CZ293384B6 - Způsob a zařízení pro výrobu synchronního hnacího pásu - Google Patents

Abstract

Řešením je způsob výroby synchronního hnacího pásu, který má množinu zubů vystupujících šikmo vzhledem k podélnému směru, v sestavě (26) formy, obsahující množinu prstenců (12) formy majících v sobě odpovídající vybrání (14) pro vytváření zubů. Tento způsob zahrnuje kroky vytvoření konfekčního jádra (60) pro sestavení pásu (80), sestavení pásu (80) na konfekčním jádru (60) prostřednictvím uložení vrstvy vrchního elastomeru (98) radiálně z vnějšku na konfekční jádro (60), uložení vrstvy materiálu (92) zubů radiálně z vnějšku na vrstvu vrchního elastomeru (98) a uložení vrstvy materiálu tažného prvku radiálně z vnějšku na vrstvu materiálu (92) zubů, přičemž tažný prvek zahrnuje vinutý kord (88), mající volné prostory mezi po sobě jdoucími závity, změkčování vrstvy materiálu (92) zubů, a vytvrzení pásu (80). Způsob dále zahrnuje uložení bariérové vrstvy (94) mezi vrstvu vrchního elastomeru (98) a vrstvu materiálu (92) zubů, opatření konfekčního jádra (60) selektivně nafukovatelnou membránou (40), namontování konfekčního jádra (60) dovnitř sestavy (26) formy, a nafouknutí nafukovatelné membrány (40) pro tlačení pásu (80) radiálně ven. Zařízení pro výrobu synchronního hnacího pásu zahrnuje konfekční jádro (60) pro sestavení nevulkanizovaného pásu (38). Dále sestavu formy (26) se zuby na svém vnitřním povrchu a s polohovacími, tlačnými, registračními a vulkanizačními prostředky pro jeho vložení.ŕ

Description

Způsob a zařízení pro výrobu synchronního hnacího pásu

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká synchronních hnacích pásů a převodových pásů a zejména se týká způsobu a zařízení pro výrobu synchronního hnacího pásu, který má množství zubů vystupujících šikmo vzhledem k podélnému směru a které v axiálním směru vzájemně do sebe zapadají s odpovídajícím povrchem formy.

Dosavadní stav techniky

US patentový spis č. 5 209 705 (Gregg) zcela zřejmým způsobem popisuje synchronní hnací pás se šikmými a posunutými zuby.

US patentový spis č. 3 078 206 (Skura) zcela zřejmým způsobem popisuje způsob výroby zubů pásu a vyztužených aktivních hnacích pásů.

US patentový spis č. 2 600 775 zcela zřejmým způsobem popisuje způsob a zařízení pro výrobu a vulkanizaci pásů pro přenos hnací energie.

Nakonec japonský patentový spis č. 59-133, 034 rovněž popisuje způsob výroby synchronního hnacího pásu.

Synchronní hnací pásy jsou obecně vyráběny z pružného elastomerů a jsou zpevňovány s podélným tažným prvkem, který leží podél roztečné přímky pásu a je vyroben z množství kordů s velkým modulem pružnosti. Tyto kordy mohou být vyrobeny ze skleněného vlákna, uhlíkového vlákna, oceli, polyesteru, umělého hedvábí s velkou houževnatostí nebo výhodně z polyamidu. Povrch zubů může být zpevněn tkaninou odolnou proti oděru, jejímž jedním příkladem je nylon. Elastomery mohou být kterékoliv z těch známých elastomerů, které jsou vhodné pro použití v takových pásech, tedy včetně takových jako je polychloropren, polyuretan. NBR, IIR, IR, SBR, CSM, EPDM, další termosety, termoplastické elastomery a další směsi polymerů.

Je známo vyrábět ne-synchronní pásy postupem naruby (to jest lícovou stranou dovnitř) na hladkém válcovém jádru. Materiály použité pro výrobu tohoto pásu jsou navinuty kolem jádra a jádro je vloženo dovnitř válcové membrány ve vulkanizačním přístroji. Membrána je nafukována a tlačí radiálně směrem dovnitř na pás v průběhu vulkanizačního procesu. Vulkanizovaný pás nebo vulkanizovaný pruh je potom obráběn na jeho vnějším povrchu, aby se vytvořily boky nebo žebra a aby se vzájemně od sebe oddělily jednotlivé pásy, předtím než jsou otočeny správnou stranou ven (to jest lícem ven).

Prstencové vulkanizované pásy jsou vyráběny prostřednictvím několika postupů. V jednom postupu jsou jednotlivé nevulkanizované pásy vloženy do dutin formy, vytvořených stohovanými spojenými prstenci. Dutiny jsou otevřené na jejich vnitřním obvodu. V průběhu vulkanizačního procesu je forma uložena kolem vnějšku membrány a přídržného prostředku a celá sestava je vložena do vulkanizačního zařízení. Membrána je roztahována a tlačí radiálně směrem ven proti otvoru dutiny formy, čímž přitlačuje pás proti této formě.

Pásy známé jako Poly-V pásy pro různá zařízení jsou vytvářeny postupem naruby na rozpínacím jádru. Tyto pásy jsou snímány z jádra a jsou ukládány (často ručně, protože tento pracovní krok lze jen velmi obtížně automatizovat) dovnitř válcové formy, která má obvodové drážky na jejím vnitřním povrchu. Vnitřní membrána a přidržovací prostředek jsou potom vloženy dovnitř

-1 CZ 293384 B6 nevulkanizovaného pásu nebo nevulkanizovaného pruhu. Membrána tlačí pruh radiálně směrem ven do drážek v průběhu vulkanizace, po vulkanizaci je membrána vyjmuta a pruh je vybočen radiálně směrem dovnitř, aby se uvolnil záběr vytvarovaných žeber a drážek ve formě. Potom je pruh vyjmut v axiálním směru.

Pásy sněžných skútrů se již vyrábějí podobným postupem s využitím vnitřní membrány nebo segmentované, rozpínající se vnitřní formy. Ovšem způsob výroby Poly-V pásů nebo pásů sněžných skútrů nebyl dříve vhodný pro výrobu převodových pásů a dalších synchronních pásů v důsledku vysoké přesnosti požadované u takovýchto pásů, která však není vyžadovaná u pásů pro sněžné skútry nebo pro Poly-V pásy.

Rozpínací jádra a ruční zarovnávání pruhu ve formě naruby neposkytovaly dříve možnost vyrobit přesný produkt, jako je požadováno pro aplikace se synchronními pásy. Naproti tomu je požadovaná přesnost a správnost obvykle dosahována s vnitřní formou, která má zuby na jejím vnějším válcovém povrchu a která je přesně obrobena z jednoho kusu kovu. Tato forma je vložena do konfekčního zařízení a materiály jsou navíjeny kolem formy. Poté, co již byl sestaven nevulkanizovaný pás, je forma vložena dovnitř vulkanizační membrány, která tlačí radiálně směrem dovnitř na pruh v průběhu vulkanizace.

Toto radiálně směrem dovnitř vedené přitlačování může být dosahováno prostřednictvím tlakového lisování nebo prostřednictvím přetlačování v radiálním směru dovnitř. Je obecně žádoucí ukládat kord převodového pásu tak blízko, jak jen je možné, k vrcholům mezer mezi zuby pásu, a podpírat jej prostřednictvím vrcholů zubů formy v průběhu lisování a vulkanizace.

V procesu tlakového lisování mohou materiály, které jsou navinuty kolem jádra předtím, než je kolem jádra navinut kord, mít předem vytvarované zuby, které zabírají s mezerami mezi zuby na jádru. Tyto materiály z velké části vyplňují dutinu mezi kordem a mezerou mezi zuby na formě. Přídavné materiály mohou být potom ukládány až po kordu. Když membrána tlačí radiálně směrem dovnitř v průběhu lisování, materiál původně uložený nad kordem zůstává nad kordem, a materiál původně umístěny pod kordem zůstává pod kordem. To je tedy proces tlakového lisování.

Proces přetlačování radiálně směrem dovnitř využívá materiály, které nezabírají s nebo nevyplňují prostory mezi zuby formy. Jak je tento materiál ovíjen kolem formy je nanášen ve směru tětivy od vrcholu zubu k vrcholu zubu formy, přičemž ponechává dutinu v každé mezeře mezi zuby formy. U tohoto postupu je před kordem navíjen kolem formy pouze ten materiál, který je určen k tomu, aby byl mezi kordem a vrcholem mezery mezi zuby pásu. Zbývající materiál, včetně toho materiálu, který je určen ktomu, aby vyplnil zuby pásu, je navíjen kolem formy až po kordu. V průběhu lisování membrána tlačí radiálně směrem dovnitř mezi kordy, aby vyplnila mezery mezi zuby formy. To je tedy proces přetlačování radiálně směrem dovnitř. Vzájemná poloha materiálu zubů vzhledem ke kordu je v průběhu lisování změněna. Pás vytvořený tímto způsobem je ve vzájemném záběru s formou a může být vyjmut pouze v axiálním směru, protože kord brání radiálnímu posunutí.

Po vulkanizaci je konec vytvářející prstenec formy odstraněn a pruh je vyjmut v axiálním směru z formy. Ačkoliv tento postup má některé vynikající znaky, vyžaduje aplikaci velkých sil pro vyjmutí pruhu z formy. Použití takových velkých sil může poškodit jak pruh tak i jádro. To omezuje tento postup pro výrobu pruhů nebo pásu pouze na axiální nebo velmi jednoduché spirálové ozubení.

Postup podle předkládaného vynálezu, popsaný v tomto popisu, využívá konfekční jádro jako nástroj pro nesení a zarovnání pruhu pásu, když jsou pruh a jádro uloženy do formy prostřednictvím registračního prostředku začleněného ve formě a jádru. Další důležitý aspekt

-2CZ 293384 B6 předkládaného vynálezu využívá foztažitelné konfekční jádro pro vytváření radiální síly směrem ven na pruh v průběhu lisování a vulkanizace. Další důležitý aspekt předkládaného vynálezu využívá roztahovací jádro pro vytvoření nového procesu přetlačování radiálně směrem ven pro přesné vytváření zubů nebo žeber na pásu. Zuby mohou mít takový tvar, aby byly ve vzájemném záběru s dutinami ve formě. Způsob podle předkládaného vynálezu využívá vybočení vulkanizovaného pruhu v radiálním směru dovnitř pro umožnění vyjmutí pruhu, kteiý je v záběru s formou, v axiálním směru z formy.

