приводной ремень со сниженной степенью растягивания

Формула изобретения

1. Ремень 10, имеющий длину и содержащий корпус 12 ремня, включающий состав отвержденного эластомера, работающий на растяжение элемент 18 в виде спирального корда, включенного в корпус ремня и содержащего пряжу, включающую углеродное волокно с модулем упругости при растяжении в пределах от приблизительно 50 ГПа до приблизительно 350 ГПа, при этом состав кордовой пропитки, покрывающий, по меньшей мере, часть углеродного волокна, содержит эластомерный латекс, отличающийся тем, что состав кордовой пропитки содержит продукт реакции резорцина-формальдегида и имеет модуль упругости от приблизительно 1,0·10⁶÷5,0·10 ⁷ Нм^-2 при температуре 20°С и/или от приблизительно 5,0·10⁵÷4,0·10 ⁷ Нм^-2 при температуре 100°С.

2. Ремень по п.1, отличающийся тем, что он проявляет постоянное растягивание ремня не более 0,1% по результатам 48-часового испытания согласно анализу высокотемпературного растягивания ремня при 100°С.

3. Ремень по п.1, отличающийся тем, что корд имеет модуль упругости при растяжении в пределах приблизительно 150÷275 ГПа.

4. Ремень по п.1, отличающийся тем, что состав кордовой пропитки имеет модуль упругости приблизительно 3,0·10⁶÷3,8·10⁷ Нм^-2 при температуре 20°С и/или приблизительно 1,0·10 ⁶÷2,5·10⁷ Нм^-2 при температуре 100°С.

5. Ремень по п.1, отличающийся тем, что состав кордовой пропитки имеет модуль упругости приблизительно 7,0·10⁶÷3,0·10⁷ Нм^-2 при температуре 20°С и/или приблизительно 2,5·10 ⁶÷1,0×10⁷ Нм^-2 при температуре 100°С.

6. Ремень по п.1, отличающийся тем, что он также имеет ременные зубцы, расположенные по длине ремня на расстоянии друг от друга.

7. Ремень по п.1, отличающийся тем, что эластомерный латекс состава кордовой пропитки выбран из а) бутадиен-акрилонитрильного гидрокаучукового латекса; б) бутадиен-акрилонитрильного каучукового латекса; в) карбоксилированного бутадиен-акрилонитрильного гидрокаучукового латекса; г) карбоксилированного бутадиен-акрилонитрильного каучукового латекса; д) бутадиен-винилпиридинового/бутадиен-стирольного каучукового латекса; е) карбоксилированного бутадиен-винилпиридинового/бутадиен-стирольного каучукового латекса; ж) бутадиен-стирольного каучукового латекса; з) хлорсульфонированного полиэтиленового каучукового латекса; и) этилен-альфа-олефинового каучукового латекса; к) комбинации любых по меньшей мере двух указанных выше латексов.

8. Ремень по п.1, отличающийся тем, что пряжа из углеродного волокна имеет номер элементарного волокна в пределах приблизительно 1000÷24000, а корд имеет номер элементарного волокна в пределах приблизительно 5000÷24000.

9. Способ изготовления зубчатого ремня с повышенной сопротивляемостью растягиванию ремня и содержащего корпус ремня, выполненный из отвержденного эластомерного состава, ременные зубцы, выполненные в корпусе и расположенные на расстоянии друг от друга, работающий на растяжение элемент, выполненный из спирального корда, содержащего по меньшей мере одну пряжу из углеродного волокна, включенную в корпус ремня, при этом состав кордовой пропитки, покрывающий, по меньшей мере, часть углеродного волокна, содержит эластомерный латекс, согласно которому а) наносят состав кордовой пропитки на корд для формирования пропитанного корда; б) включают пропитанный корд в неотвержденный эластомерный состав для формирования соответствующей сборки; в) отверждают сборку, отличающийся тем, что д) включают в состав кордовой пропитки продукт реакции резорцина-формальдегида; е) выбирают модуль упругости состава кордовой пропитки по меньшей мере при одной из температур 20°С и 100°С в пределах приблизительно 1,0·10 ⁶÷5,0·10⁷ Нм^-2 и приблизительно 5,0·10⁵÷4,0·10⁷ Нм^-2 соответственно.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что выбор модуля упругости состава кордовой пропитки осуществляется по меньшей мере одной из следующих операций: а) выбирают степень отверждения латексной составляющей состава кордовой пропитки; б) добавляют в состав кордовой пропитки углеродную сажу в количестве около 25% веса во влажном состоянии состава; в) регулируют весовое соотношение формальдегида к резорцину в составе кордовой пропитки; г) добавляют в состав кордовой пропитки блокированный изоцианат в количестве незначительной процентной доли веса во влажном состоянии состава; д) выбирают эластомерный латекс состава кордовой пропитки; е) добавляют в состав кордовой пропитки антиокислитель, повышающий модуль упругости; ж) регулируют весовое соотношение резорцин-формальдегидной смолы к эластомерному латексу в составе кордовой пропитки.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что далее выполняют операцию выдерживания пропитанного корда в условиях, достаточных для доведения влагосодержания кордовой пропитки до уровня в пределах приблизительно 1÷25 вес.% веса пропитанного корда для формирования обработанного пропитанного корда.

12. Способ по п.9, отличающийся тем, что состав кордовой пропитки наносят на углеродное волокно для обеспечения уровня вбираемости кордовой пропитки углеродным волокном в пределах приблизительно 5,5÷30% конечного веса ткани в сухом состоянии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приводным ремням, включая клиновые ремни, многоручьевые клиновые ремни и зубчатые приводные ремни, и в частности - к ремням, содержащим продольный работающий на растяжение элемент, имеющий один, или более кордов, по меньшей мере один из которых сформирован из пряжи углеродного волокна.

Приводные ремни обычно применяют для трансмиссии между шкивами. Они могут подвергаться воздействию экстремальных температур и нагрузок при нормальной работе. По причине своей составной структуры, содержащей как компоненты корпуса из отвержденного эластомера с относительно низким модулем, так и работающий на растяжение элемент с относительно высоким модулем, являющийся первичным несущим нагрузку компонентом ремня; и по причине экстремальных температур и нагрузок, которым они могут подвергаться при обычной работе, каждая из этих составных частей должна обладать высокой степенью долговечности, гибкости и стабильности.

Конкретная, обычная проблема использования зубчатых ремней заключается в растягивании ремня, являющемся постоянной деформацией ремня, которая может возникнуть вследствие длительной эксплуатации, чрезмерных динамических нагрузок, неверного подбора компонентов или вследствие сочетания этих факторов. В частности, если материалы, окружающие работающий на растяжение элемент, недостаточно теплостойки, то работа при относительно высоких температурах может стать причиной охрупчивания материалов, в результате чего они более не смогут эффективно связывать работающий на растяжение элемент с окружающим его корпусом ремня, что приводит к снижению прочности на растяжение и, поэтому, быстрому растягиванию ремня. Эта постоянная деформация ремня становится причиной ухудшения взаимодействия между зубцами и канавками, чрезмерному растяжению и, наконец, выходу из строя работающего на растяжение корда.

Применение углеродного волокна в качестве усиливающего материала в каучуковых составных изделиях дало возможность повысить рабочие показатели в некоторых применениях благодаря более высокому модулю по сравнению с обычными волокнами, например, по сравнению со стеклокордом. Но в настоящее время проблема сцепления волокон с окружающим эластомерным компонентом в целях продления срока службы и сопутствующие проблемы надлежащим образом еще не решены. Патент США №5807194 раскрывает использование углеродного волокна в качестве работающего на растяжение корда в конструкции зубчатого приводного ремня, имеющей уретановые компоненты корпуса ремня. Это раскрытие ограничивается кордом из углеродного волокна, имеющим кордовую пропитку, и это обстоятельство позволяет включить его в составную структуру ремня; при этом во время процесса отливки ремня корд вбирает различные количества самого уретанового материала ремня. То обстоятельство, что сам уретановый материал способен к его отливке, т.е. перед отверждением он является жидким, позволяет уретану протекать между углеродными волокнами и внутрь пустот между ними. Но это решение не имеет применимости для конструкций ремня, имеющих нелитые эластомерные компоненты корпуса ремня, например - бутадиен-акрилонитрильный гидрокаучук (БАНГК) и полихлоропреновый каучук (ХПК).

Сущность изобретения

Согласно данному изобретению предложен приводной ремень 10, содержащий: корпус 12, выполненный из отвержденного эластомерного состава; и работающий на растяжение элемент 18, содержащий корд по меньшей мере с одной пряжей из углеродного волокна, включенной в корпус ремня. Углеродное волокно в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения характеризуется модулем упругости при растяжении в пределах от 50 гигаПаскалей (ГПа) до 350 ГПа, и содержит кордовую пропитку, сформированную из раствора резорцин-формальдегидной смолы/каучукового латекса (РФЛ), имеющего модуль упругости, который подобран таким образом, что растягивание ремня не превышает 0,1% при 100°С после 48-часового испытания согласно «Анализу высокотемпературного растягивания ремня». Согласно еще одному варианту осуществления изобретения: предложен способ изготовления приводного ремня с повышенной сопротивляемостью растягиванию, согласно которому выбирают модуль упругости кордовой пропитки для нанесения на пряжу и/или одно или более ее волокон с образованием работающего на растяжение корда, причем модуль имеет приблизительные значения в пределах от 1,0×10⁷ до 5,0×10⁸ дин/кв. см (около 1,0×10⁶ до 5,0×10 ⁷ Нм^-2) при 20°С, и приблизительные значения в пределах 5,0×10⁶ до 3,0×10⁸ дин/кв. см (около 5,0×10⁵ до 3,0×10 ⁷ Нм^-2) при 100°С.

Прочие признаки и преимущества изобретения станут очевидными при изучении приводимых ниже чертежей и их описания, на которых:

Фиг.1 - частичное продольное сечение, с частичным вырезом в поперечном сечении, с изображением ремня согласно варианту осуществления изобретения, со встроенным кордом и зубцами ремня; и

Фиг.2 - схематическое изображение испытательной конфигурации, характеризующей одну из особенностей настоящего изобретения.

Подробное раскрытие изобретения

Обращаясь к Фиг.1: в общем виде показан ремень 10 в соответствии с настоящим изобретением в виде зубчатого приводного ремня. Ремень 10 содержит корпус 12 из любого подходящего отвержденного эластомерного состава; зубцы 14 ремня выполнены зацело с корпусом и отделены друг от друга шагом Р. Зубцы можно выполнить с покрытием из износостойкой ткани 16, расположенной вдоль периферической поверхности зубцов ремня. В этом приводимом в качестве примера варианте осуществления изобретения работающий на растяжение элемент 18 в виде спирального корда включен в корпус 12 ремня.

Для эластомерного состава корпуса ремня можно применить любой подходящий и/или обычный эластомер, включая литые или нелитые эластомеры, и также термопластичные эластомеры. В качестве нелитых эластомеров целесообразно использовать БАНГК, ХПК, бутадиен-акрилонитрильный каучук (БАНК), бутадиен-стирольный каучук (БСК), алкилированный хлорсульфонированный полиэтилен (ХСПЭ), пихлоргидрин, бутадиеновый каучук (БК), натуральный каучук (НК) и этилен-альфа-олефиновые эластомеры, такие как этилен-пропиленовый тройной сополимер (ЭПТС) и этилен-пропиленовый сополимер (ЭПС), или комбинацию двух или более указанных выше материалов.

В качестве литых эластомеров, подходящих для использования в качестве эластомера корпуса ремня для ремней в соответствии с настоящим изобретением, можно назвать - как неограничивающие изобретение примеры - следующие материалы: уретаны, уретан/карбамиды и карбамиды. Для литых эластомеров корпус отливают из жидкого материала ремня, который при отверждении обладает физическими характеристиками, необходимыми для приводного ремня. Например, материал может иметь свойства, раскрываемые в патентах США №№4838843 (Westhoff), 5112282 (Patterson), или публикации WO №96/02584 (01 февраля 1996) (Wu и др.).

Обычные добавки состава эластомера, как то: наполнители, отвердители, активаторы, ускорители, ингибиторы преждевременной полимеризации, антиокислители, антиозонанты и пластификаторы - можно использовать совместно с самой эластомерной составляющей, чтобы сформировать компоненты корпуса приводного ремня в количествах, обычно применяемых для этой цели. Ремни в соответствии с настоящим изобретением, которые согласно Фиг.1 и 2 могут быть зубчатыми, но могут быть также и клиновыми или многоручьевыми клиновыми ремнями, можно изготовить с помощью известных методов изготовления ремней, которые будут ясны специалисту в данной области техники. Примерами приводных ремней, включая зубчатые или синхронные ремни, клиновые ремни и многоручьевые клиновые ремни, раскрыты в патентах США №№3138962; 3200180; 4330287 и 4332576. Примеры способов изготовления этих ремней раскрывают в патентах США №№3200180; 3772929; 4066732. Эти документы являются только примерами разных типов приводных ремней и применяемых в данное время методов их формирования.

Множество поперечно ориентированных канавок 20 можно, как вариант, выполнить в наружном слое ремня. Хотя это и не является обязательной характеристикой, канавки 20 снижают вес ремня и могут повысить гибкость ремня в некоторых вариантах осуществления изобретения или при определенных обстоятельствах, в частности, когда литой материал используют для формирования корпуса ремня.

Расположенные с интервалом и сформированные из самого корпуса, зубцы 14 могут иметь любую форму поперечного сечения - трапецеидальную, криволинейную или криволинейную усеченную. Примеры криволинейных форм зубцов приводятся в патентах США №№3756091 (Miller); 4515577 (Cathey и др.) и 4605389 (Westhoff).

В качестве применяемой как вариант износостойкой ткани 16, расположенной на периферической поверхности зубцов ремня для повышения прочности на сдвиг, и, в частности, в литых ременных конструкциях, для снижения механического воздействия зубцов ремня при вхождении их в канавки звездочки можно использовать любые подходящие или обычные материалы, включая текстурированный найлон, хлопок, пеньку, джут, арамид, сложный полиэфир или стекловолокно. Можно применять несколько слоев ткани. При необходимости ткань можно нарезать со смещением, чтобы пряди образовывали угол относительно направления хода ремня. Ткань может иметь любую нужную конфигурацию, например - обычное переплетение, состоящее из нитей основы и утка под любым нужным углом, либо может состоять из корда в виде уточной нити, или может иметь вязаную или плетеную конфигурацию или т.п.

В этом приводимом в качестве примера варианта осуществления изобретения работающий на растяжение элемент 18 в виде корда проходит в виде спирали по ширине ремня, где соседние витки размещены на расстоянии друг от друга. Корд согласно неограничивающим изобретение вариантам его осуществления может занимать приблизительно от 75 до 95% ширины ремня, и предпочтительно от 80 до 92% ширины ремня.

Корд, имеющий работающий на растяжение элемент, содержит совокупность крученых и/или пучковых пряж, по меньшей мере одна из которых является пряжей из углеродного волокна любого подходящего типа. В соответствии с данным изобретением во всем описании термины «волокно» и «элементарная нить» используются взаимозаменяемо и обозначают материал, имеющий небольшой диаметр поперечного сечения, например, 4-7 м, и длину, которая по меньшей мере в сто раз больше диаметра, но обычно имеющий очень значительную или даже бесконечную длину, и составляющий основной элемент пряжи. Термин «пряжа» используется в данном описании для обозначения по меньшей мере двух пряж, но обычно он относится к пряже из углеродного волокна; при этом волокна числом в тысячу, или более, уложены и/или скручены, или иным образом объединены в пучки в непрерывной пряди, образующей компонент корда. Термин «корд» используется в данном описании для обозначения продукции из одной пряжи, или большего ее числа, которая может быть скручена согласно известному уровню техники; при этом применяют две или более пряжи; причем они могут быть уложены и/или собраны в пучки, и/или скручены вместе.

Примеры углеродных волокон для варианта осуществления настоящего изобретения раскрыты в патенте США №5807194, содержание которого в отношении приводимых в качестве примера типов углеродного волокна, его конфигураций и назначения применительно к вариантам осуществления настоящего изобретения, включено в данный документ в качестве ссылки. Углеродное волокно, как правило, изготавливают путем карбонизирования другого волокна, например, полиакрилонитрильного волокна; причем в процессе карбонизирования диаметр волокна существенно уменьшается. Пряжа из одного или более углеродных волокон может, например, иметь приблизительную массу на единицу длины от 66 до 1650 тексов и номер элементарной нити (т.е. число отдельных углеродных волокон на одну пряжу) от 1000 до 24000, приблизительно. Углеродное волокно для использования в соответствии с настоящим изобретением имеет модуль упругости при растяжении в приблизительном диапазоне значений от 50 ГПа до 350 ГПа; предпочтительно - от 100 ГПа до 300 ГПа, и наиболее предпочтительно - 150 ГПа до 275 ГПа, приблизительно, в соответствии со стандартом ASTM D4018. В вариантах осуществления согласно данному изобретению и, в частности, при поперечном диаметре отдельных углеродных волокон в приблизительном диапазоне значений от 4 до 7 м номер элементарной нити корда в приводном ремне может составлять от 5000 до 24000, приблизительно. Согласно прочим вариантам осуществления изобретения: номер элементарной нити корда может составлять от 9000 до 15000, приблизительно. Согласно известному уровню техники углеродная пряжа и выполненный из нее корд могут характеризоваться числом содержащихся в них волокон, а не в единицах денье или децитексах. Номенклатура чисел и буква «К» используются для обозначения числа углеродных волокон в пряже. Таким образом, в пряже углеродного волокна с обозначением «3К»: «К» сокращенно обозначает «1000 волокон», и «3» обозначает множитель. Поэтому углеродная пряжа «3К» указывает пряжу из 3000 волокон или элементарных нитей. При этом, если обозначена номенклатура корда, в обозначении «3К-5» корда из углеродных волокон, например: «5» указывает, что пряжа «3К» скручена и/или иным образом составлена в пучки с образованием корда с номером элементарной нити 15000. В вариантах осуществления настоящего изобретения: корд из углеродного волокна содержит любую комбинацию пряж, подходящую для данного применения, включая, но не исключительно: 6К-1, 3К-3, 6К-2, 12К-1, 3К-4, 3К-5, 6К-3 и 6К4.

Неограничивающие изобретение примеры углеродных волокон, соответствующих вариантам осуществления настоящего изобретения, выпускает компания Toray с товарными знаками TORAYCA-T400 HB 6K 40D, TORAYCA-T700 GC 12K 41E; и аналогичные материалы также выпускает компания BP Amoco Chemicals Co., с товарными знаками T-650/35 6K 309NT и T-650/35 12K 309NT.

Изготовители волокна обычно покрывают волокна проклеивающим веществом, чтобы исключить ломкость во время переработки волокна в пряжу и его намотки на катушки, и/или чтобы облегчить смачиваемость выполненных из него волокон и пряжи кордовой пропиткой (ами). В некоторых случаях указанная проклейка может иметь химическое строение, совместимое с кордовой пропиткой, примененной для пряжи и/или элементарных нитей, при включении пропитанного корда в приводной ремень; и указанная проклейка может быть раствором эпоксидной смолы на воде или растворителе. В данном описании термин «проклейка» используется для обозначения по существу тонкой пленки, нанесенной на пряжу и/или элементарную нить пряжи в приблизительном количестве от 0,2 до 2,0% веса в сухом состоянии, т.е. веса высушенной пропитанной таким образом пряжи или элементарной нити, т.е. высушенной пряжи или элементарной нити, на которые нанесена проклейка, - в целях выполнения упоминаемых выше функций.

В соответствии с вариантом осуществления данного изобретения: состав РФЛ, т.е. состав эластомерного латекса, также содержащий продукт реакции резорцина-формальдегида, наносят в качестве кордовой пропитки по меньшей мере на часть пряжи и/или на ее одну углеродную элементарную нить или на большее число нитей. В данном описании термин «кордовая пропитка» используется для обозначения материала, наносимого на пряжу и/или элементарную нить пряжи (с возможной проклейкой) и находящегося по меньшей мере на части поверхности пряжи и/или элементарной нити пряжи, и по меньшей мере в часть одной или более пустот между элементарными нитями и пряжей (ами) корда, сформированных путем образования пучков и/или скручивания, и/или другой комбинацией или конфигурацией корд-пропитанной пряжи; и наносимого на пряжу и/или элементарную нить пряжи в количестве свыше 2,0% конечного веса пропитанного таким образом корда.

В качестве РФЛ-составляющих можно использовать любые соответствующие материалы. Доля резорцин-формальдегидной смолы в растворе РФЛ приблизительно и предпочтительно составляет от 2 до 40% веса в сухом состоянии; при этом приблизительная доля латекса: от 60 до 98%. Предпочтительно доля резорцин-формальдегидной смолы составляет от 5 до 30% веса в сухом состоянии, и доля латекса: от 70 до 95%. Установлено, что эта процентная доля согласно варианту осуществления данного изобретения позволяет различным элементарным нитям углеродного волокна пропитаться в достаточной степени, чтобы снизить ее истирание и ломкость, при этом сохраняя достаточную гибкость, необходимую для выполнения обычно применяемых операций скручивания и свивания, - согласно приводимому ниже более подробному описанию вариантов осуществления настоящего изобретения. Независимо от определенных долей применяемых резорцин-формальдегидной смолы и латекса, или от обеспечиваемого уровня вбираемости: при реализации данного изобретения установлено, что уровень содержания твердых веществ в растворе пропитки корда необходимо определить и сохранять на таком уровне, при котором раствор РФЛ остается по существу стабильным во время процесса пропитки.

Латексная составляющая в растворе РФЛ может быть любого соответствующего типа, включая БАНГК, БАНК, карбоксилированный БАНГК, карбоксилированный БАНК, бутадиен-винилпиридиновый/бутадиен-стирольный каучук (ВП/БСК), карбоксилированный ВП/БСК, БСК, хлорсульфонированный полиэтилен (ХСП), этилен-альфа-олефиновый эластомер, такой как тройной сополимер этиленпропилендиена (ЭПТС) и сополимер этиленпропилена (ЭПС), или комбинацию любых двух, или более этих веществ. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения: латексной составляющей является карбоксилированный БАНГК, и она может содержать эластомеры других типов в весовых количествах или процентных долях от незначительных до равных, включая такие эластомеры этилен-альфа-олефинового типа, как ЭПД или ЭПС. Этилен-альфа-олефиновый эластомер можно использовать одиночно или в сочетании с любыми двумя, или более, указанными веществами, чтобы улучшить такие рабочие показатели при низких температурах изготавливаемого из них ремня, как гибкость при низких температурах.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения: количество кордовой пропитки налагают на пряжу в достаточном количестве, чтобы покрыть по меньшей мере часть поверхности пряжи и по меньшей мере часть пустот между отдельными ее волокнами. В вариантах осуществления согласно данному изобретению уровень вбираемости кордовой пропитки обеспечивается в приблизительных пределах от 5,5 до 30%; приблизительно - от 7 до 25%; и более предпочтительно - от 7,5 до 24% веса в сухом состоянии, исходя из конечного веса пропитываемого корда.

Согласно варианту осуществления данного изобретения: нуль-скрученная (т.е. нескрученная) пряжа углеродного волокна или пучок пряжи, содержащий по меньшей мере одно углеродное волокно, погружают в пропиточную ванну, содержащую РФЛ-кордовую пропитку; пропитанную таким образом пряжу волокна высушивают; затем пряжу или пучки пряжи скручивают в соответствующую конфигурацию для конкретного применяемого типа корда, и покрытые корды, которые, как вариант, могут иметь дополнительное защитное покрытие соответствующего кордового клея, нанесенного на поверхность корда, включают в структуру ремня с помощью любого или целесообразного способа - как указано выше. В данном описании термин «защитное покрытие» обозначает материал, нанесенный на поверхность корда, но обычно находящийся в пустотах между отдельными пряжами и/или их волокнами; обычно - в пределах от 1% до 10% веса в сухом состоянии, исходя из конечного веса пропитанного корда; и это «защитное покрытие» предназначено для улучшения сцепления пропитанного корда с окружающими ремень материалами.

Согласно неограничивающему изобретение варианту его осуществления: при выполнении операций пропитки корда: пропитке дают проникнуть внутрь пряжи и внутрь пустот между отдельными волокнами пряжи и между самими волокнами, чтобы покрыть как можно больше элементарных нитей пряжи, включая элементарные нити в середине пряжи, после нанесения кордовой пропитки на пряжу и/или на одно, или более ее волокон. Для реализации настоящего изобретения можно, но необязательно, применить любой подходящий способ, чтобы довести до максимума вбираемое количество кордовой пропитки РФЛ в корде. Но согласно одному из вариантов осуществления изобретения описываемый выше способ нанесения покрытия также включает операцию, которую выполняют не позднее этапа пропитки и которая заключается в том, что углеродную пряжу открывают путем расстилания элементарных нитей, из которых состоит пряжа, в результате чего каждое волокно увеличивает свою пропитываемую площадь. Это открытие и расстилание пряжи можно выполнить с помощью любой подходящей операции.

Согласно одному варианту осуществления данного изобретения установлено, что путем выбора модуля упругости РФЛ-кордовой пропитки путем регулирования одной или нескольких переменных значений его можно оптимизировать для определенной конструкции приводного ремня, чтобы получить ремень с пониженным постоянным растягиванием по результатам 48-часового испытания согласно Анализу высокотемпературного растягивание ремня при 100°С, согласно приводимому ниже описанию.

Выбор модуля РФЛ-кордовой пропитки согласно варианту осуществления данного изобретения можно осуществить несколькими способами, включая регулирование условий обработки корда, в том числе - температуру, воздействию которой корд подвергается, и/или длительность обработки кордовой пропитки-пропитанной пряжи во время процесса пропитки (далее - «технологические условия); путем введения относительно небольших количеств такого наполнителя, как сажа в раствор РФЛ-кордовой пропитки для пропитки углеродных волокон; за счет регулирования весового соотношения формальдегида : резорцина в РФЛ; регулирования весового соотношения формальдегидной смолы : латекса в РФЛ; введения незначительного количества водной дисперсии обычного антиокислителя в раствор кордовой пропитки; выбора типа латекса для РФЛ; и введения блокированного изоцианата в РФЛ.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения неожиданно было установлено, что путем регулирования модуля упругости состава РФЛ, используемого в качестве кордовой пропитки угольных волокон в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для доведения его до оптимального уровня, растягивание ремня значительно уменьшается. В настоящее время считается, что для сведения к минимуму постоянного растягивания ремня существует оптимальный модуль упругости РФЛ для углеродного волокна, имеющего модуль упругости при растяжении на определенном уровне. Не ограничиваясь какой-либо особой теорией, в настоящее время считается, что оптимальный модуль упругости существует для любого типа работающего на растяжение корда приводного ремня, и он обеспечивает минимальное значение постоянного растягивания ремня, в результате чего обеспечивается минимальное значение постоянного растягивания ремня для данной конструкции.

Также было установлено, что технологические условия пропитывания корда, т.е. по меньшей мере либо повышенная температура, либо длительность обработки корда после нанесения раствора РФЛ, можно регулировать со значительной эффективностью с точки зрения конечного влагосодержания в корде, его жесткости и способности ремня противостоять растягиванию - согласно приводимым ниже примерам и описанию. В настоящее время считается, например, что если температура или длительность обработки слишком небольшие для данного состава РФЛ и/или типа корда, то хотя остаточное (после обработки) влагосодержание пропитанного корда не обязательно должно сказываться на модуле упругости РФЛ-состава, все же избыточная влага, остающаяся в пучке корда, может не дать РФЛ'у полностью или единообразно покрыть или связать работающий на растяжение корд, его пряжу, волокна и пустоты. В свою очередь считается, что это обстоятельство снижает эффективность РФЛ с точки зрения повышения сопротивляемости растягиванию ремня. Наоборот, если температура или длительность обработки слишком велики для данного состава РФЛ и/или типа корда, то считается, что имеют место нежелательные низкое влагосодержание и/или снижение процентной доли латекса в составе РФЛ и, соответственно, повышается жесткость корда, с увеличением эффективного модуля упругости кордовой пропитки РФЛ до нежелательно высокого уровня, при котором появляются охрупчиваемость и упоминаемые выше сопутствующие проблемы.

Иллюстрация I

Чтобы продемонстрировать эффекты данного изобретения, были сформированы зубчатые ремни с шириной верха 19 мм, с 97 зубцами (с шагом 9,525 мм), длиной 932,925 мм, содержащие по существу одинаковые выполненные из БАНГК компоненты корпуса и работающий на растяжение корд, сформированный из двух пряж углеродного волокна; модуль упругости каждого составлял 250 ГПа, масса на единицу веса - 396 текс, номер элементарной нити - около 6000, изготовитель - Toray, Япония; товарный знак - TORAYCA-T400 HB 6K 40D. Ремни отличались друг от друга конкретным составом кордовой пропитки РФЛ и/или технологическими условиями (включая температуру высушивания и/или длительность обработки) РФЛ-кордовой пропитки, нанесенной на работающий на растяжение корд - согласно приводимой ниже Таблице 2. В каждом из приводимых ниже примеров и сравнительных примеров согласно Таблице 2 использовался общий карбоксилированный обладающий высокой теплостойкостью раствор РФЛ на основе БАНГК согласно Таблице 1 - описываемый выше, или видоизмененный согласно Таблице 2 (далее - «состав Х-БАНГК РФЛ»)

Таблица 1 Состав Х-БАНГК РФЛ
Материал	Весовые доли	Весовой процент (во влажном состоянии)
Деионизированная вода	88	21,03
Аммиак (водный, 20,5%)	4	0,96
Резорцин-формальдегидная смола (водная, 75,0%) 1	10	2,39
Карбоксилированный БАНГК-латекс (содержание твердых веществ - 40%)2	286	68,35
Формальдегид 37,0% раствор)	3,2	0,77
1Смола PENACOLITE R-2170, изготовитель - Indspec Chemical 2ZETPOL B, изготовитель - Nippon Zeon

Для формирования Х-БАНГК РФЛ согласно Таблице 1: водный раствор аммиака вводили в воду и перемешивали до получения законченной смеси. Затем резорцин-формальдегидную смолу вводили в указанный раствор и смешивали до полного растворения смолы. Полученную смесь смолы регулировали до требуемого состояния дополнительными количествами аммиака, чтобы получить конечный рН, равный по меньшей мере 9,0. Эта смесь смолы была затем введена в карбоксилированный БАНГК-латекс и смешивалась до получения законченной смеси. В этот момент в раствор добавили формальдегид, с помешиванием; и полученный таким образом раствор хорошо перемешали. Смесь затем выдержали в течение по меньшей мере двух часов, и рН раствора в нужной степени регулировали водным аммиаком до получения конечного рН, равного 9,0. Затем полученную смесь выдержали в течение шестнадцати часов до использования в качестве кордовой пропитки.

Помимо составляющих согласно Таблице 1: использованный в конкретных примерах и сравнительных примерах Х-БАНГК РФЛ согласно Таблице 2 также содержал в количестве 4,3% веса во влажном состоянии (18 весовых частей) дисперсию парафина HEVEAMUL M-111b с содержанием 45% твердых веществ, изготовитель - Heveatex; 6,50% веса во влажном состоянии (27,2 весовых частей) 45-процентного водного раствора карбамида; и 2% веса во влажном состоянии (8,4 весовых частей) антиокислителя AQUANOX 29, изготовитель - Goodyear Chemical Co. Эти три составляющие, т.е. парафин, карбамид и антиокислитель, в соответствии с данным изобретением в растворах РФЛ не требуются, но дополнительно могут применяться в качестве технологических добавок, и/или - в случае антиокислителя - для изменения свойства, не относящегося к объему данного изобретения.

Для Примеров 4 и 6, и для Сравнительного Примера 5: соответствующее количество углеродной сажи, указанной в Таблице 2, было введено в Х-БАНГК РФЛ, с перемешиванием, после шестнадцатичасовой выдержки состава на этом этапе. Указываемая в Таблице 2 углеродная сажа, использованная в следующей Иллюстрации, была дисперсией с содержанием 35% твердых веществ, которую изготавливает компания J.C. Gadd Co., под товарным знаком BLACK SHIELD No. 4. Но при осуществлении этого изобретения, когда углеродная сажа была использована для повышения модуля упругости раствора РФЛ, можно использовать любой обычный или соответствующий тип усиливающего компонента, и его можно ввести в раствор на любом удобном этапе изготовления РФЛ, например, с введением латекса.

Для определения модуля упругости составов Х-БАНГК РФЛ, использованных в качестве кордовых пропиток ремней согласно Таблице 2: образцы пленок соответствующих составов проверили в соответствии с Динамическим механическим анализом. Все составы Х-БАНГК РФЛ, помимо составляющих согласно Таблице 1, содержали упоминаемый выше антиокислитель в количестве 2% веса во влажном состоянии.

В данном описании и в прилагаемой формуле изобретения: термин «модуль упругости» применительно к составу РФЛ или к составу кордовой пропитки обозначает модуль упругости соответствующего состава по существу в высушенном состоянии, обеспечиваемый с помощью описываемой ниже методики. Это отличает его от модуля упругости этого состава в его конечном виде вокруг и внутри пустот работающего на растяжение корда, в котором остаточная вода от латекса и других источников может - если ее не удалить на последующих технологических этапах - привести к снижению эффективного модуля упругости состава; либо воздействие на пропитанный корд слишком сильной температурой в течение длительного времени может стать причиной ухудшения свойств состава, особенно составов с латексом низкой теплостойкости, например ВП/БСК.

Ни дисперсия карбамида, ни дисперсия парафина, использованные в каждой из кордовых пропиток, не применялись в составах РФЛ, по которым значения модуля упругости были получены в этом Анализе. Эта модификация, по-видимому, не влияет на полученный модуль упругости соответствующих составов РФЛ. В частности, в каждом случае был использован один и тот же эластомерный латекс; при этом весовое соотношение формальдегида к резорцину в составах РФЛ в каждом случае было равно 1,274; и весовое соотношение латекса к резорцин-формальдегидной смоле в растворах в каждом случае было равно 13,17.

Пленки были приготовлены погружением стеклянной пластины отбора образцов в сосуды с соответствующими растворами РФЛ, чтобы в каждом случае получить образец пленки толщиной 0,05 мм и длиной 22,7 мм. Для приготовления соответствующих растворов РФЛ для этого Анализа использовались указанные выше операции получения состава Х-БАНГК РФЛ. Хотя проверочные образцы для этого Анализа высушивали при температуре, равной только 50°С, в противоположность более высоким температурам обработки составов РФЛ в качестве кордовой пропитки согласно Таблице 2, считается, что проверочные образцы в каждом случае все же были достаточно высушены. Поскольку хотя для полного или существенного высушивания состава РФЛ в относительно массивной и сложной структуре пропитанного корда необходимы относительно высокие температуры, но для полного высушивания этих составов в относительно небольшой, плоской и несложной форме на пробном срезе нужны относительно низкие температуры.

Поэтому предполагается, что указываемые здесь пределы значений эффективного модуля упругости для этих проверочных образцов состава РФЛ по существу соответствуют модулю упругости составов РФЛ тех же рецептур, которые были использованы в качестве кордовых пропиток для изготовления зубчатых приводных ремней согласно Таблице 2, но при том условии, что технологические условия (включая температуру высушивания и длительность обработки) для данного пропитанного корда выбраны для существенного высушивания состава РФЛ без последующей чрезмерной жесткости корда - как отмечалось выше и более подробно излагается ниже.

Для анализа отвержденных проверочных образцов РФЛ использовали испытательное устройство RSA, установленное на значения 1,6 Гц и 0,1% деформации, на режим «растяжение-растяжение». Модуль упругости определяли в температурном диапазоне приблизительных значений от -70°С до 170°С. Результаты по температурным показаниям при 20°С и 100°С приводятся ниже под соответствующими заголовками в Таблице 2.

Для каждого ремня согласно Таблице 2 только Х-БАНГК РФЛ, или его модификация согласно Таблице 2, с включением незначительных процентных долей углеродной сажи в составе РФЛ, был нанесен в качестве кордовой пропитки на пряжу углеродного волокна согласно приводимому ниже описанию. На первом этапе: нескрученную пряжу погрузили в емкость с соответствующим раствором Х-БАНГК РФЛ или Х-БАНГК РФЛ, модифицированным за счет углеродной сажи. Хотя для нанесения кордовой пропитки на корд согласно настоящему изобретению можно использовать любой способ, но для приводимых примеров элементарные нити пряжи углеродного волокна расстилали во время этого этапа пропитки, чтобы увеличить площадь обработки волокон, и таким образом увеличить количество наносимой на них кордовой пропитки РФЛ. Это расстилание осуществляли за счет пропускания пряжи вокруг двух штифтов диаметром 1 мм, отделенных друг от друга на расстояние 34 мм и погруженных в пропитку РФЛ, и помещенных перпендикулярно маршруту прохождения пряжи; и за счет этого пряжа открывалась и ее элементарные нити расстилались, при этом и за счет этого максимально контактируя со штифтом. Натяжение пряжи во время ее нахождения в емкости погружения с составом РФЛ выдерживалось в значении 40-50 г. Затем пряжу после ее удаления из емкости пропустили через стальную фильеру диаметром 0,81 мм, чтобы убрать лишнюю пропитку и увеличить проникновение кордовой пропитки. Пряжу затем пропустили через две печи. Длина каждой составила 3 м, и в каждой печи ее выдерживали в течение 4,5 с. Средняя температура в первой печи составляла 145,8°С. Средняя температура во второй печи была около 231,5; 267,0 и 302,5°С - согласно приводимой ниже Таблице. Не ограничиваясь определенной теорией или практикой, считается, что обработка пропитанного корда как относительно низкой первой температурой, так и относительно высокой второй температурой в течение достаточного времени обработки в соответствии с приводимыми ниже примерами обеспечивает достаточное средство для высушивания корда, т.е. для устранения достаточных количеств остаточной воды из латексной доли состава РФЛ; также обусловливая реагирование по меньшей мере части резорцин-формальдегидной составляющей состава РФЛ по меньшей мере с частью латексной составляющей состава РФЛ и с самим углеродным кордом, тем самым улучшая сцепление кордовой пропитки с кордом.

Хотя для обработки пропитанного корда в целях приводимых ниже примеров использовались две печи, нужно отметить, что эти операции можно было выполнить как одну операцию, причем в одной печи или в аналогичном устройстве. Вбираемость РФЛ, т.е. количество кордовой пропитки, наносимой на пряжу или в пряжу при выходе покрытой пряжи из второй печи в каждом указываемом в Таблице 2 случае составляла от 20,45 до 21,0% сухого конечного веса пряжи. Уровень вбираемости кордовой пропитки был определен в целях этого и всех других примеров путем измерения увеличения веса дясятиметровой (10) пряжи после нанесения кордовой пропитки и обработки, и после выдержки пропитанной и обработанной пряжи при температуре 105°С в течение 16 часов.

При выходе из сушильной печи жесткость образца пряжи с одинарным покрытием определяли устройством определения жесткости Taber V-5 Stiffness tester, т.к. полагалось, что жесткость корда с покрытием соотносилась с модулем упругости кордовой пропитки. Для каждого типа пряжи с нанесенным покрытием, применяемой в этом примере и анализируемой в соответствии с этим способом, использовали противовес из десяти (10) единиц измерения, чтобы получить относительную меру жесткости корда. Результаты, т.е. полученные таким образом значения, приводятся в Таблице 2.

Влагосодержание таким образом пропитанного и обработанного корда, т.е. остаточная вода была в основном только в латексной составляющей состава РФЛ и была определена измерением потери веса десятиметрового (10) отрезка пропитанной и обработанной пряжи после ее выдержки при температуре 105°С в течение 16 часов; и результаты представлены в Таблице 2.

Для каждого примера и сравнительного примера: две таким образом пропитанные пряжи затем были скручены вместе под натяжением с помощью крутильной установки METUMAT (изготовитель - Memmingen Co.) с частотой 80 кручений/метр. Установка была установлена на 30-процентное торможение, и применялось совокупное натяжение подачи, равное 600 г. Конструкцией корда была 6К-2, т.е. для формирования корда скрутили две пряжи TORAYCA-T400 HB 40D 6K, с количеством элементарных нитей, равным 6000.

Затем на каждый корд нанесли защитное покрытие, содержащее состав с 30-процентным содержанием твердых веществ (изготовитель - Henkel, товарный знак CHEMOSIL 2410), который был введен в ксилен с содержанием твердых веществ, равным 8,2%, и затем нанесен на каждый корд, чтобы повысить сцепление между кордами и окружающими ремень составляющими элементами. Для этого скрученный корд был раскручен при натяжении 1 кг и помещен в емкость с указанной выше второй пропиткой, и затем его пропустили через печь длиной в 8 метров при температуре 90°С и со скоростью 18 м/мин. После высушивания корд прошел обработку второй раз согласно тем же этапам. Уровень вбираемости этого защитного покрытия на пропитанном корде был менее 5% веса в сухом состоянии пропитанной пряжи.

Два ремня, упоминаемые выше для каждого из примеров и сравнительных примеров в Таблице 2, были приготовлены и проверены согласно излагаемому ниже описанию, и результаты представлены для отдельных ремней после 24- и 48-часового испытаний. Для определения указываемого в Таблице 2 постоянного растягивания ремня, каждый ремень был установлен на установке 30, состоящей из шести шкивов 32, 40, 36, 38, 34 и 42 согласно кинематической схеме, представленной на Фиг.2. Ведущий шкив 32 и шкив 40 имели по 19 звездочных канавок для зацепления зубцов ремня, с шагом 9,525. Шкив 36 имел 20 звездочных канавок для зацепления зубцов ремня, с шагом 9,525. Шкивы 34, 38 были простыми, т.е. без зубцов, диаметром 50 мм каждый, и натяжной шкив 42 был простым, диаметром 70 мм. Испытательное устройство состояло из камеры, содержащей испытательную установку, и в ней в течение всего испытания выдерживалась температура 100°С. Ремни двигались по установке против часовой стрелки и без нагрузки, при скорости 6200 об/мин на ведущем шкиве, и установочное натяжение на шкиве 42 составляло 200 Н; и увеличение длины ремня (т.е. растягивание ремня) измерялось для одного ремня после двадцати четырех часов испытания, и потом - через сорок восемь часов испытания как процент увеличения по сравнению с первоначальной длиной в конце каждого периода. В данном описании это испытание названо «Анализом высокотемпературного растягивания ремня».

Таблица 2
	Сравнит. пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4	Пример 5	Пример 6
Кол-во углерод. сажи, введенной в состав Х-БАНГК РФЛ (вес.%, влажн.)	0,0	0,0	0,0	4,0	8,0	4,0
Модуль упругости пленки РФЛ при 20°С (дин/см2 )	5,7×107	5,7×107	5,7×107	1,0×10 8	8,2×10 8	1,0×108
Модуль упругости пленки РФЛ при 100°С (дин/см2)	2,2×107	2,2×10 7	2,2×10 7	3,5×107	1,6×108	3,5×107
Сред. т-ра печи, Зона 1 (°С)	145,8	145,8	145,8	145,8	145,8	145,8
Сред. т-ра печи, Зона 2 (°С)	231,5	267,0	302,5	231,5	231,5	267,0
Влагосодержание корда	7,1%	6,4%	3,3%	15,5%	12,4%	2,4%
Жесткость корда (сред.) (10 единиц противовеса)	56,4	58,0	-	73,6	82,4	86,0
Растягивание ремня после 24 ч. (%)	0,121 0,093	0,071 0,082	0,104 0,082	0,055 0,104	0,098 0,087	0,093 0,082
Растягивание ремня после 48 ч. (%)	0,132 0,115	0,071 0,93	0,098 0,109	0,044 0,082	0,131 0,093	0,087 0,099

Эффекты изменения температуры высушивания корда на втором этапе во время пропитки корда, при постоянной длительности при этой температуре для одного и того же раствора РФЛ для пропитки корда, приведены в результатах Сравнительного Примера 1 и для Примеров 2 и 3 в Таблице 2. Эти результаты указывают, что при температуре печи второй зоны около 267°С, как указано выше, длины ремня после 24 и 48 часов увеличиваются относительно первоначальной длины ремня менее 0,1% (Пример 2), а при более низкой (Сравнительный Пример 1) и высокой (Пример 3) температуре печи второй зоны длина ремня увеличивается свыше 0,1% в одном или нескольких примерах и после 24 часов, и после 48 часов. Таким образом, очевидно, что повышенная температура, которая воздействует на корд в течение данной длительности обработки, и состав РФЛ во время пропитки корда влияют на конечные свойства ремня с этим кордом. Помимо этого, очевидно, что имеется оптимальный температурный предел для данной длительности обработки этого определенного состава, для которого минимальная постоянная длина ремня увеличивается у ремней с таким кордом.

Не ограничиваясь какой-либо определенной теорией, считается, что слишком низкая температура обработки для этой длительности обработки на этом этапе, т.е. около 230°С для Сравнительного Примера 1, допускает, что некоторая доля латексной составляющей РФЛ остается жидкой, и/или является причиной слишком низкой степени отверждения латексной составляющей, что приводит к относительно более низкому модулю РФЛ, чем в случае образца высушенной пленки. Первый вывод подтверждается соответствующими значениями влагосодержания согласно Сравнительным Примерам 1 и 2, и их соответствующими результатами растягивания ремня. Слишком высокая температура на этом этапе и для этой длительности обработки, например около 300°С для Сравнительного Примера 3, считается результатом устранения большего количества воды из пропитанного корда, но до предела, при котором возникает излишняя жесткость корда - согласно приводимому ниже описанию. Причем в настоящее время считается, что слишком высокая температура и/или слишком большая длительность обработки могут также повысить степень отверждения по меньшей мере части латексной составляющей РФЛ в такой степени, чтобы повысить эффективный модуль упругости состава РФЛ внутри и вокруг пропитанного корда по сравнению с показателями для образца пленки высушенной до аналогично неудовлетворительного уровня - согласно результату растягивания ремня. Длительная обработка при излишней повышенной температуре помимо этого может ухудшить свойства РФЛ, особенно в отношении составов, имеющих каучуковый латекс, теплостойкость которого относительно низкая. И в том, и в другом случаях возникает неприемлемый уровень увеличения длины ремня.

Это явление также очевидно в результатах Примеров 4 и 6, которые отличаются друг от друга температурой обработки пропитанного корда. Хотя оба ремня демонстрируют хорошую сопротивляемость растягиванию ремня, но Пример 6, содержащий только 2,4% остаточной влаги и соответственно имеющий повышенную жесткость корда по сравнению с Примером 4, демонстрирует несколько худшую сопротивляемость растягиванию ремня, чем Пример 4. Поэтому считается, что излишняя жесткость корда и соответствующее низкое остаточное влагосодержание могут помешать надлежащей пропитке корда или исключить ее, но согласно приводимому выше описанию относительно жесткий корд фактически обеспечивает значительно повышенную сопротивляемость растягиванию ремня по сравнению с ремнем, в котором корд имеет относительно более низкую жесткость.

В случае РФЛ со слишком низким модулем: растягивание ремня, по-видимому, вызвано повышенным истиранием и износом отдельных элементарных нитей углеродных волокон, которые в недостаточной степени защищены РФЛ-материалом с низким модулем, что поэтому приводит к пониженной прочности работающего на растяжение элемента.

В случае РФЛ со слишком высоким модулем, считается, что элементарные нити пряжи углеродного волокна повреждаются вследствие коробления пряжи во время ее скручивания, после их покрытия жесткой РФЛ-кордовой пропиткой. Также считается, что создаваемая при этом жесткость корда этого РФЛ-материала с очень высоким модулем не дает элементарным нитям возможности эффективно и/или достаточно упаковываться в их скрученной конфигурации, при этом оставляя относительно большой объем пространства пустот в структуре ремня. Следовательно, когда ремень работает под нагрузкой, это пространство пустот сокращается и ремень растягивается - в процентах увеличения относительно его первоначальной длины. Наоборот, при обработке на этом втором этапе при оптимальной температуре для этой длительности обработки и этих конкретных составляющих, т.е. около 267°С для Примера 2, считается, что обеспечивается целесообразно пониженное влагосодержание и/или степень отверждения, обеспечивающие оптимальный модуль упругости РФЛ; и ремень имеет минимальное постоянное растягивание.

Как и за счет изменения степени отверждения латекса и/или остаточного влагосодержания (и следовательно - жесткости корда) во время обработки корда введение углеродной сажи в состав РФЛ обусловливает увеличение модуля упругости материала. Эффекты введения незначительных количеств углеродной сажи в составы РФЛ при постоянных технологических температурах и длительностях обработки отражены в указываемом модуле упругости и в результатах растягивания ремня для Сравнительного Примера 1 и Примеров 4 и 5 в Таблице 2. Эти результаты указывают, что если углеродная сажа не введена в состав Х-БАНГК РФЛ (Сравнительный Пример 1), то постоянное растягивание свыше 0,1% возникает и после 24, и после 48 часов испытания. Аналогично, при введении углеродной сажи в количестве 8% веса во влажном состоянии в состав Х-БАНГК РФЛ (Пример 5): постоянное растягивание ремня свыше 0,1% происходит в одном случае после 48 часов при испытании ремня с пропиткой со значительно более высоким модулем упругости. Введение углеродной сажи в количестве 4% веса во влажном состоянии в состав Х-БАНГК РФЛ дает модуль упругости состава в значениях между упомянутыми Сравнительным примером или Не-Сравнительными Примерами (Пример 4), и, указывая увеличение постоянного растягивания ремня в одном случае свыше 0,1% после 24 часов, дает растягивание ремня не более 0,1% после 48-часового испытания. В отношении результатов растягивания ремня согласно Примеру 4 нужно отметить, что в одном случае уровень растягивания ремня фактически уменьшился с показания за 24 часа до показания, взятого после 48 часов. Хотя, как правило, растягивание ремня увеличивается с увеличением времени испытания, все же возможно, что в некоторых случаях ремень может иметь некоторую усадку, например, по причине набухания одного или нескольких эластомерных компонентов ремня и/или из-за ошибки измерения. Поэтому очевидно, что введение углеродной сажи в РФЛ-кордовую пропитку сказывается на модуле упругости корда и, тем самым, на конечных свойствах ремня, имеющего корд с такой пропиткой. При этом наблюдается некоторый оптимальный уровень углеродной сажи для РФЛ-кордовой пропитки, при котором минимальное постоянное увеличение длины ремня происходит в ремнях, содержащих таким образом пропитанный корд.

В частности, при данных технологических условиях (т.е. повышенная температура и более длительная обработка), когда в состав Х-БАНГК РФЛ вводят слишком мало или слишком много углеродной сажи, возникает неприемлемый уровень постоянного растягивания ремня, и в обоих случаях считается, что причина этого заключается в нежелательном значении модуля упругости РФЛ-кордовой пропитки и сопутствующих этому проблемах - в соответствии с вышеизложенным. Наоборот, если имеется оптимальный модуль РФЛ, например, за счет введения надлежащего количества углеродной сажи в состав Х-БАНГК РФЛ (т.е. 4 части на 100 частей для Примера 4), то наблюдается минимальный уровень постоянного растягивания ремня, например, согласно результатам Высокотемпературного испытания на растягивание ремня. Поэтому для указанных в Таблице 1 конкретных составляющих состава Х-БАНГК РФЛ, и для технологических условий, применяющихся для соответствующих примеров: если углеродная сажа использована в соответствии с данным изобретением для обеспечения нужного модуля упругости РФЛ, то используется количество от 0,5 до 10% веса во влажном состоянии раствора РФЛ; более предпочтительно - от 2 до 7,5% веса во влажном состоянии; и наиболее предпочтительно - от 3 до 5% веса во влажном состоянии.

Поскольку для воздействия на модуль упругости состава РФЛ можно изменять несколько факторов, включая тип латексного эластомера, поэтому специалисту в данной области техники будет ясно, что упоминаемые выше пределы значений предпочтительного количества углеродной сажи для введения в указанный состав ХБАНГК РФЛ не обязательно являются эффективными и достаточными для других составов и/или других технологических условий пропитанного корда. Так, для повышения модуля упругости составов РФЛ по существу в соответствии с настоящим изобретением эффективным может оказаться использование количеств углеродной сажи до, приблизительно, 25% веса во влажном состоянии состава. Эти количества предпочтительно применять в пределах приблизительных значений от 1% до 20% веса во влажном состоянии; и наиболее предпочтительно - в пределах приблизительных значений от 3% до 15% веса во влажном состоянии состава. РФЛ.

Используя результаты, полученные в этом анализе и согласующиеся с результатами для Примеров 2, 4 и 6 в Таблице 2, считается, что модуль упругости РФЛ-кордовой пропитки имеет следующие значения после обработки в технологических условиях, достаточных для устранения существенных количеств воды из РФЛ, без нарушения жесткости корда, как указано выше, или обработки любыми другими процедурами, достаточными для надлежащего и достаточного высушивания пропитки корда, чтобы его модуль упругости при температуре 20°С был в пределах приблизительных значений от 1,0×10 ⁷ дин/см² (1,0×10⁶ Нм ^-2) до 5,0×10⁸ дин/см² (5,0×10 ⁷ Нм^-2); более предпочтительно - от 3,0×10 ⁷ дин/см² (3,0×10⁶ Нм ^-2) до 3,8×10⁸ дин/см² (3,8×10 ⁷ Нм^-2); более предпочтительно - от 3,5×10 ⁷ дин/см² (3,5×10⁶ Нм ^-2) до 3,5×10⁸ дин/см² (3,5×10 ⁷ Нм^-2); и наиболее предпочтительно - от 7,0×10⁷ дин/см² (7,0×10⁶ Нм^-2) до 3,0×10⁸ дин/см ² (3,0×10⁷ Нм^-2). При температуре 100°С модуль упругости РФЛ-кордовой пропитки имеет значения в приблизительных пределах от 5,0×10⁶ дин/см ² (5,0×10⁵ Нм^-2) до 4,0×10 ⁸ дин/см² (4,0×10⁷ Нм ^-2); более предпочтительно - от 1,0×10⁷ дин/см² (1,0×10⁶ Нм^-2) до 2,5×10⁸ дин/см² (2,5×10 ⁷ Нм^-2); более предпочтительно - от 1,8×10 ⁷ дин/см² (1,8×10⁶ Нм ^-2) до 2,7×10⁸ дин/см² (2,7×10 ⁷ Нм^-2); и наиболее предпочтительно - от 2,5×10⁷ дин/см² (2,5×10⁶ Нм^-2) до 1,0×10⁸ дин/см ² (1,0×10⁷ Нм^-2).

Как указано выше, для осуществления настоящего изобретения можно также в равной степени использовать любой способ обеспечения модуля упругости РФЛ-раствора в пределах определяемых здесь эффективных значений. Так, например, обнаружено, что повышение весового соотношения формальдегид:резорцин в РФЛ повышает модуль РФЛ. Например, весовое соотношение формальдегида к резорцину для состава согласно Таблице 1, т.е. состава Х-БАНГК РФЛ, в пределах приблизительных значений от 0,75 до 2,0, и предпочтительно - от 1,0 до 1,75; и наиболее предпочтительно - от 1,1 до 1,4 может обеспечить сухой состав с модулем упругости в указанных выше эффективных пределах. Помимо этого, как указано выше, состав блокированного изоцианата можно ввести в раствор РФЛ для повышения его модуля. Например, в компоненты состава Х-БАНГК РФЛ согласно Таблице 1 блокированный изоцианат с содержанием 50% твердых веществ (товарный знак GRILBOND IL-6, изготовитель EMS Company) был введен для повышения получаемого модуля упругости сухого состава. Соответствующие количества материала с содержанием 50% твердых веществ для использования в составе согласно Таблице 1 могут составлять от 2 до 25 частей на 100 частей веса эластомера («чсч»); более предпочтительно - от 2 до 15 чсч, приблизительно; и наиболее предпочтительно - от 5 до 10 чсч, приблизительно; и поэтому количество блокированного изоцианата, вводимого в раствор РФЛ, предпочтительно составляет от 4,6 до 9,3% веса в сухом состоянии состава РФЛ, приблизительно.

Помимо этого, модуль упругости состава РФЛ в его высушенной форме можно повысить за счет регулирования весового соотношения компонента-эластомерного латекса относительно компонента-резорцин/формальдегидной смолы («РФ-смола») в растворе РФЛ. Например, в отношении составляющих компонентов согласно Табл.1: весовое соотношение латекса к РФ-смоле составляло 13, 17; но может иметь приблизительные значения от 5 до 20; более предпочтительно - от 7,5 до 17; и наиболее предпочтительно - от 10 до 15. При этом, латексный компонент состава РФЛ можно полностью или частично заменить вторым эластомерным латексом, или комбинацией двух или более эластомерных латексов, чтобы обеспечить конечное значение модуля упругости высушенного РФЛ. Примеры, иллюстрирующие эффекты этого конкретного варианта осуществления изобретения, приводятся ниже в описании Иллюстрации II.

Специалисту в данной области техники будет ясно, что в соответствии с настоящим изобретением можно использовать любое число методов регулирования модуля упругости РФЛ-кордовой пропитки; и также два или более метода описываемой выше неограничивающей изобретение методики можно скомбинировать с данным составом РФЛ для обеспечения указываемого выше эффективного модуля упругости РФЛ. Например, как указано в описываемой ниже Иллюстрации II, эффективное количество углеродной сажи для обеспечения модуля упругости состава РФЛ в эффективных пределах значений можно изменять с помощью определенного типа эластомерного латекса, используемого в растворе РФЛ. Например, результаты Иллюстрации II показывают, что при замене карбоксилированного БАНГК-эластомерного латекса карбоксилированным БАНГК, использованным в составе РФЛ, в остальном аналогичном составу Таблицы 1, оказалось, в соответствии с описываемой выше процедурой, что полученный модуль упругости состава и при 20°С, и при 100°С был выше, чем модуль упругости состава, который использовал карбоксилированный БАНГК в качестве компонента-эластомерного латекса.

Иллюстрация II

Предполагается, что зубчатые приводные ремни, использующие работающие на растяжение кордные элементы из углеродного волокна, согласно вышеизложенному, и использующие в качестве пропитки корда состав РФЛ с модулем упругости в упоминаемых выше эффективных пределах, дадут сниженное растягивание ремня не более 0,1% от своей первоначальной длины после 48 часов Анализа высокотемпературного растягивания ремня при температуре 100°С, и что эти ремни, использующие работающие на растяжение корды из углеродного волокна, пропитанные составом РФЛ с модулем упругости вне указанных эффективных пределов, будут иметь растягивание ремня, измеряемое в соответствии с указанным методом, не более 0,1%. Чтобы продемонстрировать этот вывод, работающий на растяжение корд из углеродного волокна, по существу соответствующий корду согласно Иллюстрации I, но модифицированный согласно излагаемому ниже описанию и имеющий в качестве своей кордовой пропитки углеродным волокном Составы РФЛ согласно Таблице 3, модифицированные согласно приводимому ниже описанию, - был приготовлен для зубчатых приводных ремней, по существу аналогичных описываемым в Иллюстрации I.

Чтобы продемонстрировать эффекты типа эластомерного латекса, модуля упругости корда при растяжении и технологических условий на модуль упругости состава РФЛ и/или соответствующего растягивания ремня в ремнях-образцах, были приготовлены дополнительные составы РФЛ - по существу согласно составу Х-БАНГК РФЛ Таблицы 1, но с применением другого типа одинарного эластомерного латекса вместо карбоксилированного БАНГК-латекса, или комбинации двух типов эластомерного латекса. В каждом случае для Состава РФЛ создавали соотношение формальдегид:резорцин, равное 1,274, и соотношение латекс:резорцин-формальдегидная смола, равное 13,17.

Не-карбоксилированный латекс БАНГК (товарный знак ZETPOL, изготовитель - Nippon Zeon) с содержанием 285,86 весовых частей был заменен в одном составе РФЛ, далее именуемом в данном описании как «Состав БАНГК РФЛ», и также содержал только 52 весовые части деионизированной воды вместо 88 весовых частей, как указано в Таблице 1 для Состава РФЛ. Хотя для данного примера использовались только 52 весовых части воды, но возможно, что при некоторых обстоятельствах будет предпочтительным использование дополнительной воды, например для повышения стабильности раствора и продления его срока годности; поэтому уровень содержания твердых веществ в процентах веса во влажном состоянии для конечного состава раствора РФЛ, как правило, составляет приблизительно от 25 до 35; более предпочтительно - от 27 до 35; и наиболее предпочтительно - от 30 до 33.

Для первого примера: первая комбинация, далее именуемая как «Состав ХБАНГК-ВП/БСК РФЛ», использовала комбинацию 143 весовых частей карбоксилированного БАНГК-латекса с содержанием твердых веществ в объеме 40%, использованного в рецептуре РФЛ согласно Таблице 1; и 140 частей латекса ВП/БСК с содержанием твердых веществ в объеме 41% (товарный знак GENTAC FS118, изготовитель - Omnova Solutions) в качестве эластомерного латекса состава РФЛ.

В следующем примере, здесь называемом как «Состав «ХБАНГК/ЭПТС РФЛ», комбинация 142,93 весовых частей указанного карбоксилированного БАНГК-латекса с содержанием твердых частей в объеме 41%, использованного в составе РФЛ согласно Таблице 1; и 115,20 частей ЭПТС-латекса с содержанием твердых веществ в объеме 50% (товарный знак CHEMLOK E0872 (сейчас - ЕР872), изготовитель - The Lord Corporation)), были использованы в качестве компонента-эластомерного латекса состава РФЛ, который содержал 52 весовые части деионизированной воды вместо 88 частей, как в Таблице 1.

Для следующего примера, далее именуемого как «Состав ЭПТС РФЛ»: 180 весовых частей латекса ЭПТС с содержанием твердых веществ в объеме 50% (товарный знак CHEMLOK ЕР872, изготовитель - The Lord Corporation) были использованы в качестве компонента-эластомерного латекса состава РФЛ, который содержал 182 весовые части деионизированной воды вместо 88 весовых частей как в Таблице 1, и имел только 1 весовую часть водного аммиака, 8 весовых частей резорцин-формальдегидной смолы и 2,5 весовых части формальдегида. Это различие в соответствующих количествах составляющих было обусловлено повышенным содержанием твердых веществ относительно прочих приводимых в качестве примера Составов РФЛ и, поэтому, большей их нестабильностью. Этот состав, тем не менее, был приготовлен по существу в соответствии с описанием состава РФЛ в Таблице 1.

Помимо описываемых выше составляющих: каждый из составов, используемых в иллюстрации согласно Таблице 3 в качестве кордовой пропитки, в каждом случае также содержал дополнительные составляющие в объеме 4,3% веса во влажном состоянии (18 весовых частей) парафиновой дисперсии с содержанием твердых веществ в объеме 45% (товарный знак - HEVEAMUL M-111b, изготовитель - Heveatex), и 6,50% веса во влажном состоянии (27,2 весовых частей) 41-процентного водного раствора карбамида. Использовался антиокислитель с товарным знаком AQUANOX 29, изготовитель - Goodyear Chemical Corp.) согласно Таблице 3: в количестве 3,2% веса во влажном состоянии (8,4 весовых частей). Использовалась та же углеродная сажа, того же типа и в той же доле, что и в Иллюстрации I. Для составов, содержащих ВП/БСК, применявшийся ВП/БСК содержал твердые вещества в количестве 41% (товарный знак - VP106S, изготовитель - Goodyear Chemical).

Каждый из составов, по которому приводятся данные растягивания ремня в Таблице 3, наносили на пряжу углеродного волокна в соответствии с описанием Иллюстрации I, за исключением оговариваемых случаев. Эти составы были модифицированы за счет изменения количества углеродной сажи или антиокислителя, или технологических температур, или длительности обработки согласно Таблице 3, чтобы показать воздействие модуля упругости состава РФЛ на степень имевшего место растягивания ремня.

Помимо определенного типа углеродного волокна, использованного в Иллюстрации I (далее - «Т400» в этом описании), был также использован указанный в приводимой ниже Таблице второй тип углеродного волокна (изготовитель - Toray, товарный знак - TORAYCA-T400 GC 12K 41E), имеющий модуль упругости 230 ГПа, массу на единицу длины 800 текс и номер элементарной нити 12000 (далее - «4700» в данном описании).

В каждом случае пряжу Т400 или Т700 после выхода из емкости погружения с соответствующим составом РФЛ пропускали через фильеру диаметром 1,1 мм, и затем - через первую сушильную печь при температуре согласно Таблице 5 и длиной 3 м, со скоростью 30 м/мин; и затем - через вторую, отверждающую, печь при указанной выше температуре, длиной 5 м, и со скоростью 30 м/мин. Пряжа Т400 далее обрабатывалась согласно Иллюстрации I, но пряжа Т700 была скручена одинарно, не парами, с частотой 80 поворотов/метр под натяжением 50 кг; и полученные таким образом корды были пропитаны материалом CHEMOSIL 2410 в качестве защитного покрытия, описываемого в Иллюстрации I. Для Примеров 11 и 12 скручивание составляло 60 поворотов/метр. Помимо этого, для корда Т700 было создано натяжение величиной 100 г для его погружения в емкость погружения с РФЛ-кордовой пропиткой.

Для определения модуля упругости: в проверочных образцах составов РФЛ, по которым измерялся модуль упругости с указанием результатов в Таблице 3, не использовались ни парафиновая дисперсия, ни антиокислитель, ни карбамид как в кордовой пропитке Состава РФЛ для образцов ремня согласно Таблице 3. Считается, что это обстоятельство не влияет на соответствующие модули упругости состава в его разных формах - за исключением описываемых в Иллюстрации I в отношении технологических условий пропитки корда. Проверочные образцы были приготовлены в соответствии с процедурой Иллюстрации 1, чтобы определить модуль упругости в каждом случае в температурных пределах и в соответствии с описываемой выше процедурой; результаты приводятся в Таблице 3.

Жесткость одинарной пряжи с покрытием была снова определена для описываемых ниже нескольких примеров и сравнительных примеров, после выхода пряжи из емкости погружения с РФЛ и после технологических печей; и полученные результаты приводятся в представленной ниже Таблице. Для примеров и сравнительных примеров с использованием корда Т700 был использован противовес устройства Taber V-5 Stiffness Tester с 500 единицами измерения, т.к. более значительная масса этого корда по сравнению с кордом Т700 обусловила необходимость применения большего противовеса, чтобы получить значимые сравнительные результаты. Влагосодержание и уровень вбираемости кордовой пропитки обрабатываемых образцов корда определяли в каждом случае в соответствии с процедурой Иллюстрации I.

Результаты растягивания ремня были получены в соответствии с процедурой Иллюстрации I - за исключением результатов, полученных после 100-часового испытания, вместо 48-часового испытания. Это измерение считается более строгим, чем 48-часовое. Было обнаружено, что, как правило, при должных технологических условиях, т.е. высушивании пропитанного корда согласно данному описанию, при 100 часах испытания растягивание ремня является постоянным. Наоборот, для корда, не прошедшего надлежащую обработку, например, если высушивание было недостаточным и/или не было единообразным, или если вбираемость РФЛ была недостаточной, то растягивание ремня, как правило, не стабилизируется и продолжает оставаться значительным. Помимо этого, за исключением отмечаемых выше очень редких обстоятельств, ремень с растягиванием менее 0,1% после 100 часов испытания аналогично показывал растягивание менее 0,1% после только 48 часов испытания.

По сравнению со значениями модуля упругости согласно Таблице 2 для Состава Х-БАНГК РФЛ: результаты Таблицы 3 для Состава Х-БАГК РФЛ показывают, что замена некарбоксилированного БАНГК карбоксилированным БАНГК в остальном по существу аналогичных составах сильно влияет на повышение модуля упругости получаемого состава РФЛ. Но хотя можно было предвидеть, что этот повышенный модуль упругости в ином случае обусловил бы усиление тенденции растягивания ремня по сравнению, например, с Примером 2 Таблицы 2, но Пример 7 с кордовой пропиткой относительно более высокого модуля упругости показал аналогичное небольшое растягивание ремня. Считается, что это обусловлено низким остаточным влагосодержанием и, соответственно, повышенной жесткостью корда согласно Примеру 7 по сравнению с несколько более высокими соответствующими значениями Примера 2. Поэтому, хотя значение модуля упругости для составов РФЛ является фактором определения сопротивляемости растягиванию ремня, но влагосодержание и соответствующая жесткость корда считаются также соответствующими такому определению, при снижении влагосодержания (и поэтому - при увеличении жесткости) до определенного момента, в результате чего постоянное растягивание уменьшается. Пример 8 показывает использование того же состава БАНГК РФЛ, что и в Примере 7, но с нанесением на относительно более массивный и сложный корд Т700 и поэтому - с измененными параметрами обработки корда, т.е. с несколько более низкой температурой обработки и несколько большей длительностью обработки. В этом случае получены также хорошие результаты испытания на растягивание ремня после 100 часов - даже для этого состава РФЛ с относительно более высоким модулем. Необходимо отметить, что значения растягивания ремня получены несмотря на относительно высокое, по-видимому, влагосодержание. Считается, что эта более массивная структура корда может вмещать большее количество остаточной влаги без отрицательных последствий для сопротивляемости растягиванию ремня по сравнению с менее массивным кордом Т400.

При сравнении с результатами модуля упругости согласно Таблице 3 и для обоих Составов Х-БАНГК-ВП/БСК РФЛ с результатами, полученными для Состава ХБАНГК РФЛ согласно Таблице 2, видно, что замена 50 вес.% карбоксилированного БАНГК-латекса ВП/БСК латексом в составах, в остальном по существу аналогичных, также приводит к повышению модуля упругости получаемого состава, но не до той степени, которая имеет место при полной замене ХБАНГК на БАНГК. Но также, и несмотря на более высокий модуль упругости кордовой пропитки по отношению, например, к Примеру 2 в Таблице 2, образцы ремней Примера 10 показали хорошую сопротивляемость растягиванию ремня после 100 часов испытания. Считается также, что причина этого состоит в относительно низком остаточном влагосодержании и соответствующей большей жесткости корда в этом примере.

Относительно нанесения Состава РФЛ на пряжу корда и/или ее элементарные нити: обнаружено, что устранение как можно большего количества воды благоприятно для уменьшения растягивания ремня при длительной его работе. Поэтому по существу предпочтительно, чтобы по завершении этапов обработки пропитанного корда остаточное влагосодержание, определяемое согласно излагаемой здесь процедуре, было бы менее 50 вес.%. Согласно еще одному варианту осуществления данного изобретения остаточное влагосодержание составляет менее 30 вес.%, и согласно еще одному варианту осуществления изобретения ее значения находятся в приблизительных пределах от 1 до 25 вес.%.

По сравнению с результатами для Состава ХБАНГК в Таблице 2: результаты согласно Таблице 3 для Состава ХБАНГК/ЭПТС РФЛ указывают, что замена 50 вес.% карбоксилированного БАНГК-латекса состава ХБАНГК РФЛ согласно Таблице 1 на ЭПТС-латекс аналогично приводит к повышению модуля упругости получаемого состава, но тоже не до степени, обеспечиваемой полной заменой ХБАНГК на БАНГК. В этом случае в Примерах 11 и 12 также получены хорошие значения растягивания ремня. Прежде всего необходимо отметить, что Пример 12, в котором применяются более низкие температуры кордовой пропитки и более длительная обработка, показывает наименьшие известные сегодня значения растягивания ремня. Это может говорить о том, что относительно постепенное устранение воды из состава РФЛ в процессе пропитки корда может в еще большей степени улучшить сопротивляемость растягиванию ремня.

Хотя конкретные примеры Иллюстрации I используют один тип углеродного волокна, в соответствии с данным изобретением можно также использовать любые другие типы углеродного волокна. Например, углеродное волокно Т700, выпускаемое компанией Toray, упоминаемое в данной иллюстрации, также дало аналогичные положительные результаты в соответствии с данным изобретением. Специалисту в данной области техники будет понятно, что поскольку именно этот материал имеет более высокий номер элементарных нитей, чем волокно, используемое в приводимых выше иллюстрациях, и только одинарная пряжа целесообразно применяется для формирования работающего на растяжение корда для ремней, использующих этот тип, оптимальная температура обработки пропитанной пряжи после выхода из емкости кордовой пропитки во время этапов процесса пропитки пряжи будет, вероятно, отличаться от температуры для пряжи Т700, чтобы обеспечить минимальное растягивание ремня для ремней с таким кордом. Эти модификации от специалиста в данной области техники не требуют изобретательских навыков и входят в объем данного изобретения и отражены, например, в температурах печи второй зоны для проверочных образцов, использующих корд Т700 в Таблице 3.

Иллюстрация III

Для дополнительного иллюстрирования влияния модуля работающего на растяжение корда на постоянные изменения длины ремня при постоянном модуле упругости отвержденного РФЛ: были приготовлены четыре зубчатых ремня в соответствии с Иллюстрацией I относительно Таблиц 1 и 2. В каждом случае были использованы выполненные из БАНГК части корпуса ремня; и РФЛ-кордовая пропитка согласно Примеру 4 в Таблице 1 была использована в качестве кордовой пропитки для всех ремней согласно этапам кордовой пропитки, описываемым выше в Иллюстрации I. Согласно вышеизложенному было аналогично использовано защитное покрытие CHEMOSIL 2410 (изготовитель - Henkel).

Два ремня Ремень 1 в качестве своего работающего на растяжение элемента содержали корд 6К-2 из пряжи Т400, с модулем упругости в 250 ГПа, с показателем массы на единицу длины 396 текс, и номером элементарного волокна 12000; и два Сравнительных ремня «Ремень 2» в качестве своего работающего на растяжение элемента содержали корд 6К-2 из углеродного волокна компании Toray под товарным знаком Toray M40B 6K 50B, с модулем упругости в 392 ГПа, массой на единицу длины 364 текс и номером элементарного волокна 12000. Пряжа для корда в обоих случаях была скручена аналогично вышеизложенному в отношении Примеров и Сравнительных Примеров в Таблицах 2 и 3.

Для определения растягивания ремня Ремень 1 и Сравнительный ремень 2 прошли одинаковое описываемое выше испытание на изменение длины ремня, т.е. Анализ высокотемпературного растягивания ремня при 100°С, но в течение более длительного периода. После 100 часов испытания оба ремня «Ремень 1» имели растягивание менее 0,15%, и оба ремня «Сравнительный Ремень 2» имели растягивание ремня свыше 0,175% по сравнению с их первоначальной длиной. При этом величина растягивания обоих ремней «Ремень 1» снизилась после 200 часов по сравнению с показателями после 100 часов испытания; при этом ремень «Сравнительный Ремень 2» показал растягивание свыше 0,2% после 200 часов. Даже после 300 часов испытания ни один из ремней «Ремень 1» не показал растягивание ремня более 0,15%. Таким образом продемонстрировано влияние модуля упругости корда на степень растягивания ремня у зубчатых ремней с указанным работающим на растяжение кордом.

Помимо значительного улучшения сопротивляемости растягиванию ремня у приводных ремней, сформированных в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления данного изобретения: эти ремни с работающим на растяжение кордом из углеродного волокна и с кордовой пропиткой с сухим модулем упругости согласно настоящему изобретению проявляют общие очень хорошие рабочие показатели, включая, но не исключительно, значительную допустимую нагрузку, усталостную прочность на изгиб, остаточность предела прочности на растяжение - в значительной степени превосходя показатели усиливающих материалов, обычно применяемых в зубчатых ремнях, предназначаемых для работы с высокой нагрузкой, например, арамид и стекловолокно.

Например, зубчатые приводные ремни, усиленные углеродным волокном согласно варианту осуществления данного изобретения и также согласно описанию относительно Фиг.1, выдерживали рабочее испытание на двигателе свыше пятисот часов; при этом нагрузка на ремень во время испытания немного превышала 8 Н/зубец на миллиметр ширины ремня, при работе со скоростью 4000 об/мин, и при эффективном натяжении, равном 2500 Н. Эти показатели более чем трехкратно превышали срок службы на отказ сравнимого ремня с работающим на растяжение кордом того же диаметра, но сформированного из другого материала, например, из стекла. Эти усиленные углеродным волокном зубчатые ремни согласно варианту осуществления данного изобретения проявили также следующие рабочие показатели: остаточная прочность на растяжение - свыше 66%: почти на 40% более высокая остаточная прочность на растяжение по сравнению с ремнями, усиленными стекловолокном; после 800 часов испытания согласно упоминаемому выше Анализу высокотемпературного растягивания ремня.

Хотя настоящее изобретение описывается здесь подробно для пояснения, полагается, что эти подробности приводятся исключительно в этих целях пояснения и что специалист в данной области техники сможет осуществить в нем изменения в рамках концепции и объема изобретения, ограничиваемых прилагаемой формулой изобретения. Раскрываемое здесь изобретение можно реализовать и при отсутствии какого-либо из элементов, конкретно не раскрываемых в данном описании.