DE112009002487B4

DE112009002487B4 - Leistungstransmissionsriemen

Info

Publication number: DE112009002487B4
Application number: DE112009002487.4T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kusano; Yuji Nakamoto; Eijiro Nakashima
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: DE112009002487T5; JPWO2010047121A1; CN102177363A; CN102748428A; WO2010047121A1; JP5432916B2; CN102748428B; CN102177363B

Abstract

Leistungstransmissionsriemen, umfassend: einen Riemenkörper (11) aus einer Gummimischung, bei dem ein Abschnitt des Riemenkörpers, der in Berührung mit einer Riemenscheibe stehen soll, mit einem Verstärkungsgewebe (13) bedeckt ist, wobei das Verstärkungsgewebe einen Verstärkungsgewebekörper (14), eine RFL-Beschichtung (15), die zum Beschichten von Oberflächen von Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden, eine imprägnierte Gummischicht (16), die zum Füllen von Lücken zwischen den Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden und deren Oberflächen mit der RFL-Beschichtung beschichtet sind, und eine Oberflächengummischicht (18) umfasst, die zum Bedecken einer Seite des Verstärkungsgewebekörpers bereitgestellt ist, die an einer Riemenfläche freiliegt, die Oberflächengummischicht pro 100 Masseteile Rohgummi einen höheren Anteil an einem verschleißfesten Stoff als die imprägnierte Gummischicht hat, und die imprägnierte Gummischicht 5 bis 70 Masseteile des verschleißfesten Stoffs pro 100 Masseteile des Rohgummis enthält und die Oberflächengummischicht 70 bis 230 Masseteile von dem verschleißfesten Stoff pro 100 Masseteile des Rohgummis enthält, wobei der verschleißfeste Stoff aus einer Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), einem Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), einem Tetrafluorethylen-Perfluor-(Alkylvinylether)Copolymer (PFA) und Polyvinylidenfluorid (PVDF) ausgewählt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Leistungstransmissionsriemen.
STAND DER TECHNIK
Haftmittel, in denen ein verschleißfester Stoff, wie zum Beispiel Fluorharz dispergiert ist, werden weithin verwendet, um eine Haftbehandlung an einem Verstärkungsgewebe durchzuführen, das auf der Oberfläche eines Riemenkörpers angeordnet ist. Falls ein Abschnitt des Verstärkungsgewebes, der in Berührung mit Riemenscheiben stehen soll, mit dem Haftmittel behandelt worden ist, das den verschleißfesten Stoff enthält, wird ein niedriger Reibungskoeffizient in diesem Abschnitt beibehalten, wodurch befriedigende Verschleißfestigkeit erreicht wird. Jedoch kann die Haftung zwischen dem Verstärkungsgewebe und dem Riemenkörper verringert sein.
Patentdokument 1 beschreibt, dass bei einem Zahnriemen eine Resorcin-Formaldehyd-Latex-(RFL-)Haftbehandlung an der Oberfläche eines Zahngewebes durchgeführt wird, so dass Zwischenräume bleiben, und dass dann eine Auflagefläche des Zahngewebes mit Gummikleber beschichtet wird, in dem eine große Menge eines verschleißfesten Verbundstoffs dispergiert ist, der einen reibungsreduzierenden Bestandteil enthält, wohingegen die andere Auflagefläche des Zahngewebes mit einem Gummikleber beschichtet ist, der keinen verschleißfesten Verbundstoff enthält.
Patentdokument 2 beschreibt, dass bei einem Zahnriemen die Oberflächen von Fasern in einem Zahngewebe einer Haftbehandlung, wie zum Beispiel RFL und einer Imprägnierungsbehandlung mit Gummikleber unterzogen werden, in dem eine große Menge Fluorharz dispergiert ist, so dass eine große Menge von Fluorharz in dispergierter Form an einer Stelle vorhanden ist, die sehr nahe an der Faseroberfläche liegt, wobei ein RFL-Haftbestandteil dazwischen eingefügt ist.
Patentdokumente 3 bis 4 beschreiben, dass bei einem Leistungstransmissionsriemen ein Faserstoff, der die Oberfläche des Leistungstransmissionsriemens bedeckt, einer ersten Behandlung, in der der Faserstoff mit einer RFL-Lösung imprägniert wird, in der ein pulverförmiger Antireibungsstoff dispergiert ist, der Fluorharzpulver enthält, einer zweiten Behandlung, in der der Faserstoff mit Gummikleber imprägniert wird, und einer dritten Behandlung unterzogen wird, in der der Faserstoff mit Gummikleber imprägniert wird, in dem ein pulveriger Antireibungsstoff gelöst ist, der Fluorharz enthält, wobei eine große Menge von Fluorharzpulver an oder in der Nähe der Oberfläche des Faserstoffs gesammelt ist und ein RFL-Bestandteil dazwischen eingefügt ist.
Patentdokument 5 beschreibt einen Kraftübertragungsriemen bzw. Leistungstransmissionsriemen, der drei Schichten aufweist, wobei zwei Schichten PTFE aufweisen.
LISTE DER DRUCKSCHRIFTEN
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanische Übersetzung der internationalen PCT-Anmeldung JP 2002-542 078 A
Patentdokument 2: Japanische Patentveröffentlichung JP 2000-310 293 A
Patentdokument 3: Japanische Patentveröffentlichung JP 2001-40 582 A
Patentdokument 4: Japanische Patentveröffentlichung JP 2001-38 819 A
Patentdokument 5: Europäische Patentanmeldung EP 1 637 767 A2

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu ermöglichen, dass eine hohe Verschleißfestigkeit sogar für einen langen Riemenlauf beibehalten wird, und hohe Haftung zwischen einem Verstärkungsgewebe und einem Riemenkörper zu erhalten, jeweils bei einem Leistungstransmissionsriemen, bei dem die Verstärkungsfaser in einem Abschnitt des Riemens angeordnet ist, der in Berührung mit Riemenscheiben stehen soll.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Leistungstransmissionsriemen nach der vorliegenden Erfindung umfasst einen Riemenkörper aus einer Gummimischung, bei dem ein Abschnitt des Riemenkörpers, der in Berührung mit einer Riemenscheibe stehen soll, mit einem Verstärkungsgewebe bedeckt ist, wobei das Verstärkungsgewebe einen Verstärkungsgewebekörper, eine RFL-Beschichtung, die zur Beschichtung von Oberflächen von Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden, eine imprägnierte Gummischicht, die zum Füllen von Lücken zwischen den Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden und deren Oberflächen mit der RFL-Beschichtung beschichtet sind, und eine Oberflächengummischicht umfasst, die zum Bedecken einer Seite des Verstärkungsgewebekörpers bereitgestellt ist, die an einer Riemenfläche freiliegt, und die Oberflächengummischicht pro 100 Masseteile des Rohgummis einen höheren Anteil an einem verschleißfesten Stoff als die imprägnierte Gummischicht hat.
