ITTO20070643A1

ITTO20070643A1 - Cinghia di trasmissione comprendente un trattamento di copertura del tessuto e trattamento di copertura relativo

Info

Publication number: ITTO20070643A1
Application number: IT000643A
Authority: IT
Inventors: Carlo Baldovino; Meco Marco Di
Original assignee: Dayco Europe Srl
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-13
Also published as: US20110263367A1; WO2009034422A1; EP2201264A1; EP2201264B1; KR20100087085A; CN101842610A; CA2699484A1; BRPI0815872A2; JP2010539408A

Description

D E S C R I Z IO N E

La presente invenzione è relativa ad una cinghia comprendente un trattamento di copertura o protezione di un tessuto ed al relativo trattamento.

Ciascun componente della cinghia contribuisce ad incrementare le prestazioni in termini di resistenza meccanica, in modo da diminuire il rischio di rotture della cinghia e da aumentare la potenza trasmissibile specifica.

I cord contribuiscono particolarmente ad assicurare le necessarie caratteristiche meccaniche alla cinghia e contribuiscono in modo essenziale al modulo della cinghia stessa ed in particolare quindi assicurano il mantenimento delle prestazioni della cinghia nel tempo.

Il tessuto di ricoprimento diminuisce il coefficiente di attrito sulla superficie di lavoro, e nel caso delle cinghie dentate riduce la deformabilità dei denti e soprattutto rinforza la radice del dente evitandone in questo modo la rottura.

Il tessuto di ricoprimento utilizzato può essere costituito da un singolo strato o, alternativamente, può essere a doppio strato in modo da garantire una maggiore robustezza e maggiore rigidità.

Il tessuto viene normalmente trattato con un adesivo, ad esempio RFL (lattice di resorcinolo e formaldeide) per aumentare l'aderenza tra il corpo ed il tessuto stesso.

Vengono inoltre utilizzati numerosi metodi per aumentare la resistenza all'usura di cinghie di trasmissione modificando la struttura del tessuto di ricoprimento o eseguendo differenti trattamenti sul tessuto, ad esempio, trattamenti in cui il tessuto viene trattato con polimeri alogenati, ad esempio trattamenti a base di PTFE.

Alternativamente sono anche note dalle domande di brevetto JP2001304343 e JP2001208137 a nome MITSUBOSHI trattamenti, anche chiamati composizioni adesive, per tessuti di cinghie dentate comprendenti un materiale anti-attrito scelto nel gruppo costituito da solfuro di molibdeno e grafite.

Tutti questi trattamenti agiscono modificando il coefficiente di attrito della superficie di lavoro, la quale è quella più soggetta ad usura. Tutti i trattamenti con questi materiali anti-attrito non permettono però di avere una resistenza all'usura ottimale.

Infatti in quest'ultimo caso il trattamento permette di ottenere solo un leqqero incremento della resistenza all'abrasione e la cinghia presenta ancora una elevata rumorosità, in particolar modo nella fase di inqranamento sulla puleggia.

Per ovviare a tale problema è stato proposto dalla stessa richiedente di cambiare radicalmente la struttura della cinghia nel brevetto EP1157813, nel quale viene proposto di coprire il tessuto di ricoprimento con uno strato resistente comprendente un plastomero fluorurato, un materiale elastomerico ed un aqente di vulcanizzazione dove il plastomero fluorurato è presente in quantità maqqiore dell'elastomero. Lo strato è distinto dal tessuto, non permea nel tessuto ed è vantaqqiosamente applicato al tessuto per mezzo di una fase di calandratura. Fra il tessuto e lo strato resistente è vantaggiosamente presente uno strato adesivo.

L'uso dello strato resistente ha permesso di ottenere buoni risultati in termini di aumento della resistenza all'usura, in quanto la superficie di lavoro della cinqhia è in questo caso costituita dallo strato resistente stesso e non dal tessuto, il quale permette durante la fase di ingranamento dei denti della cinghia sulla puleggia una rumorosità minore.

Anche tale trattamento però non risulta sempre sufficientemente efficace quando le cinghie sono utilizzate in olio ovvero in sistemi nei quali la cinghia si trova all'interno del basamento e quindi è a diretto contatto con spruzzi di olio o addirittura lavora parzialmente immersa in olio. In questi casi i trattamenti noti che comprendono materiali anti-attrito, i quali erano stati studiati per ridurre l'attrito esercitato dalla cinghia dentata nell'ingranamento sulla puleggia, non sembrano adatti.

Infatti benché rimanga necessario mantenere una buona resistenza all'abrasione, occorre anche contemporaneamente assicurare una elevata resistenza all'olio che permetta di evitare rigonfiamenti della cinghia dentata e quindi porti all'usura del tessuto con conseguente possibile rottura del dente e quindi alla riduzione della vita della cinghia.

