BR0202312B1

BR0202312B1 - correia de transmissço de energia multi-raiadas de ruÍdo reduzido.

Info

Publication number: BR0202312B1
Application number: BRPI0202312-1A
Authority: BR
Inventors: James John Wilson; Frank Joseph Feuerborn; Brian Dean Wegele; Tao Song
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2011-07-26
Also published as: US20030017901A1; EP1270994A1; JP2003021196A; US7008341B2; BR0202312A

Description

"CORREIA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA MULTI-RAIADAS DE RUÍDO REDUZIDO"

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção refere-se a correias de transmissão deenergia multi-raiadas desenhadas para minimizar o ruído en-quanto em operação.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Correias de transmissão de energia possuindo umavariedade de configurações de entalhe e estria são conheci-das. Uma tal correia e uma correia multi-raiada. As correiasmulti-raiadas possuem uma seção de tensão, uma seção detransporte de carga, e uma seção de compressão. Correiasmulti-raiadas podem também ser fornecidas com entalhestransversas; tais entalhes transversas se estendendo tantonormal a correia quanto em um ângulo relativo à direção nor-mal da correia. As entalhes longitudinais e transversas sãolocalizadas na seção de compressão. Tais correias são conhe-cidas como correias multi-raiadas dentadas, exemplos dasquais são descritos nas Patentes U.S. 4.002.082 e 5.382.198.Correias multi-raiadas dentadas exibem flexibilidade aper-feiçoada e vida mais longa.

No entanto, as correias multi-raiadas dentadascriam mais ruído devido a uma estria não contínua entrando esaindo da polia entalhada. O ruído é gerado quando o dentese desloca e pressiona no entalhe de polia, comprimindo adeslocando o ar no entalhe e o ruído é gerado quando o dentedeixa o entalhe de polia quando o ar se precipita para en-cher o entalhe de polia agora vazia. Além do mais, existempontas de ruído harmônico gerados pelos dentes na freqüênciade engate de dente.

Dois métodos são conhecidos para reduzir o ruídode uma correia multi-raiada dentada. 0 primeiro é inclinaros entalhes transversais em um ângulo com relação à direçãotransversa. Isto reduz o nível de ruído total mas as pontasde ruído harmônico são freqüentemente ainda objetáveis.

O segundo é variar o afastamento dos dentes com umpadrão de afastamento repetido, como descrito pelas PatentesU.S. 4.262.314 e 4.832.670. A Patente U.S. 4.262.314 descre-ve uma correia de dente com ruído reduzido. As profundidadesde entalhe transversal, os ângulos de entalhe, e a distânciaentre os entalhes são variados. Similar à Patente U.S.4.262.314, Patente U.S. 4.832.670 também descreve múltiploselementos da construção de correia são variados simultanea-mente para produzir o comprimento da correia. Para ambas ascorreias, devido ao número de variáveis que devem ser alte-rados, a construção da correia pode ser mais complexa e maiscara. Também, os métodos descritos são menos eficazes em re-duzir níveis de ruído total que inclinar os entalhes trans-versais e não eliminam sempre as pontas de ruído harmônico.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção é direcionada para uma correiade transmissão de energia possuindo uma superfície internacompreendendo entalhes se estendendo longitudinalmente e en-talhes transversais. Os entalhes transversais são inclinadosa um ângulo menor que 90° com relação à direção longitudinalda correia e todos os entalhes transversais possuem a mesmaprofundidade de entalhe. Os entalhes transversais e longitu-dinais formam fileiras transversas de dentes na superfícieinterna da correia. As fileiras de dentes possuem pelo menostrês comprimento longitudinais diferentes, e as fileiras decomprimentos diferentes são randomicamente dispostas ao lon-go do comprimento inteiro da correia.

Em um aspecto da invenção, a correia possui filei-ras de dentes possuindo três a seis comprimentos longitudi-nais diferentes.

