ES2695103T3

ES2695103T3 - Correa de transmisión

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Publication number: ES2695103T3
Application number: ES12852185T
Authority: ES
Original assignee: Gates Corp
Current assignee: Gates Corp
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2019-01-02
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: US20140287862A1; IL232602A; JP5885240B2; WO2013077004A1; CN103403389A; CN103403389B; MX2014006006A; MX376237B; EP2784346B1; EP2784346A1; RU2014125256A; BR112014012264B1; JP2013108564A; CA2856274A1; IL232602A0; BR112014012264A2; CA2856274C; KR101927274B1; KR20140093599A; PL2784346T3

Abstract

Una correa de transmisión de potencia (10), que comprende una parte de goma que se moldea vulcanizando una composición de goma que incluye goma, resorcinol y un compuesto de melamina; y en la que la parte de goma incluye una goma de nitrilo hidrogenada; y en donde la correa de transmisión de potencia (10) es una correa dentada con goma del diente (11), y la parte de goma constituye por lo menos una parte de la goma del diente; en la que las partes incorporadas en peso del compuesto de melamina son más pequeñas que las del resorcinol.

Description

DESCRIPCION

Correa de transmisión

Campo técnico

La presente invención se refiere a una correa de transmisión de potencia, y en particular a una correa dentada usada en un entorno de alta temperatura y alta carga.

Antecedentes de la Técnica

Las correas dentadas se han usado ampliamente para la transmisión de potencia en motores de combustión interna de automóviles, y similares. Recientemente, las correas dentadas se han usado cada vez más en entornos de alta temperatura y alta carga. Es decir, la reducción del tamaño de los motores o similares requiere que las correas dentadas se usen en entornos con temperaturas más altas y que tengan una anchura menor. Convencionalmente, para mejorar la durabilidad de una correa dentada en un entorno de alta carga, por ejemplo, se incorpora una fibra corta o similar en la goma del diente, y se usa goma con un módulo relativamente alto basado en la denominada tecnología de rendimiento como la goma del diente.

Además, en un entorno de alta temperatura, la cantidad de deformación sostenida por los dientes de una correa dentada aumenta. Por lo tanto, la cantidad de generación de calor interno aumenta y consecuentemente es más probable que la correa dentada se degrade térmicamente. Además, la goma y la tela en las partes de la raíz del diente se alargan repetidamente en gran medida, y consecuentemente es más probable que se produzcan grietas en la correa dentada. Convencionalmente, la tela, la fibra corta, el cordón y similares se someten a un tratamiento de superficie con RFL, cemento de goma, o similares para prevenir grietas y similares, de tal manera que las fuerzas adhesivas de la goma con estos miembros se aumentan.

Además, como se divulga, por ejemplo, en el Documento de Patente 1, se conoce una correa acanalada en V que tiene una estructura tal que se incorpora una resina de resorcin-formalina o una resina de melamina en una goma de adhesión para mejorar la fuerza de adhesión entre el cordón y la goma de adhesión en la que se incrusta el cordón.

Documento de patente 1: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa N° 2008-261489

Sumario de la Invención

Problemas técnicos

Recientemente, se ha requerido un nivel de durabilidad cada vez más alto en el mercado y, por lo tanto, se ha vuelto difícil mejorar suficientemente la durabilidad para cumplir con el nivel requerido mediante sólo el uso de goma de alta resistencia y fibra corta y tratando la superficie de varios miembros con RFL o cemento de goma. Además, una goma del diente con un módulo alto tiende a perder adherencia a la tela o a la fibra corta y experimenta debilitamiento de la goma a alta temperatura. Además, cuando se incorpora una resina de resorcinformalina o una resina de melamina en la goma de adhesión como se divulga en el Documento de Patente 1, puede mejorarse la fuerza de adhesión, pero la resistencia al desgarro y similares de la misma goma pueden verse comprometidas, por lo que es más probable que haya cizallamiento de los dientes, grietas, y similares en algunos casos.

A este respecto, un objeto de la presente invención es mejorar la fuerza de adhesión entre la goma y varios miembros, a la vez que se mejora la resistencia de la misma goma mejorando la resistencia al desgarro y similares también en condiciones de alta temperatura, y mejorar de este modo la durabilidad de una correa utilizada en un entorno de alta carga y alta temperatura.

Solución a Problemas Técnicos

La presente invención proporciona una correa de transmisión de potencia y un método para fabricar una correa de transmisión de potencia como se indica en las reivindicaciones.

Por otra parte, se usa preferiblemente un compuesto de hexametoxi metilol melamina como el compuesto de melamina. Tener en cuenta que el compuesto de hexametoxi metilol melamina es, por ejemplo, hexametoxi metilol melamina, un oligómero parcial condensado del mismo, o una mezcla de los mismos.

Efectos ventajosos de la invención

En la presente invención, los agentes adhesivos internos específicos se incorporan a la composición de goma. Por lo tanto, la durabilidad de la correa puede mejorarse mejorando la resistencia de la misma goma, a la vez que se aumenta la resistencia de adhesión de la goma con el cordón, la tela, la fibra corta y similares.

Breve Descripción de los Dibujos

La Fig. 1 es una vista en sección transversal de una correa dentada de acuerdo con una primera realización de la presente invención.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal que muestra un método para fabricar una correa dentada de acuerdo con la primera realización de la presente invención.

La Fig. 3 es una vista en sección transversal de una correa dentada de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.

La Fig. 4 muestra el diseño de una prueba de durabilidad de alta carga.

La Fig. 5 es un gráfico que muestra los resultados de la prueba de durabilidad de carga alta.

Listado de Números de Referencia

10 correa dentada (correa de transmisión de energía)

11 goma del diente

12 goma de respaldo

13 cuerpo de la correa

14 cordón

20 tela de revestimiento (tela)

Descripción de las Realizaciones

A continuación, se describen realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos.

La Fig. 1 muestra una correa dentada de una primera realización de la presente invención. La correa dentada 10 está formada en una forma sin fin, y se usa enrollando alrededor de poleas accionadas y de accionamiento (no ilustradas) en un motor de combustión interna o similar, por ejemplo. La correa dentada 10 es una correa de distribución que transmite el par (fuerza motriz) de una polea motriz a una polea accionada mediante transmisión de potencia síncrona.

La correa dentada 10 incluye un cuerpo de correa 13 y un cordón 14. El cuerpo de correa 13 está formado integralmente por una goma del diente 11 provista en un lado de su superficie y una goma de respaldo 12 provista en el otro lado de superficie. El cordón 14 está enrollado en espiral e incrustado en una parte delimitadora entre la goma del diente 11 y la goma de respaldo 12, y está incrustado para extenderse en la dirección longitudinal de la correa. El cordón 14 está adherido a la goma del diente 11 y a la goma de respaldo 12.

En la goma del diente 11, una parte del diente 15 y una parte inferior del diente 16 se forman alternativamente en el lado de una superficie del cuerpo de la correa 13 a lo largo de la dirección longitudinal de la correa. Una tela de revestimiento (tela) 20 que cubre la goma del diente 11 (la parte del diente 15 y la parte inferior del diente 16) se adhiere sobre una superficie de la goma del diente 11 (es decir, una superficie del cuerpo de la correa 13).

Una fibra corta 25 hecha de una fibra de nailon, una fibra de nailon modificada obtenida modificando el nailon, una fibra de aramida, o similar, y que tiene una longitud de fibra de aproximadamente 0,5 a 10 mm, se carga en la goma del diente 11. Una fibra corta de aramida se carga preferiblemente en la goma del diente 11, para aumentar aún más el módulo de la goma del diente 11. Además, cuando se carga una fibra de aramida, es más probable que dos agentes adhesivos internos descritos posteriormente mejoren las propiedades físicas de la goma, como la resistencia al desgarro y la fuerza de adhesión de la goma con la fibra corta 25 y similares. La fibra corta 25 se carga, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 4 a 36 partes en peso, preferiblemente de aproximadamente 10 a 25 partes en peso, y de manera particularmente preferible de aproximadamente 12 a 16 partes en peso en la goma del diente 11, con respecto a 100 partes en peso de una matriz descrita más adelante.

La fibra corta 25 se somete preferiblemente a un tratamiento con un agente de tratamiento que incluye un componente de resina capaz de reaccionar con los agentes adhesivos internos que se describen más adelante, y se somete preferiblemente a, por ejemplo, tratamiento con RFL (resorcin-formalina-látex). El tratamiento con RFL se realiza mediante un tratamiento de impregnación, en el que la fibra corta se sumerge en un líquido de tratamiento con RFL y luego se seca bajo calentamiento. El líquido de tratamiento con RFL incluye látex y un condensado de resorcin-formaldehído, que se diluyen con, por ejemplo, agua o similares. Además, el componente de resina puede ser una resina de uretano o una resina epoxi.

La fibra corta 25 está orientada sustancialmente en la dirección del espesor de la correa en una región central de la parte del diente 15. A medida que la fibra corta 25 se acerca a la superficie del diente desde la región central, la orientación de la fibra corta 25 se inclina desde la dirección del espesor para extenderse a lo largo de la superficie del diente. La fibra corta 25 está orientada sustancialmente en la dirección longitudinal de la correa cerca de la parte superior de la parte del diente 15 y la parte inferior del diente 16.

La goma del diente 11 se obtiene vulcanizando y moldeando una composición de goma que incluye goma y diversos aditivos. La composición de goma incluye una goma de nitrilo hidrogenado (HNBR) como el componente principal de la goma, y puede incluir otros componentes de goma como un goma de nitrilo carboxílico hidrogenado (HXNBR) y una goma de nitrilo (NBR).

La composición de goma usada para moldear la goma dental 11 incluye preferiblemente un carboxilato insaturado a, p-etilénico de metal como una matriz, además de la goma. Sin embargo, el carboxilato insaturado a, p-etilénico de metal no tiene que ser incluido. El carboxilato insaturado a, p-etilénico de metal se incluye, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 0,2 a 0,4 en relación a la matriz (el peso total de la goma y el carboxilato insaturado a, p-etilénico de metal).

El carboxilato insaturado a, p-etilénico de metal se forma mediante enlace iónico de un ácido carboxílico insaturado a, p-etilénico con un metal. Por ejemplo, se usa un ácido monocarboxílico como ácido acrílico o ácido metacrílico, o un ácido dicarboxílico como ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico o ácido citracónico como ácido carboxílico insaturado a, p-etilénico, y preferiblemente se usa ácido metacrílico Por ejemplo, como metal se usa zinc, magnesio, calcio, bario, titanio, cromo, hierro, cobalto, níquel, aluminio, estaño, plomo o similares, y preferiblemente se usa zinc. Así, por ejemplo, se usa dimetacrilato de zinc como la sal metálica.

La composición de goma usada para moldear la goma dental 11 incluye además resorcinol y un compuesto de melamina como agentes adhesivos internos. En esta realización, la inclusión de estos compuestos lleva a la polimerización del compuesto de melamina y el resorcinol, por ejemplo, tras calentarse durante el moldeo por vulcanización y, a su vez durante la construcción de una estructura de red. En consecuencia, se mejora la resistencia al desgarro y similares de la goma del diente 11, y también se mejora la fuerza de adhesión de la goma del diente 11 al cordón 14, la tela de revestimiento 20, y la fibra corta 25.

El compuesto de melamina es, por ejemplo, un compuesto de melamina que tiene por lo menos parcialmente grupos amino metoximetilados. Los ejemplos específicos del compuesto de melamina incluyen compuestos de hexametoxi metilol melamina como hexametoxi metilol melamina, oligómeros condensados parciales de los mismos, y mezclas de los mismos. El compuesto de melamina tiene preferiblemente una viscosidad a 25° C (de acuerdo con DIN19268) de aproximadamente 3000 a 8000 mPâ s.

El resorcinol se incorpora en una cantidad de 0,3 a 8 partes en peso, preferiblemente de 0,5 a 4,5 partes en peso, y más preferiblemente de 1,5 a 3,0 partes en peso con respecto a 100 partes en peso de la matriz de la composición de goma. Además, las partes incorporadas (peso) del compuesto de melamina son preferiblemente más pequeñas que las de resorcinol. El compuesto de melamina se incorpora en una cantidad de 0,2 a 5 partes en peso, preferiblemente de 0,3 a 2,7 partes en peso, y más preferiblemente de 0,9 a 1,8 partes en peso con respecto a 100 partes en peso de la matriz de la composición de goma. Si la cantidad incorporada de cualquiera de los compuestos de melamina y resorcinol excede el intervalo anteriormente descrito, la resistencia al desgarro, la resistencia a la rotura y similares tienden a ser pobres. Por otro lado, si la cantidad incorporada es menor al rango descrito anteriormente, es difícil mejorar la fuerza de adhesión.

La composición de goma usada para moldear la goma dental 11 incluye preferiblemente sílice. Se usa sílice en forma de partículas finas, polvo o similares. En esta realización, el agua contenida en la sílice hace que el compuesto de melamina done formaldehído. Luego, el resorcinol se polimeriza con el formaldehído, y también se polimeriza el compuesto de melamina. En consecuencia, la fuerza de adhesión, la resistencia al desgarro y similares se mejoran como se ha descrito anteriormente. La cantidad de sílice es de 5 a 50 partes en peso, y preferiblemente de 20 a 40 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso de la matriz de la composición de goma.

La composición de goma usada para moldear la goma dental 11 incluye además aditivos conocidos para goma, como un agente vulcanizante, un plastificante, un lubricante y negro de carbón. En esta realización, se usa preferiblemente un agente de vulcanización a base de peróxido orgánico como el agente de vulcanización.

Aunque no está particularmente limitado, la tela de revestimiento 20 es, por ejemplo, una tela que incluye los primeros hilos (por ejemplo, hilos de trama) que se extienden a lo largo de la dirección longitudinal de la correa y los segundos hilos (por ejemplo, hilos de urdimbre) que se extienden a lo largo de la dirección de la anchura de la correa, que están tejidos. En la tela de revestimiento 20, por ejemplo, los primeros hilos están constituidos por hilos elásticos, y los segundos hilos están constituidos por hilos no elásticos. Por lo tanto, la tela de revestimiento 20 es elástico en la dirección longitudinal de la correa, y se moldea más fácilmente en una forma corrugada en el preformado. En esta realización, por lo menos una parte de la fibra que constituye la tela de revestimiento 20 es preferiblemente una fibra de aramida para mejorar la resistencia de la superficie de la correa, y, por ejemplo, por lo menos algunos de los primeros hilos son preferiblemente una fibra de aramida. Adicionalmente, la tela de revestimiento 20 se somete a tratamiento de impregnación o similar, como tratamiento con RFL, si es necesario. La composición de goma usada para moldear la goma del diente 11 se prepara como sigue. Primero, se amasan con la goma aditivos como la fibra corta, sílice y similares para la composición de goma que no sean el agente de vulcanización y los agentes adhesivos internos (resorcinol y el compuesto de melamina), preferiblemente a una temperatura más alta que la temperatura para el amasado primario descrito a continuación. Posteriormente, se añaden los agentes adhesivos internos y la mezcla se amasa adicionalmente (amasado primario). En este amasado primario, la temperatura de amasado es preferiblemente de 100° C o más. El amasado a esta temperatura da como resultado la liberación del agua del sílice a la composición, y facilita la donación de formaldehído del compuesto de melamina de la manera descrita anteriormente. Además, se añade el agente de vulcanización a la mezcla amasada primaria, y la mezcla resultante se amasa a una temperatura más baja que la temperatura de vulcanización del agente de vulcanización (inferior que la temperatura de amasado para el amasado primario). De este modo, se obtiene la composición de goma (amasado secundario). La composición de goma se conforma en una lámina, y se usa como una lámina de goma del diente 11' (ver Fig. 2). Sin embargo, el método de amasar la goma no está limitado a este método, y por ejemplo, los aditivos distintos del agente de vulcanización pueden añadirse en el amasado primario o el amasado secundario, como sea apropiado.

Como goma de respaldo 12, se puede usar goma usada como goma de respaldo para una correa dentada convencionalmente conocida, y la goma de respaldo 12 preferiblemente no carga fibra corta. Además, la goma utilizado como goma de respaldo 12 está hecha principalmente de HNBR como en el caso de la goma del diente 11, y puede incluir otros componentes de goma, si es necesario.

A continuación, se describe un método para fabricar la correa dentada 10 de esta realización basándose en la Fig. 2. En esta realización, la tela de revestimiento 20 sometida al tratamiento de impregnación o similar se preforma primero mediante un método convencionalmente conocido en una forma corrugada que tiene una parte del diente alterna 23 y una parte inferior del diente 24.

Posteriormente, la lámina de goma del diente 11' se adhiere bajo presión sobre una superficie de la tela de revestimiento 20 que tiene la forma corrugada. De este modo, se obtiene una tela de revestimiento 26 provista de goma. La lámina de goma del diente 11' se presiona contra la tela de revestimiento 20. Por tanto, la lámina de goma del diente 11' adherida a presión es relativamente gruesa en la parte del diente 23, y relativamente delgada en la parte inferior del diente 24. Además, la fibra corta 25 cargada en la lámina de goma del diente 11', que se ha incorporado a lo largo de la dirección longitudinal, se inclina según sea apropiado a la vez que se adhiere a presión, como es aparente en la Fig. 2, y está orientada sustancialmente de la misma manera que la fibra corta en la correa dentada 10.

La tela de revestimiento 26 provista de goma así obtenida se enrolla alrededor de un molde dentado 30. El molde dentado 30 tiene una forma cilindrica, y tiene una superficie periférica exterior en la que partes rebajadas 31 y partes elevadas 32 están provistas alternativamente a lo largo de la dirección circunferencial. Cada parte del diente 23 de la tela de revestimiento 26 provista de goma está dispuesta dentro de una parte rebajada 31 correspondiente. Tener en cuenta que, en general, cada parte del diente 23 de la tela de revestimiento 26 provista de goma tiene una forma que no se ajusta completamente a la parte rebajada 31, y existe un espacio entre la parte del diente 23 y la parte rebajada 31.

Posteriormente, se enrolla en espiral el cordón 14 alrededor de la lámina de goma del diente 11', y se enrolla adicionalmente una lámina de goma de respaldo 12' alrededor del cordón 14. Después de eso, el molde dentado 30 se aloja en una cámara de vulcanización (no ilustrada). Tener en cuenta que la lámina de goma del diente 11' y la lámina de goma de respaldo 12' son láminas de goma sin vulcanizar para ser convertidas en la goma del diente 11 y la goma de respaldo 12 después del moldeo por vulcanización.

En la cámara de vulcanización, la tela de revestimiento 26 provista de goma y similares, que se enrollan alrededor del molde dentado 30, se calientan con vapor, por ejemplo, y se presurizan desde el exterior hacia el interior con una bolsa de vulcanización o similar provista en la cámara de vulcanización. Como resultado de la presurización y el calentamiento, los espacios dentro de las partes rebajadas 31 se eliminan por completo, y la tela de revestimiento 20, las láminas de goma 11' y 12', y el cordón 14 se integran entre sí mediante vulcanización de las láminas de goma. 11' y 12' y similares. Por tanto, se moldea un bloque de la correa. El bloque de la correa se desmoldea del molde dentado 30, sometido, según sea apropiado, a molienda o similar, y luego se corta en una pieza que tiene una anchura predeterminada. Así, se obtiene la correa dentada 10 (ver Fig. 1).

