DE112012004524T5

DE112012004524T5 - Reibungsangetriebener Riemen und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE112012004524T5
Application number: DE112012004524.6T
Authority: DE
Inventors: Sungjin Kim; Keisuke Yoshida
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-07-17
Also published as: JP6412210B2; KR20140092841A; JP6158708B2; US9822842B2; JPWO2013061512A1; WO2013061512A1; KR101950541B1; CN103906945B; US20140296010A1; JP2017207206A; CN103906945A

Abstract

Damit ein Reibungsantriebsriemen eine reduzierende Wirkung auf ein Gleitgeräusch aufweist, das zwischen dem Riemen und Scheiben für eine lange Zeit erzeugt wird, auch wenn der Riemen mit Wasser benetzt wird oder Verschleiß erleidet, umfasst ein Keilrippenriemen B als Reibungsantriebsriemen einen Riemenkörper 10, der aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt und zur Umschlingung der Scheiben zur Übertragung von Energie konfiguriert ist. Die Oberflächen der Keilrippen 15, die als Scheibenkontaktseitenfläche des Riemenkörpers 10 dienen, sind mit einer Textilschicht 16 bedeckt, die mit den Oberflächen von Keilrippen 15 integriert ist, und die Textilschicht 16 hält Pulver 17 eingebettet zwischen Fasern der Textilschicht 16 und integral daran festgeklebt zurück.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft reibungsangetriebene Riemen, die einen aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellten Riemenkörper umfassen, und ein Herstellungsverfahren für die reibungsangetriebenen Riemen.
HINTERGRUNDTECHNIK
Bezüglich reibungsangetriebener Riemen, wie Keilrippenriemen, werden bereits gemeinhin verschiedene Techniken zur Verringerung des Gleitgeräusches oder anderer Geräusche vorgeschlagen, die an den Scheiben bei laufenden Riemen hervorgerufen werden.
Beispielsweise offenbart Patentdokument 1, dass Puder, wie Talkpuder, nach Vulkanisationsformen des Keilrippenriemens zur Haftung an den Oberflächen von Keilrippen eines Keilrippenriemens gebracht wird.
Patentdokument 2 offenbart, dass kurze Fasern so vorgesehen sind, dass sie teilweise von den Oberflächen von Keilrippen eines Keilrippenriemens abstehen, und Pulver, wie Talkpulver, so zur Haftung an den Oberflächen der Keilrippen gebracht wird, dass die abstehenden Teile der kurzen Fasern mit Talkpuder bedeckt sind.
Patentdokument 3 offenbart, dass ein Keilrippenriemen mit kurzen Fasern, die fest an den Oberflächen von Keilrippen haften, durch Aufbringen eines Klebstoffs auf die Oberfläche eines durch Vulkanisation geformten Riemenschlauchs und Aufsprühen der kurzen Fasern auf den aufgebrachten Klebstoff hergestellt wird.
Patentdokument 4 offenbart, dass ein Keilrippenriemen mit kurzen Fasern, die an den Oberflächen von Keilrippen haften, durch Aufbringen eines Klebstoffs auf die innere Umfangsfläche einer Außenform, die darauf ausgebildet ein Profil der Keilrippen aufweist, und Aufsprühen der kurzen Fasern auf den aufgebrachten Klebstoff, während eine nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung und eine Schnur auf eine Innenform aufgelegt werden, hergestellt wird.
Allerdings hat ein Keilrippenriemen mit Pulver, wie Talkpulver, welches aufgesprüht wurde und an den Oberflächen von Keilrippen haftet, einen Nachteil: Das Pulver, das an den Keilrippenflächen haftet, fällt aufgrund von Kontakt mit den Scheiben bei laufendem Riemen nach kurzer Zeit ab. Insbesondere wenn der Riemen beispielsweise im Regen nass wird, kommt es durch den Wasserstrom besonders leicht dazu, dass das Pulver von den Keilrippenflächen abfällt und dadurch die geräuschverhindernde Wirkung des Pulvers unterdrückt.
Im Hinblick darauf schlägt Patentdokument 5 einen Keilrippenriemen vor, dessen Scheibenkontaktseitenflächen der Rippen mit einer Pulverschicht bedeckt sind, die mit den Scheibenkontaktseitenflächen kombiniert und integriert ist.
LISTE ZITIERTER LITERATUR
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2004-116755 ;
Patentdokument 2: japanisches geprüftes Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. H07-31006 ;
Patentdokument 3: japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2004-276581 ;
Patentdokument 4: japanisches Patent Nr. 4071131 ;
Patentdokument 5: internationale Veröffentlichung Nr. 2010/134289

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Da die Pulverschicht, die die Scheibenkontaktseitenflächen des Riemenkörpers bedeckt, mit den Scheibenkontaktseitenflächen kombiniert und integriert ist, ist es gemäß Patentdokument 5 unwahrscheinlich, dass Wasser bewirkt, dass das Pulver herab fällt, und demgemäß ist es möglich, die Wirkung des verminderten Gleitgeräusches zu erhalten, das zwischen dem Riemen und den Scheiben hervorgerufen wird.
Andererseits verursachen bei dem Riemen von Patentdokument 5, da der Kautschuk mit dem Pulver kombiniert und integriert ist, Teile, bei denen der Kautschuk exponiert ist, wahrscheinlich Geräusche. Zusätzlich kommt es leicht dazu, dass sich das Pulver während des Abnutzens des Riemens ablöst und eine Nachhaltigkeit der Geräuschverhinderungswirkung (Dauer der Geräuschverhinderungswirkung) des Riemens ist unzureichend. Somit ist der Riemen von Patentdokument 5 verbesserungswürdig.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht daher darin, einen Riemen zu verwirklichen, um die Wirkung der Verminderung des zwischen dem Riemen und den Scheiben erzeugten Gleitgeräusches für eine lange Zeit aufrechtzuerhalten, nicht nur wenn der Riemen durch Wasser nass wird, sondern auch, wenn sich der Riemen abnutzt.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Um das Ziel zu verwirklichen, ist gemäß der vorliegenden Offenbarung Pulver auf einer Scheibenkontaktseitenfläche eines Riemenkörpers eines reibungsangetriebenen Riemens in der folgenden Weise vorgesehen: eine Textilschicht ist auf der Scheibenkontaktseitenfläche vorgesehen, und das Pulver wird zur Einbettung zwischen Fasern und Textilschicht gebracht, um integral daran zu festkleben.
Speziell betrifft ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen reibungsangetriebenen Riemen, der einen aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellten und zur Energieübertragung um Scheiben geschlungenen Riemenkörper umfasst. In diesem reibungsangetriebenen Riemen ist eine Scheibenkontaktseitenfläche des Riemenkörpers mit einer Textilschicht bedeckt, die mit der Scheibenkontaktseitenfläche integral ist, und die Textilschicht hält zwischen Fasern der Textilfläche eingebettetes Pulver zurück.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen reibungsangetriebenen Riemen, einschließlich eines aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellten und zur Energieübertragung um Scheiben geschlungenen Riemenkörpers. In diesem reibungsangetriebenen Riemen ist eine Scheibenkontaktseitenfläche des Riemenkörpers mit einer Textilschicht bedeckt, die mit der Scheibenkontaktseitenfläche integral ist. Eine Oberfläche der Textilschicht ist mit Pulver bedeckt, und zwischen den Fasern der Textilschicht ist mindestens ein Teil des Pulvers mit der aus dem Riemenkörper heraustretenden Kautschukzusammensetzung integriert und klebt daran fest.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen reibungsangetriebenen Riemen, einschließlich eines aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellten und zur Energieübertragung um Scheiben geschlungenen Riemenkörpers. Dieser reibungsangetriebene Riemen wird in einer Gussform zum Riemenformen durch Verpressen einer nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung zum Formen des Riemens geformt, und wobei Textilstoff um eine Fläche der nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung gegen eine Schicht von Pulver, die auf einer Formoberfläche vorgesehen ist, die zur Bildung eines Scheibenkontaktseitenteils des Riemenkörpers konfiguriert ist, gewickelt wird und die nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung vernetzt wird, während der um die Oberfläche geschlungene Textilstoff mit der Schicht von Pulver in Kontakt ist und gedehnt wird und dadurch bewirkt, dass eine Textilschicht, die eine Scheibenkontaktseitenfläche des Riemenkörpers bedeckt, das zwischen den Fasern der Textilschicht eingebettete Pulver zurückhält.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft den reibungsangetriebenen Riemen von einem der ersten bis dritten Aspekte, wobei die Textilschicht aus einem beliebigen von Vlies, Gewebe, Gestrick hergestellt ist und ein Teil der Textilschicht in den Riemenkörper eingebettet ist.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft den reibungsangetriebenen Riemen nach einem der ersten bis vierten Aspekte, wobei das Pulver aus mindestens einem von PTFE, Montmorillonit, Talk, Calciumcarbonat, Silica oder Schichtsilicat hergestellt ist.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft den reibungsangetriebenen Riemen nach einem der ersten bis fünften Aspekte, wobei der Riemenkörper eine Scheibenkontaktseitenfläche-Kautschukschicht, die ein Material enthält, das einen Reibungskoeffizienten reduziert, und eine innere Kautschukschicht, die auf eine Innenfläche der Scheibenkontaktseitenflächen-Kautschukschicht geschichtet ist, umfasst und die Textilschicht auf einer Oberfläche der Scheibenkontaktseitenflächen-Kautschukschicht angeordnet ist.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines reibungsangetriebenen Riemens. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Vernetzens in einer Form zum Riemenformen, einer nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung zum Bilden des Riemens, während die nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung gegen eine formgebende Fläche gepresst wird, die konfiguriert ist, um einen Scheiben-Kontaktteil eines Riemenkörpers zu formen, wobei das Verfahren weiterhin einen Schritt des Formens einer Schicht von Pulver durch Aufsprühen des Pulvers auf die formgebende Fläche umfasst, und in dem Schritt des Vernetzens die nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung vernetzt wird, während eine um eine Fläche der nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung gewickelte Textilfläche in Kontakt mit der Schicht von Pulver ist.
Ein achter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft das Verfahren des siebten Aspekts, wobei das auf die formgebende Fläche der Form zum Riemenformen zu sprühende Pulver elektrisch geladen ist.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Scheibenkontaktseitenfläche eines Riemenkörpers eines reibungsangetriebenen Riemens mit einer Textilschicht bedeckt, die mit der Scheibenkontaktseitenfläche integriert ist, und die Textilschicht hält Pulver zurück, das zwischen den Fasern der Textilschicht eingebettet ist und integral festklebt. Mit dieser Konfiguration bedeckt die Textilschicht die Scheibenkontaktseitenfläche, ohne dass Exposition des Kautschuks ermöglicht wird, und ermöglicht dadurch die Verhinderung von Geräusch, welches von exponiertem Kautschuk hervorgerufen werden könnte. Zusätzlich ist es unwahrscheinlich, dass nicht nur Benetzen mit Wasser, sondern auch Verschleiß dazu führt, dass sich das zwischen den Fasern der Textilfläche eingebettetes Pulver ablöst. Somit kann ein Effekt der Reduzierung von Geräusch, das zwischen dem Riemen und den Laufrollen erzeugt wird, für lange Zeit stabil erhalten werden, und Nachhaltigkeit der Geräuschverhinderungswirkung kann verlängert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Keilrippenriemens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hauptteils des Keilrippenriemens.
3 erläutert auf eine 2 entsprechende Weise einen Keilrippenriemen gemäß einer Variation.
4 erläutert eine Scheibenanordnung eines akzessorischen Antriebsriemensystems für ein Kraftfahrzeug.
5 ist eine Längsquerschnittsansicht einer Form zum Riemenformen.
6 ist eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht eines Teils der Form zum Riemenformen.
7 erläutert einen Schritt des Aufsprühens von Pulver auf eine formgebende Fläche einer äußeren Form.
8 erläutert einen Schritt des Legens von nicht-vernetzten Kautschuklagen, einem gedrehten Garn und von Textilstoff in einer inneren Form.
9 erläutert einen Schritt der Positionierung der inneren Form in der äußeren Form.
10 erläutert einen Schritt des Formens einer Riemenplatte.
11 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Zustand erläutert, wobei, bei einem Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die nicht-vernetzte Kautschuklage zum Bilden des Riemens gegen eine Keilrippen-Bildungsnut der äußeren Form gepresst wird.
12 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Zustand erläutert, wobei die nicht-vernetzte Kautschuklage zum Bilden des Riemens gegen die Keilrippen-Bildungsnut der äußeren Form gepresst wird.
13 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Oberfläche der Keilrippe (wobei eine der Seitenflächen in Richtung der Riemenbreite zeigt) des geformten Keilrippenriemens erläutert.
14 erläutert auf eine 11 entsprechende Weise einen Fall, wobei eine Pulverschicht auf einer Textilfläche ausgebildet ist.
15 erläutert auf eine 12 entsprechende Weise den Fall, wobei die Pulverschicht auf der Textilfläche ausgebildet ist.
16 erläutert auf eine 13 entsprechende Weise den Fall, wobei die Pulverschicht auf der Textilfläche ausgebildet ist.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind in ihrer Art lediglich bevorzugte Beispiele und sollen den Umfang, die Anwendungsmöglichkeiten und die Verwendung der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
(Reibungsangetriebener Riemen)
Die 1 und 1 erläutern einen Keilrippenriemen B, der ein reibungsangetriebener Riemen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist. Wie es im Folgenden beschrieben wird, wird der Keilrippenriemen B z. B. in einem Keilriemen-Nebengetriebesystem 20 verwendet, das in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Beispielsweise weist der Keilrippenriemen B einen Umfang von 700–3000 mm, eine Riemenbreite von 10–36 mm und eine Riemendicke von 4,0–5,0 mm auf.
Der Keilrippenriemen B umfasst einen Keilrippenriemenkörper 10, mit einer Dreischichtenstruktur, einschließlich einer Kautschukkompressionsschicht 11, die in der Nähe des inneren Umfangs des Riemens vorgesehen ist, einer Kautschukadhäsionsschicht 12, die als eine Zwischenschicht vorgesehen ist, und einer Kautschukrückenschicht 13 (eine obere Kautschukschicht), die in der Nähe der äußeren Peripherie des Riemens vorgesehen ist. Eine Schnur 14 ist in der Kautschukadhäsionsschicht 12 so eingebettet, dass ein Schraubenmuster mit einer Ganghöhe in Richtung der Riemenbreite ausgebildet wird.