Em outro aspecto da invenção, uma superfície in-terna da correia, não mais que quatro fileiras de denteslongitudinalmente adjacentes possuem o mesmo comprimentolongitudinal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção será descrita por meio de exemplo e comreferência aos desenhos anexos nos quais:

a Figura 1 é uma vista plana de fundo de uma seçãoda correia desta invenção;

a Figura 2 é uma vista aumentada da correia tomadaao longo da linha 2-2 na Figura 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A correia de transmissão de energia multi-raiadapossui uma seção de tensão 12, uma seção de transporte decarga 14, e uma seção de compressão 16. A seção de compres-são possui uma pluralidade de estrias longitudinais 18 for-madas por entalhes longitudinais paralelas 19 e uma plurali-dade de entalhes transversais paralelos 20. Os entalhestransversais 20 são orientados em um ângulo α diferente deperpendicular com a direção longitudinal L. A combinação deentalhes longitudinais 19 e os entalhes transversais 20 for-mam uma pluralidade de dentes 21 na superfície de correia,com uma fileira de dente transversa 22 sendo definida entreos entalhes transversais adjacentes.

O ângulo α dos entalhes transversais 20 é de 20° a85°. Enquanto o número de estrias mostradas nos desenhos éseis, deve ser apreciado que a correia de transmissão multi-raiada pode conter em qualquer lugar de três a trinta oumais. Os entalhes 20 podem ser em formato de U, em formatode V, ou formato de V com um fundo arredondado ou qualqueroutro formato conveniente. A profundidade c de todos os en-talhes transversais 20 é a mesma e a profundidade r de todasos entalhes longitudinais 19; no entanto, a profundidade cdos entalhes transversais 20 pode ser a mesma ou diferenteda profundidade r dos entalhes longitudinais 19. A profundi-dade r de entalhes longitudinais 19 é geralmente maior que aprofundidade c dos entalhes transversais 20 mas não tão pro-funda quanto a cortar as cordas de reforço longitudinais 24.

Cada fileira de dente transverso 22 possui um com-primento longitudinal P se estendendo de uma localização nodente 21 para a localização idêntica no dente longitudinal-mente adjacente 21; a localização determinante, como vistona Figura 1, é melhor selecionado para ser uma borda de can-to adjacente ao entalhe transversal 20. De acordo com a in-venção, o comprimento longitudinal P de fileiras de denteadjacentes 22 pode não ter o mesmo comprimento P. Na correiailustrada, a correia possui três comprimentos longitudinaisdiferentes distintos P1, P2 e P3.

As relações de comprimento típicas normalizadas decomprimentos de comprimentos pequeno, médio e grande útil nacorreia 10 incluem 9-10-11, 11-13-15, 5-6-7, 9-11-13, 7-9-11, 9-10-12, 6-7-9 e 4-7-10. Enquanto estas relações são so-mente para três comprimentos longitudinais normalizados di-ferentes, está dentro do escopo da presente invenção parautilizar a seis comprimentos longitudinais diferentes. O nú-mero total de comprimentos longitudinais, Pn, para uma cor-reia particular seria limitado pela dimensão de correia e acomplexidade do molde exigido para formar a correia.

Porque a correia multi-raiada 10 é acionada emtorno de suas polias entalhadas associadas devido à intera-ção de fricção entre os entalhes de polia e os lados das es-trias longitudinais 18, o sequenciamento dos comprimentoslongitudinais diferentes P1, P2, P3 precisam ser limitados aum período definido repetido. Os comprimentos longitudinaisao longo do comprimento interior da correia podem ser rando-mizados.

Um padrão de sequenciamento exemplar para uma cor-reia, usando três comprimentos de afastamento distintos é: 333212323211211212313312221312131112332223211333212323321221125 32123113123211312233311332311122321121332333223311321221132233312211123231112122331132133231332321231311212123233311212322223321132323122121311113212332321212321223111313132332112312232333.A única limitação em sequenciamento dos comprimen-tos de afastamento é uma limitação no número de comprimentosde afastamento similares adjacentes. Se muitas fileiras dedentes 22 possuindo comprimento de afastamento idêntico sãoadjacentes, então a redução desejada em ruído pode não seralcançada. Adicionalmente, se muitas fileiras de dentes 22possuindo uma comprimento de afastamento pequeno são adja-centes, pode surgir resultados de durabilidade. Não mais queseis, de preferência quatro, fileiras de dente de comprimen-to longitudinal idênticas 22 devem ser adjacentes uma a ou-tra .Para determinar o comprimento longitudinal atualdas fileiras de dente 22, a equação seguinte é usada:((numero de relação de comprimento)χ(comprimentode correia))/(comprimento total normalizado por seqüência).Por exemplo, usando a seqüência listada acima e acombinação de relação de 4-7-10, o comprimento total norma-lizado para a seqüência é 1760. O comprimento total normali-zado é obtido substituindo o número de comprimento de rela-ção (isto é, 4, 7, ou 10) para o comprimento de seqüência(isto é, 1, 2, ou 3) e então adicionando os números de com-primento para a seqüência inteira. Para um comprimento decorreia de 222,50 centímetros (87,6 polegadas), e usando aseqüência acima, os comprimentos longitudinais são:Comprimento pequeno P1: (4 χ 222,6)/l760 = 0,506 cmComprimento médio P2: (7 χ 222,6)/1760 = 0,885 cmComprimento grande P3: (10 χ 222,6)/1760 = 1,265 cmUma segunda seqüência de afastamento usando três comprimentos de afastamento é:

2 1 1 1 1 3 2 1 2 3 1 2 2 1 1 3 2 3 2 1 2 1 3 2 3 2 3 3 1 33 2 2 2 1 1 2 1 2 2 3 1 3 3 2 1 3 1 2 1 1 3 1 1 3 2 1 1 1 31 2 3 3 3 1 3 2 1 3 3 3 2 3 3 1 2 2 3 3 3 1 2 2 1 2 1 2 1 22 2 1 3 3 2 3 1 1 3 3 1 2 2 1 1 3 2 2 2 1 2 2 1 3 1 3 3 1 13 3 1 2 2 3 1 3 1 1 1 3 3 1 2 1 2 1 1 2 3 2 3 3 2 2 3 2 1 23 2 1 1 1 3 3 2 2 3 2 1 1 2 1 3 2 2 3 3 3 3 2 1 1 3 1 1 2 32 2 3 3 3 2 1 2 1 2 2 1 3 2 1 1 1 2 1 3 3 1 2 2 3 1 2 3 3 22 1 1 2 3 3 2 1 1 2 3 3 3 2 3 3 3 2 1 3 1 2 1 3 3 2 3 1 1 21 1 2 2 2 3 3 1 2 2 1 1 2 3 1 3 3 3 2 3 3 1 2 1 1 1 3 2 2 21 1 2 3 1 3 3 2 1 3 3 2 1 2 3 3 2 .

Para esta segunda seqüência de afastamento, usandouma combinação de relação de 4-7-10, o comprimento normali-zado é 2016. Para um comprimento de correia de 2560 mm, oscomprimentos longitudinais são:

Comprimento pequeno P1: (4 χ 256,0)/2016 = 0,508 cm

Comprimento médio P2: (7 χ 256,0)/2 016 = 0,888 cm

Comprimento grande P3: (10 χ 256,0)/2016 = 1,270 cm

A correia desta invenção é ilustrada nos desenhoscomo sendo elastomérica. Os elastômeros podem ser qualquerum daqueles conhecidos para ser adequado para uso em taiscorreias, por exemplo, policloropreno, poliuretano, NBR,IIR, IR, SBR, CSM, EPDM, outras termocuras, elastômeros ter-moplásticos e outras ligas de polímero.A seção de transporte de carga 14 desta correiapode ser feita de qualquer material adequado e usado emqualquer técnica adequada conhecida na técnica. De preferên-cia, a seção de transporte de carga 14 é feita de uma cordade transporte de carga enrolada helicoidalmente 24 possuindovoltas individuais da mesma disposta em relação substancial-mente espaçada de modo igual através do corpo de correia.

