DE112013004149B4

DE112013004149B4 - Kraftübertragungsriemen und Verfahren zum Herstellen desselben

Info

Publication number: DE112013004149B4
Application number: DE112013004149.9T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kusano
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2033-07-23
Also published as: JP2014111990A; US20150148163A1; KR20150035977A; DE112013003788T5; DE112013003788B4; US10151374B2; JPWO2014020855A1; US9482311B2; US20150211601A1; CN104832595A; US9464686B2; CN104508322A; WO2014020855A1; US20160348754A1; CN104508322B; JP5860906B2; KR102062739B1; CN104832595B; JP5627153B2; DE112013004149T5

Abstract

Kraftübertragungsriemen mit einer ungleichmäßigen Oberfläche (17) aus Gummi, die, wenn der Kraftübertragungsriemen um eine Flachriemenscheibe (23/24) gewickelt ist, mit der Flachriemenscheibe (24/24) in Kontakt kommt, wobeidie ungleichmäßige Oberfläche (17) vorspringende Teile aufweist, die diskret angeordnet sind und jeweils eine flache Oberseite (18) mit einer unregelmäßigen Form aufweisen,wobei die ungleichmäßige Oberfläche (17) ein Muster aufweist, das das gleiche wie ein Muster eines Gewebes oder eines Gestricks ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftübertragungsriemen und Verfahren zum Herstellen der Kraftübertragungsriemen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Riemenübertragungssysteme zum Antreiben von Nebenaggregaten von Kraftfahrzeugen umfassen zum Beispiel ein Serpentinenantriebssystem, bei dem zum Beispiel ein Keilrippenriemen um eine Kurbelwellenriemenscheibe, eine Servolenkungsriemenscheibe, eine Klimaanlagenriemenscheibe, eine Wasserpumpenriemenscheibe und eine Wechselstromgeneratorriemenscheibe gewickelt ist. Einige der Riemenübertragungssysteme dieser Art sind ausgelegt, um einen Keilrippenriemen durch Schieben der Rückfläche des Keilrippenriemens mithilfe einer selbsttätigen Spannungsrolle oder einer Flachriemenscheibe, etwa einer festen Spannriemenscheibe, zu spannen.
Die Patentschrift JP 2005 - 61 593 A offenbart das Vorsehen einer Gummischicht mit einem ungleichmäßigen Muster eines gewebten Tuchs ohne Auflegen einer Deckleinwand auf die Rückfläche des Keilrippenriemens, um Geräusch zu reduzieren, das zum Beispiel durch Adhäsionsabrieb aufgrund eines Kontakts der Rückfläche des Keilrippenriemens mit der Spannriemenscheibe erzeugt wird.
Aus der DE 1 820 785 U ist ein Kraftübertragungsriemen mit einer ungleichmäßigen Oberfläche aus Gummi bekannt, die, wenn der Kraftübertragungsriemen um eine Flachriemenscheibe gewickelt ist, mit der Flachriemenscheibe in Kontakt kommt, wobei die ungleichmäßige Oberfläche ein Muster aufweist sowie vorspringende Teile, die jeweils eine flache Oberseite aufweisen.
Die WO 2010/ 098 963 A1 offenbart einen weiteren Kraftübertragungsriemen mit einer Rückseite, die vorspringende Teile aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Kraftübertragungsriemen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftübertragungsriemen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Kraftübertragungsriemen der vorliegenden Erfindung weist eine ungleichmäßige Oberfläche aus Gummi auf, die, wenn der Kraftübertragungsriemen um eine Flachriemenscheibe gewickelt ist, mit der Flachriemenscheibe in Kontakt kommt, und die ungleichmäßige Oberfläche weist vorspringende Teile auf, die jeweils eine flache Oberseite mit einer unregelmäßigen Form aufweisen.
Gemäß einem Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Kraftübertragungsriemens wird eine Gummizusammensetzung gegen eine Formungsfläche gepresst, die eine Übertragungsfläche einer ungleichmäßigen Oberfläche ist, wobei jeder von vorstehenden Teilen eine flache Oberseite aufweist, wodurch die ungleichmäßige Oberfläche gebildet wird, die mit der Flachriemenscheibe in Kontakt kommt.
Figurenliste

1 ist eine Schrägansicht eines Keilrippenriemens der ersten Ausführungsform.
2 ist eine Schrägansicht einer Variante des Keilrippenriemens der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Bild der Rückfläche des in 2 gezeigten Keilrippenriemens.
4 ist eine Draufsicht auf die Rückfläche des in 2 gezeigten Keilrippenriemens.
5 ist eine Schrägansicht einer Webstruktur einer Schussripsbindung.
6 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Kraftübertragungssystems zum Antreiben eines Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs mithilfe des Keilrippenriemens der ersten Ausführungsform.
7A bis 7D sind gezeigt, um ein Verfahren zum Bilden der ungleichmäßigen Oberfläche der Rückfläche des Keilrippenriemens der ersten Ausführungsform zu erläutern.
8A bis 8E sind gezeigt, um ein Verfahren zum Herstellen des Keilrippenriemens der ersten Ausführungsform zu erläutern.
9 ist eine Querschnittansicht eines Flachriemens der zweiten Ausführungsform.
10 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenübertragungssystems unter Verwenden des Flachriemens der zweiten Ausführungsform.
11 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben einer Riemenlauf-Testmaschine, die ausgelegt ist, um Adhäsion zu testen.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden beruhend auf den Zeichnungen Ausführungsformen näher beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt einen Keilrippenriemen B der ersten Ausführungsform. Der Keilrippenriemen B der ersten Ausführungsform ist von Endlosausführung, die zum Beispiel in einem Riemenübertragungssystem zum Antreiben eines Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs, das in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs untergebracht ist, verwendet wird. Der Keilrippenriemen B der ersten Ausführungsform hat zum Beispiel eine Länge von 700 bis 3000 mm, eine Breite von 10 bis 36 mm und eine Dicke von 4,0 bis 5,0 mm.
Der Keilrippenriemen B der ersten Ausführungsform umfasst einen aus Gummi gefertigten dreischichtigen Keilrippenriemenkorpus 10, der eine Pressgummischicht 11, die an einer Innenfläche des Riemens vorhanden ist und einen Riemenscheibenkontaktabschnitt bildet, eine mittlere Adhäsionsgummischicht 12 und eine rückseitige Gummischicht 13, die eine an eine Außenfläche des Riemens bildet, umfasst. Ein Cord 14, der so ausgelegt ist, dass er ein Spiralmuster bei einer bestimmten Teilung in einer Breitenrichtung des Riemens bildet, ist in der Adhäsionsgummischicht 12 eingebettet.
Die Pressgummischicht 11 umfasst mehrere keilförmige Rippen 15, die von der Innenfläche des Riemens abstehen. Jede der mehreren keilförmigen Rippen 15 liegt in einer Form vor, die sich in der Längsrichtung des Riemens erstreckt und einen Querschnitt eines in etwa umgekehrten Dreiecks aufweist, und die mehreren keilförmigen Rippen 15 sind in der Breitenrichtung des Riemens parallel zueinander angeordnet. Jede der keilförmigen Rippen 15 weist zum Beispiel an einem proximalen Ende eine Höhe von 2,0 bis 3,0 mm und eine Breite von 1,0 bis 3,6 mm auf. Der Riemen umfasst zum Beispiel 3 bis 10 Rippen (in 1 3 Rippen).
Die Adhäsionsgummischicht 12 hat die Form eines Streifens mit einem horizontal länglichen rechteckigen Querschnitt und hat eine Dicke von zum Beispiel 1,0 bis 2,5 mm.
Die rückseitige Gummischicht 13 hat ebenfalls die Form eines Streifens mit einem horizontal länglichen rechteckigen Querschnitt und hat eine Dicke von zum Beispiel 0,4 bis 0,8 mm. Eine Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13, d.h. eine Oberfläche, die wie später beschrieben mit einer Flachriemenscheibe in Kontakt kommt, wenn der Riemen um die Flachriemenscheibe gewickelt wird, ist ausgelegt, um eine ungleichmäßige Oberfläche 17 aus Gummi aufzuweisen, und die Oberseite jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 ist eine flache Oberfläche.
Der Außendurchmesser (der maximale Außendurchmesser) jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 beträgt in der Draufsicht vorzugsweise 0,3 mm oder mehr, bevorzugter 0,5 mm oder mehr und vorzugsweise 1,4 mm oder weniger und bevorzugter 1,2 mm oder weniger. Die Höhe des vorspringenden Teils, d.h. die Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche 17, beträgt vorzugsweise 0,05 mm oder mehr und bevorzugter 0,1 mm oder mehr und bevorzugt 0,25 mm oder weniger und bevorzugter 0,2 mm oder weniger. Die Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche 17 kann durch ein Oberflächenrauheitsmessgerät beruhend auf Anhang 1 von JISB0601 (2001) gemessen werden. Die mehreren vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 können eine Mischung aus vorstehenden Teilen mit unterschiedlichen Maßen sein, weisen aber bevorzugt das gleiche Maß auf.
Jeder der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 weist zum Beispiel einen vertikalen Querschnitt in der Form eines Trapezoids, eines horizontal länglichen Rechtecks oder eines vertikal länglichen Rechtecks auf. Jeder der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 weist zum Beispiel eine kreisförmige, dreieckige, rechteckige, polygonale oder nicht definierte Draufsicht auf. Die mehreren vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 können eine Mischung aus vorstehenden Teilen mit unterschiedlichen vertikalen Querschnitten und/oder Draufsichten sein, weisen aber vorzugsweise den gleichen vertikalen Querschnitt und die gleiche Draufsicht auf.
Die mehreren vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 können diskret angeordnet werden, können durchgehend angeordnet werden oder können alternativ so angeordnet werden, dass Gruppen, die jeweils aus mehreren durchgehend ausgebildeten vorstehenden Teilen bestehen, diskret angeordnet sind. In dem Fall, da die vorstehenden Teile diskret angeordnet sind oder die Gruppen, die jeweils aus mehreren durchgehend ausgebildeten vorstehenden Teilen gebildet sind, diskret angeordnet sind, beträgt ein Abstand zwischen den vorstehenden Teilen oder ein Abstand zwischen den Gruppen der vorstehenden Teile zum Beispiel 1,0 bis 1,5 mm. In dem Fall, da die vorstehenden Teile diskret angeordnet sind oder die Gruppen, die jeweils aus mehreren durchgehend gebildeten vorstehenden Teilen bestehen, diskret angeordnet sind, können die vorstehenden Teile oder die Gruppen der vorstehenden Teile in regelmäßiger Weise angeordnet werden, um ein Muster zu bilden, oder können in willkürlicher Weise angeordnet werden.
Von der Fläche der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 beträgt in Draufsicht die Gesamtfläche der flachen Oberseiten 18 der vorstehenden Teile vorzugsweise 10% oder mehr und bevorzugter 30% oder mehr und bevorzugt 60% oder weniger und bevorzugter 50% oder weniger. Die Fläche der Oberseiten 18 der vorstehenden Teile kann durch Geräte für dreidimensionale Rauheitsmessung gemessen werden.
Die ungleichmäßige Oberfläche 17 kann so ausgebildet sein, dass sie das gleiche Muster wie zum Beispiel ein Gewebe, ein Gestrick, ein Vlies oder ein Cordstoff aufweist. Von diesen Mustern weist die ungleichmäßige Oberfläche 17 vorzugsweise das gleiche Muster wie das einer Oberfläche eines Ripsbindungsstoffs auf.
2 zeigt eine Variante des in 1 gezeigten Keilrippenriemens und stellt einen Keilrippenriemen B mit einer ungleichmäßigen Oberfläche 17 dar, der das gleiche Muster wie das der Oberfläche des Ripsbindungsstoffs aufweist, der in 5 und 6 des japanischen Patents Nr. 3722478 offenbart ist. 3 ist ein Bild in 1600 x 1200 Pixeln, das die vergrößerte ungleichmäßige Oberfläche 17 des Keilrippenriemens B von 2 zeigt. Hier sind 931 Pixel 10 mm. 4 zeigt die vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 17 von 3 und deutet auch die Richtungen des Schussgarns D und des Kettgarns E des Ripsbindungsstoffs an. Die Oberseite 18 jedes der vorstehenden Teile liegt in einer in etwa ovalen Form vor.
Der Ripsbindungsstoff kann eine Webstruktur einer Schussripsbindung aufweisen oder kann eine Webstruktur einer Kettgarnripsbindung aufweisen, bei der das Kettgarn und das Schussgarn untereinander ausgetauscht werden. Wie zum Beispiel in 5 gezeigt ist, wird ein Schussripsbindungsstoff gewebt, indem ein Schussgarn D unter und über zwei Kettgarne E als Einheit geführt wird, und weist ein Muster, bei dem das Schussgarn D mit Intervallen von zwei Kettgarnen E abwechselnd auf der Vorder- und Rückseite sichtbar ist, sowie ein Muster, bei dem ein benachbartes Schussgarn D mit Intervallen von zwei Kettgarnen E in entgegengesetzter Weise abwechselnd auf der Vorder- und Rückseite sichtbar ist, auf. Natürlich kann das Muster solcher Art sein, dass das Schussgarn D mit Intervallen von drei oder mehr Schussgarnen E abwechselnd auf der Vorder- und Rückseite sichtbar ist. Bei der ungleichmäßigen Oberfläche 17 mit dem gleichen Muster wie das der Oberfläche eines Ripsbindungsstoffs sind die vorstehenden Teile aus Schnittpunkten zwischen dem Schussgarn D und dem Kettgarn E gebildet. Bei der ungleichmäßigen Oberfläche 17 mit dem gleichen Muster wie das der Oberfläche eines Ripsbindungsstoffs können sich das Kettgarn und das Schussgarn mit einem Riemenlängenmaß schneiden oder das Kettgarn oder das Schussgarn können sich entlang des Riemenlängenmaßes erstrecken. Bei der ungleichmäßigen Oberfläche 17 mit dem gleichen Muster wie das der Oberfläche eines Ripsbindungsstoffs können das Kettgarn und das Schussgarn orthogonal zueinander sein oder können sich unter einem anderen Winkel als 90° schneiden.
