DE102008037415A1 - Driving belt, particularly V-ribbed belt, comprises cover layer as belt back, and subframe having power transmission zone, where power transmission zone is typically equipped with textile cover - Google Patents
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-
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Antriebsriemen mit einem elastischen Grundkörper auf der Basis eines Vulkanisates, umfassend eine Decklage als Riemenrücken und einen Unterbau mit einer Kraftübertragungszone, wobei die Kraftübertragungszone mit einer Textilauflage versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Antriebsriemens.The The invention relates to a drive belt with an elastic body based on a Vulkanisates, comprising a cover layer as a belt back and a substructure with a power transmission zone, wherein provided the power transmission zone with a textile support is. The invention further relates to a process for the preparation such a drive belt.
Antriebsriemen, die auch als Kraftübertragungsriemen bezeichnet werden und im Funktionszustand endlos geschlossen sind, können als Flachriemen, Keilriemen, Keilrippenriemen, Zahnriemen und Kupplungsriemen ausgebildet sein. Von besonderer Bedeutung ist der Keilrippenriemen, wobei diesbezüglich auf folgende Patentliteratur verwiesen wird:
-
DE 38 23 157 A1 -
DE 100 16 351 A1 -
DE 10 2006 007 509 A1 -
EP 0 590 423 A2 -
EP 0 737 228 B1 -
EP 0 831 247 B1 -
EP 0 866 834 B1 -
EP 1 108 750 A1 -
EP 1 129 308 B1 -
US 3 981 206
-
DE 38 23 157 A1 -
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US 3,981,206
Die Elastizität unter Einbezug der Biegeelastizität eines Antriebsriemens wird dadurch erreicht, dass der Grundkörper und somit die Decklage und der Unterbau aus einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften bestehen, wobei hier insbesondere die beiden Werkstoffgruppen Elastomere und thermoplastische Elastomere (TPE) zu nennen sind. Von besonderer Bedeutung sind Elastomere auf der Basis einer vulkanisierten Kautschukmischung.The Elasticity including flexural elasticity a drive belt is achieved in that the main body and thus the top layer and the base of a polymeric material consist of elastic properties, in particular here the two material groups elastomers and thermoplastic elastomers (TPE) are to be called. Of particular importance are elastomers the base of a vulcanized rubber compound.
Der elastische Grundkörper ist ferner zumeist noch mit einem eingebetteten Festigkeitsträger bzw. Zugträger versehen, der ein- oder mehrlagig ausgeführt sein kann.Of the Elastic body is also mostly with a embedded reinforcements or tension members provided, which can be implemented in one or more layers.
Antriebsriemen werden zur Geräuschreduzierung wie auch zur Erhöhung der Abriebsbeständigkeit im Bereich der Kraftübertragungszone mit einer Beschichtung versehen. Der diesbezügliche Stand der Technik ist:
- – Eingesetzt wird
eine Flockauflage, insbesondere in Form eines Baumwoll- oder Aramidflockes, oder
eine dünne mit Fasern (z. B. Armidfasern) gefüllte
elastische Polymerschicht, beispielsweise nach der Offenlegungsschrift
DE 38 23 157 A1 - – Verwendet wird eine gestrickte Textilauflage, beispielsweise
nach der Patentschrift
US 3 981 206 - – Verwendet wird eine Textilauflage in Form eines Gewirkes.
Diesbezüglich wird insbesondere auf die Offenlegungsschrift
DE 10 2006 007 509 A1 - – Nach einer neueren Entwicklung gemäß
DE 10 2008 012 044.8
- Use is made of a flock coating, in particular in the form of a cotton or aramid flock, or a thin elastic polymer layer filled with fibers (eg armide fibers), for example according to the published patent application
DE 38 23 157 A1 - - Used is a knitted textile cover, for example according to the patent
US 3,981,206 - - Used is a textile cover in the form of a knitted fabric. In this regard, in particular to the published patent application
DE 10 2006 007 509 A1 - - After a recent development according to
DE 10 2008 012 044.8
Entwicklungsschwerpunkt bilden jedoch die Textilauflagen, die dem gattungsgemäßen Antriebsriemen auch zugrunde liegen.Development focus However, form the textile coverings, the generic Drive belts also underlie.
Im Hintergrund der oben erwähnten Probleme bei Einsatz einer Textilauflage besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Antriebsriemen, insbesondere einen Keilrippenriemen, bereitzustellen, und zwar unter dem Aspekt des Schlupfverhaltens zur Erzielung eines optimalen Schlupf/Leistungsverhaltens in Bezug auf eine Reibungsoptimierung sowie ferner unter dem Aspekt eines optimalen Geräuschverhaltens, insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Vermeidung von Nassgeräuschen.in the Background of the problems mentioned above when using a Textile cover, it is the object of the invention to provide a drive belt, In particular, to provide a V-ribbed belt, under the aspect of slip behavior to achieve optimum slip / performance in Reference to a friction optimization and also from the aspect an optimal noise behavior, especially below the aspect of avoiding wet noise.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Textilauflage eine geschlossene Oberflächenstruktur aufweist, die den Durchtritt des Vulkanisates an die Textiloberfläche verhindert.Solved This task is characterized in that the textile cover a closed Has surface structure that the passage of Vulkanisates prevented to the textile surface.
Diese neuartige modifizierte Textilauflage unter Bildung einer geschlossenen, und zwar im Sinne einer nicht offenporigen Oberflächenstruktur, sorgt für eine trockene, vulkanisatfreie und reibungsoptimierte Riemenoberfläche unter Erfüllung der oben erwähnten Gesamtaufgabe.These novel modified textile cover to form a closed, in the sense of a non-porous surface structure for a dry, vulcanisate-free and friction-optimized Belt surface in compliance with the above Total task.
Hinsichtlich der gezielten Modifizierung der Textilauflage zur Einstellung eines gewünschten niedrigen Reibungskennwertes (CoF-Wert), der auch als Reibbeiwert bezeichnet werden kann, wird folgendes ausgeführt:
- – Der Mischungsdurchtritt erfolgt relativ ungesteuert, wodurch CoF-Werte von verschiedenen Riemen schwanken und daher zu hohe CoF-Werte auftreten können, die wiederum Geräusche verursachen können. Ein hoher Vulkanisatdurchtritt durch die Textilauflage und somit ein hoher Vulkanisatanteil an der Riemenoberfläche entspricht einem erhöhten CoF-Wert ≥ 1,1.
- – Zur Absenkung des CoF-Wertes muss der Vulkanisatdurchtritt durch die offenporige Textilauflage nach dem Stand der Technik verhindert werden.
- – Die Offenporigkeit der Textilauflage kann gezielt dadurch reduziert werden, wenn zumindest die Seite der Textilauflage, die innerhalb der Kraftübertragungszone die Riemenoberfläche bildet, derart bearbeitet wird, dass eine geschlossene Oberflächenstruktur entsteht. Die Scheiben haben daher keinen Kontakt mehr mit dem Vulkanisat, sondern nur noch mit dem textilen Werkstoff. Hinsichtlich der bevorzugten Bearbeitung der Textilauflage wird im Folgenden noch etwas näher eingegangen.
- - The mixing passage is relatively uncontrolled, whereby CoF values of different belts vary and therefore too high CoF values can occur, which in turn can cause noises. A high vulcanizate passage due to the textile coating and thus a high vulcanizate content on the belt surface corresponds to an increased CoF value ≥ 1.1.
- To reduce the CoF value, the passage of vulcanizate through the open-pore textile cover according to the prior art must be prevented.
- The open porosity of the textile support can be specifically reduced if at least the side of the textile support which forms the belt surface within the force transmission zone is processed in such a way that a closed surface structure results. The discs therefore no longer have any contact with the vulcanizate, but only with the textile material. With regard to the preferred processing of the textile support will be discussed in more detail below.
Die Modifizierung dieser Textilauflage erfolgt vorzugsweise durch Aufrauen oder durch Anschleifen. Durch diese Maßnahme erfolgt eine Zerfaserung der Textilauflage, die dann eine geschlossene Oberflächenstruktur bildet. Zweckmäßigerweise wird als Textilauflage ein Gewebe, Gewirke oder Gestrick eingesetzt. Bei Einsatz dieser Textilvarianten lässt sich die Erzielung der geschlossenen Oberflächenstruktur durch Zerfaserung am besten verwirklichen. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Textilauflage vollständig oder teilweise aus Stapelfasern gebildet ist.The Modification of this textile coating is preferably done by roughening or by sanding. This measure is a Defibration of the textile overlay, which then has a closed surface texture forms. Appropriately, as a textile support a woven, knitted or knitted fabric used. When using this Textile variants can be achieved by achieving the closed To best realize the surface structure through defibration. In addition, it is advantageous if the textile pad completely or partially formed from staple fibers.
Die Textilauflage kann zusätzlich auf ihrer dem Unterbau zugewandten Seite mit einem Haftmittel versehen sein. Auch kann sie mit einer Polymerlösung getränkt sein, insbesondere unter dem Aspekt der Veränderung des CoF-Wertes.The Textile overlay may additionally face on its substructure Side be provided with an adhesive. Also she can with one Be soaked polymer solution, in particular under the aspect of changing the CoF value.
Das Haftmittel und/oder die Polymerlösung kann zudem noch ein Trockenschmiermittel enthalten, und zwar bei der Polymerlösung insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Senkung des CoF-Wertes. Das Trockenschmiermittel ist vorzugsweise ein Fluorkunststoff, wobei insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) zu nennen ist.The Adhesive and / or the polymer solution may also be a Dry lubricant contain, in the polymer solution especially from the point of view of lowering the CoF value. The dry lubricant is preferably a fluoroplastic, wherein in particular polytetrafluoroethylene (PTFE) is mentioned.
Die Textilauflage und/oder das Haftmittel und/oder die Polymerlösung kann/können ferner elektrisch leitfähig ausgeführt sein, insbesondere auf der Basis von Ruß und/oder Graphit und/oder eines Metallzusatzes. Von besonderer Bedeutung ist dabei der Einsatz eines elektrisch leitfähigen Rußes.The Textile cover and / or the adhesive and / or the polymer solution may also be made electrically conductive be, in particular based on carbon black and / or graphite and / or a metal additive. Of particular importance is the Use of an electrically conductive carbon black.
Hinsichtlich vorteilhafter Vulkanisate auf der Basis von Kautschukmischungen wird im Rahmen der Figurenbeschreibung noch näher eingegangen.Regarding advantageous vulcanizates based on rubber mixtures will be discussed in more detail in the description of the figures.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Antriebsriemens, insbesondere eines Keilrippenriemens, bereitzustellen, bei dem die eingangs genannten Nachteile um die Textilauflage nicht auftreten, und zwar unter dem zusätzlichen Aspekt der Wirtschaftlichkeit.A Another object of the invention is a process for the preparation a drive belt, in particular a V-ribbed belt, to provide in which the aforementioned disadvantages to the textile edition not under the additional aspect of economy.
Gelöst wird diese Aufgabe nach den beiden Varianten (A, B) durch jeweils wenigstens folgende Verfahrensschritte:Solved This task is performed by the two variants (A, B) at least the following method steps:
Variante Aoption A
- – Die Textilauflage wird zumindest auf der Seite, die innerhalb der Kraftübertragungszone die Riemenoberfläche bildet, derart bearbeitet, dass eine geschlossene Oberflächenstruktur entsteht;- The textile edition is at least on the side, within the power transmission zone forms the belt surface, machined so that a closed Surface structure arises;
- – der unvulkanisierte Riemenrohling wird mit der oberflächenbehandelten Textilauflage konfektioniert;- The unvulcanized belt blank is surface-treated with Textile cover made up;
- – schließlich wird der Riemenrohling vulkanisiert, ohne dass das Vulkanisat an die Textiloberfläche dringt.- Finally, the belt blank is vulcanised without that the vulcanizate penetrates the textile surface.
Variante BVariant B
- – Der unvulkanisierte Riemenrohling wird mit der Textilauflage konfektioniert;- The unvulcanized belt blank is made up with the textile cover;
- – nun wird der Riemenrohling vulkanisiert;- now the belt blank is vulcanised;
- – nach der Vulkanisation wird die Textilauflage derart bearbeitet, dass eine geschlossene Oberflächenstruktur entsteht, wobei eine vulkanisatfreie Textiloberfläche gebildet wird.- After vulcanization, the textile cover is so Edits that a closed surface texture arises, forming a vulkanisatfreie textile surface becomes.
Hinsichtlich der Art der Textilauflage und deren Oberflächenbehandlung, des zusätzlichen Einsatzes eines Haftmittels, einer Polymerlösung zur Tränkung der Textilauflage mit/oder ohne Trockenschmiermittel sowie der elektrisch leitfähigen Ausrüstung der Textilauflage und/oder des Haftmittels und/oder der Polymerlösung wird auf das oben Erwähnte verwiesen.Regarding the nature of the textile coating and its surface treatment, the additional use of an adhesive, a polymer solution for impregnating the textile cover with / or without dry lubricant as well as the electrically conductive equipment of the Textile pad and / or the adhesive and / or the polymer solution Reference is made to the above.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine schematische Querschnittsdarstellung beschrieben.The Invention will now be based on an embodiment below Referring to a schematic cross-sectional view described.
Die
einzige Figur zeigt einen Antriebsriemen
Die
Decklage
Die
Zugträger
Innerhalb
der Kraftübertragungszone
Im
Vergleich hierzu weist der erfindungsgemäße Antriebsriemen
Die
Decklage
Die
modifizierte Textilauflage
Auch wenn die neue modifizierte Textilauflage vorrangig für Keilrippenriemen zum Einsatz gelangt, so können hiermit auch andere Formen von Antriebsriemen ausgestattet werden. Zu nennen ist hier wiederum insbesondere der Kupplungsriemen, beispielsweise ein Kupplungsriemen für UMKR Rasenmäherantriebsriemen.Also if the new modified textile edition gives priority to V-ribbed belt is used, so hereby Also other forms of drive belts are equipped. To call Here again, in particular, the coupling belt, for example a clutch belt for UMKR mower drive belts.
Im Folgenden werden die Vorteile eines Antriebsriemens mit der neuartigen Textilauflage, insbesondere eines Keilrippenriemens, zusammengefasst:
- – Das Schlupfverhalten wird durch die Modifizierung der Textilauflage, insbesondere in Form eines Gewirkes oder Gestrickes, optimiert, wobei die Textilauflage vorzugsweise vollständig oder teilweise aus Stapelfasern gebildet ist.
- – Ebenfalls gewährleistet ist die Optimierung des optimalen Schlupf/Leistungsverhaltens, insbesondere für Dieselmotoren. Dieses Verhalten kann mit dieser modifizierten Textilauflage durch einen optimierten CoF-Wertes zwischen Riemen und Scheibe eingestellt werden, wobei für manche Dieselmotoren ein CoF-Wert von < 1,0 verlangt wird. Dies ist mit der modifizierten Textilauflage bei einem CoF-Wert von 0,8 bis 1,1 realisierbar.
- – Optimiert wird das Geräuschverhalten, insbesondere wiederum für Dieselmotoren.
- - The slip behavior is optimized by the modification of the textile cover, in particular in the form of a knitted fabric or knitted fabric, wherein the textile support is preferably formed wholly or partly from staple fibers.
- - Also guaranteed is the optimization of optimum slip / performance, especially for diesel engines. This behavior can be adjusted with this modified textile overlay by an optimized CoF value between belt and pulley, whereby for some diesel engines a CoF value of <1.0 is required. This can be achieved with the modified textile coating at a CoF value of 0.8 to 1.1.
- - Optimizes the noise behavior, especially for diesel engines.
Die
Ermittlung des CoF-Wertes erfolgte nach der
- 11
- Antriebsriemen (Keilrippenriemen)drive belts (V-ribbed belt)
- 22
- Decklage (Riemenrücken)topsheet (Back of the belt)
- 33
- FestigkeitsträgerlageReinforcement layer
- 44
- Zugträger in Form von Einzelcordentension members in the form of individual cords
- 55
- Unterbausubstructure
- 66
- Rippenribs
- 77
- Rillengrooves
- 88th
- KraftübertragungszonePower transmission zone
- 99
- Flockauflage (Abschnitt A)Flock edition (Section A)
- 1010
- Textilauflage (Abschnitt B)textile wraps (Section B)
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 3823157 A1 [0002, 0005] - DE 3823157 A1 [0002, 0005]
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