PL164865B1 - Zamkniety pas napedowy, sposób wytwarzania zamknietego pasa napedowego I urzadzenie do wytwarzania zamknietego pasa napedowego PL PL PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 . Zamkniety pas napedowy zawierajacy czlon sci- skany z materialu elastomerowego i warstwe przenoszaca 7) obciazenie, która zawiera osadzone w materiale felasto- merowym wiele, a co najmniej wiecej niz jeden pelny zwój kordu, znamienny tym, ze czlon sciskany (2) ma powierz- chnie (16) i zawiera staly ale zmiekczalny material elasty- czny stanowiacy pierwszy elastomer, a warstwa przeno- szaca obciazenie (4) jest utworzona przez wiele, a co najmniej wiecej niz jeden pelny zwój czlonu przenosza- cego obciazenie (6) nawinietego wzdluz i wokól powierz- chni pasowego czlonu sciskanego (2), przy czym czlon przenoszacy obciazenie (6) zawiera kord (8) osadzony w oslonie (10) zawierajacej staly ale zmiekczalny material elastyczny stanowiacy drugi elastomer, stapialny z pier- wszym elastomerem, a zwoje nawinietej warstwy (4) czlonu przenoszacego obciazenie (6) sa scisle zwiazane z powierzchnia (16) pasowego czlonu sciskanego (2), natomiast miedzywarstwa pomiedzy zwojami i powierz- chnia (16) czlonu sciskanego (2) zawiera stopiony mate- rial zarówno z sasiedniej warstwy powierzchniowej oslony (10) kordu (8) czlonu przenoszacego obciazenie jak i z sasiedniej warstwy powierzchniowej czlonu sci- skanego (2), przy czym zwoje sa przynajmniej czesciowo wtloczone w powierzchnie czlonu sciskanego (2). poliester, aramid. 25 Urzadzenie do wytwarzania zamknietego pasa napedowego z czlonów piefabrykowanych obejmuja- cych co najmniej pasowy czlon sciskany oraz czlon prze- noszacy obciazenie, przy czym obydwa czlony zawieraja staly ale zmiekczalny material elastyczny, znamienne tym, ze zawiera kolo formowania pasa (18) FIG. 1 FIG.5 PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zamknięty pas napędowy, sposób wytwarzania zamkniętego pasa napędowego oraz urządzenie do wytwarzania zamkniętego pasa napędowego.

•Kompletne otwarte na końcach pasy elastomerowe z zatopionym przenoszącym obciążenie kordem wykonanym z materiałów o wysokiej wytrzymałości, jak bawełna, sztuczny jedwab, poliester i tym podobne są dobrze znane i w przeszłości były szeroko stosowane. Przy tym typie pasów występują jednak trudności, gdy odcinki prefabrykowanych otwartych na końcach pasów przycięte na wymiar mają być połączone dla utworzenia pasów zamkniętych. Podczas gdy końce termoplastycznego korpusu pasa są łatwo łączone przez zastosowanie ciepła lub klejów, to łączenie przenoszących obciążenie kordów stanowi problem. Proponowano w tym celu szereg sposobów, takich jak splatanie, nakładanie, przewlekanie, inkrustowanie itd., ale żaden z nich nie dał rzeczywiście zadawalających rezultatów, powodując tworzenie stref o różnej sztywności, zwiększenie minimalnego promienia gięcia, drgania i szumy i wreszcie obniżenie wytrzymałości pasa i jego żywotności oraz zwiększenie zużycia łożysk.

163 865

Biorąc pod uwagę powyższe opracowano sposoby, w których zamknięta warstwa materiału wzmacniającego i przenoszącego obciążenie jest nakładana na elastomerowe tworzywo na pasy dopiero po tym jak to ostatnio wymienione zostało połączone dla utworzenia pasa zamkniętego.

W niemieckim opisie patentowym nr 2 361244 oraz w opisie patentowym St. Zjedn. nr 3 847 029 ujawniony jest sposób, w którym wytłoczony pasek składający się z szeregu elementów korpusu pasa w zintegrowany sposób umieszczonych jeden obok drugiego jest owijany wokół bębna rdzeniowego i zespawany dla utworzenia zamkniętej tulei. Tuleja po zespawaniu zostaje ostudzona do temperatury otoczenia. Każdy element korpusu pasa wykazuje na swojej wierzchniej powierzchni kanał określony przez występy, w którym jest nawijany szeregiem zwojów otwarty kord przenoszący obciążenie. W czasie nawijania kord jest kryty stopionym lub ciekłym elastomerem termoplastycznym. W czasie nawijania pokryty kord jest nagrzewany przez urządzenie grzejne tak, by zapewnić wyższą temperaturę termoplastycznego elastomeru od temperatury jego topnienia, co najmniej do zakończenia nawijania. Stopione lub ciekłe pokrycie wypełnia zasadniczo kanały, a kord dochodzi do bezpośredniego styku z dnem kanału. Po nawinięciu i ochłodzeniu do temperatury niższej od temperatury topienia, tuleja jest cięta na krążki tworząc szereg · oddzielnych pasów.

Sposób ten posiada szereg wad. Potrzebne urządzenia są ciężkie i skomplikowane. Przy pomocy określonego bębna rdzeniowego można wytwarzać pasy tylko jednego wymiaru. Do nanoszenia ciekłego pokrycia na kord potrzebne jest urządzenie aplikacyjne, takiejak wytłaczarka, która wymaga wspierającego systemu przemysłowego, przestrzeni, itd. Jest on kosztowny zarówno przy instalowaniu jak i przy eksploatacji. Z tego powodu sposób ten nie jest odpowiedni dla warsztatów i fabryk, małych i dużych, które by uniknąć konieczności kosztownego magazynowania pasów napędowych różnych rozmiarów, pragną produkować dla siebie pasy jedynie wówczas, gdy są one potrzebne.

Dalszą wadą jest to, że stopiony lub ciekły elastomer nie w pełni pozostaje w kanałach, gdy bęben rdzeniowy obraca się podczas nawijania, ale wycieka kroplami od spodu. Elastomer nie przylega wystarczająco do powierzchni kanału. Warunki zestawiania pokrycia kordu są niekontrolowane i różne dla różnych zwojów kordu.

Jednym z celów tego wynalazku jest przezwyciężenie wad i niedogodności znanego sposobu i opracowanie sposobu wytwarzania zamkniętego pasa napędowego z przynajmniej częściowo otwartego na końcach tworzywaelastomerowego na pasy, który ułatwiłby przygotowanie ulepszonych zamkniętych pasów napędowych o praktycznie jednakowej wytrzymałości i sztywności na całej długości dzięki temu, że człony przenoszące obciążenie nie wykazują złączy. Ponadto celem wynalazku jest opracowanie prostego i niedrogiego urządzenia przystosowanego do przetwarzania prefabrykowanych części składowych.

Celem wynalazku jest także skonstruowanie zamkniętego pasa napędowego, łatwo wytwarzanego w dowolnym wymiarze przy minimalnych kosztach i minimalnym nakładzie inwestycyjnym.

Cel ten został według wynalazku osiągnięty przez skonstruowanie zamkniętego pasa napędowego, zawierającego człon ściskany z materiału elastomerowego i warstwę przenoszącą obciążenie, która zawiera osadzone w materiale elastomerowym wiele, a co najmniej więcej niż jeden pełny zwój kordu, który według wynalazku charakteryzuje się tym, że człon ściskany ma powierzchnię i zawiera stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący pierwszy elastomer, a warstwa przenosząca obciążenie jest utworzona przez szereg, a przynajmniej więcej niż jeden pełny zwój członu przenoszącego obciążenie nawiniętego wzdłuż i wokół powierzchni pasowego członu ściskanego, przy czym człon przenoszący obciążenie zawiera kord osadzony w osłonie zawierającej stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący drugi elastomer, stapialny z pierwszym elastomerem. Natomiast zwoje nawiniętej warstwy członu przenoszącego obciążenie są ściśle związane z powierzchnią pasowego członu ściskanego, a międzywarstwa pomiędzy zwojami i powierzchnią członu ściskanego zawiera stopiony materiał zarówno z sąsiedniej warstwy powierzchniowej osłony kordu członu przenoszącego obciążenie jak i z sąsiedniej warstwy powierzchniowej członu ściskanego, przy czym zwoje są przynajmniej częściowo wtłoczone w powierzchnię członu ściskanego.

Zamknięty pas napędowy wokół i na wierzchu nawiniętej warstwy członu przenoszącego obciążenie posiada· człon napinający zawierający stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący trzeci elastomer, stapialny z drugim elastomerem, przy czym człon napinający jest ściśle

164 865 związany z nawiniętą warstwą, a międzywarstwa pomiędzy warstwą nawiniętą a członem napinającym zawiera stopiony materiał zarówno z sąsiedniej warstwy powierzchniowej osłony kordu członu przenoszącego obciążenie jak i sąsiedniej warstwy powierzchniowej członu napinającego.

Korzystnie według wynalazku kord wykonany jest z materiału z grupy obejmującej bawełnę, jedwab sztuczny, poliester, aramid oraz poddany jest obróbce cieplnej przed pokryciem stałym ale zmiękczalnym materiałem elastycznym.

Kord jest pokryty podkładem, takim jak wodny podkład epoksydowy i/lub klejem przed zatopieniem w stałym ale zmiękczalnym materiale elastycznym.

Kord według wynalazku składa się z co najmniej dwóch mechanicznie połączonych materiałów, z których jeden ma dużą wytrzymałość, a drugi dobrą naturalną adhezję do materiału, w którym kord jest zatapiany. Zwoje zasadniczo pokrywają całą szerokość powierzchni, przy czym korzystnie zwoje co najmniej w 20% zagłębione są w powierzchni pasa członu ściskanego.

Sposób wytwarzania zamkniętego pasa napędowego składającego się z członu ściskanego z materiału elastomerowego i warstwy przenoszącej obciążenie, które zawiera osadzone w materiale elastomerowym wiele, a co najmniej więcej niż jeden pełny zwój kordu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że nawija się wstępnie prefabrykowany człon przenoszący obciążenie, zawierający kord osadzony w stałym ale zmiękczalnym materiale elastycznym stanowiącym drugi elastomer wzdłuż i wokół powierzchni członu ściskanego również zawierającego stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący pierwszy elastomer, stapialny z drugim elastomerem, tworząc w ten sposób warstwę zawierającą szereg, a przynajmniej więcej niż jeden pełny zwój i jednocześnie ściśle zespala się zwoje nawiniętej warstwy członu przenoszącego obciążenie z powierzchnią członu ściskanego. Zespolenie uzyskuje się przykładając wzajemny docisk pomiędzy tymi zwojami a tą powierzchnią i selektywnie zmiękczając warstwy powierzchniowe zarówno członu przenoszącego obciążenie jak i członu ściskanego, które mają kontaktować się ze sobą tuż przed tym wzajemnym zetknięciem przynajmniej w stopniu umożliwiającym stopienie materiału tych warstw powierzchniowych pod wpływem przyłożonego wzajemnego docisku i przynajmniej częściowe wciśnięcia zwojów w powierzchnię członu ściskanego.

Korzystnie według wynalazku wokół i na wierzchu warstwy członu przenoszącego obciążenie nawija się co najmniej jeden pełny zwój prefabrykowanego otwartego profilu członu napinającego zawierającego stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący trzeci elastomer stapialny ze wspomnianym drugim elastomerem, i jednocześnie ściśle zespala się co najmniej jeden zwój profilu członu napinającego z warstwą przenoszącą obciążenie przykładając wzajemny docisk pomiędzy profilem członu napinającego a warstwą przenoszącą obciążenie i selektywnie zmiękczając warstwy powierzchniowe warstwy przenoszącej obciążenie i profilu członu napinającego, które mają kontaktować się ze sobą przed ich zetknięciem w stopniu umożliwiającym przy użyciu docisku stopienie materiału warstw powierzchniowych.

Pasowy człon ściskany wytwarza się przez trwałe łączenie dwóch końców wstępnie utworzonego otwartego członu ściskanego, przyciętego na określoną długość.

W sposobie według wynalazku stosuje się zmiękczoną warstwę powierzchniową członu przenoszącego obciążenie o grubości mniejszej od grubości stałego ale zmiękczalnego materiału elastycznego, w którym jest zatopiony kord.

Warstwy powierzchniowe członów, które zespala się, zmiękcza się co najmniej w stopniu umożliwiającym materiałom tych warstw powierzchniowych na wpłynięcie do pustych przestrzeni pomiędzy tymi członami i wypełnienie tych przestrzeni umożliwiając zwojom członu przenoszącego obciążenie na co najmniej 20% zagłębienie w powierzchni pasa członu ściskanego.

Zwoje członu przenoszącego obciążenie tworzące warstwę nawija się wzdłuż zasadniczo całej szerokości powierzchni pasowego członu ściskanego.

Zmiękczanie przeprowadza się przez topienie w wyniku dostarczenia ciepła.

Ciepło dostarcza się za pomocą dyszy gorącego powietrza. Ciepło dostarcza się przez źródło skoncentrowanego ciepła promienistego. Ciepło dostarcza się przez źródło skoncentrowanych ultradźwiękowych drgań mechanicznych. Materiał co najmniej jednego z członów łączonych z drugim zawiera cząstki metalowe, a ciepło dostarcza się przez źródło skoncentrowanych drgań elektromagnetycznych. Zmiękcza się przez zastosowanie kleju. Zmiękcza się przez jednoczesne stosowanie ciepła i kleju. Wzajemny docisk dostarcza się w wyniku naprężenia członu przenoszącego obciążenie podczas jego nawijania. Wzajemny docisk dostarcza się przy pomocy co najmniej

164 865 7 jednej rolki pływającej. Jako pierwszy, drugi i/lub trzeci elastomer stosuje się korzystnie elastomer plastyczny.

Kolejnym celem wynalazku jest opracowanie prostego i taniego urządzenia, które umożliwiałoby przygotowanie w ekonomiczny sposób zamkniętych pasów napędowych dowolnego rozmiaru.

Według wynalazku cel ten został osiągnięty przez opracowanie urządzenia do wytwarzania zamkniętego pasa napędowego z członów prefabrykowanych obejmujących co najmniej pasowy człon ściskany oraz człon przenoszący obciążenie, przy czym obydwa człony zawierają stały ale zmiękczalny materiał elastyczny według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera koło formowania pasa o szerokości dokładnie dopasowanej do szerokości co najmniej jednego pojedynczego pasa członu ściskanego, środki napędowe do obracania koła formowania, koło biegu jałowego umieszczone w linii z kołem pasowym i w regulowanej odległości od jego środka, elementy regulacji odległości pomiędzy środkami kół, elementy dociskowe dla przykładania wzajemnego docisku pomiędzy pasem członu ściskanego a członem przenoszącym obciążenie przy nawijaniu tego członu na zewnętrzną powierzchnię pasowego członu ściskanego oraz środki zmiękczające dla selektywnego zmiękczania warstw powierzchniowych członu przenoszącego obciążenie i pasowego członu ściskanego.

Korzystnie według wynalazku środki zmiękczające stanowią środki grzejne rozmieszczone w sposób umożliwiający jednoczesne i selektywne dostarczanie ciepła do członu przenoszącego obciążenie i na powierzchnię pasowego członu ściskanego w pobliżu punktu, w którym człon przenoszący obciążenie w czasie nawijania na powierzchnię pasowego członu ściskanego styka się z tą powierzchnią.

Środki grzejne stanowią dmuchawę elektryczną oraz dyszę wytwarzającą strumień gorącego powietrza. Środki grzejne stanowią źródło skoncentrowanego ciepła promienistego. Środki grzejne stanowią źródło skoncentrowanych drgań elektromagnetycznych. Środki grzejne stanowią źródło skoncentrowanych ultradźwiękowych drgań mechanicznych.

Środki zmiękczające stanowią środki dozujące do nanoszenia kleju, co najmniej na człon przenoszący obciążenie, bezpośrednio przed jego umieszczeniem na powierzchni pasa członu ściskanego. Środki zmiękczające stanowią środki grzejne oraz środki dozujące do nanoszenia kleju.

Według wynalazku elementy dociskowe stanowią elementy do prowadzenia i utrzymywania w naprężeniu członu przenoszącego obciążenie podczas jego nawijania na pasowy człon ściskany, przystosowane do przeciwstawienia się ruchowi przechodzącego przez nie członu przenoszącego obciążenie. Elementy dociskowe stanowią rolki pływające.

Urządzenie według wynalazku zawiera także środki prowadzące człon przenoszący obciążenie podczas jego nawijania na pasowy człon ściskany.

