ITMI971452A1

ITMI971452A1 - Cinghia dentata in particolare cinghia di sincronizzazione per impieghi automobilistici

Info

Publication number: ITMI971452A1
Application number: IT97MI001452A
Authority: IT
Inventors: Shigehiro Isshiki; Tsutomu Tokunaga; Toshitaka Sato
Original assignee: Unitta Co Ltd
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1998-12-19
Also published as: MY125476A; GB2314398B; DE19726274B4; ID17188A; US6117035A; FR2750191A1; FR2750191B1; IT1292389B1; KR100281172B1; GB2314398A; ITMI971452A0; KR980002972A; GB9712880D0; DE19726274A1

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione riguarda una cinghia dentata, che può essere costituita da una cosiddetta cinghia di temporizzazione o cinghia di sincronizzazione, impiegata come cinghia di trasmissione di potenza ad esempio in un dispositivo motore primario di un veicolo come un'automobile, per trasmettere una forza rotazionale di un albero a manovella di essa ad un albero a camme, un albero delle punterie, un albero di azionamento di una pompa di iniezione di combustibile e così via.

Convenzionalmente, una simile cinghia dentata comprende a titolo rappresentativo uno strato di gomma dentato avente denti formati su una superficie di esso, uno strato di gomma posteriore aderito all'altra superficie dello strato di gomma dentato, ed una pluralità di elementi a tortiglia annegati in una zona di demarcazione tra lo strato di gomma dentato e lo strato di gomma posteriore.

Recentemente, con l'aumento delle prestazioni di dispositivi motori primari di veicoli, come automobili, è pure aumentato il numero di giri del dispositivo motore primario. La cinghia dentata impiegata per azionare girevolmente un albero a camme, una pompa di iniezione di combustibile o simili, è soggetta a carichi maggiori.

Rottura dei denti della cinghia dentata è provocata prematuramente a causa delle più grandi sollecitazioni e sforzi del carico crescente a cui la cinghia dentata è sottoposta e, conseguentemente, la vita di servizio della cinghia dentata essendo ulteriormente ridotta.

Perciò, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire una cinghia dentata che sia costruita in modo tale che possa essere impedita una prematura rottura dei denti della cinghia dentata, così da prolungare la vita di servizio della cinghia dentata stessa.

Secondo la presente invenzione, una cinghia dentata comprende: uno strato di gomma dentato avente denti formati su una superficie di esso contenente una pluralità di corte fibre distribuite completamente in esso; un tessuto di copertura coprente la superficie di detto strato di gomma dentata su cui i denti sono formati; uno strato di gomma posteriore applicato integralmente ad un'altra superficie di detto strato di gomma dentato; ed una pluralità di elementi a tortiglia disposti attraverso la larghezza della cinghia ed intercalati fra detto strato di gomma dentato e detto strato posteriore di modo tale che una porzione di ciascun elemento a tortiglia è annegato in detto strato di gomma dentato, e la porzione rimanente di esso è annegata in detto strato di gomma posteriore. Le corte fibre sono distribuite completamente in detto strato di gomma dentato e sono orientate regolarmente.

Le corte fibre possono essere sostanzialmente orientate in una direzione longitudinale in detto strato di gomma dentato. In altre parole, le corte fibre possono essere distribuite nella direzione longitudinale in detta gomma dentata.

Le corte fibre possono essere orientate lungo una superficie a profilo dentato dei denti di detto strato di gomma dentato, in corrispondenza di un'area periferica di detto strato di gomma dentato, adiacentemente alla superficie a profilo dentato di esso. In questo caso, la corta fibra, in corrispondenza di un'area centrale di detti denti di detto strato di gomma dentato, può essere orientata sostanzialmente perpendicolarmente ad una superficie di detto strato di gomma dentato, a cui detto strato di gomma posteriore è applicato.

D'altro canto, le corte fibre in detto strato di gomma dentato possono essere orientate sostanzialmente nella direzione della larghezza di esse.

La corta fibra può essere costituita da corte fibre di arammide. In questo caso, le corte fibre di arammide possono essere o corte fibre di meta-arammide oppure corte fibre di para-arammide. Le fibre possono avere una lunghezza di da approssimativamente 1 ad approssimativamente 6 mm. Preferibilmente, le fibre hanno una lunghezza di approssimativamente 3 mm.

La quantità di dette corte fibre è compresa in un intervallo di da approssimativamente 3 ad approssimativamente 30 phr rispetto a 100 phr di un materiale di gomma per detto strato di gomma dentato. Preferibilmente, la quantità di dette corte fibre è di approssimativamente 6,5 phr rispetto a 100 phr di un materiale di gomma per detto strato di gomma dentato.

Il materiale di gomma per detto strato di gomma dentato e detto strato di gomma posteriore può essere costituito da gomma nitrilica idrogenata avente una percentuale di idrogenazione non inferiore a 91%. Il materiale di gomma può contenere un agente di vulcanizzazione di tipo perossido organico. Inoltre, il materiale di gomma può contenere zolfo come un agente di vulcanizzazione, ed un acceleratore di vulcanizzazione tipo zolfo.

Preferibilmente, il tessuto di copertura ed il materiale di gomma per detto strato di gomma dentato sono preformati con un profilo'analogo ad un profilo finito della cinghia dentata.

Il tessuto di copertura può essere costituito da un'armatura di fili compositi estensibili, posati lungo la direzione longitudinale della cinghia dentata, e fili non estensibili, posati lungo la direzione della larghezza della cinghia dentata. In questo caso, detto tessuto di copertura deve presentare un'elasticità tale che detto tessuto di copertura sia rotto solamente nello stirare detto tessuto di copertura da fra approssimativamente 30% ad approssimativamente 80% rispetto alle dimensioni originali di esso. Il tessuto di copertura può essere trattato con un soluzione di lattice di formaldeide-resorcina.

Ciascuno di detti elementi a tortiglia può essere formato da fibre di vetro di elevata resistenza, e questi elementi a tortiglia possono essere disposti con una distanza delle tortiglie da approssimativamente 0,17 ad approssimativamente 0,28 min.

Inoltre, ciascuno degli elementi a tortiglia può essere formato da arammide, e questi elementi a tortiglia possono essere disposti con una distanza delle tortiglie da approssimativamente 0,25 ad approssimativamente 0,36 mm.

Preferibilmente, gli elementi a tortiglia sono trattati con una soluzione di lattice di formaldeide-resorcina, una soluzione di gomma ed una soluzione di resina fenolica modifica con anacardium.

