DE112010003337T5

DE112010003337T5 - Reibantriebsriemen und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE112010003337T5
Application number: DE112010003337T
Authority: DE
Inventors: Keisuke Yoshida
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: CN102428296A; JPWO2010134289A1; CN102428296B; US20120058849A1; WO2010134289A1; JP5508648B2; DE112010003337B4

Abstract

Bei einem Reibantriebsriemen (B) wird ein Riemenkörper (10) aus einer Kautschukzusammensetzung um Riemenscheiben gewickelt, um Leistung zu übertragen. Eine Pulverschicht (16) wird mit einer Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche des Riemenkörpers (10), die sich an einer Seite befindet, die die Riemenscheiben kontaktieren soll, kombiniert und integriert, so dass die Pulverschicht (16) die Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche bedeckt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Reibantriebsriemen, bei denen ein Riemenkörper aus einer Kautschukverbindung um Riemenscheiben gewickelt ist, um Leistung zu übertragen, sowie Herstellungsverfahren dafür und Riemenübertragungssysteme unter Nutzen derselben.
Stand der Technik
Für Reibantriebsriemen wie etwa einen Keilrippenriemen wurden verschiedene Techniken vorgeschlagen, um ein Schlupfgeräusch oder andere Geräusche, die an Riemenscheiben während des Laufens eines Riemens erzeugt werden, zu reduzieren.
Patentschrift 1 offenbart zum Beispiel, dass Pulver wie etwa Talk nach dem Vulkanisationsformeneine Keilrippenriemens an den Oberflächen von Keilrippenriemen zum Anhaften gebracht wird.
Patentschrift 2 offenbart, dass Kurzfasern so vorgesehen werden, dass sie teilweise von den Oberflächen von Keilrippen eines Keilrippenriemens abstehen, und Pulver wie etwa Talk an den Oberflächen von Keilrippen zum Anhaften gebracht werden, um die abstehenden Abschnitte der Kurzfasern darin einzubetten.
Patentschrift 3 offenbart, dass ein Keilrippenriemen mit fest an den Oberflächen von Keilrippen haftenden Kurzfasern durch Aufbringen eines Klebstoffs auf die Oberfläche einer durch Vulkanisation geformten Riemenmanschette und Sprühen von Kurzfasern darauf hergestellt wird.
Patentschrift 4 offenbart, dass ein Keilrippenriemen mit an den Oberflächen von Keilrippen haftenden Kurzfasern durch Aufbringen eines Klebstoffs auf der Innenumfangsfläche einer Außenform, die ein Muster der darauf ausgebildeten Keilrippen aufweist, und Sprühen von Kurzfasern auf die Innenumfangsfläche der Außenform während Geben einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und eines Kerndrahts auf eine Innenform hergestellt wird.
Liste der Anführungen
Patentschrift

Patentschrift 1: Japanisches Patent Veröffentlichung Nr. 2004-116755
Patentschrift 2: Japanisches geprüftes Gebrauchsmuster Veröffentlichung Nr. H07-31006
Patentschrift 3: Japanisches Patent Veröffentlichung Nr. 2004-276581
Patentschrift 4: Japanisches Patent Nr. 4,071,131

Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß umfasst ein Reibantriebsriemen: einen Riemenkörper, der aus einer Kautschukzusammensetzung besteht und um Riemenscheiben gewickelt ist, um Leistung zu übertragen, und mit einer Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche des Riemenkörpers ist eine Pulverschicht kombiniert und integriert, so dass die Pulverschicht die Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche bedeckt.
Erfindungsgemäß umfasst ein Reibantriebsriemen: einen Riemenkörper, der aus einer Kautschukzusammensetzung besteht und um Riemenscheiben gewickelt ist, um Leistung zu übertragen, wobei der Reibantriebsriemen hergestellt wird durch Vorsehen einer Pulverschicht durch vorheriges Sprühen von Pulver auf eine formende Oberfläche einer einen Riemen bildenden Form, die konfiguriert ist, um einen Riemenscheibenkontaktseitenabschnitt zu bilden, Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die konfiguriert ist, um den Riemen zu bilden, gegen die formende Fläche und dadurch Vernetzen der Kautschukzusammensetzung.
Erfindungsgemäß umfasst ein Riemenübertragungssystem: den um mehrere Riemenscheiben gewickelten vorstehenden Reibantriebsriemen.
Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Reibantriebsriemens: Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die konfiguriert ist, um den Riemen zu bilden, gegen eine formende Oberfläche einer einen Riemen bildenden Form, die konfiguriert ist, um einen Riemenscheibenkontaktseitenabschnitt zu bilden, und dadurch Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und vor dem Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die konfiguriert ist, um den Riemen zu bilden, gegen die formende Oberfläche der den Riemen bildenden Form Vorsehen einer Pulverschicht durch vorheriges Sprühen von Pulver auf die formende Oberfläche der den Riemen bildenden Form.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Keilrippenriemens nach einer Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittansicht, die einen Hauptteil des Kelirippenriemens nach der Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Querschnittansicht, die einen > Hauptteil einer Abwandlung des Keilrippenriemens nach der Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Riemenscheiben eines Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystems eines Kraftfahrzeugs zeigt.
5 ist eine Längsquerschnittansicht, die eine einen Riemen bildende Form zeigt.
6 ist eine vergrößerte Längsquerschnittansicht, die einen Teil der den Riemen bildenden Form zeigt.
7 ist eine Darstellung, die den Schritt des Sprühens von Pulver auf eine Außenform zeigt.
8 ist eine Darstellung, die den Schritt des Legens von nicht vernetzten Kautschukfellen und von Zwirnen auf eine Innenform zeigt.
9 ist eine Darstellung, die den Schritt des Positionierens der Innenform in der Außenform zeigt.
10 ist eine Darstellung, die den Schritt des Formens einer Riemenplatte zeigt.
11 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts für einen Riemenhaltbarkeitstest zeigt.
12 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts für einen Geräuschtest während Laufen des Riemens zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Ausführungsform unter Bezug auf die Begleitzeichnungen näher beschrieben.
1 und 2 zeigen einen Keilrippenriemen B (einen Reibantriebsriemen) gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform wird z. B. in Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystemen verwendet, die in Motorräumen von Kraftfahrzeugen vorgesehen sind. Der Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform weist z. B. einen Umfang von 700–3.000 mm, eine Breite von 10–36 mm und eine Dicke von 4,0–5,0 mm auf.
Der Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Keilrippenriemenkörper 10 mit einer Dreischichtkonfiguration aus einer Kautschukkompressionsschicht 11 an der Innenseite des Riemens, einer Kautschukhaftschicht 12 als mittlere Schicht und einer Kautschukträgerschicht 13 an der Außenseite des Riemens. In der Kautschukhaftschicht 12 ist ein Kerndraht 14 so eingebettet, dass er ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in der Seitenrichtung des Riemens bildet.
Die Kautschukkompressionsschicht 11 ist so vorgesehen, dass sich mehrere Keilrippen 15 hin zur Innenseite des Riemens verjüngen. Jede der mehreren Keilrippen 15 ist in einer Gratform mit einem im Wesentlichen umgedrehten dreieckigen Querschnitt und in der Längsrichtung des Riemens verlaufend ausgebildet, und die mehreren Keilrippen 15 sind in der Seitenrichtung des Riemens parallel zueinander angeordnet. Jede der Keilrippen 15 weist z. B. eine Höhe von 2,0–3,0 mm und eine Breite von 1,0–3,6 mm an ihrem unteren Ende auf. Die Anzahl an Rippen beträgt z. B. 3–6 (6 Rippen in 1). Die Kautschukkompressionsschicht 11 besteht aus einer Kautschukzusammensetzung, die durch Kneten einer Mischung aus einer Kautschukkomponente und verschiedenen Compoundiermitteln zum Bilden einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, Erwärmen und Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung durch einen Vernetzer erzeugt wird.
