DE2818786A1

DE2818786A1 - Endloser kraftuebertragungsriemen und dessen herstellung

Info

Publication number: DE2818786A1
Application number: DE19782818786
Authority: DE
Inventors: Jun Gerald C Hollaway
Original assignee: Dayco Corp
Current assignee: Day International Corp
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1978-11-30
Also published as: MX146504A; US4123946A; DK188378A; CA1099954A; JPS53136152A; DE2818786C2

Description

Endloser Kraftübertragungsriemen und dessen Herstellung..

Die Erfindung betrifft einen endlosen Kraftübertragungsriemen und dessen Herstellung.

Endlose Kraftübertragungsriemen sind weil/verbreitet, und die Herstellung und Verkauf solcher Riemen unterliegt einem starken Wettbewerb.

Bei einem verhältnismäßig wirtschaftlichen Verfahren' zur Herstellung einer Vielzahl von endlosen Riemen wird eine unbedeckte Riemenhülse auf einer Trommel gebildet und anschließend die Hülse zur Bildung einer Vielzahl von Riemen ausgehärtet, gekühlt und zerschnitten. Bei diesem bekannten Verfahren ist es üblich, auf der Trommel eine Vielzahl von Schichten in verschiedenen Anordnungen aufzubringen. Diese Schichten enthalten Gewebeschichten, Plattformschichten, eine oder mehrere Schichten von lastaufnehmenden Mitteln, Pufferschichten für die lastaufnehmenden Mittel usw . Das Aufbringen oder die Anordnung jeder Schicht auf einer Trommel ist zeitaufwendig und erhöht die Kosten der Riemenhülse und der daraus hergestellten Riemen. Darüberhinaus dient jede Schicht einer Riemenhülse üblicherweise für einen besonderen Zweck, wodurch ebenfalls die Kosten für die Riemenhülse und der daraus hergestellten Riemeaa erhöht WeMiS,

die Erfindung soll ein einfacher und zuverlässiger endloser Kraftübertragungsriemen wirtschaftlich hergestellt werden können.

Durch die Erfindung soll außerdem ein verbessertes Ver-

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fahren geschaffen werden, mit dem ein solcher endloser Kraftübertragungsriemen bei einem Minimum an Verfahrensschritten im wesentlichen automatisch hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem endlosen Kraftübertragungsriemen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß er einen

x. -. · · „ /länglichen

schraubenlinienförmig gewundenen/Streiien aus polymerem Material aufweist, in dem lastaufnehmende Mittel angeordnet sind, die sich über die Länge des Streifens erstrecken, desen aneinanderliegende Windungen so miteinander verbunden sind, daß das polymere Material des Streifens eine homogene Masse bildet und daß,der Riemen eine einheitliche Struktur hat.

Der erfindungsgemäjleRiemen kann als lastaufnehmende Mittel eine schraubenlinienförmig gewundene . lastaufneLmende Schnur aufweisen, die in das polymere Material eingebettet ist. Das polymere Material dient als Matrix für die schraubenlinienförmig gewundene Schnur. Das polymere Material kann auct: als Matrix für eine Vielzahl von Verstärkungsfasern dienen, die wahllos im polymeren] Material eingebettet sind.

Das Verfahren zur im wesentlichen automatischen Herstellung solcher endlosen Kraftübertragungsriemeo. ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen unausgehärtetes polymeres Material und lastaufnehmende Mittel zur Bildung eines länglichen Streifens aus dem polynreren Material im wesentlichen gleichzeitig kontinuierlich extrudiert werden, das die über seine Länge sich erstreckenden lastaufnehmenden Mittel aufweist, daß der so gebildete Streifen zur Bildung einer Riemen-

..... ,schraubenlinienförmig -.,..,, ,. ,-, . hulse/auf eine Trommel gewickelt wird die anschließend ausgehärtet, gekühlt und zur Bildung einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Riemen zerschnitten wird.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden gleichzeitig mit der Formung des polymeren Materials in den zur Herstellung der Riemenhülse verwendeten· Streifen in dem polymeren Material eine Vielzahl von Verstärkungsfasern eingebettet und orientiert.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung.

Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in schematischer Darstellung und teilweise im Schnitt einen Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem eine Riemenhülse (aus der die erfindungsgemäken Riemen geschnitten werden ) , im wesentlichen kontinuierlich hergestellt wird,

Figur 2 in schematischer Darstellung die gemäß Fig. 1 hergestellte Riemenhülse, die in einer Aushärteeinrichtung ausgehärtet wird,

Figur 3 in schematischer Darstellung das Abkühlen der Hülse gemäß Fig. 2 nach deren Aushärten ,

Figur 4 in einem Querschnitt einen Teil der ausgehärteten und gekühlten Riemenhülse gemäß Figur 3, aus der eine Vielzahl von endlosen Kraftübertragungsriemen einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Riemens herausgeschnitten wird,

Figur 5 in einer Darstellung entsprechend der unteren rechten Ecke der Fig. 1 zusätzlich zu dem Verfahren gemäß Fig. 1 angewandte Verfahrensschritte zur Herstel-

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lung einer weiteren Ausführungsform einer Riemenhülse, aus der eine Vielzahl von indlosriemen einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Riemens hergestellt wird,

Figur 5 A in einer Darstellung ähnlich Fig. 4 das Zersc-hneiden der Riemenhülse gemäß Fig. 5 zu einzelnen Endlos-riemen, in verkleinerter Darstellung,

Figur 6 in einer Darstellung ähnlich Figur 5 Verfahrensschritte, die bei den Verfahrensschritten gemäß Fig 1 angewandt werden können, um eine weitere Ausführungsform einer Riemenhülse herzustellen, aus der eine Vielzahl von Endlosriemen einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen -Riemens hergestellt werden kann,

Figur 6 A in einer Darstellung entsprechend Fig. 5 A das Zerschneiden der Riemenhülse gemäß Fig. 6 zu mehreren Endlosriemen,

Figur 7 in einer Darstellung entsprechend Fig. 5 zusätzliche Verfahrensschrit'te , die bei den Verfahrensschritten gemäß Fig. 1 angewandt werden können, um eine weitere Ausführungsform einer Riemenhülse herzustellen, aus der eine Vielzahl von Endlosriemen einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Riemens hergestellt werden kann,

Figur 7 A in einer Darstellung ähnlich Fig. 4 das Zerschneiden der Riemenhülse gemäß Fig. 7 zu mehreren Endlosriemen.

Figur 4 zeigt einen Teil einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Riemen.hülse S. Die Hülse S ist in geeigneter Weise, wie noch beschrieben wird, in eine Vielzahl von endlosen Kraftübertragungsriemen 20 einer

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ersten Ausführungsform der Erfindung zerschnitten worden. Jeder endlose Kraftübertragungsriemen 20 wird durch einen schraubenlinienförmig gewundenen länglichen Streifen 21 gebildet. In Fig. 4 sind mit gestrichelten Linien 22 die aneinanderliegenden Zwischenflächen oder Oberflächen der Windungen des Streifens angegeben. Im fertigen Riemen bestehen diese Zwischenflächen selbstverständlich nicht,weil das polymere Material des Riemens zu einer homogenen Masse aushärtet. Die gestrichelten Linien 22 sind jedoch wegen der Darstellung und wegen des Verständnisses der Erfindung gezeichnet worden.

Der Riemen 20 wird durch den länglichen Streifen 21 gebildet, der aus polymeren) Material besteht und lastaufnehmende Mittel in Form einer schraubenlinienförmig gewundenen, lastaufnehmenden Schnur 23 enthält, die sich über die gesamte länge des Riemers 20 erstreckt. Der Riemen 20 hat trapezförmigen Außenquerschnitt, und die lastaufnehmende Schnur 23 liegt mittig zwischen seinen Innen- und Außenseiten . Dadurch ist der Riemen 20 ein Riemen mit einer zentralen, neutralen Achse oder ein CHA-Riemen. Die aneinander/ . Windungen des Streifens 21 sind derart zusammengeklebt oder zusammen ausgehärtet, daß sein polymeres Material 24 eine homogene Masse bildet, wie dies cbeü angegeben ist, und der Riemen eine einheitliche Struktur aufweist. Als lastaufnehmende Schnur 23 ist jede für diesen Zweck verwendete Schnur geeignet.

Das polymere Material des Riemens 20 ist eine Gummiverbindung, wie dies durch die Kreuzschraffierung angegeben ist. Die Gummiverbindung dient als Matrix für die lastaufnet.menden Mittel oder die schraubenlinienförmig gewundene, lastaufnehmende Schnur 23. Das polymere Material 24 kann jedes geeignete Elastomer sein, wie natürlicher oder synthetischer Gummi, oder ein weiter unten zu beschreibendes thermoplastisches Material.

