本發(fā)明涉及一種尤其是用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的附件的多槽或poly-V型的傳動(dòng)帶。
背景技術(shù)：
：輔助傳動(dòng)件通常包括與機(jī)動(dòng)車輛的內(nèi)燃機(jī)的曲軸連接的驅(qū)動(dòng)帶輪、分別與交流發(fā)電機(jī)和輔助部件(例如液壓泵)連接的至少第二帶輪和第三帶輪、以及用于將帶輪連接在一起的傳動(dòng)帶。當(dāng)今的發(fā)動(dòng)機(jī)要求傳動(dòng)構(gòu)件以及尤其是傳動(dòng)帶即使它們須在高溫條件下以及在具有較高的機(jī)械應(yīng)力的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能夠具有越來(lái)越長(zhǎng)的平均壽命?，F(xiàn)今用于輔助傳動(dòng)件的傳動(dòng)帶也稱為poly-V型帶。這些帶包括彈性材料制成的主體(優(yōu)選地是EPDM)、沿縱向嵌入主體中的多個(gè)耐用的絲形嵌入件以及與一體地與主體連接且包括多個(gè)V型肋件的耦合部，這些V型肋件并排且與V型槽交替。為了通過(guò)減小磨損來(lái)提高傳動(dòng)帶的平均壽命，已知的是提供一層至少部分地覆蓋肋件的更耐磨的材料，諸如例如，織物、無(wú)紡織物或熱塑性材料。該解決方案已經(jīng)可在市場(chǎng)上獲得，尚未證明尤其有效。特別地，無(wú)論是織物還是連續(xù)熱塑性材料層用作覆蓋材料，兩者都趨于在硫化階段中在槽和肋件處“拉伸”。其結(jié)果是，覆蓋材料在使用過(guò)程中恰在應(yīng)力最大點(diǎn)處弱化。此外，上述覆蓋材料使得在帶的接觸表面與帶輪之間需要承擔(dān)較大的摩擦。除了進(jìn)一步提高斷裂的可能性之外，該較大的摩擦也會(huì)增加運(yùn)轉(zhuǎn)期間帶的噪聲。因此已經(jīng)嘗試?yán)锰娲桨负筒煌募夹g(shù)方案來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)高的耐磨性、低噪聲(尤其是同樣在濕潤(rùn)條件下的低噪聲)、以及改進(jìn)的織物對(duì)主體的附著力。因此，存在若干已知的用于嘗試解決上述問題的替代方案，例如專利US3724284A表明在poly-V型帶的肋件上使用針織織物。該解決方案的缺陷在于，彈性材料在硫化階段中穿透織物。特別地，在針織織物的情況下，織物直接埋置到主體化合物中并且因此不能使得磨損得以大幅的改善。專利EP280175表明在橡膠主體與織物之間使用屏障層或減震層；在該專利中，所述屏障層具有彈性基底。專利FR2210251示出了在poly-V型帶肋件的表面上使用熱塑性材料層。專利EP2166251甚至提出在耦合部上方以及在無(wú)紡織物的下面使用熱塑性材料層。特別地，聚乙烯和熱塑性彈性體被表示在聚合物材料中，而無(wú)紡織物可以被織物代替。然而，該技術(shù)方案也未能提供耦合部、熱塑性材料與織物之間的良好附著。為此，在專利EP2166251中明確地指出，使用無(wú)紡織物的解決方案是優(yōu)選的，從而提高主體與無(wú)紡織物之間的相容性，并且插入的聚合物材料是熱塑性彈性體的解決方案同樣是優(yōu)選的。在該情況下，無(wú)紡織物因此變成了帶的工作表面，但是無(wú)紡織物不提供諸如更加現(xiàn)代化的發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的最優(yōu)的性能。有效地，無(wú)紡織物不能提供在高溫下的良好性能。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用沒有覆蓋織物或無(wú)紡織物的熱塑性材料膜時(shí)，非常難以實(shí)現(xiàn)噪聲方面的良好結(jié)果。