WO1989010500A1

WO1989010500A1 - Process for manufacturing necklace-type driving belts and necklace-type driving belts so obtained

Info

Publication number: WO1989010500A1
Application number: PCT/DE1989/000228
Authority: WO
Inventors: Joachim Hoffmann
Original assignee: Esjot Antriebstechnik & Co KG GmbH
Current assignee: Esjot Antriebstechnik & Co KG GmbH
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1989-11-02
Anticipated expiration: 1990-10-30
Also published as: EP0366747A1; DE3814704A1

Abstract

Necklace-type driving belts may consist of an endless skein (1) of reinforcing glass fibers (3) around which flexible plastic is injected, and driving beads (2) injected at regular intervals together with the plastic. Belts of this type, possessing high tensile strength, can be easily manufactured by winding a thread (3) composed of inextensible glass fibers and having a given length several times around two winding axes at a distance apart equal to the periphery of the driving belt. The endless winding (3) so obtained is placed loosely in an injection mould of the same shape as the desired necklace and the flexible plastic (1') is injected around it. In the necklace-type driving belts so obtained, the multiple-strand glass fibre winding (3) can be made of aramide and the plastic (1') surrounding it can be polyacetal.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Kugelschnur-Treibriemens und danach hergestellter Kugelschnur-Treibriemen Method of manufacturing a ball cord drive belt and ball cord drive belt made thereafter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Her- stellen eines Kugelschnur-Treibriemens, der aus einem von Glas faser-Verstärkungsfäden und darum umspritztem flexiblem Kunst¬ stoff gebildeten endlosen Strang sowie daran in regelmäßigen Abständen mitangespritzten Mitnehmerkugeln besteht . Des weite¬ ren bezieht sich die Erfindung auf einen so hergestellten Kugelschnur-Treibriemen.The invention relates to a method for producing a spherical cord drive belt, which consists of an endless strand formed by glass fiber reinforcing threads and therefore encapsulated flexible plastic, as well as driver balls molded onto it at regular intervals. Furthermore, the invention relates to a ball cord drive belt produced in this way.

Kugelschnur-Treibriemen der vorerwähnten Gattung sind durch die US-PS 35 40 301 bekannt, wobei die aus Glasfaser be¬ stehenden Kernfäden durch ein Polymermaterial, insbesondere Nylon umspritzt sind und in regelmäßigen Abständen mit¬ angespritzte Mitnehmerkugeln ausgeformt sind. Während des Kunststoffspritzens des Treibriemens sollen hier die Glasfaser Kernfäden passend nach bekannten Herstellungsmethoden erzeugt werden, um die angestrebte Einbettung zu erreichen. Ein solches bekanntes Verfahren für die Herstellung von Kugelschnur- Treibriemen geht aus der US-PS 35 17 565 hervor, bei dem von einem mit einem Verstärkungs-Kernfaden versehenen Strang von endlicher Länge ausgegangen, dieser schließlich an seinen bei¬ den Enden zusammengefügt und hier durch Kunststoffverschmelzun verbunden wird. Dazu wird der aus Nylon bestehende Verstär¬ kungsstrang an seinen beiden Enden aufgespleißt und dann durch eine der zahlreichen Mitnehmerkugeln aus Plastikmaterial mit¬ einander verbunden. Ein durch solches Zusammenfügen seiner Enden hergestellter Kugelschnur-Treibriemen besitzt jedoch keine nennenswerte Zugfestigkeit.Spherical cord drive belts of the aforementioned type are known from US Pat. No. 3,540,301, the core threads consisting of glass fiber being extrusion-coated by a polymer material, in particular nylon, and carrier balls molded at regular intervals. During the plastic injection of the drive belt, the glass fiber core threads are to be produced here in accordance with known manufacturing methods in order to achieve the desired embedding. Such a known method for the production of ball cord Driving belt is shown in US Pat. No. 3,517,565, in which a strand of finite length provided with a reinforcing core thread is assumed, which is finally joined at its two ends and connected here by plastic fusion. For this purpose, the reinforcement strand made of nylon is spliced on at both ends and then connected to one another by one of the numerous drive balls made of plastic material. A ball cord drive belt produced by joining its ends in this way, however, has no significant tensile strength.