Forma obsahuje zub nebo žebro tvořící dutiny na jejím vnitřním válcovém povrchu. Pás je sestavován naruby na vnějším válcovém povrchu roztažitelného jádra. Vrstvy materiálu jsou nanášeny na jádro v opačném pořadí ve srovnání s přetlačováním v radiálním směru dovnitř. Materiál zubu nebo žebra je uložen na jádro před nanesením kordu. Délka kordu musí být v podstatě stejná pro přetlačování v radiálním směru dovnitř podle dosavadního stavu techniky, pro tlakové lisování v radiálním směru ven podle dosavadního stavu techniky a pro přetlačování v radiálním směru ven podle předkládaného vynálezu. Tenká vrstva tkaniny nebo jiného materiálu pro vyložení zubů může být uložena z vnějšku na kord.

Poté, co jsou všechny materiálové vrstvy naneseny na pruh, jsou pruh a jádro uloženy do formy, jak bylo popsáno výše. V průběhu přetlačování radiálně směrem ven je materiál zubu nebo žebra posouván z jeho polohy radiálně směrem dovnitř od kordu prostřednictvím protékání radiálně směrem ven mezi kordy.

Přetlačování radiálně směrem ven umožňuje, aby byl vnější průměr naruby sestavovaného pruhu menší než vnitřní průměr formy, čímž je umožněno, aby byl pruh uložen do formy bez prvotního vybočení pruhu, a čímž je eliminována potřeba vybočování pruhu směrem dovnitř od konfekčního jádra při vyjímání pruhu. Tento aspekt předkládaného vynálezu umožňuje, aby bylo konfekční jádro použito pro nesení a přesné uložení sestavovaného pruhu ve formě s použitím registračního prostředku, čímž je zajištěna větší přesnost nezbytná pro využití tohoto postupu pro pozitivní hnací synchronní pásy, a čímž je usnadněna automatizace posouvání pruhu a jeho ukládání do formy.

Když je materiál zubu nebo žebra přetlačován radiálně směrem ven, může být pruh uveden do vzájemného záběru s formou. Roztahovací konfekční jádro je vyjmuto z formy, čímž se vytvoří prostor pro vybočení pruhu radiálně směrem dovnitř, aby mohl být uvolněn ze záběru s dutinami formy, čímž se umožní, aby byl pruh vyjmut v axiálním směru z formy s minimální použitou silou a bez rizika poškození formy nebo pruhu pásu.

Předkládaný vynález může být rovněž lépe pochopen v kontextu následujících definic, které jsou použitelné jak pro popisnou část přihlášky vynálezu, tak i pro připojené patentové nároky:

Axiální a axiálně je v tomto popisu použito pro označení linií nebo směrů, které jsou rovnoběžné s osou otáčení pásu, formy nebo jádra.

Laterální označuje axiální směr.

Radiální a radiálně je v tomto popisu použito pro označení směrů radiálně směrem k nebo od osy otáčení válce, jako je jádro nebo konfekční buben.

Podstata vynálezu

Ještě další zisky a výhody předkládaného vynálezu budou zřejmé osobám v oboru znalým, kterým je tento popis určen, po přečtení a pochopení následujícího podrobného popisu vynálezu.

-3CZ 293384 B6

Podle předkládaného vynálezu je tedy vytvořen způsob výroby synchronního hnacího pásu, který má množství zubů vystupujících šikmo vzhledem k podélnému směru, v sestavě formy obsahující množství prstenců formy majících v sobě odpovídající vybrání pro vytváření zubů, přičemž tento způsob zahrnuje kroky vytvoření konfekčního jádra pro sestavení pásu, sestavení pásu na konfekčním jádru prostřednictvím uložení vrstvy vrchního elastomeru radiálně zvnějšku na konfekční jádro, uložení vrstvy materiálu zubů radiálně z vnějšku na vrstvu vrchního elastomeru a uložení vrstvy tažného prvku radiálně z vnějšku na vrstvu materiálu zubů, přičemž tažný prvek zahrnuje vinutý kord mající prostoty mezi po sobě jdoucími závity; změkčování vrstvy materiálu zubů; a vytvrzení pásu. Podstata způsobu podle vynálezu přitom spočívá v tom, že dále zahrnuje uložení bariérové vrstvy mezi vrstvu vrchního elastomeru a vrstvu materiálu zubů; opatření konfekčního jádra selektivně nafukovatelnou membránou pro tlačení pásu radiálně ven; namontování konfekčního jádra dovnitř sestavy formy tak, že pás je umístěn proti vnitřnímu povrchu sestavy formy; a nafouknutí nafukovatelné membrány pro tlačení pásu radiálně ven poté, co je vrstva materiálu zubů změkčena.

Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje krok odebrání vytvrzeného pásu ze sestavy formy prostřednictvím vybočení části pásu radiálně dovnitř k ose sestavy formy.

Výhodně sestava formy dále zahrnuje vrchní koncovou desku mající zakulacenou oblast vrchní horizontální hrany a buben mající dvojici protínajících se ploch tvořících vybrání, přičemž krok namontování konfekčního jádra zahrnuje uložení zakulacené oblasti vrchní koncové desky dovnitř vybrání bubnu pro vytvoření osové rovnoběžnosti mezi pásem a množstvím prstenců formy.

Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje uložení tkaniny pro obložení zubů radiálně z vnějšku na vrstvu tažného prvku.

Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje opatření bariérové vrstvy množstvím otvorů v této vrstvě, využití bariérové vrstvy pro přinucení změkčené vrstvy materiálu zubů, aby protékala skrz prostory ve vrstvě tažného prvku a do vybrání pro vytvoření zubů v množství prstenců formy při nafukování nafukovatelné membrány, a využití nafukovatelné membrány pro protlačení části vrstvy vrchního elastomeru skrz otvory v bariérové vrstvě.

Výhodně má vrstva vrchního elastomeru viskozita, která se liší od viskozity vrstvy materiálu zubů, přičemž tyto viskozity vrstvy vrchního elastomeru a vrstvy materiálu zubů se zvolí tak, aby se zajistilo, že nafukovatelnou membránou bude aplikován požadovaný tlak.

Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje opatření nafukovatelné membrány nerovným radiálně vnějším povrchem pro vytvoření zvrásněného povrchu na pásu.

Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje opatření nerovného radiálně vnějšího povrchu zvlněními majícími hloubku mezi 0,01 mm a 2,286 mm.

Podle vynálezu je rovněž navrženo zařízení pro výrobu synchronního hnacího pásu, který má množství zubů vystupujících šikmo vzhledem k podélnému směru, přičemž toto zařízení zahrnuje sestavu formy obsahující množství prstenců formy majících v sobě odpovídající vybrání pro vytváření zubů, a konfekční jádro, na kterém je sestavován pás, přičemž pás zahrnuje vrstvu vrchního elastomeru, vrstvu materiálu zubů a vrstvu tažného prvku. Podstata zařízení podle vynálezu přitom spočívá vtom, že konfekční jádro zahrnuje selektivně nafukovatelnou membránu pro tlačení pásu radiálně ven; a sestava formy zahrnuje vrchní koncovou desku mající zakulacenou oblast vrchní horizontální hrany a buben mající dvojici protínajících se ploch tvořících vybrání pro vyrovnání konfekčního jádra do správného vzájemného vztahu se sestavou formy pro vytvoření osové rovnoběžnosti mezi pásem a množstvím prstenců formy.

-4CZ 293384 B6

V dalším provedení zařízení podle vynálezu selektivně nafukovatelná membrána výhodně zahrnuje zvlněný radiálně vnější povrch.

Předkládaný vynález může být realizován fyzickým provedením určitých jeho částí a určitého uspořádání jeho částí, přičemž výhodná příkladná provedení vynálezu budou detailně popsána v následujícím popisu a ilustrována na připojených výkresech, které jsou součástí popisu přihlášky vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje axiální pohled na prstenec formy podle předkládaného vynálezu s vnitřním spirálovým ozubením.

Obr. 2 znázorňuje pohled v řezu na prstenec formy podle obr. 1, který je veden osou tohoto prstence.

Obr. 3 znázorňuje zvětšený pohled na část prstence formy, ilustrovaného na obr. 2.

Obr. 4 znázorňuje zvětšený pohled na zuby prstence formy, jak jsou ilustrovány uvnitř kruhu 4-4 na obr. 1.

Obr. 5 znázorňuje nárys v řezu na sestavenou formu využívající stoh prstenců s vnitřním spirálovým ozubením, který ukazuje připojenou vnitřní část, která funguje jak jako přídržný prostředek membrány, tak i jako poddajné konfekční jádro.

Obr. 6 znázorňuje zvětšený pohled na část ilustrovanou na obr. 5.

Obr. 7 znázorňuje pohled v řezu, ilustrující jeden aspekt způsobu podle předkládaného vynálezu.

Obr. 8 znázorňuje zvětšený pohled na část ilustrovanou na obr. 7.

Obr. 9 je schematický pohled, ilustrující jeden aspekt způsobu podle předkládaného vynálezu.

Obr. 10 znázorňuje zvětšený pohled na část ilustrovanou na obr. 9.

Příklady provedení vynálezu

Výkresy ilustrují synchronní hnací pás a způsob a zařízení pro výrobu takového synchronního hnacího pásu.

S odkazy na obr. 1 a obr. 2 je popsán prstenec 12 formy podle předkládaného vynálezu. Jak je zcela zřejmé z těchto obrázků, má prstenec 12 formy množství vybrání 14 na v radiálním směru vnitřním povrchu 18 prstence 12 formy.

S odkazy na obr. 3 a obr. 4 je ve zvětšeném měřítku znázorněna koncová část 22 jednotlivého prstence 12 formy a také část vybrání 14 a v radiálním směru vnitřního povrchu 18.

S odkazy na obr. 5 je znázorněna sestava 26 formy, jak je sestavena z množství prstenců 12 formy. Tato sestava 26 formy zahrnuje vrchní koncovou desku 30, spodní koncovou desku 32 a buben 36. Tlačným prostředkem pro přitlačování pruhu nebo nevulkanizovaného pásu 38 proti prstencům 12 formy je nafukovatelná membrána 40. Tato membrána 40 může být volitelně nafukována nebo vyfukována prostřednictvím tekutiny, jako je vzduch, pára, nebo horká voda, ve vedeních 46, 48. Podobně mohou být prstence 12 formy zahřívány prostřednictvím topných prostředků, jejichž jedno provedení sestává z prázdných oblastí 58 uvnitř každého prstence 12 formy, které mohou být volitelně plněny a zahřívány nebo ochlazovány tekutinami přiváděnými skrz potrubí 52, 54.

