ES2205685T3 - Procedimiento para fabricar una correa de transporte o accionamiento sinfin. - Google Patents
Procedimiento para fabricar una correa de transporte o accionamiento sinfin.Info
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Abstract
Procedimiento para fabricar una correa de transporte o accionamiento sinfín a partir de un material sintético termoplástico con un refuerzo de tracción a base de fibras de refuerzo empotradas en el material sintético y configuradas como fibras cortadas, caracterizado porque se mezclan las fibras cortadas con el material sintético en una proporción de 0, 5 a 40% en peso, porque se extruye el material sintético mezclado con las fibras cortadas para obtener un perfil y porque se suelda termoplásticamente el perfil en una longitud adecuada para obtener la correa sinfín, efectuándose la soldadura homogéneamente en toda la sección transversal del perfil.
Description
Procedimiento para fabricar una correa de
transporte o accionamiento sinfín.
La invención concierne a un procedimiento para
fabricar una correa de transporte o accionamiento sinfín según el
preámbulo de la reivindicación 1.
En la técnica de accionamiento y transporte se
emplean en gran cantidad correas extruidas a base de un material
sintético termoplástico, especialmente a base de poliuretano y
poliéster. Para la fabricación se extruye un perfil (material
perfilado) en forma de género en metros y en la mayoría de los
casos de aplicación se le suelda en una longitud adecuada formando
una correa sinfín. Según la finalidad de empleo, las correas se
configuran como correas redondas, correas trapezoidales, correas
planas o con otra sección transversal del perfil.
Para aumentar la resistencia a la tracción y a la
rotura de tales correas es conocido (por ejemplo,
DE-A-4218 434,
US-A-5 824 410,
US-A-4 701 154) empotrar un alma
(núcleo) como soporte de tracción en el perfil de extrusión del
material sintético termoplástico mediante un procedimiento de
coextrusión. Esta alma soporte de tracción consiste en un cordón de
fibras de refuerzo, por ejemplo fibras de aramida, fibras de vidrio
o fibras de carbono, o en un cable de nailon o de alambre.
Se conoce por el documento
DE-A-38 13 338 el empotrar las
fibras de refuerzo como fibras paralelas sinfín con distribución
uniforme en el perfil de material sintético.
En estas correas conocidas reforzadas para
tracción se presentan problemas al soldar el perfil de extrusión en
forma de una correa sinfín. El alma soporte de tracción dificulta la
soldadura termoplástica del material sintético. Por tanto, es usual
que el alma soporte de tracción sea retirada antes de la soldadura
en los extremos del perfil de extrusión a soldar entre sí, de modo
que en el punto de soldadura se empalma y se suelda solamente el
material sintético termoplástico. La retirada del alma soporte de
tracción es una operación que lleva mucho tiempo. Sin embargo, con
la retirada del alma soporte de tracción en el punto de soldadura
resulta especialmente un punto débil sin reforzar de la correa con
menor resistencia a la rotura y a la dilatación. Por tanto, las
correas conocidas tienden a romperse en la costura de soldadura.
Se conoce por el documento
US-A-3657938 un procedimiento del
género citado al principio en el que se fabrica una correa sinfín
con un refuerzo de tracción que consiste en material sintético con
fibras cortadas empotradas. La correa sinfín se fabrica por el
procedimiento de fundición inyectada. El material sintético
mezclado con las fibras cortadas se inyecta aquí en un molde de
fundición inyectada en el que se colocan o se inyectan
adicionalmente otras capas de la correa. Debido a la fabricación de
la correa en su forma sinfín definitiva se evitan los problemas de
la soldadura de un perfil de extrusión. No obstante, se necesita un
molde de fundición inyectado separado para cada tamaño de la correa
sinfín.
La invención se basa en el problema de crear un
procedimiento con el que puedan fabricarse de forma barata correas
de transporte o accionamiento sinfín con alta resistencia a la
tracción y a la rotura.
Este problema se resuelve según la invención con
un procedimiento dotado de las características de la reivindicación
1.
Ejecuciones ventajosas de la invención están
caracterizadas en las reivindicaciones subordinadas.
