ITMO20130208A1 - BELT JUNCTION - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente ritrovato ha per oggetto una giunzione di cinghie . The present invention relates to a joint of belts.
Esso concerne anche un procedimento di giunzione di cinghie . It also concerns a belt joining process.
In particolare, ma in modo non esclusivo, esso é utilmente impiegato per la giunzione delle estremità di cinghie che presentano una sezione retta compatta, sono termosaldabili e sono provviste di elementi di rinforzo disposti longitudinalmente . Questi elementi di rinforzo hanno lo scopo di fornire un consistente contributo positivo alla resistenza a trazione e alla inestensibilità della cinghia senza comprometterne la flessibilità e quindi anche l'avvolgibilità su pulegge di piccolo diametro. In particular, but not exclusively, it is usefully used for joining the ends of belts which have a compact straight section, are heat-sealable and are provided with reinforcing elements arranged longitudinally. These reinforcing elements have the purpose of providing a substantial positive contribution to the tensile strength and inextensibility of the belt without compromising its flexibility and therefore also its winding on small diameter pulleys.
Le cinghie più comunemente impiegate in molte trasmissioni o linee di trasporto sono costituite da cinghie termosaldabili con sezione retta frequentemente trapezia e provviste o meno di anime di rinforzo. Si tratta in ogni caso di cinghie aventi una sezione retta compatta cioè caratterizzata da non eccessive differenze tra le principali dimensioni ovverosia, più semplicemente, tra larghezza e altezza. In tali tipi di cinghie é di frequente prevista un'anima di rinforzo che può essere realizzata in vari materiali e che é preferibilmente collocata in posizione centrale. The belts most commonly used in many transmissions or conveyor lines consist of heat-sealable belts with a cross section frequently trapezoidal and provided or not with reinforcing cores. In any case, these are belts having a compact straight section, that is characterized by not excessive differences between the main dimensions or, more simply, between width and height. In these types of belts a reinforcing core is frequently provided which can be made of various materials and which is preferably located in a central position.
L'utilizzo di siffatte cinghie termosaldabili ha consentito e consente tuttora di eseguire con semplicità in loco operazioni di giunzione non eseguibili, ad esempio, su cinghie in gomma consentendo così, in alcuni casi di semplificare il montaggio e di ridurre i tempi di lavoro per fermi macchina dovuti a guasti. Infatti in presenza di rotture o di necessità di sostituzione per usura delle cinghie, mediante l'impiego delle cinghie termosaldabili è possibile sostituire la cinghia senza dover intervenire sugli organi meccanici realizzandone, ove necessario, lo smontaggio e il montaggio. La cinghia viene infatti saldata in opera per mezzo di un'apposita e semplice attrezzatura in modo semplice e rapido. L'operazione di saldatura consiste essenzialmente nello scaldare ad una prestabilita temperatura le estremità della cinghia, precedentemente tagliate con un taglio che di solito é perpendicolare all'asse longitudinale della cinghia. Al raggiungimento della temperatura prevista le due estremità vengono accostate a contatto reciproco e mantenute premute l'una contro l'altra in asse e con un'adeguata pressione fino al completamento dell'unione delle stesse sfruttando le proprietà di termo saldabilità del materiale di cui è costituita la cinghia. Attraverso successive operazioni di finitura vengono asportate le parti di materiale in eccesso formatesi a seguito della operazione di termosaldatura in modo da ripristinare il profilo della sezione della cinghia. Nella sezione di unione della cinghia così realizzata l'anima di rinforzo a trazione, qualora presente, é comunque interrotta. Ciò crea una evidente discontinuità nella resistenza a trazione della cinghia proprio in corrispondenza della sezione in cui è stata realizzata la giunzione. In questa sezione la resistenza, fornita esclusivamente dal materiale plastico della termo saldatura, genera quello che può a buon diritto essere individuato come un punto critico della cinghia per possibili rotture o allungamenti indesiderati. The use of such heat-sealable belts has allowed and still allows to perform joint operations with ease on site that cannot be performed, for example, on rubber belts thus allowing, in some cases, to simplify assembly and to reduce work times for downtime. machine due to breakdowns. In fact, in the presence of breakages or the need for replacement due to wear of the belts, by using heat-sealable belts it is possible to replace the belt without having to intervene on the mechanical parts, carrying out, where necessary, disassembly and assembly. The belt is in fact welded on site by means of a suitable and simple equipment in a simple and quick way. The welding operation essentially consists in heating the ends of the belt, previously cut with a cut that is usually perpendicular to the longitudinal axis of the belt, to a predetermined temperature. When the required temperature is reached, the two ends are brought together in mutual contact and kept pressed against each other in axis and with adequate pressure until the union of the same is completed by exploiting the thermo weldability properties of the material of which it is constituted the belt. Through subsequent finishing operations, the parts of excess material formed following the heat-sealing operation are removed in order to restore the profile of the belt section. In the connection section of the belt thus created, the traction reinforcement core, if present, is in any case interrupted. This creates an evident discontinuity in the tensile strength of the belt precisely at the section where the splice was made. In this section the resistance, provided exclusively by the plastic material of the thermo weld, generates what can rightly be identified as a critical point of the belt for possible breakages or unwanted elongations.
Un'altra procedura di giunzione può prevedere la parziale sovrapposizione delle due estremità da unire e la realizzazione dell'unione sfruttando la termo saldabilità del materiale che consente anche di termoformare la zona di giunzione riproducendo la forma della cinghia anche con l'ausilio di una ulteriore operazione di finitura eseguita meccanicamente. Another joining procedure can provide for the partial overlap of the two ends to be joined and the creation of the union by exploiting the thermo weldability of the material which also allows the thermoforming of the junction area reproducing the shape of the belt also with the aid of a further finishing operation performed mechanically.
Quest'ultimo tipo di giunzione produce però l'accostamento e la sovrapposizione delle due porzioni di anima o elemento di rinforzo delle due estremità in modo non controllato senza comunque ripristinare la continuità materiale e introducendo inoltre una situazione di disomogeneità rispetto al resto della cinghia. Infatti mentre il resto della cinghia é caratterizzato dalla presenza, in ogni propria sezione, di una singola anima o elemento di rinforzo la zona di giunzione termosaldata per sovrapposizione mostra due anime o elementi di rinforzo accostate cioè, in generale, un raddoppio della presenza di anime o elementi di rinforzo. La disomogenità strutturale così generata può, ad esempio, avere come conseguenza una variazione nelle caratteristiche di flessibilità della cinghia. This last type of joint, however, produces the juxtaposition and overlapping of the two core portions or reinforcing element of the two ends in an uncontrolled way without however restoring the material continuity and also introducing a situation of non-homogeneity with respect to the rest of the belt. In fact, while the rest of the belt is characterized by the presence, in each of its sections, of a single core or reinforcing element, the junction area heat-welded by overlapping shows two cores or reinforcing elements side by side i.e., in general, a doubling of the presence of cores or reinforcing elements. The structural inhomogeneity thus generated can, for example, result in a variation in the flexibility characteristics of the belt.
Scopo principale del presente trovato é quello di ridurre quantomeno la criticità introdotta dalla giunzione eseguita secondo la tecnica nota attraverso la realizzazione di una giunzione effettuabile in modo semplice e rapido, che da un lato conservi tutti i vantaggi tipici della termosaldatura riducendone fortemente nel contempo gli svantaggi enunciati in relazione alle criticità che vengono introdotte dalla tecnica nota nella zona di giunzione. The main purpose of the present invention is to at least reduce the criticality introduced by the joint performed according to the known technique through the realization of a joint that can be carried out in a simple and rapid way, which on the one hand retains all the typical advantages of heat-sealing while strongly reducing its disadvantages. stated in relation to the criticalities that are introduced by the known art in the junction area.
Questo scopo é raggiunto dal presente trovato così come esso risulta qui di seguito descritto e rivendicato. This object is achieved by the present invention as it is described and claimed hereinafter.
I vantaggi del presente trovato sono riscontrabili ad esempio in tutte quelle applicazioni in cui viene richiesta una elevata inestensibilità della cinghia per la quale assume una importanza decisiva la presenza di adeguate anime di rinforzo che, per esercitare la loro funzione, non risultino pesantemente penalizzate dalla esistenza di discontinuità materiali. The advantages of the present invention can be found, for example, in all those applications in which a high inextensibility of the belt is required, for which the presence of adequate reinforcing cores which, in order to perform their function, are not heavily penalized by their existence, assumes a decisive importance. of material discontinuities.
Un ulteriore vantaggio del presente trovato é costituito dalla possibilità di predisporre già in fase di produzione , dopo l' operazione di formatura (generalmente effettuata per estrusione delle cinghie) la preparazione dei lembi destinati alla giunzione per la fabbricazione di più cinghie che debbono avere identico sviluppo A further advantage of the present invention is constituted by the possibility of preparing, already in the production phase, after the forming operation (generally carried out by extrusion of the belts), the preparation of the edges intended for the junction for the manufacture of several belts which must have identical development
Ulteriori caratteristiche della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione che segue di una forma di realizzazione illustrata a titolo puramente esemplificativo e non limitativo attraverso l'ausilio delle allegate figure in cui: Further characteristics of the present invention will become clearer from the following description of an embodiment illustrated purely by way of non-limiting example through the aid of the attached figures in which:
- la figura 1 mostra una schematica vista in pianta dall'alto di una giunzione operata su due estremità di una cinghia trapezoidale termosaldabile; Figure 1 shows a schematic top plan view of a joint made on two ends of a heat-sealable V-belt;
- la figura 2 mostra una schematica sezione eseguita secondo il piano di traccia I-I di figura 1; Figure 2 shows a schematic section taken according to the plane I-I of Figure 1;
- la figura 3 mostra una schematica vista in pianta dall'alto di una fase della realizzazione della giunzione di figura 1 delle due estremità di una cinghia trapezoidale termosaldabile; Figure 3 shows a schematic top plan view of a step in making the junction of Figure 1 of the two ends of a heat-sealable V-belt;
- la figura 4 mostra una schematica sezione eseguita secondo il piano di traccia II-II di figura 3. - figure 4 shows a schematic section taken according to the plane of line II-II of figure 3.
Con riferimento alle menzionate figure, con 3 si é complessivamente indicata una porzione di una cinghia trapezoidale realizzata in materiale plastico la quale é provvista di una pluralità di elementi di rinforzo filiformi 4 disposti longitudinalmente per tutta la sua lunghezza. With reference to the aforementioned figures, the numeral 3 generally indicates a portion of a trapezoidal belt made of plastic material which is provided with a plurality of filiform reinforcement elements 4 arranged longitudinally along its entire length.
Gli elementi di rinforzo 4 sono inseriti nella massa della cinghia 3 e sono separati l'uno dall'altro. Essi inoltre sono disposti preferibilmente in modo simmetrico rispetto all'asse baricentrico di simmetria della sezione retta della cinghia. The reinforcing elements 4 are inserted into the mass of the belt 3 and are separated from each other. They are also preferably arranged symmetrically with respect to the barycentric axis of symmetry of the straight section of the belt.
Della cinghia 3 sono rappresentate le due estremità che devono essere congiunte per dar luogo, ad esempio, ad una conformazione complessiva ad anello chiuso, non rappresentata nelle allegate figure.. The two ends of the belt 3 are shown which must be joined to give rise, for example, to an overall closed-loop conformation, not shown in the attached figures.
La giunzione delle cinghie 3 risulta costituita dall' l'unione solidale di un primo lembo di giunzione 10 a prevalente sviluppo longitudinale e dotato di almeno una prima superficie di accoppiamento 11 con un secondo lembo di giunzione 20 a prevalente sviluppo longitudinale e dotato di almeno una seconda superficie di accoppiamento 21. The junction of the belts 3 is constituted by the integral union of a first junction edge 10 with a prevalent longitudinal development and equipped with at least a first coupling surface 11 with a second junction edge 20 with a prevalent longitudinal development and equipped with at least one second coupling surface 21.
L' unione è realizzata in corrispondenza delle rispettive prima e seconda superficie di accoppiamento 11, 21 che sono complementari e reciprocamente affacciate e saldate l'una all'altra con una disposizione complementare . The union is made at the respective first and second coupling surfaces 11, 21 which are complementary and mutually facing and welded to each other with a complementary arrangement.
Nella fattispecie le cinghie 3, che hanno una sezione compatta, sono realizzate in materiale plastico termosaldabile in cui é stabilmente e solidalmente inserita o annegata la pluralità di elementi di rinforzo 4 disposti longitudinalmente e tra loro separati. In this case the belts 3, which have a compact section, are made of heat-sealable plastic material in which the plurality of reinforcing elements 4 arranged longitudinally and separated from each other is stably and integrally inserted or embedded.
Sfruttando la termo saldabilità del materiale termoplastico di cui sono costituite le cinghie 3 l'unione delle due estremità è ottenuta per termosaldatura. By exploiting the thermo weldability of the thermoplastic material of which the belts 3 are made, the union of the two ends is obtained by heat sealing.
La prima superficie di accoppiamento 11 del primo lembo di giunzione 10 e la seconda superficie di accoppiamento 21 del secondo lembo di giunzione 20 sono predisposte con giaciture essenzialmente parallele agli elementi di rinforzo filiformi 4 quindi longitudinalmente all'asse geometrico della cinghia. La termosaldatura è quindi operante in modo prevalente lungo una superficie mediana della cinghia individuando un tratto di giunzione in corrispondenza del quale si ha una sovrapposizione o meglio un affiancamento degli elementi di rinforzo filiformi presenti nel lembo di giunzione 10 e con quelli nel secondo lembo di giunzione 20. The first coupling surface 11 of the first joining flap 10 and the second coupling surface 21 of the second joining flap 20 are arranged essentially parallel to the thread-like reinforcing elements 4 and therefore longitudinally to the geometric axis of the belt. The heat-sealing is therefore predominantly operating along a median surface of the belt, identifying a junction section in correspondence with which there is an overlap or better a flanking of the thread-like reinforcing elements present in the junction flap 10 and with those in the second junction flap. 20.
La sagomatura dei lembi di giunzione é realizzata in modo che il primo elemento di giunzione 10 contiene un numero di elementi di rinforzo filiformi 4 che, sommato al numero di elementi di rinforzo filiformi 4 contenuti nel secondo lembo di giunzione 20 eguaglia il numero di elementi di rinforzo filiformi 4 complessivamente presenti nella cinghia termosaldabile 3 integra. The shaping of the joining flaps is made in such a way that the first joining element 10 contains a number of thread-like reinforcing elements 4 which, added to the number of thread-like reinforcing elements 4 contained in the second joining flap 20, equals the number of thread-like reinforcing elements thread-like reinforcement 4 overall present in the intact heat-sealable belt 3.
Il primo lembo di giunzione 10 e il secondo lembo di giunzione 20, ricavati in corrispondenza delle due estremità da congiungere, presentano la stessa lunghezza e sono conformati in modo che i raccordi sagomati 12 , 22 dell'estremità libera dell'uno siano atti ad accoppiarsi a contatto con i raccordi sagomato 23 , 13 della radice dell'altro. The first junction flap 10 and the second junction flap 20, obtained at the two ends to be joined, have the same length and are shaped so that the shaped fittings 12, 22 of the free end of the one are suitable for coupling in contact with the shaped fittings 23, 13 of the root of the other.
Preferibilmente il primo lembo di giunzione 10 e il secondo lembo di giunzione 20 presentano lo stesso numero di elementi di rinforzo filiformi 4 con una disposizione simmetrica rispetto ad un piano mediano longitudinale della cinghia 3. Preferably the first joining flap 10 and the second joining flap 20 have the same number of thread-like reinforcing elements 4 with a symmetrical arrangement with respect to a longitudinal median plane of the belt 3.
Ciò assicura buone caratteristiche si resistenza e inestensibilità nella zona della giunzione. This ensures good strength and inextensibility characteristics in the joint area.
Quest'ultima infatti presenta discontinuità degli elementi di rinforzo filiformi 4 solamente in corrispondenza dei raccordo sagomato 12 e 22 delle estremità libere accoppiate rispettivamente con i raccordi sagomati 23 e 13 della radice dell'altro. The latter in fact has discontinuity of the thread-like reinforcing elements 4 only in correspondence with the shaped fitting 12 and 22 of the free ends coupled respectively with the shaped fittings 23 and 13 of the root of the other.
E' per altro previsto, secondo una forma di realizzazione non specificamente illustrata, che l'unione del primo e del secondo lembo di giunzione venga effettuata in modo diverso da quello preferibile indicato utilizzando collanti adatti al materiale di cui potrebbero essere costituite le cinghie 3. On the other hand, according to an embodiment not specifically illustrated, it is envisaged that the joining of the first and second joining flaps is carried out in a different way from that indicated preferably by using adhesives suitable for the material of which the belts 3 could be made.
La giunzione di due estremità di cinghie compatte come le cinghie trapezoidali è attuata mediante un procedimento di giunzione di cinghie 3 provviste di una pluralità di elementi di rinforzo filiformi 4 disposti longitudinalmente che comprende, nell'ordine, le seguenti fasi: The joining of two ends of compact belts such as V-belts is carried out by means of a method of joining belts 3 provided with a plurality of filiform reinforcement elements 4 arranged longitudinally which comprises, in order, the following steps:
- preparazione di una prima delle estremità 1 da congiungere attraverso l'asportazione da essa di una sua porzione laterale in modo da originare un primo lembo di giunzione 10, a prevalente sviluppo longitudinale, dotato di almeno una prima superficie di accoppiamento 11; - preparation of a first of the ends 1 to be joined by removing a lateral portion thereof from it so as to originate a first junction edge 10, with a prevalent longitudinal development, equipped with at least a first coupling surface 11;
- preparazione di una seconda delle estremità 2 da congiungere attraverso l'asportazione da essa di una sua porzione laterale in modo da originare un secondo lembo di giunzione 20 a prevalente sviluppo longitudinale dotato di almeno una seconda superficie di accoppiamento 21; - preparation of a second of the ends 2 to be joined by removing a lateral portion thereof therefrom so as to originate a second junction edge 20 with a prevalently longitudinal extension provided with at least a second coupling surface 21;
- realizzazione dell'unione solidale o giunzione del primo e del secondo lembo di giunzione (10, 20) in corrispondenza delle rispettive prima e seconda superficie di accoppiamento (11, 21) reciprocamente affacciate le quali sono conformate per essere affacciate e accoppiate l'una all'altra in modo complementare. - realization of the integral union or junction of the first and second junction flaps (10, 20) in correspondence with the respective first and second coupling surfaces (11, 21) facing each other which are shaped to be facing and coupled to each other to the other in a complementary way.
La giunzione è preferibilmente attuata per la giunzione di estremità di cinghie 3 termosaldabili, realizzate in materiale termoplastico, con un'operazione di termosaldatura operata tra le due superficie di accoppiamento 11, 21 preventivamente affacciate e accostate l'una all'altra. The junction is preferably carried out for joining the ends of heat-sealable belts 3, made of thermoplastic material, with a heat-sealing operation carried out between the two coupling surfaces 11, 21 previously facing and next to each other.
In particolare la prima superficie di accoppiamento 11 del primo lembo di giunzione 10 e la seconda superficie di accoppiamento 21 del secondo lembo di giunzione 20 sono predisposte con giaciture essenzialmente parallele agli elementi di rinforzo filiformi 4 fatta eccezione per le rispettive porzioni di estremità. In particular, the first coupling surface 11 of the first joining flap 10 and the second coupling surface 21 of the second joining flap 20 are arranged with positions essentially parallel to the thread-like reinforcing elements 4 except for the respective end portions.
