CZ58499A3 - Způsob výroby synchronního hnacího řemenu - Google Patents

Description

Způsob výroby synchronního hnacího řemenu

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká synchronních hnacích řemenů a převodových řemenů, přičemž přesněji se předkládaný

S / vynález týká způsobu a zařízení pro výrobu synchronního hnacího řemenu majícího dvě nebo více rad zubu, ktere vystupují z povrchu řemenu pod opačnými souměrnými kosými úhly.

Dosavadní stav techniky

US patent č. 5,209,705 (Gregg) popisuje synchronní hnací řemen s kosými a posunutými zuby. US patent č.

3,078,206 (Skura) popisuje způsob vytváření zubů na řemenu a vyztužené tuhé hnací řemeny. US patent č. 2,600,775 popisuj způsob a zařízení pro výrobu a vulkanizaci hnacích řemenů. Britská patentová přihláška GB 2 088 277 popisuje formu pro vytváření řemenů s šípovitými zuby s použitím vnější formy, ve které mají sady tvářecích kroužků vnitřní tvářecí povrchy. Nakonec japonský patent č. 59-133,034 se rovněž týká způsobu výroby synchronního hnacího řemenu.

Synchronní hnací řemeny obecně zahrnují pružný elastomer zpevněný podélným tažným prvkem vytvořeným z množství kordů s velkým modulem pružnosti. Tyto kordy mohou být vytvořeny ze sklených vláken, uhlíkových vláken, oceli, polyesteru, vysoce houževnatého umělého hedvábí nebo, výhodně, z polyamidu.

Ozubený povrch řemenu může být zpevněn látkou odolnou proti oděru, jejímž jedním příkladem je nylon.

• · • · «· ·· • · ·

Elastomery mohou být vybrány z kterýkoliv elastomerů, o kterých je známo, že jsou vhodné pro použití v takovýchto řemenech, včetně polychloroprenu, polyuretanu, NBR, IIR, IR, SBR, CSM, EPDM, dalších termosetů, termoplastických elastomerů a dalších směsí polymerů.

Obvykle se synchronní hnací řemeny vyrábějí navinutím vrstev z látky, nevulkanizovaného elastomerů a kordu na buben. Buben funguje jako vnitřní forma a může mít obvod sestávající z axiálně orientovaných drážek s pravidelnými roztečemi. V průběhu vulkanizace je tvářen pruh řemenu prostřednictvím tlaku vyvíjeného vnější membránou nebo autoklávem, který tlačí pruh radiálně směrem dovnitř proti obvodu bubnu. Po vulkanizaci je řemenový pás axiálně sesunut z bubnu nebo formy. Tento řemenový pás je potom rozřezán příčně na jednotlivé řemeny v samostatném pracovním kroku.

Takto vytvořené synchronní řemeny obvykle mají jednu řadu zubů vystupujících z řemenu pod pravými úhly vzhledem k obvodu řemenu, přičemž tyto zuby mají rozměry kompatibilní s drážkami na obvodu bubnu. Jednoduše drážkovaný buben je použit při výrobě takovýchto řemenů.

V oboru je známo vytvářet synchronní řemeny mající alespoň dvě v příčném směru přiléhající řadu zubů, které mají opačné souměrné kosé úhly vzhledem ke směru řemenu. Jedna taková konstrukce řemenu je popsána v US patentu č.

5,209,705, jehož obsah je tímto začleněn do tohoto popisu prostřednictvím odkazu. Zde popisovaná konstrukce řemenu zajišťuje určité výhody, zejména pokud se týká hluku, které nabízejí zlepšení oproti řemenům majícím jednu řadu zubů, které vystupují pod pravými úhly vzhledem k obvodu řemenu.

• » • · • · ·

• · • ·

Problémem, který je ovšem třeba v oboru vyřešit, je možnost vyrábět zlepšené řemeny prostřednictvím způsobu, který umožňuje sestavení a vulkanizací pásu majícího více než jeden úsek řemenu na vnitřní bubnové formě. Přítomnost dvou nebo více řad zubů vystupujících v opačných souměrných kosých úhlech na každém úseku řemenu brání vulkanizovanému řemenovému pásu v axiálním sesunutí z bubnové formy, jako je to prováděno ve výrobním postupu podle dosavadního stavu techniky, jak je popisováno výše. Až doposud ale neexistoval žádný komerčně realizovatelný způsob výroby těchto zlepšených pásů.

