DE3128211A1

DE3128211A1 - Verfahren und vorrichtung zum vulkanisieren von antriebsriemen

Info

Publication number: DE3128211A1
Application number: DE19813128211
Authority: DE
Inventors: Paolo Monza Milano Egidi; Fulvio Via Paolo Milano Franchino
Original assignee: Industrie Pirelli SpA; Pirelli SpA
Current assignee: Industrie Pirelli SpA; Pirelli and C SpA
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1982-04-15
Also published as: JPS5774144A; ES504386A0; US4405555A; BR8104678A; GB2080190A; IT8023522A0; GR74320B; IL63271A0; ES8204340A1; YU148081A; FR2486866A1; IT1131714B; AR224958A1

Description

WIEGAND NIEMANN .: KOHLER GERNHARDT GLAESER

PATE KTAN WXlTE European Potent Attorneys

MÖNCHEN it, TEtEION: 089-55 54 76/7

DR. E. WIlGANDt ' TELEGRAMME: KARPATENT

0932-1980) TELEXi 529068 KARP D

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

HAMBURG DIPL.-ING. J. GlAESER

D-8 0 00 MÜNCHEN 2

DIPL.-1NG. W. NIEMANN - HERZOG-WILHELM-STR. 16

OF COUNSEL

¥. 43 963/8I 12/RS 16. Juli 1981

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

Verfahren und Vorrichtung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen, und insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vulkanisieren und Formen von Antriebsriemen, beispielsweise von Antriebs-Keilriemen aus vernetzbarem elastomeren oder plastomeren Material.

Bei bekannten Verfahren zum Vulkanisieren von Antriebsriemen besteht das Problem, auch das Innere des Riemenkörpers zu vulkanisieren, ohne an den Seitenflächen des Riemens eine Übervulkanisation zu erhalten, wobei diese Seitenflächen die ersten Flächen sind, welche der Einwirkung der Wärme ausgesetzt werden, und wobei von diesen Seitenflächen die Wärme in das Innere des Antriebsriemens wandern muß»

Bei bekannten Vorrichtungen zum Vulkanisieren von Antriebsriemen wird die Wärme üblicherweise von der Außenseite einer starren Hülse her zugeführt, an welcher die Riemen während der Vulkanisation angeordnet sind. Daraus ergibt es sich, daß, damit die Wärme auch die von der Wärmequelle entfernter liegenden Schichten erreicht, die Wärme an den der Wärmequelle naheliegenden Flächen länger angelegt werden muß_s als es für das Vulkanisieren dieser der Wärmequelle naheliegenden Flächen erforderlich ist. Demgemäß werden diese Flächen übervulkanisiert und sie sind, allgemein gesagt, demententsprechend starrer als die anderen Teile des Riemens, Hierdurch wird die Nutzlebensdauer des Riemens beeinträchtigt ₉ insbesondere, wenn die übervulkanisierte Fläche die kleinere Basis eines Keilriemens ist, nämlich derjenige Teil des Ri emenSj, der während des Gebrauchs des Riemens mechanisch am höchsten beansprucht wird.

Das Problem richtiger Vulkanisation der Flächen des Riemens besteht insbesondere bei Antriebs-Keilriemen, bei

denen die eigentlichen Arbeitsflächen die beiden Flanken sind, für die es daher sehr wichtig ist, daß sie richtig und gleichmäßig vulkanisiert sind.

Weiterhin ist festzustellen, daß im wesentlichen alle Brüche bei heutzutage im Gebrauch befindlichen Antriebsriemen sich als Folge von Rissen ergeben, die an der kleineren Basis des Keilriemens beginnen und sich in den übrigen Teil des Körpers des Riemens fortsetzen. Daher ist auch eine richtige Vulkanisation in diesem Bereich, d.h. im Bereich der kleineren Basis, außerordentlich wichtig, um die Nutzlebensdauer von Antriebs-Keilriemen zu verbessern.

Ein anderes ungelöstes Problem bei bekannten Verfahren zum Vulkanisieren von Antriebsriemen aus elastomerem Material, und insbesondere beim Vulkanisieren von Antriebs-Keilriemen besteht darin, dauernd und in jedem Fall zu gewährleisten, daß während der Vulkanisation und der nachfolgenden Abkühlung des Riemens das gegen Zugbeanspruchungen widerstandsfähige Einsatzgebilde des Riemens richtig angeordnet bleibt. .

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem die bekannten Verfahren verbessert werden. Die Erfindung bezweckt weiterhin, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem die Nachteile bekannter Verfahren überwunden werden. Insbesondere bezweckt die Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem vollständige Vulkanisation des Körpers von Antriebsriemen gewährleistet ist, indem die zuvor genannten drei Seiten des Riemens (Flanken und kleinere Basis) in bestmöglicher Weise gleichzeitig vulkanisiert werden und dauernd gewährleistet wird, daß.der

-widerstandsfähige Einsatz richtig angeordnet bleibt, um gutes Betriebsverhalten oder Gebrauchsverhalten und lange Nutzlebensdauer der Riemen zu gewährleisten.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung- besteht darin, eine Vorrichtung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen zu schaffen, mit welcher das obengenannte Verfahren ausgeführt werden kann, so daß Antriebsriemen mit den genannten Eigenschaften erzeugt werden können. Io

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zum Vulkanisieren von Antriebsriemen. Gemäß der Erfindung ist dieses Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet:

(a) Ein auf seiner Innenseite mit einer biegsamen Membran versehener Mantel wird gleichachsig zu einer Trommel an dieser angeordnet, die mit wenigstens einer Umfangsnut versehen ist, in welcher sich ein zu vulkanisierender Riemen befindet,

(b) auf die Außenfläche des zu vulkanisierenden Riemens wird durch Aufblasen der Membran Druck derart angelegt, daß der Riemen geglättet wird, und

(c) der zu vulkanisierende Riemen wird entlang wenigstens dreier seiner Seiten gleichmäßig erhitzt,

(d) die Membran wird zusammenfallen gelassen und der Mantel wird entfernt,

(e) der Riemen wird differentiell gekühlt, so daß die Vulkanisation vervollständigt wird, und

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(f) der vulkanisierte Riemen wird von der Trommel abgenommen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen, wobei diese Vorrichtung eine Trommel aufweist, die mit wenigstens zwei Platten versehen ist, deren Außenfläche derart gestaltet ist, daß wenigstens eine Umfangsnut gebildet ist, wenn die Platten sich in Berührung miteinander befinden. Gemäß der Erfindung ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der die Umfangsnuten bildenden Teile der Platten Heizmittel angeordnet sind. .

Die Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung beispielsweise erläutert, die in teilweisem Schnitt eine besondere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen zeigt.

Gemäß einem mehr allgemeinen Lösungsgedanken umfaßt ein Verfahren gemäß der Erfindung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen die Schritte des Anordnens eines auf seiner Innenseite mit einer biegsamen Membran versehenen Mantels gleichachsig zu einer Trommel und an dieser Trommel, die mit wenigstens einer Umfangsnut versehen ist, in welcher ein zu vulkanisierender Riemen angeordnet ist, ferner des Anlegens von Druck an die Außenfläche des Riemens durch Aufblasen der Membran, so daß der Riemen geglättet wird, während der Riemen an wenigstens dreier seiner Seiten gleichmäßig erhitzt wird, des Zusammenfaliens der Membran und des Bewegens des Mantels und schließlich des differentiellen Abkühlens des Riemens derart, daß die Vulkanisation vervollständigt wird, bevor der Riemen von der Trommel abgenommen wird.

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Als erster Schritt des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen und insbesondere zum Vulkanisieren von Keilriemen aus vernetzbarem elastomeren oder plastomeren Material ist der Schritt vorgesehen, mittels irgendeiner Überführungs- oder Verschiebeeinrichtung einen starren Mantel in gleichachsige Lage über einer auseinandernehmbaren Trommel derart anzuordnen, daß die Trommel vollständig innerhalb des Mantels angeordnet ist. Die Trommel ist mit wenigstens einer Umfangsnut versehen, wel~ ehe die Gestalt und Abmessungen des zu vulkanisierenden Riemens hat und in welcher ein Riemen angeordnet wird. Die konvergierenden Seiten bzw. die Flanken des Riemens sowie seine kleinere Basis befinden sich dann in Berührung mit den Wänden der Nut, während die größere Basis des Riemens sich im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die zylindrische Außenfläche der Trommel befindet, d.h. im wesentlichen in der zylindrischen Außenfläche.der Trommel liegt. Der Mantel ist an seiner Innenfläche mit einer biegsamen Membran versehen, und ein zweiter Schritt des Verfahrens besteht darin, die Membran aufzublasen, so daß an die Außenfläche des zu vulkanisierenden Riemens Druck angelegt wird, wobei diese Außenfläche des Riemens vorzugsweise die größere Basis ist. Dadurch wird die größere Basis des Riemens geglättet, und zwar wie es später im einzelnen erläutert wird durch Verwendung von Mitteln zum Glätten der Riemen, die an der Oberfläche der Membran vorhanden sind und mit dem Riemen in Berührung treten.

Das Aufblasen der Membran wird ausgeführt, indem ein Druckmittel in die Membran eingeführt wird. Vorzugsweise ist das Druckmittel Dampf, so daß gleichzeitig auch der nachfolgende Schritt des gleichmäßigen Erhitzens des Riemens entlang seiner Seiten ausgeführt wird. Hierbei wird die der

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größeren Basis entsprechende Seite des Riemens durch den in der Membran befindlichen Dampf erhitzt, während die anderen drei Seiten, d.h. die beiden Flanken und die kleinere Basis des Riemens, gleichmäßig und praktisch unmittelbar mittels Dampf erhitzt werden, der in geeigneten Leitungen umlaufen gelassen wird, wobei diese Leitungen in der Trommel in Zonen gebildet sind, die den Wänden der wenigstens einen Nut unmittelbar benachbart liegen.

Nach einer ausreichenden Zeit, die von einer Bedienungsperson auf der Basis der Abmessungen des Riemens und der Art des Materials, welches den zu vulkanisierenden Riemen bildet, bestimmt werden kann, wird das Umlaufen von Dampf in den Leitungen nahe den Nuten und in der Membran unterbrochen.

Die Membran fällt demgemäß zusammen und der Mantel kann axial in eine Stellung bewegt werden, in welcher er die Trommel nicht umschließt.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Schritt des differentiellen Kühlens des in der Umfangsnut vorhandenen Riemens begonnen.

Es ist festzustellen, daß in der Trommel eine Mehrzahl von Umfangsnuten gebildet sein kann, in deren jeder ein zu vulkanisierender Riemen angeordnet ist.

Hinsichtlich des Abkühlens ist festzustellen, daß das Abkühlen der größeren Basis zu dem Zeitpunkt beginnt, zu welchem der Mantel aus seiner die Trommel umgebenden Stellung axial herausbewegt wird, und dieses Abkühlen findet statt durch Strahlung und Konvektion von Wärme zur Umgebung rings um die Trommel.