Der in Patentschrift 1 offenbarte Keilrippenriemen kann an einem Rutschen im Nasszustand gehindert werden und kann am Erzeugen von Geräusch gehindert werden. Wenn aber die ungleichmäßige Oberfläche aus Gummi mit einer Flachriemenscheibe in Kontakt gebracht wird, können die vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche einen Punktkontakt oder einen Linienkontakt mit der Flachriemenscheibe bilden, und dies kann die Rückfläche des Riemens abreiben und mehr Gummipulver erzeugen, das an der Rückfläche und der Flachriemenscheibe anhaftet und dadurch ein Geräusch zwischen der Rückfläche und der Flachriemenscheibe erzeugt.
Bei dem Keilrippenriemen B der ersten Ausführungsform ist dagegen die Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13, die mit einer Flachriemenscheibe in Kontakt kommt, wenn der Riemen um die Flachriemenscheibe gewickelt ist, als die ungleichmäßige Oberfläche 17 aus Gummi ausgebildet, bei der jeder der vorstehenden Teile die flache Oberseite 18 aufweist. Somit ist der Kontaktzustand der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13 mit der Flachriemenscheibe ein Flächenkontakt, der die angelegte Kraft verteilt. Zusätzlich zu den Wirkungen des Verhinderns eines Schlüpfens im Nasszustand und des Verhinderns von Geräuscherzeugung ist es dadurch möglich, einen Abrieb der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13, die als die ungleichmäßige Oberfläche 17 aus Gummi ausgebildet ist, zu reduzieren.
Die Pressgummischicht 11, die Adhäsionsgummischicht 12 und die rückseitige Gummischicht 13 bestehen aus einer Gummizusammensetzung, die durch Erwärmen und Pressen einer nicht vernetzten Gummizusammensetzung, die durch Kneten einer Gummikomponente gemischt mit verschiedenen Inhaltsstoffen hergestellt wird, und Vernetzen des gekneteten Produkts mit einem Vernetzer erzeugt wird. Die Gummizusammensetzung kann mithilfe von Schwefel als Vernetzer vernetzt werden oder kann mithilfe von organischen Peroxiden als Vernetzer vernetzt werden.
Die Pressgummischicht 11, die Adhäsionsgummischicht 12 und die rückseitige Gummischicht 13 können aus unterschiedlichen Zusammensetzungen bestehen oder können aus der gleichen Zusammensetzung bestehen. Um die Adhäsion zwischen der Riemenrückfläche und der Flachriemenscheibe, die mit der Riemenrückfläche in Kontakt steht, zu reduzieren, besteht die rückseitige Gummischicht 13 bevorzugt aus einer Gummizusammensetzung, die etwas härter als die Gummizusammensetzung der Adhäsionsgummischicht 12 ist.
Beispielhafte Gummikomponenten der Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht 11, die Adhäsionsgummischicht 12 und die rückseitige Gummischicht 13 bilden, umfassen zum Beispiel ein Ethylen-a-Olefin- Elastomer (z.B. EPDM und EPR), Chloroprengummi (CR), chlorsulfonierten Polyethylengummi (CSM), hydrierten Acrylonitril-Butadien-Gummi (H-NBR), etc. Beispielhafte Inhaltsstoffe umfassen ein Verstärkungsmaterial, einen Füllstoff, ein Antioxidans, einen Weichmacher, einen Vernetzer, einen Vulkanisationsbeschleuniger, etc. Die Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht 11 bildet, kann Kurzfasern 16 wie etwa Nylonkurzfasern enthalten. In diesem Fall sind die in der Pressgummischicht 11 enthaltenen Kurzfasern 16 vorzugsweise in der Riemenbreitenrichtung ausgerichtet und stehen bevorzugt von der Oberfläche der Pressgummischicht 11 ab. Die Kurzfasern 16 müssen nicht in die Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht 11 bildet, eingemischt werden, sondern können an der Oberfläche der Pressgummischicht 11 anhaften.
Der Cord 14 besteht aus gezwirntem Garn aus zum Beispiel Polyethylenterephthalat(PET)-Faser, Polyvinylalkohol(PVA)-Faser, Polyethylennaphthalat(PEN)-Faser, Para-Aramid-Faser, Meta-Aramid-Faser, 4,6 - Nylonfaser, 6,6-Nylonfaser, Carbonfaser oder Glasfaser, das vor Formen und Vulkanisieren einer Adhäsionsbehandlung mithilfe einer Resorcin/Formalin/Latex(RFL)-Lösung unterzogen wird.
6 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenübertragungssystems 20 zum Antreiben eines Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs mithilfe des Keilrippenriemens B der ersten Ausführungsform. Das Riemenübertragungssystem 20 zum Antreiben eines Nebenaggregats ist ein Serpentinenantriebssystem, bei dem der Keilrippenriemen B um sechs Riemenscheiben, die vier Rippenriemenscheiben und zwei Flachriemenscheiben umfassen, gewickelt ist, um Kraft zu übertragen.
Das Riemenübertragungssystem 20 zum Antreiben eines Nebenaggregats umfasst: eine Servolenkungsriemenscheibe 21 an der obersten Position; eine Wechselstromgeneratorriemenscheibe 22, die sich an einer etwas niedrigeren rechten Position der Servolenkungsriemenscheibe 21 befindet; eine Spannrolle 23, die eine Flachriemenscheibe ist, die sich an einer unteren linken Position der Servolenkungsriemenscheibe 21 und der oberen linken Position der Wechselstromgeneratorriemenscheibe 22 befindet; eine Wasserpumpenriemenscheibe 24, die eine Flachriemenscheibe ist, die sich an einer unteren linken Position der Wechselstromgeneratorriemenscheibe 22 und direkt unter der Spannrolle 23 befindet; eine Kurbelwellenriemenscheibe 25, die sich an einer unteren linken Position der Spannrolle 23 und der Wasserpumpenriemenscheibe 24 befindet; und eine Klimaanlagenriemenscheibe 26, die sich an einer unteren rechten Position der Wasserpumpenriemenscheibe 24 und der Kurbelwellenriemenscheibe 25 befindet. Von diesen Riemenscheiben sind die Riemenscheiben mit Ausnahme der Spannrolle 23 und der Wasserpumpenriemenscheibe 24, die Flachriemenscheiben sind, alle Rippenriemenscheiben. Die Rippenriemenscheiben und Flachriemenscheiben bestehen aus Pressmetallen oder Gussteilen oder Harzformstücken unter Verwenden zum Beispiel von Nylonharz und Phenolharz mit einem Riemenscheibendurchmesser von 50 bis 150 mm.
