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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Treibriemen und insbesondere einen Treibriemen,
welcher einen Körper
mit einer Innenseite und einer Außenseite und ein auf mindestens
einer der Innenseite oder Außenseite
des Körpers aufgebrachtes
Gewebe aufweist.
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STAND DER TECHNIK
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Es
ist bekannt, Gewebe wie Segeltuch auf eine Oberfläche eines
Keilrippenriemens aufzubringen. Als ein Beispiel offenbart die Japanische
offengelegte Patentpublikation Nr. 4-151048 einen Keilrippenriemen
mit einem Körper,
welcher eine Kompressionskautschukschicht, in welcher eine Vielzahl
sich in Längsrichtung ausdehnender
Rippen ausgeformt ist, aufweist. Der Körper weist des weiteren eine
Kissenkautschukschicht auf, in welche lasttragende Schnüre eingebettet
sind, und welche auf die Kompressionskautschukschicht aufgebracht
ist. Eine an die Maschine angrenzende Segeltuchschicht haftet an
der Rückseite
der Kissenkautschukschicht. Die Segeltuchschicht ist vorgesehen,
um die Entstehung von Rissen in der Längsrichtung des Körpers zu
verhindern und wird durch Imprägnieren
eines glatt-gewobenen (plain-woven) Gewebes, bestehend aus gekreuztem
Ketten- und Schussgarn, mit Kautschuk gebildet.
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Ein
typisches gewobenes, in der obigen Art von Riemen verwendetes Gewebe
wird üblicherweise durch
mechanische Behandlung, und zwar einer Spannrahmenbehandlung, gebildet,
bei welcher der Schnittwinkel von Ketten- und Schussgarnen, welcher
anfänglich
in dem glattgewobenen Gewebe 90 Grad beträgt, auf 120 Grad geändert wird.
Die Segeltuchgarne sind Fasergarne, welche aus 100 Baumwolle bestehen,
jedes mit einer Reißfestigkeit
von mindestens 9 N. Die Garne liegen in dem Riemen in einer Menge
von 14 pro 10 mm oder mehr vor.
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Das
Segeltuch wird dann in Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit
(RFL-Flüssigkeit)
getaucht und wird daraufhin mit nicht-vulkanisiertem Kautschuk imprägniert oder
in eine Durchtränkungsflüssigkeit,
in welcher Kautschuk gelöst
ist, eingetaucht, um die Haftung des Segeltuchs an der Kautschukschicht,
auf welche dieses aufgebracht ist, zu verbessern.
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Die
RFL-Flüssigkeit
kann weitere Additive enthalten. Die internationale Publikation
WO 99/62996 beschreibt zum Beispiel die wahlweise Verwendung von
Russ, um das Gewebe einzufärben.
Diese Schrift betrifft Kautschukzusammensetzungen, welche in Treibriemen
verwendet werden und enthält
keine weiteren Informationen über
die Verwendung von Russ. Wenn Russ zu einer RTL-Flüssigkeit
zugegeben wird, werden grobkörnige
Rußpartikel
in der Lösung
vorhanden sein, da es sehr schwierig ist, Russ gleichmäßig in RFL-Lösungen zu
dispergieren. Wenn ein Stoff mit einer solchen Lösung behandelt wird, kann der
Stoff des weiteren eine uneinheitliche Menge an Russ an der Oberfläche aufweisen,
was möglicherweise
Lärm erzeugt,
wenn der Riemen in Betrieb ist.
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EP 0 665 390 A1 beschreibt
einen Zahnriemen und eine Methode für dessen Herstellung. Die Methode umfasst
die Schritte der Vorbereitung einer Resorcin-Formaldehyd-Latex-Lösung durch
das Mischen einer Resorcin-Formaldehyd-Lösung und einer Latex-Lösung, welche
Carboxy-modifizierten Nitril-Butadienkautschuk und
Carboxyl-modifizierten hydrierten Nitrilkautschuk und etwa 1 Gewichts-%
bis 10 Gewichts-% Kohlenstoff enthält.
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Im
allgemeinen ist Reibungsbehandlung des Segeltuchs, um das Segeltuch,
nachdem es in Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit
getaucht wurde, mit nicht-vulkanisiertem Kautschuk zu imprägnieren
relativ zeitaufwändig.
Wenn das in der obenstehenden Art und Weise behandelte Segeltuch
auf die Rückseite
eines Riemens aufgebracht ist, um die Kraftübertragungsfähigkeit
des Riemens zu verbessern, kann zudem Kautschukabrieb (rubber dregs)
darauf auftreten. Die Niederschläge
neigen dazu, sich auf der Rückseite
des Riemens, oder wo immer das Gewebe aufgebracht wird, anzusammeln.
Das kann zu Lärmerzeugung
führen.
Ein weiteres Problem ist, dass sich der Kautschukabrieb aufteilen
und sich auf andere Produkte, auf zum Herstellen der Riemen verwendete
Ausrüstung
und andere Bereiche in der Nähe
der Ausrüstung,
verstreuen können.
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Der
Prozess, in welchem das Gewebe in eine Durchtränkungsflüssigkeit getaucht wird, kann
auch beträchtliche
Zeit dauern, um durchgeführt
zu werden. Obwohl der Kautschukgehalt unter Verwendung dieses Prozesses
geringer sein kann, können
trotzdem noch Kautschukabrieb auf dem Gewebe auftreten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft einen Treibriemen (10) welcher einen
Körper
(12), der eine Länge,
eine Innenseite (16), eine Außenseite (17) und
seitlich einander gegenüberliegende
Flächen
(18, 20) aufweist; und ein Gewebe (32)
auf einer der Innenseite (16) oder der Außenseite
(17) des Körpers
umfasst, worin das Gewebe (32) mit einer Mischung aus Ruß-dispergierter Flüssigkeit
und Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit
behandelt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung weiter
ein Vernetzungsmittel, welches in Wasser dispergiert werden kann,
aufweist, wobei das Vernetzungsmittel kolloidalen Schwefel und Zinkoxid
umfasst und die Latexkomponente in der Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit
Vinylpyridin-Latex ist.
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In
einer Ausgestaltung zielt die Erfindung auf einen Treibriemen ab,
welcher einen Körper
mit einer Länge,
einer Innenseite, einer Außenseite
und seitlich einander gegenüberliegende
Flächen
aufweist. Der Körper
hat a) eine Kissenkautschukschicht in der mindestens ein lasttragendes
Element eingebettet ist, so dass sich das mindestens eine, lasttragende
Element relativ zum Körper
in Längsrichtung
erstreckt und b) eine Kompressionskautschukschicht. Textiles Material
ist auf einer der Innenseite und der Außenseite des Körpers angeordnet.