Die Abkühlung der beiden Flanken und der kleineren Basis des Riemens ist eine erzwungene Abkühlung und sie wird

hervorgerufen durch das Umlaufen eines Kühlmittels, beispielsweise kalten Wassers, und zwar in den Leitungen, die den Wänden der Nuten benachbart liegen.

Bevor Wasser in den Leitungen umlaufengelassen wird, werden die Leitungen vorzugsweise gespült, und zwar mittels einer Druckluftströmung in den Leitungen.

Während des differentiellen Abkühlens wird die Vulkanisation des Riemens oder der Riemen vervollständigt bzw. beendet, und zwar insbesondere in den innersten Schichten der Riemen, d.h. dort, wo die Riemen größere Dicke haben (d.h. in dem Bereich unterhalb der größeren Basis).

Wenn der Arbeitsschritt des differentiellen Abkühlens mit sich daraus ergebender Dimensionsstabilisierung der Riemen an der Trommel beendet ist, kann der Arbeitsschritt, des Abnehmens der Riemen von der Trommel ausgeführt werden. Dieser Schritt wird vorzugsweise ausgeführt durch Auseinandernehmen der Trommel in ihre verschiedenen Teile, indem beispielsweise jede Platte, die einen Teil der Trommel bildet, von dem übrigen Teil der Trommel wegbewegt wird, so daß jeweils der Riemen freigegeben wird, der in einer Nut angeordnet ist, die durch zwei benachbarte Platten gebildet ist.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Vulkanisieren von Antriebsriemen umfaßt gemäß einem allgemeineren Lösungsgedanken eine Trommel, die wenigstens zwei Platten aufweist_f deren Außenfläche an ihren einander zugewandten Seiten der= art gestaltet sind, daß wenigstens eine Umfangsnut gebildet ist, wenn die Platten in Berührung miteinander gebracht werden. Weiterhin sind Heizmittel in den Platten nahe den Aus-

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Bildungen angeordnet, durch welche die Nuten gebildet werden.

Die einzige Figur der Zeichnung ist eine Schnittansieht einer besonderen Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Formen und Vulkanisieren von Keilriemen.

Die Vorrichtung umfaßt eine auseinandernehmbare Trommel 1, die eine starre rechte Platte 2 und eine starre linke Platte aufweist, zwischen denen eine Zwischenplatte 4 angeordnet ist. Es ist zu verstehen, daß die Vorrichtung wenigstens die beiden starren Platten 2 und 3 aufweist. Eine oder mehrere Zwischenplatten können wahlweise vorgesehen sein.

Die äußere Umfangsfläche jeder Platte 2 bis 4 ist dort, wo sie einer benachbarten Platte zugewandt ist, mit solchen Ausbildungen versehen, daß, wenn zwei benachbarte Platten in Berührung miteinander gebracht sind, wenigstens eine Umfangsnut gebildet ist, deren Gestalt und Abmessungen der Gestalt und den Abmessungen des zu vulkanisierenden Riemens entspricht. 2o

Bei der dargestellten Ausführungsform ist in zwei der drei Nuten jeweils ein Keilriemen 5 angeordnet, während die dritte Nut 6 aus Gründen der Klarheit leer ist.

Die Platten 2 bis 4 können voneinander getrennt werden, um das Abnehmen vulkanisierter Riemen zu ermöglichen. Um dies ausführen zu können, ist wenigstens eine der beiden Endplatten, und zwar die gemäß der Zeichnung rechte Endplatte 2, mit einer Einrichtung versehen, mittels welcher die Platte 2 von . der linken Endplatte 3 und von gegebenenfalls vorhandenen Zwischenplatten 4 wegbewegt werden kann. Diese Einrichtung kann von irgendeiner Art sein und sie bildet keinen Teil der Erfindung.

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Die genannte Einrichtung umfaßt bei der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, einen mit unterbrochenen Linien gezeichneten Kolben 7, der in einem Zylinder 8 verschiebbar ist, der bei 11 ortsfest angebracht ist. Der Zylinder 8 ist vorzugsweise mit zwei Einlässen-Aüslässen 9 für Druckmittel versehen, und Bewegung oder Verschiebung des Kolbens 7 wird über die Kolbenstange Io auf die rechte Platte 2 übertragen, so daß diese entlang der Achse der Trommel in beiden Richtungen bewegt werden kann.

Auch die linke Platte 3 kann mit einer Einrichtung versehen sein, mittels welcher die Platte 3 axial bewegt werden kann. Die Platte 3 kann aber auch ortsfest angeordnet sein, wie dies bei der dargestellten Ausführungsform der Fall ist, wobei die Platte 3 mit einer Stange 12 verbunden ist, die ihrerseits ortsfest angeschlossen ist, wie dies bei 11 angedeutet ist.

Um die verschiedenen, die Trommel 1 bildenden Platten 2 bis 4 miteinander verbunden zu halten, selbst wenn eine oder mehrere Platten sich im Abstand voneinander befinden, um das Abnehmen bereits vulkanisierter Riemen zu ermöglichen, sind Mittel vorgesehen, um die verschiedenen Zwischenplatten 4 in Verbindung miteinander und in Verbindung mit den Endplatten 2 und 3 zu halten. Diese Mittel können von irgendeiner Art sein und sie sind kein Teil der Erfindung. Jedoch können beispielsweise Stifte und zugehörige Löcher oder Hebel genannt werden, die von außen her von Hand oder automatisch bewegt werden können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel solcher Mittel dargestellt, mit denen die rechte Platte 2 mit einer

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Zwischenplatte 4 verbunden ist. Diese Mittel umfassen einen Hebel 13, der an der rechten Platte 2 angelenkt und mit einem hakenförmigen Ende 14 versehen ist, welches hinter einen Vorsprung 15 an der Lippe einer Ausnehmung 16 der Zwischenplatte 4 greifen kann. Der Hebel 13 ist mit einer elastischen Einrichtung versehen, beispielsweise mit einer Schraubenfeder 17, die an demjenigen Ende des Hebels 13 angebracht ist, welches dem Hakenende 14 gegenüberliegt. Mittels der Feder 17 wird der Hebel 13 in die verhakte Stellung vorgespannt, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. Um

die beiden Platten 2 und 4 voneinander zu trennen, wird der Hebel 13 in der Richtung verschwenkt, die in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutet ist, und zwar entgegengesetzt zu der Kraft der Feder 17.
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An jeder Platte kann eine Mehrzahl von Hebeln 13 vorhanden sein, um wirksamen und sicheren Zusammenbau der Trommel 1 zu gewährleisten. Die Platten 2 bis 4 der Trommel 1 gemäß der Erfindung sind an ihren einander zugewandten Seiten in der äußeren Umfangsfläche mit Ausbildungen versehen derart, daß zwischen zwei benachbarten Platten jeweils eine Nut 6 gebildet ist, wenn die Platten sich in Berührung miteinander befinden. Die Endplatten 2 und 3 sind nur an derjenigen Seite mit solchen Ausbildungen versehen, die zum Inneren der Trommel gewandt ist, während die Zwischenplat-. ten 4 auf beiden Seiten solche Ausbildungen haben, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist.

Die Ausbildungen an den beiden Seiten der Zwischenplat-· ten 4 sind nicht einander gleich. Vielmehr befindet sich auf der linken Seite jeder Zwischenplatte 4 und auch auf der linken Seite der Platte 3 jeweils eine erste konische Ausbildung 18 sowie eine zweite zylindrische Ausbildung 19, und

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diese Ausbildungen 18, 19 kommen mit einer Flanke bzw» mit der kleineren Basis des Riemens 5 in Berührung;, der in der Nut 6 vulkanisiert wird, die durch diese Ausbildungen 18, 19 bestimmt ist.

Die andere Seite oder Flanke der Nut 6 wird durch eine zweite konis die Ausbildung 2o gebildet, die zu der konischen Ausbildung 18 auf der linken Seite jeder Zwischenplatte 4 symmetrisch ist. Eine solche konische Ausbildung ist auch an der rechten Platte 2 vorgesehen.

Berührung und Zentrierung zwischen den verschiedenen Platten 2 bis 4 wird beispielsweise entlang zweier konischer Flächen 21 erhalten, von denen je eine zu einer von zwei benachbarten Platten gehört. Diese Flächen 21 gewährleisten weiterhin ein dichtes Schließen der Nuten 6„

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist charakterisiert dadurch, daß eine Heizeinrichtung in den Platten 2 bis 4 vorgesehen ist, und zwar im Bereich der Ausbildungen 18, 19 und 2o. Diese Einrichtung umfaßt bei der dargestellten besonderen Ausführungsform Umfangsleitungen 22, die in den Platten 2 bis 4 unter den Flächen der Ausbildungen 18, 19 und 2o, welche die Nuten 6 begrenzen, gebildet sind.

Die Leitungen 22 haben vorzugsweise viereckige Gestalt derart, daß sie sich im wesentlichen über die gesamte Erstreckung der betreffenden Ausbildung 18, 19 oder 2o erstrecken, d.h. im wesentlichen über die gesamte Erstreckung der kleineren Basis und der Flanken des zu vulkanisierenden Riemens 5, wie dies aus der Zeichnung klar ersichtlich ist»

In der Zeichnung sind für jede Nut 6 drei getrennte Leitungen 22 dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, stattdessen nur zwei Leitungen zu verwenden, von denen sich eine entlang einer Flanke und entlang der kleineren Basis der Nut erstreckt, während die andere Leitung sich entlang der anderen Flanke des Riemens erstreckt. Wesentlich ist es, daß entlang jeder Flanke und entlang der kleineren Basis, d.h. entlang jeder Seitenwand und entlang des Bodens jeder Nut 6, sich eine Einrichtung befindet, mittels welcher die Flanken und die kleinere Basis eines zu vulkanisierenden Riemens 5 direkt erhitzt werden.

Die Erfindung schafft auch eine Einrichtung, um ein Heizmittel, beispielsweise Dampf, in den Leitungen 22 umlaufen zu lassen. Diese Mittel umfassen einen Einlaßanschluß und einen Auslaßanschluß 24 sowie eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen 25, die in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien wiedergegeben sind und die es ermöglichen, Dampf nacheinander durch alle Leitungen 22 strömen zu lassen, und zwar entlang des gesamten Umfanges der betreffenden Platte.

Damit Dampf durch die gesamte Trommel 1 strömen kann, sind Verbindungsleitungen 25 in geeigneten Verbindungs- oder Anschlußstücken 26 zwischen benachbarten Platten versehen.

Diese Verbindungsstücke 26 sind sämtlich miteinander ausgerichtet, d.h. vorzugsweise auf nur einem Umfang angeordnet, wobei die Platten 2 bis 4 drehbar sind, um die Verbindungsstücke 26 miteinander ausrichten zu können. Dadurch können Zwis dienplatten 4 hinzugefügt oder abgenommen werden, um die Anzahl der Nuten 6 der Trommel 1 zu ändern.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt weiterhin einen zylindrischen Mantel 27, der mit Bezug auf die Trommel 1

axial bewegbar ist. Der Mantel 27 kann unter der Wirkung irgendeiner Einrichtung, die keinen Teil der Erfindung bildet, in der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung angeordnet werden. Die zum Bewegen des Mantels 27 verwendete Einrichtung kann beispielsweise Kolben-Zylinder-Einrichtungen aufweisen oder auch, wie in der Zeichnung dargestellt, zwei oder mehr Einrichtungen 28, die mit laufenden Bändern 29 od.dgl. versehen sind, durch welche der Mantel 27 in zwei Richtungen entlang der Achse der Trommel 1 verschoben werden kann.

In Übereinstimmung mit den Abmessungen der Trommel 1 und demgemäß in Übereinstimmung mit den Abmessungen des Mantels 27, die derart sein müssen, daß wenigstens alle an der Trommel 1 vorhandenen Nuten 6 vollständig überdeckt sind, kann der Mantel 27 mit geeigneten Führungen versehen sein, um richtige konzentrische Anordnung des Mantels 27 relativ zur Trommel 1 zu gewährleisten.

An seiner Innenfläche ist der Mantel 27 mit einer biegsamen und aufblasbaren Membran 3o versehen, die vorzugsweise aus elastomerem Material gebildet und mit einem widerstandsfähigen Einsatz versehen ist, beispielsweise mit einem Schnurstoff.

Der Mantel 27 ist weiterhin mit Mitteln versehen, um ein Druckmittel in die Membran einströmen zu lassen. Diese Mittel umfassen einen EinlaßanSchluß 31 und einen Auslaßanschluß 32 für das Druckmittel, wobei das Druckmittel vorzugsweise ebenfalls ein Heizmittel, beispielsweise Dampf, ist.

Die Membran 3o ist weiterhin mit Mitteln zum Glätten der in den Nuten 6 an der Trommel 1 befindlichen Riemen 5

versehen, und zwar an ihrer Innenfläche, die der Trommel 1 zugewandt ist. Diese Mittel umfassen eine Lage oder Schicht mit niedrigem Reibungskoeffizienten, und insbesondere eine Lage oder Schicht 33 aus Polytetrafluoräthylen, welche an derjenigen Fläche der Membran 3o angebracht ist, die in Richtung zur Trommel 1 gewandt ist und mit dieser in Berührung tritt.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der "Vorrichtung gemaß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei zu dem Zeitpunkt begonnen wird, zu welchem die zu vulkanisierenden Riemen 5 in den Nuten 6 der Trommel 1 angeordnet sind.

Zuerst wird der Mantel 27 mittels der Bewegungse.inrichtungen 28 derart verschoben, daß er die in der Zeichnung wiedergegebene Stellung einnimmt. In dieser Stellung befindet sich die Trommel 1 gleichachsig zu dem Mantel 27 und ist von diesem vollständig umgeben.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Einlaßanschluß 31 des Mantels 27 mit einer Quelle für Dampf eines gewünschten Druckes und einer gewünschten Temperatur verbunden, so daß die Membran 3o aufgeblasen wird. Hierdurch wird mittels der Lage oder Schicht 33 auf die größere Basis der zu vulkanisierenden Riemen 5 Druck ausgeübt, und dieser Druck hat das Bestreben, die Riemen 5 zu glätten. Gleichzeitig mit der Verbindung des Einlaßanschlusses 31 mit der Dampfquelle wird auch der Auslaßanschluß 32 mit einer zweckentsprechenden Abflußeinrichtung oder Abzugseinrichtung verbunden.

¥enn der Druck auf die größere Basis der Riemen 5 ausgeübt wird, werden der Einlaßanschluß 23 oder die Einlaßan-

Schlüsse 23, wenn mehrere vorhanden sind_y sowie der Auslaßanschluß 24 oder die Auslaßanschlüsse 24, wenn mehrere vorhanden sind, der verschiedenen Leitungen 22 mit einer Dampfquelle verbunden» Auf diese Weise wird an jedem einzelnen Riemen 5 Wärme gleichzeitig durch alle Flächen der Ausbildungen 18j 19 und 2o hindurch und durch die Lage oder Schicht 33 hindurch Wärme übertragen^ so daß jeder Riemen 5 an seinen vier Seiten gleichmäßig Wärme erhalte

Wenn an die Riemen 5 anzulegende Wärme ausreichend geliefert worden ist derart, daß die Riemen 5 wenigstens im Bereich der beiden Seitenflanken und der kleineren Basis vollständig und in gewünschter Weise vulkanisiert sind₉ wird die Dampfzirkulation unterbrochen, die Membran 3o wird entlastet und der Mantel 27 wird mittels der Bewegungseinrichtungen 28 axial verschoben, bis die Trommel 1 sich in einer Stellung vollständig außerhalb des Mantels 27 befindet„ Zu diesem Zeitpunkt werden die Anschlüsse 23 und 24 mit einer Druckluftquelle und mit einer Abzugseinrichtung verbunden_P so daß die Leitungen 22 gespült werden»

Wenn das Spülen der Leitungen 22 beendet ist, werden die Einlaßans dilüsse 23 und die Auslaßanschlüsse 24 mit einer Quelle kalten Arbeitsmittels, beispielsweise Wasser, bzw. mit einer geeigneten Abzugseinrichtung verbunden» Auf diese Weise wird differentielles Kühlen der vier Seiten jedes Riemens 5 erhalten^ da die kleinere Basis und die beiden seitlichen Flanken jedes Riemens 5 mittels des Wassers zwangsgekühlt werden, welches in den Leitungen 22 nahe den Wänden jeder Nut 6 und insbesondere im Bereich der Ausbildungen 18, 19 und 2o umläuft, während die größere Basis mittels Konvektion und Strahlung viel langsamer gekühlt wird=

Die Vulkanisation des elastomereil Materiales wird zunächst entlang der kleineren Basis und entlang der "beiden seitlichen Flanken jedes Riemens 5 praktisch unmittelbar beendet, während sie im Inneren des Riemenkörpers und auch in den Schichten unter der größeren Basis des Riemens 5 sich fortsetzen kann.

Wenn die Vulkanisation auch im Riemenkörper vervollständigt ist und demgemäß jeder Riemen 5 vollständig vul— kanisiert ist, werden die -Anschlüsse 23 und 24 von ihren Verbindungen getrennt und die vulkanisierten Riemen 5 werden von der Trommel 1 abgenommen. Um dies auszuführen, werden die Einrichtungen in Wirkung gebracht, welche die verschiedenen Platten 2 bis 4 untereinander festlegen.

Beispielsweise wird auf die Enden der Hebel IJ derart eingewirkt, daß das Hakenende 14 außer Eingriff mit dem Vorsprung 15 an der benachbarten Platte gebrächt wird, die beispielsweise die Platte 4 ist, während der Hebel 13 der Hebel an der rechten Platte 2 sein kann. Danach wird über den Anschluß 9 Druckmittel in den Zylinder 8 derart eingelassen, daß der Kolben 7 gemäß der Zeichnung nach rechts verschoben wird. Die Platte 2 wird demgemäß von den anderen Platten der Trommel 1 entfernt, so daß der vulkanisierte Riemen 5, der in der Nut 6 zwischen der Platte 2 und der benachbarten Platte 4 angeordnet ist, aus der Nut 6 herausgenommen werden kann. Danach wird Druckmittel in den Zylinder S derart eingelassen, daß der Kolben 7 gemäß der Zeichnung nach links bewegt wird, bis das Hakenende 14 des Hebels 13 hinter den Vorsprung 15 in der Zwischenplatte 4 greift. Danach kann die Kolben-Zylinder-Einrichtung derart in Wirkung gebracht werden, daß die rechte Platte 2 zusammen mit der benachbarten Zwischenplatte 4 gemäß der Zeichnung nach rechts bewegt wird, nachdem diese Platte 4 von der nächsten benachbarten Platte

!getrennt worden ist. Somit kann der nächste kassierte Riemen 5 (in der Zeichnung ist die zweite Wut 6 "Leer dargestellt) abgenommen werden.

Alternativ kann das Abnehmen der vulkanisierten Riemen 5 avjch von Hand ausgeführt werden, nachdem die rechte Platte 2 zuerst gemäß der Zeichnung nach rechte bewegt worden ist, indem die einzelnen Zwis dienplatten k einzeln Von den übrigen Platten getrennt werden, welche hoch die Trommel 1 bilden.

yfenp. alle vulkanisierten Riemen abgenommen sind, kann die fromme! 1 wiederum zusammengefügt werden, indem die verschiedenen Platten aneinander angeordnet werden, wobei zuletzt die rechte Platte 2 in Berührung mit den übrigen Platten gebracht wird. Der oben beschriebene Arbeitskreislauf kann dann von. neuem begonnen werden.

: Mittels des Verfahrens und der Vorrichtung zum Vulkanisi er en von Antriebsriemen gemäß der Erfindung werden die einleitend genannten Zwecke erreicht.

. : Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es, Antriebsriemen und insbesondere Antriebs-Keilriemen herzustellen,

2*? bei denen die Nächteile bekannter Keilriemen nicht vorhanden sind,, daß eine ihrer Flächen überhitzt bzw. Übervulkanisiert ist, wie dies bei Anwendung bekannter Verfahren und Vorrichtungen auftritt, bei denen die Wärme den Riemen hauptsäeh*- lich nur im Bereich einer Seite erreicht.

Im Gegensatz zu dem bekannten verfahren ist es bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung möglich, den Rie·» men an seinen vier Seiten gleichmäßig zu erhitzen, und ins-

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besondere ist es möglich, und zwar als Folge des Vorhandenseins der Leitungen 22 in- dem Körper der Platten 2 bis 4 nahe den Wänden der Ausbildungen 18 bis 2o, die Erhitzung in gleichmäßiger ¥eise durchzuführen und Wärme in gewünschtem Ausmaß wenigstens den drei empfindlicheren Seiten des Riemens zuzuführen.

Auf die beschriebene Weise wird ein Wärmefluß zu dem Riemen hin und ins Innere des Riemens entlang isothermer Linien erhalten, die im wesentlichen parallel zu den Seiten des Riemens verlaufen, wobei insbesondere richtige und gleichmäßige Vulkanisation der gesamten Fläche wenigstens der seitlichen Flanken und der kleineren Basis des Riemens erhalten wird.

In Verbindung mit der besonderen Art des Wärmeflusses

zur Innenseite des Riemens und als Folge der Tatsache, daß während der Vulkanisation zuerst ein Erweichen des elastomeren Materiales und dann eine Vernetzung dieses Materialiales mit einer sich daraus ergebenden Härtung stattfindet, sowie als Folge der Tatsache, daß das elastomere Material ein guter Wärmeisolator ist, ergibt es sich, daß zu dem Zeitpunkt, zu welchem das Erweichen des elastomeren Materiales im Bereich der größeren Basis des Riemens stattfindet, in deren Nähe der widerstandsfähige Einsatz angeordnet ist, bereits eine beträchtliche Härtung des darunterliegenden elastomeren Materiales stattgefunden hat, wodurch gewährleistet ist, daß der widerstandsfähige Einsatz seine Lage in dem Riemen vollkommen beibehält.

Weiterhin wird durch die differentielle Kühlung des Riemens gewährleistet, daß die Vulkanisation im Bereich der Flanken und der kleineren Basis des Riemens zu dem gewünsch-

Γ ten Zeitpunkt gestoppt wird, da das Abkühlen dieser drei Seiten des Riemens, die sich in Berührung mit den Metallwänden der Nut "befinden, praktisch unmittelbar oder sofort erfolgt, da das Kühlwasser, welches durch die Leitungen 22 fließt, von den genannten drei Seiten des Riemens nur durch eine dünne Metallwand getrennt ist. Daher erfolgt die Abkühlung sehr schnell.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Vulkanisation im Bereich der seitlichen Flanken und der kleineren Basis des Riemens zum richtigen Zeitpunkt gestoppt wird, während auch zufolge der Tatsache, daß der Riemenkörper aus wärmeisolierendem Material besteht, das Innere des Riemens während einer längeren Zeit die Wärme beibehalten kann, so daß er selbst die Vulkanisation vervollständigt. Weiterhin ermöglicht die langsamere Abkühlung, die im Bereich der größeren Basis des Riemens stattfindet, es dem massivsten Teil des Riemens nahe der größeren Basis, die Wärme noch länger zu behalten, was erwünscht ist, weil in diesem Bereich des Riemens längere Zeit benötigt wird, bis die Vulkanisation vervollständigt ist.

Es ist zu bemerken, daß von den vier Seiten des Riemens die größere Basis weniger Aufmerksamkeit verlangt. Es ist hier bekannt, daß im wesentlichen alle Brüche in Riemen an der kleineren Basis beginnen, während die beiden seitlichen Flanken die Arbeitsflächen eines Riemens sind. Wenn somit gegebenenfalls Beanspruchungen als Folge der Abkühlung auftreten, werden diese in Richtung gegen die größere Basis des Riemens abgegeben. Diese größere Basis hat während der Abkühlung zu Jedem Zeitpunkt eine Temperatur, die höher ist als die Temperatur in den anderen Bereichen des Riemens. Außerdem befindet sich nahe der größeren Basis der wider-

standsfähige Einsatz des Riemens, der große Zugfestigkeit hat.

Wenn die vier Seiten des Riemens in gleicher Weise und mit gleicher Geschwindigkeit abgekühlt würden, würde sich gewissermaßen ein Block der gesamten Außenfläche des Riemens an seinen vier Seiten bilden, während im Inneren des Riemenkörpers, in welchem es noch heiß ist und das Material demgemäß ausgedehnt ist, bei der allmählich erfolgenden Abkühlung Beanspruchungen zufolge des Zusammenziehens des Materials hervorgerufen werden, wodurch Mikrorisse an der bereits abgekühlten Oberfläche des Riemens erzeugt werden.

Während des Gebrauchs des Riemens ergibt sich aus den Mikrorissen ein vorzeitiges Brechen des Riemens, weil diese Mikrorisse als Anfangspunkte für Brüche wirken. Wenn stattdessen eine Seite und insbesondere die am wenigsten empfindliche Seite im Bereich der größeren Basis des Ri emens auf höherer Temperatur belassen wird, kann der Riemen während der Abkühlung in dieser Richtung schrumpfen, so daß sich im Bereich der bereits stabilisierten drei Seiten (Flanken und kleinere Basis) keine Spannungskonzentrationen ergeben als Folge des Zusammenziehens des mittleren Teiles des Riemenkörpers bei der Abkühlung.

Es ergibt sich daher, daß die Abkühlung entlang isothermer Linien im wesentlichen parallel und in gleichen Abständen von den obengenannten drei Seiten des Riemens stattfindet, während im Bereich der vierten Seite, d.h. im Bereich der größeren Basis, diese isothermen Linien parallel zu dieser Seite verlaufen, jedoch näher aneinander liegen, so daß die Vulkanisation dieses Teiles oder Bereiches des Riemens nach dem Beginn der differentieilen Abkühlung mit

optimaler Stabilisierung des Riemens und des widerstandsfähigen Einsatzes vervollständigt wird. Auf diese Weise wird vollständige Vulkanisation des gesamten Riemenkörpers erzielt, ohne daß jedoch überhitzte oder übervulkanisierte Zonen im Bereich der empfindlicheren Stellen oder Bereiche des Riemens vorhanden sind.

Durch den Vorgang des Spülens der Leitungen 22 wird bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besseres Arbeiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung begünstigt, da durch Beseitigen eventuell vorhandenen Kondensates oder eventuell vorhandener Dampftaschen in den Leitungen 22 die Gefahr von Hammerschlagen in den Leitungen 22 beseitigt ist, wenn das kalte Wasser zu fließen beginnt, so daß die verschiedenen Anschlußstücke innerhalb der Trommel 1 geschützt sind.

Auch mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung werden die eingangs genannten Zwecke erreicht, da sie große Einsparungen an Dampf ermöglicht, weil der Körper der Vulkanisierform vollständig erhitzt wird, während die erzwungene Kühlung insbesondere nur im Bereich der Nuten 6 der Trommel 1 ausgeführt wird.