Beispiele für die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukkompressionsschicht 11 bildet, umfassen Ethylen-α-olefin-Elastomere, Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfonierten Polyethylenkautschuk (CSM), hydrierten Acrylnitrilkautschuk (H-NBR), etc. Die Kautschukkomponente kann aus entweder einer einzigen Substanz oder einer Mischung aus mehreren Substanzen bestehen.
Beispiele für die Compoundiermittel umfassen einen Verstärker wie etwa Carbon-Black, einen Vulkanisationsbeschleuniger, einen Vernetzer, ein Antioxidans, einen Weichmacher etc.
Beispiele für Carbon-Black als Verstärker umfassen Channel-Black, Furnace-Ruß wie etwa SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234 etc., Thermalruß wie etwa FT, MT etc. und Acetylenruß. Siliciumdioxid ist ein anderes Beispiel des Verstärkers. Der Verstärker kann aus entweder einer einzigen Substanz oder mehreren Substanzen bestehen. Vorzugsweise beträgt die Menge des Verstärkers 30–80 Masseteile pro 100 Masseteile der Kautschukkomponente, da ein zufrieden stellendes Gleichgewicht zwischen Abriebbeständigkeit und Biegefestigkeit erreicht wird.
Beispiele für den Vulkanisationsbeschleuniger umfassen Metalloxide wie etwa Magnesiumoxid und Zinkoxid (Zinkblüte), Metallcarbonate, Fettsäuren wie etwa Stearinsäure, Derivate derselben etc. Der Vulkanisationsbeschleuniger kann aus entweder einer einzigen Substanz oder mehreren Substanzen bestehen. Zum Beispiel werden 0,5–8 Masseteile des Vulkanisationsbeschleunigers pro 100 Masseteile der Kautschukkomponente zugegeben.
Beispiele für den Vernetzer umfassen Schwefel, organische Peroxide etc. Schwefel, ein organisches Peroxid oder eine Kombination aus Schwefel und einem organischen Peroxid kann als Vernetzer verwendet werden. Im Fall von Schwefel werden bevorzugt 0,5–4,0 Masseteile des Vernetzers pro 100 Masseteile der Kautschukkomponente zugegeben. In dem Fall des organischen Peroxids werden z. B. 0,5–8 Masseteile des Vernetzers auf 100 Masseteile der Kautschukkomponente zugegeben.
Beispiele für das Antioxidans umfassen Amine, Chinoline, Hydrochinonderivate, Phenole und Phosphite. Das Antioxidans kann aus entweder einer einzigen Substanz oder mehreren Substanzen bestehen. Zum Beispiel werden 0–8 Masseteile des Antioxidans pro 100 Masseteile der Kautschukkomponente zugegeben.
Beispiele für den Weichmacher umfassen Erdölweichmacher, Mineralölweichmacher wie etwa Paraffinwachs und Pflanzenölweichmacher wie etwa Kastoröl, Baumwollsamenöl, Leinöl, Rapsöl, Sojabohnenöl, Palmöl, Kokosnussöl, Erdnussöl, Trübungswachs, Terpentinharz und Kiefernnadelöl. Der Weichmacher kann aus entweder einer einzigen Substanz oder mehreren Substanzen bestehen. Bezüglich der Weichmacher mit Ausnahme der Erdölweichmacher werden zum Beispiel 2–30 Masseteile des Weichmachers pro 100 Masseteile der Kautschukkomponente zugegeben.
Als Comoundiermittel kann ein geschichtetes Silikat wie etwa eine Smektitgruppe, eine Vermiculitgruppe oder eine Kaolingruppe als Compoundiermittel enthalten sein.
Die Kautschukkompressionsschicht 11 kann entweder aus einer einzigen Kautschukzusammensetzung oder aus einem Stapel von mehreren Kautschukzusammensetzungen bestehen. Zum Beispiel kann wie in 3 gezeigt die Kautschukkompressionsschicht 11 eine Riemenscheibenkontaktseitenoberflächenschicht 11a, die sich an der Seite befindet, die die Riemenscheiben kontaktieren soll, und ein Material enthält, das einen Reibungskoeffizienten verringert, und eine Kautschukinnenschicht 11b, die an der Innenseite der Riemenscheibenkontaktseitenoberflächenschicht 11a gestapelt ist, aufweisen. Beispiele für das Material, das den Reibungskoeffizienten verringert, umfassen Kurzfasern wie etwa Nylonkurzfasern, Vinylonkurzfasern, Aramidkurzfasern, Polyesterkurzfasern und Baumwollkurzfasern, Polyethylenharze ultrahoher relativer Molekülmasse etc. Es ist bevorzugt, dass die Kautschukinnenschicht 11b keine Kurzfasern und nicht das Material, das den Reibungskoeffizienten verringert, enthält.
Mit der Kautschukkompressionsschicht 11 ist eine Pulverschicht 16 kombiniert und integriert, um die Oberflächen der Keilrippen 15 zu bedecken, nämlich die Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche der Kautschukkompressionsschicht 11, die sich an der Seite befindet, die die Riemenscheiben kontaktieren soll. Im Fall des Sprühens von Pulver wie etwa Talk auf die Oberflächen der Keilrippen nach dem Vulkanisationsformen des Keilrippenriemens treten die folgenden Probleme auf. Das an den Oberflächen der Keilrippen anhaftende Pulver kann aufgrund von Kontakt mit den Riemenscheiben während des Laufens des Riemens in kurzer Zeit abfallen. insbesondere wenn der Keilrippenriemen in Wasser eingetaucht ist, wenn es regnet, kann das Pulver durch das Wasser sehr leicht abgewaschen werden, wodurch die Wirkung des Verhinderns von anomalem Geräusch aufgehoben werden kann. Gemäß dem Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform ist die Pulverschicht 16 jedoch so vorgesehen, dass sie die Oberflächen der Keilrippen 15 als Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche der Kautschukkompressionsschicht 11 in dem Keilrippenriemenkörper 10 bedeckt, und das Pulver der Pulverschicht 16 wird mit der die Kautschukkompressionsschicht 11 bildenden Kautschukzusammensetzung durch eine hohe Temperatur und einen hohen Druck in dem Vulkanisationsformprozess kombiniert und integriert. Dies kann eine langfristige Wirkung des Hemmens eines Schlupfgeräusches vorsehen, das zwischen dem Riemen und den Riemenscheiben erzeugt wird. Da zudem die Pulverschicht 16 auch die Wirkung des Verringerns des Reibungskoeffizienten hat, kann ein durch Kontakt mit den Riemenscheiben verursachter Abrieb unterbunden werden. Ferner können konkave und konvexe Stellen auf der Oberfläche der Pulverschicht 16 bei Eintauchen in Wasser ein Aquaplaning verhindern (können Wasser ableiten) und können somit einen Schlupf aufgrund von Eintauchen in Wasser verhindern.
Die Pulverschicht 16 kann so vorgesehen werden, dass sie die gesamten Oberflächen der Keilrippen 16 bedeckt, nämlich die gesamte Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche. Alternativ kann die Pulverschicht 16 so vorgesehen werden, dass sie die Oberflächen der Keilrippen 15 als Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche teilweise bedeckt. Zum Beispiel kann die Pulverschicht 16 so vorgesehen werden, dass sie nur die Oberflächen der Keilrippen 15, die der Hälfte des Umfangs des Riemens entsprechen, oder nur die Oberflächen der Keilrippen 15, die sich in der Seitenrichtung des Riemens an der Innen- oder Außenseite befinden, bedeckt. Es ist bevorzugt, dass das Pulver, das die Pulverschicht 16 bildet, mit der Kautschukkompressionsschicht 11 kombiniert wird, wobei ein Teil des Pulvers in der Kautschukkompressionsschicht 11 eingebettet wird. Die Dicke der Pulverschicht 16 ist vorzugsweise klein genug, um die Kautschukoberfläche des Keilrippenriemenkörpers 10 freizulegen. Im Einzelnen beträgt die Dicke der Pulverschicht 16 vorzugsweise 0,1–200 μm und bevorzugter 1,0–100 μm.
Beispiele für das die Pulverschicht 16 bildende Pulver umfassen Talk, Calciumcarbonat, Siliciumdioxid, ein geschichtetes Silikat etc. Das Pulver kann aus entweder einer einzigen Substanz oder einer Mischung von mehreren Substanzen bestehen. Die Partikelgröße des Pulvers liegt vorzugsweise bei 0,1–150 μm und bevorzugter bei 0,5–60 μm. Wie hierin verwendet bezeichnet die „Partikelgröße” einen Wert, der durch die durch ein Siebverfahren gemessene Maschenweite eines Testsiebs, den durch ein Sedimentationsverfahren gemessenen äquivalenten Stokes-Durchmesser, den durch ein Streulichtverfahren gemessenen äquivalenten sphärischen Durchmesser oder den durch ein elektrisches Widerstandstestverfahren gemessenen äquivalenten sphärischen Durchmesser dargestellt wird.
Beispiele für das geschichtete Silikat umfassen eine Smektitgruppe, eine Vermiculitgruppe und eine Kaolingruppe. Die Smektitgruppe umfasst z. B. Montmorillonit, Beidellit, Saponit, Hektorit, etc. Die Vermiculitgruppe umfasst z. B. trioktahedrales Vermiculit, dioktahedrales Vermiculit, etc. Die Kaolingruppe umfasst z. B. Kaolinit, Dickit, Halloysit, Lizardit, Amesit, Chrysotil, etc. Montmorillonit der Smektitgruppe ist als geschichtetes Silikat bevorzugt.
Zum Verbessern der Abriebbeständigkeit ist es bevorzugt, dass mehrere Kurzfasern 17 so vorgesehen werden, dass ihre Vorderenden von der Pulverschicht 16 abstehen, die so vorgesehen ist, dass sie die Oberflächen der Keilrippen 15 als die Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche der Kautschukkompressionsschicht 11 bedeckt. Die Kurzfasern 17 erstreckten sich bevorzugt durch die Pulverschicht 16, wobei ihre unteren Enden in der Kautschukkompressionsschicht 11 eingebettet sind und ihre Vorderenden von der Oberfläche der Pulverschicht 16 abstehen.
Beispiele für die Kurzfasern 17 umfassen Nylonkurzfasern, Vinylonkurzfasern, Aramidkurzfasern, Polyesterkurzfasern und Baumwollkurzfasern. Die Kurzfasern 17 werden durch Schneiden langer Fasern entlang der Längsrichtung zu Stücken mit einer vorbestimmten Länge hergestellt. Zum Beispiel werden die Kurzfasern 17 durch Unterziehen der Fasern einer Adhäsionsbehandlung des Erwärmens der Fasern nach deren Einweichen in einer wässrigen Resorcinolformaldehydlatexlösung (nachstehend als die „wässrige RFL-Lösung” bezeichnet) etc. hergestellt. Die Kurzfasern 17 weisen eine Länge von z. B. 0,2–5,0 mm und einen Durchmesser von z. B. 10–50 μm auf.
Die Kautschukhaftschicht 12 ist in einer Bandform mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, der in der horizontalen Richtung länger als in der vertikalen Richtung ist, und weist eine Dicke von z. B. 1,0–2,5 mm auf. Die Kautschukträgerschicht 13 ist ebenfalls in einer Bandform mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, der in der horizontalen Richtung länger als in der vertikalen Richtung ist, und weist eine Dicke von z. B. 0,4–0,8 mm auf. Um ein Geräusch zu unterbinden, das zwischen der Kautschukträgerschicht 13 und einer Flachriemenscheibe erzeugt wird, die die Rückseite des Riemens kontaktieren soll, weist die Oberfläche der Kautschukträgerschicht 13 vorzugsweise ein Webmuster von Gewebe auf, das darauf übertragen wurde. Jede von Kautschukhaftschicht 12 und Kautschukträgerschicht 13 besteht aus einer Kautschukzusammensetzung, die durch Kneten einer Mischung aus einer Kautschukkomponente und verschiedenen Compoundiermitteln zum Bilden einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, Erwärmen und Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung durch einen Vernetzer erzeugt wird. Um Adhäsion aufgrund von Kontakt mit einer Flachriemenscheibe zu unterbinden, die die Rückseite des Riemens kontaktieren soll, besteht die Kautschukträgerschicht 13 vorzugsweise aus einer Kautschukzusammensetzung, die etwas härter als die der Kautschukhaftschicht 12 ist. Zu beachten ist, dass der Keilrippenriemenkörper 10 durch die Kautschukkompressionsschicht 11 und die Kautschukhaftschicht 12 gebildet werden kann und zum Beispiel ein verstärkendes Textilmaterial, wie etwa Gewebe, Gestrick oder ein Vliesstoff, die durch Garne aus z. B. Baumwolle, Polyamidfasern, Polyesterfasern, Aramidfasern etc. gebildet sind, statt der Kautschträgerschicht 13 vorgesehen werden kann.
Beispiele für die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die jeweils die Kautschukhaftschicht 12 und die Kautschukträgerschicht 13 bildet, umfassen Ethylen-α-olefin-Elastomer, Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfonierten Polyethylenkautschuk (CSM), hydrierten Acrylnitrilkautschuk (H-NBR), etc. Die Kautschukkomponente der Kautschukhaftschicht 12 ist vorzugsweise die gleiche wie die der Kautschukkompressionsschicht 11.
Wie bei der Kautschukkompressionsschicht 11 umfassen Beispiele für die Compoundiermittel einen Verstärker wie Carbon Black, einen Vulkanisationsbeschleuniger, einen Vernetzer, ein Antioxidans, ein Weichmittel, etc.
Die Kautschukkompressionsschicht 11, die Kautschukhaftschicht 12 und die Kautschukträgerschicht 13 können aus Kautschukzusammensetzungen mit jeweils anderen Mischungen bestehen oder können aus einer Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Mischung bestehen.
Der Kerndraht 14 wird durch Zwirne wie etwa Polyesterfasern (PET), Polyethylennaphthalatfasern (PEN), Aramidfasern, Vinylonfasern, etc. gebildet. Um dem Kerndraht 14 eine Anhafteigenschaft an dem Keilrippenriemenkörper 10 zu verleihen, wird der Kerndraht 14 vor einem Formprozess einer Adhäsionsbehandlung des Erwärmens des Kerndrahts 14 nach Einweichen desselben in einer wässrigen RFL-Lösung und/oder einer Adhäsionsbehandlung des Trocknens des Kerndrahts 14 nach dessen Einweichen in Kautschuklösung unterzogen.
4 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystems 20 eines Kraftfahrzeugs, das den Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform nutzt. Dieses Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem 20 ist von einem schlangenförmigen Antriebstyp, bei dem der Keilrippenriemen B um 6 Riemenscheiben gewickelt ist, nämlich 4 Rippenriemenscheiben und 2 Flachriemenscheiben, um Leistung zu übertragen.
Dieses Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem 20 umfasst eine Servolenkungsriemenscheibe 21, die sich an einer obersten Position befindet, eine Wechselstromgenerator-Riemenscheibe 22, die unter der Servolenkungsriemenscheibe 21 platziert ist, eine Spannrolle 23 als Flachriemenscheibe, die an der linken unteren Seite der Servolenkungsriemenscheibe 21 platziert ist, eine Wasserpumpen-Riemenscheibe 24 als Flachriemenscheibe, die unter der Spannrolle 23 platziert ist, eine Kurbelwellen-Riemenscheibe 25, die an der linken unteren Seite der Spannrolle 23 platziert ist, und eine Klimaanlagen-Riemenscheibe 26, die an der rechten unteren Seite der Kurbelwellen-Riemenscheibe 25 platziert ist. Alle Riemenscheiben mit Ausnahme der Spannrolle 23 und der Wasserpumpen-Riemenscheibe 24 als Flachriemenscheiben sind Rippenriemenscheiben. Diese Rippen- und Flachriemenscheiben werden durch z. B. Pressen oder Gießen eines Metalls oder Harzformen eines Nylonharzes, eines Phenolharzes etc. gebildet und weise einen Durchmesser von ⌀ 50–150 mm auf.
Bei diesem Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem 20 ist der Keilrippenriemen B zuerst um die Servolenkungsriemenscheibe 21 gewickelt, wobei die Seite der Keilrippen 15 in Kontakt damit steht, als Nächstes um die Spannrolle 23, wobei die Rückseite des Riemens in Kontakt damit steht, und dann nacheinander um die Kurbelwellen-Riemenscheibe 25 und die Klimaanlagen-Riemenscheibe 26, wobei die Seite der Keilrippen 15 damit in Kontakt steht. Der Keilrippenriemen B ist weiterhin um die Wasserpumpen-Riemenscheibe 24 gewickelt, wobei die Rückseite des Riemens damit in Kontakt steht, und um die Wechselstromgenerator-Riemenscheibe 22, wobei die Seite der Keilrippen 15 damit in Kontakt steht, und kehrt schließlich zur Servolenkungsriemenscheibe 21 zurück. Die Riemenspannlänge, die eine Länge des Keilrippenriemens B zwischen den Riemenscheiben ist, beträgt z. B. 50–300 mm. Eine Fehlausrichtung zwischen den Riemenscheiben beträgt 0 bis 2°.
Im Fall des Sprühens von Pulver wie etwa Talk auf die Oberflächen der Keilrippen nach dem Vulkanisationsformen des Keilrippenriemens fällt das an den Oberflächen der Keilrippen anhaftende Pulver aufgrund des Kontakts mit den Riemenscheiben während des Laufens des Riemens in kurzer Zeit ab, und wenn der Keilrippenriemen in Wasser getaucht wird, wenn es regnet, kann das Pulver sehr leicht von Wasser abgewaschen werden, wodurch die Wirkung des Verhinderns von anomalem Geräusch aufgehoben werden kann. Gemäß diesem Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem 20 wird aber die Pulverschicht 16 so kombiniert und integriert, dass sie die Oberflächen der Keilrippen 15 als Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche der Kautschukkompressionsschicht 11 in dem Keilrippenriemenkörper 11 des Keilrippenriemens B bedeckt. Dies kann eine langfristige Wirkung des Hemmens eines Schlupfgeräusches vorsehen, das zwischen dem Riemen und den Riemenscheiben, wie etwa der Servolenkungsriemenscheibe 21, erzeugt wird.
Ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen des Keilrippenriemens B gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachstehend unter Bezug auf 5–10 beschrieben.
Wie in 5–6 gezeigt wird eine einen Riemen bildende Form 30 verwendet, um den Keilrippenriemen B gemäß der vorliegenden Ausführungsform herzustellen. Die Riemen bildende Form 30 wird durch eine zylindrische Innenform 31 (eine Kautschukmanschette) und eine zylindrische Außenform 32, die konzentrisch vorgesehen werden, gebildet.
Bei dieser Riemen bildenden Form 30 besteht die Innenform 31 aus einem biegsamen Material wie etwa Kautschuk. Die Außenumfangsfläche der Innenform 31 ist als formende Oberfläche ausgebildet und in der Außenumfangsfläche der Innenform 31 ist ein Webmustern eines Gewebes etc. ausgebildet. Die Außenform 32 besteht aus einem steifen Material wie etwa einem Metall. Die Innenumfangsfläche der Außenform 32 ist als formende Oberfläche gebildet und an der Innenumfangsfläche der Außenform 32 sind Rillen 33 zum Bilden der Keilrippen bei einer vorbestimmten Teilung vorgesehen. Die Außenform 32 ist mit einem Temperatursteuermechanismus versehen, der ein Heizmedium wie etwa Wasserdampf oder ein Kühlmedium wie etwa Wasser in der Außenform 32 strömen lässt, um die Temperatur zu steuern. Diese Riemen bildende Form 30 ist mit einer Presseinrichtung versehen, die für Pressen und Weiten der Innenform 31 von der Innenseite konfiguriert ist.
Beim Herstellen des Keilrippenriemens B gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zuerst ein nicht vernetztes Kautschukfell 11' (eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zum Bilden eines Riemens) für die Kautschukkompressionsschicht 11 durch Mischen jedes Compoundiermittels mit einer Kautschukkomponente, Kneten der sich ergebenden Mischung durch eine Knetmaschine wie etwa einen Kneter, einen Banbury-Mischer etc. und Formen der sich ergebenden nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung zu einer Fellform durch Kalanderformen etc. gefertigt. Analog werden auch nicht vernetzte Kautschukfelle 12', 13' für die Kautschukhaftschicht 12 und die Kautschukträgerschicht 13 gefertigt. Zwirne 14', die als Kerndraht 14 zu verwenden sind, werden einer Adhäsionsbehandlung des Erwärmens der Zwirne 14' nach deren Einweichen in einer wässrigen RFL-Lösung und dann einer Adhäsionsbehandlung des Erwärmens und Trocknens der Zwirne 14' nach deren Einweichen in Kautschuklösung unterzogen.
Dann wird wie in 7 gezeigt Pulver auf die Innenumfangsfläche der Außenform 32 gesprüht, nämlich auf die formende Oberfläche, die zum Bilden eines Riemenscheibenkontaktseitenabschnitts konfiguriert ist, der sich an der Seite befindet, die die Riemenscheiben kontaktieren soll, wodurch eine Schicht 16' des Pulvers gebildet wird. Die Dicke der Schicht 16 des Pulvers beträgt vorzugsweise 0,1–200 μm und bevorzugter 1,0–100 μm. Um eine Adhäsionseigenschaft an der Außenform 32 zu verbessern, wird zu diesem Zeitpunkt das zu sprühende Pulver durch Anlegen einer elektrischen Spannung von z. B. 10–100 kV vorzugsweise elektrisch geladen. Zu beachten ist, dass das Pulver unter Verwenden einer üblichen Pulverbeschichtungsvorrichtung aufgesprüht werden kann.
Wie in 8 gezeigt werden dagegen das nicht vernetzte Kautschukfell 13' für die Kautschukträgerschicht 13 und das nicht vernetzte Kautschukfell 12' für die Kautschukhaftschicht 12 nacheinander um die Außenumfangsfläche der Innenform 31 als formende Oberfläche gewickelt, so dass sie darauf gestapelt sind, und die Zwirne 14' für den Kerndraht 14 werden spiralförmig über die zylindrische Innenform 32 herum gewickelt. Zudem werden das nicht vernetzte Kautschukfell 12' für die Kautschukhaftschicht 12 und das nicht vernetzte Kautschukfell 11' für die Kautschukkompressionsschicht 11 nacheinander darum gewickelt, um darauf gestapelt zu sein. Zu beachten ist, dass im Fall des Herstellens des Keilrippenriemens B mit einer solchen Konfiguration wie in 3 gezeigt andere Kautschukzusammensetzungen für die Riemenscheibenkontaktseitenoberflächenschicht 11a und die Kautschukinnenschicht 11b als nicht vernetztes Kautschukfell 11' für die Kautschkukkompressionsschicht 11 verwendet werden können.
Im Fall des Freilegens der Kurzfasern 17 an den Oberflächen der Keilrippen 15 wird ein organisches Lösungsmittel wie etwa Toluen oder ein Klebstoff an der Außenumfangsfläche des äußersten nicht vernetzten Kautschukfells 11 für die Kautschukkompressionsschicht 11 aufgebracht und dann werden die Kurzfasern 17 darauf gesprüht, um eine Schicht 17' der Kurzfasern 17 zu bilden. Die Dicke der Schicht 17' der Kurzfasern 17 beträgt vorzugsweise 10–300 μm und bevorzugter 50–200 μm. Zu beachten ist, dass die Kurzfasern durch Verwenden einer üblichen Kurzfasersprühvorrichtung des Sprühtyps, wie sie etwa in der Patentschrift 4 offenbart ist, gesprüht werden können.
Dann wird wie in 9 gezeigt die Innenform 31 in der Außenform 32 positioniert und abgedichtet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Raum in der Innenform 31 in einem hermetisch abgedichteten Zustand.
Anschließend wird die Außenform 32 erwärmt und in den hermetisch abgedichteten Raum in der Innenform 31 wird Luft hohen Drucks etc. eingespritzt, um den Raum mit Druck zu beaufschlagen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Innenform 31 wie in 10 gezeigt geweitet, wobei die nicht vernetzten Kautschukfelle 11, 12, 13 zum Bilden des Riemens gegen die formende Oberfläche der Außenform 32 gepresst werden Zudem läuft ein Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukfelle 11, 12, 13 ab, wodurch die nicht vernetzten Kautschukfelle 11, 12, 13 miteinander integriert und mit den Zwirnen 14 kombiniert werden. Somit wird schließlich eine zylindrische Riemenplatte gebildet, Die Schicht 16' des Pulvers, die vorab durch Sprühen des Pulvers auf die formende Oberfläche der Außenform 32 vorgesehen wird, wird so kombiniert, dass sie die Außenumfangsfläche der Riemenplatte bedeckt, was die Pulverschicht 16 bildet. Die Formtemperatur der Riemenplatte beträgt z. B. 100–180°C, ihr Formdruck beträgt z. B. 0,5–2,0 MPa und die Formzeit beträgt z. B. 10 bis 60 Minuten.
Dann wird der Raum in der Innenform 31 im Druck reduziert, um aus dem hermetisch abgedichteten Zustand gelöst zu werden, und die zwischen der Innenform 31 und der Außenform 32 gebildete Riemenplatte wird entfernt. Die Riemenplatte wird zu Ringen mit einer vorbestimmten Breite zugeschnitten und jeder Ring wird umgedreht, wodurch der Keilrippenriemen B erhalten wird.
Zu beachten ist, dass der Keilrippenriemen B in der vorliegenden Ausführungsform zwar als Reibantriebsriemen beschrieben ist, die vorliegende Erfindung aber nicht eigens darauf beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung ist auch auf einen flankenoffenen Keilriemen etc. anwendbar.
Auch wenn das Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem 20 eines Kraftfahrzeugs in der vorliegenden Erfindung als Riemenübertragungssystem beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht eigens darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist auch auf allgemeine industrielle Riemenübertragungssysteme etc. anwendbar.
Beispiele
(Keilrippenriemen)
<Beispiel 1>
Es wurden jeweilige nicht vernetzte Kautschukfelle für die Kautschukkompressionsschicht, die Kautschukhaftschicht und die Kautschukträgerschicht, die jeweils aus einer EPDM-Zusammensetzung bestehen, sowie Zwirne für den Kerndraht hergestellt.
Im Einzelnen wurde das nicht vernetzte Kautschukfell für die Riemenscheiben kontaktseitenoberflächenschicht der Kautschukkompressionsschicht durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (hergestellt von The Dow Chemical Company, Handelsname: Kordel IP4640, Ethylengehalt: 55 Masseprozent, Propylengehalt: 40 Masseprozent, Ethylidennorbornan (ENB): 5,0 Masseprozent, Mooney-Viskosität: 40 ML₁₊₄ (125°C)) als Kautschukkomponente mit 50 Masseteilen Carbon Black (hergestellt von Showa Cabot Corp., Handelsname: Showblack IP200 Carbon), 8 Masseteilen Paraffinöl (hergestellt von Japan Sun Oil Company LTD., Handelsname: SunFlex 2280), 1,6 Masseteilen eines Vulkanisiermittels (hergestellt von Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: Oil Sulfur), 2,8 Masseteilen eines Vulkanisationsbeschleunigers (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: EP-150), 1,2 Masseteilen eines Vulkanisationsbeschleunigers (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: MSA), 1 Masseteil eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Kao Corporation, Stearinsäure), 5 Masseteilen eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Zinkoxid), 2 Masseteilen eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: 224), 1 Masseteil eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: MB) und 40 Masseteilen von Polyethylen ultrahoher Molekülmasse (Mitsui Chemicals, Inc., Handelsname: Hizex Million 240S), Kneten der Mischung in einem Banbury-Mischer und dann Walzen der gekneteten Mischung mit Kalanderwalzen hergestellt.
Das nicht vernetzte Kautschukfell für die Kautschukinnenschicht der Kautschukkompressionsschicht wurde durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (hergestellt von The Dow Chemical Company, Handelsname: Kordel IP4640) als Kautschukkomponente mit 70 Masseteilen Carbon Black (hergestellt von Showa Cabot Corp., Handelsname: Showblack IP200 Carbon), 8 Masseteilen Paraffinöl (hergestellt von Japan Sun Oil Company LTD., Handelsname: SunFlex 2280), 1,6 Masseteilen eines Vulkanisiermittels (hergestellt von Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: Oil Sulfur), 2,8 Masseteilen eines Vulkanisationsbeschleunigers (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: EP-150 (eine Mischung aus Vulkanisationsbeschleunigern DM (Dibenzothiazyldisulfid), TT (Tetramethylthiuramdisulfid) und EZ (Zinkdiethyldithiocarbamat)), 1,2 Masseteilen eines Vulkanisationsbeschleuniger (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: MSA (N-OxydTethylen-2-benzothiazolylsulfenamid), 1 Masseteil eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Kao Corporation, Stearinsäure), 5 Masseteilen eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Zinkoxid), 2 Masseteilen eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: 224 (TMDQ: 2,2,4-Tnmethyl-1,2-dihydroquinolin)) und 1 Masseteil eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: MB (2-Mercaptobenzimidazol)), Kneten der Mischung in einem Banbury-Mischer und dann Walzen der gekneteten Mischung durch Kalanderwalzen hergestellt.
Das nicht vernetzte Kautschukfell für die Kautschukhaftschicht wurde durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (hergestellt von The Dow Chemical Company, Handelsname: Nordel IP4640) als Kautschukkomponente mit 50 Masseteilen Carbon Black (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation, Handelsname: HAF Carbon), 20 Masseteilen Siliciumdioxid (hergestellt von Tokuyama Corporation, Handelsname: TOKUSIL Gu), 20 Masseteilen Paraffinöl (hergestellt von Japan Sun Oil Company LTD., Handelsname: SunFlex 2280), 3 Masseteilen eines Vulkanisiermittels (hergestellt von Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: Oil Sulfur), 2,5 Masseteilen eines Vulkanisationsbeschleunigers (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: EP-150), 1 Masseteil eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Kao Corporation, Stearinsäure), 5 Masseteilen eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Zinkoxid), 2 Masseteilen eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: 224), 1 Masseteil eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: MB), 5 Masseteilen eines Klebrigmachers (ZEON CORPORATION, Handelsname: Petroleum Resin Quintone A100) und 2 Masseteilen Kurzfasern (Baumwollpulver), Kneten der Mischung in einem Banbury-Mischer und dann Walzen der gekneteten Mischung durch Kalanderwalzen hergestellt.
Das nicht vernetzte Kautschukfell für die Kautschukträgerschicht wurde durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (hergestellt von The Dow Chemical Company, Handelsname: Nordel IP4640) als Kautschukkomponente mit 60 Masseteilen Carbon Black (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation, Handelsname: HAF Carbon), 8 Masseteilen Paraffinöl (hergestellt von Japan Sun Oil Company LTD., Handelsname: SunFlex 2280), 1,6 Masseteilen eines Vulkanisierungsmittels (hergestellt von Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: Oil Sulfur), 2,8 Masseteilen eines Vulkanisationsbeschleunigers (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: EP-150), 1,2 Masseteilen eines Vulkanisationsbeschleunigers (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: MSA), 1 Masseteil eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Kao Corporation, Stearinsäure), 5 Masseteilen eines Vulkanisationshilfsmittels (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Zinkoxid), 2 Masseteilen eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: 224), 1 Masseteil eines Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: MB) und 13 Masseteilen Kurzfasern (hergestellt von Asahi Kasei Corporation, Handelsname: Nylon 66, Typ T-5), Kneten der Mischung in einem Banbury-Mischer und dann Walzen der gekneteten Mischung durch Kalanderwalzen hergestellt.
Die Zwirne für den Kerndraht bestehen aus 1.100 dtex/2 × 3 (die Anzahl der zweiten Verdrillungen: 9,5 T/10 cm (Z), die Anzahl der ersten Verdrillungen: 2,19 T/10 cm) Polyesterfasern, hergestellt von TEIJIN LIMITED. Diese Zwirne wurden nacheinander 40 Sekunden lang einer Behandlung des Erwärmens und Trocknens der Zwirne bei 240°C nach Einweichen derselben in einer Toluenlösung, die 20 Masseprozent (Feststoffgehalt) Isocyanat enthielt, 80 Sekunden lang einer Behandlung des Erwärmens und Trocknens der Zwirne bei 200°C nach Einweichen derselben in einer wässrigen RFL-Lösung und 40 Sekunden lang einer Behandlung des Erwärmens und Trocknens der Zwirne bei 60°C nach Einweichen derselben in einer Kautschuklösung, die durch Auflösen einer Kautschukzusammensetzung für die Kautschukhaftschicht in Toluen erzeugt wurde, unterzogen.
Zu beachten ist, dass die wässrige RFL-Lösung wie folgt erzeugt wurde. Resorcinol, Formalin (37 Masseprozent) und Natriumhydroxid wurden zu Wasser zugegeben, und die sich ergebende Mischung wurde gerührt. Dann wurde der Mischung Wasser zugegeben und die sich ergebende Mischung wurde 5 Stunden lang unter Rühren reifen gelassen, wodurch eine wässrige RF-Lösung erzeugt wurde, wobei das Verhältnis der Anzahl an Molen Resorcinol (R) zur Anzahl an Molen Formalin (F) 0,5 betrug. 40 Masseprozent (Feststoffgehalt) chlorsulfonierter Polyethylenkautschuk(CSM)-Latex (L) wurde zu dieser wässrigen RF-Lösung zugegeben, damit das Feststoffmassenverhältnis von RF zu L 0,25 wurde, und weiterhin wurde Wasser zugegeben, damit der Feststoffgehalt 20 Masseprozent wurde. Die sich ergebende Mischung wurde 12 Stunden lang unter Rühren gereift, wodurch die wässrige RFL-Lösung erzeugt wurde.
Auf eine zylindrische Trommel mit einer glatten Oberfläche wurde eine Kautschukmanschette gesetzt, und das nicht vernetzte Kautschukfell für die Kautschukträgerschicht und das nicht vernetzte Kautschukfell für die Kautschukhaftschicht wurden nacheinander um die Kautschukmanschette gewickelt. Dann wurden die Garne, die einer Adhäsionsbehandlung unterzogen worden waren, spiralförmig darum herumgewickelt. Zudem wurden das nicht vernetzte Kautschukfell für die Kautschukhaftschicht, das nicht vernetzte Kautschukfell für die Riemenscheibenkontaktseitenoberflächenschicht der Kautschukkompressionsschicht und das nicht vernetzte Kautschukfell für die Kautschukinnenschicht der Kautschukkompressionsschicht nacheinander darum herumgewickelt, wodurch ein Stapel auf der Kautschukmanschette gebildet wurde. Nach dem Aufbringen von Toluen auf die Außenumfangfläche des Stapels wurden Nylonkurzfasern (hergestellt von Rhodia, Handelsname: Rhodia SD, Faserlänge: 0,6 mm) darauf gesprüht, um eine Schicht aus den Kurzfasern zu bilden.
Auf die Innenumfangsfläche der Außenform wurde dagegen Talkpulver (hergestellt von FUJI TALC INDUSTRIAL CO., LTD., Handelsname: DS-34, Partikelgröße: 20 μm), das bei 100 kV elektrisch geladen wurde, aufgesprüht, um eine Pulverschicht zu bilden. Der Stapel wurde darauf gesetzt und die Außenform wurde über die Innenform gesetzt, um die Innenform abzudichten.
Dann wurde die Außenform erwärmt und der hermetisch abgedichtete Raum in der Innenform wurde druckbeaufschlagt, um eine Riemenplatte durch Vulkanisieren zu formen. Die Formtemperatur betrug 170°C, der Formdruck betrug 1,0 MPa und die Formzeit betrug 30 Minuten.
Als Beispiel 1 wurden aus dieser Riemenplatte hergestellte Keilrippenriemen verwendet. Keilrippenriemen mit drei Rippen (Riemenbreite: 10,68 mm) und sechs Rippen (Riemenbreite: 21,36 mm) wurden jeweils als die Keilrippenriemen von Beispiel 1 gefertigt. Zu beachten ist, dass jeder Keilrippenriemen einen Umfang von 1.115 mm und eine Dicke von 4,3 mm hatte und Keilrippen mit einer Höhe von 2,0 mm aufwies.