-5CZ 293384 B6

Při pokračujícím popisu ve spojení s obr. 5 lze uvést, že jedním důležitým znakem předkládaného vynálezu je skutečnost, že konfekční jádro 60, na kterém již byl sestaven nevulkanizovaný pás 38, je osazeno membránou 40 a je schopné toho, aby bylo uloženo do sestavy 26 formy. Dříve by požadovaná přesnost pro synchronní převodové pásy nemohla být dosažena prostřed5 nictvím podobné výrobní techniky. Požadovaná přesnost je nyní dosažitelná prostřednictvím registračního prostředku pro registraci jádra 60 ve správném vzájemném vztahu s prstenci 12 formy a rovněž prostřednictvím způsobu podle předkládaného vynálezu, který je popsán v tomto popisu. Registrační prostředek je patrný na obr. 6, na kterém byla zvětšena část z obr. 5.

io S odkazy na obr. 6 může být popsán registrační prostředek, přičemž obrázek zahrnuje roh horní koncové desky, který zapadá do vybrání v bubnu. Přesněji tedy zakulacená oblast 66 vrchní horizontální hrany horní koncové desky 30 zapadá do vybrání 70 v bubnu 36. Vybrání 70 zahrnuje dvě navzájem kolmé plochy, jedna plocha 76 prochází horizontálně a jedna plocha 78 prochází vertikálně. Registrací zakulacené oblasti 66 do vybrání 70 je horní koncová deska 30 15 registrována v axiálním a radiálním směru vzhledem k bubnu 36 a zbytku sestavy 26 formy, přičemž prstence 12 formy mohou být přesně usazeny a registrovány vzhledem ke konfekčnímu jádru 60.

Axiální a radiální umístění pruhu pásu ve formě může být odpovídajícím způsobem provedeno 20 prostřednictvím axiálních radiálních polohovacích prostředků. Vlastí axiální umístění je relativně nedůležité ve srovnání s přípustnými tolerancemi ostatních oblastí pásu. Radiální umístění je mnohem více důležité, ale stále ještě není kritické, protože pruh pásu a membrána jsou poddajné a přizpůsobí se formě, jak membrána tlačí radiálně směrem ven.

Nejvíce kritickým aspektem, který je třeba řídit, je úhel mezi osou formy a osou pruhu pásu, jak je definována polohou kordu v pásu. Pokud osa pásu a osa formy nejsou rovnoběžné, pak kordy nebudou ležet v pravidelné spirále od jedné hrany dokončeného pásu k druhé hraně. To je kritické zarovnání, které zařízení a způsob podle vynálezu, které jsou popsány v tomto popisu, zlepšují na novou úroveň přesnosti nad přijatelné limity.

Mechanické registrační prostředky, popsané výše, jsou jedním prostředkem pro zarovnání jádra vzhledem k formě za účelem získání souososti a paralelního zákrytu mezi osami dvou tuhých válcových konstrukcí. V tomto případě tyto tuhé konstrukce jsou představovány kovovou formou a kovovým jádrem. Ve skutečnosti je mnohem obtížnější výzvou definování a přesné řízení osy 35 ne-tuhého válce tvořeného kordem. Kord je držen přibližně, ale ne zcela pevně, ve spirálovém vzoru prostřednictvím ostatních materiálů v nevulkanizovaném pásu. Když je kord navinut na jádro, může být vyroben tak, aby tvořil přesnou spirálu, která je souosá a paralelní vzhledem k ose tuhého jádra. V postupech a zařízeních podle dosavadního stavu techniky, pokud a když je pás (a tudíž rovněž kord obsažený v tomto pásu) uvolněn z jádra, je zarovnání ztraceno a osa 40 pásu nemůže být snadno stanovena v důsledku poddajné a viskózní povahy nevulkanizovaného pásu a jeho povrchů. Ve způsobu a zařízení podle předkládaného vynálezu ale pás není uvolněn od jádra. Proto také není ztraceno definování a kontrola osy pásu akordu. Pás a jádro jsou uloženy ve formě jako sestava, která může být umístěna prostřednictvím tuhých registračních povrchů vytvořených na jádru.

Jedním z klíčových znaků předkládaného vynálezu je ta skutečnost, že pásy jsou vyráběny prostřednictvím procesu přetlačování oproti procesu lisování nebo vstřikování. Termíny přetlačování , tlakové lisování a injekční vstřikování jsou v oboru dobře známé a jsou popisovány v různých učebnicích a příručkách známých v oboru, jako je například The Vanderbilt Rubber 50 Handbook, vydaná firmou RT Vanderbilt Company, lne. V tomto zdroji informací jsou popisovány lisované a vytlačované výrobky vyráběné z pryže a plastu a příslušné části této příručky jsou tímto začleněny do tohoto popisu prostřednictvím odkazu.

