DE2004145A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Treibriemen - Google Patents

Description

D-4000 DÜSSELDORF 1 PATENTANWÄLTE Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. ALEX STENGER

DIPL.-ING.WOLFRAM WATZKE

Unser Zeichen: 11092 Datum: 29. Januar 1970

Dayco Corporation, 233 W. First Street, Dayton, Ohio 45401/USA Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Treibriemen

Die Erfindung fcetrifft ein Verfahren zum Herstellen von Treibriemen, insbesondere von V-förmigen Treibriemen, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Treibriemen, insbesondere V-förmige Treibriemen, haben vielfach eine bogenförmige Außenflächej dies ist vor allem dann der Pall, wenn sie für eine Verwendung im Zusammenhang mit Antrieben vorgesehen sind, die besonders starken Belastungen ausgesetzt sind oder große Leistungen übertragen müssen, oder aber auch wenn eine Anwendung bei Getrieben mit veränderlichem Untersetzungsverhältnis vorgesehen ist.

V-förmige Treibriemen von üblicher Ausführung haben einen äußeren Bereich, der beim Umlaufen um eine Riemenscheibe einer Zugbelastung ausgesetzt ist, und einen inneren Bereich, der unter Druckbeanspruchung steht. Zwischen diesem Bereich liegt ein im wesentlichen neutraler Mittelbereich, in den eine durchgehend schraubenlinienartig verdrillte Kordelschicht eingelegt ist. Bei einem der zur Herstellung dieser Treibriemen dienenden Verfahren wird auf eine zylindrische Trommel eine Schicht aus elastomerem Material aufgelegt! es folgen die zur Verstärkung die nende Kordelschicht und anschließend eine äußere Schicht aus elastomerem Material. Danach wird das auf diese Weise Ubereinandergeschichtete, zylindrische Werkstück vulkanisiert und in einzelne Riemenstücke zerschnitten. Hierbei entsteht eine Reihe von Treibriemen mit geschrittenen oder mit unbearbeiteten An triebskanten- oder Seiten, wobei die Inneren und äußeren Querschnittsflächen und die Kordelschicht zueinander parallel lie gen, wie es aus einem Querschnitt ersichtlich ist.

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Mit der Einführung neuer Materialien für die Treibriemen von Kraftübertragungen hat die Belastbarkeit dieser Treibriemen beträchtlich zugenommen. Diese Zunahme der Belastbarkeit kann jedoch für dne Steigerung der Übertragungen Leistung nur ausgenutzt werden, wenn der Treibriemen gegenüber den Riemenscheiben eine ausreichend große Haftung hat. Bei V-förmigen Treibriemen, die wegen ihres trapezförmigen Querschnitts so genannt werden, wird der Treibriemen an einem Schlüpfen in der Riemenscheibe durch die durch seinen trapezförmigen Querschnitt hervagerufene Klemmwirkung gegenüber der V-förmigen Nut der Riemenscheibe gehindert. Je tiefer der Treibriemen in die Nut der Riemenscheibe eingeklemmt wird, desto fester wird er in dieser gehalten. Infolge dieser Klemmwirkung treten Beanspruchungen in seitlicher Richtung auf, die auf die seitlichen Antriebsflächen des Treibriemens einwirken und zu einer Verformung desselben in seitlicher Richtung führen. Eine solche Verformung wiederum verursacht eine Verringerung der Klemmwirkung und somit eine Verringerung der von der Riemenscheibe auf den Treibriemen ausgeübten Haltewirkung. Somit ergibt sich die Notwendigkeit, die Formbeständigkeit des Treibriemens in seitlicher Richtung zu ver&rö^ern. Diese Schwierigkeit ist insbesondere von Bedeutung bei der Anwendung der Treibriemen im Getriebe mit veränderlicher Untersetzung, die Riemenscheiben mit unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern haben; diese werden durch Veränderung des Abstandes zwischen den sich gegenüberliegenden Seitenwänden der Treibriemen-Nut geändert, wobei die die Verformung in seitlicher Richtung hervorrufenden Beanspruchungen stattfinden, wenn diese gegenüberliegenden Seitenwände der Treibriemennut unter der Wirkung einer Feder zusammengedrückt werden.

Um die gewünschte Formbeständigkeit an den Seiten zu erhalten, wurden bisher verschiedene Behelfslösungen angewendet. Zu diesen gehörte eine bogenförmige Ausbildung des Treibriemens zu dem Zweck, seine Masse an für die Formbeständigkeit in seitlicher Richtung günstigsten Stellen anzuordnen. Die hierbei bestehenden Möglichkeiten konnten jedoch nicht in vollem Ausmaß verwirklicht werden. Die früheren Ausführungen haben nicht zu wel-

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teren Erwartungen geführt, da der Treibriemen sich um seine Längsachse knickte oder ausbeulte, da an diesen Stellen Belastungsspitzen auftraten und da die Treibriemen in diesem Zustand nicht in der Lage waren, bei der Anwendung für Getriebe mit veränderlicher Untereetzung, in denen eine feste Einhaltung des wirksamen Teilkreisdurchmessers erforderlich ist, in der Riemenscheiben-Nut eine feste Lage beizubehalten.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und vereinfachtes Verfahren zum Herstellen bogenförmiger Treibriemen, insbesondere V-förmiger Treibriemen, zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, dessen einzelne Verfahrenssehritte darin bestehen, daß eine zylindrische Formtrommel mit mehreren, sich um ihren Umfang erstreckenden, im Querschnitt bogenförmigen Nuten hergestellt wird, daß mindestens zwei Gummischichten und eine durchgehende feste Kordelschicht um die Formtrommel herumgelegt werden und ein ringförmiges zylindrisches H^f'" -'enstück bilden, das in die die Formtrommel berührenden Flächen sich um den Umfang des HUlsenstückes erstreckende, den Nuten der Formtrommel entsprechende bogenförmige Nuten einvulkanisiert werden und daß von dem HUlsenstück einzelne Treibriemen abgeschnitten werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein V-förmiger Treibriemen mit unbearbeiteten Kanten hergestellt, dessen Außenfläche im Querschnitt bogenförmig ist und der im Bereich seiner neutralen Achse eine Kordelschicht aufweist, die ebenfalls bogenförmig ist und parallel zur Außenfläche verläuft. Erstmalig ist es möglich, einen solchen Treibriemen mit unbearbeiteten (unbewickelten) Kanten in Form eines HülsenstUckes herzustellen und nach dem Vulkanisieren die einzelnen Treibriemen abzuschneiden. Das HUlsenstück wird zunächst in umgekehrter Lage auf der Formtrommel hergestellt, in die bogenförmige Formflächen eingearbeitet sind. Das HUlsenstück wird vulkanisiert, und das Abschneiden der einzelnen Treibriemen erfolgt, solange das HUlsenstück sich noch in *r umgekehrten Lage befindet. Der fertige

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Treibriemen hat eine hohe Laufstabilität und keine Neigung zum überrollen der Riemenscheiben-Nut und zum Abspringen.

Der Erfindung lag weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine einfache und wirkungsvoll arbeitende Vorrichtung zum Durchfuhren des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen. Diese Vorrichtung ist gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung gekennzeichnet durch einen Formkörper, auf dem das HUlasistUck aufgebracht ist und der als am Umfang mit umlaufenden bogenförmigen Nuten versehene Formtrommel ausgebildet ist, und durch eine Druck und Hitze zum Vulkanisieren des HUlsenstUckes erzeugende Vorrichtung.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen auf eine Formtrommel aufgebrachten Treibriemen;

Fig. 2, teilweise als Schnitt, den Aufbau einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Anlage ί

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt, der die Lage des HUlsenstUckes in einer Vulkanisiereinrichtung zeigtj

Fig. 4, teilweise als Schnitt, eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Abschneiden der einzelnen Treibriemen nach dem Vulkanisiereni

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung als Teilschnitt einen fertigen Treibriemen.

Zur Herstellung des Treibriemens werden mehrere Materialschichten auf eine Formtrommel 10 aufgebracht, so daß sie diese umhüllen und ein HUlsenstUok bilden. Die Formtrommel 10 ist Jedoch nicht zylindrisch wie bekannte Trommeln, sondern ist an ihrem Umfang mit einer größeren Anzahl von umlaufenden, im Querschnitt

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bogenförmig gekrümmten Nuten 11 versehen; diese laufen um den Umfang der Formtrommel 10 vollständig herum. Eine Riemenschioht 12, die den unter Zugspannung stehenden Bereich des Treibriemens bildet, wird um die Außenfläche der Formtrommel 10 herumgelegt. Auf diese Schicht wird eine Kordelschicht 15 angesponnen, die aus Polyamiden, Polyester, Kunstseide, Baumwolle, Glasfaser oder anderem bekannten Kordelmaterial bestehen kann. Die Kordelschicht

13 erhält die gleiche, im allgemeinen bogenförmige Gestalt, die durch die Nuten 11 in der Riemenschicht 12 erzeugt wird,' der Abstand der Kordeln wird durch Eindrucken derselben unter leichtem Druck in die Riemenschicht 12 aufrechterhalten. Eine äußere Gummischicht 14, die den unter Druckbelastung stehenden Bereich des Treibriemens bilden soll, wird anschließend um die Kordelschicht 13 herumgelegt. Die Riemenschicht 12 und die Gummischicht

14 können aus einem beliebigen natürlichen oder synthetischen Gummi bestehen, wie er für die Herstellung von Treibriemen bereits bekannt ist. Auch das Aufbringen der einzelnen Schichten ist soweit bekannt, da" es hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden braucht.

Anschließend werden die Formtrommel 10 und die zuvor beschriebene gesamte Beschichtung in die in Fig. 2 dargestellte Vulkanisiereinrichtung 15 hineingesetzt. Diese hat eine zylindrische Heizkammer, wie sie bei solchen Vulkanisiereinrichtungen bekannt ist und in die die Formtrommel 10 und das aus den einzelnen Schichten gebildete HülsenstUck hineingestellt werden müssen. Die die Vulkanisiereinrichtung 15 bildende Heizkammer hat einen Boden 16 und einen Deckel 17, die die Heizkammer abschließen. Der Dekkel 17 ist mittels eines Gelenkes 18 an einem Ringrand 19 befestigt, so daß er geöffnet und geschlossen werden kann. Zum Verschließen dienen Schrauben 20. Durch zwei getrennte Einläsae 21 und 22 kann Dampf in die Heizkammer der Vulkanisiereinrichtung 15 eingeführt werden, und zwar jeweils mit unterschiedlichem Druck, 8o daß die Innenseite und die Außenseite der Trommel entsprechend der darstellten Anordnung unter jeweils untereohiedlichem Druck stehen. Ein äußeres zylindrisches GummistUck 23 wird um die Außenseite des auf die Formtrommel 10 aufgeschich-

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teten Treibriemenmateriala herumgelegtj anschließend wird der Außenseite der Formtrommel 10 Dampf zugeführt; das innere der Formtrommel 10 ist durch zwei Seitenwände 24 und 25 begrenzt. Durch den in der Seltenwand 25 angeordneten Einlaß 26 wird Dampfdruck dem Inneren der Formtrommel 10 zugeführt. Auf diese Weise wird ein Differenzdruck erzeugt, der gegen die Außenfläche des GummistUckes 23 wirkt. Hierdurch entsteht ein Druck von ausreichender Größe, durch den der bogenförmige Verlauf der Gummischicht 14 in einen flachen, ebenen Verlauf umgeformt wird, wie er in Fig. 2 erkennbar ist. Nach Abschluß des eigentlichen Vulkanisiervorganges behält das jetzt fertiggestellte HUlsenstück 28 an seiner Innenseite den bogenförmigen Verlauf, hat jedoch eine zylindrische Außenfläche, wie es in Fig. 3 am besten erkennbar ist.

Anschürend werden die Formtrommel 10 zusammen mit dem Hülsenstück 28 aus der Vulkanisiereinrichtung 15 herausgenommen. Das HUlsenstück 28 wird von der Formtrommel 10 entfernt, die so ausgeführt ist, daß sie auseinandergenommen werden kann. Das HUlsenstück 28 wird auf eine Schnittrommel 29 aufgeschoben, die mit einer dicken federnden Gummischicht 32 bedeckt ist. Die einzelnen treibriemen werden mittels eines Schneidwerkzeuges 30 abgeschnitten, das in den durch gestrichelte Linien dargestellten Richtungen bewegbar ist. Die Treibriemen werden von dem HUlsenstück 28 in umgekehrter, d.h. nach innen gedrehter Lage abgeschnitten, wobei die Ränder des Bogens einer jeden Nut mit den Kanten der Treibriemen zusammenhalten. Dies erfolgt durch ein genaues vorheriges Anzeichnen, während im übrigen an sich bekannte Schneidwerkzeuge verwendbar sind. Die abgeschnittenen Treibriemen werden von der Schnitt-Trommel 29 entfernt und verdreht, d.h. daß die im Augenblick des Abnehmens die Innenseite bildende runde Seite des Treibriemens in eine solche Lage gebraoht wird, daß sie die Außenseite bildet. Ein fertiger Treibriemen 31 ist in Fig. 5 gezeigt.

Durch die hiermit beschriebene Erfindung ist es erstmalig möglich, einen Treibriemen mit bogenförmigem Querschnitt von einem

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solchen Hülsenstück zu erhalten, wobei die zuvor beschriebenen gewünschten Ergebnisse erzielt werden. Obwohl ein Treibriemen dargestellt ist, der eine ebene Innenfläche auf v/eist, kann es sich selbstverständlich auch um einen, gezahnten Treibriemen handeln, wenn man während des Vulkanisierens an den zu vulkanisierenden Schichten Veränderungen vornimmt. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß, falls es gewünscht wird, der noch unbearbeitete rohe Kanten aufweisende Treibriemen noch umwickelt werden kann, wenn die Anwendung einer solchen Umwicklung oder Abdeckung für eine bestimmte Benutzungsart erforderlich ist. Auch sind weitere Abwandlungen denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (6)

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   Ansprüche :

   Verfahren zum Herstellen von Treibriemen, insbesondere von V-förmigen Treibriemen,
   dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Formtrommel mit mehreren, sich um ihren Umfang erstreckenden, im Querschnitt bogenförmigen Nuten her·* gestellt wird, daß mindestens zwei Gummischichten und eine durchgehende feste Kordelschicht um die Formtrommel herumgelegt werden und ein ringförmiges, zylindrisches HUlsenstUck bilden, dass in die die Formtromrael berührenden Flächen sich um den Umfang des HUlsenstUckes erstreckende, den Nuten der Formtrommel entsprechende bogenförmige Nuten einvulkanisiert werden und Aß von dem HUlsenstUck einzelne Treibriemen abgeschnitten werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeidnet, daß die HUlsenstUcke in Ebenen durchschnitten werden, die durch die Ränder der bogenförmigen Nuten verlaufen.
3. J>. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen zur Achse des HUlsenstUckes einen bestimmten Neigungswinkel haben.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Treibriemen nach dem Abschneiden so umgedreht werden, daß die Außenfläche eines jeden der Form einer der Nuten entspricht.
5. 5· Vorrichtung zur Herstellung eines Treibriemens mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Formkörper (Formtrommel 10), auf den das HUlsenstUck (28) aufgebracht ist und der als am Umfang mit umlaufenden bogenförmigen Nuten (11) versehene Formtrommel (10) ausgebildet ist, und durch eine Druck und Hitze zum Vulkanisieren

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   des Hülsenstückes (23) erzeugende Vuli-r&nisiei-ainriohtung (15).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein neben dem Hülsenstück (28) angeordnetes, in mit den Rändern der Nuten (ll) zusammenfallenden Ebenen einzelne Treibriemen (51) abschneidendes Schneidwerkzeug (3>0).