DE4038656C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Metallform zum Vulkanisie
ren von Zahnkeilriemen gemäß der durch den Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei einer aus der JP-GM-AS 1-23 783 bekannten Metallform dieser
Art wird das unvulkanisierte Material in Form eines Endlosrie
mens durch zwei achsparallele und im Achsabstand veränderliche
Riemenscheiben abschnittsweise bewegt. Die Metallform
für das Vulkanisieren dieses Endlosriemens ist im Bereich zwischen
den beiden Riemenscheiben angeordnet und weist einen dritten
Formenteil mit einer gezahnten Oberfläche auf,
so daß mit dem so ausgebildeten Vulkanisator gleichzeitig auf
die beiden Trumms des Endlosriemens eingewirkt werden kann.
Bei einem Vulkanisieren mit solchen mehrteiligen Metallformen
zeigt sich, daß der Gummi während der Anfangsstufe der
Vulkanisation, wenn der Gummi also erst halbvulkanisiert ist,
an jedem Ende der plattenförmigen Formenteile nach außen ver
drängt wird und sich dort mit dem noch unvulkanisierten Rie
menmaterial verbindet, so daß das unvulkani
sierte Riemenmaterial an der Außenseite der Metallform
eine Auswölbung erfährt. Diese vor dem
eigentlichen Vulkanisieren stattfindende Auswölbung
des noch unvulkanisierten Riemenmaterials
ergibt eine Unordnung der in das un
vulkanisierte Riemenmaterial eingebetteten Zugbänder sowie
auch eine unregelmäßige Querschnittsverteilung des Riemenma
terials. Bei dem Vulkanisieren ergibt sich
daher eine unregelmäßige Querschnittsform des Riemens
und insbesondere der einzelnen Zahnformen seiner gezahnten
Oberfläche. Bei der bekannten Metallform
ist daher zur Vermeidung dieses Nachteils eine Ab
schrägung oder Verjüngung in solcher Art und Weise vorgesehen,
daß sich diese Verjüngung an dem Kantenbereich der Unterseite
der beiden Endbereiche eines oberen Formenteils senkrecht zu
der Längsrichtung erstreckt, wobei der obere Formenteil eine
flache Oberseite aufweist. Die Verjüngung ist damit an der
Rückseite des Riemens vorgesehen, die deshalb extreme Höhen
differenzen an der Riemenoberseite auslöst ebenso wie eine un
regelmäßige Anordnung der in die Riemen eingebetteten Zugbänder.
Bei der Ausbildung der Zahnformen während des
Vulkanisierens entstehen deshalb entsprechende Unregelmäßigkeiten,
weil der Gummi
nicht mehr gleichförmig fließen kann und sich auch
schlecht mit den Zugbändern verbindet.
Um einen qualitätsmäßig befriedigenden Zahnkeilriemen herzu
stellen, muß für das unvulkanisierte Riemenmaterial ein Gummi
volumen zur Verfügung stehen, das gleich oder größer als das Ma
terialvolumen des fertigen Riemens ist. Ist das Gummivolumen
kleiner, dann ergeben sich daraus insbesondere die Probleme der
Lunkerbildung,
die auch dann vorhanden sind, wenn mit
einem mit dem fertigen Riemen gleichen Gummivolumen gearbeitet
wird. Es entspricht daher der allgemeinen Übung, mit einem
Gummivolumen größer als das Materialvolumen des fertigen Rie
mens zu arbeiten, so daß dabei das Fließen des Gummis praktisch
nicht vermieden werden kann.
Aus der DE-AS 11 34 506 ist eine Metallform bekannt, bei
welcher zur Verhinderung eines Längsflusses des Riemen
materials nach der Außenseite der Form hin zwischen zwei
vergleichbaren Formenteilen eine an der Druckübertragung
ebenfalls teilnehmende besondere Druckplatte aus einem
elastisch verformbaren Material angeordnet ist, die an der
gegen das Riemenmaterial anzudrückenden einen Seite glatt
ausgebildet und an der dazu abgewandten Rückseite mit einer
Mehrzahl von sich kreuzenden Nuten versehen ist. Durch die
sich kreuzenden Nuten werden dabei für die Druckplatte eine
entsprechende Vielzahl von kleineren und wechselseitig mehr
oder weniger unabhängigen druckübertragenden Einzelfeldern
erhalten, die während des Vulkanisierens das Riemenmaterial
von einem Verdrängen nach außen zurückhalten, wobei diese
Wirkung noch dadurch begünstigt werden kann, daß die Formen
teile im mittleren Formenbereich mit Durchflußkanälen für
ein Heizmittel und den beiden anschließenden äußeren Formen
bereichen mit Durchflußkanälen für ein Kühlmittel versehen
sind, um damit eine entsprechend abgestufte Erstarrung des
Riemenmaterials während des Vulkanisierens zu erhalten.
Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst
die Aufgabe, eine Metallform zum Vulkanisieren von
Zahnkeilriemen der angegebenen Art derart auszubilden, daß ein
Austritt des erst halbvulkanisierten Gummis aus der Form weit
gehend bis völlig verhindert wird und die ursprüngliche Anord
nung der Zugbänder nicht übermäßig gestört und jede unregel
mäßige Ausbildung der Zahnform respektive die abwechselnde
Anordnung der zahnförmigen Erhöhungen und Vertiefungen verhin
dert wird.
Die mit der erfindungsgemäßen Metallform erzielbaren Vorteile
liegen im wesentlichen darin, daß wegen einer damit erreichten
Umwandlung des unvulkanisierten Riemenmaterials zunächst in
einen halbvulkanisierten Zustand eine vorläufige Formgebung
der Zähne des Riemens mit einem verringerten Fließvermögen des
Gummis erhalten wird, so daß bei dem nachfolgenden fertigen
Vulkanisieren jede unregelmäßige Formgebung der Zähne ebenso
verhindert werden kann wie eine wesentliche Unordnung der in
den Riemen eingebetteten Zugbänder. Diese
formgenaue Herstellmöglichkeit der Zahnform solcher Zahnkeil
riemen beim Vulkanisieren unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Metallform ist dabei im besonderen dann möglich, wenn für die
gegenüber dem mittleren Formenbereich unterschiedliche Ausbil
dung der beiden Endbereiche des oberen Formenteils auch die
mit dem wärmeisolierenden Material entsprechend eingeengte
Kühlung vorgesehen ist, weil damit für das Fertigvulkani
sieren die Abgrenzung gegen die halbvulkanisierten Materialbe
reiche des Riemens entsprechend optimal eingehalten werden
kann.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Metallform ist
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines unter Verwendung der
erfindungsgemäßen Metallform ausgebildeten
Vulkanisators für Keilriemen,
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der Einzel
heit A der in Fig. 1 gezeigten Metallform,
Fig. 3 einen Querschnitt der Metallform zur Dar
stellung der erfindungswesentlichen Einzel
heit und
Fig. 4 eine Schemadarstellung zur näheren Erläuterung
der interessierenden Zahnform der gezahnten
Oberfläche des einen Formenteils.
Mit dem in Fig. 1 schematisch gezeigten Vulkanisator 1 wird
ein unvulkanisiertes Riemenmaterial in Form eines Endlosriemens
2 mittels zweier Riemenscheiben 3 und 4 bewegt, deren Achsab
stand veränderlich ist. Die Bewegung des Endlosriemens 2 erfolgt
dabei abschnittsweise für ein Vulkanisieren des unvulkanisierten
Riemenmaterials durch eine Vulkanisiermaschine 14, die im we
sentlichen mit einer Metallform ausgebildet ist, welche ein
oberes Formenteil 5 an der Oberseite des oberen Trumms des
Endlosriemens 2, ein mittleres Formenteil 6 im Zwischenraum
zwischen dessen beiden Trumms und ein unteres Formenteil 7 an
der Oberseite des unteren Trumms des Endlosriemens 2 aufweist.
Die drei Formenteile sind dabei mit Formgebungsplatten 11, 12
und 13 ausgebildet, deren Formgebung und Anordnung für ein
Vulkanisieren der beiden Trumms des Endlosriemens 2 ausgebil
det ist.
Die für die Metallform hinsichtlich des Vulkanisierens somit
näher interessierenden Formenteile 11, 12 und 13 sind mit einer
eingebetteten Kühleinrichtung in der Ausbildung einer über die
Breite der Metallform verlaufenden Kühlwasserröhre versehen.
Mit der Einzelheit in Fig. 2 ist gezeigt, daß diese
Kühlwasserröhren 21 eine auf die beiden Endbereiche der beiden
Formenteile 11 und 12 beschränkte Anordnung aufweisen, die ge
gen den mittleren Formenbereich hin durch ein in die Formen
teile eingebettetes wärmeisolierendes Material 22
abgegrenzt ist. Diese Anordnung ist auch
bezüglich des Formenteils 13 verwirklicht, der wie der Formen
teil 11 mit einer gezahnten Oberfläche versehen ist und ent
sprechend der in Fig. 2 gezeigten Einzelheit
eine paarweise Anordnung mit einem flachen Formenteil 12 auf
weist. Das wärmeisolierende Material 22 ist mit
einem sogenannten FRP-Material bereitgestellt.
Gemäß der Detailansicht in Fig. 3 weist der obere Formenteil
11 - und damit entsprechend auch der Formenteil 13 - eine ge
zahnte Oberfläche auf, die mit abwechselnd angeordneten zahn
förmigen Erhöhungen 11a bzw. 11b und zahnförmigen Vertiefungen
11c bzw. 11d ausgebildet ist. Der mit diesem oberen Formenteil
11 an dem oberen Trumm des Endlosriemens 2 zusammenwirkende
untere Formenteil 12 ist andererseits im wesentlichen flach
ausgebildet und ist mit einer mäßigen Gegenkrümmung in der
Längsrichtung des Formenteils versehen. Der obere Formenteil 11 weist einen
sich etwa über 60 bis 70 mm erstreckenden Endbereich an dem
einen Ende der Metallform - sowie entsprechend auch an deren
anderem Ende - auf, bei dem die zahnförmigen Erhöhungen 11a
ein prozentual kleineres Volumen als die zahnförmigen Erhöhun
gen 11b des mittleren Formenbereichs aufweisen. Dieses prozen
tual verringerte Volumen der zahnförmigen Erhöhungen 11a be
trägt bei jedem Endbereich S des oberen Formenteils 11 etwa
20 bis 30%, so daß in diesen Endbereichen S die zahnförmigen
Erhöhungen 11a beispielsweise um durchschnittlich 0,2 bis 0,5 mm
weniger breit sind als die zahnförmigen Erhöhungen 11b des
mittleren Formenbereichs. Dabei ist gleichzeitig die Besonder
heit eingehalten, daß sämtliche zahnförmige Erhöhungen 11a
und 11b eine gleiche Höhe in der Längsrichtung des Formenteils 11 aufweisen, was
zur Folge hat, daß umgekehrt die zahnförmigen Vertiefungen 11c
bei den Endbereichen S etwas größer sind als die zahnförmigen
Vertiefungen 11d des mittleren Formenbereichs. Diese Verhält
nisse sind durch die Einzeldarstellung der Fig. 4 verdeutlicht.
Aus dieser Einzeldarstellung ist auch ableitbar, daß die zahn
förmige Erhöhung 11a symmetrisch zu der Mittellinie ist, die
in der Höhenrichtung verläuft, und daß die Zahnteilung in der
Längsrichtung des Formenteils 11 konstant ist.
Wenn unter Verwendung der vorbeschriebenen Metallform der End
losriemen 2 aus unvulkanisiertem Material vulkanisiert wird,
dann wird bei diesem Vulkanisieren zunächst mit den Endbereichen
S ein halbvulkanisierter Zustand erhalten, bei welchem das
Fließvermögen des Gummis unterdrückt oder zumindest sehr weit
gehend eingeengt wird. Diesem anfänglichen Vulkanisieren folgt
ein Fertigvulkanisieren nach, bei dem das
Material mit der regelmäßigen Zahnform des
fertigen Zahnkeilriemens versehen wird, ohne daß es dabei zu
einer Lunkerbildung kommt. Weil
während des anfänglichen Vulkanisierens in den Endbereichen S
das Fließvermögen des Gummis begrenzt wird, ist es damit auch
möglich, einen kurze Fasern enthaltenden Gummi zu einem Zahn
keilriemen jeder gewünschten Formgenauigkeit zu vulkanisieren,
ohne daß für die Kurzfasern eine unerwünschte Unordnung
erhalten wird. Es versteht sich, daß dieses Fertigvulkani
sieren in dem mittleren Formenbereich vorgenommen wird, in
welchen der Endlosriemen abschnittsweise vorbewegt wird,
nachdem er in den Endbereichen S in den halbvulkanisierten Zu
stand überführt worden ist. Es ist daher mit dieser Anordnung
auch gewährleistet, daß in das Riemenmaterial eingebettete
Zugbänder keine Unordnung erfahren und der Querschnitt des
Riemens formstabil erhalten bleibt.
Claims (7)
1. Metallform zum Vulkanisieren von Zahnkeilriemen, die aus
einem unvulkanisierten Material bestehen, wobei die Metall
form einen flachen unteren Formenteil mit einer mäßigen Ge
genkrümmung in der Längsrichtung und einen oberen Formen
teil mit einer gezahnten Oberfläche aufweist, die mit ab
wechselnd angeordneten zahnförmigen Erhöhungen und Vertie
fungen ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die zahnförmigen
Erhöhungen (11a) des oberen Formenteils (11) an den beiden
in seiner Längsrichtung verlaufenden Endbereichen (S) weniger breit
ausgebildet sind als die zahnförmigen Erhöhungen (11b) des
mittleren Formenbereichs, wobei alle Erhöhungen (11a, 11b)
der einzelnen Formenbereiche eine gleiche Höhe
haben.
2. Metallform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die zahnförmigen
Erhöhungen (11a) der beiden Endbereiche (S) des oberen For
menteils (11) um 20 bis 30% weniger breit aus
gebildet sind als die zahnförmigen Erhöhungen (11b) des
mittleren Formenbereichs.
3. Metallform nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zahnförmigen
Erhöhungen (11a) der beiden Endbereiche (S) des oberen For
menteils (11) um 0,2 bis 0,5 mm weniger breit sind als
die zahnförmigen Erhöhungen (11b) des mittleren Formenbereichs.
4. Metallform nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das
obere Formenteil (11) mit einer zum Kühlen des unvulkani
sierten Riemenmaterials vorgesehenen Kühleinrichtung (21)
versehen ist.
5. Metallform nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrich
tung (21) wenigstens in die Endbereiche (S) des oberen For
menteils (11) zusammen mit einem zu
dem mittleren Formenbereich hin beabstandet angeordneten
wärmeisolierenden Material (22) eingebettet ist.
6. Metallform nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeiso
lierende Material (22) jeweils im Übergang der beiden End
bereiche (S) zu dem mittleren Formenbereich des oberen For
menteils (11) angeordnet ist.
7. Metallform nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem oberen
Formenteil (11) übereinstimmende Endbereiche des unteren
Formenteils (12) mit einer entsprechend eingebetteten Kühl
einrichtung (21) und einem entsprechend eingebetteten
wärmeisolierenden Material (22) versehen sind.
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