Bei dem Riemenübertragungssystem 20 zum Antreiben eines Nebenaggregats wird der Keilrippenriemen B so um die Serovlenkungsriemenscheibe 21 gewickelt, dass die keilförmigen Rippen 15 der Pressgummischicht 11 mit der Servolenkungsriemenscheibe 21 in Kontakt kommen, und werden dann um die Spannrolle 23 gewickelt, so dass die ungleichmäßige Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 mit der Spannrolle 23 in Kontakt kommt. Danach wird der Keilrippenriemen B nacheinander um die Kurbelwellenriemenscheibe 25 und die Klimaanlagenriemenscheibe 26 gewickelt, so dass die keilförmigen Rippen 15 der Pressgummischicht 11 mit der Kurbelwellenriemenscheibe 25 und der Klimaanlagenriemenscheibe 26 in Kontakt kommen, wird um die Wasserpumpenriemenscheibe 24 gewickelt, so dass die ungleichmäßige Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 mit der Wasserpumpenriemenscheibe 24 in Kontakt kommt, wird um die Wechselstromgeneratorriemenscheibe 22 gewickelt, so dass die keilförmigen Rippen 15 der Pressgummischicht 11 mit der Wechselstromgeneratorriemenscheibe 22 in Kontakt kommen, und kehrt am Schluss zu der Servolenkungsriemenscheibe 21 zurück.
Der Keilrippenriemen B der ersten Ausführungsform wird in dem Riemenübertragungssystem 20 zum Antreiben eines Nebenaggregats verwendet, und die Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13, die mit der Spannrolle 23 und der Wasserpumpenriemenscheibe 24, d.h. Flachriemenscheiben, in Kontakt kommt, wenn der Riemen um die Flachriemenscheiben gewickelt ist, ist als die ungleichmäßige Oberfläche 17 aus Gummi ausgebildet, bei der jeder der vorstehenden Teile eine flache Oberseite 18 aufweist. Somit ist der Kontaktzustand der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13 mit der Spannrolle 23 und der Wasserpumpenriemenscheibe 24 ein Flächenkontakt, der die angelegte Kraft verteilt. Zusätzlich zu den Wirkungen des Verhinderns eines Schlüpfens im Nasszustand und des Verhinderns von Geräuscherzeugung ist es dadurch möglich, einen Abrieb der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13, die als die ungleichmäßige Oberfläche 17 aus Gummi ausgebildet ist, zu reduzieren. Somit ist es möglich, ein Anhaften des Gummipulvers, das sich aufgrund von Abrieb ablöst, an der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht 13 und/oder der Flachriemenscheibe zu verhindern und das Erzeugen von Geräusch, das durch das Gummipulver hervorgerufen wird, zu verhindern.
Nun wird beruhend auf 7 und 8 ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen des Keilrippenriemens B der ersten Ausführungsform beschrieben.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Keilrippenriemens B der ersten Ausführungsform wird vorab eine Gummizylinderform 31 gebildet.
Zuerst wird ein Tuch 35 einer Gummianbringungsbehandlung unterzogen. Die Gummianbringungsbehandlung umfasst zum Beispiel eine RFL-Behandlung, eine Gummilösungseinweichbehandlung, eine Gummilösungsbeschichtungsbehandlung, eine Reibbehandlung etc.
Als Nächstes wird an dem Tuch 35 mithilfe eines Vulkanisators (nicht gezeigt) eine Oberflächenbehandlung durchgeführt. Im Einzelnen wird das Tuch 35 zu einer Zylinderform ausgebildet, und das erhaltene Tuch 35 wird auf den Außenumfang einer Zylinderform mit einer glatten Außenumfangsfläche gelegt. Die Zylinderform, auf die das Tuch 35 gelegt wird, wird in den Vulkanisator gegeben und es werden eine vorbestimmte Temperatur und ein vorbestimmter Druck ausgeübt. In diesem Moment wird, wie in 7A gezeigt ist, das Tuch 35 mit Druck beaufschlagt und in einem abgedichteten Zustand gegen die Zylinderform geschoben. Dadurch werden die vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche der Innenumfangsfläche des Tuchs 35 abgeflacht und, wie in 7B gezeigt ist, werden die Oberseiten 36 der vorstehenden Teile zu einer flachen Oberfläche ausgebildet.
Als Nächstes wird die Zylinderform gekühlt und der Druck des Innenraums des Vulkanisators wird abgelassen und seine Abdichtung wird aufgehoben. Dann wird das mit Druck beaufschlagte Tuch (nachstehend als druckbeaufschlagtes Tuch 35' bezeichnet) zusammen mit der Zylinderform herausgenommen.
Dann wird, wie in 7C gezeigt ist, das druckbeaufschlagte Tuch 35' um den Außenumfang der Gummizylinderform 31 aus einer nicht vernetzten Gummizusammensetzung wie etwa hydriertem Acrylonitril-Butadien-Gummi (H-NBR), Chloroprengummi (CR), Ethylen-α-Olefin-Elastomer (wie etwa EPDM und EPR) gewickelt, so dass die ungleichmäßige Oberfläche, an der jeder der vorstehenden Teile eine flache Oberseite hat, mit dem Außenumfang der Gummizylinderform 31 in Kontakt kommt. Dann wird die Gummizylinderform 31 auf die Zylinderform gegeben und zur Beaufschlagung mit einer vorbestimmten Temperatur und einem vorbestimmten Druck in den Vulkanisator gesetzt. In diesem Moment wird in dem Vulkanisator die Gummizylinderform 31 vernetzt und die Innenumfangsfläche der ungleichmäßigen Oberfläche des druckbeaufschlagten Tuchs 35', bei der jeder der vorstehenden Teile eine flache Oberseite 36 aufweist, wird gegen die Außenumfangsfläche der Gummizylinderform 31 gepresst und auf diese übertragen, wodurch eine Formungsfläche gebildet wird.
Schließlich wird die Zylinderform gekühlt und der Druck des Innenraums des Vulkanisators wird abgelassen und seine Abdichtung wird aufgehoben. Dann wird die Gummizylinderform 31 kombiniert mit dem druckbeaufschlagten Tuch 35' herausgenommen, und das druckbeaufschlagte Tuch 35' wird von der Gummizylinderform 31 genommen, wodurch die in 7D gezeigte Gummizylinderform 31 erhalten wird.
Als Nächstes wird mithilfe von 8 ein Verfahren zum Herstellen des Keilrippenriemens B mithilfe der vorstehend beschriebenen Gummizylinderform 31 beschrieben.
Zuerst wird eine Gummikomponente mit Inhaltsstoffen gemischt und wird durch eine Mischvorrichtung, wie etwa eine Knetvorrichtung und einen Banbury-Mischer, geknetet. Die erhaltene nicht vernetzte Gummizusammensetzung wird unter Verwenden eines Kalanders etc. zu einer Platte geformt, wodurch nicht vernetzte Gummiplatten (nicht vernetzte Gummizusammensetzungen zum Bilden eines Riemens) 11', 12', 13'jeweils zum Bilden der Pressgummischicht 11, der Adhäsionsgummischicht 12 und der rückseitigen Gummischicht 13 gebildet werden. Bei Bilden der Pressgummischicht 11, die Kurzfasern enthält, können Kurzfasern 16 in der nicht vernetzten Gummiplatte 11' eingemischt werden. Nachdem das gezwirnte Garn 14', das zu dem Cord 14 werden soll, einer Adhäsionsbehandlung unterzogen wurde, bei der das gezwirnte Garn 14' in eine RFL-Lösung eingetaucht und erwärmt wird, wird das gezwirnte Garn 14' weiterhin einer anderen Adhäsionsbehandlung unterzogen, bei der das gezwirnte Garn 14' in Gummilösung eingetaucht und erwärmt und getrocknet wird.
Als Nächstes wird, wie in 8A gezeigt ist, die wie vorstehend beschrieben erhaltene Gummizylinderform 31 auf die Zylinderform 30 gesetzt. Die nicht vernetzte Gummiplatte 13' für die rückseitige Gummischicht 13 und die nicht vernetzte Gummiplatte 12' für die Adhäsionsgummischicht 12 werden nacheinander um die Formungsfläche an dem Außenumfang der Gummizylinderform 31 gewickelt und aufgeschichtet. Der Cord 14' wird um die resultierenden Schichten auf der Gummizylinderform 31 spiralartig gewickelt, wobei an dem Cord 14 eine vorbestimmte Spannung angelegt wird. Danach werden die nicht vernetzte Gummiplatte 12' für die Adhäsionsgummischicht 12 und die nicht vernetzte Gummiplatte 11' für die Pressgummischicht 11 nacheinander herumgewickelt und darauf aufgeschichtet, wodurch ein Riemenbildungskorpus B' gebildet wird.
Anschließend wird, wie in 8B gezeigt ist, eine Gummihülse 32 auf den Riemenbildungskorpus B' gesetzt, der in einen Vulkanisator gegeben wird, und der Vulkanisator wird abgedichtet. Der Vulkanisator wird mit Dampf hoher Temperatur und hohen Drucks gefüllt, und der Riemenbildungskorpus B' mit der Gummihülse 32 wird in dem Vulkanisator eine vorbestimmte Formungszeit lang gehalten. In diesem Moment wird, wie in 8C gezeigt, ein Vernetzen zwischen den nicht vernetzten Gummiplatten 11', 12' und 13' gefördert, und die Gummiplatten 11', 12' und 13' werden miteinander integriert und mit dem Cord 14' kombiniert. Dadurch wird ein zylindrischer Riemenrohling S geformt. Die Formungsfläche an der Außenumfangsfläche der Gummizylinderform 31 wird auf die Innenumfangsfläche des Riemenrohlings S übertragen, der daher eine ungleichmäßige Innenumfangsfläche aufweist, wobei jeder der vorstehenden Teile eine flache Oberseite aufweist. Die Formungstemperatur des Riemenrohlings S beträgt zum Beispiel 140 bis 180°C. Der Formungsdruck beträgt zum Beispiel 0,5 bis 1,5 MPa. Die Formungszeit beträgt zum Beispiel 15 bis 60 Minuten.
Ferner wird der Dampf aus dem Vulkanisator abgelassen und die Abdichtung des Vulkanisators wird aufgehoben. Der Riemenrohling S, der an der Gummizylinderform 31 geformt wurde, wird herausgenommen, und der Riemenrohling S wird über ein Paar von Rohlingshalteachsen 33 wie in 8D gezeigt geschlungen. Ein Schleifstein 34, der keilförmige Rippenbildungsnute aufweist, die sich in einer Umfangsrichtung des Schleifsteins 34 erstrecken und nacheinander entlang einer axialen Richtung des Schleifsteins 34 an der Außenumfangsfläche angeordnet sind, wird gedreht und mit der Außenumfangsfläche des Riemenrohlings S in Kontakt gebracht, und der Riemenrohling S wird ebenfalls auf dem Paar von Rohlingshalteachsen 33 gedreht, wodurch der Riemenrohling S um seine gesamte Außenumfangsfläche herum geschliffen wird. Dadurch werden keilförmige Rippen 15 in der Außenumfangsfläche des Riemenrohlings S gebildet, wie in 8E gezeigt ist. Falls erforderlich kann der Riemenrohling S in seiner Längsrichtung zum Schleifen in Teile geschnitten werden.
Der Riemenrohling S, bei dem die keilförmigen Rippen 15 durch Schleifen gebildet werden, wird in Stücke mit einer vorbestimmten Breite geschnitten und umgedreht, wodurch der Keilrippenriemen B erhalten wird.
Das Verfahren zum Herstellen des Keilrippenriemens B ist nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Eine Außenform, deren Innenumfangsfläche mit keilförmigen Rippenbildungsnuten versehen ist, die in der axialen Richtung mit einer konstanten Teilung angeordnet sind, kann verwendet werden, und der Riemenbildungskorpus B' wird gegen die Außenform gepresst, um den Riemenrohling S mit den keilförmigen Rippen 15 zu bilden.
(Zweite Ausführungsform)
9 zeigt einen Flachriemen C der zweiten Ausführungsform. Der Flachriemen der zweiten Ausführungsform ist von Endlosausführung, der zum Beispiel zum Befördern von Papierbögen, wie etwa Banknotenbeförderung in Geldautomaten, und Ticketbeförderung in automatischen Ticketprüfgeräten oder zum Antreiben von Hauptwellen von Werkzeugmaschinen verwendet wird. Der Flachriemen C der zweiten Ausführungsform hat zum Beispiel eine Länge von 100 bis 6000 mm, eine Breite von 3 bis 300 mm und eine Dicke von 0,8 bis 2,0 mm.
Der Flachriemen C der zweiten Ausführungsform umfasst einen dreischichtigen Flachriemenkorpus 40 aus Gummi, der einen Innengummischicht 41, die eine Innenfläche des mit einer Riemenscheibe in Kontakt kommenden Riemens bildet, eine Zwischenadhäsionsgummischicht 42 und eine Außengummischicht 43, die eine Außenfläche des Riemens bildet, umfasst. Ein Cord 44, der so ausgelegt ist, dass er ein Spiralmuster bei einer bestimmten Teilung in einer Breitenrichtung des Riemens bildet, ist in der Adhäsionsgummischicht 12 eingebettet.
Die Innengummischicht 41 hat die Form eines Streifens mit einem horizontal länglichen rechteckigen Querschnitt und hat eine Dicke von zum Beispiel 0,8 bis 2,0 mm. Eine Oberfläche der Innengummischicht 41, d.h. eine Oberfläche, die wie später beschrieben mit einer Flachriemenscheibe in Kontakt kommt, wenn der Riemen um die Flachriemenscheibe gewickelt wird, ist ausgelegt, um eine ungleichmäßige Oberfläche 45 aus Gummi aufzuweisen, und die Oberseite jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche 45 ist eine flache Oberfläche. Die ungleichmäßige Oberfläche 45 auf der Oberfläche der Innengummischicht 41 weist im Einzelnen eine Konfiguration ähnlich der Konfiguration der ungleichmäßigen Oberfläche 17 der rückseitigen Gummischicht 13 der ersten Ausführungsform auf.
Bei dem Flachriemen C der zweiten Ausführungsform ist die Oberfläche der Innengummischicht 41, die mit einer Flachriemenscheibe in Kontakt kommt, als die ungleichmäßige Oberfläche 45 aus Gummi ausgebildet, wobei jeder der vorstehenden Teile die flache Oberseite 46 aufweist. Somit ist der Kontaktzustand der Oberfläche der Innengummischicht 41 mit der Flachriemenscheibe ein Flächenkontakt, der die angelegte Kraft verteilt. Dadurch ist es möglich, einen Abrieb der Oberfläche der Innengummischicht 41, die als die ungleichmäßige Oberfläche 45 aus Gummi ausgebildet wird, zu reduzieren.
Die Adhäsionsgummischicht 43 und die Außengummischicht 43 haben ebenfalls die Form eines Streifens mit einem horizontal länglichen rechteckigen Querschnitt und weisen zum Beispiel eine Dicke von 0,4 bis 1,5 mm bzw. eine Dicke von 0,3 bis 1,0 mm auf.
Die Innengummischicht 41, die Adhäsionsgummischicht 42 und die Außengummischicht 43 bestehen aus einer Gummizusammensetzung, die durch Erwärmen und Pressen einer nicht vernetzten Gummizusammensetzung, die durch Kneten einer Gummikomponente gemischt mit verschiedenen Inhaltsstoffen hergestellt wird, und Vernetzen des gekneteten Produkts mit einem Vernetzer erzeugt wird. Die Gummizusammensetzung kann mithilfe von Schwefel als Vernetzer vernetzt werden oder kann mithilfe von organischen Peroxiden als Vernetzer vernetzt werden. Die Innengummischicht 41, die Adhäsionsgummischicht 42 und die Außengummischicht 43 können aus unterschiedlichen Zusammensetzungen bestehen oder können aus der gleichen Zusammensetzung bestehen.
Beispielhafte Gummikomponenten der Gummizusammensetzung, die die Innengummischicht 41, die Adhäsionsgummischicht 42 und die Außengummischicht 43 bilden, umfassen zum Beispiel ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer (z.B. EPDM und EPR), Chloroprengummi (CR), chlorsulfonierten Polyethylengummi (CSM), hydrierten Acrylonitril-Butadien-Gummi (H-NBR), etc. Beispielhafte Inhaltsstoffe umfassen ein Verstärkungsmaterial, einen Füllstoff, ein Antioxidans, einen Weichmacher, einen Vernetzer, einen Vulkanisationsbeschleuniger, etc.
Der Cord 44 besteht aus gezwirntem Garn aus zum Beispiel Polyethylenterephthalat(PET)-Faser, Polyvinylalkohol(PVA)-Faser, Polyethylennaphthalat(PEN)-Faser, Para-Aramid-Faser, Meta-Aramid-Faser, 4,6-Nylonfaser, 6,6-Nylonfaser, Carbonfaser oder Glasfaser, das vor Formen und Vulkanisieren einer Adhäsionsbehandlung mithilfe einer Resorcin/Formalin/Latex(RFL)-Lösung unterzogen wird.
10 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenübertragungssystems 50 mithilfe des Flachriemens C der zweiten Ausführungsform.
Das Riemenübertragungssystem 50 ist ausgelegt, um durch den Flachriemen C, der um ein Paar von Flachriemenscheiben, d.h. eine Antriebsriemenscheibe 51 und eine Abtriebsriemenscheibe 52, gewickelt ist, Kraft zu übertragen. Der Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 51 beträgt zum Beispiel 30 bis 1500 mm, und der Durchmesser der Abtriebsriemenscheibe 52 beträgt zum Beispiel 30 bis 1500 mm.
Der Flachriemen C der zweiten Ausführungsform wird in dem Riemenübertragungssystem 50 genutzt, und die Oberfläche der Innengummischicht 41, die mit der Antriebsriemenscheibe 51 und der Abtriebsriemenscheibe 52, d.h. Flachriemenscheiben, in Kontakt kommt, ist als die ungleichmäßige Oberfläche 45 aus Gummi ausgebildet, wobei jeder der vorstehenden Teile die flache Oberseite 46 aufweist. Somit ist der Kontaktzustand der Oberfläche der Innengummischicht 41 mit der Antriebsriemenscheibe 51 und der Abtriebsriemenscheibe 52 ein Flächenkontakt, der die angelegte Kraft verteilt. Dadurch ist es möglich, einen Abrieb der Oberfläche der Innengummischicht 41, die als die ungleichmäßige Oberfläche 45 aus Gummi ausgebildet ist, zu reduzieren. Somit ist es möglich, ein Anhaften des Gummipulvers, das sich aufgrund von Abrieb ablöst, an der Antriebsriemenscheibe 51 oder der Abtriebsriemenscheibe 52 zu verhindern und das Erzeugen von Geräusch, das durch das Gummipulver hervorgerufen wird, zu verhindern.
Nun wird ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen des Flachriemens C der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Flachriemens C der zweiten Ausführungsform wird eine Gummizylinderform 31, die vorab durch ein Verfahren ähnlich dem in der ersten Ausführungsform gebildet wird, verwendet.
Zunächst werden unvernetzte Gummiplatten (unvernetzte Gummizusammensetzungen zum Bilden eines Riemens) für die Innengummischicht 41, die Adhäsionsgummischicht 42 und die Außengummischicht 43 analog zu der ersten Ausführungsform gebildet.
Als Nächstes wird die wie vorstehend beschrieben erhaltene Gummizylinderform 31 auf die Zylinderform 30 gesetzt. Die nicht vernetzte Gummiplatte für die Außengummischicht 43 und die nicht vernetzte Gummiplatte für die Adhäsionsgummischicht 42 werden nacheinander um den Außenumfang der Gummizylinderform 31 gewickelt und aufgeschichtet. Das als Cord 44 dienen sollende gezwirnte Garn wird um die resultierenden Schichten auf der Gummizylinderform 31 spiralartig gewickelt, wobei an dem Cord 14 eine vorbestimmte Spannung angelegt wird. Danach werden die nicht vernetzte Gummiplatte für die Adhäsionsgummischicht 42 und die nicht vernetzte Gummiplatte für die Innengummischicht 41 nacheinander herumgewickelt und darauf aufgeschichtet, wodurch ein Riemenbildungskorpus gebildet wird.
Anschließend wird eine Gummihülse auf den Riemenbildungskorpus gegeben, der in einen Vulkanisator gesetzt wird, und der Vulkanisator wird abgedichtet. Der Vulkanisator ist mit Dampf hoher Temperatur und hohen Drucks gefüllt, und der Riemenbildungskorpus wird in dem Vulkanisator eine vorbestimmte Formungszeit lang gehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Vernetzen zwischen den nicht vernetzten Gummiplatten gefördert und die nicht vernetzten Gummiplatten werden miteinander integriert und mit dem Cord 44 kombiniert. Dadurch wird ein zylindrischer Riemenrohling geformt. Die Formungstemperatur des Riemenrohlings beträgt zum Beispiel 140 bis 180°C. Der Formungsdruck beträgt zum Beispiel 0,5 bis 1,5 MPa. Die Formungszeit beträgt zum Beispiel 15 bis 60 Minuten.
Dann wird der Dampf aus dem Vulkanisator abgelassen und die Abdichtung des Vulkanisators wird aufgehoben. Der auf der Gummizylinderform 31 geformte Riemenrohling wird herausgenommen und aus der Form genommen.
Schließlich werden die Außenumfangsfläche und die Innenumfangsfläche des Riemenrohlings auf gleichmäßige Innen- und Außendicken geschliffen. Danach wird der Riemenrohling in Stücke mit einer vorbestimmten Breite geschnitten und umgedreht, wodurch der Flachriemen C erhalten wird.
(Andere Ausführungsformen)
In der ersten und zweiten Ausführungsform wurden der Keilrippenriemen B und der Flachriemen C als Beispiele des Kraftübertragungsriemens beschrieben, der Kraftübertragungsriemen ist aber nicht speziell auf diese Riemen beschränkt und kann ein Keilriemen, ein Zahnriemen usw. sein.
Beispiele
(Keilrippenriemen)
Es wurden Keilrippenriemen des folgenden Beispiels und der folgenden Vergleichsbeispiele 1 bis 4 hergestellt. Die charakteristischen Konfigurationen der jeweiligen Beispiele sind auch in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel>
Ein Keilrippenriemen, bei dem eine Oberfläche der rückseitigen Gummischicht als ungleichmäßige Fläche ausgebildet war, wobei jeder der vorstehenden Teile eine flache Oberseite hatte, wurde durch das gleiche wie in der ersten Ausführungsform hergestellt, und der erhaltene Keilrippenriemen wird als Beispiel bezeichnet.
Beim Herstellen des Keilrippenriemens des Beispiels wurde ein Ripsbindungsstoff einer Anbringungsbehandlung unterzogen, wobei hydrierter Acrylonitril-Butadien-Gummi (H-NBR) an dem Ripsbindungsstoff angebracht wurde, und danach wurde der Stoff in einem Vulkanisator mit Druck beaufschlagt, um ein druckbeaufschlagtes Tuch zu erhalten, und die ungleichmäßige Oberfläche des druckbeaufschlagten Tuchs wurde auf die Außenumfangsfläche einer Gummizylinderform aus einer nicht vernetzten Gummizusammensetzung aus hydriertem Acrylonitril-Butadien-Gummi (H-NBR) übertragen. Das Ergebnis wurde in dem Beispiel verwendet.
Die Pressgummischicht und die rückseitige Gummischicht des Keilrippenriemens dieses Beispiels wurden aus einer Gummizusammensetzung hergestellt, bei der Nylonkurzfasern in Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Gummi (EPDM) eingemischt waren. Die Adhäsionsgummischicht wurde aus einer Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Gummi(EPDM)-Zusammensetzung hergestellt. Der Cord wurde aus gezwirntem Garn aus Polyethylenterephthalat(PET)-Faser, das mithilfe einer Resorcin/Formalin/Latex(RFL)-Lösung vor dem Formen und Vulkanisieren einer Adhäsionsbehandlung unterzogen wurde, hergestellt.
Der Keilrippenriemen des Beispiels hatte eine Länge von 1100 mm und eine Dicke von 4,3 mm. Die Höhe des Keilrippenriemens betrug 2,0 mm, und die Anzahl der Rippen betrug drei (eine Riemenbreite betrug 10,68 mm). Der Außendurchmesser jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche betrug in Draufsicht 0,85 mm. Die Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche betrug 0,16 mm.
<Vergleichsbeispiel 1 >
Ein Keilrippenriemen, der durch das ähnliche Verfahren wie in dem Beispiel gefertigt wurde, nur dass die Gummizylinderform durch eine Gummihülse ersetzt wurde, auf die ein mit Gummilösung beschichteter Ripsbindungsstoff gegeben wurde, wird als Vergleichsbeispiel 1 bezeichnet. Der Keilrippenriemen von Vergleichsbeispiel 1 ist so ausgelegt, dass die Oberfläche der rückseitigen Gummischicht eine ungleichmäßige Oberfläche ist, die die gleiche wie die Oberfläche des Ripsbindungsstoffs ist und deren vorstehende Teile keine flachen Oberseiten aufweisen. Der Außendurchmesser jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche betrug in Draufsicht 1,08 mm. Die Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche betrug 0,35 mm.
<Vergleichsbeispiel 2>
Ein Keilrippenriemen, der durch das ähnliche Verfahren wie in dem Beispiel gefertigt wurde, nur dass die Gummizylinderform durch eine Gummihülse ersetzt wurde, auf die ein mit Gummilösung beschichteter Köperbindungsstoff gegeben wurde, wird als Vergleichsbeispiel 2 bezeichnet. Der Keilrippenriemen von Vergleichsbeispiel 2 ist so ausgelegt, dass die Oberfläche der rückseitigen Gummischicht eine ungleichmäßige Oberfläche ist, die die gleiche wie die Oberfläche des Köperbindungsstoffs ist und deren vorstehende Teile keine flachen Oberseiten aufweisen. Der Außendurchmesser jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche betrug in Draufsicht 0,25 mm. Die Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche betrug 0,07 mm.
<Vergleichsbeispiel 3>
Ein Keilrippenriemen, der durch das ähnliche Verfahren wie in dem Beispiel gefertigt wurde, nur dass die Gummizylinderform durch eine Gummihülse ersetzt wurde, auf die ein mit Gummilösung beschichteter Leinwandbindungsstoff gegeben wurde, wird als Vergleichsbeispiel 3 bezeichnet. Der Keilrippenriemen von Vergleichsbeispiel 3 ist so ausgelegt, dass die Oberfläche der rückseitigen Gummischicht eine ungleichmäßige Oberfläche ist, die die gleiche wie die Oberfläche des Leinwandbindungsstoffs ist und deren vorstehende Teile keine flachen Oberseiten aufweisen. Der Außendurchmesser jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche betrug in Draufsicht 1,43 mm. Die Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche betrug 0,51 mm.
<Vergleichsbeispiel 4>
Ein Keilrippenriemen, der durch das ähnliche Verfahren wie in dem Beispiel gefertigt wurde, nur dass die Gummizylinderform durch eine Gummihülse ersetzt wurde, deren Außenumfangsfläche Rändeln unterzogen wurde, wird als Vergleichsbeispiel 4 bezeichnet. Der Keilrippenriemen des Vergleichsbeispiels 4 ist so ausgelegt, dass die Oberfläche der rückseitigen Gummischicht ein gerändeltes Muster aufweist, und dessen vorstehende Teile weisen keine flachen Oberseiten auf. Der Außendurchmesser jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche betrug in Draufsicht 0,18 mm. Die Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche betrug 0,19 mm.
(Verfahren des Beurteilungstests)
11 zeigt eine Riemenlauf-Testmaschine 60 zum Testen von Adhäsion der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht des Keilrippenriemens.
Die Riemenlauf-Testmaschine 60 umfasst: eine Spannrolle 61, die eine Flachriemenscheibe mit einem Durchmesser von 65 mm ist; eine Abtriebsriemenscheibe 62, die eine Flachriemenscheibe mit einem Durchmesser von 65 mm ist und sich unter der Spannrolle 61 befindet; eine Antriebsriemenscheibe 63, die eine Flachriemenscheibe mit einem Durchmesser von 65 mm ist und sich an der linken Seite der Abtriebsriemenscheibe 62 befindet; und eine Spannriemenscheibe 64, die eine Rippenriemenscheibe mit einem Durchmesser von 65 mm ist, die sich an einer unteren linken Position der Spannrolle 61 befindet, die ebenfalls an einer oberen rechten Position der Antriebsriemenscheibe 63 ist, so dass ein Riemenwicklungswinkel 120 Grad beträgt. Die Spannrolle 61 ist auf- und abbewegbar, so dass an dem um die Riemenscheiben gewickelten Keilrippenriemen B eine Spannung angelegt werden kann, und kann aufgrund eines konstanten Totgewichts DW eine aufwärts gerichtete axiale Last anlegen.
Jeder der Keilrippenriemen B des Beispiels und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurde so um die Riemenlauf-Testmaschine 60 gewickelt, dass die Oberfläche der rückseitigen Gummischicht mit der Spannrolle 61, der Abtriebsriemenscheibe 62 und der Antriebsriemenscheibe 63 der Riemenlauf-Testmaschine 60 in Kontakt kommt und dass die keilförmigen Rippen der Pressgummischicht mit der Spannriemenscheibe 64 in Kontakt kommen. Danach wurde das Totgewicht DW von 800 N nach oben an der Spannrolle 61 angelegt. Anschließend wurde die Antriebsriemenscheibe unter einer Atmosphäre von 20 bis 30°C bei 4000 U/min. gedreht (in diesem Moment wurde die Abtriebsriemenscheibe bei 3960 U/min. gedreht), wodurch der Keilrippenriemen 30 Minuten lang gedreht wurde. Die Adhäsion von Gummi an der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht, der Spannrolle 61, der Abtriebsriemenscheibe 62 und der Antriebsriemenscheibe 63 wurde nach dem Riemenlauf geprüft.
<Beurteilungstestergebnisse>

Tabelle 1 zeigt die Beurteilungstestergebnisse. [Tabelle 1]

	Beispiel	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4
Oberflächenmuster der rückseitigen Gummischicht	Gleich wie Oberflächenmuster des druckbeaufschlagten Ripsbindungsstoff s	Gleich wie Oberflächemuster des Ripsbindungsstoffs	Gleich wie Oberflächemuster des Köperbindungsstoffs	Gleich wie Oberflächemuster des Leinwandbindungsstoffs	Gerändeltes Muster
Adhäsion	Nein	Ja	Ja	Ja	Ja

Die Ergebnisse zeigen, dass nach dem Laufen des Keilrippenriemens des Beispiels kein an der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht anhaftender Gummi gefunden wurde, wogegen in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 ein an der Oberfläche der rückseitigen Gummischicht, der Spannrolle 61, der Abtriebsriemenscheibe 62 und der Antriebsriemenscheibe 63 anhaftender Gummi gefunden wurde.
GEWERGBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist als Kraftübertragungsriemen und Verfahren zum Herstellen des Kraftübertragungsriemens brauchbar.
Bezugszeichenliste

B: Keilrippenriemen (Kraftübertragungsriemen)
C: Flachriemen
D: Schussgarn
E: Kettgarn
10: Keilrippenriemenkorpus
11: Pressgummischicht
12: Adhäsionsgummischicht
13: rückseitige Gummischicht
14: Cord
15: keilförmige Rippe
16: Kurzfaser
17: ungleichmäßige Oberfläche
18: Oberseite
20: Riemenübertragungssystem zum Antreiben von Nebenaggregaten
21: Servolenkungsriemenscheibe
22: Wechselstromgeneratorriemenscheibe
23: Spannrolle
24: Wasserpumpenriemenscheibe
25: Kurbelwellenriemenscheibe
26: Klimaanlagenriemenscheibe
30: Riemenbildungsform
31: Gummizylinderform
32: Gummihülse
33: Rohlingshalteachsen
34: Schleifstein
35: Tuch
35': druckbeaufschlagtes Tuch
36: Oberseite
40: Flachriemenkorpus
41: Innengummischicht
42: Adhäsionsgummischicht
43: Außengummischicht
44: Cord
45: ungleichmäßige Oberfläche
46: Oberseite
50: Riemenübertragungssystem
51: Antriebsriemenscheibe
52: Abtriebsriemenscheibe
60: Riemenlauf-Testmaschine
61: Spannrolle
62: Abtriebsriemenscheibe
63: Antriebsriemenscheibe
64: Spannriemenscheibe

Claims

Kraftübertragungsriemen mit einer ungleichmäßigen Oberfläche (17) aus Gummi, die, wenn der Kraftübertragungsriemen um eine Flachriemenscheibe (23/24) gewickelt ist, mit der Flachriemenscheibe (24/24) in Kontakt kommt, wobei die ungleichmäßige Oberfläche (17) vorspringende Teile aufweist, die diskret angeordnet sind und jeweils eine flache Oberseite (18) mit einer unregelmäßigen Form aufweisen, wobei die ungleichmäßige Oberfläche (17) ein Muster aufweist, das das gleiche wie ein Muster eines Gewebes oder eines Gestricks ist.
Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 1, wobei eine Gesamtfläche der flachen Oberseiten (18) der vorstehenden Teile 10 bis 60% einer Fläche der ungleichmäßigen Oberfläche (17) ausmacht.
Kraftübertragungsriemen nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Außendurchmesser jedes der vorstehenden Teile der ungleichmäßigen Oberfläche (17) in Draufsicht 0,3 bis 1,4 mm beträgt.
Kraftübertragungsriemen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Oberflächenrauheit (Rz) der ungleichmäßigen Oberfläche (17) 0,05 bis 0,25 mm beträgt.
Kraftübertragungsriemen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Kraftübertragungsriemen ein Keilrippenriemen oder ein Flachriemen ist.
Kraftübertragungsriemen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die ungleichmäßige Oberfläche (17) eine Rückfläche des Kraftübertragungsriemens ist.
Riemenübertragungssystem (20), bei dem der Kraftübertragungsriemen nach einem der vorangegangenen Ansprüche um mehrere Riemenscheiben (23/24) gewickelt ist, wobei die mehreren Riemenscheiben (23/24) eine Flachriemenscheibe umfassen, mit der die ungleichmäßige Oberfläche (17) des Kraftübertragungsriemens in Kontakt kommt.
Verfahren zum Herstellen eines Kraftübertragungsriemens mit einer ungleichmäßigen Oberfläche (17) aus Gummi, die, wenn der Kraftübertragungsriemen um eine Flachriemenscheibe (23/24) gewickelt ist, mit der Flachriemenscheibe (23,24) in Kontakt kommt, wobei eine Gummizusammensetzung gegen eine Formungsfläche gepresst wird, die eine Übertragungsfläche einer zweiten ungleichmäßigen Oberfläche ist, wobei jeder von vorstehenden Teilen der zweiten ungleichmäßigen Oberfläche eine flache Oberseite (36) aufweist, wodurch die ungleichmäßige Oberfläche (17) des Kraftübertragungsriemens gebildet wird, die mit der Flachriemenscheibe (23/24) in Kontakt kommt, so dass vorstehende Teile der ungleichmäßigen Oberfläche (17) des Kraftübertragungsriemens eine flache Oberseite (18) aufweisen.