Según la invención, se extruye un perfil
(material perfilado) para la correa de transporte o accionamiento a
partir de un material sintético termoplástico. Preferiblemente, se
emplea un elastómero termoplástico a base de poliuretano o de
poliéster. La extrusión se realiza con una instalación de extrusión
en sí conocida, por ejemplo, un extrusor de tornillo sinfín.
El material sintético termoplástico se mezcla con
una proporción de aproximadamente 0,5 a 40% en peso de fibras de
refuerzo. Como fibras de refuerzo se han acreditado especialmente
las fibras de vidrio. También pueden emplearse otras fibras de
refuerzo, como fibras de aramida (Kevlar) o fibras de carbono.
Según la naturaleza del material sintético
termoplástico y de las fibras de refuerzo, se obtienen propiedades
especialmente buenas con una proporción de fibras de 5 a 30% en
peso y especialmente 8 a 20% en peso del material sintético. Los
datos porcentuales están referidos aquí siempre a la cantidad total
de material sintético y fibras de refuerzo.
Las fibras de refuerzo están incorporadas en el
material sintético con una distribución lo más homogénea posible.
Para este mezclado tan homogéneo de las fibras de refuerzo con el
material sintético es especialmente favorable que las fibras de
refuerzo se mezclen con el material sintético en forma de fibras
cortadas (fibras cortas). En particular, tales fibras cortadas
pueden alimentarse a la instalación de extrusión cuando ya se han
mezclado homogéneamente con la masa de material sintético en forma
de polvo o de granulado.
El perfil de extrusión según la invención se
puede emplear directamente como correa de transporte o de
accionamiento y se puede soldar para obtener una correa sinfín. El
perfil de extrusión forma aquí toda la sección transversal del
perfil de la correa. La sección transversal completa de la correa
está reforzada por las fibras de refuerzo.
El perfil de extrusión según la invención puede
emplearse también como alma reforzadora de tracción. En este caso,
el perfil de extrusión reforzado por las fibras de refuerzo se
envuelve con un material sintético termoplástico sin fibras de
refuerzo. A este fin, el perfil de extrusión según la invención se
alimenta a otra instalación de extrusión y se le envuelve con
material sintético termoplástico por medio de un procedimiento de
coextrusión. Se obtiene una unión especialmente buena entre el
perfil de extrusión del alma soporte de tracción y la envoltura
cuando se emplea el mismo material sintético termoplástico para el
perfil de extrusión y la envoltura.
La forma de la sección transversal del perfil de
extrusión puede elegirse libremente y resulta de la finalidad de
empleo. Pueden fabricarse perfiles redondos, perfiles trapezoidales,
perfiles planos y cualquier otra forma del perfil. Si se emplea el
perfil de extrusión según la invención como alma soporte de
tracción, el perfil de la envoltura puede elegirse entonces también
en una forma correspondiente a la aplicación.
La proporción porcentual de fibras de refuerzo
depende al menos en parte también de si el perfil de extrusión
reforzado con fibras forma toda la sección transversal del perfil de
la correa o se emplea como alma soporte de tracción envuelta con
material sintético. En particular, las fibras de vidrio como fibras
de refuerzo añadidas proporcionan un mayor desgaste de la boquilla
de extrusión. Las boquillas de extrusión para perfiles de correa
más complicados son relativamente costosas. Por tanto, siempre que
toda la sección transversal del perfil está reforzada por fibras de
vidrio, se intenta mantener lo más pequeña posible la proporción de
fibras de refuerzo para mantener pequeño el desgaste de la costosa
boquilla, pero la proporción de fibras de refuerzo tiene que ser lo
suficientemente grande como para conseguir la mejora deseada de la
resistencia a la tracción y a la rotura. En estos casos de
aplicación se elige de preferencia la proporción de fibras de
refuerzo en aproximadamente 0,5 a 15% en peso, lográndose en general
una neta mejora de la resistencia a la tracción y a la rotura con
una proporción de aproximadamente 5 a 10% en peso, mientras que el
desgaste de las boquillas de extrusión no es aún demasiado grande.
Por el contrario, si se emplea el perfil de extrusión reforzado con
fibras como alma soporte de tracción que se envuelve con material
sintético, se puede emplear entonces para el alma soporte de
tracción un sencillo perfil de sección transversal, por ejemplo un
perfil de sección transversal circular. La forma más complicada del
perfil de la correa resulta de la envoltura de material sintético.
Dado que se pueden fabricar a bajo coste boquillas de extrusión con
sección transversal sencilla, por ejemplo sección transversal
circular, se puede aceptar en estos casos un mayor desgaste
ocasionado por las fibras de refuerzo. Por tanto, se pueden utilizar
mayores proporciones de fibras de refuerzo que estén en
aproximadamente 5 a 20% en peso, de preferencia aproximadamente 10
a 15% en peso.
El perfil de extrusión según la invención se
puede soldar termoplásticamente sin mecanización previa o posterior.
A este fin, se pueden emplear los procedimientos de soldadura en sí
conocidos, como soldadura con espejo, soldadura sin contacto,
soldadura de fricción, soldadura de infrarrojos, soldadura de
ultrasonidos y soldadura de aire caliente.
El perfil de extrusión presenta en la costura de
soldadura la misma alta resistencia a la tracción y a la rotura que
en las demás zonas no soldadas. Si el perfil de extrusión según la
invención forma toda la sección transversal del perfil de la
correa, se obtiene entonces una capacidad de soldadura que no
resulta influenciada por las fibras de refuerzo. Si se fabrica una
correa envolviendo el perfil de extrusión según la invención, se
puede soldar entonces esta correa en toda la sección transversal de
su perfil, sin que tenga que mecanizarse por separado el alma
soporte de tracción formada por el perfil de extrusión. La soldadura
se efectúa de la misma manera y homogéneamente en todas la sección
transversal del perfil de extrusión y de la envoltura.
Los ensayos de tracción realizados con el perfil
de extrusión según la invención dieron como resultado una impecable
unión en la zona de la costura de soldadura. Los perfiles de
extrusión con la costura de soldadura se ensayaron, por ejemplo, en
los ensayos de tracción siguientes:
1. Un perfil redondo según la invención con 3 mm
de diámetro, hecho de poliuretano con una proporción de fibras de
vidrio de 10%, se rompió únicamente bajo una carga de 250 N y una
dilatación de 65%.
2. Este perfil de extrusión se envolvió
adicionalmente mediante un procedimiento de coextrusión con
poliuretano (PU80A) para obtener una correa redonda con un diámetro
de 9 mm. La correa redonda se pudo cargar hasta 500 N con una
dilatación de 400%, sin que se presentara una rotura de la correa.
La correa se rompió únicamente a una dilatación de 700%. Sin
embargo, la rotura no se presentó en el alma soporte de tracción
consistente en el perfil de extrusión según la invención ni en la
envoltura dispuesta en la zona de la costura de soldadura.
Claims (10)
1. Procedimiento para fabricar una correa de
transporte o accionamiento sinfín a partir de un material sintético
termoplástico con un refuerzo de tracción a base de fibras de
refuerzo empotradas en el material sintético y configuradas como
fibras cortadas, caracterizado porque se mezclan las fibras
cortadas con el material sintético en una proporción de 0,5 a 40% en
peso, porque se extruye el material sintético mezclado con las
fibras cortadas para obtener un perfil y porque se suelda
termoplásticamente el perfil en una longitud adecuada para obtener
la correa sinfín, efectuándose la soldadura homogéneamente en toda
la sección transversal del perfil.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se mezcla con el material sintético una
proporción de 5 a 30% en peso, preferiblemente 8 a 20% en peso de
las fibras de refuerzo.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el material sintético termoplástico es
un elastómero a base de poliuretano o de poliéster.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las fibras de
refuerzo son fibras de vidrio.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las fibras de
refuerzo son fibras de aramida o fibras de carbono.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el perfil de
extrusión forma toda la sección transversal del perfil de la
correa.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el perfil de
extrusión se envuelve con un material sintético termoplástico.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque el perfil de extrusión se envuelve con
el material sintético termoplástico por medio de un procedimiento de
coextrusión.
9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado porque el material sintético del perfil de
extrusión y el material sintético de la envoltura son iguales.
10. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque las fibras cortadas se alimentan a la
extrusión en el estado de homogéneamente mezcladas con el material
sintético en forma de polvo o de granulado.
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