DE112017001580B4

DE112017001580B4 - Reibungstransmissionsriemen

Info

Publication number: DE112017001580B4
Application number: DE112017001580.4T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Okubo; Shinji Takahashi; Hideaki Kawahara
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2037-01-06
Also published as: CN108603566A; CN108603566B; KR20180098676A; US20180372183A1; JP2018076968A; US10323717B2; WO2017168914A1; JP6306267B2; DE112017001580T5; JPWO2017168914A1; KR101992858B1

Abstract

Reibungstransmissionsriemen mit einer eine Riemenscheibenanlagefläche bildenden Kautschukschicht, wobeidie Kautschukschicht eine Kautschukzusammensetzung umfasst, die hydrophilen anorganischen Füllstoff, der keine haftvermittelnde Behandlung erhaltendes hydrophiles Siliciumdioxid umfasst, und ein rutschfestes Material enthält,das rutschfeste Material von der Riemenscheibenanlagefläche hervorsteht und aus hydrophoben Harzpartikeln mit einem handelsüblichen Feuchtigkeitszuschlag von 0,4 % oder weniger gebildet ist,in der Kautschukzusammensetzung ein Anteil des rutschfesten Materials bezogen auf 100 Massenteile einer Kautschukkomponente 50 Massenteile oder mehr beträgt und 100 Massenteile oder weniger beträgt,in der Kautschukzusammensetzung ein Anteil des hydrophilen anorganischen Füllstoffs bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 35 Massenteile oder mehr beträgt und 85 Massenteile oder weniger beträgt,und die Kautschukzusammensetzung keinen Haftvermittler enthält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reibungstransmissionsriemen.
STAND DER TECHNIK
Aus dem Stand der Technik bekannte Reibungstransmissionsriemen weisen eine Riemenscheibenanlagefläche auf, an der Polymer-Partikel und Kurzfasern freiliegen. Patentdokument 1 offenbart zum Beispiel einen Keilrippenriemen mit einer komprimierten Kautschukschicht, die (i) aus einer ultrahochmolekulare Polyethylen-Partikel enthaltenden Kautschukzusammensetzung gebildet ist und (ii) des Weiteren Kurzfasern umfasst. Patentdokument 2 offenbart einen Keilrippenriemen mit einer Rippenoberflächenschicht, die (i) aus einer hochmolekulare Polyethylen-Partikel enthaltenden Kautschukzusammensetzung gebildet und (ii) mit Kurzfasern gefüllt ist.
Aus dem Patentdokument 3 ist ein weiterer Reibungstransmissionriemen bekannt.
ZITIERTE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: japanische Offenlegungsschrift JP 2007-070592 A
Patentdokument 2: japanische Offenlegungsschrift JP 2007-170454 A
Patentdokument 3: japanische Offenlegungsschrift JP 2007-270917 A .

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die vorliegende Erfindung soll eine abnormale Geräuschentwicklung eines Reibungstransmissionsriemen bei feuchtem Riemen verringern.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Reibungstransmissionsriemen mit einer eine Riemenscheibenanlagefläche bildenden Kautschukschicht gemäß Patentanspruch 1 gerichtet. Die Kautschukschicht umfasst eine Kautschukzusammensetzung, die einen hydrophilen anorganischen Füllstoff, der keine haftvermittelnde Behandlung erhaltendes hydrophiles Siliciumdioxid umfasst, und ein rutschfestes Material enthält. Das rutschfeste Material steht von der Riemenscheibenanlagefläche hervor und ist aus hydrophoben Harzpartikeln mit einem handelsüblichen Feuchtigkeitszuschlag von 0,4 % oder weniger gebildet. In der Kautschukzusammensetzung beträgt ein Anteil des rutschfesten Materials bezogen auf 100 Massenteile einer Kautschukkomponente 50 Massenteile oder mehr und beträgt 100 Massenteile oder weniger. In der Kautschukzusammensetzung beträgt ein Anteil des hydrophilen anorganischen Füllstoffs bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 35 Massenteile oder mehr und beträgt 85 Massenteile oder weniger. Die Kautschukzusammensetzung enthält keinen Haftvermittler.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Ein Reibungstransmissionsriemen nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kautschukschicht, die als eine Riemenscheibenanlagefläche fungiert und aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet ist, die einen hydrophilen anorganischem Füllstoff und ein rutschfestes Material enthält, das aus hydrophoben Harzpartikeln gebildet ist. Durch ein solches Merkmal ist eine abnormale Geräuschentwicklung bei feuchtem Riemen verringerbar.
Figurenliste

[1] 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Keilrippenriemens nach einer ersten Ausführungsform.
[2] 2 zeigt eine Schnittansicht einer einzelnen keilförmigen Rippe des Keilrippenriemens nach der ersten Ausführungsform.
[3] 3 zeigt eine Längsschnittansicht eines Riemenformwerkzeugs.
[4] 4 zeigt eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Abschnitts des Riemenformwerkzeugs.
[5] 5 zeigt eine erste Darstellung zu Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der ersten Ausführungsform.
[6] 6 zeigt eine zweite Darstellung zu Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der ersten Ausführungsform.
[7] 7 zeigt eine dritte Darstellung zu Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der ersten Ausführungsform.
[8] 8 zeigt eine vierte Darstellung zu Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der ersten Ausführungsform.
[9] 9 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben für ein Nebenaggregatetrieb-Riemenübertragungssystem eines Kraftfahrzeugs.
[10] 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Keilrippenriemens nach einer zweiten Ausführungsform.
[11] 11 zeigt eine Schnittansicht einer einzelnen keilförmigen Rippe des Keilrippenriemens nach der zweiten Ausführungsform.
[12] 12 zeigt eine erste Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der zweiten Ausführungsform.
[13] 13 zeigt eine zweite Darstellung zu Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung des Keilrippenriemens nach der zweiten Ausführungsform.
[14] 14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Keilrippenriemens nach einer dritten Ausführungsform.
[15] 15 zeigt eine Schnittansicht einer einzelnen keilförmigen Rippe des Keilrippenriemens nach der dritten Ausführungsform.
[16A] 16A zeigt eine perspektivische Ansicht eines flankenoffenen Keilriemens nach einer weiteren Ausführungsform.
[16B] 16B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Flachriemens nach einer weiteren Ausführungsform.
[17] 17 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlaufprüfgeräts.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 und 2 zeigen einen Keilrippenriemen B (einen Reibungstransmissionsriemen) nach einer ersten Ausführungsform. Der Keilrippenriemen B nach der ersten Ausführungsform ist zum Beispiel ein Endlosriemen, der in einem Riemenübertragungssystem zum Antreiben eines in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Nebenaggregats verwendet wird. Der Keilrippenriemen B nach der ersten Ausführungsform weist beispielsweise eine Länge von 700 mm bis 3000 mm, eine Breite von 10 mm bis 36 mm und eine Dicke von 4,0 mm bis 5,0 mm auf.
Der Keilrippenriemen B nach der ersten Ausführungsform weist einen dreischichtigen Keilrippenriemenkörper 10 auf, der eine komprimierte Kautschukschicht 11, die einen Innenflächenabschnitt des Riemens darstellt, eine adhäsive Kautschukschicht 12, die einen Mittelabschnitt des Riemens darstellt, und eine dehnbare Kautschukschicht 13 umfasst, die einen Außenflächenabschnitt des Riemens darstellt. In einem in der Riemendickenrichtung mittleren Abschnitt der adhäsiven Kautschukschicht 12 des Keilrippenriemenkörpers 10 ist ein Zugstrang 14 derart eingebettet, dass der Zugstrang 14 ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in der Riemenquerrichtung bildet. Die komprimierte Kautschukschicht 11 weist beispielsweise eine Dicke von 1,0 mm bis 3,6 mm auf. Die adhäsive Kautschukschicht 12 weist beispielsweise eine Dicke von 1,0 mm bis 2,5 mm auf. Die dehnbare Kautschukschicht 13 weist beispielsweise eine Dicke von 0,4 mm bis 0,8 mm auf. Die dehnbare Kautschukschicht 13 kann durch ein rückseitiges Verstärkungsgewebe ersetzt sein.
Die komprimierte Kautschukschicht 11 umfasst eine Vielzahl von keilförmigen Rippen 15, die an dem Innenflächenabschnitt des Riemens hervorstehen. Die Rippen der Vielzahl von keilförmigen Rippen 15 sind jeweils in Form eines sich in der Längsrichtung des Riemens erstreckenden Grats ausgebildet und weisen einen annähernd umgekehrt dreieckigen Querschnitt auf. Die keilförmigen Rippen 15 sind in der Querrichtung des Riemens parallel zueinander angeordnet. Die Flächen der in der komprimierten Kautschukschicht 11 umfassten keilförmigen Rippen 15 stellen eine Riemenscheibenanlagefläche dar, die als Kraftübertragungsfläche fungiert. Die keilförmigen Rippen 15 weisen jeweils beispielsweise eine Höhe von 2,0 mm bis 3,0 mm und an einem proximalen Ende eine Breite von 1,0 mm bis 3,6 mm auf. Die Anzahl der keilförmigen Rippen beträgt beispielsweise drei bis sechs (sechs Rippen in 1).
