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"Scheibe mit Loch, insbesondere Kupplungsscheibe Die Erfindung betrifft
eine Scheibe mit Loch, insbesondere Kupplungsscheibe bestehend aus Gummi und einer
Einlage aus Kordgewebe, dessen Drähte sich im wesentlichen in radialen Richtungen
erstrecken. Im allgemeinen haben solche Scheiben Bohrungen zum Durchstecken von
Kupplungsbolzen, die auf einem Lochkreis verteilt sind. Die Einlage ist ein GewebezugkraStträger
mit einer schützenden Gummierungsschicht, Sie wird in der Regel aus mehreren Gewebelagen
aufgebaut, Das Kupplungselement kann die Form eines in der Hauptmittelebene durchschnittenen
Autoreifens haben. Hierdurch wird es in drei Zonen unterteilt, einen inneren Einspannflansch,
einen äußeren Einspannflansch und die. dazwischenliegende verdrchelastische Kreisringzone.
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Es ist bekannt, die Kupplungsscheibe auf einer Wulstscheibe in Handkonfektion
aufzubauen. Die Einzelelemente, Gewebe- und Gummibahnen, werden den Abmessungen
der Scheibe entsprechend zugeschnitten. Das Ausgangsmaterial für die Einlage ist
eine gummierte Gewebebahn, die auch Heftkord genannt wird. Der Iieftkord wird in
Streifen von Rechteckform zugeschnitten5 deren Länge etwa der äußeren Umfangslänge
der Kupplungsscheibe, und der Breite dem Abstand zwischen dem Lochdurchmesser und
dem Außendurchmesser entspricht. Die Lage der im Gewebe parallel laufenden Kordfäden
kann senkrecht zur Längskante des Gewebestreifens aber auch schräg dazu sein, also
mit der Längskante einen Winkel bilden.
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Die Konfektion der Einlage geschieht so, daß der zugeschnittene Streifen
von Hand am äußeren Umfang der Aufbauscheibe angelegt wird und unter Dehnung von
ungefähr 10 % um den Außenumfang heruntergekippt wird. Damit erhält die zylindrisch
vorgearbeitete Einlage Scheibenform, aber es bilden sich Wellen innerhalb des Gewebestreifens,
da sich seine Masse in Richtung auf den Mittelpunkt der Lage zunehmend verstärkt.
Die Wellenbildung kann zwar reduziert aber nicht ganz verhindert werden wenn, wie
dies üblich ist, die Gewebebahn von Hand in radialer Richtung, ausgehend vom Innenwulstdurchmesser
über etwa 2/3 der Gewebebahnbreite eingerissen wird. Die Einrisse haben möglichst
regelmäßige Abstände zwischen 20 und 80 rnsri, je nach Größe und Art des Kupplungselementes.
Es entstehen Gewebeteilstreifen, die am Loch der Scheibe enden und sich in diesem
Bereich von außen nach innen zunehmend überdecken.
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Abgesehen davon, daß die Wellung im nicht eingerissenen Randbereich
der Einlage in verringertem Maße noch besteht, ergibt sich, daß sich die einzelnen
Streifenpartien unter unterschiedlichen Winkeln überlagern. Die Einlage wird strukturell
ungleichförmig, was zur Folge hat, daß die Kupplungsscheiben mit ihrem Drehmoment-Verdrehverhalten,
um unzulässig große Werte von den gewünschten Sollwerten abweichen. Die starken
Anhäufungen von Kordmaterial im Bereich des Loches der Scheibe sind unnötig und
schlagen sich in einem großen Preis nieder.
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Auch die Arbeit des Einreißens ist aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ungleichförmigkeiten in
der Struktur der Verstärkungseinlagen und damit Unterschiedlichkeiten im Drehmomentverhalten
der Kupplungsscheibe zu vermeiden, die Herstellung der Scheibe zu vereinfachen und
die Herstellungs- und Materialkosten herabzusetzen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch
erreicht, daß die Kordfäden in der Einlage gehalten sind, ohne auf Zug oder Stauchung
beansprucht zu sein.
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Hierzu kann man die Kordfäden bei elastischer Dehnung der sie haltenden
Gummimasse in Umfangsrichtung radial anordnen, oder man kann die Einlage aus die
Kordfäden enthaltenden Streifen zusammensetzen, die im wesentlichen radiale Richtung
haben.
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Im ersten Fall wird bei der Konfektion die Gewebelage zylinderförmig
zusammengesetzt, wobei der Durchmesser des Zylinders dem Innendurchmesser des inneren
Einspannwulstes entspricht. Zunächst verlaufen die einzelnen Gewebe fäden achsparallel
zur Zylinderachse und sind untereinander lediglich durch die Rohgummimasse verbunden.
Durch Umkippen des Zylinders von innen nach außen wird erreicht, daß sich die Parallellage
der Gewebefäden in die gewünschte Radiallage durch Dehnen der Zwischengummischichten
umwandelt. Der Endzustand der konfektionierten Einlage ergibt dann eine relativ
exakte Radiallage sämtlicher Fäden verteilt über den Umfang des Kupplungselementes
Kreuzungen von Gewebefäden oder Anhäfungen durch Überlagerung entstehen nicht. Es
ist bekannt, scheibenförmige Reifenteile von Fahrzeugreifen in gleicher Weise aus
Schlauchabschnitten herzustellen, die Schlauchabschnitte sind hierbei aber nicht
durch Gewebe verstärkt.
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Das zuvor beschriebene zweite Ausführungsbeispiel für eine Gewebeinlage
kann so ausgebildet sein, daß die Einlage aus Streifen zusammengesetzt ist, die
im Bereich des inneren oder des äußeren Randes der Scheibe um- und aufeinandergefaltet
sind Die Anordnung kann hierbei so getroffen werden, daß die Richtung der Streifenhälften,
die im Bereich des inneren Randes
um- und aufeinandergefaltet sind,
divergiert. Die Richtung der Kordfäden in den Streifen kann von der Streifenrichtung
abweichen. Bei dieser Anordnung kommt bei weitem keine so starke Anhäufung von Kordfadenmaterial
im Lochbereich der Kupplungsscheibe zustande, wie dies bei der Verwendung der bisher
bekannten Einlagen der Fall ist.
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Das Umschlagen der Ränder der Streifen bzw. das Auf einanderfalten
kann erfindungsgemäß dadurch erleichtert werden, daß die Lage oder ihre Ränder um
einen inneren und um einen äußeren Wulstdraht umgeschlagen sind. Die Konfektionierung
wird hierdurch erleichtert und kann auf einfache Weise mechanisiert werden.
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Wie bei den bekannten Kupplungsscheiben können auch bei der Kupplungsscheibe
nach der Erfindung mehrere Lagen die Verstärkungseinlage bilden. Die Verstärkungseinlage
kann beispielsweise aus einer oberen und einer unteren Lage gleicher Innen- und
Außendurchmesser und aus einer Reihe dazwischen eingefügt er Lagen mit gleichem
Innendurchmesser und abgestuftem Außendurchmesser zusammengesetzt sein.
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Wie bei Kupplungsscheiben bekannt,kann der mittlere Bereich der Scheibe
mitsamt der Einlage gewölbt sein.
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Die Erfindung betrifft auch die Verfahren zur Herstellung einer Scheibe
bzw. Kupplungsscheibe aus Gummi mit Einlagen aus Kordgewebe. Das Verfahren kann
so durchgeführt werden, daß in an sich bekannter Weise aus einem Kordstreifen ein
Zylinder hergestellt wird, dessen Durchmesser aber nicht dem Außendurchmesser der
Scheibe, sondern dem Innendurchmesser entspricht, und in dem die Kordfäden im wesentlichen
in Richtung der Zylinderachse liegen, und der Zylinder durch Ausweiten seines oberen
Randes und infolge dessen durch Umkippen seiner Mantellinien um den unteren Öffnungskreis
in eine scheibenförmige Lage umgeformt wird, daß die Lage mit einer scheibenförmigen
oberen und unteren Gummischicht und eventuell weiteren Lagen und abgestuften Lagen
zu einem Scheibenrohling vorgearbeitet wird,
worauf der Scheibenrohling
vulkanisiert wird.
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Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß eine Lage in Scheibenform
aus Kordstreifen zusammengestellt wird, die im wesentlichen in Radialrichtung aneinandergereiht
sind, wobei sich Teile benachbarter Xordstreifen insbesondere im Bereich des Loches
der Scheibe überdecken und daß die Lage mit weiteren Lagen gleicher und gegebenenfalls
abgestufter Durchmesser und einer oberen und unteren Gummischeibe zu einem Rohling
zusammengestellt und dann vulkanisiert wird. Im Falle des ersteren Verfahrens, bei
dem der vorgearbeitete Zylinder umgekippt wird, dehnt sich die Gummischicht, in
die die Kordfäden eingelagert sind, vom Rand des Loches bis zum Rand der Scheibe
zunehmend aus, bis die Verstärkungslage völlig eben liegt, ohne daß hierbei die
Kordfäden gezerrt oder gestaucht werden. Im zweiten Verfahrensfall liegen die Kordgewebestreifen
der Lage von Anfang an in der Scheibenebene. Die Enden der Streifen reihen sich
entlang dem Außenumfang in annähernd geschlossener Reihenfolge aneinander, und die
Streifen überdecken sich zunehmend in Richtung zum Lochumfang der Scheibe, wobei
sich immer mehr Kordfäden kreuzen. Aber auch hier sind alle Kordfäden nicht gezogen
und nicht gestaucht, und, gegenüber dem Aufbau einer solchen Scheibe in bekannter
Weise wird bei dem neuen Aufbau nicht so viel Material massiert, bzw. es wird Material
eingespart.
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Das letztere Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß Ränder
der scheibenförmigen Lage vor der Zusammenstellung des Scheibenrohlings um einen
inneren und einen äußeren Wulstdraht umgeschlagen oder daran angelegt werden. Auch
der vor der Zusammenstellung des Scheibenrohlings aus einem Xordstreifen gebildete
Zylinder, bzw. die Streifen aus denen die Lage gebildet wird, können etwa in ihrer
Mitte um den inneren Wulstdraht gefaltet werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es sind:
Fig. 1a bis 1c ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2a bis 2c ein zweites Ausführungsbeispiel, Fig. 3a bis 3d ein drittes Ausführungsbeispiel
und In Fig. la ist in die Ansicht einer Kupplungsscheibe 1 eine Verstärkungseinlage
eingezeichnet, die Kordfäden 2 enthält, die alle in radialer Richtung liegen und
in eine Gummischicht 3 eingebettet sind. Die Kupplungsscheibe 1 ist in Fig. 1b geschnitten
dargestellt. Sie hat einen inneren Einspannwulst 5, einen äußeren Einspannwulst
6 und im Mittelbereich eine verdrehelastische Kreisringzone 7.
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Die Verstärkungseinlage 8 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus
zwei Lagen 8', deren Innen- und Außendurchmesser gleich ist und aus drei abgestuften
Lagen 8'', die im Bereich des inneren Einspannwulstes 5 zwischen die beiden Lagen
8' eingefügt sind. Die Ränder jeder Lage 8' sind im Bereich des inneren Einspannwulstes
5 um den inneren Wulstdraht 9 und im Bereich des äußeren Einspannwulstes 6 um den
äußeren Wulstdraht 10 umgeschlagen.
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Zum Zusammenfügen mit den Gummischichten der Kupplungsscheibe werden
die Lagen 8' wie folgt vorgefertigt, Aus einem Kordgewebestreifen 11 (Fig. 1b) wird
ein Zylinder 12 gebildet, der etwa den Durchmesser des Loches 4 der Kupplungsscheibe
1 hat.
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Beim Umformen in die Seheibenform der Lage 8' wird der Zylinder 12
vom oberen Rand 13 her in Pfeilrichtung ausgeweitet, wobei die gestreckte Lage der
Kordfäden 2 erhalten bleiben und nur die Gummisehicht 3, vorläufig noch eine Rohgummischicht,
gedehnt wird. Der Durchmesser des unteren Randes 14 bleibt er -halten. Dann werden
der untere Rand 14 um den inneren Wulstdraht 9 und der obere Rand 13 um den äußeren
Wulstdraht 10 umgeschlagen, so daß sich für die Lage das Bild nach Fig. 1a ergibt.
Die Vorfertigung der Lagen 3'' abgestuften Durchmessers kann analog geschehen.
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Eine Kupplungsscheibe 1 wird wie folgt vorkonfektioniert. Auf eine
Formscheibe werden eine erste Lage Gummi, dann eine Verstärkungslage 8', drei Lagen
8" abgestuften Durchmessers und eine weitere Verstärkungslage 8', und zum Schluß
eine weitere Gummischicht aufgelegt und vorgeformt. In einer Form wird die Kupplungsscheibe
fertiggepreßt und vulkanisiert.
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Die Kupplungsscheibe 1 nach den Fig. 2a bis 2c unterscheidet sich
von der Kupplungsscheibe 1 nach den Fig. la, 1b und 1c nur durch die Form und Herstellung
der Lagen 8' der Verstärkungseinlage 8. Der Zylinder 12 aus Kordgewebestreifen 11
zur Herstellung der Verstärkungseinlage 8' nach Fig. 2c hat die doppelte Länge wie
der nach Fig. 1c, bei gleichem Durchmesser.
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Beide Ränder 13 werden in Pfeilrichtung ausgeweitet, der Durchmesser
des Innenrandes 14 wird beibehalten. Die beiden Zylinderhälften werden um den inneren
Wulstdraht 9 umgeschlagen.
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Einerder Ränder wird an den äußeren Wulstdraht 10 angelegt, der andere
Rand 13 um ihn umgeschlagen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist jede Lage 8a' und 8b'
aus einzelnen Streifen 16 von Kordgewebe hergestellt, wie in Fig. 3a dargestellt
ist. Die einzelnen Streifen 16 haben etwa die Länge des Zylinders 12 in Fig. 2c
und sind bei der Ausführung der Lage 8b' etwa in ihrer Mitte um den inneren Wulstdraht
9 herumgeschlagen, bei der Ausführung der Lage 8a' mit ihren Enden sowohl um den
inneren Wulstdraht -9 als auch um den äußeren Wulstdraht 10 umgeschlagen. Die Verstärkungseinlage
8 in Fig. 3b setzt sich aus einer Verstärkungslage 8a', einer Verstärkungslage 8b'
und dazwischen Lagen 8'' abgestuften Durchmessers zusammen.