Weiterhin werden der Mantel 27 und die dem Mantel 27 zugeordnete Membran 3o beim Abkühlen der Riemen nicht abgekühlt. Vielmehr werden sie lediglich durch Strahlung und Konvektion an der Außenfläche des Mantels 27 abgekühlt, wobei es außerdem möglich ist, auf der Außenfläche des Mantels 27 eine Lage oder Schicht aus Isoliermaterial vorzusehen. Demgemäß wirkt ein großer Teil des Körpers der Vulkanisierform oder der Vorrichtung als Wärmeschwungrad, durch welches eine große Menge der Wärme beibehalten wird, die während des er-

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sten Vulkanisationsvorganges zugeführt wurde. Dies bedeutet, daß für alle nachfolgenden Vulkanisationsvorgänge weniger Dampf verbraucht wird.

Weiterhin erfolgt bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung das Abkühlen der Riemen ohne ein Eintauchen in Wasser, so daß kein Wasser von den Riemenkörpern absorbiert wird, was zu einer möglichen Beschädigung des im Riemenkörper befindlichen widerstandsfähigen Einsatzes führen könnte. Weiterhin ergeben sich keine Nachteile während des Einsetzens der Riemen in die Vorrichtung, weil die Riemen hierbei nur mit kalten Flächen in Berührung kommen.

Schließlich wird ein doppelter Vorteil erhalten durch das Vorhandensein der Lage oder Schicht 33 aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, an der den Riemen zugewandten Seite der Membran 3o. Einerseits ermöglicht das Vorhandensein dieser Lage oder Schicht 33 ein Glätten eventuell vorhandener Ungleichmäßigkeiten an der Außenfläche des Riemens, indem als Folge des niedrigen Reibungskoeffizienten es ermöglicht ist, daß Kautschuk von denjenigen Stellen, an denen er in übermäßiger Menge vorhanden ist, zu denjenigen Stellen wandern kann, an denen zu wenig Kautschuk vorhanden ist. Da außerdem die Lage oder Schicht 33 steifer oder starrer als bekannte biegsame Membranen ist, wird durch sie höherer und gleichmäßigerer Formdruck auf die Oberfläche des Riemens ausgeübt, wodurch das Wandern von Kautschuk bzw. elastomerem Material zwis dien den genannten Stellen oder Zonen erleich- ■ tert ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere in Verbindung mit Keilriemen beschrieben ist, ist zu verstehen,

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daß sie auch auf Riemen anderen Querschnitts angewendet werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Vulkanisieren von Antriebsriemen„ gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte:

(a) ein auf seiner Innenseite mit einer biegsamen Membran versehener Mantel wird gleichachsig zu einer Trommel und an dieser angeordnet, die mit wenigstens einer Umfangsnut versehen ist, in welcher ein zu vulkanisierender Riemen angeordnet ist, Io

(b) an die Außenfläche des zu vulkanisierenden Riemens wird durch Aufblasen der Membran Druck angelegt derart, daß der Riemen geglättet wird,

(c) gleichzeitig mit dem Arbeitsschritt (b) wird der zu vulkanisierende Riemen an wenigstens dreier seiner Seiten gleichmäßig erhitzt,

(d) die Membran wird zusammenfallen gelassen und der Mantel wird wegbewegt,

(e) der Riemen wird differentiell abgekühlt, um die Vulkanisation zu vervollständigen, und

(f) der vulkanisierte Riemen wird von der Trommel abgenommen .

2. Verfahren nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet„ daß der Arbeitsschritt (b) dadurch ausgeführt wird, daß Dampf in die Membran eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsschritt (c) dadurch ausgeführt wird,, daß Dampf in die Membran und in drei Leitungen eingeführt

wird, die in der Trommel nahe jeder Seite der Nut angeordnet sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsschritt (e) dadurch ausgeführt wird, daß eiriΓ "Kühlmittel in Leitungen derart eingeführt wird, daß die Vulkanisation an den genannten drei Seiten des Riemens Blockiert wird, während die vierte Seite des Riemens mittels natürlicher Konvektion und Strahlung abkühlen gelassen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Arbeitsschritt (e) die für das Anlegen von Wärme verwendeten Leitungen gespült werden.

6. Vorrichtung zum'Vulkanisieren von Antriebsriemen, mit einer Trommel (1), die wenigstens zwei Platten (2, 3) aufweist, deren Außenflächen derart ausgebildet sind, daß, wenn die Platten in Berührung miteinander gebracht sind, wenigstens eine Umfangsnut (6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ausbildungen (18, 19, 2o) der Platten (2, 3) Heizeinrichtungen (22) vorgesehen sind.

7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen Umfangsleitungen (22) sind, die sich im wesentlichen über die gesamte Erstreckung der Ausbildungen (18, 19, 2o) erstrecken, und daß eine Einrichtung (22 bis 24) vorgesehen ist, um Dampf in den Leitungen umlaufen zu lassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7", dadurch gekennzeichnet, daß gleichachsig zur Trommel (1) ein Mantel

(27) vorgesehen ist, der mit Bezug auf die Trommel axial bewegbar ist und dessen Innenfläche eine biegsame und aufblasbare Membran (3o) zugeordnet ist, an derjenigen Fläche der Membran, die mit der Trommel in Berührung kommt, eine Einrichtung zum Glätten des zu vulkanisierenden Riemens (5) vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (31, 32) vorgesehen ist, um ein Druckmittel in die Membran einzuführen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Glätten des Riemens (5) eine Lage oder Schicht (33) aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten aufweist. .

Io. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht oder Lage (33) eine Schicht oder Lage aus Polytetrafluoräthylen ist.