BR112014012264B1

BR112014012264B1 - Correia de transmissão de energia e método de fabricação de umacorreia de transmissão de energia

Info

Publication number: BR112014012264B1
Application number: BR112014012264-4A
Authority: BR
Inventors: Mitsuhiro Yamada; Keiji Sakamoto; Shinji Uchigashima
Original assignee: The Gates Corporation
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2021-06-15
Also published as: EP2784346B1; ES2695103T3; RU2014125256A; JP2013108564A; KR101927274B1; WO2013077004A1; CA2856274A1; BR112014012264A2; EP2784346A4; EP2784346A1; US9140329B2; US20140287862A1; CN103403389A; KR20140093599A; PL2784346T3; MX2014006006A; CA2856274C; CN103403389B; IL232602A0; ZA201403645B

Abstract

correia de transmissão. a durabilidade de uma correia é melhorada por meio do aperfeiçoamento da própria borracha enquanto que se acentuando a sua resistência a rasgadura com respeito a um cordão, um tecido ou uma fibra curta. uma correia dentada (10) compreende de um corpo de correira (13) integralmente formado por dente de borracha (11) provida em uma lateral de superfície da mesma, uma borracha sobressalente (12) provida na outra lateral de superfície, e um cordão embutido (14) enrolado em espiral em uma porção delimitada entre o dente de borracha (11) e a borracha sobressalente (12) e se estendendo na direção longitudinal da correia. um tecido de guarnição (20) revestindo o dente de borracha (11) adere junto à superfície do dente de borracha (11) por moldagem à vulcanização de uma composição de borracha incluindo a borracha, como um hnbr, resorcinol, um composto de melamina, e coisas do gênero.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção está voltada a uma correia de transmissão de energia, e em particular, a uma correia dentada utilizada em um ambiente sob tem-peratura e carga elevadas.

[002] As correias dentadas têm encontrado amplo emprego para transmissão de força em motores de combustão interna de automóveis, e coisas do gênero. Recentemente, as correias dentadas têm sido intensamente utilizadas em ambientes sob forte carga e temperatura elevadas. Ou seja, a redução das dimensões dos mo-tores ou coisas do gênero necessitam do emprego de correias dentadas junto à am-bientes sob temperaturas mais elevadas e apresentando larguras de menor propor-ção. Convencionalmente, para se melhorar, por exemplo, a durabilidade de uma cor-reia dentada em um ambiente sob carga elevada, tem-se a incorporação de uma fibra curta ou coisa do gênero na borracha de dente, sendo que a borracha contendo um módulo relativamente elevado com base na denominada tecnologia de desempenho vem a ser empregada como a borracha de dente.

[003] Além disso, em um ambiente sob temperatura elevada, a quantidade de deformação sustentada pelos dentes de uma correia dentada aumenta. Portanto, a quantidade de calor interno gerado aumenta, e, por consequência, a correia dentada se encontra mais propensa a apresentar degradação térmica. Além disso, a borracha e o tecido envolvendo as porções na raiz do dente são repetidamente alongadas por uma grande extensão, havendo uma maior propensão a ocorrência de rupturas junto à correia dentada. Convencionalmente, o tecido, a fibra curta, o cordão, e coisas do gênero encontram-se submetidos a um tratamento de superfície com RFL, cimentação da borracha, ou coisas do gênero para a prevenção de rupturas e coisas do gênero, de modo que as forças de aderência da borracha com esses membros sejam acentuadas.

[004] Mais ainda, de acordo com a descrição dada, por exemplo, no Docu-mento de Patente 1, uma correia estriada em V é conhecida como apresentando uma estrutura do tipo de resina resorcina-formalina ou de uma resina de melamina incorporada junta a uma borracha de aderência para acentuar a força de aderência entre o cordão e a borracha de aderência aonde o cordão vem a ser embutido. DOCUMENTO DE PATENTE 1: PUBLICAÇÃO DE PEDIDO DE PATENTE JAPONESA N° 2008-261489

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS TÉCNICOS

[005] Recentemente tem havido uma exigência mercadológica quanto a um crescente melhoramento de um maior nível de durabilidade, e portanto, tem-se se tornado difícil se aperfeiçoar suficientemente esta durabilidade para vir a se atender o nível requerido se empregando somente a borracha de elevada resistência e fibra curta e através do tratamento da superfície de diversos membros via o RFL ou a ci- mentação da borracha. Além disso, uma borracha de dente contendo um módulo elevado tende a perder aderência junto ao tecido ou à fibra curta experimentando um enfraquecimento da borracha sob temperatura elevada. Mais ainda, quando se faz a incorporação de uma resina de resorcina-formalina ou de melamina junto à borracha de aderência conforme descrito no Documento de Patente 1, a força de aderência pode ser melhorada, no entanto, a resistência a rasgadura e coisas do gênero da própria borracha podem estar comprometidos, de modo que rupturas, cisalha- mentos e coisas do gênero junto ao dente podem estar mais propensas a virem a ocorrer nessas situações.

[006] A este respeito, um objetivo da presente invenção consiste no aperfei-çoamento da força de aderência entre a borracha e os diversos componentes, en-quanto que intensificando a resistência da própria borracha através do aperfeiçoa- mento da resistência a rasgadura e coisas do gênero ainda também sob condições de temperaturas elevadas, e assim melhorando a durabilidade da correia empregada em um ambiente sob cargas e temperaturas elevadas.

SOLUÇÃO DOS PROBLEMAS TÉCNICOS

[007] Uma correia de transmissão de energia de acordo com a presente in-venção consiste em uma porção de borracha moldada por meio de vulcanização de uma composição de borracha incluindo a borracha, resorcinol e um composto de melamina.

