DE102014200920A1

DE102014200920A1 - Zahnriemen

Info

Publication number: DE102014200920A1
Application number: DE102014200920.0A
Authority: DE
Inventors: Masato Tomobuchi; Hideyuki Sato; Masaru Kanamori; Shoichiro Shimizu
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-08-07
Also published as: US20140206487A1; US9243683B2; JP5465346B1; JP2014141990A

Abstract

Ein Zahnriemen (1) wird bereitgestellt, der ausgezeichnete Umweltbeständigkeit, wie Wärmebeständigkeit und Kältebeständigkeit, Hochlastbeständigkeit und hohe Steifigkeit aufweist und hohe Genauigkeit, geringes Gewicht, Kompaktheit und Geräuscharmut erreicht. Ein Zahnriemen (1) wird bereitgestellt mit einem Riemenkörper (4), der eine Vielzahl von Zugsträngen (2) umfasst, die in Richtung der Breite eines Gummiteils (3) nebeneinander liegen, wobei eine Vielzahl von Zahngummiteilen (5) auf einer Fläche des Riemenkörpers (4) ausgebildet sind und ein Zahngewebeteil (6) die Oberfläche der Zahngummiteile (5) bedeckt. Der Gummiteil (3) enthält Dioctylsebacat und Trimellithsäureester in einem Massenteileverhältnis von 1:19 bis 1:1, der Massenprozentanteil des Dioctylsebacats an der gesamten Menge des Gummiteils (3) ist kleiner als 4 Massen-%, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des Dioctylsebacats und des Trimellithsäureesters an der gesamten Menge des Gummiteils (3) liegt in einem Bereich von 4 Massen-% bis 8 Massen-%.

Description

Hintergrund
1. Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zahnriemen, der eine hohe Steifigkeit, ausgezeichnete Hochlastbeständigkeit und Umweltbeständigkeit, wie Wärmebeständigkeit und Kältebeständigkeit, aufweist und eine hohe Genauigkeit, Kompaktheit und Geräuscharmut erreicht.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Der Zahnriemen ist zwischen einer antreibenden Zahnriemenscheibe und einer angetriebenen Zahnriemenscheibe gespannt und wird zum Beispiel als Kraftübertragungsriemen für allgemeine industrielle Apparaturen und Bürogeräte, als Synchronriemen für Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen und als Treibriemen für Fahrräder verwendet. Der Zahnriemen besteht normalerweise aus einem Riemenkörper, der aus einem schwarzen, rußhaltigen Gummiteil, in den eine Vielzahl von Zugsträngen eingebettet sind, die sich in Längsrichtung erstrecken, gebildet ist, einer Vielzahl von Zahngummiteilen, die auf einer Fläche des Riemenkörpers ausgebildet sind, und einem Zahngewebeteil, der die Oberfläche der Zahngummiteile bedeckt. Der Zahnriemen wird zum Beispiel dann unbrauchbar, wenn ein Zahn abbricht, hauptsächlich aufgrund von Verschleiß des Zahngewebes, oder wenn ein Zugstrang reißt.
Um die Übertragungsfähigkeit, die Haltegenauigkeit und die Dämpfungscharakteristik des Zahnriemens zu verbessern, ist es unbedingt notwendig, die Festigkeit, Steifigkeit, Verschleißfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit der Gummischicht sowie deren Haftung an anderen Materialien zu erhöhen. Das japanische Patent Nr. 4,360,993 offenbart eine Erfindung eines Zahnriemens, bei dem die Festigkeit, die Steifigkeit und die Verschleißfestigkeit des Gummiteils dadurch erhöht werden, dass man eine Polymerlegierung, in der Zinkmethacrylat in hydriertem Nitrilkautschuk (HNBR) fein dispergiert ist, als Bestandteil des Gummiteils beimischt.
Um die Übertragungsfähigkeit des Zahnriemens zu verbessern, ist es außerdem unbedingt notwendig, die Verschleißfestigkeit und Haftung des Stramins für das Riemenzahngewebe an dem Gummiteil und den Zugsträngen zu verbessern.
Um die Übertragungsfähigkeit, die Haltegenauigkeit und die Dämpfungscharakteristik des Zahnriemens zu verbessern, ist es weiterhin unbedingt notwendig, die Festigkeit, Steifigkeit, Dauerbiegefestigkeit der Zugstränge sowie deren Haftung an anderen Materialien zu erhöhen.
Das japanische Patent Nr. 5,116,791 offenbart eine Erfindung eines Zahnriemens mit hoher Steifigkeit und hoher Festigkeit, der weiterhin eine ausgezeichnete Dauerbiegefestigkeit aufweist, da der Gummiteil einen hydrierten Nitrilkautschuk enthält, dessen Mooney-Viskosität (1 + 4) bei 100°C nicht kleiner als 100 und nicht größer als 160 ist.
Die oben beschriebenen Zahnriemen des japanischen Patents Nr. 4,360,993 und des japanischen Patents Nr. 5,116,791 sind hauptsächlich für die allgemeine Industrie bestimmt und für die Verwendung als Zahnriemen in Fahrzeugen, der zum Beispiel in einem Motorraum verwendet wird, ungeeignet, denn dies ist ein Zahnriemen mit einer kleinen Zahnteilung von nicht mehr als 3 mm, der Umweltbeständigkeit, Hochlastbeständigkeit (Kompaktheit), hohe Genauigkeit, geringes Gewicht und Geräuscharmut erfordert.
Für einen Zahnriemen mit kleiner Zahnteilung wird häufig CR (Chloropren), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder dergleichen als Gummibestandteil des Gummiteils verwendet, und für die Verwendung unter geringer Last beträgt die Gummihärte Hs des Gummiteils 72 bis 83, und der 100%-Modul in einem vulkanisierter-Gummi-Test beträgt 3 bis 6 MPa, was darauf hinweist, dass die Steifigkeit unzureichend ist, um Kompaktheit zu erreichen.
Was die Gebrauchstemperatur des Zahnriemens mit kleiner Zahnteilung betrifft, so beträgt die Obergrenze normalerweise 80°C, insbesondere im Fall von EPDM 120°C, und die Untergrenze beträgt normalerweise –15 bis 20°C, insbesondere im Fall von EPDM –40°C. Wenn bei dem herkömmlichen Zahnriemen mit kleiner Zahnteilung die Wärmebeständigkeit und die Ölbeständigkeit erfüllt sind, ist die Kältebeständigkeit ungenügend, wenn die Kältebeständigkeit erfüllt ist, ist die Ölbeständigkeit oder Wärmebeständigkeit ungenügend, und wenn die Wasserbeständigkeit erfüllt ist, sind die Haltbarkeit und die Maßhaltigkeit ungenügend. Was die Umweltbeständigkeit betrifft, sind herkömmlicherweise zwar Riemen vorhanden, die auf eine spezielle erforderliche physikalische Eigenschaft maßgeschneidert sind, doch sind die anderen Eigenschaften dann meistens schlecht. Insbesondere ist im Falle von EPDM die Ölbeständigkeit ungenügend. Im Falle einer Servolenkung erfolgt ein Verspritzen von Schmierfett aus einem Kugelgewindetrieb.
Wenn der Gummiteil CR und EPDM enthält, ist es unter dem Gesichtspunkt von Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Formbarkeit schwierig, eine hohe Steifigkeit, die zu Kompaktheit führt, zu erreichen.
Bei dem herkömmlichen Zahnriemen mit kleiner Zahnteilung sind die Dauerbiegefestigkeit und die Verschleißfestigkeit ungenügend, die bleibende Verformung ist groß, im Trägergummi und den Zahnteilen entstehen leicht Risse, und es kommt leicht zum Abbrechen von Zähnen.
Da bei dem herkömmlichen Zahnriemen mit kleiner Zahnteilung außerdem Glaszugstränge mit einem kleinen Durchmesser und einem kleinen Elastizitätsmodul verwendet werden, ist die Steifigkeit des Gummis gering, und dadurch ist die Riemenbreite erhöht, so dass es schwierig ist, Geräuscharmut zu erreichen. Zum Beispiel im Falle eines Synchronriemens für die Servolenkung beträgt die Zahnteilung zwar 2 bis 3 mm, um Geräuscharmut zu erreichen, doch da die Riemenbreite 25 bis 34 mm beträgt, ist erheblicher Platz erforderlich, und infolgedessen wird ein Geräusch verursacht. Wenn Schrägzähne verwendet werden, wird zwar Geräuscharmut erreicht, doch werden die Seitenflächen des Riemens wegen einer erheblichen Reduktion des dynamischen Zahnsprungdrehmoments und einer Erhöhung des Seitenschubs abgeschabt, und die Haltbarkeit ist wegen des Auftretens von ungleichmäßigem Verschleiß des Zahnstramins oder dergleichen äußerst gering.
Was das Ausgangsgarn der Zugstränge betrifft, so sind, da hauptsächlich ein dünner Zugstrang aus E-Glas verwendet wird, die Festigkeit, Dauerbiegefestigkeit und Steifigkeit ungenügend, so dass es schwierig ist, eine hohe Kompaktheit zu erreichen. Obwohl die Verwendung eines hochfesten Glases in Betracht gezogen wird, beträgt die Erhöhung der Festigkeit höchstens 30%. Da außerdem eine RFL-Behandlung durchgeführt wird, sind die bleibende Dehnung, Wärmebeständigkeit und Wasserbeständigkeit ungenügend, und die Umweltbeständigkeit ist ungenügend.
Da die Zahnteile im Falle des Zahnriemens mit kleiner Zahnteilung klein sind, ist der Ausgangsstramin für das Zahngewebe dünn, so dass die Festigkeit ungenügend ist (insbesondere der Schuss). Wenn die Festigkeit durch Verwendung von dickem Gewebe gewährleistet ist, ist die Formbarkeit gering (die Riemenzahnteile bestehen hauptsächlich aus Gewebe), so dass die Haltbarkeit ungenügend ist.
Wenn die RFL-Behandlung oder eine Pflanzenschleimbehandlung unter Verwendung eines kohlehaltigen Pflanzenschleims als Behandlung des Zahngewebes durchgeführt wird, ist die Reibung hoch, und die Oberfläche wird durch verstreute Kohlenstoffreste abgerieben, so dass die Verschleißfestigkeit sinkt. Die RFL-Behandlung ist eine Behandlung, die unter Verwendung einer RFL-Flüssigkeit durchgeführt wird, welche dadurch entsteht, dass man eine Kondensationsreaktion zwischen Resorcin und Formaldehyd in alkalischer Umgebung bewirkt und Formalinlatex oder dergleichen hinzufügt, um eine Reaktion zu bewirken.
Wenn die Zahnteile des Riemens mit dem Zahngewebe bedeckt sind, befindet sich die Verbindungsstelle (Fuge, Naht) vorzugsweise an einer Zahnspitze; da die Zähe jedoch bei einer Zahnteilung von nicht mehr als 3 mm zu klein sind, ist es schwierig, die Verbindungsstelle des Gewebes genau an einer Zahnspitze zu platzieren. Die Verbindungsstelle wird durch den Grad der Linearität der Verbindungsstelle des Zahngewebes, durch eine Verdrillung, die entsteht, wenn die Zugstränge aufgespannt werden, und dergleichen verschoben. Daher werden zurzeit eine Nähmaschine und Schweißen für die Verbindung verwendet, und die Verarbeitung zu einem Riemen wird durchgeführt, ohne speziell auf die Position der Naht zu achten (dies ist kaum ein Problem, da der Riemen unter geringer Belastung verwendet wird). Im Falle des Verbindens mit einer Nähmaschine quillt das Trägergummi jedoch zuweilen durch die Nadellöcher heraus zu den Oberflächen auf der Zahnseite, was ein ungewöhnliches Geräusch verursacht, und im Falle des Schweißens tritt an der Verbindungsstelle zuweilen ein Formungsfehler auf (die geschweißte Verbindungsstelle verwickelt, so dass die gesamte Oberfläche des Riemenzahns aus Gewebe besteht).
Kurzbeschreibung
Im Hinblick darauf wurde die vorliegende Erfindung getätigt, und ein Ziel davon besteht darin, einen Zahnriemen bereitzustellen, der ausgezeichnete Umweltbeständigkeit, wie Wärmebeständigkeit und Kältebeständigkeit, Hochlastbeständigkeit und hohe Steifigkeit aufweist und hohe Genauigkeit, geringes Gewicht, Kompaktheit und Geräuscharmut erreicht.
Ein Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt mit einem Riemenkörper, der aus einem Gummiteil, der hydrierten Nitrilkautschuk und eine durch Dispergieren von Zinkmethacrylat in dem hydrierten Nitrilkautschuk gebildete Polymerlegierung enthält, gebildet ist und in den eine Vielzahl von Zugsträngen eingebettet sind; einem Zahngummiteil, von dem mehr als einer auf wenigstens einer Fläche des Riemenkörpers nebeneinander liegen; und einem Zahngewebeteil, der durch Imprägnieren eines Gewebes mit einer Gummizusammensetzung, die hydrierten Nitrilkautschuk enthält, gebildet ist und den Zahngummiteil bedeckt. In dem Zahnriemen enthält der Gummiteil Dioctylsebacat und Trimellithsäureester in einem Massenteileverhältnis von 1:19 bis 1:1, der Massenprozentanteil des Dioctylsebacats an der gesamten Menge des Gummiteils ist kleiner als 4 Massen-%, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des Dioctylsebacats und des Trimellithsäureesters an der gesamten Menge des Gummiteils liegt in einem Bereich von 4 Massen-% bis 8 Massen-%.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt in dem hydrierten Nitrilkautschuk, der den hydrierten Nitrilkautschuk als Basispolymer der Polymerlegierung enthält, die Menge des gebundenen Acrylnitrils nicht mehr als 19 Massen-%, die Iodzahl beträgt nicht mehr als 15 mg/100 mg, die Mooney-Viskosität bei 100°C ist nicht kleiner als 60, und der Massenprozentanteil des hydrierten Nitrilkautschuks an der gesamten Menge des Gummiteils liegt in einem Bereich von 15 Massen-% bis 50 Massen-%.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Gummiteil einen hydrierten Nitrilkautschuk, dessen Mooney-Viskosität bei 100°C nicht kleiner als 100 ist, in einem Bereich von 3 Massen-% bis 20 Massen-% der gesamten Menge des Gummiteils.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Gummiteil Schwefel und einen Sulfenamid-Vulkanisationsbeschleuniger in einem Massenteileverhältnis von 1:10 bis 1:2, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des Schwefels und des Sulfenamid-Vulkanisationsbeschleunigers an der gesamten Menge des Gummiteils liegt in einem Bereich von 0,3 Massen-% bis 1 Massen-%.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Gummiteil organisches Peroxid und ein Covernetzungsmittel in einem Massenteileverhältnis von 4:1 bis 20:1, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des organischen Peroxids und des Covernetzungsmittels an der gesamten Menge des Gummiteils liegt in einem Bereich von 4 Massen-% bis 8 Massen-%.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Gummiteil einen Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von nicht mehr als 70 nm in einem Anteil von mehr als 0 Massen-% und nicht mehr als 20 Massen-% an der gesamten Menge des Gummiteils.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Gummiteil Siliciumdioxid in einem Bereich von 2 Massen-% bis 5 Massen-% der gesamten Menge des Gummiteils.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Gummiteil Wachs in einem Bereich von 0,3 Massen-% bis 2 Massen-% der gesamten Menge des Gummiteils.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Schussindexwert des Gewebes nicht kleiner als 370000, der Gesamtindexwert des Gewebes ist nicht größer als 930000, und das Indexwertverhältnis des Gewebes liegt in einem Bereich von 70% bis 130%, wobei der Schussindexwert = Garntiter (dtex) × Zahl der Verzwirnungen × Zahl der Filamente × Fadenzahl pro Zoll (Webdichte, Schussdichte), der Kettindexwert = Garntiter (dtex) × Zahl der Verzwirnungen × Zahl der Filamente × Fadenzahl pro Zoll (Kettdichte), das Indexwertverhältnis = Schussindexwert/Kettindexwert (%) und der Gesamtindexwert = Schussindexwert + Kettindexwert.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Zugfestigkeit des Gewebes in Querrichtung nicht kleiner als 500 N/3 cm, und der Anteil der Fläche des Zahngummiteils an der Gesamtfläche des Zahngummiteils und des Zahngewebeteils aus der Sicht der Richtung der Riemenbreite ist nicht kleiner als 45%.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Gummizusammensetzung, mit der das Gewebe imprägniert ist, Folgendes: hydrierten Nitrilkautschuk; Epichlorhydrin-Kautschuk, der aus einem Copolymer von Epichlorhydrin und Ethylenoxid oder einem ternären Copolymer, bei dem Allylglycidylether als dritte Komponente copolymerisiert ist und eine Allylgruppe als Seitengruppe in eine Polymerhauptkette eingeführt ist, gebildet ist; hydrierten Carboxylnitrilkautschuk; hydrophobe Kieselsäure; blockiertes Isocyanat; und Phenolharz.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Zugstrang durch Imprägnieren einer Kohlefaser mit einem Behandlungsmittel, das hydrierten Nitrilkautschuk, ein Zirconiumoxid-Kopplungsmittel, hydrophobe Kieselsäure, Phenolharz und Kaliumtitanat enthält, und Trocknen derselben gebildet.
In dem Zahnriemen gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Zahngewebeteil so gebildet, dass eine Verbindungsstelle in einem Winkel von 5 Grad bis 15 Grad zur Richtung der Riemenbreite liegt.
Gemäß dem Zahnriemen der vorliegenden Erfindung enthält der Gummiteil des Riemenkörpers Dioctylsebacat und Trimellithsäureester in einem Massenteileverhältnis von 1:19 bis 1:1, der Massenprozentanteil des Dioctylsebacats an der gesamten Menge des Gummiteils ist kleiner als 4 Massen-%, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des Dioctylsebacats und des Trimellithsäureesters an der gesamten Menge des Gummiteils liegt in einem Bereich von 4 Massen-% bis 8 Massen-%, so dass der Zahnriemen eine gute Ausgewogenheit von Umweltbeständigkeit, wie Wärmebeständigkeit, Ölbeständigkeit, Kältebeständigkeit und Wasserbeständigkeit, aufweist und eine ausgezeichnete Steifigkeit und Hochlastbeständigkeit aufweist. Folglich sind in dem Zahnriemen eine hohe Genauigkeit, geringes Gewicht, Kompaktheit und Geräuscharmut verwirklicht.
Die obigen und weitere Ziele und Merkmale werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung mit Begleitzeichnungen besser verständlich.
Kurzbeschreibung der mehreren Ansichten der Zeichnungen
1 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht, die einen Zahnriemen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine erklärende Ansicht, um den prozentualen Flächenanteil des Zahngummiteils zu erklären;
3A ist eine Draufsicht, die einen Ausgangsstramin zeigt;
3B ist eine Draufsicht, die ein Zahngewebe zeigt;
3C ist eine Querschnittsansicht, die den Zahnriemen zeigt;
4 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem das Zahngewebe auf eine zylindrische Form aufgewickelt ist;
5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 4;
6 ist eine erklärende Ansicht, die die Beziehung zwischen der Basislänge A des Zahnteils und der Länge B des Zahnzwischenraums zeigt;
7A ist eine erklärende Ansicht, um die Zahnhöhe zu erklären;
7B ist eine erklärende Ansicht, um die vorgeschriebene Zahnhöhe (die Zahnhöhe der Form) zu erklären;
8 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Schussindexwert und der Zugfestigkeit des Stramins in Querrichtung zeigt;
9 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Indexwertverhältnis und der Zugfestigkeit des Stramins in Querrichtung zeigt;
10 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Gesamtindexwert und dem prozentualen Flächenanteil des Zahngummiteils des Stramins zeigt;
11 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen jedem Indexwert und dem Indexwertverhältnis des Stramins zeigt;
12 ist eine Graphik, die die Zahnabbruchzeit für jeden Riemen zeigt, wenn die Zahnteilung 3 mm beträgt;
13 ist eine Graphik, die die Zahnabbruchzeit für jeden Riemen zeigt, wenn die Zahnteilung 2 mm beträgt;
14 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und dem Verlust beim Erhitzen (%) zeigt;
15 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der EB-Abnahmerate (%) zeigt;
16 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der Modulveränderung (%) zeigt;
17 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der Härteveränderung (%) zeigt;
18 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und dem Verlust beim Erhitzen (%) zeigt;
19 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der EB-Abnahmerate (%) zeigt;
20 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der Modulveränderung (%) zeigt;
21 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der Härteveränderung (%) zeigt;
22 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung für die Bewertung der Kältebeständigkeit zeigt;
23 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es keine thermische Vorgeschichte gibt;
24 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es keine thermische Vorgeschichte gibt;
25 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es eine thermische Vorgeschichte gibt;
26 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es eine thermische Vorgeschichte gibt;
27 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zur Bewertung der Haltbarkeit zeigt;
28 ist eine Graphik, die die Ergebnisse eines Vergleichs der Restfestigkeit nach Ablauf von 500 Stunden zeigt;
