DE102009003763A1 - Drive belt i.e. V-ribbed belt, has base frame and/or force transmission zone equipped with wear-resistant and/or medium-resistant coating, where belt is provided with detectable magnetic marking in belt longitudinal direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Antriebsriemen mit einem Grundkörper aus einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften, umfassend eine Decklage als Riemenrücken sowie einen Unterbau mit einer Kraftübertragungszone, wobei
- – nach einer ersten Variante die Oberfläche des elastischen Grundkörpers frei von einer Beschichtung ist oder
- – nach einer zweiten Variante die Decklage und/oder die Kraftübertragungszone mit einer abriebsbeständigen und/oder medienbeständigen Beschichtung ausgestattet ist, wobei ferner
- - According to a first variant, the surface of the elastic body is free of a coating or
- - According to a second variant, the cover layer and / or the power transmission zone is provided with an abrasion-resistant and / or media-resistant coating, wherein further
Antriebsriemen,
die auch als Kraftübertragungsriemen bezeichnet werden
und im Funktionszustand endlos geschlossen sind, können
als Flachriemen, Keilriemen, Keilrippenriemen oder Zahnriemen ausgebildet
sein. Diesbezüglich wird insbesondere auf folgende Patentliteratur
verwiesen:
Die Elastizität eines Antriebsriemens unter Einbezug der Biegeelastizität wird dadurch erreicht, dass der Grundkörper und somit die Decklage und der Unterbau aus einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften bestehen, wobei hier insbesondere die beiden Werkstoffgruppen Elastomere und thermoplastische Elastomere (TPE) zu nennen sind. Zumeist kommen Elastomere auf der Basis vulkanisierter Kautschukmischungen, enthaltend wenigstens eine Kautschukkomponente (z. B. EPM, EPDM, HNBR, BR, CR, NR, SBR, FKM) sowie Mischungsingredienzien, zum Einsatz. Die Mischungsingredienzien umfassen dabei wenigstens einen Vernetzer oder ein Vernetzersystem (Vernetzungsmittel und Beschleuniger). Weitere Mischungsingredienzien sind zumeist noch ein Füllstoff und/oder ein Verarbeitungshilfsmittel und/oder ein Weichmacher und/oder ein Alterungsschutzmittel sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe (z. B. Fasern, Farbpigmente). Diesbezüglich wird auf den allgemeinen Stand der Kautschukmischungstechnologie verwiesen.The Elasticity of a drive belt taking into account the bending elasticity is achieved by the fact that the body and thus the Cover layer and the base of a polymeric material with elastic Properties exist, in which case in particular the two material groups Elastomers and thermoplastic elastomers (TPE) are mentioned. Elastomers are usually based on vulcanized rubber compounds, containing at least one rubber component (eg EPM, EPDM, HNBR, BR, CR, NR, SBR, FKM) and mixture ingredients. The compounding ingredients comprise at least one crosslinker or a crosslinker system (crosslinker and accelerator). Other mixture ingredients are usually still a filler and / or a processing aid and / or a plasticizer and / or an anti-aging agent and optionally other additives (eg fibers, color pigments). In this regard is on the general state of rubber mixing technology.
Der elastische Grundkörper ist zumeist noch mit einem eingebetteten Festigkeitsträger versehen, der ein- oder mehrlagig ausgeführt sein kann. Der Festigkeitsträger umfasst insbesondere parallel verlaufende Zugstränge, beispielsweise aus Stahl, Polyamid, Aramid, Polyester, Glasfasern, Kohlefasern, Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyethylen-2,6-naphthalat (PEN).Of the Elastic body is usually still with an embedded Strength provided, running one or more layers can be. The strength member comprises in particular parallel running tensile cords, for example made of steel, polyamide, Aramid, polyester, glass fibers, carbon fibers, polyetheretherketone (PEEK) or polyethylene-2,6-naphthalate (PEN).