Das Gewebe wird mit einer Mischung aus Ruß-dispergierter Flüssigkeit
und Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit
behandelt.
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In
einer Ausgestaltung ist ein Feststoffkomponenten-Gewichtsverhältnis von Ruß zu dem
Resorcin-Formalin-Latex in der Mischung 1:9 bis 7:3.
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Die
Mischung kann weiter ein Vernetzungsmittel, welches in Wasser dispergiert
werden kann, beinhalten.
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Das
Vernetzungsmittel kann einen kolloidalen Schwefel beinhalten. Der
kolloidale Schwefel kann in der Mischung im Bereich von 0,2 bis
10 Massenanteilen pro 100 Massenanteilen einer Latexkomponente vorliegen.
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Das
Vernetzungsmittel kann ein organisches Peroxid beinhalten. Das organische
Peroxid kann in der Mischung in einem Bereich von 0,2 bis 15 Massenanteilen
pro Teilen einer Latexkomponente vorliegen.
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In
einer Ausgestaltung beinhaltet das Vernetzungsmittel ein Metalloxid
und eine Latexkomponente in der Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit besitzt funktionelle
Gruppen.
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In
einer Ausgestaltung beinhaltet das Vernetzungsmittel ein Zinkoxid
und eine Latexkomponente in der Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit
ist Vinylpyridin-Latex.
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In
einer Ausgestaltung beinhaltet das Vernetzungsmittel ein Metalloxid.
Das Metalloxid kann in der Mischung in einem Bereich von 0,5 bis
15 Massenanteilen pro 100 Teilen einer Latexkomponente vorhanden sein.
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In
einer Ausgestaltung ist der Ruß in
der Ruß-dispergierten
Flüssigkeit
mindestens einer von HAF, MAF, EPC und ISAF.
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Die
Mischung kann weiter einen Vulkanisationsbeschleuniger beinhalten.
Der Vulkanisationsbeschleuniger kann in einer Menge von 0,5 bis
10 Massenanteilen pro 100 Massenanteilen einer Latexkomponente vorhanden
sein.
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In
einer Ausgestaltung sind feste Komponenten in der Mischung in einem
Bereich von 5 bis 40% vorhanden.
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Die
Kompressionskautschukschicht kann mindestens eine Rippe, welche
sich in Längsrichtung
des Körpers
erstreckt aufweisen. In einer Ausgestaltung befindet sich die mindestens
eine Rippe auf der Innenseite des Körpers und das Gewebe befindet
sich auf mindestens der Außenseite
des Körpers.
In einer Ausgestaltung ist das Gewebe aus mindestens einem von a)
Naturfasern, b) anorganischen Fasern und c) organischen Fasern gebildet
durch eines von i) Leinengewebe (plain weaving), ii) Twillgewebe
(twill weaving) und iii) Satingewebe (sateen weaving).
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Der
Körper
kann weiter kurze Fasern umfassen, welche Längen aufweisen, die sich im
allgemeinen in Längsrichtung
erstrecken.
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Der
Treibriemen kann ein Keilriemen mit dem Gewebe auf der Innenseite
und/oder der Außenseite
des Körpers
sein.
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Der
Treibriemen kann ein Flachriemen sein.
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In
einer Ausgestaltung ist die Kompressionskautschukschicht durch mindestens
einen von a) hydriertem Nitrilkautschuk, b) Chloroprenkautschuk,
c) natürlichem
Kautschuk, d) CSM, e) ACSM, f) SBR und g) Ethylen-α-Olefin-Elastomer
definiert.
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In
einer Ausgestaltung ist das mindestens eine lasttragende Element
eine lasttragende Schnur, welche durch mindestens eine von a) Polyesterfaser,
b) Aramidfaser und c) Glasfaser definiert ist.
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Die
Erfindung ist weiter auf einen Treibriemen gerichtet, welcher einen
Körper
mit einer Länge,
einer Innenseite, einer Außenseite
und lateral entgegengesetzt gerichteten Seitenoberflächen aufweist.
Ein Gewebe ist auf mindestens einer der Innenseite und der Außenseite
des Körpers
aufgebracht. Das Gewebe wird mit einer Mischung aus Ruß-dispergierter Flüssigkeit
und Resorcin-Formalin-Latex-Flüssigkeit
behandelt.
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Der
Körper
kann weiter mindestens ein lasttragendes Element beinhalten, welches
sich relativ zum Körper
in Längsrichtung
erstreckt.
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Das
lasttragende Element kann eine lasttragende Schnur sein.
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Der
Treibriemen kann ein Keilrippenriemen, ein Keilriemen oder ein Flachriemen
sein.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine fragmentarische Schnittansicht eines erfindungsgemäß hergestellten
Keilrippenriemens;
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2 ist
eine fragmentarische Schnittansicht eines erfindungsgemäß hergestellten
Keilriemens;
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3 ist
eine fragmentarische Schnittansicht eines erfindungsgemäß hergestellten
Flachriemens; und
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4 ist
eine generische, teilweise schematische Darstellung eines erfindungsgemäß hergestellten Riemenkörpers, welcher
eine Länge
und ein darin enthaltenes lasttragendendes Element für die längsgerichtete
Stabilität
aufweist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In 1 ist
unter der Nummer 10 eine Form eines Treibriemens gezeigt,
welcher für
die Aufnahme in die vorliegende Erfindung geeignet ist. Der Treibriemen 10 wird üblicherweise
als Keilrippenriemen bezeichnet. Der Riemen 10 weist einen
Körper 12 auf
mit einer Länge
in Richtung des Doppelpfeils 14, einer Innenseite 16,
einer Außenseite 17 und
beabstandeten, seitlich einander gegenüberliegenden Flächen 18, 20.
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Der
Körper 12 weist
eine Polsterkautschukschicht 22 auf, in welcher lasttragende
Schnüre 24 eingebettet
sind. Die lasttragenden Schnüre 24 sind
spiralförmig
gewickelt und erstrecken sich allgemein in Längsrichtung relativ zum Riemenkörper 12.
Die lasttragenden Schnüre 24 sind
aus Material wie Polyesterfasern, Aramidfasern und Glasfasern gefertigt,
welche allesamt gute Festigkeit und niedrige Dehnbarkeit besitzen.
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Eine
Kompressionskautschukschicht 26 ist auf die Innenoberfläche 28 der
Polsterkautschukschicht 22 aufgebracht. Drei seitlich in
Abständen
angeordnete, sich in Längsrichtung
erstreckende V-förmige
Rippen 30 sind in der Kompressionskautschukschicht 26 ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist eine
Schicht von Gewebe 32 auf das Äußere des Körpers 12 aufgebracht.
In diesem Ausführungsbei spiel
bestimmt die Außenoberfläche 34 der
Polsterkautschukschicht 22 das Äußere des Körpers 12.
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Das
Gewebe besteht aus Fäden,
welche eines von oder eine Mischung aus: a) einer Naturfaser wie Baumwolle
oder Hanf; b) anorganischen Fasern wie Metall oder Glas; c) organischen
Fasern wie Polyamid, Polyester, Polyethylen, Polyurethan, Polystyrol,
Polyfluorethylen, Polyacryl, Polyvinylalkohol, vollaromatischem
Polyester, vollaromatischem Polyamide; und d) anderen ähnlichen
Materialien. Unter Verwendung dieser Fasern wird das Gewebe 32 durch
eines von Leinengewebe, Twillgewebe oder Satingewebe gebildet. Die entstehende
Schicht aus Gewebe 32 wird für 0,1 bis 20 Sekunden in eine
flüssige
Mischung aus Ruß-dispergierter
Flüssigkeit
und einer Resorcin-Formalin-Latex (RFL)-Flüssigkeit
getaucht und für
30 bis 600 Sekunden auf eine Temperatur von 100°–200°C erhitzt bis zu dem Maß, dass
sie schwarz gefärbt
ist.
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In
der obigen flüssigen
Mischung ist es bevorzugt, dass ein Feststoffkomponenten-Gewichtsverhältnis von
Ruß zu
dem Resorcin-Formalin-Latex von 1:9 bis 7:3 vorliegt. Wenn die Menge
an Ruß unterhalb
dieses Bereichs liegt, kann es sein, dass die Färbung des Gewebes nicht einheitlich
ist. Das kann dem Gesamterscheinungsbild des Riemens abträglich sein.
Auf der anderen Seite kann die Haftung zwischen der Schicht behandelten
Gewebes 32 und dem Riemenkörper 12 ungewünscht verringert
werden, wenn die Menge an Ruß oberhalb
des angegebenen Bereichs liegt. Es ist auch wünschenswert, dass eine Mischmenge
der Feststoffbestandteile kontrolliert wird, so dass die Konzentration
aller Feststoffbestandteile in der flüssigen Mischung im Bereich
von 5 bis 40% liegt.
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Die
Ruß-dispergierte
Flüssigkeit
ist eine Suspension, welche durch das Dispergieren von Ruß und einem
oberflächenaktiven
Stoff in Wasser gebildet wird. Der Ruß kann eine oder eine Kombination
von HAF, MAF, EPC und ISAF sein. Die RFL-Flüssigkeit
ist eine flüssige
Mischung, hergestellt durch die Mischung eines anfänglichen
Kondensats von Resorcin und Formalin mit Latex. Das Molverhältnis von
Resorcin zu Formalin ist vorzugsweise im Bereich von 1:0,5 bis 1:3,
um eine gewünschte
Haftungsstärke
zu erhalten. Das anfängliche
Kondensat von Resorcin und Formalin wird mit dem Latex derart gemischt,
dass 10 bis 100 Gewichtsanteile des Harzes pro 100 Gewichtsanteilen
der Kautschukbestandteils des Latex' vorhanden sind, so dass der gesamte
Feststoffbestandteilgehalt 5–40%
beträgt.
Bekannte oberflächenaktive
Stoffe können
der RFL-Flüssigkeit
in einer Menge von 0,1 bis 5,0% hinzugefügt werden.
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Das
Latex kann ein ternäres
Copolymer von Styrol-Butadien-Vinylpyridin,
chlorsulfoniertem Polyethylen, Nitrilkautschuk, hydriertem Nitrilkautschuk,
Epichlorhydrin, Naturkautschuk, SBR, Chloroprenkautschuk, Olefin-Vinylester-Copolymer, EPDM oder
dergleichen sein.
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Ein
Vernetzungsmittel, welches in Wasser dispergiert werden kann, kann
der Mischung zugesetzt werden. Dadurch zeigt der Latexbestandteil,
welcher während
des Vulkanisierens in das Gewebe imprägniert wird, einen Vernetzungseffekt.
Dies kann ein Sickern von Kautschuk aus den Öffnungen in dem Stoff der Trägerbahn
(sheet material) verhindern. Dies kann zu einer Minderung des Erscheinungsbildes
der haftfähigen
Substanz, wie in Form von Abrieb führen, sogar nachdem der Riemen
für einen
längeren
Zeitraum in Betrieb war.
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Ein
geeignetes Vernetzungsmittel ist kolloidaler Schwefel. Kolloidaler
Schwefel wird durch Trocknung von Sol erhalten, welches hergestellt
wird, indem niedergeschlagener Schwefel oder pulverförmigen Schwefel und
ein Dispersionsmittel in eine Kugelmühle oder eine Kolloid-Mühle gegeben
wird.
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Es
ist auch möglich,
ein organisches Peroxid in die flüssige Mischung einzumischen.
Beispiele für
geeignete organische Peroxide sind Di-t-butylperoxid, Dicumylperoxid,
t-Butylcumylperoxid,
1,1-t-Butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan,
2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan-3,
Bis(t-butylperoxydiisopropyl)benzol,
2,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexan,
t-Butylperoxybenozoat und t-Butylperoxy-2-ethylhexylcarbonat.
Diese organischen Peroxide können
entweder alleine oder in Kombination verwendet werden.
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Weiter
kann ein Metalloxid als Vernetzungsmittel verwendet werden. Geeignete
Metalloxide sind Zinkoxid, Magnesiumoxid und Calciumoxid. Von diesen
ist Zinkoxid bevorzugt. Diese Metalloxide können entweder alleine oder
in Kombination verwendet werden.
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Das
Vernetzungsmittel wird vorzugsweise unter Berücksichtigung der in der flüssigen Mischung
enthaltenen Latexkomponente ausgewählt. Wenn der Latex funktionelle
Gruppen wie eine Carboxylgruppe oder eine Chlorsulfonylgruppe enthält, sind
Metalloxide effektiv. Der kolloidale Schwefel und das organische
Peroxid werden ebenfalls vorzugsweise unter Berücksichtigung der in der flüssigen Mischung
enthaltenen Latexkomponente ausgewählt. Diese Vernetzungsmittel
können ebenfalls
entweder alleine oder in Kombination verwendet werden.
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Die
Vernetzungsmittel sind in der Mischung vorzugsweise in einer Menge
von 0,2 bis 10 Massenanteilen für
kolloidalen Schwefel, 0,2 bis 15 Massenanteilen für organisches
Peroxid und 0,5 bis 15 Massenanteilen für Metalloxid pro 100 Teilen
einer Latexkomponente vorhanden. Sind die Mengen niedriger als dieser Bereich,
so kann es schwierig sein, Kautschuk-Sickern durch die Öffnungen in dem Gewebe des
Materials 32 zu verhindern. Als Resultat kann dadurch abgewandertes
Haftmittel exponiert und während
des Betriebs abgeschliffen werden. Auf der anderen Seite kann das
Gewebe 32, wenn diese Mengen oberhalb dieses Bereichs liegen,
zu steif sein, wodurch die Haftung zwischen dem Gewebe 32 und
dem Körper 12 unerwünscht beeinträchtigt werden
kann.
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Weiter
kann die Haftung zwischen dem Körper 12 und
dem Gewebe 32 erhöht
werden, wenn ein Vernetzungsmittel und ein Latex unter Berücksichtigung
der Kautschukkomponente des Körpers
ausgewählt
werden.
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Die
Mischung kann weiter einen Vulkanisationsbeschleuniger beinhalten.
Beispielsweise können
Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD) und Dibenzothiazyldisulfid verwendet
werden. Es ist bevorzugt, dass der Vulkanisationsbeschleuniger in
einer Menge von 0,5 bis 15 Massenanteilen pro 100 Massenanteilen
des Kautschuklatex vorliegt. Ist die Menge weniger als 0,5 Massenanteile,
kann ein ausreichender Vulkanisationsbeschleuniger-Effekt nicht
erzielt werden. Auf der anderen Seite kann die Vulkanisationseinleitungs-Zeit
für die in
dem Gewebe 32 imprägnierte
Latexkomponente unerwünscht
verkürzt
sein, wenn die Menge größer ist
als 15 Massenan teile. Infolgedessen kann das Segeltuch vor der Vulkanisation
des Körpers 12 unerwünscht verhärten, was
die Haftbindung zwischen dem Gewebe 32 und dem Körper 12 beeinträchtigen
kann.
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Die
Kompressionskautschukschicht 26 kann aus hydriertem Nitrilkautschuk,
Chloroprenkautschuk, Naturkautschuk, CSM, ASCM, SBR oder Ethylen-α-Olefin-Elastomer
hergestellt werden. Der hydrierte Nitrilkautschuk hat vorzugsweise
eine Hydrierungsrate von mindestens 80%. Um die Resistenz gegenüber Hitze und
Ozon weiter zu verbessern, weist der hydrierte Nitrilkautschuk vorzugsweise
eine Hydrierungsrate von 90% oder mehr auf. Wenn die Hydrierungsrate
weniger als 80% beträgt,
kann die Resistenz sowohl gegenüber Hitze
als auch Ozon unerwünscht
niedrig werden. Im allgemeinen ist die Acrylnitril-Menge vorzugsweise
im Bereich von 20 bis 45%, um die gewünschte Resistenz gegenüber Öl und gute
Betriebswerte in Umgebungen von niedriger Temperatur zu bieten.
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Ein
geeignetes Ethylen-α-Olefin-Elastomer
ist EPDM (Ethylen-Propylen-Dienmonomer). Beispiele für geeignete
Dien-Monomere sind
Dicyclopentadien, Methylennorbornan, Ethylidennorbornan, 1,4-Hexadien
und Cyclooctadien.
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Zur
Quervernetzung des Kautschuks können
Schwefel oder organische Peroxide verwendet werden. Beispiele für organische
Peroxide sind Di-t-butylperoxid, Dicumylperoxid, t-Butylcumylperoxid,
1,1-t-Butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan,
2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan-3,
Bis(t-butylperoxydiisopropyl)benzol, 2,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexan,
t-Butylperoxybenzoat und t-Butylperoxy-2- ethylhexylcarbonat. Diese organischen
Peroxide können
entweder alleine oder in Kombination verwendet werden und werden
gewöhnlich
in einer Menge von 0,005 bis 0,02 Mol pro 100 g Ethylen-α-Olefin-Elastomer
zugegeben.
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Ein
Vulkanisationsbeschleuniger kann ebenfalls zugegeben werden. Diese
vulkanisationsfördernden Mittel
sind als Thiazol-Reihe, Thiuram-Reihe und Sulfensäureamid-Reihe
klassifiziert. Geeignete Thiazol-Reihen-Vulkanisationsbeschleuniger
sind 2-Mercaptobenzothiazol, 2-Mercaptothiazolin, Dibenzothazyldisulfid und
Zinksalz von 2-Mercaptobenzothiazol. Geeignete Thiuram-Reihen-Vulkanisationsbeschleuniger
sind Tetramethylthiurammonosulfid, Tetramethylthiuramdisulfid, Tetraethylthiuramdisulfid
und N,N'-dimethyl-N,N'-diphenylthiuramdisulfid.
Geeignete Sulfensäureamid-Reihen-Vulkanisationsbeschleuniger
sind N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfensäureamid und N,N'-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfensäureamid.
Andere geeignete Vulkanisationsbeschleuniger sind Bismaleimid und
Ethylenthioharnstoff. Die obigen Vulkanisationsbeschleuniger können alleine
oder in einer Kombination von zweien oder mehr verwendet werden.
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Die
Verwendung von Vernetzungszusatzmitteln kann den Grad der Vernetzung
verbessern, um Haftabnutzung zu vermeiden. Beispiele für geeignete
Vernetzungszusatzmittel sind TIAC, TAC, 1,2-Polybutadien, Metallsalz
von ungesättigter
Carbonsäure,
Oxime, Guanidine, Trimethylolpropantrimetacrylat, Ethylenglycoldimetacrylat,
N,N'-m-phenylenbismaleimid
und Schwefel, welche allesamt in der Peroxid-Vulkanisierung verwendet
werden.
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Weitere
Additive können
verwendet werden, wie Verstärkungsmittel
wie Ruß und
Kiesel, Füllstoffe
wie Calciumcarbonat, und Talk, Plastifizierer, Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel
und Farbstoffe.
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Um
die Resistenz gegen seitlichen Druck in der Kompressionskautschukschicht
zu erhöhen,
können kurze,
verstärkende
Fasern 36 darin eingebettet werden, so dass die Länge der
Fasern 36 im allgemeinen relativ zu dem Riemenkörper 12 in
Längsrichtung
gerichtet ist. Die Fasern können
aus Nylon 6, Nylon 66, Polyester, Baumwolle und/oder Aramid bestehen.
Die Fasern 36 können
von den Riemenseitenoberflächen 18, 20 nach
außen
gerichtet sein, so dass Teile 38 davon an den Seitenoberflächen 18, 20 exponiert
sind, um Kontakt zu einer zusammenarbeitenden Riemenscheibe zu schaffen.
Die Fasern 36 verringern den Reibungskoeffizienten zwischen
der Kompressionskautschukschicht 26 und einer zusammenarbeitenden
Riemenscheibe. Das kann die Geräuschentwicklung
zwischen dem Riemen 10 und der zusammenarbeitenden Riemenscheibe während des
Betriebs des Riemens 10 verringern. Von den obigen kurzen
Fasern sind Aramidfasern, welche gute Starrheit und Festigkeit sowie
gute Resistenz gegenüber
Abrieb aufweisen, die wünschenswertesten.
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Vorzugsweise
haben die kurzen Fasern 36 eine Länge von 1 bis 20 mm und sind
in einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen
von Ethylen-α-Olefin
vorhanden. Die bevorzugten Aramidfasern sind diejenigen, deren molekulare
Struktur aromatische Ringe aufweist. Für die Verwendung mit der Erfindung
geeignete Produkte werden gegenwärtig
kommerziell unter den Markennamen CORNEXTM,
NOMEXTM, KEVLARTM,
TECHNORATM und TWARONTM vertrieben.
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Ist
die Menge an kurzen Aramidfasern weniger als 1 Gewichtsanteil, kann
der Kautschukbestandteil der Kompressi onskautschukschicht 26 klebrig
werden, was zu einem Problem von Haftabnutzung führen kann. Wenn die Menge an
Fasern 36 30 Gewichtsanteile übersteigt, können die
Fasern 36 nicht einheitlich in dem Kautschuk der Kompressionskautschukschicht 26 dispergiert
werden.
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Die
lasttragenden Schnüre 24 können aus
Polyesterfasern, Aramidfasern oder Glasfasern gebildet sein. Die
Verwendung einer adhäsionsbehandelten
Schnur mit einem totalen Denier von 4000 bis 8000, welche hauptsächlich aus
Ethylen-2,6-naphthalat
hergestellt ist, ist bevorzugt. Die Schnüre werden durch die Verwindung
eines Bündels
von Polyesterfaserfilamenten gebildet. Mit dieser Konstruktion kann
die Rutschrate (slip rate) des Riemens kontrolliert werden und die
Riemen kann mit relativ langen Lebensdauer hergestellt werden. Die
Schnüre
sind verwunden mit einer finalen Verwindung von 10 bis 23 pro 10
cm, mit einer primären Verdrehung
von 17 bis 38 pro 10 cm. Wenn das totale Denier weniger als 4000
beträgt,
kann die Steifigkeit und Festigkeit der lasttragenden Schnüre 24 unerwünscht niedrig
sein. Wenn das totale Dernier auf der andere Seite größer ist
als 8000, kann der Riemen 10 übermäßig dick werden, um die lasttragenden
Riemen 24 aufzunehmen, wodurch die Eigenschaften des Ermüdens durch
Biegen (bending fatigue) unerwünscht
beeinträchtigt
sein können.
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Ethylen-2,6-naphthalat
kann durch Polykondensation von Naphthalen-2,6-dikohlensäure oder
Esterbildungsderivate davon mit Ethylenglycol in Gegenwart eines
geeigneten Katalysators. Eine oder mehrere geeignete dritte Komponenten
können
vor der Vervollständigung
der Polymerisation des Ethylen-2,6-naphthalens hinzugefügt werden,
um die Polyester-Copolymere
herzustellen.
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Die
lasttragenden Schnüre 24 werden
einer Adhäsionsbehandlung
unterzogen, um deren Haftung gegenüber dem Kautschuk in der Polsterkautschukschicht 22 zu
verbessern. Die Adhäsionsbehandlung
wird ausgeführt
durch das Eintauchen des Fasermaterials in eine Resorcin-Formalin-Latex(RFL)-Flüssigkeit.
Im Anschluss daran werden die Schnüre 24 hitzegetrocknet,
um eine gleichmäßige, adhäsive Schicht
auf deren Oberfläche
zu erzeugen. Es ist auch möglich,
andere Methoden des Vorformens zu verwenden, einschließlich des
Schritts des Vorbehandlung unter Verwendung von Epoxy- oder Isocyanatkomponenten,
gefolgt von der obigen Behandlung unter Verwendung der RFL-Flüssigkeit.
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Die
so behandelten Schnüre
werden mit einer Drehsteigung (spinning pitch) von 1,0 bis 1,3 mm
verwunden, um einen Riemen mit einer hohen Steifigkeit zu erzeugen.
Wenn die Drehsteigung weniger als 1,0 mm beträgt, kann es schwierig sein,
die Schnüre
aufgrund deren Nähe
zu wickeln. Wenn die Drehsteigung größer als 1,3 mm ist, kann die
Steifigkeit des Riemens unannehmbar niedrig werden.
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Wenn
der Kautschuk in der Polsterkautschukschicht 22 der gleiche
ist wie der Kautschuk in der Kompressionskautschukschicht 26,
weist der Riemen 10 gewöhnlich
eine gute Hitzebeständigkeit
auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind keine kurzen Fasern 36 in die Polsterkautschukschicht 22 eingebettet.
Weitere Bestandteile können
Verstärkungsmittel
wie Ruß und
Siliciumdioxid (Silica), Füllstoffe
wie Calciumcarbonat und Talk, Plastifizierer, Stabilisatoren, Verarbeitungszusatzmittel
und Färbemittel
beinhalten.
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Ein
Verfahren zur Herstellung des Riemens 10 wird nun beschrieben
werden. Zunächst
wird die Gewebeschicht 32 und ein Teil der Polsterkautschukschicht 22 um
eine zylinderförmige
Trommel gewunden. Die lasttragenden Schnüre 24 werden dann
spiralförmig
darum gewunden, gefolgt vom Aufwickeln der Kompressionskautschukschicht 26.
Das entstehende Halbfabrikat wird dann vulkanisiert, um eine Kraftübertragungsmanschette
(power transmission sleeve) auszubilden.
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Die
entstandene vulkanisierte Manschette wird um Antriebsriemenscheiben
und angetriebene Riemenscheiben gezogen und bei einer ausgewählten Zugkraft
kontinuierlich auf einem vorbestimmten Pfad betrieben. Ein rotierendes
Schneiderad ist mit Kontakt zu der sich bewegenden Manschette angeordnet
und ist so angeordnet, dass auf der exponierten Innenseite der Manschette
eine Vielzahl an Kerben (3 bis 100) gleichzeitig in die Kompressionskautschukschicht 26 geschnitten
werden.
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Die
Manschette wird dann von den Riemenscheiben getrennt und um gesonderte
Antriebsriemenscheiben und angetriebene Riemenscheiben gezogen und
auf einem kontinuierlichen Pfad betrieben. Eine Schneideeinrichtung
wird dann verwendet, um die Manschette zu teilen, um einzelne Keilriemen
von gewünschter
Breite zu bilden.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die Ausgestaltung des in 1 gezeigten
Riemens 10 beschränkt.
Als ein weiteres Beispiel ist in 2 unter 40 ein
erfindungsgemäß hergestellter
Keilriemen gezeigt. Der Riemen 40 hat einen Körper 42 mit
einer Länge,
wie durch den Doppelpfeil 44 angedeutet. Der Körper 42 hat
eine Innenoberfläche 46,
eine Außenoberfläche 48 und
seitlich entgegengesetzt gerichtete Seitenoberflächen 50, 52,
welche in die Riemenscheiben eingreifen.
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Der
Körper 42 ist
durch eine Polsterkautschukschicht 54 mit darin eingebetteten
lasttragenden Schnüren 56 definiert.
Eine Kompressionskautschukschicht 58 ist auf die Innenoberfläche 60 der
Polsterkautschukschicht 54 aufgebracht. Kurze, sich seitlich
erstreckende verstärkende
Fasern 62 sind in die Kompressionskautschukschicht 58 eingebettet
und haben vorstehende Anteile 64 welche an den Seitenoberflächen 50, 52 exponiert
sind. Optionale Zähne 66 können in
der Kompressionskautschukschicht 58 in regelmäßigen Abständen entlang
der Länge
des Riemenkörpers 42 ausgebildet
sein.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind Gewebeschichten 68, 70 jeweils auf die Außenoberfläche 72 der Polsterkautschukschicht 54 und
der Innenoberfläche 74 der
Kompressionskautschukschicht 58 aufgebracht. Die Riemenbestandteile
sind ansonsten die gleichen und in derselben Art zusammengesetzt,
wie die entsprechenden Bestandteile in dem Riemen 10.
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In 3 ist
bei 80 eine weitere Form eines Treibriemens gezeigt, in
welche die Erfindung eingebracht ist. Der Treibriemen 80 ist
ein Flachriemen mit einem Körper 82 mit
darin eingebetteten, lasttragenden Schnüren 84. Der Körper 82 kann
aus einer oder mehreren Schichten mit darin eingebetteten lasttragenden
Schnüren
gebildet sein und die sich zu der Innenseite und der Außenseite
der lasttragenden Schnüre
hin erstrecken. Verstärkende
Fasern 86 können
in den Körper 82 eingebettet
sein und haben vorstehende Teile 88 an einander gegenüberliegenden
Seitenflächen 90, 92.
Gewebeschichten 94, 96 sind an einander gegenüberliegenden Flächen 98, 100 auf
dem Körper 82 angeordnet.
Die auf dem Riemen 80 gezeigten Bestandteile entsprechen denen
der vorher ausführlicher
beschriebenen Riemen 10, 40. Die Gewebeschichten 94, 96 weisen
die vorher beschriebenen Zusammensetzungen auf und sind wie ebenfalls
vorher für
die Gewebeschichten beschrieben auf den Riemen 10, 40 auf
dem Körper 82 angebracht.
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In 4 ist
unter 110 ein Treibriemen allgemein gezeigt, welcher einen
Körper 112 mit
einem darin eingebetteten, lasttragenden Element 114 aufweist.
Das lasttragende Element 114 kann, im Gegensatz zu den vorher
beschriebenen lasttragenden Schnüren 24, 56, 80,
eine Reihe verschiedener Formen annehmen und kann in die Riemen
der Art wie unter 10, 40, 80 in den entsprechenden 1 bis 3 gezeigt,
inkorporiert werden. Auf dem Riemen 110 sind Gewebeschichten 116, 118 auf
entgegengesetzt gerichteten Oberflächen 120, 122 des
Körpers 112 inkorporiert.
Wieder entsprechen die Bestandteile des Treibriemens 110 in 4 denen
der vorher beschriebenen Riemen 10, 40, 80.
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Das
erfindungsgemäß hergestellte
Gewebe kann das Auftreten von Kautschukabrieb im Vergleich zu gewissen
herkömmlichen
Riemen-Textil-Materialien verringern und somit zu einer Verminderung
der Haftung an zusammenarbeitenden Riemenscheiben und Geräuschentwicklung
während
des Betriebs und Verstreuung von abgetrenntem Abrieb in der Nähe des Betriebsortes
der Riemen beitragen. Die erfindungsgemäßen Effekte werden nun in bezug
auf vergleichende Prüfungen
demonstriert.
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ERFINDUNGSGEMÄßE BEISPIELE
1 BIS 5 UND VERGLEICHSBEISPIEL 1
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In
den erfindungsgemäßen Beispielen
wurde eine unbehandelte, glatt gewobene Baumwollsegeltuchschicht
mit 20 s/2 Baumwollfäden,
70 Kettenfäden
pro 5 cm und 70 Schussfäden
pro 5 cm, für
zehn Sekunden in eine flüssige
Mischung, wie in Tabelle 1 gezeigt, getaucht. Tabelle
1
- *1 kolloidaler Schwefel 95 hergestellt
von Bayer
- *2 Bewertung des Erscheinungsbildes
- •:
- die Färbung war
einheitlich und es wurde keine Farbveränderung beobachtet
- :
- die Färbung war
einheitlich, aber das Segeltuch nahm mit der Zeit eine hellrote
Farbe an
- X:
- die Färbung war
nicht einheitlich und das Segeltuch nahm mit der Zeit eine hellrote
Farbe an Die flüssige Mischung
beinhaltete eine Ruß-dispergierte
Flüssigkeit
und RFL-Flüssigkeit.
Nach dem Eintauchen wurde das Gewebe für vier Minuten bei einer Temperatur
von 150°C hitzebehandelt.
Das behandelte Segeltuch wurde dann auf eine Kautschukschicht aufgebracht,
welche die in der untenstehenden Tabelle 2 gezeigten Bestandteile
enthielt.
-
-
Die
Kautschukfolie wies eine Dicke von 4 mm auf. Eine Behandlung durch
Pressen wurde unter Verwendung einer Pressplatte mit einem Druck
von 0,2 MPa durchgeführt,
gefolgt von einer Vulkanisationsbehandlung bei einer Temperatur
von 150°C
für 20
Minuten. Dadurch wurde ein flaches Teststück erhalten, welches verwendet
wurde, um einen Abblättertest
(peeling off test) durchzuführen.
Der Test wurde gemäß den Bedingungen
unter JISK-6256 durchgeführt.
Die Resultate sind obenstehend in Tabelle 1 gezeigt.
