DE1072022B

DE1072022B -

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Publication number: DE1072022B
Application number: DENDAT1072022D
Authority: DE
Priority date: 1956-01-23
Publication date: 1900-01-01
Also published as: NL112862C; FR1173206A; US2822856A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Gewebedeeke auf einen Trfibriemvu aus verstärktem elastischem Material, wobei die Fäden der Gewebedecke sich unter einem sich in Längsrichtung" des Kiemens öffnenden stumpfen Winicel schnei den, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Treibriemen, hauptsächlich bei solchen, die Öl, Fett, Sonnenlicht oder anderen schädlichen Einflüssen sowie, den sich aus der Kraftübertragung ergehenden Anforderungen ausgesetzt sind, hat es sich in vielen Fällen als notwendig erwiesen, den Ktm des Riemens mit einer Schutzschicht, gewöhnlich avs imprägniertem oder mit Gummi oder einem elastischen Material überzogenem Stoff zu versehen. Die Riemen zur Kraftübertragung werden, während sie über Laufräder oder Rollen laufen, ständig auf Biegung beansprucht, und richten sich nur auf dem Stück zwischen den Rollen gerade. Man muß sie so biegsam wie möglich machen, um eine übermäßige Erhitzung oder Abnutzung durch das ständige Biegen und Wiedergeraderichtcn zu vermeiden. Andererseits hat das an sich bekannte Aufbringen von Schutzhüllen oder Schutzschichten auf die Treibriemen notwendigerweise eine Verminderung der. elastischen Eigenschaften des Riemens zur Folge.

Um zu vermeiden, daß durch Aufbringen von Schichten oder FTiilIcn der Riemen steif wird, ist man vielfach dazu übergegangen, die Hüllen aus Stoff herzustellen. Er wurde in einzelnen Bahnen quer aus einem Gewebe herausgeschnitten, dessen Kett- und Schußfäden im rechten .Winkel zueinander verlaufen. Schneidet man aus einem solchen Gewebe, dessen einzelne Fäden sich im rechten Winkel kreuzen, einzelne Bahnen an unter einem Winkel von gewöhnlich etwa 45° zu den FYden verlaufenden Linien heraus und bringt man diese Bahnen dann längs auf dem Riemen an, so beträgt in dem fertiggestellten Riemen der Schnittwinkel der Fäden mit der Längsachse des Riemens ungefähr 45°. Das Ergebnis einer solchen Anordnung ist, daß die durch d.ie Natur des Stoffes bedingte Undehnbarkeit der einzelnen Fäden der nor-• malen Biegung des Riemens gegenüber nicht zu voller AVirkuug kommt und daß, wenn der Kiemen sich biegt, die Fäden aus ihrer normalen relativen Winkellage gebracht werden, so daß ihr Schniti-.vinkel mit der Längsachse kleiner ist als 45°, d. h. kleiner als der Winkel, den sie normalerweise zu der Längsachse, 'einnehmen.

Es ist bekannt, daß die Biegsamkeit eines Rieuiens dann größer ist, wenn die Schnittwiti-ke! der Fäden mit der Längsachse des Riemens nicht 45° sind, sondern wenn der Winkel, unter den: sich die. Fäden in Längsrichtung des RieiDens kreuzen, stumpf ist. Auf Veffahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Gewebedecke auf einen Treibriemen

Anmelder:

The Dayion Rubber Company, Dayion, Ohio (V.St.A.)

Vertreter: Dr. phil. V/. P. Radt., Patentanwalt,
Bochum, HemridvKönig-Str. 12

Beanspruchte; Priorität:

V. St. v. Aiaerika vom 23. Jamiar 1S5S

Dale L. Waugh, Dayton, Ohio (V. St. A.},
ist als Erfinder genannt worden

diese Weise können die im Winkel zueinander angeordneten Fäden sich noch weiter aus ihrer normalen Winkellage verschieben, bevor sich ihre Undehnbarkeit auf die Ausdehnung des Riemens auswirkt. Es hat sich als schwierig erwiesen, das Gewebe in dieser Weise auf dem Riemen anzubringen. Die Herstellung eines sich dem richtigen Winkel öffnenden Gewebes ist kostspielig, die bekannten Verfahren erwiesen sich als zu umständlieh und haben in der Praxis keinen Eingang gefunden.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, ein Abfahren zum Aufbringen der Gewebeschicht mit sich in dem gewünschten Winkel kreuzenden Fäden zu entwickeln, das unter Benutzung des handelsüblichen Gewebes mit senkrecht zueinander laufenden Schußimd Kettfäden in einfacher Weise durchgeführt werden kann.

