮帶的齒表面可以用耐磨纖維品增強(qiáng)，后者的一個例子是尼龍。
彈性體可以是那些已知適用于此類皮帶的任何一種彈性體，包括聚氯丁烯、聚氨酯、NBR、IIR、IR、SBR、CSM、EPDM、其它熱固性彈性體、熱塑性彈性體以及其它聚合物混合物。
通常，同步傳動皮帶是通過在一個鼓上纏繞纖維品、未硫化彈性體和芯線各層而制成的。該鼓用作內(nèi)部模具并可以有一個包括軸向取向的均勻間距的槽的外周面。在硫化期間，該皮帶板材利用由一個外部隔板或蒸壓器施加的壓力來模制，該壓力迫使皮帶板材向內(nèi)緊靠該鼓的周面。在硫化后，皮帶套管沿軸向滑動離開該鼓或模具。然后以獨立的操作將皮帶套管沿橫向切割成各單個的皮帶。
這樣形成的皮帶通常只有單獨一條從皮帶與皮帶圓周成直角地延伸的齒蹤跡，齒的尺寸與鼓周面上的槽相適應(yīng)。在此類皮帶的制造中使用一種簡單的有槽鼓。
已知在該技術(shù)中提供具有至少兩排橫向相鄰的齒的同步皮帶，這兩排齒相對于皮帶的方向成反向平衡的傾斜角度。一種此類皮帶結(jié)構(gòu)公開于美國專利No.5,209,705中，其公開內(nèi)容參考合并于此。其中公開的皮帶結(jié)構(gòu)提供某些優(yōu)點，特別是對于噪聲來說，這比那種只有單獨一條從皮帶與皮帶圓周成直角地延伸的齒蹤跡的皮帶有了改進(jìn)。
但是，該技術(shù)中遇到的一個問題是，在制造該類改進(jìn)的皮帶時，能否在一個內(nèi)部鼓形模具上制造和硫化一個具有多于一段的皮帶的寬帶材。在每個皮帶區(qū)段上存在兩條或多條以反向平衡的傾斜角度延伸的齒蹤跡會阻擋已固化的皮帶套管沿軸向滑動離開該鼓形模具，如上述先有技術(shù)制造方法中那樣。至今為止，還沒有一種制造這類改進(jìn)的皮帶的可行方法。
本文描述的本發(fā)明的工藝提供一種方法，由此可以用簡單而有效的方法有利地制造一種同步皮帶，該同步皮帶具有兩條或多條以反向平衡的傾斜角度延伸的齒徑跡。
發(fā)明的公開根據(jù)本發(fā)明，提供了一種制造具有從皮帶表面延伸的齒的同步傳動皮帶的方法，該方法包括下列步驟組裝一個具有第一組同心模制環(huán)的內(nèi)部鼓形模具，該模制環(huán)包括相鄰的右向環(huán)和左向環(huán)，右向環(huán)和左向環(huán)中具有在其中形成齒的槽，每個右向環(huán)和左向環(huán)上的各槽間隔一預(yù)定的齒距；圍繞該鼓形模具建立一個多層的皮帶帶材；固化該皮帶帶材；將已固化的皮帶帶材分割為一定的皮帶寬度；以及在將該皮帶帶材分割為一定的皮帶寬度后從模具上移去該皮帶寬度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該右向環(huán)的槽相對于縱向具有傾斜的角度，而該左向環(huán)的槽相對于該右向環(huán)的槽具有反向的角度。在本發(fā)明的方法中，組裝內(nèi)部鼓形模具的步驟包括將右向環(huán)設(shè)置在相對于左向環(huán)的預(yù)定位置中，使得右向環(huán)上的槽與左向環(huán)上的槽偏移一個預(yù)定距離；以及利用保持機(jī)構(gòu)將右向環(huán)保持在相對于左向環(huán)的預(yù)定位置中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，圍繞鼓形模具建立一多層皮帶帶材的步驟包括在內(nèi)部鼓形模具上設(shè)置第一纖維品層；將一個縱向拉伸部件設(shè)置在該層纖維品上；將一種彈性材料設(shè)置在該拉伸部件上；以及將一個橫向增強(qiáng)部件設(shè)置在該彈性材料上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，組裝該內(nèi)部鼓形模具的步驟還包括在第一組和第二組模制環(huán)之間設(shè)置一個間隔環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，將已固化的皮帶帶材切割成一定的皮帶寬度的步驟包括將鼓形模具裝置安裝在車床上；以及在第一組模制環(huán)的任一側(cè)上切割該已固化的皮帶帶材。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在將該皮帶寬帶材切割成各一定寬度的步驟后從模具移去這些皮帶寬度的步驟包括沿第一方向滑動右向環(huán)，使其離開該寬度皮帶；以及沿第二方向滑動左向環(huán)，使其離開該皮帶寬度。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是能夠有效地制造具有兩排或更多排相鄰的傾斜的有角度的齒的同步皮帶。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是能夠改變用一次固化操作制成的同步皮帶的數(shù)目。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是生產(chǎn)成品皮帶的有角度的齒的精度很好。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是，可以替換在操作期間可能會損壞或超出所要公差的鼓形模具區(qū)段。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是能夠結(jié)合一部分慣用的皮帶制造方法來形成一種改進(jìn)的皮帶結(jié)構(gòu)。
