CH676103A5

CH676103A5 -

Info

Publication number: CH676103A5
Application number: CH3849/88A
Authority: CH
Inventors: Vincenzo Incognito; Hans-Rudolf Gubler
Original assignee: Habasit Ag
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1990-12-14
Also published as: IT1236538B; IT8921972A1; JPH02186145A; IT8921972A0; DE3933710A1

Description

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

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CH 676 103 A5 CH 676 103 A5

Beschreibung description

Für die Endverbindung von Treibriemen aus Leder, Gummi, Kunststoffen und dergl. sind in der Praxis verschiedene handwerkliche Verfahren bekannt, bei denen es sich um Nähen, Kleben oder aber um mechanische Verbinder (Metallschienen und dergl.) handelt. Sie haben alle zum Ziel, den Verbraucher in bezug auf raschen Einsatz und Lagerhaltung unabhängig zu machen, indem dieser sich jederzeit die benötigte Abmessung ab Vorratsrolie beschaffen kann. Für die moderne Antriebstechnik, wo immer höhere Umfangsgeschwindigkeiten bei kleinen Scheibendurchmessern zum Einsatz kommen, sind diese Verfahren jedoch ungeeignet, weil die strukturelle Veränderung im Endverbindungsbereich zu Schlägen bzw. zu einem unruhigen Lauf führt. For the final connection of drive belts made of leather, rubber, plastics and the like. Various craft methods are known in practice, which involve sewing, gluing or else mechanical connectors (metal rails and the like). The aim of all of them is to make the consumer independent in terms of rapid deployment and storage by being able to procure the required dimensions from stock rolls at any time. However, these methods are unsuitable for modern drive technology, where ever higher circumferential speeds are used with small pulley diameters, because the structural change in the end connection area leads to knocks or an uneven running.

Aus diesem Grund sind Endverbindungsverfahren vorgeschlagen worden, welche diesen Nachteil überwinden sollen. So wurden Treibriemen auf der Basis von thermoplastischen Kunststoffen (Polyvinylchlorid PVC, Polyurethan PUR) entwickelt, bei welchen die Verbindungsenden fingerförmig ausgestanzt ineinandergeschoben und in eine Heizpresse eingelegt werden, wobei das Belagsmaterial im Erweichungsbereich des Kunststoffes (150 - 180°) aufgeschmolzen und verbunden wird. Auch wenn Unfallgefahren bei diesen hohen Arbeitstemperaturen nicht auszuschliessen sind, kann doch durch dieses einfache und schnelle Verfahren eine Verdickung oder Versteifung im Endverbindungsbereich verhindert und eine gute Biegewechselfestigkeit erzielt werden. Allerdings muss eine Festigkeitseinbusse in Kauf genommen werden, da nicht der eigentliche Zugträger, sondern nur der thermoplastische Kunststoff bei solchen Endverbindungen verbunden wird. Endverbindungen dieser Art sind zudem wärmeempfindlich, d.h. ihre Festigkeit nimmt bei Temperaturen weit unter dem Erweichungsbereich des bezüglichen Kunststoffes ab. Zur Überwindung dieses Nachteils ist die Verwendung eines oberen und unteren Verstärkungsgewebes an der Endverbindung bekanntgeworden. Allerdings erfordert das entsprechende Herstellverfahren einen relativ hohen Arbeitsaufwand und der erwartete Erfolg ist nicht gesichert. For this reason, termination methods have been proposed to overcome this disadvantage. For example, drive belts based on thermoplastic materials (polyvinyl chloride PVC, polyurethane PUR) have been developed, in which the connecting ends are punched out and pushed into one another and inserted into a heating press, whereby the covering material is melted and connected in the softening area of the plastic (150 - 180 °). Even if the risk of accidents cannot be ruled out at these high working temperatures, this simple and quick method can prevent thickening or stiffening in the area of the end connections and good flexural fatigue strength can be achieved. However, a loss of strength has to be accepted, since not the actual tension member, but only the thermoplastic material is connected in such end connections. End connections of this type are also sensitive to heat, i.e. their strength decreases at temperatures well below the softening range of the relevant plastic. To overcome this disadvantage, the use of an upper and lower reinforcing fabric on the end connection has become known. However, the corresponding manufacturing process requires a relatively large amount of work and the expected success is not guaranteed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile solcher Schmelzverbindungen zu überwinden und zu diesem Zweck als Treibriemen-Ausgangsmaterial ein Poiyamid-Kunststoffmaterial einzusetzen, das bis 150°C wärmebeständig ist. Treibriemen aus einem solchen Kunststoff haben sich in der Praxis dank ihrer hohen Zugfestigkeit, Robustheit und Flexibilität seit Jahren bewährt. Sie mussten allerdings durch Diffusionsklebung endlos verbunden werden, bei der ihre Enden wie in Fig. 1 gezeigt, in einem spitzen Winkel angeschärft oder gemäss Fig. 2 treppenförmig abgestuft werden. Die Enden werden sodann mit einem Kleber versehen, und daraufhin unter Druck und Wärme miteinander ver-schweisst. Fehiverbindungen wegen unsachgemässer Überlappung sind dabei nicht selten aufgetreten. Andererseits ist ein Schmelzvorgang wie etwa bei thermoplastischen Kunststoffen, z.B. PVC oder PUR beim Werkstoff Polyamid (PA) wegen seines hohen Schmelzpunktes nicht möglich und auch der beim Schmelzen auftretende Schrumpfvorgang entfällt. The object of the present invention is to overcome the disadvantages of such fusion connections and to use a polyamide plastic material as the drive belt starting material which is heat-resistant up to 150 ° C. Driving belts made of such a plastic have proven themselves in practice for years thanks to their high tensile strength, robustness and flexibility. However, they had to be connected endlessly by diffusion bonding, in which their ends, as shown in FIG. 1, were sharpened at an acute angle or stepped according to FIG. 2. The ends are then glued and then welded together under pressure and heat. Incorrect connections due to improper overlap have often occurred. On the other hand, a melting process, such as with thermoplastics, e.g. PVC or PUR is not possible with polyamide (PA) because of its high melting point and the shrinking process that occurs during melting is also eliminated.

Um bei einem Polyamid (PA)-Kunststofftreibriemen die Vorteile einer zugfesten, biegefreudigen und relativ hoch wärmebeständigen Endverbindung zu erzielen, schlägt die Erfindung ein einfach durchführbares Endverbindungsverfahren auf der Basis einer Diffusionsverbindung in der Art einer Ver-schweissung vor, das nach der Kennzeichnung des Patentanspruchs 1 definiert ist. In order to achieve the advantages of a tensile, flexible and relatively highly heat-resistant end connection in a polyamide (PA) plastic drive belt, the invention proposes an easy-to-carry out end connection method based on a diffusion connection in the manner of a weld, which according to the characterizing part of the patent claim 1 is defined.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Darin zeigen die The invention is explained below with reference to the drawing, for example. In it show the

Fig. 1,1a und 2 Vorbereitungsmassnahmen bei bekannten Verfahren für die Verbindung der Enden von Polyamid-Kunststofftreibriemen durch Diffusionsklebung bei Temperaturen von 150 - 180°C, 1,1a and 2 preparatory measures in known methods for connecting the ends of polyamide plastic transmission belts by diffusion bonding at temperatures of 150-180 ° C.,

Fig. 3 und 3a ein Beispiel für die Gestaltung der Enden eines Polyamid-Kunststofftreibriemens bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, 3 and 3a an example of the design of the ends of a polyamide plastic drive belt when carrying out the inventive method,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Tangentialantriebes von Spindeln in einer Textilmaschine, Fig. 5 eine Einrichtung zur Ermittlung von Störgrössen an Flachriemen-Endverbindungen, insbesondere von Tangentialantriebsriemen für Spindeln, 4 shows a schematic representation of a tangential drive of spindles in a textile machine, FIG. 5 shows a device for determining disturbance variables at flat belt end connections, in particular of tangential drive belts for spindles,

Fig. 6a, 6b Diagramme über a) Beschleunigungsmessungen an einer herkömmlich gestalteten Endverbindung an einem Polyamid-Treibriemen, und b) die Beziehung zwischen der Anschlagfrequenz der Endverbindung und dem Beschleunigungsmittelwert RMS einer solchen Verbindung, und 6a, 6b are diagrams of a) acceleration measurements on a conventionally designed end connection on a polyamide drive belt, and b) the relationship between the stop frequency of the end connection and the average acceleration RMS of such a connection, and

Fig. 7a, 7b Diagramme wie aus Fig. 6a, 6b an einem Polyamid-Treibriemen mit einer erfindungsgemäss hergestellten Endverbindung. 7a, 7b diagrams as from FIGS. 6a, 6b on a polyamide drive belt with an end connection produced according to the invention.

Die Fig. 1 und 1a zeigen eine der erwähnten bekannten Arten der Enden-Verbindungen an Polyamid-Kunststofftreibriemen, wobei gegen die Verbindungsenden 1, 2 hin kontinuierlich spitz auslaufende An-schleifungen 1.1 und 2.1 derart angebracht werden, dass nach dem Verkleben über die ganze Verbindungslänge hin die Materialdicke des Riemen-Stammaterials im wesentlichen vorhanden ist. Die Verbindung zwischen den Anschleifungen 1.1, 1.2 im Bereich der Polyamid-Zugschicht erfolgt mittels Diffusionsklebung. Die Länge der Zugschicht-Überlappung bei einem Anschliffwinkel a von etwa 1-1.5° und einer Polyamid-Schichtdicke von ca. 1 mm beträgt ca. 25 mm. Hinzu kommen beidseitig noch je 5-8 mm der Gummi-Textil-Reibschichten 1.2, 2.2, die mit einem Gummikleber, z.B. Gummilösung auf die bezüglichen Abschnitte des jeweiligen Gegen-Endes zu kleben sind. Die übliche Länge einer solchen Verbindung beträgt somit etwa 35-40 mm. 1 and 1a show one of the known types of end connections mentioned on polyamide plastic transmission belts, with sharpening 1.1 and 2.1 continuously tapering towards the connection ends 1, 2 in such a way that after gluing over the entire length of the connection towards the material thickness of the belt stock material is essentially present. The connection between the grindings 1.1, 1.2 in the area of the polyamide tensile layer is made by means of diffusion bonding. The length of the tensile layer overlap at a bevel angle α of approximately 1-1.5 ° and a polyamide layer thickness of approximately 1 mm is approximately 25 mm. In addition, there are 5-8 mm of rubber-textile friction layers 1.2, 2.2 on both sides, which are covered with a rubber adhesive, e.g. Glue rubber solution on the relevant sections of the respective opposite end. The usual length of such a connection is thus about 35-40 mm.

2 2nd

5 5

10 10th

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Der in sich geschlossene Klebe- bzw. Schmelzbereich der aneinanderliegenden Zugschichtzonen einerseits und die Klebebereiche der Gummi-Textil-Reibschichten andererseits ergeben meistens eine nicht-homogene Materialstruktur und daher eine nicht genau definierbare, aber spürbar uneinheitliche Versteifung über den Verbindungsbereich. Dies hat neben einem unregelmässigen Lauf des Riemens zusätzlich Walkarbeit im Verbindungsbereich und somit eine Verkürzung der Lebensdauer des Riemens zur Folge. Es sei diesbezüglich auf die später angeführte Belastbarkeits-Tabelle verwiesen. The self-contained adhesive or melting area of the adjacent tensile layer zones on the one hand and the adhesive areas of the rubber-textile friction layers on the other hand usually result in a non-homogeneous material structure and therefore a not exactly definable, but noticeably non-uniform stiffening over the connection area. In addition to an irregular running of the belt, this also results in flexing work in the connection area and thus a shortening of the life of the belt. In this regard, reference is made to the resilience table given later.

Fig. 2 zeigt eine zweite bekannte Art der Enden-Vorbereitung für die Erstellung einer Endverbindung an einem Polyamid-Kunststofftreibriemen, wobei die Verbindungsbereiche der Polyamid-Zugschicht mit treppenstufenförmig reduzierter Dicke gegen das Riemenende hin gestaltet sind. Die Dickenreduktion kann in einer oder mehreren Stufen erfolgen, wobei darauf zu achten ist, dass die Zugschichtdicke über die ganze Verbindungslänge stets gleich der Zugschichtdicke des Riemen-Ausgangsmaterials ist. Darüber hinaus müssen die querlaufenden Stossflächen 3.1,4.1 und 3.2,4.2 paarweise genau parallel zueinander laufen und die Stufen müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass nicht nur das Kriterium der Materialdickengleichheit erfüllt ist, sondern auch ihre Längen ein lückenloses Aneinanderstossen der Stossflächen 3.1,4.1 und 3.2,4.2 zulassen. Fig. 2 shows a second known type of end preparation for the creation of an end connection on a polyamide plastic drive belt, the connection areas of the polyamide tensile layer are designed with a step-like reduced thickness towards the belt end. The reduction in thickness can take place in one or more stages, taking care that the tensile layer thickness is always the same as the tensile layer thickness of the belt starting material over the entire length of the connection. In addition, the transverse butting surfaces 3.1.4.1 and 3.2.4.2 must run in pairs exactly parallel to one another and the steps must be coordinated so that not only the criterion of material thickness equality is met, but also their lengths a seamless butting of the butting surfaces 3.1,4.1 and 3.2.4.2 allow.

Die flächigen Überlappungsbereiche 3.3, 4.3 und die Stossflächen 3.1, 3.2 und 4.1, 4.2 ergeben durch die Schmeizverklebung, allenfalls in Verbindung mit zusätzlichen Verstärkungen der Stossberei-che der Gummi-Textil-Reibschichten, eine nicht-homogene Materialstruktur mit einer uneinheitlichen Versteifung über den Verbindungsbereich. Dies hat wiederum neben einem unregelmässigen Lauf des Riemens zusätzlich Walkarbeit im Verbindungsbereich und eine vorzeitige Beschädigung des Riemens zur Folge. The flat overlap areas 3.3, 4.3 and the butt surfaces 3.1, 3.2 and 4.1, 4.2 result in a non-homogeneous material structure with a non-uniform stiffening over the connection area due to the hot melt bonding, possibly in conjunction with additional reinforcements in the butting areas of the rubber-textile friction layers . In addition to irregular running of the belt, this also results in flexing work in the connection area and premature damage to the belt.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden gemäss den Fig. 3 und 3a die beiden Bandenden eines Polyamid-Riemenmaterials 5 und 6 durch Stanzen oder mittels Laser- oder Wasserstrahl so vorbereitet, dass sie sich formschlüssig zusammenfügen lassen. Die Bandenden können an sich verschiedene komplementäre Konturen aufweisen. Als vorteilhaft hat sich indessen erwiesen, wenn sowenig wie möglich zusammenhängende querlaufende Bereiche vorhanden sind. Die in Fig. 3 und 3a gezeigte Zick-zack-Struktur mit einem Flankenwinkel an Fingern 8 von 7 ± 2° zur Riemenlängsachse vermag dieser Bedingung optimal zu entsprechen. Bei einer Riemenbreite B von etwa 5 cm und einer Stossstellenlänge Lz von etwa 8 cm resultieren so insgesamt zehn Fingerzonen 8 mit einer gesamten Klebelänge im Bereich der Zugschicht 7 von etwa 81 cm. Der gesamte Querversatz von 5 cm ist so auf 81 cm Klebelänge verteilt, so dass pro cm Klebelänge eine «Steigung» von 0,062 cm resultiert. Da die Berührungsflächen der einzelnen Finger 8 senkrecht zur Riemenfläche stehen, ergibt sich eine Kontakt- bzw. Klebezone, die etwa das sechzehnfache des Zugschichtquerschnittes ausmacht. Auf diese Weise vorbereitete Polyamidriemen-Bandenden sind in der Lage, die durch den betriebsmässigen Riemenzug und die Scheibenbombierung an der Klebefuge auftretenden Belastungen sicher aufzufangen. 3 and 3a, the two tape ends of a polyamide belt material 5 and 6 are prepared by punching or by means of laser or water jet so that they can be joined together in a form-fitting manner. The tape ends can have different complementary contours per se. However, it has proven to be advantageous if there are as few contiguous transverse areas as possible. The zigzag structure shown in FIGS. 3 and 3a with a flank angle on fingers 8 of 7 ± 2 ° to the belt longitudinal axis can optimally meet this condition. With a belt width B of approximately 5 cm and a joint length Lz of approximately 8 cm, this results in a total of ten finger zones 8 with a total adhesive length in the area of the tensile layer 7 of approximately 81 cm. The entire transverse offset of 5 cm is distributed over 81 cm adhesive length so that there is a «slope» of 0.062 cm per cm adhesive length. Since the contact surfaces of the individual fingers 8 are perpendicular to the belt surface, there is a contact or adhesive zone which is approximately sixteen times the cross section of the tensile layer. Polyamide belt tape ends prepared in this way are able to safely absorb the stresses caused by the operational belt tension and the disc crowning on the adhesive joint.

Bei dieser Art der Endverbindungsvorbereitung wird eine allenfalls auf der Polyamid-(PA)-Zug-schicht ein- oder beidseitig vorhandene Gummi-Gewebe-Reibschicht konturgenau mitgeschnitten. Die Verklebung der Ränder erfolgt später gemeinsam mit der Zugschicht. Als zweckmässige Variante der Verbindungsvorbereitung hat sich erwiesen, die Gummi-Gewebe-Schicht auf beiden Endbereichen und beidseits der PA-Zugschicht vor dem Stanzen der Zick-zack-Kontur allein in der PA-Zugschicht, abzuschälen. Die von der Zugschicht abgelösten Gummi-Gewebeiappen werden dann so beschnitten, dass die in Riemenlaufrichtung vorn- oder hintenliegenden Lappen beim Wiederauflegen auf der fertigen Zugschicht-Endverbindung letztere ganz überdecken und ein schräg-querlaufender Stoss mit dem zurückgeschnittenen Gummi-Gewebelappen des andern Riemen-Endes resultiert. Das Aufkleben der abgeschälten Gummi-Gewebeschicht mittels eines Klebe- oder Lösungsmittels unter Anwendung von Druck und Wärme erfolgt nach Fertigstellung der Endverbindung an der PA-Zugschicht. With this type of final connection preparation, a rubber-fabric friction layer that is possibly present on the polyamide (PA) tensile layer on one or both sides is precisely cut. The edges are later glued together with the tensile layer. It has proven to be an expedient variant of the connection preparation to peel the rubber fabric layer on both end regions and on both sides of the PA tensile layer before punching the zigzag contour in the PA tensile layer alone. The rubber fabric loops detached from the tensile layer are then trimmed so that the flaps lying in the front or back in the direction of belt travel completely cover the latter when reinserted on the finished tensile layer end connection and an obliquely transverse impact with the cut-back rubber fabric flap of the other belt end results. The peeled-off rubber fabric layer is glued on using an adhesive or solvent using pressure and heat after the final connection has been made to the PA tensile layer.

Die Vorteile eines solchen, an sich aufwendigen Schäl- und Wiederbelegungsvorganges sind indessen erheblich: die Gummi-Gewebe-Schicht ist praktisch unverletzt, so dass eine grössere Querfestigkeit im Verbindungsbereich resultiert. Ausserdem ist der Verbindungsbereich durch die Gummi-Gewebe-Schicht geschützt. The advantages of such a complex peeling and re-loading process are considerable: the rubber-fabric layer is practically undamaged, so that there is greater transverse strength in the connection area. In addition, the connection area is protected by the rubber-fabric layer.

Nach der so getroffenen Vorbereitung der Bandenden wird deren senkrecht zur Bandebene stehende Kontaktffäche 7 mit einer Resorcin- oder Kresol-Lösung oder Ameisensäure oder Mischungen derselben mittels Pinsel, Spachtel, durch Spritzen oder Tauchen versehen, wobei die Resorcin-Lösung die Polyamid-Oberfläche anlöst. Anschliessend werden die Bandenden kräftig zusammengestossen, mittels einer Klemmvorrichtung quer zur Riemenlängsrichtung zusammengepresst und in dieser Position fixiert. Die derart fixierten Bandenden werden sodann auf bekannte Weise in eine Heizpresse gelegt und während 5 bis 20 Minuten einer Wärmebehandlung bei 100°C und 0,5 bis 3 bar Druck unterzogen. Danach kann der nun fertige Treibriemen ausgeformt und nach kurzer Abkühlung auf Raumtemperatur eingesetzt werden. Das Verschweissen bei nur 100°C stellt sicher, dass allfällige Gummi-Reibschichten im Verbindungsbereich nicht zerstört und deren Ränder im gleichen Arbeitsgang zuverlässig mit dem angelösten Polyamidmaterial verbunden werden. After the tape ends have been prepared in this way, their contact surface 7, which is perpendicular to the tape plane, is provided with a resorcinol or cresol solution or formic acid or mixtures thereof by means of a brush, spatula, by spraying or dipping, the resorcinol solution dissolving the polyamide surface. The belt ends are then pushed together vigorously, pressed together transversely to the longitudinal direction of the belt by means of a clamping device and fixed in this position. The strip ends fixed in this way are then placed in a known manner in a heating press and subjected to a heat treatment at 100 ° C. and a pressure of 0.5 to 3 bar for 5 to 20 minutes. Then the finished drive belt can be shaped and used after a short cooling to room temperature. Welding at only 100 ° C ensures that any rubber friction layers in the connection area are not destroyed and their edges are reliably connected to the dissolved polyamide material in the same operation.

Die auf diese Weise mit geringem Zeitaufwand und auf eine durch Einrichtungsmittel fast zwangsläufig vorgegebene Arbeitsweise herstellbare Endverbindungen an einem Polyamid-Kunststofftreibriemen zeigt eine optimale Homogenität im Verbindungsbereich. Die Arbeitsweise gestattet, dass die Verbindung selbst durch Hilfspersonal zuverlässig herstellbar ist. The end connections on a polyamide plastic drive belt that can be produced in this way with little expenditure of time and with a method of operation that is almost inevitably predetermined by the furnishing means, show an optimal homogeneity in the connection area. The method of operation allows the connection to be reliably established even by auxiliary personnel.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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Die beschriebene Endverbindung zeichnet sich durch hervorragende Biegewechselfestigkeit bei Betriebstemperaturen bis 150°C aus. Dadurch erweitert sich der Einsatzbereich von Polyamid-Kunststofftreibriemen erheblich. The end connection described is characterized by excellent flexural fatigue strength at operating temperatures up to 150 ° C. This extends the area of application for polyamide plastic belts considerably.

Die nachstehenden Untersuchungsergebnisse stellen die wesentlichen Vorteile der erfindungsge-mäss hergestellten Polyamid-Kunststofftreibriemen heraus. In der folgenden Tabelle sind auf einer Labortestanlage an zwei nicht erfindungsgemäss und einer erfindungsgemäss hergestellten Riemenverbindungen erzielte Betriebsdaten angeführt. The following test results highlight the essential advantages of the polyamide plastic drive belts produced in accordance with the invention. The table below shows operating data obtained on two belt connections not according to the invention and one according to the invention on a laboratory test system.

Gegenüberstellung der verschiedenen Endverbindunaen Comparison of the different end connections

Gegenüberstellung der verschiedenen Endverbindungen Comparison of the different end connections

Prüfobjekt max. Betriebs Test object max. Operating

Laufzeit/Lebensdauer Runtime / lifespan

temperatur temperature

(forcierte Betriebsweise) (forced operation)

Treibriemen auf Basis thermoplastischer Kunststoffe. End Driving belts based on thermoplastic materials. End

60°C 60 ° C

140 Std. 140 h

verbindung fingerförmig ausgestanzt (wie Fig. 3), ineinander- connection punched out finger-shaped (like Fig. 3), one inside the other

gelegt und Thermoplast-verschweisst laid and thermoplastic welded

Triebriemen auf Basis Polyamid (PA), Endverbindung in be Drive belt based on polyamide (PA), end connection in be

150°C 150 ° C

100Std. 100h

stimmtem Winkel angeschärft (Fig. 1a) odertreppenförmig correct angle sharpened (Fig. 1a) or staircase

abgestuft (Fig. 2) und mittels Diffusionsklebung endlos ver graded (Fig. 2) and ver endless by diffusion bonding

bunden bound

Erfindungsgemäss hergestellte Endverbindung, fingerförmig End connection produced according to the invention, finger-shaped

150°C 150 ° C

140 Std. 140 h

ausgestanzt (Fig. 3) und mittels Diffusionsklebung endlos punched out (Fig. 3) and endless by means of diffusion bonding

verbunden connected

Eine bevorzugte Anwendung für einen erfindungsgemäss hergesteilten-Polyamid-Kunststofftreibrie-men sind Tangentialantriebe von Spindeln in Textilmaschinen (Spinnmaschinen). Fig. 4 zeigt einen solchen Tangentialantrieb in schematischer Darstellungsweise. Mehrere hundert in einer Reihe angeordnete Spindeln 9 werden von einem einzigen Riemen 10, welcher die Spindeln praktisch nur tangential berührt, angetrieben. Anpressrolien 11 sorgen dafür, dass der Riemen 10 stets mit den Spindeln 9 in Antriebsverbindung steht. Die Riemengeschwindigkeit liegt bei etwa 40 m/s. A preferred application for a polyamide plastic drive belt manufactured according to the invention is tangential drives of spindles in textile machines (spinning machines). Fig. 4 shows such a tangential drive in a schematic representation. Several hundred spindles 9 arranged in a row are driven by a single belt 10, which practically only tangentially touches the spindles. Contact lines 11 ensure that the belt 10 is always in drive connection with the spindles 9. The belt speed is around 40 m / s.

Es ist offensichtlich, dass Unregelmässigkeiten im Riemen, beispielsweise im Bereich von Riemenverbindungen, mit relativ viel Energie auf die Spindeln und Anpressrollen einwirken können. Die dabei auftretenden Schlagbeanspruchungen wirken sich sowohl auf die Lebensdauer der Spindellagerungen als auch auf die Lebensdauer des Riemens nachteilig aus. Ausserdem ist auch die Lärmerzeugung der Maschine von solchen Schlagbeanspruchungen abhängig. Treibriemen mit möglichst homogenen Endverbindungen sind für solche Antriebsvorrichtungen daher von wesentlicher Bedeutung. It is obvious that irregularities in the belt, for example in the area of belt connections, can act on the spindles and pressure rollers with a relatively large amount of energy. The impact loads that occur have an adverse effect both on the service life of the spindle bearings and on the service life of the belt. In addition, the noise generated by the machine is dependent on such impact loads. Driving belts with as homogeneous as possible end connections are therefore of essential importance for such drive devices.

Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellungsweise eine Prüfeinrichtung für die Ermittlung von Störgrös-sen an Riemenverbindungen. Ein mittels einer (nicht gezeigten) Antriebsvorrichtung angetriebener Flachtreibriemen 12 läuft über Umlenkrollen 13 und treibt Tangentialspindeln 14 an, die in Spindellagern 15 gelagert sind. Ein Frequenzanaiysator 18, welcher Signale eines Beschleunigungssensors 16, der mit einem ausgewählten Spindellager 15 verbunden ist, liefert über eine von einem optischen Trigger 17 erfas-ste Riemenstrecke eine Aufzeichnung 19a der Beschleunigungswerte [m/s2] über einen kritischen Zeitbereich und ein Frequenz-Analysediagramm 19b des Beschleunigungswertes über eine Zeitzone mit dem höchsten Ausschlag (Riemenverbindungs-Störsignal) der Beschleunigungswerte. Dieser kritische Zeitbereich schliesst den Vorbeilauf der Riemen-Verbindungsstelle an der Spindel 14 ein, an deren Lager 15 der Beschleunigungssensor 16 angebracht ist. Fig. 5 shows a schematic representation of a test device for the determination of disturbance variables on belt connections. A flat drive belt 12 driven by a drive device (not shown) runs over deflection rollers 13 and drives tangential spindles 14, which are mounted in spindle bearings 15. A frequency analyzer 18, which signals from an acceleration sensor 16, which is connected to a selected spindle bearing 15, delivers a record 19a of the acceleration values [m / s2] over a critical time range and a frequency analysis diagram over a belt path detected by an optical trigger 17 19b of the acceleration value over a time zone with the highest deflection (belt connection interference signal) of the acceleration values. This critical time range includes the passage of the belt connection point on the spindle 14, on the bearing 15 of which the acceleration sensor 16 is attached.

Mit anderen Worten: der optische Trigger steuert den Analysator 18 immer dann an, wenn ein die Verbindungsstelle enthaltender Riemenbereich die Messspindel passiert. Die Frequenzanalyse umfasst eine diskrete Fouriertransformation über die Beschleunigungs-Aufzeichnungszone mit dem Riemenverbindungs-Störsignal, und ein Diagramm des Beschleunigungsmittelwertes (RMS-Wert) als Funktion der Frequenz zu bilden. Dieses Diagramm zu erhalten ist deshalb sinnvoll, weil die Amplituden im Diagramm proportional zur freigesetzten Energie des Schlags auf die Spindel zunehmen. In other words: the optical trigger activates the analyzer 18 whenever a belt area containing the connection point passes the measuring spindle. The frequency analysis includes a discrete Fourier transform across the acceleration recording zone with the belt link noise, and to form a plot of the average acceleration (RMS) value as a function of frequency. It makes sense to maintain this diagram because the amplitudes in the diagram increase in proportion to the energy released by the impact on the spindle.

In den Diagrammen nach Fig. 6a und 6b sind die Beschleunigungswerte (m/s2) in Funktion der Zeit (ms) bzw. die Frequenz (Hz) in Funktion des Beschleunigungsmittelwertes (RMS) in m/s2 für eine Riemen-Endverbindung der in Fig. 1 gezeigten Art dargestellt. Die Diagrammstrecken A und B in Fig. 6a entsprechen den homogenen Riemenmaterial mit Beschleunigungswerten von 5-10 m/s2 beidseits einer Störungszone C mit bis auf ca. 30 m/s2 ansteigenden Beschleunigungswerten. In etwa Längenmitte der Zone C befindet sich ein Ausschlag D von ca. 40 m/s2 im Bereich der Riemenverbindung mit benachbarten Amplituden von -26 bis +35 m/s2. Aus dem Frequenzdiagramm nach Fig. 6b sind ausgeprägte Spitzen E und F bei etwa 1000 bzw. 2000 Hz und Beschleunigungs-Mittelwerten von etwa 0,14 und etwa 0,16 m/s2. Der Spitzenwert im Frequenzbereich 2500-3000 Hz beträgt etwa 0,1 m/s2. 6a and 6b are the acceleration values (m / s2) as a function of time (ms) and the frequency (Hz) as a function of the mean acceleration value (RMS) in m / s2 for a belt end connection of the one shown in FIG 1 shown type. The diagram sections A and B in FIG. 6a correspond to the homogeneous belt material with acceleration values of 5-10 m / s2 on both sides of a fault zone C with acceleration values increasing up to approximately 30 m / s2. Approximately the middle of length of zone C is a deflection D of approx. 40 m / s2 in the area of the belt connection with neighboring amplitudes of -26 to +35 m / s2. 6b shows pronounced peaks E and F at approximately 1000 and 2000 Hz, respectively, and mean acceleration values of approximately 0.14 and approximately 0.16 m / s2. The peak value in the 2500-3000 Hz frequency range is approximately 0.1 m / s2.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

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CH 676 103 A5 CH 676 103 A5

Die entsprechenden Diagramme für eine erfindungsgemäss hergestellte Endverbindung an einem Polyamid-Kunststofftreibriemen sind in den Fig. 7a und 7b dargestellt. Während die homogenem Riemenmaterial entsprechenden Diagrammstrecken Ai und Bi im wesentlichen gleich hohe Beschleunigungs-Ampli-tudenwerte (5 bis 10 m/s2) wie die Fig. 6a für einen Treibriemen mit herkömmlicher Riemenverbindung aufweisen, fehlt eine ausgesprochene Störungszone entsprechend der Störungszone C nach Fig. 6a. Die Riemen-Endverbindung ist durch einen Ausschlag Di mit einem Beschleunigungswert von etwa 20 m/s2 markiert. Das Frequenzdiagramm nach Fig. 7b zeigt bei den Vergleichsfrequenzen 1000 und 2000 Hz (Fig. 6b) Beschleunigungs-Mittelwerte (RMS) von etwa Ei = 0,04 und Fi = 0,08 m/s2 mit einem Spitzenwert von etwa 0,09 m/s2 bei etwa 1700 Hz. Der durchschnittliche Beschleunigungsmittelwert im Bereich 2500-3000 Hz beträgt noch etwa 0,03 m/s2. The corresponding diagrams for an end connection produced according to the invention on a polyamide plastic drive belt are shown in FIGS. 7a and 7b. While the diagram sections Ai and Bi corresponding to homogeneous belt material have essentially the same acceleration amplitude values (5 to 10 m / s2) as FIG. 6a for a drive belt with a conventional belt connection, a pronounced fault zone corresponding to fault zone C according to FIG. 6a. The belt end connection is marked by a deflection Di with an acceleration value of approximately 20 m / s2. The frequency diagram according to FIG. 7b shows mean acceleration values (RMS) of approximately Ei = 0.04 and Fi = 0.08 m / s2 with a peak value of approximately 0.09 m at the comparison frequencies 1000 and 2000 Hz (FIG. 6b) / s2 at about 1700 Hz. The average acceleration average in the range 2500-3000 Hz is still about 0.03 m / s2.