29 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zur Messung des dynamischen Zahnsprungdrehmoments von Zahnriemen zeigt; und
30 ist eine Graphik, die die dynamischen Zahnsprungdrehmomente der Zahnriemen zeigt.
Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung konkret anhand der Zeichnungen, die eine Ausführungsform derselben zeigen, beschrieben.
1 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht, die einen Zahnriemen 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Zahnriemen 1 weist einen Riemenkörper 4, einen Zahngummiteil 5 und ein Zahngewebe 6 auf. In den Gummiteil 3 des Riemenkörpers 4 sind eine Vielzahl von Zugsträngen 2 eingebettet, die sich in Längsrichtung des Gummiteils 3 erstrecken. Eine Vielzahl von Zahngummiteilen 5, die sich in Richtung der Breite des Riemenkörpers 4 erstrecken, sind auf der Oberfläche des Riemenkörpers 4 auf der Seite gebildet, wo die Zugstränge 2 eingebettet sind. Das Zahngewebe 6 ist so angeordnet, dass es die Oberfläche der Zahngummiteile 5 bedeckt. Ein Zahnteil 7 besteht aus dem Zahngummiteil 5 und dem Zahngewebe 6. Der Zahnriemen 1 kann einen solchen Aufbau haben, dass die Zahngummiteile 5 auf beiden Flächen des Riemenkörpers 4 gebildet sind.
Das Zahngewebe 6 wird dadurch gebildet, dass man den Ausgangsstramin mit einer später beschriebenen Gummizusammensetzung für Zahngewebe imprägniert.
(1) Riemenkörper
Die Gummiteilzusammensetzung, die den Gummiteil 3 des Riemenkörpers 4 bildet, enthält als Gummikomponenten hydrierten NBR (HNBR) und eine HNBR/Zinkmethacrylat-Polymerlegierung (im Folgenden als HNBR-Polymerlegierung bezeichnet), die durch feines Dispergieren von Zinkmethacrylat in dem HNBR gebildet ist. Als HNBR-Polymerlegierung kann ein fertiges Produkt verwendet werden, oder es kann dadurch hergestellt werden, dass man Zinkmethacrylat im Stadium der Herstellung der Gummiteilzusammensetzung fein in dem HNBR dispergiert. Beispiele für dieses Produkt umfassen ”Zeoforte^TM ZSC4195CX”, das von der Zeon Corporation hergestellt wird.
Vorzugsweise ist der Massenprozentanteil der HNBR-Polymerlegierung an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung nicht kleiner als 30 Massen-% und nicht größer als 50 Massen-%. In diesem Fall weist der erhaltene Zahnriemen 1 ausgezeichnete Steifigkeit und Haftung auf.
Die Gummiteilzusammensetzung enthält als Weichmacher Dioctylsebacat (DOS) und Trimellithsäureester (im Folgenden als TMLA-Ester bezeichnet) in einem Massenteileverhältnis von nicht weniger als 1 zu 19 und nicht mehr als 1 zu 1, der Massenprozentanteil des DOC an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung ist kleiner als 4 Massen-%, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des DOS und des TMLA-Esters an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung ist nicht kleiner als 4 Massen-% und nicht größer als 8 Massen-%. In diesem Fall weist der erhaltene Zahnriemen 1 eine gute Ausgewogenheit von Umweltbeständigkeit, wie Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit und Dauerbiegefestigkeit, auf und weist ausgezeichnete Hochlastbeständigkeit und Steifigkeit auf. Beispiele für den TMLA-Ester sind Trimellithsäure-Trialkyl (C4 bis C11).
Vorzugsweise beträgt die Menge an gebundenem Acrylnitril in dem HNBR, das HNBR als Basispolymer der HNBR-Polymerlegierung enthält, nicht mehr als 19 Massen-%, seine Iodzahl ist nicht größer als 15 mg/100 mg, seine Mooney-Viskosität (1 + 4) bei 100°C ist nicht kleiner als 60, und sein Massenprozentanteil an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung ist nicht kleiner als 15 Massen-% und nicht größer als 50 Massen-%. In diesem Fall weist der Zahnriemen 1 eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit, Kältebeständigkeit, Steifigkeit und Kosteneffizienz auf, die bleibende Verformung wird niemals schlechter, und es tritt niemals das Abbrechen eines Zahns aufgrund ungenügender Elastizität auf. Indem man die Iodzahl auf nicht mehr als 15 mg/100 mg einstellt, wird Wärmebeständigkeit erhalten, und indem man die Menge des gebundenen Acrylnitrils auf nicht mehr als 19 Massen-% einstellt, wird Kältebeständigkeit erhalten.
Vorzugsweise enthält die Gummiteilzusammensetzung einen HNBR mit einer Mooney-Viskosität (1 + 4) bei 100°C von nicht weniger als 100 (im Folgenden als hochmolekularer HNBR bezeichnet) in einem Anteil von nicht weniger als 3 Massen-% und nicht mehr als 20 Massen-% an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung. In diesem Fall wird das Hervorquellen aus dem Zahnriemen 1 in den Riemenzahn unterdrückt, und es werden eine ausgezeichnete Steifigkeit, Verarbeitbarkeit des Gummis und Formbarkeit erhalten.
Die Gummiteilzusammensetzung enthält weiterhin ein Vernetzungsmittel, wie Schwefel und organisches Peroxid, einen Vulkanisationsbeschleuniger und ein Covernetzungsmittel (Hilfsvernetzungsmittel). Als organisches Peroxid, das zwar keiner speziellen Einschränkung unterliegt, können zum Beispiel folgende verwendet werden: 1,1-Di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan, Di-t-butylperoxid, Dibutylcumylperoxid, Dicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin, Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol oder t-Butylperoxyisopropylcarbonat. Beispiele für den Vulkanisationsbeschleuniger umfassen einen Sulfenamid-Vulkanisationsbeschleuniger, wie N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamid. Beispiele für das Covernetzungsmittel sind Phenylendimaleinimid (N,N'-m-Phenylendimaleinimid), Ethylendimethacrylat und Triallylisocyanurat.
Vorzugsweise enthält die Gummiteilzusammensetzung den Schwefel und den Sulfenamid-Vulkanisationsbeschleuniger in einem Massenteileverhältnis von nicht weniger als 1:10 und nicht mehr als 1:2, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des Schwefels und des Sulfenamid-Vulkanisationsbeschleunigers an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung ist nicht kleiner als 0,3 Massen-% und nicht größer als 1 Massen-%. In diesem Fall wird die Scorchzeit so angepasst, dass die Vorvulkanisation unterdrückt wird, und die Wärmebeständigkeit und die Steifigkeit des Zahnriemens 1 sind ausgezeichnet.
Vorzugsweise enthält die Gummiteilzusammensetzung das organische Peroxid und das Covernetzungsmittel in einem Massenteileverhältnis von nicht weniger als 4:1 und nicht mehr als 20:1, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des organischen Peroxids und des Covernetzungsmittels an der gesamten Menge der Gummizusammensetzung ist nicht kleiner als 4 Massen-% und nicht größer als 8 Massen-%. In diesem Fall ist die Vorvulkanisation unterdrückt, die Erhöhung der bleibenden Verformung und Sprödigkeit ist unterdrückt, und die Steifigkeit ist ausgezeichnet.
Vorzugsweise enthält die Gummiteilzusammensetzung Siliciumdioxid in einem Anteil von nicht weniger als 2 Massen-% und nicht mehr als 5 Massen-% an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung. Auf die Oberfläche des Siliciumdioxids wird vorzugsweise eine Hydrophobisierungsbehandlung angewendet. Wenn das Siliciumdioxid in dem oben genannten Bereich enthalten ist, ist die Vorvulkanisation unterdrückt, und die Wärmebeständigkeit und Verarbeitbarkeit sind ausgezeichnet.
Vorzugsweise enthält die Gummiteilzusammensetzung Wachs in einem Anteil von nicht weniger als 0,3 Massen-% und nicht mehr als 2 Massen-% an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung. In diesem Fall sind die Wärmebeständigkeit und die Haftung des Zahnriemens 1 ausgezeichnet.
Außerdem kann die Gummiteilzusammensetzung Additive, wie ein Antioxidans, ein Pigment und einen Farbstoff, enthalten. Beispiele für das Antioxidans sind ein Amin-Antioxidans und ein Zinksalz von 2-Mercaptobenzimidazol.
Beispiele für das Pigment und den Farbstoff sind Titanoxid, Kohle, Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün und Karminrot.
Vorzugsweise enthält die Kohle einen Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von nicht mehr als 70 nm in einem Anteil von mehr als 0 Massen-% und nicht mehr als 20 Massen-% an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung. In diesem Fall weist der Zahnriemen 1 eine ausgezeichnete Festigkeit auf. Wenn der Zahnriemen 1 in einer Umgebung verwendet wird, wo er direkt ultravioletten Strahlen ausgesetzt ist, ist außerdem die Reduktion der physikalischen Eigenschaften unterdrückt.
Die Gummiteilzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist die oben beschriebene Zusammensetzung auf, und der durch Vernetzen der Gummiteilzusammensetzung erhaltene Gummiteil 3 weist eine Gummihärte Hs von nicht weniger als 85 und nicht mehr als 90 sowie einen 100%-Modul von nicht weniger als 7 MPa auf.
(2) Zahngewebe
(i) Ausgangsstramin
Der Zahnriemen mit der kleinen Zahnteilung wird herkömmlicherweise hauptsächlich unter geringer Last verwendet, wie es oben erwähnt ist, und die Festigkeit des Ausgangsstramins beträgt, wenn es sich bei dem Ausgangsstramin um Nylon 6 oder 66 handelt, ungefähr 450 N als Zugfestigkeit in Querrichtung pro 3 cm Breite des Ausgangsgewebes. Was im Falle des Zahnriemens die Leistungsfähigkeit des Riemens als Straminfestigkeit signifikant beeinflusst, ist die Festigkeit des Stramins, der eine Scherkraft von den Zähnen der Zahnriemenscheibe empfängt, in Querrichtung. Hier ist die Querrichtung eine Richtung, in der eine Dehnung erfolgt.
Im Falle von Verwendungen unter strapazierenden Umgebungen, wie Verwendungen in Fahrzeugen, und wenn Kompaktheit erwünscht ist, sind bei der herkömmlichen Zugfestigkeit in Querrichtung die erforderliche Scherkraftbeständigkeit und Schlagzähigkeit der Riemenzahnteile nur schwer zu erhalten.
Um die Festigkeit des Anfangsstramins in Querrichtung zu erhöhen, werden Verfahren wie eine Erhöhung des Schussdurchmessers, Erhöhung der Fadenzahl (Garndichte) und Austausch des Materials gegen eines mit höherer Festigkeit in Betracht gezogen.
Wenn einfach der Garndurchmesser, die Zahl der Verzwirnungen und die Fadenzahl erhöht werden, tritt, da die Zahnteile des Riemens klein sind, leicht ein Formungsfehler auf, und es ist schwierig, ein geeignetes Flächenverhältnis zwischen dem Zahngummiteil und dem Zahngewebe an den Zahnteilen aufrechtzuerhalten. Wenn eine Faser mit hoher Festigkeit, wie eine Aramidfaser, verwendet wird, nimmt die Haftung an anderen Materialien ab, und die Kosten nehmen signifikant zu. Die Größe und die Fadenzahl in Kettrichtung hängen mit der Zugfestigkeit in Querrichtung zusammen, und wenn diese zu stark erhöht werden, tritt eine Spannungskonzentration auf, so dass die Festigkeit in Querrichtung gering ist im Vergleich zu den Spezifikationen in Schussrichtung, und es tritt ein Problem mit der Formbarkeit auf. Um dieses Problem zu lösen, ist das Material in der vorliegenden Erfindung auf Nylon 6 oder Nylon 66 beschränkt, die folgenden Indices, ein Schussindexwert, ein Kettindexwert, ein Indexwertverhältnis und ein Gesamtindexwert werden angegeben, um einen Formungsfehler zu unterdrücken und den Anteil des Zahngummiteils und des Zahngewebes am Zahnteil zu optimieren, und es werden Anforderungen erhalten, um die erforderliche Leistungsfähigkeit und die Formbarkeit des Produkts gleichzeitig zu erfüllen. Der Schussindexwert = Garntiter (dtex) × Zahl der Verzwirnungen × Zahl der Filamente × Fadenzahl pro Zoll (Zahl der Garne) Der Kettindexwert = Garntiter (dtex) × Zahl der Verzwirnungen × Zahl der Filamente × Fadenzahl pro Zoll (Zahl der Garne) Das Indexwertverhältnis = Schussindexwert/Kettindexwert (%) Der Gesamtindexwert = Schussindexwert + Kettindexwert.
Wenn der Garntiter in Querrichtung zum Beispiel 44 dtex beträgt, die Zahl der Verzwirnungen zwei ist, die Zahl der Filamente 34 ist und die Schussdichte 150 pro Zoll beträgt, dann ist der Schussindexwert = 44 × 2 × 34 × 150 = 448800.
Wenn der Garntiter in Längsrichtung zum Beispiel 44 dtex beträgt, die Zahl der Verzwirnungen eins ist, die Zahl der Filamente 34 ist und die Kettdichte 288 pro Zoll beträgt, dann ist der Kettindexwert = 44 × 1 × 34 × 288 = 430848, das Indexwertverhältnis = 448800/430848 = 104% und der Gesamtindexwert = 448800 + 430848 = 879648.
Unter dem Gesichtspunkt der Kombination einer ausgezeichneten Zugfestigkeit mit einem ausgezeichneten prozentualen Flächenanteil des Zahngummiteils, der später beschrieben wird, werden der Schussindexwert auf nicht weniger als 370000, der Gesamtindexwert auf nicht mehr als 930000 (der Kettindexwert auf nicht mehr als 560000) und das Indexwertverhältnis auf nicht weniger als 70% und nicht mehr als 130% eingestellt.
Die Zugfestigkeit in Querrichtung wird auf nicht weniger als 500 N/3 cm eingestellt, und die Zahnhöhe des Riemens, wenn die Zahnhöhe der Form (eine vorgeschriebene Zahnhöhe, die später beschrieben wird) 100% beträgt, wird auf nicht weniger als 90%, vorzugsweise auf 100%, eingestellt.
Vorzugsweise wird der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils, der durch den folgenden Ausdruck (1) ausgedrückt wird, auf nicht weniger als 45% eingestellt.
Der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils = (Fläche der Seitenfläche parallel zur Richtung der Breite des Zahngummiteils)/(Fläche der Seitenfläche parallel zur Richtung der Breite des Zahnteils) (1)
2 ist eine erklärende Ansicht, um den prozentualen Flächenanteil des Zahngummiteils zu erklären.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die schräge Seite der Druckfläche des Zahnteils 7 bis zur Oberfläche des Zugstrangs 2 ausgedehnt, und der Prozentanteil der Querschnittsfläche des Zahngummiteils 5 an dem von einer dicken Linie umgrenzten Teil M, wenn die Oberfläche des Zugstrangs 2 die Basis ist, wird auf nicht weniger als 45% eingestellt, das heißt, der Prozentanteil der Querschnittsfläche des Zahngewebes 6 wird auf nicht mehr als 55% eingestellt.
Wenn der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils kleiner als 45% ist, ist die Elastizität des Zahnteils 7 wegen der ungenügenden Menge des Zahngummiteils 5 ungenügend, so dass es leicht zu einem Abbrechen des Zahns aufgrund einer wiederholt einwirkenden Scherbelastung kommt. Wenn das Zahngewebe 6 zu dick ist, ist gleichzeitig auch der Zwischenraum des Zahnteils 7 zu dick, und dementsprechend ist die bleibende Verformung des Zahngewebes 6 groß, so dass es schwierig ist, das richtige Ineinandergreifen zu halten, und ein Abbrechen des Zahns aufgrund des ungeeigneten Ineinandergreifens tritt in einem frühen Stadium auf.
Der Schussfaden, der den Zahnteil 7 bildet, muss mit Hilfe von Urethangarnen oder dergleichen eine wollige Oberflächenstruktur oder eine Kräuselung erhalten, um ihm Dehnungseigenschaften zu verleihen.
Der Kettfaden ist nicht gekräuselt.
Beispiele für das Webverfahren sind eine Köperbindung, eine Leinwandbindung und eine Doppelbindung.
(ii) Zahngewebebehandlung
Was die Zahngewebebehandlung betrifft, so werden herkömmlicherweise durch Auflösen einer vorbestimmten Gummizusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel oder dergleichen und Imprägnieren von Stramin mit dieser Lösung die Haftung am Gummiteil 3 und dem Zugstrang 2 und die Verschleißfestigkeit gegenüber Reibung an der Riemenscheibe erhalten.
Außerdem, wie oben beschrieben, wird das Zahngewebe auch unter Verwendung der RFL-Flüssigkeit behandelt.
Im ersteren Fall, in dem die Gummizusammensetzung verwendet wird, werden harte Materialien, wie der Ruß und das Metalloxid, die der Gummizusammensetzung beigemischt sind, wegen der Reibung an der Riemenscheibe zu Pulver, und dieses Pulver haftet auf der Oberfläche des Zahnteils und fördert den Verschleiß des Zahngewebes durch die Reibung an der Zähnen der Riemenscheibe. Außerdem ist der Reibungskoeffizient des Zahngewebes nach der Behandlung hoch.
Was die letztere RFL-Behandlung betrifft, so ist zwar wie bei der Behandlung mit der Gummizusammensetzung eine ausreichende Haftung am Gummi und den Zugsträngen gewährleistet, doch wenn daraus ein Riemen gebildet wird, ist der Reibungskoeffizient des Zahngewebes nach der Behandlung hoch, so dass die erforderliche Verschleißfestigkeit nicht erhalten wird. Da bei der RFL-Behandlung ein gehärtetes Harz zu den Zahnteilen verarbeitet wird, tritt an dem Riemen leicht ein Formungsfehler auf.
Um dieses Problem zu lösen, offenbart das oben genannte japanische Patent Nr. 5,116,791 eine Erfindung eines Zahnriemens, die die erforderliche Leitfähigkeit erfüllt, indem man die Farbe dadurch aufhellt, dass kein Ruß darin enthalten ist, und die Verschleißfestigkeit dadurch verbessert, dass ein Gleitmittel, wie PTFE, darin enthalten ist. Zum Beispiel enthält die Seite, die mit den Riemenscheiben in Kontakt kommt, leitfähiges Zinkoxid und einen leitfähigen Weichmacher, die Kleberschicht der Fläche in Kontakt mit dem Gummiteil enthält leitfähige Kohle, und diese werden mit den Riemenscheiben in Kontakt gebracht und auf der Seite der Vorrichtung geerdet, wodurch eine statische Aufladung verhindert wird.
Es müssen jedoch verschiedene Arten von Behandlungsmitteln für die beiden Oberflächen des Ausgangsstramins und die Innenseite hergestellt werden, die Zahl der Komponenten, die in der Behandlungsflüssigkeit miteinander gemischt werden, ist groß, und die Zahl der Behandlungsvorgänge ist ebenfalls groß, was unter dem Gesichtspunkt der Kosten, der Verarbeitbarkeit und der Produktionseffizienz nachteilig ist.
Die vorliegende Erfindung verbessert die Verarbeitbarkeit und die Produktionseffizienz, während sie die Verschleißfestigkeit des Stramins gewährleistet.
Um für Verschleißfestigkeit gegenüber einer Hochlastumgebung zu sorgen und die Entstehung ungewöhnlicher Geräusche am Riemen zu verhindern, ist auf der Seite der Oberfläche, die mit den Riemenscheiben in Kontakt kommt, ein Gleitmittel erforderlich. Viele Gleitmittel senken jedoch die Haftung am Zahngewebe, und die meisten haben eine geringe Leitfähigkeit.
Die Zahngewebebehandlung der vorliegenden Erfindung muss nur einmal durchgeführt werden, indem man eine Art von Behandlungsflüssigkeit (Zahngewebe-Gummizusammensetzung) verwendet, und das Zahngewebe, das diese Behandlung erfahren hat, weist eine ausgezeichnete Leitfähigkeit, Verschleißfestigkeit, Haftung, Wasserbeständigkeit und Hochlastbeständigkeit auf.
Die Zahngewebe-Gummizusammensetzung ist eine Polymerlegierung, bei der ein Epichlorhydrinkautschuk einer HNBR-Gummizusammensetzung beigemischt wird. Der Epichlorhydrinkautschuk wird aus einem Copolymer von Epichlorhydrin und Ethylenoxid oder aus einem ternären Copolymer, bei dem Allylglycidylether als dritte Komponente copolymerisiert ist und eine Allylgruppe als Seitengruppe in eine Polymerhauptkette eingeführt ist, gebildet. Hydrierter Carboxylnitrilkautschuk, hydrophobe Kieselsäure, blockiertes Isocyanat und Phenolharz sind ebenfalls enthalten. Vorzugsweise sind weiterhin auch PTFE und Graphit enthalten.
Vorzugsweise ist der Epichlorhydrinkautschuk in einem Anteil von nicht weniger als 3 Massen-% und nicht mehr als 18 Massen-% an der gesamten Menge der Zahngewebe-Gummizusammensetzung enthalten. In diesem Fall sind die Leitfähigkeit und Verschleißfestigkeit ausgezeichnet.
Vorzugsweise enthält die Zahngewebe-Gummizusammensetzung Zinkmethacrylat in einem Anteil von nicht weniger als 3 Massen-% und nicht mehr als 11 Massen-% an der gesamten Menge der Zahngewebe-Gummizusammensetzung. In diesem Fall sind die Haftung und Verschleißfestigkeit ausgezeichnet. Es kann auch ein fertiges Produkt verwendet werden, das im Voraus durch feines Dispergieren von Zinkmethacrylat in HNBR gebildet wird.
Unter dem Gesichtspunkt der Haftung, der Verarbeitbarkeit und der Kosten ist es zu bevorzugen, dass der hydrierte Carboxyl-NBR in einem Anteil von nicht weniger als 1 Massen-% und nicht mehr als 6 Massen-% enthalten ist. Beispiele für den hydrierten Carboxyl-NBR umfassen eines, bei dem die Mooney-Viskosität (1 + 4) bei 100°C nicht kleiner als 60 und nicht größer als 100 ist, die Menge des gebundenen Acrylnitrils nicht mehr als 50% beträgt und die Iodzahl nicht mehr als 60 mg/100 mg beträgt. Durch das darin enthaltene hydrierte Carboxyl-NBR ist die Haftung des Zahngewebes 6 am Zugstrang 2 und am Gummiteil 3 ausgezeichnet. Da außerdem die RFL-Behandlung unnötig ist und kein Kondensationsprodukt von Resorcin mit Formalin enthalten ist, ist die Verschleißfestigkeit ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist die hydrophobe Kieselsäure in einem Anteil von nicht weniger als 0,3 Massen-% und nicht mehr als 4 Massen-% enthalten. In diesem Fall sind die Wassereigenschaft und die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet, und die Vorvulkanisation ist unterdrückt.
Vorzugsweise ist das blockierte Isocyanat in einem Anteil von nicht weniger als 0,15 Massen-% und nicht mehr als 2 Massen-% enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist das Phenolharz in einem Anteil von nicht weniger als 1 Massen-% und nicht mehr als 11 Massen-% enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet, und die Temperaturabhängigkeit ist gering.
Vorzugsweise ist das PTFE in einem Anteil von nicht weniger als 10 Massen-% und nicht mehr als 28 Massen-% enthalten. In diesem Fall sind die Verschleißfestigkeit und die Haftung ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist der Graphit in einem Anteil von nicht weniger als 1 Massen-% und nicht mehr als 7 Massen-% enthalten. In diesem Fall sind die Leitfähigkeit, die Verschleißfestigkeit und die Haftung ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist ein organisches Peroxid als Vernetzungsmittel, wie Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol, in einem Anteil von nicht weniger als 1 Massen-% und nicht mehr als 5 Massen-% enthalten. In diesem Fall sind die Verschleißfestigkeit und die Haftung ausgezeichnet, und die Temperaturabhängigkeit ist gering.
Vorzugsweise ist ein Covernetzungsmittel, wie N,N'-m-Phenylendimaleinimid, in einem Anteil von nicht weniger als 0,07 Massen-% und nicht mehr als 2 Massen-% enthalten. In diesem Fall ist die Vorvulkanisation unterdrückt, und die Temperaturabhängigkeit ist gering.
Vorzugsweise ist leitfähiges Zinkoxid in einem Anteil von nicht weniger als 1 Massen-% und nicht mehr als 7 Massen-% enthalten. In diesem Fall sind die Leitfähigkeit und die Verschleißfestigkeit ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist Kaliumtitanat in einem Anteil von nicht weniger als 0,17 Massen-% und nicht mehr als 2 Massen-% enthalten. In diesem Fall sind die Verschleißfestigkeit und die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet.
Vorzugsweise enthält die Zahngewebe-Gummizusammensetzung Schwefel, einen Vulkanisationsbeschleuniger, wie N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamid, Stearinsäure, Magnesiumoxid, Ethylenthioharnstoff und dergleichen.
(3) Zugstrang
Um die Breite des Zahnriemens zu reduzieren, müssen die Festigkeit, die Dauerbiegefestigkeit und die Steifigkeit der Zugstränge verbessert werden. Insbesondere muss ein Material mit hoher Zugsteifigkeit verwendet werden, um ein richtiges Ineinandergreifen gegen eine Hochlastumgebung aufrechtzuerhalten. Herkömmlicherweise werden häufig Glasfasern als Material für die Zugstränge als Zugfestigkeitselement des Synchronriemens verwendet. Obwohl Glasfasern eine ausgezeichnete Festigkeit, Steifigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen, weisen sie als Zugstrangmaterial für Riemen kleiner Zahnteilung zur Verwendung in Fahrzeugen eine ungenügende Steifigkeit auf.
Obwohl auch in Betracht gezogen wird, das Zugstrangmaterial gegen einen Draht aus einem Metall wie Stahl auszutauschen, um Steifigkeit zu erhalten, ist im Falle eines metallischen Zugstrangs die Dauerbiegefestigkeit äußerst gering, und die Biegesteifigkeit ist groß, so dass die Transmissionseffizienz reduziert ist. In letzter Zeit werden Kohlefasern als Zugstrangmaterial verwendet, um dieses zu ersetzen. Obwohl ein Kohlezugstrang eine ausgezeichnete Steifigkeit aufweist, ist er Glasfasern und dergleichen bezüglich der Zugfestigkeit nicht sehr weit überlegen, wenn der Durchmesser des Zugstrangs derselbe ist. Obwohl auch in Betracht gezogen wird, die Fasermenge zu erhöhen (den Durchmesser zu erhöhen), um eine Breitenreduktion zu ermöglichen, bestimmen im Falle des Synchronriemens der Durchmesser des Zugstrangs und die Dicke des Zahngewebes im Wesentlichen den Zustand des Ineinandergreifens mit den Riemenscheiben, und im Falle des Riemens mit kleiner Zahnteilung kann, wenn der Durchmesser des Zugstrangs erhöht wird und der Riemen mit Riemenscheiben kleineren Durchmessers betrieben wird, die Dauerbiegefestigkeit nicht gewährleistet werden, so dass die Erhöhung des Durchmessers des Zugstrangs beschränkt ist.
Daher werden auch Glasfasern um Kohlefasern herum angeordnet, um die Festigkeit, Dauerbiegefestigkeit, Schlagzähigkeit und die Haftung an Teilen zu verbessern. Die Personenstunden nehmen jedoch zu, wodurch die Kosten zunehmen. Da außerdem die Menge der Kohlefasern gering ist im Vergleich zu einem Zugstrang desselben Durchmessers, der nur aus Kohle besteht, muss der Durchmesser groß sein, um die erforderliche Steifigkeit zu erhalten. Es ist zwar ein Zugstrang verfügbar, bei dem die Steifigkeit der Kohlefasern verstärkt wird, indem man die Behandlung mit RFL (Resorcin-Formalin-Latex), die herkömmlicherweise für Glasfasern verwendet wird, mit einem nur aus Kohlefasern bestehenden Zugstrang durchführt, doch da die Haftung zwischen dem RFL und den Kohlefasern und die Vulkanisationsdichte des L von dem RFL ungenügend ist, ist es schwierig, die bleibende Dehnung, die Dauerbiegefestigkeit und die Schlagzähigkeit des Riemens zu den physikalischen Eigenschaften desselben Grads wie bei dem Glaszugstrang zu verbessern.
Der Zugstrang der vorliegenden Erfindung erhält eine Haltbarkeit und Haftung, die höher sind als die des herkömmlichen Glaszugstrangs, indem man mit einem Zugstrang, der nur aus Kohlefasern besteht, die später beschriebene Behandlung durchführt, um die Steifigkeit zu erhöhen.
Das Zugstrang-Behandlungsmittel der vorliegenden Erfindung enthält HNBR, ein Zirconiumoxid-Kopplungsmittel, hydrophobe Kieselsäure, Phenolharz und Kaliumtitanat. Das Zirconiumoxid-Kopplungsmittel verbessert die Haftung des Behandlungsmittels am Zugstrangmaterial und am Gummiteil, und die hydrophobe Kieselsäure verbessert die Wasserbeständigkeit. Die Wasserbeständigkeit wird verbessert, indem man eine solche Behandlung durchführt, dass das Behandlungsmittel selbst durch den Einfluss von Feuchtigkeit und Umgebungswärme nicht leicht aufquillt. Die bleibende Verformung des Behandlungsmittels selbst, die eine Erhöhung der bleibenden Dehnung und der Dauerbiegefestigkeitseigenschaften des Riemens und eine Reduktion der Wasserbeständigkeit verursacht, wird auf der Basis der Auswahl und der Menge des Vernetzungsmittels reduziert. Da das Behandlungsmittel selbst Festigkeit, Steifigkeit und Elastizität aufweist und seine bleibende Verformung gering ist, stehen Zugstränge, die durch Verbiegen und Verdrehen des Riemens verdrillt werden, wegen der Zugstrangmaterial schützenden Wirkung des Behandlungsmittels nicht miteinander in Kontakt.
Vorzugsweise enthält das Zugstrang-Behandlungsmittel Zinkmethacrylat. In diesem Fall ist die bleibende Dehnung des Riemens ausgezeichnet. Es kann ein fertiges Produkt verwendet werden, das durch feines Dispergieren von Zinkmethacrylat in HNBR gebildet wird.
Vorzugsweise ist das Zirconiumoxid-Kopplungsmittel in einem Anteil von nicht weniger als 0,1 Massen-% und nicht mehr als 4 Massen-% an der gesamten Menge des Behandlungsmittels enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet, und die bleibende Dehnung ist gering.
Vorzugsweise ist die hydrophobe Kieselsäure in einem Anteil von nicht weniger als 0,5 Massen-% und nicht mehr als 4 Massen-% an der gesamten Menge des Behandlungsmittels enthalten. In diesem Fall sind die Wasserbeständigkeit, die Verarbeitbarkeit und die Haftung ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist das Phenolharz in einem Anteil von nicht weniger als 3 Massen-% und nicht mehr als 27 Massen-% an der gesamten Menge des Behandlungsmittels enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet, und die bleibende Dehnung ist gering.
Vorzugsweise ist das Kallumtitanat in einem Anteil von nicht weniger als 0,3 Massen-% und nicht mehr als 7 Massen-% an der gesamten Menge des Behandlungsmittels enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet, und die bleibende Dehnung ist gering.
Vorzugsweise ist SFR-Kohle in einem Anteil von nicht weniger als 3 Massen-% und nicht mehr als 13 Massen-% an der gesamten Menge des Behandlungsmittels enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist Schwefel in einem Anteil von nicht weniger als 0,05 Massen-% und nicht mehr als 2 Massen-% an der gesamten Menge des Behandlungsmittels enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet.
Vorzugsweise ist ein organisches Peroxid als Vernetzungsmittel, wie Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol, in einem Anteil von nicht weniger als 2 Massen-% und nicht mehr als 10 Massen-% enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet, und die bleibende Dehnung ist gering.
Vorzugsweise ist ein Covernetzungsmittel, wie N,N'-m-Phenylendimaleinimid, in einem Anteil von nicht weniger als 0,05 Massen-% und nicht mehr als 3 Massen-% enthalten. In diesem Fall ist die Haftung ausgezeichnet, und die bleibende Dehnung ist gering.
Vorzugsweise enthält das Zugstrang-Behandlungsmittel einen hydrierten Carboxylnitrilkautschuk und Stearinsäure.
Das oben beschriebene Zugstrang-Behandlungsmittel wird in einem organischen Lösungsmittel gelöst, das aus Kohlefasern gebildete Zugstrangmaterial wird damit imprägniert, und dann wird das Zugstrangmaterial unter Verwendung eines Trocknungsofens getrocknet.
(4) Herstellung des Zahnriemens
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des Zahnriemens 1 beschrieben.
Die 3A bis 3C sind schematische Querschnittsansichten, um das Verfahren zur Herstellung des Zahnriemens 1 zu erläutern.
Zuerst wird ein Ausgangsstramin 60 aus Nylon 6 oder Nylon 66 in die oben beschriebene Zahngewebe-Gummizusammensetzung, die in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, eingetaucht und dann getrocknet (3A).
Dabei dringt die Zahngewebe-Gummizusammensetzung (in der Figur als Pünktchen dargestellt) in die Lücken 60a ein und bedeckt auch die Oberfläche des Ausgangsstramins 60, wobei man das Zahngewebe 6 erhält (3B).
Dann wird das Zahngewebe 6 auf die Außenfläche einer zylindrischen Form gewickelt, die zahnbildende Vertiefungen aufweist, der Zugstrang 2 wird unter konstanter Spannung spiralig darüber gewickelt, und darüber wiederum wird eine Bahn aus unvulkanisiertem (unvernetztem) Kautschuk, der aus einer Gummizusammensetzung für den Gummiteil besteht, gewickelt. Danach wird alles in eine Vulkanisationstonne gegeben und von der Außenrandseite her unter Druck gesetzt und mit Dampf erhitzt. Die Formtemperatur ist nicht niedriger als 100°C und nicht höher als 130°C, und der Formdruck ist nicht kleiner als 6 MPa und nicht größer als 10 MPa.
Der Kautschuk wird durch die Druckbeaufschlagung und das Erhitzen erweicht und bildet die Zahngummiteile 5, das Zahngewebe 6 wird mit der Oberflächenseite der Zahngummiteile 5 verbunden, und der Kautschuk wird unter Bildung des Gummiteils 3 vulkanisiert, wodurch man den Zahnriemen 1 erhält (3C).
Wie oben beschrieben, wird das Zahngewebe 6 über die zylindrische Form gelegt und zum Zeitpunkt der Herstellung zusammengefügt, und wenn der Zahnriemen 1 in einer Hochlastumgebung verwendet wird, ist zu bevorzugen, dass sich die Verbindungsstelle (Fuge) an einem als Zahnspitze ausgebildeten Teil des Riemens befindet. Besonders bevorzugt befindet sich die Fuge wenigstens innerhalb eines Bereichs des als Scheitel eines Zahngummiteils 5 ausgebildeten Teils, und zwar an einem zentralen Teil. Der Grund dafür ist, dass es leicht zu einem Abbrechen des Zahns kommt, wenn sich die Fuge, die ja eine geringe Festigkeit hat, auf der Seitenfläche befindet und die Zahnbasis des Zahnteils 7 wiederholt gegen die Zähne der Zahnscheibe reibt und eine starke Scherkraft erfährt. Da der harte Zugstrang 2, auf den Spannung ausgeübt wird, auf das weiche Zahngewebe 6 gewickelt wird, wird das Zahngewebe 6 durch diese Spannung verformt, und auch wenn in einem frühen Stadium eine Justierung vorgenommen wird, so dass sich die Fuge an der Zahnspitze befindet, kann die Fuge durch die Spannung gekrümmt und von der Zahnspitze weg verschoben werden, so dass sie sich auf der Zahnseitenfläche und der Zahnbasis befindet.
Da bei einem Zahnriemen mit einer Zahnteilung von nicht weniger als 5 mm der Zahnteil vergleichsweise groß ist, ist es leicht, die Fuge in die Nähe des Scheitels der Zahnspitze zu bringen, und auch wenn eine Verschiebung auftritt, wie es oben beschrieben ist, befindet sich die Fuge nicht sehr oft auf der Zahnseitenfläche oder der Zahnbasis. Da bei einem Riemen mit einer Zahnteilung von nicht mehr als 3 mm jedoch die Oberfläche des Zahnteils klein ist, ist es aus dem oben genannten Grund schwierig, die Fuge auf die Zahnspitze zu bringen.
Es hängt zwar vom Fügeverfahren ab, wie es oben beschrieben ist, doch wenn die Enden des Zahngewebes 6 thermisch miteinander verschweißt werden, gibt es Fälle, in denen die Fuge des Zahngewebes 6 durch die Hitze schmilzt, und wenn sie hart wird, gräbt sie sich als Masse (Schweißbeule) des Zahngewebes 6 in den vom Zahngummiteil 5 gebildeten Teil ein, in diesen Teil gelangt keine Gummizusammensetzung, und aus diesem Teil kann kein Zahngummiteil 5 gebildet werden.
Obwohl es ein Verfahren gibt, bei dem das Zahngewebe 6 durch Nähen mit einem Faden unter Verwendung einer Nähmaschine zusammengefügt wird, gibt es Fälle, in denen die beim Nähen gebildeten Nadellöcher durch den Druck und die Hitze beim Formen vergrößert werden, und das Strömen der Gummizusammensetzung bewirkt ein Hervorquellen auf der Seitenfläche des Zahnteils 7, was ein ungewöhnliches Geräusch verursacht, wenn der Riemen mit den Riemenscheiben in Kontakt kommt, und die Bildung von Gummipulver bewirkt.
In der vorliegenden Erfindung wird thermisches Schweißen als Fügeverfahren angewendet, und das Zahngewebe 6 wird so zusammengefügt, dass die Fuge schräg verläuft. Folglich kann zum Zeitpunkt der Bildung eines Riemens verhindert werden, dass die Fuge, obwohl sie auch an der Zahnseitenfläche und der Zahnbasis vorbeiläuft, ohne zu reißen, sich auf der Seitenfläche eines Zahnteils 7 konzentriert und dadurch eine Schweißbeule verursacht.
Offensichtlich gilt: Je kleiner die Zahl der geschweißten Teile (die Zahl der Zahnteile, wo die Fuge vorbeiläuft) bei einem Zahnriemen, desto vorteilhafter ist es. Der Besetzungsanteil der Schweißlänge (Fuge) für einen Zahnteil 7, das heißt der Schweißwinkel, ist jedoch auch wichtig.
4 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem das Zahngewebe 6 auf die zylindrische Form gewickelt wird, und 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht davon.
Unter dem Gesichtspunkt der Reduktion der Zahl der geschweißten Teile müssen, wie in den 4 und 5 gezeigt ist, der Schweißstartpunkt und der Startpunkt zum Schneiden des Riemens in Richtung der Riemenbreite im Bereich des als Zahnzwischenraum ausgebildeten Teils des Riemens liegen. Durch Vergleichen der Fugen a, b und e zeigt sich anhand von 5: Je größer der Schweißwinkel, desto höher die Zahl der geschweißten Teile. Durch Vergleichen der Fugen b, c und d zeigt sich außerdem: Während für die Fuge b, deren Schweißstartpunkt sich innerhalb des Zahnzwischenraums befindet, die Zahl der geschweißten Teile eines Riemens eines beträgt, beträgt für die Fugen c und d, deren Schweißstartpunkte sich am Zahnteil 7 befinden, die Zahl der geschweißten Teile zwei, also mehr.
Wie in 6 gezeigt ist, gilt: Wenn A:B = 1,857:1 zwischen einer Zahnteil-Basislänge A und einer Zahnzwischenraumlänge B gilt (wenn die Zahnteilung a [mm] beträgt, gelten A = 0,65a und B = 0,35a), gilt der folgende Ausdruck (2) zwischen dem Schweißwinkel × (Grad) und der Riemenbreite y, bei der die zahn der geschweißten Teile minimiert werden kann: y = 58,839·a·x^–1,0219 (2)
Die Schweißwinkel, bei denen die Zahl der geschweißten Teile minimiert werden kann und die durch den Ausdruck (2) erhalten werden, wenn die Riemenbreite auf 6 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm und 35 mm geändert wird und die Zahnteilung 2 mm und 3 mm beträgt, sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt: Tabelle 1

Schweißwinkel

Riemenbreite Zahnteilung (2 mm) Zahnteilung (3 mm)

6 18,4 27,4

10 11,2 16,6

15 7,5 11,2

20 5,7 8,4

25 4,6 6,8

30 3,8 5,7

35 3,3 4,9
Es hat sich gezeigt, dass es möglich ist, dafür zu sorgen, dass die Fuge für einen Riemen nur an einer minimalen Anzahl von Zahnteilen vorbeiläuft, indem man einen Schweißwinkel einstellt, bei dem auf der Basis der Differenz der Riemenbreite die minimale Anzahl von geschweißten Teilen erreicht werden kann, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist, und indem man den Schweißstartpunkt zwischen den Riemenzahnzwischenräumen einstellt, wie es in den 4 und 5 gezeigt ist. Die Scherkraft, die auf die Zahnteile des Riemens wirkt, und der Winkel des geschweißten Teils in Bezug auf die Richtung der Reibung an den Zähnen der Zahnriemenscheibe müssen jedoch ebenfalls in Betracht gezogen werden.
Im Falle von Verwendungen in Fahrzeugen, bei denen Kompaktheit die höchste Priorität hat, wie in der vorliegenden Anmeldung, weicht eine Riemenbreite von nicht weniger als 31 mm von der erforderlichen Leistungsfähigkeit ab. Da eine Riemenbreite von weniger als 10 mm auch keine Fähigkeit liefert, ist es zu bevorzugen, dass die Riemenbreite in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm liegt.
Wenn die Riemenbreite innerhalb des oben genannten Bereichs liegt und die Zahnteilung nicht mehr als 3 mm beträgt, wird der Schweißwinkel auf nicht weniger als fünf Grad und nicht mehr als 15 Grad eingestellt. Wenn der Schweißwinkel kleiner als fünf Grad ist, sind die Länge der Fuge, die sich in einem Teil mit geringer Festigkeit gegenüber der Scherkraft befindet, und die Reibung groß, so dass die Wirkung der Verhinderung des Abbrechens des Zahns gering ist. Wenn der Schweißwinkel größer als 15 Grad ist, nimmt die Anzahl der geschweißten Teile für einen Riemen zu, so dass Probleme wie eine geringe Ausbeute des Stramins auftreten. Unter dem Gesichtspunkt von Haltbarkeit und Kosten ist zu bevorzugen, dass der Schweißwinkel auf nicht weniger als sieben Grad und nicht mehr als zehn Grad eingestellt wird.
Beispiele
Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Erfindung konkret beschrieben, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
1. Herstellung des Zahngewebes
(i) Stramin

Die Stramine A bis P mit den in Tabelle 2 gezeigten Querstrukturen und den in Tabelle 3 gezeigten Längsstrukturen wurden hergestellt. Tabelle 2

Querrichtung
Beispiel	Garntiter (dtex)	Zahl der Verzwirnungen (Anzahl)	Zahl der Filamente (Anzahl)	Schussdichte (Zahl/Zoll)	Schussindexwert
Stramin A	44	2	34	103	308176
Stramin B	78	2	24	122	456768
Stramin C	78	2	24	95	355680
Stramin D	44	2	34	150	448800
Stramin E	78	1	34	168	445536
Stramin F	44	2	34	150	448800
Stramin G	78	1	34	168	445536
Stramin H	155	1	35	88	477400
Stramin I	155	1	35	117	634725
Stramin J	78	1	34	186	493272
Stramin K	155	1	35	81	439425
Stramin L	78	1	34	145	384540
Stramin M	78	1	34	107	283764
Stramin N	110	1	34	86	321640
Stramin O	78	1	34	119	315588
Stramin P	78	1	34	116	307632

Tabelle 3

Längsrichtung
Beispiel	Garntiter (dtex)	Zahl der Verzwirnungen (Anzahl)	Zahl der Filamente (Anzahl)	Kettdichte (Zahl/Zoll)	Kettindexwert	Gesamtindexwert
Stramin A	44	1	34	291	435336	743512
Stramin B	78	1	34	140	371280	828048
Stramin C	44	1	34	197	294712	650392
Stramin D	44	1	34	288	430848	879648
Stramin E	44	1	34	288	430848	876384
Stramin F	78	1	34	117	310284	759084
Stramin G	78	1	34	117	310284	755820
Stramin H	110	1	34	155	579700	1057100
Stramin I	110	1	34	145	542300	1177025
Stramin J	110	1	34	150	561000	1054272
Stramin K	110	1	34	148	553520	992945
Stramin L	110	1	34	154	575960	960500
Stramin M	110	1	34	144	538560	822324
Stramin N	110	1	34	164	613360	935000
Stramin O	110	1	34	142	531080	846668
Stramin P	110	1	34	129	482460	790092

Für jeden der Stramine A bis P wurden die Zugfestigkeit in Querrichtung, die Zugfestigkeit in Längsrichtung und der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils erhalten. Der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils wurde dadurch erhalten, dass man ein Bild eines Querschnitts des Zahnteils aufnahm und die Fläche maß. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 gezeigt: Tabelle 4

	Indexwertverhältnis (Schuss/Kette)	Zugfestigkeit quer (N)	Zugfestigkeit längs (N)	Proz. Flächenanteil des Zahngummiteils (%)	Form barkeit	Proz. Flächenanteil des Gewebes	Erforderliche Querfestigkeit
Stramin A	71%	472	754	56,3	o	o	x
Stramin B	123%	748	612	50,5	x	o	o
Stramin C	121%	636	618	64,3	x	o	o
Stramin D	104%	600	766	47,5	o	o	o
Stramin E	103%	600	766	47,7	o	o	o
Stramin F	145%	600	500	55,1	x	o	o
Stramin G	144%	600	500	55,3	x	o	o
Stramin H	82%	570	891	39,6	o	x	o
Stramin I	117%	767	779	35,5	x	x	o
Stramin J	88%	676	872	39,7	o	x	o
Stramin K	79%	518	817	42,1	o	x	o
Stramin L	67%	441	877	43,5	o	x	x
Stramin M	53%	376	865	50,9	o	o	x
Stramin N	52%	466	896	44,7	o	x	x
Stramin O	59%	398	771	49,4	o	o	x
Stramin P	64%	385	743	52,9	o	o	x

Tabelle 4 umfasst auch die im Folgenden gezeigten Bewertungen.
Erforderliche Querfestigkeit

O Die Zugfestigkeit in Querrichtung ist nicht kleiner als 500 N/3 cm.
x Die Zugfestigkeit in Querrichtung ist kleiner als 500 N/3 cm.

Prozentualer Flächenanteil des Gewebes

O Der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils ist nicht kleiner als 45%.
x Der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils ist kleiner als 45%.

Formbarkeit

O Die Zahnhöhe ist nicht kleiner als 90% der vorgeschriebenen Zahnhöhe.
x Die Zahnhöhe ist kleiner als 90% der vorgeschriebenen Höhe.

7A ist eine erklärende Ansicht, um die Zahnhöhe zu erklären, und 7B ist eine erklärende Ansicht, um die vorgeschriebene Zahnhöhe (die Zahnhöhe der Form) zu erklären. Wie in 7A gezeigt ist, ist die Höhe von der Oberfläche des Zahngewebes 6, die dem Zahnzwischenraum entspricht, bis zur Scheitelfläche des Zahnteils 7 die ”Zahnhöhe”, und wie in 7B gezeigt ist, ist die Tiefe von der Oberfläche der Hohlform bis zum Boden des Hohlraums die ”vorgeschriebene Zahnhöhe”. Wie bereits erwähnt, ist die Formbarkeit ”O”, wenn die Zahnhöhe nicht kleiner als 90% der vorgeschriebenen Zahnhöhe ist.
8 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Schussindexwert und der Zugfestigkeit in Querrichtung zeigt, und 9 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Indexwertverhältnis und der Zugfestigkeit in Querrichtung zeigt.
Anhand von 8 zeigt sich, dass die Zugfestigkeit in Querrichtung verbessert wird, indem man den Schussindexwert verbessert. Um eine Zugfestigkeit in Querrichtung zu erhalten, die nicht kleiner ist als die angestrebte Festigkeit (500 N/3 cm), darf der Schussindexwert nicht kleiner als 370000 sein. Obwohl der Stramin L jedoch zum Beispiel einen Schussindexwert von nicht weniger als 370000 hat, ist seine Zugfestigkeit in Querrichtung gering. Der Grund dafür ist, dass sich die Beanspruchung häufig auf die Spannung in Querrichtung konzentriert, da das Indexwertverhältnis nur 67% beträgt (der Kettindexwert hoch ist).
Außerdem weisen die Stramine B, C und dergleichen im Vergleich mit dem Schussindexwert eine hohe Festigkeit auf. Der Grund dafür ist, dass das Indexwertverhältnis immerhin 120% beträgt, die Beanspruchungskonzentration in Querrichtung gering ist und die Abnahme der Garnfestigkeit gering ist.
Aus 9 geht hervor, dass wenn das Indexwertverhältnis nicht kleiner als 130% ist, die Zugfestigkeit in Querrichtung reduziert ist, und als Grund dafür geht man davon aus, dass auch wenn der Schussindexwert zu sehr erhöht ist, wobei der Kettindexwert festgehalten wird, ungleichmäßige Teile zum Zeitpunkt der Parallelausrichtung von Garnlängen aufgrund der Ungleichmäßigkeit zum Zeitpunkt der Herstellung in Querrichtung zunehmen, die Formbarkeit gering ist und die Festigkeit nicht signifikant verbessert ist. Es zeigt sich auch, dass die Festigkeit unzureichend ist, wenn das Indexwertverhältnis kleiner als 70% ist. Unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit des Stramins in Querrichtung zeigt sich, dass der Schussindexwert nicht weniger als 370000 betragen darf und das Indexwertverhältnis nicht weniger als 70% und nicht mehr als 30% betragen darf.
10 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Gesamtindexwert und dem prozentualen Flächenanteil des Zahngummiteils zeigt.
Anhand von 10 zeigt sich, dass der Gesamtindexwert nicht mehr als 930000 betragen darf, damit der prozentuale Flächenanteil des Zahngummiteils nicht kleiner als 45% ist.
Daraus ergibt sich Folgendes: Wenn der Schussindexwert nicht kleiner als 370000 ist, der Gesamtindexwert nicht mehr als 930000 beträgt (der Kettindexwert nicht mehr als 560000 beträgt) und das Indexwertverhältnis nicht kleiner als 70% und nicht größer als 130% ist, werden eine ausgezeichnete Zugfestigkeit und ein ausgezeichneter prozentualer Flächenanteil des Zahngummiteils erhalten, und die Formbarkeit ist ausgezeichnet. Vorzugsweise ist der Indexwert nicht kleiner als 70% und nicht größer als 120%.
11 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen jedem Indexwert und dem Indexwertverhältnis zeigt. Wenn aus den oben genannten Anforderungen ein geeigneter Ausdruck formuliert ist und die Schnittpunkte desselben mit dem Indexwertverhältnis erhalten wurden, zeigt sich, dass ein Bereich von einem Indexwertverhältnis von 70% (Schussindexwert = 370000, Kettindexwert = 555000, Gesamtindexwert = 925000) bis zu einem Indexwertverhältnis von 130% (Schussindexwert = 525000, Kettindexwert = 400000, Gesamtindexwert = 925000) geeignet ist.
(ii) Zahngewebe
Eine Zahngewebe-Gummizusammensetzung wurde hergestellt, indem man folgende Bestandteile gemäß der Zusammensetzung (in Massenteilen gezeigt) der im Folgenden gezeigten Tabelle 5 miteinander mischte: HNBR (”Zetpol^TM 2020”, hergestellt von Zeon Corporation); hydrierter Carboxyl-NBR (C-NBR) (”Therban XT”, hergestellt von Lanxess); CHC (Epichlorhydrin-Polymer) (”Epichlomer C, D oder CG”, hergestellt von Daiso Co., Ltd.); Zinkmethacrylat (”R205”, hergestellt von Asada Chemical Industry Co., Ltd.); Stearinsäure; Magnesiumoxid; ETU (Ethylenthioharnstoff); Schwefel; hydrophobe Kieselsäure (”SS10”, hergestellt von Tosoh Silica Corporation); PTFE (Teflon^TM-Pulver); Phenolharz (”Sumiliteresin PR7031A”, hergestellt von Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Novolakphenol); blockiertes Isocyanat (ein Typ, der sich durch Erhitzen entblockieren lässt); Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol (”Perbutyl P-40”, hergestellt von NOF Corporation, 40% verdünnt, Vernetzungsmittel); N,N'-m-Phenylendimaleimid (”Vulnoc PM”, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Covernetzungsmittel); Graphit; leitfähiges Zinkoxid (”Zinc Oxide 23-K”, hergestellt von Hakusui Tech Co., Ltd.); Kaliumtitanat-Whisker (”Tismo D101”, hergestellt von Otsuka Chemical Co., Ltd.); und ein Vulkanisationsbeschleuniger (”Nocceler CZ”, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.).

Die physikalischen Eigenschaften von ”Zetpol 2020” sind wie folgt: Die Menge des gebundenen Acrylnitril beträgt 36,2 Massen-%, die Iodzahl (Medianwert) beträgt 28 mg/100 mg, und die Mooney-Viskosität beträgt 78. Tabelle 5

Zusammensetzungsbeispiel	Massenteile
HNBR	100	34,9%
C-HNBR	10	3,5%
CHC	40	14,0%
Zinkmethacrylat	20	7,0%
Stearinsäure	1	0,3%
Magnesiumoxid	1,2	0,4%
ETU	0,4	0,1%
Schwefel	0,1	0,0%
hydrophobe Kieselsäure	5	1,7%
PTFE	60	20,9%
Phenolharz	15	5,2%
Blockiertes Isocyanat	2	0,7%
Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol	8	2,8%
N,N'-m-Phenylendimaleinimid	0,5	0,2%
Graphit	10	3,5%
leitfähiges Zinkoxid	10	3,5%
Kaliumtitanat	3	1,0%
Vulkanisationsbeschleuniger	0,4	0,1%
Gesamt	286,6	100,0%

Ein Zahngewebe wurde erhalten, indem man einen Stramin, bei dem der Schussindexwert nicht kleiner als 370000 war, der Gesamtindexwert nicht größer als 925000 war und das Indexwertverhältnis nicht kleiner als 70% und nicht größer als 130% war, mit der Zahngewebe-Gummizusammensetzung der obigen Zusammensetzung imprägnierte.
Das erhaltene Zahngewebe wies eine ausgezeichnete Leitfähigkeit, Verschleißfestigkeit, Haftung, Wasserbeständigkeit und Hochlastbeständigkeit auf.
2. Behandlung des Zugstrangs

Ein Zugstrang-Behandlungsmittel (Zugstrang-Gummizusammensetzung) wurde hergestellt, indem man folgende Bestandteile gemäß der Zusammensetzung (in Massenteilen gezeigt) der im Folgenden gezeigten Tabelle 6 miteinander mischte: HNBR (das oben genannte ”Zetpol 2020”); C-NBR (das oben genannte ”Therban XT”); Zinkmethacrylat (das oben genannte ”R20S”); Stearinsäure; hydrophobe Kieselsäure (das oben genannte ”Silica SS10”); SRF-Kohle; Phenolharz (das oben genannte ”Sumiliteresin PR7031A”); ein Zirconiumoxid-Kopplungsmittel (Zirconat-Kopplungsmittel, hergestellt von Kenrich Petrochemicals, Inc., mercaptoorganisches Zirconat-Kopplungsmittel); Schwefel; ein Kaliumtitanat-Whisker (das oben genannte ”Tismo D101”); und Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol (das oben genannte ”Perbutyl P-40”, 40% verdünnt, Vernetzungsmittel); N,N'-m-Phenylendimaleimid (das oben genannte ”Vulnoc PM”). Tabelle 6

Zusammensetzungsbeispiel	phr
HNBR	80	51,7%
C-HNBR	10	6,5%
Zinkmethacrylat	15	9,7%
Stearinsäure	1	0,6%
hydrophobe Kieselsäure	5	3,2%
SRF-Kohle	10	6,5%
Phenolharz	20	12,9%
Zirconiumoxid-Kopplungsmittel	2	1,3%
Schwefel	0,3	0,2%
Kaliumtitanat	3	1,9%
Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol	8	5,2%
N,N'-m-Phenylendimaleinimid	0,5	0,3%
Gesamt	154,8	100,0%

Eine Behandlung wurde durchgeführt, bei der die Zugstrang-Gummizusammensetzung der obigen Zusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst wurde und ein aus Kohlefasern bestehender Zugstrang damit imprägniert wurde.
Der erhaltene Zugstrang wies eine hohe Steifigkeit auf und hatte eine höhere Haltbarkeit und Haftung als ein Glas-Zugstrang.
3. Untersuchung des Stramin-Fügeverfahrens
Wie oben erwähnt, muss der Schweißwinkel den Schweißwinkel erfüllen, bei dem die minimale Anzahl von geschweißten Teilen von Tabelle 1 erreicht wird und der unter Berücksichtigung des Einflusses der Scherkraft, die auf die Zahnteile des Riemens wirkt, und der von den Zähnen der Riemenscheibe ausgehenden Reibung bestimmt wird. Die Riemenbreite, der Schweißwinkel und die Zahl der geschweißten Teile (die Zahl der Zahnteile, an denen die Fuge vorbeiläuft) wurden untersucht.
Unter Verwendung einer Gummiteilzusammensetzung eines später beschriebenen Zusammensetzungsbeispiels 1 als Gummiteilzusammensetzung des Riemenkörpers und unter Verwendung eines aus Nylon 66 bestehenden Zahngewebes und eines Zugstrangs, die den oben beschriebenen Behandlungen unterzogen wurden, wurden Riemen mit den in Tabelle 7 gezeigten Riemenbreiten und Schweißwinkeln gebildet. Tabelle 7 zeigt die Zahl der geschweißten Teile bei jeder Riemenbreite und bei jedem Schweißwinkeln, wenn die Zahnteilung 2 mm beträgt. Tabelle 7

Schweißwinkel (°)

Riemenbreite (mm) 3 5 7 10 15 20

10 1 1 1 1 2 2

15 1 1 1 2 3 3

20 1 1 2 2 3 4

25 1 2 2 3 4 5

30 1 2 2 3 5 6
Unter Verwendung von Chloroprenkautschuk als Gummiteilkomponente des Riemenkörpers und unter Verwendung eines aus Nylon 66 bestehenden Zahngewebes und eines Zugstrangs, die den oben beschriebenen Behandlungen unterzogen wurden, wurden Riemen mit den in Tabelle 8 gezeigten Riemenbreiten und Schweißwinkeln gebildet. Tabelle 8 zeigt die Zahl der geschweißten Teile bei jeder Riemenbreite und bei jedem Schweißwinkeln, wenn die Zahnteilung 3 mm beträgt. Tabelle 8

Schweißwinkel (°)

Riemenbreite (mm) 3 5 7 10 15 20

10 1 1 1 1 1 2

15 1 1 1 1 2 2

20 1 1 1 2 2 3

25 1 1 2 2 3 4

30 1 1 2 2 3 4
Die Riemen wurden um zwei Riemenscheiben herum gespannt, und die Durchhaltezeit bis zum Auftreten eines abgebrochenen Zahns wurde gemessen.
Die Testbedingungen waren wie folgt:
Riemen: 360 mm Länge
Zahl der Zähne auf der Riemenscheibe: 30T-30T
Drehgeschwindigkeit: 3000 U/min

Das Lastdrehmoment (Nm) und die Installationsspannung (N) jeder Riemenbreite bei jeder Zahnteilung ist in der folgenden Tabelle 9 gezeigt. Tabelle 9

Zahnteilung	Riemenbreite (mm)	10	15	20	25	30
3 (mm)	Lastdrehmoment (Nm)	4,38	6,95	9,64	12,44	15,31
3 (mm)	Installationsspannung (N)	52	82	114	148	182
2 (mm)	Lastdrehmoment (Nm)	2,29	3,63	5,04	6,50	8,01
2 (mm)	Installationsspannung (N)	52	82	114	148	182

12 ist eine Graphik, die die Zahnabbruchzeit für jeden Riemen zeigt, wenn die Zahnteilung 3 mm beträgt. Die Zahnabbruchzeit ist als relativer Wert dargestellt, wenn der Schweißwinkel 0 Grad beträgt und der Wert in einem Fall, in dem es keine mangelhafte Verbindungsstelle gibt, 100% beträgt. In 12 wird gilt eine Verbindungsstelle als mangelhaft, wenn sich die Verbindungsstelle (Fuge) in einem Fall, bei dem der Schweißwinkel 0 Grad beträgt, an der Zahnbasis eines Zahnteils des Riemens befindet.
13 ist eine Graphik, die die Zahnabbruchzeit für jeden Riemen zeigt, wenn die Zahnteilung 2 mm beträgt. Die Zahnabbruchzeit ist als relativer Wert dargestellt, wenn der Schweißwinkel 0 Grad beträgt und der Wert in einem Fall, in dem es keine mangelhafte Verbindungsstelle gibt, 100% beträgt. In 13 wird gilt eine Verbindungsstelle als mangelhaft, wenn sich die Verbindungsstelle (Fuge) in einem Fall, bei dem der Schweißwinkel 0 Grad beträgt, an der Zahnbasis eines Zahnteils des Riemens befindet.
Anhand der 12 und 13 zeigt sich, dass dann, wenn die Zahnteilung nicht mehr als 3 mm beträgt, der Schweißwinkel vorzugsweise nicht weniger als fünf Grad und nicht mehr als 15 Grad beträgt. Wenn der Schweißwinkel nicht kleiner als 20 Grad ist, ist die Ausbeute des Stramins gering, und die Kosten nehmen zu. Es ist besonders zu bevorzugen, dass der Schweißwinkel nicht weniger als sieben Grad bis nicht mehr als 15 Grad beträgt.
4. Riemenkörper
(1) Gummiteilzusammensetzung
Zusammensetzungsbeispiel 1
Eine Gummiteilzusammensetzung von Zusammensetzungsbeispiel 1 wurde erhalten, indem man folgende Bestandteile gemäß der Zusammensetzung (in Massenteilen und Massen-% gezeigt) der im Folgenden gezeigten Tabelle 10 miteinander mischte: HNBR (”Zetpol^TM 4310”, hergestellt von Zeon Corporation); eine HNBR-Polymerlegierung (”Zeoforte ZSC4195CX”, hergestellt von Zeon Corporation); TMLA-Ester (Trimellithsäuretriisononyl, ”Adekacizer C9N”, hergestellt von Adeka Corporation); DOS (hergestellt von Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.); 4,4'-Bis(α,α-dimethylbenzyl)diphenylamin (”Nocrac CD”, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Antioxidans); Siliciumoxid (”Nipsil ss10”, hergestellt von Tosoh Silica Corporation); Wachs (”Suntight”, hergestellt von Seiko Chemical Co., Ltd.), Schwefel (”Sulfax PMC”, hergestellt von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Vernetzungsmittel); N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamid (”NOCCELER CZ-G”, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd, Vulkanisationsbeschleuniger); hochmolekularer HNBR (”Zetpol 2010H”, hergestellt von Zeon Corporation); Di[(t-butylperoxy)isopropyl]benzol (”Perbutyl P-40”, hergestellt von NOF Corporation, 40% verdünnt, Vernetzungsmittel); N,N'-m-Phenylendimaleinimid (”Vulnoc PM”, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Covernetzungsmittel); und FEF-Kohle.
Die physikalischen Eigenschaften von ”Zetpol 4310” sind wie folgt: Die Menge des gebundenen Acrylnitril beträgt 18,6 Massen-%, die Iodzahl (Medianwert) beträgt 15 mg/100 mg, und die Mooney-Viskosität beträgt 80. Die physikalischen Eigenschaften von ”Zetpol 2010H” sind wie folgt: Die Menge des gebundenen Acrylnitril beträgt 36,2 Massen-%, die Iodzahl (Medianwert) beträgt 11 mg/100 mg, und die Mooney-Viskosität beträgt nicht weniger als 120. Das Basispolymer von ”ZSC4195CX” ist ”Zetpol 4310”.
Zusammensetzungsbeispiele 2 bis 7
Gummiteilzusammensetzungen der Zusammensetzungsbeispiele 2 bis 7 wurden gemäß der oben genannten Zusammensetzung von Tabelle 10 erhalten.
Zusammensetzungsbeispiele 8 bis 11
Gummiteilzusammensetzungen der Zusammensetzungsbeispiele 8 bis 11 wurden gemäß der oben genannten Zusammensetzung von Tabelle 11 erhalten.
(2) Bewertung der Wärmebeständigkeit
Aus den Gummiteilzusammensetzungen der Zusammensetzungsbeispiele 1 bis 11 wurden durch hydraulisches Pressen (30 Minuten lang bei 160°C) Gummiplatten gebildet.
Die Gummiplatten wurden in einen Geer-Ofen gegeben und auf 140°C erhitzt, und die physikalischen Eigenschaften des Gummis nach 144 Stunden wurden bewertet. Die Punkte der Wärmebeständigkeitsbewertung sind wie folgt:
(i) Heizverlust
Dargestellt als % Abnahmerate, wenn die Masse vor dem Test (vor der Alterung) 100% beträgt.
(ii) EB (Bruchdehnung)
Dargestellt als % Abnahmerate, wenn die EB (Bruchdehnung: Gummireißfestigkeit [JIS K 6251 (Schulterstab Nr. 3)]) jedes Gummis vor dem Test 100% beträgt.
(iii) 100%-Modul
Dargestellt als % Zunahmerate, wenn der 100%-Modul (JIS K 6254 [streifenförmiger Probekörper Nr. 1]) jedes Gummis vor dem Test 100% beträgt.
(iv) Gummihärte
Dargestellt als Zunahmemenge (Punkt) gegenüber der Härte (JIS K 6253 [Durometerhärte ”Typ A”]) jedes Gummis vor dem Test.

Die folgende Tabelle 12 zeigt den DOS:TMLA-Ester (Massenteileverhältnis), den prozentualen Massenanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung, den prozentualen Massenanteil des DOS an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und den prozentualen Massenanteil des DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers der Zusammensetzungsbeispiele 1 bis 11. Tabelle 12

	Zusammensetzungsbeispiel
	5	7	2	1	3	6	4
DOS:TMLA-Ester	0:1	1:32,3	1:19	1:3	1:1	1:0,3	1:0
prozentualer Massenanteil des Weichmachers, %	5,3
prozentualer Massenanteil des DOS, %	0	0,2	0,3	1,3	2,65	4	5,3
DOS/Weichmacher	0	3,8	5,7	25	50	75	100

	Zusammensetzungsbeispiel
	10	8	1	9	11
DOS:TMLA-Ester	1:3
prozentualer Massenanteil des Weichmachers, %	2	4	5,3	8	10
prozentualer Massenanteil des DOS, %	0,5	1,0	1,3	2	2,5
DOS/Weichmacher	25	25	25	25	25

Die Testergebnisse sind in den 14 bis 18 gezeigt.
14 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers (entsprechend den Gummiplatten der Zusammensetzungsbeispiele 1 bis 7) und dem Verlust beim Erhitzen (%) zeigt, 15 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der EB-Abnahmerate (%) zeigt, 16 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der Modulveränderung (%) zeigt, und 17 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse des Weichmachers und der Härteveränderung (%) zeigt.
Anhand der 14 bis 17 und der Tabellen 10 und 12 zeigt sich, dass im Falle der Gummiplatten der Zusammensetzungsbeispiele 1 bis 7, bei denen der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmasse der Gummiteilzusammensetzung auf 5,3 Massen-% festgelegt ist, Folgendes gilt: Wenn der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers nicht größer als 25 Massen-% ist, sind die Veränderungen des Verlustes beim Erhitzen, des EB, des 100%-Moduls und der Härte gering. Wenn der Massenprozentanteil 50 Massen-% überschreitet und der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse der Gummiteilzusammensetzung 2,65 Massen-% überschreitet, beginnen die Veränderungen des Verlustes beim Erhitzen, des EB, des 100%-Moduls und der Härte zuzunehmen. Wenn der Prozentanteil von DOS an der Gesamtmasse der Gummiteilzusammensetzung nicht kleiner als 4 Massen-% ist (die Gummiplatten der Zusammensetzungsbeispiele 6 und 4), nimmt das EB auf einen unbrauchbaren Wert ab, so dass der Gummi spröde ist. Wenn der Prozentanteil von DOS nicht kleiner als 4 Massen-% ist, weisen die anderen physikalischen Eigenschaften ebenfalls große Abnahmen auf. Das heißt, wie sich zeigt, muss der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmasse der Gummiteilzusammensetzung, um eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit zu erhalten, kleiner als 4 Massen-% sein. Vorzugsweise beträgt der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung nicht mehr als 2,65 Massen-%.
Der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers wird auf nicht mehr als 50 Massen-% eingestellt (das Massenteileverhältnis des DOS zum TMLA-Ester ist nicht größer als 1:1).
18 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung (entsprechend den Gummiplatten der Zusammensetzungsbeispiele 1 und 8 bis 11) und dem Verlust beim Erhitzen (%) zeigt, 19 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der EB-Abnahmerate (%) zeigt, 20 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der Modulveränderung (%) zeigt, und 21 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung und der Härteveränderung (%) zeigt.
Anhand der 18 bis 21 und der Tabellen 11 und 12 zeigt sich, dass dann, wenn der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung größer als 8 Massen-% ist, die Änderungsraten der physikalischen Größen hoch sind.
Daher wird der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung auf nicht mehr als 8 Massen-% eingestellt.
(3) Bewertung der Kältebeständigkeit
Beispiel 1
Ein Zahnriemen von Beispiel 1 wurde unter Verwendung der Gummiteilzusammensetzung von Zusammensetzungsbeispiel 1, eines aus Nylon 66 bestehenden Stramins, das der oben beschriebenen Behandlung unterzogen wurde, als Zahngewebe gebildet, wobei das Zahngewebe nach dem oben beschriebenen Fügeverfahren (der Schweißwinkel betrug zehn Grad) zusammengefügt wurde und ein aus Kohle bestehender Zugstrang, der der oben beschriebenen Behandlung unterzogen wurde, verwendet wurde. Der Zahnriemen hatte eine Zahnteilung von 3 mm, eine Länge von 339 mm und eine Breite von 15 mm.
Beispiele 2 bis 5
Zahnriemen der Beispiele 2 bis 5 wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 gebildet, außer dass die Gummiteilzusammensetzungen der Zusammensetzungsbeispiele 2, 3, 8 und 9 anstelle der Gummiteilzusammensetzung von Zusammensetzungsbeispiel 1 verwendet wurden.
Vergleichsbeispiele 1 bis 6
Zahnriemen der Vergleichsbeispiele 1 bis 6 wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 gebildet, außer dass die Gummiteilzusammensetzungen der Zusammensetzungsbeispiele 4, 5, 6, 7, 10 und 11 anstelle der Gummiteilzusammensetzung von Zusammensetzungsbeispiel 1 verwendet wurden.
Die Beziehungen zwischen den Beispielen 1 bis 5 sowie den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 und den Zusammensetzungsbeispielen 1 bis 11 sind in der folgenden Tabelle 13 gezeigt. Tabelle 13

