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Die vorliegende Erfindung betrifft einen zur
Kraftübertragung verwendeten Zahnriemen.
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Allgemein ist ein Zahnriemen, wie durch einen
Zahnriemen 1 in Fig. 1 exemplarisch dargestellt, derart aufgebaut,
daß auf einer Fläche eines Gummikörpers 2 Zähne 3
ausgebildet sind und in Längsrichtung des Guinmikörpers dehn- oder
streckbare Schnüre oder Litzen 4 eingelassen sind. Ein
Webstoff 5 ist entlang des zahnförmigen Profils auf der
Eingriffsfläche des Zahnriemens 1 angehaftet oder aufgeklebt.
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Wenn dieser Zahnriemen 1 hergestellt werden soll, wird
auf dem Außenumfang einer zylinderförmigen Form 7, auf deren
Oberseite eine Matrize 6 für die Zähne 3 ausgebildet ist,
wie in Fig. 2 dargestellt, der zylinderförmige Webstoff 5
angepaßt, der mit einem Klebstoff, z.B. RFL (d.h.
Resorcinol-Formaldehyd-Latex), behandelt wurde. Auf diesen
Webstoff 5 werden die dehn- oder streckbaren Litzen 4
angeordnet und anschließend durch Gummi 8 abgedeckt. Wenn dieses
Gummi 8 unter Druck erwärmt wird, wird es durch die
Zwischenräume zwischen den dehn- oder streckbaren Litzen 4 in
die Matrize 6 gezwungen, wie in Fig. 3 dargestellt, so daß
durch Vulkanisieren die Zähne 3 gebildet werden. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Webstoff 5 zusammen mit dem Gummi 8 in
die Matrize 6 gezwungen, um eine Eingriffsfläche entlang der
Oberfläche der Zähne 3 zu bilden. Der Webstoff 5 muß eine
Anfangslänge aufweisen, die der Umfangslänge des Zahnriemens
1 im wesentlichen gleich ist, und, wenn die Zähne 3 gebildet
werden sollen, eine Länge, die der Umrißline der Zähne des
Zahnriemens 1 entspricht. Um diese Anforderungen zu
erfüllen, muß gewährleistet sein, daß der Webstoff 5 in
Längsrichtung
des Zahnriemens 1 leicht gedehnt bzw. gestreckt
werden kann.
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Herkömmlich wurden als in Längsrichtung des Zahnriemens
dehnbare Garne spannbare oder reckbare Garne verwendet.
Diese Garne werden nachstehend als "Längsfäden 9" der
Längsrichtung des Zahnriemens bezeichnet, wohingegen die mit den
Längsfäden 9 zu kombinierenden Garne als "Querfäden 10"
bezeichnet werden. Diese "Längsfäden" und "Querfäden" müssen
jedoch nicht mit den für Textilstrukturen verwendeten
Begriffen "Kette" und "Schuß" übereinstimmen.
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Diese spann- oder reckbaren Garne oder Streck- bzw.
Stretchgarne werden beispielsweise in der JP-U-62-204059 in
der US-A-4826472 oder in der EP-A-271587 am Beispiel von zu
Wolle verarbeiteten Garnen aus Nylon oder ähnlichen
Materialien dargestellt. In den letzten Jahren werden Zahnriemen
beispielsweise zum Antreiben von Nockenwellen oder
Ausgleichswellen von Kraftfahrzeugmotoren verwendet. Durch die
in den letzten Jahren erreichte Erhöhung der Motorleistung
ist der Motorraum hohen Temperaturen ausgesetzt, so daß der
Zahnriemen auch in einer solchen heißen Umgebung eine
ausreichende Lebensdauer oder Haltbarkeit aufweisen muß.
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Daher wurde in diesen Jahren untersucht, Fasergarne mit
hoher Zug- oder Zerreißfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit, wie beispielsweise Fasergarne aus aromatischem
Polyamid, als Längsfäden 9 des Webstoffs 5 des Zahnriemens zu
verwenden.
