用于制造具有带体的连续带的方法
阅读说明：本技术 用于制造具有带体的连续带的方法 (Method for manufacturing a continuous belt with a belt body ) 是由 M·海登 T·斯杜克勒 P·聚阿尔普 R·希格蒂 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于制造连续带(1)的方法和一种具有带体(2)的连续带(1),所述带体具有第一主表面(3)和第二主表面(4),其中,带体的第一主表面(3)和第二主表面(4)经由侧边缘(5、6)彼此连接,其中,将涂层(7)施加到在带体(2)的在连续带(1)的制成状态中与连续带(1)的内侧相对置的第一主表面(3)上,其中,所述涂层(7)在制成状态中形成连续带(1)的外侧,其中,作为涂层(7),将由至少一种基础材料(8)组成的基质施加到带体(2)的第一主表面(3)上,将硬质颗粒(9)、尤其是由具有根据维氏硬度测量的超过500[HV]的硬度的、优选在1400[HV]至10060[HV]之间的硬度的材料制成的硬质颗粒嵌入到所述基质中,和/或所述硬质颗粒已被嵌入在所述基质中,其中,将所述涂层(6)优选直接施加到带体(2)的第一主表面(3)上。(The invention relates to a method for producing a continuous strip (1) and to a continuous strip (1) having a strip body (2) having a first main surface (3) and a second main surface (4), wherein the first main surface (3) and the second main surface (4) of the strip body are connected to one another via side edges (5, 6), wherein a coating (7) is applied to the first main surface (3) of the strip body (2) which, in the finished state of the continuous strip (1), is opposite the inner side of the continuous strip (1), wherein the coating (7) forms the outer side of the continuous strip (1) in the finished state, wherein, as coating (7), a matrix consisting of at least one base material (8) is applied to the first main surface (3) of the strip body (2), hard particles (9), in particular hard particles (9) having a hardness, measured according to the Vickers hardness, of more than 500[ HV ], Hard particles of a material, preferably having a hardness between 1400[ HV ] and 10060[ HV ], are embedded in the matrix and/or the hard particles have been embedded in the matrix, wherein the coating (6) is preferably applied directly onto the first main surface (3) of the belt body (2).)
技术领域
本发明涉及一种用于制造具有带体的连续带的方法，所述带体具有第一主表面和第二主表面，其中，带体的第一主表面和第二主表面经由侧边缘彼此连接，其中，将涂层施加到在带体的在连续带的制成状态中与连续带的内侧相对置的第一主表面上，其中，所述涂层在制成状态中形成连续带的外侧。
