PL201840B1 - Pasek pędny i sposób wytwarzania paska pędnego - Google Patents

Abstract

1. Pasek p edny zawieraj acy gumowy kor- pus, odporny na odkszta lcenia rozci agliwy cz lon wbudowany w korpus, cz esc nadkordow a zako nczon a na ogó l p lask a zewn etrzn a tyln a powierzchni a pasa, cz esc podkorow a, rurowy u lozony promieniowo materia l w lóknisty umie- szczony na zewn etrznej tylnej powierzchni pasa i gumowej warstwie przylegaj acy do rurowego materia lu w lóknistego na jego spodniej po- wierzchni wstawiony pomi edzy rurowy materia l w lóknisty a odporny na odkszta lcenia rozci agli- wy cz lon, znamienny tym, ze rurowy u lozony radialnie rozci agliwy materia l w lóknisty (15) jest bez szwu. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

To zgłoszenie zastrzega zawartość dwóch tymczasowych zgłoszeń Stanów Zjednoczonych Ameryki: nr 60/165 381 złożone 12 grudnia 1999 r. i nr 60/206 102 złożone 20 maja 2000 r.

Przedmiotem wynalazku jest pasek pędny i sposób wytwarzania paska pędnego. Pasek pędny należy do rodzaju pasków pędnych wykonanych z gumy, a w szczególności do pasków, których tylna powierzchnia jest przystosowana do stykania się z wolnymi kołami pasowymi, napinaczami różnego typu, na przykład napinaczem z ramieniem sprężyny napinającej typu opisanego w publikacji US nr 5 938 552 (Serkh) i innymi urządzeniami, przy czym kontakt paska i tych urządzeń generuje hałas.

We współczesnych układach stosowanych w samochodach z przednim napędem, do połączenia wału korbowego silnika z kołami pasowymi urządzeń dodatkowych stosuje się paski wielorowkowe. Tylna strona paska zazwyczaj napiera na tylne wolne koła pasowe i/lub urządzenia napinające. Przykładem zastosowania paska stanowiącego przedmiot wynalazku, często stosowanym w motoryzacji jest system przedniego napędu, opisany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 551 120, który to system składa się z głównego koła napędzanego połączonego z kołem sprężarki klimatyzacji, kołem alternatora, kołem pompy powietrza dla silnika i kołem pompy wody. Wielorowkowy pasek naciągnięty wokół tych kół jest utrzymywany w odpowiednim naprężeniu przez napinacz, który styka się z tylna powierzchnią paska.

Podobnie paski rozrządu stosowane w przemyśle motoryzacyjnym są synchronicznymi paskami pędnymi, których tylna strona również przechodzi wokół wolnych kół pasowych i/lub napinaczy. W dodatku w wielu zastosowaniach w przemyśle używane są układy napędu, wykorzystujące tarcie tylnej części paska wielorowkowego, synchronicznego, płaskiego lub klinowego. We wszystkich powyższych motoryzacyjnych i przemysłowych zastosowaniach kontakt tylnej części paska i urządzenia może generować dźwięki cykania lub stukania. Poziom hałasu w wielu wypadkach jest nie do zaakceptowania przez producentów lub użytkowników.

Na przykład pokrycia przykrywające kord w paskach wielorowkowych, wykorzystują kord poprzeczny lub tkaninę o ułożeniu skośnym, w której przędza osnowowa i wątkowa układa się skośnie w stosunku do wzdł u ż nego kierunku, w którym porusza się pasek, a ką t pomię dzy oczkami wynosi od 90 do 120 stopni. Tekstylna wzmacniająca warstwa nadkordowa zapewnia boczną wytrzymałość, ułatwia zdjęcie materiału na pasek z bębna produkcyjnego podczas procesu wytwarzania i umożliwia zachowanie współczynnika tarcia tylnej strony paska. Zazwyczaj materiały tekstylne warstwy nadkordowej paska są łączone z gumą, która wypełnia szczeliny i przechodzi na zewnętrzne powierzchnie materiału, a następnie taki zestaw tkanina/guma jest rozcinany i z powrotem klejony (przy użyciu techniki Banner) celem zapewnienia właściwej orientacji tkaniny kordu, która to orientacja zapewnia maksymalną lub optymalną wytrzymałość boczną, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej elastyczności wzdłużnej w kierunku ruchu paska.

Efektywne zastosowanie tego typu materiałów tekstylnych w warstwie nadkordowej paska wymaga od procesu wytwarzania wykonania nakładających się splotów, w celu ponownego połączenia materiału, zarówno po „bajerowaniu”, jak i w trakcie procesu produkcji paska. Miejsca połączeń, w których sploty nakładają się po prasowaniu maja podwójna grubość i powodują hałas i wibracje w układach napędzanych paskiem, stosowanych w motoryzacji. Kiedy pasek obraca się, sploty stykają się z kołami tylnymi, napinaczami i tym podobnymi, co powoduje, ze pasek wydaje dź więk cykania lub tupania i wpadając w drgania wprawia w drgania elementy napędzane.

Przy wytwarzaniu pasków synchronicznych stosowane jest w praktyce zastosowanie materiałów tekstylnych wykonanych z tkanin rozciągliwych, które są obrabiane dla uzyskania lepszego przylegania, cięte wzdłuż, aby odpowiadały konkretnej długości paska i szyte lub zgrzewane ultradźwiękowo w cylindryczną tubę do nał o ż enia na zę by paska lub na jego część nadkordową . Powstał e szwy mogą być źródłem hałasu, a cały proces jest czasochłonny i kosztowny.