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Allgemein können Fasergarne mit hoher Zugfestigkeit und
hoher Wärmebeständigkeit jedoch schwer zu Wolle verarbeitet
werden und weisen die Fasergarne keine ausreichende
Verstreckbarkeit bzw. keinen ausreichenden Zug auf. In der JP-
Y-63-15628 wird die Verwendung umwickelter Garne 13, die
jeweils aus einem spiralförmig mit einem Aramidfasergarn 12
umwickelten elastischen Polyurethangarn 11 gebildet werden,
als Längsfäden 9 des Webstoffs 5 des Zahnriemens 1
beschrieben.
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Wenn das elastische Polyurethangarn 11 zusammenzieht
oder schrumpft, lockert sich das spiralförmige
Aramidfasergarn 12, so daß das umwickelte Garn 13 sich um eine der
Lokkerung entsprechende Strecke dehnen kann. Bei diesem
umwikkelten Garn 13 ist das elastische Polyurethangarn 11 jedoch
mit einem ausreichend langen Aramidfasergarn 12 umwickelt,
so daß zwischen dem elastischen Polyurethangarn 11 und dem
Aramidfasergarn 12 keine wechselseitigen Rückhaltekräfte
wirken. Dadurch tritt dazwischen Schlupf auf, so daß das
Aramidfasergarn 12 sich derart lockert, daß unregelmäßige
Schleifen oder Schlaufen 14 gebildet werden, wie in Fig. 4
dargestellt. Wenn das umwickelte Garn 13 als Längsgarn 9 des
Webstoffes 5 gewebt ist, stehen von der Oberfläche des
Webstoffes 5 die Schleifen oder Schlaufen 14 hervor, so daß der
Webstoff 5 voluminös wird.
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Hinsichtlich des Verwendungszwecks des Zahnriemens 1
werden die dehn- oder streckbaren Litzen 4 vorzugsweise so
nahe wie möglich an den Basen der Zähne 3 angeordnet, so daß
verhindert werden kann, daß das Volumen des Webstoffs 5
zunimmt. Wenn mehrere Schleifen oder Schlaufen 14 unregelmäßig
hervorstehen, wird dadurch das Erscheinungsbild des
Zahnriemens beeinträchtigt. Außerdem können die mehreren Schleifen
oder Schlaufen 14 durch den Kontakt mit den Zähnen der
Zahnscheibe lokal an den Basen verschleißen, so daß die
Lebensdauer des Zahnriemens 1 abnimmt.
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Beim vorstehend erwähnten umwickelten Garn 13 liegt das
Aramidfasergarn 12 am äußersten Abschnitt des umwickelten
Garns 13 frei. Dadurch haften das Aramidfasergarn 12, das
Gummi des Gummikörpers 2 und die Zähne 3 direkt zu einer
einstückigen Struktur zusammen, bei der die Aramidfasergarne
12 durch das Gummi zurückgehalten werden, so daß ihr
Freiheitsgrad vermindert wird. Dadurch werden, wenn der
Zahnriemen 1 wiederholt verformt wird, die Aramidfasergarne 12
wiederholt gestreckt oder gedehnt und gebogen, wodurch ihre
Festigkeit durch Ermüdung abnimmt und die Lebensdauer des
Zahnriemens 1 wesentlich vermindert wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich des
vorstehend beschriebenen Hintergrundes entwickelt, und es ist
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zahnriemen mit
einer sehr guten Wärmebeständigkeit, einer sehr guten
Verschleißfestigkeit und einer sehr hohen Lebensdauer
bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird ein Zahriemen mit einem an der
Eingriffsfläche aufgeklebten oder angehafteten Webstoff
bereitgestellt. Dieser Zahnriemen ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsfäden des Webstoffes sich in Längsrichtung des
Zahnriemens erstrecken und aus umwickelten Garnen gebildet
sind, die jeweils hergestellt werden, indem ein Fasergarn
mit hoher Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit auf
einen aus einen elastischen Garn hergestellten Kern (oder
einen Füllfaden) gedreht und darauf ein Synthesefasergarn
gedreht wird.
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Das Synthesefasergarn kann vorzugsweise aus einem
voluminösen Garn aus Nylon- oder Polyesterfasern hergestellt
sein und das voluminöse Garn kann vorzugsweise elastisch
oder streckbar sein.
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Außerdem kann das Synthesefasergarn vorzugsweise eine
höhere Wicklungsdichte (Umdrehungen oder Wicklungen/m)
aufweisen als das Fasergarn mit hoher Zugfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit, und kann vorzugsweise in die bezüglich
der Drehrichtung des Fasergarns mit hoher Zugfestigkeit und
hoher Wärmebeständigkeit entgegengesetzte Richtung gedreht
sein.
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Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Fasergarn
mit hoher Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit wird
vorzugsweise aus Fasern hergestellt&sub1; die eine wesentlich
höhere Zugfestigkeit und Wärmebeständigkeit aufweisen als das
Synthesefasergarn, das eine Zugfestigkeit von 10 g/d oder
mehr aufweist und bei Temperaturen von 200 ºC oder mehr
verwendet
werden kann. Diese Fasergarne mit hoher Zugfestigkeit
und hoher Wärmebeständigkeit können geeignet beispielsweise
durch aromatische Polyamidfasergarne gebildet werden oder
durch ein aus Polyacrylatfasern, Metallfasern,
Kohlenstoffasern oder Glasfasern hergestelltes Garn.
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Außerdem kann dieses Fasergarn mit hoher Zugfestigkeit
und hoher Wärmebeständigkeit vorzugsweise durch ein
gesponnenes oder ein voluminöses Garn gebildet werden.
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Fig. 5 zeigt ein bei der vorliegenden Erfindung
verwendetes umwickeltes Garn 15. Der Kern (oder Füllfaden) 16
dieses umwickelten Garns 15 besteht aus einem elastischen Garn,
wie beispielsweise aus elastischem Polymethangarn.
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Das Bezugszeichen 17 bezeichnet ein Fasergarn aus
aromatischem Polyamid, das als Fasergarn mit hoher
Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit verwendet wird und
spiralförmig auf die Kerne 16 gedreht ist. Dieses Garn 17 aus
aromatischen Polyamidfasern kann vorzugsweise durch ein
gesponnenes oder voluminöses Garn gebildet werden.
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Das Bezugszeichen 18 bezeichnet ein aus Nylonfasern
oder Polyesterfasern gebildetes Synthesefasergarn, das
spiralförmig auf das vorstehend erwähnte Garn 17 aus
aromatischen Polyamidfasern gedreht ist. Das Synthesefasergarn 18
kann vorzugsweise durch ein gekräuseltes Garn aus
Nylonoder Polyesterfasern gebildet werden.
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Wenn das Synthesefasergarn 18 auf das Garn 17 aus
aromatischen Polyamidfasern gedreht werden soll, kann es
vorzugsweise bezüglich der Drehrichtung des auf die Kerne 16
gewickelten Garns 17 aus aromatischen Polyamidfasern
spiralförmig in die entgegengesetzte Richtung und mit einer
höheren Wicklungsdichte als diejenige des auf die Kerne 16
gewickelten Garns 17 aus aromatischen Polyamidfasern gedreht
werden.
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Daher wird der vorstehend erwähnte Webstoff 5 aus den
vorstehend beschriebenen umwickelten Garnen 15 als
Längsfäden 9 und beliebigen Garnen als Querfäden 10 gewebt. Bei
dieser Webverarbeitung können die Längsfäden 9 oder die
Querfäden 10 als Kette oder Schuß verwendet werden.
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Der derart erhaltene Webstoff 5 wird auf die
Oberflächen der Zähne des Zahnriemens 1 angehaftet oder geklebt.
Der Zahnriemen 1, bei dem der Webstoff 5 verwendet wird,
kann auf identische Weise wie der herkömmliche Zahnriemen 1
hergestellt werden.
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Beim erfindungsgemäßen Zahnriemen werden die als
Längsfäden 9 verwendeten umwickelten Garne 15 durch Umwickeln der
Kerne 16 aus elastischen Garnen mit Fasergarnen 17 mit hoher
Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit und durch
weiteres Umwickeln dieser Garne mit Synthesefasergarnen 18
hergestellt. Dadurch werden die Fasergarne 17 mit hoher
Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit, die steif sind und
eine geringe Verschleißfestigkeit aufweisen, mit
Synthesefasergarnen 18 umwickelt und durch diese geschützt, so daß die
Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit weder direkt zur Außenseite freiliegen noch
verschleißen.
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Außerdem werden die Synthesefasern 18 am den Zahnriemen
1 bildenden Gummi angehaftet oder angeklebt, wohingegen die
Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit durch die Synthesefasergarne 18 umschlossen sind und
vor einen direkten Haltekontakt mit dem Gummi geschützt bzw.
abgeschirmt sind, so daß sie einen großen Freiheitsgrad
aufweisen und durch Dehnung und Biegung nicht ermüden.
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Außerdem werden die Synthesefasergarne 18 durch die
voluminösen Garne gebildet, um den Reibungskoeffizienten
zwischen den Synthesefasergarnen 18 und den Fasergarnen 17 mit
hoher Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit zu erhöhen.
Darüber hinaus werden die Fasergarne 17 mit hoher
Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit in den Synthesefasergarnen
18 gehalten, die so voluminös sind, daß sie die Fasergarne
17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit
darin einschließen, wodurch verhindert wird, daß diese zur
Außenseite hin freiliegen, so daß die Wärmebeständigkeit und
die Haltbarkeit oder Lebensdauer weiter verbessert werden.
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Um das Haftvermögen zwischen dem Webstoff 5 und dem
Gummi zu verbessern, kann der Webstoff 5 mit einen
Klebstoff, wie beispielsweise RFL, behandelt werden. Wenn die
voluminösen Garne verwendet werden, durchdringt das
Behandlungsmittel leicht die Fasern der Synthesefasergarne 18, so
daß dessen Menge erhöht werden kann, um das Haftvermögen des
Gummis weiter zu verbessern.
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Wenn die verwendeten voluminösen Garne elastisch sind,
können diese außerdem leicht gedreht werden, wobei sie
jedoch keine übermäßige Elastizität aufweisen, weil sie sich
nach dem Drehen zusammenziehen bzw. schrumpfen und die
Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit halten können, während sie die Freisetzung dieser
Garne blockieren.
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Weil die Wicklungsdichte der Synthesefasergarne 18 auf
einen Wert eingestellt wird, der größer ist als die
Wicklungsdichte der Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und
hoher Wärmebeständigkeit, können die Fasergarne 17 mit hoher
Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit zuverlässiger
gehalten werden, und kann verhindert werden, daß diese zur
Außenseite freiliegen.
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Weil Synthesefasergarne 18 in die bezüglich der
Drehrichtung der Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit entgegengesetzte Richtung gedreht werden,
können die Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit durch die Synthesefasergarne 18 auf den
Oberflächen der Kerne 16 gehalten werden, und so wirksam
verhindert werden, daß die Fasergarne 17 an den Oberflichen
freiliegen.
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Wenn außerdem die Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit
und hoher Wärmebeständigkeit aus gesponnenen Garnen oder
voluminösen Garnen hergestellt sind, die weich sind, so daß
sie eine geringe Steifigkeit aufweisen, und auf den
Synthesefasergarnen
18 leicht verfitzen oder sich verheddern
können, bilden die Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und
hoher Wärmebeständigkeit keine unregelmäßigen Schleifen oder
Schlaufen, so daß verhindert wird, daß sie an den
Oberflächen der umwickelten Garne 15 freiliegen.
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Erfindungsgemäß werden die Fasergarne 17 mit hoher
Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit, die eine sehr gute
Zugfestigkeit und eine sehr gute Wärmebeständigkeit
aufweisen, in den Längsfäden 9 für den Webstoff 5 des Zahnriemens
1 verwendet, so daß der Webstoff 5 eine hohe Zugfestigkeit
erhält und auch dann verhindert werden kann, daß die
Längsfäden 9 durch Reibungswärme verschleißen oder ihre Qualität
durch Reibungswärme beeinträchtigt wird, wenn der Webstoff 5
mit Riemenscheiben in Kontakt kommt, durch die die
Zahnriemen angetrieben werden. Dadurch erhält der Zahnriemen 1 eine
sehr hohe Lebensdauer, während verhindert wird, daß der
Webstoff 5 einreißt oder eingeschnitten wird und der Zahnriemen
3 reißt.
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Beim erfindungsgemäßen Zahnriemen werden die Fasergarne
17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit auf
Kerne 16 gedreht und an ihrer Außenseite durch
Synthesefasergarne 18 gehalten. Dadurch werden die Fasergarne 17 mit
hoher Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit auf den
Kernen 16 spiralförmig angeordnet und können spiralförmig
gedehnt werden, obwohl sie nicht elastisch sind, um den
umwickelten Garnen 15 eine hohe Elastizität zu verleihen.
Dadurch kann dem Webstoff 5 in Längsrichtung des Zahnriemens 1
eine hohe Elastizität verliehen werden, so daß der
Zahnriemen 1 leicht gegossen werden kann. Auch wenn die Schleifen
oder Schlaufen 14 durch Kräuseln der Fasergarne 17 mit hoher
Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit in den
umwickelten Garnen 15 ausgebildet werden, werden diese auf der
Oberfläche des Webstoffes weder vergrößert noch unregelmäßig
ausgebildet, weil die Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit
und hoher Wärmebeständigkeit außen durch die
Synthesefasergarne
18 gehalten werden. Dadurch kann verhindert werden,
daß das Volumen des Webstoffs 5 unnötig zunimmt.
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Dadurch erhält der Webstoff 5 ein sehr gutes
Erscheinungsbild und wird weich und dünn, und die dehn- oder
streckbaren Litzen 4 des Zahnriemens 1 können sehr nahe an
der Zahnbasis angeordnet werden, so daß der Zahnriemen 1 ein
sehr gutes Leistungsvermögen aufweist.
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Außerdem steht das Gummi im Zahnriemen 1 an der
äußersten Schicht in Kontakt mit den Synthesefasergarnen 18, so
daß das Haftvermögen verbessert wird. Gleichzeitig werden
die unter den Synthesefasergarnen 18 gehaltenen Fasergarne
17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit
durch den Gummi nicht gehalten, so daß sie einen hohen
Freiheitsgrad aufweisen. Dadurch wird verhindert, daß die
Fasergarne 17 mit hoher Zugfestigkeit und hoher
Wärmebeständigkeit lokal verschleißen oder ihre Zugfestigkeit durch
Ermüdung aufgrund von Dehnung oder Biegung abnimmt, so daß sie
eine sehr gute Verschleißfestigkeit und eine hohe
Lebensdauer aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in
Verbindung mit Beispielen der Erfindung dargestellt. Die
verwendeten Webstoffe wurden gemäß den Anforderungen hergestellt,
die in den nachstehenden einzelnen Beispielen und
Vergleichsbeispielen festgelegt sind.
Beispiel 1
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Längsfäden: Umwickelte Garne
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Kerne: elastische Polynrethangarne 420d
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aromatische Polyanidfasergarne: Multifilgarne 200d
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Wicklungsrichtung: S
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Wicklungsdichte: 650 (Wicklungen oder Umdrehungen)/m
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Synthesefasergarne: Garne aus Nylon 66
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Multifilgarne 100d
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Wicklungsrichtung: Z
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Wicklungsdichte: 850 (Wicklungen oder Umdrehungen)/m
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Die Garne aus aromatischen Polyamidfasern und die
Synthesefasergarne wurden, wie vorstehend beschrieben, gedreht,
während die Kerne um einen Faktor von etwa 1.7 gedehnt
waren, und wurden dann wieder etwa auf die ursprüngliche Länge
der Kerne eingestellt.
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Querfäden: Garne aus Nylon 66
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Multifilgarne 210d
pStruktur des Webstoffes: 2/2 Diagonal- oder
Köperbindung
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Webzahl:
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Längsfäden - 80 Garne/25 mm
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Querfäden - 82 Garne/25 mm
Beispiel 2
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Längsfäden: Umwickelte Garne
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Kerne: elastische Polynrethangarne 420d
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aromatische Polyamidfasergarne: Gesponnene Garne 200d
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Wicklungsrichtung: S
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Wicklungsdichte: 650 (Wicklungen oder Umdrehungen)/m
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Synthesefasergarne: Garne aus Nylon 66
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zu Wolle verarbeitete Garne lood
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Wicklungsrichtung: Z
-
Wicklungsdichte: 850 (Wicklungen oder Umdrehungen)/m
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Das Wicklungsverfahren war das gleiche wie bei Beispiel 1.
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Querfäden: Garne aus Nylon 66
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Multifilgarne 210d
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Struktur des Webstoffes: 2/2 Diagonal- oder
Köperbindung
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Webzahl:
-
Längsfäden - 80 Garne/25 mm
-
Querfäden - 82 Garne/25 mm
Vergleichsbeispiel 1
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Längsfäden: Umwickelte Garne
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Kerne: elastische Polynrethangarne 420d
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aromatische Polyamidfasergarne: Multifilgarne 200d
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Wicklungsrichtung: 5
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Wicklungsdichte: 650 (Wicklungen oder Umdrehungen)/m
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Das Wicklungsverfahren war das gleiche wie bei Beispiel 1.
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1. Die Synthesefasergarne wurden jedoch nicht gedreht.
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Querfäden: Garne aus Nylon 66
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Multifilgarne 210d
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Struktur des Webstoffes: 2/2 Diagonal- oder
Köperbindung
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Webzahl:
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Längsfäden - 86 Garne/25 mm
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Querfäden - 82 Garne/25 mm
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Vergleichsbeispiel 2
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Längsfäden: Umwickelte Garne
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Kerne: elastische Polynrethangarne 420d
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aromatische Polyamidfasergarne: Multifilgarne 100d
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Wicklungsrichtung: S
-
Wicklungsdichte: 650 (Wicklungen oder Umdrehungen)/m
aromatische Polyimidfasergarne:
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Multifilgarne 100d
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Wicklungsrichtung: Z
-
Wicklungsdichte: 850 (Wicklungen oder Umdrehungen)/m
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Das Wicklungsverfahren war das gleiche wie bei Beispiel 1.
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Querfäden: Garne aus Nylon 66
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Multifilgarne 210d
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Struktur des Webstoffes: 2/2 Diagonal- oder
Köperbindung
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Webzahl:
-
Längsfäden - 86 Garne/25 mm
-
Querfäden - 82 Garne/25 mm
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Die Dicken und die Festigkeiten der durch die
vorstehend dargestellten Beispiele und Vergleichsbeispiele
erhaltenen einzelnen Webstoffe sind in der nachstehenden Tabelle
1 dargestellt:
Tabelle 1
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Die einzelnen Webstoffe der vorstehend erwähnten
Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden zum Herstellen von
Zahnrienen verwendet (Zahnabstand: 9,525 mm; Anzahl der
Zähne: 92 und Riemenbreite: 19,1 mm), an deren Eingriffsflächen
der Zähne die Webstoffe angehaftet oder angeklebt waren.
Haltbarkeitstests
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Diese einzelnen Zahnrienen wurden unter Verwendung
einer Prüfvorrichtung 19 Lauftests unterzogen, wie in Fig. 6
dargestellt. Die Prüfvorrichtung 19 ist so aufgebaut, daß
der Zahnriemen 1 auf einer Antriebsriemenscheibe 20 (Anzahl
der Zähne: 20) und einer angetriebenen Riemenscheibe 21
(Anzahl der Zähne: 40) angeordnet und durch diese
angetrieben wird. Die Spannung wurde durch eine Führungs- oder
Ablenkrolle 22 eingestellt. Die so aufgebaute Prüfvorrichtung
19 war in einem Heizkasten 23 angeordnet. Das Innere des
Heizkastens 23 war auf eine vorgegebene Temperatur
eingestellt, und der Zahnriemen 1 wurde durch die
Antriebsriemenscheibe 20 drehbar angetrieben, um seine Haltbarkeit oder
Lebensdauer zu messen.
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Die Testbedingungen wurden so eingestellt, daß das
Innere des Heizkastens 23 auf eine Temperatur von 120 ºC oder
140 ºC eingestellt war, und derart, daß die
Antriebsriemenscheibe mit 6000 Umdrehungen je Minute angetrieben wurde.
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Die Testergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2
dargestellt:
Tabelle 2
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Bei den erfindungsgemäßen Zahnriemen kann, wie in Fig.
1 dargestellt, der Webstoff dünner ausgebildet sein als bei
der bei einen herkömmlichen Zahnriemen verwendeten Struktur,
auch wenn die dabei verwendete Garnmenge etwa gleich ist.
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Gemäß Tabelle 2 wird außerdem verdeutlicht, daß die
erfindungsgemäßen Zahnriemen eine wesentlich bessere
Verschleißfestigkeit und eine wesentlich höhere Lebensdauer
oder Haltbarkeit aufweisen als herkömmliche Zahnriemen, auch
wenn die Zug- oder Reißfestigkeit des Webstoffs geringer
ist.
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Außerdem ist die Haltbarkeit oder Lebensdauer der
Struktur von Beispiel 1 bei einer Temperatur von 120 ºC
4- bis 5-mal und bei einer Temperatur von 140 ºC 8,5- bis 17-
mal größer als bei den Vergleichsbeispielen, und die
Struktur von Beispiel 2, bei der gekräuselte Garne als
Synthesefasergarne
18 verwendet werden, hat eine 1,5-mal höhere
Lebensdauer oder Haltbarkeit als die Struktur von Beispiel 1.
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Daher weist der erfindungsgemäße Zahnriemen
insbesondere in einer heißen Umgebung eine sehr gute Haltbarkeit oder
Lebensdauer auf. Alle Strukturen, bei der an Stelle der
erfindungsgemäßen Garne 17 aus aromatischen Polyamidfasern
Garne aus Nylon 66 oder Polyesterfasergarne verwendet
wurden, wurden keinem Vergleichstest unterzogen. Hinsichtlich
der Wärmebeständigkeit dieser Fasern wird jedoch vermutet,
daß diese Strukturen in Umgebungen mit hoher Temperatur sehr
schnell verschleißen, wie vorstehend erwähnt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines
erfindungs gemäßen Zahnriemens;
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Fig. 2 zeigt eine Längsquerschnittansicht zum
Darstellen des Zustands, in dem der Zahnriemen hergestellt werden
soll;
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Fig. 3 zeigt eine Längsquerschnittansicht zum
Darstellen des Zustands, in dem der Zahnriemen hergestellt wird;
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Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht zum Darstellen eines
herkömmlichen umwickelten Garns;
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Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht zum Darstellen eines
umwickelten Garns, das als Längsgarn eines bei der Erfindung
verwendeten Webstoffs verwendet wird; und
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Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer
Prüfvorrichtung zum Testen der Lebensdauer oder Haltbarkeit von
Zahnriemen.
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1 Zahnriemen
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2 Gummikörper
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3 Zähne
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4 Dehn- oder streckbare Litze
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5 Webstoff
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9 Längsfaden
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10 Querfaden
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15 Umwickeltes Garn
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16 Kern
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17 Fasergarn aus aromatischem Polyamid
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18 Synthesefasergarn