DD244606A1 - Zahnriemen - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist ein einfach herzustellender Zahnriemen mit hoher Flexibilitaet bei grossem E-Modul sowie hoher Uebertragungsgenauigkeit bei grossen Antriebskraeften. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Zahnriemens, der einen Form- und Stoffschluss zwischen der Zugeinlage und dem elastischen Material aufweist und eine gute Bindung der Zugeinlage mit dem elastischen Material ohne Verwendung eines Haftvermittlers gewaehrleistet. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass die Zugeinlage aus Metalldraehten oder Glasfaser- oder Kohlefaserstraengen und Kunststoffdraehten besteht, die miteinander verdrillt sind. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Zahnriemen aus elastischem Material mit einer in Längsrichtung des Zahnriemens verlaufenden Zugeinlage.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach der DE-OS 3206160; B 29 D, 29/02 ist ein Zahnriemen aus Polyurethan mit einer darin eingebetteten Zugeinlage bekannt.

Die Zugeinlage besteht aus verdrillten Stahl- oder Kunststoffdrähten oder Glasfasersträngen.

Um bei der Übertragung der Antriebskräfte durch den Zahnriemen einen synchronen Lauf der miteinander verbundenen Zahnräder zu gewährleisten, ist neben einer festen Zugeinlage auch eine gute Bindung der Zugeinlage mit dem Polyurethan erforderlich. Fehlt eine gute Bindung, dann tritt ein Wandern der Zugeinlage in dem Zahnriemen ein.

Bei Verwendung von Stahldrähten als Zugeinlage wird eine hohe Festigkeit erreicht. Stahldrähte weisen aber eine relativ große Steifigkeit und eine geringe Flexibilität auf. Außerdem entsteht eine geringe Bindung zwischen den Stahldrähten und dem Polyurethan. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist das Benetzen der Oberfläche der Stahldrähte mit einem Haftvermittler notwendig (DE-OS 3200063; B 29 D, 29/02). Das erfordert bei der Herstellung von Zahnriemen zusätzlichen Aufwand für das Benetzen und die Bereitstellung einer Benetzungsvorrichtung.

Kunststoffdrähte als Zugeinlage haben zwar eine hohe Flexibilität und gute Bindung zum umgebenden Polyurethan, sie weisen aber eine geringe Festigkeit und einen sehr geringen Ε-Modul auf. Aus diesem Grund sind Kunststoffdrähte als Zugeinlage ungeeignet. Zahnriemen mit einer solchen Zugeinlage können nur gering belastet werden und führen bei hohen Antriebskräften zu Verformungen und Übertragungsungenauigkeiten.

Bei der Verwendung von Glasfasersträngen für Zugeinlagen wird eine hohe Festigkeit erreicht. Glasfaserstränge weisen aber einen relativ geringen Ε-Modul auf, erfordern zum Erzielen einer guten Bindung mit dem umgebenden Polyurethan die Anwendung spezifischer Haftvermittler.

Ziel der Erfindung

Als Ziel der Erfindung soll für einen einfach herzustellenden Zahnriemen eine hohe Flexibilität bei großem Ε-Modul sowie eine hohe Übertragungsgenauigkeit bei großen Antriebskräften erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zahnriemen aus elastischem Material mit einer in Längsrichtung des Zahnriemens verlaufenden Zugeinlage zu schaffen, der einen Form- und Stoffschluß zwischen der Zugeinlage und dem .

elastischem Material aufweist und eine gute Bindung der Zugeinlage mit dem elastischen Material ohne Verwendung eines Haftvermittlers gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Zugeinlage aus Metalldrähten oder Glasfaser- oder Kohlefasersträngen und Kunststoffdrähten besteht, die miteinander verdrillt sind.

Nach einer vorteilhaften Ausführung sind die Metalldrähte oder Glasfaser-oder Kohlefaserstränge und die Kunststoffdrähte zueinander abwechselnd angeordnet.

Zur Verbesserung der Bindung zwischen den Kunststoffdrähten und dem elastischen Material sind die Kunststoffdrähte gereckt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt eines Teiles eines Zahnriemens mit Zugeinlage,

Fig. 2: eine Schnittdarstellung nach Linie A-A gemäß Fig. 1 und

Fig.3: eine Ausführungsvariante einer Litze der Zugeinlage mit rechteckigem Querschnitt.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Zahnriemen für einen Vorschubantrieb einer Werkzeugmaschine. Der Zahnriemen 1 besteht aus thermoplastischem Polyurethan-Elastomer 2 als Formgebungsmaterial mit einer darin eingebetteten Zugeinlage 3. Die Zugeinlage 3 weist verdrillte Drähte auf, nachfolgend Litze genannt, die in Längsrichtung des Zahnriemens 1 verlaufen, parallel zueinander angeordnet sind und in der neutralen Zone des Zahnriemens 1 liegen. Die Litze besteht aus miteinander verdrillten Stahl- und Kunststoffdrähten 4,5, die zueinander abwechselnd angeordnet sind (Fig. 2). Im Querschnitt bildet die Litze eine kreisförmige Form. Nach einer anderen Ausführungsvariante kann die Litze im Querschnitt eine rechteckige (Fig. 3), quadratische oder andere Form bilden.

Beim Herstellen des Zahnriemens, beispielsweise im Spritzgießverfahren, wird die in die Spritzgießform eingebrachte Zugeinlage 3 von dem einfließenden thermoplastischen Polyurethan-Elastomer 2 umhüllt. Dabei erfolgt ein thermoplastisches Verschweißen der nach außen zeigenden Oberflächen der Kunststoffdrähte 5 mit dem thermoplastischen Polyurethan-Elastomer 2 und ein Einfließen des thermoplastischen Polyurethan-Elastomers 2 in die nach außen zeigenden Oberflächenkonturen der Stahldrähte 4. Gleichzeitig drücken sich die nach innen zeigenden Oberflächenkonturen der erwärmten Stahldrähte 4 in die Oberflächen der anliegenden Kunststoffdrähte 5 ein. Um ein sicheres Verschweißen der Kunststoff drähte 5 mit dem thermoplastischen Polyurethan 2 zu erreichen, sind die Schmelzpunkte der Kunststoff drähte 5 und des Polyurethans-2 annähernd gleich.

Durch diese Vorgänge entsteht einerseits ein Formschluß der Stahldrähte 4 mit den Kunststoffdrähten 5 im Innern der Litze und andererseits ein Stoffschluß der Kunststoff drähte 5 sowie ein Formschluß der Stahldrähte 4 mit dem thermoplastischen Polyurathan-Elastomer 2 entlang der Oberfläche der Litze. Damit ist ein sicherer Verbund der Zugeinlage 3 mit dem thermoplastischen Polyurethan-Elastomer 2 ohne Verwendung eines Haftvermittlers entstanden. Innerhalb dieses Verbundes übernehmen die Stahldrähte 4 die Funktion als Zugelement.

Ein solcher Zahnriemen weist eine hohe Flexibilität bei großem Ε-Modul auf und gewährleistet eine hohe Übertragungsgenauigkeit bei großen Antriebskräften.

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Zahnriemen aus elastischem Material mit einer in Längsrichtung des Zahnriemens verlaufenden Zugeinlage, gekennzeichnet dadurch, daß die Zugeinlage (3) aus Metalldrähten oder Glasfaser- oder Kohlefasersträngen (4) und Kunststoffdrähten (5) besteht, die miteinander verdrillt sind.
2. 2. Zahnriemen nach Punkt !,gekennzeichnetdadurch,

   daß die Metalldrähte oder Glasfaser- oder Kohlefaserstränge (4) und Kunststoffdrähte (5) zueinander abwechselnd angeordnet sind.
3. 3. Zahnriemen nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch,
   daß die Kunststoffdrähte (5) gereckt sind.