[008] Em geral, a porção de borracha é aderida junto a um tecido ou cordão, ou inclui uma fibra curta ali embutida. No caso presente, uma fibra curta de aramida vem a ser embutida, preferencialmente, no interior da porção de borracha. Além dis-so, a borracha inclui, preferencialmente, uma borracha de acrilonitrilo hidrogenado. Mais ainda, a composição de borracha inclui ainda, preferencialmente, sílica. Além disso, pelo menos um dos cordões, o tecido e a fibra curta vem a ser submetidos, preferencialmente, ao tratamento RFL, e incluem componentes RFL aderidos as su-as superfícies.

[009] A correia de transmissão de energia consiste em uma correia dentada, preferencialmente contendo borracha de dente. Além disso, a porção de borracha se constitui, preferencialmente, pelo menos de uma parte da borracha de dente. Prefe-rencialmente um composto de hexametoxi metilolmelamina vem a ser utilizado como o composto de melamina. Seja observado que que o composto de hexametoxi meti- lolmelamina compreende, por exemplo, de hexametoxi metilolmelamina , de um oli- gômero parcialmente condensado da mesma, ou de uma mistura de ambos.

[010] Por exemplo, a correia dentada inclui um cordão, uma borracha de dente disposta em uma lateral da superfície, uma borracha de fundo disposta na ou-tra lateral da superfície, e um tecido de revestimento cobrindo a lateral de superfície da borracha de dente, a lateral de superfície e a outra lateral de superfície se locali- zando entre si através do cordão. Neste caso, pelo menos uma lateral da superfície da borracha de dente vem a ser formada pela porção de borracha, e o tecido de re-vestimento se adere à porção de borracha.

[011] Um método de fabricação de uma correia de transmissão de energia de acordo com a presente invenção compreende da moldagem de uma porção de borracha constituindo pelo menos uma parte da correia de transmissão de energia por meio da vulcanização de uma composição de borracha incluindo a borracha, o resorcinol e o composto de melamina.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[012] Na presente invenção, os agentes de aderência internos específicos são incorporados à composição de borracha. Portanto, a durabilidade da correia pode ser melhorada pelo aumento da resistência da própria borracha, enquanto que se intensificando a resistência de aderência da borracha no cordão, ao tecido, a fibra curta, e coisas do gênero.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013] A Fig. 1 compreende de uma visualização da seção transversal de uma correia dentada de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

[014] A Fig. 2 consiste em uma visualização da seção transversal mostrando um método de fabricação de uma correia dentada de acordo com a primeira modali-dade da presente invenção.

[015] A Fig. 3 compreende de uma visualização da seção transversal de uma correia dentada de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

[016] A Fig. 4 apresenta um perfil de um teste de durabilidade sob carga elevada.

[017] A Fig. 5 compreende de um gráfico apresentando os resultados do teste de durabilidade sob carga elevada. LISTAGEM DOS NUMERAIS DE REFERÊNCIA 10 Correia de transmissão (correia de transmissão de energia) 11 borracha de dente 12 borracha de fundo 13 corpo de correia 14 cordão 20 tecido de revestimento (tecido)

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[018] Tem-se em seguida a descrição das modalidades da presente invenção tendo os desenhos como referências.

[019] A Fig. 1 apresenta uma correia dentada de uma primeira modalidade da presente invenção, A correia dentada 10 é formada sob um formato contínuo, sendo utilizada envolta em torno das polias de transmissão e sob transmissão (não ilustradas) junto a um motor de combustão interna e coisas do gênero, por exemplo. A correia dentada 10 consiste em uma correia de sincronismo efetuando a transmis-são do torque (força de transmissão) a partir de uma polia de transmissão até a uma polia acionada por meio de transmissão de energia sincronizada.

[020] A correia dentada 10 inclui um corpo de correia 13 e um cordão 14. O corpo de correia 13 é formado integralmente por uma borracha de dente 11 provida em uma lateral de superfície do mesmo e uma borracha de fundo 12 provida na outra lateral de superfície. O cordão 14 é envolto em forma de espiral e embutido em uma porção limite entre a borracha de dente 11 e a borracha de fundo 12, e embutido para se estender na direção longitudinal da correia. O cordão 14 adere à borracha de dente 11 e a borracha de fundo 12.

[021] Na borracha de dente 11, uma porção de dente 15 e uma porção de base de dente 16 são formadas alternativamente junto a uma lateral de superfície do corpo de correia 13 ao longo da direção longitudinal da correia. Um tecido de reves- timento 20 (tecido) cobrindo a borracha de dente 11 (a porção de dente 15 e a porção de base de dente 16) adere junto a uma superfície da borracha de dente 11 (ou seja, a uma superfície da porção de correia 13).

[022] Uma fibra curta 25 formada por fibra de náilon, uma fibra de náilon modificada obtida pela modificação do náilon, uma fibra de aramida, ou coisa do gê-nero, apresentando um comprimento de fibra de em torno 0,5 a 10 mm vem a ser carregadas na borracha de dente 11. Uma fibra curta de aramida é carregada, prefe-rencialmente, na borracha de dente 11 para aumentar ainda mais o módulo da bor-racha de dente 11. Mais ainda, quando uma fibra de aramida vem a ser carregada, os dois agentes de aderência internos descritos posteriormente se apresentam mais propensos a melhorarem as propriedades físicas da borracha, tal como a resistência a rasgadura e a resistência a aderência da borracha com a fibra curta 25 e coisas do gênero. Por exemplo, a fibra curta 25 é carregada, em uma quantidade indo de em torno 4 a 36 partes por peso, preferencialmente em torno de 10 a 25 partes por peso, e particularmente, preferencialmente em torno de 12 a 16 partes por peso na bor-racha de dente 11, em relação a 100 partes por peso de uma matriz descrita posteri-ormente.

