DE2324089A1

DE2324089A1 - Treibriemen, insbesondere v-riemen

Info

Publication number: DE2324089A1
Application number: DE2324089A
Authority: DE
Inventors: Dale Leonard Waugh
Original assignee: Dayco Corp
Current assignee: Day International Corp
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1973-05-12
Publication date: 1973-11-29
Also published as: GB1382535A; CA967783A

Description

Hans Wiemuth
dipl.-ing. peter- c. sroka

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10. Mai 1973

IHR ZEICHEN: MEIN ZEICHEN:

1-4355 14/9

Dayco Corporation Dayton, Ohio / USA

Treibriemen, insbesondere V-Riemen

Die Erfindung betrifft einen Treibriemen, insbesondere V-Riemen, mit einem auf Zug beanspruchten Abschnitt, der aus mehreren mit elastomerem Material imprägnierten Textilschichten besteht, einem daran angrenzenden last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt, der aus einer Schicht aus hoch elastischem elastomerern Material besteht, in das last- bzw. kraftübertragende Litzen eingebettet sind, und einem auf Druck beanspruchten Abschnitt, der eine an den last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt angrenzende Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht und mehrere Textilschichten umfaßt, die mit elastomerem Material beschichtet sind, wobei die Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht aus elastomerem Material besteht, in das Einzelfasern eingebettet sind.

Es sind verschiedene Treibriemenarten und V-Riemen auf dem Markt, die insbesondere für den Einsatz bei Kraftfahrzeugen beötimrnt sind. Diese bekannten Riemenarten haben auf Zug bean-

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spruchte Abschnitte, last- bzw. kraftübertragende Abschnitte und auf Druck beanspruchte Abschnitte. Im allgemeinen ist jeder der benutzten V-Riemen für einen bestimmten Anwendungszweck konzipiert, d.h. es besteht nicht die Möglichkeit, abgesehen von unterschiedlichen Längen, einen Standardriemen in Verbindung mit den verschiedenen Antriebsaggregaten eines Kraftfahrzeuges einzusetzen. Ein derartiger Standardriemen müßte für die Anwendung bei Riemenscheiben mit sowohl kleinem als auch großem Durchmesser eine ausreichende Flexibilität haben; er müßte ausserdem eine hohe Fe-stigkeit haben und. mit einer minimalen Wärmeentwicklung laufen. Es ist außerdem eine ausreichende Festigkeit in Querrichtung vonnöten, um beim Laufen unter hohen Belastungen Verformungen auszuschalten. Der Riemen muß weiterhin in der Lage sein, selbst bei hohen Geschwindigkeiten ohne Umschlagen zu laufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen endlosen Treibriemen, insbesondere V-Riemen zu schaffen, der die oben für einen Standardriemen angegebenen und erwünschten Eigenschaften hat und dennoch einfach in der Herstellung ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Treibriemen dadurch gekennzeichnet, daß die Textilschichten des auf Druck beanspruchten Abschnittes aus einem Gewebe mit Heftfäden und Schußfäden besteht, die sich unter einem Winkel zwischen 105 und 120° kreuzen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht des erfindungsgernäßen Treibriemens, wobei einige Teile im Schnitt dargestellt und einige Teile weggebrochen sind;

Figo 2 einen Querschnitt des Riemens gemäß Fig. 1

Die Fig. 1 und 2 beziehen sich auf einen dndlosen Treibriemen

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10 in Form eines sogenannten V-Riemens. Der V-Rieraen 10 ist als Standardriemen für die verschiedensten Aggregate beispielsweise eines Automobils benutzbar, wobei ausschließlich die Länge des Riemens bei den verschiedenen"Anwendungen variiert. Der Riemen 10 hat einen auf Zug beanspruchten Abschnitt 11, einen last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt 12 und einen auf Druck beanspruchten Abschnitt 13» diese einzelnen Abschnitte sind zur Bildung des Riemenkörpers durch Vulkanisation miteinander verbunden.

Der auf Zug beanspruchte Abschnitt 11 besteht aus mehreren, im vorliegenden Fall aus drei übereinander liegenden Textilschichten 14, die mit einem elastomeren Material imprägniert sind. Die äußere Schicht 14 des auf Zug beanspruchten Absclinitts 11 bildet die außen liegende Oberfläche des Riemens.

Der last- bzw. kraftübertragende Abschnitt 12 besteht aus einer Schicht 15 aus hoch elastischem elastomerem Material in l^;'oriü von Gummi; die Schicht 15 grenzt an die innen liegende Schicht 14 des auf Zug beanspruchten Abschnitts 11 an. In diese Schicht 15» und zwar vorzugsweise in die Mittelebene derselben, sind kraftübertragende Litzen 16 eingebettet. Jede Litze 16 ist ein spiralförmig gewickelter Polyesterstrang und besteht vorzugsweise aus mehreren miteinander verzwirnten Polyesterfasern. Es hat sich herausgestellt, daß durch Beschichten der Polyesterfasern 17 und der Außenflächen der Litzen 16 mit einem Isocyanat-Bindemittel die Festigkeit der Litzen und demzufolge die Festigkeit de,·. Riemens erhöht werden kann. Der Riemen kann dann bei den unterschiedlichsten Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, wie hohen Belastungen, pulsierenden Belastungen, zeitweilig ungewöhnlich hohen Riemengeschwindigkeiten usw. .

Der auf Druck beanspruchte Abschnitt 13 ist aus mehreren Schichten zusammengesetzt, und zwar einer an die Schicht 15 angrenzenden Versteifungs- bzv:. Verstärkungsschicht 20 und drei Textilschichten 21, wobei die radial außen liegende Textilschicht 21 mit der Versteifungs- bzv/, Verstärkungsschicht 20 verbunden

ist. Jede der drei Schichten 21 ist mit einer Schicht aus elastomerem Material beschichtet.

Die Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht 20 besteht aus einem elastomeren Material, in das willkürlich oder ausgerichtet einzelne Verstärkungsfasern 22 eingebettet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Fasern wie bei 23 dargestellt parallel zur Längsachse des Riemens 10 ausgerichtet. Die Fasern 22 können jedoch auch senkrecht zur Längsachse des Riemens 10 oder unter jedem beliebigen Winkel zu dieser Längsachse schräg verlaufen. Die geeignete Ausrichtung der Fasern kann selbsttätig während der Herstellung bzw. Formgebung der aus dem elastomeren Material bestehenden Versteifungs- bzw. Verstärkungsschicht 20 erfolgen. Die Fasern 22 bestehen vorzugsweise aus Baumwolle, Kunstseide, Nylon, Polyester usw.. Derartige Fasern sind in der US-PS 3 416 383 beschrieben.

Der Riemen 10 besteht in der oben beschriebenen Weise aus mehreren Schichten 14,15,20 und 21, und der Aufbau und die Anordnung dieser Schichten ist derart, daß sie zusammen gewährleisten, daß der V-Riemen eine hohe Festigkeit hat, nicht heißläuft und eine ausgezeichnete Flexibilität hat, so daß er in Verbindung mit Rjänenscheiben oder -rollen mit kleinem Durchmesser verwendbar ist; der Riemen hat außerdem auch eine verbesserte Festigkeit bzw. Steifigkeit in Querrichtung. Obwohl für die Herstellung der Schichten 14,15,20 und 21 jedes geeignete elastomere Material benutzt werden kann, hat sich die Verwendung von Neopren als besonders vorteilhaft erwiesen.

Das zum Imprägnieren der Textilschichten 14 verwendete Material ist vorzugsweise ein Gummi, wie beispielsweise Neopren, oder ein elastischer Rohgummi, oder ein verstärktes Material wie die oben beschriebene Schicht 20.

Jede der gewebten Textilschichten 14 und 21 besteht vorzugsweise aus einem geeigneten Webstoff aus Kunstseide, Nylon, PoIy-

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ester, Baumwolle od. dgl.; der die einzelnen Schichten bildende Webstoff weist Kett- und Schußfäden auf, die sowohl bei den Schichten 14 als auch bei den&chichten 21 mit den Bezugszeichen 24 bzw. 25 versehen sind. Jede der Schichten 14 und 21 besteht aus einem sogenannten "spannungslos gemachten" Textilstoff, was soviel bedeutet, daß die einzelnen Schichten einer Vorbehandlung in der Weise unterworfen worden sind, daß die Kettfäden und die Schußfäden 25 sich unter einem Winkel kreuzen, der von dem üblichen Winkel zwischen Kett- und Schußfäden abweicht. Der übliche Winkel zwischen Kett- und Schußfäden beträgt gewöhnlich 9O°f im Fall von spannungslos gemachten Geweben kreuzen sich die Kettfäden und Schußfäden unter einem stumpfen Winkel zv/ischen 105 und 120°. Dieser Winkel ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen "A" versehen, wobei dieser stumpfe Winkel auf die Längsrichtung des Riemens bezogen ist. Die beschriebene Winkelanordnung zwischen den Fäden führt zu einer hohen Flexibilität des Gewebes und vermindert die Spannungen, denen die Riemen ausgesetzt sind. Derartige Gewebetypen sind in der US-PS 3 478 613 beschrieben.

Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Textilschichten 14 des auf Zug beanspruchten Abschnittes und die Textilschichten 21 des auf Druck beanspruchten Abschnittes aus spannungslos gemachten Gewebe hergestellt sind, können für den auf Zug beanspruchten Abschnitt statt der Schichten 14 auch übliche, rechteckig gewebte Stoffe verwendet werden. Es ist ebenfalls möglich, für den auf Zug beanspruchten Abschnitt eine Kombination aus rechteckig gewebten und spannungslos gemachten Geweben zu verwenden.

Der Riemen wird in üblicher Weise hergestellt, indem die einzelnen Schichten des auf Zug beanspruchten Abschnittes 11, des last- bzw. kraftübertragenden Abschnittes 12 und des auf Druck beanspruchten Abschnittes 13 um eine Trommel oder einen Dorn bekannter Bauart gewickelt werden, wobei bei der Herstellung von Rjanenhülsen bekannte Verfahrensweisen angewendet werden.

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Die auf diese Weise gebildete Hülse wird dann ausgehärtet, unter kontrollierten Verfahrensbedingungen abgekühlt und in die Einzelriemen 10 zerschnitten.

Der erfindungsgemäße Riemen hat vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt. Bei Verwendung des Riemens in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug hat der Riemen beispielsweise eine nominale Höhe von 7,14 mm, eine nominale Breite von 9,65 mm und an seiner äußeren Oberfläche eine nominale Breite von 11,9 mm· Der Winkel zwischen den nicht parallelen Seitenflanken liegt vorzugsweise bei etwa 36°. Bei einem derartigen Riemenaufbau ist über lange Zeiträume und unter unterschiedlichen Belastungsbedingungen ein zuverlässiger Betrieb des Riemens gewährleistet. Der erfindungsgemäße Riemen kann jedoch auch j eile andere geeignete Form haben.

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Claims

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- 7 Patentansprüche

Treibriemen, insbesondere V-Riemen, mit einem auf Zug beanspruchten Abschnitt, der aus mehreren mit elastomerem Material imprägnierten Textilschichten besteht, einem daran angrenzenden last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt, der aus einer Schicht aus hoch elastischem elastomerem Haterial besteht, in das last- bzw. kraftübertragende Litzen eingebettet sind, und einem auf Druck beanspruchten Abschnitt, der eine an den last- bzw. kraftübertragenden Abschnitt angrenzende Versteifung- bzw. Verstärkungsschicht und mehrere Textilschichten umfaßt, die mit elastomerem Material beschichtet sind, wobei die Versteifungs- bzv/. Verstärkungsschicht aus elastomerem Material besteht, in das Einzelfasern eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilschichten (21) des auf Druck beanspruchten Abschnittes (13) aus einem Gewebe mit Kettfaden (24) und Schußfäden (25) besteht, die sich unter einem Winkel zwischen 105 und 120° kreuzen.

2. liemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Zug beanspruchte Abschnitt (11) und der auf Druck beanspruchte Abschnitt (12) jeweils drei Textilschichten (14 bzw. 21) aufweisen.

5. Riemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraft- bzw. lastübertragenden Litzen (16) aus einem spiralförmig gewickelten Folyesterstrang bestehen und in die aus hoch elastischem elastomerem Material bestehende Schicht (15) eingebettet sind.

4. Riemen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Litze (16) aus mehreren verzwirnten Polyesterfasern besteht, die mit einem Isycianat-Bindemittel beschichtet sind.

5. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material der einzelnen Schichten Neopren ist. ₃₀

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