Bei dem Verfahren zum Aufbringen einer Gcwebedeckc auf einen Treibriemen aus verstärktem elastischein Material, wobei die Fäden der Gewebedecke sich unter einem sich in Längsrichtung des Riemens öffnenden stumpfen Winkel schneiden, wird, gemäß der lirfsiidimg zur Vermeidung der obenerwähnten Nachteik- das Gewebe, dessen FYidcn unter rechtvn Winkeln gewebt sind, schräggesclmiticn und auf die Außenseite des gebogenen Riemenkerncs aufgebracht. Die Wirwendung eines Gewebes mit sich im rechten Winkel kreuzenden Fäden, deren eine Cli^-Upne längs des ursprünglichen Gewebes liegt, ist in ge.wUM-n

Fällen erwünscht: während -des ί·1 andbabcn.s mit den; Gewelx- und beim Kalandrieren, v/ns normale! webe gleichzeitig mit dem Aufbringen des Gummis oder eines ähnlichen elastischen Materials geschieht, macht eine Lage von. Fäden in Längsrichtung des Gewebes diese völlig imdehnbar, so daß es während dieses Arbeitsgänge» weder gezogen noch gestreckt wird. Da jedes Streckeii des Gewebes, bevor man es auf den Riemen aufbringt, dessen Fähigkeil, sich zu strecken, vermindert, wird auch die Biegsatnkeil des Endproduktes ge; mgcr.

Bringt man, wie es die Frnndtmg vorschlägt, che Iialmen der schräggeschniuenen. SlGfischicht dann auf den Kern des Riemens auf, wenn sich dieser im Zustand größter Abbiegnng befindet, die er auch später im Betrieb 'erreicht, so tritt die gewünschte Winkelbezichmig der das Gewebe Vnldeuden Fäden von 9(1° an diesem - Punkt der Biegung auf. Wenn sich der Biemen jedoch dehnt oder aus der gebogenen Fage herauskommt, so wird der Schniltwinkel der Gewebefäden vergrößert. Der Grad der Biegung des Riemens im Augenblick des Aufbringcns der Schicht kann auf viele Arten verwirklicht und so den tatsächlich herrschenden Riegel icdingungen im Finsatz angepaßt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der'Riemenkern um eine Scheibe gelegt und die Gewebedeck ^-V dort auf die äußere Oberfläche des Rieme.nkerns'aufgebracht, wo er die Biegung der Scheibe angenommen hat, vorzugsweise in der Mitte dieses Bogens. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Gewebedecke mit einem klebrigen elastischen Stoff zu imprägnieren; tier vorzugsweise vulkanisiert ist.

Die Erfindung sieht auch vor. die Bahnen der Gewebedecke gegen den Riemenkern zu pressen und die • so zusammengefügten Ttile zu vulkanisieren. Für diese Ausführungsformen der Erfindung wird jedoch nur im Zusainmenhaiig mit dem ersten Anspruch Schulz begehrt.

Ein Beispiel der Ivrfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Fig. F zeigt eine Teilansicht eines typischen Riemens zur Kraftübertragung, auf dem eine Gewebeschicht gemäß der Erfindung aufgebracht ist : . F"ig. 2 zeigt'einen Schnitt gemäß der Linien 2-2 der Fig. F die allgemein die Lage der Umhüllung zu dem Kern eines Riemens zur Kraftübertragung zeigt: Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines typischen Gewebematerials,' aus dem Bahnen schräggeschnittenen Gewebes gemäß der Iirfindung herausgeschnitten werden können;.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines einzelnen Streifens aus schräggeschnitteuem Gewebe, der aus dem Gewebe, das in Fig. 3 dargestellt ist. gebildet wurde;

Fig.. 5 zeigt eine schematische Darstellung in Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform zur Anbringung des Schichtstreifens auf dem Kern eines Ricmeiis gemäß Fig. 4.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Kvilriemen. der aus einem Kern 10, aus Zugeinlagen 11 aus biegsamem, aber undehnbarem Material, wie Textilfaden. Drähten od. ä.. die in einer Masse aus elastischem Material eingebettet sind, und aus einer Zone 12, die unterhalb der Zugeinlagen liegt und gewöhnlich als Druckzone bezeichnet wird, bestelil, während die Zone 13 oberhalb der festen Zone gewöhnlich Streckzone heißt. Diese Ausdrücke ergvben sich aus der Tatsache, daß die Zugeinlageu 11 normalerweise auf der theoretischen Querachse- des Iiiennms angeordnet sind, um die er sich biegt. Darausergibl sieh, daß der Ted di-s IGvmens ■ innerhalb oder unterhalb der Zugeinlagen 11 zusammengedrückt wird, wählend die Zone oberhalb unter Zug steht. Bei bestimmten Riemen zur Kraftübertragung können G e w ehe bes t a 11 d I e i 1 e eingelegt werden, und zwar entweder in die Druck- oder in die Zugzone, um dem Jviemen eine zusätzliche Festigkeit und Stärke zu geben. Dei Ivern des Rienvens ist ausschlaggebend für seine Festigkeit bei' der Kraftübertragung. Er soll daher- durch das Aufbringen der Sciiiclit 14 geschützt werden.

Bei den üblichen Jliemen besteht die Schicht 14 aus einem über Kreuz gewebten Stoff, der gewöhnlich, •wie oben erklärt, sch.räggeschnitten ist. Dieses Materiad wird so aufgebracht, daß seine, sich kreuzenden Fäden iS einen Winke) von ungefähr 90° miteinander haben oder einen Winlcel von 45° mit der Längsachse des Riemens bilden; der Stoff ist im allgemeinen normal imprägniert, er kann statt dessen oder zusätzlich mit einer Schicht aus natürlichem oder synthetischem so Gummi oder einem ähnlichen elastischen verformbaren Material geschützt sein.

Gemäß Fig. 3 hat der Schichtstoff die. Form eines Gewebes 15 mit querlaufenden Schußfäden 16. und längslaufenden Kettfäden 17, wobei sich die Schufi- und Kettfäden im rechten Winkel kreuzen. Einsolclies Gewebe ist praktisch undehnbar, infolge der Undchm barkeit der Kettfäden 17 in Längsrichtung und der Undehnbarkeit der Schußfäden 16 in Querrichtung des Gewebes.. Iu diesem Zustand ist das Gewebe in beiden Richtungen undehnbar, und man kann es in .., bequemer Weise handhaben und durch Kalatidcrrollen oder ähnliche Vorrichtungen, in denen Gummi oder ähnliches elastisches Material darauf aufgetragen wird, schicken. Nach einer solchen Behandlung wird das Gewebe 15 beispielsweise längs der Linien 18 und. 19 „.. geschnitten. Es entstehen · einzelne Streifen 20. in Fig. 4 ist ein solcher Streifen 20 dargestellt, wie Claus einem Gewebe gemäß Fig. 3 herausgenommen wurde. Vergleicht man die Lage dieses Gewebes mit der,, die es in Fig. 3 hat. so erkennt man, daß . die .. Kettfäden 17 die. Schußfäden 16 .immer, noch.'im rechten Winkel schneiden; jedoch dehnen sich. da. das Gewebe unter einem Winkel von z. B. 45° zu seinen Rändern oder Längsachsen herausgeschnitten wurde, die Fäden 16 und 17 nicht mehr längs und quer zu dem Streifen 20 aus, sondern schneiden die Ränder 21 bzw. die Längsachse 22 des Streifens unter einem Winkel, der dem Winlcel der Linien 18 und 19 mit den Rändern des Gewebes 15 entspricht, unter dem sie geschnitten wurden. Würde man diese Streifen 20 längs auf den Riemen auflegen, so bildeten die Fäden und 17 mit der Längsachse des Riemens einen Winkel, der gleich dem mit der Längsachse 22 des Bandes, wie in Fig. 4 dargestellt, wäre. Dieser Winkel entspricht ebenfalls dem der Linien 18 und 19 mit der Längsachse, des ursprünglichen Gewebes, unter dem der Streifen geschnitten wurde. Ordnet man in dieser Weise ein Gewebe auf dem fertigen Riemen an. so ist der Streifen um ein begrenztes Maß dehnbar. Bei Einwirkung einer Zugkraft auf den Streifen bzw. Riemen verschieben sich die Schnittpunkte der Fäden unter Veränderung des Winkels, den sie miteinander bilden, so weit, bis sich die Undehnbarkeil der Fäden auswirkt.

^e5 Bei Erhöhung der Zugkraft wird der Winkt.!, den die Fäden mit der Längsrichtung des Bandes bilden, immer !deiner, so daß die Richtung der Fäden der der Zugkraft immer mehr entspricht. Dann macht sich die Eigenscliaf! der Fäden, undehnbar zusein, bemerkbar, '/ο und die Biege- und Streckfähigkeit de,- kicnii-j-;s. au':

Claims

de» ein solcher Slieifen aufgebracht ist, wird begrenzt. Vergrößert man den Winkel, den die üuerfädcn mit der Längsachse des Rivmcns bilden, von 45°, wie er eemäß Fig. 4 ist. auf 50 oder 55° oder verändert man

ο ο -

den sich in Längsrichtung des Riemens öffnenden ,Schnittwinkcl der Fäden so, daß er stumpf oder größer als 90° wird, so erreicht man eine grötlere Dehnbarkeit, da. der Riemen weitergestreckt v/erden kann, bevor die einzelnen Fäder, die Streckfähigkeit begrenzen.

Diese gewünschte Winkelbcziehung der einzelnen Fäden des Gewebvs zur Längsachse des Riemens ist in Fig. 1 dargestellt. Hier wird die Längsachse. 23 des Riemens durch die Fäden 16α und 17a unter einem Winkel geschnitten, der größer als 45° ist, oder, anders ausgedrückt, die Fäden selbst schneiden sich unter einem Winkel, der beträchtlich größer ist als der ursprüngliche Winkel von 90°.

Um diesen Zustand der Fäden des Ciewebes in dem fertigen Riemen zu -erhalten, wurde ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, die speziell für die Hand-. 20:. habe und das Aufbringen des von den Fig. 3 und 4 dargestellten Gewebestreifens 20 auf einen Riemenkern 25, der ähnlich dem Kern 10 in Fig. 2 ist, geeignet ist. IDas Heranführen des Gewebes 24 geschieht in einfacher AVeise mittels einer Reihe von Laufrollen oder -rädern oder Rillenscheiben 26, 27 und 28, durch die das Material von einer Speicherrollc 28a zu dem Punkt befördert wird, an dem es auf den Riemen aufgebracht wird.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird der Rienienkern 25 Z° auf Rillenscheiben oder Rollen 29 und 30 angebracht, die denen ähneln, auf denen der fertige Riemen später laufen wird, so daß er sich annähernd im Zustand seiner späteren Vei wendung befindet. FIandclt es sich um einen Keilriemen, wie er beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, so würde.man als Rülenscheiben 29 und 30 einfach Keibollen nehmen. Fine der Rillenscheiben oder der Laufrollen 29 und 30 wird mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsvorrichtung irgendeines bekannten Typs versehen, die den Rieinenkern 25 in Umlauf bringt. Die Antriebsvorrichtung des Laufrades 29 oder 30 wird vorzugsweise positiv mit einer Antriebsvorrichtung für die Zufiihrungsrollcn oder Laufräder 26, 27, 28 und 28c/ verbunden, so daß die Umfangsgeschwindigkeit des •Riemenkerns 25 und.die Größe der Geschwindigkeit des Hüllinaterials 24. praktisch gleich sind und keine Streckung des Gewebes auftreten kanu, wenn sich dieses von der. Fördereinrichtung abwickelt. Andererseits könnte/man die Vorteile, die sich aus der Erfiudung ergeben, erhalten, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Riemenkerns 25 kleiner wird als die Zuführungsgeschwindigkeit der Hülle 24, so daß in AVirklichkeit die Hülle auf den Kern des Riemens »aufgescholn'ii« würde. Da jedoch das I füllmaterial 24 ein äußerst biegsames Material ist, würde ein wirkliches Aufdrücken des Materials auf ilen Rieinenkern keine nennenswerte .Schubwirkung hervorrufen.

Trotz des biegsamen Charakters des Hiillstreifeus und der Unmöglichkeit, damit im freien, völlig biegsamen Zustand zu hantieren, können die gewünschten Vorteile dadurch erhalten werden, daß das Hiillniatei'ial 24 dem Iiieinenkern 25 an eiern Punkt seiner Riegling zugeführt wird, der annähernd der größten Riegung entspricht, der der Rienivn während seiner späteren Verwendung unterliegt. So kann die !.-aufrolle oder das liad 28 /.. Ik auf einem Iiebel beweglich angebracht sein, wie ζ. B. bei 31: dieser Hebe! kann den, während der Kern in Bewegung ist. Wenti das Gewebe24 auf dien Kern 25 an dem Pmiict aufgebracht wird, an dem die Rolle 23 gegen den Kein gedrückt wird, so wird natürlich auch das Hullmatfcrial fest gegen den Kern gepreßt, obwohl sich beide bewegen. Entweder an diesem Punkt oder an irgendeinem Punkt, der vor dem liegt, an dem. das J-Iiillinaierial und der Jiiemenkern zusammenlaufen, keimen die entsprechende». Oberflächen der Teile, die verbunden werden sollen, klebrig gemacht werden. Für den Fall, daß man ein allgemein gebräuchliches Gewebe, das mit Gummi oder einem gummiähnlichen Material überzogen oder imprägniert ist, sowie den üblichen vulkauisierbaren, elastischen Riemenkern verwendet, kann das elastische .Material in seinem ursprünglichen Zustand eine solche Zusammensetzung haben, daß es genügend Haftkraft hat und die-.Hülle ohne, die Verwendung von zusätzlichen Bindemitteln oder Klebstoffen fest auf dem Ivem angebracht werden kanu. Eine solche .Maßnahme, gleich wie sie erreicht wird, hat zur Folge, daß die Hülle fest an dein Kern haftet; sie ist dann nicht länger frei biegsam, und ihre einzelnen Fäden können sich nicht mehr verschieben. Auf diese Weise wird der Schnittwinkel der einzelnen Fäden des Gewebematerials fast vollständig an dem Punkt festgelegt, an dem das Gewebe auf den Kern aufgebracht wird. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn das. Gewel>e urn das Laufrad, z. B. 29, Iierum läuft und dann wieder gerade läuft oder wenn der Kern von den Laufrädern abgezogen wird und seine normalerweise kreisförmige Gestalt annimmt,, -die es ohne den Einfluß der Lauf räder hat. die Lagxr der Fäden so verändert wird, daß ihr Schnittwinkel mit der Längsachse des ICcrns größer wird, als er beim Aufbringen auf den Riemen war. Bei Keilriemen oder bei anderen Treibriemen zur Kraftübertragung, die eine beträchtliche Stärke haben, wird die größte Dehnbarkeit an der Außenfläche verlangt, die. der Biegungsrichtung gegenüberliegt. Auf solchen Riemen bringt man den Idiillstreifen 24 nicht nur dort, wo sich der Riemen am stärksten biegt, an, sondern auch auf der dieser Stelle gegenüberliegenden Außenfläche.

Tn Fig. 5 wurde der besseren Übersicht halber nur die Anbringung des Gewebes auf einer der Außenflächen des Kerns dargestellt, doch können gleicherweise auch auf die anderen !•Tiichen des Kerns Streifen des TTiilImateriaIs aufgebracht werden, wenn es erwünscht ist. !Dies geschieht durch Verwendung zusätzlicher Rollen- und Führungen gemäß bekannter Methoden und Verfahren.

Handell es sich um die üblichen Riemen aus natürlichem oder synthetischem Gummi oder anderen vulkauisierbaren, elastischen Verbindungen, so wird der umwickelte oder bedeckte Kern gewöhnlich in einer Presse oder Form einer Wärme- oder Druckbehandlung ausgesetzt und vulkanisiert; man erhält ein I^rCrtigerzeugnis mit den gewünschten Bedingungen für die Hülle gemäß obiger Ausführungen.

Patentansprüche:

I. Verfahren zum Aufbringen einer Gewehcdvcke auf einen Treibriemen aus verstärktem elastischem Material, wobei die Fäden der Gewehedecke sich unter einem sich in Längsrichiiuig des Riemens öffnenden stumpfen Winkel schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe {}/:■·,, dessen Fäden unter rechten Winkeln gewebt sind.

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2. Verfahren gemäß Anspruch 1 zinn Beschichter, 'von Keilriemen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ricinciikeni (ίΟ) nrn eine Scheibe (30) gelegt und die Gewebedecke (J.4) dort auf die äußere Oberfläche des Riemenkerns aufgebracht wird, wo er die' Biegung der Scheibe angenommen hat, vorzugsweise, in der Mitte dieses Bogens.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die. Gewebedecke (14) mit einem klebrigen, elastischen Stoff imprägniert wird.
4. Verfalircn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß tier klebrige, elastische Stoff vulkanisierbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Jlahnen der Gewebedecke (14.) gegen den Riemenkern (10) gepreßt und die so zusammengefügten Teile vulkanisiert werden.
ö. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebedeeke gegen die äußere Oberfläche des Riemenkcrns (10) gepreßt wird, während er über eine ihn umlenkende Scheibe (30) läuft.
7. Vorrichtung zur Durchführung des V erf ahrens nach Anspruch J bis 6, gekennzeichnet durch eine Walze (28), die die Gewebedecke (14) gegen die äußere Oberfläche, des Rerns (10) drückt.
8. Vorriclitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ricnienkern (10) über die Umlenkscheibe (30) und eine Antriebsscheibe (29) läuft.

In Betracht gezogene !Druckschriften:
USA.-Patentschrift.cn Nr. 1 279 601, 2 439 043,
519 590.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen