BR112020011624B1 - COVERING FABRIC FOR AN ENERGY TRANSMISSION BELT AND ENERGY TRANSMISSION TOOTH BELT - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um tecido de cobertura para uma correia de transmissão de energia, o tecido entrelaçado a partir de fios de urdidura e fios de trama; os fios de urdidura e os fios de trama, cada um dobrado a partir de um primeiro fio de filamento e um segundo fio de filamento; o primeiro fio de filamento compreendendo fibras de maior resistência à tração do que o segundo fio de filamento; e o tecido entrelaçado em um padrão de sarja modificado. Uma correia dentada com o tecido de cobertura nos dentes, orientados em um viés, com o tecido tendo um ângulo de viés menor do que 90.The present invention relates to a covering fabric for a power transmission belt, the fabric interwoven from warp yarns and weft yarns; warp yarns and weft yarns each spun from a first filament yarn and a second filament yarn; the first filament yarn comprising fibers of greater tensile strength than the second filament yarn; and the fabric woven into a modified twill pattern. A timing belt with the covering fabric on the teeth, oriented on a bias, with the fabric having a bias angle of less than 90°.
Description
[001] A presente invenção refere-se geralmente a correias dentadas de transmissão de energia, mais particularmente ao uso de tecido não elástico bicomponente entrelaçado em viés para a cobertura dos dentes de correias dentadas e, especificamente, a um tecido entrelaçado orientado em viés para um tecido de cobertura de dentes, em que urdidura e trama são fios de aramida / náilon blendados, e a trama é uma trama simples modificada.[001] The present invention generally relates to toothed belts for power transmission, more particularly to the use of non-elastic bicomponent fabric woven on the bias for covering the teeth of toothed belts, and specifically to a woven fabric oriented on the bias for a tooth covering fabric, in which the warp and weft are blended aramid/nylon yarns, and the weft is a modified plain weave.
[002] As correias dentadas são amplamente utilizadas em sincronização de motores automotivos, e em várias aplicações de transmissão de energia industriais. As correias dentadas geralmente incluem um corpo elastomérico com uma série de dentes protuberantes que se engrenam com polias ou rodas dentadas correspondentes. Um elemento de tração é incorporado no corpo da correia para restringir o alongamento e manter o passo do dente. Uma cobertura ou camisa de dente é fornecida para fortalecer os dentes e fornecer resistência à abrasão. A camisa é geralmente baseada em um tecido de cobertura revestido com um ou mais tratamentos, tal como imersões adesivas, revestimentos calandrados, e camadas laminadas.[002] Timing belts are widely used in automotive engine synchronization, and in various industrial power transmission applications. Timing belts generally include an elastomeric body with a series of protruding teeth that mesh with matching pulleys or sprockets. A traction element is incorporated into the belt body to restrict elongation and maintain tooth pitch. A tooth cover or jacket is provided to strengthen the teeth and provide abrasion resistance. The liner is generally based on a cover fabric coated with one or more treatments, such as adhesive dips, calendered coatings, and laminated layers.
[003] A Patente US. No. 4.343.666 descreve uma correia dentada com uma camisa de dente feita de um pedaço de tecido, que é enrolado circunferencialmente em torno do corpo de molde cilíndrico para formar a camisa das correias individuais. O tecido pode ser tecido em trama quadrada, em viés, de alívio de tensão, ou elástico. De preferência, o alongamento do tecido deve ser de pelo menos 60% para garantir que o tecido esteja completamente de acordo com a forma das ranhuras, sem tensão ou ruptura indevida.[003] US Patent. No. 4,343,666 describes a toothed belt with a tooth sleeve made from a piece of fabric, which is wrapped circumferentially around the cylindrical die body to form the sleeve of the individual belts. The fabric may be woven in a square weave, bias weave, strain relief, or stretch weave. Preferably, the elongation of the fabric should be at least 60% to ensure that the fabric conforms completely to the shape of the grooves without undue stress or tearing.
[004] A Patente US. No. 2.519.590 descreve correias de transmissão de energia cobertas com tecido cortado em viés em que os fios de urdidura e de trama estão dispostos entre 90° e 180° no ângulo incluído e dispostas entre 47,5° e 75° em relação ao eixo longitudinal da correia. São descritas correias tal como correias em V, em que o núcleo inteiro de borracha da correia é coberto com tecido.[004] US Patent. No. 2,519,590 describes power transmission belts covered with bias cut fabric in which the warp and weft yarns are disposed between 90° and 180° at the included angle and disposed between 47.5° and 75° with respect to the included angle. longitudinal axis of the belt. Belts such as V-belts are described in which the entire rubber core of the belt is covered with fabric.
[005] A Patente US. No. 4.632.665 e a Patente US. No. 4.514.179 descrevem a cobertura de dente que é preferencialmente um tecido de pano equilibrado que consiste de fios de urdidura e de trama não texturizados, de preferência cortados em viés, de modo que os fios de urdidura e de trama fazem um ângulo entre 30 e 60 graus em relação ao eixo longitudinal da correia. Cada fio é entrelaçado de muitos filamentos. Em uma modalidade preferencial da invenção, a cobertura consiste de um tecido resistente ao desgaste, no qual os fios de urdidura e de trama são de náilon e que ele é um tecido “não elástico”. Também é descrito um método de pré-formação para produzir correias dentadas.[005] US Patent. No. 4,632,665 and US Patent. No. 4,514,179 describe tooth cover which is preferably a balanced cloth fabric consisting of untextured warp and weft yarns, preferably cut on the bias so that the warp and weft yarns make an angle between 30 and 60 degrees in relation to the longitudinal axis of the belt. Each strand is woven from many strands. In a preferred embodiment of the invention, the cover consists of a wear resistant fabric, in which the warp and weft threads are nylon and which is a "non-elastic" fabric. A preforming method for producing timing belts is also described.
[006] A Patente US. No. 6.595.883 descreve uma correia em V adequada para aplicações em embreagem com um componente têxtil que emprega qualquer tipo de material têxtil adequado ou convencional, incluindo tecidos de fios de urdidura e de trama em qualquer ângulo desejável de qualquer variedade natural ou sintética. Em uma modalidade preferencial, o tecido é um tecido em viés de blenda de náilon / algodão entrelaçado em urdidura em um ângulo de 100° a 130° em relação à trama, e ambos orientados em uma direção de cerca de 57° ± 7° em relação à direção de deslocamento ou direção longitudinal direção da correia.[006] US Patent. No. 6,595,883 describes a V-belt suitable for clutch applications with a textile component employing any type of suitable or conventional textile material, including warp and weft yarn fabrics at any desirable angle of any natural or synthetic variety. In a preferred embodiment, the fabric is a nylon/cotton blend bias weave woven into the warp at an angle of 100° to 130° to the weft, and both oriented in a direction of about 57° ± 7° in with respect to the direction of travel or longitudinal direction of the belt direction.
[007] A Patente US. No. 7.909.720 descreve uma cobertura de dente que pode ter qualquer configuração desejada, incluindo entrelaçado convencional com urdidura e trama e incluindo corte em um viés, e usando qualquer um de uma lista de materiais. As camadas de tela de tecido podem ser tecidos feitos por ligamento simples, ligamento sarja, ligamento cetim, ou similares, usando fios formados a partir de algodão, fibra de poliamida, fibra de tereftalato de polietileno, ou fibra de aramida. A modalidade preferencial utiliza tecido elástico náilon-66. A única modalidade nos exemplos usa uma única camada de lona de algodão tratada com uma solução de RFL.[007] US Patent. No. 7,909,720 describes a tooth cover which can have any desired configuration, including conventional weaving with warp and weft and including cutting on a bias, and using any of a list of materials. The fabric ply layers can be woven by plain weave, twill weave, satin weave, or the like, using yarn formed from cotton, polyamide fiber, polyethylene terephthalate fiber, or aramid fiber. The preferred modality uses nylon-66 stretch fabric. The only embodiment in the examples uses a single layer of cotton canvas treated with an RFL solution.
[008] A Publicação de Patente US. No. 2009/0227406 A1 descreve que uma cobertura de dente pode ter qualquer configuração desejada, incluindo ligamento convencional com urdidura e trama e incluindo corte em um viés, e usando qualquer uma de uma lista de materiais. A modalidade preferencial descrita, e a única modalidade nos exemplos, utiliza tecido de dente de tecido de náilon-66 laminado com filme de polietileno na superfície externa do dente.[008] US Patent Publication. No. 2009/0227406 A1 describes that a tooth covering can have any desired configuration, including conventional bonding with warp and weft and including cutting on a bias, and using any of a list of materials. The preferred embodiment described, and the only embodiment in the examples, utilizes nylon-66 woven tooth tissue laminated with polyethylene film on the outer surface of the tooth.
[009] A patente US. No. 3.784.427 descreve um método para fabricar e tratar tecidos cortados em viés adequados para coberturas de correia em V e reforço de mangueiras.[009] The US patent. No. 3,784,427 describes a method for making and treating bias cut fabrics suitable for V-belt coverings and hose reinforcement.
[010] A Patente US. No. 3.832.210 descreve um método de preparação de tecido cortado em viés relacionado a tiras cortadas helicoidalmente de tecido em viés de um comprimento de tecido tubular.[010] US Patent. No. 3,832,210 describes a method of preparing bias cut fabric relating to helically cut strips of bias fabric from a length of tubular fabric.
[011] A Patente US. No. 4.238.530 descreve um método para a produção de tecido em viés contínuo e sem emenda, em que os fios de urdidura e trama estão dispostos entre 90° e 150° de ângulo incluído.[011] US Patent. No. 4,238,530 describes a method for producing seamless, continuous bias fabric, in which the warp and weft threads are arranged between 90° and 150° included angle.
[012] A Patente US. No. 4.907.323 descreve um método de corte e um aparelho para fabricar tecido em viés.[012] US Patent. No. 4,907,323 describes a cutting method and apparatus for making bias fabric.
[013] A Patente US. No. 5.255.419 descreve um aparelho de estiramento e um método relacionado.[013] US Patent. No. 5,255,419 describes a stretching apparatus and related method.
[014] A Patente US. No. 6.494.235 descreve um método e uma máquina de ligamento para fabricar continuamente tecido em viés aplicável a tecidos de engenharia à base de fios planos.[014] US Patent. No. 6,494,235 describes a method and a binding machine for continuously manufacturing bias fabric applicable to flat yarn engineering fabrics.
[015] A Publicação de Patente US. No. 2010/0275764 descreve um tecido entrelaçado a partir de fios utilizados na fabricação de projéteis balísticos ou artigos resistentes à punção.[015] US Patent Publication. No. 2010/0275764 describes a fabric woven from threads used in the manufacture of ballistic projectiles or puncture resistant articles.
[016] A Patente U.S. No. 6.605.014 e a Patente US. No. 4.343.666 também descrevem métodos para fabricar correias dentadas de transmissão de energia, incluindo vários métodos de pré-formação de dentes.[016] U.S. Patent No. 6,605,014 and U.S. Patent. No. 4,343,666 also describe methods for making power transmission timing belts, including various tooth preforming methods.
[017] Não é conhecido ou sugerido o uso de um tecido orientado em viés para um tecido de cobertura de dente de correia em que a urdidura e a trama sejam fios de aramida / náilon blendados e o tecido seja um tecido simples modificado ou um tecido de sarja modificado ou um tecido de cetim modificado.[017] It is not known or suggested to use a bias-oriented fabric for a belt tooth cover fabric in which the warp and weft are blended aramid / nylon yarns and the fabric is a modified plain weave or a woven modified twill or a modified satin fabric.
[018] A presente invenção é direcionada a sistemas e métodos que fornecem uma correia com um tecido de cobertura, ou fornecem um tecido orientado em viés para um tecido de cobertura de dente de correia em que a urdidura e a trama são um fio blendado. O tecido pode ser um tecido simples modificado com uma ou mais linhas de tecido simples alternando com uma ou mais linhas de tecido de sarja ou cetim. As linhas de tecido simples podem ser preferencialmente de ligamentos 1/1 ou 1/2. As linhas de tecido de cetim ou sarja podem preferencialmente ser de ligamentos 1/3, 2/4 ou 1/4. O padrão geral de ligamento pode ser uma sarja quebrada ou cetim modificado, ou um padrão de pé de galinha. O ligamento pode ser um ligamento de sarja modificada ou cetim modificado.[018] The present invention is directed to systems and methods that provide a belt with a cover fabric, or provide a bias-oriented fabric for a belt tooth cover fabric in which the warp and weft are a blended yarn. The fabric may be a modified plain weave with one or more threads of plain weave alternating with one or more threads of twill or satin fabric. The plain weave lines may preferably be 1/1 or 1/2 ligaments. The satin or twill weave threads may preferably be 1/3, 2/4 or 1/4 weave. The overall bind pattern can be a broken twill or modified satin, or a crow's foot pattern. The binding may be a modified twill or modified satin binding.
[019] O fio blendado pode ser um fio trançado de dois ou mais fio de filamentos individuais diferentes. Os fios de urdidura e de trama podem estar equilibrados. Os diferentes fios de filamentos individuais podem ser de aramida e náilon. A aramida pode ser para-aramida ou copolímero de aramida. O náilon pode ser náilon 66, náilon 46 ou similar. O fio trançado pode ter uma torção final de cerca de 1 a cerca de 5 torções / cm.[019] The blended yarn can be a braided yarn of two or more yarns of different individual filaments. The warp and weft threads can be balanced. The different individual filament yarns can be aramid and nylon. The aramid can be para-aramid or aramid copolymer. The nylon can be nylon 66, nylon 46 or similar. The braided wire can have an end twist of about 1 to about 5 twists/cm.
[020] O primeiro fio de filamento individual do fio blendado pode ser qualquer fibra de alto desempenho adequada, por exemplo, de alta resistência à tração ou resistência a altas temperaturas. O segundo fio de filamento individual do fio blendado pode ser qualquer fibra adequada altamente flexível e resistente à abrasão. Fios adicionais podem ser incluídos.[020] The first single filament yarn of the blended yarn may be any suitable high-performance fiber, for example, high tensile strength or high temperature resistance. The second single filament yarn of the blended yarn may be any suitable highly flexible and abrasion resistant fiber. Additional wires can be added.
[021] O tecido é preferencialmente um tecido em viés com um ângulo de viés inferior a 90°, ou de 40° a 89°.[021] The fabric is preferably a bias fabric with a bias angle of less than 90°, or from 40° to 89°.
[022] O tecido é de preferência entrelaçado ou processado, de modo que um lado seja relativamente liso e o outro lado seja relativamente áspero.[022] The fabric is preferably woven or processed, so that one side is relatively smooth and the other side is relatively rough.
[023] O tecido pode ser pós-processado ou pode ter um tratamento aplicado.[023] The fabric can be post-processed or can have a treatment applied.
[024] A invenção também é direcionada a uma correia tendo o tecido de cobertura. A correia pode ser uma correia dentada com o tecido orientado em um viés e cobrindo os dentes. A correia dentada pode ser feita usando um processo de pré- formação de dente.[024] The invention is also directed to a belt having the covering fabric. The belt may be a toothed belt with the fabric oriented on a bias and covering the teeth. The timing belt can be made using a tooth pre-forming process.
[025] O citado anteriormente descreveu de maneira bastante ampla as características e vantagens técnicas da presente invenção, a fim de que a descrição detalhada da invenção a seguir possa ser compreendida melhor. Características e vantagens adicionais da invenção que serão descritas a seguir, constituem o assunto das reivindicações da invenção. Deveria ser apreciado pelos versados na técnica que a concepção e a modalidade específica descrita podem ser prontamente utilizadas como uma base para modificar ou projetar outras estruturas para realizar os mesmos objetivos da presente invenção. Deverá também ser percebido pelos versados na técnica que tais construções equivalentes não abandonam o escopo da invenção, como estabelecido nas reivindicações em anexo. As novas características que se acredita serem características da invenção, tanto quanto à sua organização quando ao método de operação, juntamente com outros objetos e vantagens, serão compreendidas melhor a partir da descrição a seguir, quando consideradas em conexão com as figuras em anexo. Deve ser expressamente entendido, no entanto, que cada uma das figuras é fornecida apenas para fins de ilustração e descrição e não é destinada a ser uma definição dos limites da presente invenção.[025] The aforementioned described quite broadly the characteristics and technical advantages of the present invention, so that the detailed description of the invention below can be better understood. Additional features and advantages of the invention which will be described below form the subject of the claims of the invention. It should be appreciated by those skilled in the art that the design and specific embodiment described can readily be used as a basis for modifying or designing other structures to accomplish the same objectives of the present invention. It will also be appreciated by those skilled in the art that such equivalent constructions do not depart from the scope of the invention, as set out in the appended claims. The novel features believed to be characteristic of the invention, both as to its organization and method of operation, together with other objects and advantages, will be better understood from the following description, when considered in connection with the attached figures. It should be expressly understood, however, that each of the figures is provided for purposes of illustration and description only and is not intended to be a definition of the limits of the present invention.
[026] Os desenhos em anexo, que são incorporados e fazem parte da especificação em que números iguais designam partes iguais, ilustram modalidades da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos:[026] The attached drawings, which are incorporated and form part of the specification in which like numbers designate like parts, illustrate embodiments of the present invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. In the drawings:
[027] A Figura 1 é uma vista em perspectiva parcialmente fragmentada de uma correia dentada de acordo com a técnica anterior.[027] Figure 1 is a partially fragmented perspective view of a timing belt according to the prior art.
[028] A Figura 2 é uma vista em perspectiva parcialmente fragmentada de uma correia dentada de acordo com uma modalidade da invenção.[028] Figure 2 is a partially fragmented perspective view of a timing belt according to an embodiment of the invention.
[029] A Figura 3 é um esquema que mostra aspectos utilizados na descrição de tecidos da invenção.[029] Figure 3 is a diagram showing aspects used in the description of fabrics of the invention.
[030] A Figura 4 é um diagrama de ligamento de tecido para o Ex. 4 de acordo com uma modalidade da invenção.[030] Figure 4 is a tissue binding diagram for Ex. 4 according to an embodiment of the invention.
[031] A Figura 5 é um diagrama de ligamento de tecido do lado oposto do tecido da Figura 4.[031] Figure 5 is a fabric bonding diagram on the opposite side of the fabric in Figure 4.
[032] A Figura 6 é um diagrama de ligamento de tecido para o Ex. 1 de acordo com outra modalidade da invenção.[032] Figure 6 is a tissue binding diagram for Ex. 1 according to another embodiment of the invention.
[033] A Figura 7 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com outra modalidade da invenção.[033] Figure 7 is a diagram of tissue bonding according to another embodiment of the invention.
[034] A Figura 8 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com outra modalidade da invenção.[034] Figure 8 is a tissue binding diagram according to another embodiment of the invention.
[035] A Figura 9 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com outra modalidade da invenção.[035] Figure 9 is a diagram of tissue bonding according to another embodiment of the invention.
[036] A Figura 10 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com outra modalidade da invenção.[036] Figure 10 is a diagram of tissue bonding according to another embodiment of the invention.
[037] A Figura 11 é um diagrama de ligamento de tecido para o Ex. 3 de acordo com outra modalidade da invenção.[037] Figure 11 is a tissue binding diagram for Ex. 3 according to another embodiment of the invention.
[038] A Figura 12 é um diagrama de ligamento de tecido para o Ex. 2 de acordo com outra modalidade da invenção.[038] Figure 12 is a tissue binding diagram for Ex. 2 according to another embodiment of the invention.
[039] A presente invenção refere-se a correias síncronas, também chamadas de correias dentadas. A Figura 1 mostra uma correia dentada de acordo com a técnica anterior. Na Figura 1, a correia dentada 10 tem dentes transversais protuberantes 16 cuja superfície é coberta por tecido 11. Também são mostrados elementos elásticos de reforço 15 que correm na direção longitudinal da correia. O tecido 11 é mostrado como um tecido entrelaçado convencional com urdidura 12 e trama 14. Tipicamente, a trama 14 é orientada na direção longitudinal da correia e é feita de uma construção de fio altamente elástico. A urdidura 12 é geralmente orientada na direção transversal da correia e não precisa ser elástica, ou mesmo de resistência à tração muito alta. Os tecidos convencionais são, portanto, altamente desequilibrados. Uma construção de tecido comum utiliza fibras de náilon 66 tanto na urdidura quanto na trama, com a trama altamente texturizada ou crimpada para fornecer a elasticidade necessária, e com um ligamento sarja 2/2.[039] The present invention relates to synchronous belts, also called toothed belts. Figure 1 shows a timing belt according to the prior art. In Figure 1, the toothed belt 10 has protruding transverse teeth 16 whose surface is covered by fabric 11. Also shown are elastic reinforcing elements 15 running in the longitudinal direction of the belt. Fabric 11 is shown as a conventional woven fabric with warp 12 and weft 14. Typically, weft 14 is oriented in the longitudinal direction of the belt and is made of a highly elastic yarn construction. The warp 12 is generally oriented in the transverse direction of the belt and need not be elastic, or even of very high tensile strength. Conventional fabrics are therefore highly unbalanced. A common weave construction utilizes nylon 66 fibers in both the warp and weft, with the weft highly textured or crimped to provide the necessary stretch, and with a 2/2 twill weave.
[040] A Figura 2 mostra uma correia dentada de acordo com uma modalidade da invenção. Na Figura 2, a correia dentada da invenção 20 tem dentes transversais protuberantes 26 cuja superfície é coberta por tecido 21. Também são mostrados elementos elásticos de reforço 25 que correm na direção longitudinal da correia. O tecido 21 é mostrado como um tecido cortado em viés 22 com urdidura 22 e trama 24. Por corte em viés entende-se que o tecido é orientado no viés, ou seja, com a urdidura e a trama em ângulos aproximadamente iguais e opostos à direção longitudinal da correia. O tecido em viés pode ser vantajosamente equilibrado, isto é, com a mesma construção de fio usada tanto na urdidura quanto na trama. Uma construção preferencial é um fio blendado que combina propriedades desejáveis de dois ou mais materiais de fio distintos, individuais, tal como um fio tendo alta temperatura e resistência ao calor combinado com um fio tendo resistência à abrasão ou alta afinidade para materiais de corpo da correia de adesão. A correia 20 pode opcionalmente ter um tecido traseiro no lado oposto aos dentes (não mostrado na Figura 2). Em algumas modalidades, o tecido de cobertura de dentes equilibrado de fio blendado pode ser orientado com urdidura ou trama paralela à direção longitudinal da correia. As borrachas do dente 26 e da parte traseira 28 da correia 20 podem ser iguais ou diferentes, assim como a borracha ao redor dos elementos elásticos 25. Esses materiais de borracha podem ser qualquer elastômero ou composição(ões) de borracha conhecida(s) na técnica.[040] Figure 2 shows a timing belt according to an embodiment of the invention. In Figure 2, the toothed belt of the invention 20 has protruding transverse teeth 26 whose surface is covered by fabric 21. Also shown are elastic reinforcing elements 25 running in the longitudinal direction of the belt. Fabric 21 is shown as a bias cut fabric 22 with warp 22 and weft 24. By bias cutting is meant that the fabric is oriented on the bias, i.e. with the warp and weft at approximately equal and opposite angles to the fabric 21. longitudinal direction of the belt. The bias weave can be advantageously balanced, i.e. with the same yarn construction used in both the warp and weft. A preferred construction is a blended yarn that combines the desirable properties of two or more separate, individual yarn materials, such as a yarn having high temperature and heat resistance combined with a yarn having abrasion resistance or high affinity for belt body materials. membership. The belt 20 can optionally have a backing fabric on the side opposite the teeth (not shown in Figure 2). In some embodiments, the blended yarn balanced tine cover fabric may be oriented with warp or weft parallel to the longitudinal direction of the belt. The rubbers on the tooth 26 and the back 28 of the belt 20 can be the same or different, as well as the rubber around the elastic elements 25. These rubber materials can be any elastomer or rubber composition(s) known in the art. technique.
[041] A Figura 3 ilustra alguns aspectos úteis que descrevem os tecidos da invenção. O ângulo de viés, a, é definido como o ângulo incluído entre os fios de urdidura e os fios de trama. A direção vertical do tecido é definida como a direção que geralmente corta o ângulo de viés, e esta também é a direção que será orientada na direção longitudinal da correia. Para um tecido equilibrado, existe alguma arbitrariedade na direção da urdidura e da trama, mas a urdidura e a trama geralmente se referem às direções dos fios no processo de ligamento que produz o tecido em viés. O tecido pode ser produzido por ligamento plano convencional, com os fios de urdidura correndo na direção da máquina de ligamento e os fios de trama cruzando as urdiduras, seguidos por um processo de corte diagonal, e possivelmente ajustando o ângulo de viés e / ou costurando ou, de outro modo, conectando duas ou mais peças cortadas em viés para formar o comprimento desejado. Alternativamente, o tecido pode ser produzido em um processo convencional de ligamento plano de camada dupla com as bordas tecidas juntas, isto é, tecendo um tubo achatado, seguido de corte helicoidal. Alternativamente, o tecido pode ser produzido através da ligamento circular de um tubo, com os fios de urdidura correndo na direção de máquina e os fios de trama correndo circunferencialmente em torno do tubo, seguido de corte helicoidal do tubo para obter tecido em viés contínuo de qualquer comprimento desejado. Dependendo de qual lado do tecido é colocado voltado para fora na correia 20, e em qual direção o tecido foi cortado em viés, os fios de urdidura podem correr ou na direção de urdidura ou na direção de trama indicadas na Figura 3. Alternativamente, o tecido pode ser produzido por ligamento no viés; nesse caso, dependendo do processo de ligamento, pode não haver uma distinção clara entre os fios de urdidura e de trama.[041] Figure 3 illustrates some useful aspects that describe the fabrics of the invention. The bias angle, a, is defined as the angle included between the warp threads and the weft threads. The vertical fabric direction is defined as the direction that generally cuts the bias angle, and this is also the direction that will be oriented in the longitudinal direction of the belt. For a balanced fabric, there is some arbitrariness in the direction of the warp and weft, but the warp and weft generally refer to the directions of the threads in the binding process that produces the bias weave. The fabric can be produced by conventional plane binding, with the warp threads running towards the binding machine and the weft threads crossing the warps, followed by a diagonal cutting process, and possibly adjusting the bias angle and/or stitching. or otherwise connecting two or more pieces cut on the bias to form the desired length. Alternatively, the fabric can be produced in a conventional double layer flat bind process with the edges woven together, ie weaving a flat tube followed by helical cutting. Alternatively, the fabric can be produced by circularly binding a tube, with the warp threads running in the machine direction and the weft threads running circumferentially around the tube, followed by helical cutting of the tube to obtain continuous bias fabric of any desired length. Depending on which side of the fabric is placed facing out on the belt 20, and in which direction the fabric was cut on the bias, the warp threads may run in either the warp direction or the weft direction shown in Figure 3. Alternatively, the fabric can be produced by ligament on the bias; in this case, depending on the binding process, there may not be a clear distinction between warp and weft threads.
[042] Os tecidos aqui descritos são tipicamente tecidos com os fios de urdidura e de trama perpendiculares entre si. O ângulo de viés desejado pode ser alcançado em um processo subsequente por qualquer meio conhecido na técnica. O ângulo de viés pode estar na faixa maior do que 60°, ou maior do que 75°, ou entre 60° e 90°, ou entre 75° e 85°, com base no ângulo de viés como tecido, antes de uma operação de pré-formação de dente. Nesta faixa, o tecido em viés terá um pouco de alongamento, suficiente para auxiliar a boa formação de dente em um processo de fabricação de correia com dentes pré-formados. Dever-se-ia notar que esta pequena quantidade de alongamento provém do arranjo em viés, isto é, do rearranjo dos fios à medida que o tecido é tensionado. Os fios preferenciais a serem descritos em mais detalhes abaixo podem ser fios de filamentos multicomponentes torcidos sem crimpagem e sem núcleo elástico convencional (por exemplo, poliuretano ou borracha), tornando os próprios fios não elásticos, pois o termo seria usado na técnica têxtil. Após a fabricação da correia, pode-se observar que o ângulo de viés mudou um pouco, por exemplo, reduzido em alguns graus, por exemplo, para menos de 90°, menos de 80°, menos de 75° ou menos de 60°, ou para entre 40° e 89°, ou entre 50° e 89°.[042] The fabrics described here are typically woven with the warp and weft threads perpendicular to each other. The desired bias angle can be achieved in a subsequent process by any means known in the art. The bias angle can be in the range greater than 60°, or greater than 75°, or between 60° and 90°, or between 75° and 85°, based on the bias angle as tissue, before an operation tooth preformation. In this range, the bias fabric will have some elongation, enough to aid good tooth formation in a preformed tooth belt manufacturing process. It should be noted that this small amount of elongation comes from the bias arrangement, that is, the rearrangement of the threads as the fabric is tensioned. Preferred yarns to be described in more detail below may be non-crimped twisted multicomponent filament yarns with no conventional elastic core (e.g. polyurethane or rubber), making the yarns themselves non-elastic as the term would be used in the textile art. After manufacturing the belt, it can be seen that the bias angle has changed a little, for example, reduced by a few degrees, for example, to less than 90°, less than 80°, less than 75° or less than 60° , or for between 40° and 89°, or between 50° and 89°.
[043] A Figura 4 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com uma modalidade da invenção. Neste e em outros diagramas de ligamento mostrados aqui, como é habitual na técnica, os quadrados representam cruzamentos de fios entre urdidura e trama. A cor do quadrado indica se o fio superior ou visível no cruzamento é um fio de urdidura ou de trama. Quadrados escuros ou sombreados indicam que o fio de urdidura está visível ou em cima da trama. Quadrados claros indicam que a trama está em cima da urdidura. Convencionalmente, os fios de urdidura correm para cima no diagrama, e os fios de trama de um lado para o outro. Para ilustrar a orientação em viés do tecido, na Figura 4, os fios de urdidura 22 são indicados por uma seta subindo e para a esquerda. Aqui, “para cima” refere-se à direção vertical mostrada na figura, que geralmente será a direção longitudinal na correia. Embora estes tecidos possam realmente ser tecidos verticalmente, por exemplo, em um tear circular ou em um tear plano convencional, os termos “para cima” e “vertical” aqui utilizados não são tão limitados, mas são meramente utilizados por conveniência. Como indicado na Figura 4, os fios de trama 24 correm para cima e para a direita. O tecido da Figura 4 pode ser considerado um tecido simples modificado, no qual cada linha é um ligamento simples 1/1 com linhas alternadas sendo um ligamento cetim 1/3 ou sarja. As urdiduras são numeradas de 1 a 4, e pode-se notar que a unidade de repetição é uma seção 4x4 do diagrama. Uma vez que a superfície mostra mais trama do que urdidura, o tecido da Figura 4 também pode ser chamado de ligamento sarja modificado irregular, com face de trama (ou com face de enchimento).[043] Figure 4 is a diagram of tissue bonding according to an embodiment of the invention. In this and other binding diagrams shown here, as is customary in the art, the squares represent yarn crossings between warp and weft. The color of the square indicates whether the top or visible yarn at the intersection is a warp yarn or a weft yarn. Dark or shaded squares indicate that the warp thread is visible or on top of the weft. Light squares indicate that the weft is on top of the warp. Conventionally, the warp threads run up the diagram, and the weft threads across. To illustrate the bias orientation of the fabric, in Figure 4, the warp threads 22 are indicated by an arrow going up and to the left. Here, “up” refers to the vertical direction shown in the figure, which will generally be the longitudinal direction on the belt. Although these fabrics can indeed be woven vertically, for example on a circular loom or a conventional flat loom, the terms "upward" and "vertical" used herein are not so limited, but are merely used for convenience. As indicated in Figure 4, the weft threads 24 run up and to the right. The fabric in Figure 4 can be considered a modified plain weave in which each row is a 1/1 plain weave with alternating rows being a 1/3 satin weave or twill weave. The warps are numbered 1 through 4, and it can be noted that the repeating unit is a 4x4 section of the diagram. Since the surface shows more weft than warp, the fabric in Figure 4 may also be called irregular modified twill weave, weft face (or fill face).
[044] A Figura 5 é um diagrama de ligamento de tecido do lado reverso do tecido da Figura 4, virado em torno do eixo vertical. Agora a direção de urdidura 22 é para cima e para a direita, e a direção de trama 24 é para cima e para a esquerda. No lado reverso, são mostradas mais urdiduras do que tramas. De preferência, o tecido pode ser tecido de modo que o lado reverso seja mais áspero que o outro lado, mais liso.[044] Figure 5 is a fabric bonding diagram of the reverse side of the fabric of Figure 4, flipped around the vertical axis. Now the warp direction 22 is up and to the right, and the weft direction 24 is up and to the left. On the reverse side, more warps are shown than wefts. Preferably, the fabric can be woven so that the reverse side is rougher than the smoother side.
[045] A Figura 6 é um diagrama de ligamento tecido de acordo com outra modalidade da invenção. A Figura 6 mostra o tecido orientado à medida que pode ser tecido, mas deve-se entender que ele pode ser rotacionado e usado no viés na correia, como foi mostrado nas Figuras 2 a 5. A Figura 6 mostra que o tecido pode ser um ligamento simples 1/1.[045] Figure 6 is a tissue ligament diagram according to another embodiment of the invention. Figure 6 shows the fabric oriented as it can be woven, but it should be understood that it can be rotated and used on the bias in the belt as shown in Figures 2 through 5. Figure 6 shows that the fabric can be a simple ligament 1/1.
[046] A Figura 7 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com outra modalidade da invenção. A Figura 7 mostra que o ligamento pode ser ligamento sarja 1/2 irregular. O ligamento sarja 1/2 pode ser uma sarja com face de trama, como mostrado na Figura 7, ou uma sarja 2/1 com face de urdidura (não mostrada). Da mesma forma, qualquer um dos ligamentos descritos aqui pode ser sarja para a esquerda ou sarjas para a direita, significando que o padrão de sarja poderia prosseguir para cima e para a esquerda, ou para cima e para a direita, se modificado ou não.[046] Figure 7 is a diagram of tissue bonding according to another embodiment of the invention. Figure 7 shows that the ligament can be irregular 1/2 twill ligament. The 1/2 twill binder can be a weft faced twill, as shown in Figure 7, or a 2/1 warp faced twill (not shown). Likewise, any of the ties described here can be twill left or twill right, meaning that the twill pattern could proceed up and left, or up and right, whether modified or not.
[047] A Figura 8 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com outra modalidade da invenção. A Figura 8 mostra que o ligamento pode ser um ligamento sarja 2/4 com face de trama ou, alternativamente, um ligamento sarja 4/2 com face de urdidura (não mostrado).[047] Figure 8 is a tissue binding diagram according to another embodiment of the invention. Figure 8 shows that the binder can be a weft faced 2/4 twill binder or, alternatively, a warp faced 4/2 twill binder (not shown).
[048] A Figura 9 é um diagrama de ligamento de tecido de acordo com outra modalidade da invenção. A Figura 9 mostra que o ligamento pode ser outro tipo de ligamento cetim 2/4. Pode-se notar que esses números de ligamentos de ordem superior podem ser realizados de várias maneiras, dependendo da mudança de padrão de linha para linha.[048] Figure 9 is a diagram of tissue bonding according to another embodiment of the invention. Figure 9 shows that the ligament can be another type of satin 2/4 ligament. It can be noted that these higher order binding numbers can be performed in various ways depending on the pattern change from row to row.
[049] Por exemplo, a Figura 10 mostra outro exemplo de uma sarja modificada 2/4 ou cetim modificado, em que as mudanças de padrão produzem um padrão de pé de galinha. Cada terceira linha da Figura 10 é um padrão 1/2.[049] For example, Figure 10 shows another example of a modified 2/4 twill or modified satin, where the pattern changes produce a crow's foot pattern. Every third row in Figure 10 is a 1/2 pattern.
[050] A Figura 11 é uma forma alternativa da sarja modificada 2/4 da Figura 10, com base na rotação do padrão 90° (isto é, troca de urdidura e trama). Aqui, cada linha é linha 2/4, e um padrão de pé de galinha ou sarja quebrada similar é visto.[050] Figure 11 is an alternative form of the modified twill 2/4 of Figure 10, based on rotating the pattern 90° (ie, changing warp and weft). Here, each thread is 2/4 thread, and a similar crow's foot or broken twill pattern is seen.
[051] A Figura 12 é uma forma alternativa de sarja 1/2 da Figura 7. A Figura 12 mostra uma sarja modificada 1/2, regular, com base em todas as outras linhas sendo 2/1. Então linhas 1/2 se alternam com linhas 2/1.[051] Figure 12 is an alternate form of 1/2 twill from Figure 7. Figure 12 shows a modified 1/2 twill, regular, based on all other threads being 2/1. Then 1/2 rows alternate with 2/1 rows.
[052] Os ligamentos mostrados nas Figuras 4 a 12 devem ser ilustrativos e não limitantes. A invenção pode ser praticada com qualquer ligamento adequado, incluindo ligamentos simples ou quadrados, ligamentos cesta, ligamentos sarja, ligamentos cetim, e várias combinações e variações dos mesmos. De preferência, o ligamento pode ser uma combinação de linhas de ligamento quadrado alternando com linhas tendo corridas estendidas de urdidura ou trama como em um ligamento cetim. Por corridas estendidas (ou ligamentos cetim) entende-se um fio de urdidura (ou trama) cruzando dois ou mais, de preferência três ou mais, ou quatro ou mais fios de trama (ou urdidura) antes de passar sob o próximo fio de trama (ou urdidura). As corridas estendidas podem criar um tecido com face de trama (ou com face de urdidura) e contribuir para a suavidade da superfície, o que se acredita ser vantajoso para resistência à abrasão. Ao mesmo tempo, acredita-se ser vantajoso que a adesão ao corpo da correia torne o lado oposto do tecido mais áspero do que o lado liso. Diferentes ligamentos, como descrito acima, podem resultar vantajosamente em diferentes espessuras de tecido, para um determinado peso de fio. Assim, é possível selecionar o peso do fio e do padrão de ligamento que fornece a melhor espessura ou peso do tecido para uma determinada aplicação de correia. Por exemplo, essa seleção pode ser usada para afetar a posição do cabo na correia ou para fornecer uma linha de passo desejada.[052] The ligaments shown in Figures 4 to 12 are intended to be illustrative and not limiting. The invention can be practiced with any suitable binder, including plain or square binders, basket binders, twill binders, satin binders, and various combinations and variations thereof. Preferably, the binding may be a combination of square binding threads alternating with threads having extended runs of warp or weft as in a satin binding. By extended runs (or satin weaves) is meant a warp (or weft) yarn crossing two or more, preferably three or more, or four or more weft (or warp) yarns before passing under the next weft yarn (or warp). Extended runs can create a weft-faced (or warp-faced) fabric and contribute to surface smoothness, which is believed to be advantageous for abrasion resistance. At the same time, it is believed to be advantageous that adhesion to the body of the belt makes the opposite side of the fabric rougher than the smooth side. Different binds, as described above, can advantageously result in different fabric thicknesses for a given yarn weight. This allows you to select the yarn weight and bind pattern that provides the best fabric thickness or weight for a given belt application. For example, this selection can be used to affect the position of the cable on the belt or to provide a desired pitch line.
[053] Os tecidos da invenção incluem vantajosamente fios blendados de dois ou mais fios individuais de diferentes materiais. Os fios individuais que compõem o fio blendado não são, de preferência, de natureza texturizada, crimpada, ou elástica, ou altamente elástica. Os fios individuais podem ser levemente torcidos (isto é, uma “primeira torção”), até várias torções por cm, mas de preferência não são torcidos (isto é, “torção zero”). Os fios blendados que são usados para os fios de urdidura e de trama podem ser trançados, ou seja, os fios individuais podem ser torcidos juntos para formar os fios blendados, de preferência com uma torção a várias torções por cm (ou seja, uma “torção final” ou uma “torção trançada”). A torção final pode estar na faixa de 1 a 5 torções / cm, ou 2,0 a 4,0 torções / cm.[053] The fabrics of the invention advantageously include blended yarns of two or more individual yarns of different materials. The individual strands making up the blended yarn are preferably not of a textured, crimped, or elastic, or highly elastic nature. The individual strands may be lightly twisted (ie a “first twist”), up to several twists per cm, but preferably not twisted (ie “zero twist”). The blended yarns that are used for the warp and weft yarns can be braided, i.e. the individual yarns can be twisted together to form the blended yarns, preferably with one twist to several twists per cm (i.e. one “ final twist” or a “braided twist”). The final twist can be in the range of 1 to 5 twists/cm, or 2.0 to 4.0 twists/cm.
[054] Um dos dois ou mais fios individuais usados para formar os fios blendados pode ser um fio de alto desempenho, por exemplo, um material resistente a altas temperaturas, tal como aramida, polieterétercetona, poli (p-fenileno-2,6- benzobisoxazol) (PBO), polifenilenossulfeto (PPS), poli-imida (PI) ou similar. A aramida pode ser para-aramida, meta-aramida, ou um copolímero de aramida. Um segundo dos dois ou mais fios individuais pode ser um fio de alto desempenho com outra propriedade desejada, tal como alta resistência à abrasão ou alta aderência a outros materiais da correia, tal como náilon (PA), poliéster, polietilenonaftalato (PEN), polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE), ou similar. O náilon pode ser, por exemplo, náilon 66, náilon 6, náilon 46, ou similares. Ao combinar dois ou mais fios individuais dessa maneira, o tecido resultante pode ser mais versátil do que um tecido de material único, atendendo a vários requisitos que podem ser impossíveis de serem atendidos por um único material. Para um fio blendado bicomponente, a quantidade do primeiro fio individual pode preferencialmente estar na faixa de 10% a 90%, ou 25% a 75%, ou 1/3 a 2/3, ou entre 50% e 75% do denier total do fio blendado, com o equilíbrio sendo o segundo fio individual. Em uma modalidade preferencial, o fio blendado é inferior a 50% de náilon ou inferior a 50% de náilon 66.[054] One of the two or more individual yarns used to form the blended yarn may be a high-performance yarn, for example, a high temperature resistant material such as aramid, polyetheretherketone, poly (p-phenylene-2,6- benzobisoxazole) (PBO), polyphenylenesulfide (PPS), polyimide (PI) or similar. The aramid can be para-aramid, meta-aramid, or an aramid copolymer. A second of the two or more individual yarns may be a high performance yarn with another desired property such as high abrasion resistance or high adhesion to other belt materials such as nylon (PA), polyester, polyethylenenaphthalate (PEN), polyethylene ultra-high molecular weight (UHMWPE), or similar. The nylon may be, for example, nylon 66, nylon 6, nylon 46, or the like. By combining two or more individual yarns in this way, the resulting fabric can be more versatile than a single-material fabric, meeting multiple requirements that may be impossible for a single material to meet. For a bicomponent blended yarn, the amount of the first individual yarn may preferably be in the range of 10% to 90%, or 25% to 75%, or 1/3 to 2/3, or between 50% and 75% of the total denier of the blended yarn, with the balance being the second individual yarn. In a preferred embodiment, the blended yarn is less than 50% nylon or less than 50% nylon 66.
[055] Um fio blendado preferencial tem um fio de aramida e um fio de náilon torcidos juntos, e este fio blendado pode ser usado tanto para a urdidura quanto para a trama do tecido em viés. A aramida pode preferencialmente ser para-aramida ou copolímero de aramida. As fibras de para-aramida adequadas incluem fibras Kevlar® a partir de E. I. du Pont de Nemours and Company, fibras Twaron™ a partir de Teijin Aramid B. V., e fibras Taparan® a partir de Yantai Tayho Advanced Materials Co., Ltd. As fibras de copolímero de aramida adequadas incluem fibras Technora™ a partir de Teijin Aramid B. V. O náilon pode preferencialmente ser náilon 66. Os fios de náilon estão disponíveis como fio de náilon parcialmente orientado (“POY”), fio de náilon totalmente trefilado (“FDY”), e fio texturizado trefilado (“DTY”). Embora qualquer tipo possa ser útil, para aplicações difíceis em correias, o náilon FDY é o preferencial. A quantidade de aramida pode preferencialmente ser superior a 50%, ou na faixa de 25% a 75%, ou 1/3 a 2/3, ou 55% a 75% do denier total do fio blendado, com o equilíbrio sendo um náilon tal como o náilon 66. Na faixa preferencial, o fio blendado apresenta um bom equilíbrio de alta resistência a partir da aramida e boa resistência à abrasão a partir do náilon. A torção final está vantajosamente na faixa de 1 a 5 torções / cm. Torções mais altas podem comprometer a resistência à tração, enquanto torções mais baixas podem comprometer a resistência à abrasão. Para aplicações de correia menos exigentes, a quantidade de fios de maior desempenho e maior custo pode ser reduzida e náilon ou outro fio de maior custo pode ser usado.[055] A preferred blended yarn has an aramid yarn and a nylon yarn twisted together, and this blended yarn can be used for both the warp and weft of the bias fabric. The aramid may preferably be para-aramid or aramid copolymer. Suitable para-aramid fibers include Kevlar® fibers from E.I. du Pont de Nemours and Company, Twaron™ fibers from Teijin Aramid B.V., and Taparan® fibers from Yantai Tayho Advanced Materials Co., Ltd. Suitable aramid copolymer fibers include Technora™ fibers from Teijin Aramid B.V. Nylon may preferably be 66 nylon. Nylon yarns are available as partially oriented nylon yarn (“POY”), fully drawn nylon yarn (“FDY”) ), and drawn textured yarn (“DTY”). While any type can be useful, for tough belting applications, nylon FDY is preferred. The amount of aramid may preferably be greater than 50%, or in the range of 25% to 75%, or 1/3 to 2/3, or 55% to 75% of the total denier of the blended yarn, with the balance being a nylon such as nylon 66. In the preferred range, blended yarn has a good balance of high strength from aramid and good abrasion resistance from nylon. The final twist is advantageously in the range of 1 to 5 twists/cm. Higher twists can compromise tensile strength, while lower twists can compromise abrasion resistance. For less demanding belting applications, the amount of higher performing, higher cost yarn can be reduced and nylon or other higher cost yarn can be used.
[056] Embora não seja necessário, um terceiro fio ou outros fios ou fibras adicionais podem ser incluídos no fio blendado usado para fabricar o tecido. Tais fibras adicionais podem ser qualquer fibra descontínua ou contínua com uma propriedade desejada, incluindo fibras naturais ou sintéticas, orgânicas ou inorgânicas. Como um exemplo, algum filamento elástico pode ser adicionado para fornecer uma quantidade desejada de alongamento. Outras fibras podem ser adicionadas para redução de volume ou de custos.[056] Although not necessary, a third yarn or other additional yarns or fibers can be included in the blended yarn used to manufacture the fabric. Such additional fibers can be any staple or continuous fiber with a desired property, including natural or synthetic, organic or inorganic fibers. As an example, some elastic filament can be added to provide a desired amount of elongation. Other fibers can be added to reduce volume or cost.
[057] Os tecidos da invenção exibem preferencialmente dois lados ou superfícies com características diferentes. Um lado é relativamente liso enquanto o outro lado é relativamente áspero. Essa é uma diferença importante do tecido em viés convencional. Para um melhor desempenho da correia dentada, o lado liso do tecido pode ser usado para o lado externo da superfície do dente, que entrará em contato com as rodas dentadas ou polias do sistema de acionamento e fornecerá boa resistência ao desgaste, enquanto o lado áspero residirá na interface com o material do dente, fornecendo boa adesão mecânica aos materiais dos dentes ou aos revestimentos adesivos.[057] The fabrics of the invention preferably exhibit two sides or surfaces with different characteristics. One side is relatively smooth while the other side is relatively rough. This is an important difference from conventional bias weave. For better timing belt performance, the smooth side of the fabric can be used for the outer side of the tooth surface, which will come into contact with the sprockets or pulleys of the drive system and provide good wear resistance, while the rough side will reside at the interface with the tooth material, providing good mechanical adhesion to tooth materials or adhesive coatings.
[058] Após o ligamento do tecido em viés da invenção, vários processos ou tratamentos pós-ligamento podem ser vantajosamente utilizados. Qualquer processo conhecido de pós-ligamento pode ser usado conforme necessário. Tais processos incluem lavagem, termofixação, engomagem, tratamento por imersão ou aspersão, e similares. Os processos de termofixação também podem ser usados para ajustar o ângulo de viés. Isso é feito controlando a largura ou a tensão durante a fixação. O controle de largura também pode ser importante durante os processos de tratamento. Por exemplo, um revestimento ou tratamento pode ser útil para travar os fios de urdidura e de trama na posição, ou para melhorar a capacidade de carregamento dos dentes, a resistência ambiental, ou a resistência ao desgaste. Esse revestimento pode ser, por exemplo, um ou mais de um RFL (resorcinol - formaldeído - látex), outro revestimento à base de látex, cimento de borracha, poliuretano, epóxi, incluindo revestimentos modificados por borracha ou modificados por lubrificante.[058] After ligating the bias fabric of the invention, various post-ligation processes or treatments can be advantageously used. Any known post-ligation process can be used as needed. Such processes include washing, heat setting, sizing, dipping or spraying, and the like. Heatset processes can also be used to adjust the bias angle. This is done by controlling the width or tension during pinning. Width control can also be important during treatment processes. For example, a coating or treatment can be useful to lock the warp and weft yarns in position, or to improve tooth loading capacity, environmental resistance, or wear resistance. Such a coating may be, for example, one or more of an RFL (resorcinol-formaldehyde-latex), other latex-based coating, rubber cement, polyurethane, epoxy, including rubber-modified or lubricant-modified coatings.
[059] A espessura do tecido em viés da invenção dependerá do denier dos fios a partir dos quais ele é tecido, bem como dos detalhes do tecido, e pode ser escolhida conforme necessário para um modelo de correia específico. Para algumas aplicações comuns de correia, a espessura pode estar na faixa de cerca de 0,762 mm a 1,143 mm (0,030 a 0,045 polegadas). Outras podem variar de 0,5 mm a 0,9 mm, ou até 1,5 mm.[059] The thickness of the bias fabric of the invention will depend on the denier of the yarns from which it is woven, as well as the details of the fabric, and can be chosen as needed for a specific belt model. For some common belt applications, the thickness can be in the range of about 0.762 mm to 1.143 mm (0.030 to 0.045 inches). Others can range from 0.5 mm to 0.9 mm, or even 1.5 mm.
[060] Os tecidos em viés da invenção podem assim ser muito fortes em ambas as direções (ou todas) na correia, muito resistentes à abrasão, e podem ser aderidos à superfície externa de uma correia dentada. No entanto, eles também têm um módulo muito alto, ou seja, não são muito elásticos, portanto, exigem um processo de dentes pré-formados para fabricar as correias. O resultado é que os tecidos fornecem um alto grau de reforço do dente, especialmente quando combinados com materiais de dente muito rígidos, tal como borrachas reforçadas com fibra ou poliuretanos de alto durômetro. As correias da invenção são, portanto, adequadas para transportar cargas mais altas do que os modelos de correia anteriores por unidade de largura. Modalidades das correias da invenção também são encontradas para reduzir o erro de sincronização nos sistemas de acionamento de correia síncrona quando comparados às correias da técnica anterior.[060] The bias fabrics of the invention can thus be very strong in both directions (or all) on the belt, very resistant to abrasion, and can be adhered to the outer surface of a timing belt. However, they also have a very high modulus, i.e. they are not very elastic, so they require a preformed teeth process to manufacture the belts. The result is that the fabrics provide a high degree of tooth reinforcement, especially when combined with very stiff tooth materials such as fiber reinforced rubbers or high-duration polyurethanes. The belts of the invention are therefore suitable for carrying higher loads than previous belt designs per unit width. Embodiments of the belts of the invention are also found to reduce timing error in synchronous belt drive systems as compared to prior art belts.
[061] Embora projetados principalmente para tecidos de revestimento de dentes para correias dentadas de alta capacidade de carga, os tecidos da invenção também podem ser usados como tecidos traseiros para o lado reverso de qualquer tipo de correia, tecidos para envolver correias encapsuladas, tal como correias em V ou correias redondas, ou tecidos de superfície de atrito para a superfície de contato da polia de qualquer tipo de correia. Embora a orientação em viés seja preferencial para as coberturas dos dentes da correia dentada de alta carga, outras orientações podem ser usadas dependendo das necessidades da aplicação.[061] Although designed primarily for tooth coating fabrics for high load capacity toothed belts, the fabrics of the invention can also be used as back fabrics for the reverse side of any type of belt, fabrics for wrapping encapsulated belts, such as V-belts or round belts, or friction surface fabrics for the pulley contact surface of any type of belt. While bias orientation is preferred for high load timing belt tooth covers, other orientations may be used depending on application needs.
[062] Ex. 1 é um tecido de aramida em viés e de ligamento 1/1, produzido por corte helicoidal de um tubo de ligamento quadrado 1/1 (tecido simples). Tanto os fios de urdidura quanto os fios de trama são uma blenda trançada de fio de para-aramida Taparan® de 840 denier a partir de Tayho e de fio náilon FDY 66 de 210 denier, portanto, 80% de aramida e 20% de náilon com base no denier total. A Figura 6 ilustra o padrão de ligamento do Ex. 1[062] Ex. 1 is a bias aramid fabric and 1/1 ligament, produced by helical cutting of a 1/1 square ligament tube (simple fabric). Both the warp and weft yarns are a braided blend of 840 denier Taparan® para-aramid yarn from Tayho and 210 denier FDY 66 nylon yarn, therefore 80% aramid and 20% nylon based on full denier. Figure 6 illustrates the binding pattern of Ex. 1
[063] Ex. 2 é um tecido de aramida em viés de ligamento sarja 1/2. Tanto os fios de urdidura quanto os fios de trama são uma blenda trançada de fio de para- aramida Taparan® de 840 denier a partir de Tayho e de fio de náilon 66 FDY de 210 denier, portanto, 80% de aramida. A Figura 12 ilustra o padrão de ligamento do Ex. 2.[063] Ex. 2 is a 1/2 twill weave aramid fabric. Both the warp and weft yarns are a braided blend of 840 denier Taparan® para-aramid yarn from Tayho and 210 denier 66 FDY nylon yarn, therefore 80% aramid. Figure 12 illustrates the binding pattern of Ex. 2.
[064] Ex. 3 é um tecido de aramida em viés de ligamento sarja modificada 2/4, que se assemelha a um ligamento pé de galinha. Tanto os fios de urdidura quanto os fios de trama são uma blenda trançada de fio de para-aramida Taparan® de 840 denier a partir de Tayho e de fio de náilon 66 FDY de 210 denier, portanto, 80% de aramida. A Figura 11 ilustra o padrão de ligamento do Ex. 3.[064] Ex. 3 is a 2/4 modified twill ligament bias aramid fabric, which resembles a crow's foot ligament. Both the warp and weft yarns are a braided blend of 840 denier Taparan® para-aramid yarn from Tayho and 210 denier 66 FDY nylon yarn, therefore 80% aramid. Figure 11 illustrates the binding pattern of Ex. 3.
[065] Ex. 4 é um ligamento simples modificado que combina ligamento simples 1/1 e ligamento cetim 1/3. Tanto os fios de urdidura quanto os fios de trama são uma blenda trançada de fio de para-aramida Taparan® de 840 denier a partir de Tayho e fio de náilon 66 FDY de 420 denier, portanto 2/3 de aramida e 1/3 de náilon. A Figura 4 ilustra o padrão de ligamento do Ex. 4.[065] Ex. 4 is a modified simple ligament that combines simple ligament 1/1 and satin ligament 1/3. Both the warp and weft yarns are a braided blend of 840 denier Taparan® para-aramid yarn from Tayho and 420 denier 66 FDY nylon yarn, therefore 2/3 aramid and 1/3 nylon. Figure 4 illustrates the binding pattern of Ex. 4.
[066] Ex. 5 tem o mesmo ligamento que o Ex. 4, mas com um fio de aramida diferente. Ex. 5 usa fio de copolímero de aramida Technora™ de 800 denier a partir de Teijin. O fio é assim constituído de cerca de 65,6% de aramida e cerca de 34,4% de náilon. O tecido cru, na direção vertical, tem um ângulo de fio de cerca de 80 graus.[066] Ex. 5 has the same bond as Ex. 4, but with a different aramid yarn. Ex. 5 uses 800 denier Technora™ aramid copolymer yarn from Teijin. The yarn thus comprises about 65.6% aramid and about 34.4% nylon. Raw fabric, in the vertical direction, has a thread angle of about 80 degrees.
[067] Ex. 6 é o mesmo tecido que o Ex. 5, mas com tratamento epóxi.[067] Ex. 6 is the same fabric as Ex. 5, but with epoxy treatment.
[068] Ex. Comp. 7 é um tecido elástico convencional de ligamento sarja 2/2 com aramida e náilon enrolado em um fio elástico de poliuretano para a urdidura e fio de náilon 66 de 210 denier para a trama.[068] Ex. Comp. 7 is a conventional 2/2 twill weave with aramid and nylon stretch fabric wound on a polyurethane stretch yarn for the warp and 210 denier 66 nylon yarn for the weft.
[069] Ex. Comp. 8 é similar ao Ex. Comp. 8, exceto que os materiais de fio de urdidura e de trama são intercambiados.[069] Ex. Comp. 8 is similar to Ex. Comp. 8, except that the warp and weft yarn materials are interchanged.
[070] A Tabela 1 mostra as propriedades dos tecidos exemplificativos listados acima. As propriedades de tração dos tecidos da invenção são muito mais uniformes em todas as direções testadas do que as dos tecidos comparativos. Praticamente não há alongamento nas direções de urdidura e de trama para os tecidos exemplificativos da invenção, e o alongamento nas direções vertical e horizontal é atribuído ao rearranjo de ligamento sob tensão. Os tecidos comparativos têm o alongamento relativamente alto usual na direção da trama ou da urdidura. Os tecidos da invenção também são notavelmente mais fortes do que os tecidos comparativos. Isso é ainda mais impressionante, considerando que os tecidos da invenção têm uma contagem e espessura de linha significativamente menores do que os tecidos comparativos. Assim, os tecidos da invenção podem envolver mais forte e reforçadamente em um envoltório de correia menor (por exemplo, largura da correia menor) do que os tecidos comparativos.[070] Table 1 shows the properties of the exemplary fabrics listed above. The tensile properties of the fabrics of the invention are much more uniform in all directions tested than those of the comparative fabrics. There is virtually no elongation in the warp and weft directions for the exemplary fabrics of the invention, and the elongation in the vertical and horizontal directions is attributed to ligament rearrangement under tension. Comparative fabrics have the usual relatively high elongation in the weft or warp direction. The fabrics of the invention are also notably stronger than comparative fabrics. This is even more impressive considering that the fabrics of the invention have a significantly lower thread count and thickness than comparative fabrics. Thus, the fabrics of the invention can wrap stronger and more reliably on a smaller belt wrap (eg, smaller belt width) than comparative fabrics.
[071] Nota-se que a espessura pode ser variada por escolha de ligamento. Os Ex. 1 a 5 usam os mesmos fios blendados, mas resultam em uma ampla variedade de espessuras de tecido. Essa capacidade pode ser útil para projetar várias construções de correia, tal como para alcançar uma linha de passo desejada.[071] Note that the thickness can be varied by choice of ligament. Ex. 1 to 5 use the same blended yarns but result in a wide variety of fabric thicknesses. This capability can be useful for designing various belt constructions, such as achieving a desired pitch line.
[072] O teste de resistência à abrasão foi realizado de acordo com GB/T21196.2-2007 com lixa metalográfica 1 # W28 como o material abrasivo e com uma carga de 595 g. Nota-se que os Ex. 1-4 foram tecidos com a mesma aparência em ambos os lados, resultando assim na mesma resistência à abrasão em ambos os lados. Os Ex. 5 e 6 foram tecidos para serem mais lisos de um lado do que do outro, resultando em resistência superior à abrasão no lado liso, e adesão superior à borracha do dente no lado áspero. Por exemplo, um teste de descascamento / adesão mostrou que a adesão no lado áspero para os Ex. 5 e 6 é em média 100 N / polegada de largura, enquanto a adesão no lado liso é em média de 59 N / polegada, e a adesão para um tecido elástico convencional de aramida é em média de 75 N / polegada. Tabela 1. [072] The abrasion resistance test was carried out in accordance with GB/T21196.2-2007 with metallographic sandpaper 1 # W28 as the abrasive material and with a load of 595 g. Note that Ex. 1-4 were woven with the same appearance on both sides, thus resulting in the same abrasion resistance on both sides. Ex. 5 and 6 were woven to be smoother on one side than the other, resulting in superior abrasion resistance on the smooth side, and superior adhesion to tooth rubber on the rough side. For example, a peel/adhesion test showed that the rough side adhesion for Ex. 5 and 6 averages 100 N/inch wide, while the smooth side adhesion averages 59 N/inch, and the adhesion for a conventional aramid stretch fabric averages 75 N/inch. Table 1.
[073] Com base nos resultados do teste de abrasão na Tabela 1,os Ex. 5 a 6 foram escolhidos para fabricar algumas correias de teste para avaliar a adesão, a rigidez dos dentes, a durabilidade da correia, e o desempenho do sistema de transmissão. Resultados preliminares indicam que a adesão do tecido à borracha do dente é boa. Espera-se que as correias tenham um bom desempenho em termos de durabilidade, erro de sincronização, e similares.[073] Based on the results of the abrasion test in Table 1, Ex. 5 to 6 were chosen to manufacture some test belts to evaluate adhesion, tooth rigidity, belt durability, and performance of the streaming. Preliminary results indicate that tissue adhesion to tooth rubber is good. Belts are expected to perform well in terms of durability, timing error, and the like.
[074] Embora a presente invenção e suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, dever-se-ia entender que várias alterações, substituições e alterações podem ser feitas aqui sem abandonar o escopo da invenção, conforme definido pelas reivindicações em anexo. Além disso, o escopo do presente pedido não é destinado a ser limitado às modalidades particulares do processo, máquina, fabricação, composição da matéria, meios, métodos e etapas descritos na especificação. Como um versado na técnica apreciará prontamente a partir da descrição da presente invenção, processos, máquinas, fabricação, composições de matéria, meios, métodos ou etapas, atualmente existentes ou posteriores a serem desenvolvidos que desempenhem substancialmente a mesma função ou alcancem substancialmente o mesmo resultado que as modalidades correspondentes aqui descritas, podem ser utilizados de acordo com a presente invenção. Consequentemente, as reivindicações em anexo são destinadas a incluir dentro de seu escopo tais processos, máquinas, fabricação, composições de matéria, meios, métodos ou etapas. A invenção aqui descrita pode ser adequadamente praticada na ausência de qualquer elemento que não seja especificamente descrito aqui.[074] Although the present invention and its advantages have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and alterations can be made here without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. Furthermore, the scope of the present application is not intended to be limited to the particular embodiments of the process, machine, manufacture, composition of matter, means, methods and steps described in the specification. As a person skilled in the art will readily appreciate from the description of the present invention, processes, machines, manufacture, compositions of matter, means, methods or steps, currently existing or later to be developed, that perform substantially the same function or achieve substantially the same result that the corresponding embodiments described herein can be used in accordance with the present invention. Accordingly, the appended claims are intended to include within their scope such processes, machines, manufacture, compositions of matter, means, methods or steps. The invention described herein can be properly practiced in the absence of any element that is not specifically described herein.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/841,193 | 2017-12-13 | ||
| US15/841,193 US10704645B2 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | Bias tooth fabric and toothed power transmission belt |
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| BR112020011624A2 BR112020011624A2 (en) | 2020-11-17 |
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