-6CZ 293384 B6

Oddělovací způsob přetlačování

S odkazy na obr. 7 je popsán a ilustrován prstenec 12 formy. S odkazy na obr. 8A a obr. 8B je dále ilustrována zvětšená část z obr. 7. Obr. 8A naznačuje uspořádání zařízení a komponentů pásu před procesem přetlačování, zatímco obr. 8B naznačuje uspořádání těchto konstrukcí a komponentů již po dokončení procesu přetlačování. Jak je patrné na těchto obr. 8A a obr. 8B, zahrnuje prstenec 12 formy vybrání 14. Nevulkanizovaný pás 80 zahrnuje několik komponentů. Tyto komponenty zahrnují tkaninu 84 pro obložení zubů, vinutý kord 88, elastomemí materiál 92 zubů, bariérovou vrstvu 94 a vrchní elastomer 98. Některé části z konstrukce využité při vulkanizačním procesu dále zahrnují membránu 40 a konfekční jádro 60. Mezi jádrem 60 a membránou 40 je taková tekutina 102. Bariérová vrstva 94 může být vyrobena z pneumatikového kordu, tkaniny nebo pleteniny, plastových nebo elastomemích filmů, netkaných konstrukcí s náhodně uspořádanými nebo s orientovanými vlákny, nebo dokonce z drátěného pletiva. Zvolený materiál musí být kompatibilní s funkcí dokončeného pásu a musí zajišťovat požadované oddělovací funkce v průběhu přetlačování a v průběhu vulkanizace. Oddělení může být rovněž využito jako funkční komponent v dokončeném pásu.

Některé synchronní pásy vyžadují příčné vyztužení ve formě vrstvy tkaniny nebo pneumatikového kordu. Účelem této vrstvy je nést axiální tlak vytvářený úhlovým ozubením. Tato vrstva může být uložena nad vinuté kordy 88, pod vinuté kordy 88 nebo na obě tato místa. Uložení nad vinuté kordy je upřednostňováno, aby se udržel nízký diferenciál roztečné přímky (nebo jinak PLD), ale nemusí být utěsněno vzhledem k vinutému kordu 88. Pokud objem tkaniny 84 pro obložení zubů plus objem elastomemího materiálu 92 zubů je menší než 100 % objemu vybrání formy plus objem mezi kordy vrstvy vinutého kordu 88, posune se bariérová vrstva 94 blíže a vlastně se dostane do kontaktu svinutými kordy 88 v průběhu přetlačování a v průběhu vulkanizace. Pokud bariérová vrstva 94 poskytuje nulový odpor pro průtok, pak zbytek do 100 % objemu bude zajištěn vrchním elastomerem 98, protékajícím skrz bariérovou vrstvu 94 při přibližně stejném tlaku, jako je tlak vyplývající z pro dění elastomemího materiálu 92 zubů mezi vinutými kordy 88.

Pokud je velikost otvorů v bariérové vrstvě 94 zmenšena, nebo pokud je viskozita elastomemího materiálu 92 zubů nebo vrchního elastomeru 98 zvýšena, pak bariérová vrstva 94 zvětšuje tlak vyvíjený na kord, zatímco elastomemí materiál 92 zubů protéká skrz tyto kordy. Tento zvýšený tlak může být přenášen na vinutý kord 88 prostřednictvím bariérové vrstvy 94, která může tento vinutý kord 88 tlačit směrem ven proti prstenci 12 formy a tkanině 84 pro obložení zubů uvnitř jejích daných hranic pružnosti. Pokud je objem elastomemího materiálu 92 zubů menší než 100% objemu dutiny, bude bariérová vrstva 94 přicházet do kontaktu s kordem. Pokud je velikost otvorů v-bariérové vrstvě 94 zmenšena, nebo pokud je viskozita vrchního elastomeru 98 zvýšena, pak bariérová vrstva 94 zvětšuje tlak při kterém bude vrchní elastomer 98 protékat.

Mnohé z materiálů použitých v pásech jsou do určité míry materiály termoplastické a některé mohou být viskoelastické. Další materiály mohou obsahovat tkaninu nebo vlákna. Většina materiálů pro pás vykazuje rovněž ne-newtonovské vlastnosti tečení, takže specifikace rozsahu dynamické a kinematické viskozity není vhodná. Klíčovým aspektem je vzájemné chování tečení vrstvy materiálu zubů skrz vrstvu kordu a vrchní vrstvy skrz bariérovou vrstvu pro dosažení aplikace síly radiálně směrem ven na kord, zatímco se zcela zaplní mezery mezi zuby formy požadovaným materiálem.

Ačkoliv reometry mohou měřit odpovídající viskozity eventuální vrstvy materiálu zubů a vrchní vrstvy, nemohou stanovit přijatelnost těchto dvou materiálů, protože jejich aplikace závisí na geometrii kordu a na geometrii bariérové vrstvy. Elementárním testem je objem materiálu zubů, který proudí skrz určitý vzor kordu při daném tlaku, porovnaný s objemem materiálu vrchní vrstvy, který proudí skrz danou bariérovou vrstvu při stejném tlaku, teplotě a ve stejném čase.

-7CZ 293384 B6

Jinými slovy užitečným poměrem by měl být odpor proti proudění materiálu zubů, který prochází mezi kordy, dělený odporem proti proudění materiálu vrchní vrstvy, který prochází skrz bariérovou vrstvu. Tento poměr ovšem dále závisí na rozměrech průchodů mezi kordy a na mezerách mezi těmito průchody, na rozměrech děr v bariérové vrstvě a mezerách mezi těmito dírami (pokud jsou vůbec nějaké) a na pevnosti bariérové vrstvy.