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Die
farbliche Einheitlichkeit in dem behandelten Segeltuch und die Farbänderung
mit der Zeit (ein, zwei und drei Monate später) wurden durch Sichtuntersuchung
bestimmt.
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Aus
diesen Tests wurde ermittelt, dass die erfindungsgemäßen Beispiele
3 bis 5 gute Haftstärke
und Färbung
aufwiesen. Das Vergleichsbeispiel 1 wies eine relativ niedrige Adhäsionsstärke auf.
Obwohl die erfindungsgemäßen Beispiele
1 und 2 gute Haftstärke
und eine einheitliche Farbe aufwie sen, ließen sie rote Farbe erkennen
und ihre Farbe änderte
sich mit der Zeit.
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ERFINDUNGSGEMÄßE BEISPIELE
6 BIS 12 UND VERGLEICHSBEISPIELE 2 UND 3
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In
dem erfindungsgemäßen Beispiel
6 wurde ein unbehandeltes, glattgewobenes Baumwollsegeltuch mit
20 s/2 Baumwollfäden,
70 Kettenfäden
pro 5 cm und 70 Schussfäden
pro 5 cm für
zehn Sekunden in RFL-A Vorbehandlungsflüssigkeit, wie unten in Tabelle
3 gezeigt, getaucht.
-
-
Diese
Behandlung wurde gefolgt von einer Behandlung mit einer Weitwinkel-Spannmaschine,
um ein 120°-Verhältnis zwischen
Ketten- und Schussfäden
zu erzeugen, gefolgt von einer Hitzebehandlung für vier Minuten bei einer Temperatur
von 150°C.
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Die
erfindungsgemäßen Beispiele
7 bis 12 wurden vorbereitet, indem dieselbe Haftbehandlung und dieselbe
Spannbehandlung verwendet wurde, mit der Ausnahme, dass jedes erfindungsgemäße Beispiel
mit einer flüssigen
Mischung, wie oben in Tabelle 3 beschrieben, behandelt wurde.
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Im
Vergleichsbeispiel 2 wurde dasselbe unbehandelte Segeltuch für 10 Sekunden
in eine RFL-H Behandlungsflüssigkeit,
wie in Tabelle 3 gezeigt, getaucht, gefolgt von Hitzebehandlung
für vier
Minuten bei einer Temperatur von 150°C. Das Segeltuch wurde daraufhin
Weitwinkel-Spannmaschinen behandelt, um die Ketten- und Schussfäden zu einem
Winkelverhältnis
von 120°C
umzuorientieren. Reibungsbehandlung wurde durchgeführt, um
die verschiedenen Kautschukkomponenten zu imprägnieren, wie unten in Tabelle
4 gezeigt ist.
-
-
Vergleichsbeispiel
3 benutzte dasselbe unbehandelte Segeltuch, welches für dreißig Sekunden
in RFL-H Flüssigkeit, wie
oben in Tabelle 3 gezeigt, getaucht wurde. Eine Weitwinkel-Spannmaschinen-Behandlung
wurde durchgeführt,
um ein 120° Verhältnis zwischen
Ketten- und Schussfäden
herzustellen. Danach wurde das Segeltuch für 4 Minuten bei einer Temperatur
von 150°C
hitzebehandelt. Das behandelte Segeltuch wurde daraufhin für dreißig Sekunden
in eine Einweichflüssigkeit
getaucht, welche hergestellt wurde durch das Lösen verschiedener Kautschukkomponenten,
oben in Tabelle 4 gezeigt, in einer Toluenlösung. In der Lösung war
die Konzentration an Kautschukkomponenten 16 Gewichts-%. Danach
wurde eine Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 90°C für vier Minuten
durchgeführt.
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Das
behandelte Segeltuch wurde dann auf eine Kautschukfolie, welche
die oben in Tabelle 2 dargelegten Komponenten und eine Dicke von
4 mm aufwies, aufgebracht. Eine Behandlung durch Pressen wurde unter
Verwendung einer Pressplatte mit einem Druck von 0,2 MPa durchgeführt, gefolgt
von einer Vulkanisierungsbehandlung bei einer Temperatur von 150°C für zwanzig
Minuten. Erfindungsgemäße Beispiele
10 bis 12 wurden in derselben Art wie oben angegeben vorbereitet,
außer,
dass sie mit einer Kautschukfolie mit den unten in Tabelle 5 gezeigten
Komponenten verwendet wurden.
-
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Der
Abblättertest
wurde unter DISK 6256 durchgeführt,
mit den unten in Tabelle 6 gezeigten Testresultaten; es wurde kein
Unterschied beobachtet.
- •:
- Es trat kein Kautschukabrieb
auf, und vor und nach dem Betrieb wurde keine Veränderung
im Erscheinungsbild der Riemen beobachtet.
- :
- Kautschukabrieb trat
bei einigen Riemen auf, bei anderen aber nicht, wobei die Nummer
der Riemen, bei welchen der Abrieb auftrat vermerkt ist.
- X:
- Kautschukabrieb trat
bei allen getesteten Riemen auf.
- #:
- Jeder Test wurde zu
diesem Zeitpunkt beendet.
-
Das
behandelte Segeltuch wurde unter Verwendung einer Pressplatte mit
einem Druck von 0,2 MPa gepresst, gefolgt von einer Vulkanisationsbehandlung
für zwanzig
Minuten bei einer Temperatur von 150°C, um ein Teststück für einen
Taber-Abriebstest zu erhalten. Der Test wurde unter JISL 1096 mit
einem H-18 Abriebsrad durchgeführt.
Die Anzahl der Umdrehungen wurde in dem Moment, indem das Stück durchbohrt
war, gemessen. Die Testresultate sind oben in Tabelle 6 gezeigt,
wobei in diesem Zusammenhang für
die erfindungsgemäßen Beispiele
6 bis 12 und die Vergleichsbeispiele 2 und 3 kein Unterschied gefunden
wurde.
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Als
nächstes
wurden Keilriemen hergestellt. Eine lasttragende Schnur wurde durch
eine Verwindung von 1000 Denier von Poly(ethylenterephthalat) (PET)
mit umgekehrten primären
und finalen Verwindungsrichtungen gebildet. Die primären und
finalen Verdrehungsfaktoren waren 3,0, um eine 2 × 3 Verdrehungskonfiguration
mit einem gesamten Denier von 6000 zu erzeugen.
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Für die erfindungsgemäßen Beispiele
6 bis 9 und Vergleichsbeispiele 2 und 3 wurden die Kompressionskautschukschichten
und Polsterkautschukschichten unter Verwendung der oben in Tabelle
2 gezeigten Komponenten vorbereitet. Sie wurden in einem Banbury-Mischer
gemischt und geknetet und dann unter Verwendung von Kalanderwalzenausrüstung gerollt.