Der Vergleich der Diagramme aus den Fig. 6a und 7a zeigt für die erfindungsgemäss hergestellte Endverbindung an einem Polyamid-Treibriemen einen um etwa 50% geringeren Beschleunigungs-Ausschlag gegenüber einem herkömmlich gefertigten Polyamidriemen, und das Fehlen einer ausgeprägten Störungszone im Nahbereich der Endverbindung. Bei den Frequenzdiagrammen resultieren für den erfindungsgemäss hergestellten Polyamidtreibriemen für die Frequenzmarken 1000 und 2000 Hz Beschleunigungsmittelwerte, die im Bereich von 1/3 (1000 Hz) und 1/2 (2000 Hz) der Werte bei herkömmlichen Verbindungen liegen. Für den Bereich 2500-3000 Hz resultierte ebenfalls ein nur noch 1/3 des herkömmlichen Wertes betragender Beschleunigungs-Mittelwert. The comparison of the diagrams from FIGS. 6a and 7a shows for the end connection produced according to the invention on a polyamide drive belt that the acceleration deflection is approximately 50% less than that of a conventionally produced polyamide belt, and the lack of a pronounced fault zone in the vicinity of the end connection. The frequency diagrams for the polyamide drive belt produced according to the invention for the frequency marks 1000 and 2000 Hz result in acceleration mean values which are in the range of 1/3 (1000 Hz) and 1/2 (2000 Hz) of the values for conventional connections. For the 2500-3000 Hz range, the acceleration mean value was only 1/3 of the conventional value.

Aus diesem Diagrammvergleich kann gefolgert werden, dass ein Polyamid-Treibriemen mit einer erfindungsgemäss hergestellten Endverbindung im Bereich dieser Endverbindung einen Energiestoss auf die Spindel erzeugt, der nur etwa halb so gross ist wie derjenige einer konventionellen Endverbindung. Die Lebensdauer der sehr teuern Spindellager kann somit wesentlich erhöht werden. It can be concluded from this diagram comparison that a polyamide drive belt with an end connection produced according to the invention generates an energy surge on the spindle in the region of this end connection, which is only about half as large as that of a conventional end connection. The service life of the very expensive spindle bearings can thus be increased significantly.

Claims

1. A method for producing an end connection on a polyamide plastic drive belt made of a flat belt band material, the band ends to be connected to one another being prepared for the form-fitting assembly of complementary flat surface configurations and along these contact surfaces (7) perpendicular to the band plane, characterized by

Applying a resorcinol or cresol solution or formic acid or mixtures thereof to the contact surfaces,

- collision of the ends of the tape to achieve intimate surface contact in the area of the contact surfaces (7),

- Fixing the tape ends by means of a clamping device and pressing the tape ends across the longitudinal axis of the drive belt, and

- Insert the fixed tape ends together with the clamping device in a heating press and glue the contact surfaces at a temperature of about 100 ° C and 0.5-3 bar pressure for 5-20 minutes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the resorcinol or cresol solution or formic acid or mixtures thereof is applied to the contact surfaces with a brush, spatula, spraying or dipping.

3. The method according to claim 1, characterized in that the preparation of the contact surfaces (7) comprises cutting out complementary zigzag structures at both ends of the belt (5, 6) in the region of the connecting parts of the polyamide plastic belt, with pointed fingers (8 ) with a flank angle of 7 ± 2 ° to the belt longitudinal direction.

4. The method according to claim 3, wherein the flat belt material is provided in addition to a polyamide tension layer on one or both sides with a rubber-textile friction layer, characterized in that prior to cutting out the complementary zigzag structures at least one of these friction layers detached at both ends of the band over at least the connection length, and after the tensile layer connection has been created, the detached friction layers are connected again to the tensile layer in such a way that the friction layer of one band end is placed on the tensile layer and trimmed flush with the friction layer of the other band end, and that the detached friction layer surfaces are reconnected to the tensile layer.

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