Pokud je viskozita vrchní vrstvy mnohem větší než je viskozita vrstvy materiálu zubů, má konstruktér pásu největší volnost při výběru materiálu bariérové vrstvy. Rozdíl ve viskozitě je často omezen dalšími požadavky na pás, takže díry v bariérové vrstvě musí obecně být mnohem menší než mezery mezi kordy. Horní hranice pro viskozitu vrchní vrstvy je stanovena objemovou přesností mezer mezi zuby ve formě a vrstvy materiálu zubů. Vrchní vrstva a bariérová vrstva musí dostatečně protékat nebo se deformovat alespoň tak, aby zcela vyplnily mezery mezi zuby ve formě uvnitř rozsahu přijatelných objemů nebo tlouštěk materiálu zubů. Tloušťka vrstvy materiálu zubů by se mohla měnit od 0,001 palce do 0,012 palců (přibližně 0,0254 mm až 0,3048 mm) v závislosti na tom, jak je tato vrstva vytvořena. Bariérová vrstva a vrchní vrstva musí akceptovat tuto změnu.

Tento poslední znak je důležitý, protože poskytuje možnost vytváření synchronních pásů s malými rozdíly v délce kordu, zatímco je využívána jedna forma. Tento postup je velmi užitečný pro jemné ladění výrobního procesu, kompenzaci změn a materiálů, nebo pro výrobu speciálních délek pásů pro kritické aplikace bez potřeby použití speciálních nástrojů.

Obr. 8A reprezentuje rozmístění komponentů pásu před procesem přetlačování. Naproti tomu na obr. 8B jsou komponenty pásu znázorněny poté, co je proces přetlačování již dokončen. Tkanina 84 pro obložení zubů tak byla posunuta do vybrání 14. Elastomemí materiál 92 zubů byl takto vtlačen do vybrání 14. Vinutý kord 88 pásu, bariérová vrstva 94 a vrchní elastomer 98 mají uspořádání naznačené na obr. 8B. Membrána 40 byla posunuta směrem k radiálně vnitřnímu povrchu prstence 12 formy. Tlaková tekutina 102 byla poněkud roztažena. Konfekční jádro 60 má nezměněnou polohu. Je důležité si povšimnout, jak je snadno patrné při porovnání obr. 8A a obr. 8B, že elastomemí materiál 92 zubů byl posunut skrz vinutý kord 88 pásu v průběhu procesu přetlačování.

Způsob se zvlněnou membránou

S odkazy na obr. 9 je ilustrován alternativní způsob procesu přetlačování synchronního hnacího pásu.

Na obr. 10A a na obr. 10B je ilustrována část obr. 9 ve zvětšeném měřítku. Obr. 10A ilustruje orientaci různých komponentů pásu a konstrukcí formy před procesem přetlačování. Naproti tomu obr. 10B ilustruje uspořádání těchto komponentů a konstrukcí poté, co již byl proces přetlačování dokončen. Pokud se týká obr. 9, konstrukcí a komponentů znázorněných na obr. 10A a obr. 10B, jsou ty prvky a součásti, které jsou stejné jako prvky a součásti ilustrované na obr. 8A a obr. 8B, označeny stejnými vztahovými značkami. Primární rozdíl se týká membrány 40A. Na obr. 8A a obr. 8B má membrána 40 hladký radiálně vnější povrch 108. Ovšem u membrány 40A. která je ilustrována na obr. 10A a obr. 10B, je tento radiálně vnější povrch 108A membrány 40A zvlněný.

Hloubka zvlnění 110 v membráně 40A je nastavena na přibližně stejnou velikost, jakou má požadovaná tloušťka elastomemí vrstvy, která leží nad vinutým kordem 88 pásu v dokončeném pásu 80. Objem tkaniny 84 pro obložení zubů plus objem elastomemího materiálu 92 zubů, uloženého mezi vinutý kord 88 pásu a membránu 40A musí být stejný jako objem vybrání 14 plus objem dutin -mezi vinutými kordy 88 plus objem mezi zvlněními 110 ve zvlněné membráně 40A. Vrstva elastomemího materiálu 90 může sestávat z jednoho homogenního materiálu, nebo může být vytvořena ze dvou vrstev materiálu s požadovanými vlastnostmi použitelnými pro pás.

-8CZ 293384 B6

Membrána 40A musí být tužší než elastomemí materiál 92 zubů, takže její ozubený tvar není deformován tlakem vytvářeným v průběhu vulkanizace. V radiálním směru dovnitř zatahovací zdvih membrány 40A po vulkanizaci musí být větší než je hloubka zvlnění 110, pokud ovšem zvlnění nemají jednotný průřez v axiálním směru. Jinak zvlnění zabrání axiálnímu vyjmutí membrány 40A a jádra 60 z vulkanizováného pásu 80.

Výhody tohoto způsobu se zvlněnou membránou zahrnují mnohem pružnější pás a menší spotřebu materiálu. Nevýhodou je výsledná zvlněná zadní strana pásu 80, což při některých aplikacích může být nežádoucí.

Podle znalostí přihlašovatele je tento způsob se zvlněnou membránou nový, pokud je použit při přetlačování radiálně směrem ven.

Předkládaný vynález byl popsán s odkazy na výhodné provedení. Je zcela zřejmé, že osoby v oboru znalé po přečtení a pochopení tohoto popisu snadno nahlédnou různé možné změny a modifikace. Všechny tyto zjevné změny spadají do rozsahu předkládaného vynálezu tak, jak je určen připojenými patentovými nároky nebo jejich ekvivalenty.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby synchronního hnacího pásu, kteiý má množinu zubů vystupujících šikmo vzhledem k podélnému směru, v sestavě (26) formy obsahující množinu prstenců (12) formy majících v sobě odpovídající vybrání (14) pro vytváření zubů, přičemž tento způsob zahrnuje kroky vytvoření konfekčního jádra (60) pro sestavení pásu (80); sestavení pásu (80) na konfekčním jádru (60) prostřednictvím uložení vrstvy vrchního elastomeru (98) radiálně zvnějšku na konfekční jádro (60), uložení vrstvy materiálu (92) zubů radiálně z vnějšku na vrstvu vrchního elastomeru (98) a uložení vrstvy materiálu tažného prvku radiálně z vnějšku na vrstvu materiálu (92) zubů, přičemž materiál tažného prvku zahrnuje vinutý kord (88) mající volné prostory mezi po sobě jdoucími závity; změkčování vrstvy materiálu (92) zubů; a vytvrzení pásu (80), vyznačující se tím, že dále zahrnuje uložení bariérové vrstvy (94) mezi vrstvu vrchního elastomeru (98) a vrstvu materiálu (92) zubů, opatření konfekčního jádra (60) selektivně nafiikovatelnou membránou (40) pro tlačení pásu (80) radiálně ven, namontování konfekčního jádra (60) dovnitř sestavy (26) formy tak, že pás (80) je umístěn proti vnitřnímu povrchu sestavy (26) formy, a nafouknutí nafukovatelné membrány (40) pro tlačení pásu (80) radiálně ven poté, co je vrstva materiálu (92) zubů změkčena.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok odebrání vytvrzeného pásu (80) ze sestavy (26) formy prostřednictvím vybočení části pásu (80) radiálně dovnitř k ose sestavy (26) formy.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že sestava (26) formy dále zahrnuje vrchní koncovou desku (30) mající zakulacenou oblast (66) vrchní horizontální hrany a buben (36) mající dvojici protínajících se ploch (76, 78) tvořících vybrání (70), přičemž krok namontování konfekčního jádra (60) zahrnuje uložení zakulacené oblasti (66) vrchní horizontální hrany, vrchní koncové desky (30) dovnitř vybrání (70) bubnu (36) pro vytvoření osové rovnoběžnosti mezi pásem (80) a množstvím prstenců (12) formy.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje uložení tkaniny (84) pro obložení zubů radiálně z vnějšku na vrstvu materiálu tažného prvku.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím,že dále zahrnuje opatření bariérové vrstvy (94) množstvím otvorů v této vrstvě, využití bariérové vrstvy (94) pro přinucení změkčené

   -9CZ 293384 B6 vrstvy materiálu (92) zubů, aby protékala skrz prostory ve vrstvě materiálu tažného prvku a do vybrání (14) pro vytvoření zubů v množině prstenců (12) formy při nafukování nafukovatelné membrány (40), a využití nafukovatelné membrány (40) pro protlačení části vrstvy vrchního elastomeru (98) skrz otvory v bariérové vrstvě (94).
6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstva vrchního elastomeru (98) má viskozitu, která se liší od viskozity vrstvy materiálu (92) zubů, přičemž tato viskozita vrstvy vrchního elastomeru (98) a vrstvy materiálu (92) zubů se zvolí tak, aby aplikovaným tlakem vytvořeným nafukovatelnou membránou (40) došlo k protlačení materiálu zubů.
7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje opatření nafukovatelné membrány (40) nerovným radiálně vnějším povrchem (108A) pro vytvoření zvrásněného povrchu na pásu (80).
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že dále zahrnuje opatření nerovného radiálně vnějšího povrchu (108A) zvlněními (110) majícími hloubku mezi 0,01 mm a 2,286 mm.
9. 9. Zařízení pro výrobu synchronního hnacího pásu, který má množinu zubů vystupujících šikmo vzhledem k podélnému směru, přičemž toto zařízení zahrnuje sestavu (26) formy obsahující množinu prstenců (12) formy majících v sobě odpovídající vybrání (14) pro vytváření zubů, a konfekční jádro (60), na kterém je sestavován pás (80), přičemž pás (80) zahrnuje vrstvu vrchního elastomeru (98), vrstvu materiálu (92) zubů a vrstvu materiálu tažného prvku, vyznačující se tím, že konfekční jádro (60) zahrnuje selektivně nafukovatelnou membránu (40) pro tlačení pásu (80) radiálně ven, a sestava (26) formy zahrnuje vrchní koncovou desku (30) se zakulacenou oblastí (66) vrchní horizontální hrany a buben (36), který má dvojici protínajících se ploch (76, 78) tvořících vybrání (70) pro vyrovnání konfekčního jádra (60) do správného vzájemného vztahu se sestavou (26) formy pro vytvoření osové rovnoběžnosti mezi pásem (80) a množinou prstenců (12) formy.
10. 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že selektivně nafukovatelná membrána (40) zahrnuje zvlněný radiálně vnější povrch (108A).