本发明还涉及一种具有带体的连续带，所述带体具有第一主表面和第二主表面，其中，带体的第一主表面和第二主表面经由侧边缘彼此连接，其中，涂层被施加到在带体的与连续带的内侧相对置的第一主表面上，其中，所述涂层形成连续带的外侧。
背景技术
用于车辆试验台、风洞等类似物的带通常具有表面覆盖层或者说涂层，其在连续负荷下会易于形成裂纹，因为在这里常常涉及经粘接的薄膜。此外，已知的涂层仅不充分地反映实际的道路状况，这尤其是在车辆试验台和风洞中的测试方面是不利的。
发明内容
因此，本发明的任务是，克服已知的解决方案的缺点并且提供一种尤其是在车辆试验台和风洞中使用的连续带，所述连续带具有在机械上非常耐用的覆盖层，该覆盖层即使在连续负荷下也不会从连续带脱落并且同时良好地反映真实的道路状况。此外，利用根据本发明的解决方案，即使在连续带的弯曲半径非常小的情况下也能够防止覆盖层的剥离。
根据本发明，所述任务利用开头所述类型的方法通过如下方式来解决，即作为涂层，将由至少一种基础材料组成的基质施加到带体的第一主表面上，将硬质颗粒、尤其是由具有根据维氏硬度测量的超过500[HV]的硬度的、优选在1400[HV]至10060[HV]的硬度的至少一种材料制成的硬质颗粒嵌入到所述基质中，和/或所述硬质颗粒已被嵌入在所述基质中，其中，将所述涂层优选直接施加到带体的第一主表面上。
通过根据本发明的解决方案，一方面可以实现具有平均粗糙度、尤其是平均粗糙深度和/或平均表面状况和/或结构的覆盖层，该覆盖层对应于平均的道路覆盖层，或者实现在视觉上和/或在防滑方面接近道路覆盖层的至少一个覆盖层，另一方面，可以将该覆盖层直接施加到带体的表面上并且实现在覆盖层与带体之间非常好的附着，而在这里不附加地需要增附剂层。此外，所施加的覆盖层还满足对带体的保护功能，尤其是在碰撞力、冲击力和剪切力以及防腐蚀方面。
在带体表面上的优化的附着方面，已证实特别有利的是，构成用于硬质颗粒的基质的基础材料由至少一种聚合物或聚合物的混合物制成，所述聚合物尤其是选自聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、单轴取向的聚丙烯(MOPP)、双轴取向的聚丙烯(BOPP)、聚乙烯(PE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、聚芳醚酮(PAEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚合物(LCP)、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲醛(POM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸乙烯酯(PVC)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯-含氟三元共聚物(EFEP)的组、优选选自热塑性聚合物。构成用于硬质颗粒的基质的基础材料可以是基于溶剂的，因此例如可以使用烃类混合物作为溶剂。特别有利的是，所述基质与带材料相比确保足够的柔韧性，如这由许多塑料、尤其是热塑性塑料来确保的那样。由制造决定地，所述基质也还可以具有其它材料，其中，在溶剂蒸发之后，基质的主要部分由聚合物组成。
作为硬质颗粒，可以优选使用有机颗粒、尤其是小麦糁、由坚果壳、稻组成的颗粒或由经破碎的樱桃核组成的颗粒，和/或使用无机颗粒、所述无机颗粒尤其是选自刚玉(Al2O3)、红宝石、蓝宝石、石英(SiO2)、黄玉(Al2[(F,OH)2|SiO4])、碳化硅(SiC)、金刚石(C)、氮化硼(BN)、聚合金刚石纳米棒(ADNR)、ZrO2和ZrO2的所有可能的掺杂物、尤其是8YSZ和3YSZ、砂子、TiO2、金属粉末或陶瓷粉末和无机附聚物的组。
为了实现连续带的高的机械负荷能力，所述带体可以由金属制成，其中，在施加涂层之前，将带体尤其是通过焊接被封闭成连续的环。在这里，连续带的带体可以由金属板材制成，该金属板材的前边缘彼此焊接，从而形成封闭的环。然而，带体也可以由如下金属板材制成，该金属板材的纵向边缘设置成螺旋线形的并且具有螺旋形的纵向焊缝，如其由US3728066A已知的那样。作为使用仅一个唯一的金属板材制造带体的替代方案，也可以使用多个彼此焊接在一起的金属板材。因此，带体可以由两个或更多个金属板材构成，所述金属板材的纵向边缘和前边缘被彼此焊接在一起，从而可以制造具有任意宽度和长度的封闭的环，如这例如由AT514722B1已知的那样。但替代地，连续带也可以由塑料或纤维状材料、例如碳纤维制成。
通过以下方式简化涂层到连续带上的施加，即在施加涂层之前，封闭成连续的环的带体环绕地设置在两个辊子之间。
均匀且平滑的涂层能够通过如下方式实现，即在干燥状态下是用于硬质颗粒的基质的基础材料以液态的、尤其是粘稠的形式、优选以具有102mPas至105mPas、尤其是104mPas至105mPas的动态粘度的粘稠形式优选与硬质颗粒一起施加到带体的第一主表面上、并且尤其是借助于刮刀、优选借助于板条形的刮刀均匀地分布在带体的第一主表面上。通过本发明的这样的变型方案能够实现完全均匀的涂层，该涂层不具有在连续负荷下可能导致涂层剥离的接合位置。
所述基础材料可以优选与硬质颗粒一起例如也通过喷涂、辊压、涂抹、涂刷和类似方法施加到带表面上。
优选地，将基础材料和硬质颗粒施加到成型为封闭的环的带体的上回行段上并且利用刮刀均匀地分布在所述上回行段上，其中，在分布基础材料和硬质颗粒期间或之后，带体沿环绕方向继续运动。连续带的上回行段包括连续带的位于所述两个导向辊之间的上部区段以及平放在所述导向辊上的上部区段。连续带的与所述上回行段相对置的下部部分被称为下回行段。
在施加涂层的效率方面，本发明的一种变型方案被证实为是特别有利的，在该变型方案中，将硬质颗粒在施加到带体的第一主表面上之前混合到构成用于硬质颗粒的基质的基础材料中。
已被证实特别适合于实现本发明的是具有颗粒大小在0.01mm至3mm之间、优选在0.05mm至2mm之间、特别优选在0.1mm至1mm之间的硬质颗粒。这里所说明的值代表颗粒尺寸的平均值。根据本发明，上述任务也可以利用开头所述类型的连续带通过如下方式来解决，即涂层具有由至少一种基础材料组成的基质，硬质颗粒、尤其是由具有根据维氏硬度测量的超过500[HV]的硬度的、优选在1400[HV]至10060[HV]之间的硬度的至少一种材料制成的硬质颗粒被嵌入在所述基质中，其中，将所述涂层优选直接施加到带体的第一主表面上。
在一种优选的实施方式中规定，构成用于硬质颗粒的基质的基础材料由至少一种聚合物或聚合物的混合物制成，所述聚合物尤其是选自聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、单轴取向的聚丙烯(MOPP)、双轴取向的聚丙烯(BOPP)、聚乙烯(PE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、聚芳醚酮(PAEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚合物(LCP)、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲醛(POM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸乙烯酯(PVC)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯-含氟三元共聚物(EFEP)的组、优选选自热塑性聚合物。
一种变型方案被证实是特别有利的，在该变型方案中，硬质颗粒是有机颗粒、尤其是小麦糁、由坚果壳、稻组成的颗粒或由经破碎的樱桃核组成的颗粒，和/或是无机颗粒、尤其是选自刚玉(Al2O3)、红宝石、蓝宝石、石英(SiO2)、黄玉(Al2[(F,OH)2|SiO4])、碳化硅(SiC)、金刚石(C)、氮化硼(BN)、聚合金刚石纳米棒(ADNR)、ZrO2和ZrO2的所有可能的掺杂物、尤其是8YSZ和3YSZ、砂子、TiO2、金属粉末或陶瓷粉末和无机附聚物的组。
优选地，所述硬质颗粒具有在0.01mm至3mm之间、优选在0.05mm至2mm之间、特别优选在0.1mm至1mm之间的颗粒大小。
此外，已被证实特别有利的是，涂层的表面每平方厘米包含1至10000个、优选1至1000个、特别优选10至1000个硬质颗粒。
本发明的一种特别良好地适合于在车辆试验台、风洞等类似物中使用的进一步改进方案规定，所述涂层在干燥的和潮湿的表面状态下具有根据DIN-51130的R13的防滑性。
可以通过以下方式实现连续带的高机械负荷能力，即带体由金属、尤其是由钢制成。
在粘合在带体上并且实现良好地模拟道路状况方面已被证实特别有利的是，所述涂层具有在0.1mm至5mm之间、尤其是在0.5mm至1.5mm之间的层厚度。
此外，已被证实特别有利的是，所述涂层具有大于100μm、优选大于300μm、特别优选大于500μm的平均粗糙深度。
本发明的一种特别适合于用作行驶试验台或风洞等类似物中的车轮驱动带的实施方式规定，所述连续带具有在0.2m至30m之间、尤其是在1m至25m之间的周长，并且具有在0.1mm至4mm之间、尤其是在0.2mm至1.2mm之间的厚度，并且具有在0.1m至10m之间、尤其是在0.2m至3.2m之间的宽度。
涂层的持续负荷能力能够通过以下方式显著提高，即涂层是平滑的。在本发明的所述变型方案中，涂层不具有可看出的开始和结束位置(例如在使用薄膜的情况下就是如此)，而是在没有不连续位置的情况下过渡到其本身中。
附图说明
为了更好地理解本发明，借助下面的附图更详细地阐述本发明。
在相应地强烈简化的示意图中：
图1示出根据本发明的连续带的透视图；
图2示出沿图1中的线II-II的剖面；以及
图3示出根据本发明的制造方法的图示。
具体实施方式
开始要确定的是，在不同地描述的实施形式中，相同的部件设有相同附图标记或相同构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够合理地转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。在说明书中选用的位置表述、例如上、下、侧向等也涉及直接说明以及示出的附图，并且所述位置表述在位置变化时可以合理地转用到新的位置。
在本说明书中所有关于值域的说明理解为，该值域包括在其中的任意的和所有的子范围，例如，表述1至10可理解为，包括自下限1起至上限10的所有子范围，即以下限1或更大的数值开始并且以上限10或更小的数值结束的所有子范围，例如1至1.7、或3.2至8.1、或5.5至10。
此外要指出的是，这些实施例是跨附图描述的。
根据图1和图2，根据本发明的连续带1具有带体2，所述带体具有第一主表面3和第二主表面4。带体2的第一主表面3和第二主表面4经由侧边缘5、6彼此连接。连续带1的内侧可以由第二主表面4构成。涂层7施加到带体2的与连续带1的内侧相对置的主表面3上。
涂层7形成连续带1的外侧并且具有由基础材料8构成的基质，硬质颗粒9嵌入到该基质中。硬质颗粒9由如下的材料构成，该材料可以具有根据维氏硬度测量的大于500[HV]的硬度、尤其是在1400[HV]至10060[HV]之间的硬度。在本文本中给出的维氏硬度值涉及以≥49.03N、尤其是以49.03N的测试力进行维氏硬度测试。换句话说，硬质颗粒由一种如下材料构成，该材料优选具有大于5的、尤其是在6至10之间的莫氏硬度。在这种情况下，以莫氏硬度的表述表示维氏硬度数据的替代方案。
根据本发明的一种优选的变型方案，涂层7直接施加在带体2的第一主表面3上。带体2有利地由金属、尤其是由钢制成。
涂层7例如可以具有在0.2mm至2mm之间、尤其是在0.5mm至1.5mm之间的层厚度，并且具有大于100μm、优选大于300μm、特别优选大于500μm的平均粗糙深度。此外，涂层7可以平滑地并且在很大程度上均质地构造。
连续带1可以具有在0.2m至30m之间、尤其是在1m至25m之间的周长，并且具有在0.1mm至4mm之间、尤其是在0.2mm至1.2mm之间的厚度，并且具有在0.1m至10m之间、尤其是在0.2m至3.2m之间的宽度。
构成用于硬质颗粒9的基质的基础材料8可以由聚合物或聚合物的混合物形成。优选地，使用的聚合物或聚合物的混合物选自聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、单轴取向的聚丙烯(MOPP)、双轴取向的聚丙烯(BOPP)、聚乙烯(PE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、聚芳醚酮(PAEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚合物(LCP)、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲醛(POM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸乙烯酯(PVC)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯-含氟三元共聚物(EFEP)的组。特别优选地，基础材料8由热塑性聚合物构成，其中，然而原则上也可以使用热固性聚合物或弹性体聚合物，以便实现由基础材料8构成的基质。