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Ια den Fig. 5 A, 6 Ä und 7 A sind weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Riemens dargestellt, die ähnlich ausgebildet sind wie der Riemen 20. Aus diesem Grunde werden diese Riemen jeweils mit "den Bezugszeichen 20 A, 20 b und 20 C gekennzeichnet. Die den Teilen des Riemens 20 entsprechenden Teile jedes Riemens werden daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen (unabhängig davon, ob diese Teile in der Beschreibung erwähnt sind oder nicht), denen die Buchstaben A, B oder C beigefügt sind. Diese Teile werden im folgenden nicht mehr im einzelnen beschrieben. Lediglich diejenigen Teile jedes Riemens 20 A, 20 B und 20 C, die sich von den entsprechenden Teilen des Riemens 20 unterscheiden, werden mit einem neuen Bezugszeichen versehen, denen ebenfalls der entsprechende Buchstabe angefügt ist. Diese Teile werden im einzelnen näher beschrieben.

Zur Herstellung der Riemen 20 A, 20 B und 20 C werden die gleichen Verfahrensschritte angewandt wie bei der Herstellung des Riemens 20, wobei jedoch zur Herstellung der Riemen 20 A, 20 B und 20 C weitere Verfahrensschritte angewandt werden. Das Verfahren wird im folgenden ausführlich beschrieben.

Der Riemen 20 A ist ebenfalls ein CNA-Riemen, der aus einem länglichen Streifen 21 A hergestellt wird, in dem eine längliche Schnur 23 A eingebettet ist. Im Unterschied zum Riemen 20 hat der Riemen 20 A eine Vielzahl von zwei Gewebeschichten 26 A auf den parallel zueinanderliegenden Oberflächen des polymeren Materials oder Grummimaterials 24 A, das den zentralen Teil des Riemens 20 A bildet. Zwei der Schichten 26 A bilden den Außenteil und zwei der Schichten 26 A den Innenteil des Riemens. Innerhalb des G-ummimatrixmaterials 24 A ist im Riemen 20 A zusätzlich eine Vielzahl von länglichen Pasern 27 A will-

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kürlich verteilt angeordnet. Die Längsrichtung oder Längsachsen der Fasern 27 A liegen im wesentlichen parallel zur Längsachse des Riemens 20 A.

Der Riemen 20 B ist ebenfalls ein CNA-Riemen, der aus einem länglichen Streifen 21 B besteht, in dem eine längliche Schnur 23 B eingebettet ist. Das polymere Material 24 B des Riemens 20 B ist im Unterschied zum Riemen 20 eine Matrix in Form eines thermoplastischen Materials (dies ist durcl geeignete Querschraffierung in der Zeichnung angegeben). Im thermoplastischen Material des Riemens 20 B ist eine Vielzahl von länglichen Fasern 27 B willkürlich verteilt angeordnet. Die Längsachse der Fasern 27 B verläuft quer zur Längsachse des Riemens 20 B. Außerdem hat'der Riemen 20 E nur eine einzige Gewebeschicht 26 E auf jeder der parallelen Flächen des thermoplastischen Materials 24 B, die den Mittelteil des Riemens 20 B begrenzen.

Der Riemen 20 C gemäß Fig. 7 A hat im Gegensatz zum Riemen 20 eine Vielzahl von zwei Gewebeschichten 26 G auf den zueinander parallelen Flächen des Gummimaterials 24 C, die den Mittelteil des Riemens 20 C begrenzen. Die lastaufnehmenden Mittel in Form einer schraubenlinienförmig gewundenen, lastaufnehmenden Schnur 23 C liegönnäher benachbart zu dem an der Außenseite des Riemens liegendem Paar der Gewebeschichten 26 C, wie bei 32 0 angegeben ist. Dadurch hat der Riemen 20 C eine herkömmlictiere Ausbildung mit einem üblicheren trapezförmigen Querschnitt. Der Riemen 20 C besteht aus einem länglichen Streifen 2VC, in den die lastaufnehmende Schnur 23 C näher zu dem einen Endrand des rechteckigen Querschnittsumrisses des Streifens eingebettet ist..

In Fig. 1 ist ein Schritt des bei der Herstellung jeder

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beset riebe;jen Ausführungsform des endlosen Kraftübertragungsriemen verwendeten Verfahrens dargestellt. Dieser Verfahrensschritt ermöglicht die Herstellung einer Vielzahl von Riemen, die im wesentlichen automatisch in einem vergleichsweise kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden. Bei dem Verfahren werden insbesondere ' im wesentlichei^afiSgehärtetes Polymermaterial 24 und lastaufnehmende Mittel in Form einer lastaufnehmenden Schnur 23 gleichzeitig durch eine Extrudermündung 30 einer Extrudereinrichtung oder Extruders 31 extrudiert. Dabei wird ein länglicher Streifen 21 aus Polymermaterial gebildet, der die lastaufnehmende, über dessen ganze Länge sich erstreckende Schnur 23 aufweist. Der Extruder 31 ist in bekannter V/eise ausgebildet. Die' Mündung 30 hat rechteckigen Öffnungsquerschnitt, dessen Höhe 32 größer ist als die Breite 33- Der Streifen 21 hat dadurch entsprechenden recnteckigen Umriß mit einer Breite 33 und einer Höhe 32.

Die lastaufnei.mende Schnur 23 'wird von einer geeignet gelagerten Spule 35 abgewickelt und bei 36 in den Extruder 31 eingeführt. Innerhalb des Extruders 31 wird die Schnur 23 in geeigneter Weise gedreht oder relativ zur Extrudermündung 30 so orientiert, daß beim Extrudieren des polymeren Materials 24 durch die Mündung 30 der Streifen 21 mit der darin eingebetteten, lastaufnehmenden Schnur 23 gebildet wird. Die Schnur 23 wird beim Strömen des Materials 24 durch die Mündung 30 mitgezogen und gleichzeitig in den Streifen 21 eingebettet.

Im wesentlichen gleichzeitig mit dem Extrudieren des im wesentlichen ungehärteten Streifens 21 mit der eingebetteten Schnur 23 wird der Streifen 21 schraubenlinienförmig auf eine bei der Herstellung von endlosen Kraftübertragungsriemen bekannte Trommel 40 aufgewickelt. Die Trommel

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wird zum Aufwickeln in Richtung des Heiles in Fig. 1 so gedreht, daß benachbarte Windungen des Streifens aneinander anliegen, wie dies bei 42 dargestellt ist. Die aneinanderliegenden Windungen bilden eine ungehärtete und unbeschichtete., d.h. keinen inneren und äußeren Überzug aufweisende Riemenhülse S. Die fertige Hülse S erstreckt sich über die gesamte axiale lange der Trommel 4C.

Die unbeschichtete und ungehärtete Hülse wird dann in geeigneter Weise in einer Aushärtungsvorrichtung 43 (Fig. 2) zur Bildung einer ausgehärteten Riemenhülse ausgehärtet, so daß das polymere Material oder die G-ummiverbindung 24 eine homogene, ausgehärtete Masse bildet. Während des Aushärtens verbinden sich die Berührungsflächen der aneinaaderliegenden Windungen des Streifens miteinander und werden aufgehoben.

Die Hülse S wird dann in geeigneter Weise in einem Kühltank 44 (Fig. 3) gekühlt. Anschließend wird die Hülse durch bekannte Verfahren in geeigneter Weise aufgeschnitten, Hierfür wird eine Schneidvorrichtung verwendet ( die in Pig. 4 durch den Pfeil 45 angedeutet ist, der ein Schneidmesser 45 bezeichnet), wobei eine Vielzahl von Riemen gebildet werden. Weiter unten wird beschrieben werden, wie die Hülse im wesentlichen ohne Verschnitt in die Riemen 20 zerschnitten werden kann.

Wie oben bereits beschrieben, hat der längliche, extrudierte Streifen 21 rechteckigen Querschnittsumriß, wobei die lastaufnehmende Schnur 23 mittig im Streifen angeordnet ist. Fach dem Aushärten und Abkühlen der Hülse (wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt) liegt die lastaufnehmende Schnur 23 mittig zwischen der Innen- und

die Hülse

Außenseite der Hülse. Entsprechend befindet sichß wenn

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sie, - wie in Pig. 4 dargestellt, in die Riemen 20, 20 A und 20 B zerschnitten wird, mittig zwischen der Riemeninnen- und -außenseite. Der Riemen hat die Form eines sogenannten "Zentral-Neutral-Achsriemens oder eines CNA-Riemens.

Zum Aushärten (Pig. 2) wird die Trommel 40 mit der darauf befindlichen Hülse S in der Aushärtungsvorrichtung 43 angeordnet. Zum Aushärten oder Vulkanisieren werden üblicne Verfahren angewandt. Beispielsweise wird zum Aushärten Dampf in Richtung der Pfeile 50 unter vorgegebenen Temperaturen und Drücken in die Vorrichtung 43 eingeleitet und aus dieser herausgeleitet. Innerhalb der Vorrichtung umströmt der Dampf die Hülse S und die Trommel. Außerdem wird Dampf, der in Pi'g. 2 durch Pfeile 51 gekennzeichnet ist, unter vorgegebenen Temperaturen und Drücken in die Trommel eingeführt ( wie dies bei 52 dargestellt ist). Infolge des Dampfes, der die Hülse S umgibt und sich innerLaib der Trommel 40 befindet, wird die Hülse S ausgehärtet oder vulkanisiert. Als Aushärtungsvorrichtung 43 kann jede hierfür geeignete Vorrichtung verwendet werden, wie beispielsweise ein Topferhitzer.

Die ausgehärtete oder vulkanisierte Hülse S wird dann durch bekannte geeignete Verfahren gekühlt. Wie in Pig.3 dargestellt ist, wird die Hülse in geeigneter Weise in einem Behälter 44 gekühlt, der kontinuierlich von kaltem Leitungswasser 45 durchströmt wird. Die Trommel 40 mit der Hülse S wird mittels einer Stelleinrichtung 53 in das Wasser 45 getaucht. Die Stelleinrichtung 53 hat eine von dieser aus sich erstreckende Befestigungsvorrichtung 54. Die Stelleinrichtung 53 kann die Trommel 40 mit der darauf befindlichen Hülse S in das kalte Leitungswasser 45 tauchen und aus diesem herausziehen, wie dies durch den Doppelpfeil 55 angegeben ist.

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Die Hülse S wird dann in geeigneter Weise zerschnitten, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Beim Scbneidvorgang kann sich die Hülse S'auf der Trommel_40 befinden, die mit Einrichtungen zum Drehen auf Zentren versehen ist und die eine geeignete zylindrische Schneidmatte bekannter Ausbildung aufweist. Nach dem Aushärten und Kühlen kann die Hülse S auch von der Trommel 40 abgenommen, in bekannter Weise auf einen geeigneten Schneidkörper aufgezogen und in geeigneter Weise zerschnitten werden.

Unabhängig davon, ob die Hülse auf der Trommel 40 zerschnitten oder von der Trommel abgenommen und auf einem geeigneten Schneiddorn angeordnet wird, wird die Hülse durch ein geeignetes Schneidmesser zerschnitten. Das Schneidmesser kann ein kreisförmiges Schneidmesser sein, wie es in Fig„ 4 schematisch durch den Pfeil 45 dargestellt ist. Das kreisförmige Schneidmesser kann mit einer geeigneten Antriebseinrichtung rotiert werden, während die Dornanordnung, auf der die Hülse S abgestützt ist, gedreht wird, wobei sich das Messer 45 in Schneideingriff mit der Hülse S befindet und diese zerschneidet.

Mit der Schneideinrichtung 45 wird eine Vielzahl von abgeglichenen Schnitten längs der Länge der Hülse S angebracht. Ein Teil dieser Schnitte ist in Pig. 4 mit dem Bezugszeichen 57 angegeben. Die abgestimmten Schnitte 57 · begrenzen nicht parallele Seiten von zugehörigen trapezförmigen Riemen 20. Die Schnitte 57 liegen in geeigneter Weise mit Abstand voneinander und sind über die Länge der Hülse S in abwechselnden Richtungen geneigt, so daß eine Vielzahl von Riemen 20 ohne Verschnitt oder Materialverlust gebildet werden. Die Schnitte 57 sind so angebracht, daß längs der Hülse' S jeweils übernächste Riemen, wenn sie so umgedreht werden, daß ihre Innenseite nach außen zu liegen kommt, gleich ausgebil-

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det sind wie die jeweils zwischen ihnen liegenden Riemen, die nicht umgedreht werden.

Der längliche, nicht ausgehärtete Polymerstreifen 21 mit der darin befindlichen lastaufnehmenden Schnur 23 ist so aufgewickelt, daß vor dem Aushärten die Seitenflüchendes Streifens 21 aneinanderliegen, wie dies in Pig. 1 bei 61 für einige Windungen dargestellt ist. Nach dem Aushärten oder Vulkanisieren jedoch bildet der schraubenlinienförmig gewickelte Streifen die Hülse S als eine homogene 'Masse aus polymeren! Material, durch aie sich die lastaufnehmende Schnur erstreckt.

Die Verfahrensschritte gemäß den Figuren 1 bis 4 zur Herstellung des Riemens 20 werden auch zur Herstellung der Riemen 20 A, 20 B und 20 c gemäß den Pig. 5 A, 6 A und 7 A verwendet. Bei der Herstellung der Riemenhülse S (Pig. 5) zur Bildung des Riemens 20 A werden weitere Verfatirensschritte angewandt. Zunächst wird eine Vielzahl von zwei Schichten 26 A auf die Trommel 40 aufgewickelt. Anschließend wird der rechteckige Streifen 21 A mit der zentrisch darin befindlichen lastaufnehmenden Schnur 23 und mit einer Vielzahl von länglichen Pasern 27 A mit dem Extruder 31 extrudiert und auf die Schichten 26 A auf der Trommel 40 aufgewickelt. Die Pasern 27 A werden während des Extrudierens so angeordnet, daß ihre Längsabmessungen im wesentlichen parallel zur Längsachse der zugehörigen lastaufnehmenden Schnur 23 A und des zugehörigen Riemens 20 A liegen. Schließlich wird eine Vielzahl von zwei Gewebeschichten 26 A auf den Streifen 21 A aufgewickelt (Pig.5) , wodurch die Hülse S gebildet wird. Die Hülse wird anschließend in geeigneter Weise ausgehärtet und gekühlt, wie dies in den Pig. 2 und 3 .dargestellt ist. Zur Herstellung einer Vielzahl von Rieaen 2C A (Fig. 5 A) wird die Hülse auf ähnliche Weise zerschnitten, wie dies In Zusammenhang mit Pig. 4 be-

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schrieben worden ist.

Der Riemen 20 B gemäß Pig. 6 A wird ebenfalls mit den in den Pig. 1 bis 4 dargestellten Verfahrensschritten hergestellt. Auf die .einander gegenüberliegenden Seiten des Mittelstückes wird jedoch jeweils nur eine einzige GewebescLicLt 26 E in ähnlicher Weise wie bei des Rienen 20 A aufgebracht, wie dies in Pig. 6 dargestellt ist. Das polymere Material ist jedoch in diesem Pail ein synthetisches Kunststoffmaterial, in dem zentrisch eine lastaufnehmende Schnur 23 B angeordnet und Pasern 27 B vorgesehen sind, die sich im wesentlichen quer zur Längsachse der Schnur 23 B und des Riemens 20 B erstrecken. Die Pasern 27 B werden ebenfalls vorzugsweise während des Extrudierens in diese Queranordnung orientiert.

Die Anordnung der Pasern 27 A und 27 B im Streifen 21 A, 21 B und im 20 A, 20 B kann durch Vormischen der Pasern im Polymer erreicht werden. Anschließend wird mit starr angeordneten, oder beweglichen Extrusionsmündungen stromaufwärts von der Mündung 3o extrudiert, um die gewünschte Orientierung der Fasern zu erhalten,.

Unabhängig "von dem eingesetzten Verfahren sind die Pasern jedoch im wesentlichen einheitlich im gesamten Polymer wahllos verteilt angeordnet.

Der Riemen 20 0 gemäß Pigur 7 A wird ebenfalls nach den Verfahrensschritten gemäß den Pig.1 bis 4 hergestellt. Die Gewebeschichten 26 C werden darüberhinaus auf ähnliche Weise auf der Trommel 40 aufgebracht, wie dies anhand der Pig. 5 beschrieben worden ist (siehe Fig.. 7).