Preferibilmente l'asportazione delle porzioni laterali delle due estremità di cinghia da congiungere effettuata per generare i due lembi di giunzione 10 e 20, viene effettuata mediante un taglio in modo che il primo lembo di giunzione 10 contenga un numero di detti elementi di rinforzo filiformi 4 che, sommato al numero di elementi di rinforzo filiformi 4 contenuti nel secondo lembo di giunzione 20 eguagli il numero di elementi di rinforzo filiformi 4 complessivamente presenti nella cinghia termosaldabile 3 integra. Preferably, the removal of the lateral portions of the two ends of the belt to be joined, carried out to generate the two joining edges 10 and 20, is carried out by means of a cut so that the first joining edge 10 contains a number of said thread-like reinforcing elements 4 which, added to the number of thread-like reinforcing elements 4 contained in the second junction flap 20, equals the number of thread-like reinforcing elements 4 overall present in the integral heat-sealable belt 3.
Più in particolare l'asportazione dalle estremità da congiungere delle porzioni laterali di cinghia 3 per originare il primo lembo di giunzione 10 e il secondo lembo di giunzione 20 viene effettuata, in corrispondenza di una parte mediana operando il taglio delle estremità della cinghia 3 lungo superfici contenenti gli assi mediani A delle sezioni trasversali rette della cinghia medesima rispetto a ciascuno dei quali i detti elementi di rinforzo filiformi 4 presentano una disposizione simmetrica. More specifically, the removal from the ends to be joined of the side portions of belt 3 to originate the first junction flap 10 and the second junction flap 20 is carried out, in correspondence with a median part, by cutting the ends of the belt 3 along surfaces containing the median axes A of the straight cross sections of the belt itself with respect to each of which said thread-like reinforcing elements 4 have a symmetrical arrangement.
Le menzionate asportazioni vengono effettuate, in corrispondenza delle parti estreme del primo lembo di giunzione 10 e del secondo lembo di giunzione 20 mediante raccordi sagomati 12, 22. The aforementioned removals are carried out in correspondence with the extreme parts of the first junction flap 10 and of the second junction flap 20 by means of shaped fittings 12, 22.
Il primo lembo di giunzione 10 e il secondo lembo di giunzione 20 che vengono così ricavati in corrispondenza delle due estremità da congiungere presentano inoltre la stessa lunghezza e sono conformati in modo che il raccordo sagomato dell'estremità libera dell'uno sia atto ad accoppiarsi a contatto con il raccordo sagomato della radice dell'altro. In questo modo l'azione di termosaldatura avviene tra le superfici 12, 11 e 13 del lembo di giunzione 10 e le corrispondenti superfici 22, 21 e 23 del secondo lembo di giunzione 20. The first junction flap 10 and the second junction flap 20, which are thus obtained in correspondence with the two ends to be joined, also have the same length and are shaped so that the shaped connection of the free end of the one is able to couple to contact with the shaped fitting of the root of the other. In this way the heat-sealing action takes place between the surfaces 12, 11 and 13 of the junction flap 10 and the corresponding surfaces 22, 21 and 23 of the second junction flap 20.
A giunzione completata segue una fase di finitura consistente in una rimozione delle parti eccedenti che si possono generare sul profilo della cinghia. Once the splice is completed, a finishing phase follows, consisting in removing the excess parts that can be generated on the belt profile.
Mediante il trovato si consegue il favorevole risultato di realizzare una zona di giunzione dotata di buone caratteristiche di resistenza e di uniformità strutturale con il resto della cinghia. By means of the invention, the favorable result is achieved of providing a junction area with good characteristics of strength and structural uniformity with the rest of the belt.
Il vantaggio conseguito dal trovato e consistente nell'aumentare considerevolmente rispetto alla tecnica nota l'inestensibilità della cinghia recante la giunzione ne consente un affidabile utilizzo anche per trasmissioni sincrone. The advantage achieved by the invention is that of considerably increasing the inextensibility of the belt bearing the joint with respect to the known art, allowing it to be used reliably also for synchronous transmissions.
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