另外，在僅一層熱塑性材料用作覆蓋物以及在該熱塑性材料進(jìn)而由形成帶的工作表面的織物或無(wú)紡織物覆蓋的情況下，都已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在熱塑性材料層的附著力方面的結(jié)果尤其差。因此，上述的解決方案都沒有真正地能夠同時(shí)解決上述全部問題，尤其是仍正在尋求具有低摩擦、低噪聲、同時(shí)具有良好附著力的傳動(dòng)帶。只有能夠在摩擦和耐磨性測(cè)試中以及在附著力測(cè)試中同時(shí)獲得良好結(jié)果的帶將能夠通過(guò)耐用測(cè)試，并且因此具有高的平均壽命且無(wú)需頻繁地更換。發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種多槽或poly-V型的傳動(dòng)帶，尤其是用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的附件，其使上述問題得以解決。上述目的是通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶和根據(jù)權(quán)利要求14所述的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。附圖說(shuō)明圖1是突出顯示耐用嵌入件的poly-V型帶的一部分的示意性的部分視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的poly-V型帶的橫向放大57倍的剖面的照片；圖3是根據(jù)本發(fā)明的在poly-V型帶的縱向上的剖面的照片；圖4是用于測(cè)量摩擦系數(shù)的傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖；以及圖5是用于帶輪錯(cuò)位噪聲測(cè)試測(cè)量的傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。發(fā)明詳述參考圖1，附圖標(biāo)記1指代poly-V型帶，包括主體2、縱向地埋置到主體中的多個(gè)耐用絲形嵌入件3(下文也稱為條)以及與主體一體地連接且包括多個(gè)V型肋件5的耦合部4，主體包括第一彈性材料，多個(gè)V型肋件5并排且與V型槽6交替。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如圖1至圖3所進(jìn)一步具體所示，poly-V型帶還包括至少部分地覆蓋肋件5的至少部分熱塑性材料8以及纖維材料9，該纖維材料用作覆蓋物且由從紡織織物、針織織物或無(wú)紡織物構(gòu)成的組中選出的材料制成，該纖維材料任選地埋置于彈性材料中，位于至少部分熱塑性材料之上。優(yōu)選地，至少部分熱塑性材料形成大部分連續(xù)的層，但是，如圖2和圖3所示，會(huì)存在非連續(xù)區(qū)。圖2和圖3被具體地包含以示出，在實(shí)際中，至少部分熱塑性材料可能不具有均勻的分布并且因此在整個(gè)工作表面或耦合部上不具有相同的厚度。主體2優(yōu)選地由包含一種或多種彈性材料和若干添加劑的化合物制成。為方便，彈性材料下文統(tǒng)稱為“第一彈性材料”。帶的主體有益地包括作為第一彈性材料中的主彈性體的彈性體，其選自由天然橡膠(NR)、聚氯丁二烯(CR)、丙烯腈丁二烯(NBR)和稱為氫化丙烯腈丁二烯(HNBR)的相關(guān)氫化彈性體或用不飽和羧酸的酯接合(seamwith)的氫化丙烯腈丁二烯的鋅鹽、聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-α-烯烴彈性體、EPDM，聚氨酯、氟彈性體、乙烯丙烯酸彈性體(AEM)、溴丁基橡膠、氯磺化聚乙烯(CSM)或氯磺化烷基、氯化聚乙烯、環(huán)氧化天然橡膠、SBR、NBR羧酸酯、HNBR羧酸酯、ACM和這些化合物的混合物構(gòu)成的組。“主彈性體”旨在存在于構(gòu)成主體的化合物中，其按重量計(jì)多于50％，該比例是基于化合物中全部彈性體的總重量且因此排除了帶的全部其它的非彈性成分計(jì)算的。主體優(yōu)選地包括作為第一或另一彈性材料的至少一種聚烯烴共聚物或含丙烯腈單元的橡膠。更優(yōu)選地，第一彈性材料包含選自如下構(gòu)成的組的彈性體：EPM(乙烯丙烯單體)、EPDM(乙烯-丙烯二烯單體)、NBR(丙烯腈丁二烯橡膠)、HNBR(氫化丙烯腈丁二烯橡膠)、ZnHNBR(鋅鹽丙烯腈丁二烯橡膠d)和XHNBR(過(guò)氧化物硫化氫化丙烯腈丁二烯橡膠))。特別地，在含有丙烯腈單元的橡膠中，優(yōu)選NBR、HNBR和改性HNBR，例如用鋅鹽或ZnHBR或XHNBR改性的HNBR。特別地，在聚烯烴共聚物中，優(yōu)選的是EPDM。甚至更優(yōu)選地，主體包含EPDM。甚至更優(yōu)選地，主要由EPDM構(gòu)成。“第一彈性材料主要由…構(gòu)成”意在，除了所有常用的添加劑之外，在不會(huì)不利地影響主體化合物與構(gòu)成齒形帶的其他元件之間的化學(xué)相容性且因此不背離本發(fā)明的范圍的前提下，可以添加小百分比的其他聚合物或共聚物到化合物中。特別地，其中主體包括相對(duì)于彈性體的總重量按重量計(jì)多于60％、更優(yōu)選地多于70％的EPDM的實(shí)施例是優(yōu)選的。在替選方案中，主體主要由EPDM構(gòu)成的實(shí)施例也是優(yōu)選的。還優(yōu)選聚烯烴和含有丙烯腈單元的橡膠的混合化合物，更優(yōu)選具有NBR或HNBR或上述改性HNBR的EPDM化合物。例如，含有丙烯腈單元的橡膠可以添加有優(yōu)選在1％和30％之間的范圍內(nèi)的量的EPDM。除了彈性材料之外，主體化合物可以包含常規(guī)添加劑，例如增強(qiáng)劑、增量劑、顏料、硬脂酸、促進(jìn)劑、硫化劑、抗氧化劑、活化劑、引發(fā)劑、增塑劑、蠟、預(yù)硫化抑制劑、抗降解劑、加工油和類似物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，耦合部4由至少部分熱塑性材料覆蓋。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，至少部分熱塑性材料形成了層8，例如如圖1至3的實(shí)施例中所示。至少部分熱塑性材料優(yōu)選地包括聚烯烴，更優(yōu)選地包括聚乙烯均聚物或共聚物?！爸辽贌崴苄浴?，意在表示至少一熱塑性彈性體可被使用或者熱塑性材料可在化合物中或者與非熱塑性材料任意結(jié)合，非熱塑性材料諸如例如彈性材料。特別地，可以使用基于聚乙烯、乙烯-丙烯、乙烯-丁烯、乙烯-戊烯、乙烯-己烯、乙烯-庚烯、乙烯-辛烯及其共聚物或混合物的均聚物或共聚物。仍更優(yōu)選地，至少部分熱塑性材料包括聚乙烯，尤其是LDPE或LLDPE是優(yōu)選的。LLDPE是更優(yōu)選的。優(yōu)選的LLDPE具有在0.900g/cm3與0.950g/cm3之間的密度，更優(yōu)選地在0.915g/cm3與0.940g/cm3之間的密度。發(fā)現(xiàn)用茂金屬催化的LLDPE(也稱為m-LLDPE)的使用是特別優(yōu)選的，其可以單獨(dú)使用或與其它均聚物或共聚物混合使用。優(yōu)選地，分子量大于200,000g/mol。至少部分熱塑性材料優(yōu)選地部分交聯(lián)。至少部分熱塑性材料優(yōu)選地被照射。在優(yōu)選的解決方案中，覆蓋齒的材料是電子照射過(guò)的聚乙烯。電子照射的工藝，也稱為電子束處理，是一種涉及使用通常高能電子用于處理材料的工藝。一般地，該工藝用來(lái)獲得聚合物的至少部分交聯(lián)。輻射能量?jī)?yōu)選在1kGy(千戈瑞或kGray)和1000kGy之間。照射的有效性和交聯(lián)聚合物的能力通常取決于照射期間使用的能量強(qiáng)度。已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，特別優(yōu)選的是劑量在10和200kGy之間的輻射能量，更優(yōu)選在60和140kGy之間。特別地，以80kGy與120kGy之間的劑量，在低噪聲和高附著力方面獲得了最優(yōu)的結(jié)果。用于齒的覆蓋材料優(yōu)選地具有10微米與500微米之間的厚度，更優(yōu)選地在30微米與200微米之間，甚至更優(yōu)選地在80微米與120微米之間。如圖2所示，層的厚度可以在模制帶上變化，并且因此，層的厚度可以作為成品帶的平均厚度，或者更簡(jiǎn)單地，作為膜的初始厚度和/或帶生產(chǎn)過(guò)程中在形成主體的材料上沉積的至少部分熱塑性材料的初始厚度。材料沉積到至少部分熱塑性材料上，主要由纖維或細(xì)絲或紗線構(gòu)成，優(yōu)選地由選自由無(wú)紡織物、紡織織物或針織織物構(gòu)成的組的材料構(gòu)成。纖維材料可以利用第二彈性材料在一面或兩面上進(jìn)行處理，或者甚至完全埋置到第二彈性材料中。第二彈性材料更優(yōu)選的是先前表明的用作第一彈性材料的彈性材料中的一種。第二彈性材料可以與第一彈性材料相同或不同。其中埋置了織物的彈性材料優(yōu)選地是EPDM，而HNBR、氯丁二烯BR、天然橡膠和SBR在替選方案中可以有益地使用?？梢哉{(diào)整第二彈性材料層的成分從而使其在使用時(shí)適應(yīng)poly-V型帶的應(yīng)用的類型。第二彈性材料層優(yōu)選地具有50微米與400微米之間的厚度，更有益地在100微米與300微米之間，例如200微米?？椢飪?yōu)選地從由紡織織物、無(wú)紡織物和針織織物構(gòu)成的組選出。優(yōu)選地，織物利用彈性材料處理。優(yōu)選地，織物是針織織物。針織織物已經(jīng)過(guò)證實(shí)在具有“聯(lián)鎖”構(gòu)造時(shí)尤其優(yōu)選。織物的重量?jī)?yōu)選地在25g/m2與200g/m2之間，更優(yōu)選地在50g/m2與100g/m2之間，例如85g/m2。通常用于工業(yè)織物中的聚合材料，例如脂肪族或芳香族聚酰胺，或例如聚酯，或甚至基于天然的織物(例如棉花)，可能是復(fù)合結(jié)構(gòu)或與許多相互交織的化學(xué)性質(zhì)的紗線混合，其可以有利地用作織物的材料。特別優(yōu)選使用包含聚酰胺紗線(優(yōu)選脂肪族聚酰胺，如尼龍6/6)的織物。優(yōu)選地，在經(jīng)紗和緯紗中都使用dtex在25和100dtex之間，更優(yōu)選在30和50dtex之間的紗線。本發(fā)明的傳動(dòng)帶優(yōu)選地是根據(jù)眾所周知且稱為“壓縮成型”的工藝形成的。例如，為了生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的poly-V型帶1，可以首先形成彈性材料的環(huán)形坯料，并將其圍繞筒體放置，能夠增大其直徑，直至坯料完全地附著到筒體上，然后在使筒體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)施加條而形成耐用的嵌入件。如果有必要，新的彈性材料層隨后施加并且坯料隨后在筒體直徑減小后從筒體中取出，最后，半成品的零件在硫化筒體中硫化而形成肋件。為了生產(chǎn)本發(fā)明的帶1，還需要執(zhí)行將至少部分熱塑性材料施加到形成主體2的耦合部的第一彈性材料層上的步驟。