Die komprimierte Kautschukschicht 11 ist aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die aus einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung hergestellt wird, die durch Verkneten einer Kautschukkomponente mit verschiedenen Mischungsbestandteilen, einschließlich hydrophilen anorganischen Füllstoffs und eines rutschfesten Materials, hergestellt wird. Diese nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird erhitzt und gepresst, so dass die Kautschukkomponente vernetzt wird. Die erhaltene Kautschukzusammensetzung wird für die komprimierte Kautschukschicht 11 verwendet. Somit enthält die die komprimierte Kautschukschicht 11 bildende Kautschukzusammensetzung die vernetzte Kautschukkomponente und verschiedene Mischungsbestandteile, einschließlich des hydrophilen anorganischen Füllstoffs und des rutschfesten Materials, die in der Kautschukkomponente verteilt sind. Wie in Beispielen gezeigt, die an späterer Stelle beschrieben werden, ist durch den Keilrippenriemen B nach der ersten Ausführungsform eine anormale Geräuschentwicklung im feuchten Zustand verringerbar, da die die Riemenscheibenanlagefläche bildende komprimierte Kautschukschicht 11 aus der den hydrophilen anorganischen Füllstoff und das rutschfeste Material enthaltenden Kautschukzusammensetzung gebildet ist und das rutschfeste Material in der Riemenscheibenanlagefläche verteilt ist und an dieser freiliegt. Hierbei ist das rutschfeste Material aus den hydrophoben Harzpartikeln und/oder den hydrophoben Harzfasern gebildet und weist einen handelsüblichen Feuchtigkeitszuschlag von 0,4 % oder weniger auf. Des Weiteren beträgt ein Gesamtanteil des hydrophilen anorganischen Füllstoffs bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bevorzugt 35 Massenteile oder mehr, noch bevorzugter 45 Massenteile oder mehr und noch weiter bevorzugt 55 Massenteile oder mehr.
Beispiele für die Kautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, welche die komprimierte Kautschukschicht 11 bildet, umfassen: ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer, wie z. B. ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (im Folgenden als EPDM bezeichnet), Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM), Ethylen-Buten-Copolymer (EDM) und Ethylen-Octen-Copolymer (EOM); Chloropren-Kautschuk (CR); chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM); und hydrierten Acrylnitril-Kautschuk (H-NBR). Bevorzugt wird einer oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Stoffe als die Kautschukkomponente verwendet. Die Kautschukkomponente ist bevorzugt aus Ethylen-α-Olefin-Elastomer und noch bevorzugter aus EPDM gebildet.
Das der Kautschukzusammensetzung beigemische rutschfeste Material ist aus hydrophoben Partikeln und/oder Harzfasern gebildet. Beispiele für ein solches rutschfestes Material umfassen Polyolefin und Polyester. Beispiele für das Polyolefin umfassen Homopolymere wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, Poly-1-buten und Poly-4-methyl-1-penten, und Copolymere aus Ethylen und α-Olefin, wie z. B. Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen und 4-Methyl-1-penten. Als das rutschfestes Material werden bevorzugt eine oder zwei Arten dieser Stoffe verwendet, und noch bevorzugter werden Partikel oder Fasern aus einem Polyethylen-Homopolymer verwendet. Beispiele für Polyester umfassen Polyethylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und Polybutylennaphthalat. Als das rutschfestes Material wird bevorzugt eine oder zwei Arten dieser Stoffe verwendet, und noch bevorzugter werden Partikel oder Fasern aus Polyethylenterephthalat verwendet.
Es wird darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Offenbarung Harzfasern mit einem gemäß JIS L0105 definierten handelsüblichen Feuchtigkeitszuschlag von 0,4 % oder weniger als hydrophobe Harzfasern zu verwenden sind. Partikel aus diesem Harz sollen hydrophobe Harzpartikel sein. Es wird darauf hingewiesen, dass Partikel und Fasern gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht auf derartige Partikel und Fasern beschränkt sind.
Ein Anteil der hydrophoben Harzpartikel beträgt bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bevorzugt 50 Massenteile oder mehr, noch bevorzugter 70 Massenteile oder mehr und noch weiter bevorzugt 80 Massenteile oder mehr.
Des Weiteren beträgt ein Anteil der hydrophoben Harzfasern bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bevorzugt 10 Massenteile oder mehr und noch bevorzugter 20 Massenteile oder mehr.
Zur Steigerung der Verschleißfestigkeit der die Riemenscheibenanlagefläche bildenden komprimierten Kautschukschicht 11 und zur Verringerung einer abnormalen Geräuschentwicklung bei feuchtem Keilrippenriemen B enthalten die hydrophoben Harzpartikel bevorzugt ultrahochmolekulare hydrophobe Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (d. h. Gewichtsmittel des Molekulargewichts, Zahlenmittel des Molekulargewichts) von 500.000 oder mehr, noch bevorzugter 1,000,000 oder mehr und noch weiter bevorzugt 1,500,000 oder mehr. Zur Steigerung der Wechselbiegefestigkeit weisen die ultrahochmolekularen hydrophoben Harzpartikel ein durchschnittliches Molekulargewicht von 6,000,000 oder weniger auf.
Zur Steigerung der Verschleißfestigkeit der die Riemenscheibenanlagefläche bildenden komprimierten Kautschukschicht 11 und zur Verringerung einer abnormalen Geräuschentwicklung bei feuchtem Keilrippenriemen B beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser der hydrophoben Harzpartikel bevorzugt 10 µm oder mehr und noch bevorzugter 100 µm oder mehr und zur Steigerung der Wechselbiegefestigkeit bevorzugt 200 µm oder weniger, noch bevorzugter 170 µm oder weniger und noch weiter bevorzugt 150 µm oder weniger. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser ergibt sich aus dem arithmetischen Mittel der Durchmesser (d. h. der maximalen Außendurchmesser) von einschließlich 50 bis einschließlich 100 Partikeln, die in einem von einem Rasterelektronenmikroskop aufgenommenen Beobachtungsbild der Polyolefin-Partikel unter Berücksichtigung einer Vergrößerung tatsächlich gemessen werden.
Zur Steigerung der Verschleißfestigkeit der die Riemenscheibenanlagefläche bildenden komprimierten Kautschukschicht 11 und zur Verringerung einer abnormalen Geräuschentwicklung bei feuchtem Keilrippenriemen B gestaltet sich die Partikelgrößenverteilung der hydrophoben Harzpartikel so, dass bevorzugt 70 Gew.-% oder mehr, noch bevorzugter 80 Gew.-% oder mehr und noch weiter bevorzugt 90 Gew.-% oder mehr der Polyethylen-Partikel in dem Partikeldurchmesserbereich von einschließlich 100 µm bis einschließlich 150 µm liegen.
Aus dem gleichen Grund wie dem für den Anteil der vorgenannten hydrophoben Harzpartikel erläuterten weisen die hydrophoben Harzfasern einen Durchmesser von bevorzugt 1 µm oder größer, noch bevorzugter 5 µm oder größer und noch weiter bevorzugt 10 µm oder größer auf. Die hydrophoben Harzfasern weisen einen Durchmesser von bevorzugt 100 µm oder kleiner, noch bevorzugter 70 µm oder kleiner und noch weiter bevorzugt 50 µm oder kleiner auf.
Des Weiteren umfassen Beispiele für den in der Kautschukzusammensetzung enthaltenen anorganischen Füllstoff Siliciumdioxid, Schichtsilikat, Calciumcarbonat und Ton. Bevorzugt ist der anorganische Füllstoff aus einer Art oder zwei oder mehr Arten dieser Stoffe zusammengesetzt. Der Gesamtanteil der Polyolefin-Partikel und des anorganischen Füllstoffs, die in der Kautschukzusammensetzung enthalten sind, beträgt bevorzugt eine vorbestimmte Menge oder mehr. Des Weiteren beträgt auch ein Anteil des anorganischen Füllstoffs allein bevorzugt eine vorbestimmte Menge oder mehr. Zum Beispiel beträgt der Anteil des anorganischen Füllstoffs bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bevorzugt 30 Massenteile oder mehr.
Beispiele für das Schichtsilikat als anorganischer Füllstoff umfassen die Smektit-Familie, die Vermiculit-Familie und die Kaolin-Familie. Beispiele aus der Smektit-Familie umfassen Montmorillonit, Beidellit, Saponit und Hectorit. Beispiele aus der Vermiculit-Familie umfassen trioktaedrischen Vermiculit und dioktaedrischen Vermiculit. Beispiele aus der Kaolin-Familie umfassen Kaolinit, Dickit, Halloysit, Lizardit, Amesit und Chrysotil. Bevorzugt ist das Schichtsilikat aus einer Art oder aus zwei oder mehr Arten dieser Stoffe zusammengesetzt. Noch bevorzugter wird Montmorillonit als das Schichtsilikat verwendet.
Bevorzugt erhält beispielhaft in dem anorganischen Füllstoff enthaltenes Siliciumdioxid keine haftvermittelnde Behandlung. Des Weiteren sind bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bevorzugt 30 Massenteile oder mehr und noch bevorzugter 40 Massenteile oder mehr Siliciumdioxid in der Kautschukzusammensetzung enthalten.
Beispiele für weitere in der Kautschukzusammensetzung enthaltene Mischungsbestandteile umfassen Ruß, einen Verarbeitungshilfsstoff, einen Vulkanisationshilfsstoff, einen Vernetzer und einen Co-Vernetzer.