Způsob podle předkládaného vynálezu, který je popsán v tomto popisu, zajišťuje postup, podle kterého může být výhodně vyroben synchronní řemen mající dvě nebo více řad zubů vystupujících pod opačnými souměrnými kosými úhly, uvedený postup je přitom jednoduchý a účinný.

Podstata vynálezu

Podle předkládaného vynálezu je tedy navržen způsob výroby synchronního hnacího řemenu majícího zuby vystupující z povrchu řemenu, který zahrnuje kroky:

sestavení vnitřní bubnové formy mající první sadu souosých tvářecích kroužků zahrnujících přiléhající pravé a levé kroužky, přičemž tyto pravé a levé kroužky mají v sobě drážky vytvářející zuby, přičemž drážky na každém z pravých a levých kroužků jsou odděleny o předem stanovenou rozteč;

sestavení vícevrstvého řemenového pásu kolem bubnové formy;

vulkanizování řemenového pásu;

segmentování vulkanizovaného řemenového pásu na šířky • · « · · ··· · · · · • · ··· · · ··· * · · · • ·· · · · · ·· ··· · · · ······· · · ·# ·· ·· ··· ·· ·· řemenu; a odstranění šířek řemenu z formy po segmentování řemenového pásu na šířky řemenu.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu mají drážky na pravém kroužku kosý úhel vzhledem k podélnému směru a drážky na levém kroužku mají opačný úhel vzhledem k drážkám na pravém kroužku. Ve způsobu podle předkládaného vynálezu krok sestavování vnitřní bubnové formy zahrnuje:

umístění pravého kroužku do předem stanovené polohy vzhledem k levému kroužku tak, že drážky na pravém kroužku jsou posunuty vzhledem k drážkám na levém kroužku o předem stanovenou vzdálenost; a použití přídržných prostředků pro držení pravého kroužku v předem stanovené poloze vzhledem k levému kroužku.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu krok sestavování vícevrstvého řemenového pásu kolem bubnové formy zahrnuje:

uložení první látkové vrstvy proti vnitřní bubnové formě;

umístění podélného tažného prvku přes látkovou vrstvu; vrstvení elastomerního materiálu přes tažný prvek; a vrstvení příčného vyztužovacího prvku přes elastomerní materiál.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu krok sestavení vnitřní bubnové formy dále zahrnuje:

uložení rozpěrného kroužku mezi první a druhou sadu tvářecích kroužků.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu krok segmentování vulkanízovaného řemenového pásu do šířek řemenu • · • · • · * · · · · • · · · · · · · · ··· · ·♦ ··· ··· • · · · · · • · ··· *· ·» zahrnuj e:

montáž sestavy bubnové formy na soustruh; a řezání vulkanizovaného řemenového pásu na každé straně první sady tvářecích kroužků.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu krok odstranění šířek řemenu z formy po kroku segmentování řemenového pásu na šířky řemenu zahrnuje:

posunutí pravého kroužku od šířky řemenu v prvním směru; a posunutí levého kroužku od šířky řemenu v druhém směru.

Jednou výhodou předkládaného vynálezu je možnost účinné výroby synchronních řemenů majících dvě nebo více přiléhajících řad zubů s kosým úhlem.

Další výhodou předkládaného vynálezu je možnost měnit počet synchronních řemenů vyrobených v jedné operaci vulkanizace.

Další výhodou předkládaného vynálezu je přesnost, se kterou mohou být vyrobeny šikmé zuby dokončeného řemenu.

Další výhodou předkládaného vynálezu je možnost výměny úseků bubnu, které by mohly být poškozeny nebo které by se mohly dostat mimo rozsah tolerancí v průběhu činnosti.

Další výhodou předkládaného vynálezu je možnost začlenění částí postup sestavování běžného řemene pro vytvoření zlepšené konstrukce řemene.

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

• · • · ···· ·· · · • · · ··· · · · · • · ··· · · ··· · · · · • ·· ··· » ·· ··· · · · ······ · · · ·· · · · · ··· · · ··

Předkládaný vynález může mít fyzickou formu určitých částí a uspořádání částí, jejíž výhodné provedení bude detailně popsáno v tomto popisu a ilustrováno na připojených výkresech.

Přehled obrázků na výkresech

Obr.l znázorňuje pohled zdola na část synchronního hnacího řemenu vyrobeného způsobem podle předkládaného vynálezu;

Obr. 2 znázorňuje bokorys, částečně v řezu vedeném rovinou 2-2 na obr. 1.

Obr. 3 znázorňuje sestavu bubnové formy, použitou v souladu se způsobem podle předkládaného vynálezu;

Obr. 4 znázorňuje pohled na sestavu bubnové formy v řezu vedeném rovinou 4-4 z obr. 3;

Obr. 5 znázorňuje bokorys tvářecího kroužku použitého v souladu se způsobem podle předkládaného vynálezu;

Obr. 6 znázorňuje čelní pohled v částečném řezu vedeném rovinou 6-6 z obr. 5;

Obr. 7 znázorňuje zvětšený pohled na část pravého tvářecího kroužku použitého v souladu se způsobem podle předkládaného vynálezu;

Obr. 8 znázorňuje zvětšený pohled na část levého tvářecího kroužku použitého v souladu se způsobem podle předkládaného vynálezu;

·· ··· 9 • · • · · 9

Obr. 9 znázorňuje pohled v řezu na nevulkanizovaný řemenový pás, sestavený v souladu se způsobem podle předkládaného vynálezu.

Příklady provedení vynálezu •5

Při pohledu na výkresy, na kterých jsou uvedena zobrazení pouze pro účely ilustrace výhodného provedení předkládaného vynálezu a ne pro účely jeho omezení, je patrné, že obr. 1 a obr. 2 znázorňují řemen 10. který je typu vyráběného v souladu se způsobem podle vynálezu. Tento řemen 10 má alespoň dvě v příčném směru přiléhající řady zubů 13, majících centrální osy 13a a 13b. Zuby 13 jsou rovnoměrně rozmístěny v podélném směru s roztečí P a vystupují šikmo vzhledem k podélnému směru tak, že tyto zuby 13 v příčném směru přiléhajících řadách jsou uloženy pod opačnými souměrnými úhly 17 a centrální osy 13a a 13b jsou vzájemně posunuté o vzdálenost 21 o velikosti od 10 % do 90 % rozteče P. V optimálním případě je tato posunutá vzdálenost 2150% rozteče P. Kosý úhel 17 se může pohybovat v rozsahu od 15° do

45°.

V souladu se způsobem podle předkládaného vynálezu je sestavena bubnová forma 24, aby byl vytvořen řemen 10. Jak je patrné na obr. 3 až obr. 6, zahrnuje tato bubnová forma 24 alespoň jednu sadu 28 kroužků. Každá sada 28 kroužků vytvoří jeden synchronní řemen 10. Každá sada 28 kroužků zahrnuje pravý kroužek 30 a levý kroužek 32. Pravý a levý v tomto spojení označují směr spirálových drážek 34A, 34B vytvořených na obvodových površích kroužků 30., 32. Spirálové drážky 34A na pravém kroužku 30 budou tvořit jednu řadu šikmo vystupujících zubů 13 dokončeného řemene 10, zatímco ** «··· spirálové drážky 34B na levém kroužku 32 budou tvořit přiléhající řadu šikmo vystupujících zubů 13 dokončeného řemene 10. Protože drážky 34A a 34B mají opačné úhly, vykazují takto vytvořené zuby 13 opačně souměrné zuby . 5 zlepšené konstrukce řemenu.

Bubnová forma 24 může zahrnovat více než jednu sadu 28 kroužků. Po sobě jdoucí sady 28 kroužků mohou být odděleny centrálními vsazenými kroužky 36, které působí jako rozpěrky. Vedle vnějších hran sad 28 kroužků mohou být umístěny koncové vsazené kroužky 38. Nakonec mohou být na koncích bubnové formy 24 uloženy spodní a horní koncové kroužky 40 respektive

42. Spodní a horní koncové kroužky 40, 42 mohou vytvářet příruby 44 pro bubnovou formu 24 pro napomáhání při procesu sestavování řemene.

Ve výhodném provedení každá bubnová forma 24 zahrnuje čtyři sady 28 kroužků, vzájemně oddělené třemi centrálními vsazenými kroužky 36. Drážky 34A, 34B na po sobě jdoucích sadách 28 kroužků tvoří řady drážek tvaru písmene V kolem bubnové formy 24 . Ve výhodném provedení vynálezu pravé, levé centrální vsazené a koncové vsazené kroužky 30., 32, 36 a 38 zahrnují slitinu hliníku, ačkoliv může být použito i jiných materiálů.

Umístění drážek 34A pravého kroužku 30 vzhledem k 25 drážkám 34B jemu odpovídajícího levého kroužku 32 je rozhodující pro to, aby se udržela správná vzdálenost 21 dokončeného řemenu 10. Proto kroužky 30., 32., 36, 38., 40, 42, které tvoří bubnovou formu 24., mohou zahrnovat přídržné prostředky pro udržení správného umístění mezi nimi.

3Q Například mohou kroužky 30, 32, 36, 38, 40, 42 zahrnovat vzájemně do sebe zapadající drážky nebo vodící prvky na

9» • 9 · * • 9 9 99 « • · · · 9 · • · 9 · 9 ·· 99

9999 jejich horních a spodních čelech (není znázorněno), takže kroužky mohou být stohovány a přitom mohou zůstávat v souosém a správném umístění.

Na obr. 4 je znázorněn pohled v řezu na výhodné provedení bubnové formy 24. Po sobě jdoucí kroužky 30, 32,

36, 38, 40, 42 jsou namontovány na centrálním hřídeli 46 pro umožnění otáčení bubnové formy 24 při sestavování řemenového pásu na této formě. Přítomnost centrálního hřídele 46 rovněž umožňuje, aby bubnová forma 24 byla otáčena na zařízení, zatímco je vulkanizovaný řemenový pás segmentován na šířky řemene. Výhodné provedení rovněž zahrnuje vnitřní prstencový kanál 47 pro umožnění ohřevu bubnové formy 24 párou.

Po sobě jdoucí kroužky 30., 32, 36, 38., 40., 42 jsou drženy ve správném vztahu prostřednictvím přítomnosti jedné nebo více klínových drážek 48.

Jak je mnohem patrnější na obr. 5, jsou ve výhodném provedení bubnové formy 24 tři klínové drážky 48. Tyto klínové drážky jsou rovnoměrně rozloženy kolem vnitřního povrchu 50 každého kroužku. Do klínové drážky 48 může být vložen kolík (není znázorněn).

Na obr. 6 je pravý kroužek 30 znázorněn částečně v půdorysu a částečně v řezu. Spirálové drážky 34A tvoří kosý úhel 17A, který odpovídá kosému úhlu 17 tvořenému zuby 13 dokončeného řemene 10. Spirálové drážky levého kroužku (není znázorněno) tvoří opačný souměrný kosý úhel.

Na obr. 7 a obr. 8 je znázorněn vztah klínové drážky 48 s drážkami 34A, 34B pravého kroužku 30 a přiléhajícího levého kroužku 32. Ve výhodném provedení je centrální osa 52. klínové drážky 48 v zákrytu s centrální osou 54A drážky 34A • · · * • · · · ·· 99 na pravém kroužku 30. Centrální osa 52 klínové drážky 48 na přiléhajícím levém kroužku 32 je posunuta od centrální osy 54B drážky 34B o vzdálenost D, která bude určovat vzdálenost 231 řemene 10 vytvořeného s použitím bubnové formy 24. Ve .5 výhodném provedení je vzdálenost D 40 % až 60 % rozteče P.

Mělo by být zřejmé, že přítomnost klínové drážky 48 je pouze jednou možnou variantou přídržného prostředku pro držení pravého kroužku 30 ve správném vztahu k jeho přiléhajícímu levému kroužku 32 a může být použito jiných přídržných prostředků. Je ovšem klíčovým znakem předkládaného vynálezu, že drážky 34A a 34B přiléhajících pravých a levých kroužků 30, 32 jsou posunuté o danou vzdálenost D, aby se zajistilo posunutí zubů 13 dokončeného řemene 10.

Jak je patrné na obr. 9, zahrnuje způsob podle

5 předkládaného vynalezu sestaveni řemenového pásu 60 kolem vnitřní bubnové formy 24. Způsob podle předkládaného vynálezu může zahrnovat běžné konstrukční postupy, které využívají látkový zubový plášť 62 uložený proti obvodu bubnové formy 24, následovaný podélným tažným prvkem 64 a elastomerním

0 materiálem 66 pro vytvořeni těla řemenu 10. Navíc jedno provedení způsobu podle předkládaného vynálezu zahrnuje přidání příčně uloženého vyztužovacího prvku 68 na vnějšku řemenového pásu 60. Začlenění tohoto příčného vyztužovacího prvku 68 umožňuje, aby dokončený řemen 10 absorboval vnitřní boční síly vytvářené uvnitř dvou řad zubů 13.

Poté, co je řemenový pás 60 sestaven, je potom vulkanizován postupy, které jsou obvyklé v daném oboru.

Jedním takovým vulkanizačním postupem může být uložení sestavené sestavy do nádoby obsahující membránu, na tuto membránu je potom vytvářen tlak a řemenový pás 60 je

99

9 9 9

9999 9

9 9 9 9 9

9 9 9 9

99 99

999 999

9 9

9· zahříván, aby se materiál tvářel a vulkanizoval. Alternativně může být použito volné membrány v autoklávu.

Po vulkanizaci řemenový pás 60 není sesunut v axiálním směru z bubnové formy 24, jak je obvyklé v postupech podle dosavadního stavu techniky pro výrobu synchronních řemenů. Ve způsobu podle předkládaného vynálezu je vulkanizovaný řemenový pás 60 udržován na bubnové formě 24. Tato bubnová forma 24 je uložena na zařízení podobném soustruhu a vulkanizovaný řemenový pás 60 je řezán na oddělené šířky. Řezy jsou prováděny do vulkanizovaného řemenového pásu 60 přes rozpěrky nebo jinak centrální vsazené kroužky 36.

Protože centrální vsazené kroužky 36 a koncové vsazené kroužky 38 nejsou opatřeny spirálovými drážkami, mohou být snadno sesunuty od šířek řemene. Pravý kroužek 30 je posunut od šířky řemene v prvním směru a levý kroužek 60 je posunut od šířky řemene v druhém, opačném směru. Tímto způsobem je pravý kroužek 30 odstraněn ve směru kompatibilním se zuby 13 jím vytvořenými a levý kroužek 32 je odstraněn ve směru kompatibilním se zuby 13 jím vytvořenými.

Následně po odstranění všech kroužků mohou být boční hrany jednotlivých šířek řemene oříznuty na jejich konečnou šířku.

Výše byla popsána výhodná provedení. Je zřejmé osobám v oboru znalým, že výše popsané způsoby mohou zahrnovat změny a úpravy, aniž by byl opuštěn rozsah tohoto vynálezu. Všechny tyto změny a úpravy spadají do rozsahu vynálezu, který je definován rozsahem připojených nároků a jejich ekvivalentů.