Bei der Herstellung eines aus einem Flachriemen mit ein¬ seitig angeordneten Zähnen bestehenden, auch eineVerstär- kungseinlage enthaltenden Treibriemens nach der DE-OS 22 27 33 wird von einem Faden ausgegangen, der um eine einzige Trommel¬ einlage herumgewickelt und mit seinem freien Ende an der Nach¬ barwicklungswindung angeschweißt wird. Die so umwickelte Trom¬ mel wird alsdann in eine geöffnete Spritzgußform eingesetzt, i der der den eigentlichen Treibriemenstrang bildende Kunststoff um die so gebildete Fadenwicklung gespritzt wird. Nach Öffnen der Spritzgußform kann der fertige Treibriemen der Form entnom men werden. Da hier die Wickelrolle und damit auch die sie auf nehmende Spritzgußform einen dem Treibriemen-Umfang entspre¬ chend großen Durchmesser besitzen muß, erfordert das einen be- trächtlichen Material- und Platzaufwand. Auch wird hier dieIn the manufacture of a drive belt consisting of a flat belt with teeth arranged on one side and also containing a reinforcement insert, a thread is assumed which is wound around a single drum insert and with its free end on the Adjacent winding winding is welded. The drum wrapped in this way is then inserted into an open injection mold, in which the plastic forming the actual drive belt strand is injected around the thread winding thus formed. After opening the injection mold, the finished drive belt can be removed from the mold. Since the winding roll and thus also the injection mold taking it on must have a large diameter corresponding to the circumference of the drive belt, this requires a considerable amount of material and space. Here too

Innenseite der Fadenwicklung nur unvollständig vom Kunststoff umhüllt.The inside of the thread winding is only partially covered by the plastic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugel- schnur-Treibriemen der eingangs erwähnten Gattung zu erzeugen, der leicht herstellbar ist und eine größere Zugfestigkeit auf¬ weist und damit insbesondere auch für größere bzw. stärkere An triebe geeignet ist. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung ver fahrensmäßig dadurch gelöst, daß ein aus dehnungsarmer Glasfa- ser bestehender Faden bestimmter Länge vielfach um zwei in dem Treibriemenumfang entsprechendem Abstand voneinander angeord¬ nete Wickelachsen herumgewickelt, die so erhaltene Faden-End¬ loswicklung in aufgelockerter Form in eine dem gewünschten Kugelstrang entsprechend gestaltete Spritzgußform eingelegt un darin mit flexiblem Kunststoff umspritzt wird. Für das erfin- dungsgemäße Verfahren ist also wesentlich, daß der Glasfaser- Verstärkungsfaden um zwei in dem Treibriemenumfang entsprechen¬ dem Abstand gelegene Wickelachsen herumgewickelt wird und als¬ dann der von den beiden Wickelachsen abgenommene Kernfaden- sträng in aufgelockerter und damit gegebenenfalls auch bei¬ spielsweise in mehrfach gewellter Form in eine Spritzgußform von entsprechend gedrängterer Bauweise gebracht werden kann, in der die Endloswicklung des Kernfadens außen wie innen seine vollständige Kunststoffumspritzung erhält, wobei der so her- gestellte Kugelschnur-Treibriemen eine große Zugfestigkeit be¬ kommt. Im Gegensatz zum vorbekannten Verfahren, wo der Kernfa¬ den nur um eine Wickelachse gewickelt und anschließend um¬ spritzt wird, kommt es beim e.rfindungsgemäßen Herstel¬ lungsverfahren zu einer allseitigen Spritzkunststoffumhüllung der Glasfaser-Fadenwickelung, also auch jeweils auf deren Innenseite.The invention has for its object to produce a ball-cord drive belt of the type mentioned, which is easy to manufacture and has a greater tensile strength and is therefore particularly suitable for larger or stronger drives. According to the invention, this object is achieved in that a thread of a certain length consisting of low-stretch glass fiber is often wound around two winding axes arranged at a distance from one another in the circumference of the drive belt, the thread end winding thus obtained being loosened into a loosened form Injection mold designed in accordance with the desired ball strand is encapsulated therein with flexible plastic. For the invented The method according to the invention is therefore essential that the glass fiber reinforcement thread is wound around two winding axes located at the distance corresponding to the drive belt circumference and then the core thread strand removed from the two winding axes in a loosened and thus also, for example, in multiple corrugated form can be brought into an injection mold of a correspondingly more compact design, in which the endless winding of the core thread receives its complete plastic encapsulation both inside and outside, the spherical cord drive belt thus produced having great tensile strength. In contrast to the previously known method, in which the core thread is only wound around a winding axis and then extrusion-coated, the production method according to the invention results in an all-round spray plastic covering of the glass fiber thread winding, that is to say also on the inside thereof.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht bei einem erfindungsgemäß hergestellten Kugelschnur-Treibriemen der viellagig gewickelte Glasfaserfaden vorteilhaft aus Ara id und der darum zu umspritzende Kunststoff aus Polyacetal. Wie die Praxis gezeigt hat, ist ein so hergestellter und beschaffener Kugelschnur-Treibriemen erstaunlich hoch beanspruchbar. Er kann anstelle handelsüblicher Antriebsketten auch für energieaufwen- dige Antriebe verwendet werden. Das dürfte vor allem darauf zurückzuführen sein, daß der die Glasfaser-Endloswicklung bil¬ dende Aramidfaden eine extrem geringe Längendehnung besitzt und ein solcher Faden, wenn er hinreichend feinfädig und locker ge¬ wickelt wird, von der zu umspritzenden Kunststoffmasse aus Polyacetal auch innerlich hinreichend durchdrungen wird, so daß sich zwischen den feinen Aramidwicklungsfäden und dem Polyacetal ein guter Haftreibungsschluß ergibt. Dieser wiederum führt dazu, daß bei der praktischen Benutzung des Kugelschnur- Treibriemens der die Antriebskräfte von bzw. zu den Antriebs- Zahnrädern übertragende, die Mitnehmerkugeln und dasAccording to a further feature of the invention, in the case of a spherical cord drive belt produced according to the invention, the multi-layer wound glass fiber thread advantageously consists of macaw and the plastic to be extrusion-coated from polyacetal. As practice has shown, a ball cord drive belt manufactured and procured in this way is surprisingly highly stressable. It can also be used for energy-intensive drives instead of standard drive chains. This should be due above all to the fact that the aramid thread forming the continuous glass fiber winding has an extremely low elongation and such a thread, if it is wound sufficiently fine and loosely, is also sufficiently penetrated internally by the plastic mass of polyacetal to be encapsulated is, so that there is a good static friction between the fine aramid winding threads and the polyacetal. This, in turn, leads to the fact that when the ball cord drive belt is used in practice, the drive balls transmitting the drive forces from or to the drive gears, the drive balls and the like

Strangäußere bildende Spritzkunststoff nicht unter der entspre¬ chenden Zugbelastung auf den Aramidfadenwicklungen zu gleiten vermag. Ein so beschaffener Kugelschnur-Treibriemen zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß er bei ausreichend großer Flexibilität praktisch so gut wie keine Längsdehnung besitzt, mithin auch für energiereiche Antriebe ohne weiteres eingesetzt werden kann.Extrusion plastic forming extrudate is not able to slide on the aramid thread windings under the corresponding tensile load. A ball cord drive belt designed in this way is characterized above all by the fact that, with sufficient flexibility, it has practically no longitudinal expansion, can also be used for high-energy drives.

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispie eines erfindungsgemäß hergestellten Kugelschnur-Treibriemens dargestellt,- wobeiIn the drawing, an advantageous embodiment of a ball cord drive belt produced according to the invention is shown, -

Fig.l die Draufsicht auf den Treibriemen zeigt, während Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II und Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig.l in jeweils vergrößerter DarstellungFig.l shows the top view of the drive belt, while Fig.2 shows a section along the line II-II and Fig.3 shows a section along the line III-III of Fig.l each in an enlarged view

wiedergeben.play.

Der abgebildete Kugelschnur-Treibriemen besteht aus dem endlos umlaufenden Strang 1 und den darauf in gleichmäßigen, dem Zahnlücken-Abstand der dafür zu verwendenden Zahnräder ent sprechenden Abständen angeordneten Mitnehmerkugeln 2. In dem aus Spritzkunststoff bestehenden Strang 1 ist eine feinfädige, dehnungsarme Glasfaser-Endloswicklung 3 eingebettet, die vor¬ zugsweise aus einem vielfach gewickelten feinen Aramidfäden be steht, dessen einzelne hauchfeine Wicklungsfäden 4 in Fig.2 un 3 deutlicher dargestellt sind. Ein solcher Aramidfäden von be¬ stimmter Länge wird um zwei in dem gewünchten Treibriemenumfan entsprechendem Abstand voneinander angeordnete Wickelachsen vielfach herumgewickelt, sodann in aufgelockerter Form in eine entsprechend gestaltete Spritzgußform eingelegt und darin mit flexiblem Kunststoff, insbesondere Polyacetal umspritzt. Auf diese Weise ergibt sich eine verrutschungsfreie Haftreibungs- Verbindung zwischen den hauchfeinen Aramidfäden 4 und dem sie nicht nur außen umhüllenden, sondern auch innen durchdringende Spritzkunststoff 1'. Dadurch besitzt der so hergestellte Kugel schnur-Treibriemen bei hinreichender Flexibilität eine vergleichsweise große Zugfestigkeit bei nur sehr geringer Längsdehnung, so daß der so beschaffene Treibriemen auch höheren Anspruchs-Erfordernissen ohne weiteres genügt.The illustrated spherical cord drive belt consists of the endlessly rotating strand 1 and the carrier balls 2 arranged thereon at uniform intervals corresponding to the tooth gap distance of the gears to be used for this purpose embedded, which preferably consists of a multiply wound fine aramid threads, the individual ultra-fine winding threads 4 are shown more clearly in FIGS. 2 and 3. Such aramid threads of a certain length are often wrapped around two winding axes arranged at a distance from one another in the desired drive belt circumference, then inserted in a loosened form into an appropriately designed injection mold and overmolded therein with flexible plastic, in particular polyacetal. In this way, there is a non-slip static friction connection between the extremely fine aramid threads 4 and the injection-molded plastic 1 'which not only envelops them but also penetrates them on the inside. As a result, the spherical cord drive belt thus produced, with sufficient flexibility, has a comparatively high tensile strength with only very little longitudinal expansion, so that the drive belt obtained in this way also easily satisfies higher requirements.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei Ab¬ wandlungen möglich. Insbesondere kann anstelle des Aramidfaden 3 auch eine andere dehnungsarme Glasfaser-Wicklung verwendet werden. Ebenso ist es auch möglich, anstelle des Polyacetals einen anderen hinreichend flexiblen Spritzkunststoff zu verwen¬ den, der mit der eingebetteten Glasfaser-Endloswicklung eine hinreichend feste Bindung eingeht. Various modifications are possible within the scope of the present invention. In particular, another low-stretch glass fiber winding can be used instead of the aramid thread 3 become. It is also possible, instead of the polyacetal, to use another sufficiently flexible injection-molded plastic which, with the embedded glass fiber endless winding, forms a sufficiently strong bond.

Claims

Expectations:

1. A method for producing a ball-cord drive belt which consists of an endless strand formed by glass fiber reinforcing threads and thus encapsulated flexible plastic, and thereon at regular intervals with molded driving balls, characterized in that a thread consisting of low-stretch glass fiber (4 ) of a certain length, often wrapped around two winding axes arranged at a distance from one another in the circumference of the drive belt, the thread endless winding (3) thus obtained is placed in a loosened form in an injection mold designed according to the desired spherical strand and therein with flexible plastic (1 ') is encapsulated.

2. Ball cord drive belt produced according to the method of claim 1, so that the multi-layer wound glass fiber thread (4) consists of aramid and the plastic to be extrusion-coated around it is made of polyacetal.