Giessform zur Herstellung von Riemen aus schmelzbaren, thermoplastischen Stoffen mit Verstärkungseinlagen
Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren und eine Giessform zur Herstellung von Riemen aus schmelzbaren, thermoplastischen Stoffen mit Einlageverstärkungen. Gemäss dem Patentanspruch II des Hauptpatentes ist die Giessform dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe einen Dorn und einen Aussenring aufweist, und dass mindestens einer dieser Teile am Umfang mit Nuten versehen ist, welche die Bildung einer Verzahnung an den herzustellenden Riemen gewährleisten. Bei im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Dorn der Giessform auf seiner Mantelfläche verzahnt.
Die vorliegende Zusatzerfindung betrifft eine weitere Ausbildung der zuletzt erwähnten Giessform, und zwar zeichnet sich dieselbe dadurch aus, dass die die Zahnlücken des Riemens abformenden, erhabenen Stellen des Dornes zur Lagerung der Verstärkungsein lagen Vorsprünge aufweisen, deren Ausdehnung in Umfangsrichtung des Dornes gesehen geringer ist als diejenige der erhabenen Stellen des Dornes.
Diese starren und fest mit dem Dorn verbundenen als Anschläge wirkenden Vorsprünge gewährleisten eine genaue, durch die Höhe der Vorsprünge bestimmte Stellung der Verstärkungseinlagen in bezug auf den Formenhohlraum, durch den der Querschnitt des Riemens festgelegt ist. Es kann somit ein Zahnriemen grösster Genauigkeit erzielt werden, da die Stellung der Verstärkungseinlagen in bezug auf die verzahnte Innenfläche des Riemens genau festgelegt ist. Diese beim Aufspulen der Verstärkungseinlagen in jedem Falle unnachgiebigen Vorsprünge üben überraschenderweise durch die von ihnen am Fertigerzeugnis hervorgerufenen Aussparungen an der Innenfläche, also an der verzahnten Seite des Riemens, keinen nachteiligen Einfluss auf die Laufeigenschaft und die Lebensdauer des Riemens aus.
Durch die geringe Breite der Vorsprünge (Ausdehnung in Umfangsrichtung) bleibt im Bereich der Zahnlücken des Riemens eine elastische Polsterschicht zwischen den Verstärkungseinlagen und den mit dem Riemen zusammenwirkenden verzahnten Scheiben erhalten; ein Abknicken des Riemens an den von den Vorsprüngen hervorgerufenen Aussparungen kann nicht eintreten, da der Riemen an seinen auf Biegung beanspruchten Stellen, und zwar an seinen Umlenkstellen, durch die verzahnten Räder geführt ist.
Bei der erfindungsgemässen Giessform brauchen gesonderte Stifte oder sonstige Haltemittel für die Einlage nicht in die Form eingesetzt und nach dem Giessen des Riemens nicht aus demselben herausgenommen zu werden.
Um vorzeitigen Zerstörungen der Verstärkungseinlagen und der sie umgebenden elastischen Schichten, zum Beispiel durch Ermündung, vorzubeugen, ist es vorteilhaft, die den Verstärkungseinlagen zuzukehrenden Flächen der Vorsprünge abzurunden. Es ist ferner zweckmässig, den den Verstärkungseinlagen zuzukehrenden Teil der Vorsprünge zu verdicken und den hierdurch entstehenden Kopf gegebenenfalls an seiner den Verstärkungseinlagen zuzukehrenden Fläche und zusätzlich auch seitlich hiervon abgerundet auszuführen.
In der beigefügten Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sowie ein Anwendungsbeispiel eines mit dem Erfindungsgegenstand gegossenen Treibriemens veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Riementrieb mit einem verzahnten Riemen und entsprechend verzahnten Riemenscheiben in der Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch eine Giessform zur Herstellung eines verzahnten Riemens für den Riementrieb gemäss Fig. 1.
Fig. 3 bis 6 zeigen je weitere Ausführungsbeispiele für die auf den erhabenen Stellen des Dornes befindlichen Vorsprünge zur Lagerung der Verstärkungseinlagen.