Urządzenie zawiera środki napędowe do nadawania ruchu przesuwnego środkom prowadzącym w czasie obrotów koła formowania pasa, w kierunku prostopadłym do wzdłużnego przebiegu pasowego członu ściskanego zamontowanego pomiędzy kołem formowania pasa a kołem biegu jałowego.

Urządzenie zawiera także elementy do kontroli stosunku pomiędzy szybkością obrotową koła formowania pasa a przesuwnym ruchem środków prowadzących.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w perspektywie przekrój pasa napędowego wytworzonego sposobem według wynalazku, fig. 2 przedstawia w perspektywie człon przenoszący obciążenie według wynalazku, fig. 3 jest widokiem perspektywicznym rozwiązania obejmującego człon napinający wraz z członem przenoszącym obciążenie, fig. 4 przedstawia złącze stykowe łączące końce członu ściskanego pasa klinowego, fig. 5 przedstawia schematycznie urządzenie według wynalazku, fig. 6 jest fragmentem koła kształtującego urządzenie, a fig. 7 jest widokiem z boku na koło kształtujące, blok prowadzący oraz dmuchawę gorącego powietrza.

Na figurze 1 pokazano pierwsze rozwiązanie zwykłego pasa klinowego wytwarzanego sposobem według wynalazku.

Pas klinowy z fig. 1 zawiera człon korpusu nazywany członem ściskanym 2 oraz warstwę przenoszącą obciążenie 4 złożoną z kilkunastu zwojów członu przenoszącą obciążenie 6, które to zwoje (w sposób wyjaśniony poniżej) są ściśle powiązane zarówno z członem ściskanym 2 jak między sobą. Człon ściskany 2 jest wykonany z lub co najmniej zawiera stały ale zmiękczalny

164 865 materiał elastyczny stanowiący pierwszy elastomer. Człon przenoszący obniżenie 6 składa się z wzmacniającego kordu 8 o dużej wytrzymałości zatopionego w osłonie wykonanej z lub co najmniej zawierającej stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący drugi elastomer.

Zarówno pierwszy jak i drugi elastomer mogą się wzajemnie stapiać i korzystnie są lastomerami termoplastycznymi, takimi jak poliuretany (np. ESTANE od B. F. Goodrich), poliestry (np. HYTREL od Dupont), olefiny (np. LEVAFLEX od Bayer) i mieszanki (np. SANTOPRENNE od Monasanto).

Ponadto widać tzw. człon napinający 12 będący korzystnie dodatkową częścią i złączoną z warstwą 4 członu przenoszącego obciążenie 6. Człon napinający jest również wykonany z lub co najmniej zawiera stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący trzeci elastomer. Ten trzeci elastomer może się stapiać z co najmniej drugim elastomerem i korzystnie jest elastomerem termoplastycznym rodzaju wyżej wymienionego.

Podczas gdy człon napinający 12 przedstawiony na fig. 1 jest płaski i gładki, to człony napinające, np. w pasach przenośnikowych mogą posiadać przekrój poprzeczny nie prostokątny a np. trójkątny lub mogą mieć powierzchnię bruzdowaną.

Pokazany na fig. 2 człon przenoszący obciążenie 6 prefabrykowany w znany sposób w otwartych zwojach, posiada kołowy przekrój poprzeczny i składa się z wzmacniającego kordu 8 zatopionego i otoczonego wyżej określonym materiałem 10 kompatybilnym z materiałem członu ściskanego 2, który -również został powyżej określony. Sam kord 8 jest wykonany z materiału o dużej wytrzymałości, takiego jak bawełna, sztuczny jedwab, poliester czy aramid. Przed zatopieniem, wzmacniający kord 8 jest korzystnie pokrywany podkładem, takim jak wodny podkład epoksydowy oraz klejem, takim jak klej poliuretanowy i może być także poddany obróbce cieplnej dla poprawienia własności mechanicznych.

W niektórych zastosowaniach, kord 8 może być wytwarzany przez skręcenie lub oplecenie dwóch różnych materiałów: jednego o dużej wytrzymałości i drugiego o dobrej naturalnej adhezji do materiału otoczki 10.

Rozwiązanie z fig. 3 obejmuje pojedynczy prefabrykowany człon składający się z członu napinającego 12 oraz członu przenoszącego obciążenie 6.

Jak już wspomniano wszystkie składniki pasa: człon ściskany 2, człon przenoszący obciążenie 6 (oraz ewentualnie człon napinający 12) są prefabrykowane znanymi sposobami takimi jak wytłaczanie, odlewanie lub formowanie. Stosując te prefabrykowane składniki, sposób według wynalazku składa się z następujących etapów.

Pasowy człon ściskany 2 jest przygotowany przez przycięcie na potrzebną długość określoną średnicami odpowiednich kół pasowych i rozstawienie środków tych kół. Korzystnie wolne końce tego odcinka są łączone dla utworzenia, tak jak na przykład na fig. 4, złącza stykowego. Aktualnie użyty sposób łączenia jest tak; dobierany by był najbardziej odpowiedni dla cech materiału członu ściskanego 2 i z punktu widzenia dostępności oprzyrządowania. I tak, w przypadku materiałów termoplastycznych można dokonywać łączenia przez zetknięcie obu końców z gorącą płytą lub ostrzem, a następnie dociśnięcie końców do siebie. Może być także użyty strumień gorącego powietrza lub dowolna znana technologia stosująca jednocześnie ciepło i docisk.

Inną alternatywę łączenia stanowi użycie klejów, przy czym sposób ten nie jest ograniczony do materiałów termoplastycznych i może być stosowany również do wulkanizowanej gumy, sieciowanego poliuretanu i innych.

Alternatywnie pasowy człon ściskany może być wykonany w pojedynczym etapie poprzez odlewanie lub proces formowania wtryskowego.

Po przekształceniu otwartego odcinka członu ściskanego w zamknięty pas przez wyżej omówione złączenie końców, człon przenoszący obciążenie 6 ściągnięty z kręgu prefabrykowanej części składowej jest nawijany ciągłą spiralą ze zwojami blisko siebie umieszczonymi wzdłużnie i wokół górnej powierzchni 16 (fig. 4) członu ściskanego 2, korzystnie pokrywając zasadniczo szerokość tej ostatniej. W czasie tego nawijania jest.wywierany nacisk wtłczający człon przenoszący obciążenie 6 w powierzchnię pasa 16. Nacisk może być wytwarzany przez utrzymywanie członu przenoszącego obciążenie 6 w stanie naprężonym podczas nawijania lub przy pomocy co najmniej jednej rolki pływającej. Dodatkowo, podczas nawijania warstwy powierzchniowe zarówno członu przenoszącego obciążenie jak i pasa członu ściskanego, które mają być doprowadzone do zetknięcia, są przed

164 865 9 zetknięciem jednocześnie i selektywnie zmiękczone tuż przed zetknięciem się ze sobą. Zmiękczenie to jest realizowane poprzez doprowadzenie ciepła/lub kleju.

Ciepło lub klej oraz przyłożone ciśnienie dają spójne wiązanie pomiędzy a) członem przenoszącym obciążenie 6, gdy jest on układany i powierzchnią pasa i b) pomiędzy nowym zwojem i poprzednim zwojem członu przenoszącego obciążenie 6. Po wyżej opisanym naniesieniu warstwy przenoszącej obciążenie 4 międzywarstwa pomiędzy członem przenoszącym obciążenie 6 tej warstwy a powierzchnią pasa 16 składa się w rzeczywistości ze stopionego materiału zarówno zmiękczonej warstwy powierzchniowej osłony kordu i zmiękczonego materiału powierzchni pasa. Wskutek zastosowania docisku przy nawijaniu, człony przenoszące obciążenie 6 zostają co najmniej częściowo zatopione w powierzchnię pasa 16.

Rowkowate wgłębienia 5 są wyraźnie widoczne na fig. 1 i 6.

Człony przenoszące obciążenie powinny być wtłoczone w powierzchnię pasa co najmniej na 20%. Korzystnie pomiędzy sąsiednimi zwojami nie powinny istnieć puste przestrzenie.

Korzystnie grubość zwiększonej warstwy powierzchniowej członu przenoszącego obciążenie 6 jest mniejsza od grubości otoczki 10 kordu 8, by nie obniżać adhezji kordem i jego otoczką, która korzystnie została zoptymalizowana podczas prefabrykacji członu przenoszącego obciążenie. Dla osiągnięcia tego celu konieczne jest wysoce selektywne i dobrze ustalone czasowo zastosowanie ciepła i/lub kleju.

Jest ponadto korzystne, by ilości ciepła i/lub kleju oraz wielkości stosowanego nacisku tak regulować, by uzyskać optymalną szybkość nawijania.

Innym jeszcze sposobem wytwarzania warstwy przenoszącej obciążenie 4 jest jednoczesne nawijanie szeregu członów przenoszących obciążenie 6 i wytwarzanie wielu końców, co zmniejsza czas potrzebny dla przygotowania pasa napędowego.

Podobna procedura jest stosowana przy nakładaniu (na żądanie) członu napinającego 12 za wyjątkiem tego, że człon ten nie jest nanoszony spiralnie a prosto i najczęściej ma postać tylko jednego zwoju. Stosując człon taki jak pokazano na fig. 3, człon przenoszący obciążenie i człon napinający są nakładane w jednym tylko etapie.

Sposób według wynalazku zostanie bliżej przedstawiony w nawiązaniu do urządzenia pokazanego na schematycznych rysunkach fig. 5 do fig. 7. Sposób, którego celem jest nałożenie na tworzywo pasa ciągłej (w rzeczywistości) zamkniętej warstwy przenoszącej obciążenie. Na fig. 5,6 pokazano koło kształtujące lub formujące pas 18, którego rowek ma profil dostosowany do zbocza 13 (fig. 4) członu ściskanego 2 i które może być obracane ręcznie lub korzystniej przy pomocy silnika przekładniowego 22 o regulowanej szybkości. Drugie koło 24 biegu jałowego jest umieszczone w pewnej odległości od koła 18 i znajduje się z tym kołem w jednej linii. Koło biegu jałowego 24 jest obrotowo zamocowane w bloku 26 mającym gwint wewnętrzny i jeżdżącym po śrubie 28 o tylko jednym stopniu swobody obrotowej. Obracając śrubę 28 (przy pomocy rączki 30) powoduje się przesuwanie bloku 26 wraz z kołem biegu jałowego 24, co pozwala na zmianę odległości pomiędzy środkami: koła 18 i koła biegu jałowego 24. Pręt 32 przechodzący przez widlasty występ 34 dołączony do bloku 26 zapobiega obracaniu się tegoż wokół śruby 28, umożliwiając jednocześnie jego przesuwanie. Śruba 28 i pręt 32 są zamontowane pomiędzy wspornikami 33, które są stacjonarne względem koła biegu jałowego 24 i jego bloku montażowego.

Ponadto na fig. 7 przedstawiony jest blok prowadzący 36, poprzez który przechodzi przed nawinięciem na pas człon przenoszący obciążenie 6 ściągany z kręgu zasilającego 37.

Blok prowadzący 36 może wykonać ruch w kierunku równoległym do osi śruby pociągowej 38, która będąc obracana wywołuje przemieszczanie bloku 36. Śruba pociągowa 28 jest napędzana ręcznie lub korzystniej jest dołączana do innego silnika 40 o regulowanej prędkości, którego prędkość można przy pomocy elementu sterującego utrzymać w określonym stosunku do szybkości silnika przekładniowego 22 napędzającego koło formujące 18. Istotne znacznie sterowania tego stosunku zostanie bliżej wytłumaczone.

Poniżej bloku prowadzącego 36 jest zamocowana w sposób stały lub umożliwiający poruszanie sił z tym blokiem, dmuchawa 44, wytwarzająca strumień gorącego powietrza, który dysza 46 kieruje na miejsce, gdzie człon przenoszący obciążenie 6 po przejściu przez blok prowadzący 36 styka się z powierzchnią pasa. W innym rozwiązaniu, ciepło wymagane dla procesu łączenia może być dostarczane przez źródło skoncentrowanego ciepła, źródło skoncentrowanych drgań ultra10

164 865 dźwiękowych lub źródło skoncentrowanych drgań elektromagnetycznych. W tym ostatnim przypadku konieczne jest, by materiał otoczki kordu i/lub pasa ściskanego zawierał cząstki metalowe.

Człon ściskany 2, wytworzony którymkolwiek z wyżej wspomnianych sposobów, jest montowany na dwóch kołach pasowych: kole formującym 18 i kole jałowym 24, które przez obracanie rączką 30 są przesuwane aż do właściwego naprężenia zamkniętego pasa członu ściskanego. Koniec członu przenoszącego obciążenie 6 jest wyciągany z kręgu zasilającego 37, przeprowadzany przez blok prowadzący 36 (który został ustawiony w początkowym położeniu poprzecznym, tzn. na przeciwko lewej krawędzi pasa) i dołączony do pasa, np. przez punktowe zgrzanie z pasem. Strumień gorącego powietrza (lub inne odpowiednie źródło ciepła) zostaje złączony, a koło formujące 18 zostaje wprowadzone w ruch obrotowy przez uruchomienie silnika przekładniowego 22, co powoduje ruch pasa 2 pociągającego za sobą człon przenoszący obciążenie 6, który nagrzany strumieniem łączy się z równomiernie nagrzaną (i przez to zmiękczaną powierzchnię pasa). Naprężenie potrzebne dla właściwego nawijania jest wytworzone przeciwciągnięciem spowodowanym tarciem poruszającego się członu przenoszącego obciążenie przechodzącego przez blok prowadzący 36. Docisk potrzebny do łączenia jest wytwarzany przez to samo przeciwciągnięcie wskutek odchylenia członu przenoszącego obciążenie 6 przy jego zetknięciu z łukowatą częścią powierzchni pasa w kole 18. Jak już wspomniano, wymagany nacisk może być wywierany lub wspomagany przez co najmniej jedną rolkę pływającą (niepokazaną).

Gdy pas 2 zaczyna się poruszać pociągając człon przenoszący obciążenie, to jednocześnie zaczyna się obracać śruba pociągowa 38 wolno przesuwając blok prowadzący 36 w prawo. Tak więc, gdy obrót koła 18, tzn. ruch pasa powoduje nawijanie wokół pasa 2 członu przenoszącego obciążenie 6, to poprzeczny ruch bloku prowadzącego 36 wytwarza spiralną ścieżkę, która wytwarza prawidłową warstwę 4 przenoszącą obciążenie.

Wymagana zależność pomiędzy szybkością obrotową koła 19 i szybkością liniową bloku prowadzącego 36 jest nie tylko funkcją pasa 2 i średnicy lub szerokości członu przenoszącego obciążenie 6, ale również szybkości powierzchni pasa i długości pasa. Stąd istotne znaczenie elementu kontrolnego 24.

W innej konfiguracji, blok prowadzący 36 przesuwa się skokowo po zakończeniu każdego obrotu członu ściskanego 2.

Nakładanie na już wzmocniony pas ewentualnego członu napinającego 12 dokonywane jest podobnie, za wyjątkiem tego, że wymagany jest inny blok prowadzący, który nie wykonuje ruchu poprzecznego i jest ustawiony w jednej linii z pasem 2. Ponieważ dysza 46 wytwarza raczej wąski strumień gorącego powietrza to do nakładania względnie szerokiego członu napinającego potrzebny jest strumień szeroki i płaski (lub kilka strumieni punktowych).

Gdy urządzenie jest używane przy zastosowaniu klejów, to zespół dmuchaw 44, 46 jest zastępowany dozownikiem kleju. Taki dozownik może być oczywiście umieszczony dodatkowo i niezależnie od źródła ciepła.

Jakkolwiek rozwiązania pokazane dla zilustrowania wynalazku opisywały prosty pas klinowy, to sposób i urządzenie według wynalazku są odpowiednie do wytwarzania innych pasów napędowych, takich jak: wrębowe pasy klinowe, pasy płaskie, pasy synchronizujące lub pasy rozrządu.

Wynalazek nie jest ograniczony do szczegółów powyższych rozwiązań przedstawionych na rysunkach i może być zrealizowany w innych postaciach.

Na przykład można w pierwszym etapie nawinąć spiralnie człon przenoszący obciążenie na jedno koło montażowe posiadające zasadniczo płaską powierzchnię zewnętrzną i tworząc w ten sposób warstwę zawierającą szereg zwoi (a co najważniejsze jeden pełny zwój), a w drugim etapie nawinięcie jednego pełnego zwoju prefabrykowanego otwartego profilu członu ściskanego na człon przenoszący obciążenie jednocześnie powodując to, że profil członu ściskanego łączy się ściśle w ten sam sposób jaki poprzednio wyjaśniono ze zwojami nawiniętej warstwy członu przenoszącego obciążenie.

FIG.1

FIG 3

FIG t

Departament Wydawniciw UP RP.Nakład 90 ogz.

Cena 10 000 zł

Claims (37)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zamknięty pas napędowy zawierający człon ściskany z materiału elastomerowego i warstwę przenoszącą obciążenie, która zawiera osadzone w materiale elastomerowym wiele, a co najmniej więcej niż jeden pełny zwój kordu, znamienny tym, że człon ściskany (2) ma powierzchnię (16) i zawiera stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący pierwszy elastomer, a warstwa przenosząca obciążenie (4) jest utworzona przez wiele, a co najmniej więcej niż jeden pełny zwój członu przenoszącego obciążenie (6) nawiniętego wzdłuż i wokół powierzchni pasowego członu ściskanego (2), przy czym człon przenoszący obciążenie (6) zawiera kord (8) osadzony w osłonie (10) zawierającej stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący drugi elastomer, stapialny z pierwszym elastomerem, a zwoje nawiniętej warstwy (4) członu przenoszącego obciążenie (6) są ściśle związane z powierzchnią (16) pasowego członu ściskanego (2), natomiast międzywarstwa pomiędzy zwojami i powierzchnią (16) członu ściskanego (2) zawiera stopiony materiał zarówno z sąsiedniej warstwy powierzchniowej osłony (10) kordu (8) członu przenoszącego obciążenie jak i z sąsiedniej warstwy powierzchniowej członu ściskanego (2), przy czym zwoje są przynajmniej częściowo wtłoczone w powierzchnię członu ściskanego (2).
2. 2. Zamknięty pas napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wokół i na wierzchu nawiniętej warstwy członu przenoszącego obciążenie (6) posiada człon napinający (12) zawierający stały ale zmiękczający materiał elastyczny stanowiący trzeci elastomer, stapialny z drugim elastomerem, przy czym człon napinający (12) jest ściśle związany z nawiniętą warstwą, a międzywarstwa pomiędzy warstwą nawiniętą a członem napinającym (12) zawiera stopiony materiał zarówno z sąsiedniej warstwy powierzchniowej osłony kordu członu przenoszącego obciążenia (6) jak i sąsiedniej warstwy powierzchniowej członu napinającego (12).
3. 3. Zamknięty pas napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kord (8) wykonany jest z materiału z grupy obejmującej bawełnę, jedwab sztuczny, poliester, aramid.
4. 4. Zamknięty pas napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kord (8) poddany jest obróbce cieplnej przed pokryciem stałym ale zmiękczalnym materiałem elastycznym.
5. 5. Zamknięty pas napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kord (8) jest pokryty podkładem takim jak wodny podkład epoksydowy i/lub klejem przed zatopieniem stałym ale zmiękczalnym materiale elastycznym.
6. 6. Zamknięty pas napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kord (8) składa się z co najmniej dwóch mechanicznie połączonych materiałów, z których jeden ma dużą wytrzymałość a drugi dobrą naturalną adhezję do materiału, w którym kord jest zatapiany.
7. 7. Zamknięty pas napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zwoje zasadniczo pokrywają całą szerokość powierzchni.
8. 8. Zamknięty pas napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zwoje co najmniej w 20% zagłębione są w powierzchni pasa członu ściskanego (2).
9. 9. Sposób wytwarzania zamkniętego pasa napędowego składającego się z członu ściskanego z materiału elastomerowego i warstwy przenoszącej obciążenie, która zawiera osadzone w materiale elastomerowym wiele, a co najmniej więcej niż jeden pełny zwój kordu, znamienny tym, że nawija się wstępnie prefabrykowany człon przenoszący obciążenie zawierający kord osadzony w stałym ale zmiękczalnym materiale elastycznym stanowiącym drugi elastomer wzdłuż i wokół powierzchni członu ściskanego również zawierającego stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący pierwszy elastomer, stapialny z drugim elastomerem, tworząc w ten sposób warstwę zawierającą szereg, a przynajmniej więcej niż pełny zwój i jednocześnie ściśle zespala się zwoje niwiniętej warstwy członu przenoszącego obciążenie z powierzchnią członu ściskanego przykładając wzajemny docisk pomiędzy tymi zwojami a tą powierzchnią i selektywnie zmiękczając warstwy powierzch164 865 niowe zarówno członu przenoszącego obciążenie jak i członu ściskanego, które mają kontaktować ze sobą tuż przed tym wzajemnym zetknięciem, przynajmniej w stopniu umożliwiającym stopienie materiału tych warstw powierzchniowych pod wpływem przyłożonego wzajemnego docisku i przynajmniej częściowe wciśnięcie zwojów w powierzchnię członu ściskanego.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wokół i na wierzchu warstwy członu przenoszącego obciążenie nawija się co najmniej jeden pełny zwój prefabrykowanego otwartego profilu członu napinającego zawierającego stały ale zmiękczalny materiał elastyczny stanowiący trzeci elastomer stapialny z drugim elastomerem i jednocześnie ściśle zespala się co najmniej jeden zwój profilu członu napinającego z warstwą przenoszącą obciążenie przykładając wzajemny docisk pomiędzy profilem członu napinającego z warstwą przenoszącą obciążenie i selektywnie zmiękczając warstwy powierzchniowe warstwy przenoszącej obciążenie i profilu członu napinającego, które mają kontaktować się ze sobą, przed ich zetknięciem w stopniu umożliwiającym przy użytym docisku stopienie materiału warstw powierzchniowych.
11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że pasowy człon ściskany wytwarza się przez trwałe łączenie dwóch końców wstępnie utworzonego otwartego członu ściskanego, przyciętego na określoną długość.
12. 12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się zmiękczoną warstwę powierzchniową członu przenoszącego obciążenie o grubości mniejszej od grubości stałego ale zmiękczalnego materiału elastycznego, w którym jest zatopiony kord.
13. 13. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że warstwy powierzchniowe członów, które zespala się, zmiękcza się co najmniej w stopniu umożliwiającym materiałom tych warstw powierzchniowych na wpłynięcie do pustych przestrzeni pomiędzy tymi członami i wypełnienie tych przestrzeni, umożliwiając zwojom członu przenoszącego obciążenie na co najmniej 20% zagłębienie w powierzchni pasa członu ściskanego.
14. 14. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że zwoje członu przenoszącego obciążenie tworzące warstwę nawija się wzdłuż zasadniczo całej szerokości powierzchni pasowego członu ściskanego.
15. 15. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że zmiękczenie przeprowadza się przez topienie w wyniku dostarczenia ciepła.
16. 16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że ciepło dostarcza się przy pomocy dyszy gorącego powietrza.
17. 17( Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że ciepło dostarcza się przez źródło skoncentrowanego_ ciepła: promienistego.
18. 18. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że ciepło dostarcza się przez źródło skoncentrowanych ultradźwiękowych drgań mechanicznych.
19. 19. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że materiał co najmniej jednego z członów łączonych z drugim zawiera cząstki metalowe, a ciepło dostarcza się przez źródło skoncentrowanych drgań elektromagnetycznych.
20. 20. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że zmiękcza się przez zastosowanie kleju.
21. 21. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że zmiękcza się przez jednoczesne stosowanie ciepła i kleju.
22. 22. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że wzajemny docisk dostarcza się w wyniku naprężenia członu przenoszącego obciążenie podczas jego nawijania.
23. 23. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że wzajemny docisk dostarcza się przy pomocy co najmniej jednej rolki pływającej.
24. 24. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że jako pierwszy, drugi i/lub trzeci elastomer stosuje się korzystnie elastomer termoplastyczny.
25. 25. Urządzenie do wytwarzania zamkniętego pasa napędowego z członów prefabrykowanych obejmujących co najmniej pasowy człon ściskany oraz człon przenoszący obciążenie, przy czym obydwa człony zawierają stały ale zmiękczalny materiał elastyczny, znamienne tym, że zawiera koło formowania pasa (18) o szerokości dokładnie dopasowanej do szerokości co najmniej jednego pojedynczego pasa członu ściskanego (2), środki napędowe do obracania koła formowania pasa (18), koło biegu jałowego (24) umieszczone w linii z kołem pasowym i w regulowanej odległości od jego środka, elementy do regulacji odległości pomiędzy środkami kół, elementy dociskowe dla

    164 865 przykładania wzajemnego nacisku pomiędzy pasem członu ściskanego (2) a członem przenoszącym obciążenie (6) przy nawijaniu tego członu na zewnętrzną powierzchnię pasowego członu ściskanego (12), środki zmiękczające dla selektywnego zmiękczania warstw powierzchniowych członu przenoszącego obciążenie (6) i pasowego członu ściskanego (2).
26. 26. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że środki zmiękczające stanowią środki grzejne rozmieszczone w sposób umożliwiający jednoczesne i selektywne dostarczanie ciepła do członu przenoszącego obciążenie (6) i na powierzchnię pasowego członu ściskanego (2) w pobliżu punktu, w którym człon przenoszący obciążenie (6) w czasie nawijania na powierzchnię pasowego członu ściskanego (2) styka się z tą powierzchnią.
27. 27. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że środki stanowią dmuchawę elektryczną oraz dyszę wytwarzającą strumień gorącego powietrza.
28. 28. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że środki grzejne stanowią źródło skoncentrowanego ciepła promieniowego.
29. 29. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że środki grzejne stanowią źródło skoncentrowanych drgań elektromagnetycznych.
30. 30. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że środki grzejne stanowi źródło skoncentrowanych ultradźwiękowych drgań mechanicznych.
31. 31. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że środki zmiękczające stanowią środki dozujące do nanoszenia kleju co najmniej na człon przenoszący (6), bezpośrednio przed jego umieszczeniem na powierzchni pasa członu ściskanego (2).
32. 32. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że środki zmiękczające stanowią środki grzejne oraz środki dozujące do nanoszenia kleju.
33. 33. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że elementy dociskowe stanowią elementy do prowadzenia i utrzymywania w naprężeniu członu przenoszącego obciążenie (6) podczas jego nawijania na pasowy człon ściskany (2), przystosowane do przeciwstawienia się ruchowi przechodzącego przez nie członu przenoszącego obciążenie (6).
34. 34. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że elementy dociskowe stanowią rolki pływające.
35. 35. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że zawiera także środki prowadzące człon przenoszący obciążenie (6) podczas jego nawijania na pasowy człon ściskany (2).
36. 36. Urządzenie według zastrz. 35, znamienne tym, że zawiera środki napędowe do nadawania ruchu przesuwnego środkiem prowadzącym w czasie obrotów koła formowania pasa w kierunku prostopadłym do wzdłużnego przebiegu pasowego członu ściskanego zamontowanego pomiędzy kołem formowania pasa (18) a kołem biegu jałowego (24).
37. 37. Urządzenie według zastrz. 35, znamienne tym, że zawiera także elementy do kontroli stosunku pomiędzy szybkością obrotową koła formowania pasa (18) a przesuwnym ruchem środków prowadzących.