Die Kautschukkompressionsschicht 11 weist eine Vielzahl von Keilrippen 15 auf, die in Richtung der Innenseite des Riemens emporragen. Die Vielzahl von Keilrippen 15, die jeweils in Form einer sich in Richtung der Riemenlänge erstreckenden Rippe vorliegen, und mit einem Querschnitt im Wesentlichen in einem umgekehrten Dreieck ausgebildet, sind in der Riemenbreitenrichtung parallel zueinander angeordnet. Beispielsweise hat jede keilförmige Rippe 15 eine Rippenhöhe von 2,0–3,0 mm und eine Breite von 1,0–3,6 mm am Fußende. Die Anzahl der Rippen beträgt drei bis sechs, beispielsweise sechs Rippen in 1. Die Kautschukkompressionsschicht 11 ist aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt, die mit einem Vernetzer vernetzt und durch Erwärmen und Komprimieren einer nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung erzeugt wurde, die durch Verkneten einer mit verschiedenen Kautschuk-Kompoundierbestandteilen gemischten Kautschukkomponente hergestellt wurde.
Beispiele für die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukkompressionsschicht 11 bildet, umfassen Ethylen-α-olefin-Elastomere, Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfonierter Polyethylenkautschuk (CSM), und hydrierter Acrylonitril-Kautschuk (H-NBR). Die Kautschukkomponente kann entweder aus einer einzelnen Substanz oder aus einem Gemisch von zwei oder mehreren Substanzen hergestellt sein.
Beispiele für die Kompoundierbestandteile umfassen ein Verstärkungsmittel, wie Ruße, einen Vulkanisationsbeschleuniger, einen Vernetzer, ein Antioxidanz und einen Weichmacher.
Beispiele für die Ruße, die als Verstärkungsmittel zu verwenden sind, umfassen Gasruß, Furnace-Ruß, wie SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, und N-234, thermischen Ruß, wie FT und MT, und Acetylenruß. Silica ist ein weiteres Beispiel für das Verstärkungsmittel. Das Verstärkungsmittel kann entweder aus einer einzelnen Substanz oder aus zwei oder mehreren Substanzen hergestellt sein. Um ein zufriedenstellendes Gleichgewicht zwischen Verschleißfestigkeit und Biegefestigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, dass 30 bis 80 Masseteile des Verstärkungsmittels relativ zu 100 Masseteile der Kautschukkomponente gemischt werden.
Beispiele für den Vulkanisationsbeschleuniger umfassen Metalloxide, wie Magnesiumoxid und Zinkoxid (Zinkweiß), Metallcarbonate, Fettsäuren, wie Stearinsäure, und Derivate davon. Der Vulkanisationsbeschleuniger kann entweder aus einer einzelnen Substanz oder aus zwei oder mehreren Substanzen hergestellt sein. Beispielsweise werden 0,5 bis 8 Masseteile des Vulkanisationsbeschleunigers relativ zu 100 Masseteile der Kautschukkomponente gemischt.
Beispiele für den Vernetzer umfassen Schwefel und organische Peroxide. Schwefel, ein organisches Peroxid oder eine Kombination davon können als Vernetzer verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass 0,5 bis 4,0 Masseprozent Schwefel, der als Vernetzer dient, relativ zu 100 Masseteile der Kautschukkomponente gemischt werden. Beispielsweise werden 0,5 bis 8 Masseteile des organischen Peroxids, das als Vernetzer dient, relativ zu 100 Masseteile der Kautschukkomponente gemischt.
Beispiele für das Antioxidanz umfassen Amid-basierte Mittel, Chinolin-basierte Mittel, Hydrochinon-Derivative, Phenol-basierte Mittel und Phosphit-basierte Mittel. Das Antioxidanz kann entweder aus einem einzigen Mittel oder aus zwei oder mehreren Mitteln hergestellt sein. Beispielsweise werden 0 bis 8 Masseteile des Antioxidanz relativ zu 100 Masseteile der Kautschukkomponente gemischt.
Beispiele für den Weichmacher umfassen Erdölweichmacher, Mineralöl-basierte Weichmacher, wie Paraffinwachs, und Pflanzenöl-basierte Weichmacher, wie Castoröl, Baumwollsamenöl, Leinsamenöl, Rapssamenöl, Sojaöl, Palmöl, Kokosöl, Erdnussöl, Japanwachs, Kolophonium und Pinienöl. Der Weichmacher kann entweder aus einer einzigen Substanz oder zwei oder mehreren Substanzen hergestellt sein. Außer den Erdöl-Weichmachern werden beispielsweise 2–30 Masseteile des Weichmachers relativ zu 100 Masseteile der Kautschukkomponente gemischt.
Schichtsilikat der Smektitgruppe, der Vermiculitgruppe oder der Kaolingruppe können als Kompoundierbestandteil gemischt werden.
Die Kautschukkompressionsschicht 11 kann entweder aus einer einzigen Kautschukzusammensetzung oder einem Stapel aus mehreren Kautschukzusammensetzungen hergestellt sein. Beispielsweise kann die Kautschukkompressionsschicht 11, wie in 3 erläutert, eine Scheibenkontaktseitenflächenschicht 11a, die ein Material enthält, das den Reibungskoeffizienten reduziert, und eine innere Kautschukschicht 11b, die auf die Innenfläche der Scheibenkontaktseitenflächenschicht 11a aufgetragen ist, umfassen. Beispiele für das Material, das den Reibungskoeffizienten reduziert, umfassen kurze Fasern, wie kurze Nylonfasern, kurze Vinylonfasern, kurze Aramidfasern, kurze Polyesterfasern und kurze Baumwollfasern, und ultrahochmolekulare Polyethylenharze. Es ist bevorzugt, dass die innere Kautschukschicht 11b keine kurzen Fasern enthält und kein Material, das den Reibungskoeffizienten reduziert.
Wie in den 2 und 3 erläutert, sind in dem Keilrippenriemenkörper 10 die Oberflächen der Keilrippen 15, die als Scheibenkontaktseitenfläche dienen, mit einer Textilschicht 16 bedeckt, die mit den Oberflächen der Keilrippen 15 (d. h. der Scheibenkontaktseitenfläche) integriert ist. Weiterhin hält die Textilschicht 16 Pulver 17 fest, das zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebettet ist und daran festklebt und mit dem Kautschuk integriert ist.
Insbesondere ist die Oberfläche der Textilschicht 16 mit dem Pulver 17 bedeckt, und mindestens ein Teil des Pulvers 17, das zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebettet ist, klebt daran fest und ist mit der Kautschukzusammensetzung integriert, die aus den Keilrippen 15 des Keilrippenriemenkörpers 10 austritt (siehe 13).
Um zu bewirken, dass die Textilschicht 16 das zwischen den Fasern eingebettete Pulver 17 festhält, ist es ausreichend, die folgenden Schritte vorzunehmen. Wie in den 5–10 erläutert, wird eine Pulverschicht 17' durch Aufsprühen des Pulvers 17 auf eine formgebende Fläche ausgebildet, die die innere periphere Oberfläche einer äußeren Form 32 einer Form 30 zum Riemenformen ist und die konfiguriert ist, um die Keilrippen 15 formen, die als Scheibenkontaktseitenteil des Keilrippen-Riemenkörpers 10 dienen. Als Nächstes wird eine nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung (d. h. die nicht-vernetzten Kautschuklagen 11', 12' und 13') zum Formen des Riemens und mit der Textilfläche 16' zum Formen der Textilschicht 16, die um die Oberfläche herumgeschlungen ist, gegen die Pulverschicht 17' gepresst und vernetzt. Das Vernetzen der Kautschukzusammensetzung wird durchgeführt, während die Textilfläche 16' in mit der Pulverschicht 17' Kontakt ist und gedehnt ist. Auf diese Weise wird der reibungsangetriebene Riemen B hergestellt, der die Textilschicht 16 einschließt, die die Oberflächen der Keilrippen 15 (die Scheibenkontaktseitenfläche) des Keilrippenriemenkörpers 10 bedeckt und das zwischen den Fasern eingebettete Pulver 17 aufweist. Dieses Herstellungsverfahren wird später im Einzelnen ausgeführt.