然后，施加纖維材料層，尤其是優(yōu)選的無(wú)紡織物。然后，需要在壓力下執(zhí)行硫化步驟來(lái)將帶成型且形成肋件。通過(guò)對(duì)根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的帶1的特性進(jìn)行考察，所能獲得的優(yōu)點(diǎn)是顯然的。利用根據(jù)本發(fā)明的poly-V型帶獲得了顯著的改進(jìn)，尤其是，能夠克服上述問題。特別地，至少部分熱塑性層8(以及尤其是在以80kGy與120kGy之間的劑量照射時(shí)實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)結(jié)果下)使得能夠防止主體化合物穿透織物10，尤其是防止其在肋件5的硫化和成形步驟中穿透針織織物，這使得最終會(huì)埋置到主體2中的織物10的使用不會(huì)出現(xiàn)。此外，由于至少部分熱塑性材料的照射，主體的耦合部與纖維覆蓋材料之間的附著力得以改善。另外，由于尤其使用了針織織物10作為纖維覆蓋材料，所以可以具有最優(yōu)地適應(yīng)肋件5的輪廓的低成本彈性織物。下文將參考示例來(lái)描述帶1，但是不限于這些。示例1-3模制三個(gè)poly-V型帶，稱為A，B和C，它們?nèi)季哂蠩PDM制的主體。過(guò)去使用并實(shí)驗(yàn)過(guò)包含在肋件表面上的針織織物或熱塑性材料層或由埋置到彈性材料中的針織織物覆蓋的熱塑性層的模制帶。然而，這些帶顯露出附著力問題。這三種帶都是如果帶在由具有聯(lián)鎖構(gòu)造的聚酰胺6/6紗線制成的肋件的表面上具有針織織物的帶。紗線具有一股(ply)和13根長(zhǎng)絲，44dtex，s捻度和z捻度，韌度為47cN/tex。在帶A的情況下，熱塑性材料層是聚乙烯，尤其是m-LLDPE，以50kGy的劑量進(jìn)行電子照射。在帶B的情況下，熱塑性材料層是聚乙烯，尤其是m-LLDPE，以100kGy的劑量進(jìn)行電子照射。在帶C的情況下，熱塑性材料層是聚乙烯，尤其是m-LLDPE，以150kGy的劑量進(jìn)行電子照射。進(jìn)行如下測(cè)試：1、摩擦系數(shù)測(cè)量測(cè)試2、帶輪錯(cuò)位噪聲測(cè)試3、織物附著力測(cè)試1、摩擦系數(shù)測(cè)量測(cè)試所測(cè)試的帶是具有商業(yè)上稱為poly-VK的輪廓的poly-V型帶，即，適合用于車輛中，具有6個(gè)肋件以及400mm長(zhǎng)度的帶部分用于測(cè)量。用于測(cè)試的傳動(dòng)件圖顯示在圖4中，其中附圖標(biāo)記51指示驅(qū)動(dòng)帶輪，52指代自重，F(xiàn)指示以測(cè)力傳感器測(cè)得的力。被提供了槽或肋件的驅(qū)動(dòng)帶輪是用不銹鋼制的并且具有測(cè)量為DOB(跨球直徑)的60mm的直徑。帶輪的最大粗糙度是3.2微米。在以下條件下執(zhí)行測(cè)試：腔室溫度＝27℃驅(qū)動(dòng)帶輪速度＝100RPM自重＝90N(6個(gè)肋件)70N(有5個(gè)肋件的帶)執(zhí)行測(cè)試的程序如下：將帶安裝到夾具上然后，負(fù)載自重隨后，以100rpm起動(dòng)設(shè)備或者裝具20分鐘然后，檢查帶背面的溫度(>35℃)最后，開始記錄F，帶上的力。對(duì)于摩擦系數(shù)COF的測(cè)試結(jié)果是用以下公式計(jì)算的：COF＝(Ln(F/自重)xsineb/2)/θ其中：COF＝摩擦系數(shù)CoF*＝總摩擦系數(shù)＝COF/(sineb/2)＝Ln(F/自重)/θb＝肋件角＝40°θ＝轉(zhuǎn)角＝90°。2、帶輪錯(cuò)位噪聲測(cè)試對(duì)于該測(cè)試使用具有6肋件PVK輪廓以及1200mm的有效長(zhǎng)度的帶。圖5示出了用于帶輪錯(cuò)位噪聲測(cè)試的傳動(dòng)系統(tǒng)。在圖1中，顯示出具有如下附圖標(biāo)記的各項(xiàng)：100麥克風(fēng)101從動(dòng)帶輪102自重張緊器103帶的工作方向104驅(qū)動(dòng)帶輪106惰輪各種帶輪和傳動(dòng)系統(tǒng)的特性表示如下：驅(qū)動(dòng)帶輪104，配備有槽或肋件，具有71.0mmDOB的直徑并且是不銹鋼制的。張緊器102，配備有槽或肋件，具有61.0mmDOB的直徑并且是不銹鋼制的。從動(dòng)帶輪101，配備有槽或肋件，具有156.0mmDOB的直徑并且是不銹鋼制的。(平)惰輪具有65.0mm的直徑并且是不銹鋼制的。測(cè)試的規(guī)格如下：腔室溫度＝27℃相對(duì)濕度＝60％錯(cuò)位：0÷5.0度，在從動(dòng)帶輪上的度數(shù)增量以0.25°變化。驅(qū)動(dòng)帶輪的速度是3000RPM從動(dòng)帶輪的抗扭力：無(wú)帶張力＝300N(50N/rib)。測(cè)試程序：設(shè)定帶輪錯(cuò)位為0°在3000rpm下起動(dòng)設(shè)備30秒檢查帶背面的溫度(<＝35℃)對(duì)于全部的錯(cuò)位和速度組合運(yùn)行測(cè)試(每個(gè)變化10秒)測(cè)試失敗標(biāo)準(zhǔn)是噪聲超過(guò)86db。3、織物附著力測(cè)試該測(cè)試用于確定在齒和基底表面上帶的織物與主體化合物之間的附著力值。該程序包括取長(zhǎng)度為200至300mm的帶件。該件還能夠從張緊帶獲得。需要將肋件上的織物與化合物分離，直至獲得了用于將其錨定在夾具的鉗夾中的足夠的長(zhǎng)度。開始以50mm/min的速度施加張力。該測(cè)試在已經(jīng)張緊了足以確定附著力值的織物長(zhǎng)度后終止。最終結(jié)果是由在張緊的測(cè)試件上取得的值的平均值給出的，如果段不均勻，則排除測(cè)試的初始部分。測(cè)試結(jié)果：上述的三個(gè)測(cè)試已經(jīng)對(duì)之前所述的三種帶A，B和C進(jìn)行，結(jié)果列于表1中。表1測(cè)試單位A(50kGy)B(100kGy)C(150kGy)1摩擦1.40.9-1.4<0.92.噪聲°錯(cuò)位<33-4.54-53.附著力>72.5-70.5-2.5從表的分析顯然可知，根據(jù)本發(fā)明的全部三個(gè)帶都能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的結(jié)果。特別地，隨著照射增加，記錄了越來(lái)越小且因此總是更佳的摩擦系數(shù)，發(fā)生噪聲的錯(cuò)位越來(lái)越大以及因此總是更佳，并且附著力反而下降并且因此劣化。盡管如此，所有值都是好的，與僅使用一層熱塑性材料、僅使用一層織物材料或者僅使用一層埋置到彈性材料中的織物材料層覆蓋的熱塑性材料的情況下所發(fā)生的不同。然而，帶A具有極低的錯(cuò)位并且因此有噪聲，而帶C在附著力方面具有非最優(yōu)結(jié)果。反之亦然，在輻射劑量為60與140之間且尤其在80與120之間例如為100的帶B的情況下，在摩擦系數(shù)測(cè)試、噪聲測(cè)試和附著力測(cè)試中獲得值之間可能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的平衡，并且因此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，輻射劑量顯著地影響最終的帶的性能，其功能僅在窄范圍的輻射劑量?jī)?nèi)才是尤其良好的。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3