Beispiel Vergleichsbeispiel

1, 11 2, 12 3, 13 4, 14 5, 15 1, 11 2, 12 3, 13 4, 14 5, 15 6, 16

Zusammensetzungsbeispiel 1 2 3 8 9 4 5 6 7 10 11
Bewertung der Kältebeständigkeit
Die Kältebeständigkeit der Zahnriemen der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 6 wurde bewertet.
22 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung 11 für die Bewertung der Kältebeständigkeit und der Haltbarkeit zeigt.
Die Vorrichtung 11 weist ein Kühlbad 12 aus Polystyrolschaum, eine Waage 13, auf die das Kühlbad 12 gestellt wird, einen Trägerrahmen 14, der den Zahnriemen 1 im Kühlbad 12 trägt, und einen aus Kunstharz bestehenden Pressstab 15, der sich auf der oberen Fläche des Kühlbads 12 befindet, so dass er in dasselbe hinein und aus demselben heraus bewegt werden kann, auf.
Die Zahnriemen wurden vom Trägerrahmen 14 getragen, der Pressstab 15 wurde ausgehend von einem Punkt, bei dem sich die Skalenmarke der Waage 13 in eine beliebige Richtung bewegte, um 70 mm hineingedrückt, und die Presslast (g) beim Drücken des Zahnriemens 1 wurde abgelesen. Diese Presslast (g) ist der Wert für die Bewertung der Biegesteifigkeit (des Riemens). Für jeden Zahnriemen wurde die Messung an drei Punkten durchgeführt, und der Mittelwert wurde berechnet.
Bei jedem Zahnriemen wurde eine Messung für jeden der folgenden Fälle durchgeführt: Raumtemperatur; wenn Kühlluft in das Kühlbad 12 geleitet und das Innere des Kühlbades 12 auf –30°C gehalten wurde; und wenn Kühlluft in das Kühlbad 12 geleitet und das Innere des Kühlbades 12 auf –40°C gehalten wurde: Weiterhin wurde eine Messung für die drei oben genannten Fälle durchgeführt, nachdem eine thermische Vorgeschichte von 720 Stunden bei 140°C durchlaufen wurde.
23 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers (entsprechend den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4) und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es keine thermische Vorgeschichte gibt. 24 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung (entsprechend den Beispielen 1, 4 und 5 und den Vergleichsbeispielen 5 und 6) und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es keine thermische Vorgeschichte gibt. In den 23 und 24 stellen a, b und c die Presslasten dar, wenn das Innere des Kühlbades 12 auf –40°C, auf –30°C bzw. auf Raumtemperatur gehalten wurde.
Anhand der 23 und 24 zeigt sich Folgendes: Wenn der Anteil des DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers und der Anteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung zunehmen, das heißt durch Einstellen des Massenprozentanteils von DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers auf nicht weniger als 5 Massen-% (das Massenteileverhältnis des DOS zum TMLA-Ester ist nicht kleiner als 1:19) und Einstellen des Massenprozentanteils des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung auf nicht weniger als 4 Massen-%, ist die Flexibilität in einer Tieftemperaturumgebung ausgezeichnet. Und es zeigt sich, dass die Biegesteifigkeit des Riemens bei Raumtemperatur durch die zugefügte Menge des DOS und die Gesamtmenge des zugemischten Weichmachers nicht sehr stark beeinflusst wird.
25 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers (entsprechend den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4) und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es eine thermische Vorgeschichte gibt. 26 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung (entsprechend den Beispielen 1, 4 und 5 und den Vergleichsbeispielen 5 und 6) und der Presslast bei jeder Temperatur zeigt, wenn es eine thermische Vorgeschichte gibt. In den 25 und 26 stellen a, b und c die Presslasten dar, wenn das Innere des Kühlbades 12 auf –40°C, auf –30°C bzw. auf Raumtemperatur gehalten wurde.
Anhand von 25 zeigt sich, dass sich die Flexibilität des Zahnriemens, der eine thermische Vorgeschichte aufweist, in einer Tieftemperaturumgebung mit zunehmendem Anteil des DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers verschlechtert. Das heißt, obwohl es keinen Unterschied gibt, wenn der Massenprozentanteil des DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers nicht mehr als 5 Massen-% beträgt, verschlechtert sich die Flexibilität allmählich, wenn der Massenprozentanteil 5 Massen-% überschreitet. Man geht davon aus, dass dies den folgenden Grund hat: Das DOS bewirkt eine Förderung der thermischen Alterung des Gummis, und wegen der Temperatur von 140°C verflüchtigt sich das DOS, wodurch die Kältebeständigkeitswirkung des DOS reduziert wird.
Daher wird der Massenprozentanteil des DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers auf nicht mehr als 50 Massen-% eingestellt.
Im Falle von 26 verschlechtert sich im Unterschied zu dem Fall von 25 die Flexibilität nicht, wenn der Wert des Massenprozentanteils des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung nach einer thermischen Vorgeschichte zunimmt. Man geht davon aus, dass dies den folgenden Grund hat: Im Falle von 26 beträgt die hinzugefügte Menge des DOS nur 0,5 bis 2,5 Massen-%, und der Einfluss des DOS ist daher gering. Anhand von 26 zeigt sich Folgendes: Wenn der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung nicht weniger als 4 Massen-% beträgt, verbessert sich die Biegesteifigkeit (Flexibilität), und wenn der Massenprozentanteil nicht weniger als 5,3 Massen-% beträgt, ist die Flexibilität gleichmäßig und besser.
Aufgrund der Bewertungen der Wärmebeständigkeit und der Kältebeständigkeit wird der Massenprozentanteil des DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers auf nicht weniger als 5 Massen-% und nicht mehr als 50 Massen-% eingestellt (das Massenteileverhältnis des DOS zum TMLA-Ester beträgt nicht weniger als 1:19 und nicht mehr als 1:1); vorzugsweise wird der Massenprozentanteil auf nicht weniger als 25 Massen-% und nicht mehr als 50 Massen-% eingestellt (das Massenteileverhältnis des DOS zum TMLA-Ester beträgt nicht weniger als 1:3 und nicht mehr als 1:1).
Außerdem wird der Massenprozentanteil des DOS an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung auf weniger als 4 Massen-% eingestellt. Vorzugsweise beträgt der Massenprozentanteil nicht mehr als 2,65 Massen-%.
Weiterhin wird der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung auf nicht weniger als 4 Massen-% und nicht mehr als 8 Massen-% eingestellt. Vorzugsweise wird der Massenprozentanteil auf nicht weniger als 5,3 Massen-% und nicht mehr als 8 Massen-% eingestellt.
Folglich wird ein Zahnriemen erhalten, bei dem die Riemenhärtung gering ist, auch wenn es kalt ist, und bei dem die Reduktion der Transmissionseffizienz gering ist, und es werden ein geringer Kraftstoffverbrauch und eine ausgezeichnete Transmissionsgenauigkeit erhalten.
(4) Bewertung der Haltbarkeit (Dauerbiegefestigkeit)
Beispiele 11 bis 15
Zahnriemen der Beispiele 11 bis 15 wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 bis 5 gebildet, außer dass die Länge des Zahnriemens 999 mm betrug und seine Breite 20 mm betrug.
Vergleichsbeispiele 11 bis 16
Zahnriemen der Vergleichsbeispiele 11 bis 16 wurden in ähnlicher Weise wie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 gebildet, außer dass die Länge des Zahnriemens 999 mm betrug und seine Breite 20 mm betrug.
Die Beziehungen zwischen den Beispielen 11 bis 15 sowie den Vergleichsbeispielen 11 bis 16 und den Zusammensetzungsbeispielen 1 bis 11 sind in der obigen Tabelle 13 gezeigt.
Die Haltbarkeit (Dauerbiegefestigkeit) der Zahnriemen der Beispiele 11 bis 15 und der Vergleichsbeispiele 11 bis 16 wurde bewertet.
27 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung 20 zur Haltbarkeitsbewertung zeigt.
Die Zahnriemen wurden in ein temperiertes Bad 23 gebracht, wobei ihre Zahnteile um vier Zahnriemenscheiben 21 herum gespannt wurden und die Rückseite der Riemenkörper durch vier mitlaufende Rollen 22 gestützt wurden. Durch ein Heißluftgebläse 24 wurde heiße Luft in das temperierte Bad 23 eingeleitet, und die Zahnriemen wurden bei einer Temperatur von 110°C im temperierten Bad 23 laufen gelassen.
Die Testbedingungen waren wie folgt:
Last: 147 N
Drehgeschwindigkeit: 5500 U/min
Zahnriemenscheibe: 3 mm Zahnteilung, 33 Zähne auf der Zahnriemenscheibe
Größe der mitlaufenden Rolle: 45 mm Durchmesser
Testzeit: 500 Stunden
28 ist eine Graphik, die die Ergebnisse eines Vergleichs der Restfestigkeit nach Ablauf von 500 Stunden zeigt (dargestellt als Anteil, wenn die Zugfestigkeit vor dem Test 100 beträgt).
Da die Riementemperatur selbst ungefähr 110°C beträgt, ist der Einfluss der Gummihärtung gering. Wenn der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung denselben Wert von 5,3 Massen-% aufweist, nimmt die Reduktion der Festigkeit in dem Maße zu, wie der Anteil des DOS in dem Weichmacher zunimmt (die Festigkeit nimmt in der Reihenfolge Vergleichsbeispiel 12, Vergleichsbeispiel 14, Beispiel 12, Beispiel 11, Beispiel 13, Vergleichsbeispiel 13 und Vergleichsbeispiel 11 allmählich ab). Das heißt, wenn der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung nicht größer als 4 Massen-% ist, ist die Festigkeit deutlich gering, und die Festigkeit von Vergleichsbeispiel 11, bei dem der Massenprozentanteil größer als 5 Massen-% ist, ist am geringsten. Als Grund dafür geht man davon aus, dass das DOS das Zugstrang-Behandlungsmittel beeinflusst und das Behandlungsmittel weich wird, so dass die das Zugstrangmaterial schützende Wirkung des Behandlungsmittels verloren geht.
Aufgrund dessen wird der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung auf weniger als 4 Massen-% eingestellt, und der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers wird auf nicht mehr als 50 Massen-% eingestellt.
(5) Bewertung der Hochlastbeständigkeit
Das dynamische Zahnsprungdrehmoment der Zahnriemen der Beispiele 11 bis 15 und der Vergleichsbeispiele 11 bis 16 wurde gemessen, und die Hochlastbeständigkeit wurde bewertet.
29 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung 30 zur Messung des dynamischen Zahnsprungdrehmoments der Zahnriemen zeigt.
Die Zahnriemen 1 wurden auf Riemenscheiben 31 aufgespannt, ein Drehmoment wurde durch eine Magnetpulverbremse 34 auf die angetriebene Riemenscheibe 31 übertragen, und die Drehmomentwerte der angetriebenen Riemenscheibe 31 zu dem Zeitpunkt, als der Zahnriemen 1 über die Riemenscheibe 31 schlüpfte und dadurch einen Zahnsprung verursachte, wurden miteinander verglichen.
Die Testbedingungen waren wie folgt:
Drehgeschwindigkeit: 1000 U/min
Zahnriemenscheibe: 3 mm Zahnteilung, 33 Zähne auf der Zahnriemenscheibe
30 ist eine Graphik, die die dynamischen Zahnsprungdrehmomente der Zahnriemen der Beispiele 11 bis 15 und der Vergleichsbeispiele 11 bis 16 zeigt. In 30 ist das dynamische Zahnsprungdrehmoment als relativer Wert dargestellt, wenn der Wert von Beispiel 11 auf 100 festgelegt wird.
Der Wert von Vergleichsbeispiel 16, bei dem der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung am höchsten war, war am geringsten, und der Wert von Vergleichsbeispiel 15, bei dem der Massenprozentanteil am geringsten war, war am höchsten. Zwischen Vergleichsbeispiel 11 und Vergleichsbeispiel 12, deren Massenprozentanteile gleich waren, war der Wert von Vergleichsbeispiel 12, das kein DOS enthielt, höher. Das heißt, wenn der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung denselben Wert von 5,3 Massen-% aufweist, nimmt der Drehmomentwert, bei dem es zu einem Zahnsprung kommt, in dem Maße ab, wie der Anteil des DOS in dem Weichmacher zunimmt (der Drehmomentwert nimmt in der Reihenfolge Vergleichsbeispiel 2, Vergleichsbeispiel 4, Beispiel 2, Beispiel 1, Beispiel 3, Vergleichsbeispiel 3 und Vergleichsbeispiel 1 allmählich ab).
Aufgrund dessen wird der Massenprozentanteil des Weichmachers an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung auf nicht mehr als 8 Massen-% eingestellt, und der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge des Weichmachers wird auf nicht mehr als 50 Massen-% eingestellt.
Anhand der Bewertungen von Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Riemen-Dauerbiegefestigkeit und Hochlastbeständigkeit zeigt sich, dass durch Einstellen des Massenteileverhältnisses von DOS zu TMLA-Ester auf 1:19 bis 1:1, Einstellen des Massenprozentanteils von DOS an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung auf weniger als 4% und Einstellen des Massenprozentanteils der Gesamtmenge der Weichmacher einschließlich des DOS und des TMLA-Esters an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung auf 4 Massen-% bis 8 Massen-% ein Zahnriemen erhalten wird, der eine gute Ausgewogenheit von Umweltbeständigkeit, wie Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit und Dauerbiegefestigkeit, aufweist und eine ausgezeichnete Steifigkeit und Hochlastbeständigkeit aufweist. Vorzugsweise liegt das Massenteileverhältnis von DOS zu TMLA-Ester in einem Bereich von 1:3 bis 1:1. Vorzugsweise beträgt der Massenprozentanteil von DOS an der Gesamtmenge der Gummiteilzusammensetzung nicht mehr als 2,65%. Vorzugsweise liegt der Massenprozentanteil der Gesamtmenge der Weichmacher an der gesamten Menge der Gummiteilzusammensetzung in einem Bereich von 5,3 Massen-% bis 8 Massen-%.
Der Zahnriemen der vorliegenden Erfindung weist als Zahnriemen mit kleiner Zahnteilung zur Verwendung in Fahrzeugen eine hohe Steifigkeit (Zugsteifigkeit) und Riemenzahnsteifigkeit auf, kann eine hohe Genauigkeit realisieren und kann Kompaktheit, geringes Gewicht und Geräuscharmut realisieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4360993 [0003, 0007]
JP 5116791 [0006, 0007, 0104]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K 6251 [0194]
JIS K 6254 [0195]
JIS K 6253 [0196]

Claims

Zahnriemen (1), umfassend: einen Riemenkörper (4), der aus einem Gummiteil (3), der hydrierten Nitrilkautschuk und eine durch Dispergieren von Zinkmethacrylat in dem hydrierten Nitrilkautschuk gebildete Polymerlegierung enthält, gebildet ist und in den eine Vielzahl von Zugsträngen (2) eingebettet sind; einen Zahngummiteil (5), von dem mehr als einer auf wenigstens einer Fläche des Riemenkörpers (4) nebeneinander liegen; und einen Zahngewebeteil (6), der durch Imprägnieren eines Gewebes mit einer Gummizusammensetzung, die hydrierten Nitrilkautschuk enthält, gebildet ist und den Zahngummiteil (5) bedeckt; wobei der Gummiteil (3) Dioctylsebacat und Trimellithsäureester in einem Massenteileverhältnis von 1:19 bis 1:1 enthält, der Massenprozentanteil des Dioctylsebacats an der gesamten Menge des Gummiteils (3) kleiner als 4 Massen-% ist und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des Dioctylsebacats und des Trimellithsäureesters an der gesamten Menge des Gummiteils (3) in einem Bereich von 4 Massen-% bis 8 Massen-% liegt.
Zahnriemen (1) gemäß Anspruch 1, wobei in dem hydrierten Nitrilkautschuk, der den hydrierten Nitrilkautschuk als Basispolymer der Polymerlegierung enthält, die Menge des gebundenen Acrylnitrils nicht mehr als 19 Massen-% beträgt, die Iodzahl nicht mehr als 15 mg/100 mg beträgt, die Mooney-Viskosität bei 100°C nicht kleiner als 60 ist und der Massenprozentanteil des hydrierten Nitrilkautschuks an der gesamten Menge des Gummiteils (3) in einem Bereich von 15 Massen-% bis 50 Massen-% liegt.
Zahnriemen (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Gummiteil (3) einen hydrierten Nitrilkautschuk, dessen Mooney-Viskosität bei 100°C nicht kleiner als 100 ist, in einem Bereich von 3 Massen-% bis 20 Massen-% der gesamten Menge des Gummiteils (3) enthält.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gummiteil (3) Schwefel und einen Sulfenamid-Vulkanisationsbeschleuniger in einem Massenteileverhältnis von 1:10 bis 1:2 enthält und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des Schwefels und des Sulfenamid-Vulkanisationsbeschleunigers an der gesamten Menge des Gummiteils (3) in einem Bereich von 0,3 Massen-% bis 1 Massen-% liegt.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gummiteil (3) organisches Peroxid und ein Covernetzungsmittel in einem Massenteileverhältnis von 4:1 bis 20:1, und der Massenprozentanteil der Gesamtmenge des organischen Peroxids und des Covernetzungsmittels an der gesamten Menge des Gummiteils (3) liegt in einem Bereich von 4 Massen-% bis 8 Massen-% enthält.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gummiteil (3) einen Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von nicht mehr als 70 nm in einem Anteil von mehr als 0 Massen-% und nicht mehr als 20 Massen-% an der gesamten Menge des Gummiteils (3) enthält.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gummiteil (3) Siliciumdioxid in einem Bereich von 2 Massen-% bis 5 Massen-% der gesamten Menge des Gummiteils (3) enthält.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Gummiteil (3) Wachs in einem Bereich von 0,3 Massen-% bis 2 Massen-% der gesamten Menge des Gummiteils (3) enthält.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schussindexwert des Gewebes nicht kleiner als 370000 ist, der Gesamtindexwert des Gewebes nicht größer als 930000 ist und das Indexwertverhältnis des Gewebes in einem Bereich von 70% bis 130% liegt, wobei der Schussindexwert = Garntiter (dtex) × Zahl der Verzwirnungen × Zahl der Filamente × Fadenzahl pro Zoll (Webdichte, Schussdichte), der Kettindexwert = Garntiter (dtex) × Zahl der Verzwirnungen × Zahl der Filamente × Fadenzahl pro Zoll (Kettdichte), das Indexwertverhältnis = Schussindexwert/Kettindexwert (%) und der Gesamtindexwert = Schussindexwert + Kettindexwert.
Zahnriemen (1) gemäß Anspruch 9, wobei die Zugfestigkeit des Gewebes in Querrichtung nicht kleiner als 500 N/3 cm ist und der Anteil der Fläche des Zahngummiteils (5) an der Gesamtfläche des Zahngummiteils (5) und des Zahngewebeteils (6) aus der Sicht der Richtung der Riemenbreite nicht kleiner als 45% ist.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Gummizusammensetzung, mit der das Gewebe imprägniert ist, Folgendes enthält: hydrierten Nitrilkautschuk; Epichlorhydrin-Kautschuk, der aus einem Copolymer von Epichlorhydrin und Ethylenoxid oder einem ternären Copolymer, bei dem Allylglycidylether als dritte Komponente copolymerisiert ist und eine Allylgruppe als Seitengruppe in eine Polymerhauptkette eingeführt ist, gebildet ist; hydrierten Carboxylnitrilkautschuk; hydrophobe Kieselsäure; blockiertes Isocyanat; und Phenolharz.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Zugstrang (2) durch Imprägnieren einer Kohlefaser mit einem Behandlungsmittel, das hydrierten Nitrilkautschuk, ein Zirconiumoxid-Kopplungsmittel, hydrophobe Kieselsäure, Phenolharz und Kaliumtitanat enthält, und Trocknen derselben gebildet ist.
Zahnriemen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Zahngewebeteil so gebildet ist, dass eine Verbindungsstelle in einem Winkel von 5 Grad bis 15 Grad zur Richtung der Riemenbreite liegt.