DE2227335A1

DE2227335A1 - Treibriemen und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2227335A1
Application number: DE19722227335
Authority: DE
Inventors: Emilio Alberto Bertinetti
Original assignee: Cigala & Bertinetti S A S Di C
Current assignee: Cigala & Bertinetti S A S Di C
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1973-02-15
Also published as: GB1400557A; FR2141349A5

Description

PATENTANWÄLTE D1PL.-ING. R. SPLANEMANN dipl-chem. dr. B. REITZNER - dipl-ing. J. RICHTER

. HAMBURe

MÜNCHEN

2OOO Hamburg se den 2. Juni 1972

Neuer Walt IO Telefon (04Π) 340045 Telegramme: Inventius Hamburg

Unsere Akte:

Ihr Zeilen: $&. CIGALA & BERTINETTI

S.a.S., Turin / Italien Patentanmeldung

Treibriemen und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf !Treibriemen, wie z.B. Zahnriemen, in deren Riemenkörper eine Spannbewehrung eingebettet ist sowie auf das Verfahren zu seiner Herstellung.

Bekannte Treibriemen der vorgenannten Bauart besitzen seitliche Bereiche, die die aus der Arbeits-» beanspruchung herrührenden Teilkräfte nur begrenzt aufnehmen können und daher für Verschleiß bzw. Ausfaserung anfällig sind. Besonders bei unterschiedlichen Betriebsverhältnissen durch wechselnde Belastung und Treibgeschwindigkeit wird hierdurch die Lebensdauer stark eingeschränkt.

Me Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch eine entsprechende Ausbildung des Treibriemens die erwähnten Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden und zur Herstellung derartiger Treibriemen ein geeignetes Verfahren aufzuzeigen.

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Konten: Deutsche Bank AG, Hamburg, Konto-Nr. 7/02456 ■ Postscheck! Hamburg 120155

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Riemen aus einer äußeren Rückenschicht aus vorzugsweise Kunststoff und aus einer Spannschicht als sich bis zu den äußeren Borden des Treibriemens erstreckende Bewehrung besteht, die eine oder mehrere übereinander angeordnete Lagen Fäden enthält, die miteinander vermischt und zur besseren Verankerung an der Rückenschicht des Riemens mit mehrfach gelochtem und mit der Rückensehicht verbundenem Stahlband verbunden sind und der Tragriemen an der der Rückenschicht gegenüberliegenden Fläche mit Zähnen versehen ist, und durch ein Verfahren, nach dem die Außenschicht des Treibrsnens aus Kunststoff nach dem Schneckenspritzverfahren unter niederem Druck in einem Werkzeug geformt wi^c'i, bei dem der Stempel mit einem zylinderförmigen Teil versehen ist, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des Treibriemens entspricht, wobei auf diese Mantelfläche die Riemenbewehrungsschicht vor dem Schließen des Werkzeuges und dem Einspritzen der Kunststoffmasse aufgewickelt wird.

Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die innere Bewehrung des Treibriemens aus einer oder mehreren übereinander angeordneten Schichten Fäden, Fasern oder litzen aus Kohle, Glas oder Kunststoff oder aus einem mehrfach gelochten Stahlband besteht, das zusätzlich mit dem für die Rückenschicht des Tragriemens verwendeten Kunststoff überzogen ist,

Nach einem besonderen Merkmal wird die Bewehrung des Treibriemens aus zwei Schichten Fäden, Fasern oder Litzen mit dazwischen eingeschobenem mehrfach gelochten Stahlband gebildet. Mach einer weiteren er—

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finderischen Ausgestaltung besteht das Verfahren zur Herstellung des genannten Treibriemens darin, daß die Außenschicht des Treibriemens aus Kunststoff nach dem Schneckenspritzverfahren unter niederem Druck in einem Werkzeug geformt wird, bei dem der Stempel mit einem zylinderförmigen Teil versehen ist, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des Treibriemens entspricht, wobei auf diese Mantelfläche die Eiemenbewehrungsschicht vor dem Schließen des Werkzeuges und dem Einspritzen der Kunst stoffmasse aufgewickelt wird, wobei das Einspritzen der Kunststoffmasse unter schwachem Druck in ein Werkzeug erfolgt, das aus einem auseinandernehmbaren Gesenk und einem Stempel besteht, der mit einer zylinderförmigen Mantelfläche versehen ist, auf die vor dem Spritzvorgang die Bewehrung des Treibriemens aufgewickelt wird, wobei der Treibriemen nach erfolgtem Spritzvorgang und einer im voraus eingestellten Kühlzeit fertig herausgenommen wird. Das Wrkzeug für die Spritzgußherstellung der Kunststoffschicht des Treibriemens enthält einen abnehmbaren Stempel, der aus einer zwischen zwei Gegenspitzen einbaubaren Trommel besteht, auf welche die die innere Bewehrung des Treibriemens bildenden Fäden, Fasern oder Litzen aufwickelbar sind. Das Werkzeug für die- Herstellung der Kunst stoff-Treibriemen kann ferner auch mit einem feststehenden Stempel ausgestattet sein.

Durch die Erfindung wird ein verstärkter Treibriemen geschaffen, bei dem die Zug- oder Tragschicht für die innere Spannschicht aus Kunststoff besteht, der vorzugsweise aus einem Polyamidharz der Art von "Polyhexamethylene sebacamide" (NH-(CH₂)_o -C0-(CH₂)₈ -GO) oder aus einem Superpolyamid wie H

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OH, oder auch aus einem Acetalharz oder aus anderen Kunststoffen besteht, die dazu geeignet sind, eine mit der inneren Spannschicht eng verbundene Tragschicht zu bilden.

Weitere Merkmale der Erfindung zeigt die nachstehende Beschreibung, die sich auf mögliche, in den beigefügten Zeichnungen dargestellte Beispiele bezieht. Es zeigen

Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Treibriemens in Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch denselben Treibriemen nach der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht eines Stückes des im Treibriemen gemäß Fig. 1 und 2 eingebetteten Stahlbandes,

Fig. 4

und 5 ähnlich wie Fig. 1 und 2 eine konstruktiv abgeänderte -Ausführung des erfindungsgemäßen Treibriemens,

Fig. 6

7,8, 9 weitere vier Ausführungen des Treibriemens in perspektivischer Ansicht,

Fig.io einen Durchmesserschnitt einer Trommel> die den beweglichen Formteil bildet,

Fig.11 einen Teil-Durchmesserschnitt durch die auf dem Unterbau der Spritζgußmaschine aufge-

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bauten, bestehenden Formteile, in die der in Fig. 1o dargestellte bewegliche Formteil eindringen kann₃

Fig. 12

und 13 je einen Schnitt der Maschine nach Fig. 11 in zwei verschiedenen Spritzgußstufen und

Fig. 14,

15 u.16 Teilquerschnitte einer Maschine in den wichtigsten Spritzgußstufen ohne beweglichen Formteil.

In Fig. 1 bis 3 umfaßt eine der Ausführungen des erfindungsgemäßen Treibriemens 1o eine Hiiek en schicht 2o aus passendem, vorzugsweise unter den vorgenannten gewähltem Kunststoff, wobei diese Rückenschicht 2o die passend geformten und bemessenen Zähne 2oa trägt, die beim Spritzgußverfahren angegossen werden«, In der Bückenschicht 2o ist eine dehnungsarme Bewehrung eingebettet, die im dargestellten Fall eine Schicht Litzen oder Fäden 21 aus Kohle, "Nylon" oder Glasfasern enthält, die mit einem dünnen Stahlband 22 verbunden ist, das mit einer Vielzahl Langlöcher 22a versehen ist. Die Langlöcher 22a des Stahlbandes 22 nach Fig. 3 sind in Längsrichtung in entsprechenden Abständen gehalten und nach einer geradlinigen Spur angeordnet, wenn die Breite A des Treibriemens 1o und damit auch das Stahlbandes gering ist. Wenn aber die Breite A1 des Stahlbandes 23 nach Fig. 7 solche Abmessungen aufweist, daß sie mehrere, nebeneinander symmetrisch oder unsymmetrisch angeordnete Längsreihen von Langlöchern 23a enthalten kann, wird das Band so gelocht, daß eine passende Anzahl Langlöcher 23a

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sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung vorhanden sind., um im Körper des Bandes 23 möglichst viele Verankerungsstellen für die Kückenschicht 2o und die Kiemenzähne 2oa bildenden Kunststoff zu schaffen.

Die Litzen oder Fäden 22 stehen zweckmäßigerweise so voneinander ab, daß der eingespritzte Kunststoff der Kückenschicht 2o die Möglichkeit hat, sich mit der die Zähne 20a bildenden Kunststoffmasse inig zu verbinden.

In Fig. 4 und 5 wird der Treibriemen 2o zusammen mit den Zähnen 20a in einem einzigen Körper aus Kunststoff hergestellt, desssa lewehrimg allein aus Litzen oder Fäden 24,25 besteht, iie in zwei übereinanderliegenden Lagen angeordnet sind Auch in diesem Fall ist der Querabstand der einss?nen, jede Schicht bildenden Linsen so groß, da£ di* Eircrer!-reibung und Verankerung derselben in der Kunststoffmasse der Teile 20,20a ermöglicht wird. In dsr Ausführung gemäß Pig. 6 besteht die Bewehrung des Treibriemens aus einer Schicht von nebeneinander liegenden Litzen oder Fäden. Die Fäden 24 aus "Nylon", Kohle, Glasfasern, gegebenenfalls auch aus Draht, oder in der Art des bei der Herstellung von Luft_wreifen für Kraftfahrzeuge viel verwendeten sogenannten Cord, werden zweckentsprechend gewählt, und zwar unter Berücksichtigung dos Verwendungszweckes des Treibriemens, der zu übertragenden Kraft und der Drehzahl de.· Zahnräder, die das Getriebe bilden.

In Fig. ν' ist eine Ausführ-iiiig gezeigt, gemäß der die Bewehrung.' 23 nur· aus einem Stahlband besteht, das mit dusch, ehendan Löchern beliebiger Form und Anordnung versehen ist.

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In der Ausführungsform gemäß Fig,, 8 ist eine Bewehrung vorgesehen, die Litzen oder laden 24 aus passendem Werkstoff umfaßt, die mit einem Band 23 zusammenwirken, das mit Löchern 23a versehen ist.

In der ]ebzten, in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform "besteht die gemischte Bewehrung des Zahntreibriemens 20,20a aus zwei Lagen Litzen 24,25? zwischen welchen sich ein mit Löchern 23a versehenes Stahlband 23 "befindet. Es leuchtet ein, daß die Litzen aus beliebigem Werkstoff mehr als zwei an der Zahl sein oder mit einem Stahlband zusammenwirken können oder nicht, dessen Einsatz in den Fällen vorzuziehen ist, bei denen die Dehnungsarmut des Treibriemens eine große Rolle hinsichtlich der genauen Arbeitsweise des Riementriebes spielt.

Die Herstellung des Stahlbandes 22 bzw. 23 in der gewünschten Stärke und Breite umfaßt die "Vorgänge der Lochung, der Stoßbearbeitung, des nochmaligen Rollens, des Zusammenschweißens zu einem endlosen Ring und schließlich des Kalibrierens des so gefertigten Teiles. Daraufhin wird das Band chemisch entfettet und dann auf eine Temperatur von rund 400⁰C gebracht, worauf es in ein flüssiges, aus einer Polyamidmasse und Luft hergestelltes Bad eingetaucht wird. Die Stärke des sich am Stahlband bildenden Polyamidbelages ist von der Temperatur des Stahlbandes und von der Zeitdauer des Bades abhängig. Der Vorgang zum Belegen des Stahlbandes durch Tauchen in das flüssige Bad wird hier nur als bevorzugte, aber nicht einschränkende Lösung angegeben; vorteilhaft kann nämlich das Stahlband durch elektrostatisches Lackieren oder auch direkt durch Eintauchen in eine flüssige Polyamidlösung

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ersielt werden. In Fig. 1o ist ein Teil 26 einer Form dargestellt, der mit den Teilen 27,28 und 29 derselben form beim Spritzgußverfahren zur Herstellung des Treibriemens zusammenarbeiten soll. Der Stempel 26 weist eine zylinderförmige Mantelfläche 26a auf und wird zwischen ein Paar koaxial einander gegenüberliegenden Spitzen 3o eingebaut, deren Abstand voneinander einstellbar ist; am Mantel 26a'des Stempels 26 wird ein Ende einer Litze oder eines Badens 24 befestigt, dann wird der Stempel so gedreht, daß sich die Litze oder der Faden 24· schraubenförmig aufwickelt, wobei zwischen den Winden der gewünschte Abstand eingehalten wird. Sobald das Aufwickeln der Litze bzw. des Fadens über die ganze Breite der zylindrischen Mantelfläche 26a erfolgt ist, wird die Litze bzw. der Faden abgeschnitten und das Ende an die nächstliegende Windung geschweißt; der Stempel mit dieser Wicklung wird aus den Spitzen ausgebaut und in das Werkzeug 27,28 so eingebaut, daß die Mantelfläche 26a mit der Wicklung bzw. Wicklungen der Litzen oder Fäden 24 im Gesenk liegt, in dem die Hohlform der Riemenzähne ausgespart ist, und zwar bei der Ausführung gemäß Fig. 11 und 12 im Teil 27. Dann wird die Maschine so gesteuert, daß das Gesenk, in dem sich der Stempel mit der bewickelten Mantelfläche 26a befindet, geschlossen wird. Hierauf wird der Kunststoff durch eine Vielzahl Einspritzdüsen 34 eingespritzt, so daß die Kunststoffmasse, die den Körper des Treibriemens bilden soll, schnell und gleichmäßig unter schwachem Druck an alle Stellen des Hohlraumes des Werkzeuges verteilt wird. Nach der zur Kühlung des Spritzgutes vorgesehenen Zeit löst die Maschine des Offnen und das Auseinandergehen der Teile 27,28 des Gesenkes aus, so daß der am Mantel des Stempels 26

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geformte Treibriemen 2o,20a abgenommen werden kann und keiner weiteren Nachbearbeitung bedarf.

Im wesentlichen lassen sich die Verfahrensstufen zur Herstellung des Treibriemens folgendermaßen zusammenfassen:

- öffnen des Gesenkes 27»28, das in der Spritzgußmaschine eingebaut ist;

- Vorbereitung der Eiemenbewehrung an der Mantelfläche 26a;

- Einführung des Stempels 26 zwischen die Teile 27» 28 des Gesenkes;

- Schließen der vorgenannten Teile;

- Einspritzen der Masse nach dem Schneckenspritzverfahren durch die Vielzahl der Düsen 13o>

- Pause zum Abkühlen der eingespritzten Masse;

- öffnen des Werkzeuges 27,28 und Entformen des fertigen Treibriemens 2o,20a.

Bei der Herstellung von Treibriemen mit Mischbewehrung, etwa in der Art nach Fig. 9₅ wo die Bewehrung eine Schicht Fäden, Fasern bzw. Litzen 24, ein Stahlband und eine zweite Schicht Fäden, Fasern oder Litzen enthält, benötigt das Stahlband 23, das zwischen den Schichten 24,25 eingebettet ist, kein Kunststoff bad. Es wird nur entfettet und dann zwischen die Schichten eingeschoben.

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In Pig. 14,15,16 sind drei wesentliche Stufen des Schneckenspritzverfahrens zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Treibriemens dargestellt, wobei statt eines abnehmbaren Stempels 26 ein feststehender 26° eingesetzt ist. Fig. 14 zeigt das Werkzeug 27a,28a in offenem Zustand; auf den Mantel 26b des Stempels 26° wird die Bewehrung nach der vorstehend beschriebenen Art, d.h. mit nur Litzen, Fäden oder Fasern, bzw. gemischt, nämlich mit Stahlband aufgwickelt. Dann schließen sich die Hälften 27a, 28a des Werkzeuges, worauf durch die Düsen die Masse gemäß dem Schneckenspritzverfahren eingespritzt wird. Nach einer Kühlpause wird das Werkzeug 27a, 28a geöffnet und der fertige Riemen 2o, 20a vom Zylindermantel 26b des feststehenden Stempels 26° abgenommen«

Aus dem bisher Gesagten gehen die Konstruktionsmerkmale des somit hergestellten Genauigkeitstreibriemens sowie das einfache Herstellungsverfahren desselben deutlich hervor.

Durch die Art der aufgezeigten Bewehrung ist der Treibriemen ohne Verringerung der Biegefreudigkeit dehnungsarm und dadurch besonders für den Einsatz bei Kraftübertragungen an Trieben geeignet, bei denen ein großer Genauigkeitsgrad gefordert ist.

Von Vorteil ist ebenfalls das Herstellungsverfahren für den Treibriemen in einer Spritzgußmaschine, die sich durch niedrige Schließkraft und kleinen Flächendruck auf das Einspritzgut sowie durch sehr breite Tragelattci für das Werkzeug auszeichnet, in das ein Zylinder kl eineren Inhalts den Kunststoff fördert.

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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das hier Beschriebene und Dargestellte beschränkt, sie kann vielmehr Verbesserungen und einige Änderungen besonders in Bezug auf den Aufbau des beidseitig verzahnten Treibriemens mit entgegengesetzt angeordneten Zähnen erfahren, wobei das Prinzip des Aufbaus der verstärkenden Bewehrung unverändert bleibt.

Patentansprüche:

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Claims

- 12 Patentansprüche:

Treibriemen mit V er Stärkungsbewehrung,, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (1o) aus einer äußeren Rückenschicht (2o) aus vorzugsweise Kunststoff und aus einer Spannschicht (15) als sich bis zu den äußeren Borden des Treibriemens (1o) erstreckende Bewehrung besteht, die eine oder mehrere übereinander angeordnete Lagen Fäden (21) enthält, die miteinander vermischt und zur besseren Verankerung an der Eückenschicht (2o) des Riemens (15) mit mehrfach gelochtem und mit der Rückenschicht (2o) verbundenen Stahlband (22) verbunden sind und der Tragriemen (15) an der der Rückenschicht (2o) gegenüberliegenden !Fläche mit Zähnen (20a) versehen ist.
2. Treibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Bewehrung des Treibriemens (1o) an einer oder mehreren übereinander angeordneten Schichten (21) Fäden, Pasern oder Litzen aus Kohle, Glas oder Kunststoff besteht.
3. Treibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung des Treibriemens (io) aus einem mehrfach gelochten Stahlband (22) besteht.
4. Treibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die alleinige Bewehrung des Treibriemens (io) bildende, gelochte Stahlband (22) mit dem für die Rückenschicht (2o) des Tragriemens (io) verwendeten Kunststoff überzogen ist.

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5. Treibriemen, nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der die Bewehrung des Treibriemens (1ο) aus zwei Schichten (21) Fäden, Fasern oder Litzen mit dazwischen eingeschobenem mehrfach gelochtem Stahlband (22) besteht.
6. Verfahren zur Herstellung von Treibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (2o) des Treibriemens aus Kunststoff nach dem Schneckenspritzverfahren unter niederem Druck in einem Werkzeug (5) geformt wird,.bei dem der Stempel (26) mit einem zylinderformigen Teil (26a) versehen ist, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des Treibriemens (io) entspricht, wobei auf diese Mantelfläche die fiiemenbewehrungsschicht vor dem Schließen des Werkzeuges (5) und dem Einspritzen der Kunststoffmasse aufgewickelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzen der Kunststoffmasse unter schwachem Druck in ein Werkzeug (5) erfolgt, das aus einem auseinandernehmbaren Gesenk (27_r28) und einem Stemypel (26) besteht, der mit einer zylinderförmigen Mantelfläche (26a) versehen ist, auf die vor dem Spritzvorgang die Bewehrung des Treibriemens aufgewickelt wird, wobei der Treibriemen (1o) nach erfolgtem Spritzvorgang und einer im voraus eingestellten Kühlzeit fertig herausgenommen wird.
8« Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (5) für die Spritzgußherstellung der Kunststoffschicht des Treibriemens (io) einen abnehmbaren Stempel (26) enthält, der aus einer zwischen zwei Gegenspitzen (j5o) einbaubaren Trommel (26a) besteht, auf welche die die innere Bewehrung; des Treibriemens bildenden Fäden, Fasern oder Litzen aufgewickelt werden.

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9· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug für die Herstellung des Kunststoff-Treibriemens (1o) nach dem Schneckengußverfahren mit einem feststehenden Stempel (26°) ausgestattet ist.

ORIGINAL INSPECTED

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