Antriebsriemen werden insbesondere im Bereich der Kraftübertragungszone mit einer Beschichtung versehen, die als Schutzschicht gegenüber Abrieb und/oder Medien (z. B. Öle) wirkt und zudem zur Geräuschreduzierung beiträgt. Der diesbezügliche Stand der Technik ist:
- – Eingesetzt wird eine Flockauflage,
insbesondere in Form eines Baumwoll- oder Aramidflocks, oder eine
dünne mit Fasern (z. B. Aramidfasern) gefüllte
elastische Polymerschicht, beispielsweise nach der Offenlegungsschrift
DE 38 23 157 A1 - – Verwendet wird eine gestrickte Textilauflage oder
ein Gewebe, beispielsweise nach der Patentschrift
US 3 981 206 - – Verwendet wird eine Textilauflage in Form eines Gewirkes.
Diesbezüglich wird insbesondere auf die Offenlegungsschrift
DE 10 2006 007 509 A1 - – Nach einer neueren Entwicklung gemäß
DE 10 2008 012 044.8
- A flock coating, in particular in the form of a cotton or aramid flock, or a thin elastic polymer layer filled with fibers (eg aramid fibers), for example according to the published patent application, is used
DE 38 23 157 A1 - - Used is a knitted textile cover or a fabric, for example according to the patent
US 3,981,206 - - Used is a textile cover in the form of a knitted fabric. In this regard, in particular to the published patent application
DE 10 2006 007 509 A1 - - After a recent development according to
DE 10 2008 012 044.8
Darüber hinaus ist es bekannt, den Antriebsriemen in Riemenlängsrichtung mit wenigstens einer detektierbaren Markierung, insbesondere in Form mehrerer in einem Abstand angeordneten Markierungen, auszurüsten, und zwar zwecks Messung von Riemenparametern, insbesondere der Riemengeschwindigkeit und der Riemendehnung. Diese Messung erfolgt bislang über mehrere optische Strichmarkierungen auf dem Riemenrücken. Die Abfolge der Hell-Dunkel-Markierungen wird mit einem geeigneten Lasertachometer berührungslos abgetastet. Durch Rückenabrieb, Verschmutzungen oder Medienkontamination ist der markierte Antriebsriemen jedoch bereits nach wenigen Messläufen stark beschädigt oder verschmutzt, so dass eine weitere Messung unmöglich wird. Langzeitmessungen sind generell nicht möglich. Es muss dann nämlich ein ungestörter Sichtkontakt zwischen Antriebsriemen und Optik der Abtasteinheit existieren. Messungen in Medien (z. B. Öl) sind nicht realisierbar.About that It is also known, the drive belt in the belt longitudinal direction with at least one detectable label, in particular in Shape of several spaced-apart markers to equip namely for the purpose of measuring belt parameters, in particular the belt speed and the belt elongation. This measurement has been done so far about several optical lines on the back of the belt. The sequence of the light-dark markings is with a suitable Laser tachometer scanned without contact. By abrasion of the back, However, contamination or media contamination is the marked drive belt already severely damaged after only a few test runs or soiled, making another measurement impossible becomes. Long-term measurements are generally not possible. It must then namely an undisturbed visual contact exist between the drive belt and the optics of the scanning unit. Measurements in media (eg oil) are not feasible.
Im Hintergrund der oben genannten Messproblematik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Antriebsriemen bereitzustellen, der mit einer dauerhaften Markierung für beliebige Messaufgaben, insbesondere für die Messung der Riemengeschwindigkeit und der Riemendehnung, versehen ist. Darüber hinaus soll die Abtastung der Markierung unabhängig vom umgebenden Medium, Abrieb und unabhängig vom Verschmutzungszustand möglich sein.In the background of the measurement problem mentioned above, the object of the invention is to provide a drive belt which is provided with a permanent marking for any measurement tasks, in particular for measuring the belt speed and the belt elongation. In addition, the scanning of the mark should unab Depending on the surrounding medium, abrasion and regardless of the state of contamination may be possible.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass wenigstens eine Markierung magnetisch ist, wobei die magnetische Markierung im Antriebsriemen eingebettet ist.Solved This task is characterized in that at least one mark magnetic is, with the magnetic mark embedded in the drive belt is.
Optimalerweise ist jede magnetische Markierung derart im Antriebsriemen eingebettet, dass in Bezug auf eine markierungsfreie Ausführung keine Änderungen der vorgegebenen Riemenkontur auftreten, die den Bewegungsablauf beeinträchtigen können. Da die magnetische Markierung vorzugsweise im Bereich des Riemenrückens eingebettet ist, bedeutet dies, dass der Riemenrücken durch die eingebettete Markierung keine Erhebung erfährt. Der Riemenrücken ist somit ebenflächig.optimally, every magnetic mark is embedded in the drive belt that with respect to a label-free execution no changes the given belt contour occur, the movement can affect. Because the magnetic mark is preferably embedded in the area of the belt back, this means that the belt back through the embedded Marking no survey finds. The strap back is thus planar.
Zweckmäßigerweise sind in Riemenlängsrichtung wenigstens zwei Markierungen, insbesondere mehrere Markierungen (z. B. 10 Markierungen), vorhanden, wobei jede Markierung magnetisch ist. Auf diese Weise wird eine Abschnittsmarkierung gebildet. Hinsichtlich des Markierungsverlaufes sind dabei insbesondere folgende beiden Varianten vorteilhaft:
- – Die Markierungen verlaufen einspurig, wobei die Markierungen jeweils in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet sind.
- – Die Markierungen verlaufen unter Versatz mehrspurig, insbesondere in zwei Spuren, und zwar in gleicher Spurbreite. Innerhalb einer Spur haben die Markierungen auch hier jeweils den gleichen Abstand zueinander.
- - The markers are single track, the markers are each arranged at an equal distance from each other.
- - The markers run under offset multi-lane, especially in two lanes, in the same track width. Within a track, the markings here also have the same distance from each other.
Die Markierung erfasst ferner vorzugsweise in Riemenquerrichtung die gesamte Riemenbreite und ist dabei in Riemenquerrichtung insbesondere streifenförmig ausgebildet.The Marker also preferably detects in the transverse direction of the belt total belt width and is in particular strip-shaped in the transverse direction of the belt educated.
Hinsichtlich der Einbettung der magnetischen Markierung sind insbesondere folgende beiden Varianten von Vorteil:
- – Die Markierung ist im polymeren Werkstoff des elastischen Grundkörpers eingebettet, und zwar vorzugsweise ausschließlich in der Deckplatte, wobei diese frei von einer Beschichtung ist. Die Markierung kann dabei die gesamte Stärke der Deckplatte erfassen. Auch eine partielle Stärkenerfassung (z. B. 50% der Deckplattenstärke) ist möglich.
- – Die Markierung ist in einer Beschichtung aus einem
polymeren Werkstoff eingebettet, und zwar ausschließlich
in der Beschichtung für die Deckplatte. Im Zusammenhang
mit Hochleistungskunstoffen (z. B. PTFE) sind sogar dünne
Folien, beispielsweise nach der Lehre gemäß
DE 10 2008 012 044.8
- - The mark is embedded in the polymeric material of the elastic body, preferably only in the cover plate, which is free of a coating. The mark can capture the entire thickness of the cover plate. Partial thickness detection (eg 50% of the cover plate thickness) is also possible.
- - The marking is embedded in a coating of a polymeric material, and only in the coating for the cover plate. In connection with high-performance plastics (eg PTFE), even thin films are suitable, for example according to the teaching
DE 10 2008 012 044.8
Die Kraftübertragungszone selbst ist markierungsfrei, so dass sich dort der Antriebsriemen ganz auf seine kraftübertragende Aufgabe konzentrieren kann. Die Markierungsfunktion übernimmt somit der Riemenrücken.The Power transmission itself is free of markings, so that there is the drive belt completely on its force-transmitting Task can concentrate. The marking function takes over thus the back of the belt.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Markierung eine Polymermischung umfasst, in die
- – ein magnetisches Material, beispielsweise Metallstückchen oder Permanentmagnete, gut haftend und unverschiebbar, oder
- – ein magnetisierbares Material, insbesondere Ferritmaterial, unter gleichmäßiger Verteilung,
- A magnetic material, for example metal pieces or permanent magnets, good adhesion and immovable, or
- A magnetizable material, in particular ferrite material, with uniform distribution,
Hinsichtlich der Bildung einer magnetischen Markierung unter Einsatz eines magnetischen Materials wird zunächst das magnetische Polymerbauteil, insbesondere in Streifenform, vorgebildet. Danach erfolgt die stoffschlüssige Einarbeitung eines derartigen Polymerbauteiles in den Antriebsriemen.Regarding the formation of a magnetic mark using a magnetic Material is first the magnetic polymer component, in particular in strip form, preformed. Thereafter, the cohesive takes place Incorporation of such a polymer component in the drive belt.
Hinsichtlich der Bildung einer magnetischen Markierung unter Einsatz eines magnetisierbaren Materials sind folgende zwei Möglichkeiten gegeben:
- – Die gesamte Polymermischung, beispielsweise die der Decklage, ist magnetisierbar ausgeführt. Durch die Aufmagnetisierung einer derartigen Polymermischung in diskreten Abschnitten entsteht eine homogen geteilte Abfolge von Inkrementen, die mit einer Abtasteinheit auf Magnetfeldbasis erfassbar sind und in ein Drehzahlsignal oder Dehnungssignal umgesetzt werden können. Diese Vorgehensweise wird bei Antriebsriemen bevorzugt angewendet.
- – Nur die Polymermischung für die Markierung wird magnetisierbar ausgeführt, verbunden mit einer diesbezüglichen Aufmagnetisierung. In diesem Falle wird das magnetisierbare Polymerbauteil, insbesondere wiederum in Streifenform, vorgefertigt. Danach erfolgt die stoffschlüssige Einarbeitung eines derartigen Polymerbauteiles in den Antriebsriemen, verbunden mit einer Magnetisierung.
- - The entire polymer mixture, for example, the top layer, is designed to be magnetizable. The magnetization of such a polymer mixture in discrete sections produces a homogeneously divided sequence of increments which can be detected with a magnetic field-based scanning unit and converted into a rotational speed signal or strain signal. This procedure is preferably used in drive belts.
- - Only the polymer mixture for the marking is carried out magnetizable, associated with a related magnetization. In this case, the magnetizable polymer component, in turn in strip form, prefabricated. Thereafter, the cohesive incorporation of such a polymer component in the drive belt, connected to a magnetization.
Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Messung von Riemenparametern, insbesondere der Riemengeschwindigkeit und der Riemendehnung, eines Antriebsriemens mit einem Grundkörper aus einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften, umfassend eine Decklage als Riemenrücken sowie einen Unterbau mit einer Kraftübertragungszone, wobei
- – nach einer ersten Variante die Oberfläche des elastischen Grundkörpers frei von einer Beschichtung ist oder
- – nach einer zweiten Variante die Decklage und/oder die Kraftübertragungszone mit einer abriebsbeständigen und/oder medienbeständigen Beschichtung ausgestattet ist, wobei ferner
- - According to a first variant, the surface of the elastic body free of Beschich is or
- - According to a second variant, the cover layer and / or the power transmission zone is equipped with an abrasion-resistant and / or media-resistant coating, wherein further
Die weitere Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Einrichtung bereitzustellen, mit der beliebige Messaufgaben, insbesondere für die Messung der Riemengeschwindigkeit und der Riemendehnung, eines Antriebsriemens unabhängig vom umgebenden Medium, Abrieb und unabhängig vom Verschmutzungszustand des Antriebsriemens realisierbar sind, und zwar unter dem Aspekt eines störungsfreien und dauerhaften Zusammenwirkens von Abtasteinheit und detektierbarer Riemenmarkierung.The Another object of the invention is now a device provide, with the arbitrary measurement tasks, in particular for the measurement of belt speed and belt elongation, one Drive belt independent of the surrounding medium, abrasion and regardless of the condition of the drive belt are feasible under the aspect of a trouble-free and permanent interaction of scanning unit and detectable Belt mark.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass wenigstens eine Markierung magnetisch ist, wobei die magnetische Markierung im Antriebsriemen eingebettet ist.Solved This task is characterized in that at least one mark magnetic is, with the magnetic mark embedded in the drive belt is.
Hinsichtlich der zweckmäßigen Markierungsvarianten in Bezug auf die Einrichtung wird auf das bereits oben Erwähnt verwiesen.Regarding the appropriate marking variants in relation the device is referred to the above mentioned.
Die Abtasteinheit auf Magnetfeldbasis besteht aus einem Einzelsensor oder einem Sensorensystem, das wenigstens zwei Sensoren umfasst. Dabei sind die Sensoren in einem Abstand zueinander angeordnet.The Magnetic field sensing unit consists of a single sensor or a sensor system comprising at least two sensors. The sensors are arranged at a distance from each other.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The Invention will now be based on embodiments below Referring to schematic drawings explained. Show it:
Die
Decklage
Jede
Markierung
- – Ein
Sensor ist ausschließlich für eine Markierungsspur
zuständig, beispielsweise der Sensor
14 für die SpurI und Sensor15 für die SpurII (4 ). - – Jeder Sensor
14 bzw.15 tastet beide Spuren über die gesamte Riemenbreite ab.
- - A sensor is only responsible for a marking track, such as the sensor
14 for the trackI and sensor15 for the trackII (4 ). - - Every sensor
14 respectively.15 scans both tracks over the entire belt width.
Zusammenfassend bleibt folgendes festzuhalten:
- – Die Detektion einer magnetischen Riemenmarkierung ist unabhängig von umgebenden Medien, unabhängig von Verschmutzungen und dauerhaltbar.
- – Sensoren in der Funktion von Magnetfeldsensoren sind preiswerter und einfacher einsetzbar als Lasertachometer.
- – Dauerlaufmessungen werden ermöglicht.
- - The detection of a magnetic belt marking is independent of surrounding media, regardless of contamination and durable.
- - Sensors in the function of magnetic field sensors are cheaper and easier to use than laser tachometers.
- - Continuous measurements are possible.
- 11
- Antriebsriemen (Keilrippenriemen)drive belts (V-ribbed belt)
- 22
- Decklage (Riemenrücken)topsheet (Back of the belt)
- 33
- Unterbausubstructure
- 44
- KraftübertragungszonePower transmission zone
- 55
- Zugstrangtension cord
- 66
- magnetische Markierung (einspurig)magnetic Marking (single lane)
- 77
- Decklagetopsheet
- 88th
- magnetische Markierung (einspurig)magnetic Marking (single lane)
- 99
- Abtasteinheit in Form eines Einzelsensorsscanning in the form of a single sensor
- 1010
- Decklagetopsheet
- 1111
- magnetische Markierung (erste Spur)magnetic Marking (first lane)
- 1212
- magnetische Markierung (zweite Spur)magnetic Marking (second lane)
- 1313
- Abtasteinheit in Form eines Sensorensystemsscanning in the form of a sensor system
- 1414
- erster Sensorfirst sensor
- 1515
- zweiter Sensorsecond sensor
- AA
- Abstand zwischen zwei Markierungendistance between two marks
- BB
- Abstand zwischen zwei Markierungendistance between two marks
- CC
- Abstand zwischen zwei Sensorendistance between two sensors
- XX
- Riemenlängsrichtung (Bewegungsrichtung)Belt longitudinal direction (Direction of movement)
- YY
- RiemenquerrichtungBelt transverse direction
- II
- erste Spurfirst track
- IIII
- zweite Spursecond track
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |