WO2005114002A1 - Hochleistungs-hybridkeilriemen - Google Patents

Abstract

2.1 Ein Hybridkeilriemen (4) weist mindestens einen Zugträger (2) und eine Vielzahl daran angeordneter, als Stützelemente dienender Blöcke (6) auf. Der mindestens eine Zugträger (2) besteht aus elastomerem Material und ist mit einer Cordeinlage (12) verstärkt. Die Oberflächen der Zugträger (2) sind quergerippt oder gewellt und mit einer Decklage (14, 16) versehen. 2.2 Zur Erhöhung der Dauerfestigkeit solcher Hybridkeilriemen ist die Cordeinlage (12) erfindungsgemäß direkt auf der "unteren", radial inneren Decklage (14) angeordnet. Dabei ist eine direkte Berührung zwischen Cordlage (12) und der radial inneren Decklage (14) im Bereich der Zenite (6a, ...) der "unteren" Blockschlitzflanken gegeben.

Description

ContiTcch Antriebssysteme GmbH

Hochlcistungs-Hybridkcilriemen

Die Erfindung betrifft einen Hybridkeilriemen (Hybridring) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Stand der Technik

Ein gattungsgemäßer Hybridkeilriemen zur Übertragung großer Leistungen ist z. B. aus der EP 0994 276 AI bekannt. Zur Transmission von Drehbewegungen zwischen mindestens zwei Riemenscheiben weist der vorbekannte Hybridriemen zwei endlose Zugträger (Lastträger) und eine Vielzahl darauf angebrachter, als Stützelemente dienender im Querschnitt konischer Blöcke auf. Die Zugträger sind in Schlitze der Stützelemente eingefügt. Bei Hybridriemen mit zwei Zugträgern sind diese Zugträger in Block-Schlitze eingefügt, die beidseitig von geneigten Seitenflächen gegen den mittleren Bereich der Blöcke verlaufen. Bei Bauformen mit nur einem Zugträger ist dieser analog in einem Schlitz angeordnet

Die Zugträger selbst bestehen aus elastomerem Material und sind mit einer Cordeinlage verstärkt, d. h. die Cordeinlage ist beidseitig von elastomerem Material umgeben. Ober und Unterseite der Zugträger sind üblicherweise mit einem Gewebe bedeckt (siehe z. B. EP 0994276 AI, Fig. 8).

Beim Betrieb des gattungsgemäßen, endlos geschlossenen Hybridkeilriemens stützt sich der Cord auf der unteren, radial inneren Gummilage ab, wobei das Gummi sich allmählich zwischen die Stützelemente quetscht und sich so der Verbund zwischen den Blöcken und dem mindestens einen Zugträger lockert. Daraus ergeben sich Nachteile bezüglich der Dauerfestigkeit des Hybridriemens. Der Aufbau derartiger Zugträger erfolgt radial von innen nach außen in folgender Reihenfolge: Gewebe, Gummiplatte, Cord, Gummiplatte, Gewebe. Damit ergeben sich folgende fertigungstechnischen Nachteile: Es muss während der Konfektion zweimal eine Gummiplatte aufgelegt werden, wobei auf die erste Gummiplatte der Cord aufgespult wird. Wegen der Nachgiebigkeit des Gummis ist die Position des Cords in radialer Richtung schwer einstellbar, da die Cordlage der Spulspannung, der Viskosität und der Dicke der Gummiplatte unterworfen ist. Außerdem ergeben sich Schwankungen der Cordlage durch Dickentoleranzen der Gummiplatte.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Wesentlichen in einer Erhöhung der Dauerfestigkeit eines Hybridkeilriemens.

Lösung und Vorteile

Anspruchsgemäß besteht die Lehre der Erfindung darin, den Cord direkt auf der unteren, d. h. radial inneren Decklage, die vorzugsweise eine Gewebelage ist, anzuordnen.

Beim Betreiben des Hybridkeilriemens befindet sich im Kontaktpunkt des Cordes (Zugstranges) mit dem Stützelement lediglich die Decklage (Gewebelage) - zum Schutz des Cordes - aber kein Elastomer. D. h.: Der Cord stützt sich auf den jeweiligen Zeniten (Scheitelpunkten) der radial inneren Schlitzflanken der Stützelemente ab und hat nicht mehr die Möglichkeit, das Gummi zu verpressen (d. h. keine Lockerung des Verbundes Blöcke - Zugträger und damit kein radiales Absinken des Cordes innerhalb des Zugträgers durch Nachgeben des Gummis). Durch die Vermeidung von plastischer Verformung ist im Wesentlichen eine längere Lebensdauer zu erwarten. Außerdem verbessert sich der Wirkungsgrad bei der Energieübertragung. Im Herstellungsprozess wird der Cord direkt auf die erste, als Decklage dienende Gewebelage gespult. Das ermöglicht eine genaue und reproduzierbare Position der Cordlage innerhalb des Riemens. Die radiale Position der Corde im Riemen ist nur noch abhängig von der Dicke der ersten Gewebelage, auf der gespult wird, die im Betrieb nur unwesentlichen Setzerscheinungen ausgesetzt sein wird. Die Spulspannung kann beliebig eingestellt werden. Es können die verschiedensten Cord-Materialien zum Einsatz gelangen: Stahl-Cord, Kohle- oder Glasfasern, Aramid oder Polyester. Bei Verwendung von Kunststoff-Corden besteht die Möglichkeit, den Cord vorzustrecken, so dass die Riemenlängung durch Konstruktionsdehnung des Cordes wegfallt (d. h.: weniger Längung).

Da die sonst übliche, unterhalb der neutralen Faser anzuordnende Gummilage wegfällt, kann der Zugträger insgesamt dünner ausgebildet sein. Damit wird es möglich, die radial inneren Flügel der Stützelemente wesentlich zu verstärken. Das kommt der Quersteifigkeit des Hybridriemens und somit der Dauerfestigkeit des Hybridriemens zugute.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

Beschreibung

Ein Hybridkeilriemen 4 besteht aus mindestens einem Zugträger 2 und einer Vielzahl darauf angebrachter, als Stützelemente dienender Blöcke 6. In der Abbildung ist exemplarisch lediglich ein einziger Block 6 dargestellt.

Der Zugträger 2 selbst besteht aus elastomerem Material 8, 10 und ist mit einer Cordlage 12 verstärkt. Ober- und Unterseite des Zugträgers 2 ist (sind) quergerippt bzw. gewellt und mit einer Decklage, z. B. Gewebe 14 bzw. 16 versehen. Diese gerippte bzw. gewellte Zugträgeroberfläche steht mit einer entsprechend strukturierten Schlitzoberfläche der den Zugträger 2 aufnehmenden Blöcke 6 in Eingriff. Während sich die Cordlage bei herkömmlichen Zugträgern mittig zwischen zwei mehr oder weniger gleichstarken Gummilagen befindet, ist bei dem erfindungsgemäßen Zugträger 2 die Cordlage 12 direkt auf dem radial inneren Gewebe 14 angeordnet, so dass sich der Cord 12 während des Betriebs direkt auf den Stützelementen 6 abstützen kann - lediglich mit einer Gewebelage 14 zum Schutz des Cordes 12 dazwischen. Es kommt zu einer direkten Berührung zwischen Cordlage 12 und der radial inneren Decklage 14 im Bereich der Zenite 6a der unteren Blockschlitzflanken.

Da bezüglich der Cordlage 12 auf eine Rohgummiunterlage verzichtet wird, kann die Spulspannung bei der Herstellung des Zugträgers präzise eingestellt werden. Bei Verwendung von Kunststoff-Fäden kann der Cord 12 zudem in gewünschtem Maße vorgedehnt werden.

Die zwischen der Cordebene und den unteren Wellenbergen des Zugträgers 2 bestehenden Lücken werden während des unter Druck verlaufenden Vulkanisiervorgangs von der oberhalb der Cordebene aufgetragenen Rohgummiplatte 10 mit Gummi 8 aufgefüllt.

Bczugszcichcnlistc

2 Zugträger, Lastträger

4 Hybridkeilriemen 6 Stützelement, Block

6a, ... Zenit(e) [Scheitelpunkte)] der unteren Blockschlitzflanke(n)

8, 10 elastomeres Material

10 Gummilage (Gummiplatte)

12 Zugstrang, Cord, Cordlage, Cord-Fäden 14 „untere" Decklage; „untere" Gewebelage; erstes, radial inneres Gewebe

16 „obere" Decklage; „obere" Gewebelage; zweites, radial äußeres Gewebe

Claims

Patentanspruch

Hybridkeilriemen (4), der mindestens einen Zugträger (2) und eine Vielzahl daran angeordneter, als Stützelemente dienender, im Querschnitt konischer Blöcke (6) aufweist, wobei der mindestens eine Zugträger (2) aus elastomerem Material besteht und mit einer Cordeinlage (12) verstärkt ist, und dessen beidseitige Oberflächen quergerippt oder gewellt sind und jeweils mit einer Decklage (14, 16) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Cordeinlage (12) direkt auf der unteren, radial inneren Decklage (14) angeordnet ist, wobei eine direkte Berührung zwischen Cordlage (12) und der radial inneren Decklage (14) im Bereich der Zenite (6a, ...) der unteren Blockschlitzflanken gegeben ist.