Gemäss Fig. 1 arbeitet ein verzahnter Riemen 7 mit entsprechend verzahnten Riemenscheiben 8 zusammen. Der Riemen 7 enthält Verstärkungseinlagen, die zweckmässigerweise in einer Querebene, und zwar in oder nahe der neutralen Ebene des Riemens angeordnet sind und zum Beispiel aus in Windungen verlegten Stahllitzen 4 bestehen (Fig. 2).
Die Giessform zum Herstellen des Riemens 7 besteht gemäss Fig. 2 aus einem Formaussenring 1 und einem als Forminnenteil dienenden Dorn 3, der auf seiner Mantelfläche entsprechend der gewünschten Verzahnung des Riemens 7 gestaltet ist. Die die Zahnlücken des Riemens formenden erhabenen Stellen 9 des Dornes 3 sind mit in Achsrichtung oder im wesentlichen in Achsrichtung verlaufenden, fest mit dem Dorn 3 verbundenen Vorsprüngen 10 zur Lagerung der Verstärkungseinlagen 4 versehen. In Umfangsrichtung des Dornes 3 ist die Ausdehnung der im wesentlichen im Querschnitt dreieckförmig gestalteten Vorsprünge 10 wesentlich geringer als diejenige der erhabenen Stellen 9; die Breite B der erhabenen Stellen 9 ist etwa drei- bis fünfmal grösser als die Breite B der Vorsprünge 10.
Mit Vorteil ist der gegen die Verstärkungseinlagen 4 gerichtete Scheitel der Vorsprünge 10 abgerundet, so dass eine entsprechend abgerundete Vertiefung 10' in dem Körper des Riemens 4 entsteht (Fig. 1) und die Verstärkungseinlagen 4, für die gewöhnlich fadenförmige Elemente zum Beispiel in Form der vorerwähnten Stahllitzen verwendet werden, punktförmig mit den Vorsprüngen 10 in Berührung stehen.
Gemäss Fig. 3 können die erhabenen Stellen 9 je mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Vorsprüngen 10, die zweckmässigerweise unmittelbar in die Flanken 9' der erhabenen Stellen 9 übergehen, versehen sein, um hierdurch für die Verstärkungseinlagen mehrere feste Anschläge im Bereich einer erhabenen Stelle 9 zu erhalten.
Gemäss Fig. 4 ist an jeder erhabenen Stelle 9 ein Vorsprung 11 mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt vorhanden, um eine grössere Berührungsfläche der Verstärkungseinlagen 4 mit den Vorsprüngen 10 zu gewährleisten, falls dies erwünscht sein sollte.
Der Vorsprung 12 gemäss Fig. 5 besitzt einen verdickten Kopf 13, der im Querschnitt des Vorsprungs knopfartig gestaltet ist und an seiner den Verstärkungseinlagen 4 zuzukehrenden Fläche und zusätzlich noch seitlich abgerundet ist. Durch diese Gestaltung des Vorsprungs 12 werden Ermüdungsbrüche des Riemens praktisch ganz ausgeschaltet.
Zur Herstellung des Zahnriemens werden zunächst die aus Stahlseilchen gebildeten Verstärkungseinlagen gleichmässig und zwar mit gewisser Längsspannung, auf den Dorn 3 aufgespult. Nunmehr wird der so belegte Dorn 3 in eine zu dem Formenring 1 koaxiale Lage gebracht, wodurch der Formhohlraum für den Zahnriemen entsteht. Nachdem der Formenhohlraum mit dem im giessbaren Zustand befindlichen Kunststoff oder dergleichen ausgefüllt, und, zum Beispiel bei Verwendung von Polyurethanen, die Vernetzung des Werkstoffes eingetreten ist, wird die Form geöffnet und der Riemen von seinem Dorn 3 abgezogen. Gegebenenfalls kann der so entstandene Riemen durch Abtrennen in mehrere endlose Riemen geringerer Breite aufgeteilt werden.
Eine besonders vorteilhafte Gestaltung des Dornes 3 ist in Fig. 6 dargestellt. Zum Zwecke einer unverschiebbaren Lagerung der Verstärkungseinlagen 4 besitzen die Vorsprünge 10 rinnenförmige Aussparungen 14, die in Umfangsrichtung des Dornes 3 bzw. in Längsrichtung der Verstärkungseinlagen 4 verlaufen und einen genauen Windungsabstand der letzteren gewährleisten.