<Beispiel 2>
In Beispiel 2 wurden die Keilrippenriemen durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, lediglich das Sprühen der Kurzfasern wurde nicht durchgeführt.
<Vergleichsbeispiel 1>
In Vergleichsbeispiel 1 wurden Keilrippenriemen durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, lediglich das Sprühen von Pulver wurde nicht durchgeführt. Pulver wurde nach dem Ausführen von Vulkanisierformen auf die Oberflächen der Keilrippen gesprüht.
<Vergleichsbeispiel 2>
In Vergleichsbeispiel 2 wurden Keilrippenriemen durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, lediglich das Sprühen von Pulver wurde nicht ausgeführt.
<Vergleichsbeispiel 3>
In Vergleichsbeispiel 3 wurden Keilrippenriemen durch das gleiche Verfahren wie bei Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, lediglich die Schicht aus Kurzfasern wurde durch Sprühen von Kurzfasern auf die Innenumfangsfläche der Außenform nach Aufbringen eines Urethanklebstoffs darauf gebildet, statt Kurzfasern auf die Außenumfangsfläche des äußersten unvernetzten Kautschukfells für die über der Innenform vorgesehene Kautschukkompressionsschicht zu sprühen.
<Vergleichsbeispiel 4>
In Vergleichsbeispiel 4 wurden Keilrippenriemen durch das gleiche Verfahren wie bei Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, lediglich die Schicht aus Kurzfasern wurde nach Auftragen eines Urethanklebstoffs darauf durch Sprühen von Kurzfasern auf die Außenumfangsfläche des äußersten unvernetzten Kautschukfells für die über der Innenform vorgesehene Kautschukkompressionsschicht gebildet.
<Vergleichsbeispiel 5>
In Vergleichsbeispiel 5 wurden Keilrippenriemen durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, lediglich das Sprühen von Pulver und Kurzfasern wurde nicht ausgeführt. Kurzfasern wurden auf die Oberflächen der Keilrippen nach Aufbringen eines Klebstoffs darauf gesprüht.
(Testbewertungsverfahren)
<Riemenhaltbarkeitstest>
11 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben einer Riemenlauftestvorrichtung 40 für einen Riemenhaltbarkeitstest.
Bei dieser Riemenlauftestvorrichtung 40 sind eine Abtriebsriemenscheibe 41 großen Durchmessers und eine Antriebsriemenscheibe 42 als Rippenriemenscheiben mit einem Durchmesser von 120 mm so angeordnet, dass sie voneinander in der vertikalen Richtung beabstandet sind. Eine Spannrolle 43 als Flachriemenscheibe mit einem Durchmesser von 70 mm ist an einer mittleren Position in der vertikalen Richtung zwischen der Abtriebsriemenscheibe 41 großen Durchmessers und der Antriebsriemenscheibe 42 vorgesehen, und eine Abtriebsriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers ist als Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 45 mm auf der rechten Seite der Spannrolle 43 vorgesehen. Diese Riemenlauftestvorrichtung 40 ist so konfiguriert, dass der Keilrippenriemen B um diese Riemenscheiben gewickelt ist, wobei die Keilrippen des Keilrippenriemens B mit der Abtriebsriemenscheibe 41 großen Durchmessers, der Antriebsriemenscheibe 42 und der Abtriebsriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers als Rippenriemenscheiben in Verbindung stehen und wobei die Rückseite des Keilrippenriemens B mit der Spannrolle 43 als Flachriemenscheibe in Kontakt steht. Zu beachten ist, dass die Spannrolle 43 und die Abtriebsriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers so positioniert werden, dass der Umwickelungswinkel des Keilrippenriemens B 90° beträgt. Die Abtriebsriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers ist so konfiguriert, dass sie in der Seitenrichtung beweglich ist, so dass an dem Keilrippenriemen B eine Zugkraft ausgeübt werden kann.
Jeder dieser Keilrippenriemen der Beispiele 1–2 und der Vergleichsbeispiele 1–5, der drei Rippen aufweist, wurde auf die Riemenlauftestvorrichtung 40 gesetzt. An der Abtriebsriemenscheibe 41 großen Durchmessers wurde eine Drehlast von 11,8 kW angelegt, und an der Abtriebsriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers wurde seitlich ein Eigengewicht von 686 N angelegt, so dass an dem Keilrippenriemen eine Zugkraft ausgeübt wird. Die Antriebsriemenscheibe 42 wurde bei einer Drehzahl von 4.900 U/min. bei einer Umgebungstemperatur von 120°C gedreht, um ein Laufen des Riemens zu bewirken. Die Laufzeit, bis Risse in der Kautschukkompressionsschicht des Keilrippenriemens B auftraten und den Kerndraht erreichten, wurde als „Haltbarkeitslaufzeit” gemessen.
<Geräuschtest während Laufen des Riemens>
12 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben einer Riemenlauftestvorrichtung 50 für einen Geräuschtest während Laufen des Riemens.
Bei der Riemenlauftestvorrichtung 50 ist an einer linken unteren Position eine Antriebsriemenscheibe 51 als Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 80 mm vorgesehen, und eine erste Abtriebsriemenscheibe 52 als Rippenriemenscheibe aus einem Phenolharz und mit einem Durchmesser von 130 mm ist an der rechten Seite der Antriebsriemenscheibe 51 vorgesehen. Eine zweite Abtriebsriemenscheibe 53 als Flachriemenscheibe mit einem Durchmesser von 80 mm ist zwischen der Antriebsriemenscheibe 51 und der ersten Abtriebsriemenscheibe 52 vorgesehen, und eine dritte Abtriebsriemenscheibe 54 als Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 60 mm ist oberhalb der zweiten Abtriebsriemenscheibe 53 vorgesehen. Die Riemenlauftestvorrichtung 50 ist so konfiguriert, dass der Keilrippenriemen B um diese Riemenscheiben gewickelt wird, wobei die Keilrippen des Keilrippenriemens B mit der Antriebsriemenscheibe 51, der ersten Abtriebsriemenscheibe 52 und der dritten Abtriebsriemenscheibe 54 als Rippenriemenscheiben in Kontakt stehen und wobei die Rückseite des Keilrippenriemens B mit der zweiten Abtriebsriemenscheibe 53 als Flachriemenscheibe in Kontakt steht. Zu beachten ist, dass die dritte Abtriebsriemenscheibe 54 so konfiguriert ist, dass sie in der vertikalen Richtung beweglich ist, so dass an dem Keilrippenriemen B eine Zugkraft angelegt werden kann. Zwischen der ersten Abtriebsriemenscheibe 52 und der zweiten Abtriebsriemenscheibe 53 ist eine Fehlausrichtung von 3° vorgesehen.
Jeder dieser Keilrippenriemen der Beispiele 1–2 und der Vergleichsbeispiele 1–5, der sechs Rippen aufweist, wurde auf die Riemenlauftestvorrichtung 50 gesetzt. An die dritte Abtriebsriemenscheibe 54 wurde nach oben ein Eigengewicht von 380 N angelegt, so dass an dem Keilrippenriemen eine Zugkraft angelegt wird. Die Antriebsriemenscheibe 51 wurde bei einer Drehzahl von 750 U/min bei einer Umgebungstemperatur von 5°C gedreht, um ein Laufen des Riemens zu bewirken. Die Laufzeit des Riemens, bis ein spezifisches anomales Geräusch erzeugt wurde, wurde als „Geräuscherzeugungslaufzeit” gemessen. Zu beachten ist, dass der Test gestoppt wurde, als die Laufzeit des Riemens 500 Stunden überstieg.