Die Kompressionskautschukschicht wies kurze geschnittene Fasern darin
auf, wovon 10 Gewichtsanteile Aramidfasern waren und 10 Gewichtsanteile
Nylonfasern waren, derart gemischt und angeordnet, dass sich ihre
Längen
in Längsrichtung
erstreckten.
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Die
erfindungsgemäßen Beispiele
10 bis 12 wurden in derselben Art vorbereitet, außer dass
sie eine Kautschukfolie verwendeten, welche die oben in Tabelle
5 gezeigten Komponenten enthielt.
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Die
Keilrippenriemen wurden auf herkömmliche
Art hergestellt. Eine Lage des Segeltuchs wurde auf eine Gießform aufgebracht,
gefolgt von dem Winden einer Polsterkautschukschicht darum herum.
Lasttragende Schnüre
wurden um die Polsterkautschukschichtkomponente gewunden, woraufhin
eine Kompressionspolsterkautschukschichtkomponente aufgebracht wurde.
Eine vulkanisierende Ummantelung wurde dann um die Kompressionskautschukschicht
herum aufgebracht. Die sich ergebende Manschettenstruktur und Ummantelung
wurde sodann in ein Vulkanisierungsmittel eingeführt und vernetzt. Die entstehende vernetzte
Manschette wurde sodann aus der Gießform entfernt. Die Kompressionskautschukschicht
wurde behandelt, um Rippen auszubilden und schließlich wurde
die Manschette geschnitten, um einzelne Riemen zu formen. Die entstehenden
Keilriemen waren ein K-Typ 3PK 1100 mit einer Länge von 1100 mm unter dem RMA-Standard.
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Die
entstehenden Riemen wurden sowohl in Bezug auf ihre statischen als
auch ihre dynamischen Eigenschaften bewertet. Statische Eigenschaften
wurde durch einen Gewebe-Abziehtest
unter Verwendung von JISK 6253 getestet. Die Resultate sind oben
in Tabelle 6 gezeigt, wobei kein wesentlicher Unterschied zwischen
den Resultaten für
die erfindungsgemäßen Beispiele
6 bis 12 und Vergleichsbeispiele 2 und 3 vorhanden war.
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Dynamische
Eigenschaften wurden unter Verwendung eines Rückseitenhaftungs-Betriebstests
bewertet, eines Rückseitenübertragungs-Betriebstests,
eines Reibungskoeffizienten-Messungstests
und eines Betriebsbeständigkeitstest.
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In
dem Rückseitenhaftungs-Betriebstest
wurden die Rückseiten
der Keilriemen um eine flache Antriebsriemenscheibe und eine flache
angetriebene Riemenscheibe gespannt, welche jeweils einen Durchmesser
von 70 mm aufwiesen. Die Antriebsriemenscheibe wurde mit 3500 U/min
rotiert, mit einer Last an der angetriebenen Riemenscheibe von 5,6
PS. Der Riemen wurde auf seiner rückseitigen Oberfläche betrieben,
wobei das Erscheinungsbild der Rückseite
des Riemens in Zeitintervallen von 1 Minute, 3 Minuten, 5 Minuten,
7 Minuten und 9 Minuten nach der Inbetriebnahme betrachtet wurden,
um zu untersuchen, ob Kautschukabrieb auftrat. Fünf Riemen wurden getestet.
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In
dem Rückseitenübertragungs-Betriebstest
wurden die Rückseiten
der Keilrippenriemen um eine flache Antriebsriemenscheibe mit einem
Durchmesser von 80 mm und eine flache angetriebene Riemenscheibe mit
einem Durchmesser von 110 mm gespannt. Der Riemen wurde auf seiner
Rückseite
betrieben und seine Gleitrate (%) bei einem Drehmoment von 1,5 (Nm)
wurde gemessen.
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In
dem Reibungskoeffizienten-Messungstest wurde ein Ende des Keilriemens
um eine Riemenscheibe mit einem Durchmesser von 60 mm angebracht.
Das andere Ende wurde mit einer Last von 17,2 N belastet. Die Riemenscheibe
wurde dann bei einer Geschwindigkeit von 43 U/min. rotiert, wobei
die Zugfestigkeit des Riemens gemessen wurde, um somit einen Reibungskoeffizienten
nach der folgenden Gleichung zu berechnen: Reibungskoeffizient
= 2 × ln(T/17,2)/π.(T
= Zugfestigkeit des Riemens)
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In
dem Betriebsbeständigkeitstest
wurden die Riemen um Antriebs- und angetriebene Riemenscheiben,
welche jeweils einen 120 mm Durchmesser aufweisen, eine Umlenkrolle
mit einem 85 mm Durchmesser und eine Spannrolle mit einem 45 mm
Durchmesser gespannt. Der Windungswinkel zwischen der Umlenkrolle und
der Rückseite
des Riemens betrug 120°.
Der Winkel zwischen der Spannrolle und dem Riemen betrug 90°. Die umgebende
Atmosphäre
wurde bei 85°C
gehalten. Die Antriebsriemenscheibe wurde mit 4900 U/min. unter
einer Last von 8,8 kW auf der angetriebenen Riemenscheibe rotiert.
Nachdem eine anfängliche
Zugkraft von 559 N pro 3 Rippen auf die Spannrolle ausgeübt worden
war, wurde die Zeit, zu der einige Risse auf den Rippen erzeugt
wurden, gemessen.
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Nach
Intervallen von 1, 3 und 5 Minuten wurde keine Veränderung
in dem Erscheinungsbild der erfindungsgemäßen Beispiel 6 bis 12 gefunden.
Jedoch trat Kautschukabrieb auf der Rückseite der Vergleichsbeispiele
2 und 3 auf, was ein Umfeld für
unerwünschte
Haftung erzeugte.
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Nach
Intervallen von 7 und 9 Minuten wurde keine Veränderung in dem Erscheinungsbild
der erfindungsgemäßen Beispiele
8 und 9 gefunden. Kautschukabrieb traten bei den erfindungsgemäßen Beispielen 6,
7 und 10 bis 12 auf.
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Zusätzlich wurden
bei der Gleitrate in dem Rückseitenübertragungs-Betriebstest,
dem Reibungskoeffiziententest und dem Betriebsbeständigkeitstest
kein wesentlicher Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen Beispielen
6 bis 12 und den Vergleichsbeispielen 2 und 3 gefunden.
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Die
vorangegangene Offenbarung spezieller Ausführungsbeispiele soll die umfassenden
in der Erfindung beinhalteten breiten Konzepte veranschaulichen.