Beispiele für Ruß umfassen: Gasruß; Ofenruß, wie z. B. SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF und N-234; Thermalruß, wie z. B. FT und MT; und Acetylenruß. Bei dieser Ausführungsform ist der Anteil des Rußes, der hauptsächlich zur Schwarzfärbung der Kautschukzusammensetzung enthalten ist, bevorzugt kleiner als in einem Fall, in dem der Ruß als Verstärkungsmaterial enthalten sein soll. Der Anteil des Rußes kann bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente zum Beispiel 15 Massenteile oder weniger, 10 Massenteile oder weniger und 5 Massenteile oder weniger betragen.
Beispiele für den Verarbeitungshilfsstoff umfassen Stearinsäure, Polyethylen-Wachs und ein Metallsalz einer Fettsäure. Bevorzugt ist der Verarbeitungshilfsstoff aus einer Art oder zwei oder mehr Arten dieser Stoffe zusammengesetzt. Der Anteil des Verarbeitungshilfsstoffs an der die komprimierte Kautschukschicht 11 bildenden Kautschukzusammensetzung beträgt bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bevorzugt 0,1 Massenteile bis 3 Massenteile.
Beispiele für den Vulkanisationshilfsstoff umfassen Metalloxide, wie z. B. Zinkoxid (Zinkweiß) und Magnesiumoxid. Bevorzugt ist der Vulkanisationshilfsstoff aus einer Art oder zwei oder mehr Arten dieser Stoffe zusammengesetzt. Der Anteil des Vulkanisationshilfsstoffs beträgt bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente zum Beispiel 1 Massenteil bis 10 Massenteile.
Beispiele für den Vernetzer umfassen ein organisches Peroxid und Schwefel. Das organische Peroxid allein, Schwefel allein oder auch eine Kombination aus diesen Stoffen kann als Vernetzer verwendet werden. Wenn es sich bei dem Vernetzer um organisches Peroxid handelt, beträgt der Anteil des Vernetzers bezogen auf 100 Massenteile der Komponente zum Beispiel 0,5 Massenteile bis 8 Massenteile. Wenn es sich bei dem Vernetzer um Schwefel handelt, beträgt der Anteil des Vernetzers bezogen auf 100 Massenteile der Komponente zum Beispiel 0,5 Massenteile bis 4 Massenteile.
Beispiele für den Co-Vernetzer umfassen Trimethylolpropan-Trimethacrylat, Ethylenglycol-Dimethacrylat, Triallyl-Isocyanurat, flüssiges Polybutadien und N, N'-m-Phenylenbismaleimid. Bevorzugt ist der Co-Vernetzer aus einer Art oder zwei oder mehr Arten dieser Stoffe zusammengesetzt. Der Anteil des Co-Vernetzers an der die komprimierte Kautschukschicht 11 bildenden Kautschukzusammensetzung beträgt bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente bevorzugt 0,5 Massenteile bis 7 Massenteile.
Die adhäsive Kautschukschicht 12 ist in Form eines Streifens ausgebildet, der einen horizontal gestreckten rechtwinkligen Querschnitt aufweist. Die dehnbare Kautschukschicht 13 ist ebenfalls in Form eines Streifens mit einem horizontal gestreckten rechtwinkligen Querschnitt ausgebildet. Bevorzugt weist eine Oberfläche der dehnbaren Kautschukschicht 13 ein von einem Gewebe vermitteltes Gewebemuster auf, um zwischen der dehnbaren Kautschukschicht 13 und einer an der dehnbaren Kautschukschicht 13 anliegenden Flachriemenscheibe erzeugte Geräusche zu verringern.
Die adhäsive Kautschukschicht 12 und die dehnbare Kautschukschicht 13 sind jeweils aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die durch Erhitzen und Pressen einer nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung, die durch Kneten einer mit verschiedenen Mischungsbestandteilen vermischten Kautschukkomponente hergestellt ist, und durch Vernetzen des gekneteten Produkts mittels eines Vernetzers hergestellt ist. Somit enthalten die adhäsive Kautschukschicht 12 und die dehnbare Kautschukschicht 13 jeweils die vernetzte Kautschukkomponente und verschiedene Mischungsbestandteile. Zur Verringerung einer Haftung zwischen der dehnbaren Kautschukschicht 13 und der an der dehnbaren Kautschukschicht 13 anliegenden Flachriemenscheibe ist die dehnbare Kautschukschicht 13 bevorzugt aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die geringfügig härter als die Kautschukzusammensetzung der adhäsiven Kautschukschicht 12 ist.
Beispiele für die Kautschukkomponenten der Kautschukzusammensetzungen, welche die adhäsive Kautschukschicht 12 und die dehnbare Kautschukschicht 13 bilden, umfassen Ethylen-α-Olefin-Elastomer, Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfonierten Polyethylen-Kautschuk (CSM) und hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (H-NBR). Bei diesen Kautschukkomponenten handelt es sich bevorzugt um das gleiche Material wie das der Kautschukkomponente der komprimierten Kautschukschicht 11.
Wie bei der komprimierten Kautschukschicht 11 umfassen Beispiele für den Mischungsbestandteil ein Verstärkungsmaterial, wie z. B. einen Ruß, einen Füllstoff, einen Verarbeitungshilfsstoff, einen Vulkanisationshilfsstoff, einen Vernetzer und einen Co-Vernetzer.
Die komprimierte Kautschukschicht 11, die adhäsive Kautschukschicht 12 und die dehnbare Kautschukschicht 13 können aus der gleichen Kautschukzusammensetzung gebildet sein. Alternativ können die Schichten 11, 12 und 13 aus unterschiedlichen Kautschukzusammensetzungen gebildet sein.
Der Zugstrang 14 besteht aus einem Zwirn aus Fasern, wie z. B. Polyesterfasern (PET), Polyethylennaphthalat-Fasern (PEN), Aramidfasern und Vinylon-Fasern. Der Durchmesser des Zugstrangs 14 beträgt zum Beispiel 0,5 mm bis 2,5 mm. Die Entfernung zwischen den Mitten im Querschnitt der benachbarten Zugstränge 13 beträgt zum Beispiel 0,05 mm bis 0,20 mm. Der Zugstrang 14 erfährt vor dem Formen des Riemens eine haftvermittelnde Behandlung, bei welcher der Zugstrang 14 in einer wässrigen RFL-Lösung getränkt und anschließend erhitzt wird, und/oder eine haftvermittelnde Behandlung, bei welcher der Zugstrang 14 in einer Kautschuklösung getränkt und anschließend getrocknet wird, um der adhäsiven Kautschukschicht 12 des Keilrippenriemenkörpers 10 Haftvermögen zu verleihen.
(Verfahren zur Herstellung eines Keilrippenriemens)
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der ersten Ausführungsform beschrieben.
Bei der Herstellung des Keilrippenriemens B nach der ersten Ausführungsform wird ein Riemenformwerkzeug 20 verwendet. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, umfasst das Riemenformwerkzeug 20 eine zylindrische innere Form 21 und eine zylindrische äußere Form 22, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Die innere Form 21 des Riemenformwerkzeug 20 besteht aus einem flexiblen Material, wie z. B. Kautschuk. Die äußere Form 22 besteht aus einem starren Material, wie z. B. Metall. Die Innenumfangsfläche der äußeren Form 22 dient als formende Fläche und weist keilförmige Rippenbildungsnuten 23 auf, die in einer axialen Richtung in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Die äußere Form 22 ist mit einem Temperaturregelmechanismus versehen, durch den ein Heizmedium, wie z. B. Wasserdampf, oder ein Kühlmedium, wie z. B. Wasser, fließen und die Temperatur regeln kann. Das Riemenformwerkzeug 20 ist mit einem Druckbeaufschlagungsmittel versehen, das zur Druckbeaufschlagung und zur Expansion der inneren Form 21 von innen ausgebildet ist.
Bei der Herstellung des Keilrippenriemens B nach der ersten Ausführungsform werden Mischungsbestandteile zu einer Kautschukkomponente zugegeben, und das Gemisch wird mittels einer Mischmaschine, wie z. B. eines Kneters und eines Banbury-Mischers geknetet. Die resultierende nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung wird z. B. durch Kalandrieren zu einer Schicht geformt, um eine nicht vernetzte Kautschukschicht 11' zur Bildung einer komprimierten Kautschukschicht 11 auszubilden. In der nicht vernetzten Kautschukschicht 11' für die komprimierte Kautschukschicht 11 sind hydrophobe Harzpartikel und/oder hydrophobe Harzfasern gemeinsam mit einem hydrophilen anorganischen Füllstoff enthalten.
Nicht vernetzte Kautschukschichten 12' und 13' zur Bildung der adhäsiven Kautschukschicht 12 und der dehnbaren Kautschukschicht 13 werden auf ähnliche Weise ausgebildet. Nach der haftvermittelnden Behandlung, bei welcher der Zwirn 14', der den Zugstrang 14 bilden soll, in einer wässrigen RFL-Lösung getränkt und erhitzt wird, erfolgt eine haftvermittelnde Behandlung, bei welcher der Zwirn 14' in einer Kautschuklösung getränkt und erhitzt und getrocknet wird.
Als nächstes wird wie in 5 gezeigt eine Kautschukhülse 25 derart auf einer eine glatte Oberfläche aufweisenden zylindrischen Trommel 24 platziert, dass sie die zylindrische Trommel 24 bedeckt. Dann werden die nicht vernetzte Kautschukschicht 13' zur Bildung der dehnbaren Kautschukschicht 13 und die nicht vernetzte Kautschukschicht 12' zur Bildung der adhäsiven Kautschukschicht 12 nacheinander auf die Kautschukhülse 25 gewickelt und geschichtet. Danach wird der Zwirn 14' zur Ausbildung des Zugstrangs 14 spiralförmig um die zylindrische innere Form 21 gewickelt, und eine weitere nicht vernetzte Kautschukschicht 12' zur Bildung der adhäsiven Kautschukschicht 12 und die nicht vernetzte Kautschukschicht 11' zur Bildung der komprimierten Kautschukschicht werden nacheinander auf den gewickelten Zwirn 14' gewickelt und geschichtet, wodurch ein Schichtkörper S' ausgebildet wird. Bei diesem Prozess werden die nicht vernetzten Kautschukschichten 11', 12' und 13' so gewickelt, dass ihre Faserrichtung einer Riemenlängsrichtung (d. h. einer Umfangsrichtung) entspricht.
Als nächstes wird die den Schichtkörper S' aufweisende Kautschukhülse 25 von der zylindrischen Trommel 24 abgenommen und anschließend wie in 6 gezeigt an die Innenumfangsfläche der äußeren Form 22 angelegt.
Als nächstes wird die innere Form 21 wie in 7 gezeigt in der Kautschukhülse 25, die in der äußeren Form 22 liegt, platziert und hermetisch abgedichtet.
Anschließend wird die äußere Form 22 erhitzt und die innere Form 21 beispielsweise durch Einbringen von Hochdruckluft in ihren hermetisch abgedichteten Innenraum mit Druck beaufschlagt. Hierbei expandiert die innere Form 21, wie in 8 zu sehen ist, und die nicht vernetzten Kautschukschichten 11', 12' und 13' des Schichtkörpers S' zur Ausbildung eines Riemens werden an der formenden Fläche der äußeren Form gepresst. Gleichzeitig wird die Vernetzung der Kautschukkomponente in den Schichten vorangetrieben, und die Schichten werden einstückig mit dem Zwirn 14' verbunden. Hierdurch wird ein zylindrischer Riemenrohling S gebildet. Die Formtemperatur des Riemenrohlings S beträgt zum Beispiel 100 °C bis 180 °C. Der Formdruck beträgt zum Beispiel 0,5 MPa bis 2,0 MPa. Die Formdauer beträgt zum Beispiel 10 Minuten bis 60 Minuten.
Dann wird der Druck im Innenraum der inneren Form 21 reduziert, um die Abdichtung zu entfernen, und der mittels der Kautschukhülse 25 zwischen der inneren Form 21 und der äußeren Form 22 gebildete Riemenrohling wird entformt. Der Riemenrohling wird in Ringe vorbestimmter Breite geschnitten und auf links gedreht, wodurch man den Keilrippenriemen B erhält. Bei Bedarf kann eine Außenfläche des Riemenrohlings S, d. h. eine die keilförmigen Rippen 15 aufweisende Fläche poliert werden.
9 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Nebenaggregatetrieb-Riemenübertragungssystems 30 eines Kraftfahrzeugs, welches den Keilrippenriemen B nach der ersten Ausführungsform verwendet. Das Nebenaggregatetrieb-Riemenübertragungssystem 30 ist ein Serpentinentriebsystem, in dem der Keilrippenriemen B zur Kraftübertragung um sechs Riemenscheiben gewickelt ist, die vier Rippenriemenscheiben und zwei Flachriemenscheiben umfassen.
Das Nebenaggregatetrieb-Riemenübertragungssystem 30 umfasst an einer obersten Stelle eine Lenkhilfepumpenriemenscheibe 31, die eine Rippenriemenscheibe ist, und eine Wechselstromgeneratorriemenscheibe 32, die eine Rippenriemenscheibe ist und sich unterhalb der Lenkhilfepumpenriemenscheibe 31 befindet. Das System 30 umfasst außerdem eine Spannrolle 33, welche eine Flachriemenscheibe ist und sich an einer Stelle links unterhalb der Lenkhilfepumpenriemenscheibe 31 befindet, und eine Wasserpumpenriemenscheibe 34, die eine Flachriemenscheibe ist und sich unterhalb der Spannrolle 33 befindet. Das System 30 umfasst des Weiteren eine Kurbelwellenriemenscheibe 35, die eine Rippenriemenscheibe ist und sich an einer Stelle links unterhalb der Spannrolle 33 befindet, und eine Klimakompressorriemenscheibe 36, die eine Rippenriemenscheibe ist und sich an einer Stelle rechts unterhalb der Kurbelwellenriemenscheibe 35 befindet. Diese Riemenscheiben sind beispielsweise aus gepressten Metallteilen oder Gussteilen oder aus Harzformzeilen aus z. B. Nylonharz und Phenolharz gebildet, wobei ein Riemenscheibendurchmesser φ50 mm bis φ150 mm beträgt.
In dem Nebenaggregatetrieb-Riemenübertragungssystem 30 ist der Keilrippenriemen B unter Anlage der keilförmigen Rippen 15 an der Lenkhilfepumpenriemenscheibe 31 um die Lenkhilfepumpenriemenscheibe 31 und dann unter Anlage der Rückseite des Riemens B an der Spannrolle 33 um die Spannrolle 33 gewickelt. Anschließend ist der Riemen B unter Anlage der keilförmigen Rippen 15 an der Kurbelwellenriemenscheibe 35 und der Klimakompressorriemenscheibe 36 nacheinander um die Kurbelwellenriemenscheibe 35 und die Klimakompressorriemenscheibe 36 und des Weiteren unter Anlage der Rückseite des Riemens B an der Wasserpumpenriemenscheibe 34 um die Wasserpumpenriemenscheibe 34 gewickelt. Anschließend ist der Riemen B unter Anlage der keilförmigen Rippen 15 an der Wechselstromgeneratorriemenscheibe 32 um die Wechselstromgeneratorriemenscheibe 32 gewickelt und kehrt am Ende zu der Lenkhilfepumpenriemenscheibe 31 zurück. Die Riementrumlänge, welche eine Länge des Keilrippenriemens B zwischen den Riemenscheiben ist, beträgt zum Beispiel 50 mm bis 300 mm. Der zulässige Fluchtungsfehler zwischen den Riemenscheiben beträgt 0° bis 2°.
Im Folgenden ist ein Grund dafür beschrieben, warum durch den Riemen nach dieser Ausführungsform eine abnormale Geräuschentwicklung im feuchten Zustand verringerbar ist. Zunächst einmal liegt die in der vorliegenden Anmeldung genannte abnormale Geräuschentwicklung im feuchten Zustand an einem sogenannten Stick-Slip-Effekt an einem Reibungsbereich zwischen der Riemenscheibenanlagefläche des Kraftübertragungsriemens und einer Riemenscheibe. Wenn der Kraftübertragungsriemen feucht ist, sinkt ein Reibungskoeffizient des Transmissionsriemens. Wenn der Reibungsbereich sowohl einen feuchten als auch einen nicht feuchten Bereich aufweist, schwankt die Reibungskraft je nach Bereich. Dies führt leicht zu dem Stick-Slip-Effekt und schließlich zu einer abnormalen Geräuschentwicklung.
Wenn hingegen der gesamte Reibungsbereich feucht ist, ist der Stick-Slip-Effekt verringert. Aus diesem Grund ist die in der Riemenscheibenanlagefläche umfasste Kautschukschicht aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die einen hydrophilen anorganischen Füllstoff enthält, so dass die Riemenscheibenanlagefläche leicht feucht wird und der Stick-Slip-Effekt verringert ist. Des Weiteren sind der in der Riemenscheibenanlagefläche umfassten Kautschukschicht Harzpartikel und/oder Harzfasern als ein rutschfestes Material zugegeben. Ein solches Merkmal verringert das Nachlassen der Kraftübertragungsleistung. Feuchte Abschnitte des an der Riemenscheibenanlagefläche freiliegenden rutschfesten Materials führen aufgrund von Kapillarkräften zu einem Anstieg der Reibungskraft zwischen dem Kraftübertragungsriemen und einer Riemenscheibe und zu einem Anstieg des resultierenden Stick-Slip-Effekts. Um diesem Problem entgegenzutreten, umfasst der Riemen nach der vorliegenden Offenbarung Partikel und/oder Fasern aus hydrophobem Harz, so dass das rutschfeste Material weniger leicht feucht wird, um das Auftreten von Kapillarkräften zu verringern. Durch ein solches Merkmal wird es möglich, die Risiken des Stick-Slip-Effekts und des Auftretens einer abnormalen Geräuschentwicklung zu verringern.
Wie ersichtlich ist, erhält das in dem anorganischen Füllstoff umfasste Siliciumdioxid bevorzugt keine haftvermittelnde Behandlung. Konkret wird das Siliciumdioxid, wenn es der Kautschukzusammensetzung beigemischt ist, üblicherweise mit einem Silan-Haftvermittler behandelt, um die Verteilbarkeit des Siliciumdioxids in der Kautschukkomponente zu verbessern. Bei dieser Ausführungsform kann das Siliciumdioxid jedoch bevorzugt ohne haftvermittelnde Behandlung verwendet werden. Des Weiteren wird bevorzugt kein Haftvermittler als Mischungsbestandteil für die Kautschukzusammensetzung verwendet. Folglich ist der Kautschukzusammensetzung stark hydrophiles Siliciumdioxid beigemischt, so dass die Riemenscheibenanlagefläche des Riemen leicht feucht wird. Ein solches Merkmal ist zur Verringerung der abnormalen Geräuschentwicklung wünschenswert.
Ebenso umfasst der anorganische Füllstoff bevorzugt Ca-Montmorillonit. Montmorillonit absorbiert Kationen, wie z. B. Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺. Die am stärksten absorbierten Kationen sind Na-Kationen wie Na⁺ und Ca-Kationen wie Ca²⁺. Verglichen mit Na-Montmorillonit zeichnet sich Ca-Montmorillonit durch sein Absorptionsvermögen aus und eignet sich für ein bei dieser Ausführungsform vorliegendes Bestreben, nämlich die Riemenscheibenanlagefläche leicht befeuchtbar zu machen.
(Zweite Ausführungsform)
10 und 11 zeigen den Keilrippenriemen B nach einer zweiten Ausführungsform. Zur Kennzeichnung der gleichen Elemente wie in der ersten Ausführungsform wurden gleiche Bezugszeichen verwendet.
Gemäß der zweiten Ausführungsform weist die komprimierte Kautschukschicht 11 des Keilrippenriemens B eine Oberflächenkautschukschicht 11a und einen inneren Kautschukabschnitt 11b auf. Die Oberflächenkautschukschicht 11a ist auf die gesamten Oberflächen der keilförmigen Rippen 15 geschichtet. Die Oberflächen der in der Oberflächenkautschukschicht 11a umfassten keilförmigen Rippen 15 stellen eine Riemenscheibenanlagefläche dar, die als Kraftübertragungsfläche fungiert. Die Oberflächenkautschukschicht 11a weist zum Beispiel eine Dicke von 50 µm bis 500 µm auf. Der innere Kautschukabschnitt 11b befindet sich in der Oberflächenkautschukschicht 11a und bildet den neben der Oberflächenkautschukschicht 11a übrigen Abschnitt der komprimierten Kautschukschicht 11.
Ähnlich wie die komprimierte Kautschukschicht 11 nach der ersten Ausführungsform ist die Oberflächenkautschukschicht 11a aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die Folgendes enthält: eine vernetzte Kautschukkomponente; ein rutschfestes Material (hydrophobe Harzpartikel und/oder hydrophobe Harzfasern), das in der Kautschukkomponente verteilt ist; und verschiedene Mischungsbestandteile einschließlich eines hydrophilen anorganischen Füllstoffs.
Der innere Kautschukabschnitt 11b ist aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die eine vernetzte Kautschukkomponente und verschiedene Mischungsbestandteile enthält. Die Kautschukzusammensetzung, welche den inneren Kautschukabschnitt 11b bildet, kann das rutschfeste Material und den hydrophilen anorganischen Füllstoff enthalten. Die den inneren Kautschukabschnitt 11b bildende Kautschukzusammensetzung kann der die adhäsive Kautschukschicht 12 oder die dehnbare Kautschukschicht 13 bildenden Kautschukzusammensetzung entsprechen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Keilrippenriemen B nach der zweiten Ausführungsform ist die in der Riemenscheibenanlagefläche umfasste Kautschukschicht 11a aus der Kautschukzusammensetzung gebildet, die Folgendes umfasst: die hydrophoben Harzpartikel und/oder die hydrophoben Harzfasern; und den hydrophilen anorganischen Füllstoff. Ein solches Merkmal verbessert die Hydrophilie der Riemenscheibenanlagefläche und ermöglicht es, dass das hydrophobe rutschfeste Material in der Riemenscheibenanlagefläche verteilt ist und an dieser freiliegt. Daher kann der Keilrippenriemen B eine abnormale Geräuschentwicklung ein einem feuchten Zustand verbessern, wie in an späterer Stelle beschriebenen Beispielen gezeigt wird.
Zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der zweiten Ausführungsform werden nicht vernetzte Kautschukschichten 11a', 11b' zur Bildung der Oberflächenkautschukschicht und des inneren Kautschukabschnitts der komprimierten Kautschukschicht 11 hergestellt. In der nicht vernetzten Kautschukschicht 11a' für die komprimierte Kautschukschicht 11 sind hydrophobe Harzpartikel und/oder hydrophobe Harzfasern gemeinsam mit einem hydrophilen organischen Füllstoff enthalten. Als nächstes werden wie in 12 gezeigt durch ein dem Verfahren bei der ersten Ausführungsform ähnlichen Verfahren die nicht vernetzte Kautschukschicht 13' zur Bildung einer dehnbaren Kautschukschicht und die nicht vernetzte Kautschukschicht 12' zur Bildung einer adhäsiven Kautschukschicht nacheinander auf die Kautschukhülse 25 gewickelt und geschichtet, die auf der eine glatte Oberfläche aufweisenden zylindrischen Trommel platziert ist. Anschließend wird der Zwirn 14' zur Bildung des Zugstrangs 14 spiralförmig um die zylindrische innere Form 21 gewickelt. Eine weitere nicht vernetzte Kautschukschicht 12' zur Bildung der adhäsiven Kautschukschicht 12, eine nicht vernetzte Kautschukschicht 11b' zur Bildung des inneren Kautschukabschnitts der komprimierten Kautschukschicht 11 und eine nicht vernetzte Kautschukschicht 11a' zur Bildung der Oberflächenkautschukschicht werden nacheinander auf den gewickelten Zwirn 14' gewickelt und geschichtet, wodurch ein Schichtkörper S' ausgebildet wird. Aus diesem Schichtkörper S' wird wie in 13 gezeigt ein zylindrischer Riemenrohling S gebildet.
Die weiteren Merkmale und Vorteile entsprechen denen der ersten Ausführungsform.
(Dritte Ausführungsform)
14 und 15 zeigen den Keilrippenriemen B nach einer dritten Ausführungsform. Zur Kennzeichnung der gleichen Elemente wie bei der ersten Ausführungsform wurden gleiche Bezugszeichen verwendet.
Gemäß der dritten Ausführungsform weist die komprimierte Kautschukschicht 11 des Keilrippenriemens B die Oberflächenkautschukschicht 11a und den inneren Kautschukabschnitt 11b auf. Die Oberflächenkautschukschicht 11a ist aus einem porösen Kautschuk gebildet, der auf die gesamten Flächen der keilförmigen Rippen 15 geschichtet ist, und bildet eine Riemenscheibenanlagefläche des Innenflächenabschnitts des Riemens. Die Oberflächenkautschukschicht 11a weist zum Beispiel eine Dicke von 50 µm bis 500 µm auf. Der innere Kautschukabschnitt 11b ist aus einem massiven Kautschuk gebildet, der sich in der Oberflächenkautschukschicht 11a befindet, und bildet den anderen Abschnitt der komprimierten Kautschukschicht 11 neben der Oberflächenkautschukschicht 11a.
Unter dem hier verwendeten Begriff „poröser Kautschuk“ ist eine vernetzte Kautschukzusammensetzung zu verstehen, die darin viele hohle Abschnitte und eine Oberfläche mit vielen Vertiefungen 16 aufweist, und kann entweder eine Struktur aufweisen, bei der die hohlen Abschnitte und die Vertiefungen 16 verteilt angeordnet sind, oder eine Struktur aufweisen, bei der die hohlen Abschnitte und die Vertiefungen 16 miteinander kommunizieren. Unter dem hier verwendeten Begriff „massiver Kautschuk“ ist eine vernetzte Kautschukzusammensetzung zu verstehen, die nicht aus „porösem Kautschuk“ gebildet ist und keine hohlen Abschnitte oder Vertiefungen 16 aufweist.
Wie bei der komprimierten Kautschukschicht 11 nach der ersten Ausführungsform ist die Oberflächenkautschukschicht 11a aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die Folgendes umfasst: eine vernetzte Kautschukkomponente; hydrophobe Harzpartikel und/oder hydrophobe Harzfasern, die in der Kautschukkomponente verteilt sind; und verschiedene Mischungsbestandteile einschließlich eines hydrophilen anorganischen Füllstoffs. Außerdem ist die Oberflächenkautschukschicht 11a aus einem porösen Kautschuk gebildet. Somit enthält die nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung vor ihrer Ausbildung zur Oberflächenkautschukschicht 11a nicht expandierte Hohlpartikel und/oder ein Treibmittel zur Bildung von porösem Kautschuk.
Beispiele für die nicht expandierten Hohlpartikel umfassen Partikel mit einem Lösungsmittel, das in einer aus einem thermoplastischen Polymer (z. B. einem Acrylnitril-Polymer) oder einem anderen geeigneten Material gebildeten Hülle verkapselt ist. Die Hohlpartikel können aus einer Art oder aus zwei oder mehr Arten dieser Partikel zusammengesetzt sein. Bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente beträgt der Anteil dieser Hohlpartikel bevorzugt 0,5 Massenteile bis 10 Massenteile. Beispiele für das Treibmittel umfassen organische Treibmittel, wie z. B. ein ADCA-Treibmittel, das Azodicarbonamid als Hauptbestandteil enthält, ein DPT-Treibmittel, das Dinitrosopentamethylentetramin als Hauptbestandteil enthält, ein OBSH-Treibmittel, das p,p'-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid als Hauptbestandteil enthält, und ein HDCA-Treibmittel, das Hydrazodicarbonamid als Hauptbestandteil enthält. Bevorzugt ist das Treibmittel aus einer Art oder zwei oder mehr Arten dieser Stoffe zusammengesetzt. Bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente beträgt der Anteil des Treibmittels bevorzugt 0,5 Massenteile bis 10 Massenteile.
Die Oberflächenkautschukschicht 11a, die aus einem porösen Kautschuk gebildet ist, weist eine Oberfläche mit vielen Vertiefungen 16 auf. Der mittlere Durchmesser der Vertiefungen 16 beträgt bevorzugt 10 µm bis 150 µm. Der mittlere Durchmesser der Vertiefungen 16 ist bestimmt durch den anhand eines Oberflächenbildes gemessenen zahlenmittleren Durchmesser von 50 bis 100 Vertiefungen.
Der innere Kautschukabschnitt 11b ist aus einer Kautschukzusammensetzung gebildet, die eine vernetzte Kautschukkomponente und verschiedene Mischungsbestandteile enthält. Die den inneren Kautschukabschnitt 11b bildende Kautschukzusammensetzung kann mit Ausnahme der hohlen Abschnitte und der Vertiefungen 16 der die Oberflächenkautschukschicht 11a bildenden Kautschukzusammensetzung entsprechen.
Die den inneren Kautschukabschnitt 11b bildende Kautschukzusammensetzung kann Folgendes umfassen: die hydrophoben Harzpartikel und/oder hydrophoben Harzfasern; und den hydrophilen anorganischen Füllstoff. Die den inneren Kautschukabschnitt 11b bildende Kautschukzusammensetzung kann der die adhäsive Kautschukschicht 12 oder die dehnbare Kautschukschicht 13 bildenden Kautschukzusammensetzung entsprechen.
Der Keilrippenriemen B nach der dritten Ausführungsform kann eine abnormale Geräuschentwicklung im feuchten Zustand verringern, wie in an späterer Stelle beschriebenen Beispielen gezeigt wird, da die die Riemenscheibenanlagefläche bildende Oberflächenkautschukschicht 11a aus der Kautschukzusammensetzung gebildet ist, welche Folgendes umfasst: die hydrophoben Harzpartikel und/oder die hydrophoben Harzfasern; und den hydrophilen anorganischen Füllstoff, so dass sich die Hydrophilie der Riemenscheibenanlagefläche verbessert und das rutschfeste Material (die hydrophoben Harzpartikel und/oder hydrophoben Harzfasern) in der Riemenscheibenanlagefläche verteilt ist und an dieser freiliegt.
Zur Herstellung des Keilrippenriemens B nach der dritten Ausführungsform werden nicht vernetzte Kautschukschichten 11a', 11b' zur Bildung der Oberflächenkautschukschicht und des inneren Kautschukabschnitts der komprimierten Kautschukschicht 11 hergestellt. In der nicht vernetzten Kautschukschicht 11a' für die Oberflächenkautschukschicht sind Hohlpartikel und/oder ein Treibmittel gemeinsam mit hydrophoben Harzpartikeln und/oder hydrophoben Harzfasern und einem hydrophilen anorganischen Füllstoff enthalten. Als nächstes werden wie in 12 und 13 gezeigt durch ein ähnliches Verfahren wie dem Verfahren nach der zweiten Ausführungsform die nicht vernetzte Kautschukschicht 13' zur Bildung einer dehnbaren Kautschukschicht und die nicht vernetzte Kautschukschicht 12' zur Bildung einer adhäsiven Kautschukschicht nacheinander auf die Kautschukhülse 25 gewickelt und geschichtet, die auf der eine glatte Oberfläche aufweisenden zylindrischen Trommel 24 platziert ist. Anschließend wird der Zwirn 14' zur Bildung des Zugstrangs spiralförmig um die zylindrische innere Form 21 gewickelt. Eine weitere nicht vernetzte Kautschukschicht 12' zur Bildung der adhäsiven Kautschukschicht, eine nicht vernetzte Kautschukschicht 11b' zur Bildung des inneren Kautschukabschnitts der komprimierten Kautschukschicht 11 und eine nicht vernetzte Kautschukschicht 11a' zur Bildung der Oberflächenkautschukschicht werden nacheinander auf den gewickelten Zwirn 14' gewickelt und geschichtet, wodurch ein Schichtkörper S' gebildet wird. Aus diesem Schichtkörper S' wird ein zylindrischer Riemenrohling S gebildet.
Die weiteren Merkmale und Vorteile entsprechen denen der ersten Ausführungsform.
(Weitere Ausführungsformen)
In den vorstehen beschriebenen Ausführungsformen eins bis drei wurde der Keilrippenriemen B als nicht einschränkendes Beispiel für den Reibungstransmissionsriemen beschrieben. Der Reibungstransmissionsriemen kann auch (i) ein flankenoffener Keilriemen B sein, der die in der Riemenscheibenanlagefläche umfasste komprimierte Kautschukschicht 11 an der Innenseite des Riemens aufweist, wie in 16A gezeigt ist, oder (ii) ein Flachriemen B sein, der die in der Riemenscheibenanlagefläche umfasste innere Kautschukschicht 17 an dem Innenflächenabschnitt des Riemens aufweist, wie in 16B gezeigt ist.
BEISPIELE
(Keilrippenriemen)
Es wurden Keilrippenriemen nach den folgenden Beispielen 1 bis 17 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 7 hergestellt. Die jeweilige Zusammensetzung der Riemen ist auch in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
<Beispiel 1>
Ein EPDM wurde als Kautschukkomponente in eine Kammer eines Banbury-Innenmischers gegeben und darin mastiziert. Anschließend wurden der Kautschukzusammensetzung bezogen auf 100 Massenteile dieser Kautschukkomponente 2 Massenteile ISAF-Ruß, 50 Massenteile Polyethylenharz-Partikel (hergestellt durch Mitsui Chemicals, Inc., Handelsname: HI-ZEX MILLION 240S, durchschnittliches Molekulargewicht: ca. 2 Millionen), 40 Massenteile Siliciumdioxid (hergestellt durch Degussa AG, Handelsname: ULTRASIL VN3), 40 Massenteile Schichtsilikat (hergestellt durch Hojun Co., Ltd., Handelsname: Montmorillonit Hotaka), 5 Massenteile Calciumcarbonat (hergestellt durch Shiraishi Kogyo Kaisya Ltd., Handelsname: ACTIFORT 700), 2,6 Massenteile Hohlpartikel (hergestellt durch Sekisui Chemical Co., Ltd., Handelsname: EM403), 7,3 Massenteile Treibmittel (Sankyo Kasei Co. Ltd., Handelsname: Cell-Mike CE), 0,5 Massenteile Stearinsäure, 5 Massenteile Zinkoxid, 8 Massenteile (unter Berücksichtigung der Reinheit tatsächlich 3,2 Massenteile) Vernetzer aus organischem Peroxid mit einer Reinheit von 40 Gew.-% (hergestellt durch NOF Corporation, Handelsname: PEROXYMON F40) und 2 Massenteile Co-Vernetzer (Seiko Chemical Co. Ltd., Handelsname: Hi-Cross M) zugegeben und geknetet. Somit wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung gewonnen. Unter Verwendung der gewonnen nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung für die Oberflächenkautschukschicht der komprimierten Kautschukschicht wurde ein Keilrippenriemen mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie jener in der dritten Ausführungsform als Beispiel 1 hergestellt.
Das Siliciumdioxid (ULTRASIL VN3) erhält keine haftvermittelnde Behandlung. Des Weiteren handelt es sich bei Montmorillonit Hotaka um ein Produkt aus mit Natriumcarbonat modifiziertem Ca-Montmorillonit.
Die inneren Kautschukabschnitte der komprimierten Kautschukschicht, die adhäsive Kautschukschicht und die rückseitige Kautschukschicht wurden jeweils aus einer weiteren EPDM als Kautschukkomponente enthaltenden Kautschukzusammensetzung gebildet. Ein Zugstrang wurde aus einem Zwirn aus Polyethylenterephthalat-Fasern gebildet. Der Riemen hatte eine Länge von 900 mm, eine Breite von 21,36 mm und eine Dicke von 4,3 mm und umfasste sechs Rippen. Die Oberfläche der keilförmigen Rippen war poliert.
<Beispiel 2>
In der in Beispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung wurden (bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente, gilt auch im Folgenden in den Beispielen 2 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 5) 40 Massenteile Ben-Gel Blight 11 (Handelsname), hergestellt durch Hojun Co., Ltd., als Montmorillonit (d. h. als eine Art des anorganischen Füllstoffs) verwendet. Als Beispiel 2 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von dem Montmorillonit die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 1 aufwies.
Bei dem verwendeten Montmorillonit (Ben-Gel Blight 11) handelte es sich um Ca-Montmorillonit.
<Beispiel 3>
In der in Beispiel 2 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil der Polyethylenharz-Partikel 70 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Beispiel 3 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von den Polyethylenharz-Partikeln und dem fehlenden Treibmittel die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 2 aufwies.
<Beispiel 4>
In der in Beispiel 2 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil der Polyethylenharz-Partikel 100 Massenteile, der Anteil der Hohlpartikel betrug 3,1 Massenteile, und es war kein Treibmittel enthalten. Als Beispiel 4 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von den Polyethylenharz-Partikeln, den Hohlpartikeln und dem fehlenden Treibmittel die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 2 aufwies.