Claims (8)

1. NÁROKY

   1. Způsob výroby synchronního hnacího řemenu (10) majícího zuby (13) vystupující z povrchu řemenu (10), který zahrnuje kroky sestavení vícevrstvého řemenového pásu (60) kolem vnitřní bubnové formy (24), vulkanizování tohoto řemenového pásu (60) a segmentování vulkanizovaného řemenového pásu (60) na šířky řemenu, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

   sestavení vnitřní bubnové formy (24) mající první sadu (28) souosých tvářecích kroužků, přičemž tato první sada (28) tvářecích kroužků zahrnuje přiléhající pravé a levé kroužky (30, 32), přičemž tyto pravé a levé kroužky (30, 32) mají v sobe drážky (34A, 34B) vytvářející zuby (13), přičemž drážky (34A, 34B) na každém z pravých a levých kroužků (30, 32) jsou odděleny o předem stanovenou rozteč (P);

   segmentování řemenového pásu (60) na šířky řemenu, zatímco tento řemenový pás (60) je umístěn na uvedené vnitřní bubnové formě (24); a odstranění šířek řemenu z formy, po kroku segmentování řemenového pásu (60) na šířky řemenu, prostřednictvím posunutí pravého kroužku (30) od šířky řemenu v prvním směru a posunutí levého kroužku (32) od šířky řemenu v druhém směru.
2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok:

   oříznutí šířek pásu na jejich bočních hranách na předem stanovený rozměr.
3. 3. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že drážky (34A) na pravém kroužku (30) jsou uloženy ·· ·· « · · ·· ··♦· • · ··· • · · • · · • · ·♦· ·* ·· * « 9 · • · · · ♦ ·· ··· * « ·♦ ·· pod kosým úhlem vzhledem k podélnému směru a drážky (34B) na levém kroužku (32) jsou uloženy pod opačným úhlem vzhledem k drážkám (34A) na pravém kroužku (30), a přičemž krok sestavení vnitřní bubnové formy (24) zahrnuje:

   umístění pravého kroužku (30) do předem stanovené polohy vzhledem k levému kroužku (32) tak, že drážky (34A) na pravém kroužku (30) jsou posunuty vzhledem k drážkám (34B) na levém kroužku (32) o předem stanovenou vzdálenost (D); a použití přídržných prostředků pro držení pravého kroužku (30) v předem stanovené poloze vzhledem k levému kroužku (32) .
4. 4. Způsob podle nároku 3,vyznačující se tím, že předem stanovená vzdálenost (D) je mezi 40 % a 60 % uvedené rozteče (P).
5. 5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že pravé a levé kroužky (30, 32) každý dále zahrnují vnitřní povrch (50), každý z těchto vnitřních povrchů (50) má v sobě podélný kanál, přičemž uvedené kanály tvoří klínovou drážku (48), když pravý kroužek (30) je umístěn v předem stanovené poloze vzhledem k levému kroužku (32), a přičemž použití přídržných prostředků zahrnuje:

   vložení kolíku skrz uvedenou klínovou drážku (48).
6. 6. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že vnitřní bubnová forma (24) dále zahrnuje druhou sadu tvářecích kroužků v podstatě podobnou první sadě (28) tvářecích kroužků, a první vsazený kroužek (36), a přičemž krok sestavení vnitřní bubnové formy dále zahrnuje:

   uložení uvedeného vsazeného kroužku (36) mezi první a druhou sadu tvářecích kroužků.

   ·· • · · ·. ♦ • · ··· # <

   * · · · · · · • · 9 9 · · *· ·· • W ·· « · f # · ·♦* · · · · ♦ · #·· ·«· * ♦ * ··· ♦ · ··
7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok sestavení vícevrstvého řemenového pásu (60) kolem vnitřní bubnové formy (24) zahrnuje:

   uložení první látkové vrstvy (62) proti vnitřní bubnové formě (24) ;

   umístění podélného tažného prvku (64) přes látkovou vrstvu (62);

   vrstvení elastomerního materiálu (66) přes tažný prvek (64); a vrstvení příčného vyztužovacího prvku (68) přes elastomerní materiál (66).
8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok segmentování vulkanizovaného řemenového pásu (60) na šířky řemene zahrnuje:

   namontování sestavy vnitřní bubnové formy (24) na přidržený soustruh; a řezání vulkanizovaného řemenového pásu (60) na každé straně uvedené první sady (28) tvářecích kroužků.