Wspomniane typy pasków posiadają na tylnej powierzchni naklejki identyfikacyjne. Zazwyczaj stosowany proces umieszczania danych identyfikacyjnych wykorzystuje nałożenie cienkiego filmu z polimeru, na przykład poliestru Mylar (Du Pont) lub innej naklejki na materiał na pasek podczas wulkanizacji. Naklejka z Mylaru przylega do zewnętrznej gumowej powierzchni paska, a następnie jest zdejmowana z materiału na pasek, zaraz po tym, jak w skutkiem procesu wulkanizacji zostawi na powierzchni paska nadruk w negatywie. Podczas zdejmowania naklejki powstają wybrzuszenia i uskoki, które staja się źródłem hałasu.

PL 201 840 B1

Zastosowanie tkanin pokrywających kord w gumowych paskach pędnych jako takie, opisane jest patentem Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 981 206 (Miranti i inni). Pasek Miranti i inni budowany jest na cylindrycznym bębnie poprzez nakładanie różnych warstw materiału owijanego wokół, włączając zewnętrzną (nie w formie tuby) warstwę tkaniny. Proces owijania tworzy szew lub połączenie zakładkowe, które również staje się źródłem hałasu podczas obrotu paska wokół tylnych kół pasowych i napinaczy.

Bezszwowe tkaniny w formie tuby znalazły również zastosowanie w pokryciach kordu z lanego poliuretanu. Nie badane japońskie zgłoszenie patentowe nr 7-243 483 (Bridgestone) opublikowane 19 września 1995 r. opisuje wielorowkowy pasek z pokryciem kordu, w formie tuby, umieszczonym dokładnie naprzeciw rozciągliwego kordu, przed wylaniem pokrycia. Rozciągliwy kord i tuba tkaniny łączą się ze sobą podczas wylewania właściwego paska.

Pasek pędny zawierający gumowy korpus, odporny na odkształcenia rozciągliwy człon wbudowany w korpus, część nadkordową zakończoną na ogół płaską zewnętrzną tylną powierzchnią pasa, część podkorową, rurowy ułożony promieniowo materiał włóknisty umieszczony na zewnętrznej tylnej powierzchni pasa i gumowej warstwie przylegający do rurowego materiału włóknistego na jego spodniej powierzchni wstawiony pomiędzy rurowy materiał włóknisty a odporny na odkształcenia rozciągliwy człon, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że rurowy ułożony radialnie rozciągliwy materiał włóknisty jest bez szwu.

Rurowy materiał włóknisty jest rurowym materiałem dzianym bez szwu uformowanym z przędzy, włókien które ułożone przy zewnętrznej tylnej powierzchni pasa nie są w pełni obudowane w gumowym korpusie.

Rurowy materiał włóknisty jest kołową dzianiną jersejową.

Kołowa dzianina jersejowa ma techniczne oczka boczne, przy czym te techniczne oczka boczne są ułożone w kierunku przodu gumowej warstwy i poza zewnętrzną tylną powierzchnią pasa.

Rurowy materiał włóknisty jest bezszwowym rurowym materiałem dzianym z prążkami wypukłymi albo pionowymi rzędami ściegów ukierunkowanych poprzecznie do wzdłużnego (biegu) kierunku paska.

Rurowy materiał włóknisty jest obrabiany w RFL (kąpieli impregnującej rezorcynowo-formaldehydowo-lateksowej) adhezyjnie.

Pasek ma na swojej zewnętrznej tylnej powierzchni przedrukową nalepkę dociskaną do powierzchni, przy czym przedrukowa nalepka po dociśnięciu do paska podwyższa zewnętrzną tylną powierzchnię o 0,02 mm w górę.

Bezszwowy rurowy ułożony radialnie rozciągliwy materiał włóknisty jest całkowicie wbudowany w materiał gumowy.

Przedmiotowy pasek jest w kształcie wielożebrowanego paska, z żebrami typu V, w którym żebra usytuowane w części podkordowej W są obciążone nieciągłymi włóknami wzmacniającymi.

Pasek w kształcie zsynchronizowanego pasa ma wiele zębów rozmieszczonych na spodzie pasa i przystosowanych do zazębiania się z określonymi zębami koła łańcuchowego.

Pasek ma odciśniętą na zewnętrznej tylnej powierzchni zsynchronizowanego pasa przedrukową nalepkę, która po dociśnięciu do zsynchronizowanego paska podwyższa zewnętrzną tylną powierzchnię podnosząc ją o 0,02 mm w górę.

Pasek jest częścią napędu paskowego zawierającego napędzające koło zębate, napędzane koło zębate, synchroniczny pasek napędowy łączący oba te koła oraz koło pasowe spełniające funkcje napinacza poprzez kontakt dociskowy z zewnętrzną tylną powierzchnią paska pędnego.

Sposób wytwarzania paska pędnego, w którym formuje się wulkanizowaną tuleję paskową przykładając kolejne warstwy wokół zewnętrznej powierzchni bębna do budowania paska: rurowy, ułożony promieniowo, rozciągliwy materiał włóknisty; owój gumowej warstwy jako adhezyjna warstwa żywiczna; śrubowo nawinięty odporny na odkształcenia rozciągliwy człon oraz kolejną gumową warstwę i wstawia się tuleję paskową do podgrzewania i poddaje się pod działanie ciśnienia; według wynalazku charakteryzuje się tym, że rurowy, ułożony promieniowo rozciągliwy materiał włóknisty jest bezszwowy i nakłada się go wokół zewnętrznej powierzchni bębna do budowania paska, następnie owija się gumową warstwę nad bezszwowym rurowym materiałem włóknistym, po czym odporne na odkształcenia rozciągliwe człony owija się śrubowo dookoła gumowej warstwy, a następnie nakłada się kolejną gumową warstwę ponad śrubowo nawiniętymi rozciągliwymi członami kordu.

PL 201 840 B1

Następnie nakłada się folię z przedrukową nalepką ze znakami informacyjnymi na niej, pomiędzy bęben do budowania paska, a bezszwowy rurowy ułożony promieniowo rozciągliwy materiał włóknisty. Promieniowo ułożony rozciągliwy materiał włóknisty jest bezszwową dzianą rurą.

Rurowy materiał włóknisty formuje się z bezszwowego rurowego materiału dzianego z przędz, wskazanych włókien, które umieszcza się przy powierzchni tulei paska odpowiadającej zewnętrznej tylnej powierzchni paska, przy czym podczas formowania nie wbudowuje się całkowicie w gumowy korpus tych włókien, po czym tuleję paska wulkanizuje się.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat uproszczonego systemu napędu, fig 2 - przekrój poprzeczny wielorowkowego paska stosowanego w systemie napędu z fig. 1, wykonanym wzdłuż linii 2-2, fig. 3 - częściowy widok użebrowanego materiału z dzianiny stosowanego w części nadkordowej paska, fig. 4 - widok główny technicznej postaci dzianiny dżersejowej, stosowanej w pasku, fig. 5 - schematyczny widok systemu napędu paska rozrządu, posiadającego napinacz i tylne koło pasowe, które stykają się z tylna częścią paska fig. 6 - powiększony widok boczny paska synchronicznego z systemu napędu z fig 5, fig 7 - częściowo w przekroju, bęben do produkcji paska ukazując różne częściowe powłoki nałożone na bęben w celu wykonania paska stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 8 - bezszwowo łączony materiał tekstylny stosowany w przedmiocie wynalazku w jego położeniu spoczynkowym, jak i w pozycji częściowego rozciągnięcia, fig. 9 - częściowy widok nadkordowej części paska z fig 6, wykonanym wzdłuż linii 9-9, fig. 10 - częściowo w przekroju i częściowo w perspektywie, wielorowkowy pasek z naklejką na zewnętrznej tylnej powierzchni, a fig. 11 przedstawia widok podobny do fig. 10 ukazujący pasek przedstawiający stan techniki, z naklejką na zewnętrznej tylnej części.

Jak ukazują fig. 1 i fig. 2 system napędu jako całość 10 składa się z koła wału korbowego silnika 14 i koła napędzanego 12 połączonych czterorowkowym paskiem 11. Górna, zewnętrzna część 13 paska 11 styka się z wolnym kołem pasowym 16. System napędu 10 z fig. 1 może być stosowany jako prosty system napędu w motoryzacji, przemyśle lub w aparacie testowym do pomiaru głośności wytwarzanej na styku paska 11 i tylnego wolnego koła pasowego 16, mierzącego przy pomocy czujnika 18 (mierzy on głośność w dB i charakterystykę hałasu). Konkretne zastosowanie i typ systemu napędu posiada dedykowany mu rodzaj konfiguracji paska. Zazwyczaj przedmiot wynalazku może znaleźć zastosowanie w paskach klinowych, płaskich, wielorowkowych i synchronicznych.

Pasek z fig. 2 wykonany jest z gumy. Przez „gumę” rozumiemy naturalną lub syntetyczną gumę, o obudowie usieciowanej, która jest obrabiana w stanie stałym, na przykład w młynie mieszającym. Taka guma jest zazwyczaj mieszana w surowej lub nie zwulkanizowanej formie z odpowiednimi dodatkami, wypełniaczami, wzmacniaczami, przyspieszaczami, filtrami, czynnikami wulkanizującymi, jak na przykład siarka i nadtlenki i tym podobne, w mikserze Banbury^® lub w mikserze ciągłym, dobrze znanym w przemyśle gumowym. Warstwy lub sprasowane arkusze materiału wyjściowego są gotowe do połączenia w formie warstwowej ze wzmocnieniem z materiału tekstylnego lub podobnym. Surowa wzmocniona guma jest wulkanizowana lub poddawana działaniu temperatury i ciśnienia. Jeżeli obrabiany jest materiał w formie zbiorczej, może być po obróbce rozcinany na pojedyncze paski. Typowe syntetyczne gumy stosowane w produkcji przedmiotu wynalazku zawierają polichloropren, kopolimery etylenu i propylenu, terpolimery etylenu, propylenu i monomery dienowe, jak na przykład kauczuk etylenowo-propylenowy, kauczuk butadienowo-styrenowy, guma silikonowa, fluoroelastomery, mieszaniny wyżej wymienionych i mieszaniny wyżej wymienionych z innymi obrabianymi w stanie stałym mieszaninami gumy i odpowiednich termoplastycznych lub termoutwardzalnych polimerów lub „plastomerów”, polietylenu, poliestru (Hytrel) lub materiałów takich jak Sanatopren (Monsanto). Elastomery obrabiane w stanie ciekłym i stworzone w ten sposób odlewy, stosowane w wielu rodzajach poliuretanu nie są objęte ta definicją i nie są rozważane przy opisywaniu przedmiotu wynalazku.

