IT7354211A1 - Cinghia ad anello per trasmissione di potenza e metodo di fabbricazione di essa. - Google Patents

Description

[0001] ZAV/mc/762 ING.

[0002] A.

[0003] RACHELI C 54211A/73 1000279 Descrizione dell'invenzione avente per titolo: "CINGHIA AD ANELLO PER TRASMISSIONE DI POTENZA E METODO DI FABBRICAZIONE DI ESSA" della Ditta DAYCO CORPORATION di nazionalita statunitense, con sede in Dayton, Ohio (U.S.A.) - a mezzo mandatario e domiciliatario Studio Ing.

[0004] A.

[0005] RACHELI C.

[0006] - in Milano - Viale San Michele del Carso, 4 Depositata il: al N.: trasmissione di potenza e ad un metodo di fabbricazione di essa.

[0007] Le cinghie ad anello per trasmissione di potenza di uso corrente so- no generalmente fatte impiegando materiali e procedimenti che richiedono o complessi procedimenti di indurimento o polimerizzazione o altri trat- tamenti costosi per assicurare che tali cinghie ad anello diano presta- zioni soddisfacenti.

[0008] Inoltre, la produzione di cinghie mediante le tec- niche attualmente in uso, in cui una struttura di cinghia,o manicotto, formata attorno ad un tamburo o cilindro di confezione nel modo usua- le,comporta dei considerevoli sprechi, come,per esempio,i cosiddetti "scarti ad anello (ring scrap)".

[0009] E' perci uno scopo della presente invenzione fornire una cinghia perfezionata ad anello per trasmissione di potenza e un metodo di fabbri lizzato mediante la cinghia per trasmissione di potenza secondo la pre- sente domanda, che caratterizzata da un corpo fatto sostanzialmente in elastomero termoplastico, particolarmente in un elastomero poliestere, ING.

[0010] A.

[0011] RACHELI ed avente un'area fusa o saldata a caldo in una posizione lungo l'estensio ne continua ad anello di esso,che ha proprieta fisiche sostanzialmente uguali alle proprieta fisiche del resto di detto corpo.

[0012] L'invenzione comprende anche un metodo di fabbricazione di una cin- precedente,ed caratterizzato dalle operazioni di fornire una striscia di un elastomero termoplastico avente elementi a corpo di cinghia affiancati solidali, avvolgere detta striscia intorno ad un cilindro di confezione, fondere o saldare a caldo gli estremi di detta striscia in- sieme per formare un manicotto avente un'area saldata a caldo, raffredda- re detto manicotto e tagliare detto manicotto fra ogni coppia adiacente di elementi per formare una pluralita di cinghie ad anello ciascuna aven- te un'area saldata a caldo, l'area saldata a caldo di ogni cinghia avendo proprieta fisiche che sono sostanzialmente uguali alle proprieta fisiche del resto della cinghia.

[0013] L'invenzione illustrata a titolo di esempio nei disegni allegati in cui: Fig.

[0014] l una vista in sezione trasversale di una striscia allungata di un elastomero termoplastico avente elementi a corpo di cinghia affiancati solidali; Fig.

[0015] 2 una vista terminale che illustra un'operazione del metodo in cui la striscia di Fig.

[0016] l avvolta attorno ad un cilindro di formatura o di confezione ed ha gli estremi saldati a caldo assieme per formare un manicotto continuo attorno a tale cilindro; Fig.

[0017] 3 una vista isometrica che illustra il modo in cui i mezzi ING.

[0018] A.

[0019] RACHELI C.

[0020] resistenti al carico,in forma di una corda resistente al carico,sono av volti a spirale in posizione entro un canale previsto in ogni elemento di corpo; Fig.

[0021] 4 una vista in sezione trasversale,molto ingrandita,della corda resistente al carico presa lungo la linea 4-4 di Fig.

[0022] 3 e che in particolare illustra un rivestimento relativamente spesso di un elastomero termoplastico che circonda ogni corda; Fig.

[0023] 5 una vista con parti in elevazione, parti in sezione trasver sale, e parti asportate,che illustra particolarmente il modo in cui il manicotto tagliato per formare una pluralita di cinghie ad anello per trasmissione di potenza secondo questa invenzione; Fig.

[0024] 6 una vista della cinghia ad anello intera dopo il taglio e la rimozione dal cilindro di Fig.

[0025] 5 e illustra particolarmente a tratteg gio la zona saldata a caldo di tale cinghia; Fig.

[0026] 7 una vista ingrandita in sezione trasversale della cinghia di Fig.

[0027] 6; Fig.

[0028] 8 una vista in sezione trasversale simile a Fig.

[0029] 7 che illu- stra un'altra realizzazione esemplificativa di una cinghia ad anello per trasmissione di potenza di questa invenzione.

[0030] Facendo riferimento ora ai disegni in dettaglio, e alle Figg.

[0031] 6 e 7 in particolare, la cinghia 20 per trasmissione di potenza ivi illustrata ha un profilo in sezione trasversale sostanzialmente trapezoidale e com- prende un corpo fatto di un elastomero termoplastico.

[0032] Questo corpo ha una area fusa o saldata a caldo in una posizione lungo la sua estensione continua, la quale ha proprieta fisiche che sono sostanzialmente uguali ING.

[0033] A.

[0034] RACHELI C alle proprieta fisiche del resto del corpo.

[0035] La cinghia 20 ha ci che normalmente detto una sezione di trazione 22, dei mezzi resistenti al carico in forma di una corda 23 resistente al carico, e una sezione di compressione 24.

[0036] Il corpo della cinghia ha una coppia di sporgenze 25 solidali distanziate previste nelle parti laterali opposte di esso.Cia- saldata a caldo nell'area 2l,cosi che le proprieta fisiche di ogni spor- genza nell'area saldata a caldo sono sostanzialmente uguali alle proprie- ta fisiche del resto del corpo.

[0037] Il corpo della cinghia, visto in sezione trasversale, ha una super- ficie 26,in cima, rientrante nella parte centrale di essa, e cia- do terminale associato della superficie 26 rientrante.

[0038] Le superfici 26 e legata o collegata solidalmente dentro il canale mediante un altro ela- stomero termoplastico 30 che rappresentato in Fig.

[0039] 7 mediante tratteggio inclinato in modo diverso.

[0040] L'elastomero termoplastico 30 compatibile con l'elastomero termoplastico del corpo principale e serve al doppic scopo di collegare la corda 23 resistente al carico al resto del corpo mentre serve come matrice per essa.

[0041] Come sara chiaro dalla Fig.

[0042] 7, la superficie superiore 26 ha una configurazione rettilinea vista in sezione trasversale e le superfici 27 si estendono perpendicolarmente ad essa cosi che il canale 28 ha un profilo sostanzialmente rettangolare.

[0043] La cinghia 20 fatta secondo il metodo unico di questa invenzione cosi che ogni cinghia abbia una resistenza ottima e tuttavia possa essere prodotta ING.

[0044] A.

[0045] RACHELI C.

[0046] sostanzialmente senza scarti, come scarti ad anello, o simili.

[0047] Il metodo sara ora descritto con riferimento alle Figg.

[0048] l-5 dei disegni.

[0049] In particolare, fornita una striscia 32 di elastomero termoplastico per esempio mediante un procedimento di estrusione, cosi da formare la striscia 32 che ha una pluralita di elementi a corpo di cinghia solidali affiancati,ciascuno indicato con lo stesso numero di riferimento 33,come rappresentato in Fig.

[0050] l.

[0051] La striscia 32 avvolta attorno ad un tamburo o cilindro 34 di confezione, come illustrato in Fig.

[0052] 2,cosi che la superficie inferiore 35 di ogni elemento 33 impegna il cilindro 34.

[0053] Le parti termi- nali opposte 36 e 37 della striscia 32 sono quindi riscaldate cosi da sigillare o saldare a caldo assieme i bordi terminali.

[0054] La fusione o saldatura a caldo si ottiene usando qualsiasi giunzione opportuna che permette un collegamento liscio ininterrotto dei bordi a pe (t .od) 8e ossnas e ouung un ogegeydu ogduasa ogsanb ul suaoeop fornito calore mediante qualsiasi dispositivo adatto di riscalda- mento,39,di costruzione nota,in modo da formare una costruzione di cinghia Il manicotto 40 quindi lasciato raffreddare, preferibilmente fino a normale temperatura ambiente ed ulteriormente lavorato in un modo che sara descritto qui di seguito.

[0055] Come sara chiaro da fig.

[0056] l, ogni elemento 33 a corpo ha una configura zione a canale, o canale 28, formata nella parte centrale superiore di esso ed ogni elemento a corpo ha una coppia di sporgenze solidali distan- ziate 25 previste sulle parti laterali opposte di esso.

[0057] Durante l'operazione di saldare a caldo gli estremi 36 e 37 della striscia ING.

[0058] A.RACHELI C 32, come descritto con riferimento a figura 2, le sporgenze 25 estendentisi verso l'alto sono pure saldate a caldo nella zona indicata con 42, per cui il manicotto 40 saldato a caldo ha una sporgenza 25 estendentesi verso l'alto nei suoi lati opposti,mentre ha un bordo o struttura 44 a disco, solidale, a doppio spessore (figura 3) fra ogni coppia adiacente di elementi a corpo 33.

[0059] Quando l'area 42 del manicotto 40 si raffreddata fino a normale tem- peratura ambiente, dei mezzi resistenti al carico, in forma di una corda 23 resistente al carico, sono avvolti a spirale, come rappresentato in Fig.

[0060] 3, nel canale 28 e fra le sporgenze 25 di ogni elemento 33 della cinghia.

[0061] L'avvolgimento a spirale ottenuto per l'intera lunghezza del cilindro 34 mediante una tecnica di avvolgimento a salti (skip spinning) , in cui la corda voluta avvolta in un canale, quindi mossa attraverso una struttura adiacente e l'operazione ripetuta nel canale 28 successivo immediatamente adiacente lungo l'intera lunghezza del cilindro 34.

[0062] Dopo l'avvolgimento completo della corda 23 in tutti i canali 28 del manicottc 40, la corda 23 tagliata nella posizione in cui incrocia una struttura e ogni estremo libero spinto entro una scanalatura.

[0063] La corda 23 erogata da un rotolo di alimentazione adatto di essa (non rappresentato), ed rivestita di un rivestimento di elastomero termoplastico 30 (fig.

[0064] 4).

[0065] L'elastomero 30 compatibile con l'elastomero rivestita di un elastomero termoplastico 32 fuso o liquido usando qualsia si dispositivo di applicazione 45 adatto e pu essere avvolta direttamente in posizione entro ogni canale o scanalatura 28 di un elemento a corpo as- ING.

[0066] A.

[0067] RACHELI C sociato 33.

[0068] Quando la corda 23 avvolta in posizione, l'elastomero termo plastico 30 serve al doppio scopo di collegare la corda 23 alla parte principale dell'elemento a corpo 33 mentre serve anche come matrice per essa, si veda fig.

[0069] 7.

[0070] Si notera da fig.

[0071] 4 che dato uno spessore suffi- ciente 46 di rivestimento 30 cosicche il volume nel canale 28 che circon- da la corda 23 avvolta sia sostanzialmente riempito per fornire una super- ficie superiore 47 (fig.

[0072] 7) per la cinghia completa 20,che sia sostanzial: mente a livello con le superfici superiori delle sporgenze 25 e senza ne- cessita di ulteriori lavorazioni o trattamenti.

[0073] In alcuni casi, mentre si eseguono le operazioni del metodo di questa invenzione, si pu voler riscaldare la corda 23 rivestita mentre avvol- ta nel suo canale 28.

[0074] Qualsiasi dispositivo adatto di riscaldamento, come il dispositivo di riscaldamento 48, pu essere usato e tale dispositivo di riscaldamento assicura che la temperatura dell'elastomero termoplastico 30 sia mantenuta sopra la temperatura di fusione per assicurare che la corda 23 sia incorporata e legata in modo adatto in posizione,per cui la corda 23 completamente incapsulata nella sua matrice 30 in seguitc al raffreddamento di tale matrice sotto la temperatura di fusione.

[0075] In alternativa, pu essere desiderabile in alcune applicazioni di assicurare che vi sia un collegamento tenace fra l'elastomero termopla stico 30 e il resto dell'elemento a corpo associato 33 dopo il raffreddamento.

[0076] Il manicotto 40,con ogni tratto di corda 23 resistente al carico tagliato impiegando un adatto coltello o fresa 50 come iilustrato in fig.5.

[0077] -8- ING.APACLELI C.

[0078] Durante l'azione di taglio, il tamburo 34 con il manicotto 40 e la fresa o coltello sono ruotati uno relativamente all'altro impiegando qualsiasi tecnica adatta.

[0079] L'azione di taglio ottenuta in modo che tagliata dapprima una cinghia terminale 20, dopo di che il coltello 50 e il tamburo 34 sono allontanati uno rispetto all'altro e quindi mossi in impegnamento di taglio in modo in serie per tagliare in due ogni struttura 44 a doppio spessore fra ogni coppia adiacente di elementi 33 della cinghia.

[0080] Questa operazione ripetuta finche tagliato l'intero manicotto e si sono formate una pluralita di cinghie 20 corrispondenti in numero al numero di elementi 33 della cinghia nella striscia 32.

[0081] Si notera che questa azione di taglio avviene senza sprechi.

[0082] Un'altra realizzazione esemplificativa di questa invenzione illustrata in figura 8 del disegno.

[0083] La cinghia illustrata in fig.

[0084] 8 te con il numero di riferimento 20A e le parti della cinghia 20A che sono simili alle parti corrispondenti della cinghia 20 saranno indicate con lo stesso numero di riferimento come nella cinghia 20, seguito dall'indica zione letterale A,e non saranno descritte di nuovo.

[0085] Solo quelle parti componenti che sono sostanzialmente diverse dalle parti corrispondenti della cinghia 20 saranno indicate con un nuovo numero di riferimento pure seguito dall'indicazione "A".

[0086] La cinghia 20A ha una sezione di trazione 22A, una corda 23A resisten- te al carico, e una sezione di compressione 24A, e il corpo principale inoltre ha una coppia di sporgenze solidali distanziate 25A.

[0087] Il corpo del la cinghia visto in sezione trasversale ha una configurazione a canale, ING.A.RACHELI G.

[0088] o canale, 28A, previsto in esso e in questo esempio tale canale 28A ne ad arco,ed una superficie interna 52A su ciascuna delle sporgenze 25A.

[0089] Ogni superficie 52A adiacente ad un bordo terminale associato della superficie ad arco 5lA ed disposta sostanziamente trasversalmente ri- spetto ad essa.

[0090] La superficie ad arco 5lA convessa verso l'esterno verso le superfici superiori esterne delle sporgenze 25A.

[0091] La cinghia 20A fatta usando sostanzialmente le stesse operazioni del metodo usate per fare la cinghia 20, per cui le operazioni particolari non saranno ripetute; tuttavia, si notera che fornita una striscia simile alla striscia 32 e tale striscia ha una pluralita di elementi a corpo della cinghia che differiscono dagli elementi 33 principalmente nella configurazione e disposizione delle superfici che formano ogni canale 28A in un elemento a corpo della cinghia.

[0092] La striscia 32, che una striscia a foglio, impiegata per formare la cinghia 20,e stata descritta come fatta preferibilmente mediante un procedimento di estrusione.

[0093] Tuttavia, si notera che tale striscia pu essere fatta impiegando qualsiasi tecnica o metodo adatto noto nel campo, come colata in forma, stampaggio per iniezione, ecc.

[0094] Si notera anche che una striscia simile alla striscia 32 pu essere fatta con piu elementi o sezioni di cinghia trapezoidali e mediante rivestimento per estrusione, colata per fusione, rivestimento per immersio- ne, rivestimento per calandratura, rivestimento per spalmatura, o rivesti- mento in soluzione, di mezzi a strato formati da un singolo strato o da una pluralita di strati di materiali tipo tessuto con un elastomero INGARACHFLI G to di elastomero su di esso.

[0095] Il foglio piatto raffreddato pu quindi essere formato impiegando calore e pressione per formare una striscia di piu sezioni o elementi a V simili agli elementi a corpo 33 costituenti la striscia 32 tranne che i mezzi a strato del materiale tipo tessuto sono incorporati nelle sezioni di compressione degli elementi della cinghia.

[0096] Ogni cinghia formata impiegando il metodo sopra descritto,ed avendo In questa descrizione dell'invenzione,le corde 23 e 23A delle cinghie 20 a 20A rispettivamente sono rappresentate simbolicamente nel disegno co- me corde di fibra.

[0097] Tuttavia, si notera che tali corde possono essere fatte in qualsiasi materiale opportuno, come poliestere, rayon, vetro, acetato di polivinile, filo metallico o qualsiasi materiale adatto.

[0098] L'elastomero termoplastico impiegato per formare il corpo principale delle cinghie 20 e 20A,come anche l'elastomero termoplastico impiegato per costituire le sezioni di trazione 22 e 22A delle cinghie rispettive 20 e 20A, pu essere qualsiasi elastomero termoplastico adatto, preferi- bilmente un elastomero poliestere.

[0099] Per esempio, si trovato che un elastomero poliestere termoplastico venduto sotto il marchio "HYTREL" e fatto dalla E.I.

[0100] DuPont de Nemours Company di Wilmington, Delaware, pu essere usato per la fabbricazione delle cinghie 20 e 20A di questa invenzione.

[0101] I dispositivi di riscaldamento 39 e 48 illustrati nelle figure 2 e 4 rispettivamente sono tali che l'elastomero poliestere che viene riscalda- to sia ad una temperatura voluta fra i 350 e i 700'F (ca l76,7 e 37l,l'c).

[0102] -11- IICAACHELI C Mentre l'apparecchiatura per supportare e ruotare il cilindro 34 e per supportare e muovere la fresa o coltello 50 stata enunciata prima in dettaglio, qualsiasi apparecchiatura adatta nota nel campo 7 pu essere utilizzata per questo scopo.

[0103] Si notera anche che i dispositivi 45 e 48 illustrati in fig.

[0104] 3 pos- sono essere supportati in modo adatto per un movimento parallelamente all'asse longitudinale del cilindro 34,mentre sono supportati nelle posi- zioni volute distanziate dalla periferia di tale cilindro,e,se si vuole, i dispositivi 45 e 48 possono essere mantenuti fissi con il cilindro 34 mobile,oppure sia il cilindro 34 che i dispositivi 45 e 48 possono essere mobili assialmente per ottenere le prestazioni volute.

[0105] Un elastomero termoplastico, come un elastomero poliestere termopla- stico, per esempio del tipo usato in questa invenzione per formare la colare,tale elastomero termoplastico non indurito o polimerizzato mediante reticolazione delle molecole,per cui non continua a indurirsi con il tempo e la temperatura,come fanno i composti o mescolanze di gomma termoindurenti.

[0106] Inoltre, tale elastomero termoplastico pu essere ritrattato senza in- ratteristica particolare rende possibile la saldatura a caldo,come rappre le proprieta fisiche dell'elastomero nella zona di fusione.

[0107] In breve, l'area fusa o saldata 2l ha sostanzialmente le stesse proprieta fisiche come il resto della cinghia.

[0108] .

Claims (9)

1. l.

Cinghia ad anello per trasmissione di potenza, caratterizzata da un corpo fatto sostanzialmente in elastomero termoplastico, particolarmen- te in elastomero poliestere, ed avente un'area fusa o saldata a caldo in una posizione lungo l'estensione continua di essa, che ha proprieta fi- siche, che sono sostanzialmente uguali alle proprieta fisiche del resto di detto corpo.

2.

Cinghia secondo la rivendicazione l, caratterizzata da ci che detto corpo ha una coppia di sporgenze solidali distanziate (25) previste in parti laterali opposte di esso, ciascuna di dette sporgenze estenden- dosi in un percorso continuo ad anello ed essendo fusa o saldata a caldo, in detta area.

3.

Cinghia secondo la rivendicazione 2, caratterizzata da ci che detto corpo visto in sezione trasversale ha una superficie rientrante, o formante cavita, ciascuna di dette sporgenze avendo una superficie interna (27) adiacente ad un bordo associato di detta superficie rientrante, figurazione a canale, e caratterizzata inoltre da ci8 che la cinghia ha mezzi resistenti al carico collegati integralmente in detta configu- razione a canale da un altro elastomero termoplastico che compatibile con detto elastomero termoplastico di detto corpo.

4.

Cinghia secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi resistenti al carico comprendono una corda continua avvolta a spirale, caratterizza- ta da ci che detto altro elastomero termoplastico serve al doppio scopo di collegare detti corda e corpo mentre serve come matrice per essa.

5.

Cinghia secondo la rivendicazione 3, caratterizzata da ci che 13 ING.A.

RACHELI G detta superficie rientrante ha una configurazione rettilinea vista in sezio- ne trasversale.

6.

Cinghia secondo la rivendicazione 3, caratterizzata da ci che detta superficie rientrante ha una configurazione ad arco vista in sezione trasversale.

7.Cinghia secondo la rivendicazione 3, caratterizzata da cid che det- ta configurazione ad arco convessa nella direzione generale verso gli estremi esterni di dette sporgenze.

8.

Metodo di fabbricazione di una cinghia ad anello per trasmissione di potenza secondo qualsiasi rivendicazione da l a 7, caratterizzato dal- le operazioni di fornire una striscia di elastomero termoplastico, partico- larmente un elastomero poliestere, avente elementi a corpo di cinghia so- lidali affiancati, avvolgere detta striscia intorno ad un cilindro di formatura o di confezione, fondere o saldare a caldo gli elementi di detta striscia insieme per formare un manicotto avente un'area saldata a caldo, raffreddare detto manicotto, e tagliare detto manicotto fra ogni coppia adiacente di elementi per formare una pluralita di cinghie ad anello cia scuna avente un'area fusa o saldata a caldo, l'area fusa o saldata a caldo di ogni cinghia avendo proprieta fisiche che sono sostanzialmente uguali alle proprieta fisiche del resto della cinghia.

9.

Metodo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato da ci che si fornisce detta striscia in modo che abbia una sporgenza estendentesi verso l'alto ad ogni lato di essa e una struttura a doppio spessore fra ogni coppia adiacente di elementi di corpo, detta operazione di fusione o salda- tura a caldo comprendendo fondere o saldare a caldo gli estremi opposti di 14 IYS.

ACHELI G dette sporgenze laterali e dette strutture per formare detto manicotto avente una coppia di sporgenze anulari sui lati opposti di esso ed avente una struttura anulare a doppio spessore fra ogni coppia adiacente di ele menti, ed inoltre caratterizzato da ci che si biseca ciascuna di dette strutture anulari per formare una coppia associata di sporgenze e si taglia il manicotto sotto le strutture anulari per formare detta pluralita di cinghie ad anello ciascuna avente una coppia solidale di sporgenze distan- ziate.

l0.

Metodo secondo la rivendicazione 9,caratterizzato da ci che det- te sporgenze laterali anulari e strutture a doppio spessore formano un ca- nale nella parte centrale superiore di ogni elemento, e caratterizzato inol- tre da ci che si applica un elastomero termoplastico liquido che e compati bile con l'elastomero termoplastico usato per fare detta striscia sui mezzi resistenti al carico, per esempio in forma di corde, si dispongono detti mezzi resistenti al carico entro ogni canale, e si lascia indurire detto ela- stomero applicato per collegare con ci i mezzi resistenti al carico as- sociati in posizione prima di detta operazione di taglio.

ll.

Metodo secondo la rivendicazione l0, caratterizzato da ci che detto elastomero termoplastico liquido un elastomero termoplastico fuso lasciar raffreddare l'elastomero.

l2.

Metodo secondo la rivendicazione l0, caratterizzato da cio che si avvolge a spirale il mezzo resistente al carico entro ogni canale prima di lasciar raffreddare l'elastomero fuso.

l3.

Metodo secondo la rivendicazione l2, caratterizzato da ci che si tratta detto mezzo resistente al carico con un solvente per assicurare che si formi un collegamento tenace fra l'elastomero termoplastico fuso e detto manicotto.

- 7 D1c.1973 :1ND.

L'uffAciqle Rogante : .