(Testbewertungsergebnis)
Tabelle 1 zeigt das Testergebnis.

[Tabelle 1]

	Pulver	Kurzfasern	Haltbarkeitslaufzeit	Geräuscherzeugungslaufzeit
Beispiel 1	Vor dem Formen auf Außenform sprühen	Vor dem Formen auf Kautschuk sprühen	794 Std.	Über 500 Std.
Beispiel 2	Vor dem Formen auf Außenform sprühen	-	817 Std.	488 Std.
Vergleichsbeispiel 1	Nach dem Formen auf Riemen sprühen	Vor dem Formen auf Kautschuk sprühen	882 Std.	3 Std.
Vergleichsbeispiel 2	-	Vor dem Formen auf Kautschuk sprühen	Std.	0 Std.
Vergleichsbeispiel 3	-	Vor dem Formen auf Außenform sprühen (mit Klebstoff)	367 Std.	104 Std.
Vergleichsbeispiel 4	-	Vor dem Formen auf Kautschuk sprühen (mit Klebstoff)	214 Std.	154 Std.
Vergleichsbeispiel 5	-	Nach dem Formen auf Riemen sprühen (mit Klebstoff)	98 Std.	- 237 Std.

Die Haltbarkeitslaufzeit war wie folgt. Beispiel 1: 794 Stunden, Beispiel 2: 817 Stunden, Vergleichsbeispiel 1: 882 Stunden, Vergleichsbeispiel 2: 752 Stunden, Vergleichsbeispiel 3: 367 Stunden, Vergleichsbeispiel 4: 214 Stunden und Vergleichsbeispiel 5: 98 Stunden. Risse im Klebstoff wurden auch in den Vergleichsbeispielen 4 und 5 festgestellt.
Die Geräuscherzeugungslaufzeit war wie folgt. Beispiel 1: der Test wurde gestoppt, als die Laufzeit 500 Stunden überstieg, Beispiel 2: 488 Stunden, Vergleichsbeispiel 1: 3 Stunden, Vergleichsbeispiel 2: 0 Stunden (das Geräusch wurde während des anfänglichen Laufzeitraums erzeugt), Vergleichsbeispiel 3: 104 Stunden, Vergleichsbeispiel 4: 154 Stunden und Vergleichsbeispiel 5: 237 Stunden. Bei Erzeugen des Geräusches wurde auf den Oberflächen der Keilrippen in Vergleichsbeispiel 1 kein Pulver festgestellt und in den Vergleichsbeispielen 4–5 wurde auf den Oberflächen der Keilrippen keine Kurzfaser festgestellt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist für Reibantriebsriemen, bei denen ein Riemenkörper aus einer Kautschukzusammensetzung um Riemenscheiben gewickelt wird, um Leistung zu übertragen, sowie für Herstellungsverfahren derselben und Riemenübertragungssysteme unter Verwenden derselben brauchbar.
Bezugszeichenliste

B: Keilrippenriemen (Reibantriebsriemen)
10: Keilrippenriemenkörper
11: Kautschukkompressionsschicht
115: Riemenscheibenkontaktseitenoberflächenschicht
11b: Kautschukinnenschicht
11': Nicht vernetztes Kautschukfell (nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zum Bilden des Riemens) für Kautschukkompressionsschicht
16: Pulverschicht
16': Pulverschicht
17: Kurzfasern
17': Kurzfaserschicht
30: Riemen bildende Form

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-116755 [0007]
JP 7-31006 [0007]
JP 2004-276581 [0007]
JP 4071131 [0007]

Claims

Reibantriebsriemen, welcher umfasst: einen Riemenkörper, der aus einer Kautschukzusammensetzung besteht und um Riemenscheiben gewickelt ist, um Leistung zu übertragen; und eine Pulverschicht ist mit einer Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche des Riemenkörpers kombiniert und integriert, so dass die Pulverschicht die Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche bedeckt.
Reibantriebsriemen, welcher umfasst: einen Riemenkörper, der aus einer Kautschukzusammensetzung besteht und um Riemenscheiben gewickelt ist, um Leistung zu übertragen, wobei der Reibantriebsriemen hergestellt wird durch Vorsehen einer Pulverschicht durch vorheriges Sprühen von Pulver auf eine formende Oberfläche einer einen Riemen bildenden Form, die konfiguriert ist, um einen Riemenscheibenkontaktseitenabschnitt zu bilden, Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die konfiguriert ist, um den Riemen zu bilden, gegen die formende Oberfläche und somit Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung.
Reibantriebsriemen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pulverschicht so vorgesehen ist, dass sie die gesamte Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche bedeckt.
Reibantriebsriemen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pulverschicht so vorgesehen ist, dass sie die Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche teilweise bedeckt.
Reibantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–4, wobei ein Teil des die Pulverschicht bildenden Pulvers in der den Riemenkörper bildenden Kautschukzusammensetzung eingebettet ist.
Reibantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Pulverschicht eine Dicke von 0,1–200 μm aufweist.
Reibantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–6, wobei das die Pulverschicht bildende Pulver mindestens eines von Talk, Calciumcarbonat, Siliciumdioxid und geschichtetes Silikat umfasst.
Reibantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–7, wobei das die Pulverschicht bildende Pulver eine Partikelgröße von 0,1–150 μm aufweist.
Reibantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–8, wobei mehrere Kurzfasern so vorgesehen sind, dass ihre Vorderenden von der Pulverschicht abstehen, die vorgesehen ist, um die Riemenscheibenkontaktseitenoberfläche zu bedecken.
Reibantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–9, wobei der Riemenkörper eine Riemenscheibenkontaktseitenoberflächenschicht, die ein Material enthält, das einen Reibungskoeffizienten verringert, und eine Kautschukinnenschicht, die auf einer Innenseite der Riemenscheibenkontaktseitenoberflächenschicht gestapelt ist, aufweist.
Riemenübertragungssystem, welches umfasst: den Reibantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–10, der um mehrere Riemenscheiben gewickelt ist.
Riemenübertragungssystem nach Anspruch 11, wobei das Riemenübertragungssystem ein Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug ist.
Verfahren zum Herstellen eines Reibantriebsriemens, welches umfasst: Pressen einer nicht vernetzten Kautschukschicht, die konfiguriert ist, um den Riemen zu bilden, gegen eine formende Oberfläche einer einen Riemen bildenden Form, die konfiguriert ist, um einen Riemenscheibenkontaktseitenabschnitt zu bilden, und dadurch Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung; und vor dem Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die konfiguriert ist, um den Riemen zu bilden, gegen die formende Oberfläche der den Riemen bildenden Form Vorsehen einer Schicht aus Pulver durch vorheriges Sprühen von Pulver auf die formende Oberfläche der den Riemen bildenden Form.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Pulver, das auf die formende Oberfläche der den Riemen bildenden Form gesprüht wird, elektrisch geladen ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, welches weiterhin umfasst: vor dem Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die konfiguriert ist, um den Riemen zu bilden, gegen die formende Oberfläche Vorsehen einer Schicht aus Kurzfasern durch vorheriges Sprühen von Kurzfasern auf eine Oberfläche der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung.