BRPI0613151A2 - correia de v transmissão de potência orientada e motor de tal correia - Google Patents

Abstract

CORREIA EM V DE TRANSMISSAO DE POTêNCIA ORIENTADA E MOTOR DE TAL CORREIA. Trata-se de uma correia em V orientada com um único fio que apresenta ao menos uma camada (45) de uma tira de tecido que atravessa a superfície inferior e cada uma das superfícies laterais do corpo da correia, com a finalidade de revestir a seção de sustentação de carga na posição em que ela intercepta as superfícies laterais do corpo da correia. A camada de tira de tecido não se sobrepóe. A soma do número de camadas de tira de tecido posicionadas sobre ambas as superfícies laterais do corpo da correia excede a soma total do número de camada de tira de tecido posicionada sobre a parte superior (47) mais o número de camadas sobre a parte inferior do corpo da correia.

Description

"CORREIA DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA EM V ORIENTADA"

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a correias de transmissãode potência feitas de borracha do tipo V, e, particularmen-te, a uma correia em V de borracha dotada de uma ou mais ca-madas de uma tira de tecido que revestem as superfícies detração externas da correia.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

As correias de transmissão de potência em V reves-tidas ou orientadas são normalmente construídas com uma ca-mada externa de borracha ou outro tecido impregnado com po-límero que envolve o núcleo da correia. O revestimento for-nece uma série de funções, incluindo a proteção da correiacontra elementos ambientais, o controle das característicasfriccionais da correia e a resistência ao uso da correia, jáque ela entra em contato com as roldanas (polias) em umatração por correia em V. Estas correias em V "completamenterevestidas" são tipicamente fabricadas de modo que uma bordada camada externa de tecido sobreponha a outra borda. Estaborda sobreposta se estende por todo o comprimento da cor-reia. Algumas correias têm múltiplas camadas de tecido. Ascorreias com duas camadas de tecido podem ter bordas sobre-postas que ficam umas empilhadas sobre as outras. Uma cons-trução típica de correia em V orientada de técnica anterioré mostrada na Figura 7 dos desenhos, onde a tira interna 11fica sobreposta na superfície superior da correia em 15, e atira externa 13 fica sobreposta na superfície superior em17, formando bordas sobrepostas empilhadas. Estas bordas so-brepostas criam uma variação de espessura no núcleo da cor-reia, fazendo com que a camada de elementos de carga de rup-tura 19 se torne distorcida em relação a sua orientação ho-rizontal normal.

Pelo fato de a seção de sustentação de carga serresponsável pela transmissão de potência na correia, umadistorção no cordão resulta em uma distribuição não uniformeno elemento de carga de ruptura. Esse carregamento desigualdiminui a capacidade da correia de transmitir potência quan-do comparada a uma correia que tem o cordão uniformementecarregado. Além disso, a correia da técnica anterior, quepode ter uma borda sobreposta situada sobre a superfíciemais superior ou mais inferior da correia, exibe uma resis-tência à flexão aumentada. Tal aumento na resistência à car-ga de ruptura, particularmente em motores que utilizam rol-danas com diâmetro relativamente menor, resulta em uma cor-reia com uma vida útil reduzida.

Há uma necessidade por uma construção de correia em V orientada que forneça propriedades friccionais otimiza-das para as superfícies de tração da correia, ofereça máximaproteção aos cordões embutidos enquanto minimiza o uso dematerial de tecido para limitar a resistência à flexão, eevite o uso de bordas sobrepostas que, de outra forma, leva-riam a uma distorção no cordão e uma distribuição de carganão uniforme no elemento de carga de ruptura.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOA invenção em um aspecto é voltada a uma correiaem V de transmissão de potência orientada com um único cor-dão, incluindo um corpo com formato genericamente trapezoi-dal constituído por borracha, uma seção de compressão, umaseção de carga de ruptura e uma seção de sustentação de car-ga. 0 corpo da correia tem uma superfície superior, inferiore lateral, sendo que as superfícies laterais são inclinadase convergentes umas na direção das outras, e a seção de sus-tentação de carga se estende na direção substancialmente pa-ralela em relação a pelo menos uma das superfícies superiore inferior e intercepta as superfícies laterais intermediá-rias às superfícies superior e inferior.

Determina-se que aomenos uma camada de uma tira de tecido atravesse a superfí-cie inferior e cada uma das superfícies laterais do corpo dacorreia, com a finalidade de revestir a seção de sustentaçãode carga na posição que ela intercepta as superfícies late-rais do corpo da correia. A camada de tira de tecido não sesobrepõe.

Em outro aspecto, a invenção é voltada a uma cor-reia em V de transmissão de potência orientada com um únicocordão, incluindo um corpo da correia com formato generica-mente trapezoidal constituído por borracha, uma seção decompressão, uma seção de carga de ruptura e uma seção desustentação de carga. 0 corpo da correia tem uma superfíciesuperior, inferior e lateral, sendo que as superfícies late-rais são inclinadas e convergentes umas na direção das ou-tras, e a seção de sustentação de carga se estende na dire-ção substancialmente paralela em relação a pelo menos umadas superfícies superior e inferior e intercepta as superfí-cies laterais intermediárias às superfícies superior e infe-rior. 0 corpo da correia tem, também, uma primeira camada deuma tira de tecido com formato genérico de um U invertidoque atravessa e é unida à superfície superior e a cada umadas superfícies laterais do corpo da correia, e se estendepara baixo das superfícies laterais com a finalidade de re-vestir a seção de sustentação de carga na posição em que elaintercepta as superfícies laterais do corpo da correia. Aprimeira camada da tira de tecido não se sobrepõe. O corpoda correia tem uma segunda camada de uma tira de tecido comformato genérico de um U invertido que atravessa e é unida àsuperfície inferior e a cada uma das superfícies laterais docorpo da correia, e estende para cima das superfícies Iate-rais com a finalidade de revestir a seção de sustentação decarga na posição em que ela intercepta as superfícies late-rais do corpo da correia, e onde a segunda camada da tira detecido sobrepõe a primeira camada ao longo das superfícieslaterais, porém, não se sobrepõe.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os aspectos preferenciais desta invenção serãodescritos com referência aos desenhos em anexo, onde as re-ferencias numéricas similares designam partes similares nasdiversas figuras, e onde:

A Figura 1 é um motor com correia em V simplificado;

A Figura 2 é uma vista em corte parcial e em pers-pectiva da correia em V do motor da Figura 1 tomada ao longoda seção 2-2;

A Figura 3 ilustra uma modalidade alternativa dainvenção na seção em perspectiva e parcial;

A Figura 4 é um esquema de uma configuração alter-nativa orientada e revestida da invenção;

A Figura 5 é uma outra construção orientada alter-nativa de acordo com a invenção;

A Figura 6 é ainda outra construção orientada al-ternativa de acordo com a invenção; e

A Figura 7 é uma vista em corte em elevação de umacorreia em V da técnica anterior.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERENCIAL

Reportando-se primeiramente às Figuras 1 e 2, umsistema motriz de transmissão de potência tipico 10 é mos-trado, caracterizado pelo fato de compreender uma roldanamotriz 12, uma roldana de acionamento 14, uma correia em V18 instruída nas proximidades e acunhada em uma relação deacionamento, e uma polia tensora faceada plana 16 que se en-grena à lateral superior ou ampla da correia com a finalida-de de manter a carga de ruptura da correia e eliminar a fol-ga entre as roldanas.

A correia de transmissão de potência 18 é do tipoV, dotada de um corpo da correia com formato genericamentetrapezoidal- 20 formado de borracha ou de um material seme-lhante à borracha, e inclui uma seção de compressão 22, umaseção de carga de ruptura 24 e uma seção de sustentação decarga 26. Embora a correia em V da invenção possa ser usadaem diversas aplicações, incluindo para transmissão automoti-va e industrial de potência entre as roldanas ou polias con-formadas complementares, a correia em V orientada da inven-ção é particularmente adaptada para a aplicação industrial.As seções transversais da correia em V industrial com um ú-nico cordão aplicáveis para a correia da invenção incluemtamanhos industriais padronizados A, B, C e D, 2L,3L e 4L e3V, 5V, 8V e tamanhos métricos SPZ, SPA, SPB e SPC. Estascorreias podem ter formatos trapezoidais padrão com superfí-cies superior 28 e inferior 30 genericamente paralelas, e asrespectivas superfícies laterais 32 e 34 são inclinadas econvergem uma na direção da outra conforme mostrado na Figu-ra 2. Alternativamente, as superfícies laterais 32, 34 podemser um tanto côncavas, e as superfícies superior e inferior28, 30 podem ter formatos de coroa ou assumem outros forma-tos convencionais.

O corpo da correia 20 é formado de borracha, e por"borracha" quer dizer um elastômero natural ou sintético re-ticulável que seja processável na forma sólida, por exemplo,em um moinho misturador. Tal borracha é tipicamente mistura-da em uma forma verde óu não-vulcanizada, com aditivos, ex-tensores, reforçadores, aceleradores, cargas, agentes devulcanização apropriados, por exemplo, enxofre ou peróxidos,e similares em um misturador em lote ou contínuo adequado,bem conhecido ma indústria de processamento de borracha. Asborrachas sintéticas típicas úteis na invenção incluem poli-cloropreno, copolímeros de etileno e propileno, terpolímerosde etileno, propileno e monômeros de dieno, por exemplo,EPDM, borracha de estireno butadieno, borracha de silícioHNBRl CSM1, fluoroelastômeros, misturas dos elementos ante-riores, e ligas ou misturas dos elementos anteriores ou ou-tras borrachas sólidas processáveis conhecidas misturadas apolímeros ou "plastômeros" termoplásticos ou termo-ajustáveis, polietileno, poliéster (Hytrel - marca registra-da da DuPont) ou materiais, como Santoprene - marca regis-trada da Advanced Elastomer Systems, LP. Os materiais elas-toméricos processáveis líquidos, como os formados por fundi-ção líquida, aplicáveis em muitas formas de poliuretano, nãose encontram na definição e não são contemplados pela invenção.

Qualquer uma das diversas camadas da seção de com-pressão 22, seção de carga de ruptura 24 e camada de estoquede goma 25 em sanduíche, e que fica embutida nos elementosde carga de ruptura espiralmente enrolados 27 da seção desustentação de carga 26, podem ser formadas por qualquer umdos materiais de borracha supramencionados, que ficam, tipi-camente, dobradas sobre um tambor de acúmulo como camadas oufolhas apontadas de estoque com ou sem reforçador têxtil. Onúcleo ou corpo da correia da correia em V da Figura 2 podeincluir estoque de borracha carregado com fibras, como umcompósito de fibra algodão e poliéster ou qualquer outra fi-bra adequada, como aramida, e pode ficar posicionado na se-ção de compressão, na seção de carga de ruptura ou em ambas.

No caso da correia da Figura 2, tanto a camada da seção decarga de ruptura mais externa 24 como a camada 36 da camadade compressão são carregadas, de forma adequada, junto aoreforçador de fibra.A seção de sustentação de carga 26, posicionadamais ou menos no eixo geométrico neutro da correia, é, depreferência, formada por elementos de carga de ruptura decordão com uma unidade 27 que foram enrolados em espiral so-bre as camadas de borracha subjacentes da correia à medidaque são dobradas sobre um tambor, entre as camadas de gomade 25 do tipo adequado. Em uma modalidade preferencial, aborracha utilizada na correia é policloropreno, e é usada emtodas as porções das seções de compressão, carga de rupturae sustentação de carga. De forma alternativa, particularmen-te para correias com comprimento muito longo, a seção desustentação de carga pode ser formada por um cordão com múl-tiplas unidades, como folhas apontadas do cordão de pneu(cordão de urdume de sustentação de carga mantido junto emuma forma de tecido por cordões de trama espaçados), e enro-lado em torno do tambor diversas vezes para formar uma sériede camadas que constituem a seção de sustentação de carga.

Se a seção de sustentação de carga for formada porum cordão com uma unidade ou por um cordão com múltiplas u-nidades, a seção de sustentação de carga se estende na dire-ção substancialmente paralela a pelo menos uma das superfí-cies superior ou inferior da correia e intercepta a superfí-cie lateral da correia como um "cordão de borda" mostradopela referência numérica 37.

De preferência, uma camada de sustentação do cor-dão 23 fica posicionada logo abaixo da seção de sustentaçãode carga 26. A camada de sustentação do cordão 23 pode sercompreendida por uma ou mais folhas apontadas do cordão depneu, sendo que os cordões de urdume mais pesados se esten-dem transversalmente em relação ao cordão de carga de ruptu-ra 27 para proporcionar uma sustentação lateral.

De acordo com o objetivo, o corpo da correia 20,junto a tal cordão de borda 37 é revestido por uma camada detira de tecido 38 que atravessa e é unida à superfície infe-rior 30 e a cada uma das superfícies laterais 32 e 34 docorpo da correia com a finalidade de revestir a seção desustentação de carga na posição 37 que ela intercepta as su-perfícies laterais do corpo da correia. Prefere-se que a ca-mada de tira de tecido 38, conforme mostrado, revista somen-te as paredes laterais 32 e 34 da correia, estendendo-se a-cima da linha do cordão em A-A, e, de preferência, aos can-tos superiores da correia.

No entanto, é admissível que acamada de tira de tecido 38 atravesse e revista uma porçãoda superfície superior 28 contanto que as camadas de tecido38 não se sobreponha (com a correia de técnica anterior daFigura 7, com sobreposições 15 e/ou 17).

A camada de tira de tecido 38 é formada por um"tecido", ou seja, uma estrutura têxtil lisa produzida en-trelaçando-se fios, fibras ou filamentos. 0 tecido pode serum pano tecido, como um pano tecido quadrado, sarja, malha,trança ou um não-tecido, como um feltro ou lã perfurada poragulhagem. Para muitas aplicações industriais prefere-se ouso de um pano tecido onde o ângulo entre os fios de urdidu-ra e de trama excede o ângulo normal incluído de 90 graus,e, de preferência, se encontra dentro da faixa de 95° a cer-ca de 125°, sendo que o ângulo com a máxima preferência é decerca de 100° a cerca de 120°, conforme aplicado à correiano ângulo a. Este ângulo incluído é utilizado para a camadade tira 38 que reveste as superfícies laterais da correia daFigura 2, e também é usado como a camada de tira de tecidosuperior 39 utilizada na modalidade da Figura 3. O uso deuma camada de tira de tecido com um ângulo incluído entre osfios de urdidura e de trama dentro da faixa de 120° (antesda aplicação para a correia, e pantografia) é discutido commaiores detalhes na patente concedida ao cessionário US2.519.590 por Mitchell.

Tipicamente, a camada de tira 38 será coberta comborracha pelo menos na lateral interna que faceia o corpo dacorreia, para aderir ao mesmo. A superfície externa pode serdeixada descoberta, para aplicações de embreamento, ou co-bertura com borracha conforme a necessidade.

Isto é suficiente apenas se uma única camada detira (camada 38 da Figura 2) revestir e se estender acimadas linhas do cordão A-A. Por exemplo, a configuração de ti-ra da.

Figura 2 pode ser usada e, além disso, pode-se usaruma tira em formato de um U invertido que atravessa a super-fície superior 28 da correia e se enrola em torno das late-rais da seção de carga de ruptura 24, camada de tira internaou externa 38, sem revestir ou se estender ao longo da linhado cordão A-A.

A correia em V da Figura 3 é similar à correia daFigura 2 exceto pelo fato de ela usar uma seção transversalcom perfil mais estreito e mais alto, e emprega múltiplascamadas (duas) de tira de tecido para revestir a superfícieexterna da correia. A construção do corpo de núcleo 20a dacorreia da Figura 3 pode ser substancialmente a mesma cons-trução da Figura 2. O desenho e construção serão ditados pe-la aplicação particular destinada à correia.

As duas camadas de tira de tecido, a primeira ca-mada 39 e a segunda camada 41 são utilizadas na correia daFigura 3. A primeira camada de tira ou interna 39 tem umformato geral de um U invertido e atravessa e é unida à su-perfície superior 28a do corpo de núcleo da correia, nem co-mo unida às superfícies laterais 32a e 34a da correia. A ca-mada de tecido 39 se estende ao longo das paredes laterais34a pelo menos acima da linha do cordão B-B, e, de preferên-cia, se estende substancialmente para os cantos inferioresda correia, conforme mostrado. Desta forma, a seção de sus-tentação de carga 26a da correia, onde ela intercepta as su-perfícies laterais do corpo da correia, como em 37a, serácompletamente revestida pela camada de tira interna 39. Depreferência, a camada de tira 39 é coberta com borrachafriccionando-se ou tirando da superfície com uma borrachaadequada como em uma operação de apontamento, de modo quepossa se unir e possa se vulcanizada ao núcleo de borracha20a. De preferência, a camada de tira 39 também produz umrevestimento por fricção ou deslizamento sobre sua superfí-cie externa que forma a superfície superior acabada 43 dacorreia, que confere um coeficiente alto o suficiente paraengrenar um dispositivo que se choca em sua lateral trasei-ra, como uma polia ou tensionador faceado plano 16 mostradona Figura 1. No entanto, em outras aplicações onde se requeruma superfície menos agressiva na parte posterior da correi-a, ou embreamento é necessário, a outra superfície da camadade tira 39 pode simplesmente ser desnuda de tecido, com ousem um revestimento adequado.

Uma segunda camada da tira de tecido 41 com forma-to geral de U atravessa e é unida à superfície inferior 30ado corpo da correia e se estende ao longo das superfícieslaterais 32a, 34a da correia com a finalidade de revestir aseção de sustentação de carga na posição B-B onde ela inter-cepta as superfícies laterais do corpo da correia em 37a.

Como este caso da primeira camada da tira 39, a camada detira externa 41 não se estende em torno de todo o perímetrodo corpo da correia e se sobrepõe sobre ela mesma. A camadaexterna de tira de tecido 41, como a camada interna 39, depreferência, é coberta com borracha sobre sua superfície in-terna a fim de se unir à camada interna da tira 39. De formavantajosa, a superfície externa da segunda camada da tira 41é isenta de qualquer revestimento de borracha, e, de prefe-rência, é "desnuda" ao invés de realizar um tratamento detecido adequado. Desta forma, as propriedades friccionais daroldana que se engrena às superfícies laterais representadapela segunda camada da tira de tecido 41 podem ser padroni-zadas para permitir certo deslizamento relativo às roldanas12 e 14, onde a correia se engrena, como para um motor deembreamento ou por carga de choque. Alternativamente, a ca-mada da tira 41 pode ser coberta com borracha tanto sobresua superfície interna como interna.

Cobrindo-se a camada interna da tira 39 com borra-cha sobre ambas as superfícies para alcançar as propriedadesfriccionais úteis da lateral posterior para muitas correiasindustriais, e mediante o uso de uma construção de parteposterior exposta para a camada externa 41 para aplicaçõesde embreamento ou similares, a correia também pode ser for-necida em uma cor com dois tons contrastantes distintos,sendo que a parte posterior da correia 43 é preta, e as la-terais e a parte inferior da correia utilizam outra cor,distintas de preto para uma combinação de cor satisfatóriacom dois tons.

Outras configurações da tira de tecido se encon-tram dentro do escopo da invenção. As Figuras 4 a 6 repre-sentam exemplos dessas configurações alternativas. Na Figura4, duas camadas da tira de tecido 45, 47 revestem o corpo dacorreia 20b, que pode ser uma construção e configuração si-milares ao corpo da correia 20 ou 20a nas Figuras 2 e 3 res-pectivamente. Na Figura 4, a primeira camada da tira de te-cido tem um formato geral de U unido ao corpo da correia20b, e a segunda camada externa 47 fica posicionada sobre aprimeira camada 45, a sobrepondo nas faces laterais da cor-reia. Essa configuração é basicamente contrária àquela mos-trada na Figura 3.

Na Figura 5, uma configuração de revestimento com três camadas é mostrada onde as duas primeiras camadas 4 9 e51 têm um formato genérico em U e atravessam e são unidas àssuperfícies inferiores e laterais do corpo da correia 20c, ea terceira camada 53 tem um formato genérico em U invertidoque cobre a parte superior e sobrepõe as porções estendidaspara cima das primeira e segunda camadas, que se sobrepõe apartir destas ao longo das superfícies laterais da correia.

Uma outra configuração de revestimento da tira detecido com três camadas é mostrada na Figura 6. Esta é simi-lar à Figura 5 exceto pelo fato de que a primeira camada 55de configuração com um formato genérico em U atravessa e éunida às superfícies inferiores e laterais do corpo da cor-reia 20d.

A segunda camada 57 tem um formato genérico em Uinvertido, que sobrepõe a camada 55 ao longo das superfícieslaterais da correia, e a terceira e última camada 59 tem umformato geral em U que sobrepõe e é unidas pelo menos à se-gunda camada 57 ao longo das superfícies laterais do corpoda correia 20d.

Todas estas configurações exemplificadas pelas Fi-guras 4 a 6 têm ao menos uma camada que se estende adjacenteou além da seção de sustentação de carga na posição onde elaintercepta as superfícies laterais do corpo da correia. Des-ta forma, ao menos uma camada da tira de tecido reveste oscordões de borda similares aos cordões de borda 37 e 37a re-presentados nas Figuras 2 e 3. Além disso, as diversas cama-das de tira nas Figuras 4 a 6 podem ser costuradas para for-necer as propriedades friccionais e de flexibilidade deseja-das à correia, e para fornecer uma união adequada às diver-sas camadas.

Como nas modalidades anteriores, estas altera-ções podem ser efetuadas pelo tratamento do tecido atravésdo isso dos revestimentos apropriados, e se o tecido foi ounão impregnado com borracha por apontamento ou similar. Umindivíduo versado na técnica avaliará que as diversas outrasconfigurações da camada de tira além daquelas mostradas nasFiguras 2 a 6 podem ser previstas, utilizando os princípiosda invenção onde se evitam as sobreposições nas superfíciessuperior e inferior da correia, e um número suficiente decamadas de tira ficam posicionadas contra a parede lateralda correia, onde elas se sobrepõem, para fornecer uma resis-tência adequada ao uso e proteção contra as condições ambi-entais. O que foi dito anteriormente é alcançado com um nú-mero mínimo dessas camadas que ficam posicionadas ao longodas superfícies superior e inferior da correia, de tal modoque a resistência à flexão seja reduzida. A soma total donúmero de camadas da tira de tecido posicionadas sobre ambasas superfícies laterais do corpo da correia excede a somatotal do número de camadas da tira de tecido posicionadassobre a parte superior mais o número de camadas sobre a par-te inferior e as superfícies do corpo da correia. Uma resis-tência à flexão reduzida traduz a uma capacidade aprimoradade a correia acomodar certo desalinhamento entre as roldanasjustapostas 12 e 14 mostradas na Figura 1.

A correia da invenção de acordo com suas diversasmodalidades pode ser fabricada utilizando métodos conheci-dos, que não formam uma parte desta invenção e será compre-endido pelos versados na técnica. Em um desses métodos, acorreia é construída sobre um tambor de maneira invertida.Portanto, em relação à correia da Figura 2, a camada de dor-so 24 em uma folha apontada com dimensão desejada é colocadasobre o tambor de construção, seguida pela camada de goma deadesão 25. Os cordões de tensão com uma única unidade 27 sãoentão aplicados de forma espiralada à parte externa da cama-da de goma de adesão a partir de um dispositivo alimentador,no espaçamento e tensão apropriados. Outra camada de goma deadesão é então adicionada após o cordão. Sobre a camada degoma de adesão o cordão de tensão é então aplicado transver-salmente à folha apontada do cordão 23, que pode ser consti-tuída de uma série de folhas que são aderidas umas às outrasem uma forma sobreposta em uma Tabela de Banner™ adequada("Banner®" é uma marca registrada junto à Burrows Manufactu-ring Ltd.).

A esta camada é então aplicada, por enrolamento,a camada apontada carregada de fibras 36, e, finalmente so-bre a camada é colocada a camada de borracha de compres-são22. A bainha completamente constituída é então desenhadacom o auxilio de uma faca ou outro dispositivo de corte paraproduzir corpos de correia verdes individuais (não-vulcanizados), a qual é aplicada apenas sobre três lados(inferior e laterais) a camada de tira de tecido 38. A cama-da de tira 38 pode ser friccionada com borracha em ambos oslados da mesma em uma calandragem, ou onde uma construçãocom a parte posterior exposta for desejada, deslizada comborracha sobre a lateral interna dela para ser posicionadaadjacente ao corpo da correia 20, e com a parte esquerda ex-posta sobre a superfície externa dela, que engrenará os la-dos das roldanas de guia e de acionamento. Os fios da cor-reia não-vulcanizados individuais podem então ser vulcaniza-dos de forma convencional sob elevadas condições de tempera-tura e pressão, como em autoclave a vapor, para alcançar umacorreia completamente vulcanizada integrada para uso.O dispositivo de curagem atual usado para executarvulcanização pode, tipicamente, ser um molde de anel bem co-nhecido, onde os fios da correia não-vulcanizados individu-ais ficam posicionados em cavidades individuais definidaspelo molde metálico e os elementos de anel, em exemplo desteé revelado na patente N0 U.S. 4.095.480 por Schwabauer. Deforma alternativa, particularmente para correias com compri-mento muito longo, pode-se utilizar um processo de curagemem etapas bem conhecido, como o revelado na patente N0 U.S.4.332.576 por Stecklein e Daugherty.

Os exemplos de trabalho apresentados a seguir for-necem detalhes adicionais em relação às modalidades preferi-das da invenção, e demonstram as vantagens que são atribuí-veis às correias produzidas de acordo com a invenção.

EXEMPLO I

As correias em V da invenção substancialmente deacordo com a modalidade da Figura 3 dos desenhos, e as cor-reias comparativas produzidas de forma idêntica exceto pelaconstrução de camada de tira, foram construídas da seguinteforma. Primeiramente, sobre um tambor de construção foi a-plicado um estoque carregado de fibras apontadas com 0,76 mm(0,030 polegadas) de espessura 24a composto por borracha depolicloropreno a qual se adicionou fibras virgens de.algodãode 1 mm de comprimento e um diâmetro muito fino, na razãoentre uma parte, em peso, de fibra de algodão e 5 partes, empeso, de polímero de policloropreno. Ademais, misturaram-se,também, fibras de poliéster de 3 a 5 mm de comprimento com aborracha de policloropreno na razão entre uma parte, em pe-so, de fibra de poliéster e 10 partes, em peso, de polímerode policloropreno. Sobre a camada de estoque carregado defibra foi aplicada, então, uma folha de goma de adesão depolicloropreno de 0,43 mm (0,017 polegadas) de espessura esobre a parte superior da mesma ficaram situados os cordõesde tensão com uma única unidade espiralada 27. Os cordões detensão foram formados de fibras de aramida com uma espessuraútil de 1,40 mm (0,055 polegadas), e tinham três revestimen-tos seqüenciais aplicados à superfície do cordão, da seguin-te forma: o primeiro tratamento foi com um iniciador deconstrução padrão; o segundo tratamento foi um revestimentode látex de formaldeído de resorcinol (RFL) sobre a partesuperior do iniciador; e a terceira e última camada de tra-tamento foi um cimento de policloropreno líquido em um sol-vente, aplicado por imersão. 0 cordão era do tipo 2500-1/5,ou seja, consistindo em 2500 dtex, composto por fios indivi-duais que são torcidos em "Z" a 0,16 torções/mm (4 torções/polegadas) e depois cinco destes fios torcidos foram forma-dos no cordão torcendo-os na direção "S" a 0,08 torções/mm(2 torções/polegada). Outra camada de goma de adesão de 0,43mm (0,017 polegadas) de espessura foi então adicionada apóso cordão. Sobre a goma de adesão foi aplicado um tecido decordão transversal de 0,76 mm (0,030 polegadas) conhecidocomo "cordão de pneu", com o cordão primário, que se estendena direção genericamente perpendicular ao cordão de tensão27, com uma espessura de 0,61 mm (0,024 polegadas). Este te-cido de cordão transversal foi tratado com RFL, e o cordãode pneu de náilon com múltiplas unidades 23a possuiu 36 dasextremidades do cordão primário por polegada (1,42 extremi-dades do cordão por mm). A próxima camada 36a, que foi apli-cada sobre a parte superior do cordão transversal, foi umestoque carregado de fibra o mesmo como a camada 24a, final-mente seguido por um estoque de goma de policloropreno de(0,042 polegadas) 1,07 mm de espessura.

A carcaça supramencionada de componentes não-vulcanizados transitados foi então perfilada em corpos dacorreia individuais 20a, e cada corpo da correia foi entãoinvertido ou virado e as camadas de tira aplicadas à parteexterna do corpo da correia da seguinte forma. A primeiracamada de tira 39 que consiste em um tecido com 0,53 mm(0,021 polegadas) de espessura foi tratada com RFL, e entãofriccionada em ambos os lados com borracha de policloropre-no. O tecido foi então um pano tecido de algodão e náilontratado com um ângulo de viés inicial do tecido entre as fi-bras de urdidura e trama de 120°, e um ângulo de viés finala conforme aplicado à correia de 105°. O próprio tecido foicomposto de uma mistura de 75% de algodão e 25% de náilon.Esta camada de tira 39 foi aplicada em um formato genéricode U invertido com a camada de tira revestindo a superfíciesuperior 28 do corpo da correia 20a e se estendo ao longodos lados 32a e 34a da correia substancialmente em relaçãoaos cantos inferiores do corpo da correia, porém, não se es-tendendo em torno dos cantos e sobre a parte inferior docorpo da correia 30a.

A segunda camada de tira de tecido 41 foi formadaa partir do mesmo material do tecido usado para a camada 39,com a exceção de que o tecido tratado por RFL, ao invés deser friccionado sobre ambos os lados, foi deslizado somentesobre a superfície interna, e nenhuma borracha foi aplicadaà parte externa da camada 41, de tal modo que esta fosse umtecido exposto tratado sem impregnação em suas frestas. Estasegunda camada de tira de tecido 41 foi aplicada em um for-mato genérico de U invertido conforme mostrado na Figura 3,que reveste a parte inferior 30a do corpo da correia e seestende para cima das superfícies laterais da correia atésubstancialmente a parte superior da correia, porém, não seestende até a superfície superior 43, nem se sobrepõe.

As correias de único fio não-vulcanizadas indivi-duais assim formadas foram então vulcanizadas em um molde deanel padrão sob condições de pressão e a uma temperatura decerca de 170°C por cerca de 15 minutos para integrar e vul-canizar completamente a mesma em correias industriais em se-ção transversal 5V para teste. As correias curadas por anelanteriores feitas de acordo com a invenção são denominadasCorreias A.

Um segundo conjunto de correias idêntico às des-critas anteriormente foram vulcanizadas usando um aparelhode vulcanização para curagem em etapas, ao invés da curagempor anel. Estas correias feitas de acordo com a invenção sãodenominadas Correias B.

As correias ilustrativas foram feitas usando osmesmos materiais e etapas de construção e vulcanização dascorreias da invenção conforme descrito acima, com a seguinteexceção. Duas camadas de tira de tecido foram aplicadas, aprimeira camada ou camada interna correspondente à camadainterna 39 da correia da invenção da Figura 3 foi aplicadade tal modo que ela também atravessasse a superfície inferi-or 30a do corpo da correia 20a e se sobrepusesse, formandouma costura na parte inferior da correia. De forma similar,a camada externa de tira de tecido correspondente ao tecido41 da invenção da Figura 3 foi enrolada em torno da primeiracamada de tira de tecido e completamente sobreposta no meioda superfície superior 43, . de tal modo que a correia finaltivesse uma sobreposição na parte inferior da correia e umasobreposição na parte superior da correia. As correias foramcuradas por molde de anel. Estas correias foram denominadasCorreias Comparativas.

Duas dessas Correias A, Correias B e Correias Com-parativas finais foram testadas por montagem em um motor si-milar àquele mostrado na Figura 1 usando duas roldanas comdiâmetros iguais 12 e 14 de 112 mm (4,41 polegadas) de diâ-metro, que é o diâmetro submínimo para as correias industri-ais de seção 5V. As próprias correias têm um comprimento de1791 mm (70,5 polegadas). As roldanas foram giradas a 1750rpm, com uma carga de 10 cavalos-vapor (HP) a uma razão decarga de ruptura de 4:1.

A Tabela 1 fornece a vida útil média das correiastestadas, em horas. 0 fim da vida útil da correia correspon-de ao momento que a correia se partiu. Conforme pode ser ob-servado a partir da Tabela 1, a correia da invenção repre-sentada na Figura 3, Correia A, que foi vulcanizada usandoum processo de curagem por molde de anel, teve, aproximada-mente, uma vida útil 40% maior que a Correia Comparativa quefoi completamente orientada. A Correia B curada em etapas dainvenção também teve uma vida útil maior que a da CorreiaComparativa curada por molde de anel (normalmente, espera-seque uma correia curada por molde de anel tenha uma vida útiligual ou maior que uma correia correspondente vulcanizadapor um processo de curagem em etapas).

Tabela 1

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EXEMPLO II

Neste teste, as Correias A e as Correias Compara-tivas feitas exatamente de acordo com o Exemplo I foram sub-metidas ao seguinte teste para se determinar a tolerância dedesalinhamento das roldanas motriz e de acionamento 12 e 14.Neste teste as correias de seção 5V de (70,5 polegadas) 1791mm de comprimento foram colocadas em duas roldanas com diâ-metros iguais de diâmetro nominal de (7,1 polegadas) 180 mmgirando a 1750 rpm, com uma razão de carga de ruptura de4:1. As duas roldanas foram propositalmente desalinhadas em3o. Os resultados dos testes foram fornecidos pela Tabela 2que mostrou que a Correia A da invenção durou aproximadamen-te 22% mais que a Correia Comparativa completamente orienta-da.

Tabela 2

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Muito embora a presente invenção tenha sido des-crita em detalhes no que foi dito anteriormente para finsilustrativos, deve-se compreender que tais detalhes servemapenas para este fim, e que variações podem ser feitas porum indivíduo versado na técnica sem divergir do caráter eâmbito da presente invenção exceto por poder ser limitadapelas reivindicações. A invenção revelada de forma ilustra-tiva pode ser praticada adequadamente na ausência de qual-quer elemento que não tenha sido especificamente aqui revelado.

Claims (17)

1. Correia em V de transmissão de potência orien-tada com fio único, CARACTERIZADA pelo fato de compreender:(a) um corpo da correia com formato genericamentetrapezoidal formado por borracha, incluindo uma seção decompressão, uma seção de carga de ruptura e uma seção desustentação de carga;(b) sendo que o dito corpo da correia é dotado desuperfícies superior, inferior e laterais, sendo que as su-perfícies laterais são inclinadas e convergem uma na direçãoda outra, e a seção de sustentação de carga se estende nadireção substancialmente paralela a pelo menos uma das su-perfícies superior e inferior e intercepta as superfícieslaterais intermediárias às superfícies superior e inferior; e(c) ao menos uma camada de uma tira de tecido queatravessa e é unida à superfície inferior e cada uma das su-perfícies laterais do corpo da correia a fim de revestir aseção de sustentação de carga na posição em que ela inter-cepta as superfícies laterais do corpo da correia, e onde acamada de tira de tecido não se sobrepõe.

2. Correia em V, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de a tira de tecido ser um pano te-cido de fios de urdidura e trama, sendo que o ângulo incluí-do entre os fios de urdidura e trama é de cerca de 95 a 125graus.

3. Correia em V, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de a tira de tecido sobre as super-fícies laterais da correia ser isenta de impregnação subs-tancial com borracha.

4. Correia em V, de acordo com a reivindicação 3,CARACTERIZADA pelo fato de a tira de tecido ser tratada comum revestimento de promotor de adesão por RFL.

5. Correia em V, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de uma segunda camada de tira de te-cido com formato geral de U invertido atravessar e ser unidaà superfície superior da correia, e se estender ao longo esobrepor uma camada de tira de tecido em cada uma das super-fícies laterais da correia em um ponto acima ou abaixo ondea seção de sustentação de carga intercepta as superfícieslaterais.

6. Correia em V, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de além de uma camada de tira de te-cido, foi proporcionada ao menos uma camada de tira de teci-do adicional enrolada em torno de ao menos uma porção de umacamada de tira de tecido, de tal modo que todas as sobrepo-sições da tira de tecido produzam uma ou mais costuras situ-adas adjacentes às superfícies laterais da correia.

7. Correia em V, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de a seção de sustentação de cargaser formada por cordões de tensão com uma única unidade quese estendem espiralmente, sob os quais são posicionados ostecidos de cordão onde os cordões do tecido de cordão se es-tendem, em geral, transversalmente aos cordões de tensão.

8. Correia em V de transmissão de potência orien-tada com fio único, CARACTERIZADA pelo fato de compreender:(a) um corpo da correia com formato genericamentetrapezoidal formado por borracha, incluindo uma seção decompressão, uma seção de carga de ruptura e uma seção desustentação de carga;(b) sendo que o dito corpo da correia é dotado desuperfícies superior, inferior e laterais, sendo que as su-perfícies laterais são inclinadas e convergem uma na direçãoda outra, e a seção de sustentação de carga se estende nadireção substancialmente paralela a pelo menos uma das su-perfícies superior e inferior e intercepta as superfícieslaterais intermediárias às superfícies superior e inferior;e(c) uma primeira camada de uma tira de tecido comformato geral de U invertido que atravessa e é unida à su-perfície superior e cada uma das superfícies laterais docorpo da correia e se estende ao longo das superfícies late-rais a fim de revestir a seção de sustentação de carga naposição em que ela intercepta as superfícies laterais docorpo da correia, e, onde a camada de tira de tecido não sesobrepõe.

9. Correia em V, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADA pelo fato de a primeira camada de tira de te-cido ser coberta com borracha em ambos os lados da mesma, detal modo que a superfície superior do corpo da correiatransporte uma camada de borracha sobre ela.

10. Correia em V, de acordo com a reivindicação 9,CARACTERIZADA pelo fato de a segunda camada de tira de teci-do formar a parte externa das superfícies laterais da cor-reia, e tais superfícies laterais são isentas de impregnaçãosubstancial com borracha.

11. Correia em V, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADA pelo fato de a primeira camada de tira de te-cido ser um pano tecido de fios de urdidura e trama, sendoque o ângulo incluído entre os fios de urdidura e trama sãode cerca de 100 a cerca de 120 graus.

12. Correia em V, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato segunda camada de tira de tecidoser um pano tecido de fios de urdidura e trama, sendo que oângulo incluído entre os fios de urdidura e trama são decerca de 100 a cerca de 120 graus.

13. Correia em V, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADA pelo fato de além das primeira e segunda cama-das de tira de tecido, foi proporcionada ao menos uma camadade tira de tecido adicional enrolada em torno de ao menosuma porção das primeira e segunda camadas de tira de tecido,de tal modo que todas as sobreposições da tira de tecidoproduzam uma ou mais costuras situadas adjacentes às super-fícies laterais da correia.

14. Correia em V, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADA pelo fato de a seção de sustentação de cargaser formada por cordões de tensão com uma única unidade quese estendem espiralmente, sob os quais são posicionados ostecidos de cordão onde os cordões do tecido de cordão se es-tendem, em geral, transversalmente aos cordões de tensão.

15. Correia em V de transmissão de potência orien-tada com fio único, CARACTERIZADA pelo fato de compreender:(a) um corpo da correia com formato genericamentetrapezoidal formado por borracha, incluindo uma seção decompressão, uma seção de carga de ruptura e uma seção desustentação de carga;(b) sendo que o dito corpo da correia é dotado desuperficies superior, inferior e laterais, sendo que as su-perfícies laterais são inclinadas e convergem uma na direçãoda outra, e a seção de sustentação de carga se estende nadireção substancialmente paralela a pelo menos uma das su-perfícies superior e inferior e intercepta as superfícieslaterais intermediárias às superfícies superior e inferior;(c) ao menos uma camada de uma tira de tecido queatravessa a superfície inferior e cada uma das superfícieslaterais do corpo da correia a fim de revestir a seção desustentação de carga na posição que ela intercepta as super-fícies laterais do corpo da correia, e, onde a camada de ti-ra de tecido não se sobrepõe; e(d) a soma total do número de camadas de tira detecido posicionadas sobre ambas as superfícies laterais docorpo da correia excede a soma total do número de camadas detira de tecido posicionadas sobre a parte superior mais onúmero de camadas sobre a parte inferior e as superfícies docorpo da correia.

16. Correia em V, de acordo com a reivindicação-15, CARACTERIZADA pelo fato de as duas camadas de tira detecido ficarem posicionadas e se sobreporem sobre as super-fícies laterais do corpo da correia, e uma camada de tira detecido ficar posicionada em cada uma das superfícies superi-or e inferior do corpo da correia.

17. Motor de correia em V, CARACTERIZADO pelo fatode compreender uma roldana motriz, uma roldana de acionamen-to e, sendo que a correia em V de acordo com a reivindicação-15 é instruída em torno das roldanas motriz e de acionamentoem uma relação de acionamento.