En esta realización, la incorporación de los dos agentes adhesivos internos descritos anteriormente en la goma del diente 11 como se ha descrito anteriormente mejora la resistencia, como la resistencia al desgarro de la misma goma, y también mejora la fuerza de adhesión al cordón 14, la tela de revestimiento 20, y la fibra corta 25. Por lo tanto, la durabilidad de la correa se mejora incluso en un entorno de alta temperatura y alta carga.

La Fig. 3 muestra una correa dentada de acuerdo con una segunda realización de la presente invención. La segunda realización es la misma que la primera realización, excepto por la estructura de la goma del diente. A continuación se describen las diferencias de la segunda realización con respecto a la primera realización.

En la segunda realización, la goma del diente 11 incluye una parte de goma de núcleo 37 y una parte de goma de superficie del diente 38. La parte de goma de núcleo 37 representa una gran proporción de la parte del diente 15, está laminada sobre la goma de respaldo 12, y tiene una forma que coincide con la forma de la parte del diente 15. La parte de goma de la superficie del diente 38 es delgada, está laminada sobre la parte de goma del núcleo 37, y está dispuesta sobre una superficie de la goma del diente 11. Además, la tela de revestimiento 20 cubre y está adherida a la superficie periférica exterior de la parte de goma de la superficie del diente 38.

En esta realización, la parte de goma de la superficie del diente 38 se obtiene moldeando la misma composición de goma que la de la goma del diente 11 en la primera realización, excepto que no se incorpora fibra corta. En otras palabras, la parte de goma de la superficie del diente 38 se moldea usando una composición de goma en la que se incorpora sílice, resorcinol, el compuesto de melamina y similares. Por otro lado, la parte de goma del núcleo 37 se obtiene moldeando una composición de goma que tiene la misma constitución que la goma del diente 11 de la primera realización, excepto que no se incorporan el resorcinol y el compuesto de melamina. Tener en cuenta que, como el material, la orientación y similares de la fibra corta 25 en la parte de goma del núcleo son los mismos que los de la primera realización, se omiten sus descripciones.

En esta realización, los dos agentes adhesivos internos descritos anteriormente se incorporan en la parte de goma de la superficie del diente 38 como se ha descrito anteriormente. Por lo tanto, es posible mejorar la fuerza de adhesión de la goma del diente 11 a la tela de revestimiento 20, y también mejorar la resistencia de la goma de la goma del diente 11 cerca de la superficie del diente. Además, como se proporciona la goma de la superficie del diente 38, la adherencia entre la tela de revestimiento 20 y la goma del diente 11 no está obstruida por la fibra corta, y es más probable que se mejore la fuerza de adhesión entre ellas.

Tener en cuenta que, en esta realización, la parte de goma del núcleo 37 puede obtenerse moldeando una composición de goma en la que se incorporan el resorcinol, el compuesto de melamina y similares, como en el caso de la parte de goma de la superficie del diente 38. Además, el método la fabricación de una correa dentada de esta realización es el mismo que el de la primera realización, excepto que las dos capas (la lámina de goma de la superficie del diente y la lámina de goma del núcleo) se adhieren bajo presión a la tela de revestimiento, en lugar de la lámina de goma. Por lo tanto, se omiten sus descripciones.

Tener en cuenta que, en cada una de las realizaciones anteriormente descritas, la goma que constituye cada una de la goma del diente 11 y la goma de respaldo 12 pueden incluir componentes de goma como EPDM (copolímero de etileno-propileno-dieno), distintos de los HNBR, NBR y HXNBR descritos anteriormente, o pueden incluir un componente de goma distinto de HNBR como componente principal.

Además, en cada una de las realizaciones descritas anteriormente, la tela de revestimiento 20 y el cordón 14 tienen cada uno preferiblemente superficies a las que se une un componente de resina capaz de reaccionar con los agentes adhesivos internos, por ejemplo, sometiendo la tela de revestimiento 20 y el cordón 14 a tratamiento con RFL o similar, como en el caso de la fibra corta 25.

Ejemplos

A continuación se muestran ejemplos como ejemplos específicos de la presente invención. Sin embargo, la presente invención no está limitada a los ejemplos que se muestran a continuación.

En cada uno de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos, se obtuvo una composición de goma que tiene la constitución mostrada en la Tabla 1 como sigue. Específicamente, los aditivos distintos del agente de vulcanización y los agentes adhesivos internos (resorcinol y el compuesto de melamina hexametoxi metilol) mostrados en la Tabla 1 se añadieron a una matriz, y la mezcla se amasó a de 120 a 160° C. Luego, se añadieron los agentes adhesivos internos a la misma, y la mezcla se amasó a de 100 a 130° C (amasado primario). Además, se añadió a la misma el agente de vulcanización, y la mezcla se sometió al amasado secundario por debajo de 100° C.

[Tabla 1]

(continuación)

CD [Evaluación de las propiedades físicas de las composiciones de goma]

Las propiedades físicas de la composición de goma de cada uno de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos se evaluaron como sigue. La tabla 1 muestra los resultados.

[Esfuerzo de tracción a la rotura (TSb)]

Se prepararon muestras de goma con la forma de pesa N° 5 vulcanizando y moldeando la composición de goma de cada uno de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos a 160°C durante 20 minutos a una presión de 150 kgf. Usando las muestras de goma, se midió el esfuerzo de tracción a la rotura (TSb) en un entorno normal (23° C) y en un entorno caliente (120° C) de acuerdo con JIS K6251. Tener en cuenta que la fibra corta estaba orientada a lo largo de la dirección del esfuerzo en las muestras de goma.

[Resistencia al desgarro (TR)]

Se prepararon muestras de goma vulcanizada, concretamente, "piezas de prueba con ángulo no melladas" a partir de la composición de goma de cada uno de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos en las mismas condiciones de vulcanización que las del esfuerzo de tracción a la rotura (TSb). Usando las muestras de goma, se midió la resistencia al desgarro (TR) en un entorno normal (23° C) y un entorno caliente (120° C) de acuerdo con JIS K6252.

[Resistencia al pelado a la Tela de Revestimiento (T^f)]

Cada una de las muestras se obtuvo adhiriendo una lámina de goma sin vulcanizar hecha de la composición de goma de cada uno de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos a una tela de revestimiento a una temperatura de vulcanización de 160° C durante 20 minutos a una presión de 40 kgf. Usando las muestras (25 mm de anchura), se midió la resistencia al pelado (T^f) de la goma vulcanizada con respecto a la tela de revestimiento en un entorno normal (23° C) y un entorno caliente (120° C) de acuerdo con JIS K6256-1.

Tener en cuenta que la tela de revestimiento usada en esta medición era una tela tejida en la que los hilos de urdimbre y los hilos de trama se tejieron en una sarga de 2/2, y que se sometieron a un tratamiento con RFL (proporción en peso de RF/L = 1/5, se usó látex NBR como el látex). Aquí, los hilos de urdimbre eran hilos no elásticos constituidos por hebras de filamento de nailon de 110 dtex. Los hilos de trama eran hilos elásticos constituidos por hebras compuestas en las cuales se enrollaron las hebras intermedias hechas de hebras de fibra de para-aramida de 220-dtex (nombre del producto: Technora) alrededor de las hebras centrales hechas de hebras elásticas de uretano 470-dtex, y se enrollaron adicionalmente hebras de cobertura hechas de fibra de nylon de 110-dtex alrededor de las hebras intermedias. Tener en cuenta que los hilos de trama se extendieron a lo largo de la dirección longitudinal de la muestra y que la dirección de hilos de la fibra corta es la misma que la dirección longitudinal de la muestra.

[Resistencia al pelado al cordón (T^F)]

Cada una de las muestras se obtuvo alineando cordones a lo largo de la dirección longitudinal de una lámina de goma sin vulcanizar hecha de la composición de goma de cada uno de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos, colocando una tela de soporte en los cordones e integrando estos materiales entre sí a 160° C durante 20 minutos bajo una presión de 40 kgf. Usando las muestras (25 mm de anchura), se midió la resistencia al pelado (T^f) de la goma al cordón en un entorno normal (23° C) y un entorno caliente (120° C) de acuerdo con el JIS K6256- 1. Tener en cuenta que se usaron cordones de aramida como cordones en los Ejemplos 11 a 13 y los Ejemplos comparativos 5 y 6, y se usaron cordones de vidrio como cordones en los otros Ejemplos y Ejemplos Comparativos.

[Evaluación del Rendimiento de la Correa]

Como para cada uno de los Ejemplos 1 y Ejemplo Comparativo 1, las correas dentadas se prepararon de acuerdo con la primera realización, y los rendimientos de las correas se evaluaron como se describe a continuación. Específicamente, la misma tela de revestimiento que se usó en la prueba de adhesión anteriormente descrita se sometió a un tratamiento con RFL de la misma manera, y luego se preformó en una forma corrugada, de tal manera que los hilos de trama se extendieron a lo largo de la dirección longitudinal de la correa. Además, una lámina de goma del diente hecha a partir de la composición de goma que tiene la constitución de la Tabla 1 se adhirió bajo presión a la tela de revestimiento. Así, se obtuvo una tela de revestimiento provista de goma. Posteriormente, la tela de revestimiento provista de goma, un cordón de vidrio, y una lámina de goma de respaldo se enrollaron alrededor de un molde dentado en este orden, y se moldearon por vulcanización en una cámara de vulcanización. Así, se obtuvo un bloque de la correa. Se cortó el bloque de la correa y se obtuvieron correas dentadas RU que tenían 92 dientes y una anchura de la correa de 19,1 mm. Tener en cuenta que las láminas de goma de respaldo usadas en el Ejemplo 1 y el Ejemplo Comparativo 1 eran láminas de goma de respaldo hechas de la misma composición de goma que incluía HNBR que el componente de goma, pero excluyendo la fibra corta y cualquier agente adhesivo interno incorporado en la misma.

[Resistencia al pelado de la tela]

La correa dentada de cada uno del Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo 1 se cortó en forma de tira, y se formó una muesca en la tela de revestimiento. Luego, la tela de revestimiento se desprendió de la goma del diente a lo largo de la dirección longitudinal a una velocidad de tracción de 50 mm/minuto, y la fuerza requerida para pelar en la parte superior de un diente se consideró como la resistencia al pelado de la tela. La tabla 1 muestra los resultados.

[Prueba de Durabilidad de Carga Alta]

Se evaluó la durabilidad de cada una de las correas dentadas del Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo 1 mediante una prueba de durabilidad de carga alta. La Fig. 4 muestra un dispositivo de prueba de accionamiento 90 usado en la prueba de durabilidad de carga alta. El dispositivo de prueba de accionamiento 90 tiene una polea dentada de accionamiento 91 que tiene 18 dientes, una polea dentada accionada 92 que tiene 36 dientes, una polea loca 93 que tiene un diámetro de polea de 55 mm, y una polea dentada loca 94 que tiene 18 dientes.

En esta prueba, la correa dentada 95 se enrolla alrededor de la polea dentada de accionamiento 91 y la polea dentada accionada 92, y la correa dentada 95 se gira a 4000 rpm a una temperatura ambiente de 100° C. En el lado flojo de la correa, se aplicó tensión a la correa desde el exterior con la polea loca 93 y desde el interior con la polea dentada loca 94. Además, mientras se giraba la correa dentada 95, se aplicó repetidamente una cierta carga a cada diente de la correa mediante la polea dentada accionada 92. En esta prueba, la durabilidad de la correa se evaluó contando el número de repeticiones de la carga aplicada hasta que se produjo el cizallamiento del diente en la correa. La Fig. 5 muestra los resultados.

Primero, se hacen comparaciones entre el Ejemplo 1 y el Ejemplo Comparativo 1, entre el Ejemplo 2 y el Ejemplo Comparativo 2, y entre el Ejemplo 8 y el Ejemplo Comparativo 3 con referencia a la Tabla 1. Estas comparaciones muestran claramente que no solo la resistencia al pelado, sino también las propiedades físicas de la goma, como la resistencia al desgarro a alta temperatura, se mejoraron en cada uno de los casos en los que se incorporaron agentes adhesivos internos (resorcinol y compuesto de hexametoxi metilol melamina) en la composición de goma. Como es aparente de la comparación entre el Ejemplo 3 y el Ejemplo Comparativo 4, esta tendencia se observó igualmente no solo en los casos en los que se utilizó HNBR solo como componente de goma, sino también en los casos en los que se usó una mezcla de HNBR y HXNBR como componente de la goma. Cuando la resistencia al pelado y las propiedades físicas de la goma, como la resistencia al desgarro, se mejoran como se ha descrito anteriormente, se puede mejorar la durabilidad de una correa usada en un entorno de carga alta y temperatura alta, como se muestra en los resultados de la prueba de durabilidad de carga alta en la Fig. 5.

Además, a partir de la comparación de los Ejemplos 1, 2, 8 y 9, es evidente que las propiedades físicas -especialmente las propiedades físicas a alta temperatura - de la goma como la resistencia a la tracción en la rotura y la resistencia al desgarro, tienden a mejorar cuando la cantidad de fibra corta era mayor que 10 partes en peso, mientras que la resistencia al pelado tendía a disminuir ligeramente cuando la cantidad de fibra corta era mayor que 10 partes en peso. Posiblemente, es más eficaz incorporar la fibra corta en una cantidad de aproximadamente 12 a 16 partes en peso, considerando tanto las propiedades físicas de la goma como la resistencia al pelado. Tener en cuenta que, presumiblemente, la disminución en la resistencia al pelado con el aumento en la cantidad de fibra corta fue provocada debido a que se consumieron grandes cantidades de agentes adhesivos en la goma cerca de la tela o el cordón por la reacción de la fibra corta con el RFL.

Además, como es evidente de una comparación de los Ejemplos 2 y 4 a 7, la resistencia al pelado mejoró con el aumento de las cantidades incorporadas del agente adhesivo interno; sin embargo, las resistencias a la tracción a la rotura (en particular, en condiciones de calor) alcanzaron su punto máximo en las cantidades incorporadas del Ejemplo 2 (resorcinol: 1,5 partes en peso y el compuesto de melamina: 0,9 partes en peso), y disminuyeron gradualmente con cantidades crecientes de agentes adhesivos. Por otra parte, la resistencia al desgarro en condiciones de calor alcanzó su punto máximo en las cantidades incorporadas del Ejemplo 5 (resorcinol: 3,0 partes en peso y el compuesto de melamina: 1,8 partes en peso), y disminuyó gradualmente con cantidades adicionales crecientes. Por estas razones, como por los Ejemplos, es posiblemente más efectivo incorporar el compuesto de melamina en una cantidad de aproximadamente 0.9 a 1,8 partes en peso y el resorcinol en una cantidad de aproximadamente 1,5 a 3,0 partes en peso en la composición de la goma, en consideración de las propiedades físicas de la goma.

Además, en cuanto a las composiciones de goma en las que no se incorporó la fibra corta, la adición de los agentes adhesivos internos no mejoró sustancialmente las propiedades físicas de las gomas en sí, como es aparente de una comparación entre el Ejemplo Comparativo 5 y el Ejemplo 11. Por otra parte, la resistencia al pelado con respecto al cordón se incrementó mediante la adición de los agentes adhesivos internos. Sin embargo, en cuanto a la tela, el pelado no se produjo en la interfaz entre la tela y la goma en cualquier caso, pero sí se produjo la rotura de la goma y no se observaron diferencias significativas. Por estas razones, cuando estos resultados se toman en consideración en combinación con los resultados de los otros Ejemplos, se puede entender que cuando se incorpora la fibra corta, se pueden esperar mayores mejoras en la resistencia al pelado y en las propiedades físicas de la goma con la adición de los agentes adhesivos internos. Además, a partir de una comparación de los Ejemplos 2 y 10 y el Ejemplo Comparativo 2, se puede entender que la fibra corta sometida a un tratamiento con RFL mejoró más eficazmente las propiedades físicas de la goma.

Tener en cuenta que, como es evidente de una comparación de los Ejemplos 12 y 13 y el Ejemplo Comparativo 6, cuando se incorporaron agentes adhesivos internos en cantidades relativamente grandes en un caso en el que se usó EPDM como componente de la goma, la resistencia a la tracción a la rotura, la resistencia al desgarro y similares no mejoraron suficientemente, aunque se mejoró la resistencia al pelado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una correa de transmisión de potencia (10), que comprende una parte de goma que se moldea vulcanizando una composición de goma que incluye goma, resorcinol y un compuesto de melamina; y

en la que la parte de goma incluye una goma de nitrilo hidrogenada; y

en donde la correa de transmisión de potencia (10) es una correa dentada con goma del diente (11), y la parte de goma constituye por lo menos una parte de la goma del diente;

en la que las partes incorporadas en peso del compuesto de melamina son más pequeñas que las del resorcinol.

2. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el compuesto de melamina es un compuesto de hexametoxi metilol melamina.

3. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la parte de goma está adherida a un cordón (14) o tela (20), o la parte de goma carga una fibra corta incrustada en la misma.

4. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con la reivindicación 3, en la que por lo menos uno del cordón (14), la tela (20) y la fibra corta se somete a un tratamiento con RFL.

5. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en la que una fibra corta de aramida que tiene una longitud de fibra de 0,5 a 10 mm está incrustada dentro de la parte de goma.

6. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en la que composición de goma incluye además sílice.

7. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en la que la correa dentada (10) incluye un cordón (14), la goma del diente (11) está dispuesto sobre un lado de la superficie, la correa dentada incluye además una goma de respaldo (12) dispuesta en el otro lado de la superficie, y una tela de revestimiento (20) que cubre un lado de la superficie de la goma del diente, el un lado de la superficie y el otro lado de la superficie estando localizados a través del cordón el uno del otro, y

por lo menos un lado de superficie de la goma del diente está formada por la parte de goma y la tela de revestimiento está adherida a la parte de la goma.

8. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en la que la cantidad de resorcinol es de 0,3 a 8 partes en peso por 100 partes en peso de la matriz de la composición de goma.

9. La correa de transmisión de potencia de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en la que la cantidad de compuesto de melamina es de 0,2 a 5 partes en peso por 100 partes en peso de la matriz de la composición de goma.

10. Un método para fabricar una correa de transmisión de potencia (10), que comprende moldear una parte de goma que constituye por lo menos parte de la correa de transmisión de potencia mediante la vulcanización de una composición de goma que incluye goma, resorcinol y un compuesto de melamina;

en el que la parte de goma incluye una goma de nitrilo hidrogenada; y

en el que la correa de transmisión de potencia es una correa dentada con goma del diente (11), y la parte de goma constituye por lo menos una parte de la goma del diente;

en el que las partes incorporadas en peso del compuesto de melamina son más pequeñas que las del resorcinol.