DE2944209A1

DE2944209A1 - Zahnriemen und verfahren und vorrichtung zum herstellen desselben

Info

Publication number: DE2944209A1
Application number: DE19792944209
Authority: DE
Inventors: Robert E Wetzel
Original assignee: Dayco Corp
Current assignee: Day International Corp
Priority date: 1978-11-02
Filing date: 1979-11-02
Publication date: 1980-05-08
Also published as: CA1136822A; DE2944209B2; US4235119A; JPS5563038A; JPS62381B2; DK463579A

Description

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-life; jf.o-.

Dayco Corporation ■ 4 -

355 W. First Street

Dayton, Ohio 45401 USA _{Λ 36}

"Zahnriemen und Verfahren uiul Vorrichtung zum Herstellen desselben.

Dir Lrfiaduag bezieht sich auf einen Kieuien für die zwangsläufige Übertragung einer Antriebskraft nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft überdies em Verfahren und eine Vorrichtung ium Herstellen solcher Kiemen.

Zusam tu η mit gezähnten Riemenscheiben verwendete Kraftübertragungsriemen sind bekannt. Liese Kiemen besitzen eine Vielzahl von abwechselnd angeordneten Zähnen und Vertiefungen, die sich in allgemeinen quer turn Riemen erstrecken und mit Miteinander abwechselnden Zähnen und Nuten der gezähnten Riemenscheibe oder Zahntrommel in Eingriff kommen, um so ihre Antriebsfunktion zu erfüllen. Die a.ii häufigsten verwendeten Zahnriemen werden als Riemen für den Synchron- bzw. »an^läufigen Antrieb bezeichnet und aus biegsamem, elastischen Material, wie natürlichem oder sythetischen Gummi, hergestellt. Liese Riemen sind nun so konstruiert und ausgeführt, daß Zahnteilung, Zahntiefe, Breite und andere Abmessungen in einem hohen VaJSe genau mit extrem kleinen Toleranzen eingehalten sind. Zusätzlich ist ein hohen Beanspruchungen gewachsenes, Zugbelastungen aufnehmendes Zugglied aus der Hauptsache nach nichtdehnbarem Material im wesentlichen an der Fußlinie der Zähne vorgesehen, um eine unerwünschte Dehnung des Riemens zu verhindern. Diese kiemenkonstruktion gestattet es, daß die biegsamen, elastischen kiemenzähne mit den Zähnen der Zahnscheiben ohne wesentliche Teilungsänderung in Eingriff kommen, so daß der Kiemen als Synchronisierriemen funktioniert. Der Betrieb und die Vorteile von Rie;nen für den schlupffreien und damit synchronen Antrieb sind in der US-PS 2,507.852 beschrieben.

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Nach dem Stande der Technik wurden diese sch lupf freien Kiemen durch eines der folgenden Verfahren hergestellt: (a) das Zahnextrucierverfahreri; (b) das Zahnvorformverfahren; und (c) das DurchflujJverfahren.

Beim Zahnextrudierverfahren nach der US-PS 2,507.852 wird eine mit Nuten versehene Forri mit einem Stoff ausgeschlagen, worauf die von den Nuten gebilueten Zwischenräume durch Streifen einer unvulkauisierten, plastifizieren Gummi· verbindung ausgefüllt werden, die den Körper der Riemeniähne bildet. Hierauf wird ein die Last aufnehmendes Clied rund um die Außenenden der !wischen üen Nuten der Form vorragenden Stege schraubenartig gewunden und über dieses eine Schichte einer Guuniiverbindurig aufgebracht, worauf das Game unter Lruck nach behandelt wird.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß das für den Zahnteil des lüeniens verwendete Elastomer ein Material mit hohem Modul sein kann, um einer Information unter Last iu widerstehen, wogegen der kucken des Riemens aus cine.n Material iiit optimaler Festigkeit gegen Biegeermüdungen bestehen kaiiii. Nach diesem Verfahren hergestellte Kiemen besitzen aber im allgemeinen eine geringe Qualität. Verunreinigungen (und Halbvulkanisation), größtenteils infolge des für die Ausbildung des Zahnmaterials verwendeten Extrudierverfahrens, bewirken eine geringe Adhäsion zwischen der Stofffläche und dem Zahninaterial und - was noch wichtiger ist - zwischen dem Zahnmaterial und dem die Last aufnehmenden Glied des Riemens. Ferner verfließt der Gummi während des Vulkanisierens nur wenig, und dem extrudieren Zahumaterial zugefügte Auslösemittel (release agents) verhindern die Ausbildung guter chemischer Eindungen !wischen den Komponenten, selbst wenn größte Sorgfalt zur Verhinderung einer Verunreinigung aufgewendet wird. ^ enn das Volumen des extrudieren Zahnmaterials nicht genau kontrolliert wird, werden überdies die die Last aufnehmenden Cordfäden über die Oberseite des extrudieren Zahmnateriales statt über die zwischen den Nuten der Form vorragenden Stege gewickelt. Dies vergrößert die Teilungslänge der so hergestellten

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kit-mcn und macht eine genaue tinhaltuiig der Länge schwierig.