[023] Preferencialmente, a fibra curta 25 é submetida a um tratamento con-tendo um agente de tratamento que inclui a presença de um componente de resina capaz de reagir com os agentes de aderência internos descritos a seguir, e prefe-rencialmente, vindo a estar submetido, por exemplo, a um tratamento RFL (resorci- na-formalina-látex). O tratamento RFL é conduzido via um tratamento por impregna-ção, aonde a fibra curta é imersa em um líquido de tratamento RFL sendo seca em seguida por aquecimento. O líquido de tratamento RFL inclui látex e um condensado de resorcina-formaldeído, que são diluídos, por exemplo, em água ou coisa do gêne-ro. Mais ainda, o componente de resina pode consistir em uma resina de uretano ou de uma resina epóxi.

[024] A fibra curta 25 é orientada substancialmente na direção da espessura da correia em uma região central da porção de dente 15. Conforme a fibra curta 25 se aproxima da superfície de dente a partir da região central, a orientação da fibra curta 25 torna-se inclinada a partir da direção da espessura de modo a se estender ao longo da superfície de dente. A fibra curta 25 é substancialmente orientada na direção longitudinal da correia próxima a porção de topo da porção de dente 15 e da porção de base de dente 16.

[025] A borracha de dente 11 é obtida por meio de vulcanização e moldagem de uma composição de borracha incluindo a borracha e diversos aditivos. A composição de borracha inclui uma borracha de acrilonitrilo hidrogenado (HNBR) como o componente principal da borracha, e pode incluir outros componentes de borracha tais como a borracha de acrilonitrilo carboxilado hidrogenado (HXNBR) e uma borracha de acrilonitrilo (NBR).

[026] A composição de borracha utilizada para moldagem da borracha de dente inclui preferencialmente um carboxilato não saturado de metal a,e-etilênico como uma matriz, em adição a presença da borracha. Entretanto, o carboxilato não saturado de metal a,e-etilênico não tem de ser incluídos. O carboxilato não saturado de metal a,e-etilênico é incluído, por exemplo, em uma quantidade indo em torno de 0,2 a 0,4 em relação a matriz (o peso total da borracha e do carboxilato não- saturado de metal a,e-etilênico).

[027] O carboxilato não saturado de metal a,e-etilênico vem a ser formado por aglutinamento iônico de um ácido carboxilato não-saturado a,e-etilênico contendo metal. Por exemplo, um ácido monocarboxílico tal como ácido acrílico ou ácido metacrílico, ou um ácido dicarboxílico tal como um ácido maléico, ácido fumárico, ácido itacônico, ou ácido citracônico vem a serem empregados como o carboxilato não-saturado a,e-etilênico, sendo preferencialmente empregado o ácido metacrílico. Por exemplo, o zinco, magnésio, cálcio, bário, titânio, cromo, ferro, cobalto, níquel, alumínio, latão, chumbo, ou coisas do gênero podem ser empregados como o metal, sendo o zinco o de preferência. Desse modo, por exemplo, é utilizado o zinco de dimetacrilato como o sal metálico.

[028] A composição de borracha empregada para moldar a borracha de dente 11 inclui ainda resorcinol e um composto de melamina como os agentes de ade-rência internos. Nesta modalidade, a inclusão desses compostos leva a polimeriza- ção do composto de melamina e do resorcinol, por exemplo, mediante o aquecimento durante a moldagem por vulcanização, e por sua vez durante a construção de uma estrutura de rede de trabalho. Consequentemente, a resistência a rasgadura e coisas do gênero da borracha de dente 11 vem a ser acentuada e a resistência a aderência da borracha de dente 11 junto ao cordão 14, ao tecido de revestimento 20, e a fibra curta 25 são também acentuadas.

[029] O composto de melamina vem a ser, por exemplo, um composto de melamina apresentando pelo menos parcialmente grupos de amino metoximetilados. Exemplos específicos do composto de melamina incluem os compostos de hexame- toxi metilolmelamina , tais como a hexametoxi metilolmelamina , oligômeros parcial-mente condensados da mesma, e misturas dos mesmos. Preferencialmente, o com-posto de melamina apresenta uma viscosidade de 25°C (de acordo com o DIN19268) de em torno 3000 a 8000 mPa-s.

[030] O resorcinol é incorporado em uma quantidade indo de 0,3 a 8 partes por peso, preferencialmente, de 0,5 a 4,5 partes por peso, e mais preferencialmente a 1,5 a 3, 0 partes por peso em relação a 100 partes por peso da matriz da composição de borracha. Além disso, as partes incorporadas (peso) do composto de mela- mina são preferencialmente menores do que aquelas referentes ao resorcinol. O composto de melamina é incorporado em uma quantidade indo de 0,2 a 5 partes por peso, preferencialmente de 0,3, a 2,7 partes por peso, e mais preferencialmente de 0,9 a 1,8 partes por peso em relação a 100 partes por peso da matriz da composição de borracha. Caso a quantidade incorporada de qualquer composto de melamina e resorcinol exceda a faixa mencionada acima, a resistência a rasgadura, a resistência ao fracionamento, e coisas do gênero tendem a serem pobres. Por outro lado, caso a quantidade incorporada seja menor do que a faixa descrita acima, é difícil de se melhorar a resistência à aderência.

[031] A composição de borracha empregada para moldagem da borracha de dente 11 inclui, preferencialmente, a sílica. Emprega-se a sílica na forma de partícu-las finas, em pó, ou coisa do gênero. Nesta modalidade, a água contida na sílica leva a que o composto de melamina se desfaça do formaldeído. Então, o resorcinol é polimerizado com o formaldeído, e o composto de melamina é também polimerizado. Consequentemente, a força de aderência, a resistência a rasgadura, e coisas do gênero são aperfeiçoadas, da maneira descrita acima. A quantidade de sílica é de 5 a 50 partes por peso, e preferencialmente de 20 a 40 partes por peso, em relação a 100 partes por peso da matriz da composição de borracha.

[032] A composição de borracha empregada para moldar a borracha de dente 11 inclui ainda aditivos conhecidos para a borracha, tais como um agente de vul-canização, um plastificador, um lubrificante, e negro de fumo. Nesta modalidade, um agente de vulcanização orgânico a base de peróxido é utilizado, de preferência, co-mo o agente de vulcanização.

[033] Muito embora sem apresentar qualquer restrição, o tecido de revesti-mento 20 consiste, por exemplo, de um tecido incluindo primeiros filetes (por exem-plo, filetes em urdidura) se estendendo ao longo da direção longitudinal da correia e segundos filetes (por exemplo, filetes em urdidura) se estendendo ao longo da dire-ção de largura da correia, os quais são tramados. No tecido de revestimento 20, por exemplo, os primeiros filetes são constituídos de filetes elásticos, e os segundos file-tes são constituídos de filetes inelásticos. Desse modo, o tecido de revestimento 20 é elástico na direção longitudinal da correia, sendo mais facilmente moldado sob um formato corrugado na pré-formatação. Nesta modalidade, pelo menos, uma parte da fibra constituindo o tecido de revestimento 20 compreende, preferencialmente, de uma fibra de aramida para o aperfeiçoamento da resistência da superfície de correia, e, por exemplo, pelo menos parte dos primeiros filetes compreende preferencialmen-te de uma fibra de aramida. Além disso, o tecido de revestimento 20 é sujeito ao tra-tamento por impregnação ou coisa do gênero, tal como o tratamento RFL, em caso de necessidade.

[034] A borracha de composição utilizada para moldar a borracha de dente 11 é preparada da maneira como se segue adiante. Primeiramente, aditivos do tipo de fibra curta, sílica e coisas do gênero para a composição de borracha que não ve-nham a ser o agente de vulcanização e os agentes de aderência internos (resorcinol e composto de melamina), são amassados junto com a borracha a uma temperatura mais elevada do que a temperatura para o amassamento primário descrito abaixo, Posteriormente, os agentes de aderência internos são adicionados, e a mistura é ainda mais amassada (amassamento primário). Neste amassamento primário, a temperatura de amassamento se encontra preferencialmente em 100 °C ou mais elevada. O amassamento sob esta temperatura resulta na liberação de água da sílica junto à composição, e facilita a doação do formaldeído a partir do composto de melamina na maneira descrita acima. Além disso, o agente de vulcanização é adici-onado junto à mistura de amassamento primária, e a mistura resultante é amassada a uma temperatura inferior a temperatura de vulcanização do agente de vulcaniza-ção (inferior a temperatura de amassamento para o amassamento primário). Desse modo é obtida a composição de borracha (amassamento secundário). A composição de borracha é configurada em uma chapa, e utilizada como uma chapa de borracha de dente 11' (veja a Fig. 2). Entretanto, o método de amassamento da borracha não fica limitado a este método, e por exemplo, podem ser adicionados outros tipos de aditivos que não sejam o agente de vulcanização junto ao amassamento primário ou ao amassamento secundário, conforme o apropriado.

[035] Como borracha de fundo 12, tem-se que a borracha utilizada como a borracha de fundo para uma correia dentada convencionalmente conhecida pode ser empregada, e a borracha de fundo 12 preferencialmente não faz carga sobre a fibra curta. Além disso, a borracha utilizada como a borracha de fundo 12 vem a ser formada preferencialmente de HNBR como no caso da borracha de dente 11, e pode incluir outros componentes de borracha, em caso de necessidade.

[036] Em seguida tem-se a descrição de um método de fabricação de correia dentada 10 desta modalidade com base na Fig. 2. Nesta modalidade, o tecido de revestimento 20 submetido a um tratamento por impregnação ou coisa do gênero é inicialmente pré-formatado através de um método convencional conhecido sob um formato corrugado apresentando uma porção de dente alternada 23 e a porção de base de dente 24.

[037] Posteriormente, a chapa de borracha de dente 11' adere sob pressão junto a uma superfície do tecido de revestimento 20 apresentando o formato corru-gado. Desse modo, se obtém um tecido de revestimento provido com borracha 26. A chapa de borracha de dente 11' vem a ser pressionada de encontro ao tecido de re-vestimento 20. Desse modo, a chapa de borracha de dente 11' aderida sob pressão se apresenta relativamente espessa na porção de dente 23, e relativamente delgada na porção de base de dente 24. Mais ainda, a fibra curta 25 carregada na chapa de borracha de dente 11', que veio a ser incorporada ao longo da direção longitudinal, se apresenta inclinada conforme o apropriado enquanto que estando aderida sob pressão, conforme pode ser evidenciado a partir da Fig. 2, e sendo orientada subs-tancialmente da mesma maneira como procedido para a fibra curta na correia denta-da 10.

[038] O tecido de revestimento provido com borracha 26 obtido desta forma é envolto em torno de um molde dentado 30. O molde dentado 30 apresenta um formato cilíndrico, e apresenta uma superfície periférica externa aonde as porções recuadas 31 e as porções suspensas 32 são providas alternativamente ao longo da direção circunferencial. Cada porção de dente 23 do tecido de revestimento provido com borracha 26 vem a ser disposta no interior de uma porção recuada 31 corres-pondente. Seja observado que, em regra geral, cada porção de dente 23 do tecido de revestimento provido com borracha 26 apresenta um formato que não é inteiramente ajustado com a porção recuada 31, existindo um espaço entre a porção de dente 23 e a porção recuada 31.

[039] Posteriormente, o cordão 14 é enrolado em espiral em torno da chapa de borracha de dente 11', e a chapa de borracha de fundo 12' é ainda envolta em torno do cordão 14. Após isto, o molde dentado 30 é alojado em uma câmara de vul-canização (não ilustrad0). Seja observado que a chapa de borracha de dente 11' e a chapa de borracha de fundo 12' compreendem de chapas de borracha não vulcani-zadas a serem convertidas em borracha de dente 11 e borracha de fundo 12 após a moldagem por vulcanização.

[040] Na câmara de vulcanização, o tecido de revestimento provido com bor-racha 26 e coisas do gênero, que é envolto em torno do molde dentado 30 vem a ser aquecido com vapor, por exemplo, e é pressurizado a partir do exterior ao interior com uma sacola de vulcanização ou coisa do gênero provida na câmara de vulcanização. Tem-se como resultado da pressurização e do aquecimento, que os espaços no interior das porções recuadas 31 acabam por serem completamente eliminados, dando-se a integração do tecido de revestimento 20, das chapas de borracha 11' e 12', e do cordão 14 entre si por meio da vulcanização das chapas de borracha 11' e 12' e coisas do gênero. Desse modo, tem-se a moldagem de uma lájea de correia. A lájea de correia sai fora do molde a partir do molde dentado 30, submetida conforme o apropriado a trituração ou coisa do gênero, sendo cortada, em seguida, em um pedaço apresentando uma largura pré-determinada. Desse modo, se vem a obter a correia dentada 10 (veja a Fig. 1).

[041] Nesta modalidade, a incorporação dos dois agentes de aderência in-ternos descritos acima junto à borracha de dente 11 introduz um melhoramento na resistência, tal como a resistência a rasgadura da própria borracha, e ainda melhora a força de aderência junto ao cordão 14, o tecido de revestimento 20, e a fibra curta 25. Portanto, a durabilidade da correia é melhorada mesmo sob um ambiente de carga e temperatura elevadas.

[042] A Fig. 3 apresenta uma correia dentada de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. A segunda modalidade é idêntica a primeira mo-dalidade, exceto pela estrutura da borracha de dente. As diferenças entre a primeira e segunda modalidades veem a ser descritas adiante.

[043] Na segunda modalidade, a borracha de dente 11 inclui uma porção de núcleo de borracha 37 e uma porção de borracha de superfície de dente 38. A por-ção de núcleo de borracha 37 leva em conta uma larga proporção da porção de den-te 15, sendo laminada na borracha de fundo 12, e apresentando um formato conju-gando com o formato da porção de dente 15. A porção de borracha de superfície de dente 38 é delgada, laminada na porção de núcleo da borracha 37, sendo disposta em uma superfície da borracha de dente 11. Além disso, o tecido de revestimento 20 reveste e é aderido junto à superfície periférica externa da porção de borracha de superfície de dente 38.

[044] Nesta modalidade, a porção de borracha de superfície de dente 38 vem a ser obtida por moldagem da mesma composição de borracha idêntica a referente a borracha de dente 11 da primeira modalidade, exceto pelo fato da fibra curta não ser incluída. Em outras palavras, a porção de borracha de superfície de dente 38 vem a ser moldada pelo emprego de uma composição de borracha aonde a sílica, o resorcinol, o composto de melamina, e coisas do gênero são incorporados. Por outro lado, a porção de núcleo de borracha 37 é obtida por moldagem de uma com- posição de borracha contendo a mesma constituição como aquela referente a borra-cha de dente 11 da primeira modalidade, exceto que o resorcinol e o composto de melamina não são incorporados. Seja observado que uma vez que o material, a ori-entação, e coisas do gênero pertinentes a fibra curta 25 na porção de núcleo da bor-racha são idênticos aquelas da primeira modalidade, as descrições das mesmas são omitidas.

[045] Nesta modalidade, os dois agentes de aderência internos descritos acima são incorporados na porção de borracha de superfície de dente 38 da maneira descrita acima. Portanto, é possível se melhorar a resistência a aderência da bor-racha de dente junto ao tecido de revestimento 20, e também se melhorar a resis-tência da borracha 11 junto à borracha de dente 11 nas proximidades da superfície de dente. Mais ainda, uma vez que a borracha de superfície de dente 38 vem a ser provida, a aderência entre o tecido de revestimento 20 e a borracha de dente 11 não fica obstruída pela fibra curta, sendo mais propensa a haver uma melhora da resis-tência a aderência neste intervalo.

[046] Seja observado que nesta modalidade, a porção de núcleo de borracha 37 pode vir a ser obtida por moldagem de uma composição de borracha aonde o resorcinol, o composto de melamina, e coisas do gênero veem a ser incorporados, como no caso da porção de borracha de superfície de dente 38. Além do mais, o método de fabricação de uma correia dentada desta modalidade é idêntico aquele referente ao da primeira modalidade, exceto pelas duas camadas (a chapa de super-fície de borracha de dente e a chapa de núcleo de borracha) virem a ser aderidas sob pressão junto ao tecido de revestimento, ao invés da chapa de borracha. Portan-to são omitidas as descrições das mesmas.

[047] Seja observado que em cada uma das modalidades descritas acima, a borracha constituindo cada uma das borrachas, a de dente 11 e a de fundo 12 pode vir a incluir componentes de borracha tais como o EPDM (copolímero de etileno- propileno-dieno), além do HNBR, NBR, e o HXNBR descritos anteriormente ou po-dem incluir um componente de borracha que não venha a ser o HNBR como o com-ponente principal.

[048] Mais ainda, em cada uma das modalidades descritas acima, o tecido de revestimento 20 e o cordão 14 apresentam, preferencialmente, superfícies aonde um componente de resina capacitado a reagir com os agentes de aderência internos vem a ser fixado, por exemplo, através da sujeição do tecido de revestimento 20 e do cordão 14 ao tratamento RFL ou coisa do gênero, como no caso da fibra curta 25.

Exemplos

[049] Exemplos são apresentados adiante na forma de exemplos específicos da presente invenção. Entretanto, a presente invenção não fica restrita aos Exem-plos mostrados adiante.

[050] Em cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos, tem-se a apre-sentação de uma composição de borracha contendo uma constituição mostrada na Tabela 1, que veio a ser obtida de forma como segue adiante. Especificamente, os aditivos que não venham a compreender o agente de vulcanização e os agentes de aderência internos (resorcinol e composto de hexametoxi metilolmelamina ) mostra-dos na Tabela 1 vieram a ser adicionados a uma matriz, com a mistura sendo amas-sada a uma temperatura entre 120° a 160°C. Em seguida, os agentes de aderência internos foram adicionados a mesma, e a mistura foi submetida a um amassamento secundário abaixo dos 100°C.

* 1 "-" indicando que aquele item não foi incorporado, ou não foi determinado. * 2 O valor numérico da matriz e de cada um dos aditivos tal como a fibra curta indi-ca uma quantidade em partes por peso. * 3 O valor numérico da matriz e de cada um dos aditivos tal como a fibra curta indi-ca uma quantidade em partes por peso. * 4 A Technora (nome do produto) compreendendo de uma fibra curta de aramida do tipo para contém um comprimento de fibra de 1 mm, foi empregada como a fibra de aramida curta. Seja observado que, na Tabela 1, a "fibra curta de arami- da" indica uma fibra de aramida curta submetida ao tratamento RFL (taxa em peso de RF/L = 1/5, com o látex NBR sendo empregado como o látex), e a fibra curta de aramida (não-tratada) sendo uma indicação de uma fibra curta de ara- mida não submetida a qualquer tipo de tratamento por impregnação, tal como o tratamento RFL. * 5 O composto de hexametoxi metilolmelamina utilizado compreendeu de um oli- gômero de condensação parcial de hexametoxi metilolmelamina apresentando uma viscosidade a 25°C de 5500 Mpa^s (de acordo com o DIN 19268). * 6 O sinal * na Tabela 1 compreende de uma indicação de qual cordão de aramida veio a ser empregado como o cordão.

Avaliação das Propriedades Físicas das Composições de Borracha

[051] As propriedades físicas da composição de borracha de cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos foram avaliadas da maneira como se segue. A Tabela 1 apresenta os resultados. Tensão por fadiga junto a Ruptura (Tsb)

[052] As amostras de borracha apresentando um formato tipo arredondado N°5 foram preparadas por vulcanização e moldagem da composição de borracha de cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos a 160°C por 20 minutos sob uma pressão de 150 kgf. Por meio do emprego das amostras de borracha, a tensão por fadiga junto à ruptura (Tsb) veio a ser aferida a um ambiente normal (23°C) e um ambiente aquecido (120°C) de acordo com a norma JIS K6251. Seja observado que a fibra curta foi orientada ao longo da direção do esforço nas amostras de borracha. Resistência a Rasgadura (TR)

[053] As amostras de borracha vulcanizada, denominadas de "peças de teste configuradas em ângulos não definidos" foram preparadas a partir da composição de borracha de cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos sob as mesmas condições de vulcanização conforme aquelas estabelecidas na tensão por fadiga junto à ruptura (Tsb). Por meio do emprego das amostras de borracha, a resistência a rasgadura (TR) veio a ser aferida sob um ambiente normal (23°C) e um ambiente aquecido (120°) de acordo com a norma JIS K6252.

Resistência ao Descascamento junto ao Tecido de revestimento (TF)

[054] As amostras foram obtidas, cada uma das quais, a partir da aderência a uma chapa de borracha não vulcanizada feita a partir de uma composição de bor-racha de cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos junto ao tecido de reves-timento a uma temperatura de vulcanização de 160°C por 20 minutos sob uma pres-são de 40 kgf. Por meio do emprego de amostras (25 mm em largura), a resistência ao descascamento (TF) da borracha vulcanizada com respeito ao tecido de revesti-mento foi medida diante de um ambiente normal (23°C) e um ambiente aquecido (120°C) de acordo com a norma JIS K6256-1.

[055] Seja observado que o tecido de revestimento utilizado nesta aferição compreendeu de um tecido trançado a partir de filetes em urdidura e de filetes torci-dos junto a uma sarja em 2/2, vindo a ser submetido a um tratamento RFL (taxa em peso de RF/L= 1/5, látex de NBR sendo empregado como o látex). No caso presente, os filetes em urdidura compreenderam de filetes inelásticos constituídos de fios de filamentos de náilon de 110-dtex. Os filetes em urdidura consistiram de filetes elásticos, formados por fios compostos aonde os fios intermediários feitos de fios de fibra de para-aramida de 220-dtex (nome do produto:Technora) vieram a ser envoltos em torno dos núcleos dos fios formados de fios elásticos de uretano de 470-dtex, e revestidos por feitos feitos de fibra de nálion de 110-dtex sendo adicionalmente enrolados em torno dos fios intermediários. Seja observado que os filetes em urdidu-ra se estenderam ao longo da direção longitudinal da amostra, e a direção do grão da fibra curta sendo idêntica a direção longitudinal da amostra. Resistência ao Descascamento junto ao Cordão (TF)

[056] Cada uma das amostras veio a ser obtida pelo alinhamento dos cor-dões ao longo da direção longitudinal de uma chapa de borracha vulcanizada feita a partir da composição de borracha de cada um dos Exemplos e Exemplos Compara-tivos, posicionando-se um tecido de apoio nos cordões, e integrando-se esses mate-riais entre si a 160°C por 20 minutos sob uma pressão de 40 kgf. Por meio do em-prego de amostras (25 mm em largura), a resistência ao descascamento (TF) da borracha junto ao cordão foi medida sob um ambiente normal (23°C) e um ambiente aquecido (120°C) de acordo com a norma JIS K6256-1. Seja observado que os cor-dões de aramida foram empregados como os cordões dos Exemplos de 11 a 13 e dos Exemplos Comparativos 5 e 6, e os cordões de vidro foram utilizados como os cordões nos demais Exemplos e Exemplos Comparativos.

Avaliação do Desempenho da Correia

[057] De acordo com o Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo 1, as correias dentadas foram preparadas de acordo com a primeira modalidade, e o desempenho das mesmas foram avaliados da forma descrita a seguir. Especificamente, o mesmo tecido de revestimento conforme o utilizado no teste de aderência descrito acima veio a ser submetido ao tratamento RFL da mesma forma, com a pré-formação de um formato corrugado, de modo que os filetes em urdidura se estenderam ao longo da direção longitudinal da correia. Além disso, uma borracha de dente formada a partir de uma composição de borracha apresentando a constituição fornecida na Ta- bela 1 foi aderida sob pressão junto ao tecido de revestimento. Desse modo, veio a se obter um tecido de revestimento provido com borracha. Posteriormente, o tecido de revestimento provido com borracha, um cordão de vidro, e uma chapa de borra-cha de fundo foi envolto em torno de um molde dentado nesta ordem, e moldado por vulcanização em uma câmara de vulcanização. Desse modo, veio a ser obtida uma lájea de correia. Foi feito o corte da lájea de correia para a obtenção de correias dentadas-RU apresentando 92 dentes e uma largura de correia de 19,1 mm. Seja observado que as chapas de borracha de fundo utilizadas no Exemplo 1 e no Exem-plo Comparativo 1 foram formadas a partir da mesma composição de borracha, in-cluindo o HNBR como o componente de borracha, com a exclusão de qualquer fibra curta e de quaisquer agentes de aderência internos nas mesmas. Resistência ao Descascamento do Tecido

[058] A correia dentada do Exemplo 1 e do Exemplo Comparativo 1 foi cor-tada em formato de tira, com a obtenção de um entalhe formado no tecido de reves-timento. Em seguida, o tecido de revestimento foi descamado da borracha de dente ao longo da direção longitudinal sob uma velocidade de tensão de 50 mm/minuto, e a força requerida para a descamação no topo de um dente foi interpretada como sendo a resistência ao descascamento do tecido. A Tabela 1 apresenta os resulta-dos.

Teste de Durabilidade sob Carga Elevada

[059] Cada uma das correias dentadas do Exemplo 1 e do Exemplo Compa-rativo 1 foram avaliadas pela durabilidade sob carga elevada por meio de um teste de durabilidade sob carga elevada. A Fig. 4 apresenta um dispositivo de teste de transmissão 90 utilizado no teste de durabilidade de carga elevada. O dispositivo de teste de transmissão 90 compreendeu de uma polia dentada de transmissão 91 apresentando 18 dentes, uma polia dentada acionada 92 contendo 36 dentes, uma polia de desvio 93 apresentando um diâmetro de polia de 55 mm, e uma polia den- tada de desvio 94 apresentando 18 dentes.

[060] Neste teste, a correia dentada 965 foi enrolada em torno da polia den-tada de transmissão 91 e na polia dentada acionada 92, com a correia dentada 95 sendo girada a 4000 rpm em uma temperatura ambiente de 100C. Na lateral afrou-xada da correia, aplicou-se uma tensão junto à correia a partir da parte exterior com a polia de desvio 93 e a partir da parte interior com a polia dentada de desvio 94. Além disso, enquanto que a correia dentada 95 permaneceu girando, uma certa carga foi repetidamente aplicada a cada dente da correia por meio da polia dentada acionada 92. Neste teste, a durabilidade da correia veio a ser avaliada pela contagem da quantidade de repetições da carga aplicada até que viesse a ocorrer o cisa- lhamento do dente na correira. A Fig. 5 apresenta os resultados.

[061] Primeiramente, comparações foram efetuadas entre o Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo 1, entre o Exemplo 2 e o Exemplo Comparativo 2, e entre o Exemplo 8 e o Exemplo Comparativo 3 tendo como referência a Tabela 1. Essas comparações mostram claramente que não somente a resistência ao descascamen- to, porém também as propriedades físicas da borracha, tais como a resistência a rasgadura sob temperatura elevada, vieram a melhorar em cada uma das situações aonde os agentes de aderência interna (resorcinol e composto de hexametoxi meti- lolmelamina ) foram incorporados na composição de borracha. Conforme pode estar evidente a partir da comparação entre o Exemplo 3 e o Exemplo Comparativo 4, esta tendência veio a ser igualmente observada não somente nos casos aonde o HNBR veio a ser empregado como o componente de borracha, porém também nos casos aonde uma mistura de HNBR e HXNBR foi utilizada como o componente de borra-cha. Quando a resistência ao descascamento e as propriedades físicas da borracha, tais como a resistência a rasgadura, vem a serem melhoradas da maneira descrita anteriormente, a durabilidade de uma correia empregada em um ambiente sob ele-vada carga e alta temperatura pode ser acentuada, conforme indicam os resultados do teste de durabilidade sob carga elevada na Fig. 5.

[062] Além disso, a partir da comparação dos Exemplos 1, 2, 8, e 9, torna- se evidente que as propriedades físicas especialmente no que tange as propriedades físicas quanto a temperatura elevada da borracha, tais como a tensão por fadiga junto à ruptura e a resistência a rasgadura apresentaram uma tendência a melhora-rem quando a quantidade de fibra curta era maior do que 10 partes por peso, sendo que a resistência ao descascamento tendeu a diminuir ligeiramente quando a quan-tidade de fibra curta veio a ser maior do que 10 partes por peso. De fato, é mais efi-ciente se incorporar a fibra curta considerando tanto as propriedades físicas da bor-racha quanto a resistência ao descascamento. Seja observado que presumivelmen-te, a diminuição da resistência ao descascamento com o aumento na quantidade de fibra curta foi provocada devido ao consumo de grandes quantidades de agentes de aderência na borracha nas proximidades do tecido ou do cordão pela reação da fibra curta contendo RFL.

[063] Além disso, conforme pode estar evidente a partir de uma comparação dos Exemplos 2 e 4 e 7, a resistência ao descascamento melhorou com o aumento das quantidades incorporadas do agente de aderência interno; entretanto, as ten-sões por fadiga junto à ruptura (em particular, sob a condição aquecida apresenta-ram um pico junto às quantidades incorporadas do Exemplo 2 (resorcinol: 1,5 partes por peso e o composto de melamina : 0,9 partes por peso), com a diminuição gradual a partir do aumento das quantidades de agentes de aderência. Isso posto, tem-se que a resistência a rasgadura sob condição de aquecimento teve um pico junto às quantidades incorporadas do Exemplo 5 (resorcinol: 3,0 partes por peso e composto de melamina: 1,8 partes por peso), com a diminuição gradual a partir de aumento por quantidades adicionais. Por este motivo, conforme dado pelos Exemplos, tem-se que se torna mais eficiente se incorporar o composto de melamina em uma quantidade de em torno 0,9 a 1,8 partes por peso e o resorcinol em uma quantidade de em torno 1,5 a 3,0 partes por peso na composição de borracha, em consideração das propriedades físicas da borracha.

[064] Mais ainda, no caso das composições de borracha aonde não veio a ser incorporada a fibra curta, o acréscimo dos agentes de aderência internos não melhorou substancialmente as propriedades físicas das próprias borrachas, confor-me evidenciado a partir de uma comparação entre o Exemplo Comparativo 5 e o Exemplo 11. A resistência ao descascamento com respeito ao cordão aumentou pela adição dos agentes de aderência internos. Entretanto, como no caso do tecido, o descascamento não ocorreu junto à interface entre o tecido e a borracha em qual-quer situação, porém a ruptura da borracha veio a ocorrer, sem que houvesse sido observada qualquer diferença. Por esta razão, quando esses resultados foram con-siderados em combinação com os resultados dos demais Exemplos, pode-se vir a entender que podem ser esperadas melhores rendimentos quanto a resistência a rasgadura e as propriedades físicas da borracha com o acréscimo dos agentes de aderência internos. Ainda mais, a partir de uma comparação entre os Exemplos 2 e 10 e o Exemplo Comparativo 2, pode-se entender que a fibra curta submetida ao tratamento RFL melhorou de forma mais efetiva as propriedades físicas da borracha.

[065] Seja observado que conforme pode estar evidente a partir de uma comparação entre os Exemplos 12 e 12 e o Exemplo Comparativo 6, quando se veio a incorporar os agentes de aderência internos em quantidades relativamente gran-des em uma situação aonde o EPDM foi empregado como o componente de borra-cha, a tensão por fadiga junto à ruptura, a resistência a rasgadura, e coisas do gêne-ro não vieram a melhorar substancialmente, muito embora a resistência ao descas- camento tenha tido uma melhora.

Claims

1. Correia de transmissão de energia (10) CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma porção de borracha que é moldada por vulcanização de uma composição de borracha incluindo borracha, resorcinol e um composto de melamina; em que a porção de borracha inclui uma borracha de acrilonitrilo hidrogena- do; e em que a correia de transmissão de energia (10) é uma correia dentada con-tendo borracha de dente (11), e a porção de borracha constitui pelo menos uma par-te da borracha de dente; em que as partes incorporadas por peso do composto de melamina são me-nores do que aquelas de resorcinol.

2. Correia de transmissão de energia, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o composto de melamina é um composto de hexametoxi metilol melamina.

3. Correia de transmissão de energia, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de borracha é aderida a um cordão (14) ou tecido (20), ou a porção de borracha carrega uma fibra curta embutida na mesma.

4. Correia de transmissão de energia, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um dentre o cordão (14), o tecido (20) e a fibra curta são submetidos a tratamento por RFL.

5. Correia de transmissão de energia, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que uma fibra curta de ara- mida tendo um comprimento de fibra de 0,5 a 10 mm é embutida no interior da porção de borracha.

6. Correia de transmissão de energia, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição de borra- cha inclui ainda sílica.

7. Correia de transmissão de energia, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a correia dentada (10) inclui um cordão (14), a borracha de dente (11) é disposto em uma lateral de superfície, e a correia dentada ainda inclui uma borracha de fundo (12) disposta na outra lateral de superfície, e um tecido de revestimento (20) cobrindo uma lateral de superfície da borracha de dente, a uma lateral de superfície e a outra lateral de superfície sendo localizadas através do cordão uma da outra, e pelo menos a uma lateral de superfície da borracha de dente é formada pela porção de borracha, e o tecido de revestimento é aderido à porção de borracha.

8. Correia de transmissão de energia, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de resorcinol é de 0,3 a 8 partes por peso em relação a 100 partes por peso da matriz da composição de borracha.

9. Correia de transmissão de energia, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade do composto de melamina é de 0,2 a 5 partes por peso em relação a 100 partes por peso da matriz da composição de borracha.

10. Método de fabricação de uma correia de transmissão de energia (10) CARACTERIZADO pelo fato de que compreende moldar uma porção de borracha constituindo pelo menos parte da correia de transmissão de energia por meio de vul-canização de uma composição de borracha incluindo borracha, resorcinol e um composto de melamina; em que a porção de borracha inclui uma borracha de acrilonitrilo hidrogena- do; e em que a correia de transmissão de energia (10) é uma correia dentada con-tendo borracha de dente (11), e a porção de borracha constitui pelo menos uma par te da borracha de dente; em que as partes incorporadas por peso do composto de melamina são me-nores do que aquelas de resorcinol.