DE102006057777A1

DE102006057777A1 - V-ribbed belt for transferring power in office machines comprises a coating which is applied before vulcanization so that separating regions are arranged between segment surfaces for the coating

Info

Publication number: DE102006057777A1
Application number: DE200610057777
Authority: DE
Inventors: Josef Beck; Reinhold Moses
Original assignee: ContiTech Antriebssysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Antriebssysteme GmbH
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-12

Abstract

V-ribbed belt (1) comprises a coating (5) which is applied before vulcanization so that separating regions are arranged between segment surfaces for the coating. The segment surfaces are separated from each other by the separating regions and the segment surfaces are partly enclosed by the separating regions. Preferred Features: The separating regions are formed as linear indents in the coating which separate the segment surfaces from each other.

Description

Die Erfindung betrifft Keilrippenriemen mit einer elastomeren Decklage, einer Zugträgerlage und einem elastomeren Grundkörper, der Rippen aufweist, wobei die Rippen eine mit dem Grundkörper fest verbundene äußere Beschichtung aufweisen.The The invention relates to V-ribbed belts having an elastomeric cover layer, a Zugträgerlage and an elastomeric body, having the ribs, wherein the ribs one fixed to the main body bonded outer coating exhibit.

Keilrippenriemen dienen z. B. zur Kraftübertragung in Einsatzbereichen von Büromaschinen bis hin zu schwersten Maschinenbauantrieben. Auch in Kraftfahrzeugen werden Keilrippenriemen in unterschiedlichen Ausführungen eingesetzt. Bei ihrem Einsatz werden die Keilrippenriemen unterschiedlichsten Betriebsbedingungen unterworfen, dabei werden hohe Anforderungen hinsichtlich Verschleißfestigkeit, Geräusch und dynamischer Belastbarkeit gestellt. Die Riemen sollen eine möglichst hohe Lebensdauer aufweisen und gleichzeitig sollen die Laufgeräusche vor allem in Kraftfahrzeug- und Hausgüterindustriebereich vermindert werden. Geräusche entstehen bei reibschlüssigen Treibriemen, wie Keilrippenriemen es sind, durch Reibverhältnisse zwischen Antriebsscheiben und Riemenoberfläche, die quietschende Töne durch Oszillation oder Vibration hervorrufen.V-ribbed belts serve z. B. for power transmission in applications of office machines up to the heaviest mechanical engineering drives. Also in motor vehicles be V-ribbed belts in different designs used. When you use the V-ribbed belts are very different Operating conditions subject, there are high requirements in terms of wear resistance, noise and dynamic load capacity. The belts should be as possible have a long service life and at the same time the running noise before everything in the motor vehicle and household goods sector become. Noises arise in frictional Driving belts, as V-ribbed belts are, due to friction conditions between pulleys and belt surface, the squeaky tones through Cause oscillation or vibration.

Um die Geräuschentwicklung bei reibschlüssigen Treibriemen zu vermindern und gleichzeitig die Verschleißfestigkeit zu verbessern, wird in der DE 100 16 351 A1 ein Riemen beschrieben, der an Teilen seiner Oberfläche, z. B. beim Keilrippenriemen an der Rippenoberfläche, eine Polymer enthaltende, äußere Beschichtung aufweist, die durch einen Vulkanisationsprozess mit dem Gummi oder gummiähnlichen Kunststoff des Grundkörper verbunden und/oder vernetzt ist. Weiterhin weist der Riemen an seiner Oberfläche ein Beflockungsmaterial aus Aramidfasern auf, von denen ein Teil in diese Beschichtung nur mit einer Teillänge eingebunden ist. Die Polymer enthaltende äußere Beschichtung, die als Lö sung oder in flüssiger Form aufgebracht wird, wirkt bei dem Beflockungsvorgang als Klebstoff für die Fasern. Bei der Beschichtung kann es sich z. B. um Kautschuklösungen, Urethansysteme oder System auf Basis von Cyanacrylat in organischem Lösungsmittel handeln. Die äußere Beschichtung kann zusätzlich Fluorpolymere enthalten.In order to reduce the noise in friction drive belts and at the same time to improve the wear resistance is in the DE 100 16 351 A1 a belt described in parts of its surface, for. B. in the V-ribbed belt on the fin surface, a polymer-containing outer coating which is connected by a vulcanization process with the rubber or rubber-like plastic of the base body and / or crosslinked. Furthermore, the belt on its surface on a flocking material of aramid fibers, of which a part is incorporated in this coating only with a partial length. The polymer-containing outer coating, which is applied as a solution or in liquid form, acts as an adhesive for the fibers in the flocking process. When coating, it may be z. For example, rubber solutions, urethane systems or system based on cyanoacrylate in organic solvent. The outer coating may additionally contain fluoropolymers.

Aus der DE 43 18 454 C1 sind Gummizahnriemen aus elastomerem Werkstoff bekannt, die bei hoher Abriebfestigkeit und Lebensdauer mit geringem technischem Aufwand hergestellt werden können. Um dies zu erreichen, weisen die Außenflächen der Zähne eine Beschichtung auf, die aus einem faserverstärkten polymeren Werkstoff, z. B. einem Elastomer mit 10 bis 80 % Faserkonzentration pro Polymeranteil, besteht, dessen Faserkonzentration höher ist als im übrigen elastomeren Grundkörper. Über die Dicke der Beschichtung wird in der DE 43 18 454 C1 nichts ausgesagt. Eine derartige Beschichtung liefert bei Keilrippenriemen hinsichtlich des Geräuschverhaltens oftmals noch nicht die gewünschten Ergebnisse.From the DE 43 18 454 C1 Rubber toothed belts made of elastomeric material are known, which can be produced with high abrasion resistance and service life with little technical effort. To achieve this, the outer surfaces of the teeth have a coating consisting of a fiber-reinforced polymeric material, for. Example, an elastomer with 10 to 80% fiber concentration per polymer content, whose fiber concentration is higher than the rest of the elastomeric body. About the thickness of the coating is in the DE 43 18 454 C1 nothing stated. In the case of V-ribbed belts, such a coating often does not yet provide the desired results in terms of noise behavior.

In der EP 1 396 658 B1 wird ein Keilrippenriemen offenbart, bei dem eine äußere Beschichtung der Rippen Fasern in Kombination mit Fluorpolymer und/oder Nichteisenmetall enthält, wobei die Schichtdicke im Bereich zwischen 0,15 bis 0,25 mm liegt. Damit ist eine besonders gute Verbesserung der Geräusch- und Abriebeigenschaften des Keilrippenriemens zu erreichen.In the EP 1 396 658 B1 discloses a V-ribbed belt in which an outer coating of the ribs contains fibers in combination with fluoropolymer and / or non-ferrous metal, the layer thickness being in the range of 0.15 to 0.25 mm. This is a particularly good improvement of the noise and Abriebeigenschaften the V-ribbed belt to achieve.

Allen genannten Beschichtungen ist jedoch das Problem gemeinsam, dass die Schichten während der Formung in die Vulkanisationsform einfließen müssen, um die Ausformung der Rippen zu ermöglichen. Das Fließverhalten derartiger Schichten ist jedoch, besonders bei hohem Faseranteil relativ schlecht. Es kommt daher zu teilweise erheblichen Schichtdickenunterschieden, die das Geräusch- und Verschleißverhalten nicht optimal verbessern.all however, the common problem is that the layers during The shaping must be incorporated into the vulcanization mold to the formation of the To allow ribs. The flow behavior However, such layers is, especially at high fiber content relatively bad. There are therefore sometimes considerable layer thickness differences, the noise and wear behavior not optimally improve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Keilrippenriemen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der bei gutem Geräuschverhalten im Betrieb eine gleichmäßige Dicke der Beschichtung aufweist.Of the Invention is the object of a V-ribbed belt of Initially described to create the kind of good noise behavior in operation a uniform thickness having the coating.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die auf den Keilrippenriemen aufgebrachte rippenseitige Beschichtung vor der Vulkanisation dadurch aufgeteilt ist, dass zwischen Segementflächen, in denen die Beschichtung mit geschlossener Fläche mit einer ersten Schichtdicke auf dem Keilrippenriemen aufliegt, Trennbereiche angeordnet sind, in denen die Schichtdicke gegenüber den Segmentflächen derart reduziert ist, dass die Segmentflächen durch die Trennbereiche im Wesentlichen oder vollständig voneinander getrennt sind und die Segmentflächen von den Trennbereichen mindestens teilweise umschlossen sind, wobei die Summe der Oberflächen der Segmentflächen gegenüber der Summe der Oberflächen der Trennbereiche um ein vielfaches größer ist.These Task is solved by that the rib-side coating applied to the V-ribbed belt before the vulcanization is divided by that between Segementflächen, in those with a closed surface with a first layer thickness rests on the V-ribbed belt, separation areas are arranged, in which the layer thickness opposite the segment surfaces is reduced such that the segment surfaces through the separation areas essentially or completely are separated from each other and the segment areas of the separation areas at least partially enclosed, the sum of the surfaces of the segment surfaces across from the sum of the surfaces of the Separation ranges is many times greater.