Pasek z fig. 2 jest paskiem czterorowkowym posiadającym element odporny na rozciąganie 20, który jest umieszczony w gumowym pasku. Umieszczony jest przez spiralne nawijanie, które zostanie opisane w dalszej części w odniesieniu do procesu produkcji opisanego w stosunku do fig. 7. Elastyczny kord może być typowym odpornym na rozciąganie kordem uformowanym z nylonu, poliestru, włókien węglowych, poliamidu aromatycznego jak Kevlar^® lub Twaron^® i tym podobnych i zazwyczaj tworzony jest ze skręcanej przędzy. Przędza z kolei składa się z wielu włókien. Kord może być klejony lub pokryty na przykład lateksem formaldehydowo rezorcynowym, celem polepszenia przylegania do gumy. Warstwa podkordowa 22 paska może być uformowana z niewypełnionej mieszanki gumowej, jakkolwiek zazwyczaj jest wykonana z odpowiedniej gumy, w której zmieszano wypełnienie z nieciągłych włókien wzmacniających 24 wykonanych z odpowiedniego materiału jak bawełna, poliester czy

PL 201 840 B1 poliamidu aromatycznego. Wielokrotne użebrowania podkordowej części paska, pokazane jako 23, 25, 27, 29 mogą być uformowane przez odkrawanie gumy wypełnionej włóknem, pomiędzy sąsiadującymi zebrami, aż do wierzchołka 26 pomiędzy sąsiadującymi żebrami lub przez formowanie, obróbkę frezem jednoostrzowym, bądź inna technikę. Kształt i konfiguracja użebrowania zależy od odpowiedniego ukształtowania kół pasowych 12 i 14, wokół których przechodzi pasek w trakcie napędzania.

Część nadkordowa paska 28 posiada w większości płaską powierzchnię zewnętrzną 13, bezszwowy poprzecznie rozciągliwy nadkordowy materiał tekstylny 15 w formie tuby, umieszczony na zewnętrznej tylnej powierzchni paska i pośrednią łączącą warstwę gumową 17, która łączy się z materiałem tekstylnym 15 i sąsiadującymi kordami 20. Łącząca warstwa gumowa 17 może być uformowana z tego samego lub podobnego materiału gumowego, jak ten stosowany w warstwie podkorowej 22, celem zapewnienia właściwego przylegania i połączenia w złożona strukturę paska.

Najbardziej preferowanym rodzajem materiału jest wzdłużnie rozciągliwy, najlepiej dziany materiał 15. Może być w formie bezszwowej tuby 30 ukazanej na fig. 8 o średnicy D₁, który ze względu na wewnętrzną rozciągliwość do 500% lub mówiąc inaczej rozciągliwy do średnicy D2 (30'). Nominalna średnica D1 powinna być dobrana tak, aby była identyczna, a najlepiej nieco mniejsza niż średnica bębna do produkcji paska, a także, żeby średnica tuby materiału stanowiła od 20 do 100%, a najlepiej od 30 do 70% końcowej średnicy tuby materiału naciąganego na bęben. Zazwyczaj stopień rozciągnięcia i odpowiadający mu rozmiar szczelin 33, 34 (ukazanych na fig. 3 i 4) tuby materiału dzianego i jego konstrukcja (na przykład denier, typ i stopień skręcenia włókien oraz gęstość prążków wypukłych i wklęsłych) może być dobrana tak, aby osiągnąć odpowiednią powierzchnię paska, o odpowiednim współczynniku tarcia dobranym odpowiednio do zapewnienia najlepszych właściwości paska w zależności od jego zastosowania.

Dziana tuba 30 (fig. 8) jest wytwarzana w formie bezszwowej tuby, na przykład w procesie stosującym dziewiarkę okrągłą, o średnicy D1 zależnej od dobranych komponentów zastosowanych w dziewiarce. Poszczególne oczka mogą składać się z pojedynczych lub złożonych włókien, ale zazwyczaj są zwitkiem skręconych włókien z dowolnego materiału jak bawełna, poliester, nylon, poliamid aromatyczny, włókna węglowe lub mieszaniny wyżej wymienionych. Alternatywnie oczka mogą być złożone z pojedynczych elastycznych włókien, pokrytych staplowaną lub teksturowaną powłoką tekstylną. Oczka mogą być pokryte celem polepszenia przylegania na przykład lateksem formaldehydowo-rezorcynowym lub podobną guma rozpuszczoną w rozpuszczalniku organicznym. Tuba 30 o określonej średnicy może być stosowana dla więcej niż jednego rozmiaru paska, dzięki zachowaniu odpowiedniej rozciągliwości tuby. Stosowane mogą być różnego rodzaju ściegi dziewiarskie, jak na przykład ścieg żebrowy z fig. 3, gdzie wybrzuszenia poziomej nitki 35 oczek 39 przeplatają się raz z przodu, raz z tyłu włókien. Takie tkaniny charakteryzują się dobrą elastycznością, szczególnie w kierunku wzdłużnym. Ścieg dżersejowy pokazany na fig. 4 utworzony z tkaniny dzianej na dziewiarce okrągłej, wykonany zwykłym ściegiem jest najlepszym rodzajem tkaniny, stosowanej w przedmiocie wynalazku. Preferuje się takie rozwiązanie, gdzie robocza strona, pokazana na fig. 4, skierowana jest do wewnątrz (w stronę klejącej warstwy gumowej 17). W ściegu żebrowym z fig. 3 wybrzuszenia skierowane są pionowo na rysunku, jak też w tubie z fig. 8. Taka orientacja zastosowana w pasku z fig. 2 i 6, na przykład, spowoduje, ze wybrzuszenia ściegu będą skierowane poprzecznie do wzdłużnego kierunku działania paska. Inne ściegi lub konfiguracje rozciągalne poprzecznie, które mogą tworzyć bezszwową tubę ze szczelinami umożliwiającymi przepływ gumy przez materiał również mogą znaleźć zastosowanie w przedmiocie wynalazku.

W gotowym pasku szczeliny 33, 34 dzianiny będą w większej części wypełnione gumową warstwą łączącą 17. W najbardziej preferowanej formie, pokazanej schematycznie na fig. 9 guma z gumowej warstwy łączącej 17 wypełni większą część szczelin 34 bezszwowego materiału tekstylnego dzianego w formie tuby, ale wierzchołki oczek 36, 38, 40 znajdujące się na najbardziej zewnętrznej powierzchni na wierzchu paska są nie w pełni zamknięte przez gumę, tworząca pasek. Dlatego też wierzchołki oczek 36, 38, 40 i połączone z nimi włókna będą nie zamknięte i będą wystawać na płaską tylną powierzchnię zewnętrzną paska. Pasek zatem będzie stykał się z tylnymi kołami pasowymi, napinaczami i tym podobnymi włóknami tekstylnymi i warstwą gumy, znajdującą się w szczelinach przędzy.

Alternatywnie, choć jest to mniej preferowane rozwiązanie, jeżeli stosowany jest bezszwowy materiał tekstylny dziany w formie tuby, a gumowa warstwa łącząca 17 umieszczona jest miedzy kordem 20 i tylną powierzchnią paska, najbardziej zewnętrzna warstwa gumy (nie pokazana) może w pełni zakrywać tkaninę pozostawiając na powierzchni samą gumę i w dalszym ciągu pasek będzie posiadać wszystkie zalety przedmiotu wynalazku i wytwarzać mniejszy hałas. W tym przypadku pomiędzy

PL 201 840 B1 bębnem 31 do produkcji paska a tubą dzianiny 30 może zostać umieszczona dodatkowa warstwa gumy, najlepiej łączona na styk, celem uniknięcia zakładki.

Figury 5 i 6 ukazują system napędu wykorzystujący synchroniczny pasek „rozrządu” 42, zawierający zębaty lub synchroniczny pasek 43 owinięty i napięty wokół koła wału korbowego 44, wolnego koła pasowego 16, koła pompy wodnej 46, kół wałków rozrządu 45, 47 i koła napinacza 48. Napinacz może być różnego typu.

Jak widać na fig. 6, pasek 43 jest wytwarzany z gumowego surowca 49, w którym umieszczony jest rozciągliwy kord 20. Seria zębów 50 rozmieszczona w dolnej części paska, służy do zazębiania się z odpowiednimi zębami kół wałków rozrządu 45, 47, koła wału korbowego 44 i koła pompy wodnej 46. Pasek 43, podobnie jak wielorowkowy pasek 11, opisany w odniesieniu do fig. 2, wykorzystuje bezszwowy dziany materiał tekstylny 15 w formie tuby, jako zewnętrzną tylną powierzchnię 13 paska. Warstwa 17 gumy łączącej jest umieszczana pomiędzy kordem 20 i zewnętrzną powierzchnią 13 paska i w trakcie obróbki jej część wypływa przez szczeliny 33, 34 bezszwowej tuby materiału dzianego 15, ale, co jest rozwiązaniem preferowanym, nie pokrywa w całości materiału, zostawiając wystające segmenty 36, 38, 40 przędzy na zewnętrznej powierzchni, jak ukazuje fig. 9.

Alternatywnie, ale co jest rozwiązaniem mniej preferowanym, zewnętrzna część dzianiny może przykrywać warstwa, najlepiej cienka (na przykład grubości od 0,051 mm do 0,508 mm, a jeszcze lepiej od 0,076 mm do 0,178 mm, której końce są łączone na styk) gumy lub innego materiału zaprojektowanego tak, aby zapewniać odpowiednie tarcie zewnętrznej powierzchni 13 paska.

Zęby 50 paska mogą posiadać warstwę tkaniny odpornej na ścieranie 51 klejonej do gumy zębów. Typowym odpowiednim materiałem jest prostopadle tkana tkanina z rozciągliwego nylonu, bądź dzianina. Zęby 50 mogą również zawierać poprzeczne elementy wzmacniające lub inne nie pokazane wzmocnienia.

Aby wytworzyć materiał na pasek z fig. 2, należy odnieść się do aparatu ukazanego na fig. 7. Na bęben produkcyjny 31 w pierwszej kolejności nakładana jest podłużna naklejka 51, na której wypisane są: dane identyfikacyjne, jak na przykład numer produktu, znaki handlowe, kraj pochodzenia, które maja znaleźć się na tylnej powierzchni 13 paska. Naklejka wykonana jest zazwyczaj z relatywnie cienkiego filmu z Mylaru lub innego materiału plastycznego zawierającego atrament reagujący na temperaturę i nacisk, który podczas wulkanizacji jest przekazywany z Mylaru na zewnętrzną powierzchnię 13 paska. Ponieważ pasek wykonywany jest odwrócony następną nakładaną na bęben powłoką jest bezszwowa tuba 30 dzianego materiału tekstylnego 13 z fig. 8, który jest naciągany jak skarpetka na bęben 31 i ułożony bez zmarszczek na zewnętrznej powierzchni bębna 31 z nałożoną naklejką 51. W ten sposób wybrzuszenia 35 ułożone są wzdłużnie na bębnie, to jest równolegle do jego osi. Pomimo iż satysfakcjonujące jest zastosowanie pojedynczej tuby dzianiny lub innej powłoki 30 materiału tekstylnego, oczywiście w zależności od zastosowania, dwie lub więcej powłok może zostać zastosowanych, z użyciem rozdzielającej warstwy gumowej nałożonej w opisany sposób.

Nad tubą dzianego materiału tekstylnego 15 nawinięta zostaje jedna lub więcej warstw elastomeru, jak na przykład gumy łączącej 17. Najlepiej, jeżeli końce warstwy lub warstw stykają się ze sobą, celem uniknięcia zakładki, która mogłaby skutkować powstaniem wybrzuszenia na zewnętrznej powierzchni 13 paska. Warstwa gumy 17 może być alternatywnie włóknem wypełnionym, z dowolnym wzmocnieniem, jak na przykład bawełna, poliester, czy poliamid aromatyczny lub może zawierać jedną lub więcej wbudowanych tekstylnych warstw wzmacniających. Na warstwę gumy 17 nakładany jest w zwykły sposób wzdłużnie naciągany, odporny na naprężenia kord 20. Naprężony kord może być gęsto lub szeroko rozdzielony, w zależności od potrzeb, z odpowiednim naprężeniem i końcami 20a umocowanymi w pokazany sposób. Na koniec warstwa 24, która służy jako warstwa podkordowa paska jest owijana wokół nawiniętego kordu 20. Warstwa ta może być uformowana z gumy lub zawierać wypełnienie z nieciągłych włókien 29, aby poprawić właściwości żeber 23, 25, 27, 29.

Kiedy materiał na pasek zostanie wytworzony na bębnie 31, zestaw może zostać umieszczony w worku wulkanizacyjnym i poddany działaniu ciśnienia pary wprowadzonej, aby rozeprzeć wciek o zewnętrzną powierzchnię materiału na pasek (o warstwę 24), połączyć i zwulkanizować materiał na pasek w zwykły sposób. Forma może być wówczas zdemontowana, a materiał na pasek wyjęty z formy. Następnie materiał na pasek jest umieszczony na bębnie ściernym, gdzie formowany jest kształt żeber 23, 25, 27, 29 przy użyciu tarcz ściernych, frezów jednoostrzowych, usuwających materiał warstwy podkordowej pomiędzy żebrami, aż do wierzchołków 26. Alternatywnie, kształt użebrowania może być wykonany przez formowanie przy użyciu poduszki z matrycą podczas wulkanizacji na bębnie 31, gdzie poduszka wciskana jest w warstwę podkordową 24. Alternatywnie, poduszka może być

PL 201 840 B1 umieszczona nad warstwą 24 i wypychać materiał na pasek na zewnątrz wciskając go w sztywną zewnętrzną obudowę posiadająca kształt odwróconych żeber 23, 25, 27, 29. Stosowane mogą być również różne inne sposoby wytwarzania.

Pomimo iż wspomniany proces został opisany w odniesieniu do wytwarzania paska wielorowkowego, pasek synchroniczny z fig. 6 może być również wytworzony w podobny sposób przy użyciu aparatu podobnego do tego ukazanego na fig. 7. Na przykład, w celu uformowania paska z fig. 6 bęben 31 musi posiadać na swojej powierzchni wystające wzdłużnie zęby, które formują zęby paska 50. W ten sposób pasek będzie formowany prosto, a nie w formie odwróconej. Najbardziej zewnętrzną warstwą będzie zatem dziany materiał tekstylny 15 w formie bezszwowej tuby 30, rozciągniętej na obwodzie, nakładany na częściowo uformowany materiał na pasek. W tym przypadku do wciskania materiału gumowego w kierunku do wewnątrz bębna 31 zastosowana zostanie zewnętrzna poduszka.

Przy zastosowaniu podobnych modyfikacji pasek z fig. 2 może być również formowany w sposób prosty, a nie odwrócony. W takim wypadku bezszwowa tuba dzianego materiału tekstylnego, w mniej preferowanym rozwiązaniu z zewnętrzna powłoką gumową łączoną na styk bez zakładek, będzie najbardziej zewnętrzną warstwą.

Niezależnie od tego, czy formowany jest pasek w rodzaju ukazanym na fig. 2, czy na fig. 6 przy użyciu tuby dzianego materiału tekstylnego 15, stanowiącego przedmiot wynalazku, możliwe jest użycie standardowej naklejki 51, co nie spowoduje powstania znaczącej nieciągłości na zewnętrznej powierzchni 13 paska, która to nieciągłość mogłaby być źródłem hałasu, podczas styku paska z tylnymi kołami pasowymi, napinaczami, czy innymi urządzeniami. Kiedy dziany materiał tekstylny w formie tuby jest umieszczony na zewnętrznej powierzchni 13 paska, jak widać na fig. 9, a najbardziej zewnętrzne włókna 36, 38, 40 nie są pokryte w całości warstwą gumy, naklejka 51 wciskana jest podczas wulkanizacji w zewnętrzna powierzchnie 13 paska, co widać na fig. 10, materiał drukowany jest przenoszony na tylną stronę paska bez naruszania jej płaskiej powierzchni. Powierzchnia pozostaje taka nawet po usunięciu naklejki z Mylaru. Dlatego też nie ma znaczących krawędzi, nieciągłości lub uskoków w paskach produkowanych bez zastosowania istoty wynalazku, ukazanych na fig. 11, w których stosuje się prasowane banerowane tkaniny 53, zewnętrzna warstwą gumy 55 na zewnętrznej powierzchni 13' paska. W tym wypadku, kiedy naklejka z Mylaru jest wulkanizowana z zewnętrzną powierzchnią paska, wciskana jest w zewnętrzną warstwę gumy 55, powodując jej uciskanie i wyciskanie krawędzi na zewnątrz, kiedy guma jest zmiękczana pod działaniem temperatury i nacisku. Kiedy naklejka z Mylaru zostanie usunięta znaczące uwypuklenia i zagłębienia 57 pozostają na powierzchni paska 13/. Te uwypuklenia 51 są zazwyczaj wielkości 0,0015 cala (0,04 mm) i powodują hałas, kiedy stykają się z kołami pasowymi i napinaczami. Dla porównania wysokość uskoku po zdjęciu naklejki z Mylaru w przypadku paska wykonanego zgodnie z istota wynalazku są nieznaczące z punktu widzenia generowanego hałasu (zazwyczaj około 0,008 cala (0,02 mm).

P r z y k ł a d ₁

Paski wykonane zgodnie z istotą wynalazku - fig. 2 i sposobem opisanym w odniesieniu do fig. 7¹ są zazwyczaj cichsze, niż uprzednio wytwarzane paski z fig. 11, podczas testu - fig. 1, co zmierzone zostało przy pomocy czujnika 18. Uprzednio wytwarzane paski wydają zauważalny odgłos stukania; paski stanowiące przedmiot wynalazku nie wydają takiego dźwięku. Te ostatnie wykazują też mniejsza utratę wagi, w porównaniu do uprzednio wytwarzanych pasków z fig. 11, gdzie stosowano prasowana tkaninę Flex-weave (tkanina banerowana o kącie między włóknami 120°) lub kord opony, jako wzmocnienie 53 warstwy nadkordowej.

1. Paski wytwarzane jako odwrócone, przy zastosowaniu surowca gumowego z kauczuku butadienowo-propylenowego Nordel 1145 (patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 610 217), jednej warstwy 0,457 mm z tuby bawełny dżersejowej rozciągniętej do 150% swojej nominalnej średnicy, z najbardziej zewnętrznymi włóknami nie pokrytymi w całości gumą, jedną warstwę 0,305 mm gumy łączącej, 0.940 mm warstwy kordu ze skręconych w S i Z włókien poliestrowych pokrytych lateksem formaldehydowo-rezorcynowym i pięć warstw po 0,711 mm każda gumy wypełnianej włóknem (25 części włókien bawełny z poliamidem aromatycznym na 100 części kauczuku butadienowo-propylenowego Nordel 1145). Całkowita grubość materiału na pasek wyniosła 4,88 mm, a długość około 122 cm.

Porównano także pasek z fig. 2 (z zastosowaną powłoką gumową 17 o grubości 0,305 mm) i ten sam pasek bez warstwy 17. Pasek posiadający warstwę 17 posiadał przyczepność gumy do tkaniny 2,8 N/mm, a pasek bez tej warstwy - 0,9 N/mm.

PL 201 840 B1

Pasek i sposób wytwarzania stanowiące przedmiot wynalazku dostarczają wielu korzyści, takich jak kompletna eliminacja klejenia tkaniny nadkordowej zapewniająca wyeliminowanie w procesie wytwórczym wszelkich zakładek i sklejeń, powodujących hałas. Dziane tuby materiału, stanowiące przedmiot wynalazku oferują 100% i większą rozciągalność w procesie produkcji paska, ograniczając ilość potrzebnych tub materiału pokrywających wszystkie długości produkowanych pasków. Powierzchnia tekstylna warstwy nadkordowej określony współczynnik tarcia zależny od ilości gumy kontrolowanie przepuszczanej przez materiał. Ponadto wyeliminowano procesy banerowania, prasowania i przygotowania rę kawa materiał u.

Pomimo, iż przedmiot wynalazku, celem zilustrowania został opisany szczegółowo w powyższym opisie zrozumiałym jest, że dokonanych może zostać wiele modyfikacji, które nie odbiegają od zasięgu istoty przedmiotu wynalazku, która może być jedynie ograniczona zastrzeżeniami patentowymi. Przedmiot wynalazku opasany powyżej może być w praktyce uzupełniony o elementy nie opisane w niniejszym opisie.

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pasek pę dny zawierający gumowy korpus, odporny na odkształ cenia rozcią gliwy czł on wbudowany w korpus, część nadkordową zakończoną na ogół płaską zewnętrzną tylną powierzchnią pasa, część podkorową, rurowy ułożony promieniowo materiał włóknisty umieszczony na zewnętrznej tylnej powierzchni pasa i gumowej warstwie przylegający do rurowego materiału włóknistego na jego spodniej powierzchni wstawiony pomiędzy rurowy materiał włóknisty a odporny na odkształcenia rozciągliwy człon, znamienny tym, że rurowy ułożony radialnie rozciągliwy materiał włóknisty (15) jest bez szwu.
2. 2. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że rurowy materiał włóknisty (15) jest rurowym materiałem dzianym bez szwu uformowanym z przędzy, włókien (36, 38, 40), które ułożone przy zewnętrznej tylnej powierzchni pasa (13) nie są w pełni obudowane w gumowym korpusie.
3. 3. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że rurowy materiał włóknisty (15) jest kołową dzianiną jersejową.
4. 4. Pasek według zastrz. 3, znamienny tym, że, kołowa dzianina jersejowa ma techniczne oczka boczne, przy czym te techniczne oczka boczne są ułożone w kierunku przodu gumowej warstwy (17) i poza zewnętrzną tylną powierzchnią pasa (13).
5. 5. Pasek według zastrz. 2, znamienny tym, że rurowy materiał włóknisty (15) jest bezszwowym rurowym materiałem dzianym z prążkami wypukłymi albo pionowymi rzędami ściegów ukierunkowanych poprzecznie do wzdłużnego (biegu) kierunku paska (11).
6. 6. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że rurowy materiał włóknisty (15) jest obrabiany w RFL (kąpieli impregnującej rezorcynowo-formaldehydowo-lateksowej) adhezyjnie.
7. 7. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że ma na swojej zewnętrznej tylnej powierzchni (13) przedrukową nalepkę (51) dociskaną do powierzchni (13), przy czym przedrukowa nalepka (51) po dociśnięciu do paska (11) podwyższa zewnętrzną tylną powierzchnię (13) o 0,02 mm w górę.
8. 8. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że bezszwowy rurowy ułożony radialnie rozciągliwy materiał włóknisty (15) jest całkowicie wbudowany w materiał gumowy.
9. 9. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że jest w kształcie wielożebrowanego paska, z żebrami typu V, w którym żebra (23, 25, 27, 29) usytuowane w części podkordowej (22) są obciążone nieciągłymi włóknami wzmacniającymi.
10. 10. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że w kształcie zsynchronizowanego pasa (11) ma wiele zębów (50) rozmieszczonych na spodzie pasa i przystosowanych do zazębiania się z określonymi zębami koła łańcuchowego.
11. 11. Pasek według zastrz. 10, znamienny tym, że ma odciśniętą na zewnętrznej tylnej powierzchni (13) zsynchronizowanego pasa (11) przedrukową nalepkę (51), która po dociśnięciu do zsynchronizowanego paska (11) podwyższa zewnętrzną tylną powierzchnię (13) podnosząc ją o 0,02 mm w górę.
12. 12. Pasek według zastrz. 7, znamienny tym, że jest częścią napędu paskowego (10) zawierającego napędzające koło zębate (14), napędzane koło zębate (12), synchroniczny pasek napędowy (11) łączący oba te koła oraz koło pasowe (16) spełniające funkcje napinacza poprzez kontakt dociskowy z zewnętrzną tylną powierzchnią (13) paska pędnego (11).

    PL 201 840 B1
13. 13. Sposób wytwarzania paska pędnego w którym formuje się wulkanizowaną tuleję paskową przykładając kolejne warstwy wokół zewnętrznej powierzchni bębna do budowania paska: rurowy, ułożony promieniowo, rozciągliwy materiał włóknisty; owój gumowej warstwy jako adhezyjna warstwa żywiczna; śrubowo nawinięty odporny na odkształcenia rozciągliwy człon oraz kolejną gumową warstwę i wstawia się tuleję paskową do podgrzewania i poddaje się pod działanie ciśnienia; znamienny tym, że rurowy, ułożony promieniowo rozciągliwy materiał włóknisty (15) jest bezszwowy i nakłada się go wokół zewnętrznej powierzchni bębna (31) do budowania paska, następnie owija się gumową warstwę (17) nad bezszwowym rurowym materiałem włóknistym (15), po czym odporne na odkształcenia rozciągliwe człony (20) owija się śrubowo dookoła gumowej warstwy (17), a następnie nakłada się kolejną gumową warstwę ponad śrubowo nawiniętymi rozciągliwymi członami (20) kordu.
14. 14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że nakłada się folię z przedrukową nalepką (51) ze znakami informacyjnymi na niej, pomiędzy bęben (31) do budowania paska a bezszwowy rurowy ułożony promieniowo rozciągliwy materiał włóknisty (15).
15. 15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że promieniowo ułożony rozciągliwy materiał włóknisty (15) jest bezszwową dzianą rurą.
16. 16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że rurowy materiał włóknisty (15) formuje się z bezszwowego rurowego materiału dzianego z przędz, włókien (36, 38, 40), które umieszcza się przy powierzchni tulei paska odpowiadającej zewnętrznej tylnej powierzchni paska (13), przy czym podczas formowania nie wbudowuje się całkowicie w gumowy korpus tych włókien, po czym tuleję paska wulkanizuje się.