硬质颗粒9可以由有机颗粒、尤其是小麦糁、由坚果壳、稻组成的颗粒或由经破碎的樱桃核组成的颗粒构成，和/或由无机颗粒构成，所述无机颗粒尤其是选自刚玉(Al2O3)、红宝石、蓝宝石、石英(SiO2)、黄玉(Al2[(F,OH)2|SiO4])、碳化硅(SiC)、金刚石(C)、氮化硼(BN)、聚合金刚石纳米棒(ADNR)、ZrO2和ZrO2的所有可能的掺杂物、尤其是8YSZ和3YSZ、砂子、TiO2、金属粉末或陶瓷粉末和无机附聚物的组。
硬质颗粒9的平均颗粒大小优选在0.01mm至3mm之间、优选在0.05mm至2mm之间、特别优选在0.1mm至1mm之间。硬质颗粒9可以作为单个颗粒存在或者如在较细的颗粒尺寸的情况下经常是的情况那样以附聚物的形式存在。各个颗粒可以是类似的并且具有规则的几何形状，例如球形或柱形。但各个颗粒也可以具有不规则的形状并且不具有类似性。在这里，例如要说明通过破碎和研磨来制造粉末，如其经常在陶瓷颗粒中使用的那样。这样制造的粉末具有宽的颗粒尺寸分布，其以统计学的方式分布，其中，d50参数被用作颗粒尺寸的平均值。这样的硬质颗粒9的平均直径d50在0.01mm至3mm之间、优选在0.05mm至2mm之间、并且特别优选在0.01mm至1mm之间。涂层7的表面可以具有例如每平方厘米1至10000个、优选1至1000个、特别优选10至1000个硬质颗粒。在干燥的和湿的表面状态下，涂层7优选具有根据DIN-51130的R13的防滑性。
为了制造根据本发明的连续带1，根据图3将基础材料8直接施加到带体2的第一主表面3上。基础材料8在这里可以以液态的、尤其是粘稠的形式、优选以具有102mPas至105mPas、尤其是104mPas至105mPas的动态粘度的粘稠形式施加到带体2的第一主表面3上。
根据本发明的一种优选的变型方案，在将基础材料8施加到带体2上之前，硬质颗粒9就已经混合到基础材料8中。但替代地，可以首先将基础材料8施加到带体2上并且然后将硬质颗粒9分布在已经施加的基础材料8中。因此，硬质颗粒9可以散布到仍然潮湿的基础材料8上。硬质颗粒9可以以统计学的方式分布在由基础材料8构成的基质中。
基础材料8和硬质颗粒9可以借助刮刀12、例如借助板条形的刮刀均匀地分布在带体2的第一主表面3上。
替代于或附加于使用刮刀，也可以通过辊压、涂抹、涂刷、(喷)挤出或喷涂将基础材料8和硬质颗粒9施加和分布到带体2的表面上。借助于幕帘涂布方法用基础材料8和硬质颗粒9对带体2进行涂层也是可行的。
如由图3还可看出的是，带体2可以在施加涂层7之前封闭成一个连续的环。如果带体2由金属制成，则该带体优选可以通过焊接封闭成所述环，其中，然而原则上也可以考虑其它连接方式如铆接。封闭成连续的环的带体2可以在施加涂层7之前环绕地设置在两个辊子10、11之间。
基础材料8和硬质颗粒9可以施加到成型为封闭的环的带体2的上回行段上并且例如利用刮刀12均匀地分布在上回行段上。在基础材料8和硬质颗粒9的分布期间或之后，带体2可以沿环绕方向继续运动。在基础材料8干燥之后，硬质颗粒9牢固地嵌入到该基础材料中并且由干燥的基础材料8和硬质颗粒9形成的涂层7不可松开地与连续带1的带体2的第一主表面3连接。
涂层7可以在一个唯一的轨面中或者也可以在多个轨面中施加到封闭的带体2上。在这些轨面之间可以存在未涂层的间隙。优选地，带体2不被涂层直至边缘，以便能够实现利用带边缘传感器控制带运动。在多个轨面的情况下，这些轨面可以具有不同的宽度。但这些轨面还可以在基质和硬质颗粒9的组合方面具有不同的涂层7。
在需要时，可以在涂层7的湿的状态或干燥的状态下进行后处理，例如通过磨削、刮擦、平整、抛光、矫平、纹理化。尤其是在使用热塑性塑料作为用于基质的基础材料8时，为了改变表面可以在干燥涂层7之后进行事后的热处理。这样的热处理可以包括整个表面，使得涂层特性总体上改变，例如涂层7的纹理、均质性或固有应力等可改变。在需要时，热量输入也可以仅在局部进行，以便尤其是在热塑性基质的情况下引入可能的局部的结构化部。
尤其地，存在如下可能性：以多层的方式施加或局部修理涂层7。
最后出于规范起见要指出的是，为了更好地理解结构，部分地不按比例尺地和/或放大地和/或缩小地示出各元件。
附图标记列表
1 连续带
2 带体
3 主表面
4 主表面
5 侧边缘
6 侧边缘
7 涂层
8 基础材料
9 硬质颗粒
10 辊子
11 辊子
12 刮刀