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Verfahren zur Herstellung endlos er Riemen Es ist bekannt, endlose
Riemen in der Weise herzustellen, daß auf einem zylindrischen Formkörper zunächst
die äußere Lage des Riemens, bestehend aus gummiertem Stoff, dann die mittlere Lage
aus Werkstoff geringer Dehnung und schließlich die innere Lage aus kautschukartigem
Werkstoff aufgebracht werden.
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Nach dem Vulkanisieren wird der fertige Riemen vom Formkörper abgenommen
und gewendet. Auf diese Weise wird erreicht, daß der noch nicht aufgelegte Riemen
in der äußeren Schicht mehr auf Zug, in der inneren Schicht jedoch mehr auf Druck
beansprucht vvird und die mittlere Schicht eine neutrale, also von Spannungen, die
durch Biegung hervorgerufen werden, im wesentlichen freie Zone bildet. Diesem Herstellungsverfahren
haftet der Nachteil an, daß jeder Riemen einzeln um den Formkörper herum aufgebaut
werden muß und außerdem zum Vulkanisieren eines jeden einzelnen Riemens eine besondere
Form benötigt wird, die der endgültigen Form des Riemens entspricht.
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Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung endloser Keilriemen bekannt,
bei dem zunächst ein Schlauch auf einem zylindrischen Dorn hergestellt und dann
durch schräge Trennschnitte in einzelne Riemen zerlegt wird.
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Bei diesem Verfahren wird in der Weise vorgegangen, daß zunächst die
innere Schicht aus kautschukartigem Werkstoff aufgebracht, hierauf fortlaufend Verstärkungseinlagen
schraubenlinienförmig aufgewickelt werden und dann die äußeren Schichten so auf
den Zylinder aufgebracht werden, wie sie beim fertigen Riemen angeordnet sind. Beim
Zerschneiden des so hergestellten Schlauches in einzelne Riemen ergibt sich bei
dem bekannten Verfahren der Nachteil, daß die weiche innere Schicht nachgibt und
demzufolge. die Schnittführung ungenau ist, so daß die einzelnen Riemen nicht die
gewünschte Form erhalten.
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Diese Nachteile werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung vermieden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen endloser Riemen, die aus
einem auf einen Dorn mehrlagig gewickelten Schlauch geschnitten werden und aus einer
inneren Lage aus kautschukartigem Werkstoff, aus einer mittleren Lage aus Werkstoff
geringer Dehnung, z. B. Verstärkungslitze, und einer äußeren Lage aus gummiertem
Stoff bestehen, bei dem auf den Dorn zunächst wenig stens eine Lage aus gummiertem
Stoff, dann in Schraubenlinie wenigstens eine Lage aus Werkstoff geringer Dehnung
und schließlich die Lage aus kaw tschukartigem Werkstoff alu,fgewiclçelt werden
und nach der Vulkanisation und dem Zerschneiden des Schlauches in einzelne Riemen
diese gewendet werden.
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Dem kautschukartigen Werkstoff können Faserstoffe, vorzugsweise unzusammenhängende
Fasern, zugesetzt werden.
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Bei Aufbringen mehrerer Schichten gummierten
Stoffes auf einen Dorn
kann jede Schicht eine andere, vorzugsweise eine geringere Spannung als die vorher
aufgebrachte Schicht erhaIten.
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Der im wesentlichen aus Kautschuk und Textilwaren hergestellte Riemenkern
kann vor dem Vulkanisieren und Wenden mit einer Umhüllung, vorzugsweise aus gummiertem
Werkstoff, versehen werden.
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Zum Aufbau des Riemens ist es vorteilhaft, eine hochpolierte Dornoberfläche
zu verwenden. In die äußere Oberfläche der Riemenbahn kann vor dem Vulkanisieren
eine gezahnte Form eingepreßt oder auf die Lage aus dem Werkstoff geringer Dehnung
eine Schicht kautschukartigen Stoffes aufgewickelt werden, in die eine gezahnte
Form eingepreßt ist.
