DE2654711A1

DE2654711A1 - Stossverbindung fuer die enden eines bandes aus elastomerem material

Info

Publication number: DE2654711A1
Application number: DE19762654711
Authority: DE
Inventors: Pagliari Luigi; Carlo Sarini
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1977-06-08
Also published as: FR2334022B1; ES225068U; FR2334022A1; ES225068Y; IT1059538B

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL.-ING. W. NIcMANN 2654711

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 555476 8000 M 0 N CH E N 2,

TELEGRAMME: KARPATENT MATHI LDENSTRASSE 12

TELEX: 5 29 068 KARP D * U _<

2. Dezember.1976

W 42 651/76 12/ko

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Stoßverbindung für die Enden- eines Bandes aus elastomerem Material.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung für Bänder, Riemen oder dgl. aus elastomerera Material, und insbesondere auf eine Verbindung für Zahnriemen aus elastomerem Material.

Es ist bekannt, daß es bei der Bildung endloser Bänder, Riemen oder dgl. aus elastomerem Material erforderlich ist, die Enden eines Bandes aus elastomerem Material miteinander zu verbirden, wobei dieses Band ein gegen Zugbeanspruchung widerstandsfähiges Gebilde enthält, das allgemein aus einer Mehrzahl von Fäden oder Schnüren besteht, die in gleicher Ebene und parallel zueinander verlaufen.

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Es gibt verschiedene Arten von Verbindungen für Bänder, Riemen oder dgl. aus elastomerem Material, jedoch beziehen sich alle diese Verbindungen auf ebene Riemen und V-Riemen. Pur Zahnriemen ist keine Verbindung bekannt.

Die genannten Verbindungen für Bänder, Riemen oder dgl. werden wie folgt hergestellt:

Beide Enden des Bandes aus elastomerem Material, welches eine Länge entsprechend der Länge des zu erhaltenden Riemens hat und welches das Verstärkungsgebilde enthält, werden ' zu einander komplementären Gestalten geformt, so daß die Enden mittels einer Stoßverbindung in vollkommene Berührung miteinander gebracht werden können. Dann werden Textilelemente, die entlang der größeren Abmessung des Bandes angeordnet werden, in der Zone der Vereinigung der beiden Bandenden festgelegt, um Kontinuität für das in dem Band enthaltene gegen Zugbeanspruchung widerstandsfähige Gebilde zu haben.

Diese Verbindungen haben mit Bezug auf den Riemen geringere Biegsamkeit und demgemäß haben sie geringeren Widerstand gegen Ermüdung.

Auf der Basis der Kenntnis der bekannten Verbindungen wurde auf dem hier in Rede stehenden Gebiet immer angenommen, daß es unmöglich sei, bei Zahnriemen aus elastomerem Material Verbindungen herzustellen, da es bei dieser besonderen Riemenart wesentlich ist, daß der gesamte Riemen überall

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gleiche Biegsamkeit hat, damit er im Gebrauch das richtige gewünschte Verhalten zeigt.

Tatsächlich ist es, da der Zahnriemen und die Zahnriemenscheiben bewegt werden für Kämmeingriff der Riemenzähne mit den Riemenscheibenzähnen, erforderlich, daß auch an der Zone der Verbindung der Riemen die Riemenscheibe genauso umgreift wie der übrige Teil des Riemens, so daß immer gleichmäßiger Kämmeingriff vorhanden ist und übermäßige Abnutzung der Riemenzähne in der Zone der Verbindung vermieden wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, öine Verbindung für Zahnriemen aus elastomerem Material und auch für ebene Antriebsriemen zu schaffen, wobei diese Verbindung es ermöglicht, daß Riemen geschaffen werden, bei denen die Verbindung nahezu die gleiche Lebensdauer wie übliche Riemen ohne Verbindung hat, wobei selbstverständlxch die maximal zulässige anzulegende Beanspruchung die gleiche ist.

Demgemäß ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Stoßverbindung für die Enden eines Bandes aus elastomerem Material, welches auf einer Fläche eine Verzahnung hat und welches ein gegen Zugbeanspruchung widerstandsfähiges Gebilde enthält, das aus einer Mehrzahl von Fäden oder Schnüren gebildet ist, die parallel zueinander und entlang der Länge des Bandes angeordnet sind, so daß ein endloser Zahnantriebsriemen geschaffen ist. Gemäß der Erfindung ist eine solche Verbindung dadurch gekennzeichnet, daß

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ein Ende des Bandes zu Keilgestalt geformt wird, und daß das andere Ende des Bandes mit einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung versehen wird, wobei der Keilwinkel und der Schwalbenschwanzwinkel einander gleich sind, so daß der Keil in die Schwalbenschwanzausnehmung eintritt, ohne daß ein Spielraum verbleibt. Das Zahnprofil an dem Keilteil ist dem Zahnprofil an dem Schwalbenschwanzteil gleich, so daß die Riemenzahnung in der Verbindungszone nicht geändert wird. Weiterhin ist ein Streifen aus elastomerem Material, der ein verstärkendes Textilelement enthält, vorgesehen, und dieser Streifen wird an der nicht gezahnten Fläche des Riemens festgelegt und deckt die gesamte Verbindungszone ab. Das verstärkende Textilelement ist quer zur Riemenlänge angeordnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer

Verbindung für Zahnriemen aus elastomerem

Material gemäß der Erfindung. Fig. 2.zeigt in auseinandergezogener Ansicht

die Elemente einer Verbindung für einen

Zahnriemen gemäß der Erfindung.

Wie aus den Figuren ersichtlich, umfaßt eine Verbindung für Zahnriemen gemäß der Erfindung ein Band aus elasto-

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mereni Material, das an einer Fläche mit einer Verzahnung 1 versehen ist, die möglicherweise mit einem verkautschukten Stoff 2 überdeckt ist, und das eine Mehrzahl von undehnbaren Schnüren 3 enthält, die in gleicher Ebene und parallel zueinander angeordnet sind. Das Ende 4 des Bandes ist mit Keilgestalt versehen, und das Ende 5 ist mit einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung versehen.

Der Winkel des Keiles und der Winkel der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung sind gleich, so daß die beiden Bandenden 4,5 in einer Stoßverbindung ohne Spielraum · zusammengebracht werden können wobei dann das Zahnprofil an dem Keilende dem Zahnprofil an dem Ende mit der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung gleich ist.

Die beiden 3andenden 4 und 5 werden mittels eines Klebmittels miteinander verbunden, mittels welchem die aus Fig. 2 ersichtlichen Flächen 6 und 7 miteinander verbunden bzw. verklebt werden.

Bei einer allgemeinen Ausfuhrungsform einer Verbindung gemäß der Erfindung wird an den beiden stoßverbundenen Bandenden 4 und 5 ein Streifen aus elastomerem Material an der nicht gezahnten Bandfläche festgelegt, wobei dieser Streifen verstärkende Textilelemente enthält, die quer zur Bandlänge angeordnet sind. Das Festlegen der Textilelemente kann beispielsweise dad^urch erfolgen, daß der Streifen an der Verbindungszone angeklebt oder dgl.wird.

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Bei einer nicht dargestellten besonderen Ausführungsform ist der Streifen aus elastomerem Material, der verstärkende Textilelemente enthält, eine Bahn aus nicht gewebtem Stoff, in welchem die Pasern vorherrschend quer zur Riemenlänge orientiert sind, wobei diese Bahn mit elastomerem Material imprägniert ist. Beispielsweise kann die verwendete Bahn aus nicht gewebtem Stoff ein nicht gewebter Polyamidstoff sein mit einer scheinbaren Dichte

ρ
von 80g/m und mit einer Zugfestigkeit, gemessen in der Richtung der Orientierung, von 22kg/5cm.

Bei einer weiteren Ausführungsform, die in den Figuren dargestellt ist, ist der Streifen aus elastomerem Material, der orientierte verstärkende Textilelemente enthält, eine Bahn aus verkautschuktem Schnurstoff 8, in welchem Schnüre 9 quer zur Bandlänge angeordnet sind.

Um die Zwecke der Erfindung zu erfüllen, ist es wichtig, daß die Verbindung nicht nur die oben beschriebenen konstruktiven Merkmale aufweist. Es ist vielmehr auch wichtig, daß der WinkeloC des Keiles und der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung einen Wert zwischen 4 und 10 hat und nicht größer als 10° ist. Vorzugsweise hat dieser Winkel eine Größe von 7°. Die Dichte der Schnüre des verkautschukten Schnurstoffs 8 je Einheit der Streifenlänge soll zwischen 90/100 und 50/100, und vorzugsweise zwischen 80/100 und 70/100 liegen.

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-■Κ

Der WinkeloC, die Teilung ρ der Riemenzahnung und die Länge L der Verbindungszone sollen der folgenden Gleichung genügen, die experimentell ermittelt wurde:

L = ILl

COS OL ,

worin K ein Koeffizient ist, der zur Riemenbreite direkt proportional ist und einen Wert zwischen 1 und 2 hat.

Praktische Versuche, die an Zahnriemen mit einer Verbindung gemäß der Erfindung ausgeführt wurden, und Versuche, die an üblichen Zahnriemen ohne Verbindungen ausgeführt wurden, um die eine Riemenart mit der anderen Riemenart zu vergleichen, haben eine gleiche mittlere Lebensdauer von 500 Stunden ergeben, unter Berücksichtigung, daß die angelegten Beanspruchungen die maximale zulässige Beanspruchung für jede Riemenart war.

Die Untersuchungen wurden an Riemen mit folgenden Eigenschaften ausgeführt;

Teilung = 12,7 mm

Teilungslinienabwicklung 762 mm Breite = 25,4 mm.

