DE102007061735A1

DE102007061735A1 - Toothed belt for synchronous belt drive placed in the interior of crank case of internal combustion engine of motor vehicle, has tooth side, rear side opposite to tooth side, elastomer material, tensile strand, fabric layers, and coating

Info

Publication number: DE102007061735A1
Application number: DE200710061735
Authority: DE
Inventors: Patrick Braun
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2009-07-23

Abstract

The endless toothed belt (1) comprises a tooth side (3) having teeth (2), a rear side (4) opposite to the tooth side, an elastomer material arranged between the tooth side and rear side, a tensile strand (5) embedded into the elastomer material, fabric layers applied on the tooth side and on the rear side, and a coating impermeable for oil and covering the fabric layers. The coating comprises fluororubber or acrylate-rubber, seamlessly extends to the tooth side and the rear side and over the total length of the toothed belt without interruption and completely and gaplessly encloses the belt. The endless toothed belt (1) comprises a tooth side (3) having teeth (2), a rear side (4) opposite to the tooth side, an elastomer material arranged between the tooth side and rear side, a tensile strand (5) embedded into the elastomer material, fabric layers applied on the tooth side and on the rear side, and a coating impermeable for oil and covering the fabric layers. The coating comprises fluororubber or acrylate-rubber, seamlessly extends to the tooth side and the rear side and over the total length of the toothed belt without interruption and completely and gaplessly encloses the toothed belt. An additional coating is applied on weft- and wrap threads of the fabric layer. The tensile strand consists of glass cord. An independent claim is included for a method for the production of an endless toothed belt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zahnriemen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnriemens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The The invention relates to a toothed belt according to the preamble of the claim 1 and a method for producing a toothed belt according to the preamble of claim 9.

Umschlingungstriebe von Brennkraftmaschinen sind überwiegend entweder als Zahnriementrieb oder als Kettentrieb ausgebildet. Die ersteren weisen gegenüber den letzteren mehrere Vorteile auf, wie zum Beispiel erheblich geringere Reibungsverluste, eine bedeutend geringere Geräuschentwicklung, sowie eine etwas geringere Baubreite, weshalb ein Ersatz von Kettentrieben durch Zahnriementriebe angestrebt wird. Allerdings sind die bisher üblichen Zahnriemen von Zahnriementrieben nicht ausreichend ölbeständig, weil einerseits das zur Herstellung der Zahnriemen verwendete Elastomermaterial beim Kontakt mit Öl oder Schmiermitteln zum Quellen neigt und andererseits der in das Elastomermaterial eingebettete Zugstrang nicht ölresistent ist, zumindest wenn er wie bei den meisten üblichen Zahnriemen aus Glascord besteht.belt drives of internal combustion engines are predominantly designed either as a toothed belt drive or as a chain drive. The former ones face The latter have several advantages, such as significantly lower Friction losses, a significantly lower noise, and a slightly smaller width, which is why a replacement of chain drives is aimed at by toothed belt drives. However, the usual timing belt of Zahnriemenrieben not sufficiently resistant to oil, because on the one hand to the Production of the toothed belt used elastomeric material in contact with oil or lubricants tends to swell and on the other hand in the Elastomer material embedded tensile strand is not oil resistant, at least when he like most of the usual Timing belt made of glass cord.

Aus diesem Grund besteht ein Bedarf an einem ölbeständigen Zahnriemen, für dessen Aufbau und Herstellung auch bereits Vorschläge gemacht wurden. So wurde zum Beispiel vorgeschlagen, für einen Betrieb in ölhaltigen Umgebungen vorgesehene, zur Verschleißminderung auf ihrer Zahnseite und auf ihrer Rückseite durch Gewebeschichten verstärkte Zahnriemen der eingangs genannten Art mit einer auf die Gewebeschichten aufgebrachten Beschichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) in einer Matrix aus hydriertem Nitril-Kautschuk (HNBR) zu versehen. Zum Aufbringen dieser Beschichtung werden in einem zur Herstellung des Zahnriemens dienenden Zahnriemenwerkzeug Folien aus dem zur Herstellung der Beschichtung dienenden Material auf zwei den Gewebeschichten gegenüberliegende Teile des Werkzeugs aufgelegt und nach dem Schließen des Werkzeugs durch Vulkanisieren mit den Gewebeschichten verbunden. Jedoch hat sich gezeigt, dass eine solche Beschichtung des Zahnriemens keinen ausreichenden Schutz vor Quellen bietet. Zum einen kann nämlich an den entgegengesetzten, auf dem Zahnriemen aneinanderstoßenden Enden der Folien bei der Vulkanisierung eine Stoßfuge entstehen, die später zu einem Riss bzw. einer Fehlstelle in der Beschichtung führt, durch welche Öl durch die Gewebeschichten hindurch ins Innere des Zahnriemens eindringen kann. Zum anderen kann auch hydrierter Nitril-Kautschuk (HNBR) selbst unter dem Einfluss von Crack-Produkten im Motoröl quellen, was Spannungen in der Beschichtung und daher ein Aufreißen derselben zur Folge haben kann. Beide Vorgänge können eine verstärkte Quellung des Elastomermaterials im Inneren des Zahnriemens verursachen, was wiederum zu einem Versagen desselben und damit zu Motorschäden führen kann. Bei Verwendung zukünftiger Kraftstoffe, wie RME, E22 bis E100, Synfuel usw. ist eine noch stärkere Neigung zum Quellen zu erwarten.Out For this reason, there is a need for an oil-resistant timing belt for whose Construction and production have already been made suggestions. That's how it became for example, for one Operation in oily Environments provided to reduce wear on their tooth side and on her back reinforced by fabric layers Timing belt of the type mentioned above with a on the fabric layers applied coating of polytetrafluoroethylene (PTFE) in one Matrix of hydrogenated nitrile rubber (HNBR) to provide. To apply This coating will be used to manufacture the timing belt Serving timing belt tool foils from the for producing the Coating material on two opposite layers of the fabric Parts of the tool placed on and after closing the tool connected by vulcanization with the tissue layers. However shown that such a coating of the belt is not sufficient Provides protection from sources. For one thing, on the opposite, on the timing belt abutting ends of the films the vulcanization a butt joint arise later leads to a crack or a defect in the coating, by which oil penetrate through the fabric layers into the interior of the toothed belt can. On the other hand, hydrogenated nitrile rubber (HNBR) itself can be used under the influence of cracking products in the engine oil swell, causing tensions in the coating and therefore tearing the same result can. Both processes can be one increased Cause swelling of the elastomeric material inside the toothed belt, which in turn can lead to failure of the same and thus to engine damage. When using future Fuels such as RME, E22 to E100, Synfuel, etc. are an even stronger propensity to expect to swell.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zahnriemen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnriemens der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine größere Ölbeständigkeit des Zahnriemens gewährleistet werden kann.outgoing This is the object of the invention, a toothed belt and a method for producing a toothed belt of the initially mentioned type to improve that a greater oil resistance ensures the timing belt can be.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf den Zahnriemen dadurch gelöst, dass die Beschichtung ein Fluorpolymer (FPM), vorzugsweise einen Fluorkautschuk, oder einen Acrylat-Kautschuk (ACM) umfasst.These Task is solved with respect to the timing belt, that the coating is a fluoropolymer (FPM), preferably a fluororubber, or an acrylate rubber Includes (ACM).

Anders als mit einer Beschichtung aus hydriertem Nitril-Kautschuk (HNBR) kann durch Beschichtung der zahnseitigen und der rückseitigen Gewebeschicht mit einem Fluorpolymer (FPM), vorzugsweise einem Fluorkautschuk, oder einem Acrylat-Kautschuk (ACM) eine gute Schutzfunktion auf der zahnseitigen und der rückseitigen Gewebeschicht erzielt und damit ein zum Quellen des Zahnriemens führender Hindurchtritt von Öl durch die Gewebeschichten sicher verhindert werden.Different as with a coating of hydrogenated nitrile rubber (HNBR) Can be by coating the tooth side and the back Fabric layer comprising a fluoropolymer (FPM), preferably a fluororubber, or an acrylate rubber (ACM) a good protective function the tooth-side and the back Tissue layer achieved and thus one to swell the timing belt leading Passage of oil be safely prevented by the tissue layers.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die Beschichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) in einer Matrix aus einem Fluorpolymer (FPM) oder einem Acrylat-Kautschuk (ACM), wodurch ein Aufreißen der Beschichtung infolge einer eventuellen Quellung ebenfalls sicher verhindert werden kann.According to one preferred embodiment of the invention is the coating of polytetrafluoroethylene (PTFE) in a matrix of a fluoropolymer (FPM) or an acrylate rubber (ACM), thereby tearing the Coating due to a possible swelling also safe can be prevented.

Durch das Fehlen von Stoßstellen erstreckt sich die Beschichtung nach der Vulkanisierung lückenlos über die gesamte Länge der zahnseitigen und der rückseitigen Gewebeschichten, so dass auch ein Eindringen von Öl durch eventuelle, bei der Vulkanisation verursachte Stoßfugen sicher verhindert wird. Am besten umschließt die Beschichtung den Zahnriemen vollständig und lückenlos. Da ein mit einer solchen Beschichtung, versehener Zahnriemen eine verbesserte Beständigkeit gegen Quellung und Aufreißen aufweist, ist seine Lebensdauer höher als diejenige bekannter Zahnriemen.By the absence of joints The coating extends completely after vulcanization over the whole length the tooth-side and the back Tissue layers, allowing also penetration of oil through Any joints caused by vulcanization are safe is prevented. The coating best encloses the toothed belt Completely and completely. Since a toothed belt provided with such a coating has a improved resistance against swelling and tearing its life is higher than that of known Toothed belt.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass nicht nur die zahnseitige und die rückseitige Gewebeschicht und ggf. die Flanken des Zahnriemens mit der schützenden Beschichtung versehen sind, sondern auch Kett- und Schussfäden der beiden Gewebeschichten, wobei diese Beschichtung bevorzugt ebenfalls aus einem Fluorkautschuk bzw. Fluorpolymer (FPM) oder einem Acrylat-Kautschuk (ACM) besteht, jedoch zweckmäßig ohne Polytetrafluorethylen (PTFE). Durch die zusätzliche Schutzfunktion innerhalb des Gewebes kann zusammen mit der Schutzfunktion auf der Außenseite des Gewebes ein doppelter Versiegelungseffekt erzielt werden, der den Zugstrang und das den Zugstrang umgebende Elastomermaterial noch sicherer vor Quellung schützt.A particularly preferred embodiment of the invention provides that not only the tooth side and the back side fabric layer and possibly the flanks of the toothed belt are provided with the protective coating, but also warp and weft threads of the two fabric layers, said coating preferably also of a fluororubber or fluoropolymer (FPM) or an acrylate rubber (ACM), but zweckmä ßig without polytetrafluoroethylene (PTFE). Due to the additional protective function within the fabric, together with the protective function on the outside of the fabric, a double sealing effect can be achieved, which protects the tension cord and the elastomer material surrounding the tensile strand even more reliably against swelling.

Die mit der Beschichtung versehenen Schuss- und Kettfäden des Gewebes können wie bei Zahnriemen aus dem Stand der Technik aus Nylon, Elastan und/oder Aramid bestehen, vorzugsweise aus einem Mischgewebe von Nylon, Elastan und Aramid.The provided with the coating weft and warp threads of Tissue can as in the prior art timing belt made of nylon, elastane and / or aramid, preferably a blend of Nylon, elastane and aramid.

Während die Beschichtung auf den Schuss- und Kettfäden der Gewebeschichten zweckmäßig bereits bei der Herstellung der Fäden oder des Gewebes aufgebracht wird, erfolgt die Beschichtung der zahnseitigen und der rückseitigen Gewebeschicht vorzugsweise im Zuge der Herstellung des Zahnriemens selbst, wobei die Beschichtung erfindungsgemäß nahtlos, d. h. ohne Stoßstelle oder Überlappung auf den Zahnriemen aufgebracht wird.While the Coating on the weft and warp threads of the fabric layers expedient already in the production of the threads or the tissue is applied, the coating of the tooth side takes place and the back Tissue layer preferably in the course of the manufacture of the toothed belt itself, wherein the coating according to the invention seamless, d. H. without joint or overlap on the toothed belt is applied.

Um eine nahtlose Beschichtung zu erzielen, kann zweckmäßig ein endloser Strang oder Schlauch aus einem zur Herstellung der Beschichtung dienenden Material auf den beiden Gewebeschichten auf der Zahnseite und der Rückseite des Zahnriemens angeordnet und dann durch Vulkanisierung mit den Gewebeschichten verbunden werden.Around To achieve a seamless coating can be useful endless strand or tube of one for producing the coating serving material on the two tissue layers on the tooth side and the back of the toothed belt and then by vulcanization with the tissue layers get connected.

Dies kann entweder bei der Herstellung der Zahnriemen erfolgen, bei der vorzugsweise mehrere Zahnriemen in einem zu ihrer Herstellung dienenden Werkzeug gemeinsam gefertigt werden, indem ein zur Herstellung des Elastomermaterials dienendes Ausgangsmaterial, die Zugstränge der Zahnriemen und die beiden Gewebeschichten zwischen einem inneren und einem äußeren Teil des Werkzeugs angeordnet werden, indem zwischen den Gewebeschichten und den beiden Teilen des Werkzeugs jeweils ein Schlauch aus dem zur Herstellung der Beschichtung dienenden Material angeordnet wird, und indem nach einem Vulkanisiervorgang die fertiggestellten Zahnriemen unter Durchschneiden der Schläuche voneinander getrennt werden.This can be done either in the production of the timing belt, at the preferably several toothed belts in a tool used for their production be made together by one for the production of the elastomeric material serving starting material, the tension cords of the timing belt and the two layers of fabric between an inner and an outer part of the tool by placing between the fabric layers and the two parts of the tool in each case a hose from the is arranged for producing the coating serving material, and after completion of a vulcanizing process, the finished toothed belts under cutting of the hoses be separated from each other.

Alternativ kann die nahtlose Beschichtung auf vorgefertigten geschnittenen Zahnriemenrohlingen angebracht werden, indem diese im Abstand nebeneinander zwischen einem inneren und einem äußeren Teil eines zur Anbringung der Beschichtung dienenden Werkzeugs angeordnet werden, wobei zwischen den Zahnriemenrohlingen und den beiden Teilen des Werkzeugs jeweils ein Schlauch aus dem zur Herstellung der Beschichtung dienenden Material angeordnet wird, und wobei nach einem Vulkanisiervorgang die fertiggestellten Zahnriemen unter Durchschneiden der Schläuche voneinander getrennt werden.alternative The seamless coating can be cut to pre-made Timing belt blanks are attached by placing them next to each other at a distance between an inner and an outer part of an attachment the coating serving tool are arranged, wherein between the timing belt blanks and the two parts of the tool respectively a hose from that used to produce the coating Material is arranged, and wherein after a vulcanization process finished toothed belts with cutting of hoses from each other be separated.

Um für eine lückenlose Beschichtung auf der gesamten Oberfläche der Zahnriemen zu sorgen, wird dabei zwischen benachbarten Zahnriemenrohlingen vorzugsweise jeweils eine Einlage aus dem zur Herstellung der Beschichtung dienenden Material angeordnet, die nach dem Vulkanisiervorgang unter Vereinzelung der fertiggestellten Zahnriemen durchschnitten wird.Around for one complete Coating on the entire surface of the timing belt will provide while preferably between each toothed belt blanks respectively an insert from the serving for the production of the coating Material arranged, which after the vulcanization process under separation the finished toothed belt is cut.

Eine weitere Möglichkeit zur Anbringung einer naht- oder lückenlosen Beschichtung auf einem geschnittenen Zahnriemenrohling besteht darin, den Zahnriemenrohling in einem Spritzwerkzeug mit dem zur Herstellung der Beschichtung dienenden Material zu Umspritzen und dann ggf. einem Vulkanisiervorgang zu unterziehen, um die Beschichtung fester mit dem Zahnriemenrohling zu verbinden.A another possibility for applying a seamless or gapless coating a cut toothed belt blank is the toothed belt blank in an injection mold with that for the production of the coating serving material to encapsulation and then possibly a Vulkanisiervorgang undergo to make the coating tighter with the timing belt blank connect to.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:in the Following is the invention with reference to some shown in the drawing embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1: eine Längsschnittansicht eines Teils eines Zahnriemens; 1 a longitudinal sectional view of a part of a toothed belt;

2: eine Querschnittsansicht des Zahnriemens entlang der Linie II-II der 1; 2 a cross-sectional view of the belt along the line II-II of 1 ;

3: eine vergrößerte Ansicht von Schuss- und Kettfäden einer Gewebeschicht des Zahnriemens; 3 : an enlarged view of weft and warp threads of a fabric layer of the toothed belt;

4: eine vergrößerte Querschnittansicht der Schuss- und Kettfäden entlang der Linie IV-IV der 3; 4 : An enlarged cross-sectional view of the weft and warp threads along the line IV-IV of 3 ;

5: eine perspektivische Ansicht eines Teils eines anderen Zahnriemens; 5 a perspective view of a part of another toothed belt;

6: eine schematische Darstellung von Teilen eines Werkzeugs zur Herstellung von beschichteten Zahnriemen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für den Zahnriemen aus 5; 6 : A schematic representation of parts of a tool for the production of coated timing belt to explain a manufacturing process for the timing belt off 5 ;

7: eine schematische Darstellung eines Teils eines anderen Werkzeugs zur Herstellung von beschichteten Zahnriemen zur Erläuterung von Teilen eines Herstellungsverfahrens für den Zahnriemen aus 1 und 2; 7 : A schematic representation of a part of another tool for the production of coated toothed belts for explaining parts of a manufacturing process for the toothed belt 1 and 2 ;

8: eine schematische Darstellung von Teilen einer Vorrichtung zur Herstellung von Folienschläuchen, die bei der Herstellung der Zahnriemen Verwendung finden können; 8th a schematic representation of parts of an apparatus for producing film tubes, which can be used in the manufacture of the timing belt;

9: eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts aus 8. 9 : an enlarged view of a section 8th ,

Die in der Zeichnung nur abschnittsweise dargestellten endlosen Zahnriemen 1 sind für einen Zahnriementrieb zum Einsatz in einer ölhaltigen Umgebung bestimmt, wie zum Beispiel für einen im Inneren eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs untergebrachten Zahnriementrieb.The endless toothed belt only partially shown in the drawing 1 are intended for a toothed belt drive for use in an oily environment, such as for a toothed belt drive housed inside a crankcase of an internal combustion engine of a motor vehicle.

Die Zahnriemen 1 weisen eine mit Zähnen 2 bestückte Zahnseite 3 und eine glatte Rückseite 4 auf. Sie umfassen einen zur Übertragung der Zugkraft dienenden Zugstrang 5, der aus einer Wicklung eines Glascordseils 6 besteht, deren Windungen 7 im Wesentlichen in Längsrichtung des Zahnriemens 1 verlaufen und im Querschnitt des Zahnriemens 1 (2) in einer Reihe nebeneinander in einen an die Rückseite 4 angrenzenden Basisteil 8 des Zahnriemens 1 eingebettet sind. Der als Ummantelung für den Zugstrang 5 dienende und einstückig mit den Zähnen 2 des Zahnriemens 1 verbundene Basisteil 8 besteht ebenso wie die Zähne 2 selbst aus einem gummielastischen Elastomermaterial 9 in Form von hydriertem Nitril-Kautschuk (HNBR). Zur Verschleißminderung sind auf der Zahnseite 3 und auf der Rückseite 4 des Zahnriemens 1 zwei das Elastomermaterial 9 an der Oberfläche bedeckende Gewebeschichten 10, 11 vorgesehen, die jeweils aus einem Nylon-, Elastan- und Aramid-Mischgewebe bestehen und der Kontur der Zahnseite 3 bzw. der Rückseite 4 folgen. Die beiden Gewebeschichten 10, 11 weisen jeweils eine Leinwandbindung aus sich kreuzenden Schuss- und Kettfäden 12 auf.The timing belt 1 have one with teeth 2 equipped tooth side 3 and a smooth back 4 on. They comprise a tension cord serving to transmit the tensile force 5 made from a winding of a glass cord 6 whose turns are 7 essentially in the longitudinal direction of the toothed belt 1 run and in the cross section of the toothed belt 1 ( 2 ) in a row next to each other in one on the back 4 adjacent base part 8th of the toothed belt 1 are embedded. The as a jacket for the tensile strand 5 serving and integral with the teeth 2 of the toothed belt 1 connected base part 8th is just like the teeth 2 even from a rubber elastic elastomer material 9 in the form of hydrogenated nitrile rubber (HNBR). To reduce wear are on the tooth side 3 and on the back 4 of the toothed belt 1 two the elastomeric material 9 Covering fabric layers on the surface 10 . 11 provided, each consisting of a nylon, elastane and aramid blended fabric and the contour of the tooth side 3 or the back 4 consequences. The two fabric layers 10 . 11 each have a plain weave of intersecting weft and warp threads 12 on.

Bei dem in 1 und 2 dargestellten Zahnriemen 1 sind die beiden Gewebeschichten 10, 11 jeweils auf ihrer vom Elastomermaterial 9 abgewandten Außenseite mit einer schützenden Beschichtung 14, 15 versehen, die aus einer Matrix aus einem Fluorkautschuk bzw. Fluorpolymer (FPM) oder einem Acrylat-Kautschuk (ACM) mit eingebetteten Polytetrafluorethylen(PTFE)-Anteilen besteht und sich ohne Naht und Stoßstelle. mit konstanter Dicke über die gesamte Außenseite der jeweiligen Gewebeschicht 10, 11 erstreckt.At the in 1 and 2 illustrated toothed belt 1 are the two fabric layers 10 . 11 each on their elastomeric material 9 facing away from the outside with a protective coating 14 . 15 which consists of a matrix of a fluororubber (FPM) or an acrylate rubber (ACM) with embedded polytetrafluoroethylene (PTFE) parts and without seam and joint. with constant thickness over the entire outside of the respective fabric layer 10 . 11 extends.

Wie in 3 und 4 dargestellt, sind darüber hinaus auch die Schuss- und Kettfäden 12 des Nylon-, Elastan- und Aramid-Mischgewebes mit einer schützenden Beschichtung 13 versehen, die ebenso wie die Beschichtungen 14, 15 aus einem Fluorkautschuk bzw. Fluorpolymer (FPM) oder einem Acrylat-Kautschuk (ACM) besteht, jedoch im Unterschied zu den Beschichtungen 14, 15 keine eingebetteten Polytetrafluorethylen(PTFE)-Anteile enthält. Die Beschichtung 13 auf den Schuss- und Kettfäden 12 überzieht die gesamte Oberfläche der Fäden 12 und kann entweder vor der Herstellung des Gewebes 10, 11 auf die einzelnen Fäden 12 aufgebracht werden, oder nach der Herstellung des Gewebes 10, 11, zum Beispiel indem man dieses mit dem Material der Beschichtung 13 tränkt.As in 3 and 4 In addition, the weft and warp threads are also shown 12 nylon, elastane and aramid blended fabric with a protective coating 13 provided, as well as the coatings 14 . 15 is made of a fluororubber (FPM) or an acrylate rubber (ACM), but unlike the coatings 14 . 15 contains no embedded polytetrafluoroethylene (PTFE) moieties. The coating 13 on the weft and warp threads 12 covers the entire surface of the threads 12 and can be either before making the fabric 10 . 11 on the individual threads 12 be applied, or after the production of the fabric 10 . 11 For example, by doing this with the material of the coating 13 saturated.

Während das Elastomermaterial 9 bei dem Zahnriemen 1 aus 1 und 2 an entgegengesetzten seitlichen Flanken 17 des Zahnriemens 1 frei liegt, wie in 2 dargestellt, ist der in 5 dargestellte Zahnriemen 1 im Querschnitt entlang seines gesamten Umfangs mit einer schützenden Beschichtung 16 versehen, welche die gesamte äußere Oberfläche einschließlich der beiden Flanken 17 des Zahnriemens 1 lückenlos bedeckt und wie bei dem Zahnriemen aus 1 und 2 aus einem Fluorkautschuk bzw. Fluorpolymer (FPM) oder einem Acrylat-Kautschuk (ACM) mit eingebetteten Polytetrafluorethylen(PTFE)-Anteilen besteht.While the elastomeric material 9 at the timing belt 1 out 1 and 2 on opposite lateral flanks 17 of the toothed belt 1 is free, as in 2 pictured is the in 5 illustrated timing belt 1 in cross-section along its entire circumference with a protective coating 16 which covers the entire outer surface including the two flanks 17 of the toothed belt 1 completely covered and like the timing belt 1 and 2 consists of a fluororubber or fluoropolymer (FPM) or an acrylate rubber (ACM) with embedded polytetrafluoroethylene (PTFE) components.

Zur Herstellung von Zahnriemen 1 mit einer nahtlosen schützenden Beschichtung auf den beiden Gewebeschichten 10, 11, wie in 1 und 2 dargestellt, bzw. einer lückenlosen Beschichtung 16 auf der gesamten äußeren Oberfläche des Zahnriemens 1, wie in 5 dargestellt, können verschiedene Verfahren eingesetzt werden.For the production of timing belts 1 with a seamless protective coating on the two fabric layers 10 . 11 , as in 1 and 2 represented, or a gapless coating 16 on the entire outer surface of the belt 1 , as in 5 shown, various methods can be used.

Bei einigen dieser Verfahren wird in einem ersten Schritt in einem zur Herstellung von Zahnriemen dienenden Werkzeug eine Reihe von Zahnriemenrohlingen gemeinsam als Einheit durch Vulkanisierung der in gewünschter Reihenfolge in das Werkzeug eingebrachten Bestandteile 5, 9, 10, 11 hergestellt und nach ihrer Entnahme aus dem Werkzeug durch Schnitte entlang gegenüberliegender Flanken 17 benachbarter Zahnriemenrohlinge vereinzelt.In some of these methods, in a first step in a tool used to manufacture toothed belts, a series of toothed belt blanks are combined as a unit by vulcanization of the components introduced into the tool in the desired order 5 . 9 . 10 . 11 manufactured and after their removal from the tool by cuts along opposite flanks 17 isolated toothed belt blanks.

Diese aus dem Elastomermaterial 9, dem eingebetteten Zugstrang 5 und den beiden Gewebeschichten 10, 11 bestehenden unbeschichteten Zahnriemenrohlinge werden bei einem ersten Verfahren einzeln oder zu mehreren in einem passenden Spritzwerkzeug (nicht dargestellt) angeordnet und innerhalb des Spritzwerkzeugs entweder entlang der Außenseiten der beiden Gewebeschichten 10, 11, wie bei dem Zahnriemen 1 aus 1 und 2, oder entlang der gesamten äußeren Oberfläche des Zahnriemens 1, wie bei dem Zahnriemen 1 aus 5, naht- bzw. lückenlos mit dem zur Herstellung der schützenden Beschichtung 14, 15 bzw. 16 dienenden Material umspritzt.This made of the elastomeric material 9 , the embedded pull cord 5 and the two tissue layers 10 . 11 existing uncoated toothed belt blanks are arranged in a first method one or more in a suitable injection molding tool (not shown) and within the injection tool either along the outsides of the two fabric layers 10 . 11 as with the timing belt 1 out 1 and 2 , or along the entire outer surface of the belt 1 as with the timing belt 1 out 5 , seamlessly or seamlessly with that for the production of the protective coating 14 . 15 respectively. 16 serving material overmoulded.

Um eine vollständige lückenlose Beschichtung der gesamten äußeren Oberfläche sicherzustellen, wird der Abstand zwischen dem Spritzwerkzeug und den entgegengesetzten Flanken 17 eines darin enthaltenen geschnittenen Zahnriemenrohlings entsprechend der Dicke der gewünschten Beschichtung 16 eingestellt. Diese Einstellung kann entweder durch eine geeignete Schnittkontur der Flanken 17 des Zahnriemens 1 erfolgen, oder indem zwischen das Spritzwerkzeug und den Zahnriemenrohling Abstandhalter mit der Dicke der gewünschten Beschichtung 16 eingelegt werden. Die Abstandhalter bestehen aus demselben Material wie das zur Herstellung der schützenden Beschichtung 16 dienende Material, so dass sie bei einer nachfolgenden Endvulkanisation des umspritzten Zahnriemens 1 lückenlos mit dem durch Umspritzen aufgebrachten Rest der Beschichtung 16 verschmelzen. Die Endvulkanisation dient weiter dazu, die Qualität der Bindung zwischen der Beschichtung 16 einerseits und den Gewebeschichten 10, 11 an der Zahn- und Rückseite 3, 4 bzw. dem Elastomermaterial 9 an den Flanken 17 des Zahnriemens 1 andererseits zu verbessern. Um die Haftung der Beschichtung 16 an den Gewebeschichten 10, 11 noch weiter zu verbessern, kann vor dem Aufspritzen des zur Herstellung der Beschichtung 16 dienenden Materials ein Haftvermittler auf die Gewebeschichten 10, 11 aufgebracht werden.To ensure a complete gap-free coating of the entire outer surface, the distance between the injection mold and the opposite flanks 17 a cut toothed belt blank contained therein according to the thickness of the desired coating 16 set. This setting can be made either by a suitable cutting contour of the flanks 17 of the toothed belt 1 take place or by placing between the injection mold and the timing belt blank spacer with the thickness of the desired Beschich tung 16 be inserted. The spacers are made of the same material as that used to make the protective coating 16 serving material, so that they in a subsequent final vulcanization of the over-molded toothed belt 1 completely with the rest of the coating applied by extrusion coating 16 merge. The final vulcanization further serves to improve the quality of the bond between the coating 16 on the one hand and the fabric layers on the other 10 . 11 at the tooth and back 3 . 4 or the elastomeric material 9 on the flanks 17 of the toothed belt 1 on the other hand. To the adhesion of the coating 16 on the fabric layers 10 . 11 To further improve, before spraying the for the preparation of the coating 16 serving a bonding agent on the fabric layers 10 . 11 be applied.

Der gewünschte Flankenabstand zwischen den Flanken 17 des Zahnriemenrohlings und dem Spritzwerkzeug kann alternativ auch durch bewegliche Abstandhalter sichergestellt werden, die sich bei Erreichen des Spritzdrucks automatisch in das Spritzwerkzeug zurückziehen und so eine vollständige Ummantelung des Zahnriemens 1 mit der Beschichtung 16 sicherstellen. Grundsätzlich könnte das Umspritzen auch in zwei aufeinander folgenden Schritten erfolgen, bei denen jeweils ein unterschiedlicher Teil des Spritzwerkzeugs im Kontakt mit dem Zahnriemenrohling bzw. dem teilweise umspritzten Zahnriemenrohling steht.The desired edge distance between the flanks 17 Alternatively, the toothed belt blank and the injection molding tool can also be secured by movable spacers, which automatically retract into the injection mold when the injection pressure is reached, thus ensuring a complete sheathing of the toothed belt 1 with the coating 16 to ensure. In principle, the encapsulation could also take place in two successive steps, in which a respective different part of the injection molding tool is in contact with the toothed belt blank or the partially encapsulated toothed belt blank.

Nach der Entnahme des umspritzten und endvulkanisierten Zahnriemens 1 aus dem Spritzwerkzeug können die Flanken 17 des Zahnriemens 1 ggf. durch einen nachgeschalteten Schleif- oder Schneidprozess geglättet werden.After removal of the overmolded and finally vulcanised toothed belt 1 from the injection mold, the flanks 17 of the toothed belt 1 if necessary, be smoothed by a downstream grinding or cutting process.

Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung von lückenlos beschichteten Zahnriemen 1 wird in einem in 6 schematisch dargestellten Beschichtungswerkzeug 18 mit einem zylindrischen Kern 19 und einem röhrenförmigen Mantel 20 eine Mehrzahl von geschnittenen Zahnriemenrohlingen 21, wie zuvor beschrieben, nacheinander auf den Kern 19 aufgeschoben, nachdem zuvor ein aus dem Material der schützenden Beschichtung 16 bestehender Folienschlauch 22 auf den Kern 19 des Werkzeugs 18 aufgezogen worden ist, so dass er sich zwischen dem Kern 19 und den Zahnriemenrohlingen 21 befindet, wenn diese im Abstand nebeneinander auf dem Kern 19 angeordnet sind, wie in 6 dargestellt, wobei ihre Zahnseite zum Kern 19 benachbart ist. Der Durchmesser des Folienschlauchs 22 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Kerns 19, so dass er sich leicht überstreifen lässt. Zwischen den benachbarten Zahnriemenrohlinge 21 wird jeweils eine aus dem Material der schützenden Beschichtung 16 bestehende ringförmige Einlage 23 auf den Kern 21 aufgeschoben, so dass sie zwischen den Flanken 17 der benachbarten Zahnriemenrohlinge 21 zu liegen kommt. Vor dem Einfahren des Kerns 19 in den röhrenförmigen äußeren Mantel 20 wird dieser ebenfalls mit einer schlauchförmigen Folie 24 aus dem Material der schützenden Beschichtung 16 ausgekleidet, so dass sich dieser Folienschlauch 24 nach Einfahren des Kerns 19 in den Mantel 20 zwischen der Rückseite 4 der Zahnriemenrohlinge 21 und der Innenseite des Mantels 20 hindurch erstreckt. Nach dem Schließen des Werkzeugs 18 wird dieses unter Druck gesetzt und erhitzt, wie durch die Pfeile p, T in 6 dargestellt, um durch Vulkanisation das Material der beiden Folienschläuche 22 bzw. 24 auf der Zahnseite 3 und der Rückseite 4 der Zahnriemenrohlinge 21 und das Material der Einlagen 23 an deren Flanken 17 fest mit den Zahnriemenrohlingen 21 zu verbinden. Der dabei entstehende einstückig ausgebildete Körper wird nach dem Öffnen des Werkzeugs 18 aus diesem entnommen und entlang der Mitten der Einlagen 23, d. h. im Abstand vom Elastomermaterial 9 der Zahnriemen 1, durchtrennt, um die fertig beschichteten Zahnriemen 1 zu vereinzeln.In another method for producing fully coated timing belt 1 will be in an in 6 schematically illustrated coating tool 18 with a cylindrical core 19 and a tubular jacket 20 a plurality of cut toothed belt blanks 21 , as described above, successively on the core 19 postponed after previously one made of the material of the protective coating 16 existing film tube 22 to the core 19 of the tool 18 has been raised so that he is between the core 19 and the timing belt blanks 21 when they are spaced apart on the core 19 are arranged as in 6 shown, with her tooth side to the core 19 is adjacent. The diameter of the film tube 22 is slightly larger than the outer diameter of the core 19 so he can easily slip over. Between the adjacent timing belt blanks 21 each one is made of the material of the protective coating 16 existing annular insert 23 to the core 21 deferred, leaving them between the flanks 17 the adjacent toothed belt blanks 21 to come to rest. Before retracting the core 19 in the tubular outer coat 20 this is also with a tubular film 24 from the material of the protective coating 16 lined, so that this film tube 24 after retraction of the core 19 in the coat 20 between the back 4 the timing belt blanks 21 and the inside of the coat 20 extends through. After closing the tool 18 this is pressurized and heated as indicated by the arrows p, T in 6 shown by vulcanization the material of the two film tubes 22 respectively. 24 on the tooth side 3 and the back 4 the timing belt blanks 21 and the material of the deposits 23 on their flanks 17 firmly with the toothed belt blanks 21 connect to. The resulting integrally formed body is after opening the tool 18 taken from this and along the centers of the deposits 23 , ie at a distance from the elastomeric material 9 the timing belt 1 , cut through to the finished coated timing belt 1 to separate.

Bei einem weiteren Verfahren, das zur Herstellung der nur auf der Zahnseite 3 und der Rückseite 4 beschichteten Zahnriemen 1 aus 1 und 2 dient, werden ebenfalls zwei Folienschläuche aus dem zur Herstellung der Beschichtung 14, 15 dienenden Material verwendet, die jedoch nicht nachträglich auf geschnittene Zahnriemenrohlinge 21 aufvulkanisiert werden, wie in Verbindung mit 6 beschrieben, sondern direkt in ein zur Herstellung einer Mehrzahl von Zahnriemen 1 dienendes Werkzeug 25 eingebracht werden, dessen zum Formen der Zahnseiten 3 dienender Kern 26 in 7 dargestellt ist.In another method, that is for making the only on the tooth side 3 and the back 4 coated timing belt 1 out 1 and 2 serves, are also two film tubes from that for the production of the coating 14 . 15 serving material, but not subsequently on cut timing belt blanks 21 vulcanized, as in conjunction with 6 but directly into a for producing a plurality of toothed belts 1 serving tool 25 to be introduced, whose for forming the tooth sides 3 serving core 26 in 7 is shown.

Auf diesen Kern 26 wird einer der beiden Folienschläuche aufgezogen, so dass er die gesamte Umfangsfläche des Kerns 26 bedeckt, die mit einer zu den Zahnseiten 3 der Zahnriemen 1 komplementären Außenverzahnung 27 versehen ist. Anschließend wird um den Folienschlauch herum zuerst die zahnseitige Gewebeschicht 10, dann eine Lage aus dem Elastomermaterial 9, dann die Wicklung aus dem Glascordseil 6 und dann die rückseitige Gewebeschicht 11 aufgebracht, bevor der andere der beiden Folienschläuche um die Außenseite der Gewebeschicht 11 herum auf den Kern 26 aufgezogen wird. Nach dem Einfahren des Kerns 26 in einen röhrenförmigen Mantel (nicht dargestellt) des Zahnriemenwerkzeugs 25 und dem Schließen des Werkzeugs 25 wird das Material auf dem Kern 26 unter Druck erhitzt, um die Zahnriemen 1 im Inneren des Werkzeugs 25 zu vulkanisieren und dabei gleichzeitig auf der Zahn- und Rückseite 3, 4 mit der aus den aufvulkanisierten Folienschläuchen bestehenden Beschichtung 14, 15 zu versehen. Nach der Vulkanisation und der Entnahme aus dem Werkzeug 25 werden die Zahnriemen 1 entlang ihrer Flanken 17 durch Schnitte vereinzelt, die sich von der Zahnseite 3 bis zur Rückseite 4 durch den gesamten Zahnriemen 1 einschließlich der schützenden Beschichtungen 14, 15 erstrecken.On this core 26 one of the two film tubes is pulled up so that it covers the entire peripheral surface of the core 26 covered with one to the tooth sides 3 the timing belt 1 complementary external toothing 27 is provided. Subsequently, the tooth-side fabric layer around the film tube around first 10 , then a layer of the elastomeric material 9 , then the winding from the glass cord 6 and then the back fabric layer 11 applied before the other of the two foil tubes around the outside of the tissue layer 11 around on the core 26 is raised. After retraction of the core 26 in a tubular jacket (not shown) of the toothed belt tool 25 and closing the tool 25 the material is on the core 26 heated under pressure to the timing belt 1 inside the tool 25 to vulcanize and at the same time on the tooth and back 3 . 4 with the consisting of the vulcanized film tubes coating 14 . 15 to provide. After vulcanization and removal from the tool 25 who the timing belts 1 along their flanks 17 separated by cuts, extending from the tooth side 3 to the back 4 through the entire toothed belt 1 including the protective coatings 14 . 15 extend.

Die 8 und 9 zeigen am Beispiel des Folienschlauchs 22 schematisch ein Verfahren zur Herstellung der Folienschläuche, die bei beiden zuvor beschriebenen Verfahren Verwendung finden.The 8th and 9 show the example of the film tube 22 schematically a method for producing the film tubes, which are used in both methods described above.

Wie in 8 dargestellt, wird dazu ein Ballen 28 aus dem zur Herstellung der Beschichtung 14, 15 bzw. 16 dienenden Material, vorzugsweise aus einem Fluorpolymer oder Fluorkautschuk (FPM) oder einem Acrylat-Kautschuk (ACM), jedoch ggf. auch aus einem hydrierten Nitril-Kautschuk (HNBR), in einem Schneckenextruder 29 durch eine Düse 30 extrudiert und anschließend über einen vor der Düse 30 angeordneten Dorn 31 gelenkt, der sich von der Düse 30 weg erweitert und an seinem Umfang mit Öffnungen 32 (9) zur Zufuhr von Druckluft zum äußeren Umfang des Dorns 31 versehenen ist, so dass das aus der Düse 30 austretende plastisch verformbare Material zu dem im Querschnitt ringförmigen Folienschlauch 22 geformt und aufgeweitet wird, während es in 8 nach rechts über den Dorn 31 gezogen wird. Nach seiner Erkaltung kann der Folienschlauch 22 mittels eines Schneidmessers 32 in Stücke von geeigneter Länge geschnitten werden.As in 8th represented, it becomes a bale 28 from the for the production of the coating 14 . 15 respectively. 16 serving material, preferably of a fluoropolymer or fluororubber (FPM) or an acrylate rubber (ACM), but possibly also of a hydrogenated nitrile rubber (HNBR), in a screw extruder 29 through a nozzle 30 extruded and then over one in front of the nozzle 30 arranged thorn 31 steered, extending from the nozzle 30 extended away and at its periphery with openings 32 ( 9 ) for supplying compressed air to the outer periphery of the mandrel 31 is provided, so that from the nozzle 30 exiting plastically deformable material to the annular cross-section film tube 22 is formed and widened while it is in 8th to the right over the thorn 31 is pulled. After cooling, the film tube can 22 by means of a cutting knife 32 be cut into pieces of suitable length.

11: Zahnriementoothed belt
22: Zähneteeth
33: Zahnseitetooth side
44: Rückseiteback
55: Zugstrangtension cord
66: GlascordGlass cord
77: Windungenturns
88th: Basisteilbase
99: Elastomermaterialelastomeric material
1010: Gewebeschichttissue layer
1111: Gewebeschichttissue layer
1212: Schuss und Kettfädenshot and warp threads
1313: schützende Beschichtungprotective coating
1414: schützende Beschichtungprotective coating
1515: schützende Beschichtungprotective coating
1616: schützende Beschichtungprotective coating
1717: Flanken Zahnriemenflanks toothed belt
1818: WerkzeugTool
1919: Kerncore
2020: Mantelcoat
2121: ZahnriemenrohlingTiming belt blank
2222: Folienschlauchfilm tube
2323: ringförmige Einlageannular insert
2424: Folienschlauchfilm tube
2525: WerkzeugTool
2626: Kerncore
2727: Außenverzahnungexternal teeth
2828: Ballenbale
2929: SchneckenextruderScrew extruder
3030: Düsejet
3131: Dornmandrel
3232: Luftöffnungenair openings
3333: Schneidmessercutting blade

Claims

Endless toothed belt having a tooth side, which has a plurality of teeth, a back side opposite the tooth side, an elastomer material arranged between the tooth side and the back side, a tensile strand embedded in the elastomer material, in each case one fabric layer applied to the tooth side and the back side, and one for oil-impermeable coating covering at least the two layers of fabric, characterized in that the coating ( 14 . 15 . 16 ) comprises a fluoropolymer (FPM), preferably a fluororubber, or an acrylate rubber (ACM).

Timing belt according to claim 1, characterized in that the coating ( 14 . 15 . 16 ) consists of polytetrafluoroethylene (PTFE) in a matrix of a fluoropolymer (FPM) or an acrylate rubber (ACM).

Toothed belt according to claim 1 or 2, characterized in that the coating ( 14 . 15 ) on the tooth side ( 3 ) and on the back ( 4 ) seamlessly and without interruption over the entire length of the toothed belt ( 1 ).

Timing belt according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 16 ) the toothed belt ( 1 ) completely and completely encloses.

Timing belt according to one of the preceding claims, characterized by an additional, on weft and warp threads ( 12 ) the tissue layer ( 10 . 11 ) applied coating ( 13 ).

Timing belt according to claim 5, characterized in that the coating ( 13 ) comprises a fluoropolymer (FPM), preferably a fluororubber, or an acrylate rubber (ACM).

Toothed belt according to claim 5 or 6, characterized in that the weft and warp threads ( 12 ) the tissue layer ( 10 . 11 ) consist of nylon, elastane and / or aramid.

Timing belt according to one of the preceding claims, characterized in that the tension cord ( 5 ) consists of glass cord.

A method of making an endless toothed belt having a tooth side having a plurality of teeth, a back side opposite the tooth side, an elastomeric material disposed between the tooth side and the back side, a tensile strand embedded in the elastomer material, one on the tooth side and the back side Tissue layer, as well as a coating which covers at least the two fabric layers, in particular for producing a toothed belt according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 14 . 15 . 16 ) seamlessly on the timing belt ( 1 ) is applied.

Method according to claim 9, characterized in that the coating ( 16 ) completely and completely around the entire toothed belt ( 1 ) is installed around.

Method according to claim 9 or 10, characterized in that an additional coating ( 13 ) on weft and warp threads ( 12 ) the tissue layer ( 10 . 11 ) is applied.

Method according to claim 11, characterized in that the coating ( 13 . 14 . 15 . 16 ) comprises an acrylate rubber (ACM), a fluoropolymer (FPM), in particular a fluororubber, or a hydrogenated nitrite rubber (HNBR).

Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that an endless strand or hose ( 22 . 24 ) from one for producing the coating ( 14 . 15 . 16 ) on the two fabric layers ( 10 . 11 ) on the tooth side ( 3 ) and the back ( 4 ) of the toothed belt ( 1 ) and by vulcanization with the tissue layers ( 10 . 11 ) is connected.

Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that a for the production of the elastomeric material ( 9 ) starting material, the tensile strand ( 5 ) and the two fabric layers ( 10 . 11 ) between an inner ( 26 ) and an outer part of a tool ( 25 ), that between the fabric layers ( 10 . 11 ) and the two parts of the tool ( 25 ) in each case a hose from which for the production of the coating ( 14 . 15 . 16 ) is arranged, and that after a vulcanizing the finished timing belt ( 1 ) are separated by cutting the tubes.

Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that a plurality of cut toothed belt blanks ( 21 ) at a distance next to each other between an inner and an outer part ( 19 . 20 ) of a tool ( 18 ), that between the toothed belt blanks ( 21 ) and the two parts ( 19 . 20 ) of the tool ( 18 ) one hose each ( 22 . 24 ) from the for the production of the coating ( 14 . 15 . 16 ) is arranged, and that after a vulcanizing the finished timing belt ( 1 ) while cutting the tubes ( 22 . 24 ) are separated from each other.

Method according to claim 15, characterized in that between adjacent toothed belt blanks ( 21 ) one insert each ( 23 ) from the for the production of the coating ( 14 . 15 . 16 ) is arranged, and that after the vulcanization process, the finished toothed belt ( 1 ) while cutting the tubes ( 22 . 23 ) and the deposits are separated.

Method according to claim 16, characterized in that the deposits ( 23 ) are annular and with the toothed belt blanks ( 21 ) alternately in the tool ( 18 ) to be ordered.

Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that the coating ( 14 . 15 . 16 ) is applied by using a for the production of the coating ( 14 . 15 . 16 ) is sprayed in a tool on at least one cut toothed belt blank and then connected by a Vulkanisiervorgang with the timing belt blank.

A method according to claim 18, characterized in that for the production of the coating ( 16 ) serving material is completely sprayed around the entire toothed belt around.

Method according to one of claims 9 to 19, characterized in that before the application of the coating ( 14 . 15 . 16 ) an adhesion promoter on the fabric layers ( 10 . 11 ) is applied.

Method according to one of claims 9 to 20, characterized in that after the application of the coating ( 14 . 15 . 16 ) opposite flanks ( 17 ) of the toothed belt are smoothed by a cutting or grinding process.