DE102014220551A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Antriebsriemen mit beidseitig ausgeformter Profilierung, insbesondere Doppelzahnriemen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Antriebsriemen mit beidseitig ausgeformter Profilierung, insbesondere Doppelzahnriemen Download PDF

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    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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    • B29D29/08Toothed driving belts
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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Antriebsriemen mit beidseitig ausgeformter Profilierung, insbesondere Doppelzahnriemen, bei dem eine trommelförmige und außenseitig mit einer eine Negativform für die innere Profilierung des Antriebsriemens versehene Riemenformrolle mit einem schlauchförmigen Antriebsriemenrohling versehen wird und innerhalb eines eine Endlosschlaufe bildenden, flexiblen Formbandes positioniert wird, welches auf seiner der Riemenformrolle zugewandten Seite als Negativform zur Außenprofilierung eines Antriebsriemens ausgebildet ist und auf einem Teilkreis des Außenumfangs der mit dem Rohling versehenen Riemenformrolle abwälzt, wobei die Formbandschlaufe eine Länge aufweist, die größer ist als der abgewickelte Außenumfang der Riemenformrolle bzw. des Rohlings, wobei die Riemenformrolle während der Herstellung des Antriebsriemens innenseitig zur Formung und Vulkanisation beheizt wird, wobei die Formbandschlaufe auf ihrer Außenseite im Bereich des Abwälzens auf dem Teilkreis der Riemenformrolle mit Stützelementen zusammenwirkt, die auf einem umlaufenden Trägerband angeordnet sind und wobei die Formbandschlaufe durch das Trägerband mit Hilfe von auf das Trägerband wirkenden Umlenk- und Spannrollen so auf die Riemenformrolle gepresst wird, so dass über mehrere Umläufe der schlauchförmige Rohling zwischen der außenseitigen Negativform der Riemenformrolle und der innenseitigen Negativform der Formbandschlaufe mit seiner beidseitigen Profilierung zu einem beidseitig profilierten Antriebsriemen ausgeformt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Antriebsriemen mit beidseitig ausgeformter Profilierung, wie etwa Zahnriemen, Keil oder Keilrippen, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Doppelzahnriemen.
  • Für die Fertigung von doppelseitigen Zahnriemen aus Gummi sind mehrere Fertigungsverfahren bekannt, nämlich einerseits die abschnittsweise Fertigung in einer Doppelpresse und andererseits die Fertigung in einer Vulkanisationsform, die im Wesentlichen aus einer segmentierten Außenform und einer trommel- oder torusartigen festen Innenform besteht, wobei durch äußeren Druck die Außensegmente bis auf ihren Anschlag zusammengedrückt werden und so die außenliegende Verzahnung des Zahnriemens erzeugen, während die innere Verzahnung über die feste innere Zahntrommel gebildet wird.
  • Ein solche Segmentform für die Herstellung von Doppelzahnriemen offenbart z. B. die DE 2517430 A1 , bei der die Segmentform aus zwei Teilen gebildet wird, nämlich einem Dorn, der mit Zähnen an seiner Außenfläche versehen ist, und einer Reihe von außen einwirkenden Zahnsegmenten, die in Richtung auf den Dorn verfahren werden können.
  • Nachteilig bei solchen Formen ist es, dass mit ihnen immer nur genau eine Riemendimension, also ein Riemen mit einer bestimmten Riemenzähnezahl erzeugt werden kann, da die Segmente in ihrer Endstellung exakt bündig abschließen müssen. Somit ist für jede einzelne Riemendimension eine eigene Form erforderlich. Desweiteren besteht immer die Gefahr des Materialaustritts an den Fügestellen der Segmente, was zu Unregelmäßigkeiten in der außenliegenden Verzahnung führt.
  • Eine andere bekannte Vorrichtung für die Fertigung von doppelseitigen Zahnriemen aus Gummi weist eine trommel- oder torusartige Form zur Fertigung der Innenverzahnung des Riemens und eine Fräsmaschine auf. Die torusartige Form bzw. der Dorn ist mit Zähnen an seiner Außenfläche gebildet ist, an welcher durch Zusammenlegen der verschiedenen den Riemen darstellenden Elemente eine Hülse gebildet ist und aus einem verformbaren Mantel. Mittels dieser Form ist es möglich, einen vollständig vulkanisierten Riemen zu erhalten, der an seiner Innenfläche mit Zähnen versehen ist und an seiner Außenfläche eine Lage aus elastomerem Material / eine Gummilage hat. Die Gummilage, die an der Außenfläche des Riemens vorhanden ist, wird mit der Fräsmaschine behandelt, welche zur Herstellung der Außenverzahnung Zähne in diese Gummilage schneidet. Auch hier kann immer nur genau eine Riemendimension, also ein Riemen mit einer bestimmten Riemenzähnezahl erzeugt werden, wobei dieses Verfahren durch das Fräsen, also durch das abtragende Herstellen von Zähnen, außerordentlich aufwendig ist und eine erhebliche Vorsorge zum Auffangen des abgefrästen Materials erfordert.
  • Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem/der Antriebsriemen mit beidseitig ausgeformter Profilierung, insbesondere Doppelzahnriemen verschiedener Riemendimensionen, also auch mit verschiedenen Riemenzähnenzahlen, auf einfache Weise erzeugt werden können, wobei die Ausformung eines doppelseitig profilierten Antriebsriemens bzw. doppelseitigen Zahnriemens einstufig stattfinden kann und ein Materialaustritt an Fügestellen oder ein Auffangen von anderweitig abgearbeitetem Material nicht erfolgen muss. Zudem bestand die Aufgabe, ein solches Verfahren und die zugehörige Vorrichtung möglichst kostengünstig zu gestalten.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs sowie durch die Merkmale des nebengeordneten Vorrichtungsanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen offenbart.
  • Dabei wird eine trommelförmige und außenseitig mit einer eine Negativform für die innere Profilierung des Antriebsriemens versehene Riemenformrolle, insbesondere mit einer Negativform für die innere Verzahnung eines Doppelzahnriemens versehene Riemenformrolle, zunächst mit einem schlauchförmigen Antriebsriemenrohling versehen, der, ausgehend von der Riemenformrolle, schrittweise aufgebaut wird aus
    • i) einem über die Riemenformrolle gezogenen Gewebestrumpf,
    • ii) darüber aufgespulten Zugsträngen als Verstärkungselementen,
    • iii) einer darauf aufgelegten Gummischicht/Gummiplate und
    • iv) einer weiteren Lage Gewebematerial,
  • Die Riemenformrolle wird sodann mit dem schlauchförmigen Rohling innerhalb eines eine Endlosschlaufe bildenden, flexiblen Formbandes (Formbandschlaufe) positioniert, welches auf seiner der Riemenformrolle zugewandten Seite als Negativform zur Außenprofilierung (Rückenprofilierung) eines Antriebsriemens ausgebildet ist, wobei die Formbandschlaufe auf einem Teilkreis des Außenumfangs der mit dem Rohling versehenen Riemenformrolle abwälzt und mit an den Stirnseiten der Riemenformrolle angeordneten Führungselementen umfangspositioniert geführt und synchronisiert wird (Spurkränze),
  • Die Formbandschlaufe weist dabei eine Länge auf, die größer ist als der abgewickelte Außenumfang der Riemenformrolle bzw. des Rohlings.
  • Die Riemenformrolle wird während der Herstellung des Antriebsriemens innenseitig so beheizt, dass eine kontinuierlich Erwärmung des Rohlings zur schrittweise Formung und Vulkanisation erfolgt.
  • Die Formbandschlaufe wirkt auf ihrer Außenseite im Bereich des Abwälzens auf dem Teilkreis der Riemenformrolle mit Stützelementen zusammen, die schwenkbar und flexibel auf einem die Riemenformrolle und die Formbandschlaufe teilweise umlaufenden Trägerband angeordnet sind. So wird die Formbandschlaufe durch das Trägerband mit Hilfe von auf das Trägerband wirkenden Umlenk- und Spannrollen so auf die Riemenformrolle gepresst wird, dass im Bereich des Abwälzens auf dem Teilkreis eine in ihrem Volumen sich verändernde „umlaufende Formgebungs- und Vulkanisationsform“ bildet, d.h. dass sich ein volumenveränderlichen Raum bzw. Abstands zwischen Riemenformrolle und Formbandschlaufe im Abwälzbereich, d.h. über den Teilkreis des Abwälzens bildet.
  • Auf diese Weise wird über mehrere Umläufe zunächst und mit steigender Erwärmung der schlauchförmige Rohling zwischen der außenseitigen Negativform der Riemenformrolle und der innenseitigen Negativform der Formbandschlaufe mit seiner beidseitigen Profilierung so ausgeformt wird, dass die Zugstränge/Verstärkungselemente des Rohlings vom Material der aufgelegten Gummischicht durchdrungen werden.
  • Dabei werden aber nicht, oder jedenfalls nur unwesentlich, die jeweils innen und außen befindliche Gewebelagen durchdrungen, also nicht der zu Beginn des Prozesses über die Riemenformrolle gezogenen Gewebestrumpf und nicht die außen auf den Rohling aufgelegte weitere Lage Gewebematerial. Dies erreicht man durch entsprechende Ausbildung der Gewebedichte, so dass, anschaulich gesagt, wie bereits beim herkömmlichen Prozess, das Gewebe im Zahnbereich gedehnt und von der warmfließfähigen Gummimischung „vor sich hergeschoben“ wird.
  • Danach wird unter weiterer Wärmezuführ und unter weiterem Umlaufen der vom Trägerband und den Stützkörpern aufgepressten Formbandschlaufe der zum beidseitig profilierten Antriebsriemen ausgeformte Rohling vollständig vulkanisiert.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können so in einem einzigen Herstellprozess und auf einer einzigen Vorrichtung verschiedene Riemendimensionen, d.h. Riemen mit unterschiedlichen Zähnezahlen gefertigt werden, wobei die beidseitige Profilierung in einem Schritt, in einer Herstellungsstufe ausgeformt werden kann.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass das über mehrere Umläufe erfolgenden Ausformen der beidseitigen Profilierung des schlauchförmigen Rohlings bei einer Erwärmung des Rohlings bis zu einer Temperatur von 110° C und einer Umlaufgeschwindigkeit erfolgt, die höher ist als bei der nachfolgenden Vulkanisation. Bei dieser Temperatur ist eine ausreichende Fließfähigkeit des Gummimaterials vorhanden, ohne dass bereits eine zu starke Vulkanisation, d.h. eine Vernetzung der einzelnen Gummibestandteile einsetzt. Im Zusammenwirken mit dem aufgebrachten Druck zur Profilierung ist so auch ein Durchdringen der Festigkeitsträger ohne weiteres möglich, während ein Durchdringen der an den Oberflächen des späteren Rohlings befindlichen Gewebeschichten nicht erfolgt.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die über mehrere Umläufe erfolgende Vulkanisation des ausgeformten Rohlings bei einer Erwärmung des Rohlings bis zu einer Temperatur von 180° C und einer Umlaufgeschwindigkeit erfolgt, die niedriger ist als bei der vorlaufenden Ausformung. Insbesondere Im Zusammenwirken mit einer weiteren vorteilhaften Ausbildung, die darin besteht, dass der mit Hilfe von auf das Trägerband wirkenden Umlenk- und Spannrollen so auf die Riemenformrolle ausgeübte Druck während des Ausformens und anschließend mindestens während der ersten 15 % der Vulkanisationsphase, d.h. z.B. der vorgesehenen Anzahl der Vulkanisationsumläufe aufrechterhalten wird, ergibt sich ein kontinuierlicher Übergang von dem bei noch fließfähigem Material durchgeführten Verformungsschritt (Verformungsumläufe) auf die volumenkonstante, bzw. nahezu volumenkonstante Vulkanisation (Vulkanisationsumläufe) des doppelseitig profilierten Antriebsriemen und somit auf das Fixieren der endgültig erreichten Form.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine in einem Maschinenrahmen mindestens einseitig drehbar gelagerte trommelförmige Riemenformrolle auf, die außenseitig mit einer eine Negativform für die innere Profilierung eines Antriebsriemens versehen ist, insbesondere mit einer Negativform für die innere Verzahnung eines Doppelzahnriemens. Ein flexibles Formband umgibt die Riemenformrolle in Form einer Endlosschlaufe, im Weiteren Formbandschlaufe genannt.
  • Die Formbandschlaufe, bzw. also das Formband ist auf seiner der Riemenformrolle zugewandten Innenseite als Negativform zur Außenprofilierung / Rückenprofilierung eines Antriebsriemens ausgebildet ist, wobei die Formbandschlaufe auf einem Teilkreis des Außenumfangs der Riemenformrolle abwälzt, unter Einschluss eines auf die Riemenformrolle aufgebrachten Antriebsriemenrohlings und unter Bildung einer in ihrem Volumen sich verändernden, umlaufende Vulkanisationsform bzw. Vulkanisationsvolumens im Abwälzbereich.
  • Die Formbandschlaufe wird mit an den Stirnseiten der Riemenformrolle angeordneten Führungselementen umfangspositioniert geführt und mit der Drehung der trommelförmigen Riemenformrolle synchronisiert. Dabei weist die Formbandschlaufe eine Länge auf, die größer ist als der abgewickelte Umfang/Außenumfang der Riemenformrolle bzw. des Rohlings,
  • Die Vorrichtung weist weiterhin ein zur Abstützung und Verstärkung des Formbandes dienendes Trägerband auf mit einseitig am Trägerband vorgesehenen, schwenkbar und flexibel angeordneten Stützelementen. Mit seinen Stützelementen stützt das Trägerband die Formbandschlaufe über den Teilkreis, über den sich die Formbandschlaufe am Außenumfang der Riemenformrolle abwälzt, auf ihrer der Riemenformrolle abgewandten Rückseite ab.
  • Dafür sind bei der Vorrichtung beidseitig der trommelförmigen Riemenformrolle beabstandet angeordnete Umlenkrollen für das Trägerband vorgesehen, sowie mindestens eine weitere auf das Trägerband wirkende und eine Zugkraft aufbringende Spannrolle, wodurch die Formbandschlaufe über das Trägerband und die Stützelemente im Bereich des Abwälzens auf den Teilkreis der Riemenformrolle aufgepresst wird.
  • Eine vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, dass die Formbandschlaufe als flexibles metallisches Wellband in Profilform ausgebildet ist, also als dünnes, profiliertes bzw. gewelltes Metallband, wobei die Stützelemente auf dem Trägerband entsprechend der Metallbandform ausgebildet sind. Damit ergibt sich eine besonders leichte und haltbare Form der Vorrichtung die eine hohe Menge an Doppelzahnriemen herstellen kann. Ein solches profiliertes Metallband als Formbandschlaufe kann über Presswerkzeuge hochpräzise geformt werden, ist relativ dünn und sehr flexibel und außerdem durch seine Warmfestigkeit gut geeignet für Formung und die Vulkanisation des doppelseitig profilierten Zahnriemens.
  • Eine weitere vorteilhafte, weil besonders einfach bereitzustellende Ausbildung besteht darin, dass die Formbandschlaufe als die Negativform zur Außenprofilierung des herzustellenden Antriebsriemens enthaltender und ausvulkanisierter Zahnriemen, also als so genannter Gegenprofilriemen ausgebildet ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Führungselemente als gezahnte Bordscheiben oder Spurkränze ausgebildet sind, die in die Negativform der Formbandschlaufe eingreifen. Solch eine gezahnte Bordscheibe bzw. ein gezahnter Spurkranz sind sehr einfach herzustellende Maschinenelemente und können ohne Probleme an den Seiten der Formrolle angebracht und befestigt werden und erlauben durch den dann entstandenen Eingriff der Formbandschlaufe eine sichere Synchronisation. Die Formbandschlaufe läuft dabei und wird geführt, wie etwa Zahnriemen und Riemenscheibe in einem Zahnriementrieb, auf den Spurkränzen auf beiden Seiten der trommelförmigen Riemenformrolle, und zwar mit einem gewissen Abstand zur Oberflächenzahnung der trommelförmigen Riemenformrolle, nämlich im oben beschriebenen Form- oder Vulkanisationsabstand.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
  • 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Prinzipskizze in perspektivischer darstellung
  • 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 1 in einer Vorderansicht
  • 3 die Eingriffsverhältnisse der umlaufenden Formgebungs- und Vulkanisationselemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1
  • 4 eine vergrößerte Ansicht der Eingriffsverhältnisse der umlaufenden Formgebungs- und Vulkanisationselemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1
  • 5 eine weiter vergrößerte Ansicht der Eingriffsverhältnisse an einem einzelnen Doppelprofilzahn der umlaufenden Formgebungs- und Vulkanisationselemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1
  • Die 1 zeigt eine in einem Maschinenrahmen mindestens einseitig drehbar gelagerte trommelförmige Riemenformrolle 5, die außenseitig mit einer eine Negativform 5a für die innere Profilierung eines Doppelzahnriemens versehen ist. Ein flexibles Formband umgibt die Riemenformrolle 5 in Form einer endlosen Formbandschlaufe 3. Die Formbandschlaufe 3 ist auf seiner der Riemenformrolle zugewandten Innenseite 3a als Negativform zur Außenprofilierung / Rückenprofilierung eines Antriebsriemens 20 ausgebildet ist, wobei die Formbandschlaufe auf einem Teilkreis 5b des Außenumfangs der Riemenformrolle abwälzt, unter Einschluss eines auf die Riemenformrolle 5 aufgebrachten Antriebsriemenrohlings und unter Bildung einer in ihrem Volumen sich verändernden, umlaufende Vulkanisationsform bzw. Vulkanisationsvolumens 30 im Abwälzbereich.
  • Die Formbandschlaufe 3 wird mit an den Stirnseiten der Riemenformrolle angeordneten und als gezahnte Bordscheiben 4 ausgebildeten Führungselementen umfangspositioniert geführt und mit der Drehung der trommelförmigen Riemenformrolle 5 synchronisiert. Dabei weist die Formbandschlaufe 3 eine Länge auf, die größer ist als der abgewickelte Umfang/Außenumfang der Riemenformrolle 5 bzw. des Rohlings des Antriebsriemens 20.
  • Die Vorrichtung weist weiterhin ein zur Abstützung und Verstärkung des Formbandes dienendes Trägerband 7 auf mit einseitig am Trägerband vorgesehenen, schwenkbar und flexibel angeordneten zahnförmigen und zum Profil der Formbandschlaufe komplementären Stützelementen 1. Mit diesen Stützelementen 1 stützt das Trägerband die Formbandschlaufe 3 über den Teilkreis 5b, über den sich die Formbandschlaufe am Außenumfang der Riemenformrolle abwälzt, auf ihrer der Riemenformrolle 5 abgewandten Rückseite ab.
  • Dafür sind bei der Vorrichtung beidseitig der trommelförmigen Riemenformrolle 5 beabstandet angeordnete Umlenkrollen 2 für das Trägerband vorgesehen, sowie mindestens eine weitere auf das Trägerband wirkende und eine Zugkraft aufbringende Spannrolle 8, wodurch die Formbandschlaufe 3 über das Trägerband und die Stützelemente 1 im Bereich des Abwälzens auf den Teilkreis 5b der Riemenformrolle 5 aufgepresst wird.
  • Die weitgehend herkömmliche Riemenformrolle 5 in Form einer Trommel wird nach dem bekannten Aufbauverfahren mit einem Gewebestrumpf überzogen, mit Zugsträngen spiralförmig umspult und danach mit einer Gummiplatte/Gummilage belegt. Abschließend wird ein weiteres Zahngewebe aufgelegt. Wie in der Zusammenschau der 1 und 2 verdeutlicht, wird die so vorbereitete Riemenformrolle 5 sodann beidseitig mit je einem als gezahnte Bordscheiben 4 ausgebildeten Führungselement versehen. Ein mit dem Profil der zu erzeugenden Außenverzahnung vorgeformte Formbandschlaufe 3 aus hochfestem, flexiblen Stahl sehr dünner Wandstärke im Bereich 0,1 bis 0,25 mm wird um die Form gelegt, wobei das endlos geschlossene Stahlband deutlich mehr Riemenzähne enthält als die Riemenformrolle 5 auf ihrem Außenumfang.
  • Nach dem Einbringen der so vorbereiteten Riemenformrolle 5 zwischen die beiden Umlenkrollen 2 und 6 kommt das Stahlband in Kontakt mit den als Zahnsegmente ausgebildeten Stützelementen 1, die auf einem die Umlenkrollen 2 und 6 sowie die Spannrolle 8 umschlingenden Trägerband 7 befestigt sind. Das synchrone „Einspuren“ der als Zahnsegmente ausgebildeten Stützelementen 1 in die entsprechenden Vertiefungen des Stahlbandes bzw. der Formbandschlaufe 3 stellen die beidseitigen gezahnten Bordscheiben 4 sicher. Dies wird deutlich in der 3, der das Einspuren der Zahnsegmente 1 in die beidseitigen gezahnten Bordscheiben 4 und das Stahlband 3 kann gut entnommen werden.
  • Nach diesen vorbereitenden Arbeiten wird durch die linear verfahrbare Spannrolle 8 ein Prozessdruck durch das Trägerband 7 und die als Zahnsegmente ausgebildeten Stützelementen 1 über das Stahlband bzw. die Formbandschlaufe 3 auf die Gummimischung der Gummiplatte aufgebaut, der zur einstufigen Ausformung des Endproduktes führt. Während des Fertigungsprozesses und der Vulkanisationszeit drehen sich die Riemenformrolle 5 mit den Bordscheiben 4 und dem Stahlband bzw. der Formbandschlaufe 3 und wälzen so auf dem umlaufenden Trägerband 7 mit den Zahnsegmenten/Stützelementen 1 ab. Die Riemenformrolle 5, auch Zahnriemenform genannt, ist während des Fertigungsprozesses von innen beheizt, während die Zahnsegmenten/Stützelementen 1 durch eine außen vorgesehene hier nicht näher dargestellte Isolierung gegen starkes Abkühlen geschützt sind und vor dem in 3 erkennbaren Einlauf E in das Stahlbandes bzw. die Formbandschlaufe 3 durch eine ebenfalls hier nicht näher dargestellte Strahlungsheizung vorgewärmt werden.
  • Wie aus der Zusammenschau der Figuren zu erkennen ist, können mit dieser Vorrichtung Zahnriemenformen bzw. Riemenformrollen 5 mit unterschiedlichen Durchmessern und damit unterschiedlichen Riemenzähnezahlen genutzt werden, wenn der Abstand der Umlenkrollen 2 und 6 in gewissen Grenzen variabel ist. Das Stahlband bzw. die Formbandschlaufe 3 ist ebenfalls mit einer ausreichend hohen Zahl an Zähnen zu versehen, um das kraftfreie Einbringen/Einschieben über Riemenformrollen mit verschiedenen Durchmessern zu ermöglichen.
  • Wie insbesondere 4 zeigt, bilden Riemenformrolle 5 und Stahlband bzw. die Formbandschlaufe 3, fixiert und angepresst durch die als Zahnsegmente ausgebildeten und auf dem Trägerband 7 Stützelemente 1, einen gemeinsamen Zwischenraum, der als Form- und Vulkanisationsvolumen 30 einstufig dem zu fertigenden Doppelzahnriemen seine Form gibt und gleichzeitig durch die Vorspannung des Trägerbandes 7 über die Spannrolle 8 permanent während der Vulkanisation unter Druck gehalten wird.
  • Im Zusammenhang der 4 und 5 erkennt man, dass der zu fertigende Doppelzahnriemen außen aus beidseitigem Gewebe 9 besteht. Der auf die Riemenformrolle 5 in der Vorbereitung des Prozesses spiralförmig auf das Gewebe 9 gespulte Zugstrang 11 wird durch die Gummimischung unter Druck durchflossen und es werden die Zahnkörper 10 des Doppelzahnriemens ausgeformt. Der Ausformdruck wird über die als Zahnsegmente ausgebildeten Stützelementen 1 und das Stahlband bzw. die Formbandschlaufe 3 auf das Produkt übertragen. Das Stahlband überbrückt dabei die Lücke zwischen den Zahnsegmenten und verhindert so sicher einen Materialaustritt zwischen den Zahnsegmenten. Da dieser Ausformdruck durch die Spannrolle 8 über die Zeitdauer mehrerer Umdrehungen der Riemenformrolle 5 in der Vorrichtung stetig steigend aufgebaut werden kann, findet eine kontrollierte einstufige Zahnausformung bei optimalen Fließtemperaturen statt, bevor der eigentliche Vulkanisationsprozess einsetzt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Stützelement
    2
    Umlenkrolle
    3
    Formbandschlaufe
    3a
    Innenseite der Formbandschlaufe
    4
    Gezahnte Bordscheibe
    5
    Riemenformrolle
    5a
    Negativform für die innere Profilierung eines Doppelzahnriemens
    5b
    Teilkreis der Riemenformrolle
    6
    Umlenkrolle
    7
    Trägerband
    8
    Spannrolle
    9
    Gewebe
    10
    Zahnkörper
    11
    Zugstrang
    20
    Antriebsriemen bzw. Doppelzahnriemen
    30
    Vulkanisationsform bzw. Vulkanisationsvolumens
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2517430 A1 [0003]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung von Antriebsriemen (20) mit beidseitig ausgeformter Profilierung, insbesondere Doppelzahnriemen, bei dem a) eine trommelförmige und außenseitig mit einer eine Negativform für die innere Profilierung des Antriebsriemens versehene Riemenformrolle (5), insbesondere mit einer Negativform (5a) für die innere Verzahnung eines Doppelzahnriemens versehene Riemenformrolle (5), zunächst mit einem schlauchförmigen Antriebsriemenrohling versehen wird, der, ausgehend von der Riemenformrolle, schrittweise aufgebaut wird aus i) einem über die Riemenformrolle gezogenen Gewebestrumpf (9), ii) darüber aufgespulten Zugsträngen als Verstärkungselementen, iii) einer darauf aufgelegten Gummischicht/Gummiplate und iv) einer weiteren Lage Gewebematerial (9), b) die Riemenformrolle (5) mit dem schlauchförmigen Rohling innerhalb eines eine Endlosschlaufe bildenden, flexiblen Formbandes (Formbandschlaufe) positioniert wird, welches auf seiner der Riemenformrolle zugewandten Innenseite (3a) als Negativform zur Außenprofilierung eines Antriebsriemens 20 ausgebildet ist, wobei die Formbandschlaufe auf einem Teilkreis (5b) des Außenumfangs der mit dem Rohling versehenen Riemenformrolle abwälzt und mit an den Stirnseiten der Riemenformrolle angeordneten Führungselementen umfangspositioniert geführt und synchronisiert wird (Spurkränze), c) die Formbandschlaufe (3) eine Länge aufweist, die größer ist als der abgewickelte Außenumfang der Riemenformrolle (5) bzw. des Rohlings, d) die Riemenformrolle (5) während der Herstellung des Antriebsriemens innenseitig so beheizt wird, dass eine kontinuierlich Erwärmung des Rohlings zur schrittweise Formung und Vulkanisation erfolgt, e) die Formbandschlaufe (3) auf ihrer Außenseite im Bereich des Abwälzens auf dem Teilkreis der Riemenformrolle mit Stützelementen zusammenwirkt, die schwenkbar und flexibel auf einem die Riemenformrolle (5) und die Formbandschlaufe teilweise umlaufenden Trägerband (7) angeordnet sind und wobei die Formbandschlaufe durch das Trägerband mit Hilfe von auf das Trägerband wirkenden Umlenk- und Spannrollen (2, 6, 8) so auf die Riemenformrolle gepresst wird, dass im Bereich des Abwälzens auf dem Teilkreis eine in ihrem Volumen sich verändernde, umlaufende Formgebungs- und Vulkanisationsform (30) bildet im Abwälzbereich, so dass über mehrere Umläufe i) zunächst und mit steigender Erwärmung der schlauchförmige Rohling zwischen der außenseitigen Negativform der Riemenformrolle (5a) und der innenseitigen (3a) Negativform der Formbandschlaufe mit seiner beidseitigen Profilierung so ausgeformt wird, dass die Zugstränge/Verstärkungselemente des Rohlings vom Material der aufgelegten Gummischicht durchdrungen werden, ii) danach unter weiterer Wärmezuführ und unter weiterem Umlaufen der vom Trägerband und den Stützkörpern aufgepressten Formbandschlaufe der zum beidseitig profilierten Antriebsriemen ausgeformte Rohling vulkanisiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem gemäß Verfahrensmerkmal e) i) das über mehrere Umläufe erfolgenden Ausformen der beidseitigen Profilierung des schlauchförmigen Rohlings bei einer Erwärmung des Rohlings bis zu einer Temperatur von 110° C und einer Umlaufgeschwindigkeit erfolgt, die höher ist als bei der nachfolgenden Vulkanisation.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem gemäß Verfahrensmerkmal e) ii) die über mehrere Umläufe erfolgende Vulkanisation des ausgeformten Rohlings bei einer Erwärmung des Rohlings bis zu einer Temperatur von 180° C und einer Umlaufgeschwindigkeit erfolgt, die niedriger ist als bei der vorlaufenden Ausformung.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der mit Hilfe von auf das Trägerband wirkenden Umlenk- und Spannrollen so auf die Riemenformrolle ausgeübte Druck während des Ausformens und anschließend mindestens während der ersten 15 % der Vulkanisationsphase (der Vulkanisationsumläufe) aufrechterhalten wird.
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, welche folgende Merkmale aufweist: a) eine in einem Maschinenrahmen mindestens einseitig drehbar gelagerte trommelförmige Riemenformrolle (5), die außenseitig mit einer eine Negativform (5a) für die innere Profilierung eines Antriebsriemens (20) versehen ist, insbesondere mit einer Negativform für die innere Verzahnung eines Doppelzahnriemens, b) ein die Riemenformrolle (5) in Form einer Endlosschlaufe umgebendes flexibles Formband (Formbandschlaufe, 3), welches auf seiner der Riemenformrolle zugewandten Innenseite (3a) als Negativform zur Außenprofilierung eines Antriebsriemens (20) ausgebildet ist, wobei die Formbandschlaufe auf einem Teilkreis (5b) des Außenumfangs der Riemenformrolle abwälzt, unter Einschluss eines auf die Riemenformrolle aufgebrachten Antriebsriemenrohlings und unter Bildung einer in ihrem Volumen sich verändernden, umlaufende Vulkanisationsform im Abwälzbereich, c) wobei die Formbandschlaufe (3) mit an den Stirnseiten der Riemenformrolle angeordneten Führungselementen (4) umfangspositioniert geführt und synchronisiert wird und die Formbandschlaufe eine Länge aufweist, die größer ist als der abgewickelte Außenumfang der Riemenformrolle bzw. des Rohlings, d) ein Trägerband (7) mit einseitig vorgesehenen, schwenkbar und flexibel angeordneten Stützelementen (1), wobei das Trägerband über den Teilkreis (5b), über den sich die Formbandschlaufe (3) am Außenumfangs der Riemenformrolle (5) abwälzt, mit seinen Stützelementen die Formbandschlaufe auf ihrer der Riemenformrolle abgewandten Rückseite abstützt, e) beidseitig der trommelförmigen Riemenformrolle (5) beabstandet angeordnete Umlenkrollen (2, 6) für das Trägerband sowie mindestens eine weitere auf das Trägerband wirkende Spannrolle (8), wodurch die Formbandschlaufe über das Trägerband und die Stützelemente im Bereich des Abwälzens auf den Teilkreis der Riemenformrolle aufgepresst wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Formbandschlaufe als flexibles metallisches Wellband in Profilform ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Formbandschlaufe als die Negativform zur Außenprofilierung des herzustellenden Antriebsriemens enthaltender und ausvulkanisierter Zahnriemen (Gegenprofilriemen) ausgebildet ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Führungselemente als gezahnte Bordscheiben oder Spurkränze ausgebildet sind, die in die Negativform der Formbandschlaufe eingreifen.
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