Das Zahnvorformverfahren ist den US-l'Sen 3,250.653 und 3,473.894 iu entnehmen. Dabei wird eine Stoffhülle genau entsprechend der Form der Zähne gebildet und die so geformten Faltungen mit einer plastischen kohmischung ausgefüllt. Dieser vorgefonnte Teil wird über den Zahnkern einer entsprechenden kienienaufbauvorrichtung gelegt und die übrigen Komponenten auf dieser Vorrichtung aufgebracht.

Der Vorteil uicses Verfahrens liegt in der beträchtlichen Verminderung der Verunreinigungen zufolge des \iischens des Gummis während des Vorformeus. Die Verunreinigungen zwischen dem die Last aufnehmenden Glied und dem vorgeformten Teil setzen aber einer guten Ausführung dieser Kiemen noch immer Grenzen, und die Hinhaltung der Länge ist sogar ein noch größeres Problem als beim vorherigen Verfahren. Sehr häufig verbleibt eine Gummischichte im Stegbereich der Vorform, und dies bewirkt, daß das die Last aufnehmende Glied auf einen größeren Umfang gewickelt wird, als der Konstrukteur beabsichtigte. Um so schwieriger ist damit die Einhaltung der Länge.

Nach einem der obigen Verfahren hergestellte kiemen besitzen Materialz.wische.nflächen unmittelbar neben bzw. in Nachbarschaft von dem die Last aufnehmenden Glied des Riemens. Dies ist der Bereich uer größten Scherbeanspruchung iia kiemen und gleichzeitig der Bereich, der wahrscheinlich die geringste Bindefestigkeit besitzt.

Beim Durchflußverfahren nach der US-PS 3,076.206 wird eine Stoffhülle rund um eine mit Nuten versehene Form gelegt und über sie ein Zugglied gewickelt. Darüber wird eine Guir.milage geschlungen und schließlich ein Teil üer Deckschichte durch das Zugglied hindurch in die Nuten der Form zwecks Ausbildung der kiemenzähne gebracht. Bei diesem Vorgang wird die Stoff hü Ue durch den

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Formgummi gedehnt und entspricht dann der Kontur der mit Nuten versehenen Form.

Dieses Herstellverfahren bewältigt die den beiden vorher beschriebenen Verfahren anhaftenden Probleme der klebenden Zwischenflächen, weil sich das Deckmaterial des kiemens durch die Zuggliedlage hindurch in die kiemenzähne hinein erstreckt, tin weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist es, daß die. Struktur ties Cummis in den Zähnen eine Ausrichtung besitzt, die einem Scherbruch widersteht. Das größte Problem bei diesem Verfahren liegt aber darin, daß das in diesem Kiemen verwendete Material bzw. tlastomei mehr im Hinblick auf die Notwendigkeiten des Herstellverfahrens statt auf das Endprodukt ausgewählt seia zmtft. Dies setu der Möglichkeit einer guten Ausbildung dieser Kiemen enge Cremen. Materialien hoher Festigkeit mit hohem Modul können nicht erfolgreich durch die die neutrale Achse bildende Schicht hindurch eingegossen werden, wodurch Festigkeit und Modul des Kiemens begrenzt sind.

Die kiemeuzähne eines schlupffreien kiemens sind einer seiir hohen Scherbeanspruchung unterworfen, und es hat sich herausgestellt, da> die häufigsten kiemenrisse infolge einer vollkommenen Abscherung der Zähne von der übrigen Kiemenkonstruktion auftreten. Es wurden bereits viele verschiedene elastische Materialien, wie auch verschiedene Zahn- und kadkonfigurationen vorgeschlagen und verwendet, um die Größe der Scherbeanspruchung zu reduzieren oder sie sogar zu eliminieren, der die Riemenzähne. ausgesetzt sind.

So wurde vorgeschlagen, die Zahnkonstruktion abzuändern, indem Verstärkungen in das Gefüge des relativ weicheren Materials eingebracht werden. Das elastomere Gefüge, In das die Fasern eingebettet sind, dient zum Übertragen der Last von Faser zu Faser durch Scherung. Da das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des fasrigen Verstärkungsmaterials groß ist, ist die Scherbelastung des Gefüges gering. Somit wird die Faser die hochbelastete Komponente der zusammen gesetz-

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ten Struktur

Stellt man Zahnriemen nach den Zahnextrudierveifahren oder dein Zahnvorformverfahreu hei, so ist das hinbringen fahrigen Verstärk-ungsmateriuls in das elastische Gefijge kein echtes Problem. Las LiiriJiflujwerfahren setzt jedoch elastomere Veibindungen mit relativ geringer Viskosität voraus. Las Linbringen fasrigen Veistärkungsmaterials in das elastomere Gefüge vergrößert aber die Viskosität des Gemenges. In der L¹S-PS 3,535.946 ist i*.ar beschrieben, wie mit Hilfe des Durchflußverfahreus Zahnriemen mit Faserverstärkung in wenigstens einem Teil des Zahnes hergestellt werden könne.1. In der Praxis hat es sich jedoch herausgestellt, daß das Zugglied nit einem genügend großen Abstand angeordnet werden muß, um dem nit Fasern gefüllten elastomeren Gefüge den Durchfluß iu gestatten, wodurch die Zugfestigkeit des Riemens vermindert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe lugrunde, einen verbesserten Zahnriemen, ein verbessertes Verfahren und auch eine verbesserte Vorrichtung iur Herstellung von Zahnriemen iu schallen.

Diese Aufgabe wird durch einen zwangsläufig antreibenden Kiemen der oben genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Das Verfahren und die Vorrichtung mm Herstellen solcher Riemen sind im wesentlichen in den Ansprüchen 5 bzw. 9 charakterisiert.

Weitere iinzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß hergestellten schlupffreien kiemen, von dem Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 und die Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 zeigen. Fig. 4 ist ein Aufriß einer Riemenform, auf der die Riemenkomponenten für den Formvorgang aufgebaut werden, wobei Teile des Riemtubandes zur Verdeutlichung de.s Verfahrens weggebrochen sind,

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und von der die Fig. 5 einen Teilschnitt nach der Linie 3-5 und die Fig. (> einen Tcils«_hnitt nach der Linie G-b veranschaulichen. Fig. ~] ist eine Draufsicht auf eine Vorrichtung ium Herstellen von Kiemen, die mit einer kiemenform nach Fig. 4 versehen ist, und von der die Fig. S einen Schnitt nach der -inie S- 8, die Fig. ·) einen vergrößerten Schnitt nach der Linie ·) - ⁱ) darstellen, wogegen Fig. Io eine Draufsicht auf ein erlinüungsgemäj) ausgebildetes Cordablagerad ist.

tin in den Fig. 1-3 dargestellter und erfiiidungsgemäp her_; estellter kleinen 20 weist eine Vieliahl von voneinander beanstandeten Zahnen 21 auf, die mit einem die Last aufnehmenden Band 22 aus biegsamem, im wesentlichen nicht dehnbaren Material verbunden sind. \C ie ersichtlich, besteht das Band 'i'i aus einer Vieliahl von schraubenartig gedrehten Cordfüden 23. Für den Fall, daß der Kiemen tür sehr geringe Lasten verwendet werden soll, kann das Band 22 auch aus einem entsprechenden Gewebe hergestellt weruen, dessen bilden in geeigneter V eise miteinander verbunden biw. gespleißt sind. Der körper 24 jedes Kiemeniahnes 21 besteht aus einem elastischen biw. elastoineren Material, wie Gummi oder kunststoff, und ist mit einer Stoffhülle 25 bedeckt, die mit dem elastischen Körper 24 und jeweils !wischen den Zähnen 21 auch mit dem die Last aufnehmenden Band verbunden ist. Der kleinen 20 ist im allgemeinen mit einer Deckschichte 26 aus elastomerein Material versehen, die durch das die Last aufnehmende Band 22 hindurchreicht und die mit den Zahnkörpern 24, dem Band 22 und iwischen den Zähnen 21 auch mit der Stoffhülle 25 verbunden ist.

Lie Zähne 21 sind durch eine Vieliahl von Fasern 27 verstärkt, die vouugsweise Ln Längsrichtung des Kiemens 20 ausgerichtet sind, d. h. in Richtung der Hndlosbahii des kiemens. Die Fasern 27 sind im wesentlichen homogen dem elastomeren Material beigemischt uad sind, wie ersichtlich, in einem Bereich des Zahnes 21 angeordnet, der unmittelbar an die Stoffhülle 25 anschließt.

/\us den Fig. 1 und 2 geht hervor, daß der Cord 23 im Bereich der, im folgenden

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als Vertielung 28 beieichneten, Zwischenräume zwischen den Zahnen 21 mit der Stolihülle 2) verbunden ist. /\uf Grund des erfindungspemäpen Verfahrens iur Herstellung des Riemens befinden sich /.mischen dem Cord 23 und der StoffhüLle im Bereiche der Vertiefung 28 K-eine Fasern 27. Lie Fasern 27 können hingegen in wenigstens einem Teil der Zwischenräu ne 2) zwischen den Cordfäden 23 und oberhalb der Stofrhülle 25 vorhanden sein (Fig. 2).

S -. N *

\v ie Fig. 4 /ei(t, weiden die komponenten des Riemens 20 auf einer For.η 3o mit einem zylindrischen Körper 3l aufgebaut, der _t\n seinem Aupenuinfange mit einer Vieliahl von voneinander beabstaiuleten, sich axial erstreckenden Nuten verseilen ist, die Hohlräume für die Bildung der kiemeniähne 21 darstellen. Der Körper 3i du Form Ao weist Liuiplatten 33 ,mf, die an den tnden des Körpers 3l mittels an jedes hnde einer Spindel 35 mit Zentrierbohrungen 36 aufgeschraubten Vutiern 34 fixiert sind.

Bevor aber die Kompoiunten des Riemens 20 auf der Form aufgebaut werden, wird die Form auf eine ^ ickelmcjschine 37 gebracht (Fig. 7, 8) und zwischen iwei keitstöcken 38 und 39 durch Hinfiiiiren deren ZentrierspiUen 40 der Maschine in die Zentrierbohrungen 36 der Spindel 35 lentriert. Die For.n 3o kann auf der Wickelmaschine ma.iuell oder automatisch gedreht werden, was der Bedienungsperson das Aufbringen der Kiemenkomponenten darauf gestattet. Bei jedem Formvorgang wird eine Vielzahl von Kiemen aui der Form 3o aufgebaut, wobei Jede Komponente der verschiedenen kiemen als eine tinheit aufgebracht wird.

Die Wickelmaschine 37 weist auch eine Antriebseinrichtung 41 ium Drehen der Form 3o auf, mit der sie getrieblich verbunden ist. Die Maschine 37 ist ferner /nit einer Leitspindel 42 versehen, die durch die Antriebseinrichtung 41 gelrieben sein kann, tin Cordablagearm 43 steht mit der Leitspindel 42 in Antriebsverbindung und wird von ihr von einer Seite zur anderen bewegt. Schließlich sind noch ein Cord.tblagerad 44, eine nicht dargestellte Cordiufuhr und ein ebenfalls

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nicht dargestellter Tragrahmen lür die gesamte Anordnung vorgesehen. Der bisher beschriebene Teil der Maschine ist durchaus heiköminlicher Art. ts ist jedoch zusätzlich eine HeUeinrichtung 43 entweder am Ablagearm 43 oder auf einem getrennten, ebenfalls von der Leitspindel 42 von einer Seite zur anderen bevegbaren Träger vorgesehen. Diese Heizeinrichtung 45 wird unten noch im einzelnen besprochen.

Aus den Fig. 4 - 9 ist das Verfahren ium Herstellen des Riemens 20 ersichtlich. Die Hülle 25 für die Zähne 21 besteht aus einein rund um den Umfang des zylindrischen Formkörper 31 zur Ausbildung der Hülle 25 für die einielnen Kiemen geschlungenen Stoffstück.. Der Stoff 25 kann quadratisch gewebt, vorgespannt, fixiert oder dehnbar sein. \*'ird ein dehnbarer Stoff verwendet, &o soll er vorzugsweise nur In einer Richtung dehnbar sein, wobei die Dehnbarkeit in den Umfangsverlauf der Form 3o gelegt sein soll. Die Enden des Stoffes werden durch eine an sich bekannte Stoßverbindung 46 miteinander verbunden, die vorzugsweise über einen der Stege 47 zwischen den Nuten 32 am Außenumfang der Form 3o gelegt wird. Der Stoff 25 verläuft quer über die Nuten 32 und die Stege 47 und besitzt genügend Dehnbarkeit bzw. Elastizität, damit die sich oberhalb der Nuten 32 erstreckenden Abschnitte um einen Betrag gedehnt werden können, der den linearen Querschnittsdimensionen der Seiten und des Bodens der Nuten 32 entspricht. Vorzugsweise sollte die Dehnung des Stoffes 25 wenigstens 60% betragen, um zu sichern, daß der Stoff ohne unerwünschte Belastung oder Bruch vollkommen der Form der Nuten 32 entspricht.

Eine Lage 48 von mit Fasern vermischtem elastischen Vaterial wird rund um den Umfang der Stoff lage 23 gewickelt und mit einer Stoßverbindung 49 versehen. Die Lage 48 besteht aus einem elastomeren Material, in dem eine Vielzahl von Verstärkungsfosern 27 im wesentlichen homogen dispergiert sind. Die Fasern 27 können aus Jedem geeigneten bekannten Material bestehen, sind aber vorzugsweise nichtmetallische, organische Fasern, von denen jede einen Durchmesser

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otMici in) !^.reiche von o,o2) bib l,23'n,.i (0,001 bis o.ojo LnUi) und eine Länge etwa ii:i Ikmti^Ii von 0025 bis zu j; πΐ;π (ο,οοΐ bis ι inch) b». sit/t. Lic Fasern können in dem elasiomcien Y¹aterial in ι cd er gev> ünsc iiten herkor.v 1 liehen ^v* eise dispeigiert ^ erden, Danach wird d.^s Gemisch von Lla.stomei" und Fasern durch ir^enü ein bek.vnn'e.s Vertahren, beispielsweise durch Auswali.cn, in eine flache Forin gebracht. \» .Mi end dieses Ausmalendem* beiden die r'aseni 27 in eine senkrechte kiehtu.ig /.u Jen Ac'iscn der kalanderwalicn ausgerichtet. Lie Lage 4S aus Fasern uuo llastomei m. irii soüuiin ru.id u η die Stolila^e 25 so po.wic.ki. It, d.3ji die l^:asern 27 i:i der in Fig. 3 gezeigten nrt ;uit inren Längsachsen parallel lu.ii Γ ula'ig aes For.'ikjrpeib 31 liegen Der Anteil uer Fasern 27 in dein mit ihnen vermischten elastomeren Vaterial kan.i von etM^a 0,5 bis annähernd 40 Ccu ichtsteilen pro loo Cevk ichtsteilen des LlastO'aers reiclien und beträgt vorise etMv'a 5 bis 20 Teile.

Lie die Last auinehaieaae Bänder 22 tür die ein/.elnen Kiemen werden auf der For.ii Ao heigesteilt, indem über die Lage 4^ aus lla.stomer und Fasern eine Vielzahl vo\i \ indungen b/.w. Wicklungen von Lordl.iden 23 automatisch gewickelt werden. Unmittelbar davor werden die kiemeiuähne 21 iu rundest teilweise durch Irhiuen der kiemenkoinpoueuten auf der Form 3o und durch Ausüben von Druck auf die so erhitzte Vaterialanordnung gebildet. Fig. 9 veranschaulicht das Formen der Zähne. Die Lage 4Λ aus Elastomer und Fasern und der Stoff 25 werden, nach vorheriger trhitzuug durch die Heileinrichtung 43, mit Hilfe der kolle 44 während des brehens der Form 3o unter der Kolle 44 in die Nuten 32 gepreßt, wodurch lumindest teilweise die kiemeniähne 21 geformt werden. Bei diesem Verfahrensschritt der Herstellung des kiemens 20 ist die Vollständigkeit der Ausbildung der kiemeniähne 21 in der Form von einer An/.ahl won Faktoren abhängig, Mi ie de,11 Volumen der Nuten 32, der Dicke der Lage 48 aus Fasern und Elastomer, der lrhiUuagstemperatur für die Lagen 48 und 25, dem voin Kad 44 ausgeübten abwärts gerichteten Druck usw.

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\» u I·if. lo icipt, weist das Kad 44 /.u.niiuicst ciiu η Bund 50 uiiu wenigstens eine Nut 51 auf, die zwar beide halbkreisförmig dargestellt sind, doch ist die Erfindung keineswegs darauf beschränkt. Im Betrieb ist d,\s ka>i 44 so am Arm 43 befestigt, ild)) der Bu.id 50 du· Form 3o überquert u.id dabei die Nut 51 vorne liegt. Der Bund 50 zwingt den Stoff 2) unu die Lage 48 aus fasern und Elastomer in die For>nuute>i 32 und drängt das faser- Elastomer- Vateria! im Bereiche aer Stege 47 vom Stoffe 25 we^,· Bei der nächsten Umdrehung der For.n .ίο vitd der Cord 23 auf die Form 3o gewickelt, indein er durch die Nut 51 im K.nle 44 genau ausgerichtet ist. Im Rahmen der Lrtin.iung können auch r*ei Kader an Stelle des einen Katies 44 vergeudet v/eraen, vjii denen das eine den Bu.id 50, d.»s andere kad 52 (Fig. 8) hingegen die Nut 51 ium Ausrichten des Cords besiUt. ts liegt ebenso im kahmen der Lrfiiuluag, eines oder mehreie Kader w verwenden, von denen jedes mehrere Bunde $o und'oder Nuten 51 aufweist.

/mschliejiend an dai Aufwickeln des Cords ^ird eine Lage 5< won elastomerem Vaticiat über den Cord 23 gelegt und mit einer Stoßverbindung 54 versehen.

Nach dein Zusainmensetien der Kiemeuinateiialieii auf der For.n 3o *ird d,^s Giinie von der ¹^. ickelmasi.hine abgenommen und für das Einsetzen in einen entsprechenden Vulkanisator, im allgemeinen einen Uampfvulkanisator, vorbereitet, m»o ein Teil der elastischen Lage 53 zumindest in den zwischen den Cordfädeu 23 verbliebenen leeren Kaum eingebracht wiru, worauf das llastotner nachbehandelt *ird. Je nach der Dicke der Lage 48 aus Fasern und Elastomer und je na^h den Volumen der Nuten 32 kann ein Teil der Schichte 53 auch zum Ausbilden des übrigen Körpers 24 der ^ähne 21 in die Hohlräume derselben gebrat-ht vituni.

In allgemeinen wird fine /us.,r:n.)eale^buiv Hülse aus Cuuimi oder ^vVtall rund um die Lage 53 gelegt. Das Canze v;iru daan ia dew Yulkoniso.tor gtsetit und nach bekannten Vertahren nachbehaiuk It. L-cr Lampf «!rückt bei erhöhten' 'Lruck tut Hülse zusammen und z^ia^t das verhältniMiiäjiif flüssige I lastonei durch die

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Zwist, hon räume an den s*. "hrciiibenartig- gedrohton Zwirnen des die Last aufnehmenden Bandes i'z und - soweit notig - auch in die sich «Mal ei si leckenden Nute*, 32, um so dir Hemeiuähno 21 zu formen. Las blastomer drückt die dehnbare Stoffbiillf vs vor ski' her uiui Lk -wiikt, da;:· sie sich vollkommen tier /.ureaform der die /ahne 21 bildenden Nut ei. i- anpa)>t. Las Llastomer 5^ wird unterhalb seiner Vulkaiiisationste.'iiperatur v.eicli, und es ist die völlige /lustulluny de.ι Nuten 32 dann yesictiert bn>.. werden exakt ^itormie hiemenzahne hergestellt, sofe.rne nur fertütem) Voliirieii an Llastomei in der behielte 5-1 vorhanden ist um auch die Lecks« hii hte !>(·. des kiemens 'io zu bilden. Nachdem die Nuten 32 gänzlich ausgefüllt sind, wird weitere ^x·. ärmet nergie dem Vulkanisator zum Nachbehandeln tier elasÜM hen Teile des kieiuens 2o tu geführt.

Nach deiti Kachb-ehcmdeln des kiemens \·. irci die Forn aus dem Vulkanisc\tor entfernt, die ί u St·, minen lcf.hare Hülse von ihr abgenommen und das geformte kiemenband von der Form 3o abgestreift. /\us diesem geformten Kiemen band können einzelne Kiemen tiurch Schneiilen lies Bandes iitei seinen L'mfcviig alpetrennt werden.

d des Vorganges der Ausbildung der Zähne und des \\ickelns ue.s Cords werden die Lage 48 aus Fasern und LlasOmer und der Stoff 25 durch die Heueinrichtung 43 auf eine Teinpeiatur erhitit, die oberhalb L'mgebungstemperatur liegt und genügend hoch ist, um die Lage 46 zu erweichen, jedoch unterhalb der Vulkanisationstemperatur liegt. Im allgemeinen können diese Schichten auf eine Temperatur etwa im Bereich von ca. 38 - lco^L (loo^L - 212 F) gebracht werden. Lie Oberfl;.chentemperatur kann dabei mittels eines Strahlungspyrometers oder eines anderen nicht daigestellten Gerätes überwacht werden.

Lie Heizeinrichtung 45 kann jeder geeigneten Art und beispielsweise von Heißluftblaseiiirichtungen, Heizungen .nit elektrischen Widerständen otl. dgl. gebildet sein. La sich die Tror.i;icl während des Vorganges der Zahnausbildung und des

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Cordw Lckelns bewegt, müssen die 1 leiiteinperotur und die 1 -u -l>ges». b w imügkeit der l^:orn 3o aufeinander abfesUmuit v. ero.cn, Uiu <\n den Lagen 4^· um! 2} du richtige Temperatur zu eri.rugen.

Obwohl die Zeich nun ρ einen s*. hlupffieie.n kiemen itit im Querschnitt tiape/-förrnigen Zahnen zeigt, is-1 die lrlimuuf nil lit darcMii beschr.'inkt. Sie kann in gleicher Veite auch iur Herstellung sctilupiireier Kiemen mit Zahnformen beis^irlsv eise nach den US-t'Sen 3,75f>.o)l und 3,924.4^1 benutit werden.

I-er Cord 23 kann aus Jeglichem bekannten Lordinaterial, v>ie Polyester, Nylon (Polyamid), Araniid od. dgl. gebildet sein und S- oder 7-Lrehung aufweisen, /iltenirttiv kann das die Last aufnehiaende Band 22 auch kordfaden entgereupese.titer Lrehung besitien, die beite an Seite ungeordnet sind.

L er erfiiHiungsgemäpe Kiemen und seine verschiedenen komponenten kennen aus jedem bekannten elastischen \'aterial, ^ie natürlichein und syntl etischen Gummi, Kunststoffen und kombinationen davon bestehen.

Nach dem erfitidungsgcmajSen Verfahren hergestellte schlupffreie Kleinen weiten eine bessere. Ausbildung uer Riemeiuähne in Vergleich iu kiemen aui, die mit Hilfe des bekannten DurclflulWerfahrens erzeugt werden. Uieses Verfahren sorgt auch für eine selektive Stoffdehnung im Zahnteil, ts hat sich herausgestellt, daß sich die Stofllage am meisten im Bereich iwisi hen den Zähnen und weniger in Zahnbereich selbst dehnt, wodurch sich in letzterem ein größeres Stoffgewicht ergibt.

Las erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auch, die Kie.menlange und die Lage der Teilungslinie bzw. der neutralen Achse besser unter kontrolle zu halten.

Lie Erfindung sei nachstehend an Hand eines Beispieles veranschaulicht:

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Ui^lJLi

/\ui i.iiif.r Stander.! - Sl' - ^iui baulonn ν. urde eine Keiht. von Riemen aufgebaut. Liu cciUi Satz Ci,\\ (.¹Ii wurde nach heikcru.n lidu-n >'cthodi.ii zusaiui \enf esetzt und vulkciPbieit und « iei eine StoflhulL uu.s ΛνΙοη /lit «uf beiden Seiten aufgewallte,:: chlor^'i-ren, cm eic Last oufnehineiuies hand mit einer Vielzahl von *\ indungen von Ultiitasi icora ;;iit ei.iein L uixhmesser von l, 14Hm.11 (0,045 inch) und eine hik lite aus chloropren aui. Liesr kleinen wurden als "Staudaru" bezeichnet.

tin zweiter batz von kieinen U'urtU nach dem ertindungsfcmiißen Verfahren hergestellt unO ^ies die gleiche ütofihülle, eine 0,51mm (o,o2oinch) dicke Schich te von Chloropren mit ic^c6 (phr) Polyesterfasern so^. ie den gleichen Cord und die gleiche Leckschichte auf. Diese Kienen wurden als " trfindung" bezeichnet.

Lie obigen Kiemen vurccn norm gemäßen IiP- und Lebensdauertests unterwerfen. Labei wurden kieinenschciben von 76,2mm (3 inch) durch einen Motor von io,o7k\. (1S-1/2HP) Leistung bei einer Spannung woa etwa 122,5kg (2yolb) aiigetriebeij. üie. Lrctbnisse dieser Tests, ausgedrückt in Stunden bis zum Bruche, für drri Kiemen jedes Satz< s waren die folgenden:

Stunden bis_ zum Brujjh

Standard 46,6 41,5 175,3

Lrfiuduug 279 471 290

/.us diesen Resultaten ergibt sich, dajJ der eriindungsgemäße Riemen gegenüber Riemen nach aen bekannten Verfahren weit überlegen ist.

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Claims

Ansprüche:

1. Riemen für die zwangsläufige Übertragung einer Antriebskraft, mit einer Viellahl von miteinander abwechselnden und in -wesentlichen quer zu ihm verlaufenden Vertiefungen und elastischen Zähnen, die durch eine Hülle, beispielsweise aus einem dehnbaren oder einem spannungsentlasteten (fixierten) Stoff, bedeckt sind, in welchen Zähnen wenigstens in einem Anteil von ihnen Verstärk-uugsiasern vertel.lt sind, und mit einem Zugglied, mit dessen einer Seite die Zähne verbunden sind und mit dem überdies eine Deckschichte aus elastischem Material verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche der Verüefungeu/die Zwischenfläche zwischen dem Zugglied (22) und der Hülle (23) im wesentlichen frei von Fasern (27) ist, und daß die Fasern in den Zähnen wenigstens In dem der Hülle unmittelbar benachbarten Bereich verteilt sind.

2. Riemen nach Anspruch 1, bei dem das Zugglied eine Vielzahl von Windungen von Cordfäden aufweist, dadurch g ek enn zei chne t, daß die Fasern (27) wenigstens in einem Teil der Zwischenräume (29) zwischen den Cordfäden (23) vorgesehen sind.

3. Riemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff der Hülle (25) im Bereiche der Vertiefungen (28) stärker gedehnt ist, als in Jenem der Zähne (21).

4. Riemen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (27)_über das elastische Material (24) der Zähne (21) verteilt sind.

O ca

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y Verfahren zur Herstellung eines Riemens für die zwangsläufige Übertragung einer Antriebskraft, nach einem der Ansprüche ι bis 4/ dadurch gekennleichnet, daß zunächst die Stoffhülle (25) zum Bedecken der Zähne (21) rund um eine mit Nuten (32) versehene Form (3o) und hierauf eine Lage (48) von mit Fasern vermischtem Material rund um die Stoffhülle (23) geschlungen wird, daß danach zumindest ein Teil des mit Fasern vermischten elastischen Materials und des Stoffes in die Nuten (32) der Form eingebracht werden, daß ein Zugglied (22) über der Lage (48) aus mit Fasern vermischtem Material Aufgebracht -wird, und daß schließlich der Aufbau durch Aufbringen einer Schichte (33) -von elastischem Material über dem Zugglied beendet wird, worauf dieser Materialaufbau unter Hitze und Druck vulkanisiert -wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Fasern vermischte elastische Material und der Stoff, insbesondere auf eine Temperatur etwa im Bereich von 37,8° bis loo°C (loo° bis 212⁰F) erhitzt und anschließend in die Nuten (32) hineingezwungen werden.

7« Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elastischen Schichte (48) zwischen etwa 0,3 bis etwa 40 Gewichtsanteile an Fasern pro loo Gewichtsanteilen elastischen Materials, Insbesondere 3 bis etwa 20 Gewichtsanteile, beigemischt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Fasern in der mit Fasern vermischten elastischen Schichte (48) eine vorbestimmte Ausrichtung erhalten, und daß diese Schichte rund um die Stoffhülle (23) so herumgelegt wird, daß die Längsachsen der Fasern parallel turn Umfange der Form (3o) liegen.

9. Vorrichtung zur Herstellung von Riemen für die zwangsläufige Übertragung einer Antriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn-

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reichnet, daß eine zylindrische Form (3o) für den Aufbau des Riemens (20) an einem Rahmen drehbar und lösbar lagerbar und durch eine Antriebseinrichtung (41) rur Drehung antreibbar ist sowie eine Vielrahl von axial verlaufenden, voneinander beabstandeten Nuten (32) an ihrem äußeren Umfange aufweist, daß eine Cordwick.eleinrich.tung mit einem Ablagearm (43) vorgesehen ist, an dem ein Cordablaperad (44) befestigt ist und der parallel tür Drehachse der form bewegbar ist, und daß eine Heireinrichtung (45) rum ErhiUen der auf der Form aufgebrachten Riemenkomponenten sowie eine Einrichtung (50) rum Einbringen der erhititen Riemenkomponenten in die Nuten der Form vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennreichnet, daß die Heireinrichtung (45) dem Ablageann (43) rugeordnet ist, wobei die Komponenten vor dem Einbringen in die Nuten (32) örtlich erhltibar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder lo, dadurch gekennreichnet, daß die Etnbringeinrichtung (30) mit dem Cordablagerad (44) derart vereinigt ist, daß dieses Rad (44) wenigstens eine Umfangsnut (51) für das \7ickeln des Cords (23) und neben der Nut (51) zumindest einen Umfangsbund (50) zum Einbringen der Komponenten aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (31) und der Bund (50) halbkreisförmig sind, wobei die Nut eine dem Radius des Cords (23) annähernd gleiche Tiefe und der Bund eine diesem Radius zumindest gleiche Höhe aufweisen.

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