Es wird bevorzugt, dass der verschleißfeste Stoff Polytetrafluorethylenpulver ist.
Es wird bevorzugt, dass die imprägnierte Gummischicht eine Isocyanat-Verdung enthält.
Bei dem Leistungstransmissionsriemen nach der vorliegenden Erfindung enthält die imprägnierte Gummischicht 5 bis 70 Masseteile des verschleißfesten Stoffs pro 100 Masseteile Rohgummi und die Oberflächengummischicht 70 bis 230 Masseteile des verschleißfesten Stoffs pro 100 Masseteile des Rohgummis.
Bei dem Leistungstransmissionsriemen nach der vorliegenden Erfindung kann der Riemenkörper ein Zahnriemenkörper sein.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß der obigen Anordnung umfasst das Verstärkungsgewebe, das zum Bedecken der Oberfläche des Riemenkörpers bereitgestellt ist, den Verstärkungsgewebekörper, die RFL-Beschichtung, die zum Beschichten der Oberflächen der Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden, die imprägnierte Gummischicht, die zum Füllen von Lücken zwischen den Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden und deren Oberflächen mit der RFL-Beschichtung beschichtet sind, und die Oberflächengummischicht, die zum Bedecken der Seite des Verstärkungsgewebekörpers bereitgestellt ist, die an der Riemenfläche freiliegt. Des Weiteren hat die Oberflächengummischicht pro 100 Masseteile des Rohgummis einen höheren Anteil an dem verschleißfesten Stoff als die imprägnierte Gummischicht. Somit kann eine hohe Verschleißfestigkeit sogar für einen langen Riemenlauf beibehalten werden, und eine hohe Haftung zwischen dem Verstärkungsgewebe und dem Riemenkörper kann erreicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Zahnriemens einer Ausführungsform.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils eines Querschnitts des Zahnriemens.
3 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben einer Riemenlauftestvorrichtung in der Testauswertung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform wird im Folgenden detailliert mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
(Zahnriemen)
1 zeigt einen Zahnriemen 10 der vorliegenden Ausführungsform. Der Zahnriemen 10 wird zum Beispiel bevorzugt für Anwendungen mit hoher Last benutzt, wie Anwendungen zum Antrieb von obenliegenden Nockenwellen (OHCs) von Automobilen.
Der Zahnriemen 10 hat einen Zahnriemenkörper 11 aus Gummi, und die Auflagefläche des Riemenkörpers 11, die an der Seite angeordnet ist, um mit Riemenscheiben in Berührung zu stehen, ist mit einem Verstärkungsgewebe 13 bedeckt.
Der Zahnriemenkörper 11 ist aus einer Gummimischung gefertigt, die durch Kneten einer Mischung von Rohgummi und einem Mischstoff, so dass eine unvernetzte Gummimischung gebildet wird, Erhitzen und Pressen der unvernetzten Gummimischung, und Vernetzen der unvernetzten Gummimischung mittels eines Vernetzers hergestellt wird. Beispiele für den Rohgummi der Gummimischung, die den Zahnriemenkörper 11 bildet, umfassen Ethylen-α-Olefin-Elastomere, wie zum Beispiel Ethylen-Propylen-Gummi (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomergummi (EPDM), Chloroprengummi (CR), chlorsulfonierten Polyethylengummi (CSM), hydrierten Acrylnitrilgummi (H-NBR) etc. Der Rohgummi kann aus einer einzelnen Art oder mehreren Arten hergestellt sein. Beispiele für den Mischstoff umfassen einen Vernetzer (zum Beispiel Schwefel und organische Peroxide), ein Antioxidationsmittel, ein Verarbeitungshilfsmittel, einen Weichmacher, einen Füllstoff, einen Verstärker, wie zum Beispiel Ruß, Quarz, kurze Fasern etc. Diese Mischstoffe können entweder aus einer einzelnen Art oder aus mehreren Arten hergestellt sein.
Ein rückseitiger Abschnitt 11b ist auf der Außenseite des Zahnriemenkörpers 11 angeordnet, und Zahnabschnitte 11a sind ganzheitlich mit dem rückseitigen Abschnitt 11b auf der Innenseite des Zahnriemenkörpers 11 bereitgestellt und in regelmäßigen Abständen in der Längsrichtung des Riemens angeordnet.
Der rückseitige Abschnitt 11b ist in einer Flachbandform gebildet, die in der horizontalen Richtung länger ist als in der vertikalen Richtung. Ein Kerndraht 12 ist auf der Innenseite des Rückenteils 11b eingelassen, um ein spiralförmiges Muster zu bilden, das eine Wicklung in der Querrichtung des Riemens hat.
Der Kerndraht 12 ist aus gedrehten Fäden oder Geflechten eines langen Faserstoffs hergestellt. Der Kerndraht 12, der aus gedrehten Fäden hergestellt ist, ist bevorzugt so bereitgestellt, dass ein Paar S-gedrehter und Z-gedrehter Fäden ein Doppelspiralmuster bilden. Beispiele für den Faserstoff, der den Kerndraht 12 bildet, umfassen Glasfasern, Aramidfasern, Polyparaphenylen-Benzobisoxazol-(PBO-)Fasern, Metallfasern etc. Um den Kerndraht 12 mit einer Hafteigenschaft gegenüber dem Zahnriemenkörper 11 zu versehen, ist der Kerndraht 12 vor einem Formungsprozess einer Haftbehandlung, bei der der Kerndraht erhitzt wird, nachdem er in eine wässrige RFL-Lösung getaucht worden ist, und/oder einer Haftbehandlung unterzogen worden, bei der der Kerndraht getrocknet wird, nachdem er in Gummikleber getaucht worden ist.
Die Zahnabschnitte 11a können als trapezförmige Zähne, die eine trapezförmige Form, als Rundzähne, die in Querrichtung betrachtet eine halbkreisförmige Form haben, oder in anderen Formen gebildet sein. Die Zahnabschnitte 11a können eine Anordnung haben, bei der die Zahnabschnitte 11a so angeordnet sind, dass sie sich in der Querrichtung des Riemens erstrecken, oder sie können eine Zahnanordnung haben, bei der die Zahnabschnitte 11a so angeordnet sind, dass sie sich in eine Richtung erstrecken, die gegenüber der Querrichtung des Riemens geneigt ist.
Bei dem Zahnriemenkörper 11 sind die Oberflächen der Zahnabschnitte 11a mit dem Verstärkungsgewebe 13 bedeckt. 2 zeigt einen Querschnitt des Verstärkungsgewebes 13.
Das Verstärkungsgewebe 13 umfasst einen Verstärkungsgewebekörper 14 und eine RFL-Beschichtung 15, eine imprägnierte Gummischicht 16, eine Gummihaftschicht 17 und eine Oberflächengummischicht 18, die bereitgestellt sind, indem vorbestimmte Haftbehandlungen an dem Verstärkungsgewebekörper 14 durchgeführt werden. Das Verstärkungsgewebe hat eine Dicke von zum Beispiel 0,8 bis 1,8 mm.
Der Verstärkungsgewebekörper 14 ist aus einem Gewebe, wie zum Beispiel einem gewebten Stoff, wie einem Leinwandbindungsgewebe, einem Köperbindungsgewebe, einem Atlasbindungsgewebe, einem Strickgewebe oder einem Vliesgewebe hergestellt, wobei der Stoff aus Fäden besteht, die zum Beispiel aus Nylonfasern wie 6,6-Nylon, 4,6-Nylon oder 6-Nylon, Polyesterfasern, Aramidfasern, Polyparaphenylen-Benzobisoxazol-(PBO-)Fasern etc. hergestellt sind. Hinsichtlich der Umformbarkeit ist der Verstärkungsgewebekörper vorzugsweise in der Längsrichtung des Riemens spannbar.
Die RFL-Beschichtung 15 ist bereitgestellt, um die gesamten Oberflächen der Fäden zu beschichten, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden. Die RFL-Beschichtung 15 wird gebildet, indem der Verstärkungsgewebekörper 14 erhitzt und getrocknet wird, nachdem er in eine wässrige RFL-Lösung getaucht worden ist. Hinsichtlich der Hafteigenschaft gegenüber dem Verstärkungsgewebekörper 14 enthält die RFL-Beschichtung vorzugsweise keinen verschleißfesten Stoff.
Die imprägnierte Gummischicht 16 ist bereitgestellt, um die Lücken zwischen den Fäden zu füllen, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden und deren Oberflächen mit der RFL-Beschichtung 15 beschichtet sind. Somit sind die Oberflächen der Fäden, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden, mit der imprägnierten Gummischicht 16 bedeckt, wobei die RFL-Beschichtung dazwischen eingefügt ist. Die imprägnierte Gummischicht 16 wird gebildet, indem der Verstärkungsgewebekörper 14, dessen Oberfläche mit der RFL-Beschichtung 15 bedeckt ist, in Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht getaucht wird und anschließend der Verstärkungsgewebekörper 14 getrocknet wird.
Eine Gummimischung, die die imprägnierte Gummischicht 16 bildet, ist eine Mischung, die zum Beispiel hergestellt wird, indem verschiedenartige Mischstoffe dem Rohgummi beigefügt werden, wie zum Beispiel ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer wie Ethylen-Propylen-Gummi (EPR) oder Ethylen-Propylen-Dien-Monomergummi (EPDM), Chloroprengummi (CR), chlorsulfonierter Polyethylen-Gummi (CSM), hydrierter Acrylnitrilgummi (H-NBR) etc.
Die Mischstoffe, die in der Gummimischung der imprägnierten Gummischicht 16 enthalten sind, umfassen mindestens einen verschleißfesten Stoff P, ausgewählt aus der Gruppe von Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), Tetrafluorethylen-Perfluor-(Alkylvinylether-)Copolymer (PFA) und Polyvinylidenfluorid (PVDF). Von diesen Beispielen wird Polytetrafluorethylen (PTFE) hinsichtlich der Verschleißfestigkeit bevorzugt. Die Menge des verschleißfesten Stoffes P beträgt 5 bis 70 Masseteile, besser 60 bis 70 Masseteile pro 100 Masseteile des Rohgummis der Gummimischung. Hinsichtlich des Dispersionsvermögens in der imprägnierten Gummischicht 16 liegt der verschleißfeste Stoff P vorzugsweise in der Form von Pulver vor, wobei er eine Körnung von zum Beispiel 0,5 bis 50 μm hat.
Hinsichtlich der Hafteigenschaft enthalten die Mischstoffe, die in der Gummimischung der imprägnierten Gummischicht 16 enthalten sind, vorzugsweise eine Isocyanat-Verbindung. Beispiele für die Isocyanat-Verbindung umfassen Tolylen-Diisocyanat (TDI), Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI), Xylylen-Diisocyanat (XDI), Isophoron-Diisocyanat (IPDI), Hexamethylen-Diisocyanat (HDI) etc. Die Menge der Isocyanat-Verbindung beträgt vorzugsweise 5 bis 40 Masseteile und besser noch 10 bis 20 Masseteile pro 100 Masseteile des Rohgummis des Gummiklebers für die imprägnierte Gummischicht.
Die Gummihaftschicht 17 ist auf der an der mit dem Riemenkörper zu verbindenden Seite angeordneten Oberfläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 gebildet, auf dem sowohl die RFL-Beschichtung 15 als auch die imprägnierte Gummischicht 16 gebildet sind. Die Gummihaftschicht 17 hat eine Dicke von zum Beispiel 50 bis 300 μm. Die Gummihaftschicht 17 wird zum Beispiel gebildet, indem Gummikleber für die Gummihaftschicht auf den Verstärkungsgewebekörper 14 aufgetragen wird und der Verstärkungsgewebekörper 14 getrocknet wird.
Eine Gummimischung, die die Gummihaftschicht 17 bildet, ist eine Mischung, die zum Beispiel hergestellt wird, indem verschiedenartige Mischstoffe dem Rohgummi beigefügt werden, wie zum Beispiel ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer wie Ethylen-Propylen-Gummi (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomergummi (EPDM), Chloroprengummi (CR), chlorsulfonierter Polyethylen-Gummi (CSM), hydrierter Acrylnitrilgummi (H-NBR) etc. Vorzugsweise umfassen die Mischstoffe, die in der Gummimischung enthalten sind, die die Gummihaftschicht 17 bildet, keinen verschleißfesten Stoff, wodurch eine hohe Haftung zwischen dem Zahnriemenkörper 11 und dem Verstärkungsgewebe 13 erreicht werden kann.
Die Oberflächengummischicht 18 ist bereitgestellt, um die an der auf der Oberfläche des Riemens freiliegenden Seite angeordnete Oberfläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 zu bedecken, auf dem sowohl die RFL-Beschichtung 15 als auch die imprägnierte Gummischicht 16 gebildet sind. Die Oberflächengummischicht 18 hat eine Dicke von zum Beispiel 50 bis 500 μm. Die Oberflächengummischicht 18 wird zum Beispiel gebildet, indem Gummikleber für die Gummihaftschicht auf den Verstärkungsgewebekörper 14 aufgetragen wird und der Verstärkungsgewebekörper 14 getrocknet wird.
Eine Gummimischung, die die Oberflächengummischicht 18 bildet, ist eine Mischung, die zum Beispiel hergestellt wird, indem verschiedenartige Mischstoffe dem Rohgummi beigefügt werden, wie zum Beispiel ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer wie Ethylen-Propylen-Gummi (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomergummi (EPDM), Chloroprengummi (CR), chlorsulfonierter Polyethylengummi (CSM), hydrierter Acrylnitrilgummi (H-NBR) etc.
Die Mischstoffe, die in der Gummimischung der Oberflächengummischicht 18 enthalten sind, umfassen mindestens einen verschleißfesten Stoff P. Beispiele für den verschleißfesten Stoff P umfassen Polytetrafluorethylen (PTFE), ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), ein Tetrafluorethylen-Perfluor-(Alkylvinylether-)Copolymer (PFA), Polyvinylidenfluorid (PVDF) etc. Von diesen Beispielen wird Polytetrafluorethylen (PTFE) hinsichtlich der Verschleißfestigkeit bevorzugt. Die Menge des verschleißfesten Stoffs P beträgt 70 bis 230 Masseteile, besser noch 70 bis 120 Masseteile und noch besser 80 bis 100 Masseteile pro 100 Masseteile des Rohgummis der Gummimischung. Die Gummimischung, die die Oberflächengummischicht 18 bildet, hat pro 100 Masseteile Rohgummi einen höheren Anteil an dem verschleißfesten Stoff P als die imprägnierte Gummischicht 16. Dies erhöht die Verschleißfestigkeit des Abschnitts, der an der Oberfläche des Zahnriemens 10 freiliegt, nämlich den Teil, der in Berührung mit den Riemenscheiben stehen soll. Hinsichtlich des Dispersionsvermögens in der Oberflächengummischicht 18 liegt der verschleißfeste Stoff P vorzugsweise in der Form von Pulver vor, wobei er eine Körnung von zum Beispiel 0,5 bis 50 μm hat.
Bei dem Verstärkungsgewebe 13, das die obige Anordnung hat, enthält die imprägnierte Gummischicht 16 den verschleißfesten Stoff P, und die imprägnierte Gummischicht 16 ist gebildet, um die Lücken zwischen den Fäden zu füllen, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden, so dass die Oberflächen der Fäden, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden, mit der imprägnierten Gummischicht 16 bedeckt sind, wobei die RFL-Beschichtung 15 dazwischen eingefügt ist. Somit ist der verschleißfeste Stoff P auf den Oberflächen der Fäden vorhanden, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden, wobei die RFL-Beschichtung 15 dazwischen eingefügt ist, wodurch eine hohe Verschleißfestigkeit an der Oberfläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 erreicht wird. Anders gesagt ist der verschleißfeste Stoff P sogar noch auf der Oberfläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 vorhanden, wenn der Abschnitt des Verstärkungsgewebes 13, der auf der Oberfläche des Riemens freiliegt, nämlich der Abschnitt des Verstärkungsgewebes 13, der in Berührung mit den Riemenscheiben stehen soll, sich aufgrund langen Riemenlaufs abnutzt, wodurch eine hohe Verschleißfestigkeit über einen langen Zeitraum beibehalten werden kann.
Die Gummimischung der Oberflächengummischicht 18 hat pro 100 Masseteile des Rohgummis einen höheren Anteil an dem verschleißfesten Stoff P als die imprägnierte Gummischicht 16. Somit kann eine hohe Verschleißfestigkeit in dem Abschnitt des Verstärkungsgewebes 13 erreicht werden, der in Berührung mit den Riemenscheiben stehen soll. Die Gummihaftschicht 17, die keinen verschleißfesten Stoff enthält, ist auf der Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 bereitgestellt, die an der Seite angeordnet ist, die mit dem Riemenkörper 11 verbunden werden soll. Somit ist eine befriedigende Haftung mit dem Riemenkörper 11 ebenfalls erreicht.
Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, kann das ein rückseitiges Verstärkungsgewebe an der Oberfläche des rückseitigen Abschnitts 11b des Zahnriemenkörpers 11 angeordnet sein. Das rückseitige Verstärkungsgewebe ist zum Beispiel gebildet durch Fäden aus einem gewebten Stoff wie einem Leinwandbindungsgewebe, einem Köperbindungsgewebe, einem Atlasbindungsgewebe, einem Strickgewebe, einem Vliesgewebe etc., wobei der Stoff aus Fäden besteht, die zum Beispiel aus Nylonfasern wie 6,6-Nylon, 4,6-Nylon oder 6-Nylon, Polyesterfasern, Aramidfasern, Polyparaphenylen-Benzobisoxazol-(PBO-)Fasern etc. hergestellt sind. Um das rückseitige Verstärkungsgewebe mit einer Hafteigenschaft gegenüber dem Zahnriemenkörper 11 zu versehen, ist das rückseitige Verstärkungsgewebe einer Haftbehandlung, bei der das rückseitige Verstärkungsgewebe erhitzt wird, nachdem es in eine wässrige RFL-Lösung getaucht worden ist, und/oder einer Haftbehandlung unterzogen worden, bei der das rückseitige Verstärkungsgewebe getrocknet wird, nachdem Gummikleber auf die Oberfläche aufgetragen worden ist, die an der Seite des Zahnriemenkörpers 11 angeordnet ist.
Gemäß dem Zahnriemen 10, der die obige Anordnung hat, kann eine hohe Verschleißfestigkeit sogar für einen langen Riemenlauf beibehalten werden, wobei der Zahnriemenkörper 11 in befriedigendem Ausmaß mit dem Verstärkungsgewebe 13 verbunden ist.
(Herstellungsverfahren des Zahnriemens)
Ein Herstellungsverfahren des Zahnriemens 10 wird im Folgenden beschrieben. Dieses Herstellungsverfahren umfasst grob den Arbeitsschritt des Herstellens eines Verstärkungsgewebes, den Arbeitsschritt des Herstellens einer unvernetzten Gummilage und von gedrehten Fäden und den Arbeitsschritt des Bildens eines Zahnriemens.
<Herstellung des Verstärkungsgewebes>
Zuerst wird das Verstärkungsgewebe 13 hergestellt durch Bilden der RFL-Beschichtung 15, der imprägnierten Gummischicht 16, der Gummihaftschicht 17 und der Oberflächengummischicht 18, indem eine unten beschriebene Haftbehandlung an dem Verstärkungsgewebekörper 14 durchgeführt wird. Speziell wird die Haftbehandlung durch eine Imprägnationsbehandlung mit einer wässrigen RFL-Lösung, einer Imprägnationsbehandlung mit Gummikleber und einer Applikationsbehandlung mit Gummikleber durchgeführt.
Imprägnationsbehandlung mit einer wässrigen RFL-Lösung
Die Imprägnationsbehandlung mit einer wässrigen RFL-Lösung ist eine Behandlung, bei der der Verstärkungsgewebekörper 14 erhitzt und getrocknet wird, nachdem er in eine wässrige RFL-Lösung getaucht worden ist. Durch diese Behandlung werden die Oberflächen der Fäden, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden, mit der RFL-Beschichtung beschichtet.
Die wässrige RFL-Lösung ist ein Lösungsgemisch, das hergestellt wird, indem ein ursprüngliches Kondensationsprodukt aus Resorcinol und Formalin mit Latex, wie zum Beispiel Chloropren-Gummilatex (CR) und hydriertem Acrylnitrilgummilatex (X-NBR) gemischt wird. Der Feststoffanteil der wässrigen RFL-Lösung ist zum Beispiel 5 bis 25 Masse-%. Das Molverhältnis von Resorcinol (R) zu Formalin (F) beträgt zum Beispiel R/F = 1/0,8 bis 1/2,0. Das Masseverhältnis des ursprünglichen Kondensationsprodukts (RF) aus Resorcinol und Formalin zu Latex (L) beträgt zum Beispiel RF/L = 1/5 bis 1/20. Indem der Verstärkungsgewebekörper 14 erhitzt und getrocknet wird, nachdem er in die wässrige RFL-Lösung gelegt worden ist, wird das Wasser in der wässrigen RFL-Lösung dispergiert und die Kondensationsreaktion zwischen Resorcin und Formalin schreitet voran, wodurch die RFL-Beschichtung 15 auf der Oberfläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 gebildet wird.
Der Verstärkungsgewebekörper 14 wird mit der wässrigen RFL-Lösung imprägniert, indem der Verstärkungsgewebekörper 14 in die wässrige RFL-Lösung getaucht wird und durch eine Auspresswalze gedrückt wird. Die Temperatur beim Trocknen des Verstärkungsgewebekörpers 14 ist zum Beispiel 140 bis 180°C und die Trockenzeit ist zum Beispiel 3 bis 5 Minuten. Diese Behandlung kann einmalig oder mehrmals durchgeführt werden. Die Menge der RFL-Beschichtung 15, die an dem Verstärkungsgewebekörper 14 haftet, ist zum Beispiel 5 bis 40 Masseteile pro 100 Masseteile des Verstärkungsgewebekörpers 14. Die Menge der RFL-Beschichtung 15, die an dem Verstärkungsgewebekörper 14 haftet, kann dadurch gesteuert werden, wie oft der Verstärkungsgewebekörper 14 in die wässrige RFL-Lösung getaucht wird und wie stark der Verstärkungsgewebekörper 14 gedrückt wird.
Imprägnationsbehandlung mit Gummikleber
Die Imprägnationsbehandlung mit Gummikleber ist eine Behandlung zum Bilden der imprägnierten Gummischicht 16, indem der Verstärkungsgewebekörper 14, auf dessen Oberfläche die RFL-Beschichtung 15 gebildet ist, in Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht getaucht wird, der Verstärkungsgewebekörper 14 durch eine Auspresswalze gedrückt wird, getrocknet wird und ein Lösungsmittel dispergiert wird.
Der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht wird hergestellt, indem eine Mischung aus Rohgummi, wie zum Beispiel Ethylen-Propylen-Dien-Monomergummi (EPDM), Chloroprengummi (CR), hydrierter Acrylnitrilgummi (H-NBR) oder Acrylnitrilgummi (NBR) und verschiedenartige Mischstoffe verknetet werden und die verknetete Mischung in einem Lösungsmittel, wie zum Beispiel Toluol oder Methyl-Ethyl-Keton (MEK) dispergiert wird. Der Feststoffanteil des Gummiklebers für die imprägnierte Gummischicht beträgt zum Beispiel 5 bis 30 Masse-%.
Die Temperatur beim Trocknen des Verstärkungsgewebekörpers 14 beträgt zum Beispiel 60 bis 120°C und die Trockenzeit ist zum Beispiel 3 bis 10 Minuten. Die Menge der imprägnierten Gummischicht 16, die an dem Verstärkungsgewebekörper 14 haftet, kann dadurch gesteuert werden, wie oft der Verstärkungsgewebekörper 14 in die wässrige RFL-Lösung getaucht wird und wie stark der Verstärkungsgewebekörper 14 gedrückt wird.
Durch diese Imprägnationsbehandlung mit Gummikleber ist eine imprägnierte Gummischicht 16 gebildet, um die Lücken zwischen den Fäden zu füllen, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden. Somit kann der verschleißfeste Stoff P auf den Oberflächen der Fäden vorhanden sein, die den Verstärkungsgewebekörper 14 bilden, wobei die RFL-Beschichtung 15 dazwischen eingefügt ist.
Applikationsbehandlung mit Gummikleber
Die Applikationsbehandlung mit Gummikleber ist eine Behandlung, in der Lösungsmittel getrocknet und dispergiert werden, nachdem Gummikleber für die Gummihaftschicht 17 auf die eine Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 aufgetragen worden ist, auf dem sowohl die RFL-Beschichtung 15 als auch die imprägnierte Gummischicht 16 gebildet sind, und nachdem Gummikleber für die Oberflächengummischicht auf die andere Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 aufgetragen worden ist. Durch diese Behandlung ist die Gummihaftschicht 17 auf der einen Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 gebildet und die Oberflächengummischicht 18 ist auf seiner anderen Auflagefläche gebildet.
Die Applikationsbehandlung mit Gummikleber wird im Speziellen beschrieben. Zuerst wird der Gummikleber für die Gummihaftschicht 17, der in einem Lösungsmittel wie Toluol oder Methyl-Ethyl-Keton (MEK) gelöst ist, auf die eine Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 aufgetragen und dann für zum Beispiel 3 bis 10 Minuten bei einer Umgebungstemperatur von 60 bis 120°C getrocknet. Der Gummikleber für die Gummihaftschicht 17 kann einmal aufgetragen werden oder kann wiederholt mehrmals aufgetragen werden. Die Gummihaftschicht 17 hat somit eine Dicke von zum Beispiel 50 bis 300 μm.
Der Gummikleber für die Gummihaftschicht 17 wird hergestellt, indem eine Mischung von Rohgummi und verschiedenartigen Mischstoffen verknetet werden und die verknetete Mischung in einem Lösungsmittel wie Toluol oder Methyl-Ethyl-Keton (MEK) gelöst wird. Der Feststoffanteil des Gummiklebers für die Gummihaftschicht beträgt zum Beispiel 20 bis 45 Masse-%.
Dann wird der Gummikleber für die Oberflächengummischicht 18 ähnlich wie bei der Applikation des Gummiklebers für die Gummihaftschicht 17 auf die Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers 14 aufgetragen, die gegenüber der Auflagefläche liegt, auf die der Gummikleber für die Gummihaftschicht 17 aufgetragen worden ist. Dann wird der Verstärkungsgewebekörper 14 zum Beispiel für 3 bis 10 Minuten bei einer Umgebungstemperatur von 60 bis 120°C getrocknet. Die Oberflächengummischicht 18 hat somit eine Dicke von zum Beispiel 50 bis 500 μm.
Der Gummikleber für die Oberflächengummischicht 18 wird hergestellt, indem eine Mischung aus Rohgummi und verschiedenartigen Mischstoffen einschließlich des verschleißfesten Stoffs P verknetet werden und die verknetete Mischung in einem Lösungsmittel wie zum Beispiel Toluol oder Methyl-Ethyl-Keton (MEK) gelöst wird. Der Feststoffanteil des Gummiklebers für die Oberflächengummischicht beträgt zum Beispiel 20 bis 45 Masse-%.
Es ist zu beachten, dass, obwohl die Gummihaftschicht 17 vor der Oberflächengummischicht 18 in der obigen Beschreibung gebildet wird, die Gummihaftschicht 17 nach der Oberflächengummischicht 18 gebildet werden kann oder sowohl die Gummihaftschicht 17 als auch die Oberflächengummischicht 18 gleichzeitig gebildet werden können.
Die Gummihaftschicht 17 und die Oberflächengummischicht 18 können gebildet werden durch einen Gummiwalzprozess, einen Kalandrierprozess, einen Wickelprozess oder einen Laminierprozess.
Durch die obigen Arbeitsschritte wird die Haftbehandlung an dem Verstärkungsgewebekörper 14 durchgeführt, wodurch das Verstärkungsgewebe 13 hergestellt ist.
<Herstellung der unvernetzten Gummilage und von gedrehten Fäden>
Eine unvernetzte Gummilage zum Bilden des Zahnriemenkörpers 11 wird nach einem bekannten Verfahren hergestellt.
Gedrehte Fäden, die als Kerndraht 12 verwendet werden sollen, werden einer Haftbehandlung, bei der die gedrehten Fäden erhitzt werden, nachdem sie in eine wässrige RFL-Lösung getaucht worden sind, und/oder einer Haftbehandlung unterzogen, bei der die gedrehten Fäden getrocknet werden, nachdem sie in Gummikleber getaucht worden sind.
<Bilden des Zahnriemens>
Die unvernetzte Gummilage, die als Zahnriemenkörper 11 verwendet werden soll, die gedrehten Fäden, die als Kerndraht 12 verwendet werden sollen, und das Verstärkungsgewebe 13, das durch obige Haftbehandlung hergestellt ist, werden nach einem bekannten Verfahren hergestellt, um den Zahnriemen 10 zu bilden. Eine zylinderförmige Form und ein Vulkanisator, in den die zylinderförmige Form eingepasst ist, werden in diesem Bildungsprozess verwendet. Aussparungen zum Bilden der Zahnabschnitte 11a des Zahnriemens 10 sind in der äußeren Umfangsfläche der zylinderförmigen Form gebildet, so dass sie sich in die axiale Richtung erstrecken und in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Zuerst wird die zylinderförmige Form mit dem Verstärkungsgewebe 13 bedeckt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Verstärkungsgewebe 13 um die zylinderförmige Form gewickelt, so dass die Auflagefläche des Verstärkungsgewebes 13, auf das die Oberflächengummischicht 18 aufgebracht wird, in Berührung mit der Form steht und dass die Richtung, in die das Verstärkungsgewebe 13 spannbar ist, mit der Umfangsrichtung der zylinderförmigen Form (der Längsrichtung des Riemens) korrespondiert. Dann werden die gedrehten Fäden in einem spiralförmigen Muster um das Verstärkungsgewebe 13 auf der zylinderförmigen Form gewickelt und die unvernetzte Gummilage wird ebenfalls darum gewickelt.
Anschließend wird die zylinderförmige Form, die das Verstärkungsgewebe 13, die gedrehten Fäden und die unvernetzte Gummilage enthält, in den Vulkanisator gestellt, erhitzt und darin gepresst. Zu diesem Zeitpunkt fließt der Gummi aufgrund der Hitze und des Drucks in Richtung der zylinderförmigen Form, und insbesondere in die Aussparungsteile, und das Verstärkungsgewebe 13 wird ausgedehnt, so dass es sich entlang der Aussparungsflächen aufgrund des Drückens des Gummis erstreckt, wodurch Riemenzähne gebildet werden. Des Weiteren wird der Zahnriemenkörper 11 gebildet, und eine zylinderförmige Platte wird gebildet, in die der Zahnriemenkörper 11 mit dem Kerndraht 12 und dem Verstärkungsgewebe 13 eingefügt ist. Die Gummihaftschicht 17 und die Oberflächengummischicht 18, die auf den Oberflächen des Verstärkungsgewebes 13 gebildet sind, sind an den Oberflächen des Verstärkungsgewebekörpers 14 verteilt, wodurch die Gummihaftschicht 17 auf der Seite des Verstärkungsgewebes 13 angeordnet ist, die mit dem Riemenkörper verbunden werden soll, und die Oberflächengummischicht 18 ist in dem Abschnitt des Zahnriemens 10 angeordnet, der mit den Riemenscheiben in Berührung stehen soll.
Nachdem die Platte abgekühlt ist, wird die zylinderförmige Form von dem Vulkanisator entfernt und die Platte wird von der zylinderförmigen Form entfernt.
Schließlich wird die Rückseite der Platte abgeschliffen, so dass sie eine gleichmäßige Dicke besitzt, und die Platte wird in Ringe von vorbestimmter Dicke geschnitten, wodurch der Zahnriemen 10 gewonnen wird.
Es ist zu beachten, dass, obwohl der Zahnriemen bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben ist, die vorliegende Erfindung nicht speziell auf diese beschränkt ist, und dass die vorliegende Erfindung auf jeden Leistungstransmissionsriemen anwendbar ist, bei dem die Oberfläche des Riemenkörpers mit dem Verstärkungsgewebe 13 bedeckt ist.
Obwohl das Verstärkungsgewebe 13, das der Haftbehandlung der vorliegenden Erfindung unterzogen wird, auf der Innenseite des Riemens in der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht speziell darauf beschränkt. Die obige Haftbehandlung kann auf dem rückseitigen Verstärkungsgewebe durchgeführt werden, das auf der Außenseite des Riemens angeordnet ist.
[Testauswertung]
Eine Testauswertung, die an Zahnriemen durchgeführt wird, wird im Folgenden beschrieben.
(Riemen für die Testauswertung)
Zahnriemen der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurden hergestellt.
<Beispiel 1>
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem im Voraus eine Reihe von Haftbehandlungen, die im Folgenden beschrieben sind, an einem Verstärkungsgewebekörper aus 6,6-Nylon (hergestellt von Asahi Kasei Corporation, Handelsname: Leona 66) durchgeführt wurden.
Zuerst wurde der Verstärkungsgewebekörper in eine wässrige RFL-Lösung getaucht, die H-NBR als ein Latexbestandteil enthält, und mittels einer Auspressrolle ausgepresst. Dann wurde der Verstärkungsgewebekörper erhitzt und getrocknet, um eine RFL-Beschichtung auf der Oberfläche des Verstärkungsgewebekörpers zu bilden. Die Menge der RFL-Beschichtung, die auf dem Verstärkungsgewebekörper haftete, betrug 20 Masseteile pro 100 Masseteile des Verstärkungsgewebekörpers.
Danach wurde der Verstärkungsgewebekörper, auf dessen Oberfläche die RFL-Beschichtung gebildet war, in Gummikleber für eine imprägnierte Gummischicht getaucht und mittels einer Auspressrolle ausgepresst. Dann wurde der Verstärkungsgewebekörper getrocknet, um eine imprägnierte Gummischicht zu bilden. Dieser Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht wurde erhalten, indem eine Mischung aus H-NBR (hergestellt von ZEON CORPORATION, Handelsname: Zetpol 2000) und einem Vernetzer etc. verknetet wurden und die verknetete Mischung in einem MEK-Lösungsmittel gelöst wurde, und enthielt pro 100 Masseteile eines Feststoffs des Gummiklebers 70 Masseteile PTFE (hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd., Handelsname: L1737, durchschnittliche Körnung: 7 μm) und 20 Masseteile einer Isocyanat-Verbindung (hergestellt von LOAD Corporation, Handelsname: Chemlok 233X).
Dann wurde Gummikleber für eine Gummihaftschicht auf die eine Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers aufgetragen, auf dessen Oberfläche die RFL-Beschichtung und die imprägnierte Gummischicht gebildet waren, und Gummikleber für eine Oberflächengummischicht wurde auf die andere Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers aufgetragen, wodurch eine Gummihaftschicht und eine Oberflächengummischicht gebildet wurden.
Der Gummikleber für die Gummihaftschicht 17 wurde gewonnen, indem eine Mischung aus H-NBR und einem Vernetzer etc. verknetet wurden und die verknetete Mischung in einem MEK-Lösungsmittel gelöst wurde. Der Rohgummianteil des Gummiklebers für die Gummihaftschicht betrug 35 Masse-%. Die so gebildete Gummihaftschicht hatte eine Dicke von 150 μm.
Der Gummikleber für die Oberflächengummischicht 18 wurde erhalten, indem eine Mischung aus H-NBR und einem Vernetzer etc. verknetet wurden und die verknetete Mischung in einem MEK-Lösungsmittel gelöst wurde, und enthielt pro 100 Masseteile eines Feststoffs des Gummiklebers 100 Masseteile PTFE. Der Rohgummianteil des Gummiklebers für die Oberflächengummischicht 18 betrug 35 Masse-%. Die so gebildete Oberflächengummischicht hatte eine Dicke von 200 μm.
Bilden des Zahnriemens
Ein Zahnriemenkörper wurde hergestellt unter Verwendung einer Gummimischung, die gebildet wurde, indem eine Mischung aus H-NBR und einem Vernetzer verknetet wurden, und ein Zahnriemen wurde als Beispiel 1 hergestellt unter Verwendung von gedrehten Fäden aus Glas von hoher Stärke (hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd., Fadendurchmesser: 7 um, Anzahl an Fäden: 3, Anzahl an Fasern: 11) als Kerndraht und unter Verwendung des Verstärkungsgewebes, das wie oben beschrieben hergestellt wurde. Dieser Zahnriemen hatte eine Breite von 10 mm, eine Länge von 840 mm, einen Zahnabstand von 8 mm, und die Anzahl an Zähnen betrug 150.
<Beispiel 2>
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Beispiels 1 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht pro 100 Masseteile des Feststoffs des Gummiklebers 5 Masseteile PTFE enthielt.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Beispiel 2 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
<Beispiel 3>
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Beispiels 1 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht pro 100 Masseteile des Feststoffs des Gummiklebers 230 Masseteile PTFE enthielt.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Beispiel 3 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
<Beispiel 4>
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Beispiels 1 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht pro 100 Masseteile des Feststoffs des Gummiklebers 50 Masseteile PTFE enthielt und der Gummikleber für die Oberflächengummischicht pro 100 Masseteile des Rohgummis 70 Masseteile PTFE enthielt.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Beispiel 4 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
<Beispiel 5>
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Beispiels 4 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht pro 100 Masseteile des Feststoffs des Gummiklebers 60 Masseteile PTFE enthielt.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Beispiel 5 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
<Vergleichsbeispiel 1>
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem im Voraus eine Reihe von Haftbehandlungen, die unten beschrieben sind, an einem Verstärkungsgewebekörper aus 6,6-Nylon durchgeführt wurde.
Zuerst wurde eine RFL-Beschichtung auf der Oberfläche des Verstärkungsgewebekörpers auf eine Weise gebildet, die jener des Beispiels 1 ähnelt.
Danach wurde der Verstärkungsgewebekörper, auf dessen Oberfläche die RFL-Beschichtung gebildet war, in Gummikleber für eine imprägnierte Gummischicht getaucht. Dann wurde der Verstärkungsgewebekörper getrocknet, um eine imprägnierte Gummischicht zu bilden. Dieser Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht wurde gewonnen, indem eine Mischung aus H-NBR und einem Vernetzer etc. verknetet wurden und die verknetete Mischung in einem MEK-Lösungsmittel gelöst wurde, und enthielt pro 100 Masseteile eines Feststoffs des Gummiklebers 1 Masseteil PTFE und 20 Masseteile einer Isocyanat-Verbindung.
Dann wurde Gummikleber für eine Gummihaftschicht auf die Auflagefläche des Verstärkungsgewebekörpers aufgetragen, die mit den Zahnteilen verbunden sein soll, wodurch eine Gummimischungsschicht gebildet war. Diese Gummimischungsschicht korrespondiert mit der Gummihaftschicht der vorliegenden Erfindung. Dieser Gummikleber hat die gleiche Zusammensetzung wie jene des Gummiklebers für die Gummihaftschicht in Beispiel 1.
Bilden des Zahnriemens
Ein Zahnriemenkörper mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftprozesse hergestellt wurde.
(Vergleichsbeispiel 2)
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem an dem Verstärkungsgewebekörper die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Vergleichsbeispiels 1 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht keine Isocyanat-Verbindung enthielt. Der Rohgummianteil dieses Gummiklebers für die imprägnierte Gummischicht betrug 15 Masse-%.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
(Vergleichsbeispiel 3)
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem an dem Verstärkungsgewebekörper die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Vergleichsbeispiels 1 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht pro 100 Masseteile des Feststoffs des Gummiklebers 70 Masseteile PTFE und 20 Masseteile der Isocyanat-Verbindung enthielt.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Vergleichsbeispiel 3 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
(Vergleichsbeispiel 4)
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem an dem Verstärkungsgewebekörper die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Vergleichsbeispiels 1 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht pro 100 Masseteile des Feststoffs des Gummiklebers 100 Masseteile PTFE und 0 Masseteile der Isocyanat-Verbindung enthielt und der Gummikleber für die Oberflächengummischicht pro 100 Masseteile des Rohgummis 70 Masseteile PTFE enthielt.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Vergleichsbeispiel 4 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
(Vergleichsbeispiel 5)
Herstellung des Verstärkungsgewebes
Ein Verstärkungsgewebe wurde hergestellt, indem an dem Verstärkungsgewebekörper die gleichen Haftbehandlungen wie jene des Vergleichsbeispiels 4 durchgeführt wurden, außer dass der Gummikleber für die imprägnierte Gummischicht pro 100 Masseteile des Feststoffs des Gummiklebers 80 Masseteile PTFE enthielt.
Bildung des Zahnriemens
Ein Zahnriemen mit dem gleichen Aufbau wie jener des Beispiels 1 wurde als Vergleichsbeispiel 5 hergestellt, außer dass das Verstärkungsgewebe verwendet wurde, das durch die obigen Haftbehandlungen hergestellt wurde.
(Testauswertungsverfahren)
<Ziellasthaltbarkeitstest>
3 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben einer Riemenlauftestvorrichtung 30 in einem Ziellasthaltbarkeitstest.
Die Riemenlauftestvorrichtung 30 umfasst eine angetriebene Zahnriemenscheibe 31 mit großem Durchmesser (Anzahl der Zähne: 42), eine Antriebszahnriemenscheibe 32 mit kleinem Durchmesser (Anzahl der Zähne: 21), die auf der rechten Seite der angetriebenen Zahnriemenscheibe 31 angeordnet ist, und eine Flachriemenscheibe (eine Umlenkriemenscheibe) 33 mit einem Durchmesser von 52 mm, die an einer Zwischenposition zwischen der angetriebenen Zahnriemenscheibe 31 und der Antriebszahnriemenscheibe 32 angeordnet ist, die an der unteren rechten Seite der angetriebenen Zahnriemenscheibe 31 angeordnet ist. Die angetriebene Zahnriemenscheibe 31, die Antriebszahnriemenscheibe 32 und die Flachriemenscheibe 33 sind so angeordnet, dass sich der Riemen horizontal zwischen der angetriebenen Zahnriemenscheibe 31 und der Antriebszahnriemenscheibe 32 erstreckt.
Die Zahnriemen der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurden so um die Riemenscheiben geschlagen, dass die Zahnabschnitte mit der angetriebenen Zahnriemenscheibe 31 und der Antriebszahnriemenscheibe 32 einrückten und die Flachriemenscheibe 33 mit der Rückseite des Riemens in Berührung stand. Dann wurde eine Totlast an die Antriebszahnriemenscheibe 32 angebracht, so dass die angetriebene Zahnriemenscheibe 32 einem Lastdrehmoment von 29,4 Nm ausgesetzt wurde und der Zahnriemen 10 einem Zug von 216 N ausgesetzt wurde. Die Antriebszahnriemenscheibe 32 wurde bei 6000 U/min bei einer Umgebungstemperatur von 100°C im Uhrzeigersinn gedreht, um einen Lauf der Riemen zu bewirken.
(Testauswertungsergebnisse)
Die Ergebnisse der obigen Testauswertung sind in Tabellen 1 bis 2 gezeigt.
Die obigen Ergebnisse zeigen, dass die Laufzeit in Beispiel 1, bei dem die Oberflächengummischicht bereitgestellt ist, die einen höheren Anteil an dem verschleißfesten Stoff als die imprägnierte Gummischicht hat, bedeutend länger ist als in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3, bei denen keine Oberflächengummischicht bereitgestellt ist.
Wenn die Beispiele 1 bis 5, bei denen die Oberflächengummischicht einen höheren Anteil an dem verschleißfesten Stoff als die imprägnierte Gummischicht hat, mit den Vergleichsbeispielen 4 bis 5 verglichen werden, bei denen die Oberflächengummischicht einer niedrigeren Anteil an dem verschleißfesten Stoff als die imprägnierte Gummischicht hat, ist die Laufzeit des Riemens bei den Vergleichsbeispielen 4 bis 5 aufgrund der Delaminierung des Zahngewebes kürzer. Dies zeigt, dass die Haftung zwischen dem Verstärkungsgewebe und dem Riemenkörper erhöht wird, indem der Anteil an dem verschleißfesten Stoff in der Oberflächengummischicht mehr als in der imprägnierten Gummischicht erhöht wird.
Wenn die Vergleichsbeispiele 1 bis 3, bei denen keine Oberflächengummischicht gebildet ist, miteinander verglichen werden, ist die Laufzeit in dem Ziellasthaltbarkeitstest im Vergleichsbeispiel 3 geringfügig länger, bei dem die imprägnierte Gummischicht den verschleißfesten Stoff enthält.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung nützlich für Leistungstransmissionsriemen, bei denen ein Teil des Riemenkörpers, der die Riemenscheiben berühren soll, mit einem Verstärkungsgewebe bedeckt ist.
Bezugszeichenliste

10: Zahnriemen (Leistungstransmissionsriemen)
11: Zahnriemenkörper (Riemenkörper)
13: Verstärkungsgewebe
14: Verstärkungsgewebekörper
15: RFL-Beschichtung
16: Imprägnierte Gummischicht
18: Oberflächengummischicht

Claims

Leistungstransmissionsriemen, umfassend: einen Riemenkörper (11) aus einer Gummimischung, bei dem ein Abschnitt des Riemenkörpers, der in Berührung mit einer Riemenscheibe stehen soll, mit einem Verstärkungsgewebe (13) bedeckt ist, wobei das Verstärkungsgewebe einen Verstärkungsgewebekörper (14), eine RFL-Beschichtung (15), die zum Beschichten von Oberflächen von Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden, eine imprägnierte Gummischicht (16), die zum Füllen von Lücken zwischen den Fäden bereitgestellt ist, die den Verstärkungsgewebekörper bilden und deren Oberflächen mit der RFL-Beschichtung beschichtet sind, und eine Oberflächengummischicht (18) umfasst, die zum Bedecken einer Seite des Verstärkungsgewebekörpers bereitgestellt ist, die an einer Riemenfläche freiliegt, die Oberflächengummischicht pro 100 Masseteile Rohgummi einen höheren Anteil an einem verschleißfesten Stoff als die imprägnierte Gummischicht hat, und die imprägnierte Gummischicht 5 bis 70 Masseteile des verschleißfesten Stoffs pro 100 Masseteile des Rohgummis enthält und die Oberflächengummischicht 70 bis 230 Masseteile von dem verschleißfesten Stoff pro 100 Masseteile des Rohgummis enthält, wobei der verschleißfeste Stoff aus einer Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), einem Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE), einem Tetrafluorethylen-Perfluor-(Alkylvinylether)Copolymer (PFA) und Polyvinylidenfluorid (PVDF) ausgewählt ist.
Leistungstransmissionsriemen nach Anspruch 1, wobei der verschleißfeste Stoff Polytetrafluorethylenpulver ist.
Leistungstransmissionsriemen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die imprägnierte Gummischicht (16) eine Isocyanat-Verbindung enthält.
Leistungstransmissionsriemen nach Anspruch 3, wobei die imprägnierte Gummischicht (16) 5 bis 40 Masseteile der Isocyanat-Verbindung pro 100 Masseteile des Rohgummis enthält.
Leistungstransmissionsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Riemenkörper (11) ein Zahnriemenkörper ist.