Tale scopo ed ulteriori scopi della presente invenzione risulteranno meglio compresi dalla seguente descrizione, facendo riferimento ai disegni acclusi, nei quali:

la figura 1 è una vista prospettica parziale illustrante una prima forma di realizzazione di una cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione trasversale ingrandita illustrante una sezione trasversale di una zona piena di fondo della cinghia dentata rappresentata in figura 1;

la figura 3 è una vista in sezione trasversale longitudinale illustrante una seconda forma di realizzazione di una cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 4 è una vista schematica parziale illustrante un processo di preformatura di un tessuto di copertura che costituisce uno degli elementi della cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 5 è una vista schematica parziale illustrante un processo di preformatura di uno strato di gomma dentato che forma uno degli elementi della cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 6 è una vista schematica parziale illustrante un processo di formazione di cinghie secondo la presente invenzione;

la figura 7 è una vista schematica parziale illustrante uno stadio finale del processo di formazione di cinghie secondo la presente invenzione;

la figura 8 è una vista parziale di un tamburo di formazione di cinghie impiegato nel processo di formazione di cinghie delle figure 6 e 7; la figura 9 è una vista in sezione longitudinale parziale di uno spezzone di cinghia formato mediante il tamburo di formazione di cinghie di figura 8;

la figura 10 è un grafico illustrante risultati di una prova di trazione eseguita su pezzi di gomma campione ottenuti da vari tipi di composti o mescole di gomma nitrilica idrogenata per la cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 11 è un altro grafico illustrante risultati di una prova di trazione condotta su pezzi di gomma campioni ottenuti da vari tipi di composti o mescole di gomma nitrilica idrogenata per la cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 12 è un grafico illustrante risultati di una prova di compressione condotta su pezzi di gomma campione ottenuti da vari tipi di mescole di gomma nitrilica idrogenata per la cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 13 è un altro grafico illustrante risultati di una prova di compressione condotta su pezzi di gomma campione ottenuti da vari tipi di mescole di gomma nitrilica idrogenata dalla cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 14 è una vista schematicamente illustrante una macchina di prova di funzionamento di cinghie impiegata per valutare la cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 15 è una vista schematica illustrante un'altra macchina per la prova del funzionamento di cinghie impiegata per valutare la cinghia dentata secondo la presente invenzione;

la figura 16 è un grafico illustrante risultati di prove di funzionamento eseguite mediante la macchina per la prova di funzionamento di cinghie di figura 14; e

la figura 17 è un grafico illustrante i risultati delle prove di funzionamento eseguite mediante la macchina di prova del funzionamento di cinghie di figura 15.

La figura 1 illustra una prima forma di realizzazione di una cinghia dentata, indicata generalmente dal numero di riferimento 10, che è realizzata secondo la presente invenzione. In questo disegno, è illustrata prospetticamente solamente una parte della cinghia dentata 10, che è tagliata via da essa. La cinghia dentata 10 comprende uno strato di gomma dentato 12 avente denti 14 e porzioni piene di fondo 15 alterni formati su una superficie di esso, uno strato di gomma posteriore 16 applicato alla superficie esterna dello strato di gomma dentato 12, ed una pluralità di elementi di o a tortiglia 18 annegati nello strato di gomma dentato 12 e nello strato di gomma posteriore 16 in corrispondenza di una zona di demarcazione tra essi. Si deve notare che gli elementi a tortiglia 18 sono formati da una coppia di tortiglie avvolta a spirale nella direzione longitudinale della cinghia dentata 10. Si deve notare che una delle tortiglie è una tortiglia ritorta ad S, e l'altra tortiglia è una tortiglia ritorta a Z. La cinghia dentata 10 comprende pure un tessuto,di copertura 20 coprente la superficie dello strato di gomma dentato 12 su cui sono formati i denti 14 e le zone piene di fondo alterni. 11 tessuto di copertura 20 è formato da fibre di arammide e fibre di nylon.

Lo strato di gomma dentato 12 contiene un molteplicità di corte fibre 22 miscelate in esso, le corte fibre 22 essendo distribuite regolarmente ed uniformemente attraverso tutto l'intero strato di gomma dentato 12 come è rappresentato in figura 1. In altre parole, le corte fibre 22 sono disposte ed orientate nella direzione longitudinale della cinghia dentata 10, lungo una superficie a profilo dentato dei denti 14 e delle zone piene di fondo 15 alterni, in corrispondenza di un'area periferica dello strato di gomma dentato 12 adiacentemente alla superficie a profilo dentato di esso. D'altro canto, in un'area centrale di ciascun dente 14, le corte fibre 22 sono orientate perpendicolarmente alla superficie dello strato di gomma dentato 12 a cui è applicato lo strato di gomma posteriore 16. In ogni caso, tutte le corte fibre 22 contenute nello strato di gomma dentato 12 sono sostanzialmente orientate nella direzione longitudinale della cinghia dentata 10 in modo da definire un angolo di approssimativamente 90* con la generatrice definente la superficie a profilo dentato dei denti 14 e delle zone piene di fondo 15 alterni. ;La figura 2 illustra una sezione trasversale ingrandita delle zone piene o fondi 15 illustrate in figura 1. In tale disegno, benché gli elementi a tortiglia 18 siano illustrati in modo da trovarsi in contatto con 11 tessuto di copertura 20 in corrispondenza del fondo o bassofondo 15, uno strato di gomma sottile formante parte dello strato di gomma dentato 12 è frapposto tra gli elementi a tortiglia 18 ed il tessuto di copertura 20. Gli elementi a tortiglia 18 sono annegati della zona di demarcazione dello strato di gomma dentato 12 e dello strato di gomma posteriore 16. Una porzione di ciascun elemento a tortiglia 18 è disposta nello strato di gomma dentato 12 avente le corte fibre, e l'altra porzione di ciascun elemento a tortiglia 18 è disposta nello strato di gomma posteriore 16. In questa forma di realizzazione, la porzione di ciascun elemento a tortiglia 18 disposta nello strato di gomma dentato 12 corrisponde ad approssimativamente un terzo del diametro "d" dell'elemento a tortiglia 15, mentre la porzione di ciascun elemento a tortiglia 18 disposta nello strato di gomma posteriore 16 corrisponde ad approssimativamente due terzi del diametro "d". Si noti, in figura 2, che la profondità di cui l'elemento a tortiglia ;18 è annegato nello strato di gomma dentato 12 è indicata dalla distanza ;"J", e la profondità di cui tale elemento a tortiglia 18 è annegato nello ;strato di gomma posteriore 16 è indicata mediante la distanza "L". ;Come è rappresentato in figura 2, gli elementi a tortiglia 18 sono ;disposti con una distanza delle tortiglie di "g". Ad esempio, quando ciascuno degli elementi a tortiglia 18 è formato da fibre di vetro di elevata resistenza, la distanza "g" delle tortiglie può essere compresa tra circa 0,17 e circa 0,28 mi. Inoltre, quando ciascuno degli elementi a tortiglia 18 è formato da fibre di arammide, la distanza "g" delle tortiglie può essere compresa tra circa 0,25 e circa 0,36. ;La figura 3 illustra parzialmente una seconda forma di realizzazione di una cinghia dentata realizzata secondo la presente invenzione. In questo disegno, le caratteristiche simili a quelle di figura 1 sono indicate mediante i medesimi numeri di riferimento. La seconda forma di realizzazione di figura 3 è sostanzialmente identica alla prima forma di realizzazione, rappresentata nelle figure 1 e 2, tranne per il fatto che le corte fibre 22, contenute nello strato di gomma dentato 12, sono disposte ed orientate nella direzione della larghezza della cinghia dentata 10, lungo la superficie a profilo dentato dei denti 14 e dei fondi 15 alterni. In breve, nella seconda forma di realizzazione, tutte le corte fibre 22 sono sostanzialmente orientate nella direzione della larghezza della cinghia dentata 10 e sono approssimativamente parallele alla generatrice definente la superficie a profilo dentato dei denti 14 e dei fondi o porzioni piene 15 alterni. ;Per convenienza, successivamente l'orientamento delle fibre corte 22 rispetto alla prima forma di realizzazione (figure 1 e 2) sarà chiamato orientamento-in-lunghezza, e l'orientamento delle corte fibre 22 conforme alla seconda forma di realizzazione (figura 3) sarà chiamato orientamento-in-larghezza. ;Nella prima e seconda forma di realizzazione, le fibre corte 22 sono formate o da fibre di meta-arammide o da fibre di para-arammide. Nondimeno, le corte fibre 22 possono essere formate da un altro tipo di fibra adatta. La quantità delle fibre corte 22 contenute nello strato di gomma dentato 12 è di da circa 3 a circa 30 parti per gomma (phr) rispetto ad un materiale di gomma di 100 phr per produrre lo strato di gomma dentato 12, ed il materiale di gomma comprende una gomma nitrilica idrogenata. La gomma nitrilica idrogenata può essere vulcanizzata mediante un perossido organico, zolfo o simili. ;In generale, quando le corte fibre sono contenute nello strato di gomma dentato 12, l'elasticità dello strato di gomma dentato si riduce. Tuttavia, l'elasticità dello strato di gomma dentato può essere aumentata aggiungendo ad esso nerofumo. Perciò, regolando la quantità di nerofumo che deve essere aggiunta allo strato di gomma dentato 12, l'elasticità dello strato di gomma dentato 12 può essere controllata. ;Nella prima e seconda forme di realizzazione, il tessuto dì copertura 20 è costituito da un'armatura tipo saia di fili compositi estensibili posati lungo la direzione longitudinale della cinghia dentata 10 e fili non estensibili posati lungo la direzione della larghezza della cinghia dentaIl filo composito estensibile del tessuto di copertura 20 può essere costituito da un filo di nucleo, un filo filato avvolto attorno al filo di nucleo, ed un filo a raggrinzimento avvolto attorno all'esterno del filo filato nel senso inverso rispetto al senso di avvolgimento del filo filato. Preferibilmente, un filo elastico di poliuretano è impiegato in qualità del filo di nucleo; fibre di arammide, di superiore resistenza al calore, sono impiegate per il filo filato; e fibre sintetiche alifatiche, come ad esempio fibre di nylon, che hanno superiore resistenza 11'usura ed adesione, sono impiegate per il filo a raggrinzimento. ;Il filo non estensibile del tessuto di copertura 20 è preferibilmente un filo superiore per anelasticità, rigidità e resistenza al calore. Ad esempio, un filo a filamenti di fibra di nylon è adatto in qualità del filo non estensibile del tessuto di copertura 20-Il tessuto di copertura 20 è trattato, ad esempio, con una soluzione di lattice di formaldeide-resorcina (RFL), costituita da gomma nitrilica carbossilata in qualità di componente lattice più un prodotto di condensazione di clorofenolo-formaldeide-resorcina in soluzione di ammoniaca come ad esempio un derivato di 2,6-bis-A-clorofenolo, per cui la resistenza di legame tra il tessuto di copertura 20 e lo strato di gomma dentato 12 può essere migliorata e aumentata. ;La coppia di tortiglie, che sono avvolte a spirale nella direzione longitudinale della cinghia dentata 10 per formare gli elementi a tortiglia 18, possono essere formate o da fibre di vetro di elevata resistenza o da fibre di arammide di elevata resistenza. Come si è menzionato precedentemente, quando le tortiglie sono formate dalle fibre di vetro di elevata resistenza, l'avvolgimento delle tortiglie viene condotto ad una distanza delle tortiglie di da circa 0,17 mm a circa 0,28 mi. Quando le tortiglie sono formate dalle fibre di arammide, l'avvolgimento delle tortiglie viene attuato con distanza delle tortiglie di da circa 0,25 mm a circa 0,36 mm. ;Facendo riferimento alle figure da 4 a 7, saranno qui di seguito illustrati procedimenti per produrre una cinghia dentata 10. ;Dapprima, come è rappresentato in figura 4, un nastro di tessuto 20' viene alimentato su un tamburo di preformatura dentato 24 avente denti 26 formati attorno ad esso. Il nastro di tessuto 20' è quindi avvolto parzialmente attorno alla superficie periferica dentata del tamburo di preformatura dentato 24. Il tamburo di preformatura dentato 24 è impegnato con un rullo dentato 28 avente denti 30 formati attorno ad esso. Il tamburo di preformatura dentato 24 e il rullo dentato 28 sono fatti ruotare nei sensi indicati mediante le frecce A e B, rispettivamente, in figura 4. Il nastro di tessuto 20' viene pinzato dal tamburo di preformatura dentato 24, coincidente con il rullo dentato 28 cosi da preformare il nastro di tessuto 20' in una configurazione ondulata. ;Il nastro di tessuto 20' ha il medesimo tessuto d'armatura di quello del summenzionato tessuto di copertura 20 e, da ultimo, forma il tessuto di copertura 20 di una cinghia dentata finita 10. L'alimentazione del nastro di tessuto 20' al tamburo di preformatura 24 è realizzato in modo tale che i fili compositi estensibili di esso sono orientati perpendicolarmente all'asse rotazionale del tamburo di preformatura 24. ;Come è rappresentato in figura 5, un nastro di acciaio 32 è applicato ad una porzione della superficie periferica del tamburo di preformatura 24. Un foglio di gomma composito 12' è introdotto in uno spazio tra il nastro di tessuto ondulato 20' ed il nastro di acciaio 32, ed è quindi pinzato tra essi in modo tale da essere sagomato da conformarsi a profilo ondulato del tessuto di nastro ondulato 20', come è rappresentato in figura 5, fornendo un prodotto intermedio avente un nastro di tessuto ondulato 20' ed il foglio di mescola di gomma sagomato 12' associati l'un l'altro. ;Il foglio di mescola di gomma sagomato 12', che include denti 14' e fondi 15' alterni, forma da ultimo lo strato di gomma dentato 12 che, corrispondentemente, presenta denti 114 e fondi 15 alterni nella cinghia dentata finita 10'. Il foglio 12' di mescola di gomma contiene una pluralità di corte fibre miscelate completamente e distribuite in esso. Le corte fibre sono sostanzialmente unidirezionalmente orientate nel foglio di mescola di gomma 12'· ;Nel primo procedimento di preformatura, in cui vene eseguita l'introduzione del foglio di mescola di gomma 12' sul tamburo di preformatura dentato 24, le corte fibre sono, in corrispondenza di tale momento, orientate sostanzialmente per definire un angolo di approssimativamente 90" con l'asse di rotazione del tamburo di preformatura 24. Il prodotto intermedio risultante è impiegato per produrre le cinghie dentate 10, come è rappresentato nelle figure 1 e 2, aventi le corte fibre 20 presentanti un orientamento-in-lunghezza. ;Nel secondo procedimento di preformatura, in cui viene eseguita l'introduzione del foglio 12' di mescola di gomma sul tamburo di preformatura dentato 24, le corte fibre sono sostanzialmente orientate parallelamente all'asse di rotazione del tamburo di preformatura 24, il prodotto intermedio risultante essendo impiegato per produrre le cinghie dentate 10, come è rappresentato in figura 3, aventi le corte fibre 20 presentanti un orientamento-in-larghezza. ;Il prodotto intermedio è diviso in parti sezionali, ciascuna delle quali ha una lunghezza predeterminata. Quindi, una parte sezionale viene avvolta attorno ad un tamburo 34 di formazione di cinghie avente denti 36 e fondi 38 alterni, come è rappresentato in figura 6. Il profilo di ciascun dente 36 è conformato al profilo di ciascun fondo 15 della cinghia dentata finita 10, ed il profilo di ciascun fondo 38 è conformato al profilo di ciascun dente 14 della cinghia dentata finita 10. ;Successivamente, una coppia di tortiglie 18' che sono costituite da fibre di vetro di alta resistenza, sono avvolte a spirale attorno alla superficie periferica della parte sezionale, che è avvolta attorno al tamburo 34 di formatura di cinghie alla distanza delle tortiglie di da circa 0,17 a circa 0,28 mm. Si deve notare che una delle tortiglie 18' è una tortiglia ritorta a S e l'altra tortiglia 18' è una tortiglia ritorta a Z. La coppia di tortiglie 18' formano da ultimo la pluralità di elementi a tortiglia 18 nella cinghia dentata finita 10. Quindi, un foglio 16' di mescola di gomma è avvolto attorno alla superficie periferica della tortiglia avvolta a spirale 18’, come è rappresentato in figura 6. Da ultimo, il foglio 16' di mescola di gomma forma da ultimo lo strato di gomma posteriore 16 nella cinghia dentata finita 10. ;Successivamente, il tamburo 34 di formazione o formatura delle cinghie portante le parti di cinghia 12', 16', 18' e 20', mentre posizionato in un forno (non rappresentato) viene sottoposto a vulcanizzazione in esso ad una data temperatura e sotto una data pressione. Come è rappresentato in figura 6, benché molti spazi rimangano tra le parti di cinghia 12', 16', 18' e 20', questi spazi sono eliminati da esse durante la vulcanizzazione. ;Dopo il completamento della vulcanizzazione, uno spezzone di cinghia cilindrico 10' è ottenuto attorno al tamburo 34 di formazione delle cinghie, come è rappresentato in figura 7. il tamburo 34 di formazione delle cinghie portante lo spezzone di cinghia TO' viene estratto dal forno, e quindi lo spezzone di cinghia 10' è rimosso dal tamburo 34 di formazione di cinghie. Pertanto, è possibile ottenere cinghie dentate 10 molando lo spezzone di cinghie cilindrico 10' con una mola e quindi tagliando il medesimo in fette circolari. Si deve notare che in figura 7 le parti rispettive dello spezzone 10 di cinghia sono indicate dai medesimi numeri di riferimento di quelli della cinghia dentata finita 10. ;Nella cinghia dentata finita 10, i fili compositi estensibili del tessuto di copertura 20 sono estesi lungo la direzione longitudinale della cinghia dentata 10, ed i fili non estensibili del tessuto di copertura 20 sono estesi nella direzione della larghezza della cinghia dentata 10. Perciò, la cinghia dentata 10 è estensibile solamente nella direzione longitudinale di essa. Preferibilmente, il tessuto di copertura 20 presenta un'elasticità tale che il tessuto di copertura 20 è solamente rotto quando il tessuto di copertura 20 è esteso o stirato tra circa 30% e circa 80% rispetto alle dimensioni originali di esso. ;La cinghia dentata finita 10 è valutata relativamente al fatto se o no il profilo del dente 14 e del fondo 15 adiacenti della cinghia dentata finita 10 si conformi con il profilo del fondo 30 e del dente 36 adiacenti del tamburo 34 di formazione della cinghia entro un intervallo ammissibile. Questa valutazione è definita come un MB di stampabilità. In particolare, per la valutazione, come è rappresentato in figura 8, la distanza perimetrale BP tra due bordi sui medesimi lati di due denti consecutivi 36, viene misurata lungo il profilo dei denti 36 e dei fondi 38 alterni del tamburo 34 di formazione delle cinghie e, come è rappresentato in figura 9, la distanza perimetrale TP tra due radici dei medesimi lati di due denti consecutivi 14, viene misurata lungo il profilo dei denti 14 e dei fondi 15 alterni. Quindi, il MB (%) di stampabilità viene calcolato nella maniera seguente: ;;; ;; Se il MB di stampabilità è 93Z o superiore a 93Z, allora la cinghia dentata finita interessata viene valutata come accettabile. Se il MB di stampabilità è inferiore a 93%, allora la cinghi dentata finita in oggetto viene valutata come inaccettabile. ;Facendo riferimento alla seguente Tabella 1, a titolo esemplificativo, in essa sono illustrati tipi A, B, C, D ed E di mescola di gomma nitrilica idrogenata, che possono essere impiegati per produrre una cinghia dentata 10, secondo la presente invenzione. ;Tabella 1 ; ;; In questa TABELLA 1, i rispettivi numeri di riferimento da #1 a #10 rappresentano gli elementi seguenti: ;#1: la percentuale di idrogenazione della gomma nitrilica idrogenata (*);

#2: il valore di iodio (numero assoluto)

#3: la viscosità Mooney;

#4: gomma nitrilica idrogenata (phr);

#5: nerofumo (phr);

#6: isonoriltrimellito (phr);

#7: acido stearico (phr);

#8: 4,4'-(a,a-dimetilbenzil)difenilammina (phr), che è ottenibile come NAUGARD 445 da Uniroyal Chemical K.K.;

#9: N-isopropil-N'-fenil-p-fenilendiammina (phr);

#10: acido metacrilico (phr);

#11: agente di vulcanizzazione tipo perossido organico (phr) includente dicumilperossido, che è ottenibile come Dicup 40C da Hercules Co., e 1,3-bis( t-butilperossi-m-isopropi 1)benzene che è ottenibile come Peroxymon F40 da NOF CORPORATION;

#12: trimetilolpropano trimetacrilato (phr), che è ottenibile come Sanester TMP da Sanshin Chemical IND, CO., LTD:

#13: ossido di zinco (phr);

#14: zolfo (phr);

#75: acceleratore di vulcanizzazione tipo zolfo (phr) includente tetrametritiuram disolfuro, dipentametilenetiuram tetrasolfuro, ed N-cicloesil 1,2-benzotiazolil solienammide;

#16: tellurum dietil ditiocarbammato (phr);

#17: fibre corte di meta-arammide (phr); e

#18: fibre corte di para-arammide (phr);

Nota, il contrassegno "- " indica nessun contenuto.

Come risulta evidente dalla TABELLA 1, nello mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO A è impiegato un materiale di gomma presentante una idrogenazione di 96%, un valore di iodio di 11 ed una viscosità Mooney superiore a 120. Inoltre, la mescola di gomma nitrilica idrogenata di TI-PO A è costituita da 20 phr di nerofumo, 10 phr di isonoriltrimellito, 1,0 phr di acido stearico, 1,5 phr di NAUGARD 445, 25 phr di acido metacrilico, 18 phr di agente di vulcanizzazione tipo perossido organico, (Dicup 40C più Peroxymon F4Q), 6 phr di Sanester TMP, e 10 phr di ossido di zinco rispetto a 100 phr del materiale di gomma precedentemente menzionato. Sono stati preparati e vulcanizzati pezzi campione di mescola di gomma di TIPO A per una prova di trazione e pezzi campione di una mescola di gomma di TIPO A per una prova di compressione.

La mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO B è identica alla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO A tranne per il fatto che la prima è inoltre costituita da 6,5 phr di fibre di meta-arammide. Le corte fibre di meta-arammide sono completamente miscelate e distribuite nella mescola di gomma di TIPO B e sono sostanzialmente unidirezionalmente orientati in essa. Sono stati preparati e vulcanizzati pezzi campione della mescola di gomma di TIPO B per una prova di trazione e pezzi campione della mescola di gomma di TIPO B per una prova di compressione.

Nel caso della mescola di gomma di TIPO B contenente le corte fibre orientate, due tipi di pezzi campione sono stati preparati per la prova di trazione. In altre parole, in un tipo di pezzi campione, le corte fibre sono orientate perpendicolarmente ad una direzione in cui i pezzi campione sono estesi o stirati e, nell'altro tipo di pezzi campione per la prova di trazione, le fibre corte sono orientate parallelamente ad una direzione in cui sono stirati i pezzi campione.

Inoltre, nel caso della mescola di gomma di TIPO B contenente le corte fibre orientate, due tipi di pezzi campione sono stati pure realizzati per la prova di compressione. In altre parole, in un tipo di pezzi campione per la prova di compressione, le corte fibre sono orientate perpendicolarmente ad una direzione in cui i pezzi campione sono compressi e, nell'altro tipo di pezzi campione per la prova di compressione, le corte fibre sono orientate parallelamente alla direzione di compressione dei mezzi campione.

Nella mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO C, è impiegato un materiale di gomma presentante un'idrogenazione di 92,8%, un valore di iodio di 21 ed un viscosità Mooney di approssimativamente 78. Inoltre, la mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO C è costituita da 60 phr di nerofumo, 10 phr di isonoriltrimellito, 1,0 phr di acido stearico, 1,0 phr di N-isopropil-N'-fenil-p-fenilendiammina, 5,0 phr di ossido di zinco, 0,8 phr di zolfo, 2,7 phr di acceleratore di vulcanizzazione tipo zolfo e 1,0 phr di tellurio dietil ditiocarbammato rispetto a 100 phr del materiale di gomma precedentemente menzionato. Pezzi campione della mescola di gomma di TIPO C per una prova di trazione e pezzi campione della mescola di gomma di TIPO C per una prova di compressione sono stati preparati e vulcanizzati.

La mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO D è identica alla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO C tranne per il fatto che la prima è inoltre costituita da 6,5 phr di corte fibre di metarammide e la quantità di nerofumo ridotta da 60 phr a 40 phr, come è rappresentato nella TABELLA 1. Le fibre di meta-arammide sono completamente miscelate e distribuite nella mescola di gomma di TIPO D e sono sostanzialmente unidirezionalmente orientate in essa, pezzi campione della mescola di gomma di TIPO D per una prova di trazione e pezzi campione della mescola di gomma di TIPO D per una prova di compressione, sono stati preparati e vulcanizzati.

Nel caso della mescola di gomma di TIPO D contenente le corte fibre orientate, due tipi di pezzi campione sono stati realizzati per la prova di trazione. In altre parole, in un tipo di pezzi campione, le corte fibre sono orientate perpendicolarmente ad una direzione in cui i pezzi campione sono estesi o stirati e, nell'altro tipo di pezzi campione per la prova di trazione, le corte fibre sono orientate parallelamente alla direzione di stiro dei pezzi campione.

Inoltre, nel caso della mescola di gomma di TIPO D contenente le corte fibre orientate, due tipi di pezzi campione sono stati pure realizzati per la prova di compressione. In altre parole, in un tipo di pezzi campione per la prova di compressione le corte fibre sono orientate perpendicolarmente alla direzione di compressione dei pezzi campione e, nell'altro tipo di pezzi campione per la prova di compressione, le corte fibre sono orientate parallelamente alla direzione di compressione dei pezzi campione.

La mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO E è identica alla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO B, tranne per il fatto che 6,5 phr delle corte fibre di para-arammide sono sostituite al posto delle 6,5 phr di corte fibre di meta-araramide. Le fibre di para-arammide sono completamente miscelate e distribuite nella mescola di gomma di TIPO E e sono sostanzialmente unidirezionalmente orientate in essa. Pezzi campione della mescola di gomma di TIPO E per una prova di trazione e pezzi campione della mescola di gomma di TIPO E per una prova di compressione sono stati preparati e vulcanizzati.

Nel caso della mescola di gomma di TIPO E contenente le corte fibre orientate, due tipi di pezzi campione sono stati preparati per la prova di trazione. In altre parole, in un tipo di pezzi campione, le corte fibre sono orientate perpendicolarmente alla direzione di stiro dei pezzi campione e, nell'altro tipo di pezzi campione per la prova di trazione, le corte fibre sono orientate parallelamente alla direzione di stiro dei pezzi campione.

Inoltre, nel caso della mescola di gomma di TIPO E contenente le corte fibre orientate, sono stati pure realizzati due tipi i pezzi campione per la prova di compressione. In altre parole, in un tipo di pezzi campione per la prova di compressione, le corte fibre sono orientate perpendicolarmente alla direzione di compressione dei pezzi campione mentre nell'altro tipo di pezzi di prova per la prova di compressione, le corte fibre sono orientate parallelamente alla direzione di compressione dei pezzi campione.

Una prova di trazione è stata condotta rispetto a ciascuno dei pezzi di gomma campione (A, B, C, D ed E). Ciascuno dei pezzi di gomma campione è stato stirato, a 200 mm/min., ed è stata misurata una distanza di 40 mra tra linee segnate sul pezzo campione interessato. I risultati sono mostrati nei grafici nelle figure 10 ed 11.

Nel grafico di figura 10, il riferimento A rappresenta una caratteristica del pezzo di gomma campione realizzato dalla mescola di gomma di TI-PO A; il riferimento B rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione realizzato dalla mescola di gomma di TIPO B e avente le corte fibre orientate nella direzione di stiro; il riferimento B rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO B ed avente le corte fibre orientate perpendicolarmente alla direzione di stiro; il riferimento E rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione realizzato dalla mescola di gomma di tipo E ed avente le corte fibre orientate nella direzione di stiro; ed il riferimento E' rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di tipo E ed avente le corte fibre orientate perpendicolarmente alla direzione di stiro.

Nel grafico di figura 11, il riferimento C rappresenta un caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO C; il riferimento D rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO D e avente le corte fibre orientate nella direzione di stiro; ed il riferimento D' rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO D ed avente le corte fibre orientate perpendicolarmente alla direzione di stiro.

Come risulta evidente dai risultati rappresentati nelle figure 10 ed 11, i pezzi di gomma campione, costituiti dalle mescole di gomma di TIPO A e C non contenenti fibre corte, presentano un basso valore del modulo rispetto allo stiro. Inoltre, i pezzi di gomma campione, costituiti dalle mescole-di gomma di TIPO B, D ed E, contenenti le fibre corte, presentano un valore del modulo più elevato rispetto alla stiro, di quello dei pezzi di gomma campione on contenenti fibre corte. In particolare, i pezzi di gomma campione (B, D, e E) aventi le fibre corte orientate nella direzione dello stiro presentano un valore di modulo notevolmente superiore rispetto allo stiro.

Una prova di compressione è stata condotta relativamente a ciascuno dei mezzi di gomma campione (A, B, C, D, ed E). Ciascuno dei pezzi di gomma campione era formato con una sagoma colonnare, avente una lunghezza di 25,4 mm ed era compresso assialmente. I risultati sono riportati nei grafici delle figure 12 e 13.

Nel grafico di figura 12, il riferimento A rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO A; il riferimento B rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO B e avente le corte fibre orientate nella direzione di compressione, il riferimento B' rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO B e avente le corte fibre orientate perpendicolarmente alla direzione di compressione; il riferimento E rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito da una mescola di gomma di TIPO E ed avente le corte fibre orientate nella direzione di compressione; ed il riferimento E rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO E e avente le corte fibre orientate perpendicolarmente alla direzione di compressione.

Nel grafico di figura 13, il riferimento C rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO C; il riferimento D rappresenta una caratteristica del pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di TIPO D e avente le corte fibre orientate nella direzione di compressione; ed il riferimento D' rappresenta una caratteristica di un pezzo di gomma campione costituito dalla mescola di gomma di tipo D ed avente le corte fibre orientate perpendicolarmente alla direzione di compressione.

Come risulta evidente dai risultati rappresentati nelle figure 12 e 13, i pezzi di gomma campione, costituiti dalle mescole di gomma di TIPO A e C non contenenti fibre corte, presentano un basso valore di sollecitazione rispetto a compressione. Inoltre, i pezzi di gomma campione costituiti dalle mescole di gomma di TIPO B, D ed E contenenti le fibre corte presentano un valore di sollecitazione rispetto a compressione più elevato di quello dei pezzi di gomma campione non contenenti fibre corte.

Cinque tipi rispettivi di cinghie dentate secondo la presente invenzione sono stati prodotti come Esempi 1, 2, 3, 4 e 5 secondo la presente invenzione, e quattro tipi di cinghie dentate sono stati prodotti come Esempi Comparativi 1, 2, 3 e 4. La produzione degli Esempi 1, 2, 3, 4 e 5 e la produzione degli Esempi Comparativi 1, 2, 3 e 4 sono state realizzate secondo i requisiti illustrati nella seguente TABELLA 2.

TABELLA 2

Come è rappresentato nella TABELLA 2, nell'Esempio 1 (E-1), uno strato di gomma posteriore (16) è stato ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO A, ed uno strato di gomma dentato (12) e stato ottenuto da un foglio di mescola di gomma formato dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO B. Fibre corte erano distribuite nello strato di gomma dentato (12) in un orientamento-in-lunghezza.

Un tessuto di copertura (20) era prodotto nel modo menzionato precedentemente. In particolare, il tessuto di copertura (20) era costituito da un armatura tipo saia 2/2, l'ordito essendo costituito da fili compositi estensibili o stirabili e la trama essendo costituita da fili non stirabili. La densità dei fili compositi stirabili era di 150 linee/25 mm, ciascuno dei fili compositi essendo costituiti da un filo di poliuretano elastico (420 d) in qualità di filo di nucleo, un filo filato di fibre di arammide (200 d) avvolto attorno al filo di nucleo ed un filo lanoso di nylon 66 (100 d) in qualità di un filo ad arricciatura avvolto attorno all'esterno del filo filato nella direzione inversa alla direzione di avvolgimento del filo filato. D'altro canto, la densità dei fili non stirabili era di 170 linee/25 mm, ciascuno di questi fili non stirabili essendo costituito da un filo lanoso di nylon 66 (100 d). Si deve notare che il tessuto di copertura 20 era trattato con la soluzione di lattice di formaldeide-resorcina (RFL) come si è menzionato precedentemente.

Nell'Esempio 1 (E-1), una coppia di tortiglie formanti una pluralità di elementi a tortiglia (18) di una cinghia dentata (10) era prodotta e trattata in un modo rappresentato da "TRATTAMENTO 1" mostrato nella TABEL-LA 2. In particolare, fibre di vetro di elevata resistenza meccanica aventi un diametro di 7 pm sono state immerse in una soluzione di RFL, costituita da un polimero di butadiene-stirene-vinilpiridina più lattice di polietilene clorosloato (7:3) in qualità del componente lattice, e quindi erano essiccati per formare uno strato di RFL sulle fibre di vetro. Successivamente, tre fasci di 200 fibre di vetro di elevata resistenza sono stati riuniti e sottoposti ad una torsione primaria per realizzare un filamento o trefolo. Quindi, undici di questi filamenti o trefoli sono stati riuniti e sottoposti ad una tensione secondaria per ottenere la tortiglia.

Si deve notare che, quando la tortiglia è sottoposto ad una torsione a S, la tortiglia viene prodotta come una tortiglia a torsione S, mentre quando la tortiglia è sottoposta ad una torsione a Z, la tortiglia è prodotta come una tortiglia a torsione-Z.

Ciascuna della risultante tortiglia a torsione a S e tortiglia a torsione a Z era immersa in una soluzione di gomma di polietilene clorosolfonato, ed era quindi essiccata, così da ottenere la tortiglia con uno strato di sovrarivestimento. Inoltre, la tortiglia con lo strato di sovrarivestimento era immersa in un soluzione al 28% di resina fenolica modificata con anacardiura in metiletilchetone, ed era quindi essiccata, formando così lo strato di resina fenolica modificata con anacardium, sullo strato di solo rivestimento della tortiglia.

Nel procedimento per produrre la cinghia dentata (10), un avvolgimento spiralato della tortiglia attorno al tamburo 34 formatore delle cinghie (figura 6) era attuato con una distanza delle tortiglie di 0,26 mm. Questa distanza di avvolgimento delle tortiglie interferisce nella stampabilità MD come si è menzionato precedentemente. In particolare, durante la vulcanizzazione, un materiale del foglio 16' di mescola di gomma, corrispondente allo strato di gomma posteriore (16) è spostato parzialmente verso il foglio 12' di mescola di gomma corrispondente allo strato di gomma dentata (12) attraverso spazi tra gli avvolgimenti delle tortiglie. Perciò, tanto più piccola è ladistanza di avvolgimento delle tortiglie, tanto minore risulta il movimento del materiale nel foglio 16' di mescola di gomma verso il foglio 12' di mescola di gomma, determinando riduzione della stampabilità MB. Nell'Esempio 1 (E-1), la stampabilità MB è stata valutata come accettabile e questa buona valutazione è rappresentata dal contrassegno G nella TABELLA 2.

Come risulta evidente dalla TABELLA 2, Esempio 2 (E-2) è simile all'Esempio 1 (E-1), tranne per il fatto che le corte fibre sono distribuite nello strato di gomma dentato (12) con un orientamento-in-larghezza. Nell’Esempio 2 (E-2), la stampabilità MB è stata pure valutata come accettabile.

Come è mostrato nella TABELLA 2, nell'Esempio 3 (E-3), uno strato di gomma posteriore (16) è stato ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO C. Uno strato di gomma dentato (12) è stato ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO D. Corte fibre erano distribuite nello strato di gomma dentato (12) con un orientamento-in-lunghezza.

Nell'esempio 3 (E-3), è stato impiegato il medesimo tessuto di copertura (20) di quello dell'Esempio 1. Una coppia di tortiglie simili alla coppia di tortiglie impiegate nell'Esempio 1, tranne per il fatto che la prima tortiglia era trattata e prodotta in un modo rappresentato da "TRAT-TAMENTO 2" mostrato nella TABELLA 2, sono state pure impiegate. In particolare, nel "TRATTAMENTO 2", fibre di vetro di elevata resistenza meccanica aventi un diametro di 7 μm sono state pure immerse nella soluzione di RFL, costituita da polimero di butadiene-stirene-vinilpiridina più lattice di polietilene clorosolfonato (7:3) in qualità di componente lattice, d erano quindi essiccate per formare uno strato di RFL sulle fibre di vetro. Similmente la caso dell'Esempio 1, tre fasci di 200 fibre di vetro di elevata resistenza sono stati riuniti e sottoposti a una tensione primaria per realizzare un trefolo. Quindi, undici trefoli sono stati pure riuniti e sottoposti ad una torsione secondaria per ottenere la tortiglia. La tortiglia risultante è stata immersa in una soluzione di gomma di polietilene clorosolfonato ed è stata quindi essiccata, ottenendo così la tortiglia con uno strato di sovrarivestimento. Tuttavia, nel "TRATTAMENTO 2" nessuno strato di resina fenolica modificata con anacardium era formato sullo strato di sovrarivestimento della tortiglia.

Si deve notare che, similmente al caso dell'Esempio 1, quando la tortiglia è soggetta ad una torsione a S, la tortiglia è prodotta come tortiglia a torsione a S mentre quando la tortiglia è soggetta ad una torsione aa Z, la tortiglia è prodotta come tortiglia a torsione o ritorta a Z.

Inoltre, nel procedimento per produrre la cinghia dentata (10) dell'Esempio 3, è stato condotto un avvolgimento spiralato delle tortiglie attorno al tamburo 34 di formazione delle cinghie (figura 6) con una distanza delle tortiglie di 0,26 mm, e la stampabilità MB è stata valutata come accettabile.

Come è mostrato nella TABELLA 2, l'Esempio 4 (E-4) è simile all'Esempio 3 (E-3), tranne per il fatto che le corte fibre sono distribuite nello strato di gomma dentato (12) con un orientamento-in-larghezza. Nell'Esempio 4 (E-4), la stampabilità MB è stata pure valutata come accettabile.

Come è rappresentato nella TABELLA 2, nell'Esempio 5 (E-5), uno strato di gomma posteriore (16) era ottenuto da un foglio di mescola di gomma costtuito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO A. Uno strato di gomma dentato (12) era ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO E. Tranne per questa variante, le altre caratteristiche sono le medesime di quelle dell'Esempio 1.

Come è mostrato nella TABELLA 2, nell'Esempio Comparativo 1 (C-1), uno strato di gomma posteriore (16) era ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO A. Uno strato di gomma dentato (12) era ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO A. Tranne per questa variante, le altre caratteristiche sono le medesime di quelle dell'Esempio 1 (E-1). Si deve notare che nell'Esempio Comparativo 1, nessuna fibra corta è contenuta nello strato di gomma dentato (12).

Nell'Esempio Comparativo 2 (C-2), uno strato di gomma posteriore (16) era ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO C. Uno strato di gomma dentato (12) era ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO C. Tranne per questa variante, le altre caratteristiche sono uguali a quelle dell'Esempio 3 (E-3). Si deve notare che, nell'Esempio Comparativo 2, nessuna corta fibra è contenuta nello strato di gomma dentato (12).

Nell'esempio Comparativo 3 (C-3), uno strato di gomma posteriore (16) è stato ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO A. Uno strato di gomma dentato (12) era ottenuto da un foglio di mescola di gomma costituito da una mescola di gomma nitrilica idrogeata di TIPO F. Benché la mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO F sia costituita dalle medesime composizioni di quelle della mescola di gomma nitrilica idrogenata di TIPO B (TABELLA 1), il foglio di mescola di gomma costituito dalla mescola di gómma di TIPO F ha le corte fibre orientate casualmente e distribuite in esso.

Nell'Esempio Comparativo 3 (C-3), è stato impiegato il medesimo tessuto di copertura (20) di quello dell'Esempio 1. Inoltre, una coppia di tortiglia, che è simile alla coppia di tortiglie impiegata nell'Esempio 1, era avvolta a spirale attorno al tamburo 34 di formazione delle cinghie (figura 6) con una distanza delle tortiglie di 0,26 mm. Tuttavia, la stampabilità MB era valutata come inaccettabile, e questa cattiva valutazione è rappresentata da un contrassegno P nella TABELLA 2. E' così poiché solamente il tessuto di tortiglia (20) era preformato mediante il tamburo di preformatura dentato 24 (figura 4). Cioè, nell'Esempio Comparativo 3 (C-3), poiché il foglio di mescola di gomma corrispondente allo strato di gomma dentato (12) era avvolto direttamente attorno al tamburo 34 di formazione delle cinghie portante il foglio di copertura preformato (20) senza essere preformato mediante il tamburo di preformatura dentato 24, non poteva essere ottenuta stampabilità MB superiore a 93%.

Ciò è significativo poiché il foglio di mescola di gomma corrispondente allo strato di gomma dentato (12) deve essere preformato mediante il tamburo di preformatura dentato 24 (figura 5) prima che la distanza di avvolgimento delle tortiglie possa essere resa quanto più piccola possibile. In altre parole, nel caso dell'Esempio Comparativo 3 (C-3) in cui il foglio di mescola di gomma corrispondente allo strato di gomma dentato (12) non è reformato, la distanza di avvolgimento delle tortiglie deve essere superiore a 0,3 mm prima di poter ottenere stampabilità MB superiore a 93% Si deve notare che quando il foglio di mescola di gomma corrispondente allo strato di gomma dentato 812) viene preformato come è rappresentato in figura 5, la distanza di avvolgimento delle tortiglie risulta ammissibile nell'intervallo di da circa 0,17 mm a circa 0,28 mm.

Come risulta evidente dalla TABELLA 2, L'Esempio Comparativo 4 (C-4) è simile all'Esempio Comparativo 3 (C-3) tranne per il fatto che l'avvolgimento delle tortiglie attorno al tamburo 34 di formatura delle cinghie viene eseguito con una distanza delle tortiglie di 0,47 mm. La stampabilità MB era valutata come accettabile a causa della distanza di avvolgimento di 0,47 mm. Rispetto alle cinghie dentate ottenute negli Esempi da 1 a 5 e negli Esempi Comparativi da 1 a 4, è stata eseguita una prima prova di funzionamento.

Facendo riferimento alla figura 14, in essa è illustrata schematicamente una macchina per la prova di funzionamento delle cinghie impiegata per eseguire la prima prova di funzionamento. La macchina per la prova del funzionamento delle cinghie include: quattro ruote dentate 51, 52, 53 e 54; una puleggia folle 55 prevista tra le ruote dentate 51 e 52; ed un elemento tensionatore 56 previste tra le ruote dentate 53 e 54. Una cinghia dentata 59 che deve essere provata è fatta passare attorno alle ed impegnata con le quattro ruote dentate da 51 a 54, come è rappresentato in figura 14, e la puleggia folle 55 si trova in contatto con la superficie posteriore della cinghia dentata 59. L'elemento tensionatore 56 si trva in contatto elastico tensionato con la superficie posteriore della cinghia dentata 59 in modo da fornire una predeterminata trazione o tensione alla cinghia dentata 59. La ruota dentata 51 serve come una ruota di azionamento, e la cinghia dentata 59 è provata mediante l'azionamento della ruota dentata 51.

Alcune cinghie dentate ottenute nell'esempio 1 (E—1) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova di funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 14. Ciascuna delle cinghie dentate (E-1) era fatta funzionare finché i denti (14) della cinghia dentata interessata non si rompevano. E' stato calcolato il tempo di funzionamento medio delle cinghie dentate. Il tempo di funzionamento medio era di 404 ore, come è rappresentato nella Tabella 2 e nel grafico di figura 16.

Alcune cinghie dentate ottenute nell'esempio 2 (E-2) era pure sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova di funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 14, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 400 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 16.

Inoltre, alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio 5 (E-5) erano sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova di funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 14, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 420 ore, come è rappresentato nella Tabella 2 e nel grafico di figura 16.

D'altro canto, alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio Comparativo 1 (C-1) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova di funzionamento delle cinghie rappresentate in figura 14, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 126 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 16.

Perciò, è stato dimostrato che lo strato di gomma dentato (12) contenente le corte fibre orientate regolarmente presenta una resistenza di legame maggiore per lo strato di gomma posteriore (16).

Rispetto alle cinghie dentate ottenute negli Esempi da 1 a 5 e negli Esempi Comparativi da 1 a 4, è stata pure condotta una seconda prova di funzionamento.

Facendo riferimento alla figura 15, in essa è illustrata schematicamente una macchina per la prova di funzionamento delle cinghie impiegata per attuare la seconda prova di funzionamento. La macchina per la prova del funzionamento delle cinghie include: tre ruote dentate 61, 62 e 65; ed un tensionatore 66 previsto tra le ruote dentate 61 e 65. Una cinghia dentata 69 che deve essere provata è fatta passare attorno alle ed è impegnata con le tre ruote dentate 61, 62 e 65 come è rappresentato in figura 15, ed il tensionatore 66 si trova in contatto teso con la superficie posteriore delle cinghia dentata 69 in modo da fornire una tensione predeterminata alla cinghia dentata 69. La ruota dentata 61 serve come ruota di azionamento e la cinghia dentata 69 è fatta funzionare azionando la ruota dentata 61.

Alcune cinghie dentate ottenute nell'esempio 1 (E-1) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova di funzionamento delle cinghie illustrata in figura 15, e ciascuna delle cinghie dentate (E-1) è stata fatta funzionare finché i denti (14) della cinghia dentata interessata non si rompevano. Sono stati calcolati i tempi di funzionamento medi delle cinghie dentate. Il tempo di funzionamento medio era di 321 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 ed in un grafico di figura 17.

Alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio 3 (E-3) erano pure \sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova di funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 15, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 399 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 17.

Inoltre, alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio 4 (E-4) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento per la prova di funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 15, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 186 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 17.

Inoltre, alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio 5 (E-5) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova di funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 15, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 350 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 17.

D'altro canto, alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio Comparativo 1 (C-1) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova del funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 15, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 125 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 17.

Alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio Comparativo 2 (C-2) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina per la prova del funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 15 sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 30 ore, come è rappresentato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 17.

Inoltre, alcune cinghie dentate ottenute nell'Esempio Comparativo 4 (C-4) sono state sottoposte ad una prova di funzionamento sulla macchina ulla prova del funzionamento delle cinghie rappresentata in figura 15, sostanzialmente nel medesimo modo di quello dell'Esempio 1. Il tempo di funzionamento medio era di 145 ore, come è mostrato nella TABELLA 2 e nel grafico di figura 17.

Perciò, come dimostrato dalla seconda prova di funzionamento, lo strato di gomma dentato (12) contenente le corte fibre orientate.regolarmente, presenta una resistenza di legame superiore allo strato di gomma posteriore (16).

Si deve notare che le cinghie dentate ottenute nell'Esempio Comparativo 3 (C-3) erano incomplete a causa di una diminuzione della stampabilità MB e pertanto non potevano nemmeno essere sottoposte alla prova di funzionamento.

Da ultimo, gli esperti del ramo comprenderanno che la descrizione precedente è relativa a forme di realizzazione preferite della cinghia dentata, e che vari cambiamenti e modifiche possono essere realizzati nella presente invenzione senza allontanarsi dallo spirito ed ambito protettivo di essa.

La presente descrizione si riferisce ad argomenti contenuti nella domanda di brevetto giapponese No. 8-179950 (depositata il 20 Giugno 1996), che è espressamente qui incorporata nella sua completezza a titolo di riferimento.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Cinghia dentata comprendente: no strato di gomma dentato avente denti formati su una superficie di esso e contenente una pluralità di corte fibre completamente distribuite in esso; un tessuto di copertura coprente la superficie di detto strato di gomma dentato su cui i denti sono formati; uno strato di gomma posteriore applicato integralmente ad un'altra superficie di detto strato di gomma dentato; ed una pluralità di elementi a tortiglia disposti attraverso una larghezza della cinghia ed intercalati tra detto strato di gomma dentato e detto strato posteriore in modo tale che una porzione di ciascun elemento a tortiglia è annegata in detto strato di gomma dentato, e la porzione rimanente di esso è annegata in detto strato di gomma posteriore, caratterizzata dal fatto che dette corte fibre sono completamente distribuite in detto strato di gomma dentato e sono orientate regolarmente.
2. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 1, in cui dette corte fibre sono orientate sostanzialmente nella direzione longitudinale in detto strato di gomma dentato.
3. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 1, in cui dette corte fibre sono distribuite nella direzione longitudinale in detta gomma dentata.
4. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 3, in cui dette corte fibre sono orientate lungo una superficie a profilo dentato dei denti di detto strato di gomma dentato, in corrispondenza di un'area periferica di detto strato di gomma dentato, adiacentemente alla superficie a profilo dentato di esso.
5. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 3, in cui dette corte fibre, in un'area centrale di detti denti di detto strato di gomma dentato, sono orientate sostanzialmente perpendicolarmente ad una superficie di detto strato di gomma dentato, a cui è applicato detto strato di gomma posteriore.
6. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 1, in cui dette corte fibre in detto strato di gomma dentato sono orientate sostanzialmente nella direzione della larghezza di esso.
7. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui dette corte fibre comprendono corte fibre di arammide.
8. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 7, in cui dette corte fibre di arammide comprendono corte fibre di meta-arammide.
9. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 7, in cui dette corte fibre di arammide comprendono corte fibre di para-arammide.
10. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui dette corte fibre hanno una lunghezza di da approssimativamente 1 ad approssimativamente 6 mm.
11. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 10, in cui dette corte fibre hanno preferibilmente una lunghezza di approssimativamente 3 mm.
12. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui la quantità di dette corte fibre è nell'intervallo di da approssimativamente 3 ad approssimativamente 30 phr rispetto a 100 phr di un materiale di gomma per detto strato di gomma dentato.
13. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 12, in cui la quantità di dette corte fibre è di approssimativamente 6,5 phr rispetto a 100 phr di materiale di gomma per detto strato di gomma dentato.
14. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui un materiale di gomma per detto strato di gomma dentato e detto strato di gomma posteriore comprende gomma nitrilica idrogenata avente una percentuale di idrogenazione non inferiore a 91%.
15. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 14, in cui detto materiale di gomma contiene un agente vulcanizzante tipo perossido organico.
16. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 14, in cui detto materiale di gomma contiene zolfo come un agente vulcanizzante, ed un acceleratore di vulcanizzazione tipo zolfo.
17. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui detto tessuto di copertura ed un materiale di gomma per detto strato di gomma dentato sono preformati in un profilo analogo ad un profilo finito della cinghia dentata.
18. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 17, in cui detto tessuto di copertura è costituito da un'armatura di fili compositi stirabili, posati lungo la direzione longitudinale della cinghia dentata, e da fili non stirabili, posati lungo la direzione della larghezza della cinghia dentata.
19. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 18, in cui detto tessuto di copertura presenta una elasticità tale che detto tessuto di copertura è rotto solamente quando detto tessuto di copertura viene stirato da approssimativamente 30% ad approssimativamente 80% rispetto alle dimensioni originali di esso.
20. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 19, in cui detto-tessuto di copertura è trattato con una soluzione di lattice di formaldeide-resorcina.
21. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 20, in cui ciascuno di detti elementi a tortiglia è formato da fibre di vetro di elevata resistenza meccanica.
22. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 21, in cui detti elementi a tortiglia sono disposti con una distanza delle tortiglie di da approssimativamente 0,17 ad approssimativamente 0,28 mm.
23. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 20, in cui ciascuno di detti elementi a tortiglia è formato da fibre di arammide.
24. Cinghia dentata secondo la rivendicazione 23, in cui detti elementi a tortiglie sono disposti con una distanza delle tortiglie dì da approssimativamente 0,25 ad approssimativamente 0,36 mm.
25. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 24, in cui detti elementi a tortiglia sono trattati con una soluzione di lattice di formaldeide-resorcina, una soluzione di gomma ed una soluzione di resina fenolica modificata con anacardium.