Durch eine derartige Anordnung liegen die Segmentflächen der Beschichtung quasi als Inseln vor, die beim Einfließen des elastomeren Grundkörpers in die Form noch vor der Vulkanisation auseinander drillen können und so ihre Schichtdicke nur geringfügig ändern.By such an arrangement, the segment surfaces of the coating are quasi as islands before, which in the inflow of the elastomeric body in the form can still drill apart before vulcanization and so change their layer thickness only slightly.

Bei der Vulkanisation nach Ausformung der Rippen wird das Material der Beschichtung weich und fließt durch den Druck bei der Vulkanisation an den Trennbereichen wieder zusammen, so dass am fertigen Keilrippenriemen eine geschlossene Beschichtungsoberfläche auf den Rippen vorhanden ist, die gegenüber dem Stand der Technik eine bessere Konstanz der Schichtdicke aufweist.In the vulcanization after formation of the ribs, the material of the coating softens and reunites by the pressure at the vulcanization at the separation areas, so that there is a closed coating surface on the ribs on the finished V-ribbed belt, which is better than in the prior art Consistency of the layer thickness has.

Durch das Auftrennen der Beschichtung in Segmente wird also das Einformverhalten in derart begünstigt, dass eine gleichmäßigere Beschichtungsdicke über der Profilkontur entsteht und damit auch dickere Beschichtungen möglich sind. Durch das Auftrennen der Beschichtungen in Segmente wird die Oberflächenspannung unterbrochen und damit die erforderliche Dehnung beim Einformen reduziert. Dies hat den Vorteil, dass neben elastomeren Beschichtungen auch stark faserverstärkte elastische Schichten, aber auch Vliese, Folien, Gewebe oder andere nicht oder nur wenig elastische Materialien für die Beschichtung verwendbar sind.By separating the coating into segments thus becomes the forming behavior favors in such a way that a more uniform coating thickness over the Profile contour arises and thus thicker coatings are possible. Splitting the coatings into segments increases the surface tension interrupted and thus the required elongation during molding reduced. This has the advantage that in addition to elastomeric coatings also strong fiber reinforced elastic layers, but also nonwovens, films, fabrics or others not or only slightly elastic materials for the coating used are.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Trennbereiche als geradlinige Einschnitte in der Beschichtung ausgebildet, die die Segmentflächen jeweils voneinander trennen.In In a further development of the invention, the separation areas are rectilinear Incisions are formed in the coating that cover the segments respectively separate each other.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Trennbereiche besonders einfach herstellbar sind, beispielsweise durch Einschneiden der Beschichtung in Laufrichtung des Riemens nach der Aufbringung der Beschichtung auf den Riemenrohling. Da die Hauptdehnung beim Einfließen des Materials in die Form während der Vulkanisation quer zur Laufrichtung des Riemens erfolgt, ist ein Auseinanderdriften der Segmentflächen längs der genannten Trennbereiche ausreichend möglich.These Arrangement has the advantage that the separation areas are particularly simple can be produced, for example by cutting the coating in Running direction of the belt after the application of the coating the belt blank. Since the main strain at the inflow of the Material into the mold during the vulcanization is transverse to the direction of the belt, is a divergence of the segment surfaces along said separation areas sufficiently possible.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung kreuzen sich die geradlinigen Einschnitte unter beliebigen Winkeln, wobei die Segmentflächen von den geradlinigen Einschnitte jeweils vollständig umschlossen sind.In In a further embodiment of the invention, the rectilinear intersect Incisions at any angle, with the segmental areas of The rectilinear incisions are completely enclosed in each case.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass durch die vollständige Trennung die Segmentflächen quasi unabhängig auf der Oberfläche des Keilrippenriemens angeordnet sind und so einer Dehnung der Oberfläche des Keilrippenriemens beim Einformen einen besonders geringen Widerstand entgegensetzen.These Arrangement has the advantage that due to the complete separation, the segment surfaces almost independent on the surface of the V-ribbed belt are arranged so as to elongate the surface of the V-ribbed belt during molding a particularly low resistance oppose.

In einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung sind die Trennbereiche durch eine Lochung der Beschichtung als Perforationslinien in beliebiger Anordnung ausgebildet.In Another embodiment of the invention are the separation areas by perforating the coating as perforation lines in any desired Arrangement formed.

Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Beschichtung an den Trennbereichen noch zusammenhält. Sie kann deshalb besonders gut als vorgelochte Schicht auf den Riemenrohling aufgebracht werden. Es ist aber auch möglich, vor der Vulkanisation eine bereits aufgebrachte Beschichtung nachzubehandeln. Während der Einformung wirken die perforierten Bereiche wie eine Sollbruchstelle, die bei Dehnung der Beschichtung aufreißen.Of the Advantage of this arrangement is that the coating to the Separation areas still holds together. It can therefore particularly well as a pre-punched layer on the belt blank be applied. But it is also possible before vulcanization to retreat an already applied coating. During the Indentation the perforated areas act as a breaking point, which tear when stretched the coating.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Segmentflächen durch die Trennbereiche in aperiodischer Anordnung aufgeteilt.In a development of the invention are the segment surfaces by divided the separation areas in aperiodic arrangement.

In den Trennbereichen sind die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung trotz des Zusammenfließen bei der Vulkanisation gegenüber den Segmentflächen geringfügig verändert. Durch eine aperiodische Anordnung der Segmentflächen führt dieser Unterschied im mechanischen Verhalten im Betrieb des Keilrippenriemens beim Ein- und Auslauf auf bzw. von den Riemenscheiben zu einer besonders niedrigen Geräuschbildung, weil Resonanzen vermieden werden.In The separation areas are the mechanical properties of the coating despite the confluence in the vulcanization opposite the segment surfaces slight changed. By an aperiodic arrangement of the segment surfaces, this difference leads in the mechanical Behavior during operation of the V-ribbed belt during entry and exit or from the pulleys to a particularly low noise, because resonances are avoided.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert.Based In the drawings, an example of the invention will be explained in more detail below.

Es zeigtIt shows

1 einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Keilrippenriemens im fertig vulkanisierten Zustand, 1 a section of a V-ribbed belt according to the invention in the finished vulcanized state,

2 einen Ausschnitt der Oberfläche einer Rippe des Keilrippenriemens als Querschnitt vor der Vulkanisation mit sich kreuzenden Trennbereichen und 2 a section of the surface of a rib of the V-ribbed belt as a cross section before vulcanization with intersecting separation areas and

3 mit geradlinigen, parallelen, sich nicht kreuzenden Einschnitten als Trennbereiche. 3 with straight, parallel, non-intersecting incisions as separation areas.

1 zeigt einen Abschnitt eines Keilrippenriemens 1 mit einem elastomeren Grundkörper 2 und darin eingebetteten Zugträgern 3 im fertig vulkanisierten Zustand. Der Grundkörper 2 weist in Laufrichtung des Keilrippenriemens 1 verlaufende Rippen 4 auf, die mit einer Beschichtung 5 aus einem faserverstärkten Elastomer beschichtet sind. 1 shows a portion of a V-ribbed belt 1 with an elastomeric body 2 and traction carriers embedded therein 3 in the finished vulcanized state. The main body 2 points in the direction of the V-ribbed belt 1 running ribs 4 on that with a coating 5 are coated from a fiber-reinforced elastomer.

In 2 ist ein Ausschnitt der Oberfläche einer Rippe 4 als Querschnitt vor der Vulkanisation dargestellt. Auf der Oberfläche 6 der Rippe 4 ist die Beschichtung 5 aufgebracht. Die Beschichtung 5 weist Segmentflächen 7 auf, die in diesem Beispiel durch geradlinige, sich kreuzende Trennbereiche 8 gegeneinander abgegrenzt sind. Die Dicke der Beschichtung 5 ist in den Trennbereichen 8 bis auf Null reduziert, so dass die Segmentflächen 7 durch die Trennbereiche 8 vollständig voneinander getrennt sind.In 2 is a section of the surface of a rib 4 shown as a cross section before vulcanization. On the surface 6 the rib 4 is the coating 5 applied. The coating 5 has segmented areas 7 on, which in this example by straight, intersecting separation areas 8th are delimited against each other. The thickness of the coating 5 is in the separation areas 8th reduced to zero, leaving the segmented areas 7 through the separation areas 8th are completely separated from each other.