閱讀和理解下面詳細(xì)敘述的說明書，使用該技術(shù)的專業(yè)人員可以清楚本發(fā)明的其它好處和優(yōu)點。
附圖簡述本發(fā)明可用某些部件和部件配置的物理形式來表示，在本說明書和作為其一部分的附圖中將詳述和例示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中


圖1是用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的一種同步傳動皮帶的一部分的底視平面圖。
圖2是沿圖1的線2-2截取的部分截面圖的側(cè)視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法使用的鼓形模具裝置。
圖4是沿圖3的線4-4截取的鼓形模具裝置的截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的方法使用的一種模制環(huán)的側(cè)視圖。
圖6是沿圖5的線6-6截取的部分截面圖的前視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的方法使用的一段右向模制環(huán)的放大圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的方法使用的一段左向模制環(huán)的放大圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的方法制造的尚未固化的皮帶帶材的截面圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)在參照附圖，其中圖示僅例示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例而不起限制作用。圖1和2表示如本發(fā)明方法中制造的那種類型的皮帶10。皮帶10有至少兩排橫向相鄰的齒13，具有中心線13a和13b。這些齒沿縱向均勻地隔開齒距P并相對于縱向傾斜地延伸，使得沿橫向相鄰兩排中的齒13處于對置的平衡角17，而中心線13a和13b相互偏移一個距離21，該距離21為齒距P的10％至90％。最好是，該偏移距離為齒距P的50％。傾斜角17可以為15°至45°。
根據(jù)本發(fā)明的方法，組裝一個鼓形模具24，以便形成皮帶10。參照圖3-6，鼓形模具24包括至少一組環(huán)28。每組環(huán)28將形成一個同步皮帶10。每組環(huán)28包括一個右向環(huán)30和一個左向環(huán)32。右向和左向參照環(huán)30、32的周面上形成的螺旋槽34A、34B的方向。右向環(huán)30上的螺旋槽34A將形成成品皮帶10的傾斜延伸齒13的一個徑跡，而左向環(huán)32上的螺紋槽34B將形成成品皮帶10的傾斜延伸齒13的相鄰徑跡。因為槽34A和34B的角度相反，所以形成的齒13呈現(xiàn)為改進(jìn)的皮帶結(jié)構(gòu)的反向平衡的齒。
鼓形模具24可以包括多于一組的環(huán)28。接連的各組環(huán)28由作為間隔件的中心空白環(huán)36隔開。鄰近各組環(huán)28的最外邊安置端部空白環(huán)38。最后，底端環(huán)40和頂端環(huán)42可以分別安置在鼓形模具24的兩端。底端環(huán)40和頂端環(huán)42可以為鼓形模具24提供法蘭44，以有助于皮帶制造過程。
在一個優(yōu)選實施例中，每個鼓形模具24包括四組環(huán)28，它們由三個中心空白環(huán)36互相隔開。接連的各組環(huán)28上的槽34A、34B形成一系列圍繞鼓模具24的人字形槽。在該優(yōu)選實施例中，右向環(huán)30、左向環(huán)32、中心空白環(huán)36和端部空白環(huán)38用鋁合金制成，雖然其它材料也可使用。
為了保持成品皮帶10的合適距離21，右向環(huán)30的槽34A相對于其配對的左向環(huán)32的槽34B的定位是關(guān)鍵的。因此，形成鼓形模具24的環(huán)30、32、36、38、40、42可以包括保持機(jī)構(gòu)，以便在其間保持適當(dāng)?shù)亩ㄎ?。例如，環(huán)30、32、36、38、40、42在其上下表面上可以包括聯(lián)鎖槽或?qū)?zhǔn)器(未示出)，使得這些環(huán)可以疊置和保持同心并合適地安置。
特別參照圖4，該圖示出鼓形模具24的一個優(yōu)選實施例的截面圖。接連的環(huán)30、32、36、38、40、42安裝在一個中心軸46上以使鼓形模具24能夠轉(zhuǎn)動，而一個皮帶帶材在其上面建立。中心軸46的存在也使鼓形模具24能夠在設(shè)備上轉(zhuǎn)動而將該彎曲的皮帶帶材切割成皮帶寬度。該優(yōu)選實施例也包括一個內(nèi)部環(huán)形通道47，以便能夠用蒸氣加熱鼓形模具24。
接連的各環(huán)30、32、36、38、40、42通過一個或多個鍵槽48的存在保持適當(dāng)?shù)年P(guān)系。
如在圖5中更清楚地示出的，在鼓形模具24的一個優(yōu)選實施例中有三個鍵槽48。鍵槽48圍繞每個環(huán)的內(nèi)表面50等距間隔。鍵槽48中可以插入一個鍵銷(未示出)。
在圖6中，用部分平面圖和部分截面圖示出一個右向環(huán)30。螺旋槽34A形成一個傾斜角17A，該角對應(yīng)于由成品皮帶10的齒13形成的傾斜角17。左向環(huán)的螺旋槽(未示出)形成一個反向平衡的傾斜角。
現(xiàn)在參照圖7和8，圖中示出鍵槽48與配對的右向環(huán)30和左向環(huán)32的槽34A、34B的關(guān)系。在一優(yōu)選實施例中，鍵槽48的中心線52與右向環(huán)30上的槽34A的中心線54A對準(zhǔn)。鍵槽48的中心線52在配對的左向環(huán)32上與槽34B的中心線54B偏移一個距離D，這將決定用鼓形模具24形成的皮帶10的距離21。在一優(yōu)選實施例中，距離D是齒距P的40％至60％?？梢岳斫?，鍵槽48的存在不過是用于使右向環(huán)30保持在與其配對的左向環(huán)32處于適當(dāng)關(guān)系的保持機(jī)構(gòu)中的一種，也可以使用其它保持機(jī)構(gòu)。但是，配對的右向環(huán)30和左向環(huán)32的槽34A和34B偏移一給定距離D，以便提供成品皮帶10的偏移的齒13，這是本發(fā)明的一個關(guān)鍵因素。
參照圖9，本發(fā)明的方法包括建立一個圍繞內(nèi)部鼓形模具24的皮帶帶材60。本發(fā)明的方法可以包括常規(guī)的構(gòu)造方法，該方法利用一個纖維品有齒套管62，該套管62緊靠鼓形模具24的周邊，其外跟隨一個縱向抗位部件64和一種彈性體材料66，以形成皮帶10的主體。此外，本發(fā)明方法的一個實施例包括在帶材60的外側(cè)上添加一個橫向安置的增強(qiáng)部件68。包括該橫向增強(qiáng)部件68可使成品皮帶10吸收在兩排齒13之內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)部側(cè)向力。
在制成帶材60后，利用該技術(shù)中的通常方法進(jìn)行固化。一種此類固化方法可以是將制成的組件安置在一個包含隔板的罐內(nèi)。在隔板上施加壓力并加熱該皮帶帶材60，以便模制和硫化該材料?；蛘呤?，可以使用一個在蒸壓器中的自由隔板。
在固化后，皮帶帶材60并不像先有技術(shù)的生產(chǎn)同步皮帶方法中常見的那樣沿軸向滑離鼓形模具24。在本發(fā)明的方法中，固化后的皮帶帶材60保持在鼓形模具24上。將鼓形模具24設(shè)置在類似車床的設(shè)備上，將固化的皮帶帶材60切割成分離的寬度。在中心空白環(huán)或間隔件36上切割該固化的皮帶帶材60。
因為中心空白環(huán)36和端部空白環(huán)38不是螺旋槽形狀的，所以它們易于從皮帶寬度上滑離。右向環(huán)30沿第一方向從皮帶寬度上移離，而左向環(huán)32沿反向的第二方向從皮帶寬度上移離。在此種方式中，右向環(huán)30的移動方向與其上形成的皮帶齒13相容，而左向環(huán)32的移動方向與其上形成的皮帶齒13相容。
在所有的環(huán)部件移去后，可以將單個的一定寬度的皮帶的側(cè)邊修整到其最終寬度。
上面描述了優(yōu)選實施例。該技術(shù)的專業(yè)人員可以清楚，上述方法可以變化和修改而并不偏離本發(fā)明的總體范圍。預(yù)定包括所有這些變化和修改，只要它們落入附屬的權(quán)利要求或其等效要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種生產(chǎn)具有從皮帶表面延伸的齒的同步傳動皮帶的方法，所述方法的特征在于包括下列步驟組裝一個具有第一組同心模制環(huán)的內(nèi)部鼓形模具，所述第一組模制環(huán)包括相鄰的右向環(huán)和左向環(huán)，所述右向環(huán)和左向環(huán)中具有在其中形成齒的槽，每個所述右向環(huán)和左向環(huán)上的各槽間隔一預(yù)定的齒距；圍繞所述鼓形模具建立一個多層的皮帶帶材；固化所述皮帶帶材；將所述已固化的皮帶帶材分割為一定的皮帶寬度；以及在上述將所述皮帶帶材分割為一定的皮帶寬度后從所述模具上移去所述皮帶寬度。
2．權(quán)利要求1所述的方法，還包括在任一側(cè)邊上將所述一定寬度的皮帶修整到一預(yù)定尺寸。
3．權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述右向環(huán)的槽相對于縱向具有傾斜的角度，而所述左向環(huán)的槽相對于該右向環(huán)的槽具有反向的角度，其中組裝所述內(nèi)部鼓形模具的步驟包括將所述右向環(huán)設(shè)置在相對于所述左向環(huán)的預(yù)定位置中，使得所述右向環(huán)上的槽與所述左向環(huán)上的槽偏移一個預(yù)定距離；以及利用保持機(jī)構(gòu)將所述右向環(huán)保持在相對于所述左向環(huán)的所述預(yù)定位置中。
4．權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定距離在所述齒距的40％至60％之間。
5．權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述右向環(huán)和左向環(huán)各自還包括一內(nèi)表面，每個所述內(nèi)表面有一縱向通道，當(dāng)所述右向環(huán)設(shè)置在相對于所述左向環(huán)的所述預(yù)定位置中時，該縱向通道形成一個鍵槽，而且其中利用所述保持機(jī)構(gòu)包括過所述鍵槽插入一鍵銷。
6．權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)部鼓形模具還包括基本上類似于所述第一組模制環(huán)的第二組模制環(huán)和一個第一間隔環(huán)，而且其中所述組裝該內(nèi)部鼓形模具的步驟還包括將所述間隔環(huán)設(shè)置在所述第一組和第二組模制環(huán)之間。
7．權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圍繞鼓形模具建立所述多層皮帶帶材的步驟包括在所述鼓形模具上面設(shè)置一個縱向抗拉部件；以及在所述抗拉部件上面設(shè)置一層彈性體材料。
8．權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述圍繞鼓形模具建立所述多層皮帶帶材的步驟還包括在設(shè)置所述縱向抗拉部件之前，先在所述內(nèi)部鼓形模具上鋪設(shè)第一纖維品層。
9．權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述圍繞上述鼓形模具建立該多層皮帶帶材的步驟還包括在所述彈性體材料上面設(shè)置一個橫向增強(qiáng)部件。
10．權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將上述已固化的皮帶帶材切割成一定皮帶寬度的步驟包括將所述鼓形模具組件安裝在一個車床上；以及切割所述第一組模制環(huán)兩側(cè)上的上述已固化的皮帶帶材。
11．權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在上述將皮帶帶材切割成皮帶寬度之后移去該皮帶寬度的所述步驟包括使所述右向環(huán)沿第一方向滑動而離開上述皮帶寬度；以及使所述左向環(huán)沿第二方向滑動而離開上述皮帶寬度。
12．一種生產(chǎn)具有從皮帶表面延伸的齒的同步驅(qū)動皮帶的方法，所述方法的特征在于下列步驟組裝一個具有第一組同心模制環(huán)的內(nèi)部鼓形模具，所述第一組模制環(huán)包括相鄰的右向環(huán)和左向環(huán)，所述右向環(huán)和左向環(huán)中具有形成齒的槽，所述右向環(huán)的上述槽與一縱向成傾斜角度并間隔一預(yù)定齒距，所述左向環(huán)的上述槽與所述右向環(huán)的上述槽成相反的角度并間隔所述齒距，所述右向環(huán)上的上述槽與所述左向環(huán)上的上述槽偏移一個預(yù)定的距離；通過下述各步建立一多層皮帶帶材在所述內(nèi)部鼓形模上設(shè)置一層第一纖維品層；所述纖維品層上面設(shè)置一個縱向抗拉部件；在所述抗位部件上設(shè)置一層彈性材料；以及在所述彈性材料上設(shè)置一個橫向增強(qiáng)部件；固化所述皮帶帶材；將所述已固化的皮帶帶材分割為一定的皮帶寬度；在上述將所述皮帶帶材分割為一定的皮帶寬度后從所述模具上移去所述的皮帶寬度；以及將所述皮帶寬度修整到一個預(yù)定尺寸。
全文摘要
一種生產(chǎn)同步皮帶的方法,該皮帶有兩條或多條從皮帶傾斜地延伸的齒徑跡。該方法包括由一系列同心環(huán)(28)形成一個內(nèi)部鼓形模具,圍繞該鼓形模具建立一個皮帶套管,硫化該皮帶組件,將皮帶套管切割成各寬度,并從各皮帶區(qū)段上移去模具環(huán)。
文檔編號B29D29/08GK1234765SQ96180462
公開日1999年11月10日 申請日期1996年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月22日
發(fā)明者M·J·W·格雷格 申請人:固特異輪胎和橡膠公司