Inoltre nei sistemi in cui la cinghia viene utilizzata a diretto contatto o parzialmente immersa in olio spesso l'olio motore è miscelato con impurità di vario tipo e in particolare con benzina.

I trattamento noti non permettono di avere una adeguata resistenza e di costituire una adeguata barriera alla penetrazione dell'olio in ambienti dove l'olio è miscelato con benzina.

Inoltre i trattamenti noti in olio ad alta temperatura tendono ad invecchiare velocemente conducendo spesso ad una delaminazione dello strato di protezione o ad una precoce perdita del trattamento da parte del tessuto. La perdita del trattamento risulta in una perdita della capacità di barriera all'olio esercitata dal trattamento stesso.

Si è perciò continuamente alla ricerca di soluzioni che permettano di ottenere trattamenti di ricoprimento per cinghie dentate capaci di fornire contemporaneamente una elevata resistenza all'usura in tutto l'intervallo di temperature di funzionamento della cinghia e una bassa rumorosità a bassi ed alti regimi, in particolare quando vengono usate in olio.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di ottenere un trattamento di un tessuto per una cinghia dentata ed una cinghia dentata relativa con una elevata resistenza all'abrasione e quindi all'usura e contemporaneamente sia una bassa rumorosità durante il funzionamento ad alti e bassi regimi sia una resistenza ottimale in tutto l'intervallo di temperature di utilizzo e soprattutto una capacità di barriera all'olio miscelato con benzina.

Secondo la presente invenzione tale scopo viene raggiunto con una cinghia secondo la rivendicazione 1.

Secondo la presente invenzione viene inoltre fornito un uso secondo la rivendicazione 15.

Secondo la presente invenzione viene inoltre fornito un procedimento per la fabbricazione di una cinghia dentata secondo la rivendicazione 17.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, essa viene ora descritta anche con riferimento alle figure allegate che illustrano:

la figura 1 una vista prospettica parziale di una cinghia dentata secondo la presente invenzione; e - la figura 2 è uno schema di un primo sistema di comando della distribuzione utilizzante una prima cinghia dentata secondo la presente invenzione; e

- la figura 3 è uno schema di un secondo sistema di comando della distribuzione utilizzante una seconda cinghia dentata secondo la presente invenzione; e

- la figura 4 è uno schema di un terzo sistema di comando della distribuzione utilizzante una terza cinghia dentata secondo la presente invenzione.

la figura 5 è una tabella con i risultati dei test eseguiti sui trattamenti secondo l'invenzione e secondo la tecnica nota

la figura 6 è un grafico che visualizza la variazione della larghezza della cinghie in test dinamici.

Nel seguito per "il materiale elastomerico è essenzialmente costituito" si intende che il materiale elastomerico può comprendere piccole percentuali di altri polimeri o copolimeri, i quali possono essere aggiunti al materiale elastomerico senza variare le caratteristiche chimico fisiche della mescola e quindi senza uscire dall'ambito della presente invenzione.

Nella figura 1 è indicata nel suo complesso con 1 una cinghia dentata, quale esempio della presente invenzione. La cinghia 1 comprende un corpo 2 in materiale elastomerico, nel quale è annegata una pluralità di inserti resistenti 3 filiformi longitudinali .

Il corpo 2 presenta una dentatura 4, la quale è rivestita mediante un tessuto 5 di ricoprimento.

Vantaggiosamente il corpo 2 è realizzato in una mescola costituita da uno o più elastomeri, che sono indicati complessivamente come "primo materiale elastomerico". Il "primo materiale elastomerico comprende uno o più copolimeri formati a partire da un monomero contenente gruppi nitrile e da un diene.

Vantaggiosamente i monomeri contenenti i gruppi nitrile sono in una percentuale compresa vantaggiosamente tra il 34 ed il 49 % in peso rispetto alla totalità dei copolimeri finali.

Più vantaggiosamente sono tra il 39 e il 43 % in peso.

Più vantaggiosamente il o i copolimeri utilizzati sono acrilonitrile butadiene idrogenato o HNBR.

Vantaggiosamente l'HNBR utilizzato è ad alto grado di idrogenazione, ad esempio possono essere utilizzati HNBR cosiddetti completamente saturati e quindi aventi una percentuale di doppi legami residua al più dello 0,9 %, ma alternativamente possono anche essere utilizzati HNBR a minor grado di insaturazione quali, ad esempio, HNBR aventi un grado di saturazione del 4 % o del 5,5%, cosiddetti parzialmente saturati.

Alcuni esempi di copolimeri HNBR utilizzabili come mescola di corpo, ma anche nei differenti trattamenti dei vari elementi costituenti la cinghia dentata, sono i copolimeri appartenenti alla famiglia dei THERBAN prodotti da Lanxess, come il THERBAN 3407 con il 34 % di gruppi nitrilici ed un grado di idrogenazione al più dello 0,9 %, il THERBAN 3406 con il 34 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più dello 0,9 %, il THERBAN 3607 con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più dello 0,9 %, il THERBAN 3446 con il 34 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più dello 4 %, il THERBAN 3447 con il 34 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più dello 5,5 %, il THERBAN 3627 con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 2 %, il THERBAN 3629 con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 2 %, il THERBAN 3907 con il 39 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 0,9 %.

Alternativamente è anche possibile utilizzare gli HNBR prodotti da Nippon Zeon con il nome di ZETPOL. In particolare lo ZETPOL 2000 con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più dello 0,9 %, lo ZETPOL 2000L con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più dello 0,9 %, lo ZETPOL 2010 con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 4 %, lo ZETPOL 2010L con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 4 %, lo ZETPOL 2010H con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 4 %, lo ZETPOL 2020 con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 5,5 %, lo ZETPOL 2020L con il 36 % di gruppi nitrilici ed un grado di insaturazione al più del 5,5 %.

Vantaggiosamente la mescola del primo materiale elastomerico comprende inoltre un elastomero fluorurato. Più vantaggiosamente l'elastomero fluorurato è presente nel corpo in una quantità compresa tra 5 e 95 phr. Ancor più vantaggiosamente l'elastomero fluorurato è presente nel corpo in un rapporto in peso compreso tra 1:3 e 3:1 rispetto alla miscela di uno o più copolimeri, ottenuti a partire da un monomero dienico ed un monomero contenente gruppi nitrile.

Vantaggiosamente l'elastomero fluorurato utilizzato nel corpo della cinghia

La mescola nel primo materiale elastomerico può comprendere inoltre additivi convenzionali come, ad esempio, agenti di rinforzo, cariche, pigmenti, acido stearico, acceleratori, agenti di vulcanizzazione, antiossidanti, attivatori, iniziatori, plastificanti, cere, inibitori di prevulcanizzazione, antidegradanti, oli di processo e simili.

Vantaggiosamente, come carica può essere adoperato nerofumo, che è vantaggiosamente aggiunto in quantità comprese tra 0 e 80 phr, più vantaggiosamente circa 40 phr. Vantaggiosamente vengono aggiunte cariche chiare rinforzanti come talco, carbonato di calcio, silice e silicati in quantità vantaggiosamente compresa tra 0 e 80 phr, vantaggiosamente circa 40 phr. Si possono inoltre vantaggiosamente utilizzare silani in quantità comprese tra 0 e 5 phr.

Vantaggiosamente vengono aggiunti ossidi di zinco e magnesio in una quantità compresa tra 0 e 15 phr.

Vantaggiosamente vengono aggiunti plastificanti esterei come i trimellitati o esteri eteri in una quantità vantaggiosamente compresa tra 0 e 20 phr.

Vantaggiosamente vengono aggiunti coagenti di vulcanizzazione come i triallilcianurati, metacrilati organici o inorganici come sali di metalli in una quantità vantaggiosamente compresa tra 0 e 20 phr o perossidi organici come ad esempio isopropil benzen perossido in una quantità vantaggiosamente compresa tra 0 e 15 phr.

Vantaggiosamente la mescola in materiale elastomerico comprende inoltre fibre di rinforzo, più vantaggiosamente in una quantità compresa tra 2 e 40 phr, ancor più vantaggiosamente 20 phr. Vantaggiosamente le fibre di rinforzo presentano una lunghezza compresa tra 0,1 e 10 mm.

L'utilizzo di fibre permette di incrementare ulteriormente le caratteristiche meccaniche della mescola costituente il corpo.

Vantaggiosamente le fibre di rinforzo comprendono poliammidi aromatiche, più vantaggiosamente paramidi, ad esempio possono essere vantaggiosamente utilizzate fibre di Technora© che possono essere aderizzate alla mescola mediante un trattamento a base di RFL, acronimo di un lattice di resorcina e formaldeide. Ad esempio il lattice utilizzato può essere a base di VP-SBR ovvero un copolimero di vinilpiridina-stirene-butadiene.

Si sono dimostrate particolarmente efficaci fibre aramidiche, come ad esempio fibre di Technora della Teijn della lunghezza di 1 mm.

Il tessuto 5 di ricoprimento della dentatura 4 o il tessuto 7 di ricoprimento del dorso 6 possono essere costituiti da uno o più strati e possono essere ottenuti tramite diverse tecniche di tessitura, ad esempio, mediante la tecnica di tessitura nota come 2x2 twill.

Alternativamente il tessuto 5 di ricoprimento può essere ottenuto secondo modalità di tessitura che permettano di ottenere almeno una superficie ruvida per migliorare l'adesione meccanica.

Il tessuto 5 di ricoprimento dei denti comprende vantaggiosamente poliammide alifatica o aromatica, più vantaggiosamente poliammide aromatica (aramide).

Vantaggiosamente il tessuto utilizzato ha una struttura composita costituita da una trama e da un ordito, in cui la trama è costituita da fili di trama formati ciascuno da un filo elastico come nucleo e da una coppia di fili compositi avvolti sul filo elastico, ciascuno filo composito comprende un filo ad alta resistenza termica e meccanica ed almeno un filo ricoprente avvolto sul filo ad alta resistenza termica e meccanica. Vantaggiosamente ciascuno filo composito comprende un filo ad alta resistenza termica e meccanica ed una coppia di fili ricoprenti avvolti sul filo ad alta resistenza termica e meccanica. Il filo elastico è vantaggiosamente in poliuretano. Il filo ad alta resistenza termica e meccanica è vantaggiosamente in poliammide para-aromatica.

Il tessuto 5 è sottoposto generalmente ad un primo trattamento, ad esempio per immersione in una soluzione acquosa di solvente organico. Il primo trattamento vantaggiosamente avviene in una miscela di acqua e solvente contenente una composizione comprendente un materiale elastomerico costituito da uno o più copolimeri formati a partire da un monomero contenente gruppi nitrile e da un diene in cui i monomeri contenenti i gruppi nitrile sono in una percentuale compresa tra il 30 ed il 39% in peso rispetto alla totalità dei copolimeri finali.

Il tessuto può inoltre anche essere sottoposto ad un trattamento con RFL.

Secondo la presente invenzione il tessuto 5 è sottoposto inoltre ad un secondo trattamento a base di un elastomero fluorurato.

È stato sorprendentemente trovato che un trattamento a base di un elastomero fluorurato permette infatti di formare una barriera efficace contro la penetrazione dell'olio nei sistemi nei quali la cinghia viene usata a diretto contatto o parzialmente immersa in olio all'interno del basamento del motore.

Tale trattamento ricopre e protegge il tessuto e permette sorprendentemente di superare tutti gli inconvenienti delle cinghie tradizionali e di prolungare la durata della cinghia aumentandone la resistenza all'usura.

Il secondo trattamento viene effettuato vantaggiosamente con una mescola comprendente una combinazione di tre materiali polimerici opportunamente selezionati .

Il secondo trattamento vantaggiosamente comprende una miscela di:

a) tra lo 0 % ed il 95 % in peso rispetto al peso totale degli elastomeri nel trattamento di un secondo materiale elastomerico formato da una miscela di uno o più copolimeri, ottenuti a partire da un monomero dienico ed un monomero contenente gruppi nitrile;

b) tra il 5 % ed il 100 % in peso di un elastomero fluorurato; e

c) un agente anti-attrito.

Alternativamente il trattamento è interamente realizzato in elastomero fluorurato.

Vantaggiosamente l'agente anti-attrito è scelto nel gruppo costituito da un plastomero fluorurato, grafite, solfuro di molibdeno e polvere di rame.

Vantaggiosamente il secondo materiale elastomerico è presente in quantità compresa tra 5 e 95 phr

Vantaggiosamente l'elastomero fluorurato è presente in una quantità compresa tra 5 e 95 phr.

Vantaggiosamente il plastomero fluorurato è presente in una quantità di almeno 5 phr. Più vantaggiosamente il plastomero fluorurato è presente in una quantità superiore a 30 phr, ancor più vantaggiosamente compresa tra 40 a 120 phr.

Più vantaggiosamente il rapporto tra secondo materiale elastomerico e l'elastomero fluorurato è compreso nell'intervallo da 1:3 a 3:1.

Ancor più vantaggiosamente il rapporto tra secondo materiale elastomerico ed elastomero fluorurato è compreso tra 1:1,5 e 1:2,5.

Vantaggiosamente il secondo materiale elastomerico è modificato con un sale di un acido carbossilico insaturo.

Vantaggiosamente il secondo materiale elastomerico consiste di uno o più copolimeri formati a partire da un monomero contenente gruppi nitrile e da un diene in cui i monomeri contenente i gruppi nitrile sono in una percentuale compresa preferibilmente tra il 30 ed il 39 % in peso rispetto alla totalità dei copolimeri finali. Più vantaggiosamente i gruppi nitrile sono in una percentuale compresa tra il 34 ed il 43 % in peso rispetto alla totalità dei copolimeri finali.

Vantaggiosamente almeno uno dei copolimeri è modificato con un sale di un acido carbossilico insaturo. Più vantaggiosamente viene utilizzato un sale di zinco dell'acido polimetacrilico.

Vantaggiosamente il secondo materiale elastomerico è scelto nel gruppo costituito da HNBR e XHNBR.

Vantaggiosamente il secondo materiale elastomerico è un HNBR modificato con un sale di zinco dell'acido polimetacrilico. Vantaggiosamente il sale di zinco dell'acido polimetacrilico viene aggiunto in una quantità compresa tra 10 e il 60% rispetto all'HNBR.

Vantaggiosamente l'HNBR modificato con sali di zinco ha un'insaturazione inferiore al 15 per cento, più preferibilmente tra il 0.1 ed il 10%.

Ad esempio, vengono usati vantaggiosamente gli elastomeri venduti dalla Zeon con le denominazioni: ZSC 1295, ZSC 2095, ZSC 2195, ZSC 2295, ZSC 2295L, ZSC 2295R and ZSC 2395; oppure il prodotto Lanxess Therban ART1725, o una miscela tra Therban 3407 o 3907 o 4307 o 3446 o 3467 e Sartomer SR706 76phr ovvero un sale difunzionale dell'acido acrilico. Vantaggiosamente il salde dell'acido acrilico è aggiunto in una quantità compresa tra 10 e 60%

Vantaggiosamente l'elastomero fluorurato è un copolimero scelto nel gruppo costituito da fluoruro -esafluoropropilene, vinilidene fluoruro esafluoropropilene - tetrafluoroetilene, vinilidene fluoruro - tetrafluoroetilene - perfluoroviniletere, tetrafluoroetilene - perfluoroviniletere, tetrafluoroetilene - propilene, tetrafluoroetilene -propilene - vinilidene fluoruro, tetrapolimero esafluoropropilene/vinilidenfluoruro/ tetrafluoroetilene/bromo o iodo o cloro olefina fluorurato e miscele di questi polimeri.

Più vantaggiosamente è scelto nel gruppo costituito da terpolimero esaf luoropropilene/ vinilidenfluoruro/ monocloro-trifluoroetilene,terpolimero/ esafluoropropilene /vinilidenfluoruro/ tetrafluoroetilene, Tetrapolimero esafluoropropilene/vinilidenfluoruro/ tetrafluoroetilene/bromo o iodo o cloro olefina fluorurata .

Ancor più vantaggiosamente l'elastomero fluorurato è un terpolimero esafluoropropilene/vinilidenfluoruro/ monocloro-trifluoroetilene o tetrafluoroetilene.

Particolarmente vantaggioso risulta inoltre l'utilizzo di un copolimero con 51 % di vinilidenfluoruro, 33% di esafluoropropilene e 17 % di tetrafluoroetilene.

Vantaggiosamente il contenuto di fluoro nell'elastomero fluorurato è compreso tra il 64 e il 71% in peso.

Ancor più vantaggiosamente è tra il 66 % ed il 69%. È possibile utilizzare numerosi tipi di elastomeri fluorurati, ad esempio quelli commercializzati con i nomi VITON commercializzato da Dupontdow elastomers, AFLAS commercializzato da Asahi Industry, TECNOFLON FKM commercializzato da Ausimont-Solvay, DYNEON commercializzato da Dyneon, DAI-EL commercializzato da Daikin Industries.

Più vantaggiosamente vengono utilizzati fluoroelastomeri vulcanizzabili a perossidi, in particolare TECNOFLON FKM del genere descritto nel brevetto EP967248 o EP1031606 o EP1262497.

Particolarmente vantaggioso si è dimostrato l'utilizzo del materiale TECNOFLON P757.

Vantaggiosamente il plastomero fluorurato è un PTFE o politetrafluoroetilene.

Più vantaggiosamente il plastomero fluorurato è un PTFE della FLUON, ad esempio FLUON 1700.

Alternativamente il plastomero fluorurato può essere miscelato preventivamente all'elastomero fluorurato. Ad esempio l'elastomero fluorurato può essere microcoagulato all'interno dell'elastomero fluorurato.

Ad esempio si è dimostrato particolarmente vantaggioso l'utilizzo di una miscela di elastomero fluorurato dal 60 % al 90 %, preferibilmente 70 %, comprendente dal 10 % al 40 %, preferibilmente 30 %, di PTFE.

Il secondo trattamento comprende inoltre vantaggiosamente un agente di vulcanizzazione, più vantaggiosamente un perossido.

Per permettere l'utilizzo di una vulcanizzazione a base di un perossido risultano particolarmente vantaggiosi ai fini di facilitare il procedimento di produzione della cinghia gli elastomeri fluorurati vulcanizzabili con un perossido.

Il perossido viene aggiunto di norma in quantità compresa tra 1 e 15 parti in peso rispetto a 100 parti di materiale elastomerico. Più vantaggiosamente il perossido viene aggiunto in quantità compresa tra 1.5 e 5 parti rispetto a 100 parti di materiale elastomerico. Il secondo trattamento può essere del tipo noto in cui il trattamento permea nel tessuto oppure può formare uno strato di ricoprimento distinto e separato dal tessuto stesso anche denominato nel seguito strato resistente 8.

Nel caso che il trattamento formi uno strato distinto dal tessuto costituisce la superficie di lavoro della cinghia e quindi incrementa ulteriormente la resistenza all'usura.

Vantaggiosamente il plastomero fluorurato è presente nello strato resistente in quantità maggiore in phr della somma dell'elastomero fluorurato e del secodo materiale elastomerico.

Lo spessore dello strato resistente 8 è vantaggiosamente compreso tra 0,03 mm e 0,2 mm.

Lo strato resistente 8 può essere disposto al di sopra del tessuto 5 in differenti modi. Preferibilmente viene disposto mediante una fase di calandratura.

Fra il tessuto 5 e lo strato resistente 8 può essere disposto un materiale adesivo per migliorare l'adesione dello strato resistente 8 sul tessuto 5.

Preferibilmente lo strato resistente 8 per assicurare la necessaria resistenza ha un peso compreso tra 50 e 120 gr/m<2>.

Le cinghie secondo la presente invenzione sono particolarmente adatte ad essere utilizzate in sistemi a diretto contatto o parzialmente immersi in olio. In particolare, risultati ottimali sono stati ottenuti nel caso in cui la cinghia sia utilizzata in sostituzione dei tradizionali sistema ad ingranaggi o a catene all'interno del basamento, sistemi nei quali la cinghie è esposta per tutta la durata di vita ad un continuo contatto con spruzzi d'olio o eventualmente anche è parzialmente immersa in un bagno d'olio.

In questo caso vantaggiosamente il trattamento è effettuato anche sul dorso 6, quando un tessuto 7 di ricoprimento del dorso è presente. In questo caso il trattamento 8 permette di evitare la penetrazione dell'olio anche dal lato del dorso 6 della cinghia dentata 1 e risulta particolarmente vantaggioso quando la cinghia dentata 1 viene utilizzata in sistemi di comando nei quali il dorso 6 della cinghia è a contatto con pattini o tenditori. In tali sistemi infatti l'olio rimane interposto tra la superficie di contatto del pattino o del tenditore con la cinghia ed il dorso della cinghia stessa e quindi la penetrazione all'interno della mescola che costituisce il corpo ne risulterebbe favorita.

Preferibilmente la cinghia dentata 1 può essere trattata su tutte le superficie esterne ed, in particolare, sui fianchi 10 dove la mescola di corpo è più esposta all'attacco dell'olio, con una gomma resistente al rigonfiamento, ad esempio ENDURLAST (marchio registrato Lord).

La cinghia 1 secondo la presente invenzione può essere utilizzata, ad esempio, in un sistema di comando della distribuzione per un autoveicolo del tipo raffigurato nella figura 2. Il sistema di comando della distribuzione è indicato in figura nel suo complesso con il numero il e comprende una puleggia motrice 12 rigidamente fissata all'albero motore, non illustrato, una prima 13a ed una seconda 13b puleggia condotta ed un tenditore 14 per il tensionamento della cinghia dentata.

Secondo una seconda forma di realizzazione alternativa, illustrata in figura 3, viene indicata con il numero 20 una cinghia dentata secondo la presente invenzione, la quale presenta una dentatura su entrambe le facce e presenta quindi un tessuto resistente che ricopre entrambe le dentature.

Una cinghia dentata 20 può, ad esempio essere utilizzata in un sistema di comando della distribuzione per un autoveicolo del tipo raffigurato nella figura 3. Il sistema di comando della distribuzione è indicato in figura nel suo complesso con il numero 21 e comprende una puleggia motrice 22 rigidamente fissata all'albero motore, non illustrato, una prima 23a, una seconda 23b ed una terza 24 puleggia condotta.

Secondo una terza forma di realizzazione della presente invenzione, illustrata nella figura 4, una cinghia dentata 30 secondo la presente invenzione può vantaggiosamente essere utilizzata in un sistema di comando della distribuzione indicato in figura nel suo complesso con il numero 31, il quale comprende una puleggia motrice 32 rigidamente fissata all'albero motore, non illustrato, una prima 33a ed una seconda 33b puleggia condotta, un tenditore a pattino 34 ed un pattino 35.

In uso, le cinghie dentate 1, 20 e 30 nei rispettivi i sistemi di comando il, 21 e 31 sono a diretto contatto con olio.

Le figure da 2 a 4 si riferiscono a sistemi di comando relativi alla movimentazione di contralberi di bilanciamento, ma è chiaro che la cinghia dentata secondo la presente invenzione può essere utilizzata anche in cosiddetti "cam to cam" o per la movimentazione della pompa dell'olio. In tali casi la cinghia durante il funzionamento risulta essere parzialmente immersa in un bagno d'olio.

Inoltre è anche possibile utilizzare la cinghia della presente invenzione nella trasmissione principale per la movimentazione delle camme e anche per la movimentazione della pompa iniezione nei motori diesel.

È stato sperimentalmente verificato che il trattamento per un tessuto secondo la presente invenzione costituisce un'efficace barriera all'olio e quindi permette di superare i test di durata cui vengono sottoposte le cinghie dentate per essere utilizzate negli autoveicoli e quindi di evitare tutti i problemi delle cinghie quando utilizzate a contatto con olio ed, in particolare, la diminuzione delle caratteristiche meccaniche, la minore adesione, il peggior ingranamento e la minor resistenza all'usura.

Da un esame delle caratteristiche della cinghia dentata realizzata secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

In particolare, è stato sorprendentemente trovato che, quando un tessuto 5 di ricoprimento di una cinghia viene sottoposto ad un trattamento secondo l'invenzione, la resistenza all'usura della cinghia è ulteriormente migliorata ed inoltre è in grado reistere alle proved i durata che simulano una durata della cinghia di 250000 km anche quando la cinghia è utilizzata insistemi a diretto contatto o parzialmente immersa in olio e quindi ad alta temperatura. Contemporaneamente inoltre durante il funzionamento la cinghia ha una bassa rumorosità sia ad alti che a bassi regimi e lungo l'intero intervallo di temperature di funzionamento.

Mentre alcuni esempi di realizzazione sono stati descritti allo scopo di illustrare l'i venzione è chiaro che il tecnico del rampo può effettuare modifiche al trattamento senza uscire dallo scopo della presente invenzione. La cinghia dentata secondo la presente invenzione verrà nel seguito descritta anche tramite esempi senza per questo essere limitata a questi.

ESEMPI 1-6

Nella tabella 1 sono riportate le caratteristiche di alcuni trattamenti per un tessuto di una cinghia realizzati secondo la presente invenzione

Tabella 1

Dove ZSC costituisce il secondo materiale elastomerico e precisamente un HNBR modificato con un sale di zinco di un acido polimetacrilico

DAI_EL è un elastomero fluorurato prodotto da Daikin,

P757/30M è un elastomero fluorurato miscelato con un 30 % in peso di PTFE microcoagulato,

TRIGONOX è un perossido utilizzato come agente di vulcanizzazione,

TAIC è un triallilisocianurato,

PERKADOX un perossido utilizzato come agente di vulcanizzazione.

ESEMPIO 6-12

Nella tabella 2 di figura 2 sono riportati i risultati dei test eseguiti sui trattamenti secondo l'invenzione, la cui composizione è quella illustrata negli esempi 2-8 della tabella 1 e comparativo (esempio 1) realizzato secondo la tecnica nota.

I test eseguiti dimostrano che il trattamento realizzato secondo la presente invenzione permette di ottenere cinghie aventi una migliore resistenza termica agli aggressivi chimici, in particolare a benzina, gasolio, olii motore e acidi.

Inoltre e sorprendentemente il trattamento secondo l'invenzione permette di far diminuire il rigonfiamento dovuto all'assorbimento di benzina e quindi di contenete l'allargamento delle cinghie dovuto all'assorbimento dell'olio, mentre le proprietà meccaniche originali rimangono ottimali e si mantengono buone anche dopo invecchiamento termico in aria.

Nel grafico di Fig. 6 viene inoltre riportata la variazione nella larghezza della cinghia quando sottoposta ad un test di durata in olio ad alta temperatura (140°C) miscelato con il 25% di benzina.

Le condizioni in cui è stato eseguito il test sono riportate nella tabella 3.

Tabella 3

Per confrontare il comportamento dei diversi trattamenti il test è stato interrotto dopo 50 milioni di cicli.

Il trattamento comparativo realizzato secondo la tecnica nota, denominato come BIANCA STD, offre una scarsa protezione alla aggressione dell'olio miscelato con benzina che si traduce in un rigonfiamento della cinghia ovvero in larghezza aumentata del 15 %.

Tutti i trattamenti realizzati secondo l'invenzione mostrano invece un netto miglioramento di questo parametro fino a raggiungere il valore di solo il 9.5%.

Claims

R IV E N D ICA Z IO N I 1. Cinghia di trasmissione comprendente un corpo (2) in un primo materiale elastomerico comprendente una superficie di lavoro (4) ricoperta da un tessuto (5); detto tessuto essendo stato sottoposto ad un trattamento, caratterizzato dal fatto che detto trattamento comprende un elastomero fluorurato.
2. Cinghia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto trattamento comprende a) dallo 0 % al 95 % in peso rispetto al peso totale degli elastomeri nel trattamento di un secondo materiale elastomerico ottenuto a partire da un monomero dienico ed un monomero contenente gruppi nitrile; b) dal 5 al 100 % in peso di un elastomero fluorurato; e c) un agente antiattrito.
3. Cinghia secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto detto elastomero fluorurato è presente in una quantità compresa tra il 15 e 85 % in peso.
4. Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto secondo materiale elastomerico è presente in una quantità compresa tra 5 e 95 % in peso.
5. Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto secondo materiale elastomerico è presente in un rapporto in peso compreso tra 1:3 e 3:1 rispetto a detto elastomero fluorurato.
6. Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto agente antiattrito è scelto nel gruppo costituito da plastomero fluorurato, solfuro di molibdeno, grafite, polvere di rame.
7. Cinghia secondo la rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che detto agente antiattrito è aggiunto in una quantità in peso compresa tra 5 e 200 % in peso rispetto alla somma di detto elastomero fluorurato e di detto secondo materiale elastomerico.
8. Cinghia secondo le rivendicazioni 6 o 7, caratterizzata dal fatto che detto agente antiattrito è presente in una quantità in peso compresa tra il 70% in peso ed il 150% in peso rispetto alla somma di detto elastomero fluorurato e di detto secondo materiale elastomerico.
9. Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzata dal fatto che detto secondo materiale elastomerico è scelto nel gruppo costituito da HNBR, XHNBR o miscele degli stessi.
10. Cinghia dentata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzata dal fatto che detto secondo materiale elastomerico è addizionato di un sale di un acido carbossilico insaturo.
11. Cinghia secondo la rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che detto sale di un acido carbossilico insaturo è un sale di zinco dell'acido polimetacrilico o poliacrilico.
12. Cinghia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre un agente di vulcanizzazione.
13. Cinghia secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto agente di vulcanizzazione è un perossido.
14. Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto primo materiale elastomerico comprende una miscela di uno o più copolimeri, ottenuti a partire da un monomero dienico ed un monomero contenente gruppi nitrile in cui i monomeri contenenti gruppi nitrile sono in una percentuale compresa tra il 33 ed il 49 % in peso rispetto alla totalità dei copolimeri finali.
15. Cinghia secondo la rivendicazione 14 caratterizzata dal fatto che primo materiale elastomerico comprende un elastomero fluorurato.
16. Cinghia secondo la rivendicazione 15 caratterizzata dal fatto che detto elastomero fluorurato è presente in detto corpo in una quantità compresa tra 5 e 95 phr.
17. Cinghia secondo la rivendicazione 15 caratterizzata dal fatto che detto elastomero fluorurato è presente in detto corpo in un rapporto in peso compreso tra 1:3 e 3:1 rispetto a detta miscela di uno o più copolimeri, ottenuti a partire da un monomero dienico ed un monomero contenente gruppi nitrile.
18. Cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto di essere una cinghia dentata.
19. Trattamento di protezione per un tessuto di una cinghia di trasmissione comprendente un elastomero fluorurato.
20. Sistema di comando della distribuzione per un autoveicolo di trasmissione comprendente almeno una puleggia motrice, una puleggia condotta, una cinghia dentata (1) e mezzi atti a mantenere detta cinghia continuamente a contatto con olio; detta cinghia comprendendo un corpo (2) ed una superficie di lavoro (4) ricoperta da un tessuto, detto tessuto essendo stato sottoposto ad un trattamento, caratterizzato dal fatto che detto trattamento comprende un elastomero fluorurato.
21. Uso di elastomero fluorurato in un trattamento di protezione di un tessuto per una cinghia.
22. Uso secondo la rivendicazione 21 in un sistema in cui detta cinghia dentata è a diretto contatto con olio o parzialmente immersa in olio.
23. Procedimento di fabbricazione di una cinghia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di trattare il tessuto di ricoprimento della superficie di lavoro con un trattamento comprendente almeno un elastomero fluorurato