Durch die sich kreuzende Anordnung der Trennbereiche 8 sind die Segmentflächen 7 vollständig von den Trennbereichen 8 umfasst. Bei Dehnungen der Oberfläche 6 der Rippe 4, vor allem beim Einformen vor der Vulkanisation wirken die Trennbereiche 8 quasi als Dehnfugen, so dass die Dicke der Beschichtung 5 in den Segmentflächen 7 nahezu erhalten bleibt. Eventuell doch auftretende Dickenunterschiede sind beim Vulkanisationsvorgang ausgleichbar.Due to the intersecting arrangement of the separation areas 8th are the segment surfaces 7 completely from the separation areas 8th includes. At expansions of the surface 6 the rib 4 , especially when molding before vulcanization, the separation areas act 8th quasi as expansion joints, so that the thickness of the coating 5 in the segment areas 7 almost preserved. Possibly occurring thickness differences are in the vulcanization process parable.

Ebenso fließt bei der Vulkanisation das Material aus den Segmentflächen 7 in die Trennbereiche 8, die dadurch geschlossen werden und am fertigen Keilrippenriemen 1 nicht oder nur geringfügig sichtbar sind.Likewise, during vulcanization, the material flows out of the segment surfaces 7 into the separation areas 8th which are closed by it and the finished V-ribbed belt 1 not or only slightly visible.

Durch diese Anordnung ist eine wesentlich gleichmäßigere Schichtdicke der Beschichtung gegenüber dem Stand der Technik erreichbar, was sich vor allem an den Flanken der Rippen 4 vorteilhaft auf die Geräuschentwicklung und die Lebensdauer des Keilrippenriemens 1 auswirkt.By this arrangement, a much more uniform layer thickness of the coating over the prior art can be achieved, which is mainly due to the flanks of the ribs 4 advantageous to the noise and the life of the V-ribbed belt 1 effect.

In der 3 ist die Beschichtung 5 durch geradlinig in Riemenlaufrichtung verlaufende, parallele Einschnitte 9 in ebenfalls geradlinig parallel nebeneinander liegende Segmentstreifen 10 aufgeteilt. Beim Einfließen des elastomeren Materials des Grundkörpers 2 driften die Segmentstreifen 9 auseinander, so dass das Einfließen durch die Beschichtung nur wenig behindert wird. Die Schichtdicke der Beschichtung 5 ist dadurch auch nach der Vulkanisation ausreichend gleichmäßig.In the 3 is the coating 5 by straight, running in the belt running direction, parallel cuts 9 in likewise straight line parallel adjacent segment strips 10 divided up. When flowing in the elastomeric material of the body 2 drift the segment strips 9 apart, so that the inflow through the coating is only slightly hindered. The layer thickness of the coating 5 is thus sufficiently even after vulcanization.

11: KeilrippenriemenV-ribbed belts
22: Grundkörper des Keilrippenriemens 1 Main body of the V-ribbed belt 1
33: Zugträgertension members
44: Rippen des Keilrippenriemens 1 Ribbing the V-ribbed belt 1
55: Beschichtung der Rippen 3 Coating of the ribs 3
66: Oberfläche der Rippen 3 Surface of the ribs 3
77: Segmentflächen der Beschichtung 4 Segmental surfaces of the coating 4
88th: Trennbereicheseparating regions
99: geradlinige Einschnittestraight cuts
1010: Segmentstreifensegment strips

Claims

V-ribbed belt ( 1 ) with an elastomeric cover layer, a Zugträgerlage ( 3 ) and an elastomeric body ( 2 ), the ribs ( 4 ), wherein the ribs ( 4 ) one with the main body ( 2 ) firmly bonded polymer and fiber outer coating ( 5 ), characterized in that on the V-ribbed belt ( 1 ) applied rib side coating ( 4 ) is divided before the vulcanization, that between Segementflächen ( 7 ), in which the coating ( 4 ) with a closed surface having a first layer thickness on the V-ribbed belt ( 1 ) rests, separating areas ( 8th ) are arranged, in which the layer thickness relative to the segment surfaces ( 7 ) is reduced such that the segment surfaces ( 7 ) through the separation areas ( 8th ) are substantially or completely separated from each other and the segment surfaces ( 7 ) of the separation areas ( 8th ) are at least partially enclosed, wherein the sum of the surfaces of the segment surfaces ( 7 ) with respect to the sum of the surfaces of the separation regions ( 8th ) is many times larger.

V-ribbed belt ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the separation areas ( 8th ) as straight cuts ( 9 ) in the coating ( 5 ) are formed, the the ( 7 ) each separate.

V-ribbed belt ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the rectilinear incisions ( 9 ) at arbitrary angles, the segments ( 7 ) are completely enclosed.

V-ribbed belt ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the separation areas ( 8th ) by perforating the coating ( 5 ) are formed as perforation lines in any arrangement.

V-ribbed belt ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the segment surfaces ( 7 ) through the separation areas ( 8th ) are divided in aperiodic arrangement.