ES2286688T3 - Una correa dentada y un prcedimiento de fabricacion. - Google Patents

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Abstract

Una correa dentada (1) vulcanizada, que comprende un cuerpo (2) y una pluralidad de dientes (4); estando los citados dientes recubiertos con un tejido (5); estando el citado tejido (5) recubierto exteriormente con una capa resistente (8); comprendiendo la citada capa resistente (8) un plastómero fluorado, un material elastómero y un agente vulcanizante; estando el citado plastómero fluorado presente en la citada capa resistente (8) en una cantidad mayor en peso que la del citado material elastómero, en el que la citada capa resistente (8) está hecha para adherirse directamente al citado tejido; estando la citada correa dentada caracterizada porque, el citado plastómero fluorado está formado en más del 50% por partículas de tamaño medio menor de 10 µm.

Description

Una correa dentada y un procedimiento de fabricación.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una correa dentada y, en particular, a una capa de revestimiento para un tejido para correas dentadas.
Antecedentes de la técnica
Se conoce una correa dentada que comprende un cuerpo hecho de material elastómero, integrado en el cual existe una pluralidad de insertos resistentes filiformes longitudinales, referidos también como "cordones", y una pluralidad de dientes recubiertos con un tejido de revestimiento.
Cada componente de la correa contribuye a aumentar el rendimiento en términos de resistencia mecánica con el fin de disminuir el riesgo de fallo de la correa y aumentar la potencia transmisible específica.
El tejido de revestimiento de las correas aumenta la resistencia a la abrasión y por ello protege la superficie de trabajo de la correa del desgaste debido al rozamiento entre los lados y las superficies inclinadas de los dientes de la correa y los lados y las zonas del fondo de los canales de la polea con la cual interacciona la correa.
Además, el tejido de revestimiento reduce el coeficiente de fricción en la superficie de trabajo y reduce la deformabilidad de los dientes, evitando así el fallo.
El tejido de revestimiento usado puede estar constituido por una única capa o, alternativamente, puede ser de doble capa con el fin de garantizar una mayor robustez y rigidez.
El tejido es tratado normalmente con un adhesivo, por ejemplo retícula resorcinol formaldehído (RFL) para aumentar la adherencia entre el cuerpo y el propio tejido.
Se emplean además un número de métodos para aumentar la resistencia al desgaste de las correas de transmisión modificando la estructura del tejido de revestimiento o llevando a cabo diferentes tratamientos en el tejido, por ejemplo, tratamientos del tejido con polímeros halogenados.
Los citados tratamientos no producen, sin embargo, un gran aumento de la resistencia al desgaste puesto que el tejido de revestimiento de la correa dentada, en uso, constituye en cualquier caso la superficie de trabajo.
El documento EP-A-1157813 describe una correa dentada de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y su proceso de fabricación.
Para solucionar el problema anterior, el documento EP-A-1157813, presentado a nombre del presente solicitante proponía revestir el tejido de revestimiento con una capa resistente que comprende un plastómero fluorado, un material elastómero, y un agente vulcanizante. El plastómero fluorado está presente en la capa resistente en una cantidad mayor que la del material elastómero.
El uso de la citada capa resistente ha permitido excelentes resultados en términos de aumento de la resistencia al desgaste que se obtiene.
La capa resistente se forma mediante el uso de un plastómero fluorado que comprende partículas que tienen un tamaño medio de 20 \mum o más y son en forma de aglomerados. Consecuentemente, los citados aglomerados tienen tamaños tales que son difícilmente mezclables en solución con el elastómero. Los aglomerados están por ello también presentes en la capa resistente final, que es consecuentemente no homogénea, y la citada falta de homogeneidad puede generar un elevado nivel de ruido.
Se han llevado a cabo investigaciones en soluciones que permitirían, junto con una alta resistencia al desgaste, alcanzar también un nivel de ruido mejorado y menor durante la operación de la correa dentada.
Descripción de la invención
El propósito de la presente invención es, por consiguiente, proporcionar una correa dentada que presente una alta resistencia al desgaste y, al mismo tiempo, permita obtener un bajo nivel de ruido durante la operación tanto a velocidades de funcionamiento altas como bajas.
De acuerdo con la presente invención, el propósito anterior se alcanza mediante una correa dentada de acuerdo con la Reivindicación 1.
\newpage
De acuerdo con la presente invención, se proporciona además un procedimiento de acuerdo con la Reivindica-
ción 7.
Breve descripción del dibujo
Para una mejor compresión de la presente invención, se proporciona una descripción de la misma en lo que sigue, también con referencia a la figura adjunta, que es una vista en perspectiva parcial de una correa dentada de acuerdo con la presente invención.
Mejor modo de realización de la invención
En la figura, designada como un todo por 1, se muestra una correa dentada. La correa 1 comprende un cuerpo 2 hecho de material elastómero, integrado en el cual hay una pluralidad de insertos resistentes filiformes longitudinales o cordones 3.
El cuerpo 2 tiene un dentado 4, que está recubierto con un tejido de revestimiento 5.
El cuerpo 2 comprende una mezcla hecha de material elastómero posiblemente reforzado con fibra y que comprende un elastómero principal elegido preferiblemente en el grupo que consiste en acrilonitrilo/butadieno, acrilonitrilo/butadieno hidrogenado, clorosulfonato de polietileno, EPDM, y cloropreno.
Aun más preferiblemente, el principal elastómero es acrilonitrilo/butadieno hidrogenado.
La mezcla hecha de material elastómero puede contener, además del elastómero principal, también otros elastómeros y, además, aditivos convencionales, por ejemplo agentes de refuerzo, materiales de carga, pigmentos, ácido esteárico, aceleradores, agentes de vulcanización, antioxidantes, activadores, iniciadores, plastificadores, ceras, inhibidores de pre-vulcanización, y similares. Por ejemplo, como material de carga se puede emplear un material de carga de carbono negro o blanco, que se añade generalmente en cantidades comprendidas entre 5 y 200 phr (por ciento de elastómeros), preferiblemente aproximadamente 70 phr. Puede añadirse también polvo de talco, carbonato cálcico, sílice, y similares, en cantidades comprendidas generalmente entre 5 y 150 phr, o dispersiones en aceite que contienen materiales de carga. Pueden utilizarse órganosilanos en cantidades comprendidas entre 0,1 y 20 phr. Pueden usarse como agentes de vulcanización donantes de azufre, por ejemplo, amino disulfidas y polisulfidas polímeras, o azufre libre, o peróxidos orgánicos e inorgánicos. La cantidad añadida varía de acuerdo con el tipo de caucho y el tipo de agente de vulcanización empleado y está generalmente comprendida entre 0,1 y 10 phr. Entre los antidegradantes más ampliamente usados en la composición de la mezcla hay ceras microcristalinas, ceras de parafina, monofenoles, bifenoles, tiofenoles, polifenoles, derivados de la hidroquinona, fosfitos, mezclas de fosfatos, tioésteres, naftil aminas, difenol aminas, derivados sustituidos y no sustituidos de diaril aminas, diaril fenileno diaminas, parafenileno diaminas, quinolinas, y mezclas de aminas. Los antidegradantes se emplean generalmente en cantidades comprendidas entre 0,1 y 10 phr. Ejemplos que representan aceites de tratamiento que pueden utilizarse son ditiobisbenzanilida, poliparadinitrobenceno, xilil mercaptanos, polietilenglicol, aceites de parafina, aceites vegetales vulcanizados, resinas fenólicas, aceites sintéticos, resinas de parafina, y ésteres polímeros. Pueden utilizarse aceites de tratamiento en cantidades convencionales de entre 0 y 140 phr. Entre los iniciadores, se utiliza convencionalmente ácido esteárico en cantidad comprendida entre 1 y 4 prh. Pueden añadirse además aditivos convencionales, tales como óxido de calcio, óxido de cinc y óxido de magnesio, generalmente en cantidades comprendidas entre 0,1 y 25 phr. Se emplean también agentes aceleradores convencionales o combinaciones de agentes aceleradores, tales como aminas, disulfidas, guanidina, tiourea, tiazoles, tioles, sulfenamidas, ditiocarbamatos, y xantatos generalmente en cantidades comprendidas entre 0,1 y 100 phr.
Los insertos o cordones resistentes 3 están, por ejemplo, hechos de fibras de vidrio de alta resistencia, pero pueden ser también fibras de aramida o fibras con alto módulo, por ejemplo PBO.
El tejido de revestimiento 5 de la correa dentada 1 puede estar formado por una o más capas y puede, por ejemplo, obtenerse por medio de técnicas textiles conocidas como cruzado 2x2.
Alternativamente, el tejido de revestimiento 5 puede ser obtenido de acuerdo con técnicas textiles que permitirán obtener al menos una superficie rugosa para mejorar la adherencia mecánica.
El tejido 5 está preferiblemente constituido por un material polímero, preferiblemente poliamida alifática o aromática, incluso más preferiblemente, 6/6 poliamida con alta resistencia térmica y alta tenacidad.
El tejido 5 puede ser también del tipo en el cual cada hilo de trama esté constituido por un hilo elástico como núcleo y por al menos un hilo de material compuesto arrollado sobre el hilo elástico, en el que el hilo de material compuesto comprende un hilo con altas resistencia térmica y mecánica y al menos un hilo de revestimiento arrollado sobre el hilo con alta resistencia térmica y mecánica.
Una correa dentada 1 de acuerdo con la presente invención comprende también una capa resistente 8 dispuesta en el exterior del tejido 5. La capa resistente 8 está constituida por un plastómero fluorado con la adición de un material elastómero, y el plastómero fluorado está presente en una cantidad en peso mayor que la del material elastómero.
De acuerdo con la presente invención, el plastómero fluorado está formado prevalentemente, es decir, en más del 50%, por partículas que tienen dimensiones medias menores de 10 \mum, teniendo preferiblemente un tamaño de entre 5 y 9 \mum.
Las citadas partículas, en contraste con la técnica conocida, no forman aglomerados de dimensiones iguales a las conocidas, sino que, en su lugar, tienen dimensiones mucho menores, por ejemplo 6 \mum.
Preferiblemente, el plastómero fluorado es un compuesto basado en politetrafluoroetileno; por ejemplo puede usarse DYNEON TF9201.
Preferiblemente, el material elastómero con el cual está mezclado el plastómero fluorado para formar la capa resistente 8 es HNBR; incluso más preferiblemente, es un HNBR modificado con una sal de cinc de ácido polimetacrílico, por ejemplo puede usarse ZEOFORTE ZSC (Nippon Zeon, marca registrada).
Además, preferiblemente, el tejido de revestimiento 5 está en contacto directo con la capa resistente 8, y por ello no existe material adhesivo entre ellos.
De acuerdo con la técnica conocida descrita en la patente EP1157813, dispuesto entre el tejido y la capa resistente hay un material adhesivo para mejorar la adherencia de la capa resistente 8 sobre el tejido 5.
A diferencia de lo que ocurre de acuerdo con la técnica conocida, en la presente invención, la capa resistente 8 está hecha para adherirse directamente al tejido 5.
Preferiblemente, con el fin de asegurar la necesaria resistencia, la capa resistente 8 tiene un peso de entre 50 y 80 g/m^{2}, que es equivalente a un espesor medio de entre 30 y 50 \mum.
Preferiblemente, el plastómero fluorado está presente en una cantidad comprendida entre 101 y 150 en peso por 100 partes de material elastómero.
La capa resistente 8 comprende también un peróxido como agente vulcanizante. El peróxido es añadido normalmente en una cantidad comprendida entre 1 y 15 partes en peso por 100 partes de material elastómero.
La capa resistente 8 es aplicada directamente sobre el tejido 5, preferiblemente extendiéndola sobre el propio
tejido 5.
A continuación, la correa dentada 1 es vulcanizada de acuerdo con métodos comúnmente aplicados y conocidos, que consecuentemente no necesitan aquí ninguna descripción detallada.
A partir de un examen de las características de la correa dentada hecha de acuerdo con la presente invención, las ventajas que permite son evidentes.
En particular, se ha encontrado sorprendentemente que, cuando el tejido de revestimiento 5 de una correa dentada es recubierto con una capa resistente 8 del mismo tipo que la descrita previamente, la resistencia al desgaste de la correa dentada es excelente, y, al mismo tiempo, durante la operación, la correa dentada tiene un bajo nivel de ruido tanto a velocidades de funcionamiento altas como bajas.
Además, la nueva formulación del plastómero fluorado presenta una excelente resistencia a la abrasión típica de aditivos basados en fluorados, junto con excelentes características mecánicas de los materiales elastómeros, y es capaz de adherirse al tejido 5 sin el uso de ningún adhesivo.
El hecho de que el uso de adhesivos se evite permite también ventajosamente la eliminación de un paso durante el proceso de fabricación de la correa 1, alcanzando así un considerable ahorro en términos de tiempos y
costes.
Además, gracias a las mejores propiedades de la capa resistente 8 de acuerdo con la presente invención y, en particular, del plastómero fluorado, se usa una menor cantidad de material fluorado costoso, y se aplica una capa resistente 8 más delgada, manteniendo no obstante intactas las características mecánicas y las características de resistencia al desgaste.
Finalmente, la aplicación extendiéndola permite también obtener fácilmente una capa resistente 8 de un espesor uniforme.
La correa dentada de acuerdo con la presente invención se describirá ahora también por medio de ejemplos, que no deben, sin embargo, entenderse en modo alguno como limitativos del ámbito de la invención.
\newpage
Ejemplo 1
En la Tabla 1 aparecen las características de un plastómero fluorado que puede usarse en una capa resistente 8 de acuerdo con la presente invención.
TABLA 1
1 
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2
En la Tabla 2 aparecen las características de un material elastómero en una capa resistente 8 de acuerdo con la presente invención.
TABLA 2
2 
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 3
En la Tabla 3 aparece la composición química de una capa resistente 8 hecha de acuerdo con la presente invención. La citada capa resistente tiene un espesor de 0,037 mm.
TABLA 3
3

Claims (7)

1. Una correa dentada (1) vulcanizada, que comprende un cuerpo (2) y una pluralidad de dientes (4); estando los citados dientes recubiertos con un tejido (5); estando el citado tejido (5) recubierto exteriormente con una capa resistente (8); comprendiendo la citada capa resistente (8) un plastómero fluorado, un material elastómero y un agente vulcanizante; estando el citado plastómero fluorado presente en la citada capa resistente (8) en una cantidad mayor en peso que la del citado material elastómero, en el que la citada capa resistente (8) está hecha para adherirse directamente al citado tejido; estando la citada correa dentada caracterizada porque, el citado plastómero fluorado está formado en más del 50% por partículas de tamaño medio menor de 10 \mum.
2. La correa dentada de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizada porque el citado plastómero fluorado es politetrafluoroetileno.
3. La correa dentada de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el citado segundo material elastómero comprende HNBR.
4. La correa dentada de acuerdo con la Reivindicación 3, caracterizada porque el citado segundo material elastómero comprende HNBR modificado con una sal de cinc de ácido polimetacrílico.
5. La correa dentada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la citada capa resistente (8) comprende el citado plastómero fluorado en una cantidad en peso de entre 101 y 150 partes en peso con respecto al citado material elastómero.
6. La correa dentada de acuerdo con la Reivindicación 5, caracterizada porque la citada capa resistente (8) tiene un peso de entre 50 y 80 g/m^{2}.
7. Un procedimiento para la fabricación de una correa dentada de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, en el que la citada capa resistente (8) se aplica directamente sobre el citado tejido (5) extendiéndola.
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