Die bei der Untersuchung angelegten Leistungen sind wie folgt:

Bei dem Riemen ohne Verbindung = 16 PS bei 4900 Umdrehungen je Minute.

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• μ.

Bei dem Riemen mit einer Verbindung gemäß der Erfindung = 8 PS bei 4900 Umdrehungen je Minute, wobei die Leistung von 8 PS die maximale zulässige Beanspruchung für den Riemen mit der Verbindung gemäß der Erfindung ist, da die Verbindungszone eine geringere Zugfestigkeit als der übrige Teil des Riemens hat.

Aus den Ergebnissen der obigen Untersuchungen ist ersichtlich, daß Zahnriemen mit einer Verbindung gemäß der Erfindung eine Lebensdauer haben, die gleich der Lebensdauer eines üblichen Zahnriemens ohne Verbindung ist, selbstverständlich unter Berücksichtigung, daß bei jeder Riemenart die maximale zulässige Beanspruchung angelegt wurde.

Die Ergebnisse hängen von der Tatsache ab, daß in der Verbindungszone zufolge der besonderen Charakteristiken der Verbindung gemäß der Erfindung der Zahnriemen die gleiche Biegsamkeit hat wie in den übrigen Teilen, und dies ist durch die Tatsache demonstriert, daß die Abnutzung der Riemenzähne in der Verbindungszone gleich ist der Abnutzung der Zähne in den anderen Riementeilen.

Der Grund dafür, daß bei einem Zahnriemen gemäß der Erfindung die Biegsamkeit in der Verbindungszone gleich der Biegsamkeit in den übrigen Teilen des Riemens ist, liegt wahrscheüich in der Tatsache, daß die Gestalt und die Abmessungen der beiden Enden des Bandes, die miteinander ver-

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bunden sind, verhindern, daß eine Diskontinuität die Biegsamkeit des Riemens beeinträchtigt. Weiterhin wird durch das Vorhandensein eines SchnurStoffs, dessen Schnüre quer zur Bandlänge angeordnet sind, die Langsbiegsamkeit des Riemens nicht geändert, weil entlang der Länge des Riemens dieser Schnurstoff keinen Widerstand gegen Zugbeanspruchung und Druckbeanspruchung bietet.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich. Insbesondere ist festzustellen, daß eine Verbindung gemäß der Erfindung auch bei ebenen Riemen, Förderriemen und dgl. angewendet werden kann;

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Claims

Patentansprüche

(l. Stoßverbindung für die Enden eines Bandes aus elastomerem Material, welches auf einer Fläche eine Zahnung aufweist und welches ein gegen Zugbeanspruchung widerstandsfähiges Gebilde enthält, das aus einer Mehrzahl von Fäden oder Schnüren gebildet ist, die parallel zueinander und entlang der Länge des Bandes angeordnet sind, so daß ein endloser gezahnter Antriebsriemen geschaffen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (4) des Bandes mit Keilgestalt, und das andere Bandende (5) mit einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung gebildet sind, der Keilwinkel und der Winkel der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung einander gleich sind, so daß der Keil in der schwa^lbenschwanzförmigen Ausnehmung ohne Spielraum zu belassen aufgenommen werden kann, das Zahnprofil am Keilteil gleich dem Zahnprofil an dem Teil mit der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung ist, so daß die Riemenzahnung in der Verbindungszone nicht geändert ist, ein Streifen aus elastomerem Material, der verstärkende Textilelemente enthält, an der nicht gezahnten Fläche des Bandes und die gesamte Verbindungszone überdeckend festgelegt ist, und daß die verstärkenden Textilelemente quer zur Bandlänge angeordnet sind.

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2τ Verbindung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus elastomerem Material, der verstärkende Textilelemente enthält, ein verkautschukter Cordstoff (8) ist, dessen Schnüre (9) quer zur Bandlänge angeordnet sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus elastomerem Material,' der verstärkende Textilelemente enthält, eine Bahn aus nicht gewebtem Stoff ist, die mit elastomerem Material imprägniert ist, wobei die Pasern vorherrschend quer zur Bandlänge angeordnet sind.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel und der Winkel der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung, die einander gleich sind, einen Wert zwischen 4° und 10 hat und nicht größer als 10° ist.

5. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel und der Winkel der schwalbenschwanz förmigen Ausnehmung, die einander gleich sind, vorzugsweise einen Wert von 7° haben.

6. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Schnüre (9) des verkautschukten Schnurstoffs (8) je Längeneinheit de-s Streifens zwischen 90/100 und 50/100 liegt.

7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-

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net, daß die Dichte der Schnüre (9) des verkautschukten Schnurstoffs (8) je Längeneinheit des Streifens vorzugsweise zwischen 80/100 und 70/100 liegt.

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnteilung p, der Wert oC des Keilwinkels und des Winkels der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung, und die Länge L der Verbindungszone der nachstehenden Gleichung genügen: L = ~~^_t _{worin K einen} Wert zwischen 1 und 2 hat.

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