Estas cordas podem ser feitas de fibras de vidro, fibras dearamida, fibras de carbono, aço, poliéster, rayon de altatenacidade, ou poliaramida.

O método preferido de fabricar a correia desta in-venção é construir a correia invertida em um mandril rígidodo diâmetro apropriado. Uma camada de estoque de tensão éprimeiro aplicado ao mandril seguido por enrolamentos heli-coidais da corda de reforço 24. Então uma camada de estoquede coxim á aplicada sobre a corda de reforço 2. Os entalhesangulares 20 são moldados no produto no momento de vulcani-zação por meio de um diafragma flexível possuindo o padrãohelicoidal oposta àquele dos entalhes colocados em torno do20 estoque de coxim e comprimido contra o produto por pressãode vapor, pressão de ar, ou outros meios. Seguindo o proces-so de vulcanização, os entalhes longitudinais são então for-mados na maneira convencional por usinagem, esmerilhação,etc.

Afastando a correia dentada 10 na maneira descritana presente invenção, uma ponta de ruído na freqüência har-mônica são reduzidas bem como o ruído total da correia 10.

Claims

1. Correia de transmissão de energia possuindo umasuperfície interna compreendendo entalhes se estendendo lon-gitudinalmente e entalhes transversais, os entalhes trans-versais são inclinados a um ângulo menor que 90° com relaçãoà direção longitudinal da correia e todos os entalhes trans-versais possuem a mesma profundidade de entalhe, os entalhestransversais e longitudinais formam fileiras transversas dedentes na superfície interna da correia, a correia sendoCARACTERIZADA pelo fato de que as fileiras de dentes possuempelo menos três comprimentos longitudinais diferentes, e asfileiras de comprimentos diferentes são randomicamente dis-postas ao longo do comprimento inteiro da correia.

2. Correia, de acordo com a reivindicação 1, acorreia sendo CARACTERIZADA pelo fato de que as fileiras dedentes possuem três comprimentos longitudinais diferentes.

3. Correia, de acordo com a reivindicação 1, acorreia sendo CARACTERIZADA pelo fato de que as fileiras dedentes possuem de três a seis comprimentos longitudinais di-ferentes.

4. Correia, de acordo com a reivindicação 1, acorreia sendo CARACTERIZADA por não mais que quatro fileirasde dentes longitudinalmente adjacentes possuírem o mesmocomprimento longitudinal.

5. Correia, de acordo com a reivindicação 1, acorreia sendo CARACTERIZADA por ter três comprimentos longi-tudinais diferentes, o comprimento menor sendo designadocomo 1, o comprimento médio sendo designado por 2, e o com-primento maior sendo designado como 3, e a seqüência em tor-no da correia inteira sendo 3 3 3 2 1 2 3 2 3 2 1 1 2 1 1 2-1 2 3 1 3 3 1 2 2 2 1 3 1 2 1 3 1 1 1 2 3 3 2 2 2 3 2 1 1 3-3 3 2 1 2 3 2 3 3 2 1 2 2 1 1 3 2 1 2 3 1 1 3 1 2 3 2 1 1 3-1 2 2 3 3 3 1 1 3 3 2 3 1 1 1 2 2 3 2 1 1 2 1 3 3 2 3 3 3 2-2 3 3 1 1 3 2 1 2 2 1 1 3 2 2 3 3 3 1 2 2 1 1 1 2 3 2 3 1 1-1 2 1 2 2 3 3 1 1 3 2 1 3 3 2 3 1 3 3 2 3 2 1 2 3 1 3 1 1 2-1 2 1 2 3 2 3 3 3 1 1 2 1 2 3 2 2 2 2 3 3 2 1 1 3 2 3 2 3 1-2 2 1 2 1 3 1 1 1 1 3 2 1 2 3 3 2 3 2 1 2 1 2 3 2 1 2 2 3 1-1 1 3 1 3 1 3 2 3 3 2 1 1 2 3 1 2 2 3 2 3 3 3.