<Beispiel 5>
In der in Beispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung wurden 80 Massenteile HI-ZEX MILLION 630M (Handelsname), hergestellt durch Mitsui Chemicals, Inc., als Polyethylen-Partikel und 40 Massenteile Ben-Gel als Montmorillonit verwendet. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,7 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Beispiel 5 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 1 aufwies.
<Beispiel 6>
In der in Beispiel 5 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung wurden 30 Massenteile ULTRASIL VN3 als Siliciumdioxid verwendet. Des Weiteren betrug der Anteil an Ruß 12 Massenteile. Als Beispiel 6 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 5 aufwies.
<Beispiel 7>
In der in Beispiel 6 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil der Hohlpartikel 2,8 Massenteile. Des Weiteren waren 20 Massenteile Zinkmethacrylat (Kawaguchi Chemical Industry Co, Ltd., Handelsname: ACTOR ZMA) zusätzlich zu 2 Massenteilen Hi-Cross M in Beispiel 6 als Co-Vernetzer enthalten. Als Beispiel 7 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 6 aufwies.
<Beispiel 8>
In der in Beispiel 1 verwendeten unvernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil an Polyethylen-Partikeln 80 Massenteile und es wurden 40 Massenteile Ben-Gel Blight 11 als Montmorillonit verwendet. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,7 Massenteile, und es war kein Treibmittel enthalten. Als Beispiel 8 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 1 aufwies.
<Beispiel 9>
In der in Beispiel 8 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung waren keine Polyethylen-Partikel als rutschfestes Material enthalten. Stattdessen waren 25 Massenteile Polyethylenterephthalat-Kurzfasern (PET-Kurzfasern) enthalten. Als Beispiel 9 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 8 aufwies.
<Beispiel 10>
In der in Beispiel 8 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung wurden 2 Massenteile HAF-Ruß als Ruß verwendet. Als Beispiel 10 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von dem HAF-Ruß die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 8 aufwies.
<Beispiel 11>
In der in Beispiel 10 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil an Siliciumdioxid 60 Massenteile und es war kein Montmorillonit enthalten. Als Beispiel 11 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 10 aufwies.
<Beispiel 12>
In der in Beispiel 10 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung wurden 40 Massenteile Ben-Gel HPV (Handelsname), hergestellt durch Hojun Co., Ltd., als Montmorillonit verwendet. Als Beispiel 12 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von Ben-Gel HPV die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 10 aufwies.
<Beispiel 13>
In der in Beispiel 10 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung wurden 40 Massenteile Montmorillonite Hotaka als Montmorillonit verwendet. Als Beispiel 13 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von Montmorillonite Hotaka die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 10 aufwies.
<Beispiel 14>
In der in Beispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil der Polyethylen-Partikel 50 Massenteile und der Anteil an Siliciumdioxid 50 Massenteile. Es war kein Montmorillonit enthalten. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,7 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Beispiel 14 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 1 aufwies.
<Beispiel 15>
In der in Beispiel 14 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil an Siliciumdioxid 40 Massenteile. Als Beispiel 15 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von dem Siliciumdioxid die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 14 aufwies.
<Beispiel 16>
In der in Beispiel 14 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil an Siliciumdioxid 30 Massenteile. Als Beispiel 16 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von dem Siliciumdioxid die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 14 aufwies.
<Vergleichsbeispiel 1>
In der in Beispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil an ISAF-Ruß 42 Massenteile. Es war kein Siliciumdioxid oder Calciumcarbonat enthalten. Als Montmorillonit wurden 30 Massenteile Ben-Gel Blight 11 verwendet. Als Vergleichsbeispiel 1 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Beispiel 1 aufwies.
<Vergleichsbeispiel 2>
In der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil der Polyethylen-Partikel 80 Massenteile. Als Montmorillonit wurden 30 Massenteile Ben-Gel HPV verwendet. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,9 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Vergleichsbeispiel 2 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Vergleichsbeispiel 1 aufwies.
<Vergleichsbeispiel 3>
In der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil der Polyethylen-Partikel 80 Massenteile. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,8 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Vergleichsbeispiel 3 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Vergleichsbeispiel 1 aufwies.
<Vergleichsbeispiel 4>
In der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung wurden 80 Massenteile HI-ZEX MILLION 630M als Polyethylen-Partikel verwendet. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,7 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Vergleichsbeispiel 4 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Vergleichsbeispiel 1 aufwies.
<Vergleichsbeispiel 5>
In der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung waren keine Polyethylen-Partikel als rutschfestes Material enthalten. Stattdessen waren 80 Massenteile Vinylonharz-Partikel enthalten. Des Weiteren betrug der Anteil an Montmorillonit 40 Massenteile. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,9 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Vergleichsbeispiel 5 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Vergleichsbeispiel 1 aufwies.
<Vergleichsbeispiel 6>
In der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung betrug der Anteil an Ruß 2 Massenteile. Es waren keine Polyethylen-Partikel als rutschfestes Material enthalten. Stattdessen waren 25 Massenteile 66-Nylon-Kurzfasern enthalten. Als Siliciumdioxid waren 40 Massenteile ULTRASIL VN3 enthalten. Des Weiteren betrug der Anteil an Montmorillonit 40 Massenteile. Es waren 5 Massenteile Calciumcarbonat enthalten. Der Anteil der Hohlpartikel betrug 2,7 Massenteile und es war kein Treibmittel enthalten. Als Vergleichsbeispiel 6 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Vergleichsbeispiel 1 aufwies.
<Vergleichsbeispiel 7>

In der in Vergleichsbeispiel 6 verwendeten nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung waren keine 66-Nylon-Kurzfasern enthalten. Stattdessen waren 80 Massenteile Nylonharz-Partikel enthalten. Als Vergleichsbeispiel 7 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, der abgesehen von diesen Stoffen die gleichen Zusammensetzungen wie jene in Vergleichsbeispiel 6 aufwies. [Tabelle 1]

		Beispiel
Materialtyp	Materialname	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Polymer	EPDM	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Ruß	ISAF	2	2	2	2	2	12	12	2	2
Ruß	HAF										2	2
rutschfestes Material	Polyethylen-Partikel HI-ZEX MILLION 240S	50	50	70	100				80		80	80
	Polyethylen-Partikel HI-ZEX MILLION 630M					80	80	80
	Nylon-Partikel Unitika A1030CP200A
	Vinylon-Partikel Vinylon-Pulver
	66 Nylon-Kurzfasern CFN1000
	PET-Kurzfasern PET6,0De, REG, Dip									25
hydrophiler anorganischer Füllstoff	Siliciumdioxid ULTRASIL VN4	40	40	40	40	40	30	30	40	40	40	60
	Montmorillonite Hotaka	40
	Montmorillonit Ben-Gel HVP
	Montmorillonit Ben-Gel Blight 11		40	40	40	40	40	40	40	40	40
	Calciumcarbonat ACTIFORT 701	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
Hohlpartikel	EM403	2,6	2,6	2,6	3,1	2,7	2,7	2,8	2,7	2,7	2,7	2,7
Treibmittel	Cell-Mike CE	7,3	7,3
Vulkanisationshilfsstoff	Stearinsäure	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Vulkanisationshilfsstoff	Zinkoxid Gruppe 3	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Vulkanisationsmittel	PEROXYMON F40	8,0	8,0	8,0	8,0	8,0	8,0	8,0	8,0	8,0	8,0	8,0
Co- Vernetzer	Hi-Cross M/TMP	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Co- Vernetzer	ACTOR ZMA/Zinkmethacrylat							20,0
	phr gesamt	262,4	262,4	275,1	305,6	285,2	285,2	305,3	285,2	230,2	285,2	265,2
Gesamtmenge hydrophiler anorganischer Füllstoff		85	85	85	85	85	75	75	85	85	85	65
handelsüblicher Feuchtigkeitszuschlag des rutschfesten Materials (%) JISL-0105		0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
abnormale Geräuschentwicklung im feuchten Zustand unter Drehveränderungsspannung bei Auftreten abnormaler Geräuschentwicklung (N / 6 Rippen)		keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine	keine

(Testauswertungsverfahren)
17 zeigt eine Anordnung von Riemen in einem Riemenlaufprüfgerät 40.
Das Riemenlaufprüfgerät 40 umfasst: eine zinkbeschichtete Antriebsriemenscheibe 41, welche eine Rippenriemenscheibe ist, die einen Durchmesser von 140 mm aufweist und an einer untersten Position vorgesehen ist; eine erste Abtriebsriemenscheibe 42 (eine Klimakompressorriemenscheibe), die eine Rippenriemenscheibe ist, die einen Durchmesser von 100 mm aufweist und an einer Position rechts oberhalb der Antriebsriemenscheibe 41 vorgesehen ist; und eine zweite Abtriebsriemenscheibe 43 (eine Lichtmaschinenriemenscheibe), die eine Rippenriemenscheibe ist, die einen Durchmesser von 60 mm aufweist und an einer Position links oberhalb der Antriebsriemenscheibe 41 und der ersten Abtriebsriemenscheibe 42 vorgesehen ist, und umfasst des Weiteren eine Umlenkrolle 44, die eine Flachriemenscheibe ist, die einen Durchmesser von 95 mm aufweist und links von der ersten Abtriebsriemenscheibe 42 vorgesehen ist. Das Riemenlaufprüfgerät 40 ist derart ausgestaltet, dass ein Keilrippenriemen B so auf die jeweiligen Riemenscheiben gewickelt ist, dass dessen keilförmige Rippen an der Antriebsriemenscheibe 41 und der ersten und der zweiten Abtriebsriemenscheibe 42 bzw. 43 zur Anlage kommen, welche Rippenriemenscheiben sind, und dessen Rückseite an der Umlenkrolle 44 zur Anlage kommt, die eine Flachriemenscheibe ist.
In den Beispielen 1 bis 16 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 7 wurde der Keilrippenriemen auf dem Riemenlaufprüfgerät 40 jeweils auf eine abnormale Geräuschentwicklung getestet (ob es zu einer abnormalen Geräuschentwicklung kam), wenn der Riemen feucht war. Für diese Testes wurde ein zu testender Keilrippenriemen um die Riemenscheiben des Riemenlaufprüfgeräts 40 gewickelt und die Umlenkrolle 44 so angeordnet, dass der Keilrippenriemen mit einer vorbestimmten Spannung beaufschlagt wurde. Lasten wurden an die erste Abtriebsriemenscheibe 42 (1,5 MPa) und die zweite Abtriebsriemenscheibe 43 (20 A) angelegt. Die Antriebsriemenscheibe 41 wurde bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C mit 750 ± 120 U/min gedreht, um den Riemen laufen zu lassen. Dann wurde ein Abschnitt des Riemens ausgehend von der Stelle, an welcher der Riemen um die Antriebsriemenscheibe 41 gewickelt war, mit 10 ml Wasser beaufschlagt, um zu prüfen, ob es an dem die betreffende Spannung aufweisenden Riemen zu einer abnormalen Geräuschentwicklung kam.
Die Tests wurden bei einer Riemenspannung von 1300 N bis 200 N durchgeführt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Riemenspannung durch eine Lagerveränderung der Umlenkrolle 44 angepasst wurde. Daher gestaltete sich eine präzise Anpassung der Riemenspannung um 100 N schwierig. Tatsächliche Tests wurden von über 1300 N bis unter 200 N durchgeführt. Mit anderen Worten begannen die Tests bei einer Spannung von über 1300 N. Kam es zu keiner abnormalen Geräuschentwicklung, wurde die Position der Umlenkrolle 44 verändert, um die Spannung um circa 100 N zu verringern, und das Auftreten oder Nichtauftreten der abnormalen Geräuschentwicklung bei Beaufschlagung des Riemens mit Wasser wurde geprüft. Die Riemenspannung wurde nach und nach verringert. Beim Auftreten einer abnormalen Geräuschentwicklung wurde eine Spannung zum Zeitpunkt der Geräuschentwicklung aufgezeichnet. (Wie oben beschrieben ließ sich die Spannung nur schwer präzise einstellen. Daher war die Spannung nicht durch die 100 N festgelegt.)
(Testergebnisse)
Die Tabellen 1 und 2 zeigen die Ergebnisse. Wenn ein Spannungswert allein angegeben ist, kam es zu einer abnormalen Geräuschentwicklung, wenn die Riemenspannung auf den Spannungswert verringert wurde. Die Angabe „vorübergehend“, die zusammen mit einem Wert angegeben ist, bedeutet, dass es nur für einen kurzen Zeitraum zu einer abnormalen Geräuschentwicklung kann, wenn der Riemen mit der auf den Wert verringerten Spannung lief und nachdem der Riemen mit Wasser beaufschlagt worden war; lief der Reimen jedoch weiter, verschwand das abnormale Geräusch daraufhin. Des Weiteren bedeutet der Verweis „keine“, dass es in der gesamten Riemenspannungsspanne von 1300 N bis 200 N zu keiner abnormalen Geräuschentwicklung kam.
In Beispiel 16 werden die Polyethylen-Partikel (d. h. hydrophobe Harzpartikel) als ein rutschfestes Material verwendet und es werden insgesamt 35 Massenteile (30 Massenteile Siliciumdioxid und 5 Massenteile Calciumcarbonat) des hydrophilen anorganischen Füllstoffs verwendet. Die abnormale Geräuschentwicklung tritt im feuchten Zustand zu einem Zeitpunkt auf, zu dem die Riemenspannung 440 N erreicht. In Beispiel 15, bei dem der Anteil an Siliciumdioxid um 10 Massenteile größer ist als in Beispiel 16, tritt die abnormale Geräuschentwicklung im nassen Zustand nur vorübergehend auf, wenn die Riemenspannung 270 N erreicht, was niedriger ist als in Beispiel 16. Die auftretende abnormale Geräuschentwicklung ist geringer als in Beispiel 16. In Beispiel 14, bei dem der Anteil an Siliciumdioxid zusätzlich um 10 Massenteile größer ist als in Beispiel 15, tritt in der gesamten Riemenspannungsspanne von 1300 N bis 200 N keine abnormale Geräuschentwicklung auf. Die abnormale Geräuschentwicklung im feuchten Zustand ist hinlänglich verringert.
In jedem der Beispiele 1 bis 13 werden hydrophobe Harzpartikel oder Harzfasern als rutschfestes Material und 65 Massenteile, 75 Massenteile oder 85 Massenteile hydrophiler anorganischer Füllstoff verwendet. Bei allen diesen Beispielen tritt in der gesamten Riemenspannungsspanne von 1300 N bis 200 N keine abnormale Geräuschentwicklung auf. Die abnormale Geräuschentwicklung im feuchten Zustand ist hinlänglich verringert.
In den Vergleichsbeispielen 1 bis 7 tritt die abnormale Geräuschentwicklung hingegen länger als nur für einen vorübergehenden Moment auf, bis die Riemenspannung auf 200 N sinkt (von 660 N bis 1330 N). In den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 sind hydrophobe Harzpartikel oder Harzfasern enthalten; der Anteil des hydrophilen anorganischen Füllstoffs beträgt jedoch 30 Massenteile oder 0 Massenteile. In den Vergleichsbeispielen 5 bis 7 beträgt der Anteil an hydrophilem anorganischem Füllstoff 40 Massenteile oder 85 Massenteile; die enthaltenen Harzpartikel oder Harzfasern sind jedoch nicht hydrophob (der handelsübliche Feuchtigkeitszuschlag beträgt 4,5 % oder 5 %, was den einen Referenzwert darstellenden handelsüblichen Feuchtigkeitszuschlag nach der vorliegenden Offenbarung, nämlich 0,4 %, übersteigt).
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist auf dem technischen Gebiet der Reibungstransmissionsriemen anwendbar.
Bezugszeichenliste

B: Keilrippenriemen, Keilriemen, Flachriemen (Reibungstransmissionsriemen)
11: komprimierte Kautschukschicht
11a: Oberflächenkautschukschicht
17: innere Kautschukschicht

Claims

Reibungstransmissionsriemen mit einer eine Riemenscheibenanlagefläche bildenden Kautschukschicht, wobei die Kautschukschicht eine Kautschukzusammensetzung umfasst, die hydrophilen anorganischen Füllstoff, der keine haftvermittelnde Behandlung erhaltendes hydrophiles Siliciumdioxid umfasst, und ein rutschfestes Material enthält, das rutschfeste Material von der Riemenscheibenanlagefläche hervorsteht und aus hydrophoben Harzpartikeln mit einem handelsüblichen Feuchtigkeitszuschlag von 0,4 % oder weniger gebildet ist, in der Kautschukzusammensetzung ein Anteil des rutschfesten Materials bezogen auf 100 Massenteile einer Kautschukkomponente 50 Massenteile oder mehr beträgt und 100 Massenteile oder weniger beträgt, in der Kautschukzusammensetzung ein Anteil des hydrophilen anorganischen Füllstoffs bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 35 Massenteile oder mehr beträgt und 85 Massenteile oder weniger beträgt, und die Kautschukzusammensetzung keinen Haftvermittler enthält.
Reibungstransmissionsriemen nach Anspruch 1, wobei in der Kautschukzusammensetzung der Anteil des hydrophilen anorganischen Füllstoffs bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 45 Massenteile oder mehr beträgt und 85 Massenteile oder weniger beträgt.
Reibungstransmissionsriemen nach Anspruch 1, wobei in der Kautschukzusammensetzung der Anteil des hydrophilen anorganischen Füllstoffs bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 55 Massenteile oder mehr beträgt und 85 Massenteile oder weniger beträgt.
Reibungstransmissionsriemen nach Anspruch 1, wobei das rutschfeste Material aus Polyethylen oder Polyethylenterephthalat gebildet ist.
Reibungstransmissionsriemen nach Anspruch 1, wobei der anorganische Füllstoff Montmorillonit, Ton und/oder Calciumcarbonat umfasst.
Reibungstransmissionsriemen nach Anspruch 1, wobei in der Kautschukzusammensetzung ein Anteil des Siliciumdioxids bezogen auf 100 Massenteile der Kautschukkomponente 30 Massenteile oder mehr beträgt und 85 Massenteile oder weniger beträgt.
Reibungstransmissionsriemen nach Anspruch 5, wobei der hydrophile anorganische Füllstoff zumindest Ca-Montmorillonit enthält.