Die Textilfläche 16', die die Textilschicht 16 bildet, ist ein Vliesstoff, ein Gewebe oder ein Gestrick. Beispiele für das Material für die Textilfläche umfassen Nylon und Polyester. Es ist bevorzugt, dass die Textilschicht 16 eine Dicke von etwa 0,1–2,0 mm und speziell von 0,5–1,0 mm aufweist.
Somit sind auf der Kautschukkompressionsschicht 11 die Oberflächen der Keilrippen 15, die als Scheibenkontaktseitenfläche dienen, mit der Textilschicht 16 bedeckt, die mit den Oberflächen der Keilrippen 15 integriert ist und die das Pulver 17 integral eingebettet zwischen den Fasern und der Textilschicht 16 aufweist. Gemäß einer herkömmlichen Technik ist ein Keilriemen mit Pulver, wie Talkpulver, welches nach dem Vulkanisationsformen des Riemens aufgesprüht wurde und an den Oberflächen der Keilrippen haftet, insofern von Nachteil, als das Pulver, das an den keilförmigen Rippenoberflächen haftet, aufgrund des Kontaktes mit Scheiben bei laufendem Riemen in kurzer Zeit herabfällt. Insbesondere wenn der Riemen beispielsweise im Regen nass wird, kommt es mit Wasser sehr leicht dazu, dass Pulver von den keilförmigen Rippenflächen herabfällt und dadurch die geräuschverhindernde Wirkung des Pulvers unterbindet. Auch im Falle eines herkömmlichen Keilrippenriemens, in dem eine Pulverschicht die Oberflächen von Keilrippen, die als Scheibenkontaktseitenfläche einer Kautschukkompressionsschicht eines Keilrippenriemenkörpers dienen, bedeckt und das Pulver, das die Pulverschicht bildet, mit der Kautschukzusammensetzung der Kautschukkompressionsschicht, durch eine hohe Temperatur und einen hohen Druck des Vulkanisationsformens kombiniert und integriert wird, produzieren wahrscheinlich außerdem Teile, wobei der kombinierte Kautschuk exponiert ist, Geräusche. Zusätzlich bewirkt Reibung, die durch Kontakt mit Scheiben hervorgerufen wird, leicht, dass das Pulver von dem Riemen herabfällt, wodurch eine Nachhaltigkeit der Geräuschverhinderungswirkung reduziert wird.
Im Gegensatz dazu sind in dem Keilrippenriemenkörper 10 des Keilrippenriemens B dieser Ausführungsform die Oberflächen der Keilrippen 15, die als Scheibenkontaktseitenfläche der Kautschukkompressionsschicht 11 dienen, mit der Textilschicht 16 bedeckt, die mit den Oberflächen der Keilrippen 15 integriert ist und bei der das Pulver 17 zwischen den Fasern eingebettet und daran integral festgeklebt ist. Spezieller ist die Oberfläche der Textilschicht 16 mit dem Pulver 17 bedeckt, und mindestens ein Teil des Pulvers 17, das zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebettet ist, klebt an der Kautschukzusammensetzung fest, die aus den Keilrippen 15 des Keilrippenriemenkörpers 10 austritt, und ist damit integriert.
Folglich ist das Pulver 17 auf den Oberflächen der Keilrippen 15 exponiert, wohingegen der Kautschuk (die Kautschukzusammensetzung) an keinen Teilen exponiert ist. Somit wird durch den Kautschuk während des laufenden Riemens kein Lärm erzeugt. Da die Teilchen des zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebetteten Pulvers 17 durch die Textilschicht 16 geschützt sind, ist es nicht wahrscheinlich, dass das Pulver 17 von dem Riemen abfällt. Auch wenn die Oberflächen aufgrund von Kontakt mit den Scheiben abgenutzt sind, werden die Teilchen des Pulvers 17, das tief zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebettet ist, nacheinander exponiert. Auf diese Weise verbleibt die Oberfläche des Riemens B auch bei einem Langzeiteinsatz während der langen Zeit in fast unverändertem Zustand und die Wirkung der Reduktion des zwischen dem Riemen und den Scheiben erzeugten Gleitgeräusches kann für den langen Zeitraum stabil ausgeübt werden, wodurch die Zunahme der Nachhaltigkeit der Geräuschverhinderungswirkung ermöglicht wird.
Da die Textilschicht 16 bei der Reduktion des Reibungskoeffizienten wirksam ist, ist es zudem möglich, durch Kontakt mit den Scheiben hervorgerufene Abnutzung abzuschwächen. Außerdem können die Unebenheiten auf der Oberfläche der Textilschicht 16 Aquaplaning verhindern (können Wasser abperlen lassen), wenn der Riemen mit Wasser benetzt wird, wodurch es möglich ist, das Rutschen aufgrund von Benetzen mit Wasser zu verhindern.
Die Textilschicht 16 mit dem zwischen den Fasern eingebetteten Pulver 17 kann alle Oberflächen der Keilrippen 15 bedecken, die als die Scheibenkontaktseitenfläche dienen. Alternativ kann die Textilschicht 16 Teile der Oberflächen der Keilrippen 15 bedecken, die als Scheibenkontaktseitenfläche dienen; beispielsweise Teile der Oberflächen der Keilrippen 15, die einer Hälfte des Umfangs des Riemens entsprechen, oder Oberflächen der Keilrippen 15, die bezüglich der Riemenbreite entweder auf der inneren Hälfte oder der äußeren Hälfte angeordnet sind.
Ein Teil der Textilschicht 16 kann in der Kautschukkompressionsschicht 11 des Keilrippenriemenkörpers 10 eingebettet sein.
Beispiele für das Pulver, das in der Textilschicht 16 eingebettet ist und gehalten wird, umfassen PTFE, Montmorillonit, Talk, Calciumcarbonat, Silica und Schichtsilicat. Das Pulver kann entweder eine einzige Substanz oder zwei oder mehrere Substanzen umfassen. Die Teilchengröße des Pulvers beträgt vorzugsweise 0,1–150 μm und stärker bevorzugt 0,5–60 μm. Hier bezieht sich „Teilchengröße” auf einen Wert, der durch eine der mesh-Größen eines Testsiebs dargestellt wird, wie durch ein Siebungsverfahren gemessen, den Stokes-Äquivalentdurchmesser, wie durch ein Sedimentationsverfahren gemessen, den Kugel-Äquivalentdurchmesser, wie durch ein Lichtstreuverfahren gemessen, oder den Kugel-Äquivalentdurchmesser, wie durch ein elektrisches Widerstandstestverfahren gemessen.
Beispiele für das Schichtsilicat umfassen die Smektitgruppe, die Vermiculitgruppe oder die Kaolingruppe. Die Smektitgruppe umfasst z. B. Montmorillonit, Beidellit, Saponit und Hectorit. Die Vermiculitgruppe umfasst z. B. trioctaedrischen Vermiculit und dioctaedrischen Vermiculit. Die Kaolingruppe umfasst z. B. Kaolinit, Dickit, Halloysit, Lizardit, Amesit und Chrysotil. Von diesen ist Montmorillonit aus der Smektitgruppe als Schichtsilicat bevorzugt.
Die Kautschukadhäsionsschicht 12 liegt in einer Riemenform mit einem horizontal ausgerichteten rechteckigen Querschnitt vor und weist beispielsweise eine Dicke von 1,0–2,5 mm auf. Die Kautschukrückenschicht 13 liegt ebenfalls in einer Riemenform mit einem horizontal orientierten rechteckigen Querschnitt vor und weist beispielsweise eine Dicke von 0,4–0,8 mm auf. Um das Geräusch zu reduzieren, das zwischen der Riemenrückseitenfläche und einer Flachriemenscheibe in Kontakt mit der Riemenrückseitenfläche erzeugt wird, weist die Oberfläche der Kautschukrückenschicht 13 vorzugsweise eine übertragene Gewebe-Wirkstruktur auf. Die Kautschukadhäsionsschicht 12 und die Kautschukrückenschicht 13 sind jeweils aus einer vernetzten Kautschukzusammensetzung hergestellt, die mit einem Vernetzer durch Anwendung von Wärme und Druck auf eine nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung vernetzt wird, die durch Verkneten einer Kautschukkomponente hergestellt wird, die verschiedene Kompoundierbestandteile enthält. Um die Haftung zu vermindern, die durch Kontakt zwischen der Riemenrückseitenfläche und der flachen Rolle erzeugt wird, ist die Kautschukrückenschicht 13 vorzugsweise aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt, die etwas härter ist als diejenige der Kautschukadhäsionsschicht 12. Zu beachten ist, dass der Keilrippenriemenkörper 10 aus der Kautschukkompressionsschicht 11 und der Kautschukadhäsionsschicht 12 bestehen kann, und verstärkender Textilstoff, wie Gewebe, Gestrick oder Vlies, die aus Garnen von z. B. Baumwollfasern, Polyamidfasern, Polyesterfasern, und Aramidfasern hergestellt sind, kann anstelle der Kautschukrückenschicht 13 vorgesehen sein.
Beispiele für die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die jeweils die Kautschukadhäsionsschicht 12 und die Kautschukrückenschicht 13 bildet, umfassen Ethylen-α-olefin-Elastomere, Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfonierten Polyethylenkautschuk (CSM) und hydrierten Acrylnitrilkautschuk (H-NBR). Die Kautschukkomponente von jeder der Kautschukadhäsionsschicht 12 und der Kautschukrückenschicht 13 ist vorzugsweise die gleiche wie diejenige der Kautschukkompressionsschicht 11.
Wie bei der Kautschukkompressionsschicht 11 umfassen Beispiele für die Kompoundierbestandteile Verstärkungsmittel wie Ruße, Vulkanisationsbeschleuniger, Vernetzer, Antioxidantien und Weichmacher.
Die Kautschukzusammensetzungen, die die Kautschukkompressionsschicht 11, die Kautschukadhäsionsschicht 12 und die Kautschukrückenschicht 13 bilden, können in der Zusammensetzung entweder voneinander verschieden oder gleich sein.
Die Schnur 14 ist aus einem gedrehten Garn hergestellt, z. B. Polyesterfasern (PET), Polyethylennaphthalatfasern (PEN), Aramidfasern und Vinylonfasern. Damit die Schnur 14 eine Haftung an dem Keilrippenriemenkörper 10 aufweist, wird die Schnur 14 vor dem Formen des Keilrippenriemens einer Adhäsionsbehandlung, wobei die Schnur in eine wässrige RFL-Lösung eingetaucht und dann erhitzt wird, und/oder und einer Adhäsionsbehandlung, wobei die Schnur in Kautschukzement eingetaucht und dann getrocknet wird, unterzogen.
(Keilriemengetriebe-Nebensystem für Kraftfahrzeug)
4 erläutert eine Anordnung von Scheiben eines Keilriemengetriebe-Nebensystems 20 für ein Kraftfahrzeug unter Verwendung des Keilrippenriemens B dieser Ausführungsform. Dieses Keilriemengetriebe-Nebensystem 20 ist ein System in der Art eines Serpentinenantriebs, wobei der Keilrippenriemen B zur Energieübertragung um sechs Scheiben geschlungen wird, einschließlich von vier Rippenscheiben 21, 22, 25, 26 und zwei flachen Scheiben 23, 24.
Speziell umfasst das Keilriemengetriebe-Nebensystem 20 Folgendes: die Servolenkungsscheibe 21, die zuoberst angeordnet ist; die Gleichstromgeneratorscheibe 22, die unterhalb der Servolenkungsscheibe 21 angeordnet ist; die Spannscheibe 23, die eine der flachen Scheiben ist und die links unterhalb der Servolenkungsscheibe 21 angeordnet ist; die Wasserpumpenscheibe 24, die die andere flache Scheibe ist und die unterhalb der Spannscheibe 23 angeordnet ist; die Kurbelscheibe 25, die links unterhalb der Spannscheibe 23 angeordnet ist; und die Klimaanlagescheibe 26, die rechts unterhalb der Kurbelscheibe 25 angeordnet ist. Die Spannscheibe 23 und die Wasserpumpenscheibe 24 sind flache Scheiben, und die anderen Scheiben sind Rippenscheiben. Diese Rippenscheiben 21, 22, 25, 26 und die flachen Scheiben 23, 24 sind beispielsweise aus einem gepressten Metallprodukt, einem Gussprodukt oder einem Harzformprodukt hergestellt, das aus einem Nylonharz oder aus einem Phenolharz hergestellt ist, und ihre Scheibendurchmesser betragen 50–150 mm.
In dem Keilriemengetriebe-Nebensystem 20 wird der Keilrippenriemen B nacheinander in der folgenden Weise um die Scheiben geschlungen: die Servolenkungsscheibe 21, bei der die Oberfläche mit den Keilrippen 15 in Kontakt mit der Servolenkungsscheibe 21 ist; die Spannscheibe 23, bei der die Riemenrückseitenfläche in Kontakt mit der Spannscheibe 23 ist, die Kurbelwellenscheibe 25 und dann die Klimaanlagescheibe 26, bei denen die Oberfläche mit den Keilrippen 15 in Kontakt mit den Scheiben 25 und 26 ist; die Wasserpumpenscheibe 24, bei der die Riemenrückseitenfläche mit der Wasserpumpenscheibe 24 in Kontakt ist; die Gleichstromgeneratorscheibe 22, bei der die Oberfläche mit den Keilrippen 15 in Kontakt mit der Gleichstromgeneratorscheibe 22 ist; und dann wieder die Servolenkungsscheibe 21. Die Riemenspannlängen, die die Längen der Teile des Keilrippenriemens B zwischen nebeneinander liegenden Scheiben 21 bis 26 sind, betragen beispielsweise 50–300 mm. Der zwischen den Scheiben 21–26 erzeugte Ausrichtungsfehler beträgt 0 bis 2°.
Wie vorstehend beschrieben, bedeckt die Textilschicht 16 die Oberflächen der Keilrippen 15, die als die Scheibenkontaktseitenfläche der Kautschukkompressionsschicht 11 des Keilrippenriemenkörpers 10 des Keilrippenriemens B dienen, und ist mit den Oberflächen der Keilrippen 15 integriert. Das zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebettete Pulver 17 klebt integral fest. Demgemäß ist es möglich, die Wirkung der Reduzierung von Gleitgeräusch, das zwischen den Rippenscheiben, wie der Servolenkungsscheibe 21, und dem Keilrippenriemen hervorgerufen wird, für eine lange Zeit von aufrecht zu erhalten.
(Herstellungsverfahren für reibungsangetriebenen Riemen)
Ein Herstellungsverfahren für den Keilrippenriemen B wird im Folgenden als Beispiel unter Bezugnahme auf die 5–10 beschrieben.
Die Riemenformgebungsform 30 wird zur Herstellung des Keilrippenriemens B dieser Ausführungsform verwendet. Wie in den 5 und 6 erläutert, umfasst die Riemenformgebungsform 30 eine zylindrische Innenform 31 (mit einer aus z. B. Kautschuk hergestellten Hülle) und die äußere Form 32, die in Relation zueinander konzentrisch vorgesehen sind.
Die Innenform 31 ist aus einem biegsamen Material, wie Kautschuk, hergestellt. Die äußere periphere Oberfläche der Innenform 31 dient als formgebende Fläche, die zum Formen der äußeren peripheren Fläche des Riemens B konfiguriert ist. Die äußere periphere Fläche der Innenform 31 weist eine Gewebestruktur auf, beispielsweise aus gewebtem Stoff.
Zum anderen ist die äußere Form 32 aus einem starren Material, wie Metall, hergestellt. Die innere periphere Oberfläche der äußeren Form 32 dient als formgebende Fläche, die zum Formen der inneren peripheren Fläche des Riemens B konfiguriert ist. Wie in 6 erläutert, hat die innere periphere Oberfläche der äußeren Form 32 keilförmige Rippen bildende Rillen 33, die zum Bilden der Keilrippen 15 des Riemens B konfiguriert sind. Die Rillen 33 erstrecken sich in axialer Richtung und sind in regulären Abständen angeordnet.
Die äußere Form 32 ist mit einem Temperaturkontrollmechanismus (nicht gezeigt) vorgesehen, der eine Temperatur kontrolliert, indem er ein Heizmedium wie Wasserdampf oder ein Kühlmedium wie Wasser zum Fließen bringt. Die Riemenformgebungsform 30 ist mit einem Druckbeaufschlagungsmittel (nicht gezeigt) vorgesehen, das zur Druckbeaufschlagung konfiguriert ist und die innere Form 31 von der Innenseite aus in Richtung der Außenseite in radialer Richtung unter Verwendung von beispielsweise Druckluft ausdehnt.
Bei dem Herstellungsverfahren des Keilrippenriemens B werden zuerst die Kompoundierbestandteile mit der Kautschukkomponente gemischt und die resultierende Mischung wird mit einer Knetmaschine, wie ein Kneter und ein Banbury-Mischer, geknetet. Die resultierende, nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird durch Kalanderformen und dergleichen zu einer Lagenform geformt, wodurch die nicht-vernetzte Kautschuklage 11' (die nicht-vernetzte Zusammensetzung zum Formen des Riemens) für die Kautschukkompressionsschicht 11 erzeugt wird. Die nicht-vernetzten Kautschuklagen 12' und 13' für die Kautschukadhäsionsschicht 12 und die Kautschuk-Rückenschicht 13 werden ebenfalls auf die gleiche Weise erzeugt. Das gedrehte Garn 14' wird, um als Schnur 14 zu dienen, der Adhäsionsbehandlung unterzogen, wobei das Garn 14' in eine wässrige RFL-Lösung eingetaucht und dann erwärmt wird und anschließend der Adhäsionsbehandlung unterzogen wird, wobei das Garn 14' in Kautschukzement eingetaucht und dann durch Erwärmen getrocknet wird.
Als Nächstes wird, wie in 7 erläutert, das Pulver 17 auf eine innere periphere Fläche der äußeren Form 32 aufgesprüht, die als formgebende Fläche dient, die zum Formen des Scheibenkontaktseitenteils konfiguriert ist, um dadurch die Pulverschicht 17' zu formen. Die Dicke der Pulverschicht 17' beträgt vorzugsweise 0,1–200 μm und stärker bevorzugt 1,0–100 μm. Hierzu wird, um die Haftung an der Außenform 32 zu erhöhen, das aufzusprühende Pulver vorzugsweise durch Anlegen einer Spannung von z. B. 10–100 kV elektrisch geladen. Das Pulver 17 kann unter Verwendung einer gemeinhin verwendeten Pulverbeschichtungsvorrichtung aufgesprüht werden.
Wie in 8 erläutert, werden andererseits die nicht-vernetzte Kautschuklage 13' für die Kautschuk-Rückenschicht 13 und die nicht-vernetzte Kautschuklage 12' für die Kautschukadhäsionsschicht 12 nacheinander so um die äußere periphere Oberfläche der inneren Form 31, die als formgebende Fläche dient, gewickelt, dass sie darauf aufgeschichtet sind. Anschließend wird das gedrehte Garn 14' für die Schnur 14 spiralförmig um die aufgeschichteten Kautschuklagen auf der zylindrischen Innenform 31 gewickelt. Außerdem werden eine weitere nicht-vernetzte Kautschuklage 12' für die Kautschukadhäsionsschicht 12 und die nicht-vernetzte Kautschuklage 11' für die Kautschukkompressionsschicht 11 nacheinander so darum gewickelt, dass sie darauf aufgeschichtet sind. Außerdem wird die Textilfläche 16', die die Textilschicht 16 bildet, um so die nicht-vernetzte Kautschuklage 11' für die Kautschukkompressionsschicht 11 gewickelt, dass sie darauf aufgeschichtet ist.
Zu beachten ist, dass im Falle der Herstellung des Keilrippenriemens B mit der in 3 erläuterten Konfiguration die Scheibenkontaktseitenflächenschicht 11a und die innere Kautschukschicht 11b, die aus verschiedenen Kautschukzusammensetzungen hergestellt sind, als die nicht-vernetzte Kautschuklage 11' für die Kautschukkompressionsschicht 11 verwendet werden können.
Als Nächstes wird, wie in 9 erläutert, die innere Form 31 in der äußeren Form 32 angeordnet und verschlossen. Zu diesem Zeitpunkt geht der Raum im Inneren der inneren Form 31 in einen hermetisch abgeschlossenen Zustand über.
Anschließend wird die äußere Form 32 erwärmt, und das Druckbeaufschlagungsmittel injiziert, z. B. Druckluft in den hermetisch abgeschlossenen Raum im Inneren der inneren Form 31, um die Druckbeaufschlagung durchzuführen. Mit dieser Druckbeaufschlagung wird, wie in 10 erläutert, die innere Form 31 in radialer Richtung nach außen ausgedehnt, wodurch die nicht-vernetzten Kautschuklagen 11', 12' und 13' gegen die formgebende Fläche der äußeren Form 32 gepresst werden, wobei die Textilfläche 16' mit der formgebenden Fläche in Kontakt ist. Folglich wird durch die keilförmige Rippen formenden Rillen 33 auf der formgebenden Fläche der äußeren Form 32 die Vielzahl von Keilrippen 15 gebildet. Ferner geht das Vernetzen der nicht-vernetzten Kautschuklagen 11', 12' und 13' weiter, und die nicht-vernetzten Kautschuklagen 11', 12' und 13' werden mit der Textilfläche 16' integriert und mit den gedrehten Garnen 14' kombiniert. Als Ergebnis wird ein zylindrischer Riemenblock geformt, bei dem die äußere periphere Oberfläche mit der Textilschicht 16 integriert ist.
Nachdem die Pulverschicht 17' vorab durch Aufsprühen des Pulvers auf die formgebende Fläche der äußeren Form 32 geformt wurde, wird sie zwischen die Fasern der Textilschicht 16 eingebettet, die die äußere periphere Oberfläche des ebenfalls zu integrierenden Riemenblocks bedeckt und mit ihm integral ist. Das Pulver 17 der zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebetteten Pulverschicht 17' klebt an dem vernetzten Kautschuk fest. Beispielsweise wird dieser Riemenblock bei einer Temperatur von 100–180°C und einem Druck von 0,5–2,0 MPa geformt, und eine Formzeit des Riemenblocks beträgt 10–60 Minuten.
Beim Formen des Riemenblocks könnte es möglich sein, die Pulverschicht 17' auf die folgenden Möglichkeiten zu bilden, anstelle des obigen Verfahrens, wobei das Pulver 17 vorab auf die formgebende Fläche der äußeren Form 32 aufgesprüht wird. Speziell könnte die Pulverschicht 17' durch Aufsprühen oder Auftragen des Pulvers 17 auf die Oberfläche der Textilfläche 16' geformt werden, nachdem sie um die nicht-vernetzte Kautschukschicht 11 für die Kautschukkompressionsschicht 11 gewickelt wurde und darauf aufgeschichtet ist. Anschließend könnten die nicht-vernetzten Kautschuklagen 11', 12' und 13' auf dieselbe Weise wie das obige Verfahren gegen die formgebende Fläche der äußeren Form 32 gepresst werden, die keine Pulverschicht aufweist. Alternativ könnte die Pulverschicht 17' im Voraus durch Sprühen oder Aufbringen des Pulvers 17 auf die Oberfläche der Textilfläche 16' gebildet werden, und die Textilfläche 16' mit der darauf geformten Pulverschicht 17' könnte um die nicht-vernetzte Kautschukschicht 11' für die Kautschukkompressionsschicht 11 gewickelt und darauf aufgeschichtet werden. Anschließend könnten auf dieselbe Weise wie bei dem vorstehenden Verfahren die nicht-vernetzten Kautschuklagen 11', 12' und 13' gegen die formgebende Fläche der äußeren Form 32, die keine Pulverschicht aufweist, gepresst werden.
Bei beiden Möglichkeiten, wobei die Pulverschicht 17' auf der Oberfläche der Textilfläche 16' geformt wird, wie in 14 erläutert, ist die Textilfläche 16' beim Formen des Riemenblocks auf der nicht-vernetzten Kautschuklage 11' allerdings weitgehend entlang der Keilrippen bildenden Rillen 33 auf der formgebenden Fläche der äußeren Form 32 gedehnt. Dieses Strecken der Textilfläche 16' auf der nicht-vernetzten Kautschuklage 11' führt dazu, dass die auf der Textilfläche 16' geformte Pulverschicht 17' zusammen mit der Textilfläche 16' weitgehend gedehnt und verformt wird, wie in 15 erläutert. Auch wenn das Pulver 17 dazu gebracht wird, an der Oberfläche der Textilfläche 16' zu haften, ohne irgendeinen Spalt zu hinterlassen, erzeugt eine Verformung in der Oberfläche der Textilfläche 16' demnach Lücken in der Pulverschicht 17'. Der Kautschuk (die Kautschukzusammensetzung) der nicht-vernetzten Kautschuklage 11' kommt von der Rückenfläche der Textilfläche 16' aus den Lücken heraus und wird exponiert, während die Oberfläche der Textilfläche 16' benetzt wird. Wie in 16 erläutert, wird folglich bei dem hergestellten Keilrippenriemen B der Kautschuk in einigen Teilen oder im größten Teil der Oberflächen der Keilrippen 15, die als die Scheibenkontaktseitenfläche des Keilrippenriemenkörpers 10 dienen, exponiert. Zusätzlich wird das Pulver 17 nicht zwischen die Fasern der Textilschicht 16 eingebettet, sondern haftet an einigen Teilen der Oberflächen der Keilrippen 15, was dazu führt, dass die Oberflächen der Keilrippen 15 nicht mit dem exponierten Pulver 17 bedeckt werden können. Somit erhöht der auf den Oberflächen der Keilrippen 15 exponierte Kautschuk den Reibungskoeffizienten, um zwischen den Scheiben und dem Riemen Gleitgeräusch zu erzeugen, und das Pulver 17 auf den Oberflächen der Keilrippen 15 fällt aufgrund der Reibung leicht herab und erzeugt dadurch das gleiche Gleitgeräusch.
Im Gegensatz zu den obigen Möglichkeiten, wobei die Pulverschicht 17' direkt auf der Oberfläche der Textilfläche 16' geformt wird, wird die Pulverschicht 17' dieser Ausführungsform durch Aufsprühen des Pulvers 17 auf die innere periphere Oberfläche der äußeren Form 32 gebildet, die als die formgebende Fläche dient, die zum Formen des Scheibenkontaktseitenteils konfiguriert ist, wie in 11 erläutert. Wie in 12 erläutert, wird demnach nur die Textilfläche 16', die um die nicht-vernetzte Kautschuklage 11' auf der äußeren peripheren Oberfläche der inneren Form 31 gewickelt ist, weitgehend entlang der Keilrippen bildenden Rillen 33 auf der formgebenden Fläche der äußeren Form gedehnt, und die gedehnte Textilfläche 16' wird gepresst, damit sie mit der Pulverschicht 17' auf der formgebenden Fläche in Kontakt ist. Folglich wird das Pulver 17 auf der formgebenden Fläche der äußeren Form 32 glatt zwischen die Fasern der gedehnten Textilfläche 16' eingebettet. Im Gegensatz zu den obigen beiden Möglichkeiten, wird somit die Pulverschicht 17' nicht zusammen mit dem Strecken der Textilfläche 16' auf der Textilfläche 16' bewegt oder verformt. Als Ergebnis sind bei der Herstellung des Keilrippenriemens B die Flächen der Keilrippen 15 (wobei die Seitenflächen der Keilrippen 15 in Richtung der Riemenbreite weisen), die als Scheibenkontaktseitenfläche des Keilrippenriemenkörpers 10 dienen, fast vollständig oder vollständig mit dem exponierten Pulver 17 bedeckt, wie in 13 erläutert.
Wenn sich die Textilfläche 16' zudem im gedehnten und verformten Zustand befindet, kommt es dazu, dass sich das Gewebe der Textilfläche 16' öffnet, und die Textilfläche 16' kommt mit dem offenen Gewebe mit der Pulverschicht 17' in Kontakt. Folglich wird das Pulver 17 glatt zwischen den Fasern der Textilschicht 16 eingebettet, was zur Folge hat, dass es wenig wahrscheinlich ist, dass das Pulver aufgrund der Reibung zwischen dem Riemen und den Scheiben abfällt. Das Pulver 17, das von der Oberfläche der Textilschicht 16 aus zwischen die Fasern der Textilschicht 16 eingebettet wurde, verhindert, dass der Kautschuk (die Kautschukzusammensetzung) der nicht-vernetzten Kautschuklage 11', der die Textilschicht 16 von der Rückenfläche der Textilschicht 16 durchtränkt hat, die Oberfläche der Textilschicht 16 durchtränkt, wodurch ermöglicht wird, dass auf den Oberflächen der Keilrippen 15 kein Kautschuk exponiert ist. Weiterhin sind in der Textilschicht 16 der Kautschuk, der in die Oberflächen hineinläuft, und das Pulver 17 miteinander integriert, und es ist nicht wahrscheinlich, dass das festgeklebte Pulver 17 abfällt. In Synergie mit diesen Effekten kann der Reibungskoeffizient der Oberflächen der Keilrippen 15 lange Zeit beibehalten werden, und der Effekt der Verminderung des Gleitgeräusches, das zwischen dem Riemen und den Scheiben erzeugt wird, kann lange Zeit sichergestellt werden. Zu beachten ist, dass die Teilchengröße des Pulvers 17 und die Größe der Fasern der Textilschicht 16 und der Textilfläche 16', die in den 11 bis 16 erläutert sind, zur Erläuterung verkleinert oder vergrößert werden.
Das heißt, der Zustand, in dem die Textilschicht 16 das Pulver zwischen den Fasern eingebettet hält (d. h. der Zustand, in dem die Oberfläche der Textilschicht 16 mit dem Pulver 17 bedeckt ist, und sich mindestens ein Teil des Pulvers 17 zwischen den Fasern der Textilschicht 16 integriert mit und festgeklebt an der Kautschukzusammensetzung befindet, die aus den Keilrippen 15 des Keilrippenriemenkörpers 10 austritt), kann nur durch das Herstellungsverfahren sicher und wirksam realisiert werden, wobei die nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung zum Formen des Riemens mit der Textilfläche 16', die um die Oberfläche der nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung gewickelt ist, auf die Pulverschicht 17' gepresst wird, die auf der formgebenden Fläche der äußeren Form 32 ausgebildet ist, und die Kautschukzusammensetzung während des Streckens entlang der Keilrippen bildenden Rillen 33 auf der formgebenden Fläche vernetzt wird, wobei die Textilfläche 16' mit der Pulverschicht 17' in Kontakt ist.
Dann wird der Raum im Inneren der inneren Form 31, der aus dem hermetisch abgeschlossenen Zustand freizusetzen ist, im Druck reduziert, und der Riemenblock, der zwischen der inneren Form 31 und der äußeren Form geformt wird, wird entfernt. Der Riemenblock wird in Ringe mit einer vorbestimmten Breite geschnitten, und jeder Ring wird mit der Innenseite nach außen gedreht, und dadurch der Keilrippenriemen B erhalten.
(Weitere Ausführungsformen)
Obwohl der Keilrippenriemen B in dieser Ausführungsform als ein Reibungsantriebsriemen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht speziell hierauf beschränkt. Tatsächlich ist auch die vorliegende Erfindung auf Reibungsantriebsriemen anderer Typen anwendbar, wie flankenoffene Keilriemen.
Obwohl das Keilriemen-Nebengetriebesystem 20 eines Kraftfahrzeugs in dieser Ausführungsform als Riemengetriebesystem beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht besonders hierauf eingeschränkt. Die vorliegende Offenbarung ist beispielsweise auch auf allgemeine industrielle Riemengetriebesysteme anwendbar.
INDUSTRIELLE ANWENDUNGSMÖGLICHKEIT
Die vorliegende Offenbarung eignet sich sehr für Reibungsantriebsriemen, wovon ein aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellter Riemenkörper zur Übertragung von Energie um Scheiben geschlungen ist, und für die Herstellungsverfahren der Reibungsantriebsriemen. Die vorliegende Offenbarung besitzt breite industrielle Anwendungsmöglichkeit.
Bezugszeichenliste

B: Keilrippenriemen (Reibungsantriebsriemen)
10: Keilrippenriemenkörper
11: Kautschukkompressionsschicht
11': nicht-vernetzte Kautschuklage
11a: Scheibenkontaktseitenflächenschicht
11b: innere Kautschukschicht
12: Kautschukadhäsionsschicht
12': nicht-vernetzte Kautschuklage
13: Kautschukrückenschicht
13': nicht-vernetzte Kautschuklage
14: Schnur
14': gedrehtes Garn
15: Keilrippe (Scheibenkontaktseitenteil)
16: Textilschicht 16
16': Textilfläche
17: Pulver
17': Pulverschicht
20: Keilriemengetriebe-Nebensystem
30: Riemenformgebungsform
31: innere Form
32: äußere Form
33: Keilrippenbildungsrille

Claims

Reibungsantriebsriemen umfassend einen aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellten und um Scheiben zur Übertragung von Energie geschlungenen Riemenkörper, wobei eine Scheibenkontaktseitenfläche des Riemenkörpers mit einer Textilschicht bedeckt ist, die mit der Scheibenkontaktseitenfläche integriert ist, und die Textilschicht Pulver eingebettet zwischen Fasern der Textilschicht hält.
Reibungsantriebsriemen umfassend einen aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellten und um Scheiben zur Übertragung von Energie geschlungenen Riemenkörper, wobei eine Scheibenkontaktseitenfläche des Riemenkörpers mit einer Textilschicht bedeckt ist, die mit der Scheibenkontaktseitenfläche integriert ist, eine Fläche der Textilschicht mit Pulver bedeckt ist, und zwischen den Fasern der Textilschicht mindestens ein Teil des Pulvers mit der aus dem Riemenkörper austretenden Kautschukzusammensetzung integriert und daran festgeklebt ist.
Reibungsantriebsriemen umfassend einen aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellten und um Scheiben zur Übertragung von Energie geschlungenen Riemenkörper, wobei der Reibungsantriebsriemen geformt wird durch eine Riemenbildungsform, Pressen einer nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung zum Bilden des Riemens, wobei Textilstoff um eine Oberfläche der nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung gewickelt ist, gegen eine Schicht von Pulver, die auf einer formgebenden Fläche vorgesehen ist, die konfiguriert ist, um einen Scheibenkontaktseitenteil des Riemenkörpers zu bilden, und Vernetzen der nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung, während die Textilfläche, die um die Oberfläche gewickelt ist, mit der Schicht von Pulver in Kontakt und gedehnt ist, und wodurch bewirkt wird, dass eine Textilfläche, die eine Scheibenkontaktseitenfläche des Riemenkörpers bedeckt, das Pulver eingebettet zwischen Fasern der Textilschicht zurückhält.
Reibungsantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die Textilfläche aus einem von Vlies, Gewebe, Gestrick hergestellt ist, und ein Teil der Textilfläche in den Riemenkörper eingebettet ist.
Reibungsantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–4, wobei das Pulver aus mindestens einem vom PTFE, Montmorillonit, Talk, Calciumcarbonat, Silica oder Schichtsilicat hergestellt ist.
Reibungsantriebsriemen nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Riemenkörper eine Scheibenkontaktseitenflächen-Kautschukschicht umfasst, die ein Material enthält, das einen Reibungskoeffizienten reduziert, und eine innere Kautschukschicht an einer Innenfläche der Scheibenkontaktseitenflächen-Kautschukschicht festgeklebt ist, und die Textilschicht auf einer Oberfläche der Scheibenkontaktseitenflächen-Kautschukschicht angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Reibungsantriebsriemens, wobei das Verfahren einen Schritt des Vernetzens in einer Riemenbildungsform einer nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung zum Bilden des Riemens umfasst, während die nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung gegen eine formgebende Fläche gepresst wird, die konfiguriert ist, um einen Scheibenkontaktteil eines Riemenkörpers zu bilden, wobei das Verfahren weiterhin einen Schritt des Formens einer Schicht von Pulver durch Aufsprühen des Pulvers auf die formgebende Fläche umfasst, und in dem Schritt des Vernetzens die nicht-vernetzte Kautschukzusammensetzung vernetzt wird, während Textilstoff, der um eine Oberfläche der nicht-vernetzten Kautschukzusammensetzung gewickelt ist, mit der Schicht von Pulver in Kontakt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das auf die formgebende Fläche aufzusprühende Pulver der Riemenbildungsform elektrisch geladen ist.