DE112018004378T5

DE112018004378T5 - Übertragungsriemen

Info

Publication number: DE112018004378T5
Application number: DE112018004378.9T
Authority: DE
Inventors: Yuya Shindo
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-05-14
Also published as: JPWO2019069842A1; US10968979B2; KR102151822B1; CN111133223B; JP6505335B1; US20200232539A1; KR20200051032A; CN111133223A; WO2019069842A1

Abstract

Ein Kraftübertragungsriemen (B) umfasst: einen Riemenkörper (10) und ein Deckgewebe (15), das aus einem Kunstfasern als einen Hauptbestandteil enthaltenden Gewebe gebildet ist und eine einer Riemenscheibenanlagefläche zugewandte Fläche des Riemenkörpers bedeckt. Das Deckgewebe (15) weist eine dem Riemenkörper (10) zugewandte Fläche auf, die an einer Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung anliegt. Die Kautschukzusammensetzung umfasst eine Kautschukkomponente, in der die Kurzfasern auf Cellulosebasis dispergiert sind. Das Deckgewebe (15) und die die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung liegen an einer Riemenscheibenanlagefläche frei.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftübertragungsriemen.
STAND DER TECHNIK
Es ist ein Kraftübertragungsriemen bekannt, dessen Riemenscheibenanlagefläche zum Beispiel mit einem Gewebe bedeckt ist. Patentdokument 1 offenbart zum Beispiel einen Keilrippenriemen mit keilförmigen Rippen, deren Oberflächen mit einem Öffnungen aufweisenden Verstärkungsgewebe bedeckt sind. Die dem Riemenkörper zugewandte Fläche des Verstärkungsgewebes liegt an einer Tragschicht aus thermoplastischem Harz an. Diese Tragschicht liegt durch die Öffnungen des Verstärkungsgewebes frei. Patentdokument 2 offenbart einen Keilrippenriemen mit keilförmigen Rippen, deren Oberflächen mit einem Kettengewirke aus Fasern auf Cellulosebasis und Polyesterfasern bedeckt sind.
ZITIERTE DRUCKSCHRIFTEN
PATENTDOKUMENTE

PATENTDOKUMENT 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. 2014-126132
PATENTDOKUMENT 2: japanische Offenlegungsschrift Nr. 2015-127590

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung sieht einen Kraftübertragungsriemen vor, der Folgendes umfasst: einen Riemenkörper; und ein Deckgewebe, das aus einem Kunstfasern als einen Hauptbestandteil enthaltenden Gewebe gebildet ist und eine einer Riemenscheibenanlagefläche zugewandte Fläche des Riemenkörpers bedeckt. Das Deckgewebe weist eine dem Riemenkörper zugewandte Fläche auf, die an einer Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung anliegt. Die Kautschukzusammensetzung umfasst eine Kautschukkomponente, in der die Kurzfasern auf Cellulosebasis dispergiert sind. Das Deckgewebe und die die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung liegen an der Riemenscheibenanlagefläche frei.
Figurenliste

1A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stücks eines Keilrippenriemens nach einer Ausführungsform.
1B zeigt eine Querschnittansicht eines Teils des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform.
2A zeigt eine Längsschnittansicht eines Riemenformwerkzeugs.
2B zeigt eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Teils des Riemenformwerkzeugs.
3A zeigt eine erste Ansicht zur Veranschaulichung eines ersten Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform.
3B zeigt eine zweite Ansicht zur Veranschaulichung des ersten Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform.
3C zeigt eine dritte Ansicht zur Veranschaulichung des ersten Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform.
3D zeigt eine vierte Ansicht zur Veranschaulichung des ersten Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform.
4A zeigt eine erste Ansicht zur Veranschaulichung eines zweiten Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform.
4B zeigt eine zweite Ansicht zur Veranschaulichung des zweiten Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform.
5 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Hilfsantriebsriemenübertragungssystems.
6 zeigt eine Fotografie der Riemenscheibenanlagefläche eines Keilrippenriemens gemäß Beispiel 1.
7A zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts für einen Kraftübertragungstest in feuchter Umgebung.
7B zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts für einen Verschleißfestigkeitstest.
8A zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Ergebnisses des Kraftübertragungstests in feuchter Umgebung.
8B zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Ergebnisses des Verschleißfestigkeitstests.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform näher beschrieben.
1A und 1B zeigen einen Keilrippenriemen B (Übertragungsriemen) nach der Ausführungsform. Der Keilrippenriemen B der Ausführungsform ist zum Beispiel ein Endloskraftübertragungsriemen, der in einem Hilfsantriebsriemenübertragungssystem in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. Der Keilrippenriemen B der Ausführungsform weist zum Beispiel eine Länge von 700 mm bis 3000 mm, eine Breite von 10 mm bis 36 mm und eine Dicke von 4,0 mm bis 5,0 mm auf.
Der Keilrippenriemen B nach der Ausführungsform umfasst einen Riemenkörper 10 aus Kautschuk mit einer Presskautschukschicht 11 am Innenumfang, einer Haftkautschukschicht 12 in der Mitte und einer Dehnkautschukschicht 13 am Außenumfang. In einem in der Dickenrichtung der Haftkautschukschicht 12 des Riemenkörpers 10 mittleren Abschnitt ist ein Zugstrang 14 derart eingebettet, dass der Zugstrang 14 ein Spiralmuster mit einer Steigung in der Riemenquerrichtung bildet. Die Innenumfangsfläche (d. h. eine der Riemenscheibenanlagefläche zugewandte Fläche) der Presskautschukschicht 11 des Riemenkörpers 10 ist mit einem Deckgewebe 15 bedeckt. Alternativ kann die Dehnkautschukschicht 13 durch ein rückseitiges Verstärkungsgewebe ersetzt und der Riemenkörper 10 aus der Presskautschukschicht 11 und der Haftkautschukschicht 12 gebildet sein.
Am Innenumfang der Presskautschukschicht 11 erstrecken sich eine Vielzahl von Rippen mit einem im Wesentlichen umgekehrt dreieckigen Querschnitt in der Längsrichtung des Riemens, so dass sie in der Riemenquerrichtung parallel zueinander angeordnet sind. Die Oberflächen der Rippen sind mit dem Deckgewebe 15 bedeckt, so dass keilförmige Rippen 16 ausgebildet sind. Die keilförmigen Rippen 16 weisen zum Beispiel eine Höhe von 2,0 mm bis 3,0 mm und an einem proximalen Ende eine Breite von 1,0 mm bis 3,6 mm auf. Die Anzahl der keilförmigen Rippen 16 beträgt zum Beispiel drei oder mehr und sechs oder weniger (sechs Rippen in 1).
Die Presskautschukschicht 11 umfasst eine Oberflächenkautschukschicht 11a und eine innere Kautschukschicht 11b. Die Oberflächenkautschukschicht 11a ist schichtförmig entlang der Innenumfangsfläche (d. h. der der Riemenscheibenanlagefläche zugewandten Fläche) der Presskautschukschicht 11 ausgebildet. Die innere Kautschukschicht 11b ist innerhalb der Oberflächenkautschukschicht 11a vorgesehen. Die Oberflächenkautschukschicht 11a weist vorzugsweise eine Dicke von 0,5 mm bis 1,5 mm und noch bevorzugter von 0,7 mm bis 1,0 mm auf.
Die Oberflächenkautschukschicht 11a ist aus einer Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung gebildet. Die Kautschukzusammensetzung umfasst eine Kautschukkomponente, in der die Kurzfasern auf Cellulosebasis dispergiert sind. Diese Kautschukzusammensetzung wird durch Erhitzen und Pressen und damit Vernetzen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung gewonnen, die durch Kneten der Kautschukkomponente und von Kurzfasern auf Cellulosebasis und verschiedenen der Kautschukkomponente hinzugefügten Zusatzstoffen hergestellt ist. Dementsprechend dient die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung in dem Riemenkörper 10 als mit dem Deckgewebe 15 bedeckter Teil der Oberflächenkautschukschicht 11a der Presskautschukschicht 11.
Beispiele für die Kautschukkomponente der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung, welche die Oberflächenkautschukschicht 11a bildet, umfassen: ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer, wie z. B. ein Ethylen-Propylen-Copolymer (EPR), ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (im Folgenden als „EPDM“ bezeichnet), ein Ethylen-Octen-Copolymer und ein Ethylen-Buten-Copolymer; Chloropren-Kautschuk (CR); chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM); und hydrierten Acrylnitril-Kautschuk (H-NBR); natürlichen Kautschuk (NR); Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR); Butadien-Kautschuk (BR); Nitril-Kautschuk (NBR); SilikonKautschuk (Q); und Fluor-Kautschuk (FKM). Die Kautschukkomponente der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung, welche die Oberflächenkautschukschicht 11a bildet, umfasst vorzugsweise einen oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen, noch bevorzugter ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer und noch bevorzugter EPDM.
Beispiele für die Kurzfasern auf Cellulosebasis umfassen Kurzfasern aus natürlichen Cellulosefasern, wie z. B. Baumwolle und Hanf, Fasern aus regenerierter Cellulose, wie z. B. Rayon, und Acetatfasern. Die Kurzfasern auf Cellulosebasis umfassen vorzugsweise einen, zwei oder mehr Arten dieser Substanzen und noch bevorzugter Baumwolle. Die Kurzfasern auf Cellulosebasis weisen vorzugsweise eine Länge von 0,1 mm bis 1 mm und noch bevorzugter von 0,3 mm bis 0,7 mm auf. Die Kurzfasern auf Cellulosebasis weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 10 µm bis 50 µm und noch bevorzugter von 20 µm bis 40 µm auf. Die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung enthält bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente vorzugsweise 5 bis 60 Massenteile, noch bevorzugter 10 bis 50 Massenteile Kurzfasern auf Cellulosebasis.
Beispiele für die Zusatzstoffe umfassen Verstärkungsmaterialien, wie z. B. Ruß und Siliciumdioxid, Öl, Verarbeitungshilfsstoffe, Vulkanisationsbeschleunigungshilfsstoffe, Vernetzer, wie z. B. Schwefel und organische Oxide, Co-Vernetzer und Vulkanisationsbeschleuniger. Die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung, welche die Oberflächenkautschukschicht 11a bildet, kann neben den Kurzfasern auf Cellulosebasis Kurzfasern wie z. B. Nylonfasern, Aramidfasern und Polyesterfasern enthalten.
Die innere Kautschukschicht 11b ist aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die eine Kautschukkomponente enthält, die durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung vernetzt wird, wobei die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung durch Kneten der Kautschukkomponente und verschiedener der Kautschukkomponente hinzugefügter Zusatzstoffe hergestellt ist. Die Kautschukkomponente der inneren Kautschukschicht 11b kann jener der Oberflächenkautschukschicht 11a ähnlich sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die Kautschukkomponente der inneren Kautschukschicht 11b jener der Oberflächenkautschukschicht 11a. Wie bei der Oberflächenkautschukschicht 11a umfassen Beispiele für die Zusatzstoffe Verstärkungsmaterialien, Öl, Verarbeitungshilfsstoffe, Vulkanisationsbeschleunigungshilfsstoffe, Vernetzer, Co-Vernetzer und Vulkanisationsbeschleuniger.
Die Haftkautschukschicht 12 ist in Form eines Streifens mit einem horizontal verlängerten rechteckigen Querschnitt ausgebildet und weist eine Dicke von beispielsweise 1,0 mm bis 2,5 mm auf. Die Dehnkautschukschicht 13 ist ebenfalls in Form eines Streifens mit einem horizontal verlängerten rechteckigen Querschnitt ausgebildet und weist eine Dicke von beispielsweise 0,4 mm bis 0,8 mm auf. Bei einer hinsichtlich der Verringerung von beim Laufen auf der Rückseite erzeugten Geräuschen vorteilhaften Ausführungsform weist die Dehnkautschukschicht 13 eine Oberfläche mit einem Gewebemuster auf. Die Haftkautschukschicht 12 und die Dehnkautschukschicht 13 sind jeweils aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die eine Kautschukkomponente enthält, die durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung vernetzt wird, wobei die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung durch Kneten der Kautschukkomponente und verschiedener der Kautschukkomponente hinzugefügter Zusatzstoffe hergestellt ist.
Die Kautschukkomponenten der Haftkautschukschicht 12 und der Dehnkautschukschicht 13 können jener der Oberflächenkautschukschicht 11a ähnlich sein. Die Kautschukkomponenten der Haftkautschukschicht 12 und der Dehnkautschukschicht 13 können jener der Oberflächenkautschukschicht 11a oder der inneren Kautschukschicht 11b entsprechen. Wie bei der Oberflächenkautschukschicht 11a und der inneren Kautschukschicht 1 1b umfassen Beispiele für die Zusatzstoffe Verstärkungsmaterialien, Öl, Verarbeitungshilfsstoffe, Vulkanisationsbeschleunigungshilfsstoffe, Vernetzer, Co-Vernetzer und Vulkanisationsbeschleuniger.
Der Zugstrang 14 ist zum Beispiel aus einem Zwirn aus Polyamidfasern, Polyesterfasern, Aramidfasern und Polyamidfasern gebildet. Der Zugstrang 14 weist einen Durchmesser von beispielsweise 0,5 mm bis 2,5 mm auf. Der Abstand zwischen Mitten des Zugstrangs 14, die einander im Querschnitt benachbart sind, beträgt zum Beispiel 0,05 mm bis 0,20 mm. Der Zugstrang 14 wird einer haftvermittelnden Behandlung mittels einer wässrigen Resorcinol/Formalin/Latex-Lösung (im Folgenden als „wässrige RFL-Lösung“ bezeichnet), Kautschuklösung oder anderer an dem Riemenkörper 10 haftfähiger Substanzen unterzogen.
Das Deckgewebe 15 ist aus einem Kunstfasern als einen Hauptbestandteil enthaltenden Gewebe gebildet. Das Deckgewebe 15 bedeckt die Innenumfangsfläche (d. h. die der Riemenscheibenanlagefläche zugewandte Fläche) der Oberflächenkautschukschicht 11a der Presskautschukschicht 11 des Riemenkörpers 10 entlang der Innenumfangsfläche (d. h. der der Riemenscheibenanlagefläche zugewandten Fläche). Die dem Riemenkörper 10 zugewandte Fläche des Deckgewebes 15 liegt an der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung der Oberflächenkautschukschicht 11a an. Das Deckgewebe 15 weist vorzugsweise eine Dicke von 0,3 mm bis 1 mm und noch bevorzugter von 0,5 mm bis 0,8 mm auf.
Beispiele für die Kunstfasern, welche das als Deckgewebe 15 vorgesehene Gewebe bilden, umfassen Polyamidfasern, Polyesterfasern und Aramidfasern. Beispiele für die Polyamidfasern umfassen Nylon-6-Fasern und Nylon-6,6-Fasern. Die Kunstfasern, welche das als Deckgewebe 15 vorgesehene Gewebe bilden, enthalten vorzugsweise einen oder zwei oder mehr Arten dieser Substanzen, noch bevorzugter Polyamidfasern mit einer hervorragenden Verschleißfestigkeit und noch bevorzugter Nylon-6,6-Fasern. Das Fasermaterial, welches das als Deckgewebe 15 vorgesehene Gewebe bildet, kann neben den Kunstfasern auch Naturfasern, wie z. B. Fasern auf Cellulosebasis enthalten.
Beispiele für das als Deckgewebe 15 vorgesehene Gewebe umfassen ein Gewirke, ein Gewebe und Vliesstoff. Beispiele für das Gewirke umfassen ein Kuliergewirke und ein Kettengewirke. Beispiele für das Kuliergewirke umfassen ein einfaches Gewirke, ein Kautschukgewirke und ein Linksgewirke. Beispiele für das Kettengewirke umfassen ein Trikotgewirke, wie z. B. ein Denbigh-Gewirke, ein Cord-Gewirke und ein Atlasgewirke. Beispiele für das Gewebe umfassen ein Leinwandgewebe, ein Körpergewebe und ein Satingewebe. Das Gewirke weist in der Maschenstäbchenrichtung und der Maschenreihenrichtung jeweils vorzugsweise 20 bis 80 Schlaufen, noch bevorzugter 40 bis 60 Schlaufen pro 2,54 cm auf. Bei dem Gewirke ist die Anzahl an Schlaufen in der Maschenstäbchenrichtung vorzugsweise kleiner als die oder gleich der Anzahl an Schlaufen in der Maschenreihenrichtung und noch bevorzugter kleiner als in der Maschenreihenrichtung. Das Deckgewebe 15 wird einer haftvermittelnden Behandlung durch Eintauchen in eine wässrige RFL-Lösung oder eine Kautschuklösung unterzogen, so dass es an dem Riemenkörper 10 haftet.
Bei dem Keilrippenriemen B nach der Ausführungsform tritt die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung der Oberflächenkautschukschicht 11a durch die Lücke zwischen den Fasern des Deckgewebes 15 aus. Infolgedessen liegen das Deckgewebe 15 und die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung der Oberflächenkautschukschicht 11a an den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen 16 frei.
Bei einem Hilfsantriebsriemenübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug wird ein Keilrippenriemen im Allgemeinen als Kraftübertragungsriemen verwendet. Wenn der Riemen in feuchter Umgebung schlüpft, verschlechtert sich die Übertragungsleistung und es werden außerdem Haftgleitgeräusche erzeugt. Darüber hinaus sinkt die Kraftstoffeffizienz. Bei dem Keilrippenriemen B nach dieser Ausführungsform liegt jedoch die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung zusammen mit dem Deckgewebe 15 aus dem die Kunstfasern als Hauptbestandteil enthaltenden Gewebe an der als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberfläche der keilförmigen Rippen 16 frei. Das Deckgewebe 15 aus den Kunstfasern weist eine hohe Verschleißfestigkeit auf, und die Kurzfasern auf Cellulosebasis absorbieren in einer feuchten Umgebung Wasser, was zu einer trockeneren Umgebung der Riemenscheibenanlagefläche führt. Es ist somit möglich, die Verschlechterung der Übertragungsleistung des Riemens in feuchter Umgebung zu verringern.
Im Hinblick auf das Gleichgewicht zwischen der Verschleißfestigkeit des Deckgewebes 15 und der Wasseraufnahme der Kurzfasern auf Cellulosebasis weist das Deckgewebe 15 eine Flächenbelegung von vorzugsweise 40 % bis 90 % und noch bevorzugter 50 % bis 80 % auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen 16 auf. Die Flächenbelegung des Deckgewebes 15 wird wie folgt ermittelt. Es wird ein Bild der als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen 16 aufgenommen und der Farbton des Bilds binarisiert; insbesondere wird das Bild unter Betrachtung des Deckgewebes 15 als weiß und der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung als schwarz analysiert. Dann wird der Flächenanteil des Weißen ermittelt, welches das Deckgewebe 15 darstellt. Die Flächenbelegung des Deckgewebes 15 hängt von einer Einstellung des Grads des Austritts der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung aus der Lücke zwischen den Fasern des Deckgewebes 15 ab. Die Flächenbelegung ist zum Beispiel durch die Textur des als Deckgewebe 15 vorgesehenen Gewebes, die Dicke oder die Dichte des das Gewebe bildenden Garns, die Dehnbarkeit oder die Dehnrichtung des Gewebes oder die Viskosität der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung im nicht vernetzten Zustand steuerbar.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der Ausführungsform beschrieben.
2A und 2B stellen ein Riemenformwerkzeug 20 dar, das bei der Herstellung des Keilrippenriemens B nach der Ausführungsform verwendet wird.
Das Riemenformwerkzeug 20 umfasst eine innere Form 21 und eine äußere Form 22, die jeweils zylindrisch ausgebildet und zueinander konzentrisch sind.
Die innere Form 21 ist aus einem flexiblen Material, wie z. B. Kautschuk gebildet. Die äußere Form 22 ist aus einem starren Material, wie z. B. Metall gebildet. Eine Innenumfangsfläche der äußeren Form 22 dient als Formfläche und weist keilförmige Rippenformrillen 23 auf, welche die gleiche Form wie die keilförmigen Rippen 16 aufweisen und in einer Achsrichtung in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind. Die äußere Form 22 umfasst einen Temperaturregelmechanismus, der durch Zirkulation eines Heizmediums, wie z. B. Wasserdampf, oder eines Kühlmediums, wie z. B. Wasser, die Temperatur regelt. Außerdem ist zur Druckbeaufschlagung und Dehnung der inneren Form 21 von innen ein Druckbeaufschlagungsmittel vorgesehen.
(Erstes Herstellungsverfahren)
Ein erstes Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der Ausführungsform umfasst einen Materialvorbereitungsschritt, einen Formschritt, einen Vernetzungsschritt und einen Endbearbeitungsschritt.
<Materialvorbereitungsschritt>
Eine Kautschukkomponente wird mit einem Kautschukmischer, wie z. B. einem Kneter oder einem Banbury-Mischer mastiziert. Die Kurzfasern auf Cellulosebasis und verschiedene Zusatzstoffe werden der mastizierten Kautschukkomponente hinzugefügt und geknetet. Die so gewonnene nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird mit einem Kalander oder dergleichen zu einer Bahn gepresst, um eine nicht vernetzte Kautschukbahn 11a' herzustellen, die als die Oberflächenkautschukschicht des Riemenkörpers 10 dienen soll.
Gleichermaßen wird eine Kautschukkomponente mit einem Kautschukmischer, wie z. B. einem Kneter oder einem Banbury-Mischer mastiziert. Die verschiedenen Zusatzstoffe werden der mastizierten Kautschukkomponente hinzugefügt und geknetet. Die so gewonnene nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird mit einem Kalander oder dergleichen zu einer Bahn gepresst, um nicht vernetzte Kautschukbahnen 11b', 12', und 13' herzustellen, die als die innere Kautschukschicht, die Haftkautschukschicht 12 und die Dehnkautschukschicht 13 des Riemenkörpers 10 dienen sollen.
Zwirn 14', der als Zugstrang 14 dienen soll, wird einer haftvermittelnden Behandlung unterzogen. Insbesondere wird eine haftvermittelnde RFL-Behandlung durchgeführt, bei welcher der Zwirn 14' in eine wässrige RFL-Lösung getaucht und erhitzt wird. Wenn nötig, kann vor der haftvermittelnden RFL-Behandlung eine haftvermittelnde Primärbeschichtungsbehandlung erfolgen, bei welcher der Zwirn in ein haftvermittelndes Primärbeschichtungsfluid getaucht und erhitzt wird. Zusätzlich oder alternativ wird nach der haftvermittelnden RFL-Behandlung eine haftvermittelnde Kautschuklösungsbehandlung durchgeführt, bei welcher der Zwirn in eine Kautschuklösung getaucht und getrocknet wird.
Das Gewebe 15', welches als Deckgewebe 15 dienen soll, wird einer haftvermittelnden Behandlung unterzogen. Insbesondere wir eine haftvermittelnde RFL-Behandlung durchgeführt, bei welcher das Gewebe 15' in eine wässrige RFL-Lösung getaucht und erhitzt wird. Wenn nötig, kann vor der haftvermittelnden RFL-Behandlung eine haftvermittelnde Primärbeschichtungsbehandlung erfolgen, bei welcher das Gewebe in ein haftvermittelndes Primärbeschichtungsfluid getaucht und erhitzt wird. Zusätzlich oder alternativ wird nach der haftvermittelnden RFL-Behandlung eine haftvermittelnde Imprägnierungsbehandlung durchgeführt, bei welcher das Gewebe in eine Kautschuklösung getaucht und getrocknet wird. Nach der haftvermittelnden RFL-Behandlung und der haftvermittelnden Imprägnierungsbehandlung werden die Kanten des Gewebes 15' zu einer zylindrischen Form zusammengeführt.
<Formschritt>
Wie 3A zeigt, wird eine zylindrische Walze 24 mit einer glatten Oberfläche mit einer Kautschukhülse 25 bedeckt. Die nicht vernetzte Kautschukbahn 13', welche die Dehnkautschukschicht 13 bilden soll, und die nicht vernetzte Kautschukbahn 12', welche die Haftkautschukschicht 12 bilden soll, werden zu vorbestimmten Zeitpunkten nacheinander schichtweise um den Außenumfang der Kautschukhülse 25 gewickelt. Der Zwirn 14', welcher den Zugstrang 14 bilden soll, wird bezogen auf die zylindrische innere Form 21 spiralförmig darumgewickelt. Des Weiteren werden die nicht vernetzte Kautschukbahn 12', welche die Haftkautschukschicht 12 bilden soll, die nicht vernetzte Kautschukbahn 11b', welche die innere Kautschukschicht bilden soll, und die nicht vernetzte Kautschukbahn 11a' zu vorbestimmten Zeitpunkten schichtweise darumgewickelt. Das Gewebe 15', welches das Deckgewebe 15 bilden soll, wird als Deckschicht darauf angeordnet. Hierbei wird ein nicht vernetzter Rohling S' auf der Kautschukhülse 25 gebildet. Die nicht vernetzte Kautschukbahn 11a', welche die die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Oberflächenkautschukschicht bilden soll, kann so eingesetzt werden, dass die Faserrichtung der Riemenlängsrichtung oder der Riemenquerrichtung entspricht.
<Vernetzungsschritt>
Die Kautschukhülse 25 mit dem nicht vernetzten Rohling S' wird von der zylindrischen Walze 24 abgenommen und wie in 3B gezeigt im Inneren bzw. an der Innenumfangsfläche der äußeren Form 22 angebracht. Wie 3C zeigt, wird die innere Form 21 dann in der in der äußeren Form 22 angeordneten Kautschukhülse 25 positioniert und dicht verschlossen.
Anschließend wird die äußere Form 22 erhitzt, während zur Druckbeaufschlagung zum Beispiel Hochdruckluft in das dicht verschlossene Innere der inneren Form 21 eingespritzt wird. Hierbei dehnt sich die innere Form 21 aus, so dass sich das Gewebe 15' und die nicht vernetzte Kautschukbahn 11a', welche die Oberflächenkautschukschicht des nicht vernetzten Rohling S' bilden soll, an die Formfläche der äußeren Form 22 anlegen. Gleichzeitig werden die anderen Bahnen, d. h. die nicht vernetzten Kautschukbahnen 11b', 12' und 13' komprimiert, so dass sie fließen, und die nicht vernetzten Kautschukbahnen 11a', 11b', 12' und 13' werden weiter vernetzt und miteinander verschmolzen, wobei der Zwirn 14' und das Gewebe 15' miteinander kombiniert und verfügt werden. Schließlich wird wie in 3D gezeigt der zylindrische Riemenrohling S geformt. Der Riemenrohling S wird bei einer Temperatur von beispielsweise 100 °C bis 180 °C und einem Druck von beispielsweise 0,5 MPa bis 2,0 MPa für eine Dauer von beispielsweise 10 Minuten bis 60 Minuten geformt.
<Endbearbeitungsschritt>
Das Innere der inneren Form 21 wird druckentlastet, um den dichten Verschluss aufzuheben. Der Riemenrohling S, der unter Zwischenordnung der Kautschukhülse 25 zwischen der inneren Form 21 und der äußeren Form 22 geformt wurde, wird herausgenommen. Dann wird der Riemenrohling S in Ringe von vorbestimmter Breite geschnitten und auf links gedreht, wodurch der Keilrippenriemen B entsteht.
(Zweites Herstellungsverfahren)
In einem zweiten Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der Ausführungsform wird statt einer nicht vernetzten Kautschukbahn, welche die Oberflächenkautschukschicht bilden soll, in dem Materialvorbereitungsschritt eine hochviskose Kautschuklösung hergestellt, indem eine der nicht vernetzten Kautschukbahn ähnliche nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird. Wie 4A zeigt, wird die dem Riemenkörper 10 zugewandte Fläche des Gewebes 15', das der haftvermittelnden RFL-Behandlung und der haftvermittelnden Imprägnierungsbehandlung unterzogen wurde, einer haftvermittelnden Beschichtungsbehandlung unterzogen, bei welcher die dem Riemenkörper 10 zugewandte Fläche des Gewebes 15' mit der Kautschuklösung beschichtet und getrocknet wird. Auf diese Weise wird eine Kautschuklösungsschicht 11a", welche als die Oberflächenkautschukschicht des Riemenkörpers 10 dienen soll, auf das Gewebe 15' aufgebracht. Nach der haftvermittelnden Beschichtungsbehandlung werden die Enden des Gewebes 15' zu einer zylindrischen Form zusammengeführt, so dass die Kautschuklösungsschicht 11a" innen angeordnet ist.
In einem anschließenden Formschritt wird wie in 4B gezeigt eine zylindrische Walze 24 mit einer glatten Oberfläche mit einer Kautschukhülse 25 bedeckt. Die nicht vernetzte Kautschukbahn 13', welche die Dehnkautschukschicht 13 bilden soll, und die nicht vernetzte Kautschukbahn 12', welche die Haftkautschukschicht 12 bilden soll, werden zu vorbestimmten Zeitpunkten nacheinander schichtweise um den Außenumfang der Kautschukhülse 25 gewickelt. Der Zwirn 14', welcher den Zugstrang 14 bilden soll, wird bezogen auf die zylindrische innere Form 21 spiralförmig darumgewickelt. Des Weiteren werden die nicht vernetzte Kautschukbahn 12', welche die Haftkautschukschicht 12 bilden soll, und die nicht vernetzte Kautschukbahn 11b', welche die innere Kautschukschicht bilden soll, zu vorbestimmten Zeitpunkten schichtweise darumgewickelt. Darauf wird das die Kautschuklösungsschicht 11a" an der Innenseite aufweisende Gewebe 15' angeordnet, um einen nicht vernetzten Rohling S' auf der Kautschukhülse 25 auszubilden.
Wie bei dem ersten Herstellungsverfahren wird der nicht vernetzte Rohling S' in dem Vernetzungsschritt in dem Riemenformwerkzeug 20 angeordnet und erhitzt und druckbeaufschlagt. Hierbei dehnt sich die innere Form 21 aus, so dass sich das Gewebe 15' auf dem nicht vernetzten Rohling S' und die Kautschuklösung 11a" an die Formfläche der äußeren Form 22 anlegen. Gleichzeitig werden die nicht vernetzten Kautschukbahnen 11b', 12' und 13' komprimiert, so dass sie fließen, und die Kautschuklösungsschicht 11a" und die nicht vernetzten Kautschukbahnen 11b', 12' und 13' werden weiter vernetzt und verfügt, wobei der Zwirn 14' und das Gewebe 15' miteinander kombiniert und verfügt werden. Schließlich wird der zylindrische Riemenrohling S geformt.
Die anderen Schritte entsprechen denen des ersten Herstellungsverfahrens.
5 stellt eine Anordnung von Riemenscheiben in einem Hilfsantriebsriemenübertragungssystem 30 für ein Kraftfahrzeug dar, welches den Keilrippenriemen B nach der Ausführungsform verwendet. Dieses Hilfsantriebsriemenübertragungssystem 30 ist ein Keilrippenriemensystem, bei dem der Keilrippenriemen B zur Kraftübertragung auf sechs Riemenscheiben gespannt ist. Die sechs Riemenscheiben umfassen vier Rippenriemenscheiben und zwei Flachriemenscheiben.
Dieses Hilfsantriebsriemenübertragungssystem 30 umfasst an einer obersten Position eine Servolenkungsriemenscheibe 31, die eine Rippenriemenscheibe ist, und unterhalb der Servolenkungsriemenscheibe 31 eine Lichtmaschinenriemenscheibe 32, die eine Rippenriemenscheibe ist. Eine Spannrolle 33, die eine Flachriemenscheibe ist, ist links unterhalb der Servolenkungsriemenscheibe 31 angeordnet. Eine Wasserpumpenriemenscheibe 34, die eine Flachriemenscheibe ist, ist unterhalb der Spannrolle 33 angeordnet. Des Weiteren befindet sich links unterhalb der Spannrolle 33 eine Kurbelwellenriemenscheibe 35, die eine Rippenriemenscheibe ist. Eine Klimaanlagenriemenscheibe 36, die eine Rippenriemenscheibe ist, befindet sich rechts unterhalb der Kurbelwellenriemenscheibe 35. Diese Riemenscheiben sind zum Beispiel aus gepressten Metallen oder Gussteilen oder aus Harzformteilen mit z. B. Nylonharz und Phenolharz gebildet und weisen einen Riemenscheibendurchmesser von 50 mm bis 150 mm auf.
In dem Hilfsantriebsriemenübertragungssystem 30 ist der Keilrippenriemen B so auf die Riemenscheiben gespannt, dass der Keilrippenriemen B über die keilförmigen Rippen 16 an der Servolenkungsriemenscheibe 31, über seine Rückseite an der Spannrolle 33, über die keilförmigen Rippen 16 in dieser Reihenfolge an der Kurbelwellenriemenscheibe 35 und der Klimaanlagenriemenscheibe 36, über seine Rückseite an der Wasserpumpenriemenscheibe 34 und über die keilförmigen Rippen 16 an der Lichtmaschinenriemenscheibe 32 anliegt und von dort schließlich zu der Servolenkungsriemenscheibe 31 zurückkehrt. Die Trumlänge, bei der es sich um eine Länge des Keilrippenriemens B zwischen den Riemenscheiben handelt, beträgt zum Beispiel 50 mm bis 300 mm. Der zulässige Versatz zwischen den Riemenscheiben beträgt 0° bis 2°.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist die Presskautschukschicht 11 eine Doppelschichtstruktur auf, welche die die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Oberflächenkautschukschicht und die innere Kautschukschicht umfasst, ist aber nicht speziell hierauf beschränkt. Die Presskautschukschicht 11 kann auch eine die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Einschichtstruktur aufweisen.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde der Keilrippenriemen B als Reibungsübertragungsriemen beschrieben, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Solange das Deckgewebe 15 und die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung an der Riemenscheibenanlagefläche freiliegen, kann der Riemen auch ein beliebiger anderer Reibungsübertragungsriemen, wie z. B. ein ummantelter Keilriemen oder ein Flachriemen, oder ein kämmender Übertragungsriemen, wie z. B. ein Zahnriemen sein.
Beispiele
(Keilrippenriemen)
Es wurden Keilrippenriemen gemäß den folgenden Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellt.
<Beispiel 1>
Es wurden ein Keilrippenriemen mit einer Länge von 1257 mm und sechs keilförmigen Rippen und ein Keilrippenriemen mit einer Länge von 1257 mm und drei keilförmigen Rippen hergestellt. Die Riemen wiesen die gleiche Ausgestaltung wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auf. Diese beiden Keilrippenriemen wurden in Beispiel 1 verwendet.
Bei den Keilrippenriemen gemäß Beispiel 1 bestand die Oberflächenkautschukschicht jeweils aus einer Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung, in der EPDM als Kautschukkomponente bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 28 Massenteile Baumwolle mit einem Faserdurchmesser von 20 µm und einer Faserlänge von 0,3 mm enthielt. Als Deckgewebe wurde ein einfaches Gewirke aus dickem Garn aus Nylon-6,6-Fasern mit 40 Maschen in der Maschenstäbchenrichtung und 60 Maschen in der Maschenreihenrichtung verwendet. Der Riemenrohling wurde bei einem Druck von 1,4 MPa geformt. Das Deckgewebe und die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung lagen wie in 6 gezeigt an den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen frei. Ein Bild der Oberflächen wurde aufgenommen und der Farbton des Bilds binarisiert; insbesondere wurde das Bild unter Betrachtung des Deckgewebes als weiß und der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung als Schwarz analysiert. Das Ergebnis zeigt, dass die Flächenbelegung des Deckgewebes 83 % betrug, wohingegen die Flächenbelegung der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung 17 % betrug.
Die innere Kautschukschicht, die Haftkautschukschicht und die Dehnkautschukschicht wurden aus EPDM als Kautschukkomponente enthaltenden Kautschukzusammensetzungen gebildet, wohingegen der Zugstrang aus Polyesterfaserzwirn gebildet wurde.
<Beispiel 2>
Es wurden zwei Arten von Keilrippenriemen hergestellt, die mit der Ausnahme, dass als Deckgewebe ein einfaches Gewirke aus dickem Garn aus Nylon-6,6-Fasern mit jeweils 40 Maschen in der Maschenstäbchenrichtung und der Maschenreihenrichtung verwendet wurde, die gleiche Ausgestaltung wie die Keilrippenriemen in Vergleichsbeispiel 1 aufwiesen. Diese beiden Keilrippenriemen wurden in Beispiel 2 verwendet. Bei den Keilrippenriemen gemäß Beispiel 2 betrug die Flächenbelegung des Deckgewebes 72 % auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen, wohingegen die Flächenbelegung der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung 28 % betrug.
<Beispiel 3>
Es wurden zwei Arten von Keilrippenriemen hergestellt, die mit der Ausnahme, dass als Deckgewebe ein einfaches Gewirke aus dickem Garn aus Nylon-6,6-Fasern mit jeweils 40 Maschen in der Maschenstäbchenrichtung und der Maschenreihenrichtung verwendet wurde und der Druck beim Formen des Riemenrohlings 1,6 MPa betrug, die gleiche Ausgestaltung wie die Keilrippenriemen in Beispiel 1 aufwiesen. Diese beiden Keilrippenriemen wurden in Beispiel 3 verwendet. Bei den Keilrippenriemen gemäß Beispiel 3 betrug die Flächenbelegung des Deckgewebes 57 % auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen, wohingegen die Flächenbelegung der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung 43 % betrug.
<Vergleichsbeispiel 1>
Es wurden zwei Arten von Keilrippenriemen hergestellt, die mit der Ausnahme, dass als Deckgewebe ein einfaches Gewirke aus dickem Garn aus Nylon-6,6-Fasern mit 40 Maschen in der Maschenstäbchenrichtung und 60 Maschen in der Maschenreihenrichtung verwendet wurde und der Druck beim Formen des Riemenrohlings 1,2 MPa betrug, die gleiche Ausgestaltung wie die Keilrippenriemen in Beispiel 1 aufwiesen. Diese beiden Keilrippenriemen wurden in Vergleichsbeispiel 1 verwendet. Bei den Keilrippenriemen gemäß Vergleichsbeispiel 1 lag jeweils nur das Deckgewebe an den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen frei; d. h., die Flächenbelegung des Deckgewebes betrug 100 %.
<Vergleichsbeispiel 2>
Es wurden zwei Arten von Keilrippenriemen hergestellt, die mit der Ausnahme, dass als Deckgewebe ein einfaches Gewirke aus 50s-Baumwollgam mit 40 Maschen in der Maschenstäbchenrichtung und 60 Maschen in der Maschenreihenrichtung verwendet wurde, die gleiche Ausgestaltung wie die Keilrippenriemen in Beispiel 1 aufwiesen. Diese beiden Keilrippenriemen wurden in Vergleichsbeispiel 2 verwendet. Bei den Keilrippenriemen gemäß Vergleichsbeispiel 2 betrug die Flächenbelegung des Deckgewebes auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen 100 %.
(Testverfahren)
<Kraftübertragungstest in feuchter Umgebung>
7A stellt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts 40 für einen Kraftübertragungstest in feuchter Umgebung dar.
Das Riemenlauftestgerät 40 für einen Kraftübertragungstest in feuchter Umgebung umfasst: links unten eine erste Antriebsriemenscheibe 41, die eine Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 121,6 mm ist; und rechts von der ersten Antriebsriemenscheibe 41 eine zweite Antriebsriemenscheibe 42, die eine Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 141,5 mm ist. Eine erste Abtriebsriemenscheibe 43, die eine Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 77,0 mm ist, befindet sich rechts oberhalb der zweiten Antriebsriemenscheibe 42. Eine zweite Abtriebsriemenscheibe 44, die eine Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 61,0 mm ist, befindet sich oberhalb der zweiten Antriebsriemenscheibe 42. Zwischen der ersten Antriebsriemenscheibe 41 und der zweiten Abtriebsriemenscheibe 44 befindet sich eine erste Spannrolle 45, die eine Flachriemenscheibe mit einem Durchmesser von 76,2 mm ist. Zwischen der ersten Abtriebsriemenscheibe 43 und der zweiten Abtriebsriemenscheibe 44 befindet sich eine zweite Spannrolle 46, die eine Flachriemenscheibe mit einem Durchmesser von 76,2 mm ist. Die zweite Abtriebsriemenscheibe 44 ist zur Aufbringung einer axialen Last vertikal bewegbar.
Die Keilrippenriemen B gemäß den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2, die jeweils sechs keilförmige Rippen aufweisen, wurden unter Anlage der keilförmigen Rippen an den Riemenscheiben auf die erste Antriebsriemenscheibe 41 und die zweite Antriebsriemenscheibe 42 und auf die erste Abtriebsriemenscheibe 43 und die zweite Abtriebsriemenscheibe 44 und unter Anlage der Dehnkautschukschicht an den Riemenscheiben auf die erste Spannrolle 45 und die zweite Spannrolle 46 gespannt. Eine nach oben gerichtete axiale Last von 706 N wurde an die zweite Abtriebsriemenscheibe 44 angelegt, um eine Riemenspannung zu erzeugen. Der Keilrippenriemen B wurde in einem Winkel von 39° auf die zweite Antriebsriemenscheibe 42 gespannt. Dann wurden die erste Antriebsriemenscheibe 41 und die zweite Antriebsriemenscheibe 42 bei einer Umgebungstemperatur von 21 °C mit einer Drehzahl von 800 U/min bzw. 931 U/min in die gleiche Richtung gedreht, wodurch der Keilrippenriemen B zwangsweise über die zweite Antriebsriemenscheibe 42 schlüpfte. Außerdem wurden am Startpunkt des Aufspannens des Keilrippenriemens B rechts von der zweiten Antriebsriemenscheibe 41 jede Minute 300 ml Wasser auf die Oberflächen der keilförmigen Rippen getropft. Der Höchstwert des erzeugten Drehmoments wurde durch einen an der zweiten Antriebsriemenscheibe 42 angeordneten Drehmomentmesser gemessen.
<Verschleißfestigkeitstest>
7B stellt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts 50 für einen Verschleißfestigkeitstest dar.
Das Riemenlauftestgerät 50 für einen Verschleißfestigkeitstest umfasst: rechts eine Antriebsriemenscheibe 51, die eine Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 60 mm ist; und links eine Abtriebsriemenscheibe 52, die eine Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 60 mm ist. Die Antriebsriemenscheibe 51 ist zur Aufbringung einer axialen Last quer bewegbar. Die Abtriebsriemenscheibe 52 wird mit einer Drehlast von 3,8 kW (5,2 PS) beaufschlagt.
Die jeweils drei keilförmige Rippen aufweisenden Keilrippenriemen B gemäß den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurden unter Anlage der keilförmigen Rippen an den Riemenscheiben auf die Antriebsriemenscheibe 51 und die Abtriebsriemenscheibe 52 gespannt. Die erste Antriebsriemenscheibe 1 wurde nach rechts mit einer axialen Last von 1176 N beaufschlagt, um eine Riemenspannung zu erzeugen. Der Riemen lief 170 Stunden bei Raumtemperatur, wobei die Antriebsriemenscheibe 51 mit einer Drehzahl von 3500 U/min betrieben wurde. Dann wurde die Massenveränderung vor und nach dem Laufen des Riemens ermittelt, die als Abrieb zur Berechnung einer Verschleißrate verwendet wurde.
(Testergebnisse)
8A zeigt die maximalen Drehmomente gemäß den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 bei dem Kraftübertragungstest in feuchter Umgebung. Das Diagramm zeigt, dass das maximale Drehmoment in Vergleichsbeispiel 1, bei dem das Deckgewebe aus Nylon-6,6-Fasern eine Flächenbelegung von 100 % auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen aufweist, am niedrigsten ist, wohingegen das maximale Drehmoment in Vergleichsbeispiel 2, bei dem das Deckgewebe aus Baumwollgarn eine Flächenbelegung von 100 % auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen aufweist, am höchsten ist und dass die maximalen Drehmomente der Beispiele 1 bis 3, bei denen das Deckgewebe und die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung an den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen freiliegen, zwischen denen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 liegen. Es zeigt sich weiterhin, dass das maximale Drehmoment gemäß Beispiel 2 das höchste unter den Beispielen 1 bis 3 ist.
8B zeigt die Verschleißraten der Beispiele 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 bei dem Verschleißfestigkeitstest. Das Diagramm zeigt, dass die Verschleißrate in Vergleichsbeispiel 1, bei dem das Deckgewebe aus Nylon-6,6-Fasern eine Flächenbelegung von 100 % auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen aufweist, am niedrigsten ist, wohingegen die Verschleißrate in Vergleichsbeispiel 2, bei dem das Deckgewebe aus Baumwollgarn eine Flächenbelegung von 100 % auf den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen aufweist, am höchsten ist und dass die Verschleißraten der Beispiele 1 bis 3, bei denen das Deckgewebe und die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung an den als Riemenscheibenanlagefläche dienenden Oberflächen der keilförmigen Rippen freiliegen, zwischen denen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 liegen. Es zeigt sich weiterhin, dass die Verschleißrate gemäß Beispiel 3 die höchste unter den Beispielen 1 bis 3 ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung eignet sich für das technische Gebiet der Kraftübertragungsriemen.
Bezugszeichenliste

B: Keilrippenriemen
10: Riemenkörper
15: Deckgewebe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014126132 [0002]
JP 2015127590 [0002]

Claims

Kraftübertragungsriemen, umfassend: einen Riemenkörper; und ein Deckgewebe, das aus einem Kunstfasern als einen Hauptbestandteil enthaltenden Gewebe gebildet ist und eine einer Riemenscheibe zugewandte Fläche des Riemenkörpers bedeckt, wobei das Deckgewebe eine dem Riemenkörper zugewandte Fläche aufweist, die an einer Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung anliegt, wobei die Kautschukzusammensetzung eine Kautschukkomponente umfasst, in der die Kurzfasern auf Cellulosebasis dispergiert sind, und das Deckgewebe und die die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung an einer Riemenscheibenanlagefläche freiliegen.
Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 1, wobei die die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung als ein mit dem Deckgewebe bedeckter Teil des Riemenkörpers dient.
Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kautschukkomponente der die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltenden Kautschukzusammensetzung ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer umfasst.
Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die die Kurzfasern auf Cellulosebasis enthaltende Kautschukzusammensetzung bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 5 Massenteile oder mehr und 60 Massenteile oder weniger der Kurzfasern auf Cellulosebasis enthält.
Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kurzfasern auf Cellulosebasis eine Faserlänge von 0,1 mm bis 1 mm aufweisen.
Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kurzfasern auf Cellulosebasis einen Faserdurchmesser von 10 µm bis 50 µm aufweisen.
Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kurzfasern auf Cellulosebasis Baumwolle umfassen.
Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Deckgewebe eine Flächenbelegung von 40 % bis 90 % der Riemenscheibenanlagefläche aufweist.
Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kunstfasern, welche das als Deckgewebe vorgesehene Gewebe bilden, Polyamidfasern umfassen.
Kraftübertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das als Deckgewebe vorgesehene Gewebe ein Gewirke ist.
Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 10, wobei das Gewirke, welches das als Deckgewebe vorgesehene Gewebe bildet, in der Maschenstäbchenrichtung und der Maschenreihenrichtung jeweils 20 Maschen oder mehr und 80 Maschen oder weniger pro 2,54 cm aufweist.
Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 10 oder 11, wobei in dem Gewirke, welches das als Deckgewebe vorgesehene Gewebe bildet, die Anzahl an Maschen in der Maschenstäbchenrichtung kleiner als die oder gleich der Anzahl an Maschen in der Maschenreihenrichtung ist.