Während des Extrudierens des Streifens 21 C mit seiner

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lastaufnehmenden ScLnur 23 C wi""d die Schnur so in die Mündung 30 geleitet, daß sie innerhalb des Polymerstreifens 21 C , im Querschnitt gesehen, näher an der einen Seite des rechteckigen Querschnittes aufweisenden Mittelstückes des Streifens liegt als an der anderen Seite. Dadurch kann die Hülse S als herkämmliche Hülse angesehen werden, deren lastaufnehmende Mittel oder lastaufnehmende Schnur 23 C näher bei der Außenseite der Hülse liegen. Die Hülse wird anschließend in ähnlicher Weise, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, ausgehärtet und. entsprechend Fig. 3 gekühlt. Schließlich wird die Hülse auf ähnliche V/eise zerschnitten, wie dies anhand von Pig.4 erläutert worden ist, jedoch in Pig. 7 A ausdrücklich dargestellt ist. Mit dem Messer 45 C werden allerdings herkömmlichere Schnitte angebracht, wobei zwischen benachbarten Riemen 20 C keilförmige Verschnittstüeke 58 C verbleiben. In jedem Riemen 20 C liegen der lastaufnehmende Abschnitt und die lastaufnehmende Schnur 23 C näher bei der breiteren der parallel zueinanderfl-iegenden Riemenseiten, wie dies bei herkömmli-" chen Kraftübertragungsriemen üblich ist. Anstelle eines Elastomers kann thermoplastisches Material als polymere Matrix 24 C jedes Riemens 20 C verwendet werden.

Für die Pasern in den Riemen 20. A und 20 B kann jede geeignete, bei der Riemenherstellung bekannte Paser eingesetzt werden. Ähnlich kann im Riemen 20 B das die polymere Matrix 24 B bildende Material jedes geeignete, bei der Riemenherstellung bekannte tnermoplastische Material verwendet werden. Beispielsweise kann dieses Material ein extrudierbares thermoplastisches Polyurethan-Elastomer sein, wie es von Monsanto unter dem VarenzeicLen "Texin" vertrieben wird. Ein solches Material kann auch ein thermoplastisches Elastomer sein, wie es von DuPont unter dem Warenzeichen "Hytrel" im Handel erhältlich ist.

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Die auf den Riemen 20 A, 20E und 20 C verwendeten Gewebeschichten können aus jedem geeigneten Gewebematerial "bestehen, das gewobenes, ungewebtes, gewirktes, doppelt gewirktes Material usw. enthält.

Wie'Figur 1 zeigt, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der größte Teil einer Riemenhülse im wesentlichen kontinuierlich hergestellt werden, so daß sich das Verfahren zur Automatisation eignet. Mit diesem Verfahren kann der Riemen im wesentlichenkontinuierlich mit einem Minimum an Stillstandszeit hergestellt werden.

Die' Bildung und Aufwicklung eines nicht ausgehärteten Streifens der beschriebenen Art, der schraubenlinienförmig um eine Trommel gewickelt wird, wie dies in Pig. dargestellt ist, wird zusammen mit dem unmittelbar anschließenden Aufwickeln erreicht, d. h. das Material wird unmittelbar nach Austritt aus dem Extruder aufgewickelt. Infolge des unmittelbaren Aufwickeins wird eine Hülse von optimaler Qualität gebildet, weil die Grenzflächen aneinanderliegender Windungen des Streifens so abgedichtet sind, daß sie nur wenig der Umgebungsluft ausgesetzt sind; denn sie werden unmittelbar nach ihrer Herstellung oder unmittelbar nach ihrer Berührung mit der Umgebungsluft abgedeckt. Je langer die aneinanderliegenden Windungen eines nicht ausgehärteten Streifens der Umgebungsluft ausgesetzt sind, desto^reniger verbinden sich die aneinanderliegenden Flächen des Streifens miteinander. Dadurch ist die Homogenität des polymeren Matrixmaterials der erfindungsgemäßen Riemen der Homogenität des Matrixmaterials von ähnlichen Riemen überlegen, die nach den herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, bei denen die Umhüllung nicht derart unmittelbar vorgenommen wird wie bei den erfindungsgemäßen Riemen.

Als Extrudereinrichtung 31 kann jede herkömmliche, hier-

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für bekannte Vorrichtung eingesetzt werden. Eine solche Extrudereinriehtung kann zentral in bezug auf eine Vielzahl von Trcame-n angeordnet sein, die ähnlich ausgebildet sind wie die Trommel 40. Hierbei kann ein Streifen, wie der Streifen 21, beim Austritt aus der Vorrichtung auf eine der Trommeln aufgewickelt werden. Sobald auf dieser Trommel eine vollständige Hülse S gebildet ist, wird der Streifen 21 abgeschnitten und auf einer anderen Trommel aufgewickelt. Dazu wird das abgeschnittene Ende des Streifens um wenige Grad zur nächsten Trommel bewegt, ohne daß die Sxtrudervorrichtung 31 abgeschaltet wird. Dadurch kann zur Erreichung einer maximalen Leistungsfähigkeit eine einzige Extrudervorricb-tung für eine Vielzahl von Trommeln eingesetzt werden.

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Claims

Patentanwalt BFp!.-Ing. Vw'a.'ter Jackisch

ZSiUttflari N. Menzelstraße 40

Dayco Corporation A J>6

W. First Street " 27.4.1978

Dayton, Ohio 45401 2818786

U.S.A. '

Patentansprüche

( 1./Endloser Kraftübertragungriemen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen schraubenlinienförmig gewundenen Streifen (21 bis 21 C) aus polymeren! Material (24 bis 24 C) aufweist, in dem lastaufnehmende Mittel (23 bis 23 C) angeordnet sind, die sich über die Länge des Streifens erstrecken, dessen aneinanderliegende Windungen so miteinander verbunden sind, daß das polymere Material des Streifens eine homogene Masse bildet und daß der Riemen eine einheitliche Stru-ktur hat.
2. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lastaufnehmenden Mittel eine schraubenlinienförmig gewundene lastaufnehmende Schnur (23 bis 23 C) aufweisen.
3. Riemen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen eine Außen- und eine Innenfläche aufweist und daß die schraubenlinienförmig gewickelte lastaufnehmende Schnur (23 bis 23 C) mittig zwischen diesen beiden Flächen liegt oder von der Außenfläche kleineren Abstand hat als von der Innenfläche.
4- Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das polymere Material (24 bis 24 C) ein Elastomer oder ein thermoplastisches Material ist.
5. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Material (24 A, 24 B)

als Matrix für eine Vielzahl von wahllos darin angeordneten Fasern (27 A, 27 B) dient.

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6. Riemen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (27 A, 27 B) im wesentlichen parallel oder quer zur Längsachse des Riemens angeordnet sind.
7. Riemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Gewebeschicht (26 A bis 26 C) an das polymere Material (24 A bis 24 C) angrenzt und einen mit Abstand zu den laustaufnehmenden Mitteln (23 A bis 23 C) liegenden Teil des Riemens bildet.
8. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Kraftübertragungsriemens nacr. einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

a) im wesentlichen unausgehärtetes polymeres Material (24 bis 24 C) und lastaufnehmende Mittel (23 bis 23 C) werden zur Eildung eines länglichen Streifens (21 bis 21 C) aus dem polymere^ Material im wesentlichen gleichzeitig kontinuierlich extrudiert, das die über seine Länge sich erstreckenden lastaufnehmenden Mittel aufweist" ;

b) der Streifen (21 bis 21 C) wird schraubenlinienförmig auf eine Trommel (40) gewickelt, wobei die Windungen des Streifens aneinanderliegen und eine unbedeckte Riemenhülse (S) bilden;

c) die Hülse wird so ausgehärtet, daß das polymere Material (24 bis 24 C) eine ausgehärtete homogene Masse bildet ;

d) die Hülse wird gekühlt ;

e) die Hülse wird in eine Vielzahl von Riemen zerschnitten.
9. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß

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"bein! kontinuierlichen Extrudieren eine lastaufnehmende Schnur (23 Ms 23 C) in einer Masse aus polymeren] Material (24 Ms 24 G) mit rechteckigem Außenquerschnitt derart kontinuierlich extrudiert wird, daß die Schnur (23 Ms 23 C) zentral im rechteckigen Außenquerschnitt oder näher hei dem einen Ende dieses Querschnittes •liegt'als "bei dem anderen Ende.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) über ihre Länge in abgestimmten Schnitten (57) zerschnitten wird, daß die Schnitte (57) mit Abstand voneinander liegen und längs der Hülse in abwechselnde Richtungen geneigt sind, daß die Schnitte Riemen mit trapezförmigem Querschnitt bilden, die längs der Hülse derart angeordnet sind, daß jeweils übernächste Riemen, wenn ihre Innenseite nach außen gedreht wird, gleich ausgebildet sind wie die -zwischen ihnen liegenden Riemen
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem kontunierlichen Extrudieren auf die Trommel (40) wenigstens eine Gewebeschicht (26 A bis 26 C) und vor dem Aushärten auf die unbedeckte Riemenhülse (S) wenigstens eine Gewebeschicht (26 A bis 26 C) aufgewickelt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aushärten die Trommel (40) und die Hülse (S) in einer Aushärtungseinrichtung (43) angeordnet werden und daß zum Aushärten der Hülse Dampf mit vorgegebenen Temperatüren und Drücken verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abkühlen der Hülse (S) ein

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Kühlmedium, wie kaltes Leitungswasser, verwendet wird.

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