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Einige Ausführungsbeispiele des Verfahrens nach der Erfindung sind
an Hand der Zeichnung erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Dorn mit erfindungsgemäß
aufgebautem Rohling in teilweisem Schnitt, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt
durch einen Dorn mit einem in einzelne Streifen geschnittenen Rohling, Fig. 3 in
perspektivischer Ansicht einen vulkanisierten Riemen vor dessen Wenden, Fig. 4 eine
perspektivische Ansicht des fertigen Riemens,
Fig. 5 einen Querschnitt
durch einen fertigen Riemen in größerem Maßstabe, Fig. 6 einen Querschnitt durch
eine gezahnte Ausffihruilg eines auf einen Dorn aufgebrachten Rohlings, Fig. 7 eine
perspektivische Ansicht eines einzelnen Riemens in gezahnter Ausführung. in den
Fig. 1 und 2 sind aus Kautschuk und Textilwerkstoffen bestehende Rohlinge 10 bzw.
10 a dargestellt, die um einen auf einer Welle 12 bzw. 18 befestigten Dorn 11 bzw.
17 gewickelt sind. Der geschnittene Teil des Rohlings 10 (Fig. 1) ist in umgekehrter
Reihenfolge hergestellt, d. h., die im gebrauchsfertigen Riernen auf Zug beanspruchte,
aus Schichten gummierten Stoffes aufgebaute Lage 13 liegt auf der Innenseite des
Rohlings unmittelbar an der Oberfläche des Dornes 11 an; es folgen dann nach außen
der neutrale Teil 14 aus Werkstoff geringer Dehnung und die kautschukartige, im
gebrauchsfertigen Riemen auf Druck beanspruchte Lage 15. Die aus gummierten Stoffen
bestehenden Schichten, welche die durch unterschiedliche Zugspannungen beanspruchte
Lage 13 bilden, werden nacheinander mit einer Zunahme oder Abnahme der Spannung
von der innersten Schicht aus, die die Oberfläche des Dornes umgibt, bis zur äußersten
Schicht, die dem neutralen Teile 14 benachbart ist, aufgewickelt.
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Nachdem der Rohling 10 in der beschriebenen Weise hergestellt ist,
wird er einem Druck, z. B. einer Umschnürung 16, unterworfen. Der hierdurch verdichtete
Rohling wird dann vulkanisiert, z. B. in einem offenen Dampfautoklav, einem HeiBluftofen,
Wasserumlaufgerät od. dgl.
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Fig. 2 zeigt einen Rohling 10a, die dem in Fig. 1 dargestellten Rohling
ähnlich ist und um den Dorn 17 liegt, der fest mit der Welle 18 verbunden ist. Der
Rohling 10Q besteht aus einer unmittelbar an dem Dorn anliegenden Lage 19 gummierten
Stoffes, einem neutralen Teil 20, der aus Litzen geringer Dehnung besteht, die schraubenlinienförmig
aufgewickelt sind, und einer äußeren Lage 21 im wesentlichen kautschukartigen Weilstoffes.
Die gestrichelten Linien 22 deuten die Schnitte an, durch welche der Rohling 10
a zur Bildung einzelner Riemenstreifen trapezförmigen Ouerschnittes, die durch abfallende
Ringe 24 getrennt sind, aufgeteilt ist.
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Zur Zeit- und Werkstoffersparnis bei der Herstellung eines Riemens
kann der gleiche Dorn während des Aufeinanderlegens der Lagen, des Vulkanisierens
und des Schneidens verwendet werden. Der Dorn 11 bzw. 17 (Fig. 1 bzw. 2) kann eine
hochpolierte, metallische oder aus Kunststoff bestehende Oberfläche aufweisen, um
der Rückenfläche des Riemens eine einheitlich spiegelartige Glätte und Gleichförmigkeit
während des Vulkanisierens der Riemenbahn auf dem Dorn zu geben. Es ist zweckmäßig,
die Riemenbahn (z. B.
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10a in Fig. 2) zu vulkanisieren, ehe sie entlang den Linien 22 zerschnitten
wird, da der vulkanisierte Gummi oder TextilwerkstofF weniger biegsam unter dem
Druck der messer oder anderer Schneidwerkzeuge ist.
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Hierdurch werden die Schnittflächen, welche die seitlich verlaufenden
Flächen des fertigen Riemens bilden, gerade und genau winklig zu den anderen Oberflächen
des Riemens. Hat man die Riemenbahn vor ihrem Zerschneiden vulkanisiert, so kann
man sie mit größerer Genauigkeit in einzelne Riemenstreifen zerschneiden, wenn die
aus den Schichten gummierten Stoffes gebildeten Lagen 19 an der Dornoberfläche anliegen.
Hierdurch ist eine festere Schneidunterlage für den Riemenwerkstoff gegeben, als
es beim Zerschneiden von in bel;annter Weise aufgebauten Rohlingen mög-
lich war,
da bei diesen die nachgiebige gummiartige Lage 21 an der Dornoberfläche anlag.
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Eine solche feste Unterlage wird auch durch ühereinanderliegende
Schichten kautschukartigen, bereits vulkanisierten Stoffes gegeben. Sie spielt auch
eine wichtige Rolle bei dem neuen Herstellungsverfahren, indem eine feste Unterlage
geschaffen wird für das schraubenlinienförmige Aufwickeln der Litze, wodurch die
neutrale Lage 20 gebildet wird. Da die Schichten 19 des gummierten Stoffes konzentrisch
zur Oberfläche des Dornes verlaufen, ist die Unterlage, um die der neutrale Teil
20 gewickelt ist, ebenfalls streng zylindrisch. Bei dem bisher bekannten Riemenaufbau,
bei dem die auf Druck beanspruchte Lage kautschukartigen Werkstoffes an der Oberfläche
des Dornes anliegt, neigen dagegen die Schneidmesser oder sonstigen Schneidwerkzeuge
dazu, die Litzen in den kautschukartigen Werkstoff einzudrücken, diesen dadurch
zu schwächen und die Litzen aus ihrer festen Verbindung mit dem übrigen Teile des
Riemens zu lösen.
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Will man einen einzelnen Riemenstreifen gemäß der Erfindung mit einer
Umhüllung aus gummiertem Werkstoff versehen, so kann man die Streifen aus einer
gemäß der Erfindung in umgekehrter Reihenfolge hergestellten Riemenbahn vor dem
Vulkanisieren schneiden. Hierbei ist es wichtig, daß beim Umhüllen und nachfolgenden
Vulkanisieren die einzelnen Streifen in im Hinblick auf die Gebrauchslage umgekehrter
Anordnung sich befinden. Wendet man nämlich den Riemenstreifen in unvulkanisiertem
Zustand um 1800 von der Stellung aus, in der er hergestellt ist, in die Gebrauchslage,
so führt die Plastizität des Kautschuks und des Textilwerkstoffes zu einem Verlust
der Vorspannung; die betreffenden Lagen des Riemens nehmen in seiner umgekehrten
endgültigen Stellung einen im wesentlichen ungespannten Zustand ein. Neigen außerdem
die betreffenden Lagen des Riemens dazu, sich zu strecken oder zusammenzupressen
oder ihre Länge über das beim Wenden von innen nach außen oder umgekehrt notwendige
Maß hinaus zu ändern, so wird die notwendige Haftverbindung zu den Schichten zerstört,
was zuletzt zu Beschädigungen des gesamten Riemens führt.
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In Fig. 3 ist ein einzelner Riemenstreifen 25 dargestellt, nachdem
dieser in auf Fig. 2 erkennbarer Weise von dem auf der Trommel aufgebauten und vulkanisierten
Rohling abgeschnitten ist. Der Riemen befindet sich noch in der Stellung, in der
er hergestellt ist, d. h., die in Gebrauchslage auf Zug beanspruchte Lage 26 gummierten
Stoffes befindet sich auf der Innenseite, der Teil 27 weiter nach außen und die
in Gebrauchslage des Riemens auf Druck beanspruchte Lage auf der Außenseite des
Riemens.
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Fig. 4 zeigt den Riemen 25a in seiner umgedrehten Stellung, also
in der Gebrauchslaqge, in der die Lage 26a den inneren Teil des Riemens, der Teil
27a einen davon außenliegenden und die Lage 28 ci gummierten Werkstoffes den äußeren
Teil des Riemens bildet.
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Fig. 5 zeigt in größerem Maßstabe einen fertigen Riemen einer anderen
Ausführungsform. Die Lage 29 besteht aus Schichten gummierten Stoffes, die in gleicher
Weise wie oben beschrieben aufgebaut sind, und dem neutralen Teil, der, ähnlich
wie bei den vorstehend beschriebenen Riemen, aus in konzentrischen Schraubenlinien
gewickelter- Verstärkungslitze 30 geringer Dehnung besteht.
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Jedoch enthält bei dieser Ausführung die aus kautschukartigem Werkstoff
bestehende Lage 31 feingemahlene Einzelfasern, die quer zur Längsachse des Riemens
ausgerichtet liegen. Diese querliegenden
Fasern geben dem Riemen
eine noch größere Quersteifigkeit und beeinträchtigen seine Biegsamkeit in der dazu
senkrechten Richtung praktisch nicht.
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Fig. 5 zeigt auch federnde Schichten 32 und 33 eines kautschukartigen
Werkstoffes, wie er allgemein in geschichteten Riemenausführungen benutzt wird,
die einen aus konzentrisch gewickelter, fortlaufender Litze 30 geringer Dehnung
hestehenden Teil aufweisen. Diese Schichten sieht man deshalb beim Riemenaufbau
vor, um ausreichend Kautschuk in der Nähe der Litze zu haben, der sich beim Vulkanisieren
um diese Litze legt, damit sie vollständig umhüllt und eingebettet ist. Die Lage
29 enthält eine begrenzte Zahl von Einlagen, so daß die harte und feste Unterlage
zum Tragen der Litze nicht durch die federnde Wirkung eines übermäßig dicken gummierten
Stoffes verlorengeht.
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Fig. 6 stellt eine gezahnte Riemenausführung gemäß der Erfindung
dar, die sich durch größere Biegsamkeit auszeichnet. Um die vorzugsweise hochpolierte
Oberfläche 35 des Dornes, der drehbar auf einer Welle 36 angeordnet ist, hat man
in einer zur Gebrauchslage des Riemens umgekehrten Lage eine Riemenbahn 37 aufgebaut
mit einer Lage 38 aus gummiertem Stoff, einem aus Litze geringer Dehnung bestehenden
Teil 39 und einer Lage 40 aus kautschukartigem Werkstoff. In die Lage 40 ist ein
gezahnter Formteil 41, der beim Vulkanisieren mit der Lage 40 verbunden bleibt,
so eingedrückt, daß die Zähne 42 des Formteiles 41 Querrillen 43 und davon getrennte
Querrippen 44 bilden.
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Der Formteil 41 kann unter Verwendung von Wärme und/oder Druck in
die Lage 40 vor oder nach ihrem Aufbringen auf die Riemenbahn eingedrückt werden.
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Die Lage 41 besteht vorzugsweise aus einer im wesentlichen harten,
vulkanisierten Kautschuk enthaltenden Werkstoffmischung und wird im allgemeinen
in einer mit einem geriffelten Stößel versehenen Vulkanisierpresse geformt.
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Nachdem der wie vorstehend angegeben aufgebaute Riemenrohling vulkanisiert
ist, wird er in einzelne Riemen zerschnitten, die hierauf von innen nach außen gewendet
werden.
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In Fig. 7 ist ein einzelner, an einem inneren Umfang gezahnter Riemen
45 in umgewendeter Stellung dargestellt; seine breitere Oberfläche 46 bildet den
äußeren und die schmalere Oberfläche 47 den inneren Umfang des Riemens. Der mit
den Zähnen 52 versehene Formteil 51 verbleibt so lange in der Lage 50, bis die Riemenbahn
zerschnitten ist, um ihr, insbesondere dem gezahnten Teil, eine zusätzliche Unterstützung
zu geben. Nach dem Schneiden und entweder vor oder nach dem Wenden des Riemens wird
dann der Formteil 51 vom Riemen abgenommen (Fig. 7). Um diesen Vorgang zu erleichtern,
kann man den Formteil 51 mit einem nicht vulkanisierbaren Ablösemittel versehen,
bevor er in die Lage 50 eingepreßt wird.