BR112020011911B1

BR112020011911B1 - Correia conjugada de transmissão de força de atrito

Info

Publication number: BR112020011911B1
Application number: BR112020011911-3A
Authority: BR
Inventors: Karla J. Bier; Douglas R. Sedlacek; Cynthia DECKER; William Buchholz; Daniel Beal
Original assignee: Gates Corporation
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2023-03-28
Also published as: WO2019118081A1; US11828349B2; MX2020006241A; CN111630299A; US20190178340A1; CA3085603C; EP3724536A1; US20210364061A1; JP7168182B2; AU2018385310B2; KR102568578B1; BR112020011911A2; EP3724536B1; KR20200091922A; JP2021507189A; US11028900B2; CA3085603A1; AU2018385310A1

Abstract

Trata-se de uma correia conjugada de transmissão de força de atrito com um pano de faixa de tecido de cetim leve, envolto no exterior da correia. O pano de faixa pode ser um tecido de cetim leve de fios de urdidura e de trama e pode incluir um fio de alta resistência resistente a desgaste como fibras de aramida, e pode incluir um fio altamente adesivo como náilon e/ou algodão. As fibras de aramida e/ou náilon podem ser fibras descontínuas ou filamentosas. O pano de faixa pode ser tratado. O pano de faixa pode ter um tecido de cetim leve 4/1. O pano de faixa pode ser envolto em uma orientação. O fio altamente adesivo pode residir predominantemente no interior do pano que entra em contato com a dita correia em V, e o fio de alta resistência resistente a desgaste pode residir predominantemente no exterior do pano que é a superfície externa em contato com a polia da correia. A correia conjugada pode ser uma correia em V, correia redonda, correia dupla em V ou múltiplas correias em V, ou ter um outro perfil de correia de atrito.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] Essa invenção se refere em geral a uma correia conjugada de transmissão de força de atrito, como uma correia em V, com uma ou mais camadas externas de pano envolto na correia e especificamente a uma correia em V com pano de banda (“band fabric”) de um tecido de cetim (“satin weave”) incluindo algumas fibras de aramida e outras fibras.

[002] As correias de transmissão de força de atrito cobertas ou conjugadas são normalmente construídas com uma camada externa de pano impregnado com borracha ou outro pano impregnado com polímero que circunda o núcleo de correia. A cobertura ou "dobra de banda" fornece várias funções, incluindo proteger a correia de elementos ambientais, controlar as características de atrito da correia e resistir ao desgaste da correia à medida que entra em contato com roldanas (polias) em uma unidade de correia de atrito.

[003] A Patente n° US 4.238.530 de Hollaway et al. ensina o uso de um pano de tecido quadrado e o corte do pano em um ângulo de cerca de 45 graus em tiras relativamente amplas. As tiras individuais são, então, mantas emendadas em conjunto pela sobreposição da extremidade de uma tira com uma outra com uso de um composto elastomérico aderente como um adesivo e são, então, enrolada sobre a forma de um rolo. O pano pode, se desejado, ser cortado longitudinalmente em fitas relativamente estreitas de largura e comprimento desejados para envolver uma correia. Esse método resulta em mantas emendadas transversais bem como uma costura longitudinal do envoltório. As mantas emendadas transversais, em particular, podem causar vibração e ruído de correia periódicos indesejáveis.

[004] A Patente n° US 3.784.427 de Griffin é representativa da técnica, revelando uma correia em V que pode ser envolta ou coberta com um pano de tecido de corte de orientação e um método para preparar um pano de orientação em que um material de tira de orientação contínuo é cortado de modo helicoidal a partir de um comprimento de pano de tecido tubular.

[005] A Patente n° US 2.519.590 de L.W. Mitchell é também representativa da técnica, revelando vários formatos de correia que podem ser cobertos com um pano de tecido de corte de orientação com fios de urdidura e trama que se cruzam em um ângulo de 90° ou com o ângulo de cruzamento deslocado para mais ou menos de 90°.

[006] A Patente n° US 6.595.883 revela uma correia em V adequada para aplicações de embreagem com um componente têxtil que emprega qualquer tipo adequado ou convencional de material têxtil incluindo tecidos de fios de urdidura e trama em qualquer ângulo desejado de qualquer variedade natural ou sintética. Em uma modalidade preferencial, o pano é um tecido de pano de orientação de mescla de náilon/algodão com urdidura em um ângulo de 100 a 130° em relação à trama, e ambos orientados em uma direção de cerca de 57°±7° para a direção de percurso ou direção longitudinal da correia.

[007] As correias em V de “cobertura integral” revelada acima que são tipicamente fabricada de modo que uma borda da camada externa de mantas de pano sobre a outra borda. Patente no U.S. 7.942.773 de Daugherty et al. revela várias disposições dos tecidos ou panos de cobertura que evitar as bordas com mangas. Algumas correias podem ter múltiplas camadas de pano em uma ou mais superfícies. O pano de dobra de banda pode ser um pano de tecido quadrado, sarja, malha, cadarço ou um não tecido como uma manta de carneiro perfurada por agulha ou feltro.

[008] A Patente n° US 4.302.197 de Kimura et al. revela um correia dentada com um tecido de pano de cobertura de dente com diferentes tipos de fibras para a urdidura e o trama, e um dentre urdidura e trama tem uma área de superfície exposta maior em um lado do pano, e em que o outro dentre urdidura e trama tem exposição maior no lado oposto do pano. O pano é um tecido de sarja 4/1.

[009] Não é conhecido ou sugerido o uso de um pano de tecido orientado para um pano de cobertura de correia em V conjugada em que urdidura ou trama inclui fios descontínuos ou filamento de aramida, algodão e náilon e em que o tecido é um tecido de cetim, tecido de cetim modificado ou um cetim pesado.

SUMÁRIO

[010] A presente invenção se refere a sistemas e métodos que fornecem um pano de banda para uma correia de transmissão de força de atrito conjugada, como uma correia em V conjugada.

[011] A invenção se refere a uma correia conjugada de transmissão de força de atrito com um tecido de cetim, pano de banda envolto na exterior da correia. O pano de banda pode ser um tecido de cetim de fios de urdidura e trama. O pano de banda pode incluir um fio mesclado de dois ou mais materiais de fibra. Os fios de urdidura e trama podem ser os mesmos, isto é, uma produção de tecido equilibrada. Alternativamente, os fios de urdidura e trama podem ser diferentes, isto é, uma produção não equilibrada. O pano de banda pode incluir um fio ou material de fibra resistente ao desgaste ou alto módulo ou alta resistência como fibras de aramida que podem se encontrar predominantemente no exterior do pano e correia. O pano de banda pode incluir um fio ou material de fibra altamente adesivo como náilon ou algodão que pode se encontrar predominantemente no interior do pano unido ao corpo de correia. O pano de banda pode ser tecido como um cetim voltado para urdidura ou como um cetim voltado para trama. O pano de banda pode ser orientado em paralelo a um eixo geométrico de correia ou em um ângulo de orientação. As fibras dos fios, como fibras de aramida ou náilon, podem ser fibras filamentosas ou descontínuas. O pano de banda pode ser tratado. O pano de banda pode ter um tecido de cetim 4x1. A correia conjugada pode ser uma correia em V ou uma correia redonda, e pode ser sem fim.

[012] Se o pano de banda for orientado paralelo a um eixo geométrico de correia, o pano pode incluir vantajosamente um nível predeterminado de estiramento nos fios paralelos, que pode ser os fios de urdidura. A quantidade de estiramento pode ser vantajosamente de 5% ou 10% até 35% ou 80% em uma carga específica de 2 kg/25-mm de largura de pano. As correias com pano de estiramento envolto orientado em paralelo são mais fáceis e menos dispendiosas de produzir que os vários métodos convencionais de orientação e deslocamento de pano e não têm quaisquer mantas emendadas transversais.

[013] As correias conjugadas resultantes podem ter pouca ou nenhuma punção através de materiais de borracha interna para a superfície da correia. As correias conjugadas pode ter estabilidade melhorada de coeficiente de atrito durante o uso.

[014] O supracitado destacou amplamente os recursos e vantagens técnicas da presente invenção de modo que a descrição detalhada da invenção que se segue possa ser melhor entendida. Recursos e vantagens adicionais da invenção serão descritos doravante no presente documento que constituem o objetivo das reivindicações da invenção. Deve ser apreciado por aquele versado na técnica que o conceito e a modalidade específica revelada podem ser prontamente utilizados como uma base para modificar ou projetar outras estruturas para executar os mesmos propósitos da presente invenção. Também deve ser compreendido por aqueles elementos versados na técnica que tais construções equivalentes não se afastam do escopo da invenção como apresentado nas reivindicações anexas. Os recursos inovadores, os quais acredita-se que sejam característicos da invenção, tanto em relação a sua organização quanto ao método de operação, em conjunto com objetivos e vantagens adicionais serão mais bem entendidos a partir da seguinte descrição quando considerados em conjunto com as figuras anexas. Deve ser expressamente entendido, no entanto, que cada uma das figuras é fornecida para o propósito de ilustração e descrição somente e não pretende ser uma definição dos limites da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] Os desenhos anexos, que são incorporados em e formam parte do relatório descritivo em que numerais similares designam partes similares, ilustram as modalidades da presente invenção e junto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos:

[016] A Figura 1 é uma unidade de correia em V simplificada que utiliza a correia em V inventiva;

[017] A Figura 2 é uma vista em corte da correia em V da unidade da Figura 1 tomada ao longo da seção 2-2;

[018] A Figura 3 ilustra um pano de tecido plano da técnica anterior;

[019] A Figura 4 é uma vista esquemática de uma configuração de cobertura ou banda alternativa da invenção;

[020] A Figura 5 é uma vista esquemática de uma outra configuração de cobertura ou banda alternativa da invenção;

[021] A Figura 6 ilustra um tecido de cetim 4/1 para um pano de cobertura de correia em V de acordo com uma modalidade da invenção;

[022] A Figura 7 ilustra o outro lado do tecido de cetim 4/1 da Figura 6;

[023] A Figura 8 ilustra um tecido de cetim 6/1 para um pano de cobertura de correia em V de acordo com uma modalidade da invenção;

[024] A Figura 9 ilustra um tecido de cetim 7/1 para um pano de cobertura de correia em V de acordo com uma modalidade da invenção;

[025] A Figura 10 ilustra um tecido de cetim modificado com doze liços de acordo com a uma modalidade da invenção;

[026] A Figura 11 ilustra um outro tecido de cetim modificado com doze liços de acordo com a uma modalidade da invenção;

[027] A Figura 12 ilustra um tecido de cetim de doze liços de acordo com uma modalidade da invenção;

[028] A Figura 13 ilustra um outro tecido de cetim modificado com doze liços de acordo com a uma modalidade da invenção; e.

[029] A Figura 14 ilustra um outro tecido de cetim de doze liços de acordo com a uma modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[030] A Figura 1 mostra uma unidade de correia conjugada de transmissão de força de atrito 10 que utiliza a correia conjugada 18 de acordo com a uma modalidade da invenção. Na Figura 1, sistema de acionamento de transmissão de potência típica 10 é mostrado compreendendo a roldana acionadora 12, a roldana acionada 14, a correia 18 acoplada nas mesmas e disposta em cunha nas mesmas em relação de acionamento e polia intermediária de face plana 16 que pode se engatar ao topo ou amplo lado da correia para manter tensão na correia e remover a folga entre as roldanas.

[031] Uma seção transversal típica de correia conjugada 18 em 2-2 é mostrada na Figura 2 na forma de uma correia em V. A construção de correia em V 18 inclui membros de tensão 19 embutidos em um corpo de correia em formato geralmente trapezoidal que é envolto em duas camadas de pano de dobra de banda (ou cobertura), banda interna 11 e banda externa 13. Os detalhes de banda externa 13 são o objetivo dessa invenção. A correia inventiva pode ter apenas uma camada de pano de dobra de banda, ou pode ter mais que uma camada. O corpo de correia pode ser formado de borracha ou material similar à borracha, e pode incluir várias camadas de reforço, como camada de borracha de seção de compressão 20, camada de borracha de seção de tensão 26, camada de borracha carregada com fibra 24 e camada de pano de reforço 22 que pode ser qualquer tipo de pano de reforço ou suporte como tecido, não tecido, cordão de pneu ou similares. Qualquer número desejado de camadas de borracha ou reforço pode ser usado no corpo de correia. Embora a correia conjugada da invenção possa ser usada para várias aplicações incluindo para transmissão de força automotiva e industrial entre roldanas ou polias de formato complementar, a correia conjugada da invenção é particularmente adaptada para aplicação industrial. As seções transversais da correia em V industrial de fio único padrão industrial aplicáveis à correia da invenção incluem tamanhos industriais padrão A, B, C e D, 2L, 3L e 4L e 3 V, 5V, 8V e tamanhos métricos SPZ, SPA, SPB e SPC. Qualquer seção transversal de correia de atrito pode utilizar o pano envolto de acordo com a invenção. Por exemplo, as superfícies laterais em formato de V podem ser um pouco côncavas, e/ou as superfícies de topo e fundo podem ser abauladas conforme ilustrado nas Figuras 4 e 5, ou as correias podem assumir outro formato convencional, como redondas ou em formato de V duplo. As correias conjugadas podem ser presas juntas lado a lado com uma banda de amarra para múltiplas correias funcionarem como uma única correia, por exemplo, em um acionamento com múltiplas correias em V. A Figura 2 dos desenhos mostra bandas 11 e 13 envoltas em torno da correia e cobertas com manta na superfície de topo da correia em 15. Essas mantas podem criar uma variação de espessura. Alternativamente, a correia pode ser construída com uma junta (ou juntas) de topo ou sem uma sobreposição.

[032] As Figuras 4 e 5 ilustram métodos de construção alternativos que eliminam a sobreposição das coberturas. Na Figura 4, os lados angulados e o fundo de corpo de correia 20b são primeiramente cobertos com pano em formato de U 45, seguidos por pano em formato de U invertido 47. Na Figura 5, os lados angulados e o fundo de corpo de correia 20b são primeiramente cobertos com duas camadas de pano em formato de U 49 e 51, seguidas por pano em formato de U invertido 53. Os panos de banda em formato de U e de U invertido podem ser aplicados em qualquer ordem desejada.

[033] O corpo de correia pode ser formado de borracha, e “borracha” significa um elastômero natural ou sintético reticulável que é processável em forma sólida, por exemplo, em um moinho de mistura. Tal borracha é tipicamente misturada em uma forma ecológica ou não vulcanizada, com aditivos, extensores, reforços, aceleradores, cargas, agentes vulcanizantes apropriados, por exemplo, enxofre ou peróxidos, e similares em um misturador contínuo ou de batelada adequado, bem conhecido na indústria de processamento de borracha. As borrachas sintéticas típicas úteis na invenção incluem policloropreno (CR), copolímeros de etileno e propileno (ou outra alfa-olefina), terpolímeros de etileno, propileno (ou outra alfa- olefina) e monômeros de dieno, por exemplo, EPDM, borracha de estireno butadieno, borracha de nitrila, borracha de nitrila hidrogenada, borracha natural, borracha de butadieno, etileno clorossulfonado, copolímeros acrílicos de etileno, copolímeros de vinilacetato de etileno, borracha de silicone, fluoroelastômeros, misturas dos supracitados, e similares.

[034] Qualquer uma das várias camadas do corpo de correia pode ser formada de qualquer um dos materiais de borracha supracitados, que são tipicamente forradas em um tambor de construção como camadas ou estoque de folhas de calandra com ou sem reforço têxtil nas mesmas. Uma camada carregada com fibra do corpo de correia pode incluir qualquer carregamento de fibra convencional, como algodão, aramida, náilon, poliéster, para citar alguns exemplos.

[035] No presente documento, “conjugada” significa envolta em pano. Uma correia conjugada pode ser completamente envolta ou parcialmente envolta. Em particular, a correia conjugada é pelo menos envolta de modo que a superfície de contato com polia seja coberta com pano. Uma correia em V pode ser envolta através tanto do lado de topo quanto do lado de fundo, ou através tanto do lado posterior quanto do lado de baixo. O envoltório pode ser dois envoltórios de 3/4 que se sobreposicionam para cobrir completamente a correia, sendo duas camadas em dois lados e uma camada nos outros dois lados conforme mostrado na Figura 4. O envoltório pode ser uma ou mais camadas de pano que envolvem completamente a correia conforme revelado na Figura 2. O termo “conjugada” não inclui as denominadas correias de V de borda cortada ou de borda bruta nas quais uma lâmina de correia moldada é cortada para formar o formato de V, resultando na exposição dos materiais de corpo da correia nas superfícies anguladas de contato com polia. As bordas cortadas poderiam revelar, por exemplo, uma ou mais camadas de borracha opcionalmente com uma ou mais camadas transversais de reforço embutidas na borracha. O pano que envolve a correia é chamado de pano de banda.

[036] “Correia em V” significa que as superfícies de contato com polia são os dois lados opostos angulados de uma correia em seção transversal trapezoidal. Os lados angulados poderiam incluir alguma curvatura. A correia em V pode ser uma correia sem fio. O lado posterior de correia e/ou o lado interno de correia pode ter corrugações, ou dentes, que podem ser incluídas para melhorar a flexibilidade. Entretanto, no presente documento, correias dentadas ou síncronas de acionamento positivo não são incluídas e são consideradas distintas de correias em V dentadas ou outros tipos de correias conjugadas de atrito.

[037] Voltando-se agora a uma descrição do pano de banda de acordo com uma modalidade da invenção, pelo menos a camada de pano de banda externa inclui, na urdidura ou trama, fios descontínuos ou filamentosos de uma fibra de alto desempenho como aramida, poliéster, náilon, PBO (polibenzobisoxazol), PEEK (polieteretercetona), PPS (polifenilenossulfeto), fluoropolímero, ou mesclas dos mesmos. A aramida é uma poliamida aromática, que pode ser para-aramida como poliparafenileno tereftalamida, meta-aramida ou um copolímero de aramida. O náilon pode ser qualquer tipo adequado de poliamida, incluindo por exemplo, náilon 6, náilon 66, náilon 46 ou similares. O fio de aramida (isto é, poliamida aromática) é de preferência uma para-aramida, como, por exemplo, um grau de Kevlar, vendido sob o nome comercial da DuPont, ou um grau de Twaron ou Technora, vendido sob o nome comercial da Teijin, ou um grau de Heracron, vendido sob o nome comercial da Kolon Industries, Inc., ou um grau de Alkex, vendido sob o nome comercial da Hyosung Corporation. Qualquer fio ou fios de alto desempenho comercial adequado pode ser usado. Um fio de náilon preferencial é o náilon 66. O pano de banda poderia ser 100% de fibra de aramida ou 100% de fibra de náilon ou 100% outra fibra de alto desempenho.

[038] No pano de banda de acordo com uma modalidade da invenção, pelo menos a camada externa de pano de banda pode incluir, na urdidura ou trama, fios descontínuos ou filamentosos de uma fibra altamente adesiva como fibras de náilon ou celulósicas. O náilon pode ser qualquer tipo adequado de poliamida, incluindo por exemplo, náilon 6, náilon 66, náilon 46 ou similares. A fibra celulósica pode ser um ou mais dentre algodão, linho, cânhamo, rami, sisal, raiom e similares. O fio adesivo pode ser ou incluir algodão ou náilon ou mesclas dos mesmos. Em uma modalidade preferencial, o pano de banda inclui fios de aramida, fios de algodão e fios de náilon ou poliéster, e o tecido é um tecido de cetim ou um tecido cetim. O tecido pode ser equilibrado, com os mesmos fios de urdidura e trama, ou o tecido pode ser desequilibrado, com diferentes fios de urdidura e trama. Se houver múltiplas camadas de pano de banda, as camadas internas podem ser da mesma construção que a camada externa, ou as camadas internas podem ser qualquer pano convencional.

[039] Os fios do pano de banda podem incluir mesclas de aramida e algodão, ou mesclas de aramida e náilon, ou mesclas de aramida e poliéster, ou mesclas de aramida, algodão e náilon, ou mesclas de aramida, algodão e poliéster. As fibras de algodão são fibras descontínuas. As fibras sintéticas podem ser fibras descontínuas ou filamentosas. Se fios filamentosos forem usados mesclados com um fio descontínuo, os fios poderiam ser envoltos em núcleo ou uma torção sobreposta de um fio filamentoso e um fio descontínuo. O tecido do pano de banda pode ser um tecido equilibrado de tais fios mesclados.

[040] Os tecidos de pano podem ser ilustrados com diagramas simples como a Figura 3. A Figura 3 mostra um tecido quadrado ou liso convencional. Os quadrados escuros representam os fios de urdidura que correm na vertical quando cruzam no topo dos fios de trama e estão, portanto, visíveis. Os quadrados claros representam as fibras de trama que correm na horizontal quando se cruzam no topo dos fios de urdidura e estão, portanto, visíveis. O tecido liso maximiza o número de cruzamentos da urdidura e da trama, resultando em um pano forte. Ambos os lados do tecido liso geralmente parecem iguais, com a mesma quantidade de urdidura e trama expostas em cada lado. Cada interseção no diagrama representa um espaço vazio que ocorre no meio entre os dois fios de urdidura e os dois fios de trama. Quando a correia envolta é moldada, esse espaço vazio pode permitir que a borracha penetre na superfície de correia. A penetração de borracha (ou “punção”) pode ser indesejável. Pode ser preferencial ter as fibras de pano expostas na superfície de correia, por exemplo, para fornecer um certo coeficiente de atrito ou grau de resistência a desgaste. A penetração de borracha pode aumentar significativamente o coeficiente de atrito e/ou reduzir a resistência a desgaste da correia.

[041] A Figura 6 ilustra um tecido de cetim preferencial. O tecido de cetim tem relativamente menos pontos de cruzamento de urdidura e trama, e relativamente pouca trama visível na superfície. A urdidura permanece no topo de quatro fios de trama antes de passar sob um único fio de trama. Portanto, o tecido de cetim da Figura 6 é chamado de tecido de cetim 4x1. Os cruzamentos onde a trama é exposta são uniformemente distribuídos pela superfície do pano e espaçados o mais distantes possível entre si. As passagens relativamente longas de fios de urdidura expostos são chamadas de fios flutuantes. Os fios flutuantes longos resultam em uma superfície muito lisa. O fio flutuante dos fios permite que os fios sejam dispostos muito próximos, resultando em espaços vazios em menor quantidade e menores, até mesmo nos cruzamentos de urdidura e trama. Como um resultado, o tecido de cetim pode resultar em muito menos punção (isto é, penetração de borracha) na superfície de correia. Como um resultado, as correias inventivas podem ter coeficiente de atrito e desgaste muito mais consistentes e controláveis.

[042] A Figura 7 ilustra o lado inverso do pano de tecido de cetim da Figura 6. Na Figura 7, os fios de trama exibem agora os fios flutuantes longos, com relativamente pouca exposição dos fios de urdidura. Como um resultado dessa diferença entre os dois lados de um pano de cetim, o uso de diferentes fios para urdidura versus trama (isto é, uma construção “desequilibrada”) permite que os dois lados sejam projetados para diferentes funções. No contexto da correia em V envolta, pode ser vantajoso usar um fio altamente resistente ao desgaste para a urdidura quando esse é o fio mais exposto à superfície de desgaste da correia, isto é, a superfície “exterior” do pano, e um fio com boas propriedades adesivas para a borracha para a trama quando esse é o fio mais exposto à borracha do corpo de correia, isto é, a superfície “interior” do pano. Deve ser entendido que o pano pode ser tecido com a urdidura exposta na superfície exterior mostrada na Figura 6 (chamado de tecido de cetim voltado para urdidura), ou alternativamente com a trama exposta (chamado de tecido de cetim voltado para trama). A escolha de detalhes de construção de pano como esses pode depender dos materiais necessários em cada lado, ou na orientação desejada dos fios na correia, em combinação com o método planejado de corte do pano ou que envolve a correia.

[043] O pano pode ser orientado com urdidura ou trama paralela ao eixo geométrico longitudinal da correia. A escolha de construção de pano pode depender de qual fio o projetista de correia prefere que percorra longitudinalmente ou em torno do comprimento da correia e qual fio prefere que percorra transversalmente, em torno da seção transversal da correia. Assim, pode ser desejável escolher um fio de módulo mais alto ou de mais reforço para a direção transversal de correia e um fio mais flexível para a direção longitudinal de correia, e escolher o mais resistente a desgaste dos dois para a superfície exposta exterior, com o mais adesivo dos dois para a superfície interna ou interior. Todas as tais escolhas são consideradas incluídas no escopo da invenção. Uma vantagem de uma orientação paralela do pano de banda é a eliminação da necessidade de cortar o pano em um ângulo, deslocar o ângulo de orientação, e etapas de processamento relacionadas.

[044] Se o pano de banda for orientado paralelo a um eixo geométrico de correia, o pano pode incluir vantajosamente um nível predeterminado de estiramento nos fios paralelos, que podem ser os fios de urdidura. Por exemplo, os fios de urdidura podem ser crimpados ou texturizados ou envoltos em núcleo com núcleo elástico para proporcioná-los um grau de estiramento aumentado. O náilon texturizado pode ser usados para fios de urdidura com estiramento. A quantidade de estiramento pode ser de 5% ou 10% até 35% a 80% na carga especificada de 2 kg/25 mm de largura de pano. O pano pode, assim, ter um estiramento na direção de urdidura na banda de 5% a 100%, ou 10% a 35%, a uma carga especificada de 2 kg/25 mm de largura de pano. Assim, por exemplo, a trama ou os fios transversais ao eixo geométrico longitudinal de correia podem ser uma fibra de alto grau de reforço como aramida ou náilon ou poliéster não texturizado, ou similares, e a urdidura ou os fios longitudinais podem ser muito mais flexíveis. Isso pode ajudar a maximizar a rigidez transversal de correia e minimizar a flexibilidade longitudinal de correia, ambos os quais são altamente desejáveis em uma correia de atrito em V. O pano pode ser qualquer um dos tecidos de cetim descritos no presente documento, também permitindo assim que cada lado tenha propriedades desejáveis e exclusivas conforme descrito no presente documento assim como diferentes propriedades de direção. Alternativamente, o pano com uma urdidura de estiramento pode ser de um tecido liso ou quadrado se as diferenças lado a lado não forem desejadas. Um pano de banda com estiramento de urdidura também seria muito útil como uma banda de amarra para unir múltiplas correias em V, ou para um reforço de cordão cruzado, uma vez que requereria qualquer uma das etapas de corte angulado, orientação ou deslocamento, ainda teria rigidez/resistência transversal e flexibilidade longitudinal.

[045] Como um exemplo não limitante, o fio exposto com resistência a desgaste pode ser ou incluir aramida, náilon, PBO, PEEK, PPS, fluoropolímero, poliéster ou mesclas dos mesmos, enquanto o fio mais adesivo pode ser ou incluir algodão ou náilon ou mesclas dos mesmos.

[046] As correias em V envoltas podem ser construídas com o pano de envoltório orientado na orientação. Em tal caso, o ângulo de orientação também pode ser deslocado do natural 90°, para um ângulo predeterminado para fornecer um grau desejado de estiramento ou flexibilidade na direção longitudinal e/ou uma rigidez aumentada desejada na direção transversal da correia. Em tal caso orientado, pode ser preferencial usar o mesmo fio tanto para o fio de trama quanto para o fio de urdidura, para fornecer uma construção “equilibrada”. A orientação e o ângulo de orientação podem ser alcançados por qualquer técnica convencional ou pós- convencional de tecelagem. O ângulo de orientação pode ser deslocado em equipamentos convencionais ou usar técnicas convencionais, como deslocamento em um quadro estendido em armação. Uma tira contínua de material de orientação pode ser helicoidalmente cortada de um comprimento de pano tecido de cetim tubular. As tiras de material de orientação podem ser cortadas a partir de pano tecido liso no ângulo desejado e presas juntas se tiras mais longas forem necessárias. Alternativamente, as tiras cortadas retas podem ser helicoidalmente envoltas em torno da correia no ângulo de orientação ou hélice desejado.

[047] O termo “cetim” é muitas vezes usados para panos que têm um tecido de cetim e feitos de algodão, que é uma fibra descontínua. Uma vez que o pano tecido de cetim ainda é um tecido de cetim, no presente documento, o termo “cetim” ou "tecido de cetim" é usado independentemente se o pano inclui algodão, ou mesclas de algodão com outros fios, ou outros fios descontínuos. O pano tecido de cetim consiste quase completamente em fios flutuantes na urdidura ou trama produzidos na repetição do tecido, e os pontos de interseção são distribuídos o mais uniforme e amplamente separados que for possível. “Fio flutuante” significa que a urdidura ou trama se estende sobre dois ou mais fios de trama ou de urdidura adjacentes.

[048] Em outras modalidades, os tecidos de cetim além do tecido 4x1 da Figura 6 podem ser usados. A Figura 8 ilustra um outro tecido de cetim preferencial, a saber, um tecido de cetim 6x1. Esse tecido de cetim tem até mesmo menos pontos de cruzamento de urdidura e trama, e relativamente pouca trama visível na superfície. A urdidura permanece no topo de seis fios de trama antes de passar sob um único fio de trama. De modo semelhante, a Figura 9 ilustra um outro tecido de cetim preferencial, a saber, um tecido de cetim 7x1. A Figura 12 ilustra um cetim 11x1. A Figura 14 ilustra um cetim 11 x1 alternado.

[049] Os tecidos de cetim podem ser variados daqueles ilustrados nas Figuras 6 a 9, pela alteração do espaçamento ou da regularidade do tecido. Por exemplo, um cetim 6x1 com comprimento diferente de fios flutuantes de urdidura versus fios flutuantes de trama é concebível. De modo semelhante, um denominado tecido de cetim do tipo crowsfoot pode ter uma série de cruzamentos separados onde há duas tramas adjacentes (ou diagonalmente adjacentes) expostas, em vez das únicas tramas vistas nas Figuras 6 a 9. Tais padrões alternativos de tecido são chamados no presente documento de tecidos de cetim modificado. Um cetim 3x1 é mais comumente chamado de um cetim crowsfoot. A Figura 10 é um exemplo de um cetim modificado com fios flutuantes mais longos que um simples crowsfoot 3x1, mas com um padrão de cruzamento diagonalmente pareado similar. As Figuras 10, 11 e 13 ilustram alguns exemplos adicionais de tecidos de cetim modificado que podem ser usados para colocar a invenção em prática.

[050] Os tecidos mostrados nas Figuras 10 a 14 são voltados para trama, mas devem ser entendidos como sendo voltados para urdidura em vez disso.

[051] Os tecidos podem ser identificados em termos do número de liços usados para criá-los em um tear, e o padrão de deslocamento. Por exemplo, o cetim 4x1 das Figuras 6 e 7 pode ser tecido com cinco liços, deslocando dois ou três em cada fileira. A Figura 8 pode ser tecido com sete liços deslocando dois ou cinco em cada fileira. O tecido da Figura 9 pode ser tecido com oito liços deslocando três ou cinco em cada fileira. As Figuras 10 a 14 podem, cada uma, ser tecidas com doze liços. A Figura 10 pode ser tecida com doze liços deslocando cinco em cada fileira e resultando em fios flutuantes alternados de três e sete. A Figura 11 pode ser tecida com doze liços deslocando alternadamente três e quatro em cada fileira, resultando em cinco fios flutuantes. A Figura 13 pode ser tecida com doze liços deslocando sete em cada fileira, resultando em fios flutuantes alternados de oito e dois. Os tecidos de cetim 11x1 da Figura 12 e da Figura 14 podem ser tecidos com doze liços deslocando cinco ou sete, respectivamente.

[052] De preferência, o pano de banda tem fios flutuantes longos conforme descrito acima. Pode haver uma combinação de fios flutuantes longos e fios flutuantes curtos. De preferência, o comprimento dos fios flutuantes longos é três ou mais, ou quatro ou mais, ou cinco ou mais, ou de quatro a onze.

[053] O pano de banda pode incluir um ou mais tratamentos para conferir funcionalidade adicional, como modificação do coeficiente de atrito, aprimorar adesão ao corpo de correia, fornecer alguma condutividade elétrica ou estática, adicionar espessura ou volume, ou similares. O tratamento pode ser por imersão, laminação ou aspersão que reveste um ou ambos os lados do pano ou penetra o tecido ou passa através do mesmo. Os exemplos incluem revestimentos de resorcinol- formaldeído-látex ("RFL"), revestimentos de epóxi-látex, revestimentos de cimento de borracha ou outros tipos de revestimentos de látex, líquidos ou poliméricos. O tratamento pode ser um filme de borracha, plástico ou outro filme polimérico aplicado por laminação ou por calandragem, como um revestimento de atrito de borracha ou revestimento para acabamento de borracha.

[054] Os seguintes exemplos ("Ex.") ilustram os benefícios da correia inventiva através dos exemplos comparativos ("Ex. Comp.) de correias convencionais. As correias foram todas construídas com os mesmos membros de tensão de aramida, compostos de corpo de correia de policloropreno, imersão de RFL e tratamentos de pano sem revestimento de cimento de borracha de CR. Apenas o pano de banda variou. As correias foram construídas e testadas em pares, com uma e duas camadas de pano de banda respectivamente. Ex. Comp. 1 e Ex. Comp. 2 tinham pano de banda, tecido plano, mescla convencional de náilon/algodão (25/75). Ex. Comp. 3 e Ex. Comp. 4 tinham uma mescla de aramida/náilon/algodão de tecido convencionalmente plano (20/20/60), pano de banda. Os tecidos de Ex. Comp. 1 a 4 eram tecidos planos e pesados conforme ilustrado na Figura 3 e cortados na orientação para envoltório. O pano inventivo para o Ex. 5, o Ex. 6 e o Ex. 7 foi uma mescla de fios de fibra de náilon, algodão e aramida com um tecido de cetim 4/1 pesado conforme ilustrado nas Figuras 6 a 7, também revestidos com os mesmos tratamentos. Em todos esses exemplos, os panos de banda são deslocados, cortados e aplicados em uma orientação. A Tabela 1 lista esses exemplos e os materiais usados nas correias conjugadas em V. Foi determinado que a quantidade de material de borracha de núcleo era muito pequeno para o molde de correia fechado no Ex. 5, assim, o Ex. 7 foi uma repetição do Ex. 5 com a borracha de núcleo ajustada de modo deslizável para baixo. Esse ajuste melhorou a punção significativamente.

[055] O benefício mais significativo do tecido de cetim consiste na eliminação da punção de borracha do interior da correia para a superfície de correia. A classificação de punção na Tabela 1 tem como base uma medida subjetiva da fração de área da superfície de correia que é coberta por borracha que flui para fora do interior do pano. Uma classificação de 1 significa que nenhuma punção é visível a olho nu ou pode ser sentida pelas mãos, enquanto uma classificação de 5 significa a cobertura de borracha completa da superfície devido à punção. Nesse caso, quatro pessoas, cada uma, classificaram duas correias de cada construção para a classificação de número inteiro mais próxima, resultando, assim, nos valores médios relatados na Tabela 1. Os tecidos planos dos exemplos comparativos permitem que quantidades significativas de borracha fluem através dos vãos nos cruzamentos dos fios de urdidura e trama. Nota-se que isso ocorre mesmo com duas camadas de pano. Por outro lado, as correias inventivas com tecido de cetim permitem muito pouca ou alguma vezes ainda nenhuma punção de borracha visível, obtendo uma classificação 1.0 para o Ex. 6 e o Ex. 7.

[056] O Ex. 8 e o Ex. 9 usam um pano orientado de tecido plano de estiramento de urdidura com a urdidura com estiramento paralela à direção de correia longitudinal. A urdidura do pano de estiramento de urdidura é toda de náilon, com a urdidura de náilon texturizada para resultar no pano que tem um estiramento na direção de urdidura na faixa de 10% a 35% em uma carga de 2 kg/25-mm de largura. A trama é toda de fio de para-aramida. O pano foi aplicado sem se desviar do ângulo de urdidura/trama. De modo surpreendente, mesmo com o tecido plano, o pano de estiramento de urdidura não tem punção visível e COF quase estável. Espera-se fazer o mesmo em tecido de cetim também não resultaria em punção e COF ainda mais estável.

[057] As correias foram, então, comandadas em um teste de deslizamento de razão de tensão, que mede a quantidade de correia deslizada em vários níveis de razão de tensão, medindo o coeficiente de atrito ("COF") tanto antes quanto após o teste. Para todos os exemplos de correia comparativos, o COF aumenta significativamente durante o teste. Os exemplos de correia inventiva exibem valores de COF muito estáveis, com carga mínima ou nenhuma carga durante o teste. Desse modo, as correias inventivas devem fornecer desempenho mais longo e mais previsível no nível de COF da correia recentemente produzida.

[058] Embora apresente invenção e suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, deve ser entendido que várias mudanças, substituições e alterações podem ser feitas no presente documento sem se afastar do escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações anexas. Ademais, o escopo do presente pedido não é destinado a ser limitado às modalidades particulares do processo, máquina, manufatura, composição de matéria, meios, métodos, e etapas descritas no relatório descritivo. Conforme uma pessoa de habilidade comum na técnica apreciará prontamente a partir da presente revelação, os processos, as máquinas, a fabricação, as composições de matéria, os meios, os métodos ou as etapas, atualmente existentes ou a serem desenvolvidos posteriormente que realizam substancialmente a mesma função ou alcançam substancialmente o mesmo resultado das modalidades correspondentes descritas no presente documento podem ser utilizados de acordo com a presente Invenção. Consequentemente, as reivindicações anexas são destinadas a incluir dentro de seu escopo tais processos, máquinas, fabricação, composições de matéria, meios, métodos ou etapas. A invenção revelada no presente documento pode ser adequadamente praticada na ausência de qualquer elemento que não é especificamente revelado no presente documento. TABELA 1

Claims

1. Correia conjugada de transmissão de força de atrito CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um pano de banda envolto sobre o exterior da correia, em que o pano de banda compreende um tecido de cetim do tipo crowsfoot ou um outro tecido de cetim modificado e tem fios de urdidura e fios de trama, em que o dito pano de banda compreende dois ou mais materiais de fibra diferentes, em que os ditos fios de urdidura e fios de trama são de diferentes construções de fio, e em que os fios que residem principalmente no exterior do pano de banda compreendem um material de fibra de aramida de alta resistência, resistente a desgaste, e os fios que residem principalmente no interior do pano de banda compreendem um material de fibra de náilon ou algodão altamente adesivo.

2. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito tecido de cetim modificado é tecelável com doze liços.

3. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito pelo menos um dos ditos fios de urdidura e fios de trama compreende uma mescla de dois ou mais materiais de fibra.

4. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita mescla compreende dois ou mais materiais de fibra selecionados a partir do grupo que consiste em aramida, algodão, náilon e poliéster.

5. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os ditos fios de urdidura e os ditos fios de trama são da mesma construção de fio.

6. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os ditos fios que residem principalmente no interior do pano de banda compreendem algodão como o material de fibra altamente adesivo.

7. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os ditos fios que residem principalmente no interior do pano de banda compreendem náilon como o material de fibra altamente adesivo.

8. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que as fibras de aramida são fibras descontínuas.

9. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que as fibras de aramida são fibras filamentosas.

10. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito pano de banda compreende fios flutuantes de um dentre os ditos fios de urdidura e os ditos fios de trama, em que os ditos fios flutuantes compreendem dois ou mais diferentes comprimentos de fios flutuantes.

11. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que é na forma de uma correia em V.

12. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o pano de banda é orientado em um ângulo de inclinação em relação à direção longitudinal de correia.

13. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os ditos fios compreendem fibras de aramida.

14. Correia conjugada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os fios de urdidura têm um estiramento que resulta no pano de banda tendo um estiramento na faixa de 5% a 100% a uma carga especificada de 2 kg/25 mm de largura de pano.

15. Correia conjugada de transmissão de força de atrito CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um pano de banda envolto sobre o exterior da correia, em que o pano de banda compreende um tecido de cetim ou um outro tecido de cetim modificado e tem fios de urdidura e fios de trama; em que os ditos fios de urdidura e fios de trama compreendem uma mescla de três componentes de aramida, algodão, e náilon ou fibras de poliéster.